KR20010062268A - 사 권취기와 권취방법 - Google Patents

Abstract

적어도 한개의 사를 권취하기 위한 사 권취기와 그러한 권취기를 제어하는 방법. 권취기에서 복수의 회전 구동된 구성요소가 사용되고, 그 구동은 제어기에 의해 제어된다. 데이터 모듈은 구성요소들 중 적어도 한개와 관련이 있고, 동시에 데이터 모듈은 제어기에 의해 기록 및/또는 판독될 수 있다.

Description

사 권취기와 권취방법{YARN WINDING MACHINE AND METHOD}

본 발명은 적어도 한개의 사를 권취하기 위한 권취기에 관한것이고, 또한 그러한 권취기를 제어하는 방법에 관한것이 있다.

인조 복합섬유 사의 생산에서, 사는 방적과 연신 후에 권취기에 의해 패키지에 각각 감긴다.

예로서 이런 종류의 권취기는 알려진 바와 같이 유럽특허 0 460 546 와 미국 특허 5,100,072 에 따라 한개나 또는 그 이상의 권취 스핀들를 포함하고, 패키지를 수용할 한개나 또는 그 이상의 권취 튜브를 장착한다. 이러한 권취기에서, 권취 스핀들이 구동되어 패키지에 권취되는 원주속도는 사의 진행속도와 같게된다. 고속의 방적 진행과정에서 10,000 m/min 보다 더 빠른 속도로, 진행하는 사의 초고속을 실현하려면, 특히 패키지의 권취 시작 시에, 패키지의 직경에 따라, 권취 스핀들이 매우 빠른 회전속도로 동작할 필요가 있다. 권취 구동하는 동안 스핀들 속도가 감소하는 경우, 더 커진 패키지는 상당한 정하중이 생기게 될 것이다. 그러므로 응력을 견딜 필요가 있고, 재료강도의 한계에 매우 근접하게 되어, 특히 짝을 이루는 미끄럼 부에서 상당한 마모와 균열이 생기게 된다. 그런 고속 진행중인 사의 영향은 권취기에서 회전 가능하게 구동되는 구성요소의 사용수명을 제한한다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 형식의 권취기를 더욱 발전시켜서 회전하여 구동되는 권취기의 구성요소가 초고속의 권취 속도에도 불구하고 과부하를 방지하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 권취기를 제어하는 방법을 구비하는데 있고, 마모되는 구성요소의 정기적인 정비를 확보함에 있다.

(바람직한 실시예에 따른 상세설명)

도 1은 본 발명에 따라 권취기의 실시예를 개략적으로 예시하고 있다. 권취기는 기계 프레임(1)을 포함하고 있는데, 기계 프레임은 외팔보 형식의 권취 스핀들(2)를 장착한다. 권취 스핀들(2)은 베어링(6)으로 회전 가능하게 지지된다. 도 1에 예시된 바와같이, 본 발명에 따른 권취기의 실시예는, 베어링(6)은 기계 프레임(1)에 직접적으로 적용된다.

그러나, 이러한 권취기에 있어서, 권취 스핀들이 가동지지대 또는 터릿에 유리하게 지지될 것이고, 패키지가 권취하는 동안, 그것은 권취 스핀들이 편향을 수행할 수 있는 방식으로 기계 프레임 안쪽으로 운동하기 위해 채택된다. 명확히 하기 위해서 그러한 가동 지지대는 도 1에서 생략되었다.

돌출된 부분에 있어서, 권취 스핀들(2)은 권취 튜브(3)를 장착한다. 권취 튜브(3)는 패키지(4)를 수용하는데 사용되여, 사(5)가 감긴다. 이러한 진행과정에 있어서 권취 스핀들(2)는 스핀들 구동기(8)에 의해서 구동된다. 스핀들 구동기(8)는커플링(7)을 통해 권취 스핀들(2)을 연결한다.

