KR101576346B1 - 제직기와 동 제직기에 의한 제직 방법 - Google Patents

Abstract

제직기는, 소정의 속도로 일 방향으로 주행하는 정렬된 다수의 경사(Wa)에 의해 만들어지는 개구의 좌우로 배치되어, 상기 개구내를 직폭의 중앙을 향해서 삽입과 발탈(拔脫)이 동기해서 반복되는 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)와, 그 대향 단부에 의해 선택적으로 파지되고, 제 1 또는 제 2 위사 지지 반송 로드에 의해 교대로 지지 반송되는 단일의 위사 반송체(16)를 갖고 있다. 제 1 및 제 2 로드 작동부(19, 20)를 작동시켜서, 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)를 통해, 제 1 및 제 2 파지/개방부(17, 18)를 작동해서 위사 반송체(16)를 직폭 중앙에서 교대로 주고 받고, 그 주고 받은 후, 개구 입구와 직폭 중앙 사이를 왕복 이동한다. 각 경사의 분리가 확실하게 이루어지고, 게다가 섬유 다발을 구성하는 전구체 섬유에 보풀이 서는 일 없이, 예를 들어 리니어 모터를 사용해서 위사 삽입의 고속화를 가능하게 한다.

Description

제직기와 동 제직기에 의한 제직 방법{LOOM AND WEAVING METHOD USING SAID LOOM}

본 발명은, 그립식 레이피어(rapier) 직기에 유사한 제직기와, 동 제직기를 사용한 제직 방법에 관한 것이며, 특히 탄소 섬유의 제조에 있어서 전구체 섬유 직물을 제직하는 데에도 적합한 특수 제직기와, 그 특수 제직기를 사용한 직물의 제직 방법에 관한 것이다.

다수의 경사와 위사를 교착시킨 직물의 제조에는 직기가 사용된다. 이 직기의 종류는 셔틀 직기와 셔틀레스 직기로 크게 구별된다.

셔틀 직기에 의한 제직은, 종광의 실눈(絲目)에 통과되어서 일 방향으로 정렬하는 다수의 경사를, 종광을 직 조직(織り組織)에 기초하여 상하 이동시킴으로써, 일부의 경사를 상방으로 끌어올리고, 일부의 경사를 하방으로 끌어내려서, 경사 사이에 마름모꼴의 개구를 형성한다. 이 개구가 형성되어 있는 사이에, 개구내에 형성되는 북길에 위사의 권체를 수용 지지한 셔틀(북)을 박아넣는다. 이 박아넣음에 의해 셔틀내에 수용된 실패체로부터 위사가 인출된다. 이 박아넣음이 끝나면 종광과 직전(織前 : cloth fell)과의 사이에 배치된 바디 날개가 직전을 향해서 요동해서 위사를 직전에 압입한다. 이들 조작을 반복함으로써 제직이 이루어진다.

셔틀레스 직기에 의한 제직에서는, 전술의 셔틀이 사용되지 않고, 경사에 의한 상기 개구내에 위사를 직접 삽입 관통시키는 점에서, 셔틀 직기에 의한 제직과 상이하다. 이 셔틀레스 직기에는, 개구내로의 위사의 삽입 방법의 차이에 따른 복수의 방식이 있다. 그 대표적인 직기의 하나로는, 물의 분사류에 위사를 태워서 "북의 가운데 오목하게 패인 곳(梭口) 내에 삽입하는 워터 제트 룸이 있고, 다른 것으로는 경사의 개구내를 왕복 이동하는 니들의 선단에 위사를 파지하고, 니들을 동 개구내에서 왕복 이동시키고, 그 인접하는 폴딩부의 루프끼리를 순차 편침에 의해 서로 연결시켜서 직물을 얻는 니들 직기나, 직기의 좌우에 레버 형상 부재로 이루어지는 레이피어를 배치하고, 좌우의 레이피어의 각 선단의 캐리어 헤드에서 위사의 선단을 파지 또는 개방하면서, 직폭(織幅) 전체를 또는 직폭의 ½을, 각각이 개구 내외를 왕복 이동해서 위사를 직접 개구에 삽입하는 레이피어 직기가 있다.

이러한 종래의 일반적인 직기에는, 각각에 일장 일단이 있다.

예를 들어, 셔틀 직기에서는 위사 삽입이 확실하게 이루어지는 반면, 셔틀에 수용 지지되는 위사량에 제한이 있고, 또한 셔틀을 두드려서 북길에 따라 날리면서 위사 삽입하기 때문에, 위사를 포함한 셔틀 전체의 중량도 제한되는 것으로 되고, 위사 삽입시의 기계적인 타격음이 커서 현저한 소음의 원인이 되고 있었다. 한편, 셔틀레스 직기에 있어서는 기계음이 작아 소음의 문제는 해소하지만, 예를 들어 셔틀레스 직기 전반에 말할 수 있는 것이지만, 직폭 단연의 귀부의 위사 단부 처리 및 위사 길이의 제어가 번잡할 뿐만 아니라, 워터 제트 룸에서는 물 자체의 직진성을 확보하기 위한 여러가지 고안이 필요하고, 또한 물을 사용하는 것에 의한 악영향을 배제하는 대책이 필요하게 된다. 또한, 그립식 레이피어 직기에서는 캐리어 헤드에 의한 위사의 선단의 주고 받음이나, 실 단부 절단시의 미스가 발생하기 쉽다.

이러한 상황하에서, 예를 들어 탄소 섬유를 제조하는 것에 있어서, 다수개의 전구체 섬유를 묶어서 1개의 섬유 다발로 하고, 또한 그 섬유 다발을 다수개 병렬시켜서 시트화하고, 이것을 산화 분위기의 내염화 로(爐) 내에 도입하고, 200℃ 내지 300℃로 내염화한 뒤, 이어지는 질소 분위기의 소성 로에서 500℃ 내지 1500℃로 탄소화한다. 이 때의 소성 속도는 통상 5 내지 10m/min이다. 한편, 최근 생산성의 향상이 요구되고 있고, 소성 속도와 섬유 다발의 총 섬도를 올리기 시작하고 있다. 상기 전구체 섬유에는, 아크릴 니트릴계 섬유가 사용되는 일이 많다.

전술한 바와 같은 굵은 섬유 다발을 다수개 병렬시켜서 시트 상태로 해 주행시키면서 연속적으로 내염화 처리를 행하려고 하면, 1개의 섬유 다발의 최대 두께가 커지고, 섬유 다발의 내부까지 산소가 널리 퍼지지 않으며, 축열에 의한 실의 끊어짐이 발생하기 쉬워진다. 이것을 방지하기 위해서는 내염화 처리 온도를 내려서 장시간에 걸쳐 내염화시켜야 하지만, 섬유 다발의 내부와 표면에서는 내염화의 진행도가 차이가 발생하여, 이후의 탄화 처리 공정에서 보풀일기나, 실의 끊어짐의 발생 원인이 되고 있어, 고품질의 탄소 섬유가 얻기 어려웠다.

탄소 섬유를 연속적으로 생산하기 위해서는, 상술한 바와 같이 굵은 섬도의 탄소화 가능한 섬유 필라멘트 다발을 편평화한 뒤에 평행하게 배열해서 띠 형상물로 하고, 이 띠 형상물을 소성하는 방법이 제안되어 있지만, 이러한 섬유 다발을 단순히 띠 형상으로 배열한 것을 소성하는 경우에는, 특히 내염화 공정에 있어서 띠 형상물을 구성하는 단 섬유의 보풀이나 실 끊김 단말이 로 내의 롤러에 휘감기거나, 또는 로 내의 인접하는 섬유 다발과 얽혀서, 점차 보풀일기나 실의 끊어짐을 유발하여, 연속 소성의 중단을 부득이하게 해야 한다.

