KR20100009454A

KR20100009454A - 사조 권취기

Info

Publication number: KR20100009454A
Application number: KR1020080134156A
Authority: KR
Inventors: 테츠야 호리; 킨조 하시모토
Original assignee: 티엠티 머시너리 가부시키가이샤
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2010-01-27
Also published as: KR101249304B1; CN101628671A; EP2145849A1; EP2145849B1; JP4523053B2; JP2010023989A; CN101628671B

Abstract

본 발명은 사조 권취기(yarn winder)에 있어서 테이퍼 권취에 의해 패키지의 제조가 가능한 장치 및 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

이를 위해, 패키지(4)를 형성하는 사조 권취기{와인더(1)}로서, 패키지(4)의 형성 중에 패키지(4)에 접촉하는 콘택트 롤러(8)와, 콘택트 롤러(8)에 대하여 사조{합섬(2)}의 진행 방향 상류측에 배치되는 트래버스 장치(7)와, 패키지(4)의 형성 중에 콘택트 롤러(8)와 트래버스 장치(7) 사이에 있는 사조{합섬(2)}의 프리 렝스(free length)(FL)를 변경할 수 있는 프리 렝스 변경 수단(9)을 구비하고, 패키지(4)의 형성 중, 프리 렝스(FL)를 실질적으로 증가시켜 패키지(4)의 단면을 테이퍼상으로 해서 권취하도록 한 사조 권취기{와인더(1)}이다.

사조 권취기

Description

사조 권취기{YARN WINDER}

사조를 보빈에 권취해서 패키지를 형성하는 사조 권취기의 기술에 관한 것이다.

종래, 사조를 보빈에 권취해서 패키지를 형성하는 사조 권취기의 기술로서 원통 부재(원통홈 캠)의 표면에 나선상의 홈을 형성하고, 원통 부재를 회전시킴으로써 트래버스 가이드가 원통 부재의 회전 속도와 홈의 경사 각도에 따른 속도로 왕복 운동해서 트래버스를 행하는 사조 권취기가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1). 이러한 사조 권취기에 있어서는 원통 부재(원통홈 캠)의 홈의 형상에 의해 트래버스의 범위가 고정되어 버린다는 점에서 권취시에 트래버스 폭을 변화시킬 수 없다.

또한, 사조를 보빈에 권취하여 패키지를 형성하는 사조 권취기의 기술로서는 실을 맞물려서 실을 트래버싱(traversing)시키기 위한 트래버스 가이드와, 트래버스 가이드를 이동시키기 위한 트래버스 가이드 구동 모터를 구비한 사조 권취기가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 2). 이러한 사조 권취기에 있어서는 트래버스 가이드 구동 모터의 구동을 제어함으로써 트래버스의 이동을 제어할 수 있다는 점 에서 권취시에 트래버스 폭을 변경시킬 수 있는 구성으로 되어 있다.

그런데, 사조 권취기에 의해 권취되는 사조에는 여러가지 종류가 있지만 특히 모노 필라멘트와 같은 1개의 필라멘트로 이루어지는 실을 사조 권취기에 의해 권취하는 경우에는 패키지의 단면에 있어서 실이 외측으로 빠져서 감기는 트래버싱 탈락이라는 현상이 발생되고, 불량 패키지를 형성하는 원인이 되고 있다. 그래서, 트래버싱 탈락되기 쉬운 실을 권취하는 경우에는 트래버싱 탈락을 방지하기 위해서 패키지의 축 방향의 권취폭을 서서히 좁히는 테이퍼 권취에 의해 패키지를 형성하는 경우가 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허공개 평5-238645호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허공개 2007-137615호 공보

그러나, 상술한 바와 같은 원통홈 캠을 구비한 사조 권취기에 있어서는 원통 부재(원통홈 캠)의 홈의 형상에 의해 트래버스의 범위가 고정되기 때문에 권취시에 트래버스 폭을 변화시킬 수 없다. 그 때문에 원통홈 캠을 구비한 사조 권취기에 있어서는 테이퍼 권취에 의해 패키지를 형성하는 것이 곤란하다는 문제점이 있었다.

또한, 상술한 바와 같은 트래버스 가이드를 트래버스 가이드 구동 모터의 구동에 의해 이동시키는 사조 권취기에 있어서는 권취시에 트래버스 폭의 변경이 쉽고, 테이퍼 권취에 의해 패키지를 형성하는 것이 용이하지만 트래버스 가이드를 이동시키기 위한 장치 구성 등이 복잡해진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 사조 권취기에 있어서 테이퍼 권취에 의해 패키지의 제조가 가능한 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상과 같으며, 다음에 이 과제를 해결하기 위한 수단을 설명한다.

제 1 발명에 따른 사조 권취기는 패키지를 형성하는 사조 권취기로서, 패키지 형성 중에 상기 패키지에 접촉하는 콘택트 롤러와, 상기 콘택트 롤러에 대하여 사조의 진행 방향 상류측에 배치되는 트래버스 장치와, 상기 패키지 형성 중에 상기 콘택트 롤러와 상기 트래버스 장치 사이에 있는 상기 사조의 프리 렝스를 변경할 수 있는 프리 렝스 변경 수단을 구비하고, 상기 패키지 형성 중, 상기 프리 렝스를 실질적으로 증가시켜 패키지 단면을 테이퍼상으로 해서 권취하도록 한 것이 다.

제 2 발명에 따른 사조 권취기는 제 1 발명에 따른 사조 권취기에 있어서, 상기 패키지의 권취 개시로부터 권취 종료에 이르기까지 상기 프리 렝스를 증가시켜서 테이퍼 권취를 행하는 것이다.

제 3 발명에 따른 사조 권취기는 제 1 발명에 따른 사조 권취기에 있어서, 상기 프리 렝스를 부분적으로 증감시키면서 권취를 행하고, 패키지 직경의 증가에 따라 전체적으로 프리 렝스를 증가시켜 권취하는 것이다.

