KR20060050619A - 방사품질 확보방법 및 방사가공장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 방사품질 확보방법 및 그 방법을 이용하기 위해 설치된 방사가공장치는 방사가 분리되는 적어도 하나의 공급스풀(20, 29) 각각을 수납하기 위해 설치된 적어도 하나의 공급스풀 수납기(24, 30), 및 방사가 각각의 실장력을 갖는 실진행을 통해 상기 공급스풀(20, 29)로부터 공급되어지는 멀티필라멘트사 제조유닛(5)으로 구성되어 제안된다. 본 발명에 따르면, 실장력 센서를 가진 실장력 조절모듈(25)은 상기 공급스풀 수납기(24) 및 상기 멀티필라멘트사 제조유닛(5) 사이에서 적어도 하나의 제어된 실진행(1)에 배치되며, 상기 실장력 센서에 의해 측정된 실장력으로부터 제어값을 도출하기 위해 그리고 소정의 실장력 범위 내에서 실장력을 일정하게 유지하기 위해 설치된다.

Description

방사품질 확보방법 및 방사가공장치{Yarn Quality Assurance Method and Yarn Processing Machine}
도 1은 본 발명에 따른 방사가공장치에 있어서의 실진행을 나타낸다.
도 2는 공급스풀(feeding spool) 수납기와 가연가공방법을 이용하기 위해 사용된 멀티필라멘트사 제조유닛 사이에서의 실진행을 나타낸다.
본 발명은 멀티필라멘트사 제조시의 방사품질 확보방법 및 상기 방사품질 확보방법을 이용하는 방사가공장치에 관련된다. 상기 방사품질 확보방법은 각각 하나의 공급스풀(feeding spool)로부터 적어도 하나의 실을 분리하는 단계 및 멀티필라멘트사 제조장치로 실을 진행시켜 상기 방사를 공급하는 단계로 구성되며, 이 때 상기 방사들은 실장력(a thread tension)으로 유지된다. 상기 방사품질 확보방법은 원칙적으로 드로우-와인딩(draw-winding) 또는 위빙(weaving)과 같은 어떠한 멀티필라멘트사 제조방법에서든 사용되기에 적합하지만, 텍스처링 방법, 특히, 가연가 공(false twist texturing) 방법 및/또는 에어 커버링(air covering) 방법에 적합하다.
에어-커버링 노즐을 가진 장치(에어-커버링 장치)는 에어젯(air jet)(인터레이싱젯(interlacing jet))에 의하여 멀티-콤포넌트(multi-component) 방사를 형성하도록 필라멘트사들을 영구적으로 함께 가공하기 위해 사용된다. 이 경우, 적어도 하나의 커버링 실(장식사(fancy yarn))이 구성요소로서 코어실(core thread)에 결합된다. 이러한 가공의 목적은 멀티-콤포넌트사에 가능한 한 균일한 결합 매듭을 이루어 구성요소들을 함께 결합함으로써 생성된 멀티필라멘트사가 양호한 기계적 및 구조적 탄력성을 갖도록 하기 위한 것이다. 에어-커버링 방사의 일례는 US 6,405,519 B1에 개시되어 있다. 상기 코어실은 일반적으로 라이크라(Lycra®)와 같은 고도의 탄성사(elastic yarn)를 함유하는 엘라스토머로 구성된다. 상기 커버링 실들은 다양한 장식사들로 구성될 수 있다. 상기 방사들 즉, 상기 커버링 실 및 상기 코어실은 고데롤(godet rolls)과 같은 공급롤(feeder rolls)을 통해 에어-커버링 노즐로 공급된다. 상기 멀티-콤포넌트사는 상기 에어-커버링 노즐을 통과한 후, 상기 멀티-콤포넌트사가 감기는 스풀로 넘어간다.
이 경우, 상기 탄성사는 특수한 공급롤(접선 분리형)에 의하여 공급스풀로부터 정방향 및 접선방향으로 풀린다. 이러한 작동을 위해서는, 적어도 하나의 추가적인 드라이브가 요구된다. 상기 탄성사의 상기 공급스풀을 접선방향으로 풀기 위해서는, 상기 스풀은 풀림을 위해 사용된 상기 공급롤의 축들과 평행한 축을 갖도록 위치된다. 상기 공급스풀이 비게 되면, 전체 제조공정은 상기 공급스풀이 교체 될 수 있도록 중단되어야 한다. 상기 공급스풀이 교체될 필요가 있을 때, 예를 들어, 현재의 공급스풀이 다 사용되었을 때, 가능한 짧은 시간 동안만 생산 공정이 중단되도록 하기 위해서는, 복잡한 시스템들이 상기 공급스풀의 자동 교체를 위해 개발되어야 했다. 이러한 시스템은 예를 들어, WO 2004/035446에 개시되어 있다. 접선방향의 분리를 위해서는 하나의 구별특징이 두개의 변형체 사이에 만들어진다. 자유 진행식 접선 분리형에 있어서, 상기 공급스풀은 자체 드라이브가 없는 자유 회전 튜브 상에 위치한다. 자유 회전 분리형은 낮은 가공속도에서만 사용될 수 있다. 구동식 접선 분리형에 있어서, 상기 공급스풀의 회전은 서포팅 롤러를 통해 구동된다. 이러한 구동식 접선 분리형은 탄성사들을 가진 높은 생산속도에 사용될 수 있다.
