KR100580320B1 - 타이어코드용 원사의 연사방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어코드용 원사의 연사방법에 관한 것이다.

본 발명은 가이드로울러 하단면[원사공급용 보빈(2)의 직상단부]에 도 3의 보빈커버플레이트(1)를 설치·사용하고, 이너얀텐션너(3)의 턴(Turn) 수를 5회로 설정함을 특징으로 한다.

본 발명은 고속회전시에도 보빈의 해사 불량으로 인해 원사가 가이드로울러 사이에 끼워져 씹이거나, 원사내 모우로 인해 원사가 서로 엉키는 현상을 예방하여 연사기의 만관율과 생산성을 향상시킬 수 있다.

타이어코드, 연사, 보빈커버플레이트, 턴수, 해사장력, 만관율, 생산성

Description

타이어코드용 원사의 연사방법 {A twisting process of preparing for the tire-cord yarn}

도 1은 종래의 연사공정 개략도 이다.

도 2는 본 발명의 연사공정 개략도 이다.

도 3은 본 발명의 보빈커버플레이트(도 1의 1번) 평면도 이다.

도 4는 도 1의 이너얀텐션너(3) 부분 확대도 이다.

※도면중 주요부분에 대한 부호설명

A, B : 원사공급용 보빈 C : 권취보빈

1 : 보빈커버플레이트 2 : 가이드로울러

3 : 이너얀텐션너(내부 원사 장력조절기)

4 : 코드 레규레이터(연사부여장치) 5 : 캡스턴(Capstan)

1a : 원사안내홈 1b : 원사가이드 지지대

1c : 원사가이드 1d : 고정부

본 발명은 타이어코드용 원사의 연사방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 타이어코드 제조용 원사로 사용되는 고무보강용 폴리에스테르 원사 2가닥을 합연사하는 연사방법에 있어서, 고속회전시에도 원사공급용 보빈(B)의 해사 불량으로 인해 발생되는 문제들과 원사 엉킴 등을 해소하여 만관율과 생산성을 향상시킬 수 있는 타이어코드용 원사의 연사방법에 관한 것이다.

고무보강용 타이어코드는 경사로서 고강도 저수축(High Modulus Low Shrinkage)의 폴리에스테르 원사 2가닥이 균일하게 연사된 원사를 사용하고, 위사로는 고강도 저신도의 폴리에스테르 원사에 면사 등이 커버링된 커버링사를 사용하여 제직된다. 상기 타이어코드용 경사를 준비하기 위한 최신 연사기로는 알머(Allma)회사의 사우러(Saurer) 연사기 등이 주로 사용되고 있다.

상기 종래 연사기는 도 1과 같이 원사공급용 보빈(A)에서 공급되는 1가닥의 폴리에스테르 원사와 직립하고 있는 원사공급용 보빈(B)에서 공급되는 1가닥의 폴리에스테르 원사를 코드 레규레이터(4)에서 연사한 후, 캡스턴(5)를 거쳐 권취보빈 (C)에서 권취한다. 직립하고 있는 원사공급용 보빈(B)에서 공급되는 1가닥의 폴리에스테르 원사는 가이드로울러(2)를 통해 이너얀텐션너(3)를 거친후 코드 레규레이터(4)에 도달된다.

이때 원사공급용 보빈(B)은 직립하고 있기 때문에 보빈상 원사들이 해사시 미끄러져 보빈 아래로 흘러내리는 현상(이하 "슬립현상" 이라고 한다)의 발생 확율이 높다. 또한 원사공급용 보빈(B) 제조시, 다시말해 보빈(B)에 원사를 감을때 발생될 수 있는 미세한 권취장력 차이가 기계적 오류에 의해 발생될 수 밖에 없으며, 보빈(B)에 감겨져 있는 원사에 모우도 존재할 수 있다.

특히 종래 연사기의 경우 원사에 장력을 부여하기 위해 이너얀텐션너(3)에 원사를 6회 감아주고 있다. 이하 이너텐션너에 원사를 감는 회수를 "턴(Turn)수" 라고 한다. 이 경우 원사간의 간격이 좁아 연사중 원사 상호간이 접촉하게 된다. 이때 원사에 모우가 있는경우 원사가 서로 엉켜 붙는 현상이 발생한다.

