KR20190134643A - 금속 모노필라멘트의 장력을 제어하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 설비 - Google Patents

금속 모노필라멘트의 장력을 제어하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 설비 Download PDF

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KR20190134643A
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꽁빠니 제네날 드 에따블리세망 미쉘린
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Abstract

금속 모노필라멘트(4)의 장력을 제어하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트(4)를 권선하기 위한 설비(2)가: - 모노필라멘트의 장력을 제어하기 위한 장치(6), - 모노필라멘트를 권선하기 위한 장치(8)를 포함한다. 제어 장치(6)는: 프레임(10), 모노필라멘트(4)의 장력 및 제어 풀리의 중량의 영향 하에서 자유롭게 이동되는 제어 풀리(12), 모노필라멘트(4)의 권선 장력의 표시자의 임계 문턱값을 검출하기 위한 수단(16)을 포함한다. 권선 장치(8)는: 권선 스풀(18) 및 권선 스풀(18)을 회전시키기 위한 구동 수단(22)을 포함한다. 설비(2)는, 표시자가 임계 문턱값에 도달할 때 권선 스풀(18)의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 구동 수단(22)을 제어하기 위한 수단(24)을 포함한다.

Description

금속 모노필라멘트의 장력을 제어하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 설비
본 발명의 대상은 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 설비이다.
본 발명은 임의의 유형의 금속 모노필라멘트에 그리고 특히 타이어에서 사용하기 위한 금속 보강재를 형성하는 탄소강 모노필라멘트에 관한 것이다.
하기의 순서로, 금속 모노필라멘트가 이동되는 방향으로, 금속 모노필라멘트를 인발하기 위한 장치, 금속 모노필라멘트를 직선화하기 위한 장치, 및 금속 모노필라멘트가 주위에 권선되는 저장 릴을 포함하는, 금속 모노필라멘트가 저장될 수 있도록 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 장치를 포함하는 금속 모노필라멘트를 제조하기 위한 설비가 종래 기술로부터 알려져 있다.
이러한 금속 모노필라멘트가 플라이(ply)에서 그리고 이어서 타이어에서 직접적으로 이동되도록 의도됨에 따라, 인발 장치로부터 전달되는 금속 모노필라멘트는, 여러 개의 이러한 금속 모노필라멘트의 스킴-코팅(skim-coating)에 의해서 형성된 플라이의 편평도와 관련된 임의의 문제점을 방지하기 위해서 가능한 한 가장 작은 곡률을 갖는 모노필라멘트인 것이 바람직할 수 있다. 구체적으로, 비-평면형 플라이는, 타이어를 제조할 때 플라이들을 컷팅하고 함께 버팅(butting)하는데 있어서 문제점을 초래한다.
직선화 장치와 권선 장치 사이에 위치된 장력 조절 장치가 종래 기술로부터 알려져 있다. 그러나, 본 발명자는, 그러한 장력 조절 장치가, 금속 모노필라멘트에 인가하는 최소 장력으로 인해서, 금속 모노필라멘트의 권선 단계 중에, 금속 모노필라멘트의 정확한 스킴-코팅 및 편평한 플라이의 획득을 가능하게 하기 위해서 용인될 수 있는 레벨을 넘어서는 부가적인 곡률을 금속 모노필라멘트에 도입한다는 것을 발견하였다.
그에 따라, 금속 모노필라멘트의 권선 단계 중에 금속 모노필라멘트 내로 부가적인 곡률을 도입하는 것을 제한하거나 심지어 제거할 수 있게 하는 설비 및 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은, 직선적인 금속 모노필라멘트의 획득을 가능하게 하는 권선 및 장력-조절 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해서, 본 발명의 하나의 대상은 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 설비이며, 그러한 설비는:
- 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하는 조절 장치,
- 금속 모노필라멘트가 이동되는 방향으로 조절 장치의 하류에 배열되고 금속 모노필라멘트를 권선하는 권선 장치를 포함하고,
조절 장치는:
- 프레임,
- 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하는 적어도 하나의 조절 풀리로서, 조절 풀리는 조절 풀리의 회전 축을 중심으로 프레임에 대해서 회전될 수 있게 장착되고, 조절 풀리의 회전 축에 실질적으로 수직인 방향으로 프레임에 대해서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착되고, 금속 모노필라멘트의 장력의 그리고 조절 풀리의 중량의 영향 하에서 프레임에 대해서 병진운동적으로 자유롭게 이동되도록 설계되는, 적어도 하나의 조절 풀리,
- 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트의 권선 장력의 표시자(indicator)의 적어도 하나의 임계 문턱값을 검출하는 검출 수단을 포함하고,
권선 장치는:
- 권선 축을 중심으로 회전 운동 가능한 권선 릴,
- 권선 축을 중심으로 하는 권선 릴의 회전을 구동하는 구동 수단을 포함하고,
그러한 설비는, 구동 수단을 조절하고 구동 수단 및 검출 수단에 연결되어, 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 권선 릴의 회전 속력을 감소시키는 조절 수단을 포함하고, 그러한 조절 수단은, 임계 상한 권선 장력 값이 1000 g 이하가 되게 하는 방식으로 배열된다.
유리하게, 본 발명에 따른 설비는 권선 단계 중에 금속 모노필라멘트 내로 부가적인 곡률이 도입되는 것을 감소 또는 심지어 제거할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 발명자는, 금속 모노필라멘트의 권선 단계 중에 부가적인 곡률의 도입의 주요 원인이 금속 모노필라멘트 내의 과다하게 큰 권선 장력이라는 것을 발견하였다.
본 발명에 따른 설비로 인해서, 그리고 특히 조절 풀리 또는 풀리들의 자유 운동으로 인해서, 금속 모노필라멘트에 인가되는 장력은 풀리 또는 풀리들의 중량, 풀리의 수, 권선 속력 및 그 제어에만 의존한다. 따라서, 허용 가능한 부가적인 곡률에 따라, 당업자는 풀리 또는 풀리들의 수 및 특성, 금속 모노필라멘트에 장력을 인가하는 조절 장치의 요소의 질량, 그리고 또한 임계 상한 권선 장력 값을 결정할 것이다. 본 발명에 따라, 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 조절 수단은 권선 릴의 회전 속력 그리고 그에 따라 금속 모노필라멘트에 인가되는 권선 장력이 감소될 수 있게 한다. 이어서, 이는 금속 모노필라멘트 내로의 부가적인 곡률의 도입을 제한한다. 그에 따라, 권선 속력에 영향을 미침으로써, 권선 장력 그리고 그에 따라 부가적인 곡률이 제어된다.
