KR101550739B1 - 실 공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트위스팅(twisting) 또는 케이블링(cabling) 머신의 작동부(workstation)용 실 공급장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 실 공급장치(13)는 개조가능한 보충적인 조립체 세트(12)의 부품이다.

Description

실 공급장치{Thread feeding device}
본 발명은 청구범위 1의 전제부 기재의 트위스팅(twisting) 또는 케이블링(cabling) 머신의 작동부용 실(Thread) 공급장치에 관한 것이다.
트위스팅 또는 케이블링 머신과 관련해서, 케이블링 스핀들의 동작 동안 안정한 주행 조건을 확보하기 위하여 공급되는 유입 실의 대응하는 반작용력에 의해 균형을 이루는 회동 실에 기인하여 실 벌룬(baloon)에서 발생하는 원심력을 유지하는 것으로 알려져 있다. 이 반작용력은 예컨대, 저장 디스크 위의, 실 주행 경로 위의 케이블링 스핀들의 마찰력의 합으로부터 그리고 실 브레이크에 의해 형성된다. 실 브레이크는 일반적으로 상이한 주행 조건들 및 힘 상태들이 얀(yarn)의 수, 얀 또는 실 제조 형태에 따라 고려될 수 있도록 설정될 수 있다. 트위스팅 또는 케이블링 머신과 관련해서, 히스테리시스(Hysterisis) 브레이크는 때로 특수하게 형성된 마찰휠을 구비하고 제동력을 정밀하게 측정하고 주의 깊게 사용할 수 있게 하는 실 브레이크로서 사용된다.
내부 실 및/또는 외부 실의 실 장력 설정 기구를 구비하는 이러한 형태의 트위스팅 또는 케이블링 머신은 여러 특허 출원들, 예컨대, DE 41 21 913 A1, DE 100 30 888 B4 또는 EP 1 167 597 B1에서 때로 아주 상세하게 설명된다.
DE 100 30 888 B4 또는 EP1 167 597 B1으로 알려진 케이블링 스핀들에서, 예컨대, 저장 디스크는 필요 없으며, 대신에, 실 장력은 잔여 벌룬을 제외하고 포트(pot)가 자유 실 벌룬의 형성을 상당히 저해하는, 케이블링 스핀들과 같이 회전하는 포트에 의해 실질적으로 제어된다. 주지의 케이블링 스핀들은 또한 각각의 경우, 구조가 상이할 수 있는 메커니즘을 가진 외부 실의 실 장력을 설정하기 위하여 작동부에 특유의 메커니즘을 구비한다.
예컨대, DE 100 30 888 B4에는 이 메커니즘이 실 브레이크 또는 외부 실이 제동되거나 또는 능동적으로(active) 전달될 수 있는 메커니즘으로서 구성되는 것이 설명된다. EP 1 167 597 B1으로부터 알려진 실에 영향을 미치는 메커니즘은 바람직하게는 또한 능동적인 공급장치로서 구성된다.
그러나, 공통으로 회전하는 포트는, 한편으로 포트가 회전하는 외부 실에 기인하는 중요하지 않은 마모가 가해지며, 다른 한편으로는 스핀들 드라이브에 의해 회전체로서 이동되어야 하기 때문에, DE 100 30 888 B4 또는 EP 1 167 597 B1으로부터 알려진 케이블링 장치에 불리한 것이 증명되었다. 또한, 포트의 공기 마찰은 스핀들 드라이브에 의해 보충되어야 하는 부가적인 손실을 유발한다.
내부 실과 외부 실의 실 장력이, 케이블링 포인트에서 실들이 같은 실 장력과 같은 실 속도를 가지도록 조정 메커니즘에 의해 영향을 받는 것이 개시된 DE 41 21 913 A1로부터 케이블링 스핀들이 공지된다. 내부 실은 내부 실 브레이크에 의해 여기에 작용하며, 그 제동 효과가 외부 실/벌룬의 실 장력에 따라 제어된다.
외부 실은 중심으로 케이블링 스핀들로 도입되어, 외부 실 브레이크로부터 진행하며, 케이블링 스핀들의 트위스트판 아래 고정된 회전 저장 디스크에서 반경방향으로 인출된다. 외부 실은 여기에서, 트위스트 판의 외부 에지를 통해 자유 실 벌룬으로 이송되기 전에, 적어도 부분적으로 저장 디스크를 감싼다.