종래 연사기에 있어서는, 상기와 같은 슬립현상, 권취장력 차이 또는 원사내 모우 등과 같은 원인에 의하여 원사공급용 보빈(B)으로 부터 가이드로울러(2)로 원사가 해사될때 해사 불량 현상이 많이 발생되었다.

상기 해사 불량으로 인해 원사가 과공급(Over Feeding) 되거나 위로 튀어오르는 현상(Jumping 현상)이 발생되고, 그 결과 원사가 가이드로울러 사이에 끼워져 씹히는 현상(Chewing 현상)이 빈번히 발생되거나, 이너얀텐션너(3) 등에 감기는 현상이 발생되는 문제가 있었다. 이 경우 셀프-어드쟈스팅 센서(Self Adjusting Sensor)에 설정치 보다 높은 장력(±10%)이 부과되므로 연사기 가동은 자동으로 정지 된다. 그로인해 종래 연사기의 만관율은 통상 90~92%의 낮은 수준 이었다.

이와 같은 현상은 연사기의 회전속도(rpm)를 높힐 경우 더욱 심각하게 발생된다. 그 결과 종래 연사기의 경우 7,500rpm 이상 작업시 만관율이 현저하게 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 원사공급용 보빈(B)으로 부터 원사를 고속으로 해사할때 원사의 해사 불량으로 인한 상기 문제들 과 원사 엉킴 등을 해소 하므로서 만관율과 생산성을 향상시킬 수 있는 타이어코드용 원사의 연사방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 고속 연사시에도 원사공급용 보빈(B)의 해사 불량으로 인해 발생되는 여러 문제들과 원사 엉킴 등을 해소하여 만관율과 생산성을을 향상시킬 수 있는 타이어코드용 원사의 연사방법을 제공하고자 한다. 구체적으로 본 발명은 상기 연사기용 보빈커버플레이트(1)를 도 2와 같이 원사공급용 보빈(B)의 직상단에 설치하여, 고속 연사시에도 원사의 과공급을 방지 하므로서 원사가 가이드로울러(1)에 끼워져 씹히는 현상(Chewing 현상)이나 이너얀텐션너(3) 등에 감기는 현상을 방지하고자 한다. 또한 본 발명은 이너얀텐션너(3)의 턴수를 5회로 줄여 연사시 원사간의 접촉을 예방하므로서 원사내 모우로 인한 원사 엉킴을 방지하고자 한다.

본 발명은 타이어코드용 원사의 연사방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 타이어코드용 원사를 연사함에 있어서 보빈커버플레이트(1)를 원사공급용 보빈(B) 직상단부에 설치·사용하고, 이너얀텐션너의 턴수를 5회로 설정하여 고속운전시에도 해사 불량으로 인한 점핑현상 및 츄잉(Chewing)현상과 원사내 모우로 인한 원사 엉킴 현상을 방지하여 연사기의 만관율과 생산성을 향상시킬 수 있는 타 이어코드용 원사의 연사방법에 관한 것이다.

더욱 구체적으로 본 발명은 크릴상의 원사공급용 보빈(A)으로 부터 바로 공급되는 원사 1가닥과 직립하고 있는 원사공급용 보빈(B)으로 부터 순차적으로 가이드로울러(2)와 이너얀텐션너(3)를 통해 공급되는 원사 1가닥을 코드 레규레이터(3)에서 연사한 후 이를 캡스턴(5)를 거쳐 권취보빈(C)에 권취하는 타이어코드용 원사의 연사방법에 있어서, 상기 가이드로울러(2) 본체 하단면[원사공급용 보빈(B)의 직상단부]에 원판형상으로 그 중앙부에는 원사공급용 보빈(B) 내 원사를 보빈커버플레이트(1) 위로 안내하는 원사안내홈(1a)이 설치되어 있고, 사용시 가이드로울러 (2) 바로 앞 원판상 위치에는 가이드로울러(2)의 센터로 원사를 공급하는 원사가이드(1c)가 천공되어 있는 ∠ 모양의 원사가이드 지지대(1b)가 설치되어 있고, 원판 상면 일부에는 보빈커버플레이트(1)를 가이드로울러(2)의 본체에 고정할 수 있는 고정부(1d)가 설치된 보빈커버플레이트(1)를 설치함을 특징으로 하는 타이어코드용 원사의 연사방법에 관한 것이다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명은 도 3과 같이 둥근 원판형상의 보빈커버플레이트(1)를 원사공급용 보빈(B) 직상단에 설치·사용함을 특징으로 한다. 상기 원판상의 보빈커버플레이트(1)의 직경은 만권상태인 원사공급용 보빈(B) 직경의 85~95%인 것이 바람직 하다. 보빈커버플레이트(1)의 직경이 너무 크면 작업이 불편해 지며, 직경이 너무 작으면 해사 불량으로 안한 점핑현상 및 츄잉(Chewing)현상을 효과적으로 예방할 수 없다.