마지막으로, 비교적 작은 권선 장력의 이용으로 인해서, 그에 따라, 릴의 코어가 강으로 제조될 때 릴의 코어의 파괴의 위험이 없이 또는 더 강하고 더 고가인 코어의 경우에 릴의 코어의 교환을 수반하지 않고, 긴 길이의 금속 모노필라멘트를 권선 릴 상으로 권선할 수 있다. 구체적으로, 권선 중에, 성공적으로 권선된 층은 후핑 힘(hooping force)을 인가한다. 권선된 층의 수가 많을수록 그리고 권선 장력이 클수록, 이러한 후핑 힘이 더 커질 것이다. 종래 기술의 경우와 같이, 너무 큰 권선 장력을 이용하는 경우에, 릴 상으로 권선된 층의 수가 비교적 작은 수에 도달하면, 릴의 코어가 파괴되기 시작한다. 본 발명에 따른 장치 그리고 그에 따라 비교적 작은 권선 장력을 이용하는 것에 의해서, 코어 주위로 권선될 수 있는 층의 수 그리고 그에 따른 릴의 저장 용량이 그에 따라 증가된다.
금속 모노필라멘트는 금속 재료로 제조된 모노필라멘트를 의미하고, 이는 금속 코어 및 가능하게는 하나 이상의 금속 또는 비금속 커버링 층으로 구성될 수 있다. 그러한 커버링 층은, 예를 들어, 황동의 층, 접착 조성물의 층, 또는 접착 프라이머(adhesion primer)의 층일 수 있다. 그러한 금속 모노필라멘트는, 작은 장력하에서 장력화될 때 실질적으로 직선형인 경로를 나타내는 주 축을 갖는다. 다시 말해서, 이는 미리 성형되지 않고, 어떠한 나선형 또는 파형 형상도 가지지 않으며, 다른 금속 모노필라멘트와 조립(접촉)되지 않는다.
본 발명에 따른 설비는 또한, 개별적으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 고려되는, 이하의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
- 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선(overstep)하는 동안, 권선 릴의 회전 속력을 줄이는 방식으로 조절 수단이 배열된다. 따라서, 권선 장력의 값이 다시 충분히 낮아질 때까지, 즉 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선하는 동안, 회전 속력의 감소가 계속된다. 그러한 월선은, 표시자가 증가 회전 속력 함수일 때, 월선 수단이 임계 문턱값 위에 있다는 것을 의미하고, 표시자가 감소 회전 속력 함수일 때, 월선 수단이 임계 문턱값 아래에 있다는 것을 의미하는 것으로 이해되고; 및/또는
- 임계 상한 권선 장력 값이 800 g 이하, 바람직하게 600 g 이하, 그리고 더 바람직하게 500 g이 되게 하는 방식으로 조절 수단이 배열된다. 임계 상한 권선 장력 값이 클수록, 금속 모노필라멘트 내로 도입되는 부가적인 곡률이 더 커진다. 따라서, 허용될 수 있는 부가적인 곡률의 그리고 설비의 생산성을 또한 좌우하는 회전 속력의 함수로서 이러한 임계 상한 권선 장력 값을 가능한 한 많이 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.
- 설비는 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트의 권선 장력의 표시자의 적어도 하나의 임계 문턱값을 검출하는 검출 수단을 포함하고; 및/또는
- 구동 수단을 조절하는 조절 수단이 구동 수단에 그리고 검출 수단에 연결되어, 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 권선 릴의 회전 속력을 증가시킨다. 따라서, 이는 설비 내의 금속 모노필라멘트의 어떠한 느슨함도 방지할 수 있게 하고, 모노필라멘트가 설비의 다양한 구성 요소를 빠져 나가게 되는 위험, 특히 풀리 또는 안내 요소를 빠져 나가는 경우를 방지하고; 및/또는
- 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선하는 동안, 권선 릴의 회전 속력을 증가시키도록 조절 수단이 배열된다. 따라서, 권선 장력의 값이 다시 충분히 높아질 때까지, 즉 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선하는 동안, 회전 속력의 증가가 계속된다. 그러한 월선은, 표시자가 증가 회전 속력 함수일 때, 월선 수단이 임계 문턱값 위에 있다는 것을 의미하고, 표시자가 감소 회전 속력 함수일 때, 월선 수단이 임계 문턱값 아래에 있다는 것을 의미하는 것으로 이해되고; 및/또는
- 임계 하한 권선 장력 값이 150 g 이상, 바람직하게 200 g 이상, 그리고 더 바람직하게 300 g 이상이 되게 하는 방식으로 조절 수단이 배열된다. 임계 하한 권선 장력 값이 클수록, 느슨함의 위험이 낮아진다.
- 검출 수단은 조절 장치와 권선 장치 사이에서 금속 모노필라멘트의 권선 장력을 측정하는 장력 측정 수단을 포함한다. 그러한 검출 수단은, 금속 모노필라멘트의 권선 장력을 직접적으로 결정할 수 있게 한다. 따라서, 권선 장력의 표시자는, 이러한 실시예에서, 금속 모노필라멘트의 권선 장력 자체이다. 모노필라멘트가 권선 릴 상으로 권선되는 장력을 또한 나타내는 장력을 가지기 위해서, 장력 측정 수단은 조절 장치의 하류에 그리고 권선 장치의 상류에 배열되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 커질 때 권선 릴의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 조절 수단이 배열되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작아질 때 권선 릴의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 조절 수단이 배열되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 클 때 권선 릴의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 조절 수단이 배열되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작을 때 권선 릴의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 조절 수단이 배열되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작을 때 권선 릴의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 조절 수단이 배열되고; 및/또는
- 검출 수단은, 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리의 적어도 하나의 임계 위치를 검출하는 검출 수단을 포함한다. 그러한 검출 수단은, 금속 모노필라멘트의 권선 장력을 간접적으로 결정할 수 있게 한다. 따라서, 권선 장력의 표시자는, 이러한 실시예에서, 조절 풀리의 위치이다. 또한, 이러한 실시예에서, 권선 장력이 직접적으로 측정되고 연속적인 측정이 필요한 실시예에서와 달리, 임계 위치를 검출하는 것만으로도, 임계 상한 권선 장력 값에 도달하였다는 것을 검출하는데 있어서 충분하다. 임계 위치는 각도 값 또는 각도 값의 함수, 치수 값 또는 치수 값의 함수, 해당 센서의 특성(광학, 압력, 근접도, 접촉기, 가청적, 등)이 어떠하든 간에 센서의 트립핑(tripping)에 의해서 특성화될 수 있고; 및/또는
- 조절 풀리가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 조절 수단이 배열되고; 및/또는
- 조절 풀리가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치를 월선할 때 권선 릴의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 조절 수단이 배열되고; 및/또는
- 검출 수단은, 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리의 적어도 하나의 임계 위치를 검출하기 위한 수단을 포함한다. 전술한 것과 유사한 방식으로, 권선 장력 표시자는, 이러한 실시예에서, 조절 풀리의 위치이다. 또한, 이러한 실시예에서, 권선 장력이 직접적으로 측정되고 연속적인 측정이 필요한 실시예에서와 달리, 임계 위치를 검출하는 것만으로도, 임계 하한 권선 장력 값에 도달하였다는 것을 검출하는데 있어서 충분하다. 임계 위치는 또한 각도 값 또는 각도 값의 함수, 치수 값 또는 치수 값의 함수, 해당 센서의 특성(광학, 압력, 근접도, 접촉기, 가청적, 등)이 어떠하든 간에 센서의 트립핑에 의해서 특성화될 수 있고; 및/또는
- 검출 수단은, 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리의 적어도 하나의 임계 위치를 검출하기 위한 수단을 포함하고; 및/또는
