KR20150138313A - 탄성사 공급시의 드래프트 제어 방법 - Google Patents

탄성사 공급시의 드래프트 제어 방법 Download PDF

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Abstract

장력을 모니터링하면서 실의 드래프트를 최대화하는 것을 허용하는, 실을 권출하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은 탄성사를 포함하는 실 포장을 제공하고; 상기 탄성사를 위한 선정된 드래프트를 선택하고; 실 포장으로부터의 탄성사를, 구동 롤의 속도에 대한 실 가공 장비에서의 실의 속도의 비에 의해 결정되는 선정된 드래프트로 구동 롤로부터 실 가공 장비로 권출하고; 탄성사의 장력을 측정하고; 상기 장력이 임계 수준에 도달한 경우에 경보를 제공하는 것을 포함한다.

Description

탄성사 공급시의 드래프트 제어 방법 {PROCESS FOR DRAFT CONTROL ON FEEDING OF ELASTIC YARN}
본 발명은 텍스타일 물품 제조에서 탄성사 혼입 동안에 탄성사의 드래프트(draft)를 제어함으로써 활용도를 최대화하는 방법에 관한 것이다.
관련 기술 설명
탄성사를 포함하는 텍스타일 물품, 예컨대 직물 및 부직 물품은, 실이 텍스타일 또는 실 가공 장비에 공급될 때의 실의 일관되지 않은 장력으로 인해 제품이 변동될 수 있다. 실을 실 포장으로부터 권출하여 실 가공 장비에 공급한 후에 실의 장력의 일관성을 개선하려고 함으로써 일관된 품질의 텍스타일 물품을 제공하려는 여러 시도가 있었다.
예를 들어, 장력 변동에 대한 관심은 하르츠하임(Hartzheim)의 미국 특허 출원 공개 번호 2007/0152093 ("하르츠하임")에서 다루어졌다. 하르츠하임은 탄성사의 권출로부터 실 가공 장비에의 실의 도입까지의 실 장력의 변동을 감소시키는 장력 제어 장치를 도입함으로써 이러한 문제를 해결한다. 이는 단일 루프 장력 제어 시스템에 의해 달성된다.
장력 제어의 또 다른 예는 바레아(Barea)의 국제 출원 WO 2007/00611 A1 ("바레아")에서 발견된다. 또한, 바레아는 실의 일정한 장력을 제공하기 위한 이중 루프 장력 제어 장치를 제공함으로써 개선되는 실 가공에서의 장력 제어의 해결책을 제공한다.
장력 제어 장치는, 탄성사의 장력의 일관성을 유지하기에는 유용하지만, 장력 변동이 상업적으로 허용되는 제품을 제공할 수 있는 용도를 수용하지 못한다. 직물 또는 부직물, 예컨대 위생 용품 및 기저귀를 포함할 수 있는 특정 텍스타일 제품에 대해, 탄성 섬유의 일관된 드래프트를 최대화하고 유지하여 활용도 및 생산량을 최대화하는 것은 동등하게 중요한, 일부 경우에는 더 중요한 목표이다. 탄성사의 드래프트를 최대화하며 또한 실 장력의 허용되지 않는 스파이크에 의해 야기된 파단으로 인한 실 가공 장비의 중단 시간을 감소 또는 제거하는 목표를 달성하는 방법이 필요하다.
실이 선정된 드래프트로 이용될 때, 텍스타일 제조업체는 텍스타일 제품의 수율을 최대화하는 능력을 갖는다. 이것은 각 실 포장의 가장 효율적인 이용을 허용한다. 따라서, 장력이 허용되지 않을 정도로 낮은 수준에 도달한 경우에 실의 드래프트를 증가시킬 수 있다.
(a) 탄성사를 포함하는 실 포장을 제공하고;
(b) 탄성사를 위한 선정된 드래프트를 선택하고;
(c) 실 포장으로부터의 상기 탄성사를, 구동 롤의 속도에 대한 실 가공 장비에서의 실의 속도의 비에 의해 결정되는 선정된 드래프트로 구동 롤로부터 실 가공 장비로 권출하고;
(d) 탄성사의 장력을 측정하고;
(e) 장력이 임계 수준에 도달한 경우에 경보를 제공하는 것
을 포함하는, 실 가공에 사용하기 위해 실 포장으로부터 탄성사를 권출하는 것에 의해, 장력 스파이크 또는 실의 장력이 임계 수준에 도달한 경우를 모니터링하고 수용하면서 탄성사의 드래프트를 최대화하여 생산성을 증가시킬 수 있다.
선정된 드래프트는 실 가공 장비에 의해 제조되는 원하는 제품에 필요한 바와 같은 원하는 최대 드래프트 또는 다른 드래프트일 수 있다. 경보는, 특히 작업자에게 실 파단이 일어날 것 같다는 것을 통지하고/거나, 작업자에게 실 장력을 감소시켜야 한다는 것을 통지하고/거나, 실 장력을 자동으로 조정할 것이라는 신호를 제공하는 것과 같은 임의의 다수의 목적을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 개략도이다.
