KR102498575B1 - 표면에 탄성사를 갖는 환편 원단을 제조하기 위한 양면 환편기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이얼과 실린더의 회전에 따라 종방향 변위가 변경되는 편침에 의해 환편 원단을 제조하는 양면 환편기에 관한 것이다.
상기 양면 환편기는, 수평편침이 결합되는 다수의 슬라이딩 홈이 상면에 방사상으로 형성된 다이얼과, 수직편침이 결합되는 다수의 슬라이딩 홈이 외주면에 수직으로 형성된 실린더 캠이 동기적으로 회전되고, 상기 다이얼의 상측에는 다이얼 캠이 설치되고, 상기 실린더의 외측에는 실린더 캠이 설치되어, 상기 다이얼 캠 및 실린더 캠에 형성된 가이드 홈에 의해 상기 수평편침과 상기 수직편침의 편직 운동이 유발되고, 상기 다이얼 및 상기 실린더의 상측에는 상기 수평편침 및 상기 수직편침으로 원사 및 탄성사를 공급하는 급사구가 설치된다. 이 때, 상기 원사는 상기 수평편침과 상기 수직편침에 모두 공급되고 상기 탄성사는 상기 수직편침에만 공급됨으로써, 제조되는 환편 원단의 표면에만 탄성사가 편직된다.

Description

표면에 탄성사를 갖는 환편 원단을 제조하기 위한 양면 환편기{Double circular knitting machine for manufacturing circular knitting fabric containing elastic yarn on the front side}

본 발명은 편직물을 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이얼과 실린더의 회전에 따라 길이 방향 변위가 변경되는 편침에 의해 환편 원단을 제조하는 양면 환편기에 관한 것이다.

편물이란 실이 교차되지 않고 고리 형상의 편환(stitch)들이 서로 얽혀서 조직이 형성되는 포로서, 직물 또는 부직포 등 여타의 섬유제 포에 비하여 구김에 대한 안정성이 우수하고, 다공성 조직으로 인한 흡습성, 신축성 및 착용감이 우수한 특성을 가진다.

이러한 편물을 생산하는 기계를 환편기라 하는데, 환편기는 선단부에 후크가 형성된 편침을 개별 또는 집단 운동시킴으로써 편환을 형성하고 인접한 편환을 상호 결속하는 편성 작업을 수행하게 된다.

이러한 환편기에는 실린더만을 갖는 단면(single) 환편기와, 다이얼과 실린더를 갖는 양면(double) 환편기로 나뉘어진다. 일반적으로, 양면 환편기는 다이얼과 실린더로 구성되는 침상(needle bed)이 회전함에 따라 침상에 결합된 다수의 래치(latch) 편침이 캠(cam)에 의하여 축방향 왕복 활동하면서 원사를 편성하여 편물을 제조하게 된다. 특히, 다이얼과 실린더의 슬라이딩 홈에 결합되는 편침은 선단의 두부에 후크가 형성된 래치 편침으로서, 편침의 몸체인 편침간에는 돌출편이 형성되어 침상이 회전함에 따라 캠 프로파일을 형성하는 슬라이딩 홈을 따라 슬라이딩하면서 축방향 왕복운동을 수행하게 된다.

이러한 양면 환편 기술와 관련하여, 한국특허 2088139호는 나일론 또는 폴리에스테르 원사와 탄성사를 이용하여 양면 인터록 편직물을 편직함에 있어서, 이면에만 탄성사를 포함하도록 편직된 양면 인터록 환편 원단을 제시한다. 이와 같이 이면에만 탄성사를 포함하게 되면 표면에 탄성사를 포함하지 않아 번들거림이 없으면서도 우수한 탄성력과 복원력을 가지는 효과가 있다.

그러나, 탄성사(스판)가 함유된 환편 원단의 이면은 조밀한 구조로서 통기가 차단되고, 이로 인해 피부접촉면에 충분한 공극을 형성하지 못하기 때문에 땀을 흡수하여 증발하는 성능면에서는 제한적일 수밖에 없다.