이러한 결점을 해소하기 위해서, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제 평10-266024 호 공보(특허문헌 1)에서는, 상기 전구체 섬유 다발을 상기 내염화 로의 출입구에 설치된 다단의 가이드 롤에 직사각 형상의 가이드 홈을 형성하고, 상기 내염화 로 내를 지그재그로 안내되는 전구체 섬유 다발을 상기 가이드 홈에 통과시키고, 그 단면 형상을 섬유 다발의 횡폭/실 두께로 규정되는 평균 편평율이 10 내지 50으로 되는 대략 직사각 형상으로 지지하는 것을 제안하고 있다.

또한, 마찬가지로 상기 결점을 배제하기 위해서, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 제 소51-75150 호 공보(특허문헌 2), 일본 특허 출원 공개 제 소61-63718 호 공보(특허문헌 3), 미국 특허 제 4,173,990 호 명세서(특허문헌 4)에 따르면, 상기 시트 형상으로 형성된 다수개의 전구체 섬유 다발을 경사로 하고, 이것에 위사를 교락시켜서, 제직에 의한 직물을 제조하고 있다. 여기서, 상기 특허문헌 2 및 3에서는, 1개의 위사를 전체 직폭의 단부에서 되접어서 경사와 교착시키고 있지만, 특허문헌 4에서는 직기의 폭방향 좌우로 한쌍의 이중 튜브로 이루어지는 레이피어를 배치하고, 좌우의 레이피어의 내측 튜브에 각각 1개씩 위사를 삽입 관통하고, 각 위사의 선단을 상기 레이피어의 외측 튜브에 송입하는 공압을 이용해서 파지 반송하고, 각 위사를 경사에 의해 형성되는 개구내의 중앙부에서 되접도록, 좌우의 레이피어를 소정의 시간차를 갖고서 개구에의 삽입과 발탈(拔脫)을 교대로 반복해서 제직하고 있다.

한편, 상기 특허문헌 2 및 3에서는, 예를 들어 내염화 로에 도입 처리되는 인접하는 경사인 전구체 섬유 다발을 위사를 삽입한 채 내염화 처리를 행하고, 전구체 섬유 다발끼리를 위사에 의해 분리하여, 그 접촉이나 겹침을 회피하고 있다. 그리고, 이들 특허문헌 2, 3에서는, 상기 내염화 공정 후에 상기 위사를 직물로부터 자동적으로 제거하고, 내염화된 후의 다수개의 섬유 다발을 단순히 정렬시킨 상태에서 탄소화 로에 도입시킨다.

일본 특허 출원 공개 제 평10-266024 호 공보 일본 특허 출원 공개 제 소51-75150 호 공보 일본 특허 출원 공개 제 소61-63718 호 공보 미국 특허 제 4,173,990 호 명세서

그런데, 종래의 상기 아크릴로니트릴계 섬유 토우 직물의 생산 속도는, 예를 들어 특허문헌 3에도 기재되어 있는 바와 같이, 약 150㎝/min으로 지극히 늦고, 그 후의 기술 개발에 따라 고속화가 실현되어 있다고는 해도, 최근의 생산 속도는 400㎝/min이 한도이었다. 그로 인해, 탄소 섬유의 생산성을 올리기 위해, 경사에 전구체 섬유 다발인 아크릴로니트릴계 섬유 토우가 30000d 이상인 굵은 토우가 사용되게 되고, 이 굵은 아크릴로니트릴계 섬유 다발에 균일한 내염화 처리를 하고, 이후의 탄화 공정에서도 보풀, 실손상 등이 발생하지 않는, 고품질, 고품위의 탄소 섬유를 얻기 위해서는, 그 관리가 점점 어렵게 되고, 종래의 기계적인 위사 삽입 조작에서는 상술한 속도 이상의 고속화를 실현하는 것이 어렵다.

한편, 상술한 전구체 섬유 직물을, 통상의 제직과 같이, 경사에 의해 형성되는 개구에 셔틀을 박아넣어서 위사를 삽입한 뒤, 바디 날개를 경사 방향으로 요동시켜서 위사를 직전에 압입하기 위한 바디질을 행하면, 바디질에 의해 경사와 위사가 맞스치고, 이후의 탄소화 공정에 있어서 섬세한 처리가 요구되는 전구체 섬유 다발에 상처를 내버릴지 모른다. 그로 인해, 이러한 종류의 직물에서는 바디질을 생략하고, 경사의 이송 속도를 조절하고, 특허문헌 3, 4에 예시되는 바와 같이, 소정의 피치로 위사를 경사 방향으로 지그재그 형상으로 삽입하는 일이 많다.

이 때, 예를 들어 극히 다수의 장섬유 다발로 이루어지는 굵은 섬도의 경사의 개구내에서, 바디질을 생략하고 통상의 그립식 레이피어 직기를 사용하여, 상기 위사의 선단을 동 직기의 좌우로부터 개구에 삽입되는 좌우 한쌍의 레이피어 선단에 설치된 한쪽의 그리퍼로부터 다른쪽의 그리퍼로, 직폭 중앙에서 주고 받고, 이것을 반복하면서 상기 전구체 섬유 직물을 제조하려고 하면, 보통 이상으로 위사 선단의 주고 받음을 확실하게 행할 필요가 있어, 위사 삽입 조작의 고속화를 방해하는 한가지 원인으로도 되고 있다. 또한, 상기 특허문헌 4에 개시되어 있는 바와 같은 튜브제 레이피어 직기와 같이, 튜브의 선단에서 좌우 2개의 위사의 각 선단을 공압에 의해 파지 반송하려고 하면, 일반적인 그립식 레이피어 직기에 있어서의 기계적인 구조를 가지는 그리퍼와 비교해서 파지 미스가 더 발생하기 쉬워져서, 한쌍의 튜브제 레이피어 사이에서의 위사 주고 받음이 더욱 어렵게 된다.

본 발명은, 이러한 과제를 해소하기 위해 이루어진 것이며, 종래보다도 경사의 반송 속도를 고속화할 수 있고, 예를 들어 경사로서 굵은 섬도의 섬유 다발로 이루어지는 탄소 섬유용의 전구체 섬유 직물을 제직하는 것에 있어서, 각 경사의 분리가 확실하게 이루어지고, 게다가 섬유 다발을 구성하는 전구체 섬유에 보풀이 일지 않고 위사 삽입의 고속화를 가능하게 하는 제직기와 그 제직기를 사용한 제직 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

이러한 목적은, 본 발명의 제 1 기본 구성인, 소정의 속도로 일 방향으로 주행하는 정렬된 다수의 경사에 의해 만들어지는 개구의 좌우로 배치되어, 상기 개구내를 직폭의 중앙을 향해서 삽입과 발탈이 동기해서 반복되는 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드와, 상기 제 1 또는 제 2 위사 지지 반송 로드의 대향 단부에 의해 선택적으로 파지되고, 제 1 또는 제 2 위사 지지 반송 로드에 의해 교대로 지지 반송되는 단일의 위사 반송체와, 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드를, 동기해서 개구내에 삽입하고, 개구 외로 퇴출시키는 제 1 및 제 2 로드 작동부와, 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드의 대향 단부에 고정설치되어, 상기 위사 반송체의 파지와 개방의 주고 받음 조작을 교대로 반복하는 위사 반송체의 제 1 및 제 2 파지/개방부를 구비한 제직기에 의해 효과적으로 달성된다.

또한, 상기 목적은, 상기 제직기를 사용해서 제직하는 이하의 기본 구성을 갖는 제직 방법에 의해, 고생산성 하에 고품질의 직물을 얻을 수 있다.

