KR200272990Y1 - 토션 레이스 자카드기용 전자제어 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주로 토숀 레이스(Torchon lace)를 제직하기 위한 자카드 직기에 관한 것이다. 캠장치(33)에 의하여 번갈아 왕복운동하는 2개의 작동레버(31,32) 중의 하나에 훅크(34,34')가 선택적으로 걸리면 당해 작동레버(31,32)의 장력에 의하여 클러치(54)가 맞물려 로터(43,43')가 구동기어(55)에 의하여 회전하면서 보빈의 좌우 위치를 바꾸는 것을 하나의 단위운동으로 하는 것에 있어서, 훅크(34,34')의 중간에 로드(38,38')를 연결하고, 로드(38,38')의 단부에는 훅크(34,34')가 작동레버(31,32)에 걸릴 수 있도록 로드(38,38')를 작동시키는 솔레노이드(40,40')를 설치하며, 솔레노이드(40,40')는 디자인된 입력값에 따라 출력하는 컴퓨터(42)의 출력신호에 따라 작동되도록 한 것이다. 무늬가 디자인된 복잡한 문지 장치가 필요 없어서 설치공간이 줄어들고 작업이 쉽다. 또 정밀도가 높으며 경제적이다.

Description

토션 레이스 자카드기용 전자제어 구동장치 {Torchon lace Jacquard loom}

본 고안은 주로 토숀 레이스(Torchon lace)를 제직하기 위한 자카드 직기에 관한 것으로, 특히 디자인된 무늬에 따라 보빈의 위치를 제어하는 기계적 제어수단으로서의 문지를 배제하고 컴퓨터의 신호에 따라 전기적으로 제어되도록 한 토션 레이스 자카드기용 전자제어 구동장치에 관한 것이다.

토숀 레이스는 굵은 아마사 또는 무명실로 간단한 기하학적 조직을 한 레이스를 말하는 것으로 여성용 면내의의 목둘레와 소매의 장식에 주로 사용된다. 이러한 직물 제직시에 사용하는 종래의 자카드(원음으로는 자카르) 직기는 직물 조직적으로 아직 분류되지 않은 기계이다.

종래 자카드 직기의 사용 방법과 구조, 그리고 작동 순서를 도 1 및 도 2에 의하여 설명한다. 먼저 조직을 분석하여 자카드 바늘(1,1',...)의 작동원리에 맞게 구멍을 뚫을 위치와 뚫지 않아야 할 위치를 디자인 페이퍼에 표시한다. 문지(2)를 준비하여 디자인 페이퍼에 맞추고 그 순서에 의해 문지(2)에 구멍을 뚫는다. 구멍을 뚫은 문지(2)는 순서에 의해 엮어 나간다.

문지(2)의 설치는 우선 메달 캡 좌우와 인터 메탈 설치 볼트(미도시)를 떼어 내고 자카드 바늘(1,1',...)의 단부가 삽입될 수 있는 구멍(3a)이 패턴 무늬 형식으로 일정하게 형성되어 있는 자카드 실린더(3)에 문지(2)를 통과시켜 도 2와 같이 다수개의 롤러(4)에 무한궤도 형식으로 설치한다. 자카드 실린더(3)의 구멍(3a)과 문지(2)에 뚫려진 구멍을 일치시키기 위하여 그 좌우 위치와 회전 상태를 점검한 후 고정시킨다.

작동을 시키면, 홀수열의 작동레버(5)와 짝수열의 작동레버(6)가 일련의 캠장치(미도시)에 의하여 교대로 상하 작동을 한다. 각각의 작동레버(5,6)에는 그 운동방향으로 훅크(7,7')가 걸리도록 설치되어 있다. 이 훅크(7,7')는 다수개의장공(8,8')이 2열로 배치된 훅크 유도 배치판(9)의 장공(8,8') 내에서 일정거리를 왕복운동하도록 구속된다.

