KR840000328B1 - 긴정방기(long spinning machine)의 드래프트로울(draft roll)의 구동장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

긴정방기(long spinning machine)의 드래프트로울(draft roll)의 구동장치

제1도는 본 발명의 구동장치를 가진 링정방기(ring spinning machine)의 부분개략 사시도.

제2도는 본 발명 구동장치의 변화실시예의 개략사시도.

제3도는 제2도의 구동장치를 제2도의 A화살표방향에서 본 단면도이다.

본 발명은 긴정방기, 특히 링정방기(ring spinning machine)의 전체길이 또는 대부분의 길이에 걸쳐 형성되어있는 피구동식 드래프트로울의 구동장치로 이 정방기의 동일한 종방향 측면에 배치되어 있고, 드래프트할 수 있는 섬유슬라이버(fibre slivers)가 주 드래프트 영역을 형성하는 여러개의 드래프트 로울이 한쪽단부에서 드래프트 비(draft ratio)를 결정하는 위 로울의 회전속도비를 발생시키는 제1의 슬립(slip)이 없는 전동부재(first slipage-free transmission elements)에 의해 서로 연결되어 있는 구동장치에 관한 것이다.

이와 같은 종류의 방적기계에서는 그 기계가 개발된 이후 작업부위(working position)의 수, 즉 하나의 구동 헤드스톡(drive head stoock)에 의해 구동되는 링정방기의 경우 스핀들(spindles)의 수를 적극적으로 증가시키는 경향이 있다. 이와 같은 경향은 주로 경제적인 요인에 의해 활성화되었다. 이와 같은 것은 방적기 1대당 작업부위수를 증가시킴으로써 작업부위당 가격이 저하되고 작업부위당 필요한 스페이스(space)가 감소되며 또 대부분의경우 작업상 잇점이 있다.

그러나, 위의 작업부위수를 증가시킴으로써 일어나는 하나의 곤란성은 이와 같은 방적기계의 드래프트장치의 저면로울에 있다. 이와 같은 것은 과도하게 긴 로울에서는 토션(Torsion)에 기인되는 변형에 의해 허용할 수 없는 작업형태가 발생하기 때문이다. 이것은 주로 드래프트장치의 주드래프트영역을 형성하는 다수의 드래프트로울, 즉 현존(現存)하는 각 종의 정방기, 특히 링정방기, 또는 조방기(roving frame)에 있어서 널리 사용되는 것과 같은 더블 에이프런 드래프트장치(double apron drafting Arrangment)의 중간로울과 송출로울에 관련되어 있다. 이와 같은 종류의 주드래프트영역에서는 섬유재료(fibre mass)가 비틀림을 주기전에 10배이상, 일반적으로는 약 30배의 드래프트비로서 최종섬도(final fineness)로 드래프트 된다.

그러나, 드래프트장치의 주 드래프트영역에 있어서 한쪽 로울이 다른쪽 로울에 대하여 약간 디스토션(distortion)되면, 그 디스토션은 현저한 드래프트흠(drafting defect)을 방생하기 때문에 그 결과 드래프트된실에 두터운곳과 가는 곳이 발생하게 된다. 이경우 대부분 극히 바람직하지 않은 실의 절단(yarn breakages)이 발생된다. 특히 긴정방기를 사용하여 실험한결과, 드래프트장치의 드래프트로울이 디스토션될 위험성은 더블에이프런드래프트장치의 중간로울에서 특히 크다는 것을 확인하였다.

일반적으로 더블 에이프런 드래프트장치의 저면 에이프런의 편향가이드로울(defleting roll)로서도 작용하는 그 중간드래프트 로울에서 특히 강한 제동력(braking force)이 접선방향으로 작용하여 이 제동력은 송출드래프트로울에 작용하는 동일한 힘을 크게 상회한다. 이와 같은 상위는 송출로울에 대하여 그 드래프트비에 의해 저하되는 회전속도에 의해, 이 중간드래프트로울에 작용하는 에이프런에 의해 주로 발생하는 비교적 높은 마찰력에 의해, 또 예비드래프트 영역(predafting zone)에서 이 중간 드래프트로울에 작용하는 강한 드래프트힘에 의한 것이다.

