KR102366639B1 - 필라멘트 와인딩 장치 - Google Patents

Abstract

라이너 지름의 변경에 용이하게 대응할 수 있고, 또한 권취 효율이 높은 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다. 헬리컬 권취 유닛은 라이너의 축을 중심으로 하는 둘레 방향으로 복수의 노즐 부착부(100)가 형성된 프레임 부재(52)와, 라이너의 지름 방향으로 이동 가능하며, 또한 지름 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능한 가이드체를 갖고, 노즐 부착부(100)에 착탈 가능하게 구성된 노즐 유닛(53)과, 1개 이상의 노즐 부착부(100)에 부착된 1개 이상의 노즐 유닛(53)에 가이드체를 지름 방향으로 이동시키기 위한 동력을 공통으로 전달하는 이동용 무단 톱니 부착 환형상체(58)와, 1개 이상의 노즐 부착부(100)에 부착된 1개 이상의 노즐 유닛(53)에 가이드체를 회전축 둘레로 회전시키기 위한 동력을 공통으로 전달하는 회전용 무단 톱니 부착 환형상체(59)를 구비한다.

Description

필라멘트 와인딩 장치

본 발명은 라이너에 섬유 다발을 헬리컬 권취하는 헬리컬 권취 유닛을 구비한 필라멘트 와인딩 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 필라멘트 와인딩 장치는 라이너에 섬유 다발을 헬리컬 권취하는 헬리컬 권취 유닛(특허문헌 1에서는 헬리컬 헤드)을 구비하고 있다. 헬리컬 권취 유닛에는 라이너에 섬유 다발을 안내하는 섬유 공급 가이드가 라이너의 축을 중심으로 하는 둘레 방향으로 복수 배치되어 있다. 섬유 공급 가이드는 라이너의 지름 방향으로 이동 가능하게, 또한 라이너의 지름 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 그리고 복수의 섬유 공급 가이드의 동작을 적절하게 제어함으로써 복수의 섬유 공급 가이드로부터 인출되는 복수의 섬유 다발을 동시에 라이너에 헬리컬 권취하는 것이 가능하게 되어 있다.

여기에서 섬유 다발의 권취 양태를 나타내는 파라미터의 1개로서 커버율이라는 것이 있다. 단일의 권취층에 있어서 서로 이웃하는 섬유 다발끼리에 겹침이 없고, 또한 간극이 없는 상태로 권취된 상태가 커버율 100%이다. 섬유 다발끼리 간에 간극이 있으면 커버율은 100%보다 작아지고, 섬유 다발끼리에 겹침이 발생하면 커버율은 100%보다 커진다. 일반적으로는 각 권취층의 커버율이 대체로 100%가 되도록 권취가 행해진다.

일본 특허 제5643322호 공보

헬리컬 권취 시에 커버율을 100%로 하기 위해서 필요한 섬유 다발의 개수는 라이너의 둘레 면적, 즉 라이너 지름에 의해 변한다. 예를 들면, 어떤 라이너 지름으로 커버율 100%를 실현할 수 있는 섬유 다발의 개수를 N개로 한다. 상기 라이너 지름보다 지름이 큰 라이너에 N개의 섬유 다발을 권취하면 섬유 다발끼리 사이에 간극이 발생해서 커버율이 100%를 하회한다. 반대로 상기 라이너 지름보다 지름이 작은 라이너에 N개의 섬유 다발을 권취하면 섬유 다발끼리가 일부 겹쳐져 커버율이 100%를 초과해 버린다. 즉, 소망의 커버율을 실현하기 위해서는 라이너 지름에 따라 섬유 다발의 권취 개수를 바꿀 필요가 있다. 그러나 특허문헌 1의 헬리컬 권취 유닛은 섬유 공급 가이드의 수가 고정되어 있으며, 섬유 다발의 공급 개수를 변경할 수 없다. 이 때문에 라이너 지름의 변경에 대응할 수 없었다.

한편, 1개 또는 소수개의 섬유 다발을 반복해서 권취하는, 소위 단급사형의 필라멘트 와인딩 장치도 종래로부터 알려져 있다. 단급사형의 필라멘트 와인딩 장치에서는 권취 양태의 자유도가 높아 라이너 지름이 바뀌어도 소망의 커버율을 실현하는 것이 가능하다. 그러나 1개 또는 소수개의 섬유 다발밖에 권취할 수 없기 때문에 권취 효율이 현저하게 악화된다는 과제가 있었다.

본 발명은 이상의 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 라이너 지름의 변경에 용이하게 대응할 수 있고, 또한 권취 효율이 높은 필라멘트 와인딩 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 라이너에 섬유 다발을 헬리컬 권취하는 헬리컬 권취 유닛을 구비한 필라멘트 와인딩 장치이며, 상기 헬리컬 권취 유닛은 상기 라이너의 축을 중심으로 하는 둘레 방향으로 복수의 노즐 부착부가 형성된 프레임 부재와, 상기 라이너의 지름 방향으로 이동 가능하며, 또한 상기 지름 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능하고, 또한 상기 라이너에 복수의 상기 섬유 다발을 안내 가능한 가이드체를 갖고, 상기 노즐 부착부에 착탈 가능하게 구성된 노즐 유닛과, 1개 이상의 상기 노즐 부착부에 부착된 1개 이상의 상기 노즐 유닛에 상기 가이드체를 상기지름 방향으로 이동시키기 위한 동력을 공통으로 전달하는 상기 둘레 방향을 따라 환형상으로 형성된 이동용 무단 톱니 부착 환형상체와, 1개 이상의 상기 노즐 부착부에 부착된 1개 이상의 상기 노즐 유닛에 상기 가이드체를 상기 회전축 둘레로 회전시키기 위한 동력을 공통으로 전달하는 상기 둘레 방향을 따라 환형상으로 형성된 회전용 무단 톱니 부착 환형상체를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 노즐 유닛이 착탈 가능한 복수의 노즐 부착부가 프레임 부재에 형성되어 있으므로 노즐 유닛의 개수를 적당히 변경할 수 있다. 또한, 각 노즐 유닛은 공통의 이동용 무단 톱니 부착 환형상체 및 회전용 무단 톱니 부착 환형상체를 통해서 동력이 공급되도록 구성되어 있다. 이 때문에 노즐 유닛의 개수를 변경할 때, 즉 노즐 유닛을 노즐 부착부에 착탈할 때에 특별히 동력 공급 기구를 추가하거나 분리하거나 할 필요는 없다. 따라서, 노즐 유닛의 개수를 용이하게 변경할 수 있고, 나아가서는 섬유 다발의 공급 개수를 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 라이너 지름의 변경에 용이하게 대응할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 노즐 유닛의 가이드체가 복수의 섬유 다발을 라이너에 안내할 수 있도록 구성되어 있다. 이 때문에 복수의 섬유 다발을 동시에 라이너에 권취할 수 있어 권취 효율을 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 복수의 노즐 부착부는 상기 둘레 방향에 있어서 제 1 각도로 등간격으로 형성된 복수의 제 1 노즐 부착부와, 상기 둘레 방향에 있어서 상기 제 1 각도보다 크고, 또한 상기 제 1 각도의 배수가 아닌 제 2 각도로 등간격으로 형성된 복수의 제 2 노즐 부착부를 적어도 포함하면 좋다.