제 4 발명에 따른 사조 권취기는 제 1~제 3 발명 중 어느 하나의 발명에 따른 사조 권취기에 있어서, 상기 프리 렝스 변경 수단은 상기 트래버스 장치를 상기 콘택트 롤러에 대하여 사조의 진행 방향 상류측으로 이동시킴으로써 상기 프리 렝스를 증가시키는 것이다.

제 5 발명에 따른 사조 권취기는 제 1~제 4 발명 중 어느 하나의 발명에 따른 사조 권취기에 있어서, 상기 프리 렝스 변경 수단은 상기 트래버스 장치의 승강 위치를 검지하는 위치 검지 센서를 구비하고, 패키지 직경과 프리 렝스량으로부터 미리 설정된 트래버스 장치의 승강량을 검지하고, 제어하는 승강량 제어 수단을 갖는 것이다.

제 6 발명에 따른 사조 권취기는 제 1~제 5 발명 중 어느 하나의 발명에 따른 사조 권취기에 있어서, 상기 프리 렝스 변경 수단은 상기 패키지의 권취 직경의 변화량 및 상기 프리 렝스의 증가량에 따라 상기 트래버스 장치의 이동을 제어하는 것이다.

제 7 발명에 따른 사조 권취 방법은 패키지를 형성하는 사조 권취 방법으로서, 상기 패키지 형성 중, 권취 개시로부터 권취 종료까지 상기 프리 렝스를 실질적으로 증가시킴으로써 패키지 단면을 테이퍼상으로 해서 권취하도록 한 방법이다.

(발명의 효과)

본 발명의 효과로서 이하에 나타내는 바와 같은 효과를 발휘한다.

제 1 발명에 있어서는 패키지 형성 중, 프리 렝스를 실질적으로 증가시켜 패키지 단면을 테이퍼상으로 해서 권취하도록 했다는 점에서 테이퍼 권취에 의해 패키지를 형성할 수 있고, 트래버싱 탈락되기 쉬운 사조이어도 트래버싱 탈락시키지 않고 권취할 수 있다.

제 2 발명에 있어서는 패키지의 권취 개시로부터 권취 종료에 이르기까지 프리 렝스를 증가시켜 테이퍼 권취를 행한다는 점에서 테이퍼 권취에 의해 패키지를 형성할 수 있고, 트래버싱 탈락되기 쉬운 사조이어도 트래버싱 탈락시키지 않고 권취할 수 있다.

제 3 발명에 있어서는 프리 렝스를 부분적으로 증감시키면서 권취를 행하고, 패키지 직경의 증가에 따라 전체적으로 프리 렝스를 증가시켜 권취한다는 점에서 테이퍼 권취에 의해 패키지를 형성할 수 있고, 트래버싱 탈락되기 쉬운 사조이어도 트래버싱 탈락시키지 않고 권취할 수 있음과 아울러, 사조의 턴(turn)부에 있어서 실 밀도가 집중됨으로써 패키지의 양단이 중앙부에 비해서 높아지는 가장자리가 높은 현상을 방지할 수 있다.

제 4 발명에 있어서는 프리 렝스 변경 수단은 트래버스 장치를 콘택트 롤러 에 대하여 사조의 진행 방향 상류측으로 이동시킴으로써 프리 렝스를 증가시킨다는 점에서 콘택트 롤러를 항상 패키지에 접촉시킨 상태에서 프리 렝스를 증가시킬 수 있다. 이 때문에, 프리 렝스를 증가시키는 경우이어도 트래버스 장치에 의해 트래버싱된 사조를 적확하게 계승하고, 적확하게 패키지의 외주로 전달할 수 있기 때문에 권취 불량 등에 의한 불량 패키지의 형성을 방지할 수 있다.

제 5 발명에 있어서는 프리 렝스 변경 수단은 트래버스 장치의 승강 위치를 검지하는 위치 검지 센서를 구비하고, 패키지 직경과 프리 렝스량으로부터 미리 설정된 트래버스 장치의 승강량을 검지하고, 제어하는 승강량 제어 수단을 갖는다는 점에서 트래버스 장치의 위치를 프리 렝스의 제어로 피드백할 수 있고, 소망의 프리 렝스에 의해 정밀도 좋게 제어할 수 있다.

제 6 발명에 있어서는 프리 렝스 변경 수단은 패키지의 권취 직경의 변화량 및 프리 렝스의 증가량에 따라 트래버스 장치의 이동을 제어하기 때문에 패키지의 형상 및 프리 렝스의 증가량을 고려해서 트래버스 장치를 이동할 수 있다. 이 때문에, 패키지의 형상 및 프리 렝스의 증가량을 프리 렝스의 제어로 피드백할 수 있고, 소망의 프리 렝스에 의해 정밀도 좋게 제어할 수 있다.

제 7 발명에 있어서는 패키지를 형성하는 사조 권취 방법으로서, 패키지 형성 중, 권취 개시로부터 권취 종료까지 프리 렝스를 실질적으로 증가시킴으로써 패키지 단면을 테이퍼상으로 해서 권취하도록 했다는 점에서 테이퍼 권취에 의해 패키지를 형성할 수 있고, 트래버싱 탈락되기 쉬운 사조이어도 트래버싱 탈락시키지 않고 권취할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 따른 사조 권취기로서의 와인더(1)에 대해서 도면에 기초해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 와인더(1)의 정면도, 도 2는 와인더(1)의 시스템도이다.

