KR20010011043A - 환편기의 스판얀 장력조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환편기의 스판얀 장력조절장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 환편기의 스판얀 장력조절장치는 구동모우터(20)와, 이 구동모우터(20)로부터 구동력을 전달받아 스판얀롤(14)을 회전시키는 복수의 회전풀리(23)(24)와, 이 회전풀리(23)(24)의 회전력에 의해 공급되는 스판얀(26)을 니들쪽으로 안내하는 복수의 안내로울러(28)(32)와, 이 안내로울러(28)(32)들 사이에 배치되고 스판얀(26)의 장력에 의해 안내공(38)을 따라 유동되는 전자스프링(30)과, 이 전자스프링(30)의 위치변화에 따라 스판얀(26)의 장력값을 감지하는 장력감지센서(40) 및 이 장력감지센서(40)에 의해 감지된 스판얀(26)의 장력값을 설정치와 비교하여 그 결과에 따라 상기 구동모우터(20)의 회전속도를 증감조절하는 제어부(40)를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다. 따라서, 설정치에 따라 스판얀(26)의 장력을 조절할 수 있도록 함으로써 스판얀(26)을 능동적으로 공급시킬 수 있고, 스판얀(26)의 끊김이나 기계의 작동정지 현상이 발생하지 않으며, 편직제품의 종류에 관계없이 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

환편기의 스판얀 장력조절장치{Span yarn tension controller for circular knitting machine}

본 발명은 환편기의 스판얀 장력조절장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 환편기로 공급되는 스판얀의 장력을 조절할 수 있도록 함으로써 생산 제품의 종류에 관계없이 편직작업을 수행할 수 있고, 굵기가 가는 스판얀을 적용하는 경우에도 스판얀 자체의 끊김현상이 발생되지 않게 한 환편기의 스판얀 장력조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 환편기는 원단편직기계로서 여러 가닥의 실을 동시에 삽입하여 원형으로 편직하는 것을 말한다. 상기 환편기는 스판얀을 다른실과 함께 편직할 때 일정한 장력으로 투입되기 때문에 무늬없는 일반 편직원단만이 가능하였다. 그리고, 무늬를 갖는 쟈카드 편직물 편직시에는 모든실의 장력이 일정치 않고 불규칙하게 투입됨으로 각각의 투입실은 별도의 장력을 유지하여야 편직이 가능하게 되는 것이다.

상기 환편기는 주변에 마련된 복수의 스판얀롤에서 이 환편기 상방에 다수개의 링으로 구성된 셀링부를 경유하여 공급되는 스판얀이 상부캠홀더의 하단에 설치된 스판얀 안내기구를 통해 니팅포인트로 안내되고, 이 니팅포인트에 위치되어 있는 니들이 상기 상부캠홀더 및 이 상부캠홀더의 하방에 설치된 하부캠홀더의 내측면에 각각 부착되어 있는 캠판들 사이에 형성된 안내홈을 따라 이동되면서 편직하게 된다.

도 1은 일반적인 환편기의 개략 구성을 나타내고 있다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 환편기는 스판얀 공급장치와, 셀링부등을 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 스판얀 공급장치는 환편기(10) 본체의 주위에 거치대(12)가 구비되어 있고, 이 거치대(12)에 다수개의 스판얀롤(14)이 회전가능하도록 설치되어 있으며, 각 스판얀롤(14)의 스판얀은 안내관(16)을 통해 상기 셀링부(18)로 안내된다.

즉, 종래의 스판얀 공급장치는 상기 스판얀롤(14)이 단지 거치대(12)에 걸려있는 상태의 구성이고, 환편기(10)가 작동되면서 그 구동력에 의해 스판얀이 공급되는 것이다.

그러나, 종래의 스판얀 공급 구조에 의하면 밀도변화를 조성하여 편직무늬를 형성하는 과정에서 스판얀의 장력이 변화하게 되고, 이러한 장력변화에 따라 스판얀이 공급량을 수동 조절하여야 하며, 상기 스판얀 공급량이 수동설정된 수치보다 적으면 과도한 장력이 부하되어 절단되고, 상기 스판얀의 공급량이 수동설정된 수치보다 많으면 스판얀의 장력이 부족하여 기계작동이 정지되는 문제점이 있었다.