이와 같은 구성에 의하면 노즐 유닛을 적어도 제 1 각도 및 제 2 각도로 등간격으로 배치할 수 있다. 따라서, 노즐 유닛을 등간격으로 배치할 경우에 노즐 유닛의 수를 조정할 수 있는 자유도를 향상시킬 수 있고, 다양한 지름의 라이너에 대응하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 상기 제 1 노즐 부착부는 상기 둘레 방향에 있어서 40° 간격으로 형성되어 있으며, 상기 제 2 노즐 부착부는 상기 둘레 방향에 있어서 40°보다 큰 간격으로 형성되어 있으면 좋다.

이와 같은 구성에 의하면 노즐 유닛을 등간격으로 9개(=360/40) 배치할 수 있음과 아울러, 8개 이하의 노즐 유닛을 등간격으로 배치할 수도 있다. 또한, 9의 약수, 즉 3개의 노즐 유닛도 등간격으로 배치할 수 있다. 따라서, 노즐 유닛의 수를 조정할 수 있는 자유도가 높아 보다 다양한 지름의 라이너에 대응하는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 상기 이동용 무단 톱니 부착 환형상체 및 상기 회전용 무단 톱니 부착 환형상체가 링 기어이면 좋다.

링 기어는 강성이 높으므로 링 기어에 맞물리는 노즐 유닛을 일부 분리했다고 해도 링 기어의 형상을 대략 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 노즐 유닛으로의 동력 전달을 안정적으로 행할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 이동용 무단 톱니 부착 환형상체 및 상기 회전용 무단 톱니 부착 환형상체가 무단 벨트이며, 상기 무단 벨트가 권취됨과 아울러, 상기 무단 벨트로부터 전달되는 동력을 상기 노즐 유닛에 전달 가능한 복수의 풀리가 배치되어 있으면 좋다.

무단 벨트를 사용하면 무단 벨트가 마모 등 되었을 경우이어도 용이하게 교환할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 프레임 부재에 상기 라이너의 축 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있으며, 상기 축 방향에 있어서의 상기 프레임 부재의 일방측에 부착된 상기 노즐 유닛의 일부가 상기 관통 구멍을 통과해서 타방측까지 연장됨으로써 상기 프레임 부재의 상기 타방측에 배치된 상기 이동용 무단 톱니 부착 환형상체 또는 상기 회전용 무단 톱니 부착 환형상체로부터 동력을 받을 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 관통 구멍은 상기 둘레 방향을 따라 2개 이상의 상기 노즐 부착부에 걸쳐서 형성된 긴 구멍이면 좋다.

이와 같은 구성이면 긴 구멍(관통 구멍)에 삽입되어 있는 노즐 유닛의 일부를 긴 구멍으로부터 뽑아내지 않아도 상기 일부를 긴 구멍 내에서 이동시키면 노즐 유닛을 둘레 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 노즐 유닛의 부착 위치를 용이하게 변경할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 프레임 부재에 상기 둘레 방향을 따라 상기 노즐 유닛을 안내하기 위한 가이드부가 형성되어 있으면 좋다.

이와 같은 가이드부를 형성함으로써 노즐 유닛을 둘레 방향으로 원활하게 이동시킬 수 있으므로 노즐 유닛의 부착 위치를 한층 용이하게 변경할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 의한 필라멘트 와인딩 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 권취 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 권취 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 헬리컬 권취 유닛의 정면도이다.
도 5는 노즐 유닛을 도 4의 a 도면의 V 방향으로부터 본 측면도이다.
도 6은 노즐 유닛을 도 4의 a 도면의 VI 방향으로부터 본 측면도이다.
도 7은 노즐 유닛이 분리된 프레임 부재의 정면도이다.
도 8은 노즐 유닛이 부착된 프레임 부재의 정면도이다.
도 9는 무단 톱니 부착 환형상체로서 무단 벨트를 사용했을 경우의 모식도이다.

(필라멘트 와인딩 장치)

본 발명의 일실시형태에 의한 필라멘트 와인딩 장치에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 의한 필라멘트 와인딩 장치를 나타내는 사시도이다. 본 명세서에서는 설명의 편의상 도 1에 나타내는 방향어를 적당히 사용한다. 필라멘트 와인딩 장치(1)는 권취 장치(2)와, 권취 장치(2)의 후방부의 좌우 양측에 배치된 1쌍의 크릴 스탠드(3)를 구비하고, 전체적으로 대체로 좌우 대칭으로 구성되어 있다. 또한, 도 1에서는 도면이 번잡해지는 것을 피하기 위해서 권취 장치(2) 중 좌우 1쌍의 크릴 스탠드(3)에 끼워지는 부분의 도시를 생략하고 있다.

권취 장치(2)는 대체로 원통형상의 라이너(L)에 섬유 다발(도 1에서는 도시 생략)을 권취하기 위한 장치이다. 섬유 다발은, 예를 들면 탄소 섬유 등의 섬유 재료에 열경화성 또는 열가소성의 합성 수지재가 함침된 것이다. 예를 들면, 권취 장치(2)에서 압력 탱크 등의 압력 용기를 제조할 경우에는 라이너(L)로서 도 1에 나타내는 바와 같은 원통형상의 대경부의 양측에 돔형상의 소경부를 갖는 형상의 것이 사용된다. 라이너(L)는, 예를 들면 고강도 알루미늄, 금속, 수지 등에 의해 제작되어 있다. 라이너(L)에 섬유 다발을 귄취한 후 소성 등의 열 경화 공정 또는 냉각 공정을 거침으로써 고강도의 압력 용기 등의 최종 제품을 생산할 수 있다.

크릴 스탠드(3)는 권취 장치(2)의 측방에 배치된 지지 프레임(11)에 의해 섬유 다발이 권취된 복수의 보빈(12)이 회전 가능하게 지지된 구성을 갖는다. 크릴 스탠드(3)의 각 보빈(12)으로부터 공급되는 섬유 다발은 후술하는 헬리컬 권취 유닛에 의해 헬리컬 권취를 행할 때에 사용된다.