권취 스핀들(2)의 상류에 있어서, 접촉 롤(9)은 기계 프레임(1)에 회전 가능하게 지지된다. 이를 위해, 접촉 롤(9)은 로커 아암(10)의 베어링(11,12)의 끝에 지지된다. 로커 아암(10)은 기계 프레임(11)에서 회전을 위해 배치되어, 패키지(4)가 권취하는 동안 패키지의 지름이 증가하게 된다. 접촉 롤(9)의 축방향 연장부에 있어서, 구동기(14)는 접촉 롤(9)과 연결된다. 접촉 롤(9)과 구동기(14)사이에, 커플링(13)이 형성된다.

접촉 롤(9) 상류에서 진행중인 사의 방향으로, 기계 프레임(1)은 회전하는 칼날 형식의 사 횡단 구동기(15)를 장착한다. 회전하는 칼날 형식의 사 횡단 장치는 구동기(16)를 통해 구동되어, 한 횡단 행정에서 사(5)를 왕복운동시킨다. 이를 위해, 사(5)는 사 가이드(28)에 의해 회전하는 칼날 형식의 사 횡단 구동기를 진행시킨다.

권취기를 제어하기 위하여, 제어기(17)가 구비된다. 제어기(17)는 제어 선(22)을 통해 스핀들 구동기(8)에 연결되고, 제어 선(25)을 통해 횡단 장치의 구동기(16)에 연결되고, 그리고 제어 선(27)을 통해 접촉 롤 구동기(14)에 연결된다. 스핀들 속도와 접촉 롤의 회전속도를 측정하기 위해, 센서 장치가 구비되고, 그리고 센서 장치는 센서(18,21)에 의해서 형성된다. 센서(18)는 권취 스핀들(2)의 베어링 구역에 배치되고, 그리고 신호 선(23)을 통해 제어기(17)에 연결된다. 센서(21)는 접촉 롤(9) 베어링 구역의 기계 프레임(1)에 배치되어 있고, 그리고 신호 선(26)을 경유하여 제어기(17)에 연결된다. 데이터 선(24)은 제어기(17)를 데이터 모듈(19)에 연결한다. 데이터 모듈(19)은 권취 스핀들(2)에 배치된다. 이를 위해, 플러그-인 연결부(20)는 기계 프레임(1)에 구비된다. 플러그-인 연결부는 제어기(17)와 데이터 모듈(19) 사이에서 데이터 선(24)을 연결하는 작용을 한다. 권취 스핀들(2)은 교환 가능하게 되어 있다. 이를 위해, 권취 스핀들(2)은 데이터 모듈(19)과 함께 기계 프레임(1)으로 부터 제거 가능하다.

사(5)는 연속해 권취기로 진행된다. 그러는 동안, 사(5)는 사 가이드(28)를 통해서 진행되고 회전하는 칼날 형식의 횡단 장치(15)에 도달하여, 거기에서 구동기(16)는 대향한 두 인접평면에서 회전하는 칼날을 회전 가능하게 구동시킨다. 이러한 진행과정에 있어서, 횡단 행정내에서 회전하는 칼날은 선택적으로 사(5)를 왕복운동시킨다.

그런 후에, 사는 접촉 롤(9)에 부분적으로 감기고, 그리고 패키지(4)에 놓이게 된다. 이를 위해, 권취 스핀들은 스핀들 구동기(8)에 의해 구동된다. 패키지의 일정한 원주 방향 속도를 달성하기 위해서 그리고 일정한 사 속도를 위해서, 스핀들 구동기(8)는 제어기(17)에 의해 제어된다. 그러는 동안, 제어기(17)는 접촉 롤(9)의 회전 속도로 부터 권취 스핀들(2)에 필요한 회전 속도를 결정하는데, 이것은 센서(21)에 의해 측정된다. 접촉 롤(9)의 회전 속도는 실질적으로 일정한 값으로 조정되고 그리고 접촉 롤 구동기(14)와 제어기(17)에 의해 제어된다.

권취 구동의 시작시, 권취 스핀들(2)의 구동데이터는 데이터 모듈(19)에 저장되고, 스핀들 구동기의 제어시 대응하는 한계 값 조정을 고려할 목적으로 제어기(17)에 의해 판독된다.

도 2는 개략적으로 제어 시스템의 신호 다이어그램을 예시하고 있는데 이 시스템은 제어기(17)와 데이터 모듈(19)의 상호작용을 포함한다.