한국특허공보 10-2088139호 (2020.3.5 등록)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 표면에만 탄성사를 함유하는 편직방식에 의해, 탄성사의 광택이 제품표면에 구현된 환편 원단을 제조하는 양면 환편기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 탄성사가 함유되지 않은 이면에 성긴(조밀하지 않은) 조직을 형성하여 부드럽고 포근한 피부접촉 질감을 갖는 환편 원단을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 환편기는, 수평편침이 결합되는 다수의 슬라이딩 홈이 상면에 방사상으로 형성된 다이얼과, 수직편침이 결합되는 다수의 슬라이딩 홈이 외주면에 수직으로 형성된 실린더 캠이 동기적으로 회전되고, 상기 다이얼의 상측에는 다이얼 캠이 설치되고, 상기 실린더의 외측에는 실린더 캠이 설치되어, 상기 다이얼 캠 및 실린더 캠에 형성된 가이드 홈에 의해 상기 수평편침과 상기 수직편침의 편직 운동이 유발되고, 상기 다이얼 및 상기 실린더의 상측에는 상기 수평편침 및 상기 수직편침으로 원사 및 탄성사를 공급하는 급사구가 설치되는데, 상기 원사는 상기 수평편침과 상기 수직편침에 모두 공급되고 상기 탄성사는 상기 수직편침에만 공급됨으로써, 제조되는 환편 원단의 표면에만 탄성사가 편직된다.

상기 탄성사의 공급 각도가 상기 원사의 공급 각도보다 더 클 수 있다.

상기 탄성사 및 상기 원사 간의 공급 각도의 차이에 따라, 상기 다이얼 캠을 따라 이동하는 수평편침이 먼저 상기 원사를 후크에 걸어서 하강하고, 이 후에 상기 실린더캠을 따라 이동하는 상기 수직편침이 상기 탄성사와 상기 원사를 모두 후크에 걸고 후진을 시작한다.

상기 다이얼 캠은 니트캠 및 미스캠을 포함하고, 상기 실린더캠은 멀티캠 및 미스캠을 포함할 수 있다.

상기 멀티캠은 상기 니트캠에 수평구역을 포함한 형상으로 구성되고, 상기 수평구역에 의해, 상기 수평편침이 상승위치에서 상기 원사를 후크에 걸고 하강한 후에 상기 수직편침의 하강이 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 양면 환편기 및 이에 의해 제조되는 환편 원단에 의하면, 스판이 함유되지 않는 피부접촉면은 성긴 조직을 구성하여 보다 많은 공극을 형성하여 땀의 흡수가 빠르게 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 상기 환편 원단에서 스판이 포함된 표면은 치밀하고 고르게 조직이 구성되어 이면에서 흡수된 땀을 빠르게 증발하여 배출시킬수 있는 이중적 구조를 구현할 수 있다.

그리고, 상기 환편 원단은 치밀한 표면에 의해 통기를 차단함과 동시에, 다량의 공극을 함유한 피부접촉 이면으로는 체온을 유지해주는 방풍 보온의 기능을 기대할 수 있다.

또한, 상기 환편 원단에서 피부와 접촉하는 성글게 형성된 이면은 털을 형성시키는 후가공 공정인 기모의 작업성을 수월하게 함으로써 보온 및 접촉질감 향상을 도모하기에 용이하다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 환편기의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 양면 환편기의 다이얼 및 실린더에 관한 발췌 부분절단 사시도이다.
도 3은 도 1의 양면 환편기에 대한 편침 결합상태의 상세도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼 캠의 구조를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 캠의 구조를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평편침과 수직편침의 배치단면을 보여주는 도면이다.
도 7a 내지 7g는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 환편기의 편침 타이밍을 개략적으로 도시한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 환편기에서 원사 및 탄성사의 급사각도를 보여주는 도면이다.
도 9는 원사 및 탄성사를 공급하는 급사구의 배치를 보여주는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 환편기(100)의 외관을 도시한 도면이고, 도 2는 양면 환편기(100)의 다이얼 및 실린더에 관한 발췌 부분절단 사시도이다. 도시된 바와 같이, 양면 환편기(100)는 다이얼(42)과 실린더(43)로 구성되는 침상(needle bed)이 회전함에 따라 침상에 결합된 다수의 래치 편침이 캠 프로파일(cam profile)에 의하여 축방향 왕복 활동하면서 원사(99)를 편성하여 환편 원단을 제조하게 된다. 이러한 원사(99)는 회전하는 다이얼의 상부에 배치된 보빈(51)이 장착되는 보빈대 링(50)이 설치되고, 상기 보빈대 링(50)에는 보빈(51)으로부터 원사를 공급받아 양면 환편기(100)의 본체 중앙에 위치한 실린더로 공급하는 급사부가 연결된다. 상기 보빈대 링(50) 및 급사부는 서로 다른 굵기의 원사를 제공하기 위하여 다수개로 구성될 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 양면 환편기(100)의 침상에는 다수의 슬라이딩 홈(41)이 절개 형성되는데, 침상을 구성하는 원반형 다이얼(42)에는 상면에 방사상의 슬라이딩 홈(41)이 등간격으로 형성되고, 원통형의 실린더(43)에는 외주면에 수직의 슬라이딩 홈(41)이 등간격으로 형성되어 여기에 각각 수평편침 및 수직편침이 결합된다.