즉, 상기 제 1 위사 지지 반송 로드의 상기 파지/개방부에 상기 위사 반송체를 파지한 상태에서, 상기 개구내의 직폭 중앙을 향해서 상기 제 1 위사 지지 반송 로드를 개구내에 삽입하는 것, 이 제 1 위사 지지 반송 로드의 삽입과 동시에, 상기 제 2 위사 지지 반송 로드를 상기 개구내의 직폭 중앙을 향해서 개구내에 삽입하는 것, 개구의 직폭 중앙에서 제 1 위사 지지 반송 로드에 파지된 상기 위사 반송체를 제 2 위사 지지 반송 로드의 상기 파지/개방부에 주고 받는 것, 및 이 주고 받음의 종료 후에, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드를 개구 외로 발탈시키는 것을 포함하고 있는, 직물의 제직 방법에 있다.

상기 제직기의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 로드 작동부가, 각각 리니어 모터를 갖고, 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드의 작동이 상기 리니어 모터에 의해 이루어지는 것이 좋다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 파지/개방부가 제 1 또는 제 2 전자 그립, 또는 제 1 또는 제 2 에어 척을 갖고 있는 것이 바람직하다. 상기 제 1 또는 제 2 전자 그립, 또는 상기 제 1 또는 제 2 에어 척에 의한 상기 위사 반송체의 파지와 개방이 직폭 중앙에서 교대로 이루어진다. 또한, 상기 위사 반송체는, 위사 권체를 위사 풀림(解舒) 가능하게 파지하는 권체 지지 프레임과, 상기 권체 지지 프레임에 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드의 상기 제 1 및 제 2 파지/개방부에 교대로 파지와 개방이 반복되는 제 1 및 제 2 피파지/피개방부를 갖고 있는 것이 바람직하다.

또한, 바람직하게는, 상기 권체 지지 프레임이, 상기 위사 권체로부터 풀리는 위사를 프레임 외로 도출하는 도출구를 갖고, 상기 권체 지지 프레임과 동일 평면상에서 상기 도출구를 공유하여 동 권체 지지 프레임 외로 수평으로 돌출하는 통형상 부재를 일체로 갖고 있다. 그리고, 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드는, 상기 위사 반송체의 상기 주고 받음 조작이 확실하게 이루어졌는지의 여부를 확인하는 확인 수단을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 확인 수단은, 상기 제 1 또는 제 2 전자 그립, 또는 상기 제 1 또는 제 2 에어 척에 의한 상기 위사 반송체의 파지를 확인하는 압전 수단을 갖고, 상기 압전 수단으로부터의 전기 신호를 중앙 제어부가 받아서, 상기 제 2 또는 제 1 전자 그립의 코일 전류, 또는 상기 제 1 또는 제 2 에어 척의 에어 압을 소실시키도록 하면 좋다. 상기 경사 및 위사의 대표적인 형태로서는, 경사가 탄소 섬유의 전구체 섬유 다발로 이루어지고, 상기 위사가 탄소 섬유 다발로 이루어지고, 상기 위사 반송체의 반송 속도는 10 내지 40m/min인 것이 바람직하다. 생산성을 높이는 관점으로부터는 15m/min이 보다 바람직하고, 위사 반송체의 주고 받음의 관점으로부터 30m/min이 보다 바람직하다. 또한, 탄소 섬유의 전구체 섬유 다발의 총 섬도는 1,500 dTex 내지 600,000 dTex인 것이 바람직하다.

본 발명 장치의 가장 특징으로 하는 구성은, 상술한 바와 같이, 로드 작동부에, 예를 들어 리니어 모터를 사용하면, 기어 구동이나 유압 구동 등의 기계적 구동과 비교해서 20배, 고속화가 가능하게 되어 있는 서보 모터를 사용했을 때의 4배의 속도로 위사의 삽입이 가능해진다. 게다가, 리니어 모터의 구동음의 조용함에 추가해서, 상기 위사 반송체의 주고 받음시의 조작을, 로드 선단부의 파지/개방부의 각각에 설치한 전자 코일의 여기(勵起)와 소자(消磁)를 교대로 반복하고, 자력을 이용해서 위사 반송체를 주고 받기 때문에, 충격음을 거의 발생시키지 않고 위사의 삽입을 가능하게 한다. 그 결과, 소음에 의한 폐해도 발생하지 않는다. 상술한 바와 같이 경사를 전구체 섬유 다발, 위사를 탄소 섬유 다발로서 전구체 직물을 제직하기 위해서, 경사끼리의 얽힘이나 겹침이 방지되어, 씨실 삽입의 고속화와 더불어, 이후의 내염화 공정 및 탄소화 공정이 안정된 고속화와 연속 처리를 실현할 수 있고, 또한 고속화에 의한 영향을 받는 일 없이, 처리 불균일이나 보풀일음이 적은 고품질의 탄소 섬유가 얻어진다.

또한, 상기 실시형태에 대응하는 자세한 작용에 대해서는 이후의 실시형태의 설명에 의해 명확해진다.

도 1은 본 발명의 제직 공정의 개요를 도시하는 공정도이다.
도 2는 본 발명에 있어서의 위사 삽입 장치의 평면도, 정면도 및 측면도를 모식적으로 도시하는 개략도이다.
도 3은 대표적인 실시형태에 의한 위사 삽입 장치의 주요부 확대 평면도이다.
도 4는 동 실시형태에 의한 리니어 모터 구성 부재 및 위사 반송체의 배치 구성을 도시하는 측단면도이다.
도 5는 동 위사 삽입 장치의 제 1 파지/개방부에 의한 위사 반송체의 파지 상태의 설명도이다.
도 6은 동 위사 삽입 장치의 제 2 파지/개방부에 의한 개방시의 위사 반송체 및 제 2 파지/개방부를 확대해서 도시하는 사시도이다.
도 7은 위사 반송체가 제 2 파지/개방부로부터 제 1 파지/개방부에 주고 받아진 후의 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드의 주행 상태를 도시하는 부분 정면도이다.

이하, 본 발명의 대표적인 실시형태를 도면에 기초해서 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 제직기 전체의 개략 구성을 도시하고 있다. 이하의 설명에서는 본 발명에 관한 제직기에 특유한 구성에 관해서 상세하게 설명하지만, 그 밖의 종래와 마찬가지의 구성 및 기구에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.

도 1에 있어서, 도면부호(1)는 크릴 스탠드를 도시하고 있고, 이 크릴 스탠드(1)에는 경사가 감긴 다수의 콘(2)이 가로 이송 가능하게 지지되어 있다. 도면부호(3a)는 크릴 스탠드(1)로부터 보내지는 다수의 경사(Wa)를 정렬시켜서 분리 안내하는 제 1 바디 날개 스탠드이며, 이 제 1 바디 날개 스탠드(3a)에서 분리된 경사(Wa)는, 상부 가이드 롤 군(5a)과 하부 가이드 롤 군(5b)에 안내되어서 상하 2군으로 나뉜다. 상부, 하부 가이드 롤 군(5a, 5b)을 통과해서 상하로 나뉜 상하의 경사(Wa)는 각각이 복수의 가이드(6, 6, …… 6)를 통해서 안내되어, 최종적으로 소정의 상하 간격을 갖고서 상하 위치에 배치된 최종 가이드(4, 4)를 통과해서 제 2 바디 날개 스탠드(3b)에 도입된다.