따라서, 이 높은 제동력에 의해 중간드래프트로울은 드래프트장치가 작동중에 송출로울보다 더 크게 디스토트된다(distorted). 지금 그 정방기가 정지될 때 중간드래프트로울에 작용하는 접선영향력, 특히 중요한 드래프트힘은 크게 방출되어 그결과 주 드래프트영역의 송출로울에 대하여 역방향으로 더 디스토트된 주 드래프트 영역의 입력로울은 이 디스토션을 반전(reverse)시켜 정상적인 회전방향으로 되돌리려는 경향이 있다. 종래의 정방기의 드래프트장치에 대하여 앞서 설명한 상태는 다음 상태에 의해 더 악화된다. 즉 그 정방기의 다음 시동시에 송출로울의 경우보다 더 높은 정지마찰력(static friction forces)은 주드래프트영역의 입력로울에 의해 극복되어야하며 이 정지마찰력에 의해 발생하는 디스토션은 입력로울의 시단(始端, deginning)에서 말단(末端 end)으로 갈수록 점차적으로 증가한다.

정상적인 작동을 할 때 상회하는 디스토션에 의해 드래프트흠이 발생하며, 따라서 사절(yarn breakage)이 발생한다. 이 드래프트로울의 직경을 증가시킴으로써 위와 같은 디스토션을 감소시킨다는 것은 방적기술상의 요구에서 볼 때 불가능하다. 이와 같은 것은 그 로울의 직경을 증가시켜도 드래프트 공정시 섬유제어의 질적저하를 초래시킬 뿐이다.

따라서, 미국특허 제 3,339,361호의 명세서에 기재된 바와 같이 드래프트로울을 그정방기의 중간에서 분할시켜 드래프트로울의 양단에서 그 로울을 개별적으로 구동시키거나, 또는 독일특허 출원 공개 제2641434호의 명세서에 기재되어있는 바와 같이 각각의 톱니기어 구동장치를 통하여 그 드개프트로울을 적어도 한쌍으로 연결시킴으로서 앞서 설명한 긴 정방기의 결점을 제거할 수 있다는 것을 이미 제안한 바 있다. 그 제안된 이들의 장치는 모두 로울의 바람직하지 않은 디스토션을 피하는데 적합하나 실제로 중요한 결점을 갖고 있다.

따라서, 공지된 이 장치는 드래프트로울에 완전하고도 정확하게 동기하는 더블 구동장치(double drive)를 필요로 하였다. 이와 같은 해결수단은 고가이며, 또 더 중요한 것으로는 적어도 연속적인 로울을 사용하는 장치에서는 극히 위험성이 있는 오차원(source of errors)를 갖고있다는 것이다. 기어(드래프트비 변환기어) 또는 유사한 부재를 이와 상응하게 선택함으로 조정되어야하는 주 드래프트 영역의 드래프트비를 조작자의 오조작에 의해 양측에서 동일한 값으로 고정시키지 않을 경우에는 한쪽로울에는 토션력(torsion force)에 의해 불가피하게 브레이키지(breakage)가 발생한다.

따라서, 이와 같은 해결수단은 조작자가 세심한 주의력을 가질 필요가 있기 때문에 그 정방기의 조작을 쉽게 오조작없이 하는 방적공장의 본래 목적에 역행하게 되는 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 위에서 설명한 공지의 해결책의 결점을 제거하는데 있으며, 특히, 위에서 설명한 종류의 드래프트 로울용 구동장치를 개량하여 주 드래프트영역의 연속적인 드래프트 로울은 그 정방기가 정지할 때 서로 디스토트(distort)된 것이 되돌아가지 않으나, 그 드래프트로울을 양단에서 구동하거나 또는 서로 연결 할 필요가 없도록 한 것이다.

본 발명의 목적은 달성하기 위하여 앞서 설명한 종류의 구동장치를 사용하여 드래프트로울의 다른쪽 단부에, 프리휘일클러치(freewheel clutch)로 된 제2의 스립이 없는 전동부재를 설치하여 제2의 스립이 없는 전동부재의 회전속도비가 드래프트비를 결정하는 회전속도비보다 더 낯을 때, 또 제2의 스립이 없는전동부재는 정방기가정상적인 작동을 할 때 고속회전할 수 있고, 또 드래프트장치의 고속회전 드래프트로울이 정지할 때에는 제2의 슬립이 없는 전동부재를 통하여 슬립이 없는 연결을 하도록 하였다.

이와 같은 해결책으로 다음과 같은 결과가 얻어진다. 즉, 정방기가 정지되고 또 드래프트장치의 부하가 제거되면 정방기가 작업중에 형성된 드래프트로울의 소정 토션, 특히 지연방향(lagging sense)으로 강하게 디스토트된 주 드래프트영역의 입력로울의 소정토션은 디스토트된 것이 되돌아가지 않으며 그 디스토션은 그디스토션을 발생하는 힘(베아링의 마찰력, 드래프트힘)이 방출된후에도 유지된다. 이것이 달성되는 것은 정방기가 정지될 때 두 드래프트로울이 양단에서 스립이 없이 서로 구동시켜 연결되는 경우이다. 결국, 두 드래프트로울은 일단에서는 드래프트 장치를 실제로 구동하는 기어구동장치에 의해 즉 제1의 슬립이 없는 전동부재에 의해, 또 다른단에서는 제2의 슬립이 없는 전동부재에 의해 작동된 프리휘일 클러치를 통하여 서로 고정할 수 있게 구동 연결되어 있다.

