KR20020082745A - 직물 섬유 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실질적으로 표면이 균일한 실린더 형태의 제 1 가공면을 가지며 양호하게는 소면기(card)의 테이크-인 롤러(take-in roller)와 유사한 실린더의 축선 둘레로 회전가능한 처리 소자(processing element)와, 상기 제 1 가공면을 향하는 추가 가공면을 가지는 적어도 하나의 소면 소자(carding element)를 포함하는 직물 섬유 처리 장치에 관한 것으로서, 상기 추가 가공면의 형태는 상기 실린더의 축선을 수직하게 교차하는 평면상의 제 1 가공면의 형태와 유사하다.

Description

직물 섬유 처리 장치{Apparatus for processing textile fibers}

본 발명은 실질적으로 표면이 균일한 실린더 형태의 제 1 가공면을 가지며 양호하게는 소면기(card)의 테이크-인 롤러(take-in roller)와 유사한 실린더의 축선 둘레로 회전가능한 처리 소자(processing element)와, 상기 제 1 가공면을 향하는 추가 가공면을 가지는 적어도 하나의 소면 소자(carding element)를 포함하는 직물 섬유 처리 장치에 관한 것으로서, 소면 소자는 상기 직물 섬유 처리 장치를 제조하는데 적합하고, 지지 소자는 상기 소면 소자들과 톱니형 와이어 스트립을 조립하는데 사용되도록 되어 있다.

상술된 형태의 장치는 예를 들어, 섬유가 불균일하게 정렬되어 있는 섬유 재료로부터 섬유가 균일하게 정렬되어 있는 섬유 플리스(fleece)를 제조하는데 적합한 소면기(cards or carding combs) 내의 초기 해섬 구역(initial loosening sections)의 형태로 사용된다. 상기 소면기의 작동은 도 3 내지 도 5를 참조로 하기에 설명된다. 도 3은 소면기의 기본 구조를 개략적으로 도시한다. 따라서, 상기 소면기는 정렬되지 않은 섬유로 이루어진 섬유 재료를 초기 해섬 구역(20) 내로 도입시키기 위해 일반적으로 참조번호 12로 지시된 피더 채널(feeder channel)을 포함한다. 상기 섬유 재료는 초기 해섬 구역(20)에서 소면기의 실린더(30)까지 이송된다. 이러한 실린더는 그 외부면 상에 스틸 후크(steel hook) 또는 톱니형 돌기(sawtooth filleting) 세트가 제공되어 있는 롤러이다. 작동 중에, 상기 실린더는 그 축선을 중심으로 회전된다. 초기 해섬 구역으로부터 공급된 섬유는 상기 돌기 세트에 의해 걸어올려져서(pick up) 롤러의 회전 방향으로 정렬된다. 섬유의 정렬을 개선하기 위해, 실린더의 외부면 위에 원주방향으로 배치된 로드(32)가 사용된다. 이러한 로드는 작동 위치에서 실린더의 외부면을 향하는 가공면을 가지며, 상기 가공면은 스틸로 이루어진 후크 및/또는 톱니형 돌기 세트와 그 외형이 유사하다. 상기 로드는 실린더 회전 방향의 반대 방향으로 이동되도록 구성되거나 고정식으로 이루어질 수 있다. 결과적으로, 상기 섬유 플리스는 도핑(doffing) 실린더(40)에 의해 제거되어 추가의 처리를 위해 이송된다. 도 3을 참조로 설명된 소면기에서, 초기 해섬 구역은, 한편으로는 정렬되지 않은 섬유 재료를 실린더에 이송하는 것을 제어하기 위한 것이고, 다른 한편으로는, 실린더의 축선 길이 전체에 걸쳐 상기 섬유 재료를 균일하게 분포시키기 위한 것이다.