탄성사를 권출하는 방법은 (a) 탄성사를 포함하는 실 포장을 제공하고; (b) 상기 탄성사를 위한 선정된 드래프트를 선택하고; (c) 상기 실 포장으로부터의 상기 탄성사를, 구동 롤의 속도에 대한 실 가공 장비에서의 상기 실의 속도의 비에 의해 결정되는 상기 선정된 드래프트로 구동 롤로부터 실 가공 장비로 권출하고; (d) 상기 탄성사의 장력을 측정하고; (e) 상기 장력이 임계 수준에 도달한 경우에 경보를 제공하는 것을 포함한다. 이러한 임계 수준은 임계 고장력 수준 또는 임계 저장력 수준일 수 있다.
실 가공 또는 텍스타일 제조 장비에 사용하기 위한 실을 권출하는 이러한 방법은 다양한 상이한 최종 용도 또는 응용에 유용하다. 한 적합한 권출 방법은 오버 엔드 테이크-오프(over end take-off)(OETO))로도 불리는 오버 엔드(over end) 권출로 알려져 있다. 오버 엔드 테이크-오프 방법에서는, 스레드(thread)가 포장으로부터 당겨질 때 스레드가 횡단하는 경로의 일반적인 방향으로 포장의 회전축이 가리키도록 스레드의 포장을 권출 스탠드 상에 고정식으로 장착한다. 그러나, 오버 엔드 테이크-오프 방법에서는, 스레드가 포장으로부터 당겨지고 있을 때 스레드의 포장은 회전하지 않는다. 오히려, 스레드는 스풀의 말단 위에서 스풀로부터 나온다. 스레드가 스풀을 떠나옴에 따라, 출발 장소는 스풀의 원주 둘레를 회전하여서, 스레드가 처음에 횡단한 경로는 사실상 회전성이도록 한다. 더 낮은 속도에서는, 스레드가 스풀 상의 정확히 12시 위치를 통과하고 6시 위치에 떨어진다. 더 높은 속도에서는, 스레드 회전 작용이 스레드의 일반적인 이동 방향에 대해 본질적으로 수직으로 작용하는 구심력을 구현하며, 그에 의해 스풀을 떠나온 스레드는 루프, 점프 로프 또는 후프, 또는 풍선 작용과 매우 유사하다. 모든 이러한 작용은 스레드의 작용을 "로핑"(loping) 작용이라고 부르는 것에 포함되도록 의도된다. 이러한 로핑 작용은 제어되고 감소되어서, 스레드가 미리 결정된 경로를 따라서 제어된 장력 및 방향으로, 제어되고 변화가능하지만 일반적으로는 일정한 수준의 장력으로 제조 공정에 전달되고 공급되도록 하는 방식으로 유도될 수 있도록 해야 한다. 일반적으로 일정한 수준의 장력에 도달시에, 이러한 점착성 스레드의 오버 엔드 분배에서 고유한 장력 스파이크 및 다른 장력 변동은 권출 및 공급 메카니즘 내에서 소산되어야 한다.
스풀이 제위치에 고정되어 있기 때문에, 작업자는 첫 번째 활성 스풀의 후미 말단을 다음 라인의 리버스 스풀의 선두 말단에 묶어서, 활성 스풀이 소진된 경우에 활성 스풀의 후미 말단이 공급물을 리버스 스풀에 자동으로 전달하도록 할 수 있으며, 그에 의해 스풀을 교체하기 위해 제조 공정을 중단할 필요가 없다. 따라서, 오버 엔드 공급은 스레드 공급원이 전부 사용되지는 않은 교체된 스풀 상에서의 스레드의 상기 언급된 소모, 뿐만 아니라 이러한 스풀 교체와 연관된 중단, 시동 시간을 본질적으로 피한다. 이에 따라, 오버 엔드 공급은 물질 이용 및 생산 산출량 둘 다와 관련된 내재 비용 절감을 구현하며, 그에 의해 오버 엔드 권출은 점착성 스레드를 권출하고 이러한 점착성 스레드를 제조 공정에 공급하기 위한 바람직한 기술이다. 또한, 실의 점착성을 감소시키기 위한 첨가제가 또한 공지되어 있다. 일부 측면의 실은 점착방지 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면으로부터 더 명백해질 것이며, 도면은 비제한적 예로서 제공되고, 여기서 단지 도면은 한 실시양태의 장치의 개략도이다.