양 드래프트로울의 구동결합은 제1의 슬립이 없는 전동부재에 의해 정해진 드래프트로울 사이의 회전속도비에는 관계없이, 즉 드래프트비는 관계없이 드래프트로울이 바로 정지하는 순간에 자동적으로 하도록 하는 것이 특히 유리하다. 이와 같은 유리한 잇점에 의해 주 드래프트영역의 드래프트비를 바꿀 때 조작자가 드래프트로울의 다른 단부에 설치한 제2의 슬립이 없는 전동부재에 주의를 할 필요가 없으며, 따라서 대단히 위험한 오조작원도 제거된다.

정방기에서 선정한 최소드래프트비를 결정하는 제1의 슬립이 없는 전동부재의 회전속도비보다 약간낮게 제2의 슬립이 없는 전동부재의 회전속도비를 선택하는 것이 유리하다. 이와 같이 구성시킴으로써 아이들링방향(idling direction)으로 극복할 수 있는 회전속도차이가 가급적 적어지고, 따라서 프리휘일 클러치의 마모도 억제된다. 이에 또, 슬립이 없는 전동부재에 항상 존재하는 적은 흔들림(play)(예로서 이와 같은 전동부재를 설치 할 경우 기어의 톱니면의 흔들림)에 대해서도 본발명에 의한 해결책이 유리하다는 것이 확인되었다. 이와 같은 것은 위에 설명한 흔들림(play)에 의한 복귀디스토션에 기인하는 드래프트흠(draft defects)이 최소로 억제되기 때문이다.

본 발명의 구동장치의 실시예에 의하면 드래프트장치의 저속회전 드래프트로울, 즉 주 드래프트영역의 입력로울은 제2의 슬립이 없는 전동부재를 배치한 단부에서 제2의 프리휘일 클러치를 사용하여 그 드래프트로울을 정상적인 회전방향으로 디스토트하는 부재(element)와 접속되어있어 제2의 프리휘일클러치는 정방기가 정상적인작동을 할 때 드래프트장치의 로울의 회전은 오우버러닝(over running)에 의해 방해받지 않으며 또, 그 정방기가 정지할 때 슬립이 없는 연결을 하도록 하였다.

슬라이딩(sliding) 마찰 또는 동적마찰(dynamic friction)에 비하여 비교적 높은 정지마찰에 의해 정방기가 시동할 때 발생하는 지속회전 드래프트로울의 비교적 높은 디스토션을 본장치에 의해 제거하는 것이 가능하다. 비교적 높은 정지마찰에 의해 또는 드래프트로울의 비교적 높은 "브레이트 루우스저항"(breaking loose resistance)에 의해 저속회전 드래프트 로울은 고속회전 드래프트 로울에 비하여 지연시켜 회전하도록 한다. 이것은 정방기가 정상적인 작동을 할 때 받은 디스토션에 추가한 디스토션에 의해 발생한다.

즉, 저속회전 드래프트로울은 어느정도 시간적으로 지연된후에만 비로서 회전된다. 이것에 의해 또 그 디스토션에 기인되는 드래프트흠이 발생하여 그 로울이 길어지면, 즉 로울의 구동장치에서의 거리가 길어지면 길어질수록 그 드래프트흠이 높아진다. 그 저속회전 드래프트로울의 추가적인 디스토션이 드래프트로울의 "브레이크 루우즈"직후에 또 제거된 경우에도 사절(yarn breakage)을 발생시킨다. 청구범위에 기재한 수단에 의한 그 저속회전 드래프트로울은 그 정방기가 시동할 때 항상 정지되어 있는 고속회전 드래프트로울 방향으로 향하여 잡아 당겨지기 때문에 그 저속회전 드래프트로울은 항상 고속회전 드래프트로울과 동시에 "브레이크 루우즈"(마찰저항을 극복)하게 된다.

