KR20050101198A - 실 인출 장치 - Google Patents

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KR20050101198A
KR20050101198A KR1020057014412A KR20057014412A KR20050101198A KR 20050101198 A KR20050101198 A KR 20050101198A KR 1020057014412 A KR1020057014412 A KR 1020057014412A KR 20057014412 A KR20057014412 A KR 20057014412A KR 20050101198 A KR20050101198 A KR 20050101198A
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베른트 노이만
만프레트 슈튀템
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Abstract

본 발명은, 연속적으로 풀어낼 수 있는 실을 제공하기 위한 실 인출 장치 및, 실 인출 장치를 포함하는 직조기에 관한 것이다. 종래 기술에서, 실 인출 장치는 1 이상의 공급 패키지 및 예비 패키지를 포함하며, 상기 패키지의 선행 실 단부와 후행 실 단부는 서로 연결되어 있다. 실 공급 패키지에서 예비 실 패키지로 풀리는 실 (2) 의 변경은 센서 (6) 에 의해 감지된다. 이는, 변경시 비작용 위치 (20.1) 에서 신호 위치 (20.2) 로 변위되는 변위가능한 실 안내부 (20) 에 의해 이루어진다. 변위가능한 실 안내부가 반동되는 것을 방지하기 위해, 상기 실 안내부 (20) 또는 실 안내부 (22) 에 연결되는 요소는 제 2 자유 운동도로 장착된다. 그렇게 형성된 만곡부는, 기하학적으로 실 안내부 또는 요소가 신호 위치 (20.2) 를 벗어나지 못하게 하도록, 변동 후 변위를 한정하는 두 개의 운동 자유도를 조정하게 한다.

Description

실 인출 장치{THREAD TAKE-OFF DEVICE}
본 발명은, 청구항 1 의 전제부에 기재된 바와 같은 실 인출 장치 및, 본 발명의 실 인출 장치를 갖는 직조기에 관한 것이다.
이런 유형의 실 인출 장치는 WO 00/21866 A2 에 개시되어 있다. 실이 공급 패키지에서 풀리며 또한 처리되는 실 처리 공정에서 연속적인 작업을 보장하기 위해, 실 공급 패키지의 후행 실 단부는 예비 실 패키지의 선행 실 단부에 연결된다. 이와 관련하여, 연결은 실 공급 패키지에서 완전히 풀린 후 아무런 문제 없이 예비 실 패키지로부터 연속해서 풀리도록 이루어진다.
일반적으로, 연결은 매듭이음 (knotting) 또는 꼬아이음 (splicing) 으로 이루어진다. 그 결과 실에서 형성되는 두꺼운 부위는 다음 공정에서 피할 수 없는 품질 저하를 일으킨다. 이 때문에, WO 00/21866 A2 는 센서의 사용으로 실 공급 패키지에서 예비 실 패키지로의 변경을 감지하고, 처리 공정에서 이에 대응하는 것을 제안하였다.
이는 패키지 사이에 제공된 센서, 그리고 그 운동이 패키지 사이의 실 변경시에 일어나고, 그 위치가 감지되는 가동 실 안내부에 의해 이루어진다.
이 공정에서 발생하는 문제는, 빠르게 진행되는 실은 아주 짧은 시간 내에 가동 실안내부를, 비작용 위치에서 신호 위치로 매우 높은 속도로 가속시킨다는 것이다. 이렇게 하여, 신호 위치에서 실 안내부는 정지시에 반동되어, 비작용 위치로 되돌아가게 된다. 이 짧은 체류를 감지하고 전자식으로 저장할 수 있지만, 실 안내부가 비작용 위치에서 풀림 상태로 있는 것은 더 빠르고 용이한 작업성 및, 전기적인 고장의 경우 작업 안전성의 관점에서는 바람직하지 않다.
예컨대, 부드러운 흡수성 정지 재료와 같은 문제 해결 수단은 좋은 결과를 얻지 못한다. 이는 또한, 실 안내부에 일체되는 벌크 재료 충진제, 또는 감쇠를 목적으로 제공되는 다른 추가의 질량체도 마찬가지이다. 그 이유는 높은 속도와 함께 실 안내부의 작은 질량 때문에, 감쇠되지 않은 약간의 잔류 에너지라도 실 안내부를 비작용 위치로 되돌려보내기에 충분하기 때문이다. 따라서, 또한 영구 자석이 부가된 쌍안정 층과 같은 다른 명확한 해결책도 좋은 결과를 얻지 못한다. 마찬가지로, 공기 감쇠 및 전자기 작동식 댐퍼 (damper) 는 요구되는 높은 감쇠력을 발생시키기에 적합하지 못하다. 이 경우에는, 실 안내부가 신호 위치로 운동하는 속도가 아주 크게 변하는 추가의 문제점이 있을 수 있다. 이 때문에, 실 안내부의 고속 및 저속 모두의 작동에서 동등하게 신뢰할 수 있는, 예컨대 마찰 브레이크를 조절하는 것은 거의 불가능하다.
