KR101909305B1

KR101909305B1 - 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101909305B1
Application number: KR1020137017065A
Authority: KR
Inventors: 마티아스 슈튄들
Original assignee: 엘리콘 텍스타일 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2018-10-17
Also published as: JP2013544324A; EP2646608B1; JP5855120B2; CN103237933A; WO2012072297A1; RU2546474C2; US20130247341A1; RU2013129689A; KR20130137010A; CN103237933B; EP2646608A1; US8800123B2

Abstract

본 발명은 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 실은 안내 링의 그루브 베이스와 접촉 상태로 회전하는 환형 노즐의 원주 방향의 안내 그루브 내에서 안내된다. 환형 노즐은 원주 상에 챔버 개구를 갖는 고정된 스테이터 상에서 안내되고, 상기 개구는 압력 챔버에 연결된다. 환형 노즐 내에는 안내 그루브 내로 개방되는 노즐 보어가 제공되고, 상기 보어는 환형 노즐이 회전하여 안내 그루브 내에서 압력 충격을 발생할 때 챔버 개구와 상호 작용한다. 실은 환형 노즐의 양측 상에 배치되는 입구 실 가이드와 출구 실 가이드 사이에서 안내되고, 스테이터 내에서 챔버 개구의 개도와 안내 그루브 내에서 실의 접촉 랩 각도는 중첩된다. 본 발명에 따르면, 입구 실 가이드 및 출구 실 가이드는, 환형 노즐의 안내 그루브 내에서 실의 접촉 랩 각도가 스테이터 상의 챔버 개구의 개도보다 크도록 배치된다. 따라서, 실은 압력 충격이 발생되기 전에 접촉 상태로 안내되고, 상기 환형 노즐은 실의 장력에 영향을 주도록 실의 속도보다 느린 원주 방향의 속도로 구동되는 것이 바람직하다.

Description

인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치 및 방법 {DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING INTERWEAVING KNOTS}

본 발명은 청구항 1 의 전제부에 따른 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트 (interweaving knots) 를 생성하기 위한 장치뿐만 아니라 이와 같은 장치로 인터위빙 노트를 생성하는 방법에 관한 것이다.

DE 41 40 469 A1은 인터위빙 노트를 생성하기 위한 일반적 장치뿐만 아니라 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 일반적 방법을 개시하였다.

멀티-필라멘트 실의 제조를 위해, 실 내의 개별 필라멘트 스트랜드들 (strands) 이 소위 인터위빙 노트에 의해 함께 유지되는 것은 일반적으로 공지되어 있다. 이와 같은 인터위빙 노트는 압축 공기로 실을 처리함으로써 생성된다. 실 및 공정의 유형에 따라, 각 단위 길이에 대해 필요한 인터위빙 노트의 수 및 인터위빙 노트의 안정성은 다양한 요건들의 영향을 받을 수 있다. 특히, 추가의 처리용으로 용융 방사 공정 직후에 사용되는 카펫 얀 (yarn) 의 제조에서, 실 내에서 각 단위 길이 마다 고도의 노트 안정성 및 다수의 인터위빙 노트가 필요하다.

더 고속의 실의 속도로 작업할 때, 비교적 다수의 인터위빙 노트를 달성하기 위해, 일반적 장치는 고정된 스테이터와 상호 작용하는 회전하는 환형 노즐을 포함한다. 환형 노즐은 원주 방향의 실 안내 그루브를 포함하고, 상기 실 안내 그루브의 베이스에 수개의 방사상으로 배열되는 노즐 보어들이 상기 원주의 주위에 균일하게 분포되어 있다. 노즐 보어들은 안내 그루브로부터 내부의 센터링 직경부까지 환형 노즐을 관통하고, 이 내부의 센터링 직경부는 스테이터의 원주 상에서 안내된다. 스테이터는 스테이터의 원주에 연결되는 챔버 개구를 갖는 내부 압력 챔버를 포함한다. 스테이터 상의 챔버 개구뿐만 아니라 환형 노즐 내의 노즐 보어들은 평면 내에 위치된다. 그 결과, 노즐 보어들은 환형 노즐이 회전 중일 때 챔버 개구에 차례로 공급된다. 압력 챔버는, 노즐 보어들과 압력 챔버 개구의 상호 작용 중에, 환형 노즐의 실 안내 그루브 내에서 압력 충격을 생성하는 압축 공기원과 연결된다. 압력 챔버 개구의 유입구의 영역의 반대측에서, 커버가 폐쇄된 안내 그루브 내에서 얀을 안내할 수 있는 환형 노즐에 제공되었다. 입구 및 출구는 각각 입구 실 가이드 및 출구 실 가이드에 의해 형성된다. 이 목적을 위해, 입구 실 가이드 및 출구 실 가이드는 환형 노즐 상에 배치된다.