상기 커버링 실은 예를 들어, 에어-텍스처링 노즐을 가진 필라멘트사를 가공하기 위한 공지의 방사가공장치(에어-텍스처링 장치)를 이용하여 생산될 수 있다. 예를 들어, 에어-텍스처링 노즐을 이용하는 상기 커버링 실의 제조 및 가공은 통상 하나의 장치로 수행된다. 이러한 에어-텍스처링 장치는 DE 39 09 516 A1에 개시되어 있다. 에어-텍스처링 장치는 매끄럽고 구조적이지 않은 필라멘트사를 영구적으로 권축(crimp)하기 위해 사용된다. 이 경우, 복수개의 주입(feed) 방사(코어실)는 가공사(textured yarn)를 형성하기 위해 다른 형태의 장식사와 함께 가공될 수 있다. 이러한 공정에서, 상기 필라멘트사들은 균일하게 권축되며 필요하다면 상기 주입 방사들 주변에 배치된다. 상기 커버링 실은 다양한 장식 실들을 포함한다. 상기 필라멘트사들, 즉 상기 커버링 실 및 상기 코어실은 예를 들어 고데롤 같은 공급롤 을 통해 에어-텍스처링 노즐로 공급된다. 상기 방사들이 상기 에어-텍스처링 노즐을 통과한 후, 복수개의 구성요소로 구성되는 제품 장식사(멀티-콤포넌트사)는 상기 멀티-콤포넌트사가 감기는 스풀로부터 분리된다. 상기 멀티-콤포넌트사의 스풀링 전에 상기 멀티-콤포넌트사는 다시 스트레칭되거나, 고정, 수축 및/또는 마감처리될 수 있다.
상기 가연가공방법을 이용하기 위한 방사가공장치를 사용하여 상기 커버링 실을 제조하는 것도 공지되어 있다. 이 방법은 비틀림 권축(torsion crimping)으로 알려져 있다. 이 경우, 상기 필라멘트사는 두 쌍의 실린더 사이, 즉 공급롤(feeder rolls)과 테이크오프롤러(take-off rollers) 사이의 가연스핀들(false twist spindle)에 의하여 이른바 가연(false twist)이 주어지며, 이 가연은 열가소성 특징을 이용하여 상기 필라멘트사를 가열함으로써 모세사들(capillary threads)에 고정된다. 냉각 후 잠재된 비틀림력은 일정 효과를 가지며 상기 제품 장식사의 권축을 일으킨다.
이를 위해, 상기 멀티필라멘트사(실)는 일반적으로 스풀에서 풀려 제1공급롤(first feeder rolls)을 통과한 후 히터(주히터)에서 가열되고 냉각 레일 상에서 냉각되며, 그 뒤에 배치된 가연스핀들 및 제2공급롤(second feeder rolls) 및 마지막으로 방사 스풀에 감겨지기 전에 이른바 테이크오프 공급롤(take-off feeder rolls)을 통과한다. 상기 가연스핀들은 하나의 작업 공정에서, 일시적으로 상기 멀티필라멘트사를 고도로 트위스트 하기 위해, 즉 축토크를 상기 필라멘트사에 전달함으로써 상기 멀티필라멘트사 또는 상기 개개 필라멘트사의 트위스트를 생성하기 위해 이용된다. 이러한 일시적 트위스트(토크 상태)는 가연(false twist)(FD)으로 나타낸다. 이러한 트위스트의 결과, 상기 히터 내(트위스트 존(twist zone))로 거꾸로 미치는 회전 역압력이 형성되어 상기 가연스핀들 앞에서 가열 및 냉각됨으로써 상기 필라멘트사의 상기 토크 상태가 열적으로 고정되는 것이 가능하다. 상기 가연스핀들 뒤에서, 상기 트위스트는 다시 해제된다. 상기 토크 상태에서 달성된 열 고정의 결과로, 상기 방사는 바람직한 권축 구조(crimped structure)를 갖는다.