와인더(1)는 사조로서의 합섬(합성 섬유 사조)(2)을 보빈(3)에 권취하여 패키지(4)(도 6)를 형성하는 사조 권취기이다. 또한, 이하에서는 합섬(합성 섬유 사조)(2)을 권취하는 사조 권취기에 대해서 설명하지만 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 면사 등의 방적 섬유 사조를 권취하는 사조 권취기로 할 수도 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 와인더(1)는 기체(機體) 프레임(5), 터릿(turret)판(6), 슬라이드 박스(16), 트래버스 장치(7), 콘택트 롤러(8), 프리 렝스 변경 수단(9)을 구비한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 와인더(1)의 각 구성은 제어부(80)와 전기적으로 접속되어 있다. 제어부(80)는 공지의 마이크로 컴퓨터로서 구성되어 있고, 연산 장치로서의 CPU나 ROM, RAM, 외부 기억 장치 등의 기억 수단을 구비하고 있다. 제어부(80)는 후술하는 각종 센서가 발생하는 신호에 기초해서 각종 구동 모터의 구동을 제어한다.

터릿판(6)은 기체 프레임(5)에 설치되어 있고, 회전 구동 장치(도시 생략)에 의해 회전축(11)을 중심으로 회전 가능하다. 터릿판(6)에는 보빈(3)을 장착하는 2개의 보빈 홀더(12)가 회전축(11)에 대하여 대칭이 되는 위치로 돌출 설치되어 있다. 터릿판(6)은 회전 구동 장치에 의해 회전됨으로써 보빈 홀더(12)의 한쪽이 상방의 권취 위치가 되고, 다른 쪽이 하방의 대기 위치가 되며, 2개의 보빈 홀더(12) 의 위치를 교대시킬 수 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 터릿판(6)에 설치된 2개의 보빈 홀더(12)는 각각 구동 모터(27)에 접속되어 있고, 구동 모터(27)의 구동에 의해 회전된다. 구동 모터(27)는 제어부(80)에 전기적으로 접속되고, 구동이 제어되어 있다. 보빈 홀더(12)에는 보빈 홀더 회전 센서(35)가 설치되고, 제어부(80)에 전기적으로 접속되어 있다. 보빈 홀더 회전 센서(35)는 보빈 홀더(12)의 회전 속도를 검지하고, 검지 신호를 제어부(80)에 송신한다.

슬라이드 박스(16)는 기체 프레임(5)의 상하 방향이며, 슬라이드 박스(16)의 양단부에 설치된 레일(17·17)로 안내되고, 기체 프레임(5)의 상하 방향으로 이동 가능하다. 슬라이드 박스(16)는 후술하는 프리 렝스 변경 수단(9)에 의해 승강된다. 슬라이드 박스(16)는 상승함으로써 슬라이드 박스(16)에 위치 고정된 트래버스 장치(7)가 콘택트 롤러(8)(도 6)로부터 이간되고, 하강함으로써 콘택트 롤러(8)에 대하여 접근한다.

트래버스 장치(7)는 합섬(2)을 트래버싱하는 장치이며, 슬라이드 박스(16)에 대해서 위치가 고정되어 있다. 트래버스 장치(7)는 트래버스 캠(30)과, 트래버스 가이드(31)와, 트래버스 모터(28)를 구비한다. 트래버스 캠(30)은 슬라이드 박스(16) 내에 회전 가능하게 지지되고, 둘레면에 나선상의 트래버스 캠홈이 형성되어 있다. 트래버스 가이드(31)는 트래버스 캠(30)이 회전 구동함으로써 트래버스 캠홈을 따라 이동하고, 트래버스 캠(30)의 축 방향으로 왕복 운동한다. 트래버스 가이드(31)는 주행하는 합섬(2)을 좌우로 흔들면서 콘택트 롤러(8)로 안내한다. 트래버스 모터(28)는 트래버스 캠(30)을 회전 구동하고, 제어부(80)와 전기적으로 접 속됨으로써 구동이 제어되어 있다. 제어부(80)는 트래버스 모터(28)의 회전수를 제어함으로써 트래버스 속도를 변경하는 것이 가능하다.

콘택트 롤러(8)는 트래버스 장치(7)에 대하여 합섬(2)의 진행 방향의 하류측에 배치되어 있다. 콘택트 롤러(8)는 패키지(4)의 형성 중에 패키지(4)에 종동해서 회전되고, 트래버스 장치(7)에 의해 트래버싱된 합섬(2)을 계승하여 패키지(4)의 외주로 합섬(2)을 전달하는 것이다. 콘택트 롤러(8)는 암(13)의 제 1 단부(13a)측에 회전 가능하게 지지되어 있다. 암(13)의 제 2 단부(13b)는 슬라이드 박스(16)에 지지된 슬라이드바(14)에 관통되고, 슬라이드 박스(16)에 대하여 상하 방향으로 슬라이드 가능하게 되어 있다. 즉, 콘택트 롤러(8)는 암(13)을 통해 슬라이드 박스(16)에 대하여 상하 방향으로 슬라이드 가능한 구성으로 되어 있다. 콘택트 롤러(8)에는 회전 속도를 검지하는 회전 센서(40)가 설치되어 있다. 또한, 콘택트 롤러(8)는 모터(37)에 접속되어 있고, 패키지(4)의 형성을 개시할 때에 오퍼레이터가 빈 보빈(3)에 합섬(2)을 감는 실 와인딩시 및 패키지(4)의 형성이 종료되었을 때에 터릿판(6)이 회전해서 대기중인 빈 보빈(3)에 합섬(2)을 자동적으로 스위칭하는 실 스위칭시에 모터(37)에 의해 회전 구동된다.

회전 센서(40)는 패키지(4)에 종동해서 회전되는 콘택트 롤러(8)의 회전 속도를 검지하고, 그 회전 속도에 기초해서 패키지(4)의 외주 속도를 검지하는 것이다. 회전 센서(40)는 제어부(80)에 전기적으로 접속되어 있다. 제어부(80)는 회전 센서(40)가 검지하는 회전 속도가 일정하게 되도록 보빈 홀더(12)의 구동 모터(27)의 구동을 제어한다. 구체적으로는 회전 센서(40)가 검지한 값이 권취 속도에 따른 소정 값을 하회하면 제어부(80)가 구동 모터(27)의 회전 속도를 증가시키고, 반대로 검지한 값이 소정 값을 상회하면 제어부(80)가 구동 모터(27)의 회전 속도를 감소시키도록 제어한다.