다이얼(42)과 실린더(43)의 슬라이딩 홈(41)에 결합되는 편침은 선단의 두부(頭部)에 후크가 형성된 래치 편침으로서, 편침의 몸체인 편침간에는 돌출편이 형성되어 침상이 회전함에 따라 후술할 캠(cam)에 의하여 슬라이딩 홈(41)을 따라 슬라이딩하면서 축방향 왕복운동을 수행하게 된다.

이 때, 다이얼(42)과 실린더(43)가 회전하게 되면, 도 3에 도시된 바 같이 다이얼(42)의 슬라이딩 홈(41)과 실린더(43)의 슬라이딩 홈(41)에 각각 결합되는 다수의 수평편침(16) 및 수직편침(17)이 다이얼(42) 및 실린더(43)와 동반 공전 즉, 다이얼(42)과 실린더(43)에 각각 수평편침(16) 및 수직편침(17)이 결합된 상태에서 수평편침(16) 및 수직편침(17)이 다이얼(42) 및 실린더(43)의 회전축을 중심으로 공전하게 되는데, 이러한 수평편침(16) 및 수직편침(17)의 공전 과정에서 다이얼 캠(12) 및 실린더 캠(13)에 형성된 가이드 홈에 수평편침(16) 및 수직편침(17)의 돌출편(15)이 결합된 상태로 유도됨으로써 수평편침(16) 및 수직편침(17)이 진퇴 및 승강 운동을 수행하게 된다.

다이얼(42)과 실린더(43)의 외곽 상측에는 다수의 급사구가 양면 환편기(100)의 중심과 동심으로 방사상 배치되어 원사(99)를 공급하게 되며, 상기 공급되는 원사(99)를 수평편침(16) 및 수직편침(17)이 포착하여 편환을 형성하고 및 인접한 편환을 상호 결속함으로써 환편 원단을 제조하게 된다. 이와 같이 제조된 환편 원단은 다이얼(42)의 외곽과 실린더(43) 상단간의 미세한 이격부를 통과하여 양면 환편기(100) 하측으로 토출된다.

본 발명에 있어서 수평편침(16)의 진퇴 운동을 유도하는 다이얼 캠(12)은 도 3에서와 같이, 수평부착판(21)을 통하여 양면 환편기(100)에 설치되는데, 다이얼(42)의 상측에는 원형고정판(31)을 통하여 양면 환편기(100) 본체에 고정 설치되는 다수의 호형(弧形) 수평부착판(21)이 방사상으로 설치되고, 수평부착판(21)의 저면에는 전술한 급사구와 동수(同數)의 다이얼 캠(12)이 부착되는 구조를 가진다.

또한, 수직편침(17)의 승강 운동을 유도하는 실린더 캠(13)은, 수직부착판(22)을 통하여 양면 환편기(100)에 설치되는데, 실린더(43)의 외측에는 환형고정판(32)을 통하여 양면 환편기 본체에 고정 설치되는 다수의 벽체형 수직부착판(22)이 방사상으로 설치되고, 수직부착판(22)의 실린더(43) 중심측 표면에는 상기 급사구와 동수의 실린더 캠(13)이 부착되는 구조를 가진다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이얼 캠(12)을 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 다이얼 캠(12)은 니트캠(121)과 미스캠(123)을 포함하여 구성된다. 여기서, 니트캠(121)은 원사를 편성하여 원단을 직조하는 기능을 하고, 미스캠(123)은 단순히 원사를 물고 지나가서 다음 공정에서 원단을 직조하거나 엮어지도록 해 준다.