자유 실 벌룬의 형상과 직경은 결정적으로 각 케이블링 스핀들에서의 에너지 소비를 같이 결정하므로, 또한 예컨대, DE 10 2008 033 849 A1에 의해 실 저장이 조금도 조정되지 않으나, 스핀들의 형상에 따라 스핀들 둘레로 원을 형성하는 자유 실 벌룬의 직경을 최소화하는 값을 실 장력이 가지도록 능동 실 공급장치에 의해 외부 실의 공급 속도를 설정하는 것이 이미 제안되었다.
DE 10 2008 033 849 A1에 개시된 케이블링 스핀들의 실시예에 의해 이제까지 알려진 케이블링 스핀들과 비교하여 작동 중에 상당한 에너지 절감을 달성하는 것이 가능하였다.
상기 설명한 종래 기술로부터 진전하여, 본 발명은 이미 실제 사용중인 트위스팅 또는 케이블링 머신에서 조차 에너지 소비를 크게 절감하는 것이 가능하도록 하는 실 공급장치를 개발하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적은 청구범위 1의 특성들을 특징으로 하는 실 공급장치에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명의 유익한 실시예들이 종속 청구항들의 주제이다.
본 발명에 따른 개조가능한 보충(supplementary) 조립체 세트의 부품인 실 공급장치의 사용은, 특히, 이미 사용중인 트위스팅 또는 케이블링 머신의 작동부들이 여전히 에너지 소비가 상당히 절감되도록 비교적 용이하게 그리고 경제적으로 또한 소급적으로 수정될 수 있는 이점을 가진다.
이러한 형태의 보충적인 조립체 세트들을 사용함으로써, 더 오래된 트위스팅 또는 케이블링 머신들에 의하여도 케이블링 스핀들 둘레를 에워싸는 실 벌룬의 직경이 최소화되도록 외부 실의 실 장력을 설정하는 것이 가능하며, 따라서, 케이블링 스핀들에서의 에너지 소비의 20 내지 30%의 절감이 달성가능하게 된다.
이것은, 많은 더 오랜 트위스팅 또는 케이블링 머신들의 에너지 소비에 대해, DE 10 2008 033 849 A1에서 설명되는 바와 같이 장착되는 트위스팅 또는 케이블링 머신의 표준에 실제로 대응하는 표준으로 비교적 문제없이 향상될 수 있음을 의미한다.
청구항 2 기재와 같이, 제1 실시예의 보충적인 조립체 세트는 실 마찰휠을 회전시키기 위하여 정해진 방식으로 동작될 수 있는 드라이브를 가진다. 드라이브에 의해 마찰휠 위로 주행하는 외부 실의 실 속도 및 실 장력은 정확하게 측정될 수 있다.
즉, 외부 실의 유연한 조종이 항상 본 발명에 따른 실 공급 장치에 의해 보장된다. 실 속도의 연속적인 적응에 의해, 실의 파손 또는 실 벌룬의 손상을 초래할 수 있는 실 공급의 변동이 신뢰성 있게 피해진다.
이 경우, 실 속도는, 스핀들에서의 실 벌룬의 형성 전 또는 후에 결정되는 실의 장력을 위한 제어 변수로서 사용된다.
대체적으로, 케이블링 스핀들을 회전시키기 위하여 사용되는 드라이브의 동력 소비는, 그러나, 실 장력의 제어 변수로서 또한 사용될 수 있다. 즉, 이미 설명된 바와 같이, 실 장력에 의해 실 속도는 자유 실 벌룬의 직경에 영향을 미치는 데, 그 크기는 관련 드라이브의 동력 소비에 대해 결정적이다.
상기 제어 변수들의 조합이 또한 가능한 정밀하게 실 장력을 제어하기 위하여 고안될 수 있으며, 실 장력의 필요한 모니터링은 바람직하게는 전자적으로 및/또는 기계적으로 실행될 수 있다.
유익한 실시예에서, 청구항 3에 기재된 보충적인 조립체 세트는 두 개의 분리되게 작동가능한 드라이브들을 가지며, 각 경우에 외부 실에 작용하도록 실 마찰 휠이 여기에 연결된다.
이러한 형태의 보충적인 조립체 세트는, 이 경우, 인접 작동부들의 벽들에 고정된다.
이러한 형태의 구조는, 두 인접한 작동부들의 외부 실들이 동시에 이송될 수 있으며, 외부 실들의 별도의 처리는 드라이브들의 별도의 작동 때문에 문제 없이 가능하다는 커다란 이점을 가진다.
청구항 4에서 보호되는 바와 같이, 유익한 구조에서 보충적인 조립체 세트는 하우징을 가지며, 이와 함께 인접 작동부들의 벽들에 고정될 수 있다.
청구항 5 및 6에서 보호되는 바와 같이, 드라이브가 제어 라인들에 의해 작동부에 특유한 제어기 박스들에 연결되며, 이는 데이터 버스에 의해 트위스팅 또는 케이블링 머신의 중앙에 배치된 제어 메커니즘에 연결된다.