- 조절 풀리가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 조절 수단이 배열되고; 및/또는
- 조절 풀리가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치를 월선할 때 권선 릴의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 조절 수단이 배열되고; 및/또는
- 조절 장치는, 프레임에 대한 조절 풀리의 곡선형 병진운동을 안내하는 곡선형-병진운동 안내 수단(curvilinear-translation guide means), 바람직하게 프레임에 대한 조절 풀리의 원형 병진운동을 안내하는 원형-병진운동 안내 수단을 포함하고; 및/또는
- 곡선형-병진운동 안내 수단은 조절 풀리를 지탱하는 레버를 포함하고, 조절 풀리는 레버에 대해서 회전적으로 이동될 수 있게 장착되고, 레버는 레버의 회전 축을 중심으로 프레임에 대해서 회전적으로 이동될 수 있게 장착되고; 및/또는
- 조절 장치는 조절 풀리를 프레임에 대해서 직선형 병진운동으로 안내하는 직선형-병진운동 안내 수단을 포함하고; 및/또는
- 직선형-병진운동 안내 수단은 조절 풀리를 안내하는 안내부(guideway)를 포함하고, 조절 풀리의 축은 안내부 내에서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착되고; 및/또는
- 조절 장치는 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하는 여러 개의 조절 풀리를 포함하고, 조절 풀리는 조절 풀리의 공통 회전 축을 중심으로 프레임에 대해서 회전될 수 있게 장착되고, 각각의 조절 풀리는 조절 풀리의 공통 회전 축에 실질적으로 수직인 방향으로 프레임에 대해서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착되고, 조절 풀리는 금속 모노필라멘트의 장력의 그리고 조절 풀리의 중량의 영향 하에서 프레임에 대해서 병진운동적으로 자유롭게 이동되도록 배열되고; 및/또는
- 조절 풀리들은 서로 독립적으로 회전 이동될 수 있고; 및/또는
- 조절 장치는 금속 모노필라멘트의 방향을 변화시키는 적어도 하나 방향-변화 풀리를 포함하고, 방향-변화 풀리는 방향-변화 풀리의 회전 축을 중심으로 프레임에 대해서 회전될 수 있게 장착되고, 방향-변화 풀리는 프레임에 대한 병진운동과 관련하여 고정되고; 및/또는
- 조절 장치는 금속 모노필라멘트의 방향을 변화시키는 여러 개의 방향-변화 풀리를 포함하고, 방향-변화 풀리는 방향-변화 풀리의 공통 회전 축을 중심으로 프레임에 대해서 회전될 수 있게 장착되고, 각각의 방향-변화 풀리는 프레임에 대한 병진운동과 관련하여 고정되고; 및/또는
- 방향-변화 풀리들은 서로 독립적으로 회전 이동될 수 있고; 및/또는
- 조절 풀리 또는 풀리들의 질량은 1500 g 이하, 바람직하게 800 g 이하이고; 및/또는
- 그러한 또는 각각의 조절 풀리는 밀도가 7 g.cm-3 이하, 바람직하게 2 g.cm-3 이하인 재료로 제조된 단일체 풀리 휠을 포함한다. 단일체는, 휠이 상이한 유형의 재료로 제조되고 서로 조립된 여러 개의 요소로 구성되는 대신, 휠이, 단일 요소로 구성된 몰딩에 의해서 얻어진 단편으로 휠이 형성된다는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
- 그러한 또는 각각의 조절 풀리의 휠은 중합체 재료로 제조된다. 그러한 중합체 재료의 예로서 나일론, 폴리에스테르, 또는 다른 폴리테트라플루오로에틸렌이 있고; 및/또는
- 그러한 또는 각각의 조절 풀리는, 적어도 부분적으로 휠의 주위에서 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 권선 직경(Dc)을 갖는 실질적으로 원통형인 형상의 휠을 포함하고, 직경(Dc)은 Dc>200.d의 관계식을 만족시키고, 여기에서 d는 금속 모노필라멘트의 직경이다. 그러한 조절 풀리로 인해서, 부가적인 곡률 도입의 위험이 보다 더 감소되고; 및/또는
- 그러한 또는 각각의 방향-변화 풀리는, 적어도 부분적으로 휠의 주위에서 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 권선 직경(Dr)을 갖는 실질적으로 원통형인 형상의 휠을 포함하고, 직경(Dr)은 Dr>200.d를 만족시키고, 여기에서 d는 금속 모노필라멘트의 직경이다. 그러한 방향-변화 풀리로 인해서, 부가적인 곡률 도입의 위험이 보다 더 감소되고; 및/또는
- 권선 릴은 코어 주위에 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 권선 직경(De)을 갖는 실질적으로 원통형인 형상의 릴 코어를 포함하고, 직경(De)은 De>200.d를 만족시킨다. 여기에서 다시, 이는 부가적인 곡률 도입의 위험을 보다 더 감소시킬 수 있다.
마지막으로, 본 발명은, 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 본 발명에 따른 설비에 의해서, 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 방법에 관한 것이고,
그러한 방법에서, 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트의 권선 장력의 표시자의 임계 문턱값이 검출되고,
그러한 방법에서, 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 권선 릴의 회전 속력이 감소된다.
그러한 방법은, 개별적으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합으로 고려되는, 이하의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
- 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선하는 동안 권선 릴의 회전 속력이 감소되고; 및/또는
- 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트의 권선 연장(winding extension)의 표시자의 임계 문턱값이 검출되고; 및/또는
- 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 권선 릴의 회전 속력이 증가되고; 및/또는
- 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선하는 동안 권선 릴의 회전 속력이 증가되고; 및/또는
- 조절 장치와 권선 장치 사이의 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 측정되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 커질 때, 권선 릴의 회전 속력이 감소되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 큰 경우에, 권선 릴의 회전 속력이 감소되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작아질 때, 권선 릴의 회전 속력이 증가되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작은 경우에, 권선 릴의 회전 속력이 증가되고; 및/또는
- 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리의 적어도 하나 임계 위치가 검출되고; 및/또는
- 조절 풀리가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴의 회전 속력이 감소되고; 및/또는
- 조절 풀리가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치를 월선하는 동안 권선 릴의 회전 속력이 감소되고; 및/또는
- 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리의 적어도 하나 임계 위치가 검출되고; 및/또는
- 조절 풀리가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴의 회전 속력이 증가되고; 및/또는
- 조절 풀리가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치를 월선하는 동안 권선 릴의 회전 속력이 증가되고; 및/또는
- 금속 모노필라멘트는 0.05 mm 내지 0.50 mm, 바람직하게 0.10 mm 내지 0.45 mm, 더 바람직하게 0.25 mm 내지 0.45 mm, 그리고 보다 더 바람직하게 0.28 mm 내지 0.40 mm 범위의 직경을 갖는다.