매우 높은 생산 속도가 마찰 가연스핀들을 상기 가연스핀들로 사용함으로써 달성될 수 있다. 이들 가연스핀들에 있어서, 상기 필라멘트사는 간접적으로 마찰 표면을 이용하여 구동된다. 예를 들어, 상기 스핀들 즉, 디스크 마찰 유닛의 디스크와 비교하여 상기 실의 지름이 더 작을 경우, 높은 전달율이 상기 디스크의 회전과 상기 필라멘트사의 트위스트 사이에서 달성된다. 삼축 디스크 마찰 유닛은 특히 이러한 목적에 적합하다. 따라서, 주로 마찰 가연 스핀들, 특히 삼축 디스크 마찰 유닛 및 크로스 벨트에 의해 토크를 상기 필라멘트사에 전달하는 이른바 닙 트위스터(nip twister)가 가연스핀들로서 이용된다. 예로, 이러한 디스크 마찰 유닛은 DE 37 43 708 A1에 개시되어 있다. 닙 트위스터는 JP 06184848에 개시되어 있다. 마찰에 의한 트위스트의 분배는 매우 높은 회전 속도를 달성할 수 있게 하고, 이에 따라 높은 생산 속도 또한 달성할 수 있게 한다. 상기 필라멘트사와 상기 가연스핀들 사이의 마찰 관계가 달라진다면, 즉, 가공 요동(process fluctuations)이나 불안정이 발생한다면, 이것은 균일하지 않은 방사 구조 또는 방사의 결함을 초래하여 결국 생산된 방사의 품질 저하를 가져온다. 이러한 결함 또는 변동은, 예를 들어, 방 적 공장의 요동, 실표면에 대한 방적 재료의 불균일한 적용 또는 조정, 가공시 온도 변화 또는 히터 및/또는 냉각 레일의 오염에 기인할 수 있다. 이러한 변동은 특히 고속 회전 및 이와 연관된 고도의 실장력에서 일어나는 이른바 방사의 벌루닝(ballooning)을 초래한다. 상기 방사의 벌루닝은 실의 통제되지 않는 진행 및 실 장력의 변동을 초래한다. 결과적으로, 상기 실은 예를 들어, 상기 가연스핀들의 디스크 표면을 건너뛸 수 있다. 이러한 트위스트 미끄러짐은 상기 트위스트 존 내에서의 트위스트 부족으로 이끌며, 다시 말해 트위스트 밀도, 즉 필라멘트 방사의 단위 길이 당 트위스트의 수가 변동한다. 따라서 가공될 실은 트위스트되지 않고 상기 가연스핀들을 통해 섹션들로 나아갈 수 있다. 이것은 짧고 폐쇄된 방사 섹션, 이른바 "타이트 스팟(tight spots)"과 서징(surging)이라 불리는 길고 불균일하게 가공된 방사 섹션을 초래한다. 서징 중에 실의 장력이 갑자기 증가하여 상기 가연스핀들에서의 힘의 평형이 깨어진다. 존(zone)들이 트위스트 없는 실에 형성된다. 또한, 스트레칭 수치는 변동하며 염색은 불만족스럽다.
300m/min 이상의 가공 속도는 마찰 가연스핀들로 달성될 수 있다. 가공존(texturing zone) 내의 가열 및 냉각 구역(heating and cooling zones)의 길이는 상기 권축(crimping)의 충분한 열고정을 확보하기 위해 이러한 가공 속도에 맞춰진다. 상기 가공존의 총 길이가 5~6m일 경우, 서징 현상은 힘 록킹(force locking)에 의해 작동하는 상기 마찰 가연스핀들과 관련하여 특히 빈번히 발생한다. 선행기술에 따른 힘-록킹 가연스핀들에 있어서, 생산된 트위스트 밀도는 매우 정확하게 제어될 수 없고, 이것은 상기 서징의 가공-기술 생산 한계를 초래하고, 따라서 트위 스트 요동(twist fluctuations)을 초래하는 연관된 실 장력의 요동과 함께 상기 트위스트 존 내에서 상기 실의 벌루닝을 초래한다. 상기 가공의 안정성 한계는 한편으로는 상기 가공존의 기하적 특성, 즉, 길이, 굴절 지점, 실 서포트 등에 의하여 영향을 받으며, 또 다른 한편으로는 주입 재료의 품질, 즉 균일성, 조제법 등 즉, 발생하는 가공 요동에 의해 영향을 받는다.
가연가공 공정에 있어서 생산속도를 제한하는 또 다른 요인은 상기 방사, 예를 들어, 부분적으로 배향된 멀티필라멘트사(POY)가 상기 공급스풀(feeding spool)로부터 풀리는 속도이다. 빠른 풀림 속도는 상기 공급스풀 뒤의 실진행 구역(풀림 구역)에서 상기 방사 장력(실장력)의 더 강력한 변동을 초래한다. 이것은 풀리는 동안 상기 방사에 의해 형성된 공지의 "벌룬" 특성으로부터 따라온다.
가연가공공정은 공급스풀로부터 POY 방사가 풀리는 것을 항상 동반한다. 상기 방사는 테이크오프롤(take-off roll)(공급롤)의 회전 운동에 의해 상기 공급스풀로부터 분리된다. 상기 테이크오프롤은 통상 모터에 의해 구동되는 메인롤 및 상기 메인롤에 상기 방사의 감김을 기하학적으로 결정하는 수동의 별도롤(passive separating roll)로 구성된다. 상기 풀림 구역에서의 실장력의 변동을 회피하기 위하여, 또 다른 롤러인 닙 롤러(nip roller)에 의하여 상기 메인롤에 누름력을 가하는 것이 알려져 있다. 그럼으로써 상기 방사는 상기 메인롤러 및 상기 부가 롤러 사이에서 조여지며 상기 방사는 상기 메인롤러의 접선 속도로 가공 공정에 공급된다. 상기 공급스풀 및 상기 공급롤 사이에 배치된 다양한 프리텐션 시스템이 상기 공급스풀로부터 상기 방사를 분리하는 동안 상기 방사의 실장력을 증가 및 안정시 키기 위해 공지되어 있다.