한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 캠(13)을 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 실린더 캠(13)은 미스캠(123)과 멀티캠(multi cam, 124)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 멀티캠(124)은 두 가지 이상의 캠모듈을 혼합한 형태로 구성되는데, 구체적으로 상기 멀티캠(124)은 니트캠(121)과 다른 캠, 예를 들면 터크캠(tuck cam)의 기능을 복합적으로 가질 수 있다. 따라서, 멀티캠(124)은, 니트캠(121)에서 상승이나 하강 없이 수평으로 형성된 수평구역(20)을 더 가질 수 있다. 즉, 다이얼 캠(12)을 따라 이동하는 수평편침(16)이 상승위치에서 원사를 후크에 걸고 하강하기 시작하여 래치가 닫히는 위치까지 하강하는 동안에는, 실린더 캠(13)을 따라 이동하는 수직편침(17)이 하강하지 않다가, 상기 수평편침(16)의 하강이 완료된 이후에 상기 수직편침(17)이 하강하게 하는 기능이, 상기 수평구역(20)에 의해 제공된다.

이와 같이, 수평 모듈블럭에는 니트캠과 미스캠이 구비되고, 수직 모듈블럭에는 멀티캠과 미스캠이 구비된 것은 본 발명에서 환편 원단의 표면에만 탄성사를 부가하기 위해서 실린더 쪽에서만 탄성사를 원사와 함께 편직하여야 하기 때문이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평편침(16)과 수직편침(17)의 배치단면을 보여주는 도면이다. 수평편침(16)과 수직편침(17)은 각각 수평침상(18) 및 수직침상(19)에 형성된 슬라이딩 홈(41)에 배치되고, 수평편침(16)과 수직편침(17)의 돌출편들(15)은 각각 다이얼 캠(12) 및 실린더 캠(13)에 형성된 가이드 홈(125)에 삽입된다. 따라서, 다이얼 캠(12)과 실린더 캠(13)이 원주방향으로 회전함에 따라 수평편침(16)은 상하방향으로, 수직편침(17)은 좌우방향으로 진퇴할 수 있게 된다. 이 때, 수평편침(16)과 수직편침(17)의 선단에 형성된 후크(10, 11)가 각각의 캠(12, 13)의 작용에 따라 원사를 걸어서 잡아당김으로써 편직이 수행되는 것이다.

도 7a 내지 7g는 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 환편기의 편침 타이밍을 개략적으로 도시한다. 먼저 도 7a는 다이얼 캠(수평방향)과 실린더 캠(수직방향)을 따라 이동하는 각각의 수평편침(16)과 수직편침(17)의 상승전 위치를 도시한다. 또한, 도 7b 및 도 7c는 수평편침(16)과 수직편침(17)에 동시 상승을 시작하여 클리어링 포지션(clearing position)에 도달한 상태를 나타낸 것이다.

그 후, 도 7d에 도시된 바와 같이, 나일론 또는 폴리에스테르 원사(99)와 탄성사(98)가 동시에 공급이 되는 상태를 나타낸 것으로, 급사각도의 설정에 따라 나일론 또는 폴리에스테르 원사(99)는 실린더 캠(수직방향)을 따라 이동하는 수직편침(17)의 클리어링 포지션에서의 수직편침(17) 헤드 위치에서 먼 거리로 공급이 되고, 탄성사는 수직편침(17)의 헤드 위치에 근접하게 급사되는 것이 도시되는데, 이는 급사구의 위치를 변경하여 조절할 수 있다.

다음으로 도 7e에서는 급사각도의 차이와 실린더 캠에 구비된 멀티캠(124)의 역할에 따라 다이얼 캠을 따라 이동하는 수평편침(16)이 먼저 나일론 또는 폴리에스테르 원사(99)를 후크에 걸어서 하강하고 래치가 닫히게 되며, 이 순간에 멀티캠(124)의 역할로 래치가 개방된 상태로 유지되던 실린더를 따라 이동하는 수직편침(17)이 하강을 개시한다.