(권취 장치)

권취 장치(2)의 상세에 대해서 설명한다. 도 2는 권취 장치(2)를 나타내는 사시도이다. 도 3은 권취 장치(2)의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이 권취 장치(2)는 기대(20)와, 지지 유닛(30)(제 1 지지 유닛(31) 및 제 2 지지 유닛(32))과, 후프 권취 유닛(40)과, 헬리컬 권취 유닛(50)을 구비한다.

기대(20)는 지지 유닛(30), 후프 권취 유닛(40), 및 헬리컬 권취 유닛(50)을 지지한다. 기대(20)의 상면에는 전후 방향으로 연장되는 복수의 레일(21)이 배치되어 있다. 지지 유닛(30) 및 후프 권취 유닛(40)은 레일(21) 상에 배치되고, 레일(21) 상을 전후 방향으로 왕복 이동 가능하다. 한편, 헬리컬 권취 유닛(50)은 기대(20)에 고정하여 설치되어 있다. 제 1 지지 유닛(31), 후프 권취 유닛(40), 헬리컬 권취 유닛(50), 및 제 2 지지 유닛(32)은 이 순번으로 전방측으로부터 후방측으로 배치되어 있다.

지지 유닛(30)은 후프 권취 유닛(40)보다 전방측에 배치되는 제 1 지지 유닛(31)과, 헬리컬 권취 유닛(50)보다 후방측에 배치되는 제 2 지지 유닛(32)을 갖는다. 지지 유닛(30)은 라이너(L)의 축 방향(전후 방향)으로 연장되는 지지축(33)을 통해 라이너(L)를 축 둘레로 회전 가능하게 지지한다. 지지 유닛(30)은 이동용 모터(34) 및 회전용 모터(35)를 갖는다(도 3 참조). 이동용 모터(34)는 제 1 지지 유닛(31) 및 제 2 지지 유닛(32)을 레일(21)을 따라 전후 방향으로 이동시킨다. 회전용 모터(35)는 지지축(33)을 회전시킴으로써 라이너(L)를 축 둘레로 회전시킨다. 이동용 모터(34) 및 회전용 모터(35)는 제어 장치(10)에 의해 구동 제어된다.

후프 권취 유닛(40)은 라이너(L)의 둘레면에 후프 권취를 실시한다. 후프 권취란 라이너(L)의 축 방향으로 대체로 직각인 방향으로 섬유 다발을 권취하는 권취 방법이다. 후프 권취 유닛(40)은 본체부(41)와, 회전 부재(42)와, 복수의 보빈(43)을 갖는다. 본체부(41)는 레일(21) 상에 배치되어 있으며, 원반형상의 회전 부재(42)를 라이너(L)의 축 둘레로 회전 가능하게 지지한다. 회전 부재(42)의 중앙부에는 라이너(L)가 통과 가능한 원형의 통과 구멍(44)이 형성되어 있다. 회전 부재(42)는 통과 구멍(44)의 둘레에 둘레 방향으로 등간격으로 배치된 복수의 보빈(43)을 회전 가능하게 지지한다. 각 보빈(43)에는 섬유 다발이 권취되어 있다.

후프 권취 유닛(40)은 이동용 모터(45) 및 회전용 모터(46)를 갖는다(도 3 참조). 이동용 모터(45)는 본체부(41)를 레일(21)을 따라 전후 방향으로 이동시킨다. 회전용 모터(46)는 회전 부재(42)를 라이너(L)의 축 둘레로 회전시킨다. 이동용 모터(45) 및 회전용 모터(46)는 제어 장치(10)에 의해 구동 제어된다. 후프 권취의 실행 시에는 제어 장치(10)는 본체부(41)를 레일(21)을 따라 왕복 이동시키면서 회전 부재(42)를 회전시킨다. 이것에 의해 라이너(L)의 둘레로 회전하고 있는 각 보빈(43)으로부터 섬유 다발이 인출되고, 복수의 섬유 다발이 라이너(L)의 둘레면에 일제히 후프 권취된다.

헬리컬 권취 유닛(50)은 라이너(L)의 둘레면에 헬리컬 권취를 실시한다. 헬리컬 권취란 라이너(L)의 축 방향으로 대체로 평행인 방향으로 섬유 다발을 권취하는 권취 방법이다. 헬리컬 권취 유닛(50)은 본체부(51)와, 프레임 부재(52)와, 복수(본 실시형태에서는 9개)의 노즐 유닛(53)을 갖는다. 본체부(51)는 기대(20)에 고정하여 설치되어 있다. 프레임 부재(52)는 본체부(51)에 부착된 원반형상의 부재이다. 프레임 부재(52)의 중앙부에는 라이너(L)가 통과 가능한 원형의 통과 구멍(54)이 형성되어 있다. 복수의 노즐 유닛(53)은 라이너(L)의 축을 중심으로 하는 둘레 방향으로 배열되어 있으며, 전체적으로 방사형상으로 배치되어 있다. 각 노즐 유닛(53)은 프레임 부재(52)에 고정되어 있다.

도 4는 헬리컬 권취 유닛(50)의 정면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이 노즐 유닛(53)은 섬유 다발(F)을 라이너(L)에 안내하는 가이드체(65)를 갖는다. 가이드체(65)는 라이너(L)의 지름 방향(이하, 간단히 지름 방향이라고 한다)으로 연장되어 있으며, 지름 방향으로 이동 가능하게, 또한 지름 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능하게 구성되어 있다. 노즐 유닛(53)의 지름 방향 외측에는 가이드 롤러(55)가 배치되어 있다. 크릴 스탠드(3)의 각 보빈(12)으로부터 인출된 섬유 다발(F)은 가이드 롤러(55)를 경유해서 가이드체(65)를 통과하여 라이너(L)에 도달한다.

헬리컬 권취 유닛(50)은 가이드 이동용 모터(56) 및 가이드 회전용 모터(57)를 갖는다(도 3 참조). 가이드 이동용 모터(56)는 가이드체(65)를 지름 방향으로 이동시킨다. 가이드 회전용 모터(57)는 가이드체(65)를 회전축 둘레로 회전시킨다. 가이드 이동용 모터(56) 및 가이드 회전용 모터(57)는 제어 장치(10)에 의해 구동 제어된다. 헬리컬 권취의 실행 시에는 제어 장치(10)는 지지 유닛(30)을 구동 제어함으로써 라이너(L)를 축 둘레로 천천히 회전시키면서 통과 구멍(54)을 통과시킨다. 동시에 제어 장치(10)는 각 노즐 유닛(53)의 가이드체(65)를 적당히 지름 방향으로 이동시킴과 아울러, 회전축 둘레로 회전시킨다. 이것에 의해 각 노즐 유닛(53)의 가이드체(65)로부터 섬유 다발(F)이 인출되고, 복수의 섬유 다발(F)이 라이너(L)의 둘레면에 일제히 헬리컬 권취된다.