따라서, 제2의 프리휘일 클러치를 설치한 구동장치는 저속회전 드래프트로울에 작용하는 정지마찰과 고속회전 드래프트로울에 작용하는 정지마찰의 차이의 영향을 제거하는 기능 및 두 드래프트로울을 항상 동시에 시동시키는 기능을 갖고 있다. 그러나, 위에서 설명한 정지마찰의 영향차이는 본발명의 구동장치에서 실제로 나타나는 경우에만 필요하며, 이와 같은 영향차이가 현저한 정도는 사용되는 베아링 타입에 따라 현저하게 관련되어 있다. 다음으로 본 발명의 구동장치를 첨부한 도면의 실시예에 따라 자세히 설명한다.

제1도에서는 링정방기의 정방부위(spinning position)의 구성부재를 개략적으로나타낸 것이다. 재료의 흐름(material flow) 방향에서 볼 때 이들의 구성부재에는 경질의 크릴 지지체(rigid creel support) 2에서 회전할 수 있게 매달린 로빙 보빈(roving bobbin)이 설치되어 있어 그 로빙보빈 1은 정방공정으로 처리되는 로빙 2을 드래프트장치로 공급한다. 그 드래프트장치는 3개의 저면로울(bottom roll) 4, 5 및 6과 그 저면로울에 각각 해당되어 압력을 주는 상부로울(top roll) 7, 8 및 9로 구성되어 있다.

드래프트장치에 이어서 다음의 실 가이드(thred guide) 10, 링(ring) 11에 걸려있는 트래블러(traveller) 12 및 회전 스핀들 13이 배열되어 있다. 그 스핀들 13은 링 레일(ring rail) 14에 회전할 수 있게 지지되며 새로 정방된 실을 감아올리는 얀 보빈(yarn bobbin) 15을 지지하고 또 벨트(belt) 16에 의해 회전된다.

드래프트장치의 송출로울의 한 쌍 6 및 9에서 정해진 섬도로 드래프트되어 나오는 섬유스트랜드(strand)는 공지의 방법으로 벌륜(balloon) 17을 형성하면서 하나의 실로 가연(加撚)되어 얀 보빈 15에 감겨진다. 그 드래프트장치는 한쌍의 로울 4, 7 및 5, 8에 의한 제한되어 있는 제1드래프트 영역(예비 드래프트영역)과 한쌍의 로울 5, 8 및 6, 9에 의해 형성되어 있는 제2 드래프트영역(주 드래프트영역)으로 구성되어 있다.

제1 드래프트영역에서는 로빙 3이 약간만이, 즉 1 내지 2배로 드래프트되는데 불과하다. 즉 저속회전드래프트로울 4, 7의 주면속도와 보다 빨리 회전하는 드래프트로울 5, 8의 주면속도의 차이는 적다. 한쌍의 로울 5, 8과 한쌍의 로울 6, 9 사이에는 섬유로빙이 높은 드래프트비로서 최종 얀 섬도(final yarn fineness)로 드래프트 된다. 따라서, 제 2 드래프트영역을 주 드래프트영역이라 하며, 또 그 주 드래프트영역에서 처리된 트래프트 범위는 일반적으로 10 내지 40배이고 특별한 경우 100배 이상이 된다.

주 드래프트 영역에서의 드래프트처리공정중에 섬유를 더 좋게 조절하기위하여 일반적으로 이른바 더블에이프런 드래프트장치(double apron arragements)가 주드래프트영역에서 사용되며, 또 저면로울 5를 포위하는 저면 에이프런 18과 상부로울 8을 둘러싼 상부에이프런 19로 구성되어 있다. 그 저면 에이프런 18과상부 에이프런 19는 제1도에서 적당한 수단(도시생략)에 의해 그 주 드래프트영역을 따라 가이드되고, 또 예로서 텐션로울(Tension roll) 20에 의해 잡아당겨진다.(Tension).

그런데, 섬유로빙 3은 트래프트를 높이기 위하여 필요로 하는 섬 유제어(fibre control)을 부증하도록 에이프런 18과 19를 서로 접촉하여 평행하게 주행하는 에이프런 구간 사이에서 가이드 된다. 이와 같은 한쌍의 에이프런 18, 19가 순환되는 것은 드래프트장치의 저면로울 5의 구동력에 의해 상당히 큰마찰력을 극복시키는 경우에만 가능하다.