프리 렝스 변경 수단(9)은 패키지(4)의 형성 중에 슬라이드 박스(16)를 승강시켜 콘택트 롤러(8)와 트래버스 장치(7) 사이에 있는 합섬(2)의 프리 렝스(FL)(도 6)를 변경 가능하게 하는 것이다. 프리 렝스 변경 수단(9)은 볼나사 기구(15)와, 위치 검지 센서(18)와, 실린더(19)를 구비한다. 여기에서, 프리 렝스(FL)란, 트래버스 장치(7)와 맞물려 있는 합섬(2)이 트래버스 장치(7)로부터 해방되어 콘택트 롤러(8)의 둘레면에 접할 때까지의 합섬(2)의 자유 길이를 말한다.

볼나사 기구(15)는 슬라이드 박스(16)를 승상시키는 부분이며, 나사봉(20)과, 볼너트(21)와, 승강 구동부(22)를 구비한다. 나사봉(20)은 기체 프레임(5)의 상하 방향을 향해서 배치되고, 기체 프레임(5)에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 볼너트(21)는 나사봉(20)에 나사 결합됨과 아울러, 슬라이드 박스(16)가 맞물려 슬라이드 박스(16)를 승강시키는 것이다.

승강 구동부(22)는 나사봉(20)을 회전 구동하는 것이며, 승강 구동부(22)에 의해 나사봉(20)이 정역 회전함으로써 슬라이드 박스(16)가 상승 및 하강한다. 승강 구동부(22)는 모터(23)와, 제 1 기어(24)와, 벨트(25)와, 제 2 기어(26)로 구성되어 있다. 모터(23)에는 제 1 기어(24)가 접속되고, 제 1 기어(24)와 제 2 기어(26) 사이에는 벨트(25)가 접속되며, 제 2 기어(26)에는 나사봉(20)이 접속되어 있다. 모터(23)가 구동됨으로써 모터(23)의 회전 구동력이 제 1 기어(24)를 통해 벨트(25)에 전달된다. 그리고, 벨트(25)가 구동됨으로써 벨트(25)의 구동력이 제 2 기어(26)에 전달되고, 그것에 의해 나사봉(20)이 회전 구동된다. 이렇게, 모터(23)의 회전 구동력이 제 1 기어(24), 벨트(25), 제 2 기어(26)의 순으로 전달됨으로써 나사봉(20)이 회전된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 모터(23)는 제어부(80)와 전기적으로 접속되어 구동이 제어된다.

실린더(19)는 실린더압에 의해 슬라이드 박스(16)의 중량의 대부분을 담당하고, 상술한 승강 구동부(22)에 의한 슬라이드 박스(16)의 승강을 작은 구동력에 의해 행하는 위한 것이다. 또한, 실린더(19)의 실린더압은 에어 공급부(36)에 의해 조정된다.

검지 센서(29)는 슬라이드 박스(16)에 설치되고, 콘택트 롤러(8)의 슬라이드 박스(16)에 대한 상대 위치를 검지함으로써 패키지(4)의 직경의 증가를 검지하는 센서이다. 검지 센서(29)는 콘택트 롤러(8)의 이동 방향에 대향해서 설치되어 있다. 상술한 바와 같이, 보빈(3)에 합섬(2)이 둘러감겨 패키지(4)의 직경이 증가하면 패키지(4)의 외주면에 접촉되어 있는 콘택트 롤러(8)는 패키지(4)의 직경의 증가에 따라 상방향으로 이동한다. 검지 센서(29)는 이 패키지(4)의 직경의 증가에 따라 상방향으로 이동해 오는 콘택트 롤러(8)를 검지함으로써 패키지(4)의 직경의 증가를 검지한다. 구체적으로는 보빈(3)에 합섬(2)이 둘러감겨 패키지(4)의 직경이 증가함으로써 패키지(4)와 접촉하는 콘택트 롤러(8)가 상방향으로 이동하여 콘택트 롤러(8)와, 검지 센서(29) 사이의 거리가 소정 거리까지 좁아지면 검지 센서(29)는 온 상태가 된다. 반대로, 콘택트 롤러(8)와, 검지 센서(29) 사이의 거리가 소정 거 리 이상 멀어지면 검지 센서(29)는 오프 상태가 된다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 검지 센서(29)는 제어부(80)에 전기적으로 접속되어 있고, 온 상태가 되면 검지 신호를 제어부(80)에 송신한다. 제어부(80)는 검지 센서(29)로부터 검지 신호를 수신하면 슬라이드 박스(16)가 정상 위치보다 하방에 있다고 판단하고, 볼나사 기구(15)에 대하여 볼너트(21)를 상승시키는 취지의 제어 신호를 송신함으로써 슬라이드 박스(16)를 정상 위치까지 상방향으로 이동시킨다. 즉, 패키지 직경의 증가에 따라서 프리 렝스(FL)를 일정하게 하기 위한 제어(권취 굵기 제어)가 행해진다.

위치 검지 센서(18)는 승강 구동부(22)의 나사봉(20)을 회전 구동하는 제 2 기어(26)에 대향해서 설치되고, 제 2 기어(26)의 회전을 검지함으로써 슬라이드 박스(16)의 위치를 검지하고, 나아가서는 슬라이드 박스(16)에 지지된 트래버스 장치(7)의 위치를 검지한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 위치 검지 센서(18)는 제어부(80)에 전기적으로 접속되어 있고, 온 상태가 되면 검지 신호를 제어부(80)에 송신한다. 구체적으로는 검지 센서(29)로부터의 검지 신호를 수신한 제어부(80)가 볼나사 기구(15)에 대하여 볼너트(21)를 상승시키는 취지의 제어 신호를 송신하면 승강 구동부(22)의 모터(23)가 회전 구동되고, 그 회전 구동력이 제 2 기어(26)까지 전달되어 제 2 기어(26)가 회전된다. 위치 검지 센서(18)는 회전되는 제 2 기어(26)의 기어 끝과 대향하면 온 상태가 되고, 제 2 기어(26)의 기어 뿌리와 대향하면 오프 상태가 된다. 제 2 기어(26)는 소정 기어수를 갖기 때문에 기어수를 카운팅함으로써 제 2 기어(26)의 회전 각도가 구해진다. 제 2 기어(26)의 회전 각도로부터 나사봉(20)의 회전 각도, 나사봉(20)의 회전 각도로부터 볼너트(21)의 이동 거리가 각각 구해지고, 최종적으로는 볼너트(21)에 의해 지지되어 있는 슬라이드 박스(16)의 위치의 검지를 통해 트래버스 장치(7)의 위치를 검지한다.

