KR20010049912A - 사 권사 장치 - Google Patents

Abstract

각 보빈 튜브 상으로 복수개의 연속적으로 전진하는 사를 권사하기 위한 사 권사 장치. 이를 위해, 튜브는 권사 스핀들 상에 장착되어 있으며, 이는 상당한 축방향 길이를 가지며, 그리고 스핀들 지지부에 캔틸레버 형식으로 장착되어 있다. 튜브를 수용하도록, 권사 스핀들은 척을 포함하며, 이는 척 내에서 공동축상에 장착되어 있는 구동 샤프트에 의해 회전가능하게 구동된다. 그 중앙 영역에서, 척은 구동 샤프트에 연결되어 있으며, 권사 동안에 척은 베어링 블록에 의해 그 자유단에서 지지되어 있다. 추가의 지지를 위해, 스핀들 지지부는 베어링 장치를 구비하며, 이는 척과 그 베어링 단부에서 상호작용한다. 또한, 관형 베어링 슬리브는 구동 샤프트와 척 사이에 끼워져 있으며 그리고 그 자유단 부근의 구동 샤프트로 회전가능하게 결합되어 있다.

Description

사 권사 장치{YARN WINDING APPARATUS}

본 발명은 사 패키지를 형성하도록 복수개의 연속적으로 전진하는 사를 권사하기 위한 사 권사 장치에 관한 것이다. 이러한 일반적인 타입의 권사 장치는 U.S. 5,234,173호에 공지되어 있다.

기술된 타입의 권사 장치는 산뜻한 합성 필라멘트 방적사를 패키지로 권사하기 위한 스피닝 장치에서 사용된다. 이를 위해, 복수개의 튜브는 차례로 권사 스핀들의 척상에 지지되며, 그리고 복수개의 사에 의해 균일하게 권사된다. 전진하는 사의 고속을 실현하기 위해, 사를 권사하는 동안에 권사 패키지의 직경의 함수로써 4.000rpm 정도로부터 30,000rpm 정도까지의 회전속도범위 내에서 척을 작동하는 것이 필요하다. 권사 스핀들의 베어링의 파손을 막기 위해, 권사 스핀들 또는 척의 비감쇠 진동을 야기하는 임계속도를 일정 정도로 피하는 것이 필요하다. 가해진 진동수가 척의 고유 진동수와 일치할 때, 임계 회전속도가 나타난다. 회전 질량이 권사 사이클 동안에 계속적으로 변하며 따라서 임계속도에 영향을 준다는 사실 및 회전속도의 다양한 분포에 기초하여, 이러한 임계속도가 발생하는 것이 가능하다. 이는 특히 1 미터 이상의 긴 길이로 돌출한 권사 스핀들에서 문제된다.

공지의 사 권사 장치에서, 권사 스핀들은 진동을 피하기 위해 그 자유단에서 지지된다. 이를 위해, 이동가능한 지지부 상에 배치된 베어링 블록은 맞물림을 위해 척의 자유단과 연결된다. 이에 의해, 권사 스핀들이 사의 권사 동안에 증가하는 중량 부하로 인하여 처지는 것을 방지하는 것이 가능하다. 권사 스핀들의 지지부가 진동을 흡수하기에 불충분한 안정성을 나타내기 때문에, 권사 스핀들이 진동하려는 경향은 부적절하게 제어된다.

본 발명의 목적은 1 m 이상의 긴 길이로 돌출한 권사 스핀들이 전체 작동속도 범위에서 회전속도의 다양한 분포를 가지고 작동될 수 있도록 앞서 기술된 종류의 권사 장치를 더욱 개선시키는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 권사 장치의 개략적인 정면도,

도 2는 도 1의 권사 장치의 개략적인 측면도,

도 3은 권사 스핀들의 실시예의 개략적인 단면도,

도 4는 맞물린 척을 가진 베어링 블록의 추가의 실시예의 개략적인 단면도.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 회전운동을 방해함이 없이, 척이 그 위치에서 안정화되어 임계 회전속도가 사를 권사하도록 비임계적인 속도범위로 이동되는 구성을 가진 사 권사 장치의 제공에 의해 달성된다. 유익하게, 척은 이격된 관계로 배치된 세 점에서 지지된다. 중간의 지지부는 척과 구동 샤프트 사이의 연결에 의해 제공되며, 그리고 구동 샤프트는 베어링 슬리브에서 추가로 지지될 수 있다. 베어링 슬리브는 스핀들 지지부에 견고하게 연결되어 있다. 본 적용에서 지지 단부라 명명된 척의 자유단은 베어링 블록에 의해 지지된다. 본 적용에서 베어링 단부라 명명된 척의 대향하는 단부에서, 스핀들 지지부에 장착된 베어링 장치는 지지부로써 작동한다. 이에 의해, 척은 복수개의 점에서 고정되며, 이는 큰 안정성을 가져오며 따라서 단지 작은 진동 경향을 수반한다.

