KR102406876B1

KR102406876B1 - 권취기

Info

Publication number: KR102406876B1
Application number: KR1020177025520A
Authority: KR
Inventors: 요켄 자운
Original assignee: 게오르그 샴 게젤샤프트 미트 베슈랭크터 하프퉁 운트 콤파니 코만디트 게젤샤프트
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2022-06-08
Anticipated expiration: 2036-02-17
Also published as: WO2016142140A1; EP3067304A1; US20170334676A1; US10457518B2; JP6701222B2; CN107428487B; EP3067304B1; KR20170129127A; JP2018507832A; CN107428487A

Abstract

본 발명은 권취기(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따라서, 트래버스 슬라이드(20)가 회전하는 스핀들(8)상에 지지되며, 상기 트래버스 슬라이드는 트래버스 운동(18)을 수행하기 위하여 스핀들(8)에 대하여 축방향으로 이동될 수 있다. 트래버스 슬라이드(20)는 보빈 슬리이브(27)에 결합되어 트래버스 슬라이드(20)의 트래버스 운동(18)이 보빈 슬리이브(27)에 전달될 수 있다. 이와 같이 함으로써, 양호한 권취가 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 보빈(12)을 이동시킴으로써 트래버스 원사 가이드의 영역에서 결합없이 권취부(28)가 형성될 수 있다. 트래버스 운동을 발생하기 위하여 전체 스핀들(8)이 이동되는 것이 요구되지 않는다. 감소된 질량의 트래버스 슬라이드(20)의 운동이 충분히 트래버스 운동을 발생시킬 수 있다.

Description

권취기

본 발명은 권취물질을 보빈으로 권취하기 위한 권취기에 관한 것이다. 권취물질은 휨현상(deflection)과 이러한 휨현상에 의한 횡방향의 힘(traverse force)에 대하여 민감하게 반응하는 물질이다. 예를 들어, 휨현상에 의한 횡방향의 힘은 보빈 가장자리의 손상, 보빈의 변형 또는 섬유권취물질의 파단이 일어나도록 한다. 특히, 권취물질은 원사, 스트랜드 또는 리본형 권취물질이다. 권취물질은 유연성을 갖는 것이 좋다. 권취물질은 싱글 필라멘트 또는 멀티 필라멘트(예를 들어, 필라멘트 수가 12,000 ~ 300,000개)일 수 있다. 예를 들어, 권취물질은 임의의 단면을 갖는 스트립의 형태일 수 있는 바, 단면크기는 5 x 20 ㎟ 까지의 사각단면이거나, 폭-두께의 비가4.0 ~ 5.0 인 사각단면이다. 또한, 권취물질은 비경화 플라스틱 매트릭스의 카본 또는 유리섬유 리본과 같은 프리프레그(prepreg) 물질일 수 있다. 또한, 본 발명의 권취기에는 탄소섬유 스트립 또는 구리(copper) 스트랜드가 사용될 수 있다. 이와 같은 경우, 권취속도는 1,500 m/분이다.

보빈 슬리이브에 보빈을 권취하는 경우, 보빈 슬리이브는 그 외면에 권취물질이 권취되어 권취부가 형성될 수 있도록 권취각도가 증가하면서 회전되는 것이 필요하다. 다른 한편으로, 권취물질이 공급되어 층을 이루는 성층과정중에 보빈 슬리이브의 전체 축방향 영역에 권취물질이 공급되어 권취부를 형성할 수 있도록 트래버스 운동이 필요하다. 보빈 슬리이브의 회전운동과 트래버스 운동에 따라서 상이한 권취패턴(DIN ISO 5238 참조)이 형성될 수 있다.