외부 실의 목표의 실 장력을 설정하기 위하여, 드라이브들은 이를 위하여 필요한 외부 실의 실 속도가 항상 확보되도록 작동될 수 있다.
즉, 외부 실의 실 장력은, 관련 실 벌룬이 항상 관련 케이블링 스핀들의 보빈 수용 포트의 직경에 의해 각각의 경우 정해지는 최소 직경을 가지도록 실 속도에 의해 드라이브에 의해 설정된다.
청구항 7에 따라, 실 공급장치의 드라이브는 “가속” 방향과 “제동” 방향의 양자에서 외부 실들의 실 속도에 영향을 미친다. 외부 실들의 각각의 필요한 실 장력의 신뢰성 있고 간단한 설정이 이로써 가능하다.
청구항 8에 기재된 바와 같이, 드라이브들은 바람직하게는 스테핑 모터로서 구성된다. 이러한 형태의 스테핑 모터는 상업적으로 및 경제적으로 유용한 대량 생산 부품들이며 드라이브 기술에서 성공적임이 입증되었다.
청구항 8에 기재된 바와 같이, 유익한 실시예에서는 보충적인 조립체 세트의 실 마찰휠들이, 실 주행 방향으로 작동부에 특유한 기존의 실 브레이크들의 실 마찰휠들 뒤에 위치되도록, 두 개의 외부 실들의 실 주행 경로에 배치된다.
이러한 형태의 배치에 의해, 각각의 작동 상태에서, 달리 말하면, 작동부를 기동시 및 정규의 케이블링 동작 동안, 장력 스트레스가 가해진 외부 실이 실 브레이크에 존재한다.
작동부에 특유한 실 브레이크들은 바람직하게는 정해진 방식으로 가동될 수 있는 히스테리시스 브레이크로서 구성된다. 이러한 형태의 히스테리시스 브레이크는, 특히, 생성된 힘/생성된 모멘트가 속도 의존적이거나 회전속도-의존적이 아니며, 즉, 정지로부터 구조적으로 정해진 최대회전 속도에 이르기까지 히스테리시스 브레이크는 항상 필요하면 명백하게 정확히 설정될 수 있는 균일한 제동 토크를 가지는 이점을 가진다.
청구항 10에 기재된 바와 같이, 작동부에 특유한 드라이브 및/또는 제어기 박스들을 위한 제어 메커니즘은, 보충적인 조립체 세트의 실 공급장치에 의해 작동부가 일정 속도로 주행된 후 및 후속의 트위스팅 또는 케이블링 작동 동안 외부 실의 각각의 실 장력을 단지 설정하도록 구성된다.
이것은, 작동부의 기동 동안이 아닌 케이블링 동작의 대부분의 시간 동안 본 발명에 따른 실 공급장치에 의해 외부 실의 실 장력을 드라이브 및/또는 제어기 박스들의 제어 메커니즘이 설정하는 것을 의미한다.
작동부들은 이전에 이미 존재하는 작동부에 특유한 실 브레이크를 사용하여 입증된 방식으로 작동 속도에 도달한다. 실 공급장치의 드라이브용 제어 메커니즘은 머신의 기존의 중앙 제어 메커니즘(32)에 통합될 수 있다(청구항 11).
본 발명은 도면들에 도시된 실시예의 도움으로 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것인 데, 여기에서:
도 1은 작동부에 본 발명에 따라 보충적인 조립체 세트들이 구비된 트위스팅 또는 케이블링 머신의 개략적인 전면도를 도시하며,
도 2는 도 1 도시 트위스팅 또는 케이블링 머신의 작동부의 일부의 개략적인 도면을 도시하며,
도 3은 보충적인 조립체 세트 형태로 존재하는 실 공급장치와 이 영역의 외부 실의 실 주행 경로의 상세 도면을 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 보충적인 조립체 세트의 전면도를 도시하며,
도 5는 도 4 도시 보충적인 조립체 세트의 측면도를 도시하며,
도 6은 도 4 도시 보충적인 조립체 세트의 평면도 및 단면도를 도시한다.
도 1은 트위스팅 또는 케이블링 머신(1)의 개략적인 전면도를 도시한다. 이러한 형태의 직조기(textile machine)는 기계의 길이방향 측면 영역에서, 각각의 경우, 다수의 동일한 작동부(2)들을 가진다. 더욱이, 이러한 형태의 섬유 머신은 일반적으로 머신의 단부에 배치된 드라이브 및 작동 유닛(8)을 가지는 데, 거기에는 예컨대, 필요한 에너지 메커니즘, 여러 드라이브들 및 중앙 제어 메커니즘이 장착된다. 실시예에서, 트위스팅 또는 케이블링 머신(1)은 또한 보빈 이송 시스템을 가지는 데, 도면부호(10)에 의해 그 운반(delivery) 포인트가 개략적으로 도시된다.