실장력, 예를 들어 상기 공급스풀로부터 분리된 상기 POY 방사의 변동은 기본적으로 다음과 같은 원인을 갖는다:
- 상기 공급스풀의 직경은 상기 실이 풀리는 결과 시간에 따라 감소하기 때문에, 상기 스풀 축을 따라 상기 방사의 운동으로 형성된 상기 "벌룬"의 기하적 특성은 달라지며, 따라서 상기 실장력에 영향을 미친다.
- 생산속도의 증가 및 이에 따른 상기 공급스풀로부터의 상기 방사의 풀림속도가 증가한 결과로, 상기 "벌룬" 상태에 있는 상기 방사에 가해지는 원심력은 증가하며, 이것은 상기 실장력을 증가시킨다. 이러한 문제점들은 폴리아미드(PA) 방사들에서 특히 심각하게 나타난다.
가공공정 중 실장력의 변동을 회피하기 위한 공지의 장치들에 있어서, 상기 방사의 실장력은 제조 공정의 시작 전에만 조절될 수 있다. 이것은 설명된 제조 공정 중 실장력의 변동을 회피하기에는 충분치 않다.
CH 691 386 A는 진행하는 실의 가공을 위한 장치 및 방법을 개시한다. 텍스처링 노즐로 들어가는 실의 장력이 감지되어 상기 텍스처링 노즐에서의 트위스트 효과가 이에 따라 조절된다.
또한 방사 컨디셔닝 중 개별 방사의 실장력을 측정 및 조절하기 위해 감는 공정들, 예를 들어, 방사의 기름칠, 염색 또는 스트레칭과 연관된 방법들이 EP 0 875 479 A1에 공지되어 있다. 이 경우, 한개 방사의 실장력은 컨디셔닝 장치 뒤에서의 실진행 중 측정되며 조절된 방사의 실장력은 스풀링 전, 즉 상기 컨디셔닝 공 정의 끝에서 측정된 실장력으로부터 도출된 제어값에 따른 실장력 조절 모듈에 의해 소정범위의 실장력 내에서 일정하게 유지된다. 상기 실장력 조절 모듈은 실장력이 상기 방사의 실 속도를 제동 및/또는 가속함으로써 조절되도록 하는 브레이크 및 제어가능한 공급롤로 구성된다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 회피하며 특히, 상기 방사가공장치의 최소의 정지시간으로 빠른 가공속도를 달성할 수 있는 방사품질 확보방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적은 독립항으로 된 방사품질 확보방법 및 방사가공장치에 의하여 해결된다. 종속항은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타낸다.
멀티필라멘트사의 제조를 위한 본 발명에 따른 방사품질 확보방법은 다음과 같은 가공 단계로 구성된다:
- 각각 하나의 공급스풀로부터 적어도 하나의 실을 푸는 단계
- 각각 하나의 실진행에 대하여 실을 멀티필라멘트사 제조유닛으로 공급하는 단계로 구성되며, 이 때 상기 방사들은 실장력으로 유지됨.
본 발명에 따르면, 제어된 실의 실장력은 공급스풀 및 상기 멀티필라멘트사 제조유닛 사이의 실의 진행 중 적어도 측정되며, 상기 멀티필라멘트사 제조유닛으 로 공급되기 전에 상기 제어된 방사의 실장력은 상기 측정된 실장력으로부터 유도된 제어값에 따른 실장력 조절모듈에 의하여 소정 실장력 범위 내에서 일정하게 유지된다.
예로, 상기 실장력 조절모듈은 EP 0 875 479 A1에 개시된 장치와 함께 구성될 수 있다. 중요한 것은 상기 실장력 조절모듈은 실장력을 조절할 가능성을 가진 능동조절 드라이브(active adjustable drive)를 구비한다는 것이다. 상기 실장력은 예를 들어 스트레인 게이지(strain gauge)로 구성되는 실장력 센서를 이용하여 측정될 수 있다. 그러나, 상기 드라이브의 전기 소비를 측정 및 모니터하는 것도 가능하다. 상기 방사 및 상기 드라이브 사이의 마찰값은 실장력에 의해 영향받기 때문에 상기 드라이브의 전기 소비는 상기 제어값이 결정되도록 하는 실장력에 따라 달라진다. 어떠한 형태의 실장력 조절 시스템과도 결합되는 표준 공급롤, 예를 들어, 측정된 전류를 평가하기 위한 회로와 함께 상기 공급롤을 통해 흐르는 전류를 측정하는 측정장치가 상기 실장력 조절 시스템으로 이용될 수 있다. 상기 공급롤 자체는 이러한 장치에 있어서 실장력 센서로 작용한다.
본 발명에 따른 방법으로, 상기 풀림 구역에서의 실장력은 일정한 실장력 프로파일이 공정속도 및 상기 공급스풀의 직경에 상관없이 시간이 지나도 유지될 수 있도록 안정된다. 이것은 예를 들어, 상기 공급스풀 상의 상기 제품 멀티필라멘트사, 예컨대, POY 방사의 전길이에 대한 가공사의 균일한 품질을 보장한다. 나아가, 제조 공정에서의 생산속도의 증가가 동일한 방사 품질에 대하여 달성된다.