종래의 권취기로서는 보빈 슬리이브의 상측에 트래버스 장치가 배치되어 권취물질이 상측에 배치된 롤러로부터 보빈 슬리이브에 공급되어 권취부를 형성하는 것이 알려져 있다. 이와 같은 경우, 트래버스 장치는 권취부가 형성되는 보빈 슬리이브의 회전스핀들의 축선에 평행한 트래버스 원사가이드를 갖는다. 트래버스 원사가이드의 위치에 따라서, 권취물질이 트래버스 원사가이드로부터 보빈 슬리이브와 이에 형성되는 보빈의 여러 축방향 영역으로 보내어진다. 이와 같은 경우 트래버스 원사가이드의 영역(그리고 트래버싱 원사가이드에 배치된 롤러)에서 종방향에 대하여 수직인 방향으로 권취물질의 휨현상이 발생되고, 최악의 경우, 권취물질의 휨현상은 권취물질 자체에 손상을 줄 수도 있는 문제점이 있을 수 있다. 다른 한편으로, 트래버스 원사가이드의 위치에 따라서, 트래버스 원사가이드의 롤로부터 원사의 위치까지의 경로의 길이는 보빈 슬리이브와 이에 형성되는 보빈권취부에 대하여 변화하므로 권취물질의 장력이 사전에 결정된 장력범위내에 놓여 있는 경우 부가적인 측정이 필요하며 또한 보빈권취부에서 권취물질이 풀려나가는 속도가 황방향 원사가이드의 위치와 운동에 의하여 변화되지 않아야 한다.

특허문헌 DE 1 03 24 1 79 A1에는 단면이 직사각형의 평판형이고 권취물질에 작은 힘과 가속력이 보장되는 스트립 또는 스트립형의 권취물질이 권취되는데 특히 적합한 권취기가 기술되어 있다. 이 경우에 있어서, 권취기는 민감한 권취물질을 권취할 수 있게 되어 있다. 이러한 특허문헌은 변경되지 않는 왕복운동형 트래버스 원사가이드가 사용되는 것을 제안하고 있다. 보빈에는 변하지 않는 스핀들의 회전축선에 대하여 평행하게 이동하는 롤러를 통하여 권취물질이 공급된다. 트래버스 운동은 감속기 및 모터와 함께 회전스핀들에 의하여 이루어지고 다른 모터에 의하여 스핀들의 회전축선과 평행하게 롤러에 대하여 왕복운동으로 이동된다. 이와 같은 경우에, 보빈이 권취되는 스핀들의 상류측에 배치된 롤러의 거리는 권취중에 일정하게 유지된다. 이러한 과정은 롤러를 지지하는 댄서 플레이트에서 롤러(달리 적당하다면 다른 롤러)가 보빈이 형성되면서 직경이 증가하는 것에 따라 스핀들의 회전축선으로부터 멀어지는 방향으로 이동되어 수행된다. 또한 이 특허문헌에서는 보빈이 형성됨에 따라 직경이 증가하면서, 스핀들과 전동수단 및 모터로 구성된 유닛이 트래버스 운동에 부가하여 스핀들의 회전축선에 대하여 롤러로부터 멀어지는 횡방향으로 이동되는 것이 제안되고 있다.

회전하는 스핀들이 권취물질(여기에서 권취물질은 PP, PE 및 PET 리본, 알루미늄복합필름, 코팅리본, 고무밴드, 테프론 밴드, 양면접착테이프, 종이테이브, 부직스트립 또는 프리프레그 테이브 등)을 공급하기 위하여 베어링 롤러에 대하여 트래버스 운동을 수행하는 다른 권취기가 시중에서 출원인의 "SAHM 460XE" 상표로 표시된 제품이 시판되고 있는바, 이에 의하여 원통형, 양방향 원추형 형태, 디스크형 보빈, 플랜지형 보빈이 생산될 수 있다.