이 제 2 바디 날개 스탠드(3b)와 직전 롤(7) 사이에는 종광 스탠드(8)가 배치되어 있다. 상기 제 2 바디 날개 스탠드(3b)를 통과하여 직 조직을 따라 분리 배열된 상하의 다수의 경사(Wa)는, 계속해서 종광 스탠드(8)의 동일하게 상기 직 조직을 따라 배열된 도시하지 않은 소요 매수의 종광의 실눈에 통과된다. 종광(8a)이 상기 직 조직에 기초해 승강하면, 다수의 경사(Wa)가 직폭 방향으로 서로 교차해서 도시하지 않은 위사가 삽입되는 개구가 형성된다. 이 개구에 위사를 삽입하기 위해서, 상기 종광 스탠드(8)의 상기 직전측에는 종광 스탠드(8)에 근접하는 좌우의 부위에, 본 발명의 가장 특징부인 도시하지 않은 위사 삽입 장치가 배치되어 있다.

본 실시형태에 따르면, 바디 날개에 의한 바디질이 생략되기 때문에, 바디질을 위한 바디는 설치되지 않고 있다. 그로 인해, 본 실시형태에 있어서는, 상기 직전 롤(7)을 간헐 구동하지 않고, 경사의 공급 속도에 맞춰서 연속 구동한다. 그러나, 통상과 마찬가지로 바디질이 이루어지는 경우에는, 그를 위한 바디를 설치하고, 직전 롤(7)도 바디질의 타이밍에 맞춰서 간헐 구동시킬 수도 있다.

다음에, 이상의 구성을 구비한 제직기에 있어서, 본 발명의 특징부를 이루는 위사 삽입 장치의 대표적인 실시형태로 되는 탄소 섬유의 전구체 섬유 직물의 제직기 및 제직 방법에 대해서, 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 설명 중, 제직기의 각 부의 구성 및 각 구성 부재의 치수 등을 구체적으로 예를 들지만, 이들 치수 등은 도시 실시형태에 있어서의 수치 등이며, 당연하게 이들 값에 한정되는 것이 아니다.

도 2는 본 실시형태에 있어서의 위사 삽입 장치(10)의 개략 구성을 모식적으로 도시하고 있다. 도 2의 (A)는 동 장치의 시험기를 도시하는 평면도이며, 도 2의 (B)는 동 시험기의 측면도이며, 도 2의 (C)는 동 시험기의 정면도이다. 도 3은 위사 삽입 장치의 주요부를 도시하는 확대 평면도이다.

본 실시형태에 있어서의 위사 삽입 장치(10)는 상기 종광 스탠드(8)의 경사 주행 방향 하류측에 근접해서 배치된다. 직폭 방향(도 2의 (A) 및 도 3의 좌우 방향)으로 직폭의 대략 3배의 길이를 가지는 베이스(11)가 설치되어 있고, 그 베이스(11)의 상면 중앙부를, 종광 스탠드(8)의 4개의 종광(8a)의 실눈을 통과해서 시트 형상으로 정렬된 전구체 섬유 다발로 이루어지는 다수개의 경사(Wa)가 직전 롤(7)을 향해서 일정 속도로 주행하고 있다. 상기 베이스(11)의 좌측 단부에 인접해서 제어반(12)이 설치되어 있다. 시트 형상의 경사(Wa)를 끼운 베이스(11)의 좌우 상면에는 본 발명의 가장 특징부를 이루는 위사 삽입부(13, 13)가 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 상기 시트 형상의 경사(Wa)의 시트 폭을 2000㎜로 하고 있다. 이 시트 폭의 규제는, 상기 위사 삽입부(13)보다도 경사 주행 방향 하류측의 베이스(11) 상면의 좌우에 설치된 시트 폭 규제 롤(11a, 11b)(도 3 참조)에 의해 이루어진다.

상기 베이스(11)의 상면에 배치되는 좌우 한쌍의 상기 위사 삽입부(13, 13)는, 도 2의 (A) 내지 (C)에 도시하는 바와 같이, 소정의 속도로 동일 방향으로 정렬해서 주행하는 다수의 경사(Wa)에 의해 만들어지는 개구의 좌우로 배치되고, 상기 개구내를 직폭의 중앙을 향해서 삽입한 뒤 개구 외로 발탈한다. 이 때의 삽입 및 발탈의 동작이 동기해서 반복해 이루어지는, 레이피어 직기에 있어서의 레이피어에 상당하는 좌우 한쌍의 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)와, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)의 대향 단부에 일체적으로 고정설치되어, 단일의 위사 반송체(16)를 직폭 중앙에서 교대로 파지와 개방을 반복하는 제 1 및 제 2 파지/개방부(17, 18)와, 상기 한쌍의 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)의 각 기단부를 고착 지지하고, 동기해서 경사 개구내에 삽입해 개구 외로 빠져 나가게 하는 제 1 및 제 2 로드 작동부(19, 20)를 구비하고 있다. 이와 관련하여, 본 실시형태에 있어서, 상기 베이스(11)의 직기 폭 방향의 길이는 5000㎜, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)의 길이는 1000㎜이다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 또는 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)의 작동부(19, 20)에, 본 발명의 바람직한 형태의 일부이기도 하는 제 1 및 제 2 리니어 모터(24a, 24b)가 사용된다. 리니어 모터 이외에도, 예를 들어 유압 실린더나 각종 기어, 또는 서보 모터 등을 채용할 수 있지만, 예를 들어 기어 등의 기계식 구동에서는 최대 0.2m/sec의 속도에서 구동하는 것이 고작이며, 고속 구동이 가능한 것으로 되어 있는 서보 모터에서도 최대 1m/sec의 구동밖에 실현할 수 없다. 이에 대해, 리니어 모터에 의한 구동이면, 최대의 구동 속도를 4m/sec로 할 수 있다. 게다가, 그 구동시에는 고정밀도의 위치 결정 제어가 가능하다. 한편, 현재 상태의 탄소 섬유의 소성 속도는 전술한 바와 같이 5 내지 10m/min이지만, 그 생산성을 높이기 위해서는 더한 소성 속도가 요구되고 있다. 이와 같이, 전구체 섬유 직물의 제직 속도를 4m/sec로 하는 것이 가능해지면, 상기 소성 속도도 20m/min까지 높이는 것이 가능해지고, 전구체 섬유 직물의 제조, 내염화, 탄소화의 각 공정을 연속화할 수 있게 된다. 단, 전술한 바와 같은 고속화의 필요가 없을 경우에는, 고정밀도의 전자 제어가 가능한 서보 모터를 사용해서 제 1 또는 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)를 작동시키도록 할 수도 있다.

본 실시형태에서 채용되는 리니어 모터(24)에 의한 구동 구조는, 도 4에 모식적으로 도시한 바와 같이, 베이스(11)의 상면에 있어서 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)의 작동 길이의 범위에 설치된 리니어 모터 고정자(26)와, 이 리니어 모터 고정자(26)의 경사 주행 방향의 상류측 측면에 근접해서 일부가 배치되는 동시에, 상기 리니어 모터 고정자(26)의 내부에 일부가 연장설치된 리니어 모터 가동자(27)와, 상기 리니어 모터 고정자(26) 및 리니어 모터 가동자(27)를 끼워서 경사 주행 방향의 전후로 리니어 모터 고정자(26)와 평행하게 연장설치된 리니어 가이드(28)와, 상기 리니어 모터 고정자(26)와 리니어 모터 가동자(27)의 상면을 넘어서 배치되고, 리니어 가이드(28)에 안내되어서 주행하는 판형상의 가동 베이스(29)를 구비하고 있다. 이 가동 베이스(29)는 상기 리니어 모터 가동자(27)와 자성체를 통해서 일부에서 일체화되어 있다. 또한, 동 도면 중의 도면부호(29a)는 리니어 스케일을 도시한다.