상기 도면을 참조하면, 본 발명의 장치는 텍스타일 기계(T), 예를 들어 기저귀 제조 기계, 즉 상기 기계에 의해 작업되는 상응하는 실이 권출되는 각 스풀이, 1 미터 내지 수십 미터로 다양할 수 있는 거리에 위치하는 텍스타일 기계에 실(F)을 공급하는 것을 제어하는데 사용된다. 이러한 예에서는, 실(F)이 공지된 머리-꼬리 방식으로 또 다른 스풀(1)에 연결된 스풀(2)로부터 권출된다. 이는 실을 텍스타일 기계에 의해 연속적으로 가공하여 스풀이 빈 경우의 중단을 피하는 것을 가능하게 한다. 실은 상기 기재된 오버 엔드 테이크오프 방법으로 권출될 수 있다. 스풀(2)을 떠나온 후, 실(F)은 통상의 스레드 가이드(3)를 통과하며, 이는 두 스풀(1) 및 (2) 전방에 위치하여, 상기 스풀의 축 둘 다가 스레드 가이드의 중심과 일치하여 첫 번째 스풀이 빈 경우에 두 스풀의 정규 전환 및 권출이 허용되도록 할 수 있다. 스레드 가이드(3)와 협동한 후, 실(F)은 장력을 측정하고 실 드래프트를 조정하기 위한 장치(10)와 협동한다. 공지된 유형의 이러한 장치(10)는 도면에 나타낸 예에서, 실(F)측에서 예를 들어 브러쉬리스(brushless) 유형의 그 자체의 전기 모터(4B)에 의해 구동되는 회전 요소(4A)를 포함하는 구동 롤(4), 및 통상의 장력 센서(5)를 포함한다. 장치(10)의 이들 부품(4) 및 (5)은, 센서(5)에 의해 측정된 장력 데이터를 기준으로 하여 실의 드래프트에 조정치를 제공할 수 있는 마이크로프로세서 유형(6)과 같은 제어 회로 또는 유닛에 연결된다. 실 드래프트는 회전 요소 속도 신호(9A) 및 제조 라인 속도 신호(9B)와 커플링된 마이크로프로세서(6)에 의해 계산되고 제어될 수 있다. 속도 신호(9A)를 회전 요소 모터(4B)로부터 얻고, 제조 라인 속도 신호(9B)와 비교한다. 제어 알고리즘 (제어 루프(12))이 회전 요소 모터(4B)의 속도를 전형적으로 제조 라인 속도의 분율인 미리 결정된 설정점으로 설정한다. 이러한 방식으로, 탄성 스레드의 신장(elongation)이 일차 제어 루프로서 관리될 것이다.
스레드의 신장을 일차 제어로서 관리하는 것은 가먼트/기저귀 생산업체가 탄성 스레드의 수율을 최대화하는 것 (소모를 최소화하는 것)을 허용한다. 장력 제어 루프의 설정점 및 측정치를 사용하여 일차 실 신장 제어 루프를 정밀 조율하고, 원하는 바에 따라 경보를 발생시켜 스레드 파단으로 인한 제조 라인 중단 시간을 피할 수 있다.
마이크로프로세서(6)가 임계 장력 수준을 감지하는 경우에, 경보가 촉발된다. 이는 시각 경보, 가청 경보 또는 신호일 수 있다. 경보가 신호를 제공하는 경우에, 이는 구동 롤의 속도를 증가시킴으로써 탄성사 드래프트의 장력을 감소시킬 수 있다. 대안적으로, 실 가공 장비의 속도를 감소시킴으로써 드래프트를 감소시킬 수 있다.
임의적인 제2의 센서(7)가 또한 센서(5)의 대체물로서 또는 센서(5)에 추가로 사용될 수 있다. 제2의 센서(7)가 센서(5)를 대체하는 경우에, 센서(7)는 상기 기재된 동일 기능을 제공한다. 제2의 센서(7)가 센서(5)에 추가로 포함된 경우에, 센서(7)는 스레드라인에서 장력을 감지하기 위한 추가의 지점을 제공하며, 이는 마이크로프로세서(6)와 소통하여 실의 드래프트를 조정하도록 하는 경보 또는 신호를 제공한다.
탄성사는 임의의 적합한 탄성사, 예컨대 스판덱스, 라스톨 또는 폴리에스테르 이성분 섬유, 예컨대 미국 캔자스주 위치타 소재의 인비스타(INVISTA)로부터의 라이크라(LYCRA)® T400® 섬유일 수 있다.
드래프트는 실 가공/제조 장비를 위한 임의의 적합한 드래프트일 수 있다. 예는 드래프트가 약 1.5 내지 약 5.5, 또는 약 2.5 내지 약 5, 또는 약 3 내지 4인 경우를 포함한다. 선정된 드래프트는 탄성사의 최대 드래프트일 수 있다.
임계 고장력 수준은 실 가공 장비에 대해 중단 시간을 초래할 수 있는 실 파단이 발생할 수 있음을 시사한다. 임계 고장력 수준은 약 0.1 gmf/데시텍스 이상이다. 임계 저장력 수준은 약 0.02 gmf/데시텍스일 수 있다.
일부 실시양태의 방법은 (f) 드래프트를 감소시킨 후에 상기 장력을 측정하고; (g) 상기 임계점 미만으로의 장력 감소 이후에 드래프트를 선정된 드래프트로 증가시키는 것을 또한 포함할 수 있다.
현재 본 발명의 바람직한 실시양태로 여겨지는 것을 기재하였지만, 공상의 기술자는 본 발명의 취지에서 벗어남이 없이 변화 및 변경이 이루어질 수 있고, 본 발명의 진정한 범주 내에 있는 이러한 모든 변화 및 변경을 포함하도록 의도한다는 것을 인식할 것이다.