- 임계 상한 권선 장력 값은 1000 g 이하, 바람직하게 800 g 이하, 바람직하게 600 g 이하, 그리고 보다 더 바람직하게 500 g이다.
- 임계 하한 권선 장력 값은 150 g 이상, 바람직하게 200 g 이상, 그리고 더 바람직하게 300 g 이상이다.
- 바람직하게, 그러한 금속 모노필라멘트는 강으로 제조된 금속 코어를 포함한다. 바람직하게, 강은 0.2 중량% 내지 1 중량% 그리고 더 바람직하게 0.4 중량% 내지 0.9 중량% 범위의 탄소 함량을 갖는다. 바람직하게, 강은 0.3 중량% 내지 0.7 중량% 범위의 망간 함량, 0.1 중량% 내지 0.3 중량%의 규소 함량, 종료점을 포함한 최대 0.045 중량% 범위의 인 함량, 종료점을 포함한 최대 0.045 중량% 범위의 황 함량, 종료점을 포함한 최대 0.008 중량% 범위의 질소 함량을 갖는다. 선택적으로, 강은 종료점을 포함한 0.1 중량% 이하, 바람직하게 종료점을 포함한 0.05 중량% 이하, 그리고 더 바람직하게 종료점을 포함한 0.02 중량% 이하의 바나듐 및/또는 몰리브데늄을 포함한다. 일 실시예에서, 사용되는 강은 0.5 중량% 미만, 바람직하게 종료점을 포함한 0.05 중량% 이하, 그리고 더 바람직하게 종료점을 포함한 0.02 중량% 이하의 크롬을 포함한다. 다른 실시예에서, 스테인리스 강으로 지칭되는 강을 이용할 때, 그러한 강은 종료점을 포함한 0.5 중량%, 바람직하게 종료점을 포함한 적어도 5 중량%, 그리고 더 바람직하게 종료점을 포함한 적어도 15 중량%의 크롬을 함유한다. 바람직하게, 스테인리스 강은 종료점을 포함한 적어도 2 중량%, 바람직하게 종료점을 포함한 적어도 4 중량%, 그리고 더 바람직하게 종료점을 포함한 적어도 6 중량%의 니켈을 함유한다.
본 발명을 제한하지 않는 단순한 예시로 주어지고 이하의 특징을 수반하는 이하의 설명에 비추어 볼 때 본 발명이 보다 잘 이해될 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 금속 모노필라멘트의 권선 장력을 조절하기 위한 설비를 도시한다.
도 2는 제2 실시예에 따른 이러한 설비를 도시한다.
도 3은 제3 실시예에 따른 이러한 설비를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 이러한 설비의 조절 풀리 및 방향-변화 풀리를 도시한다.
도 5는 이러한 설비의 권선 릴을 도시한다.
여러 도면에서, 유사한 요소들이 동일한 참조부호로 표시된다. 또한, 본 발명이 보다 용이하게 이해될 수 있게 하는 도면을 제공하기 위해서, 다양한 요소가 반드시 실제 축척인 것은 아니다.
도 1은 제1 실시예에 따른 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트(4)를 권선하기 위한 설비(2)를 도시한다. 이러한 설비(2)는 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하는 조절 장치(6) 및 금속 모노필라멘트(4)를 권선하는 권선 장치(8)를 포함한다. 권선 장치(8)는, 금속 모노필라멘트(4)가 통과하는 방향으로, 조절 장치(6)의 하류에 배치된다.
장력 조절 장치(6)는, 권선 단계에 앞서서 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하고 허용될 수 없는 부가적인 곡률이 금속 모노필라멘트(4) 내로 도입되는 것을 방지하기 위한 것이다. 구체적으로, 너무 큰 권선 장력은, 금속 모노필라멘트(4)가 권선될 때, 허용될 수 없는 부가적인 곡률을 금속 모노필라멘트(4) 내로 도입할 수 있다. 역으로, 너무 작은 권선 장력은 느슨해지는 현상을 초래할 수 있고, 이어서 금속 모노필라멘트(4)가 설비(2)의 요소를 빠져 나갈, 특히 안내 요소를 빠져 나갈 위험을 갖는다. 그에 따라, 임계 상한 권선 장력을 월선하지 않으면서, 특정 장력을 유지하는 것이 바람직할 수 있다.
금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하는 조절 장치(6)는 프레임(10) 및 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하는 적어도 하나 조절 풀리(12)를 포함한다. 조절 풀리(12)는 풀리 휠(13)을 포함한다. 이러한 휠(13)은 단일체이고, 여기에서 밀도가 7 g.cm-3 이하, 바람직하게 2 g.cm-3 이하인 재료로 제조되고, 이러한 경우에 중합체 재료, 여기에서 나일론으로 제조된다. 풀리는, 큰 기계적 응력을 받는 요소이다. 그에 따라, 모노필라멘트와 접촉되는 휠의 재료는, 인장 응력 그리고 또한 마찰 마모를 견딜 수 있을 정도로 충분히 강할 필요가 있다. 또한, 중합체 재료는, 권선 장력을 과다하게 증가시키지 않을 정도로 충분히 경량이면서 동시에, 그럼에도 불구하고, 풀리(12)의 조절 기능을 실시하는 풀리를 획득할 수 있게 한다. 휠(11)은, 적어도 부분적으로 휠(11) 주위에서 금속 모노필라멘트(4)를 권선하기 위한 권선 직경(Dc)을 갖는다. 그러한 직경(Dc)은 Dc>200.d의 관계식을 만족시키고, 여기에서 d는 금속 모노필라멘트(4)의 직경이다. 이러한 특정 경우에, 여기에서 직경(Dc)은, 금속 모노필라멘트(4)가 통과하여 이동하는 홈의 외부 표면의 직경이고 여기에서 Dc = 100 mm이다. 조절 풀리(12)는, 예를 들어 휠(11)과 축(14) 사이에 개재된 롤링 베어링을 통해서 또는 휠(11)과 축(14) 사이의 직접적인 접촉의 결과로서, 회전 축(14)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착된다. 또한, 조절 풀리(12)는 그 회전 축(14)에 실질적으로 수직인 방향으로 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착된다. 조절 풀리(12)는, 그 자체의 중량의 영향 및 조절 풀리(12) 주위로 적어도 부분적으로 권선된 금속 모노필라멘트(4)의 장력의 영향 하에서, 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 자유롭게 이동되는 방식으로 배열된다. 따라서, 조절 풀리(12)는 모터 구동되지(motorised) 않고, 금속 모노필라멘트(4) 및 그 자체 중량을 제외하고, 그러한 조절 풀리에 운동을 부여하는 어떠한 기계적 장치에 의해서도 작동되지 않는다.