상기 원단 중앙부에는 원사공급용 보빈(B) 내 원사를 보빈커버플레이트(1) 위로 안내하는 구멍인 원사안내홈(1a)이 설치되어 있다. 상기 원사가이드(1a)는 원사에 모우가 발생하는 것을 방지하기 위해 구멍 가장자리에 세라믹 보호테두리를 설치한다.

한편 본 발명의 보빈커버플레이트(1)를 연사기에 설치, 사용시 가이드로울러 (2) 바로 앞 원판상 위치에는 가이드로울러(2)의 센터로 원사를 공급하는 원사가이드(1c)가 천공되어 있는 ∠ 모양의 원사가이드 지지대(1b)가 설치되어 있다. 도 3의 θ 각도는 50~70°이다. 더욱 바람직 하기로는 θ 각도가 60°인 것이 좋다.

θ 각도가 상기 범위를 벗어나게 되면 원사공급용 보빈(B)으로 부터 공급된 원사가 가이드로울러(2)의 센터 정 중앙으로 정확하게 공급되지 않는 문제가 발생한다. 원사가이드 지지대(1b) 상에 설치된 원사가이드(1c)의 높이(센터기준)는 가이드로울러(2)의 높이와 동일하게 설정한다. 원사가이드(1c)의 높이가 잘못 설정되면 원사가이드(1c) 가장자리에 원사가 접촉하게 되어 모우가 발생될 우려가 있다.

한편 원판 상면 일부에는 보빈커버플레이트(1)를 가이드로울러(2)의 본체에 고정할 수 있는 고정부(1d)가 설치되어 있다. 상기 고정부(1d)의 구멍에 볼트를 죄어 보빈커버플레이트(1)를 가이드로울러 본체 하단면에 단단하게 고정, 사용한다.

본 발명의 보빈커버플레이트(1) 재질로는 아크릴 등의 플라스틱이 사용될 수 있다. 구체적으로 내충격성 등을 고려할 때 폴리카보네이트가 바람직 하며, 더 욱 바람직 하기로는 제전방지 가공처리된 폴리카보네이트 수지로 제조하는 것이다. 또한 연사공정중 원사의 운동상태를 관찰할 수 있도록 보빈커버플레이트(1)를 투명한 플라스틱 수지로 제조하는 것이 더욱 바람직 하다. 또한 본 발명의 보빈커버플레이트의 원판상 가장자리 부분을 둥글게 라운딩처리 하는 것이 원사의 손상(모우발생 등) 예방에 더욱 바람직 하다.

도 2를 통해 보빈커버플레이트(1)를 이용하여 고무보강용 원사를 연사하는 본 발명 공정을 구체적으로 살펴본다. 본 발명의 보빈커버플레이트(1)는 원사공급용 보빈(B) 직상단부에 위치하도록 가이드로울러(2) 본체 하단면에 고정된다.

일정 경사각으로 설치된 원사공급용 보빈(A)에서 공급되는 원사 1가닥은 마그네틱 브레이크를 지나 코드 레규레이터(4)로 공급되며, 직립하고 있는 원사공급용 보빈(B)에서 공급되는 원사 1가닥은 본 발명의 보빈커버플레이트(1)를 통해 코드 레규레이터(4)로 공급된다.

이때 직립하고 있는 원사공급용 보빈(B)에서 공급되는 원사는 본 발명의 보빈커버플레이트 중앙부에 있는 원사안내홈(1a)을 통해 보빈커버플레이트 상부면으로 올라와서, 원사가이드 지지대(1b)에 설치된 원사가이드(1c) 구멍을 통해 가이드로울러(2) 센터부로 공급되게 된다.