도 4는 상기 초기 해섬 구역(20)을 상세하게 도시한다. 도면에 도시된 상기 해섬 구역(20)에는, 화살표(A)로 지시된 방향으로 롤러 축선들(22a, 24a, 26a)을 중심으로 회전할 수 있는 세개의 초기 테이크-인 롤러(22, 24, 26)가 제공된다. 각각의 테이크-인 롤러(22, 24, 26)는 스틸 후크 또는 톱니형 돌기 세트가 제공될 수 있는 외부면이 균일한 실린더 형태의 가공면을 갖는다. 특히, 천연 또는 합성 폴리머로 이루어진 쇼트-스테이플(short-staple) 및 롱-스테이플(long-staple) 직물 섬유를 처리하기 위한 고출력 소면기의 경우에는, 섬유의 분포를 개선하기 위해 소위 고정식 소면 소자(23, 25, 27)를 다양한 테이크-인 롤러(22, 24, 26)에 연동시키는 것이 일반적이다. 이러한 고정식 소면 소자의 배치는 예를 들어, 고정식 소면 소자(27)와 같이 도 5에 도시된다. 도 5a는 상기 롤러의 축선(26a)에 수직한 평면을 따라 취해진 단면도이고, 도 5b는 고정식 소면 소자(27)의 평면도이다. 고정식 소면 소자(27)가 기본적으로 지지 소자(27a)와, 그 지지 소자(27a)에 부착된 톱니형 와이어 구역(27b)으로 형성된다는 것은 도 5a로부터 확인될 수 있다. 상기 톱니형 와이어 구역(27b)은 유사하게 스틸 돌기 세트가 제공되어 있는 테이크-인롤러(26)의 외부면에 대해 대략 접선방향으로 연장된다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 고정식 소면 소자는 나란히 배열되어 지지 소자(27a)에 부착된 복수의 톱니형 와이어 구역을 갖는다. 종래의 소면기에 있어서, 고정식 소면 소자는 약 32 내지 52 mm 의 폭을 가지며 주철, 스틸, 알루미늄, 마그네슘 또는 합성 재료로 제조되고; 톱니형 와이어 스트립(27b)의 선단들과 테이크-인 롤러의 돌기 세트의 선단들 사이의 거리는 0.1 내지 1.0 mm 정도의 최소 간격으로 유지된다. 테이크-인 롤러(26)의 돌기 세트에 대한 톱니형 와이어 스트립(27b)의 최대 접근 영역에서는, 섬유의 평탄화가 일어나고, 이는 섬유 재료의 일차적인 정렬과 이러한 섬유 재료의 균일한 분포를 야기한다. 섬유의 평탄화가 일어나는 영역의 폭은 대략 도입된 섬유 재료의 평균 섬유 길이에 대응한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 소면기가 사용될 때, 도핑 실린더(40)로부터 특히 고속 처리로 취해진 섬유 플리스에서 불균일한 섬유 분포가 발생할 수 있다는 것이 관찰되었다.

종래 기술의 이러한 문제점과 관련해서, 본 발명의 근간이 되는 문제점은 소면기로부터 취해진 섬유 플리스에서 고속 처리에서도 균일한 섬유 분포가 얻어질 수 있는 상술된 형태의 장치를 제공해야 하는 것이고, 상기 장치를 제조하는데 적합한 소면 소자를 제공해야 하며, 상기 소면 소자에 적합한 지지 소자 및 톱니형 와이어 스트립을 제공해야 한다는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 문제점은 기본적으로, 소면 소자의 추가의 가공면의 형태가 실린더의 축선을 수직하게 교차하는 평면에서 균일한 실린더의 외부면의 형태를 갖는 테이크-인 롤러와 같은 처리 소자의 제 1 가공면의 형태와 유사해야만 하는 공지된 장치의 추가의 개선에 의해 달성된다.

본 발명은 대응하는 롤러 세트에 대한 고정식 소면 소자의 가공면의 접선방향 접근의 결과로서, 이용가능한 매우 협소한 영역에서만 효과적인 섬유 평탄화가 발생하기 때문에, 실린더로부터 도핑 롤러를 사용하여 취해지는 섬유 플리스 내의 섬유의 불균일한 분포는 이미 초기 해면 구역의 영역에서의 섬유 처리의 결과로 발생하므로, 그러한 섬유의 결과 분포는 각각의 경우에 부적당하다는 것을 나타낸다. 공지된 장치의 본 발명의 개선형에 있어서, 효과적인 섬유 평탄화가 일어날 수 있는 영역은 실린더의 가공면에 대한 소면 소자의 가공면의 형태를 균일한 롤러의 외부면의 형태에 근접시킴으로써 확대되고, 전체적으로 개선된 섬유 분포가 얻어진다. 소면 소자의 가공면의 형태를 균일한 실린더의 외부면의 형태에 근접시킴으로써 야기되는 공기 난류는 개선된 확대 영역의 경우에는 효과적인 섬유 평탄화 영역에서 허용된다는 것을 알 수 있다.