가이드체(65)의 지름 방향의 이동 제어는 라이너(L)의 둘레면의 근방에 가이드체(65)의 선단부를 위치시키기 위해 행해진다. 도 4의 a 도면은 라이너(L)의 대경부에 섬유 다발(F)을 권취할 때를 도시한 것이다. 도 4의 b 도면은 라이너(L)의 소경부에 섬유 다발(F)을 권취할 때를 도시한 것이다. 이와 같이 라이너(L)의 소경부에 섬유 다발(F)을 권취할 때에는 대경부에 섬유 다발(F)을 권취할 때보다 가이드체(65)를 지름 방향 내측으로 이동시킨다. 또한, 가이드체(65)의 회전축 둘레의 회전 제어는 라이너(L)에 대한 섬유 다발(F)의 권취 방향이 바뀌었을 때 등에 섬유 다발(F)을 적절한 양태로 인출하기 위해 행해진다.

(노즐 유닛)

노즐 유닛(53)의 상세에 대해서 설명한다. 도 5는 노즐 유닛(53)을 도 4의 a 도면의 V 방향으로부터 본 측면도이다. 도 6은 노즐 유닛(53)을 도 4의 a 도면의 VI 방향으로부터 본 측면도이다. 도 5 및 도 6은 가이드체(65)가 가장 지름 방향 외측에 위치하고 있는 상태를 도시하고 있다.

노즐 유닛(53)은 프레임 부재(52)의 앞면에 도시하지 않은 볼트에 의해 부착되어 있으며, 프레임 부재(52)에 대해서 착탈 가능하게 구성되어 있다. 노즐 유닛(53)은 프레임 부재(52)에 고정되는 지지체(60)와, 지지체(60)에 의해 지름 방향으로 이동 가능하게 지지되는 이동체(61)를 갖고 구성된다.

지지체(60)는 고정부(62) 및 지지부(63)를 갖는다. 고정부(62)는 프레임 부재(52)에 고정되는 부위이다. 지지부(63)는 지름 방향으로 연장되어 있다. 지지부(63)에는 동일 지름 방향으로 연장되는 도시하지 않은 레일이 설치되어 있다. 이 레일에 이동체(61)가 결합되어 있으며, 이것에 의해 지지부(63)는 이동체(61)를 지름 방향으로 이동 가능하게 지지하고 있다. 지지부(63)는 후술하는 이동용 링 기어(58)의 단면의 외측이나 또한 회전용 링 기어(59)의 단면의 외측에 배치되어 있다.

이동체(61)는 본체(64) 및 가이드체(65)를 갖는다. 본체(64)는 통형부(66)와 피지지부(67)가 일체적으로 형성된 구성을 갖는다. 통형부(66)는 지름 방향으로 연장되는 원통형상으로 구성되어 있다. 피지지부(67)는 통형부(66)로부터 지름 방향 외측으로 돌출되도록 지름 방향으로 연장되어 있으며, 지지부(63)에 설치된 레일에 결합하고 있다.

가이드체(65)는 지름 방향으로 연장되어 있으며, 복수의 섬유 다발(F)을 라이너(L)에 안내할 수 있다. 섬유 다발(F)의 주행 방향(이하, 간단히 주행 방향이라고 한다)에 있어서의 가이드체(65)의 상류측의 부분은 통형부(66)의 내부에 형성된 도시하지 않은 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 이것에 의해 가이드체(65)가 지름 방향으로 연장되는 회전축(A) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 주행 방향에 있어서의 가이드체(65)의 상류측의 단부에는 복수의 섬유 다발(F)을 가이드체(65)에 도입하기 위한 섬유 다발 도입 가이드(68)가 설치되어 있다. 섬유 다발 도입 가이드(68)를 통해서 가이드체(65)에 도입된 복수의 섬유 다발(F)은 주행 방향에 있어서의 가이드체(65)의 하류측의 단부(이하, 선단부라고 한다)로부터 인출되고, 라이너(L)의 둘레면에 권취된다.

(노즐 유닛의 이동 기구)

이어서, 노즐 유닛(53)의 구동 기구, 즉 이동체(61)를 지름 방향으로 이동시키기 위한 이동 기구(70)(도 5 참조) 및 가이드체(65)를 회전축(A) 둘레로 회전시키기 위한 회전 기구(80)(도 6 참조)에 대해서 설명한다.

우선, 이동 기구(70)에 대해서 설명한다. 도 5에 나타내는 바와 같이 이동 기구(70)는 프레임 부재(52)의 후방측에 배치된 이동용 링 기어(58)로부터 동력을 받는다. 이동용 링 기어(58)는 라이너(L)의 축을 중심으로 하는 둘레 방향을 따라 환형상으로 형성되어 있으며, 프레임 부재(52)에 수지제 부시를 통해 라이너(L)의 둘레 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있다.

이동 기구(70)는 동력 전달 방향의 상류측으로부터 순번대로 종동 기어(71), 구동 샤프트(72), 커플링(73), 전달 샤프트(74), 피니언 기어(75), 및 랙 기어(76)를 갖는다. 종동 기어(71)로부터 피니언 기어(75)까지는 지지체(60)에 부착되어 있다. 한편, 랙 기어(76)는 이동체(61)에 부착되어 있다.

종동 기어(71)는 구동 샤프트(72)의 후단부에 고정되어 있으며, 이동용 링 기어(58)의 내주면에 형성된 기어와 맞물려 있다. 피니언 기어(75)는 전달 샤프트(74)의 전단부에 고정되어 있으며, 랙 기어(76)와 맞물려 있다. 구동 샤프트(72)와 전달 샤프트(74)는 커플링(73)에 의해 연결되어 있으며, 종동 기어(71)와 피니언 기어(75)는 일체 회전한다. 단, 커플링(73)을 생략하고, 구동 샤프트(72) 및 전달 샤프트(74)를 1개의 샤프트로 구성해도 좋다. 랙 기어(76)는 이동체(61)의 피지지부(67)에 고정되어 있으며, 지름 방향으로 연장되어 있다.

가이드 이동용 모터(56)에 의해 이동용 링 기어(58)를 회전시키면 도 5에 있어서 화살표로 나타내는 바와 같이 종동 기어(71)가 회전함으로써 피니언 기어(75)가 회전한다. 그리고 피니언 기어(75)와 랙 기어(76)로 이루어지는 랙 앤드 피니언 기구에 의해 피니언 기어(75)의 회전 동작이 이동체(61)의 지름 방향으로의 이동 동작으로 변환된다. 이렇게 해서 이동 기구(70)에 의해 이동체(61)를 지름 방향으로 이동시킬 수 있다.