이러한 일정거리의 왕복운동은 고정편(10)과 고정안내편(11) 사이에 설치되며 중간이 훅크(7,7')의 중간에 고정된 자카드 바늘(1)에 의하여 이루어진다. 예컨대, 하나의 자카드 바늘(1)이 도 1의 우측으로 전진하면 훅크(7)의 끝이 작동레버(6)의 모서리에 걸리고 자카드 바늘(1)이 후진하면 훅크(7)의 끝이 작동레버(6)의 모서리에서 벗어난다.

자카드 바늘(1,1')이 전진한다는 것은 임의의 패턴 무늬에 따라 뚫려 있는 문지(2)의 구멍과, 이 문지(2)가 걸쳐져 있으면서 일방향으로 회전하는 자카드 실린더(3)의 구멍(3a)이 서로 일치할 때 그 일치한 구멍 속으로 자카드 바늘(1,1') 끝이 들어간다는 것을 의미한다.

반면에, 자카드 바늘(1,1')이 후진한다는 것은 문지(2)에 구멍이 뚫려 있지 않아서 자카드 실린더(3)의 구멍(3a)으로 자카드 바늘(1,1')이 들어가지 않는다는 것을 의미한다. 그래서 자카드 바늘(1,1')이 전진하면 훅크(7,7')가 주기적으로 상하운동하는 작동레버(5,6)에 의하여 상향으로 당겨지고 자카드 바늘(1,1')이 후진하면 훅크(7,7')가 당겨지지 않는다.

예컨대, 훅크(7)가 당겨지면 연결레버(12)의 양쪽에 있는 인장와이어(13,14)가 화살표방향으로 당겨진다. 그러면 하판(15) 밑에 설치된 레버(16)가 반시계방향으로 회전하면서 승강축(17)이 힌지(18)를 중심으로 상승한다. 이와 동시에 포커(19)가 상승하며 포커(19) 사이에 물려 있는 클러치(20)도 동시에 상승하여 상판(21)에 설치된 로터(22)의 밑부분과 맞물리므로서 구동기어(23)에 의하여 로터(22)가 회전한다.

로터(22)가 인접한 로터(22')와 회전하면 로터(22)와 로터(22')의 양열에 설치되는 보빈(미도시)의 좌우 위치가 바뀜과 동시에 나이프(미도시)의 작동으로 1차 조직을 형성하고 짝수와 홀수 번호가 교대로 작동함으로써 연속 조직을 형성하여 목적하는 디자인의 제품을 얻게 된다.

그러나, 위와 같은 종래의 자카드 직기는, 디자인 크기에 따라 문지 장 수가 수 천 장이 될 수도 있으며, 또한 이같은 문지를 연속적으로 안내하기 위한 별도의 구동장치를 갖추어야만 하는 것이므로 제작에 소요되는 재료비와 함께 인건비의 비중이 크고, 더욱이 이들이 차지하는 면적도 커서 설치공간을 많이 차지하는 단점이 있다.

뿐만 아니라, 한 장의 문지에 순서대로 정확하게 구멍을 뚫어야 하는 것으로서 한 구멍이라도 잘못 뚫으면 전체적인 패턴이 소망하는 디자인을 구성하지 못하게 되는 것이며, 기계적인 노후나 조립편차로 인해 이들이 정확한 위치에서 결합되지 못하는 경우 역시 목적한 디자인이 아닌 예측불허의 불량품을 다량으로 생산하게 되는 중대한 문제점을 가지고 있었다.

이러한 문제점은 천공한 문지를 배열하는 과정에 있어서도 예외없이 발생하게 되는데, 작업자의 실수로 인하여 수 천 장의 문지 중에서 한 장이라도 순서가 바뀌게 되면 예측불허의 물건이 된다.