저면로울 5는 주 드래프트영역의 입력로울을 성형하며, 이에 대하여 저면로울 6을 주 드래프트영역, 또는 전 드래프트장치의 송출로울이라 한다. 다음부터 저면로울 5를 주드래프트영역의 저속회전 저면로울, 또 저면로울 6을 주 드래프트영역의 고속회전 저면로울이라 한다. 긴 정방기로 부르는 하나의 링방정기에는 약 250개 이상의 정방 부위가 그 기계한쪽에 따라 배열되어 있다. 따라서, 일방의 기계측면의 전 정방부위에 걸쳐 있는 저면로울 4, 5 및 6의 길이는 약 18~35m이다. 방적기술상에서 볼 때 저면로울 4, 5 및 6의 직경은 약 30㎜까지 최대로 제한되어있어 그 디스토션 저항은 비교적 낮다. 드래프트장치의 저면로울 4, 5 및 6은 슬립(slip)이 없는 전동부재에 의해 우측에서 구동된다. 주 드래프트영역의 고속회전 저면로울 6은 모터 21에 의해 직접 구동된다(화살표 f의 회전방향). 기어 24 및 22의 톱니수의 비, 저면로울 5, 6의 유효 직경(및 저면로울 5의 에이프런 18의 두께)은 주 드래프트 영역의 드드래프트비로 표시된다.

물론 기어대신 슬립이 없는 다른 전동부재, 즉 체인(chains) 또는 톱니가 달린 벨트를 사용할 수 있다. 이경우 가장 중요한 요건은 주 드래프트영역의 저속회전 저면로울 5와 고속회전 저면로울 6이 드래프트비를 결정하는 슬립이 없는 전동부재에 의해 서로 연결되어 있다는데 있다. 그 드래프트장치의 저면로울 4는 예로서 주 드래프트 영역의 저속회전저면로울 5에서 역시 슬립이 없는 전동부재, 즉 톱니기어 24, 25 및 26을 통하여 회전되며, 그 기어열(gear train)에서는 예비 드래프트의 기능에 따라 기어 26과 24의 톱니수의 비가 적은 범위에서 선택되며, 일반적으로 1 내지 2의 범위에서 선택된다. 드래프트장치의 저면로울 4, 5 및 6은 제1도에 도시되어 있지않으나, 정방기에 따라 균일하게 분배된 다수의 베아링에 의해 회전할 수 있게 지지되어 있다.

저면로울 4, 5 및 6을 회전시키기 위해서는 마찰에 의해 발생하고 또 로울에 토오크하중을 발생시키는 브레이크 모멘트(braking moment)를 극복시켜야 한다. 저속회전 저면로울 5는 그 저면로울에 작용하는 마찰력(예로서 에이프런기구에 의해 발생한다)이 현저하게 크므로 고속회전 저면로울 6보다 더 높은 토오크를 받는다. 따라서, 또 저속회전 저면로울 5의 디스토션은 고속회전 저면로울 6의 디스토션보다 크며, 로울에 작용하는 토오크모멘트가 소멸 또는 감소하면(예로서 상부로울 7, 8 및 9에 가하여진 하중이 제거되면) 저속회전 저면로울 5는 고속회전 저면 로울 6보다 많은 화살표 m 방향으로 복귀 디스토션이 발생하는 경향이 있다.

드래프트장치가 정지할 때 저면로울 5와 6의 서로다른 복귀 디스토션을 피하기 위하여 저속회전 저면로울 5와 고속회전 저면로울 6은 좌단측에서 슬립이 없는 다른전동부재에 의해 구동연결되어 있어 그 구동 연결은 고속회전 저면로울 6이 정지할 때에만 되며 이에대하여 작업중에는 구동연결기구가 작용하지않는 상태에 있다.

이 때문에 고속회전 저면로울 6에는 기어 27이 고정할 수 있게 장착되어 있다. 반면에 저속회전 저면로울 5는 프리휘일 클러치 28을 구성하고 있으며, 제1도에서는 용이하게 이해시키기 위해서 래치트(ratchet)기구로서 도시되어 있다. 이와 같은 타입의 프리휘일 클러치(freewheel clutch)는 외측 하우징 29를 갖고 있으며, 그 외측하우징은 저속회전 저면로울 5에 설치된 베아링(도시생략)에 회전할 수 있게 지지된 허브(hub) 30과 결합되어있고, 또 래치트 32의 내측 톱니 31를 갖고 있다. 그 래치트 32는 저속회전 저면로울 5상에 회전할 수 있게 지지되어 있고, 또 외측하우징 29(좌측에서 볼 때) 시계방향으로 저속회전 저면로울 5에 대하여 자유롭게 회전할 수 있도록 프리휘일 클러치 28의 내측톱니 31와 맞물려 있다. 그러나, 반시계방향에서는 래치트 32가 내측톱니 31와 맞물려, 결국 반시계방향으로 회전할 때 그 클러치가 걸리기 때문에 저속회전 저면로울 5에 대한 회전할 수 있는 자유가 차단된다. 또, 외측하우징 29는 그 외주에 톱니기어 33을 가지며, 그 톱니기어 33은 중간기어 34를 통하여 기어 27과 맞물려 있다.