본 발명에 따른 방법은 상기 공급스풀로부터 상기 방사를 푸는 동안 실장력 에 대한 완벽한 "온라인" 제어를 할 수 있게 한다. 실장력은 상기 방사의 품질, 상기 공급스풀의 직경 및 선택된 풀림 속도에 관계없이 일정하게 유지될 수 있다. 제어된 형태로 감는 동안 실장력을 증가 또는 감소시킬 가능성에 부가하여 필요하다면, 실장력은 영구적으로 감소될 수 있는데 그럼으로써 더 높은 생산속도 및 효율이 달성될 수 있다.
상기 제어된 방사는 특히 상기 멀티필라멘트사 제조유닛에 의하여 편리하게 공급되며, 바람직하게는 공급롤을 통과하여 먼저 히터로, 그 다음 냉각기, 에어 텍스처링 노즐 또는 바람직하게 트위스트 유닛으로 공급된다. 따라서 본 발명에 따른 방법은 가연가공에 이용된다. 본 발명에 따른 방법이 가연가공공정에 이용될 때, 고속의 생산속도에서 일반적으로 발생하는 상기 "서징"은 크게 회피된다.
본 발명에 따른 방법은 특히 바람직하게는 제어된 방사로서 고도의 탄성사와 함께 이용되며, 여기서 상기 고도의 탄성사는 바람직하게 공급롤 및/또는 적어도 하나의 실 안내장치를 통해 상기 멀티필라멘트사 제조유닛의 에어 커버링 노즐로 공급된다. 이 경우, 상기 고도의 탄성사는 오버헤드(overhead)로 풀린다.
본 발명에 따른 방법은 발생하는 실장력의 변동이 보상되기 때문에 상기 탄성사가 오버헤드 분리되는 것을 허용한다. 상기 탄성사가 에어-커버링 공정 중에 오버헤드 분리된다면, 상기 공급스풀을 교체함으로써 유발되는 생산 공정의 중단은 회피될 수 있다. 오버헤드 분리 중 적절히 작동하는 방사 가공장치의 정지시간이 최소화되도록 하기 위해 즉시 사용될 수 있는 역 공급스풀과 함께 작동하는 것이 가능할 수 있도록 상기 공급스풀 자체는 오버헤드 분리 중에 회전하지 않는다. 상 기 역 공급스풀은 상기 탄성사가 현재 분리되고 있는 상기 공급스풀을 가진 상기 방사 가공장치의 수직축에 대칭적으로 위치한다. 상기 역 공급스풀 상의 상기 방사의 자유단은 현재 풀리고 있는 상기 공급스풀 상의 방사의 종결단과 함께 매듭 지어진다. 현재 풀리고 있는 상기 공급스풀 상의 방사가 다 사용되었을 때, 상기 역 공급스풀의 상기 방사는 자동적으로 분리되고 제조 공정은 중단없이 계속된다. 그 다음, 비어 있는 공급스풀은 새로운 역 공급스풀로 이용되는 새로운 공급스풀에 의해 교체되며, 여기서 상기 새로운 공급스풀의 상기 방사는 이전의 역 공급스풀의 방사와 함께 매듭 지어진다. 그럼으로써 거의 지속적인 공정이 이루어진다.
상기 제어된 방사의 실속도는 바람직하게 실장력 조절모듈에 의하여 제동 및/또는 가속된다. 실장력은 상기 실속도를 제동 또는 가속함으로써 증가 및 감소될 수 있다. 측정된 실장력이 기록되면, 이어서 제품 멀티필라멘트사의 품질이 평가되고 체크된다.
본 발명에 다른 방사가공장치는 방사가 분리되어지는 적어도 하나의 공급스풀 각각을 수납하도록 설치된 적어도 하나의 공급스풀 수납기 및 방사들이 각각의 실장력을 가진 실진행을 통해 상기 공급스풀로부터 공급되어지는 멀티필라멘트사 제조유닛을 구비한다. 본 발명에 따르면, 실장력 센서를 포함하는 실장력 조절모듈은 상기 공급스풀 수납기 및 상기 멀티필라멘트사 제조유닛 사이의 적어도 하나의 제어된 실진행에 배치되며, 실브레이크 및/또는 제어가능한 공급롤로 구성된다. 상기 실장력 조절모듈은 실장력 센서에 의하여 측정된 실장력으로부터 제어값을 도출하고 상기 실장력을 소정의 실장력 범위 내에서 일정하게 유지시키기 위해 설치된 다. 본 발명에 따른 방사품질 확보방법은 본 발명에 따른 방사가공장치를 이용하여 수행될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방사가공장치는 본 발명에 따른 방사품질 확보방법의 잇점을 제공한다.
본 발명에 따른 방사가공장치에 있어서, 상기 멀티필라멘트사 제조유닛은 실진행에 있어서 연달아 배치되며 바람직하게 공급롤, 그 뒤에 배치되는 히터 및 냉각기 및 그 뒤에 배치되는 에어 텍스처링 노즐 또는 바람직하게 가연스핀들로 구성된다. 이러한 구성에 있어서, 상기 방사가공장치는 텍스처링 장치, 즉 가연가공장치 또는 에어 텍스처링 장치로, 이 때 실장력의 변동에 의해 유발된 생산 오류는 크게 제거된다.