이와 같이 한 장의 문지에 디자인된 점들을 차질 없이 뚫어 수 천 장이나 되는 매수를 한 장의 순서도 뒤바뀌지 않은 상태로 엮어 나간다는 것은 매우 어려우며, 위의 선행기술에서도 설명했듯이 문지의 설치방법도 매우 정밀한 정확성을 요구하기 때문에 고도의 숙련도와 노동력을 필요로 한다. 또 디자인이 바뀔 때 마다 같은 공정을 취해야 한다는 것은 노동력의 낭비와 경제적인 손실 또한 크지 않을 수 없는 것이다.

본 고안은, 이와 같이 보빈의 좌우 위치를 디자인된 내용에 따라 제어하는 전자 제어수단으로서의 문지 장치를 사용함으로서, 작업능률의 향상과 동작의 신뢰도를 높일수 있도록 하는데 그 주된 목적이 있는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 복잡하고 비경제적인 기계요소들을 모두 제거한 후, 이를 컴퓨터의 입력값에 따라 제어되는 전자제어수단으로 대체함으로서 장치의 소형화와 고급화를 통해 고부가가치를 창출할 수 있도록 하는데 있다.

도 1은 종래의 자카드 직기의 기본단위 구성도.

도 2는 종래의 문지 장치의 측면 구성도.

도 3은 본 고안의 일 실시예의 기본단위 구성도.

도 4는 본 고안의 다른 실시예의 기본단위 구성도.

도 5a는 본 고안의 일 실시예의 훅크제어장치 작용상태도.

도 5b는 본 고안의 다른 실시예의 훅크제어장치 구성 및 작용상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

31,32:작동레버, 33:캠장치, 34,34':훅크, 35,35':장공, 36:훅크 유도 배치판, 37,37':연동레버, 38,38':로드, 40,40':솔레노이드, 41:인장스프링, 42:컴퓨터, 43,43':로터, 44,48:인장와이어, 45:연결레버, 47:레버, 50:승강축, 53:포커, 54:클러치, 55:구동기어

본 고안은 상기 목적을 달성하기 위하여, 캠장치에 의하여 번갈아 왕복운동하는 2개의 작동레버 중의 하나에 훅크가 선택적으로 걸리면 당해 작동레버의 장력에 의하여 클러치가 맞물려 로터가 구동기어에 의하여 회전하면서 보빈의 좌우 위치를 바꾸는 것을 하나의 단위운동으로 하는 것에 있어서, 상기 단위운동하는 훅크의 중간에 로드를 연결하고, 이 로드의 단부에는 상기 훅크가 상기 작동레버에 걸릴 수 있도록 상기 로드를 작동시키는 솔레노이드를 설치하며, 이 솔레노이드는 디자인된 입력값에 따라 출력하는 컴퓨터의 출력신호에 따라 작동되도록 한다.

상기에서 훅크의 운동력을 포커쪽으로 전달하는 방식은 2가지를 취할 수 있다. 그 하나의 방식은 기존과 마찬가지 형식으로서, 훅크의 일단을 연동레버에 연결하고 이 연동레버와 포커 일측의 승강축을 상하로 작동시키는 레버 사이를 인장와이어로 연결시키되 인장와이어의 중간에 연결레버를 개재시킨 것이다.

다른 방식으로는, 포커 일측의 승강축을 상하로 작동시킬 수 있도록 상기 승강축과 연동하는 레버에 인장와이어를 연결시키는 기존의 연결형식에서, 레버에 연결되는 인장와이어 일단에 훅크의 일단을 직접 연결시킨 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안은 컴퓨터의 출력신호에 의하여 솔레노이드가 작동하면 로드가 훅크를 밀어 해당하는 작동레버의 끝에 훅크가 걸린다. 이 상태에서 작동레버가 훅크를 당기면 승강축이 상승하면서 클러치가 로터축과 맞물리고 이에 따라 구동기어가 로터를 회전시켜 보빈의 좌우 위치가 바뀐다. 따라서 문지 공급을 위한 별도의 기계적 구동장치를 요구함이 없이도 신뢰성이 우수한 동작을 제공받을 수 있게 된다.