이렇게, 프리 렝스 변경 수단(9)은 트래버스 장치(7)의 위치를 검지하는 위치 검지 센서(18)를 구비하고, 제어부(80)는 패키지 직경과 프리 렝스량으로부터 미리 설정된 트래버스 장치(7)의 상승량을 제어한다.

이어서, 프리 렝스(FL)와 테이퍼 권취의 관계에 대해서 설명한다. 도 3은 프리 렝스(FL)와 트래버스 지연의 관계를 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이, 프리 렝스(FL)는 트래버스 장치(7)와 맞물려 있는 합섬(2)이 트래버스 장치(7)로부터 해방되어 콘택트 롤러(8)의 둘레면에 접할 때까지의 합섬(2)의 자유 길이이다. 프리 렝스(FL)는 트래버스 장치(7){트래버스 가이드(31)}를 콘택트 롤러(8)로부터 이간함으로써 증가시킬 수 있다. 프리 렝스(FL)가 증가하면 보빈(3)의 축 방향으로 직각인 직선과 둘러감기는 합섬(2)의 방향을 이루는 각도(능각(綾角))가 일정하면 합섬(2)이 트래버싱된 축 방향 위치{트래버스 가이드(31)의 위치}와, 합섬(2)이 실제로 콘택트 롤러(8)에 계승되는 축 방향 위치의 차(트래버스 지연)가 커진다.

이것을 도 3을 이용하여 구체적으로 설명하면 우선, 능각을 A1로 하고, 프리 렝스(FL)=FL1로 한 경우, 합섬(2)은 축 방향 위치(N1)에서 콘택트 롤러(8)에 계승되어 트래버스 지연은 D1이 된다. 즉, 합섬(2)은 트래버스 가이드(31)가 트래버스 범위의 단부에 도달했다고 해도 실제로는 트래버스 지연의 D1의 분만큼 축 방향 중앙 부근 위치에서 패키지(4)에 감긴다. 이어서, 능각을 A1인 상태로 하고, 프리 렝스(FL)=FL2로 한 경우, 합섬(2)은 축 방향 위치(N2)에서 콘택트 롤러(8)에 계승되 어 트래버스 지연은 D2가 된다. 즉, 합섬(2)은 트래버스 가이드(31)가 트래버스 범위의 단부에 도달했다고 해도 실제로는 트래버스 지연의 D2의 분만큼 축 방향 중앙부근 위치에서 패키지(4)에 감긴다. 즉, 프리 렝스(FL)를 FL1로부터 FL2까지 증가시킨 경우, 트래버스 지연의 차는 (D2-D1)이 되고, 이 트래버스 지연의 차(D2-D1)의 분만큼 축 방향 중앙 부근 위치에서 패키지(4)에 감기게 된다. 따라서, 프리 렝스(FL)를 증가시킴으로써 합섬(2)의 패키지(4)에 감기는 위치를 서서히 축 방향 중앙 부근으로 이동시킬 수 있다.

이어서, 프리 렝스(FL)를 증가시키는 제어에 대하여 설명한다. 도 4는 프리 렝스(FL)의 변화량과 패키지(4)의 권취폭 감소량의 관계를 나타내는 도면, 도 5는 프리 렝스(FL)를 일정하게 해서 권취한 경우(4a) 및 프리 렝스(FL)를 연속적으로 변화시켜 권취한 경우(4b)의 패키지(4)의 단면도이다.

상술한 바와 같이, 프리 렝스(FL)를 증가시킴으로써 패키지(4)의 축 방향의 권취폭을 서서히 좁히면서 합섬(2)을 둘러감는 테이퍼 권취를 행할 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키는 경우에 대하여 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키면 그것에 의해 패키지(4)의 권취폭이 감소하고, 패키지(4)의 권취폭 감소량이 증가한다. 여기에서, 패키지(4)의 권취폭 감소량이란, 패키지(4) 편측의 권취폭의 감소량(도 5의 D1, D2)으로 한다.

이것을 도 4 및 도 5를 이용하여 구체적으로 설명하면 프리 렝스(FL)를 FL0에서 일정하게 둘러감은 경우에는 도 5의 2점차선으로 나타내는 바와 같은 일정한 권취폭(D)의 패키지(4a)가 형성된다. 한편, 도 4에 나타내는 바와 같이, 프리 렝스(FL)를 FL0으로부터 FL1로 증가시키면 패키지(4b)의 권취폭 감소량은 D1이 되기 때문에 패키지(4b)의 권취폭은 (D-2×D1)이 된다. 또한, 프리 렝스(FL)를 FL1로부터 FL2로 증가시키면 패키지(4b)의 권취폭 감소량은 D1로부터 D2까지 변화되기 때문에 패키지(4b)의 권취폭은 (D-2×D2)가 된다. 이렇게, 프리 렝스(FL)를 일정하게 한 경우에는 일정한 권취폭으로 패키지(4a)가 형성되고(도 5의 2점차선), 프리 렝스(FL)를 연속적으로 변화시킨 경우에는 테이퍼 권취에 의해 형성된 패키지(4b)가 형성된다(도 5의 실선).