본 발명의 추가의 이점은 사의 권사 동안에 증가하는 척의 중량 부하가 지지점에서 전체적으로 흡수될 수 있다는 것이다. 따라서, 척의 처짐은 발생하지 않는다. 그러므로, 척과 구동 샤프트 사이에서 상응하는 안정한 맞물림을 실현하는 것이 가능하다.

접촉 롤이 권사되고 있는 패키지의 원주에 대하여 놓이는 경우에, 본 발명에 따른 사 권사 장치의 구성은 접촉 따라서 접촉압력이 척상에 권사되는 각 패키지 상에서 동일한 것을 보장한다. 이것은 권사위치의 각각의 위치에 관계없이 사 권사 장치의 각 권사위치에서 질적으로 동일한 패키지를 생산하는 것을 허용한다.

척을 그 베어링 단부에서 고정하기 위해, 베어링 장치가 척을 실질적으로 동심의 관계로 둘러싸게 하는 것이 바람직하다. 이것은 척의 균일한 지지를 이루며, 그리고 외부로부터 작동한다.

이와 관련하여, 기계적인 수단으로부터 베어링 장치를 만드는 것이 가능하며, 본 발명의 특히 유익한 추가의 개선의 경우에 비접촉 자기 레이디얼 베어링으로 베어링 장치를 실현하는 것이 가능하다. 이를 위해, 자기 레이디얼 베어링은 예를 들면, 환형 영구자석으로 구성되며, 이는 척의 외주면에 직접 부착된다. 영구자석에 대향하는 베어링 갭에서, 스핀들 지지부는 홀더에 의해 제 2 자석을 장착한다. 또한 이 자석은 영구자석으로써 설계되고 만들어질 수 있지만, 전자석으로써 설계되고 만들어질 수 있다. 전자석의 사용에 의해 자계 강도를 변화함으로써 척상에 부가되는 지지력에 영향을 주는 것이 가능하다.

사를 권사할 때 공정의 연속적인 진행을 얻을 수 있도록, 사 권사 장치는 두개의 권사 스핀들을 구비한다. 이 권사 스핀들은 오프셋을 두는 관계로 스핀들 지지부상에 배치된다. 이를 위해, 스핀들 지지부는 터릿의 형태이며 이는 회전 구동장치에 연결되어 있다. 제 1 권사 스핀들의 패키지가 그 요구되는 크기에 도달함과 동시에 척과 베어링 블록 사이의 맞물림은 해제된다. 스핀들 지지부 상에서, 각 권사 스핀들은 베어링 장치에 결합되어 있으며, 이는 그 베어링 단부에서 척을 지지한다. 이와 관련하여, 베어링 장치는 항상 스핀들 터릿의 회전운동과 관계없이 맞물림 상태를 유지한다. 스핀들 터릿을 회전시킴으로써, 빈 튜브를 가진 제 2 권사 스핀들은 권사범위 내로 회전된다. 동시에, 제 1 권사 스핀들은 도핑범위에 도달하며, 여기서 완성된 패키지는 제거된다. 권사 동안에, 제 2 권사 스핀들은 그 척과 베어링 블록을 맞물림하여, 척의 지지 단부가 적극적으로 지지된다.

패키지로의 사의 권사에서, 하나는 증가하는 패키지 직경을 가능하게 하는 것을 수용하기 위한 두 개념 사이에서 기본적으로 구별된다. 제 1 개념에서, 권사 스핀들은 사의 권사 동안에 그 위치를 변함없이 유지한다. 이 경우에, 패키지의 표면에 대하여 놓인 접촉 롤과 사 트래버스 시스템은 슬라이드 상에 배치되어 있으며, 이는 권사 동안에 권사 스핀들로부터 멀어지는 방향으로 이동한다. 제 2 개념에서, 접촉 롤과 사 트래버스 시스템은 그 위치를 변함없이 유지하며, 그리고 스핀들 지지부는 권사 스핀들이 멀어지게 이동하도록 한다. 이 경우에, 지지 단부와 맞물리는 베어링 블록은 스핀들 지지부의 이동을 따른다. 이를 위해, 본 발명의 사 권사 장치는 이동가능한 슬라이드를 구비하며, 이는 베어링 블록을 장착한다. 슬라이드는 가이드 요소와 구동장치에 의해 스핀들 터릿의 회전평면과 평행한 평면에서 이동된다.

특히 유익한 방식으로, 베어링 블록은 스핀들 터릿의 회전 운동과 동기적으로 이동될 수 있다. 이와 관련하여, 가이드 수단은 세로방향 레일과 세로방향 레일에 대하여 직교하는 방향을 가진 적어도 하나의 가로방향 레일에 의해 형성되어 있다. 베어링 블록을 수용하는 슬라이드는 세로방향 레일을 따라 이동방향(X)으로 안내된다. 세로방향 레일 자체는 가로방향 레일 상에서 좌표축의 제 2 방향(Y)으로 이동을 가능하게 하는 목적의 슬라이드 슈를 통해 미끄럼 이동하도록 배치된다. 별개의 구동장치는 이동의 각 방향과 결부되어, 베어링 블록은 이동평면의 요구되는 어떠한 위치로도 이동될 수 있다. 본 발명에 따른 권사 장치의 이러한 개선은 도핑 단계에서 권사 스핀들로부터 완성된 패키지의 제거가 가능하도록 하기 위해 특히 유익하다. 이를 위해, 베어링 블록은 척으로부터 분리되며 그리고 가이드 수단에 의해 도핑범위로부터 권사범위의 제 2 권사 스핀들로 향하여 이동되며, 여기서 베어링 블록은 제 2 권사 스핀들의 척과 맞물린다.