조절 장치(6)는 또한, 회전 축(15)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착된, 금속 모노필라멘트(4)의 방향을 변화시키는 적어도 하나 방향-변화 풀리(13)를 포함할 수 있고, 방향-변화 풀리(13)는 프레임(10)에 대한 병진운동과 관련하여 고정된다. 방향-변화 풀리(13)는 풀리 휠(17)을 포함한다. 휠(17)은, 적어도 부분적으로 휠(17) 주위에서 금속 모노필라멘트(4)를 권선하기 위한 권선 직경(Dr)을 갖는다. 직경(Dr)은 Dr>200.d의 관계식을 만족시킨다. 이러한 특정 경우에, 여기에서 직경(Dr)은, 금속 모노필라멘트(4)가 통과하여 이동하는 홈의 외부 표면의 직경이고 여기에서 Dr = 100 mm이다.
회전 축(15) 및 회전 축(14)은 서로 평행하다.
조절 장치(6)는 또한, 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력의 표시자의 적어도 하나의 임계 문턱값을 검출하는 검출 수단(16)을 포함한다. 조절 장치(6)는 또한, 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력의 표시자의 적어도 하나의 임계 문턱값을 검출하는 검출 수단(16)을 포함한다.
임계 상한 권선 장력 값은, 허용될 수 없는 곡률을 금속 모노필라멘트(4) 내로 도입할 수 있는 위험을 나타내지 않고 금속 모노필라멘트(4)에 가해질 수 있는 최대 장력에 상응한다. 임계 하한 권선 장력 값은, 금속 모노필라멘트(4)가 느슨해질 위험을 나타내지 않고 금속 모노필라멘트(4)에 가해질 수 있는 최소 장력에 상응한다.
조절 장치(6)는, 프레임(10)에 대한 조절 풀리(12)의 곡선형 병진운동을 안내하는 곡선형-병진운동 안내 수단(28)을 포함할 수 있다. 이러한 곡선형-병진운동 안내 수단(28)은 여기에서 원형-병진운동 안내 수단이다. 회전-안내 수단(28)은 조절 풀리(12)를 지탱하는 레버(30)를 포함할 수 있다. 그러한 조절 풀리는 레버(30)에 대해서 회전될 수 있게 장착된다. 레버는 레버의 회전 축(32)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착된다.
회전 축(32), 회전 축(15) 및 회전 축(14)이 바람직하게 서로 평행하다.
이러한 제1 실시예에 따른 금속 모노필라멘트의 권선 장력의 표시자는 조절 풀리(12)의 위치에 상응한다. 그에 따라, 조절 풀리(12)의 위치가 검출 수단(16)에 의해서 검출될 것이다.
검출 수단(16)은 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리(12)의 적어도 하나의 임계 위치 및 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리(12)의 적어도 하나의 임계 위치를 검출하는 수단을 포함한다.
검출 수단(16)은 예를 들어 광학적 검출기 또는 자기적 검출기일 수 있다. 바람직하게, 검출 수단은 광전지를 포함한다. 광학적 검출기 또는 자기적 검출기의 이용은, 모노필라멘트의 권선 장력의 표시자의 임계 문턱값의 검출을 개선할 수 있게 하고 그에 따라 이러한 장력의 더 정밀한 조절을 가능하게 한다.
권선 장치(8)는 권선 축(20)을 중심으로 회전될 수 있는 권선 릴(18)을 포함한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 권선 릴(8)은 코어(19) 주위에 금속 모노필라멘트(4)를 권선하기 위한 권선 직경(De)을 갖는 실질적으로 원통형인 형상의 릴 코어(19)를 포함한다. 직경(De)은 De>200.d의 관계식을 만족시킨다. 이러한 경우에, 여기에서 직경(De)은 코어(19)의 외부 표면의 직경이고, 여기에서 100 mm 내지 380 mm, 그리고 더 바람직하게 100 mm 내지 200 mm이다.
권선 장치(8)는 또한 권선 축(20)을 중심으로 하는 권선 릴의 회전을 구동하는 구동 수단(22), 예를 들어 모터를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 권선 축(20), 축(14), 축(15), 및 축(32)이 서로 평행할 수 있다.
설비(2)는 구동 수단(22)을 조절하는 조절 수단(24)을 포함한다. 조절 수단(24)은 구동 수단(22)에 그리고 검출 수단(16)에 연결된다. 조절 수단(24)은 검출 수단(16)으로부터 신호를 수신하고, 구동 수단(22)에 작용하는 것에 의해서 권선 릴(18)의 회전 속력을 조정한다.
조절 수단(24)은, 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 그리고 이러한 경우에 조절 풀리(12)가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때, 권선 릴(18)의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 배열된다. 권선 릴(18)의 회전 속력의 감소는 권선 장력을 감소시킬 수 있다.
유사하게, 조절 수단(24)은, 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 그리고 이러한 경우에 조절 풀리(12)가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때, 권선 릴(18)의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 설계된다. 권선 릴(18)의 회전 속력의 증가는 권선 장력을 증가시킬 수 있다.
그에 따라, 금속 모노필라멘트(4)가 권선되는 속력에 작용하는 것에 의해서, 권선 장력이 제어된다.
구동 수단(22)을 조절하는 조절 수단(24)은, 임계 상한 권선 장력 값이 1000 g 이하가 되게 하는 방식으로 배열된다. 구동 수단(22)을 조절하는 조절 수단(24)은, 예를 들어, 임계 상한 권선 장력 값이 800 g 이하, 바람직하게 600 g 이하, 그리고 더 바람직하게 500 g 이하가 되게 하는 방식으로 배열될 수 있다.
구동 수단을 조절하는 조절 수단(24)은, 임계 하한 권선 장력 값이 150 g 이상, 바람직하게 200 g 이상, 그리고 더 바람직하게 300 g 이상이 되게 하는 방식으로 배열될 수 있다.
임계 상한 및 임계 하한 권선 장력 값을 조정하는 것은, 권선 단계 중에 금속 모노필라멘트 내로 곡률이 도입되는 것을 제한하거나 심지어 제거할 수 있게 하고, 설비 내에서 금속 모노필라멘트가 느슨하게 이동될 수 있는 어떠한 위험도 제한하거나 심지어 제거할 수 있게 한다.
모노필라멘트(4)를 권선하는 방법의 전체를 통해서 적절한 장력을 유지하기 위해서, 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선하는 동안, 권선 릴의 회전 속력을 줄이는 방식으로 조절 수단(24)이 배열된다. 이러한 제1 실시예에서, 조절 수단(24)은, 조절 풀리(12)가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치를 월선할 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 배열된다.
유사하게, 조절 수단(24)은, 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선하는 동안, 권선 릴의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 배열된다. 이러한 제1 실시예에서, 조절 수단(24)은, 조절 풀리(12)가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치를 월선할 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 배열된다.
도 2에 도시된 제2 실시예에 따라, 조절 장치(6)는 프레임(10)에 대해서 직선형 병진운동으로 조절 풀리(12)를 안내하는 직선형-병진운동 안내 수단(34)을 포함한다.