이상과 같이, 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시킴으로써 패키지(4)의 권취폭이 서서히 좁아지는 테이퍼 권취에 의해 패키지(4)를 형성할 수 있다. 즉, 와인더(1)에 있어서 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키는 제어를 행함으로써 테이퍼 권취에 의한 패키지(4)를 형성할 수 있다. 와인더(1)에 있어서 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키는 제어는 트래버스 장치(7)의 승강에 의해 행한다. 트래버스 장치(7)의 승강은 슬라이드 박스(16)의 승강을 통해 행한다.

이어서, 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키는 제어에 대해서 설명한다. 도 6은 패키지(4)의 형성 중에 있어서의 패키지(4)의 직경의 증가에 맞춰서 프리 렝스(FL)를 일정하게 하는 제어를 나타내는 도면, 도 7은 패키지(4)의 형성 중에 있어서의 패키지(4)의 직경의 증가에 맞춰서 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키는 제어를 나타내는 도면이다.

우선, 도 6에 나타내는 바와 같이, 보빈(3) 상에 합섬(2)이 둘러감기면 패키 지(4)의 권취 직경은 증가한다. 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 보빈(3) 상에 합섬(2)이 둘러감겨 어느 정도의 직경의 패키지(4)가 형성되어 있는 것으로 하고, 이 때의 패키지(4)의 반경을 r로 한다. 패키지(4)의 직경의 증가가 더 진행되어 패키지(4)의 반경이 미소량의 dr만큼 증가해서 r+dr이 되었다고 한다. 이 때, 패키지(4)에 접촉하는 콘택트 롤러(8)는 패키지(4)의 직경의 증가분(dr)만큼 슬라이드 박스(16)에 대하여 상대적으로 상승하고, 도 6의 (b)의 상태보다 슬라이드 박스(16)에 대하여 상방으로 이동한다.

콘택트 롤러(8)가 슬라이드 박스(16)에 대하여 상대적으로 상승함으로써 검지 센서(29)는 제어부(80)에 검지 신호를 보낸다. 신호를 받은 제어부(80)는 볼나사 기구(15)의 승강 구동부(22)를 구동하여 슬라이드 박스(16)를 패키지(4)의 직경의 증가분(dr)만큼 상승시킨다. 슬라이드 박스(16)를 상승시킴으로써 콘택트 롤러(8)가 슬라이드 박스(16)에 대하여 상대적으로 하강하고, 콘택트 롤러(8)의 슬라이드 박스(16)에 대한 위치를 원래의 위치로 되돌리도록 제어한다. 이렇게, 패키지 직경이 증가한 분만큼 슬라이드 박스(16)를 상승시키는 제어를 행하면 프리 렝스(FL)는 일정하게 된다. 따라서, 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키기 위해서는 슬라이드 박스(16)를 패키지 직경이 증가한 분보다 크게 상승시킬 필요가 있다.

그래서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 와인더(1)에 있어서 패키지(4)의 형성 중에 있어서의 패키지(4)의 직경의 증가에 맞춰서 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키는 제어를 행하는 경우에는 패키지 직경이 증가한 만큼, 슬라이드 박스(16)를 상승시키는 것에 추가해서 소망의 프리 렝스(FL)까지 증가시키기 위해서 볼나사 기구(15)의 승강 구동부(22)를 구동시켜서 슬라이드 박스(16)를 연속적으로 상승시킨다. 슬라이드 박스(16)를 상승시키면 콘택트 롤러(8)는 자체 중량에 의해 슬라이드 박스(16)에 대하여 상대적으로 하강하고, 패키지(4)에 접촉된 상태를 유지한다. 한편, 트래버스 장치(7)는 슬라이드 박스(16)에 고정되어 있기 때문에 슬라이드 박스(16)와 함께 상승한다. 이 결과, 트래버스 장치(7)와 콘택트 롤러(8) 사이의 합섬(2)의 프리 렝스(FL)는 연속적으로 증가한다{도 7의 (b)}.

이어서, 슬라이드 박스(16)의 상승량의 제어에 대하여 설명한다. 도 8은 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시킨 경우의 프리 렝스(FL)와 패키지(4)의 권취 직경(d)의 관계를 나타내는 도면, 도 9는 프리 렝스(FL)가 일정한 경우의 프리 렝스(FL)와 패키지(4)의 권취 직경(d)의 관계를 나타내는 도면이다.

상술한 바와 같이, 와인더(1)에 있어서는 슬라이드 박스(16)를 상승시킴으로써 프리 렝스(FL)의 제어를 행한다. 슬라이드 박스(16)의 상승은 프리 렝스 변경 수단(9)에 의해 행하는 것이지만 프리 렝스 변경 수단(9)은 패키지(4)의 권취 직경의 변화량(증가분) 및 프리 렝스(FL)의 증가량으로부터 도출되는 슬라이드 박스(16)의 상승량에 따라 슬라이드 박스(16)의 상승을 제어한다.

슬라이드 박스(16)의 상승량은 「패키지(4)의 형성 중에 있어서의 패키지(4)의 직경의 증가분」과, 「프리 렝스(FL)의 증가분」을 합산한 것이다.

「프리 렝스(FL)의 증가분」은 미리 계산된 「패키지 직경 계산값」과, 패키지(4)의 권취 직경과 프리 렝스(FL)의 증가분의 조합에 의해 설정된 「설정값」으로부터 계산된다.

여기에서, 상기의 「패키지 직경 계산값」은 「콘택트 롤러(8)의 회전수」와, 「콘택트 롤러(8)의 직경」과, 「보빈 홀더(12)의 회전수」로부터 계산된다.

또한, 상기의 「설정값」은 「패키지(4)의 권취 직경」과 「프리 렝스(FL)의 증가분」의 조합이 미리 결정되어 있고, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같은 관계가 되도록 설정되어 있다.