주지의 장치에서, 환형 노즐은 원주의 주위에 균일하게 분포된 다수의 노즐 보어들을 포함하고, 따라서 비교적 다수의 인터위빙 노트를 생성한다. 그러나, 생성된 인터위빙 노트는 비교적 큰 치수이고 또한 비교적 안정성이 없다는 것이 분명해졌다. 이와 같이 약하게 발생된 인터위빙 노트는 특히 추가의 처리를 위해 즉각 사용되는 얀의 경우에 완전히 부적절하다.

그러므로, 본 발명의 목적은 인터위빙 노트를 생성하기 위한 일반적 장치뿐만 아니라 얀이 강하고 강력하게 발생된 인터위빙 노트를 구비하도록 인터위빙 노트를 생성하기 위한 일반적 방법을 더욱 개발하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 생성된 인터위빙 노트의 수 및 발생에 높은 유연성을 제공하는 전술한 유형의 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이 문제는 입구 실 가이드 및 출구 실 가이드가, 환형 노즐의 안내 그루브 내에서 실의 접촉 래핑 (wrapping) 각도가 스테이터 상의 챔버 개구의 개도보다 크도록 배치되는 장치를 제공함으로써 해결된다.

본 발명의 유리한 추가의 개발들은 각 종속 청구항의 특징들 및 특징들의 조합에 의해 한정된다.

본 발명은 환형 노즐 내의 제 1 공기 취입구 상에서 실이 안내 그루브 내에서 접촉 상태로 안내된다는 지식에 기초한다. 그 결과, 실은 노즐 보어의 유입구 바로 위에 유지된다. 노즐 그루브 내에서의 실의 접촉은 실의 운동을 제한한다. 그 결과 강한 노트가 형성된다.

더욱이, 스테이터 상의 챔버 개구의 작은 개도는 노즐 보어들에서 짧은 개방 기간들을 발생할 수 있고, 그 결과 짧고 명확한 압력 충격들을 얻을 수 있다는 이점을 갖는다. 이와 같은 방법으로, 공기 소비량을 감소시킬 수 있고, 또는 압축 공기의 증대되는 누설 손실을 방지하는 것이 또한 가능하다.

안내 그루브 내에서 실의 양호한 접촉을 유지하기 위해, 본 발명에 기초한 장치는 환형 노즐의 안내 그루브 내에서 실의 접촉 랩 각도가 스테이터 상의 챔버 개구의 개도의 1.2 배, 바람직하게는 적어도 1.5 배 만큼 더 크도록 설계되는 것이 바람직하다. 그 결과, 실은 공기 가압의 전 후에 한정된 방식으로 안내 그루브 내에 삽입될 수 있다.

바람직하게, 입구 실 가이드 및 출구 실 가이드는 환형 노즐에 대해 경면 대칭으로 배치되고, 스테이터 상의 챔버 개구는 경면 대칭 축선에 대해 대칭으로 또는 비대칭으로 설계될 수 있다. 챔버 개구의 대칭적 배치에서, 실의 동일한 입구 특징 및 출구 특징이 양 측면 상에서 실현된다. 그러나, 인터위빙 노트의 형성을 위해, 출구에 대해 실의 입구가 더 긴 접촉 래핑 부분을 구비하는 경우 또한 유리할 수 있다. 노트 형성은 또한 길이의 비를 반전시키는 것에 의해 영향을 받을 수 있다.. 이 경우, 스테이터 상의 챔버 개구는 실 가이드들 사이에서 경면 대칭 축선에 대해 비대칭으로 설계될 것이다.

주행하는 실 상의 실 장력은 인터위빙 노트를 생성할 때 또한 매우 중요하다. 그러므로, 각각의 실의 속도에 무관하게 또한 각각의 환형 노즐의 속도에 무관하게, 입구 실 가이드 및 출구 실 가이드는 안내 그루브의 접촉 랩 각도가 12° ~ 180° 범위가 되도록 구성된다. 따라서, 실의 응력의 상태에 따라, 상이한 접촉 랩 각도들을 선택하는 것이 가능하다. 그 결과, 낮은 실 장력으로 안내되는 실에 더욱 강한 인터위빙 노트가 생성될 수 있다. 이 경우, 실은 비교적 큰 접촉 랩 각도로 환형 노즐의 안내 그루브 내에 유지된다. 안내 그루브들 내에서의 비교적 작은 접촉 랩 각도들은 비교적 높은 실 장력으로 안내되는 실에 대해 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명에 기초한 장치의 추가의 개발은, 안내 그루브 내에서 접촉 랩 각도의 선택에 따라, 환형 노즐 내에서 노즐 보어의 상측에 특수 압력 충격을 발생하기 위해 사용되는 것이 바람직하다. 상기 장치에서, 스테이터 상의 챔버 개구는 이 챔버 개구의 개도가 10° ~ 40° 범위이도록 설계된다. 그러나, 챔버 개구의 더 큰 개도들은 공기의 높은 소비량 및 손실을 방지하기 위해 회피된다.