특허문헌 WO 2007/1 13045 A1에서는 그 제1실시형태에서 보빈 홀더가 축방향으로 고정되고, 이로부터 벗어난 위치에서 축방향으로 이동가능한 스핀들이 회전운동을 전달할 수 있게 된 것을 제안하고 있다. 보빈 홀더는 드라이브에 의하여 작동기의 트래버스 운동이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 스핀들상에서 축방향으로 이동된다. 이러한 특허문헌의 제2실시형태에서는 모터 축 자체가 회전하면서 축방향으로 이동된다(고정형 보빈 홀더와 함께 축방향으로). 이를 위하여, 모터 축은 스핀들에 회전되지 않게 연결되고 이 스핀들은 그 내부나선이 제1 드라이브에 의하여 회전되는 다른 스핀들에 결합된다. 먼저 언급된 스핀들의 외부톱니는 제2 작동기에 의하여 회전되는 스핀들 너트에 결합된다. 두 작동기가 동일한 회전속도로 구동함으로써 보빈 홀더와 함께 모터 축의 순수회전이 유도된다. 다른 한편으로, 제1 작동기 만 구동되는 경우, 모터 축의 순수한 축방향 운동이 이루어진다. 작동기의 상이한 회전속도가 겹치는 경우, 보빈 홀더와 모터 축은 회전운동과 함께 트래버스 운동을 수행한다.

특허문헌 JP S 62 88779 A에 따라서, 축방향으로 고정된 보빈 동체와 스핀들상에서 권취가 이루어진다. 이 특허문헌에서는 왕복동 나선축에 의하여 전후로 이동되는 통상적인 트래버스 장치가 사용된다. 이러한 특허문헌의 예시적인 실시형태에서, 보빈 동체는 스핀들에 대하여 상호 반대방향으로 이동되지 않는다. 다른 실시형태에서, 모터와 스핀들이 착설된 프레임이 스핀들 드라이브에 의하여 이동된다. 이러한 예시실시형태에서, 스핀들의 축방향 위치가 변화한다.

특허문헌 DE 455 581 C에서는 스핀들이 베어링에서 축방향으로 이동가능하게 지지된다. 축방향으로 자유로운 운동이 유지되는 동안에 스핀들의 구동은 스핀들의 종방향 요구에서 안내되고 구동휠에 의하여 구동되는 구동웨지를 통하여 이루어진다. 스핀들의 왕복운동은 베어링에 고정된 슬리이브에 의하여 고정된 드라이브가 결합하는 스핀들의 회전나선에 의하여 이루어진다. 이러한 스핀들의 중복된 회전운동과 트래버스 운동은 최종적으로 마찰클러치를 통하여 권취드럼에 전달된다.

다른 종래기술이 특허문헌 US 3 356 307 A, JP S48 42032 Y1 및 JP 2002 241054 A으로부터 알려져 있다.

본 발명의 목적은 특히 민감한 권취물질의 권취작동에 적합한 트래버스 운동이 이루어질 수 있는 권취기를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 독립청구항의 특징부에 의하여 달성된다. 본 발명의 다른 우선 실시형태는 종속청구항에 기술된다.

본 발명은 권취물질은 보빈 슬리이브와 이러한 보빈 슬리이브에 형성되는 권취부에 공급하는 과정중에 축방향 위치가 변화하지 않는 스핀들을 구비한 권취기에 관한 것이다. 종래기술의 경우에 있어서 이러한 구조는 서두에 종래기술의 결점으로서 언급된 바와 같이 트래버스 원사가이드를 갖는 트래버스 장치의 이용이 요구되는 트래버스 운동이 이루어지는 것이 필요하였으나, 본 발명에 있어서는 트래버스 장치가 필요하지 않는 해결안이 제시된다(비록 본 발명에서 트래버스 장치가 부가적으로 이용된다 하여도).

본 발명에 따라서, 트래버스 슬라이드가 스핀들에 착설된다. 트래버스 슬라이드는 스핀들에 대하여 축방향으로 이동가능하여 적당한 드라이브에 의하여 트래버스 슬라이드가 스핀들에 대하여 트래버스 운동을 수행할 수 있다. 트래버스 슬라이드는 보빈 슬리이브에 결합되거나 잠정적으로(예를 들어 마찰 또는 적극적으로)결합되어 트래버스 슬라이드의 트래버스 운동이 보빈 슬리이브에 전달될 수 있다.