직선형-병진운동 안내 수단(34)은 조절 풀리(12)를 안내하는 안내부(36)를 포함할 수 있고, 조절 풀리의 축(14)은 안내부(36) 내에서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착된다.
제1 실시예에서와 같이, 금속 모노필라멘트의 권선 장력의 표시자는 조절 풀리(12)의 위치에 상응한다. 대조적으로, 프레임에 대한 조절 풀리(12)의 이동은 더 이상 곡선형 병진운동이 아니고 직선형 병진운동이다.
제1 실시예에 따른 조절 풀리(12)의, 방향-변화 풀리(13)의, 검출 수단(16)의, 권선 릴(18)의, 구동 수단(22)의, 그리고 조절 수단(24)의 다른 특징이 이러한 제2 실시예에 적용될 수 있다.
도 3에 도시된 제3 실시예에 따라, 검출 수단(16)은, 조절 장치(6)와 권선 장치(8) 사이의 금속 모노필라멘트(4)의 권선의 장력을 측정하는 장력 측정 수단(26)을 포함한다.
장력 측정 수단(26)은 예를 들어 장력계일 수 있다. 이러한 실시예는 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 직접적으로 측정될 수 있게 한다. 장력 측정 수단(26)은 검출 수단(16)을 보충할 수 있거나, 사실상 검출 수단을 대체할 수 있다.
조절 수단(24)은, 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 커질 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 배열되고, 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작아질 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 배열된다.
이전의 실시예에서와 같이, 모노필라멘트(4)를 권선하는 방법의 전체를 통해서 적절한 장력을 유지하기 위해서, 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선하는 동안, 권선 릴의 회전 속력을 줄이는 방식으로 조절 수단(24)이 배열된다. 이러한 제3 실시예에서, 조절 수단(24)은, 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 클 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 배열된다.
유사하게, 조절 수단(24)은, 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선하는 동안, 권선 릴의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 배열된다. 이러한 제3 실시예에서, 조절 수단(24)은, 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작을 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 배열된다.
도 3에 도시된 조절 풀리(12)를 안내하는 안내 수단은 곡선형-병진운동 안내 수단(28)이다. 그러나, 이러한 실시예가 대안적으로 직선형-병진운동 안내 수단(34)을 포함할 수 있다.
조절 수단(24)은 구동 수단(22)의 구조물 내로 통합되고 그에 따라 도 3에는 도시되어 있지 않다.
제1 및 제2 실시예에 따른 조절 풀리(12)의, 방향-변화 풀리(13)의, 권선 릴(18)의, 구동 수단(22)의, 그리고 조절 수단(24)의 다른 특징이 이러한 제3 실시예에 적용된다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 선행 실시예 중 어느 하나에 따른 설비(2)는, 조절 풀리(12a, 12b, 12c)의 공통 회전 축(14)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착되고 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하는 여러 개의 조절 풀리(12a, 12b, 12c)를 포함할 수 있다.
각각의 조절 풀리(12)는 조절 풀리(12a, 12b, 12c)의 공통 회전 축(14)에 실질적으로 수직인 방향으로 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착된다. 각각의 조절 풀리(12a, 12b, 12c)는 상응하는 휠(11a, 11b, 11c)을 포함한다. 조절 풀리는, 금속 모노필라멘트(4)의 장력의 그리고 조절 풀리(12a, 12b, 12c)의 중량의 영향 하에서 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 자유롭게 이동되는 방식으로 배열된다.
조절 풀리의 수를 증가시키는 것은, 금속 모노필라멘트의 경로의 길이를 증가시킬 수 있게 하고 금속 모노필라멘트(4)에 인가되는 권선 장력을 감소시킬 수 있게 한다.
조절 풀리(12a, 12b, 12c)는 서로 독립적으로 회전될 수 있다. 따라서, 풀리마다 금속 모노필라멘트(4)가 통과하는 속력의 차이는 조절 풀리(12a, 12b, 12c)와의 접촉시에 부가적인 기계적 응력을 초래하지 않을 것이고, 특히 풀리와 접촉될 때 금속 모노필라멘트(4)의 어떠한 미끄러짐도 초래하지 않을 것이고, 그러한 미끄러짐은 휠(13)의 조기 마모 및 금속 모노필라멘트(4)의 장력의 조절 불량을 초래하는 것일 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 조절 장치는, 방향-변화 풀리의 공통 회전 축(15)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착된, 금속 모노필라멘트(4)의 방향을 변화시키는 여러 개의 방향-변화 풀리(13a, 13b, 13c)를 또한 포함할 수 있고, 각각의 방향-변화 풀리는 프레임에 대해서 병진운동적으로 고정된다. 각각의 방향-변화 풀리(13a, 13b, 13c)는 상응하는 풀리 휠(17a, 17b, 17c)을 포함한다.
방향-변화 풀리의 수를 증가시키는 것은, 금속 모노필라멘트의 경로의 길이를 증가시킬 수 있게 하고 금속 모노필라멘트(4)에 인가되는 권선 장력을 감소시킬 수 있게 한다.
방향-변화 풀리(13a, 13b, 13c)는 조절 풀리(12a, 12b, 12c)에서와 같은 이유로 서로 독립적으로 회전될 수 있다.
전술한 실시예에서, 풀리 또는 풀리들의 질량은 권선 장력의 힘에 반대되는 힘을 가한다. 따라서, 풀리 또는 풀리들의 질량은 권선 장력에 영향을 미칠 것이다. 너무 큰 질량은 장력을 과도하게 증가시킬 위험을 수반한다.
그에 따라, 조절 풀리 또는 풀리들(12)의 질량은 1500 g 이하, 바람직하게 800 g 이하이다.
본 발명은 또한, 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트를 권선하기 위한 설비에 의해서, 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트(4)를 권선하기 위한 방법에 관한 것이고, 그러한 설비는:
- 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하는 조절 장치(6),
- 금속 모노필라멘트가 이동되는 방향으로 조절 장치의 하류에 배열되고 금속 모노필라멘트를 권선하는 권선 장치(8)로서, 권선 축(20)을 중심으로 회전될 수 있는 권선 릴(18)을 포함하는, 권선 장치(8)를 포함하고,
그러한 방법에서, 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트의 권선 장력의 표시자의 임계 문턱값이 검출되고,
그러한 방법에서, 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 권선 릴의 회전 속력이 감소된다.
이러한 방법의 과정 중에, 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력의 표시자의 임계 문턱값이 검출되고, 그러한 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 권선 릴(18)의 회전 속력이 증가된다.
표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선할 때 권선 릴의 회전 속력이 감소되고, 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값을 월선할 때 권선 릴의 회전 속력이 증가된다.
제1 및 제2 실시예에 따른 설비(2)를 이용하는 방법에서, 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리(12)의 적어도 하나의 임계 위치가 검출되고, 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리(12)의 적어도 하나의 임계 위치가 검출된다.
조절 풀리(12)가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 감소되고, 조절 풀리(12)가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 증가된다.