데이터 모듈(19)은 데이터 선(24) 및 플러그-인 연결부(20)를 통해서 제어기(17)에 연결된다. 데이터 모듈(19)에 있어서, 권취 스핀들(2)에 대한 최대의 허용가능한 수의 하중 사이클은 L_max로 나타낸다.이러한 하중 사이클의 수는 제어기(17)에 의해서 판독된다. 구동시간 동안, 스핀들 구동기(8)는 제어기(17)에 의해 제어된다. 이를 위해서, 제어기(17)는 제어선(22)을 통해 스핀들 구동기(8)에 연결된다. 권취 스핀들(2)에 의해 실현되는 회전 속도는, 센서(18)에 의해 측정되고 그리고 신호 선(23)을 통해서 제어기(17)에 공급된다. 제어기(17) 내에서, 회전 속도는 소정된 파라미터에 의해 완성된 하중사이클(L_A)로 변환된다. 권취 스핀들에 의해 완성된 하중사이클은 실질적으로 권취수와 권취 스핀들의 회전속도를 근거로 제어기에서 계산된다. 완성된 하중사이클(L_A)은 이렇게 권취 스핀들(2)에 의해 완성된 하중사이클을 반영한다. 제어기(17)에 있어서, 일정한 비교는 권취스핀들(2)에 의해 완성된 하중사이클(L_A)과 최대 허용하중사이클(L_max)사이에서 발생한다. 권취 스핀들(2)에 의해 완성된 하중사이클(L_A)이 최대 허용하중사이클(L_max)을 초과하는 경우, 제어기는 신호음을 발생시킬 것이고 신호용 램프(29)에 의해 나타난다. 이를 위해, 신호용 램프(29)는 신호 선(30)을 통해서 제어기(17)에 연결된다.

권취기는 정지되고 권취 스핀들의 정비 후에만 재사용 될 수 있다.

허용하중사이클과 최대 완성된 하중사이클 사이의 일정한 조정 이외에, 완성된 하중사이클(L_A)은 데이터 모듈에 연속적으로 저장된다. 그렇게해서, 정비를 위한 스핀들의 변경 후에 , 제어기(17)는 최대 허용 가능한 수의 하중사이클(L_max)외에, 권취 스핀들에 의해 이미 계산된 하중사이클(L_A)의 수를 판독할 수 있다.

완성된 하중사이클의 저장을 위해 데이터 모듈(19)을 배타적으로 사용할 가능성이 있다. 권취 스핀들(2)의 최대 허용하중사이클은 도 2에서 괄호(L_max)의 값으로 표시한 바와 같이, 이미 제어기(17)에 사전 설정되고 저장되어 있다.

도 2는 권취 스핀들과 관련이 있는 데이터 모듈을 가진 제어 시스템의 신호 다이어그램을 도시한다. 데이터 모듈이 접촉 롤과 관련이 있는 경우, 괄호로 표시된 수치가 적용될 것이다. 제어 시스템은 앞서 말한 설명과 비슷하다.

도 1과 도 2에서 도시된 실시예에서, 본 발명의 권취기는 오직 한 구성요소에서 데이터 모듈로 구성되어 있다. 실시예는 또 다른 데이터 모듈에 의해 쉽게 확대 해석되고, 그리고 이것은 접촉 롤과 관련이 있다. 접촉 롤의 데이터 모듈은 도 2에서 설명되고 도시된 바와 같이 연결되어 있다. 그러므로 제어기는 복수의 데이터 선을 통해서 복수의 데이터 모듈에 연결될 수 있다.

권취기가 가동 지지대에 장착된 두개의 권취 스핀들로 구성되는 경우에, 데이터 모듈은 각각의 권취 스핀들과 관련되고 개별적으로 제어기에 연결된다. 근본적으로, 모든 구성요소는 마모와 균열이 증가되고 규칙적 시간 간격으로 사용되어, 데이터 모듈을 수신하는데, 이것은 허용 가능한 구동 데이터를 포함한다. 본 발명의 권취기는 특히 구동시 높은 신뢰성에 의해 그 자체로 구별된다.