스핀들 터릿의 회전운동과 베어링 블록의 동기 운동을 가능하게 하기 위하여, 가이드 수단의 구동장치는 제어 장치에 연결된다. 제어 장치는 센서에 의해 계속적으로 측정되는 스핀들 터릿의 각 위치의 함수로써 구동장치를 제어한다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 척의 지지 단부와 베어링 블록은 척과 베어링 블록 사이에서 형상끼워맞춤 맞물림이 되도록 만들어진다. 결과로써, 권사 스핀들은 권사작업 동안에 실질적으로 진동없이 그리고 과도한 휨없이 지지된다. 이를 위해, 베어링 블록은 척에 평행하게 뻗어있는 핀으로 구성된다. 핀은 베어링 블록에서 회전하도록 지지되며, 액츄에이터에 의해 축방향 이동하도록 적용된다. 척의 지지 단부는 중앙에 있는 보어로 구성되며, 이는 맞물림을 위해 핀을 수용한다.

그러나, 척의 지지 단부 상에서 회전하도록 핀을 지지하는 것 또한 가능하다. 이 경우에, 베어링 블록은 핀을 수용하도록 중앙에 있는 보어로 구성된다.

척의 가운데 지지점에 적절한 안정성을 부여하기 위하여, 구동 샤프트를 척 내부에 중공-실린더형 베어링 슬리브에서 지지하며, 이는 캔틸레버 형식으로 스핀들 지지부에 견고하게 연결되는 것이 바람직하다.

이와 관련하여, 댐핑 수단이 중공-실린더형 베어링 슬리브와 구동 샤프트의 베어링 사이에 배치될 때, 이는 특히 유익하다. 이러한 탄성 베어링은 임계속도의 추가의 변화를 달성한다.

본 발명의 권사 장치와 그 이점은 첨부된 도면을 참고로하여 더욱 자세하게 설명된다.

(바람직한 실시예의 상세한 설명)

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 사 권사 장치의 실시예를 개략적으로 도시한다. 다른 언급이 없다면, 아래의 설명은 두 도면에 적용된다.

권사 장치는 장치 프레임(1)으로 구성되며, 이는 이동가능한 스핀들 지지부 (27)를 수용한다. 스핀들 지지부(27)는 회전가능한 스핀들 터릿(도 2)으로써 설계되고 만들어지며, 이는 베어링(28)에 의해 장치 프레임(1)에서 지지된다. 스핀들 지지부(27)는 회전 구동장치(6)에 연결되며 그리고 화살표 방향(29)으로 회전하도록 회전 구동장치(6)에 의해 움직일 수 있다. 스핀들 지지부(27)는 캔틸레버 형식으로 권사 스핀들(2,3)을 장착한다. 권사 스핀들(2)은 회전가능한 척(18)으로 구성되며, 이는 차례로 복수개의 보빈 튜브(14)를 장착한다. 각각의 튜브 (14) 상에서, 패키지(8)는 권사된다. 권사 스핀들(2)의 척(18)은 스핀들 모터(4)에 의해 구동되는 구동 샤프트(도시 생략)에 연결되어 있으며, 이는 권사 스핀들(2)의 축방향 연장부에서 스핀들 지지부(27) 상에 배치된다. 권사 스핀들(2,3)의 설계는 아래에서 더 상세히 설명된다. 권사 스핀들(2)의 척(18)은 권사 스핀들의 지지된 단부에서 자유 베어링 단부(19)로 구성된다. 베어링 단부(19)와 동심의 관계로, 스핀들 지지부(27)는 베어링 장치(21)를 장착하며 이는 척(18)과 상호작용한다.