따라서, 현재에는 과도한 장력이 부하되어도 끊김이 발생하지 않는 염색처리된 굵은 직경의 폴리 스판얀으로 대체하여 사용하고 있으나, 이는 섬세한 편직이 어려워 생산제품의 질적 향상을 기대할 수 없고, 원가 상승을 초래하는 다른 문제점이 있었다.

또한, 상기 스판얀 공급장치에 의하면 스판얀의 장력을 조절할 수 없으므로 원단작업이나 무늬없는 편직작업에 제한적으로 사용될 뿐, 그 외의 다양한 편직작업이 불가능하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 스판얀의 장력에 대한 편직작업 조건에 따라 그 공급정도를 능동적으로 변화시킬 수 있고, 굵기가 가는 스판얀을 적용하게 되는 경우에도 상기 스판얀의 끊김이나 기계의 작동정지 현상이 발생하지 않는 환편기의 스판얀 장력조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 스판얀 염색공정이 불필요하고, 편직제품의 종류에 관계없이 작업을 수행할 수 있으며, 제품의 밀도변화에 대응하여 스판얀을 자동 공급할 수 있도록 하는 환편기의 스판얀 장력조절장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 일반적인 환편기의 스판얀 공급장치를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 환편기의 스판얀 장력조절장치를 나타낸 개략도이다.

도 3은 본 발명의 스판얀 장력조절장치에 설치된 전자스프링을 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 스판얀 장력조절장치에 따른 제어부의 구성을 나타낸 블럭도이다.

도 5는 본 발명의 제어부에 의해 구동모우터의 속도가 제어되는 작동원리를 나타낸 흐름도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 환편기 12 : 거치대

14 : 스판얀롤 16 : 안내관

18 : 셀링부 19 : 외부제어기

20 : 구동모우터 23, 24 : 회전풀리

26 : 스판얀 28, 32 : 안내로울러

30 : 전자스프링 30a : 핀

38 : 안내공 40 : 장력감지센서

41 : 철심 42 : 코일

44 : 자석판 46 : 지지대

50 : 제어부

이와같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 환편기의 스판얀 장력조절장치는 속도조절이 가능한 구동모우터와, 상기 구동모우터로 부터 구동력을 전달받아 상부에 배치된 스판얀롤을 지지함과 아울러 상호 밀착회전되면서 상기 스판얀롤을 회전시키는 복수의 회전풀리와, 상기 회전풀리의 회전력에 의해 공급되는 스판얀을 니들쪽으로 안내하는 복수의 안내로울러와, 상기 안내로울러들 사이에서 스판얀의 장력이 작용할 수 있도록 배치되어 상기 스판얀의 장력정도에 의해 안내공을 따라 유동되는 전자스프링과, 상기 전자스프링의 위치변화에 따라 스판얀의 장력값을 감지하는 장력감지센서 및 상기 장력감지센서에 의해 감지된 스판얀의 장력값을 설정치와 비교하여 그 결과에 따라 상기 구동모우터의 회전속도를 증감조절하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 환편기의 스판얀 장력조절장치에서 상기 구동모우터는 제어부에 의해 스판얀의 공급속도를 정확하게 조절할 수 있도록 회전풀리와 타이밍벨트로 연결됨이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 환편기의 스판얀 장력조절장치에 있어서 상기 제어부는 공정에 필요한 장력을 설정하기 위한 입력부와, 이 입력부를 포함한 외부기기로부터 환편기의 상태에 따른 정보 데이터를 주고 받기 위한 통신제어부와, 상기 장력감지센서에 의해 전기신호로 변환된 신호를 다단계로 증폭시켜 정밀도를 향상시켜 주기 위한 정밀도보정부와, 이 정밀도보정부로부터 증폭되어 나타난 신호와 입력부로부터 설정된 설정치를 비교하여 그 상태값에 따라 구동모우터의 속도를 조절하는 마이크로프로세스와, 이 마이크로프로세스의 동작상태를 나타내기 위한 표시부; 및 상기 마이크로프로세스의 제어에 의해 구동모우터를 구동시켜주기 위한 구동부를 포함하여 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구체적인 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 환편기의 스판얀 장력조절장치는 구동모우터(20)와, 이 구동모우터(20)의 구동력에 의해 스판얀롤(14)을 회전시키는 복수의 회전풀리(23)(24)와, 상기 스판얀롤(14)에서 공급된 스판얀(26)을 니들(미도시)로 안내하는 복수의 안내로울러(28)(32)와, 이 안내로울러(28)(32) 사이에 배치되어 안내공(38)을 따라 유동되는 전자스프링(30)과, 이 전자스프링(30)의 유동경로를 감지하는 장력감지센서(40)와, 이 장력감지센서(40)에서 감지된 스판얀(26)의 장력값에 따라 구동모우터(20)의 속도를 제어하는 제어부(50)로 구성되어 있다.