상기 리니어 모터 고정자(26)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 경사 상류측의 측면이 개구하는 오스테나이트계 스테인리스강이나 내열성이고 경질 합성 수지 등의 비자성 재료로 이루어지는 장척의 직사각형 상자 형상 단면을 갖는 고정자 본체(26a)와, 그 상하 내벽면에 따라 상기 가동 베이스(29)의 이동 범위내에서 직기 폭 방향으로 배치되는 다수의 전자 코일(26b)을 갖고 있다. 한쪽의 상기 리니어 모터 가동자(27)와 상기 가동 베이스(29)는 동일한 자성 재료가 사용되고 있고, 본 실시형태에서는 철재를 사용하고 있다.

상기 위사 반송체(16)는 보빈(위사 권체)(21)을 축선 중심으로 회전 가능하게 지지하는 권체 지지 프레임(22)으로 이루어진다. 이 권체 지지 프레임(22)은, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 개방단을 갖는 평행하게 배치된 2개의 제 1 및 제 2 개방 프레임부(22a-1, 22a-2)와 제 1 개방 프레임부(22a-1)의 개방단측과는 반대측의 폐쇄 단부 사이에 가설된 폐쇄 프레임부(22a-3)로 이루어지는 ㄷ자 형상 본체(22a)를 갖고 있다. 상기 제 1 및 제 2 개방 프레임부(22a-1, 22a-2)의 개방측 단부에는 상기 폐쇄 프레임부(22a-3)와 평행하게 외측을 향해서 돌출하는 제 1 및 제 2 피파지/피개방부(30, 31)를 갖고 있다. 이 제 1 및 제 2 피파지/피개방부(30, 31)는, 경사 개구내의 직폭 중앙에서 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)의 선단에 고정설치된 제 1 및 제 2 파지/개방부(17, 18)에 의해 파지와 개방이 교대로 반복된다.

또한, 상기 폐쇄 프레임부(22a-3)의 중앙에는 위사 도출 구멍이 형성되어 있다. 또한, 상기 폐쇄 프레임부(22a-3)의 중앙에, 외측을 향해서 상기 제 1 및 제 2 개방 프레임부(22a-1, 22a-2)와 평행하게 돌출하는 위사 도출 관체(25)가 설치되어 있다. 이 위사 도출 관체(25)의 내부 공간과 상기 위사 도출 구멍은 연통하고 있고, 권체 지지 프레임(22)에 의해 지지된 위사 권체(21)로부터 풀리는 위사(We)는, 상기 위사 도출 구멍 및 위사 도출 관체(25)의 내부를 통과해서 외부에 송출된다. 상기 제 1 및 제 2 피파지/피개방부(30, 31)는, 도 6에 확대해서 도시한 바와 같이, 절두 원추대 형상을 나타내는 철제 블록(30a, 31a)으로 이루어지고, 그 주위면을 합성 수지제 커버(30b, 31b)로 피포하고 있다. 이것은 누설 자속을 최대한 적게 하기 위함이다. 또한, 이 절두 원추대 형상을 나타내는 제 1 및 제 2 피파지/피개방부(30, 31)에는 핀을 직경방향으로 관통해서 고정하고, 그 양 단부를 가이드 핀(30c, 31c)을 주위면으로부터 외부로 돌출시키고 있다.

도 5는 본 실시형태에 의한 위사 반송체(16)와 제 1 파지/개방부(17)를 도시하고 있고, 도 6은 그 확대 사시도이다. 제 2 파지/개방부(18)는 제 1 파지/개방부(17)와 좌우 대칭의 형상 및 구조를 구비하고 있기 때문에, 이하의 설명에서는 제 2 파지/개방부(18)에 대해서 도 5에는 도시하지 않고, 그 설명도 생략한다. 제 1 파지/개방부(17)는 본 발명에 있어서의 전자 그립을 구성하고, 위사 반송체(16)의 파지와 개방을 교대로 행한다. 제 1 위사 지지 반송 로드(14)는 직사각형 단면을 가지는 각기둥 형상의 부재로 이루어지고, 그 자유단에 고정설치된 제 1 파지/개방부(17)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 2개의 대략 입방체로 이루어지는 블록재를 절삭해서 서로가 연통하는 제 1 및 제 2 실(室)(17a, 17b)을 형성하고 있다.

이 제 1 실(17a)의 자유 단면은, 도 5에 도시한 바와 같이, 개구되어 있고, 그 개구면은 상기 제 1 피파지/피개방부(30)의 저면의 형상과 치수를 갖고, 이 개구 단면으로부터 제 2 실(17b)을 향해서 직경을 점차 감소시키면서 연장해서 원추대 형상의 제 1 실(17a)을 형성하고, 계속되는 원기둥 형상의 제 2 실(17b)에 연결된다. 도시예에서는, 이 제 2 실(17b)의 직경은 상기 제 1 실(17a) 상측 저면의 직경과 동등하다. 상기 원추대 형상의 제 1 실(17a)의 내부 형상은 정확히, 상기 절두 원추대 형상의 제 1 피파지/피개방부(30)의 전체가 접촉 끼워 부착하는 형상 및 치수를 갖고 있다. 한편, 상기 원기둥 형상의 제 2 실(17b)의 내부에는, 본 발명에 있어서의 전자 그립으로서의 전자 코일(17c)이 격납 고정되어 있고, 상기 제어반(12)으로부터 보내지는 여기 신호 및 소자 신호를 받아서 여기와 소자가 이루어진다. 또한, 상기 제 1 실(17a)의 개구 단부에는 상기 제 1 피파지/피개방부(30)의 주위면으로부터 돌출하는 한쌍의 상기 가이드 핀(30c, 30c)을 안내하는 한쌍의 핀 가이드 홈(17h, 17h)이 형성되어 있다.

또한, 도시예에서는 위사 반송체(16)를 파지/개방하는 제 1 및 제 2 파지/개방부(17, 18)로서 전자 그립을 채용하고 있지만, 이 전자 그립 대신에, 에어 척을 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 제어반(12)으로부터 보내지는 에어 공급/배출 신호에 의해 에어 압의 도입과 배출을 교대로 행한다.

이와 관련하여, 본 실시형태에 있어서, 상기 권체 지지 프레임(22)의 각 부 치수는, 도 5에 도시한 바와 같이, ㄷ자 형상 본체(22a)의 두께는 38㎜, 2개의 제 1 및 제 2 개방 프레임부(22a-1, 22a-2)의 외측면 사이의 치수가 187㎜, 상기 폐쇄 프레임부(22a-3)의 외측면과 상기 제 1 개방 프레임부(22a-1)의 선단면 사이의 치수가 67㎜, 상기 권체 지지 프레임(22)으로부터 돌출하는 위사 도출 관체(25)의 돌출 길이를 116㎜로 하고 있다. 또한, 권체 지지 프레임(22)의 개방 단부로부터 위사 도출 관체(25)의 선단까지의 치수는 180㎜, 권체 지지 중심으로부터 위사 도출 관체(25)의 선단까지의 치수는 170㎜로 된다. 이러한 구성과 치수를 가지는 권체 지지 프레임(22)은, 경사(Wa)의 개구내를 상기 위사 도출 관체(25)의 선단을 직전을 향해서 동 개구내를 직폭 방향으로 왕복 이동한다. 상기 권체 지지 프레임(22)의 중량은 1㎏, 권체 중량이 3 내지 4㎏이다.

본 실시형태에 있어서, 권체 지지 중심으로부터 위사 도출 관체(25)의 돌출 길이를 길게 함으로써, 권체 지지 프레임(22)이 경사(Wa)의 개구내를 주행해서 위사 삽입이 이루어질 때의, 보빈(21)으로부터 풀리는 위사(We)를 위사 도출 관체(25)를 통해서 상기 직전 롤(7)(도 1)에 접근시킬 수 있다. 그 결과, 상기 권체 지지 프레임(22)을 종래의 셔틀이나 위사 그리퍼보다 대형화시켜도, 위사 삽입 밀도를 높일 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 권체를 포함해서 고 중량으로 되는 상기 권체 지지 프레임(22)을 견고하게 파지하기 위해서, 본 실시형태에서는 상기 전자 코일(17c)의 흡인력을 최대 30㎏으로 설정하고 있다.