도 1은 본 발명에 따라 권취기 실시예의 개략도; 및

도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따라 권취기의 제어 시스템의 신호다이어그램의 개략도.

(부호의 설명)

1 기계 프레임 11 베어링

21 센서 2 권취 스핀들

12 베어링 22 접촉 선

3 권취 튜브 13 커플링

23 신호 선 4 패키지

14 접촉 롤 구동기 24 데이터 선

5 사 15 회전하는 칼날 형식의 사 횡단 장치

6 베어링 16 횡단 장치의 구동기

25 접촉 선 7 커플링

17 제어기 26 신호 선

8 스핀들 구동기 18 센서

27 제어 선 9 접촉 롤

19 데이터 모듈 28 사 가이드

10 로커 아암 20 플러그-인 연결부

29 신호용 램프 30 신호 선

본 발명의 상기 및 다른 목적 그리고 장점은 사 권취기와 기계 프레임에 회전 가능하게 장착된 복수의 구성요소, 각 구성요소가 회전 가능하게 구동 할 구동기, 각 구동기가 제어되기 위한 제어기, 그리고 적어도 하나의 구성요소와 관련된 데이터 모듈을 구비함으로서 성취된다. 데이터 모듈은 제어기에 의해 기록 및/또는 판독될 수 있게 제어기에 연결되었다.

본 발명의 특별한 장점은 데이터 모듈과 회전가능하게 구동된 기계 구성요소를 관련시킨 결과에 있고, 권취기에서 구성요소를 동정하게 함이 가능하고 그럼으로 구동되는 시간동안 제어된 상태로 사용됨이 가능하다. 이러한 연결에 있어서, 한편 데이타는 제어기에 의해서 판독되고 그리고 값이 계산되어지는 데이타 모듈에 저장할 가능성이 있거나, 또는 제어기가 구성요소의 구동시간 동안에 발생되는 데이타 모듈 파라미터에 저장할 가능성이 있다. 그리하여 그러한 데이터는 정비작업이 진행하는 동안에 데이터 모듈로부터 얻어질 것이다.

또한 본 발명의 특별한 장점은 정비 완료 후에 있고, 구성요소가 재사용 될 때, 데이터 모듈에 포함된 데이터가 또한 고려된다.

특히 본 발명에 따른 권취기의 더욱 발전된 장점에 있어서, 데이터 모듈은 설계되고 그리고 데이터 수신을 위해서 저장용량을 만드는데 있다. 이러한 예에 있어서 데이터는 제어기에 의해 판독되는 데이터 모듈의 메모리에 저장된다. 이것은 각각의 권취 사이클동안 데이터 모듈의 구성요소에 데이터 설정을 기록하게 한다.그리하여 데이터 형성시에 구성요소의 사용수명 결함 없이 데이터 모듈에 저장이 가능하다. 이러한 연결에 있어서, 적합한 데이터는 기계 단위 데이터, 함수 데이터 및/또는 구동 데이터를 포함한다. 예로서 기계 단위 데이터는 권취 스핀들의 직경을 나타낸다. 권취기에서 여러 스핀들 위치에 대한 정보는 함수 데이터에 포함될 수 있다. 동시에 구동 데이터에서는, 최대 속도 또는 최대 정하중과 같은, 최대 허용 구동 조정이 데이타 모듈에서 사전결정하는 것이 가능하다. 그리하여, 데이터 설정은 영구적으로 저장된 데이터, 가변적인 데이터, 뿐만 아니라 구성요소의 사용수명 동안에 일정하게 부가된 데이터로부터 데이터 모듈에 형성된다. 데이터 설정에서 판독하기 및 기록은 각각의 권취기 제어기를 통해 발생한다.

구성요소의 사용수명에 관련해 구동 데이터에 저장할 수 있기 위해, 제어기에 연결된 센서 장치가 구성요소에 의해서 구현된 구동 데이터를 모으기 위해 구비될 것이다. 그리하여, 예로서, 권취 스핀들의 경우에, 회전 속도를 측정할 수 있고, 그리고 그것으로부터 구성요소에 의해 이행된 하중 사이클은 따라서 제어기내에서 계산할 수 있다.