상기 가이드로울러(2)는 원사가 이너얀텐션너(3)로 올라가기 이전 사도를 형성하고 원사에 일부 장력을 부여하는 역할을 한다. 또한 이너얀텐션너(3)는 원사공급용 보빈(B)으로 부터 올라온 원사에 코드 레규레이터(4)에 도달하기 전에 실제로 장력을 부여하는 역할을 한다.

본 발명은 이너얀텐션너(3) 상의 원사 턴수를 5회로 설정함을 특징으로 한다. 턴수를 종래와 같이 6회로 설정하는 경우에는 원사간 접촉으로 원사내 모우가 심하게 발생되며, 턴수를 4회 이하로 하는 경우에는 적절한 장력을 원사에 부여할 수 없게 된다.

이너얀텐션너(3)에서는 원사에 1,340~1,350g/d 정도의 장력을 부여하는 것이 바람직 하다. 원사에 적절한 장력이 부여되지 않은 상태에서 꼬임이 부여되면 꼬임이 불균일 해 진다. 꼬임이 불균일해지면 연사된 실을 해연한 후 각각의 원사길이를 측정시 각 원사간의 길이차이(이하 "LD값"라고 한다)가 커지고 타이어코드의 물성이 저하된다. LD값은 적을수록 좋으나 5mm까지의 오차는 허용되고 있다.

이와 같이 코드 레규레이터(4)로 각각 공급된 2가닥의 원사들은 코드 레규레이터에서 합연사 된다. 코드 레규레이터(4)는 자체 회전운동을 하면서 공급된 2가닥의 원사들에 꼬임을 주는 역할을 하게 된다. 본 발명의 보빈커버플레이트를 설치한 경우 연사기 속도를 9,000rpm 이상 수준까지 향상시켜도 높은 만관율을 얻을 수 있다. 코드 레규레이터(4)에서 연사된 원사는 캡스턴(5) 등을 거쳐 권취보빈(C)에 권취된다.

원판상 보빈커버플레이트(1)는 원사공급용 보빈(B)으로 부터 가이드로울러 (2)로 원사가 과공급되는 현상과 해사불균일로 인한 원사의 튀어오름 현상(Jumping 현상)을 방지한다. 그 결과 가이드로울러(2)에 원사가 씹히는 현상(Chewing 현상)과 이너얀텐션너(3)에 원사가 불규칙적으로 엉켜 감기는 현상 등을 예방할 수 있다.

따라서 원판상 보빈커버플레이트(1)를 사용하는 본 발명은 원사공급용 보빈(B)의 해사 불량으로 인한 점핑현상과 츄잉현상 등을 방지할 수 있어서 연사기의 만관율이 99% 이상으로 향상된다. 아울러 이너얀텐션너(5) 상의 원사턴수 조절로 원사간 접촉을 방지하여 각 원사내 모우들이 서로 엉키는 현상을 방지할 수 있다. 본 발명은 균일한 턴수 부여로 해연후 원사 길이차이(LD)를 0.33~0.67mm까지 줄일 수 있다.

이하 본 발명을 실시예 및 비교실시예를 통하여 더욱 상세하게 살펴본다. 그러나 본 발명이 아래 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

도 3과 같은 본 발명의 보빈커버플레이트(1)를 원사공급용 보빈(B) 직상단부에 설치된 알머(Allma)회사의 사우러(Saurer) 연사기(도 2의 공정개략도 참조)로 1,500데니어의 폴리에스테르 원사(A, B) 2가닥을 연사스피드 9,000rpm 및 연사장력 1,340g/d로 연사한다. 상기 보빈커버플레이트(1)는 아크릴 수지로 제조된 것으로 직경이 200mm 이다. 또한 원사가이드 지지대(1b)의 θ 각도는 65°이며, 세라막원사가이드(1a)의 직경은 10mm 이다. 또한 이너얀텐션너(3)의 원사 턴수는 5회로 설정한다. 만관율(%), LD값 및 웨이스트(Waste)율을 측정한 결과는 표 2와 같다.

실시예 2 ~ 실시예 3

보빈커버플레이트(1)의 규격 및 재질, 연사스피드 및 연사장력을 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 1,500데니어 폴리에스테르 원사(A, B) 2가닥을 연사한다. 만관율(%), LD값 및 웨이스트율(%)을 측정한 결과는 표 2와 같다.