척(18)의 대향하는 지지 단부(20)에서, 베어링 블록(22)은 권사 스핀들(2)의 정면 단부와 이격된 관계로 배치된다. 베어링 블록(22)은 핀(23)을 통해 형상끼워맞춤 방식으로 척(18)과 맞물린다. 베어링 블록(22)은 슬라이드(24) 상에 배치되며, 이는 스핀들 지지부(27)의 회전평면과 평행한 평면에서 가이드 수단에 의해 안내된다. 가이드 수단은 세로방향 레일(33)과 가로방향 레일(34)로 이루어지며, 이는 스핀들 지지부(27)의 회전평면과 평행한 평면에서 서로 직교하는 관계로 배치된다. 슬라이드(24)는 세로방향 레일(33) 내의 안내로에서 세로방향 레일(33)을 따르는 방향으로 이동하도록 적용된다. 이를 위해, 슬라이드(24)는 구동장치(31)에 연결된다. 구동장치는 예를 들면, 전기모터와 견인수단으로 이루어진다. 그 단부 각각에서, 세로방향 레일(33)은 슬라이드 슈(30.1,30.2)로 구성된다. 슬라이드 슈는 가로방향 레일 상에서 뻗어있으며, 이는 상부 레일(34.1)과 하부 레일(34.2)에 의해 형성된다. 권사 스핀들(2,3)을 횡단하는 평면에서 하부 가로방향 레일(34.2)은 장치 프레임(1)에 부착되어 있으며, 상부 가로방향 레일은 사 트래버스 시스템의 지지부(7)에 부착되어 있다. 슬라이드 슈(30.1)는 상부 가로방향 레일(34.1)의 안내로에서 뻗어있으며, 그리고 슬라이드 슈(30.2)는 하부 가로방향 레일(34.2)의 안내로에서 뻗어있다. 슬라이드 슈(30.1)는 구동장치(32)에 연결되며, 이는 예를 들면, 전기모터와 견인수단에 의해 형성되어서, 전기모터를 작동함으로써 슬라이드 슈(30.1) 따라서, 세로방향 레일(33)은 권사 스핀들을 횡단하는 방향으로 이동할 수 있다.

권사 스핀들(3)은 그 돌출부에서 회전가능한 척(35)으로 구성되며, 이는 차례로 복수개의 빈 튜브(13)를 장착한다. 권사 스핀들(3)의 베어링 단부쪽에서, 척(35)은 자유 베어링 단부(36)로 구성된다. 베어링 장치(26)에 의해 둘러싸인 베어링 단부(36)는 스핀들 지지부(27) 상에 배치된다. 베어링 장치(26)는 척(35)을 그 베어링 단부(36)에서 지지하는 역할을 한다. 척(35)의 대향하는 지지 단부(37)에서, 권사 스핀들(3)은 핀(25)을 장착한다. 후퇴한 아이들 위치에서, 핀(25)은 척(35)내에서 지지된다.

도 1 및 도 2에 도시된 사 권사 장치는 총 여섯개의 패키지를 동시에 권사하는데 적합하다. 권사 위치의 수는 예시적인 것이다. 사 권사 장치는 열개의 권사 위치로 구성될 수 있다. 각 권사 위치에서, 하나의 사(12)는 사 가이드(11)를 경유해서 사 트래버스 장치(10)로 전진한다. 이를 위해, 사 가이드(11)는 홀더(16)상에 장착되며, 이는 사 트래버스 장치의 지지부(7) 상에 장착된다. 지지부(7)는 장치 프레임(1)에 견고하게 연결되어 있으며, 그리고 사 트래버스 장치(10)를 나란히 장착한다. 사 트래버스 장치(10)의 하류쪽 사 경로에서, 접촉 롤(9)은 뻗어있다. 접촉 롤(9)은 그 샤프트(17)에 의해 로커 암(15)에서 지지된다. 로커 암(15)은 도시되지 않은 피봇 베어링을 통해 사 트래버스 시스템의 지지부(7)에 연결된다. 접촉 롤(9)은 일정 접촉압력 하에서 패키지(8)의 표면에 대하여 놓인다. 권사 동안에, 스핀들 모터(4)는 패키지(8)의 원주속도가 일정하게 유지되도록 제어된다. 이를 위해, 접촉 롤(10)의 원주속도는 제어를 위해 계속적으로 측정된다.

사(12)는 연속적으로 사 권사 장치로 전진한다. 그렇게 함에 있어서, 사는 사 가이드(11)를 관통하여 지나며, 그리고 트래버스 장치(10)에 다다른다. 트래버스 장치(10)는 로터리 블레이드 타입의 장치로써 만들어지며, 로터리 블레이드는 회전의 반대방향으로 두 인접한 평면내에서 회전가능하도록 구동된다. 이 공정에서, 로터리 블레이드는 차례로 트래버스 행정 내에서 사(12)를 왕복운동시킨다. 트래버스 행정의 각 단부에서, 사는 한 평면의 하나의 로터리 블레이드로부터 인접 평면의 다른 하나의 로터리 블레이드로 전달된다. 사는 부분적으로 접촉 롤의 둘레에 루프를 형성하며, 그리고 패키지(8) 상에 놓인다. 이를 위해, 권사 스핀들(2)은 시계방향으로 구동된다.

권사작업을 제어하는 원리는 이미 EP 0 374 536 및 대응 미국특허 5,029,762 호에서 공지되었다. 권사작업 동안에, 스핀들 지지부(27)는 회전 구동장치(6)에 의해 권사범위 내에서 회전되고, 이는 패키지(8)의 증가하는 직경에 따라 접촉 롤(9)의 휨을 통해 권사 사이클 동안에 제어된다. 이를 위해, 스핀들 지지부의 위치 또는 접촉 롤(9)의 위치는 센서 예를 들면, 각도 측정기구에 의해 측정되며 그리고 제어 장치(41)에 전달되며, 이는 회전 구동장치(6)에 연결되어 있다.