원칙적으로, 소면 소자의 가공면을 균일한 실린더의 외부면의 형태에 근접시키는 것은 임의의 오목한 형상의 가공면에 의해 얻어질 수 있다. 특히, 효과적인 섬유 평탄화가 일어날 수 있는 특히 넓은 영역을 제공하기 위해 제 1 가공면과 동축인 소면 소자의 가공면의 형태는 아치형으로 고려될 수 있다. 섬유 평탄화 영역을 확대함과 동시에 최저 가능 공기 난류를 얻기 위해서는, 실린더 축선을 직각으로 교차하는 평면상에서 제 1 가공면에 대해 대략 접선방향인 다각형 영역을 갖는다각형 진행에 의해 소면 소자의 가공면을 균일한 실린더의 외부면 형태의 제 1 가공면에 근접시키는 것이 특히 편리하다는 것이 입증되었다. 이러한 방식에서, 효과적인 섬유 평탄화의 전체 영역을 상기 방식으로 증가시키기 위해 두개 이상의 섬유 평탄화 영역이 제공될 수 있고; 소면 소자의 가공면을 균일한 실린더의 외부면 형태의 가공면으로 근접시키는 것은 이들 각각의 영역에서 거의 점 형태로 이루어지기 때문에, 상기 근접에 의해 야기되는 전체 공기 난류는 특히 낮게 유지될 수 있다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 실린더의 축선에 수직하게 연장되는 평면상에서 소면 소자의 가공면을 둔각을 포함하는 다각형 구역으로 구성함으로써 두개의 효과적인 평탄화 영역이 제공된다. 균일한 실린더의 외부면 형태의 가공면 및/또는 소면 소자의 추가의 가공면은 하나 이상의 톱니형 와이어 구역에 의해 형성될 수 있고; 상기 소면 소자의 추가의 가공면은 나란히 배열된 복수의 톱니형 와이어 구역에 의해 편리하게 형성된다. 이러한 본 발명의 실시예에서, 본 발명의 장치의 소면 소자의 추가의 가공면은 추가의 가공면을 형성하는 적어도 하나의 톱니형 와이어 구역들이 그 사이에 둔각을 이루는 세그먼트를 가질 경우에는 종래의 소면 소자의 제조에 필요한 톱니형 와이어 스트립의 개수에 비해 톱니형 와이어 구역의 개수를 증가시키지 않고 이루어질 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 예를 들어, 소면 소자가 선택적으로 회전가능한 처리 소자에 관한 고정식 테이크-인 롤러의 형태로 장착되는 초기 해면 구역에서 사용될 수 있다. 그와는 달리, 소면 소자가 선택적으로 회전하는 편평한 소면기로서 설계된 커버 로드(cover rod)인 경우에, 처리 소자가소면기의 실린더를 형성하는 장치를 사용하는 것이 고려되기도 한다.

본 발명의 장치의 상기 설명으로부터 추론될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 소면기는 적어도 하나의 가공면을 가지며, 기본적으로 이러한 가공면은 균일한 실린더의 외부면에 근접하는 오목한 형태를 가지는 것이 특징이고, 상기 가공면은 160°또는 170°의 둔각을, 양호하게는 약 165°의 둔각을 이루는 두개 이상의 다각형 구역을 실린더 축선에 직각으로 교차하는 평면상에 구비할 수 있다. 본 발명의 소면 소자는 하나의 가공면을 형성하며 소면 소자의 지지 소자에 부착되는 강성 또는 가요성 돌기형-소면기 세그먼트를 포함한다. 본 발명의 소면 소자의 돌기형-소면기 세그먼트는 양호하게는 약 160°또는 170°의 둔각을, 특히 양호하게는 약 165°의 둔각을 이루는 두개의 세그먼트를 갖는 적어도 하나의 톱니형 와이어 구역과 함께 돌기형-소면기 세그먼트에 대응하는 둔각을 이루는 지지면을 구비한 지지 소자를 포함할 수 있다. 이들 두개의 지지면들 사이에는 꺽임부(kink)가 제공된 톱니형 와이어 구역을 내부에 부착하기 위한 리세스가 지지 소자 내에 제공될 수 있다. 상기 지지 소자는 기본적인 V 형태, W 형태 또는, 다중-W 형태를 가질 수 있다. 본 발명의 소면 소자의 상기 설명으로부터 추론될 수 있는 바와 같이, 제조하기에 적합한 지지 소자는 기본적으로, 둔각을 이루는 돌기형-소면기 세그먼트를 위해 두개의 지지면을 가지는 것이 특징이다. 본 발명의 소면 소자의 제조에 적합한 톱니형 와이어 구역은 기본적으로, 둔각을 이루는 두개의 세그먼트를 가진다는 것과 이러한 세그먼트들 사이에 꺽임부를 가지지만 치형부는 없는 연결 세그먼트가 제공될 수 있다는 것이 특징이다.