알려진 바와 같이, 각각의 경우에 외부 실 공급장치를 가진 트위스팅 또는 케이블링 머신(1)의 작동부(2)들은 소위 외부 실(5)이 그로부터 인출되는 적어도 제1 공급 보빈(4)을 수용하도록 사용되는 크릴(creel)(3)을 가진다. 이러한 형태의 작동부(2)들은 또한, 더욱 양호한 명확성을 이유로서, 본 출원의 도면들에서 보다 상세하게 도시되지 않은 스핀들 드라이브에 의해 구동되는 각각의 케이블링 스핀들을 가진다.
이러한 형태의 스핀들 드라이브는 케이블링 스핀들을 직접 구동하는 모터, 또는 예컨대, 벨트 드라이브와 같은 간접 드라이브일 수 있다. 도 1의 실시예에서 이동가능하게 장착된 보호벽(6)의 뒤에 배치된 케이블링 스핀들은 각각의 경우에서, 또한 통상의 경우와 같이, 케이블링 스핀들 위에 배치된 고정 보빈 포트 베이스 위에 그로부터 소위 내부 실이 위로 인출되고, 케이블링 스핀들 위로, 벌룬 아이렛(eyelet) 또는 보상 시스템(7)으로 공급되는 제2 공급 보빈을 지지한다.
도 2 도시와 같이, 크릴(3)에 저장되고, 제1 공급 보빈(4)으로부터 인출된 외부 실(5)은, 1차로 실 장력 영향 장치에 공급되고, 그에 의해 외부 실(5)의 실 장력은 변경되거나 설정될 수 있다. 특히, 도 2 및 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이러한 실 장력 영향 장치는 실질적으로 작동부에 특유한 실 브레이크(11)로 구성되며, 바람직하게는 개조가능한 보충적인 조립체 세트(12)로 배치된 능동 실 공급장치(13)로서 구성된다. 히스테리시스 브레이크(11)는 기존의 제어 메커니즘(32)에 연결된다. 공급장치(13)의 실 마찰휠(14)들의 드라이브(27, 27', 27")의 제어를 위하여, 추가적인 제어 메커니즘(9)이 존재하는 데, 이는 현재의 제어 메커니즘으로 통합되거나 또는 별도로 구성될 수 있다. 대신에, 복수의 제어 메커니즘들이 제공되고, 예컨대, 단면과 같이 배치된다.
제어 메커니즘(9)은 데이터 버스(28)에 의해 작동부(2)에서 제어기 박스(9‘)에 결합되며, 이는 재차 작동부에 특유한 방식으로 실 속도 따라서 실 장력의 제어를 제어할 수 있도록 측정 및 제어 메커니즘이 구비된다.
보충적인 조립체 세트(12)의 각각의 히스테리시스 브레이크(11)와 관련된 실 공급장치(13)는, 통상과 같이, 실 주행 방향(F)에서 보면 케이블링 스핀들의 전방에 장착된다.
즉, 제1 공급 보빈(4)으로부터 유입하는 외부 실(5)은 히스테리시스 브레이크(11)의 실 마찰휠(30) 둘레를 먼저 에워싸고, 이어서 실 공급장치(13)의 실 마찰휠(14)에 의해 작동되고 굽힘(deflection) 롤러(15)에 의해 실 가이드 채널(16) 내로 굽혀진다. 실 가이드 채널(16)을 경유하여, 외부 실(5)은 이어서 케이블링 스핀들에 도달하며, 여기에서 실은 회전축을 관통하여 스핀들 드라이브로 진입하며 다시 트위스트판 아래에서 스핀들 드라이브를 벗어난다.
이어서 외부 실(5)은 자유 실 벌룬을 형성하면서 케이블링 스핀들 둘레를 에워싼다. 제1 공급 보빈(4)으로부터 인출된 외부 실(5)과 제2 공급 보빈으로부터 인출된 내부 실이 같이 만나는 벌룬 아이릿(eyelet) 또는 보충 시스템(7)은, 이 경우, 형성되는 자유 실 벌룬의 높이를 결정한다. 외부 실(5)과 내부 실(5)이 같이 만나는 케이블링 포인트는 보충 시스템(7)에 위치된다.