상기 멀티필라멘트사 제조유닛은 바람직하게 에어-커버링 노즐을 포함하며, 여기서 바람직하게 공급롤 및/또는 적어도 하나의 실 안내장치가 상기 에어-커버링 노즐 앞에서 상기 실진행에 설치되며, 공급스풀 수납기는 상기 공급스풀 수납기에 의해 수납되는 공급스풀로부터 고도의 탄성사를 오버헤드 분리하기 위해 상기 제어된 실진행에 설치된다. 상기 공급롤은 상기 실장력 조절모듈의 일부가 될 수 있다. 상기 실 안내장치는 상기 실장력 조절모듈로부터 동일한 위치에서 항상 상기 고도의 탄성사를 공급하는 것을 가능하게 한다. 이것은 상기 공급스풀의 교체에 따른 제조공정의 중단이 오버헤드 풀림 시 역 공급스풀에 의하여 회피될 수 있기 때문에 상기 공급스풀로부터 상기 탄성사가 오버헤드로 풀리는 동안 특히 유리하며, 여기서 상기 역 공급스풀은 또 다른 공급스풀 수납기 내에 미리 유지될 수 있다.
본 발명은 이후 도면과 관련하여 바람직한 실시예들을 사용하여 구체적으로 설명된다.
도면들은 본 발명의 요지를 매우 개략적으로 보여주며 축척에 맞지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명에 따른 요지의 개별 구성요소들은 그 구성이 명확히 나타날 수 있도록 표현된다.
도 1은 본 발명에 따른 방사가공장치에서의 제어된 실진행(1)을 나타내며, 상기 방사가공장치에 의하여 에어-커버링 방법이 탄성사 및 커버링 실로서 가연가공유닛(3)에서 생성된 방사를 사용하여 수행된다. 본 발명에 따른 방법은 가연가공에 의한 에어-커버링을 위한 커버링 실을 생산하는 방사가공장치의 일례를 보여준다. 본 발명에 따른 방법 및 특히 능동구동 공급롤(actively driven feeder rolls)(7)을 통해 멀티필라멘트사 제조유닛으로서의 에어-커버링유닛(5)으로 제어된 방사로서의 탄성사를 공급하는 바람직한 실시예 및 이 경우에 사용되는 상기 탄성사의 오버헤드 풀림은 에어-가공사의 제조와 관련하여 동일하게 잘 사용될 수 있다. 도 1은 에어-커버링 공정과 가연가공공정의 결합에 포함될 수 있는 구성요소들의 가능한 배치를 보여준다. 공급롤(9)을 통해 공급스풀(8)로부터 풀리는 가공용 방사가 히터(10), 냉각기(11) 및 트위스트 유닛(12)을 통과하는 가공 유닛의 단부에서는, 상기 가공사는 탄성사와 결합되는, 즉 상기 가공사가 이어지는 방법, 즉 스풀(15) 상에 상기 완성된 필라멘트사를 감는 공정을 위해 콤팩트한 구조를 형성하도록 작은 매듭으로 상기 탄성사와 결합되는 곳인 에어-커버링 노즐(5)로 진입하기 전에 공급롤(13) 주위에 인도된다. 상기 가공사가 상기 스풀(15)에 감겨지기 전에, 상기 완성된 멀티필라멘트사는 에어-커버링 노즐(5)과 상기 스풀(15) 및 실 안 내장치(18) 사이에 배치된 공급롤(17)을 통해 안내된다. 상기 탄성사는 상기 공급스풀(20)로부터 오버헤드 분리된다. 이 경우, 상기 탄성사는 처음에는 상기 실 안내장치(22)를 통해 안내되고 다음 상기 능동구동 공급롤(7)을 통해 안내된다. 이들 공급롤(7)은 실장력 조절모듈(25)의 일부가 된다. 이것은 실장력을 제어 및 조절하기 위해 설치된 능동조절 드라이브(active adjustable drive)를 포함한다. 상기 공급롤(7)은 그 구동의 결과로 상기 탄성사를 잡아당기고 그럼으로써 상기 탄성사는 상기 공급스풀(20)로부터 오버헤드 분리된다. 제품 멀티필라멘트사의 기계적 안정성을 확보하기 위해 요구되는 상기 탄성사의 스트레칭은 상기 에어-커버링 노즐(5)과 상기 스풀(15) 사이에 배치된 전달롤(17)의 회전속도와 상기 능동구동 공급롤(7) 사이의 상위(difference)를 통해 조절된다. 오버헤드 분리되는 동안 상기 공급스풀(20)의 외부 또는 내부로부터 상기 방사를 푸는 것이 가능하다. 상기 공급스풀(20)은 공급스풀 수납기(24)에 항상 고정적으로 수납된다. 상기 공급스풀(20)은 오버헤드 분리 중 회전하지 않기 때문에 상기 공급스풀(20)의 방사의 일단(27)은 공급스풀 수납기(30)에 고정되어 있는 또 다른 공급스풀(역 공급 스풀(29))의 방사의 시작부(28)에 결합될 수 있으며, 그럼으로써 상기 역 공급스풀(29)은 상기 제1 공급스풀(20)의 풀림이 완료된 후 자동적으로 풀린다. 따라서 제조 공정은 오버헤드 분리 중 중단될 필요가 없다.