도 1 은 본 발명의 실 인출 장치를 나타내며, 또한 직조기의 개략도이다.
도 2 는 실 인출 장치의 센서의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 3 은 실 인출 장치의 센서의 다른 변형예를 나타내는 도면이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 변하는 속도에서도 실 안내부가 반동되는 것을 확실하게 방지하는, 가동 실 안내부를 갖는 실 인출 장치를 구현하는 것이다.
이 목적은, 센서가 기하학적 구조 때문에 실 안내부가 비작용 위치로 반동되는 것을 방지하는 수단을 포함하는 본 발명에 의해 이루어진다. 본 발명의 이점은 실 안내부가 그 신호 위치로 운동할 때의 속도에 관계없이, 실 안내부는 반동되지 않고, 따라서 신뢰성 있는 방식으로 작동되는 것이다. 이는, 비작용 위치에서 신호 위치로 실 안내부의 운동에 부가하여 제 2 운동 자유도가 주어짐으로써 이루어진다. 제 2 운동 자유도를 제 1 운동 자유도와 조화시킴으로써, 비작용 위치에서 신호 위치로의 실 안내부의 운동은 반대 방향의 운동과는 다른 것으로 된다. 이러한 사실은 반동 후 실의 복귀 경로를 차단하기 위한 본 발명에 따른 실 인출 장치의 구현에서 사용된다.
본 발명에 따른 실 인출 장치의 변형예에서, 제 2 운동 자유도는 실 안내부의 높은 속도에서 신호 위치의 방향으로 노치를 지날 수 있고 멈춤쇠에 의해 실현되며, 이 멈춤쇠는 반대 방향 운동은 차단한다. 이 멈춤쇠는 센서의 고정부와 실 안내부에 통합될 수 있다. 정지시에는, 차단이 스스로 역전되거나, 수동으로 해체될 수 있어야 한다.
다른 바람직한 변형예에서, 실 안내부 그 자체는 2 자유도로 운동가능하다. 실 안내부는 실 안내부의 운동 자유도를 조화시키는 만곡부와 상호작용한다. 이 만곡부는, 실 안내부가 비작용 위치에서 신호 위치로 갈 때 처음에 만곡부의 제 1 부분을 따라 진행되도록 형성된다. 신호 위치에 도달하면, 실 안내부는 그 속도 및 질량 관성 모멘트 때문에, 비작용 위치로의 복귀를 저지하는 만곡부의 제 2 부분을 따라 운동하게 된다.
이 변형예의 다른 구성에서, 만곡부의 제 2 부분은 실 안내부가 여러 번 제 2 부분을 따라 운동하면서 마찰에 의해 실 안내부의 운동 에너지가 감소되도록 형성되어 있다. 이상적인 경우에는, 만곡부의 제 2 부분은 원형 안내로를 포함하며, 이 안내로는 실 안내부를 끝 위치에 반복해서 복귀시켜 실 안내부가 신호 위치를 벗어나지 않도록 한다. 실 안내부가 일단 움직이지 않으면, 실 공급 패키지를 교체하는 작업자는 실 안내부를 만곡부의 제 1 부분을 따라 그 비작용 위치로 쉽게 복귀시킬 수 있다.
실 인출 장치는 실을 직조하고 권취하기 위한 직조기에서 사용되며, 직조기는 공급 시스템을 통해 실 인출 장치로부터 실을 푼다.
다음 실시예에서, 첨부된 도면을 참조하여 더 상세하게 설명된다.
도 1 은 실 인출 장치를 나타내며, 직조기 (10 - 17) 의 개략도이다.
실 인출 장치 (1) 에서, 연속적인 실 (2) 이 이용가능하게 된다. 이를 위해, 실 (2) 은 제 1 크릴 위치 (3.1) 에 제공된 실 공급 패키지 (4.1) 로부터 실 안내부 (9) 를 통해 풀리게 된다. 실 공급 패키지의 권취시, 실 공급 패키지 (4.1) 의 후행 실 단부 (5.1) 는 패키지의 내부로부터 스트로크 범위 밖으로 안내되어, 타이 (tie) (5.3) 에 의해 제 2 크릴 위치 (3.2) 에 제공된 예비 실 패키지 (4.2) 의 선행 실 단부에 연결된다.