임의의 권취기에 있어서 권취기 정비 후에 구성요소를 사용할 수 있는 것은, 데이터 모듈이 구성요소에 영구적으로 연결될 수 있고, 그리하여 구성요소의 교환이 데이터 모듈과 함께 발생한다.

데이터 모듈을 제어기에 연결하는 것은, 플러그-인 연결부를 구비함으로 유익하게 되고, 그것은 연동과 비연동식으로 간단하다.

바람직한 데이터 모듈은 작은 치수를 가진 마이크로칩이고, 데이터 모듈은권취 스핀들 또는 접촉 롤에서 유익하게 조정될 것이다.

그렇지만, 그런 데이터 모듈과 다른 구성요소는 연결될 가능성과 같은 것이 있고, 그리고 마모와 균열이 일어나기 쉽고 그리고 권취기의 사용수명 동안에 일정한 간격이 두어져야 된다.

본 발명의 방법은 권취기에서 구동되는 구성요소가 제어된 상태에서 구동되고 재료 한계를 넘지 않는 상태에서 구동되어 자체로 구별된다. 이러한 진행과정 동안에, 구성요소와 관련이 있는 데이터 설정은 데이터 판독의 함수으로 구성요소의 구동기를 제어할 목적으로 데이터 모듈에서 판독한다. 예로서, 이것은 사전 결정된 구성요소의 최대속도를 초과하지 않는다.

본 발명의 방법은 또한 구동 시간이 항상 이용 가능한 동안에 구동 데이터는 구성요소에 의해 실현되는 특별한 장점을 갖고 있다. 이를 위해 이러한 데이터는 구동시간 동안에 모여지고 그리고 데이터 모듈에 데이터 설정되어 저장된다.

권취기에서 특히 구성요소의 과부하를 방지하는 것은, 특히 실시예에 의한 방법을 사용함에 있어서 구동데이터는 허용 하중 사이클에 관해 정보를 포함하는 장점이 있다. 허용하중사이클(L_max)은 데이터 모듈에 저장되고, 그리고 제어기에 의해서 판독된다. 권취기의 구동 동안에, 실행된 하중사이클(L_A)이 얻어지고 그리고 허용하중사이클(L_max)과 비교된다. 실행된 하중사이클(L_A)이 허용하중사이클(L_max)을 여러 번 초과하는 경우에는, 신호음이 발생될 것이고, 그리고 기계는 정지될 것이다.

그러나, 하부 한계값은 사전 결정되어 질 수 있고 추가적으로 최대 허용하중사이클 또한 그러하다. 완성된 하중사이클이 공차한계를 초과하는 경우에, 신호음의 발생과 같은 경우가 있고, 그 결과, 오직 정비되고 기계가 정지되면 안된다.

구성요소의 사전정비 후에 또한 가능하며, 데이터 모듈에 저장된 데이터는 동시에 데이터에 의해서 정비를 이루거나 또는 사전 결정된 값의 변화(예로서, 리셋)에 의해 리셋된다.

본 발명의 권취기와 발명에 따른 그러한 권취기를 제어하는 방법은 특히 8,000 m/min보다 빠른 초고속 사의 속도에서 방적 진행하는 권취에 적합하다. 이러한 연결에서, 권취기의 제어기는 방적 선 제어기에 유익하게 연결되고, 기계가 정지될 경우에, 방적 선 제어 진행과정의 중재를 따르게 한다.

본 발명의 목적은 상기한 형식의 권취기를 더욱 발전시켜서 회전하여 구동되는 권취기의 구성요소가 초고속의 권취 속도에도 불구하고 과부하를 방지하는데 있고,그리고 권취기를 제어하는 방법을 구비하는데 있어서, 마모되는 구성요소의 정기적인 정비를 확보함에 있다. 본 발명의 권치기는 특히 구동시 높은 신뢰성에 의해 그 자체로 구별된다.