여기에서, 슬라이드 박스(16)의 상승량을 도 8에 기초하여 구체적으로 설명하면 우선, 패키지(4)의 권취 개시 직경(d0)에 대하여 프리 렝스(FL)를 FL0으로 설정한다. 그리고, 패키지(4)의 권취 직경(d1)에 대하여 프리 렝스(FL)를 FL1로 설정하고, 슬라이드 박스(16)의 상승량을 계산한다. 또한, 패키지(4)의 권취 직경(d2)에 대하여 프리 렝스(FL)를 FL2로 설정하고, 슬라이드 박스(16)의 상승량을 계산한다.

이렇게, 슬라이드 박스(16)의 상승량을 계산하면서 슬라이드 박스(16)를 상승시킴으로써 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시켜 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 패키지(4)의 권취폭을 서서히 좁힌다. 또한, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 프리 렝스(FL)를 일정하게 한 경우에는 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 패키지(4)의 권취폭은 일정하게 된다.

도 10은 패키지(4)의 권취 시간과 슬라이드 박스(16)의 상승량의 관계를 나타내는 도면이다. 도 10의 실선은 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시킨 경우의 슬라이드 박스(16)의 상승량의 변화, 도 10의 2점차선은 프리 렝스(FL)를 일정하게 한 경우의 슬라이드 박스(16)의 상승량의 변화를 나타낸다.

도 10의 2점차선으로 나타내는 바와 같이, 와인더(1)는 프리 렝스(FL)를 일정하게 한 경우이어도 합섬(2)이 보빈(3)에 둘러감김에 따라(권취 시간이 경과함에 따라) 슬라이드 박스(16)를 상승시킨다. 이것은 상술한 바와 같이, 합섬(2)이 보빈(3)에 둘러감김에 따라 패키지(4)의 패키지 직경이 증가함으로써 프리 렝스(FL)를 일정하게 하기 위한 제어(권취 굵기 제어)를 행하기 때문이다. 또한, 도 10의 실선으로 나타내는 바와 같이, 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시킨 경우라도 상술한 패키지(4)의 패키지 직경의 증가가 발생되기 때문에 와인더(1)는 패키지 직경의 증가분을 고려해서 슬라이드 박스(16)를 상승시킨다.

그런데, 와인더(1)와 같은 보빈(3)을 콘택트 롤러(8)에 접촉시키면서 회전시켜 합섬(2)을 트래버싱 권취하면서 패키지(4)를 형성시키는 실 권취기에 있어서는 패키지(4)의 양단에 있어서의 합섬(2)의 턴부에 있어서 실 밀도가 집중됨으로써 패키지(4)의 양단이 중앙부에 비해서 높아지는 가장자리가 높은 현상이 발생되는 경우가 있다. 이 가장자리가 높은 현상을 해소하기 위해서 패키지(4)와 콘택트 롤러(8)의 접촉 상태를 유지하면서 패키지(4)의 형성 중에 프리 렝스(FL)를 일시적으로 증가시킨 후, 원래의 프리 렝스(FL)로 되돌리는 동작을 행하는 경우가 있다.

지금까지의 설명에 있어서는 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키는 경우로 설명했지만, 본 발명에 있어서의 와인더(1)에 있어서는 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키는 경우 뿐만 아니라 증가와 감소를 반복하면서 프리 렝스(FL)를 점차 증가시키는 경우에 있어서도 동일한 효과가 얻어진다. 즉, 프리 렝스(FL)를 일시적으로 감소시켜도 패키지(4)의 형성 기간을 통해서 프리 렝스(FL)가 점차 증가하도 록 프리 렝스(FL)를 제어하면 좋다. 따라서, 상기 가장자리가 높은 현상을 해소하기 위해서 프리 렝스(FL)를 일시적으로 증가시킨 후, 원래의 프리 렝스(FL)로 되돌리는 동작을 반복하는, 즉, 프리 렝스(FL)의 증감을 반복하면서 프리 렝스(FL)를 부분적으로 증감시킴으로써 가장자리가 높은 현상 및 트래버싱 탈락을 방지할 수 있다. 이하, 프리 렝스(FL)의 증감을 반복하면서 프리 렝스(FL)를 실질적으로 증가시키는 경우에 대해서 설명한다.

도 11은 프리 렝스(FL)의 증감을 반복하면서 프리 렝스(FL)를 실질적으로 증가시키는 경우의 패키지(4)의 권취 시간과 슬라이드 박스(16)의 상승량의 관계를 나타내는 도면이다. 도 11의 실선은 프리 렝스(FL)의 증감을 반복하면서 프리 렝스(FL)를 실질적으로 증가시키는 경우의 슬라이드 박스(16)의 상승량의 변화, 도 11의 2점차선은 프리 렝스(FL)를 일정하게 한 경우의 슬라이드 박스(16)의 상승량의 변화를 나타낸다.

도 11의 실선으로 나타내는 바와 같이, 슬라이드 박스(16)를 일시적으로 크게 상승시킴으로써 패키지(4)의 권취폭이 일시적으로 크게 감소하고, 패키지(4)의 양단에서 실 밀도가 집중되는 것을 방지할 수 있기 때문에 가장자리가 높은 현상을 방지할 수 있다. 한편, 도 11의 실선으로 나타내는 바와 같이, 슬라이드 박스(16)의 상승량은 실질적으로 증가하고 있기 때문에 패키지(4)를 테이퍼 권취에 의해 형성할 수 있다.

이상으로 설명한 본 실시예에 의하면 와인더(1)는 프리 렝스 변경 수단(9)이 패키지(4)의 형성 중, 프리 렝스(FL)를 점차 증가시킨다는 점에서 합섬(2)이 트래 버싱된 축 방향 위치와, 합섬(2)이 콘택트 롤러(8)에 계승되는 축 방향 위치의 차가, 즉, 트래버스 지연이 서서히 증가한다. 이것에 의해 합섬(2)을 권취할 때에 패키지(4)의 축 방향의 권취폭이 서서히 좁혀지게 되고, 테이퍼 권취에 의해 패키지(4)를 형성할 수 있어 트래버싱 탈락되기 쉬운 사조이어도 트래버싱 탈락시키지 않고 권취할 수 있다.