노트 형성의 규칙성을 위해, 특히 작은 접촉 랩 각도들의 경우, 입구 실 가이드와 환형 노즐 사이의 공간이 좋은 영향을 줄 수 있다는 것이 명백해졌다. 이와 같은 관점에서, 입구 실 가이드와 환형 노즐 사이에 실의 비접촉 입구 부분의 형성을 위해, 2 cm ~ 15 cm 범위로 입구 부분의 길이를 발생하는 공간을 형성하는 것이 제안된다.

대응하여, 출구 실 가이드와 환형 노즐 사이에 실의 비접촉 출구 부분을 형성하기 위해 2 cm ~ 15 cm 범위로 출구 부분의 길이를 생성하는 출구 실 가이드와 환형 노즐 사이의 공간이 또한 존재한다.

본 발명에 기초한 장치의 특히 바람직한 모델에 따르면, 실의 각 단위 길이에 대해 발생되는 인터위빙 노트의 수는 환형 노즐 상에 수개의 노즐 보어들을 설계함으로써 증대되는 것이 유리할 수 있다. 이 목적을 위해, 2 개의 인접하는 노즐 보어들 사이에 형성된 각 피치 (angular pitch) 는 스테이터 상의 챔버 개구의 개도보다 항상 크다. 이와 같은 방법으로, 각 노즐 보어가 기본적으로 일관된 압력 충격을 발생하는 것이 보장될 수 있다.

압력 충격의 강도 및 그에 따른 실의 가압 공기 처리는 환형 노즐의 노즐 보어들이 0.5 ~ 5 범위의 길이-직경 비를 가질 때 향상될 수 있다. 이와 같은 방법으로, 압력 충격들이 발생될 때 유동 저항에 기초한 에너지 손실을 유리한 방식으로 방지할 수 있다.

본 발명에 기초한 장치에서, 환형 노즐은 기본적으로 유입하는 실을 통해 구동될 수 있다. 특히, 병렬로 배치되는 수개의 안내 그루브들은 수개의 실들을 안내하기 위한 환형 노즐 상에 설계된다. 그러나, 실과 환형 노즐 사이의 상대 속도를 특별히 설정할 수 있도록, 본 발명에 기초한 장치의 추가의 개발은, 환형 노즐이 전기 모터에 의해 구동되도록 설계되고 또한 전기 모터에 결합되므로 특히 유리하다. 그 결과, 환형 노즐은 실의 속도에 관련하여 더 빠르거나 더 느리게 구동될 수 있다.

바람직하게, 구동되는 환형 노즐에 부착되는 입구 실 가이드 및 출구 실 가이드는 자유롭게 회전하는 가이드 롤러들에 의해 형성된다. 실의 입구 또는 출구를 위한 특별한 실 장력을 얻기 위해, 본 발명의 추가의 개발은, 입구 실 가이드 또는 출구 실 가이드가 구동되는 고데트 (godet) 에 의해 형성되므로 특히 유리하다. 따라서, 환형 노즐과 고데트 사이에 속도 차이를 설정함으로써, 노트 형성을 위한 추가의 효과를 발생할 수 있다.

환형 노즐과 실 사이의 상대 속도에 의해 발생되는 실의 마찰은 노트의 강도 및 길이 상에 특히 좋은 영향을 주었다. 이와 같은 관점에서, 본 발명에 기초한 방법은 본 발명에 기초한 장치로 2 개의 고데트들 사이에서 안내되는 실을 처리하기 위해 특히 유리하다. 이를 위해, 환형 노즐은 실의 속도보다 느린 원주 방향의 속도로 구동된다. 접촉 마찰에 추가하여 동적 마찰이 실에서 유발되고, 그 결과 가압 공기 처리 상에 좋은 영향을 주도록 환형 노즐과 실이 조정된다.

특히, 이 공정 방법은 소위 BCF 얀의 와권 (swirling) 을 위해 특히 유리한 것으로 입증되었다. 이 목적을 달성하기 위해, 환형 노즐의 원주 방향의 속도는 실의 속도의 0.35 ~ 0.80 범위의 팩터 (factor) 만큼 작게 설정되었다. 0.8을 초과하는 팩터를 사용하는 경우, 실 내의 인터위빙 노트의 노트 강도는 감소되었다. 0.35 미만의 팩터를 사용하면, 실 상의 더욱 약한 특징으로 보여주는 노트의 불균일한 분포가 얻어진다. 이와 같은 관점에서, 본 발명에 기초한 장치의 환형 노즐의 원주 방향의 속도는 동적 마찰이 인터위빙 노트의 형성에 미치는 유리한 효과를 사용할 수 있도록 실의 속도의 0.35 ~ 0.8 범위의 팩터만큼 작아야 한다.