본 발명의 해법은 특히 종래기술로부터 알려진 기초원리가 트래버스 운동의 발생에 불리하다는 인식하에 기초하고 있다. 이와 같이 트래버스 장치의 이용은 권취물질이 바람직하지 않게 휘어지도록 한다. 다른 한편으로, 특허문헌 DE 1 03 24 1 79 A1 또는 상품명 "SAHM 460XE"의 제품에 있어서는 스핀들 전체가 트래버스 운동을 발생하기 위하여 이러한 스핀들을 구동시키기 위한 전동수단 및 모터와 함께 이동하는 경우, 트래버스 운동을 발생하기 위한 드라이브는 중량이 비교적 커서 특히 운동방향을 신속히 바꾸어주는 신속한 트래버스 운동에 문제가 된다. 아울러, 회전운동과 함께 트래버스 운동을 수행할 수 있도록 하는 스핀들의 베어링을 설치하는 경우 그 설치비용과 설치공간의 문제점이 있다.

종래의 기초원리가 갖는 결점을 해소하기 위하여, 본 발명에 있어서는 스핀들이 축방향으로는 이동되지 않고 트래버스 슬라이드만이 트래버스 운동을 함으로써 트래버스 운동을 위하여 이동되어야 하는 중량이 감소하고 트래버스 이동수단을 사용하지 않을 수 있다는 새로운 기초원리를 제안하고 있다.

본 발명에 따라서, 적당한 드라이브에 의하여 구동되는 회전스핀들이 사용된다. 이러한 경우, 트래버스 슬라이드가 스핀들에 결합되거나 적어도 잠정적으로 결합되어(예를 들어 마찰결합 및/또는 폼피팅(form-fitting)결합) 스핀들의 회전운동이 트래버스 슬라이드에 전달될 수 있다. 그리고 트래버스 슬라이드는 보빈 슬리이브에 결합되거나 적어도 잠정적으로 결합되어 트래버스 슬라이드의 회전운동이 보빈 슬리이브에 전달된다(트래버스 슬라이드의 트래버스 운동이 보빈 슬리이브에 전달되는 것에 부가하여). 보빈 슬리이브의 중복된 회전운동과 트래버스 운동에 의하여 보빈 슬리이브상에 보빈이 권취된다.

본 발명에 따른 권취기에서, 스핀들은 내공부를 가지고, 이에 예를 들어 트래버스 운동을 수행하는 작동봉과 같은 작동기구가 연장되어 있다. 스핀들의 내공부에 연장된 작동기구는 트래버스 슬라이드에 결합되어 상부 또는 하부에 설치되는 작동기구의 트래버스 운동이 트래버스 슬라이드 또는 트래버스 슬리이브로 전달될 수 있다.

스핀들에 대한 트래버스 슬라이드의 결합이 기본적으로 클러치결합 또는 마찰결합과 같은 다양한 결합수단에 의하여 이루어질 수 있는 반면에, 본 발명은 권취기의 한 실시형태에서 트래버스 슬라이드가 주연방향으로 폼피팅결합을 통하여 스핀들에 결합되는 것을 제안하고 있다. 이러한 폼피팅결합은 트래버스 슬라이드의 회전운동의 발생을 위한 구동토크의 전달이 특히 신뢰가능하게 이루어질 수 있는 것이다. 그럼에도 불구하고, 다른 한편으로, 스핀들에 대한 트래버스 슬라이드의 축방향 자유도는 주연방향으로의 폼피팅결합에 의하여 매우 간단한 방법으로 보장될 수 있다. 소수의 비제한적인 실시예를 언급하기 위하여, 폼피팅결합은 트래버스 슬라이드의 돌출부를 스핀들의 종방향 요구에 결합시킴으로써(또는 스핀들의 방사상 돌출부를 트래버스 슬라이드의 종방향 요구에 결합시킴으로써) 돌출부가 슬라이드의 종방향 요구를 따라 이동하면서 축방향 자유도가 보장될 수 있는 한편, 동시에 돌출부를 종방향 요구에 결합시키는 것에 의하여 트래버스 슬라이드의 안내가 이루어질 수 있다.