각 노즐 유닛(53)의 종동 기어(71)는 공통의 이동용 링 기어(58)에 맞물려 있다. 이 때문에 이동용 링 기어(58)를 회전시키면 이동용 링 기어(58)로부터 각 노즐 유닛(53)에 동력이 공통으로 전달되고, 각 노즐 유닛(53)의 이동체(61)를 일제히 지름 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 프레임 부재(52)에는 라이너(L)의 축 방향으로 관통하는 관통 구멍(52a)이 형성되어 있다. 따라서, 노즐 유닛(53)을 부착할 때에는 종동 기어(71)를 관통 구멍(52a)의 전방측으로부터 후방측으로 통과시킴으로써 종동 기어(71)를 이동용 링 기어(58)에 맞물리는 것이 가능하게 되어 있다.

(노즐 유닛의 회전 기구)

계속해서 회전 기구(80)에 대해서 설명한다. 도 6에 나타내는 바와 같이 회전 기구(80)는 프레임 부재(52)의 전방측에 배치된 회전용 링 기어(59)로부터 동력을 받는다. 회전용 링 기어(59)는 라이너(L)의 축을 중심으로 하는 둘레 방향을 따라 환형상으로 형성되어 있으며, 프레임 부재(52)에 수지제 부시를 통해 라이너(L)의 둘레 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있다. 이동용 링 기어(58)와 회전용 링 기어(59)는 동일 지름이다.

회전 기구(80)는 동력 전달 방향의 상류측으로부터 순번대로 종동 기어(81), 구동 샤프트(82), 커플링(83), 전달 샤프트(84), 제 1 베벨 기어(85), 제 2 베벨 기어(86), 가이드 축(87), 중간 기어(88), 및 회전용 기어(89)를 갖는다. 종동 기어(81)로부터 제 2 베벨 기어(86)까지는 지지체(60)에 부착되어 있다. 한편, 가이드 축(87)으로부터 회전용 기어(89)까지는 이동체(61)에 부착되어 있다.

종동 기어(81)는 구동 샤프트(82)의 후단부에 고정되어 있으며, 회전용 링 기어(59)의 내주면에 형성된 기어와 맞물려 있다. 제 1 베벨 기어(85)는 전달 샤프트(84)의 전단부에 고정되어 있으며, 제 2 베벨 기어(86)와 맞물려 있다. 구동 샤프트(82)와 전달 샤프트(84)는 커플링(83)에 의해 연결되어 있으며, 종동 기어(81)와 제 1 베벨 기어(85)는 일체 회전한다. 단, 커플링(83)을 생략하고, 구동 샤프트(82) 및 전달 샤프트(84)를 1개의 샤프트로 구성해도 좋다. 가이드 축(87)은 지름 방향으로 연장되는 스플라인 축이나 각주에 의해 구성되어 있으며, 토크를 전달 가능하다. 가이드 축(87)은 이동체(61)의 피지지부(67)에 축 둘레로 회전 가능하게 부착되어 있다. 가이드 축(87)은 제 2 베벨 기어(86)의 중앙부에 형성된 관통 구멍에 삽입 통과되어 있다. 이 관통 구멍에 삽입 통과된 가이드 축(87)은 제 2 베벨 기어(86)와 일체 회전하지만 제 2 베벨 기어(86)에 대해서 지름 방향으로 상대 이동 가능하다. 가이드 축(87)의 지름 방향 내측의 단부에는 중간 기어(88)가 고정되어 있다. 중간 기어(88)에는 가이드체(65)에 고정된 회전용 기어(89)가 맞물려 있다. 회전용 기어(89)는 가이드체(65)의 회전축(A)과 동축의 기어이며, 중간 기어(88)보다 톱니 수가 많은 기어로 되어 있다.

가이드 회전용 모터(57)에 의해 회전용 링 기어(59)를 회전시키면 도 6에 있어서 화살표로 나타내는 바와 같이 종동 기어(81)가 회전함으로써 제 1 베벨 기어(85)가 회전하고, 또한 제 2 베벨 기어(86)가 회전한다. 그리고 제 2 베벨 기어(86)의 회전 동작은 가이드 축(87)을 통해서 중간 기어(88)에 전달되어 회전용 기어(89)가 회전한다. 이렇게 해서 회전 기구(80)에 의해 가이드체(65)를 회전축(A) 둘레로 회전시킬 수 있다. 또한, 이동체(61)가 지름 방향으로 이동할 때에는 가이드 축(87)이 제 2 베벨 기어(86)의 관통 구멍을 이동하므로 이동체(61)의 이동이 방해되는 일은 없다.

각 노즐 유닛(53)의 종동 기어(81)는 공통의 회전용 링 기어(59)에 맞물려 있다. 이 때문에 회전용 링 기어(59)를 회전시키면 회전용 링 기어(59)로부터 각 노즐 유닛(53)에 동력이 공통으로 전달되고, 각 노즐 유닛(53)의 가이드체(65)를 일제히 회전축(A) 둘레로 회전시킬 수 있다.

(프레임 부재의 상세)

도 7은 노즐 유닛(53)이 분리된 프레임 부재(52)의 정면도이다. 도 8은 노즐 유닛(53)이 부착된 프레임 부재(52)의 정면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이 프레임 부재(52)에는 노즐 부착부(100)가 둘레 방향으로 복수 형성되어 있다. 노즐 부착부(100)는 지름 방향으로 배열된 2개의 부착 구멍(52b)을 갖는다. 노즐 유닛(53)은 부착 구멍(52b)에 삽입되는 도시하지 않은 볼트를 사용해서 프레임 부재(52)에 고정된다. 즉, 노즐 유닛(53)은 노즐 부착부(100)에 착탈 가능하게 구성되어 있다. 노즐 유닛(53)은 종동 기어(71)가 이동용 링 기어(58)의 내주측에 형성된 기어에 맞물리고, 또한 종동 기어(81)가 회전용 링 기어(59)의 내주측에 형성된 기어에 맞물리도록 노즐 부착부(100)에 부착된다.

복수의 노즐 부착부(100)는 노즐 부착부(100A~100C)를 포함한다. 노즐 부착부(100A)는 둘레 방향에 있어서 40° 간격으로 배치되어 있다. 노즐 부착부(100B)는 둘레 방향에 있어서 45° 간격으로 배치되어 있다. 노즐 부착부(100C)는 둘레 방향에 있어서 60° 간격으로 배치되어 있다. 각 노즐 부착부(100A~100C)는 시계의 12시의 위치를 기점으로 해서 등간격으로 배치되어 있다. 각 노즐 부착부(100A~100C)의 일부는 서로 공통되어 있다.

노즐 부착부(100A)에 노즐 유닛(53)을 부착하면 9개의 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 등간격으로 배치할 수 있다(도 8 참조). 도시는 생략하지만 노즐 부착부(100B)에 노즐 유닛(53)을 부착하면 8개의 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 등간격으로 배치할 수 있다. 또한, 노즐 부착부(100C)에 노즐 유닛(53)을 부착하면 6개의 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 등간격으로 배치할 수 있다. 또한, 노즐 유닛(53)을 부착하는 노즐 부착부(100)를 적절하게 선택함으로써 6, 8, 9의 약수인 2, 3, 4개의 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 등간격으로 배치하는 것도 가능하다.