제어 장치(68)는 동시에 구동장치(31,32)에 연결되어, 슬라이드(24)가 스핀들 지지부(27)와 동기적으로 이동된다. 이를 위해, 구동장치(31)는 세로방향 레일 (33)을 따라 도 2에서 화살표로 도시된 이동방향(X)으로 베어링 블록(22)과 함께 슬라이드(24)를 이동시킨다. 방향(Y)으로의 이동은 구동장치(32)에 의해 영향을 받으며, 이는 가로방향 레일(34)을 따라 세로방향 레일(33)과 함께 슬라이드 슈(30.1,30.2)를 안내한다. 구동장치(31,32)를 동시에 작동함으로써, 슬라이드(24)와 베어링 블록(22)은 좌표축(X,Y)상의 어떠한 요구되는 점으로도 이동할 수 있다. 따라서 이들은 스핀들 지지부(27)의 회전운동을 따를 수 있다. 권사 스핀들(2)의 척(18)은 전체 권사 사이클 동안에 그 지지 단부(20)와 베어링 단부(19)에서 지지된다.

패키지(8)가 완전히 권사된 후에, 스핀들 지지부(27)는 도핑 범위로 권사 스핀들(2)을 회전시킨다. 동시에, 제 2 권사 스핀들(3)은 권사 범위로 회전된다. 그렇게 함에 있어서, 액츄에이터는 핀(23)을 축방향으로 이동시켜, 베어링 블록(22)과 척(18)은 분리된다. 후속하여 제어 장치(41)는 슬라이드가 제 2 권사 스핀들(3)의 정면 단부에 대향하여 이동되도록 구동장치(31,32)를 작동시킨다. 베어링 블록(22)이 권사 스핀들(3)의 척(35)과 맞물리기에 적합한 위치에 이름과 동시에, 액츄에이터는 핀(25)을 이동시켜서, 베어링 블록(22)과 척(35) 사이에 형상끼워맞춤을 가져온다. 이 단계에서, 사 이동은 이미 일어나서, 새로운 패키지를 권사하는 것이 가능하다.

도 3은 예를 들면, 도 1 및 도 2의 권취장치에서 사용될 수 있는 권사 스핀들의 제 1 실시예를 도시한다. 권사 스핀들은 캔틸레버 형식으로 스핀들 지지부 (27) 상에 배치된다. 권사 스핀들의 돌출 길이는 복수개의 절단선에 의해 잘려 있으며 따라서, 그 전체가 나타나 있지 않다. 권사 스핀들은 캔틸레버 형식으로 스핀들 지지부(27)에 장착되어 있는 베어링 슬리브(38)로 구성된다. 베어링 슬리브 (38)는 구동 샤프트(42)를 수용하고 지지하도록 중공-실린더형으로 만들어진다. 구동 샤프트(42)는 동축상에서 베어링 슬리브(38)를 관통하여 뻗어있다.

베어링 슬리브(38)의 돌출 단부는 베어링(39)에서 회전하도록 구동 샤프트 (42)를 장착한다. 이를 위해, 베어링 슬리브(38)는 그 돌출 단부에서 홈(57)으로 구성되며, 이는 베어링 슬리브(38)의 내경을 확대한다. 홈(57)에서, 슬리브(40)는 베어링(39)을 수용하도록 베어링 슬리브(38)에 연결된다. 베어링 슬리브(38)와 슬리브 사이에서, 댐핑 요소(41)가 구비되며, 이는 슬리브(40)를 방사상으로 둘러싼다. 댐핑 요소(41)는 반경방향으로의 진동의 전달을 방지하거나 감소시킨다.

그 대향하는 단부에서, 구동 샤프트(42)는 도시되지 않은 스핀들 모터에 연결된다. 그 구동장치 단부에서, 구동 샤프트(42)는 베어링(53)에 의해 지지된다.

베어링 슬리브(38)를 지나 돌출한 구동 샤프트(42)의 자유단에서, 횡부재 (43)는 척(18)을 구동 샤프트(42)와 연결한다. 구동 샤프트(42)의 자유단에서, 횡부재(43)는 구동 샤프트(42)의 연장부(45) 상에 삽입되어 있으며 그리고 고정요소 (46)에 의해 고정된다. 횡부재(43)가 베어링 슬리브(38)를 지나 방사상으로 뻗어있는 상태로 이 횡부재(43)는 척(18)의 케이싱(44)에 견고하게 연결되어 있으며, 케이싱(44)은 거의 스핀들 지지부(27)까지 컵형상으로 베어링 슬리브(38) 위로 뻗어있다. 대향하는 끝에서, 케이싱(44)은 베어링 슬리브(38)의 방사상 연장부에서 지지 단부(20)까지 뻗어있다. 척(18)의 베어링 단부(19)와 지지 단부(20) 사이에서, 케이싱(44)은 연이어서 복수개의 튜브(14)를 장착한다. 이를 위해, 척(18)은 케이싱(44)에서 복수개의 클램핑 수단(도시 생략)으로 포함한다.