다음으로, 도 7f에서 실린더캠을 따라 이동하는 수직편침(17)이 탄성사(98)와 나일론 또는 폴리에스테르 원사(99)를 모두 후크에 걸고 후진을 시작하여, 마지막으로 도 7g에서 환편 원단의 표면에 나일론 또는 폴리에스테르 원사(99)와 탄성사(98)가 모두 포함되는 니트를 형성하게 된다. 이러한 방식으로 이면에는 나일론 또는 폴리에스테르 원사(99)가 편직되고, 표면에는 나일론 또는 폴리에스테르 원사(99) 중의 어느 하나와 탄성사(98)가 동시에 편직되는 환편 원단의 편직이 가능해진다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 양면 환편기(100)에서 원사 및 탄성사의 급사각도를 보여주는 도면이고, 도 9는 원사 및 탄성사를 공급하는 급사구의 배치를 보여주는 도면이다. 도 8에서 사선으로 들어오는 실이 탄성사이고 수평에 가깝게 들어오는 실이 원사로서 탄성사의 급사각도가 원사의 급사각도보다 크다는 것을 알 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 탄성사는 실린더 캠에 의해 구동되는 수직편침(17)에만 급사되고 다이얼 캠에 의해 구동되는 수평편침(16)에는 급사되지 않기 때문에 환편 원단의 표면에만 탄성사가 편직되는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

10, 11: 후크 12: 다이얼 캠
13: 실린더 캠 15: 돌출편
16: 수평편침 17: 수직편침
18: 수평침상 19: 수직침상
20: 수평구역 21: 수평부착판
22: 수직부착판 31: 원형고정판
32: 환형고정판 41: 슬라이딩 홈
42: 다이얼 43: 실린더
50: 보빈대 링 51: 보빈
98: 탄성사 99: 원사
100: 양면 환편기 121: 니트캠
123: 미스캠 124: 멀티캠

Claims (5)

1. 수평편침이 결합되는 다수의 슬라이딩 홈이 상면에 방사상으로 형성된 다이얼과, 수직편침이 결합되는 다수의 슬라이딩 홈이 외주면에 수직으로 형성된 실린더 캠이 동기적으로 회전되고,
   상기 다이얼의 상측에는 다이얼 캠이 설치되고, 상기 실린더의 외측에는 실린더 캠이 설치되어, 상기 다이얼 캠 및 실린더 캠에 형성된 가이드 홈에 의해 상기 수평편침과 상기 수직편침의 편직 운동이 유발되고,
   상기 다이얼 및 상기 실린더의 상측에는 상기 수평편침 및 상기 수직편침으로 원사 및 탄성사를 공급하는 급사구가 설치되는, 모듈형 캠식 양면 환편기로서,
   상기 원사는 상기 수평편침과 상기 수직편침에 모두 공급되고 상기 탄성사는 상기 수직편침에만 공급되도록, 상기 다이얼 캠은 니트캠 및 미스캠을 포함하고, 상기 실린더 캠은 멀티캠 및 미스캠을 포함하고,
   상기 멀티캠은 상기 니트캠에 수평구역을 포함한 형상으로 구성되고, 상기 수평구역에 의해, 상기 수평편침이 상승위치에서 상기 원사를 후크에 걸고 하강한 후에 상기 수직편침의 하강이 이루어짐으로써, 제조되는 환편 원단의 표면에만 탄성사가 부가되어 탄성사가 원사와 함께 편직되며 이면에는 원사가 편직되는, 모듈형 캠식 양면 환편기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄성사의 공급 각도가 상기 원사의 공급 각도보다 더 큰, 모듈형 캠식 양면 환편기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 탄성사 및 상기 원사 간의 공급 각도의 차이에 따라, 상기 다이얼 캠을 따라 이동하는 수평편침이 먼저 상기 원사를 후크에 걸어서 하강하고, 이 후에 상기 실린더캠을 따라 이동하는 상기 수직편침이 상기 탄성사와 상기 원사를 모두 후크에 걸고 후진을 시작하는, 모듈형 캠식 양면 환편기.
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