이어서, 노즐 유닛(53)의 부착 위치를 용이하게 변경 가능하게 하기 위한 구성에 대해서 설명한다. 이미 설명한 바와 같이 프레임 부재(52)에는 노즐 유닛(53)의 종동 기어(71)를 프레임 부재(52)의 후방측으로 통과시키기 위한 관통 구멍(52a)이 형성되어 있다(도 5 및 도 6 참조). 본 실시형태에서는 이 관통 구멍(52a)이 도 7에 나타내는 바와 같이 둘레 방향을 따라 2개 이상의 노즐 부착부(100)에 걸쳐 형성된 긴 구멍으로 이루어져 있다. 또한, 본 실시형태에서는 긴 구멍(52a)의 수를 2개로 하고 있지만 긴 구멍(52a)의 수는 변경 가능하다. 관통 구멍(52a)을 둘레 방향으로 연장되는 긴 구멍으로 함으로써 종동 기어(71)를 관통 구멍(52a)으로부터 뽑아내는 일 없이 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 때문에 노즐 유닛(53)의 부착 위치를 용이하게 변경할 수 있다.

또한, 프레임 부재(52)의 앞면, 즉 노즐 유닛(53)의 부착면에는 둘레 방향을 따른 환형상의 가이드부(101)가 볼록형상으로 형성되어 있다. 한편, 노즐 유닛(53)(상세하게는 지지체(60)의 고정부(62))에는 도 8에 나타내는 바와 같이 가이드부(101)에 결합하는 피가이드부(69)가 형성되어 있다. 피가이드부(69)가 가이드부(101)에 결합한 상태의 노즐 유닛(53)은 가이드부(101)에 의해 둘레 방향으로 안내된다. 이 때문에 종동 기어(71)를 관통 구멍(52a)으로부터 뽑아내는 일 없이 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 이동시킬 경우에 노즐 유닛(53)을 원활하게 이동시킬 수 있다.

(효과)

본 실시형태에 의하면 노즐 유닛(53)이 착탈 가능한 복수의 노즐 부착부(100)가 프레임 부재(52)에 형성되어 있으므로 노즐 유닛(53)의 개수를 적당히 변경할 수 있다. 또한, 각 노즐 유닛(53)은 공통의 이동용 링 기어(58)(본 발명의 이동용 무단 톱니 부착 환형상체에 상당) 및 회전용 링 기어(59)(본 발명의 회전용 무단 톱니 부착 환형상체에 상당)를 통해서 동력이 공급되도록 구성되어 있다. 이 때문에 노즐 유닛(53)의 개수를 변경할 때, 즉 노즐 유닛(53)을 노즐 부착부(100)에 착탈할 때에 특별히 동력 공급 기구를 추가하거나 분리하거나 할 필요는 없다. 따라서, 노즐 유닛(53)의 개수를 용이하게 변경할 수 있고, 나아가서는 섬유 다발(F)의 공급 개수를 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 라이너 지름의 변경에 용이하게 대응할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 노즐 유닛(53)의 가이드체(65)가 복수의 섬유 다발(F)을 라이너(L)에 안내할 수 있도록 구성되어 있다. 이 때문에 복수의 섬유 다발(F)을 동시에 라이너(L)에 권취할 수 있어 권취 효율을 높일 수 있다. 또한, 부차적인 효과로서 복수의 섬유 다발(F)을 안내하는 가이드체(65)는 섬유 다발을 1개만 안내하는 종래의 가이드체에 비해서 굵어진다. 이 때문에 가이드체(65)의 강성을 향상시킬 수 있고, 섬유 다발(F)의 장력에 의해 가이드체(65)가 변형되는(휘어지는) 것을 방지할 수 있다.

본 실시형태에서는 복수의 노즐 부착부(100)는 둘레 방향에 있어서 40°(본 발명의 제 1 각도에 상당)로 등간격으로 형성된 복수의 노즐 부착부(100A)(본 발명의 제 1 노즐 부착부에 상당)와, 둘레 방향에 있어서 40°보다 크고, 또한 40°의 배수가 아닌 45°(본 발명의 제 2 각도에 상당)로 등간격으로 형성된 복수의 노즐 부착부(100B)(본 발명의 제 2 노즐 부착부에 상당)를 적어도 포함한다. 이와 같은 구성에 의하면 노즐 유닛(53)을 적어도 40° 및 45°로 등간격으로 배치할 수 있다. 따라서, 노즐 유닛(53)을 등간격으로 배치할 경우에 노즐 유닛(53)의 수를 조정할 수 있는 자유도를 향상시킬 수 있어 다양한 지름의 라이너(L)에 대응하는 것이 가능해진다.

또한, 노즐 부착부(100A)를 본 발명의 제 1 노즐 부착부, 노즐 부착부(100C)를 본 발명의 제 2 노즐 부착부로 바꿔읽는 것도 가능하다. 이 경우 본 발명의 제 1 각도는 40°, 본 발명의 제 2 각도는 60°가 된다. 또는 노즐 부착부(100B)를 본 발명의 제 1 노즐 부착부, 노즐 부착부(100C)를 본 발명의 제 2 노즐 부착부로 바꿔읽는 것도 가능하다. 이 경우 본 발명의 제 1 각도는 45°, 본 발명의 제 2 각도는 60°가 된다.

본 실시형태에서는 노즐 부착부(100A)(본 발명의 제 1 노즐 부착부에 상당)는 둘레 방향에 있어서 40° 간격으로 형성되어 있으며, 노즐 부착부(100B)(본 발명의 제 2 노즐 부착부에 상당)는 둘레 방향에 있어서 40°보다 큰 45° 간격으로 형성되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면 노즐 유닛(53)을 등간격으로 9개(=360/40) 배치할 수 있음과 아울러, 등간격으로 8개(=360/45) 배치할 수 있다. 또한, 9와 8의 약수, 즉 2, 3, 4개의 노즐 유닛(53)도 등간격으로 배치할 수 있다. 따라서, 노즐 유닛(53)의 수를 조정할 수 있는 자유도가 높아 보다 다양한 지름의 라이너(L)에 대응하는 것이 가능해진다.

본 실시형태에서는 본 발명의 이동용 무단 톱니 부착 환형상체(이동용 링 기어(58)) 및 회전용 무단 톱니 부착 환형상체(회전용 링 기어(59))가 링 기어로 되어 있다. 링 기어(58, 59)는 강성이 높으므로 링 기어(58, 59)에 맞물리는 노즐 유닛(53)을 일부 분리했다고 해도 링 기어(58, 59)의 형상을 대략 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 노즐 유닛(53)으로의 동력 전달을 안정적으로 행할 수 있다.