Claims (13)

  1. (a) 탄성사를 포함하는 실 포장을 제공하고;
    (b) 상기 탄성사를 위한 선정된 드래프트를 선택하고;
    (c) 상기 실 포장으로부터의 상기 탄성사를, 구동 롤의 속도에 대한 실 가공 장비에서의 상기 실의 속도의 비에 의해 결정되는 상기 선정된 드래프트로 구동 롤로부터 실 가공 장비로 권출하고;
    (d) 상기 탄성사의 장력을 측정하고;
    (e) 상기 장력이 임계 수준에 도달한 경우에 경보를 제공하는 것
    을 포함하는, 실 가공에 사용하기 위해 실 포장으로부터 탄성사를 권출하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임계 수준이 임계 고장력 수준 또는 임계 저장력 수준인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 드래프트가 약 1.5 내지 약 5.5인 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 임계 고장력 수준이 약 0.1 gmf/데시텍스 이상인 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 임계 저장력 수준이 약 0.02 gmf/데시텍스인 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 경보가 가청 경보인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 경보가, 구동 롤의 속도를 증가시킴으로써 탄성사 드래프트의 장력을 감소시키도록 하는 신호를 제공하는 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 드래프트를 감소시키도록 하는 상기 신호가, 상기 장력이 상기 임계 수준에 도달한 경우의 상기 드래프트의 자동 조정을 포함하는 것인 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 드래프트를, 상기 실 가공 장비의 속도를 감소시킴으로써 감소시키는 것인 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    (f) 상기 드래프트를 감소시킨 후에 상기 장력을 측정하고,
    (g) 상기 임계점 미만으로의 장력 감소 이후에 드래프트를 상기 선정된 드래프트로 증가시키는 것
    을 추가로 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 탄성사가 점착방지 첨가제를 포함하는 것인 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 선정된 드래프트가 상기 탄성사의 최대 드래프트인 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 경보가, 상기 탄성사가 파단될 수 있음을 작업자에게 경고하는 것인 방법.
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