상기 구동모우터(20)는 제어부(50)에 의해 속도조절이 가능하게 되는 모우터로서, 회전풀리(23)와 벨트로 연결되어 있다.

상기 회전풀리(23)(24)는 스판얀롤(14)을 회전시킬 수 있게 이 스판얀롤(14)의 하방 양측 외주에 밀착되어 스판얀롤(14)을 회전가능하게 떠받치는 한쌍의 풀리로서, 이들 회전풀리(23)(24)는 서로 벨트로 연결되며, 또한 일측의 회전풀리(23)와 구동모우터(20)가 연결되어 구동력을 전달받도록 되어 있다.

즉, 상기 구동모우터(20)의 구동력이 일측의 회전풀리(23)로 전달되며, 스판얀(26)의 공급량을 정확하게 유지하기 위해 상기 구동모우터(20)와 회전풀리(23)간에는 타이밍벨트가 설치된다.

상기 안내로울러(28)(32)는 회전풀리(24) 하방 측부에 마련된 제어부(50)의 외측패널 일측면 상부 및 하부에서 자전 가능하게 설치되고, 상기 회전풀리(24)에 의해 스판얀롤(14)로 부터 공급되는 스판얀(26)이 U자 형상을 그리며 니들로 안내되도록 되어 있다.

상기 전자스프링(30)은 안내로울러(28)(32) 사이에 배치되어 스판얀(26)이 그 외측에 걸리도록 하고, 제어부(50)의 외측패널 상에 경사지게 형성된 원호형상의 안내공(38)을 따라 좌우로 이동되는 것으로서, 일정한 자력을 갖고 있는 상태에서 스판얀(26)의 장력이 커지면 증가된 장력만큼 상기 전자스프링(30)은 안내공(38)을 따라 상방으로 올라가고, 스판얀(26)의 장력이 작아지면 감소된 장력만큼 상기 전자스프링(30)은 자력에 의해 안내공(38)을 따라 미끄러져 내려오도록 되어 있다.

상기 장력감지센서(40)는 전자스프링(30)이 스판얀(26)의 장력 및 자체 자력에 의해 안내공(38)을 따라 상하로 유동되는 동안 그 유동위치를 감지하고, 이 감지된 신호가 제어부(50)로 전달되어 구동모우터(20)의 속도를 조절할 수 있게 상기 안내공(38) 내측에 등간격으로 다수개 설치되어 있다.

여기서 상기 전자스프링(30)의 내부구조를 살펴보면 도 3에 나타낸 것과 같이, 상기 전자스프링(30)은 로울러 형상으로 그 내측면에는 장력감지센서(40)가 상기 전자스프링(30)의 유동을 감지할 수 있게 하는 핀(30a)이 설치되고, 상기 전자스프링(30)의 축에 결합되어 상방으로 절곡된 긴 철심(41)이 마련되며, 이 철심(41)의 중심부위를 지지하여 철심(41)의 양측이 중심부를 축으로 회전되게 하는 지지대(46)가 설치되고, 상기 철심(41)의 타단에 코일(42)이 감겨지며, 이 코일(42) 양측으로 판형 자석판(44)이 일정간격을 유지하며 평행하게 설치되는 구조로 되어 있다.

상기 제어부(50)는 전자스프링(30)의 상하 유동에 따른 스판얀(26)의 장력값을 감지하여 구동모우터(20)의 속도를 조절하기 위한 것으로, 상기 제어부(50)의 외측 패널상에 안내로울러(28)(32)가 상, 하로 배치되어 회전가능하게 설치되고, 이 안내로울러(28)(32) 사이에 상방으로 일정각도 경사진 원호형상의 안내공(38)이 형성되며, 이 안내공(38)을 따라 전자스프링(30)이 유동가능하게 설치되며, 상기 패널의 내측에는 통신제어부, 정밀도보정부, 마이크로프로세스, 표시부 및 구동부 등이 구비되어 있다.