상기 제 1 및 제 2 개방 프레임부(22a-1, 22a-2)의 개방측 단부에는, 상기 폐쇄 프레임부(22a-3)와 평행하게 외측을 향해서 돌출하는 제 1 및 제 2 피파지/피개방부(30, 31)를 갖고 있다. 이 제 1 및 제 2 피파지/피개방부(30, 31)는, 경사 개구내의 직폭 중앙에서 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)의 선단에 고정설치된 제 1 및 제 2 파지/개방부(17, 18)에 의해 위사 반송체(16)의 파지와 개방을 교대로 반복하여, 위사 반송체(16)의 주고 받음을 행한다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)의 선단에 고정설치된 상기 제 1 및 제 2 파지/개방부(17, 18)의 측면에, 상기 위사 반송체(16)의 상기 주고 받음 조작이 확실하게 이루어졌는지의 여부를 확인하기 위한 주고 받음 확인 수단(17d, 18d)이 일체로 설치되어 있다. 이 주고 받음 확인 수단(17d, 18d)으로부터의 전기적 또는 자기적인 주고 받음 신호를 제어반(12)이 받으면, 상기 제 1 및 제 2 파지/개방부(17, 18)의 제 2 실(17b, 18b)에 수용 고정된 전자 코일(17c)에 전류의 투입과 절단이 자동적으로 행해진다. 예를 들어, 제 1 파지/개방부(17)가 위사 반송체(16)를 파지하고 있고, 제 2 파지/개방부(18)는 위사 반송체(16)를 파지하지 않고 있는 빈 상태에서, 제 1 및 제 2 리니어 모터(24a, 24b)를 동기해서 구동하고, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)를 베이스(11)의 좌우 단부측으로부터 직폭 중앙을 향해서 경사(Wa)의 개구내를 서로가 접근하는 방향으로 삽입 이동시킨다. 이 때, 제 1 파지/개방부(17)의 전자 코일(17c)에는 통전되어 있고, 제 2 파지/개방부(18)의 도시하지 않은 전자 코일에는 통전되어 있지 않고, 제 1 파지/개방부(17)의 전자 코일(17c)이 발생하는 자력에 의해, 제 1 피파지/피개방부(30)를 제 1 파지/개방부(17)의 제 1 실(17a)에 흡인한다.

제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)가 서로 접근 방향으로 이동하고, 개구내의 직폭 중앙에서 위사 반송체(16)의 제 1 파지/개방부(17)가 제 2 위사 지지 반송 로드(15)의 선단에 고정설치된 제 2 파지/개방부(18)에 접근하거나, 또는 상기 제 1 파지/개방부(17)에 설치된 상기 가이드 핀(30c, 31c)이 제 2 파지/개방부(18)에 형성된 한쌍의 도시하지 않은 핀 가이드 홈(18h)에 끼워 맞추려고 할 때, 제 1 파지/개방부(17)의 확인 수단(17d)과 마찬가지로, 제 1 파지/개방부(17)의 존재를 확인하기 위한 확인 수단(18d)이 제 2 파지/개방부(18)의 외측면에 설치되어 있다. 이들 확인 수단(17d, 18d)으로서는, 압전 소자나 근접 스위치 등을 들 수 있다. 이들 확인 수단(17d, 18d)으로부터의 전기 신호를 제어반(12) 내의 중앙 제어부를 통해서, 상기 전자 코일(17c)의 도시하지 않은 구동 전원에 보내서, 전자 코일(17c)의 코일 전류를 절단함과 동시에, 상대방의 도시하지 않은 전자 코일의 구동 전원을 넣어서 동 전자 코일에 전류를 흘린다.

다음에, 상술한 구성을 구비한 본 실시형태에 관한 제직기를 사용한 제직 방법을 도면을 참조해서 구체적으로 설명한다.

도 1에 있어서, 크릴 스탠드(1)의 다수의 콘(2)으로부터 다수개의 아크릴로니트릴계 섬유의 전구체 섬유 다발로 이뤄지는 경사(Wa)가 가로 이송되어서 제 1 바디 날개 스탠드(3a)에 도입된다. 이 제 1 바디 날개 스탠드(3a)에서는, 상기 다수개의 경사(Wa)를 상하 2군으로 나누어서 각 군의 경사(Wa)를, 1개씩 도시하지 않은 바디 날개에 통과시킨 뒤, 상부 가이드 롤 군(5a)과 하부 가이드 롤 군(5b)에 안내되어서 평행하게 정렬되어, 각각을 복수의 가이드(6, 6, …)에 통과시키고, 최종적으로 소정의 상하 간격을 갖고 상하 위치에 배치된 최종 가이드(4, 4)를 통과하여 제 2 바디 날개 스탠드(3b)에 보내진다. 제 2 바디 날개 스탠드(3b)에 상하로 나누어 보내진 시트 형상의 경사(Wa)는 제 2 바디 날개 스탠드(3b)의 바디 날개에 1개씩 통과되어서 소요의 간격으로 분리된 뒤, 직 조직을 따라서 종광 스탠드(8)의 종광(8a)의 실눈에 삽입되어서 직전 롤(7)에 보내진다. 이 때의 경사(Wa)의 주행 속도는 위사(We)의 위사 삽입 속도와 위사 밀도에 의해 결정된다. 본 실시형태에 있어서는, 직물은 평직 조직이며, 도 3에 도시하는 병렬해서 배치된 4개의 종광(8a)을 도시하지 않은 종광 작동원을 구동함으로써 교대로 상하로 움직이고, 직전 롤(7)과 상기 최종 가이드(4, 4) 사이에 위사 삽입을 위한 개구를 형성한다.

여기서, 본 실시형태에서는, 상기 경사(Wa)에는 방사후의 통상의 처리가 이루어진 아크릴로니트릴계의 섬유가 사용되고, 1개의 전구체 섬유 다발의 필라멘트 개수는 50K(50000개)이며, 위사(We)에는 필라멘트수가 1K(1000개)인 탄소 섬유 다발이 사용되고 있다. 위사(We)에 탄소 섬유가 사용되고 있는 이유는, 제직후의 전구체 직물을 내염화 처리할 때 발생하는 여러가지 폐해를 회피하기 위함이다. 구체적으로는, 만약 위사(We)로서 경사(Wa)와 같은 재질의 섬유 다발을 사용하면, 전구체 섬유를 내염화 처리할 때, 전구체 섬유 다발로 이루어지는 경사(Wa)와 위사(We)의 교차부에 있어서, 섬유 두께가 증가하여, 그 교차부의 축열량이 다른 부분의 축열량보다 대폭으로 증가하고, 동시에 교차부에 있어서의 열전달의 속도가 느려지기 때문에, 교차부의 표면측의 구성 섬유와 내부측의 구성 섬유 사이에 내염화 처리에 불균일이 발생하기 쉽다. 그 결과, 이후의 탄소화 처리에도 영향을 미쳐서, 완성품인 탄소 섬유에도 처리 불균일이 다발해서 고품질의 제품을 얻기 어려워진다. 이러한 내염화 처리시의 불균일의 발생을 없애 균등한 처리가 행해지도록, 본 실시형태에 있어서 위사(We)에는 미리 탄소화한 탄소 섬유 다발을 사용하고 있다.