이하 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명한다.

도 3은 본 고안의 일 실시예를 나타낸 것이다. 2개의 작동레버(31,32)는 화살표와 같이 상하방향으로 번갈아가며 작동하게 되는데, 이러한 작동레버(31,32)의 상하 왕복운동은 일련의 캠장치(33)에 의하여 이루어진다. 각각의 작동레버(31,32)에는 다수개의 훅크(34,34')가 일정간격으로 걸리거나 빠질 수 있도록 설치된다.

훅크(34,34')의 끝은 ㄱ자형으로 절곡되어 있어서 이 ㄱ자형의 일단이 작동레버(31,32)의 길이방향 모서리에 걸리게 된다. 다수개의 훅크들(34,34',...)(도면에서는 2개만 나타냄)은 장공(35,35',...)이 2열로 연속해서 배치된 훅크 유도 배치판(36)에 끼워진다. 훅크들(34,34',...)은 훅크 유도 배치판(36)의 1열과 2열에 각각 격번(하나 건너 하나씩)으로 끼워지며 1열에서 홀수의 장공(35')에 훅크(34')들이 끼워진다면 2열에서는 짝수의 장공(35)에 훅크(34)들이 끼워진다.

그래서 작동레버(31,32) 중의 한쪽 작동레버(31)에는 훅크 유도 배치판(36)의 1열의 장공(35')에 끼워진 훅크(34')들이 걸리고, 다른쪽 작동레버(32)에는 2열의 장공(35)에 끼워진 훅크(34)들이 걸린다. 이러한 훅크(34,34')의 타단은 연동레버(37,37')에 연결되어 있다. 훅크(34,34')의 일단은 연동레버(37,37')를 축으로 훅크 유도 배치판(36)의 장공(35,35')이 갖는 길이 내에서 선회한다. 이 선회는 훅크(34,34')의 일단이 작동레버(31,32)에 걸리거나 빠지는 것을 의미한다.

상기 훅크(34,34')를 선회시키는 것은 훅크(34,34')의 중간에 연결된 로드(38,38')에 의하여 이루어진다. 로드(38,38')는 고정편(39)에 부착한 솔레노이드(40,40')에 의하여 당겨질 수 있도록 설치된다. 그리고 로드(38,38')에는 인장스프링(41)이 설치되어 있어서 솔레노이드(40,40')의 작동에 따라 당겨진 후 솔레노이드(40,40')가 오프되면 로드(38,38')가 인장스프링(41)에 의하여 복귀한다. 솔레노이드(40,40')가 작동하여 로드(38,38')가 당겨지면 훅크(34,34')가 연동레버(37,37')를 축으로 선회하여 훅크(34,34')의 일단이 작동레버(31,32)에 걸려서 작동레버(31,32)의 상승에 따라 훅크(34,34')가 상승한다.

반면에 솔레노이드(40,40')가 오프되어 있을 때에는 훅크(34,34')가 작동레버(31,32)에서 빠져 있으므로 작동레버(31,32)가 상승하더라도 훅크(34,34')는 그대로 있다. 솔레노이드(40,40')를 작동시키는 것은 컴퓨터(42)이다. 컴퓨터(42)는 레이스를 짜기 위한 디자인 패턴에 따라 좌표점이 입력되어 있어서 그 좌표점에 이를 때 솔레노이드(40,40')에 출력한다.

본 고안에서는 하나의 훅크(34 또는 34')에서부터 하나의 로터(43 또는 43')에 이르는 것을 단위요소로 구성하고 있다. 실제에 있어서 자카드 직기는 이러한 단위요소가 원주상으로 연속 배치되어 있다. 그래서 하나의 단위운동을 수반하는 요소를 기준으로 설명할 때, 짝수열의 작동레버(32)에 걸릴 수 있는 훅크(34)는 연동레버(37)에 연결되어 있고, 연동레버(37)는 또한 인장와이어(44)에 의하여 연결레버(45)와 연결되어 있다. 연결레버(45)는 다시 브래킷(46)에 연결된 레버(47)에 인장와이어(48)로 연결되어 있다.