본 실시형태에서는 프레임 부재(52)에 라이너(L)의 축 방향으로 관통하는 관통 구멍(52a)이 형성되어 있으며, 축 방향에 있어서의 프레임 부재(52)의 일방측에 부착된 노즐 유닛(53)의 일부가 관통 구멍(52a)을 통과해서 타방측까지 연장됨으로써 프레임 부재(52)의 타방측에 배치된 이동용 링 기어(58)로부터 동력을 받을 수 있도록 구성되어 있으며, 관통 구멍(52a)은 둘레 방향을 따라 2개 이상의 노즐 부착부(100)에 걸쳐 형성된 긴 구멍으로 되어 있다. 이와 같은 구성이면 긴 구멍(52a)(관통 구멍)에 삽입되어 있는 노즐 유닛(53)의 일부를 긴 구멍(52a)으로부터 뽑아내지 않아도 상기 일부를 긴 구멍(52a) 내에서 이동시키면 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 노즐 유닛(53)의 부착 위치를 용이하게 변경할 수 있다. 또한, 긴 구멍(52a)의 수는 자유롭게 변경할 수 있다. 긴 구멍(52a)의 수가 많으면 그만큼 둘레 방향에 있어서 서로 이웃하는 긴 구멍(52a) 사이의 접속 부분이 증가되기 때문에 프레임 부재(52)의 강성이 높아진다. 한편, 긴 구멍(52a)의 수가 적으면 노즐 유닛(53)을 분리하는 빈도를 감소할 수 있다.

본 실시형태에서는 프레임 부재(52)에 둘레 방향을 따라 노즐 유닛(53)을 안내하기 위한 가이드부(101)가 형성되어 있다. 이와 같은 가이드부(101)를 형성함으로써 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 원활하게 이동시킬 수 있으므로 노즐 유닛(53)의 부착 위치를 한층 용이하게 변경할 수 있다.

(다른 실시형태)

상기 실시형태에 다양한 변경을 추가한 변형예에 대해서 설명한다.

상기 실시형태에서는 이동용 링 기어(58)가 프레임 부재(52)의 후방측, 회전용 링 기어(59)가 프레임 부재(52)의 전방측에 배치되는 것으로 했지만 반대이어도 좋다.

상기 실시형태에서는 이동용 링 기어(58) 및 회전용 링 기어(59)를 동일 지름으로 했지만 이동용 링 기어(58)의 지름과 회전용 링 기어(59)의 지름이 상이해도 좋다.

상기 실시형태에서는 이동용 링 기어(58)를 1개의 가이드 이동용 모터(56)에 의해 회전 구동하는 것으로 했지만 복수의 모터에 의해 이동용 링 기어(58)를 회전 구동하도록 해도 좋다. 마찬가지로 상기 실시형태에서는 회전용 링 기어(59)를 1개의 가이드 회전용 모터(57)에 의해 회전 구동하는 것으로 했지만 복수의 모터에 의해 회전용 링 기어(59)를 회전 구동하도록 해도 좋다.

상기 실시형태에서는 노즐 부착부(100)가 노즐 유닛(53)을 고정하기 위한 볼트가 삽입되는 부착 구멍(52b)에 의해 구성되어 있는 것으로 했다. 그러나 노즐 부착부(100)의 구체적인 구성은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 적당한 결합 기구 등에 의해 노즐 부착부(100)를 구성해도 좋다. 또한, 둘레 방향에 있어서의 노즐 부착부(100)의 형성 위치는 적당히 변경이 가능하다.

상기 실시형태에서는 둘레 방향에 있어서 40° 간격으로 배치된 노즐 부착부(100A), 45° 간격으로 배치된 노즐 부착부(100B), 및 60° 간격으로 배치된 노즐 부착부(100C)를 형성했다. 그러나 노즐 부착부(100)의 구체적인 배치는 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 둘레 방향에 있어서 72° 간격으로 노즐 부착부(100)를 형성해도 좋다. 40°, 45°, 60° 간격에 추가하여 72° 간격의 노즐 부착부(100)를 형성했을 경우에는 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9개의 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 등간격으로 배치할 수 있게 된다. 또한, 노즐 부착부(100)를 40°보다 작은 간격으로 형성해도 좋다. 예를 들면, 30° 간격의 노즐 부착부(100)를 형성하면 12개의 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 등간격으로 배치할 수 있다. 또한, 24° 간격의 노즐 부착부(100)를 형성하면 15개의 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 등간격으로 배치할 수 있다.

상기 실시형태에서는 노즐 유닛(53)을 둘레 방향으로 등간격으로 배치하는 경우에 대해서 설명했지만 노즐 유닛(53)을 등간격으로 배치하는 것은 필수는 아니다. 예를 들면, 복수의 노즐 유닛(53)을 비등간격으로 배치해도 좋다. 또는 프레임 부재(52)에 부착하는 노즐 유닛(53)을 1개만으로 해도 좋다.

상기 실시형태에서는 프레임 부재(52)에 형성된 관통 구멍(52a)이 둘레 방향으로 연장되는 긴 구멍인 것으로 했다. 그러나 관통 구멍(52a)을 긴 구멍으로 하는 것은 필수는 아니다. 예를 들면, 노즐 유닛(53)의 종동 기어(71)보다 1둘레 큰 관통 구멍(52a)이 각 노즐 부착부(100)에 대응해서 형성되어 있어도 좋다. 이 경우 노즐 유닛(53)의 부착 위치를 변경할 때에는 종동 기어(71)를 관통 구멍(52a)으로부터 일단 뽑아낼 필요가 발생한다. 그러나 프레임 부재(52)의 강성을 높일 수 있다는 점에 있어서는 유리하다.

상기 실시형태에서는 프레임 부재(52)에 환형상의 가이드부(101)를 형성하는 것으로 했다. 그러나 가이드부(101)는 환형상에 한정되지 않고, 원호형상이어도 좋다. 또한, 가이드부(101)를 형성하는 것은 필수는 아니다.

상기 실시형태에서는 본 발명의 이동용 무단 톱니 부착 환형상체 및 회전용 무단 톱니 부착 환형상체(이하, 통틀어 무단 톱니 부착 환형상체라고 말한다)를 링 기어에 의해 구성하는 것으로 했다. 그러나 무단 톱니 부착 환형상체를 링 기어가 아니라, 예를 들면 무단 벨트에 의해 구성하는 것도 가능하다.