상기 제 2 바디 날개 스탠드(3b)를 통과하여 직 조직을 따라 분리 배열된 상하의 다수의 경사(Wa)는, 계속해서 종광 스탠드(8)의 동일하게 상기 직 조직을 따라 배열된 도시하지 않은 소요 매수의 종광의 실눈에 통과된다. 4개의 종광(8a)이 상기 직 조직에 기초해 승강하면, 다수의 경사(Wa)가 직폭 방향으로 서로 교차해서 도시하지 않은 위사가 삽입되는 개구가 형성된다. 이 개구에 위사를 삽입하기 위해서, 상기 종광 스탠드(8)의 상기 직전측에는 종광 스탠드(8)에 근접하는 좌우의 부위에, 본 발명의 가장 특징부인 도시하지 않은 위사 삽입 장치가 배치되어 있다.

본 실시형태에 따르면, 바디 날개에 의한 바디질이 생략되기 때문에, 바디질을 위한 바디는 설치되지 않고 있다. 그로 인해, 본 실시형태에 있어서는, 상기 직전 롤(7)을 간헐 구동하지 않고, 경사의 공급 속도에 맞춰서 연속 구동한다. 그러나, 통상과 마찬가지로 바디질이 이루어지는 경우에는, 그를 위한 바디를 설치하고, 직전 롤(7)도 바디질의 타이밍에 맞춰서 간헐 구동시킬 수도 있다.

이 개구가 교대로 형성되고 있는 사이, 리니어 모터(24) 및 전자 코일(17c)은 제어반(12)에 설치된 중앙 제어부로부터의 각종 신호를 받아서 제어 구동된다. 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 있어서, 상기 위사 반송체(16)는 좌측에 배치된 제 1 리니어 모터(24a)의 구동에 의해 작동하는 제 1 위사 지지 반송 로드(14)의 제 1 파지/개방부(17)에 의해 파지 고정되어 있고, 우측에 배치된 제 2 리니어 모터(24b)의 구동에 의해 작동하는 제 2 위사 지지 반송 로드(15)는 위사 반송체(16)를 파지하지 않고 있는 상태에서, 각각의 대기 위치에서 대기하고 있다. 따라서, 이 상태에서는 제 1 파지/개방부(17)의 전자 코일(17c)에는 전류가 흐르고 있지만, 제 2 파지/개방부(18)의 도시하지 않은 전자 코일에는 전류가 흐르지 않고 있다. 이 때의 전자 코일(17c)의 통전시에 있어서의 자력은 전술한 바와 같이 30㎏의 중량까지 흡착 파지할 수 있는 능력을 가지고 있다. 그로 인해, 위사(We)의 보빈 중량을 포함한 총 중량이 4 내지 5㎏으로 되는 위사 반송체(16)이여도 높은 파지력으로 확실하게 파지 고정할 수 있어, 전자 코일(17c)의 고정밀도의 전자 전환 제어와 더불어, 상기 주고 받기시에 위사 반송체(16)를 낙하시키는 것 같은 일이 없어진다.

이제, 경사(Wa)가 주행을 개시하고, 4개의 종광(8a)이 직 조직을 따라서 교대로 상하 이동한다. 본 실시형태에 있어서는, 다수개의 경사(Wa)가 상술한 바와 같이 상하 2군으로 나뉘어 있고, 이 중 하나 걸러의 종광(8a)의 한쪽의 실눈에 상방으로부터 전달되는 1군의 경사(Wa)를 삽입 관통시키는 동시에, 다른쪽의 실눈에 하방으로부터 전달되는 1군의 경사(Wa)를 삽입 관통시킨다. 그리고, 이 상태에서 각 종광(8a)을 하나 걸러 교대로 상하 이동시켜, 위사 삽입용의 개구를 교대로 형성한다.

최초의 개구가 형성되면, 제 1 및 제 2 리니어 모터(24a, 24b)를 서로가 접근하는 방향으로 동시에 구동하여, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)를 상기 개구내에 삽입한다. 이 때, 제 2 위사 지지 반송 로드(14)의 제 1 파지/개방부(17)에 파지되어 있는 위사 반송체(16)의 이동에 수반하여, 보빈(21)으로부터 위사(We)가 풀려서, 권체 지지 프레임(22)의 위사 도출 관체(25)의 선단으로부터 도출되어, 위사(We)를 개구내의 직폭 중앙을 향해서 인출한다. 여기서, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)의 제 1 및 제 2 파지/개방부(17, 18)가 직폭 중앙에서 접근하고, 예를 들어 권체 지지 프레임(22)의 제 2 피파지/피개방부(31)로부터 돌출하는 한쌍의 가이드 핀(31c, 31c)이 제 2 위사 지지 반송 로드(15)의 제 2 파지/개방부(18)의 한쌍의 핀 가이드 홈(18h, 18h)에 근접하면, 핀 가이드 홈(18h, 18h)에 근접한 것을 근접 스위치에 의해 감지하는 동시에, 상기 가이드 핀(31c, 31c)이 상기 핀 가이드 홈(18h, 18h)에 끼워 맞춰지면, 그 접압력이 압전 소자에 의해 검지되어서 전기적 신호를 중앙 제어부를 통해서 전자 코일(17c)의 전류를 절단하는 동시에, 제 2 파지/개방부(18)의 도시하지 않은 전자 코일에 통전한다. 그 결과, 제 1 파지/개방부(17)에 의한 위사 반송체(16)의 파지가 개방되고, 동시에 제 2 파지/개방부(18)에 의한 위사 반송체(16)의 파지 고정이 이루어지고, 위사 반송체(16)의 전달이 종료한다.

이 주고 받음이 끝나면, 제 1 및 제 2 리니어 모터(24a, 24b)의 구동을 반전시켜, 동일한 개구내를 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)가 개구 외의 원래의 대기 위치까지 복귀된다. 이 복귀 동작이 한창 진행되는 도중에, 제 1 위사 지지 반송 로드(14)로부터 제 2 위사 지지 반송 로드(15)에 주고 받은 보빈(21)으로부터는 위사(We)가 계속해서 풀리고, 권체 지지 프레임(22)의 위사 도출 관체(25)의 선단으로부터 도출되어, 위사(We)를 개구 외의 직폭단으로 나머지 반분의 씨실 삽입이 이루어진다. 제 2 위사 지지 반송 로드(15)가 위사 반송체(16)를 파지한 상태에서, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)가 대기 위치로 복귀되면, 상기 하나 걸러의 종광(8a)이 하방으로 움직이고, 다른 하나 걸러의 종광(8a)이 상방으로 움직여서, 경사(Wa)의 교차가 반대로 되어 새로운 개구가 형성된다. 이 개구가 형성되면, 제 1 및 제 2 리니어 모터(24a, 24b)의 씨실 삽입 방향의 구동이 개시되어, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)를 상기 개구내의 직폭 방향 중앙까지 삽입한다.

이 때, 위사 반송체(16)는 제 2 위사 지지 반송 로드(15)에 고정설치된 제 2 위사 파지/개방부(18)에 파지된 상태가 유지되어 있다. 그로 인해, 제 2 위사 지지 반송 로드(15)가 개구내를 직폭의 중앙에 이동할 때까지, 도 1의 우반분의 위사(We)의 삽입이 이루어진다. 위사 반송체(16)가 개구내의 직폭의 중앙에 도달하면, 개구내를 직폭 중앙을 향해서 이동하는 제 1 위사 지지 반송 로드(14)의 선단에 고정설치된 제 1 위사 파지/개방부(17)도 직폭 중앙에 도달하고, 제 2 위사 파지/개방부(18)의 도시하지 않은 전자 코일의 통전이 멈추고, 제 1 위사 파지/개방부(17)의 전자 코일(17c)의 통전이 개시되어, 전자 코일(17c)의 자력에 의해, 위사 반송체(16)가 제 2 위사 파지/개방부(18)로부터 제 1 위사 파지/개방부(17)에 주고 받는다. 여기서, 제 1 및 제 2 리니어 모터(24a, 24b)가 역방향의 구동으로 전환되고, 도 7에 도시한 바와 같이, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드(14, 15)를 이격 방향으로 주행시켜서, 개구 외의 대기 위치로 복귀된다. 그 사이에, 위사(We)는 위사 반송체(16)에 의해 반송되어, 직폭 중앙으로부터 도 1의 좌반분의 개구내에 씨실 삽입이 이루어진다. 이상의 조작이 반복되어서 원하는 직물이 제직된다.