적절한 권선 장력을 유지하기 위해서, 조절 풀리(12)가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치를 월선할 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 감소되고, 조절 풀리(12)가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치를 월선할 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 증가된다. 따라서, 풀리는 금속 모노필라멘트(4)의 장력의 변동에 따라 2개의 임계 위치 사이에서 이동된다.
제3 실시예에 따른 설비(2)를 이용하는 방법에서, 조절 장치(6)와 권선 장치(8) 사이의 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 측정된다.
따라서, 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 커질 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 감소되고, 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작아질 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 증가된다.
적절한 권선 장력을 유지하기 위해서, 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 클 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 감소되고, 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작을 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 증가된다.
전술한 여러 실시예에서 이용된 금속 모노필라멘트(4)는 0.05 mm 내지 0.50 mm, 바람직하게 0.10 mm 내지 0.45 mm, 더 바람직하게 0.25 mm 내지 0.45 mm, 그리고 보다 더 바람직하게 0.28 mm 내지 0.40 mm 범위의 직경을 갖는다. 여기에서, d=0.32 mm이다. 허용될 수 없는 곡률이 그러한 금속 모노필라멘트 내로 도입되는 것을 방지하기 위해서, 임계 상한 권선 장력 값은 1000 g 이하, 바람직하게 800 g 이하, 더 바람직하게 600 g 이하, 그리고 보다 더 바람직하게 500 g이고, 임계 하한 권선 장력 값은 150 g 이상, 바람직하게 200 g 이하, 더 바람직하게 300 g 이상이다.
예
이하의 예는 단지 예시로서 주어진 것이고, 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니다.
금속 모노필라멘트(4)는 권선 장력을 조절하기 위한 설비를 이용하여 권선되고, 그러한 설비는:
- 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하는 조절 장치(6),
- 금속 모노필라멘트가 이동되는 방향으로 조절 장치의 하류에 배열되고 금속 모노필라멘트를 권선하는 권선 장치(8)를 포함하고,
조절 장치(6)는:
- 프레임(10),
- 조절 풀리의 회전 축(14)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착된, 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하는 적어도 하나의 조절 풀리(12)로서, 조절 풀리(12)는 조절 풀리의 회전 축(14)에 실질적으로 수직인 방향으로 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착되고, 금속 모노필라멘트(4)의 장력의 그리고 조절 풀리의 중량의 영향 하에서 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 자유롭게 이동되도록 배열되는, 적어도 하나의 조절 풀리(12),
- 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력의 표시자의 적어도 하나의 임계 문턱값을 검출하는 검출 수단(16)을 포함하고,
권선 장치(8)는:
- 권선 축(20)을 중심으로 회전될 수 있는 권선 릴(18),
- 권선 축(20)을 중심으로 하는 권선 릴(18)의 회전을 구동하는 구동 수단(22)을 포함하고,
설비(2)는, 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 감소시키도록, 구동 수단(22) 및 검출 수단(16)에 연결되고 구동 수단(22)을 조절하는 조절 수단(24)을 포함한다.
권선 릴은 200 mm의 권선 직경을 갖는다. 조절 풀리(12)의 휠(13)의 직경은 80 mm이다. 다양한 테스트가 실행된다. 각각의 테스트에서, 치수가 600 mm인 5개의 테스트 시편을 취하고, 그 곡률을 측정하며, 다시 말해서, 테스트 시편을 편평하지 않게 배치하고, 테스트 시편과 테스트 시편의 2개의 단부를 통과하는 직선 사이의 최대 거리를 측정하며, 그러한 거리는 이러한 직선에 대한 법선을 따라서 측정된다. 5번의 측정의 평균을 계산한다.
금속 모노필라멘트의 각각의 직경에 대해서, 결과가 100을 기본으로 표현되었고, 100은 강 휠 및 2500 g의, 종래 기술에서 전형적인, 권선 장력을 이용하여 평균적으로 획득된 곡률에 상응한다. 100 미만의 값은 작은 곡률에 상응한다. 결과를 이하의 표에 기재하였다.
휠(13)의 재료 강 나일론 강 나일론
금속 모노필라멘트(4)의 직경 0.40 mm 0.40 mm 0.20 mm 0.20 mm
임계 상한 권선 장력 2500 g 500 g 2500 g 500 g
곡률 100 50 100 67
전체적인 발명의 개념을 제한하지 않는 실시예의 도움으로 본 발명을 앞서 설명하였다.
본원에서 설명된 여러 실시예를 반영하여 당업자는 많은 다른 수정예 및 변형예를 제안할 수 있을 것이다. 이러한 실시예는 단지 예시적으로 주어진 것이고 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니며, 그러한 범위는 이하의 청구범위에 의해서만 결정된다.
청구범위에서, "포함하는" 이라는 단어는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않고, 부정관사("a" 또는 "an")의 이용은 복수를 배제하지 않는다. 여러 가지 특징이 상호 의존적인 종속항 내에서 열거된다는 단순한 사실은, 이러한 특징들의 조합이 유리하게 이용될 수 없다는 것을 나타내지 않는다. 마지막으로, 청구범위에서 사용된 임의의 수치적 언급은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 않는다.

Claims (35)

  1. 금속 모노필라멘트(4) 내의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트(4)를 권선하기 위한 설비(2)이며:
    - 금속 모노필라멘트의 장력을 조절하는 조절 장치(6),
    - 금속 모노필라멘트가 이동되는 방향으로 조절 장치의 하류에 배열되고 금속 모노필라멘트를 권선하는 권선 장치(8)를 포함하고,
    조절 장치(6)는:
    - 프레임(10),
    - 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하는 적어도 하나의 조절 풀리(12)로서, 조절 풀리의 회전 축(14)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착되고, 조절 풀리의 회전 축(14)에 실질적으로 수직인 방향으로 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착되고, 조절 풀리(12)는 금속 모노필라멘트(4)의 장력의 그리고 조절 풀리의 중량의 영향 하에서 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 자유롭게 이동되도록 설계되는, 적어도 하나의 조절 풀리(12),
    - 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력의 표시자의 적어도 하나의 임계 문턱값을 검출하는 검출 수단(16)을 포함하고,
    권선 장치(8)는:
    - 권선 축(20)을 중심으로 회전 운동 가능한 권선 릴(18),
    - 권선 축(20)을 중심으로 하는 권선 릴(18)의 회전을 구동하는 구동 수단(22)을 포함하고,
    설비(2)는 구동 수단(22)을 조절하는 조절 수단(24)을 포함하고, 조절 수단은 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 감소시키도록 구동 수단(22)에 그리고 검출 수단(16)에 연결되고, 조절 수단(24)은 임계 상한 권선 장력 값이 1000 g 이하가 되게 하는 방식으로 배열되는, 설비(2).
  2. 제1항에 있어서,
    임계 상한 권선 장력 값이 800 g 이하, 바람직하게 600 g 이하, 그리고 더 바람직하게 500 g 이하가 되게 하는 방식으로 조절 수단(24)이 배열되는, 설비(2).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력의 표시자의 적어도 하나의 임계 문턱값을 검출하는 검출 수단(16)을 포함하는, 설비(2).