본 발명에 기초한 장치 및 본 발명에 기초한 방법은, 3000 m/분 을 초과하는 실의 속도를 사용하는 경우, 멀티-필라멘트 실에 다수의 강력하고 특징적인 인터위빙 노트를 생성하기 위해 특히 적합하다. 다음에, 본 발명에 기초한 장치 및 본 발명에 기초한 방법은 본 발명에 기초한 장치의 실시형태들에 의해 더 상세히 설명된다.

도 1 은 본 발명에 기초한 장치의 실시형태의 종방향도이고,
도 2 는 도 1 에 도시된 실시형태의 단면도이고,
도 3 은 도 1 에 도시된 실시형태의 단순화된 단면도이고,
도 4 는 본 발명에 기초한 장치의 추가의 실시형태의 단순화된 단면도이고,
도 5 는 본 발명에 기초한 장치의 추가의 실시형태의 단면도이다.

도 1 및 도 2 는 본 발명에 기초한 장치의 제 1 실시형태의 각각의 도면을 도시한다. 도 1 은 본 실시형태의 종방향도이고, 도 2 는 본 실시형태의 단면도를 도시한다. 도면들 중 하나의 도면에 대해 특별한 언급이 없는 경우, 다음의 설명은 양 도면들에 적용된다.

멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 본 발명에 기초한 장치의 실시형태는 회전하는 환형 노즐 (1) 을 포함하고, 이 환형 노즐은 컵 형상의 설계를 갖고 또한 단부 벽 (4) 및 허브 (5) 에 의해 구동 샤프트 (6) 와 연결된다. 이를 위해, 허브 (5) 는 구동 샤프트 (6) 의 자유 단부에 부착된다.

그 센터링 직경부에 의해, 환형 노즐 (1) 은 스테이터 (2) 의 안내 칼라 (12) 상에서 피복체의 형태로 안내된다. 그 원주 상에, 환형 노즐 (1) 은 원주 방향의 안내 그루브 (7) 를 포함하고, 상기 안내 그루브 (7) 의 베이스에는 내부의 센터링 직경부까지 환형 노즐 (1) 을 완전히 관통하는 노즐 보어 (8) 가 있다. 이 실시형태에서, 환형 노즐 (1) 은 180° 만큼 상호 옵셋된 상태로 정렬되고 또한 안내 그루브 (7) 의 베이스에 개방되는 2 개의 노즐 보어들 (8) 을 포함한다. 원칙적으로, 환형 노즐 (1) 에 설계되는 노즐 보어들 (8) 의 수는 예시적인 것이다. 노즐 보어들 (8) 의 수는 기본적으로 실의 각 단위 길이 내에 생성되는 인터위빙 노트의 수에 비례하므로, 환형 노즐 (1) 내에 하나 또는 수개의 노즐 보어들이 포함되는지의 여부는 실의 각각의 공정 및 유형에 의존한다.

안내 칼라 (12) 의 원주 상의 특정 위치에서, 스테이터 (2) 는 챔버 개구 (10) 를 포함하고, 이 챔버 개구는 스테이터 (2) 의 내부에 위치되는 압력 챔버 (9) 와 연결된다. 압축 공기 공급부 (11) 를 통해, 압력 챔버 (9) 는 압축 공기원 (도시되지 않음) 에 연결된다. 안내 칼라 (12) 상의 챔버 개구 (11) 및 환형 노즐 (1) 내의 노즐 보어들 (8) 은 평면 내에 위치된다. 환형 노즐 (1) 을 회전시킴으로써, 노즐 보어들 (8) 은 챔버 개구 (10) 의 영역 내에서 교대로 이동된다. 챔버 개구는 슬롯의 설계를 갖고 또한 노즐 보어 (8) 의 긴 안내 영역에 걸쳐 반경 방향으로 연장한다. 그 결과, 챔버 개구 (10) 의 길이는 노즐 보어 (8) 의 개방 기간을 결정하고, 한편 상기 노즐 보어는 챔버 개구 (10) 를 통해 압력 챔버 (9) 와 결합되고 또한 안내 그루브 (7) 내에서 압력 충격을 발생시킨다.

스테이터 (2) 는 캐리어 (3) 상에 유지되고 또한 안내 칼라 (12) 와 동심으로 베어링 보어 (18) 을 포함한다. 베어링 보어 (18) 의 내측에 구동 샤프트 (6) 가 위치되고 또한 베어링 (23) 에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

구동 샤프트 (6) 는 전기 모터 (19) 에 결합되고, 이 전기 모터에 의해 환형 노즐 (1) 은 사전 결정된 원주 방향의 속도로 구동될 수 있다.

안내 칼라 (12) 의 원주 상의 챔버 개구 (10) 의 영역에서, 환형 노즐 (1) 을 위한 커버 (13) 는 반대측 상에 배치되었다.