척(18)의 지지 단부(20)에서, 권사 스핀들의 정면 단부에 대향하여, 슬라이드(24)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 베어링 블록(22)을 장착한다. 예를 들면, 도 1 및 도 2를 참고로 하여 상술한 바와 같이, 슬라이드(24)는 스핀들 지지부와 평행하게 뻗어있는 이동평면에서 가이드 요소에 의해 안내된다. 베어링 블록 (22)에서, 핀(23)은 베어링(54)에서 회전하도록 장착되어 있다. 핀(23)은 베어링 블록(22)으로부터 돌출한 단부로 구성되며, 이는 척(18)의 지지 단부(20)에서 핀(23)의 축방향 변위에 의해 형상끼워맞춤 방식으로 중앙 보어(48)와 맞물린다. 중앙 보어(48)는 어댑터(47)에 삽입되어 있으며, 이는 케이싱(44) 내부에서 지지 단부(20)에 배치된다. 그 대향하는 단부가 베어링 블록(22)에서 지지된 상태에서, 핀(23)은 액츄에이터(56)와 맞물린다. 액츄에이터(56)는 권사 스핀들을 맞물림하기 위해 축방향으로 핀(23)을 전진 및 후퇴시키도록 사용된다.

권사 스핀들의 베어링 단부(19)에서, 스핀들 지지부(27)는 이와 동심의 관계로 베어링 장치(21)를 장착한다. 베어링 장치(21)는 레이디얼 자기 베어링으로써 설계되고 만들어진다. 이를 위해, 베어링 단부(19)에서 척(18)에 연결된 환형의 영구자석은 케이싱(44)에 부착되어 있다. 방사상으로 그에 대향하는 베어링 갭(50)에서, 제 2 환형 자석(51)은 홀더(52)에 부착되어 있다. 홀더(52)는 스핀들 지지부(27)에 견고하게 연결되어 있다. 자기 베어링은 전기적 수동, 전기적으로 능동, 또는 영구 -자기 베어링으로써 설계되고 만들어진다. 자기 베어링의 설계에 따라서, 자석(51)은 전자석 또는 영구자석으로써 만들어진다. 영구-자기 베어링은 그 큰 작업 신뢰성으로 인하여 특히 유익하며, 이는 영구 자석의 전 사용 가능기간 동안에 보장된다. 영구-자기 레이디얼 베어링은 극성이 다른 두개의 환형의 영구자석으로 구성될 수 있으며, 고정자석(51)이 홀더 상에 그리고 회전자석(49)이 척(18)의 케이싱(44) 상에 장착될 수 있다. 이 장치에서, 지지력은 두 자석 사이의 베어링 갭의 폭에 달려있다. 베어링 갭이 작으면 작을수록, 전달되는 지지력은 더욱 커진다.

도 3에 도시된 권사 스핀들의 경우에, 척(18)은 구동 샤프트(42)에 의해 구동되어, 케이싱(44) 상에 장착된 튜브(14)는 전진하는 사를 회전시키며 권사한다. 1500mm에 이르는 자유 길이를 가지는 많이 돌출한 권사 스핀들을 안정화시키기 위하여, 척(18)은 단부(19,20) 각각과 그 중앙영역에서 지지된다. 이에 의해, 진동하는 척(18)의 경향은 상당한 정도로 영향을 받아서, 권사 스핀들의 속도범위에서 굽힘 임계속도에 대하여 문제를 야기하지 아니한다. 척에 대한 지지의 추가의 이점은 권사되는 패키지와 원주접촉을 하는 압력 롤이 척에 대하여 균일한 평형상태에 놓이며, 따라서 동일한 접촉 압력조건이 각 패키지 상에 존재한다는 것이다. 권사 스핀들의 자유단에서 처짐은 발생하지 않는다.

도 4는 권사 스핀들이 그에 맞물려 있는 상태의 베어링 블록의 추가의 실시예를 도시한다. 권사 스핀들은 그 지지 단부(20)와 베어링 블록(22)이 개략도 및 단면도로 그 정면 단부에 대향하고 있는 상태를 도시하고 있다. 척의 장착과 베어링 측의 그 단부는 도 3의 권사 스핀들의 그것과 동일하다. 이 범위에서, 도 3에 대한 앞선 설명은 여기에서 참고로써 결합된다.