  4. 제3항에 있어서,
    구동 수단(22)을 조절하는 조절 수단(24)은, 표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때 권선 릴의 회전 속력을 증가시키도록, 구동 수단에 그리고 검출 수단(16)에 연결되는, 설비(2).
  5. 제4항에 있어서,
    임계 하한 권선 장력 값이 150 g 이상, 바람직하게 200 g 이상, 더 바람직하게 300 g 이상이 되게 하는 방식으로 조절 수단(24)이 배열되는, 설비(2).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    검출 수단(16)이 조절 장치(6)와 권선 장치(8) 사이에서 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력을 측정하는 장력 측정 수단(26)을 포함하는, 설비(2).
  7. 제6항에 있어서,
    금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 커질 때, 권선 릴(18)의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 조절 수단(24)이 배열되는, 설비(2).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작아질 때, 권선 릴(18)의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 조절 수단(24)이 배열되는, 설비(2).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    검출 수단(16)이, 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리(12)의 적어도 하나의 임계 위치를 검출하는 검출 수단을 포함하는, 설비(2).
  10. 제9항에 있어서,
    조절 풀리(12)가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 감소시키는 방식으로 조절 수단(24)이 배열되는, 설비(2).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    검출 수단(16)이, 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리(12)의 적어도 하나의 임계 위치를 검출하기 위한 수단을 포함하는, 설비(2).
  12. 제11항에 있어서,
    조절 풀리(12)가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴(18)의 회전 속력을 증가시키는 방식으로 조절 수단(24)이 배열되는, 설비(2).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    조절 장치(6)는, 프레임(10)에 대한 조절 풀리(12)의 곡선형 병진운동을 안내하는 곡선형-병진운동 안내 수단(28), 바람직하게 프레임(10)에 대한 조절 풀리의 원형 병진운동을 안내하는 원형-병진운동 안내 수단(28)을 포함하는, 설비(2).
  14. 제13항에 있어서,
    곡선형-병진운동 안내 수단(28)은 조절 풀리(12)를 지탱하는 레버(30)를 포함하고, 조절 풀리(12)는 레버(30)에 대해서 회전적으로 이동될 수 있게 장착되고, 레버(30)는 레버(30)의 회전 축(32)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전적으로 이동될 수 있게 장착되는, 설비(2).
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    조절 장치(6)가, 조절 풀리(12)를 프레임(10)에 대해서 직선형 병진운동으로 안내하는 직선형-병진운동 안내 수단(34)을 포함하는, 설비(2).
  16. 제15항에 있어서,
    직선형-병진운동 안내 수단(34)은 조절 풀리(12)를 안내하는 안내부(36)를 포함하고, 조절 풀리의 축은 안내부(36) 내에서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착되는, 설비(2).
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    조절 장치(6)는 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하는 여러 개의 조절 풀리(12a, 12b, 12c)를 포함하고, 조절 풀리는 조절 풀리의 공통 회전 축(14)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착되고, 각각의 조절 풀리(12)는 조절 풀리(12a, 12b, 12c)의 공통 회전 축(14)에 실질적으로 수직인 방향으로 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 이동될 수 있게 장착되고, 조절 풀리는 금속 모노필라멘트(4)의 장력의 그리고 조절 풀리(12a, 12b, 12c)의 중량의 영향 하에서 프레임(10)에 대해서 병진운동적으로 자유롭게 이동되도록 배열되는, 설비(2).
  18. 제17항에 있어서,
    조절 풀리(12a, 12b, 12c)가 서로 독립적으로 회전될 수 있는, 설비(2).
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    조절 장치(6)는 금속 모노필라멘트(4)의 방향을 변화시키는 적어도 하나 방향-변화 풀리(13)를 포함하고, 방향-변화 풀리는 방향-변화 풀리의 회전 축(15)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착되고, 방향-변화 풀리(13)는 프레임(10)에 대한 병진운동과 관련하여 고정되는, 설비(2).
  20. 제19항에 있어서,
    조절 장치(6)는 금속 모노필라멘트(4)의 방향을 변화시키는 여러 개의 방향-변화 풀리(13a, 13b, 13c)를 포함하고, 방향-변화 풀리는 방향-변화 풀리의 공통 회전 축(15)을 중심으로 프레임(10)에 대해서 회전될 수 있게 장착되고, 각각의 방향-변화 풀리(13)는 프레임(10)에 대한 병진운동과 관련하여 고정되는, 설비(2).
  21. 제20항에 있어서,
    방향-변화 풀리(13a, 13b, 13c)가 서로 독립적으로 회전 이동될 수 있는, 설비(2).
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    조절 풀리 또는 풀리들(12)의 질량이 1500 g 이하, 바람직하게 800 g 이하인, 설비(2).
  23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 조절 풀리(12)는, 7 g.cm-3 이하, 바람직하게 2 g.cm-3 이하의 밀도를 갖는 재료로 제조된 단일체 풀리 휠(17)을 포함하는, 설비(2).
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 또는 각각의 조절 풀리(12)의 휠(17)이 중합체 재료로 제조되는, 설비(2).
  25. 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트(4)를 권선하기 위한 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 설비(2)에 의해서, 금속 모노필라멘트(4)의 장력을 조절하기 위한 그리고 금속 모노필라멘트(4)를 권선하기 위한 방법이며:
    방법에서, 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력의 표시자의 임계 문턱값이 검출되고,
    방법에서, 표시자가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 권선 릴(18)의 회전 속력이 감소되는, 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력의 표시자의 임계 문턱값이 검출되는, 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    표시자가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 문턱값에 도달할 때, 권선 릴(18)의 회전 속력이 증가되는, 방법.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    조절 장치(6)와 권선 장치(8) 사이의 금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 측정되는, 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 상한 권선 장력 값보다 커질 때, 권선 릴(18)의 회전 속력이 감소되는, 방법.
  30. 제28항 또는 제29항에 있어서,
    금속 모노필라멘트(4)의 권선 장력이 임계 하한 권선 장력 값보다 작아질 때, 권선 릴(18)의 회전 속력이 증가되는, 방법.
  31. 제25항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리(12)의 적어도 하나 임계 위치가 검출되는, 방법.
  32. 제31항에 있어서,
    조절 풀리(12)가 임계 상한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 감소되는, 방법.
  33. 제25항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 조절 풀리(12)의 적어도 하나 임계 위치가 검출되는, 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    조절 풀리(12)가 임계 하한 권선 장력 값에 상응하는 임계 위치에 도달할 때 권선 릴(18)의 회전 속력이 증가되는, 방법.
  35. 제25항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    금속 모노필라멘트(4)가 0.05 mm 내지 0.50 mm, 바람직하게 0.10 mm 내지 0.45 mm, 더 바람직하게 0.25 mm 내지 0.45 mm, 그리고 보다 더 바람직하게 0.28 mm 내지 0.40 mm 범위의 직경을 갖는, 방법.
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