후술되는 바와 같이, 본 발명은 위에서 상세하게 설명되지 않은 본 발명의 모든 기본적인 상세와 관련하여 첨부도면을 참조로 설명된다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 1b에 도시된 장치를 제조하기에 적합한 톱니형 와이어 구역을 도시한 도면.

도 3은 종래 기술에 따른 소면기를 도시한 도면.

도 4는 도 3에 도시된 소면기의 초기 해섬 구역의 상세도.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 소면기의 고정식 소면 소자의 상세도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 직물 섬유 처리 장치110 : 테이크-인 롤러

120 : 지지 소자122, 124 : 지지면

130 : 톱니형 와이어 스트립132, 134 : 세그먼트

136 : 연결 세그먼트137 : 브리지

도 1은 소면기(card)의 초기 해면 구역(initial loosening section)의 일부분을 도시하는 본 발명의 장치(100)를 도시한다. 도 1a는 테이크-인 롤러(take-in roller)의 축선에 수직하게 연장되는 평면상의 구역을 도시하고, 도 1b는 도 1a에 도시된 소면 소자에 관한 도면이다. 도 1a에 따르면, 상기 장치는 균일한 실린더의 외부면 형태의 가공면의 단지 일부분만이 도시된 테이크-인 롤러(10)와, 소면 소자를 포함한다. 소면 소자는 지지 소자(120)와 나란히 배열된 복수의 톱니형 와이어 스트립(130)을 포함한다. 톱니형 와이어 스트립의 배치는 도 1b에서 특히 명료하게 이해될 수 있다. 톱니형 와이어 구역(130)은 둔각을 포함하며 연결 세그먼트(136)를 통해 결합되는 두개의 세그먼트(132, 134)를 구비한다. 연결 세그먼트(136)는 둔각에 대응하는 꺽임부를 가지며 상기 꺽임부를 용이하게 형성하기 위해 연결 세그먼트에는 톱니부가 없다.

지지 소자(120)는 상기 세그먼트(132, 134)를 위한 두개의 지지면(122, 124)을 구비한다. 이들 지지면은 편평하고 톱니형 와이어 구역에 부합하는 둔각을 포함한다. 상기 지지면들(122, 124) 사이에는 굴곡된 연결 세그먼트(136)를 수용하기 위한 리세스(126)가 제공된다. 지지 소자(120)는 기본적으로 W-형상으로 이루어진다. 리세스(126)는 상기 톱니형 와이어 구역(130)으로부터 이격된 측부상의 브리지(137)에 의해 범위가 정해진다. 상기 톱니형 와이어 구역(130)으로부터 이격된 측부상의 브리지(137)에는 일치하는 부착 소자를 수용하기 위한 T-형상 단면으로 이루어진 아래로 개방된 리세스가 제공된다.

도 1에 도시된 소면 소자의 실시예는 테이크-인 롤러(110) 세트와 고정식 소면 소자 사이에 두개의 섬유 평탄화 영역(140, 150; fiber levelling zones)을 형성한다.

도 2는 도 1의 톱니형 와이어 구역(130)의 상세도이다. 도 2a는 상기 톱니형 와이어 구역의 측면도이고, 도 2b는 도 2a의 A-A 선을 따라 취해진 단면도이다. 도 2에 도시된 본 발명의 실시예에 있어서, 세그먼트(132)의 연장부는 세그먼트(134)에 대해 약 15°의 각도(α)를 이룬다. 이는 세그먼트들(132, 134)이 약 165°의 각도를 이룬다는 것을 의미한다. 상기 15°의 각도(α)는 약 180mm의 테이크-인 직경에 사용된다. 보다 큰 직경의 테이크-인의 경우에는, 실질적으로 보다 작은 각도가 사용될 수 있다. 특히, 도 2a에 명료하게 도시된 바와 같이, 각각의 세그먼트(132, 134)는 나란히 배열된 다수의 톱니(138)를 가지지만, 연결 세그먼트(136)에는 톱니가 없다. 도 2b에서, 톱니형 와이어 구역(130)이 기부(130a)와 블레이드부(130b)를 가진다는 것이 확인되며, 상기 톱니는 블레이드부(130b)에 제공된다. 상기 기부(130a)는 블레이드부(130b)보다 폭이 크다. 그러므로, 도 2에 도시된 형태의 다수의 톱니형 와이어의 배치에 있어서, 블레이드부(130b)로 이루어진 세트들 사이에는 경로가 형성된다.