트래버스 슬라이드의 기본적인 설계는 다양하게 이루어질 수 있다. 본 발명에 있어서는 트래버스 슬라이드가 트래버스 슬리이브의 형태로 구성되는 것이다. 트래버스 슬리이브는 스핀들이 연장되는 통공 또는 요구(연속적인 것이 좋다)를 갖는다. 이와 같은 경우, 트래버스 슬리이브의 안내는 트래버스 운동을 위하여 대향된 스핀들의 표면에 형성된 통공 또는 요구에 의하여 이루어질 수 있다. 다른 한편으로, 보빈이 권취되는 보빈 슬리이브는 트래버스 슬리이브의 방사상 외측에 배치될 수 있다. 보빈 슬리이브의 방사상 삽입구조에 의하여 트래버스 슬리이브와 스핀들은 매우 치밀하고 방사상 방향으로 소규모 구성이 가능한 것이다.

특별한 실시형태에서, 트래버스 슬리이브에는 스핀들을 주연방향에서 트래버스 슬리이브에 적극적으로 결합시킬 수 있는 드라이버가 구비되어 있다. 트래버스 슬리이브 및 드라이브를 갖는 이러한 트래버스 슬라이드의 구성은 트래버스 슬라이드의 제작 및/또는 조립이 단순화될 수 있도록 한다.

예를 들어 기본적으로 작동기구는 머신 프레임(machine frame), 또는 내공부의 영역에서 스핀들의 일부를 통하여 스핀들로부터 반대방향으로 향하는 머신 프레임의 측부로부터 연장될 수 있다. 이와 같은 경우, 작동기구는 스핀들의 요구 또는 장공을 통하여 적당한 결합수단에 의하여 스핀들의 단부영역에서 트래버스 슬라이드에 결합될 수 있다. 비제한적인 실시예로서 결합수단이 스핀들의 장공을 통하여 연장된 작동봉의 방사상 핀으로 구성되어, 핀의 외측단부가 트래버스 슬라이드의 내부주연요구에 활동가능하게 수용되거나 롤링 베어링 사이에 삽입된다. 이와 같은 경우, 스핀들의 내공부는 머신 프레임을 향하는 스핀들의 부분영역측으로만 연장되는 반면에 스핀들의 돌출단부영역은 내공부를 가지지 않거나 또는 내공부가 적당한 폐쇄수단에 의하여 폐쇄된다.

본 발명의 다른 제안을 위하여, 트래버스 운동을 수행하는 작동기구는 그 작동봉이 스핀들의 내공부를 통하여 스핀들의 자유단부까지 연장되어 작동봉이 스핀들의 전길이를 따라 연장된다. 스핀들의 자유단부에서, 작동봉은 결합장치를 통하여 트래버스 슬라이드에 결합된다. 트래버스 슬라이드의 상기 언급된 실시형태의 경우 이는 머신 프레임의 측부로부터 구동되나(스핀들로부터 방사상 외측으로 이루어지거나 스핀들의 내공부를 통과할 수 있다), 트래버스 운동은 먼저 작동봉을 완전히 통과되고, 스핀들이 스핀들의 자유단부영역에서 결합장치를 통하여 통과하면서 방사상 외측으로 안내되며, 여기에서 구동운동의 반환이 머신 프레임의 방향에서 트래버스 슬라이드 측으로 다시 이루어진다.