도 1 의 도시는 커버 (13) 가 캐리어 (3) 에 유연하게 연결되는 것을 보여준다. 이 실시형태에서, 예시적인 방식으로 커버 (13) 는 환형 노즐 (1) 에 대해 선회 축선 (14) 을 중심으로 선회되도록 설계된다. 그러나, 기본적으로 커버 (13) 를 강직한 방식 (rigid manner) 으로 배치하는 것도 가능하다.

도 2 의 도시는 커버 (13) 가 환형 노즐 (1) 의 원주 상에서 반경 방향으로 챔버 개구 (10) 의 영역에 걸쳐 연장하는 것을 보여준다. 이 영역에서, 실 (20) 은 환형 노즐 (1) 의 원주 상에서 안내 그루브 (7) 내에서 안내된다. 이 목적을 위해, 환형 노즐 (1) 은 입구 측 (21) 상에 입구 실 가이드 (15) 를, 그리고 출구 측 (22) 상에 출구 실 가이드 (16) 를 구비한다. 그 결과, 환형 노즐 (1) 상에 부분적으로 래핑하는 상태로 입구 실 가이드 (15) 와 출구 실 가이드 (16) 사이에서 실을 안내하는 것이 가능하다. 이 실시형태에서, 입구 실 가이드 (15) 와 출구 실 가이드 (16) 는 장력 핀들에 의해, 또는 대안적으로 가이드 롤러들에 의해 형성된다.

도 1 및 도 2 에 도시된 실시형태에서, 압축 공기는 멀티-필라멘트 실 (20) 에 인터위빙 노트를 생성하기 위해 스테이터 (2) 의 압력 챔버 (9) 에 공급된다. 안내 그루브 (7) 내에서 실 (20) 을 안내하는 환형 노즐 (1) 은 노즐 보어들 (8) 중 하나의 노즐 보어가 챔버 개구 (10) 의 영역에 도착하자 마자 특정 시간 간격 내에 압력 충격들을 발생시킨다. 이 공정에서, 압력 충격은 멀티-필라멘트 실 (20) 상에 국부적인 와권을 유발하고, 따라서 실에 인터위빙 노트를 형성한다.

일관되고 또한 강력하게 발생되는 인터위빙 노트의 생성이 가능하도록, 실 (20) 은 안내 그루브 (7) 의 베이스 내에서 접촉 랩 각도로 안내된다. 동시에, 입구 실 가이드 (15) 및 출구 실 가이드 (16) 는, 환형 노즐의 안내 그루브 내에서 실의 접촉 랩 각도가 챔버 개구 (10) 에 대해 최소 랩 각도를 포함하도록 배치된다.

도 3 은 기하학적 크기 및 관계를 갖는 도 1 및 도 2 에 도시된 실시형태의 단면도를 도시한다. 여기서, 입구 실 가이드 (15) 및 출구 실 가이드 (16) 는 환형 노즐 (1) 에 대해 경면 대칭으로 배치되므로, 입구 실 가이드 (15) 와 출구 실 가이드 (16) 사이에서 경면 대칭 축선 (17) 을 형성한다. 이 실시형태에서, 경면 대칭 축선 (17) 은 스테이터 (2) 의 원주 상의 챔버 개구 (10) 의 중심과 동일하다. 챔버 개구 (10) 는 경면 대칭 축선 (17) 의 양 측 상에서 연장하므로, 개도 (α) 를 형성한다. 그 결과, 경면 대칭 축선 (17) 은 개도 (α) 에 대한 각도 이등분선이므로, 개도 (α) 는 입구 측 (21) 상의 각도 부분 (α₁) 및 출구 측 상의 각도 부분 (α₂) 을 포함한다. 그러므로 α = α₁ + α₂ 이다.

이 실시형태에서, 입구 실 가이드 (15) 및 출구 실 가이드 (16) 의 위치는, 수개의 안내 부분들이 2 개의 실 가이드들 (15, 16) 사이에서 실 (20) 상에 형성되도록 선택된다. 제 1 안내 부분은 입구 실 가이드 (15) 와 환형 노즐 (1) 의 안내 그루브 (7) 의 원주 상의 실 (20) 의 수용 지점 (accumulating point) 사이의 공간으로 표시되는 실의 입구 부분을 특징으로 한다. 입구 부분은 소문자 a로 표시된다.

그 결과, 경면 대칭으로 인해, 출구 측 (22) 상에도 출구 실 가이드 (16) 와 실 (20) 의 수용 지점 사이에서 환형 노즐 (1) 의 안내 그루브 (7) 에 의해 출구 부분이 형성된다. 실의 출구 부분은 소문자 b로 표시된다. 이 실시형태에서, 입구 부분 (a) 은 출구 부분 (b) 의 길이와 동일한 길이를 갖는다.

그러나, 원칙적으로, 실 가이드들 (15, 16) 을 불규칙적으로 배치함으로써 입구 부분과 출구 부분 사이의 길이 차이를 발생하는 것도 가능하다. 입구 부분 (a) 과 출구 부분 (b) 은 공기 처리 중에 실이 고정되는 소위 클램핑 길이를 한정한다.