외부로부터의 오버헤드 분리는 특히 빠른 속도가 상기 방사를 푸는 동안 달성될 수 있기 때문에 본 발명에 따른 방법에 특히 적합하다. 오버헤드 분리 중 "벌룬"(31)이 형성되고 그럼으로써 실장력은 풀림 구역에서 실질적으로 변화한다. 실 장력의 이러한 변동이 제조될 멀티필라멘트사의 품질에 부정적으로 영향을 미치지 않도록 하기 위해, 도시된 상기 방사가공장치에 있어서 실장력은 상기 공급스풀 수납기(24) 및 상기 에어-커버링 노즐(5) 사이의 실장력 조절모듈(25)에 의하여 조절되며 소정 실장력 범위 내에서 일정하게 유지된다. 도시된 예에 있어서, 상기 실장력 조절모듈(25)은 두개의 실 안내장치(22, 32) 사이에 배치되는데, 하나는 상기 에어-커버링 노즐(5) 전면에 직접 배치된다. 이러한 실 안내장치(32)에 있어서, 상기 탄성사는 예를 들어, 가연가공 커버링 실과 결합되며 조절된 실장력을 갖고 상기 에어-커버링 노즐(5)로 공급된다. 상기 실장력 조절모듈(25) 앞의 상기 실 안내장치(22)는 상기 능동구동 공급롤(7) 앞 중앙 위치에 배치된다. 이 실 안내장치(22)는 어떤 공급스풀(20, 29)이 사용되는지에 관계없이 상기 탄성사가 동일한 위치로부터 상기 능동구동 공급롤(7)로 항상 공급되도록 하는 효과를 갖는다. 이러한 목적으로 상기 실안내장치(22)는 상기 두개의 공급 스풀 (20, 29)의 "초점(focus)에" 위치한다.
도 2는 본 발명에 따른 방사가공장치 내에서, 공급스풀 수납기(41) 및 가연가공유닛(42)으로 구체화된 멀티필라멘트사 제조유닛 사이에 있는 제어된 실진행(40)을 도시한다. 상기 가연가공유닛(42)은 히터(43), 냉각기(44) 및 트위스트 유닛(45)을 구비한다. 상기 공급스풀 수납기(41) 내에 위치한 공급스풀(46)로부터 상기 방사가 공급롤(48)을 통해 상기 가연가공유닛(42)으로 공급된다. 상기 공급롤(48)은 메인롤(49)과 상기 방사가 감기는 별도롤(50)을 구비한다. 풀림 공정의 결과 상기 방사는 "벌룬"을 형성한다. 실장력 조절모듈(53)은 상기 벌룬(31)과 상기 공급롤(48) 사이의 실 진행 내에 배치된다. 상기 실장력 조절모듈(53)은 실장력을 측정하는 실장력 센서(54), 실브레이크(55) 및 제어가능한 공급롤(56)로 구성된다. 상기 실장력의 제어값은 상기 실장력 조절모듈(53)에 의하여 도출되며 이 수단에 의하여 상기 실장력은 소정 범위 내에서 일정하게 유지된다. 이 제어값은 예를 들어 상기 측정된 실장력 및 원하는 실장력 사이의 차이가 될 수 있다. 상기 실브레이크(55) 및/또는 상기 제어가능한 공급롤(56)은 상기 제어값에 따라 제어된다. 예를 들어, 상기 측정된 실장력이 너무 높다면, 상기 방사의 속도는 상기 실브레이크(55)에 의하여 제동된다. 본 발명에 따른 방사가공장치를 이용하여 종래 기술에서 증가하는 공정속도와 함께 선형으로 증가하는 실장력은 공정속도에 상관없이 일정한 수치로 유지될 수 있다. 따라서 실장력은 상기 멀티필라멘트사의 제조 공정("하류 부분 공정")의 필요에 따라 조절될 수 있다. 실장력은 상기 실장력 센서(54)를 이용하여 측정되며 제어가능한 공급롤(56)의 회전속도 및 상기 실브레이크(55)의 제동력은 측정된 실장력에 따라 폐쇄 제어 루프 내에서 제어된다. 상기 공급스풀(46)의 직경이 감소한다면, 실장력은 전 생산공정 중 원하는 수치에 일치하도록, 즉 실장력의 소정 범위 내에서 일정하게 유지되도록 상기 제어 루프를 통해 상기 실장력 조절모듈(53)에 의해 자동적으로 적용된다. 따라서 상기 실장력 조절모듈(53)은 실장력을 조절하는데, 이 실장력으로 예를 들어, POY 방사는 멀티필라멘트사 제조유닛, 즉 공정속도의 증가와는 관계없는 소정 수치에 있는 가연가공유닛(42)으로 공급되고 그럼으로써 가연가공 중 공정 속도의 증가를 제한하는 요인들 중의 하나가 제거된다.