이러한 실시형태에서, 트래버스 운동을 수행하는 작동봉은 트래버스 슬라이드와 함께 회전한다. 이와 같은 경우에, 트래버스 운동을 일으키기 위한 드라이브는 이에 상응하는 회전운동을 받아드릴 수 있어야 하거나, 또는 적당한 축방향 베어링요소가 트래버스 운동을 발생하기 위한 드라이브와 트래버스 운동을 발생하기 위한 축방향 힘을 전달하는 작동봉 사이에 배치되어야 하며, 작동봉의 회전운동이 작동기의 비회전형 작동플런저 측으로 전달된다.

본 발명의 특별한 제안을 위하여, 스핀들의 자유단부에 배치된 결합장치는 작동봉으로부터의 트래버스 운동을 트래버스 슬라이드에 전달하나 동시에 작동봉에 대한 트래버스 슬라이드의 상대회전운동을 허용한다. 이와 같은 경우에, 작동봉 자체는 회전운동은 하지 않고 전적으로 트래버스 운동, 즉, 스핀들의 종축선에 대하여 동축상인 축방향 운동만을 하게 된다.

특히 중요한 것은 스핀들의 내공부와 이에 배치되거나 결합장치의 영역에 배치된 베어링을 밀폐하는 것이다. 예를 들어, 권취물질의 권취공정과정에서는 먼지나 분진이 발생하고 섬유파편이 분리되어 베어링이나 가이드요소의 기능에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다. 본 발명에 따라서, 권취기에서는 결합장치가 스핀들의 단부면에서 스핀들의 내공부를 폐쇄할 수 도 있다는 것을 고려하여야 한다.

잘 알려진 다양한 형태의 결합장치가 트래버스 슬라이드를 보빈 슬리이브에 결합하기 위하여 사용될 수 있다. 단순히 비제한적인 예로써, 결합장치는 특허문헌 DE 10 2010 044 107 A1 또는 DE 37 44 600 A1에서 언급된 바와 같이 트래버스 슬라이드와 보빈 슬리이브 사이의 결합을 위하여 사용될 수 있다. 본 발명의 특별한 목적을 위하여, 트래버스 슬라이드가 보빈 텐션장치를 통하여 보빈 슬리이브에 결합될 수 있다.

보빈 슬리이브 지그를 작동시키기 위하여 보빈 슬리이브의 내부에 적당한 작동기 고정조오를 지지하는 것이 가능하다. 특별한 제안을 위하여, 보빈 슬리이브는 작동없이 트래버스 슬라이드의 회전운동 및/또는 트래버스 슬라이드의 트래버스 운동이 보빈에 전달되는 이들의 고정상태가 이루어진다. 다른 한편으로, 작동에 의하여 보빈 슬리이브 텐션장치는 보빈 슬리이브(그리고 이에 형성되는 보빈)이 트래버스 슬라이드로부터 분리되고 새로운 보빈 슬리이브가 트래버스 슬라이드에 삽입될 수 있도록 하는 해제상태에 놓이게 된다. 이러한 실시형태는 어느 경우에 있어서는 트래버스 슬라이드와 보빈 슬리이브사이의 요구된 결합작용이 작동없이도 권취과정이 이루어질 수 있는 것이 유리하다는 것에 기초하고 있다. 스핀들에서 보빈 슬리이브의 분리는 짧은 작동만으로 이루어지며 그 작동시간은 조절되고 또한 줄일 수도 있다. 더욱이, 이러한 실시형태에 있어서는 보빈 슬리이브의 고정장치에 고장이 있는 경우에도 권취기에 손상을 주지 않고 작동도 위험하지 않은 상태로 안전한 권취작동이 이루어질 수 있다. 다른 한편으로, 보빈 슬리이브 텐션장치의 어떠한 고장은 보빈 슬리이브의 교환에 영향을 준다.