그러나, 인터위빙 노트의 형성을 위해, 실 (20) 의 제 3 의 중요한 가이드 부분은 매우 중요하다는 것이 입증되고, 이 가이드 부분은 환형 노즐 (1) 의 안내 그루브 (7) 의 베이스에서 실 (20) 의 접촉 길이에 의해 결정된다. 실 (20) 의 상기 접촉 길이는 접촉 랩 각도 (β) 에 의해 한정된다. 경면 대칭으로 인해, 경면 대칭 축선 (17) 은 또한 접촉 랩 각도 (β) 에 대한 각도 이등분선을 나타낸다. 이와 같은 관점에서, 환형 노즐 (1) 은 입구 측 (21) 상의 각도 부분 (β₁) 및 출구 측 (22) 상의 각도 부분 (β₂) 을 포함한다. 총 접촉 랩 각도 (β) 는 각도 부분들 (β₁, β₂) 의 합으로부터 얻어진다.

도 3 의 도시는 접촉 랩 각도 (β) 가 스테이터 (2) 의 원주 상의 챔버 개구 (10) 의 개도 (α) 보다 큰 것을 보여준다. 그 결과, 압력 충격을 수용하기 전이라도, 실 (20) 은 환형 노즐 (1) 의 안내 그루브 (7) 의 베이스 상에 접촉된 상태로 확실하게 안내된다. 이것은 입구 실 가이드 (15) 와 출구 실 가이드 (16) 사이에서 실 (20) 의 굴곡성 (flexibility) 을 제한하고, 그 결과 노트들의 안정성을 증대시킨다. 환형 노즐 (1) 의 안내 그루브 (7) 내에서 실의 접촉 랩 각도는, 이 랩 각도가 스테이터 (2) 상의 챔버 개구 (10) 의 개도 (α) 의 적어도 1.2 팩터, 바람직하게는 적어도 1.5 팩터만큼 더 크도록 설계되어야 한다는 것이 증명되었다. 실 및 공정의 유형에 따라, 접촉 랩 각도는 12° ~ 180° 범위로 입구 실 가이드 (15) 및 출구 실 가이드 (16) 의 위치에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게, 스테이터 (2) 상의 챔버 개구 (10) 는 10° ~ 40° 범위의 개도 (α) 를 포함한다. 40°를 초과하는 개도는 인터위빙 노트의 수 또는 발생을 향상시키지 않으면서 비교적 높은 압축 공기 소비 및 비교적 높은 압축 공기 손실을 초래한다.

실 및 공정의 유형에 따라, 입구 부분 (a) 및 출구 부분 (b) 은 2 cm ~ 15 cm 범위로 설정되고, 짧은 부분들에는 미세한 얀의 번수 (counts) 의 실이 형성되고, 긴 부분들에는 더 큰 얀의 번수의 실이 형성되는 경향이 있다.

환형 노즐 (1) 의 노즐 보어 (8) 가 챔버 개구 (10) 및 스테이터 (2) 상의 압력 챔버 (9) 와 연결되는 개구 시간을 짧게 생성하기 위해, 강한 압력 충격을 형성하기 위해서는 노즐 보어 (8) 내측의 가압된 공기가 비교적 낮은 압축 공기 손실을 달성하기 위해 가능한 최단 거리를 극복해야 하는 것이 요구된다. 그러므로, 환형 노즐 (1) 내의 노즐 보어 (8) 는, 노즐 보어 (8) 의 길이 및 노즐 보어 (8) 의 직경이 특별한 비율을 갖도록 설계되는 것이 바람직하다. 0.5 ~ 5 범위의 길이-직경 비는 압력 충격을 형성하기 위해 특히 유리하다는 것이 입증되었다. 그 결과, 환형 노즐 (1) 은 가능한 가장 짧은 노즐 보어들 (8) 을 구비해야 한다.

더욱이, 수개의 노즐 보어들 (8) 이 환형 노즐 (1) 의 원주 상에 분포되는 경우, 노즐 보어들 (8) 사이에서 발생하는 각 피치가 챔버 개구 (10) 의 개도 (α) 보다 항상 크도록 주의할 필요가 있다. 이와 같은 방법으로, 각 실 (20) 내의 인터위빙 노트는 중첩 및 불규칙성을 방지하도록 발생되는 압력 충격으로부터 얻어지는 것이 보장될 수 있다.