브래킷(46)은 하판(49)의 하부에 고정되어 있는 것으로, ㄱ자형의 일단에는 승강축(50)이 힌지(51)로 연결되어 있다. 승강축(50)은 하판(49) 위에서 상판(52) 하부에 설치된 포커(53)에 고정되어 있다. 포커(53) 사이에는 클러치(54)가 물려 있으며 포커(53)가 승강축(50)의 상승에 따라 같이 상승하면 클러치(54)가 로터(43)의 축과 맞물리도록 되어 있다.

클러치(54)의 하부에는 구동기어(55)가 설치되어 있어서 클러치(54)가 로터(43)와 맞물리면 그 구동력을 로터(43)에 전달하여 로터(43)를 일방향으로 회전시킨다. 승강축(50)에는 복귀스프링(56)이 설치되어 있어서 승강축(50)에 레버(47)의 작동력이 전달되지 않으면 포커(53)와 함께 하강하며, 클러치(54)도 로터(43)와 떨어져서 구동기어(55)의 회전력이 로터(43)에 전달되지 않는다. 하나의로터(43)와 그에 인접한 로터(43') 사이에는 보빈(미도시)이 설치되어 있어서 로터(43,43')의 회전에 따라 보빈이 일방향으로 회전하여 실을 조직한다.

이와 같은 일 실시예에 따른 동작을 간단히 설명한다. 먼저 디자인된 패턴에 해당하는 입력값을 컴퓨터(42)에 입력시킨다. 캠장치(33)를 작동시키면 홀수열의 작동레버(31)와 짝수열의 작동레버(32)가 교대로 상하 작동을 한다. 이때 컴퓨터(42)의 출력신호에 따라 솔레노이드(40)가 작동하였다고 할 때 로드(38)는 우측으로 전진한다. 그러면 훅크(34)의 일단이 연동레버(37)를 축으로 훅크 유도 배치판(36)의 장공(35) 범위(길이) 내에서 선회하여 작동레버(32)에 걸리게 된다. 다음 순간 작동레버(32)가 상승하면서 훅크(34)를 상향으로 당긴다.

훅크(34)가 당겨지면 인장와이어들(44,48)이 당겨진다. 이에 따라 승강축(50)이 상승하면서 포커(53)를 상승시켜 클러치(54)를 로터(43)의 축에 맞물리게 함으로써 구동기어(55)의 구동력이 로터(43)에 전달된다. 로터(43)가 인접한 로터(43')와 회전하면 로터(43)와 로터(43')의 양열에 설치되는 보빈(미도시)의 좌우 위치가 바뀜과 동시에 나이프(미도시)의 작동으로 1차 조직을 형성하고 짝수와 홀수 번호가 교대로 작동함으로써 연속 조직을 형성하여 목적하는 디자인의 제품을 얻게 된다.

도 4는 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 이 경우에는 상기한 일 실시예와 동일하게 구성하되 훅크(34)의 타단을 레버(47)와 연결되는 인장와이어(48)와 직접 연결시킨 것이다. 그래서 훅크(34)가 작동레버(32)에 의하여 우측으로 당겨지면 인장와이어(48)가 레버(47)를 회전시켜 승강축(50)을 상승시키는 것이다.그 나머지의 구성 및 동작 순서는 일 실시예와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

도 5a와 도 5b는 솔레노이드(40,40': 이하 40로 통일)가 훅크(34,34': 이하 34로 통일)를 당기는 방식을 2가지로 구성한 예이다. 도 5a는 본 고안의 다른 실시예를 나타낸 도 4에 적용된 경우이고, 도 5b는 본 고안의 일 실시예를 나타낸 도 3에서 적용된 것이다. 즉, 도 5a는 훅크(34)의 일단을 작동레버(32,31: 이하 32로 통일)의 하부에 위치시켜 훅크(34)의 중간에 연결된 로드(38)를 솔레노이드(40)에 의하여 상향으로 당기도록 설치한 것이다. 이 경우에는 솔레노이드(40)의 작동에 의하여 훅크(34)의 일단이 작동레버(32)의 끝에 걸리게 되고, 솔레노이드(40)가 작동하지 않으면 훅크(34)의 일단이 훅크(34)의 자중에 의하여 하향으로 복귀하면서 작동레버(32)에서 빠진다.