도 9는 무단 톱니 부착 환형상체로서 무단 벨트를 사용했을 경우의 모식도이다. 도 9에서는 프레임 부재(52)나 노즐 유닛(53)의 도시는 생략하고 있다. 무단 벨트(110)는 복수의 종동 풀리(111)와 1개의 구동 풀리(112)에 권취되어 있다. 종동 풀리(111)는 노즐 부착부(100)(여기에서는 노즐 부착부(100A))에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 종동 풀리(111)에는 단차가 형성된 기어(111a)가 일체적으로 형성되어 있다. 노즐 유닛(53)은 종동 기어(71)(또는 종동 기어(81))가 단차가 형성된 기어(111a)에 맞물리도록 프레임 부재(52)에 부착된다. 구동 풀리(112)는 도시하지 않은 구동 모터에 의해 회전 구동됨으로써 무단 벨트(110)를 둘레 방향으로 회전시킨다.

구동 풀리(112)에 의해 무단 벨트(110)를 회전시키면 각 종동 풀리(111)의 단차가 형성된 기어(111a)가 회전한다. 그리고 단차가 형성된 기어(111a)로부터 종동 기어(71)(또는 종동 기어(81))에 동력이 전달되어 가이드체(65)를 지름 방향으로 이동(또는 회전축(A) 둘레로 회전)시킬 수 있다. 무단 벨트(110)를 사용하면 무단 벨트(110)가 마모 등 되었을 경우이어도 용이하게 교환할 수 있다. 또한, 무단 벨트(110)의 형상은 무단 벨트(110)의 내주측에 배치된 복수의 종동 풀리(111)에 의해 일정하게 유지되어 있다. 이 때문에 노즐 유닛(53)을 착탈해도 무단 벨트(110)가 느슨해질 일 없이 동력을 적절하게 전달할 수 있다.

1: 필라멘트 와인딩 장치 50: 헬리컬 권취 유닛
52: 프레임 부재 52a: 관통 구멍(긴 구멍)
53: 노즐 유닛
58: 이동용 링 기어(이동용 무단 톱니 부착 환형상체)
59: 회전용 링 기어(회전용 무단 톱니 부착 환형상체)
65: 가이드체 100: 노즐 부착부
100A: 노즐 부착부(제 1 노즐 부착부)
100B: 노즐 부착부(제 2 노즐 부착부) 101: 가이드부
110: 무단 벨트(무단 톱니 부착 환형상체)
111: 종동 풀리(풀리) L: 라이너
F: 섬유 다발 A: 회전축

Claims (7)

1. 라이너에 섬유 다발을 헬리컬 권취하는 헬리컬 권취 유닛을 구비한 필라멘트 와인딩 장치로서,
   상기 헬리컬 권취 유닛은,
   상기 라이너의 축을 중심으로 하는 둘레 방향으로 복수의 노즐 부착부가 형성된 프레임 부재와,
   상기 라이너의 지름 방향으로 이동 가능하며, 또한 상기 지름 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능하고, 또한 상기 라이너에 복수의 상기 섬유 다발을 안내 가능한 가이드체를 갖고, 상기 노즐 부착부에 착탈 가능하게 구성된 노즐 유닛과,
   1개 이상의 상기 노즐 부착부에 부착된 1개 이상의 상기 노즐 유닛에 상기 가이드체를 상기 지름 방향으로 이동시키기 위한 동력을 공통으로 전달하는 상기 둘레 방향을 따라 환형상으로 형성된 이동용 무단 톱니 부착 환형상체와,
   1개 이상의 상기 노즐 부착부에 부착된 1개 이상의 상기 노즐 유닛에 상기 가이드체를 상기 회전축 둘레로 회전시키기 위한 동력을 공통으로 전달하는 상기 둘레 방향을 따라 환형상으로 형성된 회전용 무단 톱니 부착 환형상체를 구비하고,
   상기 복수의 노즐 부착부는 상기 둘레 방향에 있어서 제 1 각도로 등간격으로 형성된 복수의 제 1 노즐 부착부와, 상기 둘레 방향에 있어서 상기 제 1 각도보다 크고, 또한 상기 제 1 각도의 배수가 아닌 제 2 각도로 등간격으로 형성된 복수의 제 2 노즐 부착부를 적어도 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
2. 라이너에 섬유 다발을 헬리컬 권취하는 헬리컬 권취 유닛을 구비한 필라멘트 와인딩 장치로서,
   상기 헬리컬 권취 유닛은,
   상기 라이너의 축을 중심으로 하는 둘레 방향으로 복수의 노즐 부착부가 형성된 프레임 부재와,
   상기 라이너의 지름 방향으로 이동 가능하며, 또한 상기 지름 방향으로 연장되는 회전축 둘레로 회전 가능하고, 또한 상기 라이너에 복수의 상기 섬유 다발을 안내 가능한 가이드체를 갖고, 상기 노즐 부착부에 착탈 가능하게 구성된 노즐 유닛과,
   1개 이상의 상기 노즐 부착부에 부착된 1개 이상의 상기 노즐 유닛에 상기 가이드체를 상기 지름 방향으로 이동시키기 위한 동력을 공통으로 전달하는 상기 둘레 방향을 따라 환형상으로 형성된 이동용 무단 톱니 부착 환형상체와,
   1개 이상의 상기 노즐 부착부에 부착된 1개 이상의 상기 노즐 유닛에 상기 가이드체를 상기 회전축 둘레로 회전시키기 위한 동력을 공통으로 전달하는 상기 둘레 방향을 따라 환형상으로 형성된 회전용 무단 톱니 부착 환형상체를 구비하고,
   상기 프레임 부재에 상기 라이너의 축 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있으며,
   상기 축 방향에 있어서의 상기 프레임 부재의 일방측에 부착된 상기 노즐 유닛의 일부가 상기 관통 구멍을 통과해서 타방측까지 연장됨으로써 상기 프레임 부재의 상기 타방측에 배치된 상기 이동용 무단 톱니 부착 환형상체 또는 상기 회전용 무단 톱니 부착 환형상체로부터 동력을 받을 수 있도록 구성되어 있으며,
   상기 관통 구멍은 상기 둘레 방향을 따라 2개 이상의 상기 노즐 부착부에 걸쳐서 형성된 긴 구멍인 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 노즐 부착부는 상기 둘레 방향에 있어서 40° 간격으로 형성되어 있으며, 상기 제 2 노즐 부착부는 상기 둘레 방향에 있어서 40°보다 큰 간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 이동용 무단 톱니 부착 환형상체 및 상기 회전용 무단 톱니 부착 환형상체가 링 기어인 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 이동용 무단 톱니 부착 환형상체 및 상기 회전용 무단 톱니 부착 환형상체가 무단 벨트이며,
   상기 무단 벨트가 권취됨과 아울러, 상기 무단 벨트로부터 전달되는 동력을 상기 노즐 유닛에 전달 가능한 복수의 풀리가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 프레임 부재에 상기 둘레 방향을 따라 상기 노즐 유닛을 안내하기 위한 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
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