이 구동연결기구에서는 톱니기어 33과 기어 27의 톱니수의 비는 드래프트비를 결정하는 위 기어 24와 22의 톱니수의 비보다 항상 적다. 정방기를 특정범위의 드래프트비로서 고려하여 설치할 경우에는 톱니기어 33과 기어 22의 톱니수의 비를, 설계한 최소 드래프트비를 결정하는 기어 24와 22의 톱니수의 비보다 약간 적게선택하는 것이 유리하다. 이와같이 하면 구동연결기구는 주어진 시간에 어떠한 드래프트비에서도 고정시켜 작동시킬 수 있다. 그러나, 주 드래프트비에 대한 제2의 슬립이 없는 전동부재의 전동비는 예로서 기어 27을 바꿈으로서 적합하게 할 수 있다. 그러나, 제1도에서 내측에 래치트를 구비한 래치트기구로서 도시된 프리휘일 클러치 28은 이 실시예에 한정되어 있는 것은 아니다.

제1도에서 단지 간단히 하기 위하여 선택한 이와 같은 타입의 프리휘일 클러치는 톱니수가 너무 적으면 알맞게 맞물리지 않는 결점을 갖고 있다.

본 발명의 구동장치를 최적상태로 작동시키기 위해서는 헛돌기(lost motion)가 적은 프리휘일 클러치, 즉 사실상 어더한 위치에서도 즉시 맞물릴 수 있는 프리휘일클러치로 설치하여야 한다. 따라서, 제1도의 구동장치의 작용은 다음과 같다. 정방기가 작동할때 프리휘일클러치 28의 외측하우징 29는 드래프트장치의 저속회전저면로울 5보다 떠 빠른 기어 27, 중간기어 34 및 톱니기어 33에 의해 시계방향으로 회전된다.

즉, 그 프리휘일 클러치가 풀어진 상태(해제상태)로 된다. 저속회전로울 5와 고속회전로울 6이 정지하기전에 양 저면로울은 디스토트되어 그 저속회전 저면로울 5의 디스토션정도는 고속회전 저면로울 6의 디스토션보다 크다. 그런데, 정지후 예컨데 상부로울 8과 9상의 하중을 이탈제거시킴으로써 그 저면로울 5와 6상에 작용하는 마찰력은 감소된다. 따라서, 저면로울 5와 6 그 디스토션을 감소시키며, 즉 저면로울 5는 저면로울 6보다 많은 제한량을 초과하여 시계방향으로 디스토션이 복귀된다.(distort back). 그러나 이 저면로울 5의 운동은 래치트 32가 프리휘일 클러치 28의 내측톱니 31과 즉시 맞물리기 때문에 차단된다. 따라서, 외측 하우징 29도 제한되어 있는 회전범위만이 시계방향으로 구동되고 또 이 운동을 기어 33 34, 27을 통하여 드래프트장치의 정지된 저면로울 6으로 전달되도록 한다. 이와 같이 주 드래프트 영역을 형성하는 저면로울 5, 6은 그 정방기가 정지할때 슬립이 없는 전동부재를 통하여 양단에 연결되어 있다.

그리고 그 정방기가 재시동할때 드래프트흠을 발생하도록 하는 저면로울 5.6의 상대적 회전은 제거된다. 그 정방기가 다시 시동할때 즉시 프리휘일 클러치 28의 차단작동(blocking action)은 없어진다. 이와 같은 것은 외측 하우징 29가 저속회전 저면로울 5를 리이드(lead)하여 결국 동일 회전방향으로 그 저면로울 5보다 더 빠르게 회전되기 때문이다.

제2도 및 제3도에서는 본 발명 구동장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로 이 경우 제1도와 동일한 구성부재에는 동일한 부호를 가지며, 제2도 및 제3도에 나타낸 구동장치가 제1도의 실시예와 다른점은 기능적인면에서 볼때 제1도의 프리휘일클러치 28과 대응하는 프리휘일 클러치 35가 드래프트장치의 고속회전 저면로울 6에 배치되어 있다는 점만이 다르다.

도면을 간단하게 하기 위해서 그 드래프트장치의 주드래프트영역을 형성하는 두 개의 저면로울 5, 6만을 나타내었다. 제2도에서는 제1도와 동일한 구동장치를 사시도로 나타내었으며, 제3도에서는 제2도의 구동장치를 화살표 A방향에서 본 것을 나타낸 단면도이다.