또한, 와인더(1)는 프리 렝스 변경 수단(9)이 트래버스 장치(7)를 콘택트 롤러(8)에 대하여 합섬(2)의 진행 방향 상류측으로 이동시킴으로써 프리 렝스를 점차 증가시킨다는 점에서 콘택트 롤러(8)를 항상 패키지(4)에 접촉시킨 상태에서 프리 렝스(FL)를 증가시킬 수 있다. 이 때문에, 프리 렝스(FL)를 증가시키는 경우이어도 트래버스 장치(7)에 의해 트래버싱된 합섬(2)을 적확하게 계승하고, 적확하게 패키지(4)의 외주로 전달할 수 있기 때문에 권취 불량 등에 의한 불량 패키지의 형성을 방지할 수 있다.

또한, 와인더(1)는 프리 렝스 변경 수단(9)이 트래버스 장치(7)의 위치를 검지하는 위치 검지 센서(18)를 구비하고, 위치 검지 센서(18)의 검지 결과에 따라 트래버스 장치(7)의 이동을 제어한다는 점에서 트래버스 장치(7)의 위치를 프리 렝스(FL)의 제어로 피드백할 수 있고, 소망의 프리 렝스(FL)에 의해 정밀도 좋게 제어할 수 있다. 또한, 위치 검지 센서(18)에 의해 슬라이드 박스(16)의 위치를 검지함으로써 슬라이드 박스(16)의 상승 위치가 정상인지의 여부를 판단한다. 이것에 의해 불량 패키지의 형성을 방지할 수 있다.

또한, 와인더(1)는 프리 렝스 변경 수단(9)이 패키지(4)의 권취 직경의 증대 및 프리 렝스(FL)의 증가량에 따라 트래버스 장치(7)의 이동을 제어하기 때문에 패키지(4)의 테이퍼 형상을 임의의 형상으로 설정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 와인더(1)의 정면도.

도 2는 와인더(1)의 시스템도.

도 3은 프리 렝스(FL)와 트래버스 지연의 관계를 나타내는 도면.

도 4는 프리 렝스(FL)의 변화량과 패키지(4)의 권취폭 감소량의 관계를 나타내는 도면.

도 5는 프리 렝스(FL)를 일정하게 해서 권취한 경우(4a) 및 프리 렝스(FL)를 연속적으로 변화시켜서 권취한 경우(4b)의 패키지(4)의 단면도.

도 6은 패키지(4)의 형성 중에 있어서의 패키지(4)의 직경의 증가에 맞춰서 프리 렝스(FL)를 일정하게 하는 제어를 나타내는 도면.

도 7은 패키지(4)의 형성 중에 있어서의 패키지(4)의 직경의 증가에 맞춰서 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시키는 제어를 나타내는 도면.

도 8은 프리 렝스(FL)를 연속적으로 증가시킨 경우의 프리 렝스(FL)와 패키지(4)의 권취 직경(d)의 관계를 나타내는 도면.

도 9는 프리 렝스(FL)가 일정한 경우의 프리 렝스(FL)와 패키지(4)의 권취 직경(d)의 관계를 나타내는 도면.

도 10은 패키지(4)의 권취 시간과 슬라이드 박스(16)의 상승량의 관계를 나타내는 도면.

도 11은 프리 렝스(FL)의 증가와 감소를 반복하면서 프리 렝스(FL)를 실질적으로 증가시키는 경우의 패키지(4)의 권취 시간과 슬라이드 박스(16)의 상승량의 관계를 나타내는 도면.

Claims

패키지를 형성하는 사조 권취기로서:

패키지 형성 중에 상기 패키지에 접촉하는 콘택트 롤러,

상기 콘택트 롤러에 대하여 사조의 진행 방향 상류측에 배치되는 트래버스 장치, 및

상기 패키지 형성 중에 상기 콘택트 롤러와 상기 트래버스 장치 사이에 있는 상기 사조의 프리 렝스를 변경할 수 있는 프리 렝스 변경 수단을 구비하고;

상기 패키지 형성 중, 상기 프리 렝스를 실질적으로 증가시켜 상기 패키지 단면을 테이퍼상으로 해서 권취하도록 한 것을 특징으로 하는 사조 권취기.
제 1 항에 있어서, 상기 패키지의 권취 개시로부터 권취 종료에 이르기까지 상기 프리 렝스를 증가시켜서 테이퍼 권취를 행하는 것을 특징으로 하는 사조 권취기.
제 1 항에 있어서, 상기 프리 렝스를 부분적으로 증감시키면서 권취를 행하고, 상기 패키지 직경의 증가에 따라 전체적으로 상기 프리 렝스를 증가시켜 권취하는 것을 특징으로 하는 사조 권취기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프리 렝스 변경 수단은 상기 트래버스 장치를 상기 콘택트 롤러에 대하여 상기 사조의 진행 방향 상류측으로 이동시킴으로써 상기 프리 렝스를 증가시키는 것을 특징으로 하는 사조 권취기.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프리 렝스 변경 수단은 상기 트래버스 장치의 승강 위치를 검지하는 위치 검지 센서를 구비하고, 상기 패키지 직경과 프리 렝스량으로부터 미리 설정된 상기 트래버스 장치의 승강량을 검지하고, 제어하는 승강량 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 사조 권취기.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프리 렝스 변경 수단은 상기 패키지의 권취 직경의 변화량 및 상기 프리 렝스의 증가량에 따라 상기 트래버스 장치의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 사조 권취기.
패키지를 형성하는 사조 권취 방법으로서:

상기 패키지 형성 중, 권취 개시로부터 권취 종료까지 상기 프리 렝스를 실질적으로 증가시킴으로써 패키지 단면을 테이퍼상으로 해서 권취하도록 한 것을 특징으로 하는 사조 권취 방법.