본 발명에 있어서의 위사(We)의 삽입 속도에 대해서 보면, 상기 제 1 및 제 2 리니어 모터(24a, 24b)를 사용하는 것에 의해, 리니어 모터 가동자(27)(가동 베이스(29))의 최대 주행 속도가 4m/sec이며, 예를 들어 기어 구동이나 유압 구동 등의 기계적 구동과 비교해서 고속화가 가능하게 되어 있는 서보 모터를 사용했을 때의 4배의 속도로 실시가 가능해진다. 게다가, 리니어 모터의 구동음의 조용함에 추가해서, 상기 위사 반송체(16)의 주고 받음시의 충격음의 발생이 거의 없는 것에 의한, 소음에 의한 폐해도 발생하지 않는다. 이와 같이, 씨실 삽입의 고속화와 더불어, 이후의 내염화 공정 및 탄소화 공정이 안정된 고속화도 실현할 수 있고, 또한 고속화에 의한 영향을 받는 일 없이, 고품질의 탄소 섬유가 얻어진다.

1 : 크릴 스탠드 2 : 콘(경사 권체)
3a : 제 1 바디 날개 스탠드 3b : 제 2 바디 날개 스탠드
4 : 최종 가이드 5a 상부 가이드 롤 군
5b : 하부 가이드 롤 군 6 : 가이드
7 : 직전 롤 8 : 종광 스탠드
8a : 종광 10 : 위사 삽입 장치
11 : 베이스 11a, 11b : 시트 폭 규제 롤
12 : 제어반
14, 15 : 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드
16 : 위사 반송체 17, 18 : 제 1 및 제 2 파지/개방부
17a(18a) : 제 1 실 17b(18b) : 제 2 실
17c : 전자 코일
17d, 18d : 확인 수단(압전 소자, 근접 스위치)
17h, 18h : 핀 가이드 홈 19, 20 : 제 1 및 제 2 로드 작동부
21 : 보빈(위사 권체) 22 : 권체 지지 프레임
22a-1, 22a-2 : 제 1 및 제 2 개방 프레임부
22a-3 : 폐쇄 프레임부
24 : 리니어 모터 24a, 24b : 제 1 및 제 2 리니어 모터
25 : 위사 도출 관체 26 : 리니어 모터 고정자
26a : 고정자 본체 26b : 전자 코일
27 : 리니어 모터 가동자 28 : 리니어 가이드
29 : 가동 베이스 29a : 리니어 스케일
30, 31 : 제 1 및 제 2 피파지/피개방부
30a, 31a : 철제 블록 30b, 31b : 합성 수지제 커버
30c, 31c : 가이드 핀 Wa : 경사
We : 위사

Claims (12)

1. 소정의 속도로 일 방향으로 주행하는 정렬된 다수의 경사에 의해 만들어지는 개구의 좌우로 배치되어, 상기 개구내를 직폭의 중앙을 향해서 삽입과 발탈(拔脫)이 동기해서 반복되는 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드와,
   상기 제 1 또는 제 2 위사 지지 반송 로드의 대향 단부에 의해 선택적으로 파지되고, 제 1 또는 제 2 위사 지지 반송 로드에 의해 교대로 지지 반송되는 단일의 위사 반송체와,
   상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드를, 동기해서 개구내에 삽입하고, 개구 외로 퇴출시키는 제 1 및 제 2 로드 작동부와,
   상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드의 대향 단부에 고정설치되어, 상기 위사 반송체의 파지와 개방의 주고 받음 조작을 교대로 반복하는 위사 반송체의 제 1 및 제 2 파지/개방부를 구비하여 이루어지고,
   상기 제 1 및 제 2 로드 작동부가, 각각 리니어 모터를 갖고, 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드의 작동이 상기 리니어 모터에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는
   제직기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 파지/개방부가 제 1 또는 제 2 전자 그립, 또는 제 1 또는 제 2 에어 척을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
   제직기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 또는 제 2 전자 그립, 또는 상기 제 1 또는 제 2 에어 척에 의한 상기 위사 반송체의 파지와 개방이 직폭 중앙에서 교대로 이루어지는 것을 특징으로 하는
   제직기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 위사 반송체는, 위사 권체를 위사 풀림 가능하게 파지하는 권체 지지 프레임과, 상기 권체 지지 프레임에 설치되고, 상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드의 상기 제 1 및 제 2 파지/개방부에 교대로 파지와 개방이 반복되는 제 1 및 제 2 피파지/피개방부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
   제직기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 권체 지지 프레임이, 상기 위사 권체로부터 풀리는 위사를 프레임 외로 도출하는 도출구를 갖고, 상기 권체 지지 프레임과 동일 평면상에서 상기 도출구를 공유하여 동 프레임 외로 수평으로 돌출하는 통형상 부재를 일체로 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
   제직기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드는 상기 위사 반송체의 상기 주고 받음 조작이 확실하게 이루어졌는지의 여부를 확인하는 확인 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는
   제직기.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 또는 제 2 전자 그립, 또는 상기 제 1 또는 제 2 에어 척에 의한 상기 위사 반송체의 파지를 확인하는 압전 수단을 갖고, 상기 압전 수단으로부터의 전기 신호를 중앙 제어부가 받아서, 상기 제 2 또는 제 1 전자 그립의 코일 전류, 또는 상기 제 1 또는 제 2 에어 척의 에어 압을 소실하는 것을 특징으로 하는
   제직기.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 제직기를 사용해서 직물을 직성(織成)하는 제직 방법에 있어서,
   상기 제 1 위사 지지 반송 로드의 상기 파지/개방부에 상기 위사 반송체를 파지한 상태에서, 상기 개구내의 직폭 중앙을 향해서 상기 제 1 위사 지지 반송 로드를 개구내에 삽입하는 것,
   이 제 1 위사 지지 반송 로드의 삽입과 동시에, 상기 제 2 위사 지지 반송 로드를 상기 개구내의 직폭 중앙을 향해서 개구내에 삽입하는 것,
   개구의 직폭 중앙에서 제 1 위사 지지 반송 로드에 파지된 상기 위사 반송체를 제 2 위사 지지 반송 로드의 상기 파지/개방부에 주고 받는 것, 및
   이 주고 받음의 종료 후에, 제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드를 개구 외로 발탈시키는 것을 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는
   직물의 제직 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   제 1 및 제 2 위사 지지 반송 로드의 삽입/발탈 동작을 좌우 한쌍의 상기 리니어 모터에 의해 동기해서 행하는 것을 포함해서 이루어지는 것을 특징으로 하는
   직물의 제직 방법.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 경사가 탄소 섬유의 전구체 섬유 다발로 이루어지고, 상기 위사가 탄소 섬유 다발로 이루어지고, 상기 위사 반송체의 평균 반송 속도가 10 내지 40m/min인 것을 특징으로 하는
    직물의 제직 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄소 섬유의 전구체 섬유 다발의 총 섬도가 1,500 dTex 내지 600,000 dTex인 것을 특징으로 하는
    직물의 제직 방법.
12. 삭제

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