이 변화실시예에서는 프리휘일클러치 35가 스프링식 마찰부재를 구비한 로울러 블록기구(roller blocking Arrangement), 즉 사실상 어떠한 헛돌기(lost motion)도 없이 맞물릴 수 있는 프리휘일 클러치로 구성되어 있다. 이와 같은 타입의 로울러블록기구는 외측링 36을 가지며, 그 외측링 36은 동심기어(concentrical gear)37과 고정할 수 있게 결합되어 있고 또 드래프트장치의 저면로울 6에 설치된 베아링(도시생략)을 통하여 회전할 수 있게 지지되어 있다. 기어 37은 저속회전 저면로울 5에 고정할 수 있게 장치된 기어 39와 맞물린 중간기어 38과 맞물려 있으며, 또 본 실시예의 장치에서는 기어 39와 37의 톱니수의 비는 기어 24와 22의 톱니수의 비보다 더 작게 선택되어 주 드래프트비보다도 더 적다.

저면로울 6에 고정할 수 있게 장치된 성형바퀴(star wheel) 40이 외측 링 36의 중공내부에 배치되어 있고, 이 성형바퀴 40은 시계방향으로 회전하는 여러개의 톱니 41(제3도)를 갖고 있다. 톱니 41사이에는 각각 로울러 42가 삽입되어 있으며 이 로울러는 톱니홈(tooth intervals)과 외측 링 36사이에 형성된 쐐기형상실(wedge shaped chambers)내로 스프링 43에 의해 압압되어 있다. 경제적으로 유리한 이와 같은 타입의 로울러블록 기구에 의해 성형바퀴 40은 한쪽방향, 예로서 시계방향으로는 외측 링 36에 대하여 상대적으로 회전할 수 있으나, 다른 방향에서는 로울러 42의 압박작용에 의해 상대 운동을 차단된다.

그리고 로울러 42가 즉시 클램프(clamp)되므로 사실상 헛돌기없이 압박작용은 얻어진다. 제2도 및 제3도의 구동장치의 작용은 제1도에서 설명한 것과 거의 같으므로 구체적 설명은 생략한다.

본 실시예에서는 저속회전 저면로울 5가 정지할때(항상 좌측에서 보면) 시계방향으로 고속회전 저면로울 6에 비하여 디스토션이 복귀되는 경향이 있다. 그러나, 이 디스토션의 복귀는 프리휘일 클러치 35의 작용에 의해 차단된다. 이 프리휘일클러치는 35는 외측 링 36이 성형바퀴에 대하여 시계방향으로 구동되므로 즉시 맞물 리게된다. 정방기가 정상적인 작동을 할때 앞서 설명한 전동에 의해 외측링 36은 성형바퀴 40 또는 고속회전 저면로울 6보다 저속으로 회전되어 결국 프리휘일클러치는 그 저면로울 6보다 늦게 회전한다.

제2도 및 제3도의 변화실시예에서는 드래프트장치의 저속회전 로울 5가 제2의 전동부재 37내지 39를 배치한 단부에서 위의 프리휘일 클러치 35와 동일한 제2 프리휘일 클러치 44를 통하여 디스토션기구 45와 연결되고 이 디스토션기구 45는 정상회전방향, 즉 시계방향(좌측에서 볼때)으로 그 저면로울 5를 디스토트하는 기구이며, 정방기가 정상작동 할때 프리휘일클러치 44는 드래프트장치의 그 저면로울 5의 회전을 방해하지 않으나, 그 정방기가 정지할때에는 그 디스토션기구 45와 그 저면로울 5를 연결되도록 되어 있다.

제2도 및 제3도의 실시예에서 디스토션기구 45는 레버 46과, 압축공기 실린더(pneumatic cylinder) 48로 구성되어 있으며, 위 레버 46은 프리휘일 클러치 44의 외측 링 47에 고정할 수 있게 결합되어 있고, 위압축 공기실린더 48의 피스톤 로드 49는 위 레버 46의 외단부와 축으로 회전할 수 있게 결합되어 있다.

그 압축공기 실린더 48은 고정배치된 축 50에 회전할 수 있게 지지되어 있다. 그 피스톤로드 49는 정방기가 작동중에(제3도에서 실선으로 도시되었음) 좌측위치에서 압압스프링에 의해 지지되고 이경우 피스톤 51은 공기의 압력에 의해 부하되지 않는다. 따라서, 이 위치에서는 프리휘일 클러치 44의 외측링 47은 정지상태에 있으나, 프리휘일 클러치 44의 성형바퀴 53은 저면로울 5와 함꼐 시계방향으로 자유롭게 회전한다 여기서 설명한 추가기구는 정방기가 시동기(start-upphase)에 있을때 드래프트장치의 저속회전로울 5에 작용하는 정지마찰력을 극복시키기 위해서 사용될 뿐이다.