실 공급 패키지 (4.1) 가 완전히 풀리게 되면, 후행 실 단부 (5.1) 와 선행 실 단부 (5.2) 가 연결되어, 실 (2) 이 센서 (6) 의 외부로 당겨진다. 이 현상은 센서 (6) 에 의해 감지되고, 신호 (7) 로서 신호 처리 유닛 (8) 에 공급된다.
실 인출 장치 (1) 를 벗어난 후, 실 (2) 은 처음에 실을 제 1 공급 시스템 (10) 에 의해 직조기에서 진행하며, 상기 제 1 공급 시스템 역시 실을 인출하는데 필요한 실장력을 발생시킨다. 직조기에서, 실은 먼저 가열기 (11) 에서 가열되고 냉각 레일 (12) 에서 냉각되어, 직조 유닛 (13) 에 의해 실 (2) 에 부여되는 트위스트 (twist) 를 설정한다. 이어서 실은 제 2 공급 시스템 (14) 에 의해 배출되며, 제 2 가열기 (15) 에서 한번 더 가열되고, 제 3 공급 시스템 (16) 을 통해 권취 유닛 (17) 으로 진행된다. 권취 유닛 (17) 은 패키지 (17.3) 의 축선에 대해 횡방향으로 실 (2) 을 왕복운동시키는 실 횡이동 장치 (17.1) 와, 패키지 (17.3) 를 구동시킴과 동시에 패키지에 대해 실 (2) 을 가압하는 구동 롤 (17.2) 을 포함한다. 공정을 통해 진행하는 타이 (5.3) 는 직조된 실에서 결함으로 나타나는 것은 분명하다. 이 때문에, 공정을 통과한 타이 (5.3) 를 센서로 감지하고 이에 대응하는 것이 중요하다. 이는, 이때 생성된 패키지 (17.3) 가 결함이 있는 것으로 분류하거나, 또한 이때 패키지 (17.3) 를 빼내어서, 실 (2) 의 결함이 있는 부분이 권취되지 않도록 하여 이루어질 수 있다.
도 2 는 센서 (6) 의 상세도이다. 센서 (6) 는 기본적으로 실 안내 지지부 (18) 에 배치된 삽입 슬롯 (19) 과, 실 안내부 (20) 를 포함한다. 실 안내부 (20) 는 회전 축선 (21) 을 중심으로 회전가능하게 지지된다. 도면에서, 실 안내부 (20) 는 비작용 위치 (20.1) 에 있는 것으로 도시되어 있다. 실 (2) 은 실 안내부 (20) 뒤에서 삽입되며, 도 1 의 실 공급 패키지 (4.1) 로부터 예비 실 패키지 (4.2) 로 실이 변경될 때 발생하는 바와 같은, 실의 장력으로 인해 실 (2) 이 삽입 슬롯 (19) 밖으로 나가게 되고, 그리고 이때 실 안내부 (20) 는 비작용 위치 (20.1) 에서 신호 위치 (20.2) 로 가게 된다. 이러한 위치 변화는 스위치 (28) 에 의해 감지된다. 이러한 광학, 유도 또는 용량성 스위치와 같은 다른 스위치 구조를 대표하여, 도면에는 기계적인 캠 스위치가 나타나 있다. 도시된 실시예에서, 실 안내부 (20) 의 선단은 포크형 (fork - shaped) 이다. 이러한 형태이면, 슬롯 (19) 내로 실 (2) 의 삽입시, 실 안내부 (20) 가 실 (2) 과 함께 그 신호 위치 (20.2) 에서 비작용 위치 (20.1) 로 일 단계 이동하는 이점이 있다.