도 2로부터 볼 수 있는 바와 같이, 케이블링 포인트 위로 인출 장치(17)가 배치되며, 케이블이 되는 실이 그에 의해 인출되며 예컨대 댄서 아암(18)과 같은 보충 부재를 경유하여 감기 장치(19)에 공급된다. 감기 장치(19)는 통상의 경우와 같이, 드라이브 롤러(20)와 실 횡단 메커니즘(21)을 가진다. 실 횡단 메커니즘(21)에 의해, 드라이브 롤러(20)에 의한 마찰 결합으로 구동되는 대각선-권취 보빈(23)으로 케이블화된 실이 감기며 크릴(22)에 유지된다.
본 발명에 따른 개조가능한 보충적인 조립체 세트(12)는 도 4 내지 6으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 예컨대, 분리가능하게 스크루 볼트(31)들 등에 의해 트위스팅 또는 케이블링 머신(1)의 작동부(2)의 벽(24, 25)들에 고정될 수 있는 하우징(26)을 가진다.
대응하는 베어링 메커니즘들에 그리고 각각의 경우에 실 마찰휠(14)이 배치되는 모터 샤프트 위에 지지되는 드라이브(27A, 27B)들이 바람직하게, 실 공급장치(13)의 실 마찰휠(14)로부터 굽힘 롤러(15)로의 외부 실(5)의 문제없는 이송이 보장되도록 경사지게 배치된다.
드라이브(27A, 27B)들의 과열을 방지하기 위하여, 하우징(26)은 또한 통기 슬롯(29)을 가진다.
실 마찰휠(14)에 의해 외부 실(5)의 실 속도 및 따라서 또한 실 장력을 결정하는 드라이브(27A, 27B)들은 또한 제어 라인(28')들에 의해 각각의 제어기 박스들에 연결되며 이들은 재차 데이터 버스(28)에 의해 제어 메커니즘(9)에, 그리고 공급 라인(도시 없음)에 의해 트위스팅 또는 케이블링 머신의 에너지 공급 메커니즘에 연결된다.

Claims (11)

  1. 외부 실들에 실 장력을 발생하기 위하여 작동부에 특유한 실 브레이크를 가지는 트위스팅 또는 케이블링 머신의 작동부용 실 공급장치에 있어서, 상기 실 공급장치(13)는 개조가능한 보충적인 조립체 세트(12)의 부품이고, 상기 보충적인 조립체 세트(12)는 각각 외부 실(5)에 작용하도록 실 마찰휠(14)이 연결되는 두 개의 별개로 작동가능한 드라이브(27A, 27B)들을 가지는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보충적인 조립체 세트(12)는 상기 실 공급장치(13)의 상기 실 마찰휠(14)을 회전시키기 위하여 정해진 방식으로 작동될 수 있는 드라이브(27A, 27B)들을 가지는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보충적인 조립체 세트(12)는 인접한 작동부(2)들의 벽(24, 25)들에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보충적인 조립체 세트는 하우징(26)을 가지며, 상기 하우징(26)에 의하여 인접한 작동부(2)들의 벽들에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 드라이브(27A, 27B)들은 제어 라인(28)들에 의해 작동부에 특유한 제어기 박스들(9')에 연결되며, 상기 제어기 박스들(9')은 데이터 버스에 의해 트위스팅 또는 케이블링 머신(1)에 있는 제어 메커니즘(9)에 연결되는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 드라이브(27A, 27B)들은, 실 속도가 외부 실(5)의 의도된 실 장력이 달성되게 설정되도록, 상기 실 마찰휠(14)을 회전시키도록 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  7. 제5항에 있어서,
    외부 실(5)들의 실 속도는 "가속" 방향 및 "제동" 방향으로 드라이브(27A, 27B)들에 의해 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  8. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 드라이브(27A, 27B)들은 스테핑 모터들로서 구성되는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보충적인 조립체 세트(12)는, 각각의 상기 실 마찰휠(14)이 실 주행 방향(F)으로 상기 작동부에 특유한 실 브레이크(11)들의 실 마찰휠(30)들 뒤에 배치되도록, 두 외부 실(5)들의 실 주행 경로에 배치되는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 드라이브(27A, 27B)들과 제어기 박스(9')들 중 적어도 하나를 위한 제어 메커니즘(9)은, 작동부(2)가 일정 속도에 도달한 후 및 후속의 트위스팅 또는 케이블링 작동 중 상기 보충적인 조립체 세트(12)의 상기 실 공급장치(13)에 의해 각각의 실 장력을 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 메커니즘(9)은 상기 트위스팅 또는 케이블링 머신의 중앙 제어 메커니즘(32)에 통합되는 것을 특징으로 하는 실 공급장치.
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