추가기구의 작용은 다음과 같다.

정방기가 사동하기전에 공기압축실린더 48에 압력을 공급한다. 이 압력을 공급함으로써 피스톤 51은 피스톤로드 49를 통하여 레버 46을 시계방향으로 회전시킨다. 저속회전 저면로울 5가 정지되어 있으므로 프리휘일 클러치 44가 걸린다. 따라서, 레버 46은 시계방향(좌측에서 볼때)의 토오크모멘트를 그 저면 로울 5에 작용시킨다. 지금 그 정방기가 시동되어 드래프트장치의 저면로울에 작용하는 정지마찰력이 극복된다.

이와 같은 극복은 앞서 설명한 토오크모멘트에 의해 이루어지며, 그 토오크모멘트는 프리휘일클러치에서 저속회전 저면로울 5에 작용하고 기어열 39, 38 및 37를 통하여 프리휘일 클러치 35에 전달되며, 또 고속회전 저면로울 6에 작용한다. 이 토오크모멘트는 "브레이크 루우즈(breaking loose)"모멘트로 간주될 수 있다. 이 동작과정에서 레버 46은 피스톤 51이 정지할때까지 α각의 범위에서 회전된다(제3도에서 레버 46의 위치를 파선으로 나타내 었음).

정방기가 시동되고 또 레버 46이 우측의 정지위치에 달하게되면 프리휘일 클러치 44로 성형바퀴 53에 의해 오우버 러닝(over running)되며 디스토션기구 45와 드래프트장치의 저면로울 5의 회전결합은 제게(released)된다.

본 실시예의 압축공기 실린더 48은 시간적으로 정방기와 독립하여 작동할 수 있으며, 정방기가 정지중에 있을 때에는 어떠한 때라도 작동할 수 있다. 드래프트장치의 저면로울 5에 작용하는 토오크모멘트는 그 정방기가 정지중에 있은 때 저면로울 5를 차단하기 때문에 그 저면로울 5에 이방향에서 어떠한 디스토션이라도 발생하지 않는다. 그러나, 이 토오크모멘트는 항상 정방기의 시동으로 즉시 이용할 수 있다.

디스토션 기구의 45의 구성부재의 설계치(압축공기실린더 48의 직경 및 스트록, 압축공기 실린더의 압력, 레버 46의 위치등)는 극복할 수 있는 정지마찰력에 따라 좌우되며 또 실험에 의해 선택된다.

Claims (1)

1. 드래프트로울(drafting rolls)이 긴 정방기, 특히 링정방기의 대부분의 길이에 걸쳐 형성되고 그 드래프트장치의 피구동식 드래프트로울이 그 정방기의 동일한 종측에 배치되어 있는 긴 정방기의 드래프트장치의 피구동식 드래프트로울의 구동장치에 있어서, 드래프트할 수 있는 섬유 슬라이버(fiber sliver)의 주 드래프트영역(main drafting zone)을 형성하고 고속회전 저면로울(faster running roll)과 저속회전 저면로울(slower running roll)을 가진 피구동식 드래프트로울(driven drafting roll) ; 대향단부(opposed ends)을 가진드래프트로울 ; 드래프트로울을 대향단부 하나에 서로 연결하며 섬유슬라버의 미리 정해진 드래프트비를 결정하기 위해 드래프트로울의 회전속도비를 정하는 제1의 슬립이 없는 전동부재(first substantially slippage free transmission element) ; 주 드래프트 영역을 형성하는 드래프트로울의 다른 대향 단부에 구성한 제2의 슬립이 없는 전동부재(second substantially slippage free transmission elements) ; 프리휘일클러치(freewheel clutch)를 가진 제2의 슬립이 없는 전동부재 ; 드래프트비를 결정하는 회전속도비보다 낮은 회전 속도비를 가진 제2의 슬립이 없는 전동부재 ; 정방기가 정상적인 작동중에 있을때 선택적으로 주 드래프트영역의 드래프트로울중 고속회전 저면로울을 지연시키거나 주 드래프트의 저속회전 드래프트로울을 리이드(lead) 시키도록 하는 제2의 슬립이 없는 전동부재 ; 및 고속회전 저면로울이 정지중에 있을때 제2의 슬립이 없는 전동부재를 통하여 저속회전 저면로울과 고속회전 저면로울 사이에서 슬립이 없는 연결을 하는 프리휘일 클러치(freewheel clutch)를 구성시킴을 특징으로 하는 긴정방기의 드래프트 로울(drafting roll)의 구동장치.

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