단부에서, 척(18)의 케이싱(44)에서의 슬리브(59)는 복수개의 탄성 베어링 요소(60)에 의하여 케이싱(44)에 회전하지 않도록 연결된다. 그 중앙에서, 슬리브(59)는 베어링 보어(61)로 구성된다. 베어링 보어(61)에서, 핀(23)은 베어링(62)에서 회전가능하도록 장착된다. 이 경우에, 핀(23)의 한쪽 단부는 권사 스핀들의 정면 단부로부터 돌출한다. 이 단부에 의해, 핀(23)은 베어링 블록(22)에서 구비된 중앙 보어(63) 내로 뻗어있다. 그 대향하는 단부에서, 핀(23)은 칼라 (58)로 구성된다. 마찬가지로, 척의 내부로 뻗어있는 핀(23)의 이 단부는 슬리브 (59)의 외부에 위치한다. 칼라(58)와 슬리브(59) 사이에서, 압축 스프링(64)은 핀의 원주상에 이와 동심의 관계로 배치되어 있다. 따라서 압축 스프링(64)은 핀(23) 상에 스프링력을 부과하며, 이 스프링력은 권사 스핀들(2)의 베어링 단부를 향하는 축방향을 향한다. 척(18)의 내부에서, 액츄에이터(65)는 핀(23)에 작용하여 핀(23)은 권사 스핀들에 대향하여 이의 정면 단부에서 배치된 베어링 블록과 맞물리도록 지지 단부의 방향으로 스프링력에 대항하여 이동된다. 액츄에이터(65)는 전자석으로써 설계되고 만들어지며, 이는 압축 스프링(64)의 힘에 대항하여 핀(23)의 축방향 변위를 가져온다. 예를 들면, 액츄에이터(65)를 피스톤-실린더 유닛으로써 설계하고 만드는 것 또한 가능하며, 이는 핀(23)을 전진시키는 것만을 위하여 압력 수단에 의해 가압된다. 분리를 위해, 피스톤-실린더 유닛은 압력으로부터 해제되어, 압축 스프링(64)은 핀(23)이 베어링 단부를 향하는 방향으로 그 위치에서 축방향으로 이동되도록 하며 그리고 베어링 블록과 권사 스핀들 사이에서 맞물림을 해제하도록 한다.

베어링 블록(22) 내의 중앙 보어(63)는 탄성 슬리브(66)에 의해 형성되며, 이는 베어링 블록(22)의 정면 단부 보어 내로 삽입되어 있다.

상기 실시예에서 설계되고 만들어진 바와 같은 권사 스핀들의 스텝 베어링 지점은 예시적인 것이다. 이와 관련하여, 3개의 위치에서 척의 베어링 장착과 지지는 필수적이며, 이는 서로에 이격된 관계로 배치된다. 이에 의해, 넓은 속도범위 에서 복수개의 사를 권사하기 위한 신뢰성있는 방식으로 긴 길이를 지나 돌출한 권사 스핀들을 작동하는 것이 또한 가능하다.

본 발명의 효과는 1 m 이상의 긴 길이로 돌출한 권사 스핀들이 전체 작동속도 범위에서 회전속도의 다양한 분포를 가지고 작동될 수 있도록 앞서 기술된 종류의 사 권사 장치를 더욱 개선하여, 회전운동을 방해함이 없이, 척이 그 위치에서 안정화되어 임계 회전속도가 사를 권사하도록 비임계적인 속도범위로 이동되고, 사의 권사 동안에 증가하는 척의 중량 부하가 지지점에서 전체적으로 흡수될 수 있다는 것이다. 따라서, 척의 처짐은 발생하지 않는다. 그러므로, 척과 구동 샤프트 사이에서 상응하는 안정한 맞물림을 실현하는 것이 가능하다.

또한, 접촉 롤이 권사되고 있는 패키지의 원주에 대하여 놓이는 경우에, 본 발명에 따른 사 권사 장치의 구성은 접촉 따라서 접촉압력이 척상에 권사되는 각 패키지 상에서 동일한 것을 보장한다.

Claims (15)

1. 사 패키지를 형성하도록 적어도 하나의 전진하는 사를 권사하기 위한 장치에 있어서, 캔틸레버 형식으로 적어도 하나의 권사 스핀들을 장착하며, 상기 권사 스핀들이 스핀들 지지부에 회전가능하게 장착된 구동 샤프트 및 구동 샤프트와 공동축상에서 정렬되고 구동 샤프트와 공동축상에서 위에 놓인 베어링 단부와 대향하는 자유 지지 단부를 포함하는 관형 척으로 구성된 스핀들 지지부;

   척의 지지 단부와 베어링 단부의 중간 위치에서 회전되지 않게 상호연결되어 있어서 척이 구동 샤프트에 의해 회전가능하게 구동될 수 있는 상기 척과 상기 구동 샤프트;