도 4 는 경면 대칭 축선 (17) 에 대한 스테이터 (2) 의 예시적 배치를 도시한다. 기본적으로, 실 (20) 과 입구 측 (21) 뿐만 아니라 출구 측 (22) 상의 환형 노즐 (1) 사이에서 상이한 접촉 길이를 설계하는 것이 가능하다. 도 4 는 스테이터 (2) 상의 챔버 개구 (10) 가 특정의 각도 (φ) 만큼 경면 대칭 축선에 대해 옵셋되도록 설계되는 실시형태를 도시한다. 그 결과, 도 3 에 도시된 실시형태와 비교하여, 동일한 개도 (α) 및 동일한 접촉 랩 각도 (β) 에서, 입구 측 (21) 상의 압력 충격의 도달까지 더 큰 접촉 구역이 존재한다. 이것은 인터위빙 노트의 유형 및 크기를 변경하기 위해 더욱 영향을 발휘할 수 있다.

도 1 및 도 2 에 도시된 실시형태에서, 환형 노즐 (1) 은 전기 모터에 의해 구동될 수 있다. 그러나, 기본적으로 환형 노즐 (1) 은 동력 유닛 없이, 또한 단지 부분 래핑 (partial wrapping) 으로 안내되는 실 (20) 의 마찰을 통해 구동되는 것이 가능하다.

그러나, 이것은 실과 환형 노즐 사이에 특수한 상대 속도가 존재하는 경우에 특히 유리하다는 것이 입증되었다. 이와 같은 관점에서, 인터위빙 노트를 생성하기 위한 발명에 기초한 방법은 도 1 및 도 2 에 도시된 장치로 수행되는 것이 바람직하다.

본 발명에 기초한 방법에서, 실은 통상적으로 2 개의 고데트들 사이에서 안내되고, 이것은 실의 속도를 결정한다. 이 실의 속도에 의해, 실 (20) 은 환형 노즐 (1) 의 원주 상에서 안내된다. 고데트들 사이에서 설정되는 실의 장력에 무관하게 인터위빙 노트를 생성하기 위해 유리한 실의 장력을 발생하기 위해, 환형 노즐 (1) 은 실 (20) 의 속도보다 느린 원주 방향의 속도로 구동되고, 환형 노즐 (1) 및 실 (20) 은 도 2 에 도시된 바와 같이 조정된다. 이것은 안내 그루브 (7) 의 베이스와 실 (20) 사이의 슬립을 발생시키고, 실 (20) 상에 추가의 마찰력을 유발한다. 이것에 의해, 인터위빙 노트의 수, 강도 및 규칙성이 개선된다. 이를 위해, 환형 노즐 (1) 의 원주 방향의 속도가 실 (20) 의 속도의 0.35 ~ 0.8 범위의 팩터 만큼 더 작은 설정을 사용하는 것이 유리하다는 것이 입증되었다. 그러나, 상대 속도에 의해 발생되는 슬립은, 더 빠른 원주 방향의 속도가 더 이상 어떤 긍정적인 영향을 보여주지 않으므로 최소의 크기를 가져야 한다.

본 발명에 기초한 방법은 또한 도 5 에 도시된 본 발명에 기초한 장치의 실시형태로 수행되는 것이 유리할 수 있다. 도 5 는 본 발명에 기초한 장치의 실시형태의 단면도를 도시한다. 기본적으로, 이 실시형태는 도 1 및 도 2 에 도시된 실시형태와 동일하다. 그러므로, 중복을 피하기 위해, 여기서는 차이들만 설명한다.

도 5 에 도시된 본 발명에 기초한 장치의 실시형태에서, 입구 실 가이드 (15) 는 입구 측 (21) 상의 구동되는 고데트 (24) 에 의해 형성된다. 실 (20) 이 다중 래핑 상태로 안내될 수 있도록 또한 고데트 (24) 로부터 뽑아지는 경우 환형 노즐 (1) 의 안내 그루브 (7) 내에 직접 도달하도록 고데트 (24) 에는 수반 롤러 (25) 가 탑재된다. 환형 노즐 (1) 상의 이어지는 실 (20) 의 랩 각도는 고데트 (24) 및 출구 측 (22) 상에 배치되는 출구 실 가이드 (16) 의 배치에 의해 결정된다.

도 5 에 도시된 실시형태에서, 고데트 (24) 와 환형 노즐 (1) 사이의 속도 차이를 유리한 방식으로 설정하는 것이 가능하고, 이것에 의해 실의 장력의 증대 또는 실의 장력의 이완이 유발될 수 있다.

이 시점에서, 도 5 에 도시된 실시형태에서 출구 실 가이드 (16) 는 또한 고데트에 의해 형성될 수도 있음을 언급하고 싶다. 이와 같은 배치는, 실이 특히 낮은 마찰로 안내될 수 있는 이점을 갖는다.