다음은, 실 공급 패키지 (4.1) 로부터 예비 실 패키지 (4.2) 로 실 (2) 이 변경될 때, 실 안내부 (20) 의 운동을 설명한다. 실의 장력 때문에, 실 (2) 은 삽입 슬롯 (19) 의 밖으로 측면 방향으로 당겨진다. 분당 수 백 미터의 높은 실 속도로, 아주 높은 가속도가 실 안내부 (20) 에 작용된다. 실 안내부 (20) 는 그 신호 위치 (20.2) 의 방향으로 회전축 (21) 을 중심으로 높은 속도로 회전한다. 스프링 (23) 에 의해 만곡부 (26) 에 가압되는 멈춤쇠 (22) 가 노치 (27) 를 지나친다. 노치 (27) 의 후측에 있는 가파른 경사부는 멈춤쇠 (22) 가 반대방향으로 노치를 지나치는 것을 방지하여, 실 안내부 (20) 가 비작용 위치 (20.1) 로 되돌아가는 것을 방지한다. 실 안내부 (20) 에 추가적으로 배치되어, 멈춤쇠 (22) 및 멈춤쇠 스프링 (23) 을 수용하는 질량체 (20) 및 인장 스프링 (25) 을 포함하는 시스템은, 멈춤쇠 (22) 가 높은 속도에서만 만곡부 (26) 와 상호작용하게 만든다. 질량체 (24) 와 실 안내부 (20) 사이의 마찰 때문에, 질량체는 반동시 그 비작용 위치로 복귀할 수 없다. 오직 실 안내부 (20) 가 정지되는 경우에만, 질량체 (24) 와 멈춤쇠 (22) 가 뒤로 당겨진다. 그 후, 작업자는 상술된 바와 같이, 실 안내부 (20) 를 그 비작용 위치 (20.1) 로 이동시킬 수 있다. 더 상세하게 설명하지는 않지만, 멈춤쇠 (22) 를 고정 실 안내 지지부 (18) 에 결합시키는 것도 가능하다. 또한, 예컨대 가요성 고체 조인트에 의해, 설명된 구성 요소 즉, 멈춤쇠 (22), 멈춤쇠 스프링 (23), 질량체 (24) 및 스프링 (25) 을 실 안내부 (20) 에 일체화시키는 것도 가능하다.
도 3 은 센서 (6) 의 다른 변형예의 상세도이다. 이 실시예에서, 실 안내부 (20) 는 회전 및 슬라이딩 조인트 (29) 에 의해 지지부 (18) 에 연결된다. 만곡부 (31) 에서 안내되는 캠 (30) 은 회전 및 병진 자유도를 조화시킨다. 만곡부 (31) 는 실 안내부 (20) 가 그 비작용 위치 (20.1) 에서 신호 위치 (20.2) 로 갈 수 있게 하는 제 1 부분 (31.1) 및, 신호 위치 (20.2) 에 도달 후 실 안내부 (20) 를 운동시키기 위한 제 2 부분 (31.2) 으로 나누어진다.
도 2 의 설명을 토대로, 실 변화시 실 안내부 (20) 의 운동을 설명한다. 그 비작용 위치 (20.1) 에서 시작하여, 실 안내부는 처음에, 만곡부 (31) 의 제 1 부분 (31.1) 에서 캠 (30) 의 이동에 의해 규정되는 운동을 실시한다. 도 3 에서, 이는 회전 및 슬라이딩 조인트 (29) 의 피봇을 중심으로 한 회전 운동이다. 이 운동은 신호 위치 (20.2) 에 도달될 때까지 계속된다. 이 위치에서, 캠 (30) 은 만곡부 (31) 의 제 2 부분 (31.2) 에 들어간다. 만곡부 (31) 의 제 2 부분 (31.2) 은 원형 안내로를 갖는다. 이 원형 안내로는, 실 안내부 (20) 가 규칙적인 방식으로 반동되게 하면서, 실 안내부 (20) 가 신호 위치 (20.2) 의 영역을 벗어나는 것을 방지하도록 형성된다. 대신, 캠 (30) 은 한 번 또는 수 번 원형 안내로를 따라 진행되며, 그렇게 하여 실 안내부의 운동 에너지를 감소시킨다. 캠 (30) 의 원운동에 따라, 실 안내부 (20) 는 작은 진폭으로 회전과 슬라이딩이 조합된 운동을 하게 된다. 회전 및 슬라이딩 조인트 (29) 에서 슬라이딩 운동의 결과, 마찰 때문에 실 안내부 (20) 는 에너지를 잃게 된다.