   사의 권사 동안에 척의 자유 지지 단부와 해제가능하게 맞물리도록 위치된 베어링 블록; 그리고

   척의 베어링 단부 부근의 위치에서 스핀들 지지부와 척 사이에 장착된 베어링 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 사 패키지를 형성하도록 적어도 하나의 전진하는 사를 권사하기 위한 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 베어링 장치는 실질적으로 동심의 관계로 척의 베어링 단부를 둘러싸도록 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 베어링 장치는 스핀들 지지부와 척에 장착되어 있는 비접촉 자기 레이디얼 베어링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 자기 레이디얼 베어링은 적어도 하나의 영구자석 또는 전자석인 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 스핀들 지지부는 터릿으로써 설계되고 만들어지며, 이는 제 1 기술된 권사 스핀들과 동일한 구성으로 제 1 기술된 권사 스핀들에 대하여 위상을 180°정도 두고 있는 편심 제 2 권사 스핀들을 장착하며, 권사 스핀들은 터릿을 회전시킴으로써 권사범위 및 도핑범위로 번갈아 회전되며, 그리고 척의 지지 단부는 베어링 블록과 번갈아 맞물리는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 베어링 블록은 이동가능한 슬라이드 상에 배치되어 있으며, 이는 가이드 요소와 구동장치에 의해 터릿의 회전평면에 평행한 평면에서 이동하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 가이드 요소는 세로방향 레일 그리고 세로방향 레일에 직교하는 관계인 적어도 하나의 가로방향 레일로 구성되며, 세로방향 레일은 슬라이드 슈에 의해 가로방향 레일을 따라 상기 평면 내에서 이동방향(Y)으로 이동하도록 적용되며, 슬라이드는 세로방향 레일을 따라 상기 평면 내에서 이동방향(X)으로 이동하도록 적용되며, 그리고 별개의 구동장치는 각 이동방향(X,Y)에 관계되는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 구동장치를 작동시키기 위한 제어 장치, 그리고 제어 장치에 작동적으로 연결되어 터릿의 회전위치를 측정하는 센서로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 베어링 블록은 척에 평행하게 뻗어있는 핀으로 구성되며, 핀은 베어링 블록에서 회전하도록 지지되며 그리고 척의 지지 단부에서 중앙 보어를 맞물림하기 위해 액츄에이터에 의해 축방향 이동하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 베어링 블록은 중앙 보어를 포함하며, 그리고 척의 지지 단부는 핀을 베어링 블록의 중앙 보어 내로 축방향 이동시키도록 핀과 액츄에이터를 장착하는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 척과 구동 샤프트는 척의 축방향 길이의 실질적으로 중간지점에 있는 위치에서 상호연결되어 있는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 스핀들 지지부는 구동 샤프트와 척 사이에서 공동축상으로 뻗어있는 베어링 슬리브를 고정되게 장착하며, 그리고 베어링 슬리브는 척과 구동 샤프트가 상호연결되어 있는 위치 부근의 위치에서 구동 샤프트에 회전가능하게 결합되어, 구동 샤프트를 지지하는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
13. 제 12 항에 있어서, 베어링 슬리브가 구동 샤프트에 회전가능하게 결합되어 있는 위치에서 끼워진 댐핑 요소로 더 구성되는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.
14. 권사 위치로 연속적으로 전달되는 보빈 튜브 상으로 전진하는 사를 권사하기 위한 장치에 있어서, 캔틸레버 형식으로 적어도 두개의 권사 스핀들을 회전가능하게 장착하며, 그리고 각 권사 스핀들이 적어도 하나의 보빈 튜브를 그 위에 공동축상에서 장착하도록 크기지워지며, 그리고 회전 운동하도록 장치 프레임에 장착되어 있어서 각 권사 스핀들이 권사 위치와 패키지 도핑 위치 사이에서 이동될 수 있으며 그리고 각 권사 스핀들과 함께 권사 스핀들이 권사 위치에 있는 동안에 패키지의 형성을 수용하도록 이동할 수 있는 스핀들 지지부;

    구동 샤프트의 자유단을 형성하도록 스핀들 지지부에 회전가능하게 장착된 구동 샤프트, 구동 샤프트와 공동축상에서 정렬되며 그리고 구동 샤프트와 공동축상에서 위에 놓인 베어링 단부 및 구동 샤프트의 자유단을 지나 축상으로 뻗어있는 대향하는 자유 지지 단부를 포함하는 관형 척, 그리고 구동 샤프트와 척 사이에서 공동축상으로 연장하도록 스핀들 지지부에 고정되게 장착된 베어링 슬리브로 구성된 각각의 상기 권사 스핀들;

    구동 샤프트의 자유단 부근 및 척의 축방향 길이의 중간지점 부근에서 회전할 수 없게 상호연결되어 있으며, 그리고 베어링 슬리브가 구동 샤프트를 지지하도록 구동 샤프트의 자유단 부근의 위치에서 구동 샤프트에 회전가능하게 결합되어 있는 상기 척과 상기 구동 샤프트;

    각각의 권사 스핀들을 회전시키기 위한 구동장치;

    상기 권사 위치에 있는 동안에 패키지의 형성을 수용하도록 각 권사 스핀들을 이동시키며 그리고 상기 권사 위치와 상기 도핑 위치 사이에서 각 권사 스핀들을 이동시키도록 상기 스핀들 지지부를 선택적으로 회전시키기 위한 회전 구동 수단;

    전진하는 사를 권사 위치로부터 도핑 위치로 이동되어진 완성된 회전 패키지로부터 권사 위치로 이동되어진 회전 권사 스핀들 상의 빈 회전 보빈 튜브로 자동적으로 옮기기 위한 수단; 그리고

    상기 권사 위치에서 위치되어 있는 동안에 각 척의 자유 지지 단부를 지지하기 위한 베어링 블록으로 구성되는 것을 특징으로 하는 권사 위치로 연속적으로 전달되는 보빈 튜브 상으로 전진하는 사를 권사하기 위한 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 스핀들 지지부와 각 척 사이에서 장착된 개별의 베어링 장치로 더 구성되며, 그리고 각 베어링 장치는 관련된 척의 베어링 단부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 사 권사 장치.