본 발명에 따른 방사품질 확보방법 및 그 방법을 이용하기 위해 설치된 방사가공장치는 방사가 분리되는 적어도 하나의 공급스풀(20, 29) 각각을 수납하기 위해 설치된 적어도 하나의 공급스풀 수납기(24, 30), 및 방사가 각각의 실장력을 갖는 실진행을 통해 상기 공급스풀(20, 29)로부터 공급되어지는 멀티필라멘트사 제조유닛(5)으로 구성되어 제안된다. 본 발명에 따르면, 실장력 센서를 가진 실장력 조절모듈(25)은 상기 공급스풀 수납기(24) 및 상기 멀티필라멘트사 제조유닛(5) 사이에서 적어도 하나의 제어된 실진행(1)에 배치되며, 상기 실장력 센서에 의해 측정된 실장력으로부터 제어값을 도출하기 위해 그리고 소정의 실장력 범위 내에서 실장력을 일정하게 유지하기 위해 설치된다.
본 발명은 위에서 설명된 바람직한 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 오히려 기본적으로 다른 형태의 디자인으로 본 발명의 특징을 이용하는 많은 변형들이 가능하다.
본 발명에 따라 종래 기술의 문제점을 회피하며 특히, 상기 방사가공장치의 최소의 정지시간으로 빠른 가공속도를 달성할 수 있는 방사품질 확보방법 및 그 방법을 이용하는 방사가공장치가 제공된다.

Claims (7)

  1. 각각 하나의 공급스풀(20, 29, 46)로부터 하나 이상의 실을 분리하는 단계, 및 각각 하나의 실진행(1, 40)에 대하여 실을 멀티필라멘트사 제조유닛(42, 5)으로 공급하는 단계로 구성되며, 이 때 상기 방사들은 실장력으로 유지되고,
    제어된 실의 적어도 상기 실장력은 공급스풀(20, 46) 및 상기 멀티필라멘트사 제조유닛(42, 5) 사이에서 실진행(1, 40) 중 측정되며, 상기 멀티필라멘트사 제조유닛(42, 5)으로 공급되기 전에, 상기 제어된 방사의 실장력은 상기 측정된 실장력으로부터 유도되는 제어값에 따라 실장력 조절모듈(25, 53)에 의해 소정 실장력 범위 내에서 일정하게 유지됨을 특징으로 하는 멀티필라멘트사 제조를 위한 방사품질 확보방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 멀티필라멘트사 제조유닛(42)에 의하여 상기 제어된 방사는 바람직하게는 공급롤(48)을 통해 먼저 히터(43)로, 그 다음 냉각기(44)로, 그리고 에어 텍스처링 노즐 또는 바람직하게 트위스트 유닛(45)으로 공급됨을 특징으로 하는 방사품질 확보방법.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 제어된 방사로서 고도의 탄성사가 바람직하게는 공급롤(7) 및/또는 하나 이상의 실 안내장치(22, 32)를 통해 상기 멀티필라멘트사 제조유닛의 에어 커버링 노즐(5)로 공급되며, 상기 고도의 탄성사는 오버헤드 분리됨을 특징으로 하는 방사품질 확보방법.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어된 방사의 실속도는 상기 실장력 조절모듈(25, 53)에 의하여 제동 및/또는 가속되고, 또는 상기 측정된 실장력은 기록되는 것을 특징으로 하는 방사품질 확보방법.
  5. 방사가 분리될 수 있는 하나 이상의 공급스풀(20, 29, 46) 각각을 수납하도록 설치된 하나 이상의 공급스풀 수납기(24, 30, 41), 및
    방사가 각각의 실장력을 가진 실진행을 통해 상기 공급스풀(20, 46)로부터 공급되어질 수 있는 멀티필라멘트사 제조유닛(5, 42)으로 구성되며,
    실장력 센서(54)로 구성되는 실장력 조절모듈(25, 53)이 상기 공급스풀 수납기(24, 41) 및 상기 멀티필라멘트사 제조유닛(5, 42) 사이에서 하나 이상의 제어된 실진행(1, 40)에 배치되고,
    상기 실장력 조절모듈(25, 53)은 바람직하게는 실브레이크(55) 및/또는 제어가능한 공급롤(56, 7)로 구성되며, 상기 실장력 조절모듈(25, 53)은 상기 실장력 센서(54)에 의해 측정된 실장력으로부터 제어값을 도출하고 상기 실장력을 소정의 실장력 범위 내에서 일정하게 유지하도록 설치됨을 특징으로 하는 청구항 1 내지 4 중 하나 이상의 항에 따른 방법을 실행하기 위해 설치된 방사가공장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 멀티필라멘트사 제조유닛(42)은 상기 실진행 내에 연달아 배치되는 바람직하게 공급롤(48)과 히터(43), 및 그 뒤에 배치되는 냉각기(44), 및 그 뒤에 배치되는 에어 텍스처링 노즐 또는 바람직하게 가연스핀들(45)로 구성됨을 특징으로 하는 방사가공장치.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서, 상기 멀티필라멘트사 제조유닛은 에어-커버링 노즐(5)을 구비하며, 바람직하게 공급롤(7) 및/또는 하나 이상의 실 안내장치(22, 32)가 상기 에어-커버링 노즐(5) 전에 상기 실진행(1)에 설치되며, 공급스풀 수납기(24, 30)에 의해 수납되는 공급스풀(20, 29)로부터 고도의 탄성사를 오버헤드 분리하기 위해 상기 공급스풀 수납기(24, 30)가 상기 제어된 실진행(1)에 설치됨을 특징으로 하는 방사가공장치.
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