1: 환형 노즐
2: 스테이터
3: 캐리어
4: 단부 벽
5: 허브
6: 구동 샤프트
7: 안내 그루브
8: 노즐 보어
9: 압력 챔버
10: 챔버 개구
11: 압축 공기 공급부
12: 안내 칼라
13: 커버
14: 선회 축선
15: 입구 실 가이드
16: 출구 실 가이드
17: 경면 대칭 축선
18: 베어링 보어
19: 전기 모터
20: 실
21: 입구 측
22: 출구 측
23: 베어링
24: 고데트
25: 수반 롤러

Claims

멀티-필라멘트 실 (20) 에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치로서,
원주 방향의 안내 그루브 (7) 및 상기 안내 그루브 (7) 내로 반경 방향으로 이어지는 적어도 하나의 노즐 보어 (8) 를 구비하는 회전하는 환형 노즐 (1),
그 원주 상에 상기 환형 노즐 (1) 을 갖고 또한 상기 원주 상에 챔버 개구 (10) 를 갖는 압력 챔버 (9) 를 구비하는 고정된 스테이터 (2),
상기 안내 그루브 (7) 에 부착되는 커버 (13), 및
상기 환형 노즐 (1) 의 양 측상에 배치되고 또한 상기 환형 노즐 (1) 의 안내 그루브 (7) 의 베이스에 접촉 상태로 상기 실 (20) 을 안내하는 입구 실 가이드 (15) 및 출구 실 가이드 (16) 를 포함하고,
상기 스테이터 (2) 상의 챔버 개구 (10) 의 개도 (α) 및 상기 실 (20) 의 접촉 랩 각도 (β) 는 상기 안내 그루브 (7) 내에서 중첩되고,
상기 입구 실 가이드 (15) 및 상기 출구 실 가이드 (16) 는, 상기 환형 노즐 (1) 의 안내 그루브 (7) 내에서 상기 실 (20) 의 상기 접촉 랩 각도 (β) 가 상기 스테이터 (2) 상의 챔버 개구 (10) 의 개도 (α) 보다 크도록 배열되고,
상기 환형 노즐 (1) 이 상기 실 (20) 의 속도와 관련하여 더 빠르거나 더 느리게 구동될 수 있도록, 상기 환형 노즐 (1) 은 전기 모터 (19) 에 의해 구동되도록 설계되고 또한 상기 전기 모터 (19) 와 결합되고,
상기 실 (20) 의 응력의 상태에 따라 상이한 접촉 랩 각도 (β) 들을 선택하는 것이 가능하도록, 상기 입구 실 가이드 (15) 및 상기 출구 실 가이드 (16) 는, 상기 접촉 랩 각도가 12° ~ 180° 범위이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 환형 노즐 (1) 의 안내 그루브 (7) 내에서 상기 실 (20) 의 접촉 랩 각도 (β) 는 상기 스테이터 (2) 상의 챔버 개구 (10) 의 개도 (α) 보다 적어도 1.2 팩터 만큼 큰 것을 특징으로 하는 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 입구 실 가이드 (15) 및 상기 출구 실 가이드 (16) 는 상기 환형 노즐 (1) 에 대해 경면 대칭으로 배치되고, 상기 스테이터 (2) 상의 챔버 개구 (10) 는 경면 대칭 축선 (17) 에 대해 대칭으로 또는 비대칭으로 설계되는 것을 특징으로 하는 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스테이터 (2) 상의 챔버 개구 (10) 는, 상기 챔버 개구 (10) 의 개도 (α) 가 10° ~ 40° 범위이도록 설계되는 것을 특징으로 하는 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 입구 실 가이드 (15) 와 상기 환형 노즐 (1) 사이에 상기 실 (20) 의 비접촉 입구 부분 (a) 의 형성을 위해, 2 cm ~ 15 cm 범위로 상기 입구 부분 (a) 의 길이를 발생시키는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 출구 실 가이드 (16) 와 상기 환형 노즐 (1) 사이에 상기 실 (20) 의 비접촉 출구 부분 (b) 의 형성을 위해, 2 cm ~ 15 cm 범위로 상기 출구 부분 (b) 의 길이를 발생시키는 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 환형 노즐 (1) 에 여러 개의 노즐 보어들 (8) 이 제공되고, 2 개의 인접하는 상기 노즐 보어들 (8) 사이에 형성되는 각 피치는 상기 스테이터 (2) 상의 챔버 개구 (10) 의 개도 (α) 보다 큰 것을 특징으로 하는 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 환형 노즐 (1) 의 노즐 보어 (8) 는 0.5 ~ 5 범위의 길이-직경비를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 입구 실 가이드 (15) 또는 상기 출구 실 가이드 (16) 는 구동되는 고데트 (24) 에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티-필라멘트 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 장치.
실이 2 개의 고데트들 사이에서 안내되는 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 장치에 의해 주행하는 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 방법에 있어서,
상기 환형 노즐은 상기 실의 속도보다 느린 원주 방향의 속도로 구동되고, 상기 환형 노즐 및 상기 실은 조정되는 것을 특징으로 하는 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 환형 노즐의 원주 방향의 속도는 상기 실의 속도의 0.35 ~ 0.80 범위의 팩터 만큼 느린 것을 특징으로 하는 실에 인터위빙 노트를 생성하기 위한 방법.
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