본 발명은 도면을 참조로 설명된 실시예에 제한되는 것은 아니다. 기본적인 V 형상 또는 다중-W 형상을 갖는 소면 소자가 사용될 수도 있다. 결과적으로, 두개이상의 다각형 구역을 갖는 소면 소자의 가공면의 다각형 형상은 고려되어야 할 사항이다.

본 발명의 장치에 의하면, 소면기로부터 취해진 섬유 플리스에서 고속 처리에서도 균일한 섬유 분포가 얻어질 수 있다.

Claims (17)

1. 균일한 실린더 표면 형태의 제 1 가공면을 가지며 소면기(card)의 테이크-인 롤러(take-in roller)와 같은 실린더의 축선을 중심으로 회전할 수 있는 처리 소자(processing element)와, 상기 제 1 가공면을 향하는 추가의 가공면을 갖는 적어도 하나의 소면 소자(carding element)를 포함하는 직물 섬유 처리 장치에 있어서,

   상기 추가의 가공면의 형태는 상기 실린더의 축선에 수직하게 교차하는 평면상의 상기 제 1 가공면의 형태와 유사한 것을 특징으로 하는 직물 섬유 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 추가의 가공면은 상기 실린더의 축선에 수직하게 교차하는 평면상의 제 1 가공면에 대략 접선방향으로 다각형 구역을 갖는 다각형 진행 형태로 제 1 가공면에 근접하는 것을 특징으로 하는 직물 섬유 처리 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 추가의 가공면은 상기 실린더의 축선에 수직하게 연장되는 평면상에서 둔각을 이루는 두개의 다각형 구역을 구비하는 것을 특징으로 하는 직물 섬유 처리 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 가공면은 적어도 하나의 톱니형 와이어 구역으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직물 섬유처리 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 추가의 가공면은 나란히 배열된 복수의 톱니형 와이어 구역으로 형성되는 것을 특징으로 하는 직물 섬유 처리 장치.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 추가의 가공면을 형성하는 상기 적어도 하나의 톱니형 와이어 구역은 그 사이에 둔각을 이루는 세그먼트들을 구비하는 것을 특징으로 하는 직물 섬유 처리 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소면 소자는 선택적으로 회전될 수 있는 처리 소자에 대해 고정식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 직물 섬유 처리 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 처리 소자는 소면기의 테이크-인 롤러인 것을 특징으로 하는 직물 섬유 처리 장치.
9. 적어도 하나의 가공면을 갖는, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 직물 섬유 처리 장치를 위한, 소면 소자 특히, 고정식 소면 소자에 있어서,

   상기 가공면은 균일한 실린더의 외부면에 근접하는 오목한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 소면 소자.
10. 제 9 항에 있어서, 추가의 가공면은 실린더의 축선에 수직하게 교차하는 평면에 160°내지 170°의 둔각을 이루는, 양호하게는 대략 165°의 둔각을 이루는 두개 이상의 다각형 구역을 구비하는 것을 특징으로 하는 소면 소자.
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 가공면은 지지 소자에 부착되는 적어도 하나의 강성 또는 가요성 돌기형-소면기 세그먼트에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 소면 소자.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 돌기형-소면기 세그먼트는 양호하게는 160°내지 170°의 둔각을 이루는, 특히 양호하게는 대략 165°의 둔각을 이루는 두개의 세그먼트를 갖는 적어도 하나의 톱니형 와이어 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 소면 소자.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 지지 소자는 그 사이에 둔각을 이루는 돌기형-소면기 소자용 지지면들을 가지는 것을 특징으로 하는 소면 소자.
14. 제 13 항에 있어서, 리세스는 상기 지지면들 사이에서 상기 지지 소자 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 소면 소자.
15. 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 소자는 기본적인 V 형상, W 형상 또는 다중-W 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소면 소자.
16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 소면 소자를 제조하기 위한 지지 소자.
17. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 소면 소자를 제조하기 위한 톱니형 와이어 구역.