상기 통신제어부는 외부제어기(19)로부터 환편기(10)의 상태에 따른 정보 데이터를 주고 받기 위한 장치로서, 외부제어기(19)와 마이크로프로세스 사이에서 이들의 데이터를 전달하는 역할을 하며, 외부기기로 장력상태, 스판얀의 끊어짐 상태, 에러코드 등의 데이터를 전송하고, 마이크로프로세스로 장력설정치, 동작정지값등의 데이터를 전송한다. 여기서 상기 외부제어기(19)는 환편기의 컴퓨터를 말한다.

상기 정밀도보정부는 장력감지센서(40)에서 전기신호로 변환된 신호를 분해하고 16단계 이상의 값으로 확대하여 정밀도를 상승시키기 위한 장치이다.

또한, 상기 마이크로프로세스는 상기 정밀도보정부로부터 증폭되어 나타난 신호와 입력부로부터 설정된 설정치를 비교하여 그 상태값에 따라 구동모우터의 속도를 조절하는 장치이고, 상기 표시부는 마이크로프로세스의 동작상태를 표시하여 주는 장치이며, 상기 구동부는 상기 마이크로프로세스의 제어에 의해 구동모우터(20)를 구동시키기 위한 연결장치이다.

이러한 구성에 따른 본 발명의 환편기는 먼저 외부제어기(19)의 입력부, 즉 디지털 스위치를 외부 조작하여 공정에 필요한 장력을 설정한 후, 환편기(10) 본체를 작동시켜 편직작업을 수행하게 된다.

이와같이 환편기(10)가 작동됨과 동시에 스판얀롤(14)의 회전풀리(23)(24)가 구동모우터(20)에 의해 회전되고, 이 회전풀리(23)(24)와 맞닿아 회전되는 스판얀롤(14)로부터 스판얀(26)이 풀려나와 안내로울러(28)를 타고 공급된다.

그리고, 상기 안내로울러(28)에 걸린 스판얀(26)은 하방으로 안내되어 전자스프링(30)을 타고 다시 상방으로 안내된 후, 상방의 안내로울러(32)를 타고 하방으로 안내되어 환편기(10)의 셀링부(18)로 공급된다.

이때, 상기 전자스프링(30)은 안내로울러(28)(32) 사이에 위치하며, 상방의 안내로울러(28)에서 안내된 스판얀(26)이 전자스프링(30)의 외주를 경유하여 하방의 안내로울러(32)로 안내되도록 하는 동시에 상기 스판얀(26)의 장력변화에 의해 안내공(38)을 따라 상하로 유동된다.

한편, 상기 전자스프링(30)은 자석판(44) 사이에 위치해 있는 코일(42)에 전류가 인가되어 상방으로 회전된 상태로 일정한 자력을 갖으며, 이와 반대로 상기 전자스프링(30)는 안내공(38)의 최하단부에 위치된다.

이러한 상태에서 환편기(10)가 가동되어 편직작업을 수행할 때, 편직무늬의 변화에 의해 스판얀(26)의 공급량을 증가시켜야 하는 경우에는 스판얀(26)이 당겨지면서 장력이 증가하게 되고, 상기 스판얀(26)의 장력 증가로 인해 전자스프링(30)이 안내공(38)을 따라 상방으로 유동되며, 이러한 움직임에 의해 장력감지센서(40)가 작동하면서 스판얀(26)의 장력을 감지할 수 있게 된다.

그리고, 마이크로프로세스의 제어에 의해 구동모우터(20)의 속도가 상승됨에 따라 스판얀(26)은 고속으로 공급되고, 다시 스판얀(26)의 공급량이 원상태로 감소되어 상기 스판얀(26)의 장력이 작아지면 전자스프링(30) 자체의 복원력이 장력을 극복하게 되면서 원래 위치로 복귀되는 것이다.

이와같이 상기 장력감지센서(40)가 매시간마다 스판얀(26)의 장력을 감지하여 이를 마이크로프로세스가 인식 및 분석하고, 이러한 마이크로프로세스의 동작상태를 작업자가 인식할 수 있도록 표시부로 나타내는 동시에 구동모우터(20)의 속도를 조절함으로써, 고무단이 부착된 니트류나 무늬가 들어간 원단제품 등의 다양한 직물을 편직할 수 있다.