Claims (13)

1. 패키지내에 적어도 한개의 인조 복합섬유 사를 권취하기 위한 권취기에 있어서,

   기계 프레임에 회전 가능하게 장착된 복수의 구성요소,

   회전 가능하게 구동하기 위한 각 구성요소의 구동기,

   각 구동기를 제어하기 위한 제어기, 및

   적어도 한개의 구성요소와 결합되고, 제어기에 의해 기록 및/또는 판독하기 위해 제어기와 연결되는 데이터 모듈을 포함하고 있는것을 특징으로 하는 권취기.
2. 제 1 항에 있어서, 한개의 데이터 모듈은 데이터 수신 및 저장을 할 목적으로 메모리를 갖고 있으며 그리고 저장된 데이터는 제어기에 의해 판독가능한 것을 특징으로 하는 권취기.
3. 제 2 항에 있어서, 저장된 데이터는 기계 단위 데이터, 함수 데이터, 및/또는 구동 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 권취기.
4. 제 2 항에 있어서, 한 구성요소의 구동 데이터를 검출하기 위한 센서를 포함하고, 동시에 센서가 제어기에 연결된 것을 특징으로 하는 권취기.
5. 제 1 항에 있어서, 데이터 모듈은 한 구성요소에 부착되며, 데이터 모듈 및 한 구성요소가 교환 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 권취기.
6. 제 5 항에 있어서, 데이터 모듈은 플러그-인 연결부를 통해 제어기에 연결되는 것을 특징으로 하는 권취기.
7. 제 1 항에 있어서, 구성요소는 감겨진 패키지를 유지하기 위해 적어도 하나의 튜브를 장착하는 권취 스핀들을 포함하고, 그리고 접촉 롤은 사가 권취하는 동안 감겨진 패키지의 원주에 대하여 놓이는 것을 특징으로 하는 권취기.
8. 제 7 항에 있어서, 분리된 데이터 모듈은 각각의 권취 스핀들 및 접촉 롤과 결합되고, 동시에 각 데이터 모듈은 제어기에 의해 기록 및/또는 판독되기 위해 제어기에 연결되는 것을 특징으로 하는 권취기.
9. 제 8 항에 있어서, 분리 센서는 각 권취 스핀들과 접촉 롤의 구동 데이터를 감지하기 위한 또 다른 분리 센서를 포함하고, 동시에 각각의 센서는 제어기에 연결된 것을 특징으로 하는 권취기.
10. 프레임에 회전 가능하게 장착되고 분리된 구동기에 의해 구동되는 복수의 구성요소를 포함하고 있으며 적어도 하나의 구성요소와 관련된 구성요소의 저장된 작동 데이타를 포함하는 데이타 모듈이 구비된 권취기의 패키지에 진행중인 사를 권취하는 방법에 있어서,

    제어기에 의해 저장된 데이터를 판독하는 단계, 그리고 제어기에서 저장된 데이터의 함수로서 한 구성요소의 구동기를 제어하기 위해 제어기에 저장된 데이터를 이용하는 단계, 를 포함하는 것을 특징으로 하는 권취방법.
11. 적어도 한개의 구성요소와 결합이 된 데이터 모듈을 가지고, 프레임에 회전 가능하게 장착되고 분리된 구동기에 의해 구동되는 복수의 구성요소를 포함하는 권취기의 패키지에 진행중인 사를 권취하는 방법에 있어서,

    한개의 구성요소로부터 구동 데이터를 감지하는 단계, 데이터 모듈에서 감지된 구동 데이터를 저장하는 단계, 제어기에 의해 저장된 데이터를 판독하는 단계, 그리고

    저장된 데이터의 함수로서 한 구성요소의 구동기를 제어하기 위한 제어기에 저장된 데이터를 이용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 권취방법.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 구동 데이터는 한개의 구성요소 허용하중사이클에 대한 정보를 포함하고, 제어기에서 저장된 데이터를 이용하는 단계는 한개의 구성요소에 의해 완성된 하중사이클(L_A) 과 허용하중사이클(L_max)을 비교하고, 완성된 하중사이클은 허용하중사이클을 초과하여(L_A> L_max), 신호음을 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서 데이터 모듈에서의 데이터는 겹쳐쓰기 가능하고 및/또는 수정가능한 것을 특징으로 하는 방법.