반면에, 도 5b는 훅크(34)의 일단을 작동레버(32)의 상부에 위치시켜 훅크(34)의 중간에 연결된 로드(38)를 솔레노이드(40)에 의하여 하향으로 당기도록 설치하고 훅크(34)의 상향 복귀는 스프링력에 의하여 이루어지도록 설치한 것이다. 훅크(34)의 상향 복귀를 위한 수단은 인장스프링(41)이 바람직하지만 스판 텍스 등의 다른 탄력 재질을 이용할 수도 있다. 따라서, 솔레노이드(40)가 작동하면 훅크(34)의 일단이 작동레버(32)의 끝에 걸리게 되고, 솔레노이드(40)가 작동하지 않으면 훅크(34)의 일단이 인장스프링(41) 등의 스프링력에 의하여 상향으로 복귀하면서 작동레버(32)에서 빠진다.

이와 같이 구성된 본 고안은 종래에 사용하던 문지 장치를 사용하지 않고 컴퓨터의 출력 따른 솔레노이드의 작동에 의하여 로터를 회전시켜 줌으로써 문지를 뚫고 역고 하는 번거로움과 그 장치로 인한 오류를 없앨 수 있어서 작업능률과 정밀도 및 조작의 편의성이 대폭 향상된다. 또한 종래에 문지를 사용함으로써 차지하던 면적을 줄이게 됨으로서 장치의 소형화를 가능케 함은 물론 제조원가 등의 경비를 대폭 줄일 수 있어서 매우 경제적이다.

Claims (4)

1. 캠장치에 의하여 번갈아 왕복운동하는 2개의 작동레버 중의 하나에 훅크가 선택적으로 걸리면 당해 작동레버의 장력에 의하여 클러치가 맞물려 로터가 구동기어에 의하여 회전하면서 보빈의 좌우 위치를 바꾸는 것을 하나의 단위운동으로 하는 것에 있어서,

   상기 단위운동하는 훅크의 중간에 로드를 연결하고, 이 로드의 단부에는 상기 훅크가 상기 작동레버에 걸릴 수 있도록 상기 로드를 작동시키는 솔레노이드를 설치하며, 이 솔레노이드는 디자인된 입력값에 따라 출력하는 컴퓨터의 출력신호에 따라 작동되도록 한 것을 특징으로 하는 토션 레이스 자카드기용 전자제어 구동장치.
2. 제1항에 있어서, 클러치와 맞물리도록 포커 일측의 승강축을 상하로 작동시키는 인장와이어의 일단에, 상기 훅크의 일단을 직접 연결시킨 것을 특징으로 하는 토션 레이스 자카드기용 전자제어 구동장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 훅크의 일단을 상기 작동레버의 하부에 위치시켜, 상기 훅크의 중간에 연결된 로드가 상기 솔레노이드에 의하여 상방향으로 당겨지도록 설치한 것을 특징으로 하는 토션 레이스 자카드기용 전자제어 구동장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 훅크의 일단을 상기 작동레버의 상부에 위치시켜, 상기 훅크의 중간에 연결된 로드가 상기 솔레노이드에 의하여 하방향으로 당겨지도록 설치하고 상기 훅크의 상향 복귀는 스프링력에 의하여 이루어지도록 설치한 것을 특징으로 하는 토션 레이스 자카드기용 전자제어 구동장치.