본 발명에 따른 장력조절장치는 환편기(10) 주위에 마련된 다수개의 스판얀롤(14)에 각각 설치될 수 있으며, 이에 따라 각각의 스판얀에 대한 장력을 개별적으로 제어할 수 있게 된다.

한편, 도 5는 본 발명의 제어부에 의해 구동모우터(20)의 속도가 제어되는 작동원리를 나타낸 흐름도이다.

도면에 나타낸 것과 같이, 환편기(10)의 외부제어기(19)를 통해 스판얀(26)의 공급량에 따른 설정 장력값을 입력시켜 환편기(10)를 작동시키면 구동모우터(20)가 입력된 공급량에 맞게 스판얀롤(14)을 회전시킨다.

한편, 장력감지센서(40)는 편직무늬에 따른 스판얀(26) 공급량의 변화를 전자스프링(30)의 유동상태로 장력을 감지하고, 상기 설정치와 매시간 비교하여 설정치보다 스판얀(26)의 장력값이 증가되면, 전자스프링(30)의 핀(30a) 움직임을 상기 장력감지센서(40)가 감지하고 마이크로프로세스가 이를 인식하여 구동모우터(20)의 회전속도를 가속시킨다.

그리고, 상기 스판얀(26)의 장력값이 증가하지 않았다면 상기 장력감지센서(40)가 스판얀(26)의 장력을 반복적으로 감지하면서 지속적인 장력의 변화에 대처할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 기술한 바와 같은 본 발명에 따른 환편기의 스판얀 장력조절장치에 의하면, 스판얀의 장력변화를 전자스프링의 움직임으로 감지하여 스판얀롤을 회전시키는 구동모우터의 속도를 증감 조절함으로써, 스판얀의 장력에 대한 편직작업 조건에 따라 그 공급정도를 능동적으로 변화시킬 수 있고, 굵기가 가는 스판얀을 적용하게 되는 경우에도 상기 스판얀의 끊김이나 기계의 작동정지 현상이 발생하지 않으며, 직경이 굵은 스판얀을 사용하지 않아도 되므로 스판얀 염색공정이 불필요하고, 편직제품의 종류에 관계없이 작업을 수행할 수 있으며, 제품의 밀도변화에 대응하여 스판얀을 자동 공급할 수 있게 되는 효과가 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 하나의 바람직한 구체예에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체예를 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

1. 속도조절이 가능한 구동모우터;

   상기 구동모우터로부터 구동력을 전달받아 상부에 배치된 스판얀롤을 지지함과 아울러 상호 밀착회전되면서 상기 스판얀롤을 회전시키는 복수의 회전풀리;

   상기 회전풀리의 회전력에 의해 공급되는 스판얀을 니들쪽으로 안내하는 복수의 안내로울러;

   상기 안내로울러들 사이에서 스판얀의 장력이 작용할 수 있도록 배치되어 상기 스판얀의 장력정도에 의해 안내공을 따라 유동되는 전자스프링;

   상기 전자스프링의 위치변화에 따라 스판얀의 장력값을 감지하는 장력감지센서; 및

   상기 장력감지센서에 의해 감지된 스판얀의 장력값을 설정치와 비교하여 그 결과에 따라 상기 구동모우터의 회전속도를 증감조절하는 제어부;

   를 포함하여 이루어지는 환편기의 스판얀 장력조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동모우터는 제어부에 의해 스판얀의 공급속도를 정확하게 조절할 수 있도록 회전풀리와 타이밍벨트로 연결됨을 특징으로 하는 상기 환편기의 스판얀 장력조절장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,

   공정에 필요한 장력을 설정하기 위한 입력부;

   상기 입력부를 포함한 외부기기로부터 환편기의 상태에 따른 정보 데이터를 주고 받기 위한 통신제어부;

   상기 장력감지센서에 의해 전기신호로 변환된 신호를 다단계로 증폭시켜 정밀도를 향상시켜 주기 위한 정밀도보정부;

   상기 정밀도보정부로부터 증폭되어 나타난 신호와 입력부로부터 설정된 설정치를 비교하여 그 상태값에 따라 구동모우터의 속도를 조절하는 마이크로프로세스;

   상기 마이크로프로세스의 동작상태를 나타내기 위한 표시부; 및

   상기 마이크로프로세스의 제어에 의해 구동모우터를 구동시켜주기 위한 구동부;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 환편기의 스판얀 장력조절장치.