제조조건

구 분	보빈커버플레이트 규격 및 재질			연사스피드 (rpm)	장력 (g/d)
	재 질	원단직경	θ각도
실시예 1	아크릴 수지	200mm	65°	9,000	1,340
실시예 2	폴리카보네이트 수지	195mm	55°	9,500	1,345
실시예 3	제전가공된 폴리카보네이트 수지	205mm	60°	8,900	1,349

비교실시예 1

본 발명의 보빈커버플레이트(1)를 설치, 사용하지 않는 통상의 알머(Allma)회사의 사우러(Saurer) 연사기(도 1 공정 개략도 참조)로 1,500데니어의 폴리에스테르 원사(A, B) 2가닥을 연사스피드 6,500rpm 및 연사장력 1,340g/d로 연사한다. 이때 이너얀텐션너(3)의 원사 턴수를 6회로 설정한다. 만관율(%), LD값 및 웨이스트(Waste)율을 측정한 결과는 표 2와 같다.

만관율, LD값 및 웨이스트율 측정 결과

구 분	만관율(%)	LD값(mm)	웨이스트율(%)
실시예 1	99.0	0.41	0.74
실시예 2	99.2	0.45	0.71
실시예 3	99.5	0.33	0.70
비교실시예 1	92.0	0.90	1.90

본 발명은 연사시 원사공급용 보빈(B)의 해사 불량으로 인한 원사의 과공급이나 튀어오르는 현상(Jumping 현상)을 방지할 수 있다. 그 결과 연사기의 회전속도를 향상시켜도 원사공급용 보빈(B)으로 부터 풀려나오는 원사가 가이드로울러(2)나 이너얀텐션너(3) 등에 끼워져 씹히거나 감기는 현상이 현저히 감소되어 연사기의 만관율을 99% 이상 수준까지 향상시킬 수 있다. 아울러 회전속도를 10,000rpm 까지도 향상시킬 수 있어서 제조효율도 향상된다. 또한 연사시 원사 상호간의 접촉을 예방하여 모우로 인한 원사 엉킴 현상도 현저히 감소시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 크릴상의 원사공급용 보빈(A)으로 부터 바로 공급되는 원사 1가닥과 직립하고 있는 원사공급용 보빈(B)으로 부터 순차적으로 가이드로울러(2)와 이너얀텐션너 (3)를 통해 공급되는 원사 1가닥을 코드 레규레이터(3)에서 연사한 후 이를 캡스턴(5)을 거쳐 권취보빈(C)에 권취하는 타이어코드용 원사의 연사방법에 있어서, 상기 가이드로울러(2) 본체 하단면[원사공급용 보빈(B)의 직상단부]에 원판형상으로 그 중앙부에는 원사공급용 보빈(B) 내 원사를 보빈커버플레이트(1) 위로 안내하는 원사안내홈(1a)이 설치되어 있고, 사용시 가이드로울러(2) 바로 앞 원판상 위치에는 가이드로울러(2)의 센터로 원사를 공급하는 원사가이드(1c)가 천공되어 있는 ∠ 모양의 원사가이드 지지대(1b)가 설치되어 있고, 원판 상면 일부에는 보빈커버플레이트(1)를 가이드로울러(2)의 본체에 고정할 수 있는 고정부(1d)가 설치된 보빈커버플레이트(1)를 설치함을 특징으로 하는 타이어코드용 원사의 연사방법.
2. 1항에 있어서, 이너얀텐션너(3)에 원사를 5회 감아주는 것(턴수 5회)을 특징으로 하는 타이어코드용 원사의 연사방법.
3. 1항에 있어서, 원판형상의 보빈커버플레이트(1) 직경이 만권 상태인 보빈(B) 직경의 85~95%인 것을 특징으로 하는 타이어코드용 원사의 연사방법.
4. 1항에 있어서, 원사가이드 지지대(1b)의 θ 각도가 50~70°인 것을 특징으로 하는 타이어코드용 원사의 연사방법.
5. 1항에 있어서, 원사가이드(1c)의 높이(센터기준)가 가이드로울러(2)의 높이와 동일함을 특징으로 하는 타이어코드용 원사의 연사방법.
6. 1항에 있어서, 보빈커버플레이트(1)의 재질이 제전방지 가공된 폴리카보네이트인 것을 특징으로 하는 타이어코드용 원사의 연사방법.
7. 1항에 있어서, 보빈커버플레이트(1)의 외주면이 라운딩처리된 것을 특징으로 하는 타이어코드용 원사의 연사방법.

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