더 작은 공간도 이용할 수 있도록, 캠은 이상적으로는 절두원추형으로 형성된다. 이렇게 하면, 캠은 작은 구조적 형상에도 불구하고 큰 굽힘 강도를 얻을 수 있다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1. 실 인출 장치 2. 실
3.1 제 1 크릴 위치 3.2 제 2 크릴 위치
4.1 실 공급 패키지 4.2 예비 실 패키지
5.1 후행 실 단부 5.2 선행 실 단부
5.3 타이 6. 센서
7. 신호 8. 신호 처리 유닛
9. 실 안내부 10. 제 1 공급 시스템
11. 가열기 12. 냉각 레일
13. 직조 유닛 14. 제 2 공급 시스템
15. 제 2 가열기 16. 제 3 공급 시스템
17. 권취 유닛 17.1. 실 횡이동 장치
17.2. 구동 롤 17.3 패키지
18. 실 안내 지지부 19. 삽입 슬롯
20. 실 안내부 20.1. 비작용 위치
20.2. 신호 위치 21. 회전 축선
22. 멈춤쇠 23. 멈춤쇠 스프링
24. 질량체 25. 인장 스프링
26. 만곡부 27. 노치
28. 스위치 29. 회전 및 슬라이딩 조인트
30. 캠 31. 만곡부
31.1. 만곡부의 제 1 부분 31.2 만곡부의 제 2 부분

Claims (9)

  1. 2 이상의 크릴 위치 (3.1, 3.2) 를 갖는 실 (2) 을 연속해서 풀어내기 위한 실 인출 장치 (1) 로서, 한 크릴 위치 (3.1) 에 실 공급 패키지 (4.1) 가 장착되고, 다른 크릴 위치 (3.2) 에는 예비 실 패키지 (4.2) 가 장착되며, 실 (2) 은 실 공급 패키지 (4.1) 와 예비 실 패키지 (4.2) 로부터 풀릴 수 있고, 실 공급 패키지 (4.1) 의 후행 실 단부 (5.1) 가 타이 (5.3) 에 의해 예비 실 패키지 (4.2) 의 선행 실 단부 (5.2) 에 연결되며, 실 공급 패키지 (4.1) 의 실로부터 예비 실 패키지(4.2) 의 실로 변경되는 것을 감지하고 신호를 보내는 센서 (6) 가 두 개의 크릴 위치 (3.1, 3.2) 사이에 제공되고, 상기 센서 (6) 는 비작용 위치 (20.1) 에서 신호 위치 (20.2) 로의 실 변경에 의해 운동될 수 있는 실 안내부 (20) 및 실 안내부 (20) 의 위치를 감지하는 위치 센서 (28) 를 포함하는 실 인출 장치에 있어서,
    상기 센서 (6) 는 실 변경시 신호 위치 (20.2) 로부터 비작용 위치 (20.1) 의 방향으로 실 안내부 (20) 가 반동하는 것을 방지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 실 인출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 반동을 방지하기 위한 상기 수단은 비작용 위치 (20.1) 와 신호 위치 (20.2) 사이에서 실 안내부 (20) 의 제 1 운동 자유도에 부가하여 실 안내부 (20) 또는 이 실 안내부 (20) 에 연결된 요소에 제 2 운동 자유도를 부여하며, 제 1 운동 자유도 및 제 2 운동 자유도는 신호 위치 (20.2) 로부터 비작용 위치 (20.1) 의 방향으로 실 안내부 (20) 가 반동되지 못하도록 서로 조화를 이루는 것을 특징으로 하는 실 인출 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 제 2 운동 자유도는 멈춤쇠 (22) 에 의해 주어지며, 이 멈춤쇠는 신호 위치 (20.2) 의 방향으로 실 안내부 (20) 의 운동시 노치 (27) 를 지나칠 수 있으며, 비작용 위치 (20.1) 의 방향으로의 운동을 차단하는 것을 특징으로 하는 실 인출 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 멈춤쇠 (22) 는 실 안내부 (20) 에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 실 인출 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 멈춤쇠 (22) 는 센서 (6) 의 고정부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 실 인출 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 실 안내부 (20) 는 제 1 운동 자유도 및 제 2 운동 자유도로 운동할 수 있으며, 만곡부 (31) 는, 실 안내부 (20) 가 신호 위치 (20.2) 로 운동할 때 만곡부의 제 1 부분 (31.1) 을 따르도록 운동의 자유도를 조화시키며, 실 안내부 (20) 가 반동되면 만곡부의 제 2 부분 (31.2) 을 따르게 되며, 만곡부의 제 2 부분 (31.2) 은 실 안내부가 그의 질량력 때문에 비작용 위치 (20.1) 에 도달하지 못하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실 인출 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 만곡부의 제 2 부분 (31.2) 여러 번 따를 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실 인출 장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 만곡부의 제 2 부분 (31.2) 은 원형 안내로에 거의 상당하는 것을 특징으로 하는 실 인출 장치.
  9. 실 인출 장치 (1) 로부터 실을 푸는 1 이상의 공급 시스템 (10) 을 갖는, 실을 직조 및 권취하기 위한 직조기에 있어서,
    실 인출 장치 (1) 는 1 이상의 상기 청구항의 실 인출 장치인 것을 특징으로 하는 직조기.
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