본 발명의 특별한 제안을 위하여, 보빈 슬리이브 고정장치는 방사상 방향으로 탄성변형가능한 고정슬리이브로 구성된다. 텐션상태에서, 방사상 방향으로 탄성변형가능한 고정슬리이브의 자켓표면은 보빈 슬리이브 텐션장치의 작동없이 보빈 슬리이브의 내면에 상호작용하여 폼피팅 및/또는 마찰결합의 형태로 결합이 이루어진다. 요구된 방사상 방향으로의 변형이 이루어지도록 하기 위하여, 고정슬리이브의 재질 및/또는 형상이 적당히 선택될 수 있다. 예를 들어, 고정슬리이브는 이에 축방향으로 연장된 적어도 하나의 슬로트와 함께 중앙슬로트를 형성함으로써 이러한 고정슬리이브의 축방향 영역에서 고정슬리이브의 방사상 강도를 줄일 수 있다. 또한 슬로트는 축방향과 부분적으로 주연방향으로 연장되어 슬로트가 주연영역의 일부를 분리하여 방사상 강도가 감소된 상태에서 탄력적인 변형이 이루어질 수 있도록 하는 것도 가능하다. 한편으로는 트래버스 슬라이드와 다른 한편으로 보빈 슬리이브가 각각 분리되게 구성될 수도 있다. 그러나, 우선실시형태에서, 트래버스 슬라이드가 보빈 슬리이브에 일체로 구성되어, 제조비용을 줄이고 매우 콤팩트한 구조가 실현될 수 있다.

보빈 슬리이브 고정장치의 작동, 특히 고정슬리이브의 방사상 탄성변형이 이루어질 수 있도록 하는 것은 기본적으로 다양한 가능성이 있는바, 임의의 작동기와 작동수단이 사용될 수 있다. 보빈 슬리이브 고정장치의 작동을 위하여 부가적인 작동기가 사용되지 않는 경우, 본 발명에서는 보빈 슬리이브 고정장치가 트래버스 슬라이드의 운동에 의하여 운동제어방식으로 작동 및/또는 해제될 수 있도록 제안하고 있다. 이러한 실시형태를 위하여, 트래버스 슬라이드의 트래버스 운동이 이루어질 수 있도록 하는 작동기가 보빈 슬리이브 고정장치의 작동을 위하여서도 사용될 수 있다(특히, 트래버스 운동의 단부영역과 같은 설정범위 또는 정상적인 트래버스 운동을 위한 경로로부터 벗어난 조절범위).

근본적으로, 트래버스 슬라이드의 운동으로 보빈 슬리이브 고정장치를 운동제어방식의 작동이 이루어질 수 있도록 하는 것은 다양하다. 본 발명에 따른 원취기의 경우, 고정슬리이브는 예를 들어 원추경사면과 같이 구성된 경사면을 갖는다. 트래버스 슬라이드의 운동을 발생하기 위하여 작동기의 작동함수에 따르는 트래버스 슬라이드의 운동에 의한 운동제어는 원추작동면인 머신 프레이임 고정 작동면에 대하여 경사면에 가압된다. 작동면에 의하여 경사면에 가하여지는 접촉력은 고정슬리이브의 방사상 탄성변형의 원인이 될 것이며, 고정슬리이브와 보빈 슬리이브 사이의 연결과 분리가 이루어질 수 있도록 한다.

트래버스 슬라이드의 운동을 위한 작동기로서, 임의의 작동기가 임의의 변속기 또는 다른 드라이브 기구와 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 제안을 위하여, 권취기에 스핀들 드라이브 인써트가 사용된다. 스핀들 드라이브의 스핀들은 전기드라이브에 의하여 회전된다. 다른 한편으로, 회전가능하게 고정되나 축방향으로 이동가능한 스핀들 드라이브의 스핀들 너트가 트래버스 운동의 발생과 전달을 위하여 트래버스 슬라이드에 결합된다. 또한, 스핀들 드라이브의 축방향으로 고정된 스핀들 너트가 전기 드라이브에 의하여 회전될 수 있다. 회전가능하게 고정되나 축방향으로 이동가능한 스핀들 드라이브의 스핀들이 트래버스 운동의 발생과 전달을 위하여 트래버스 슬라이드에 결합된다.

또한 트래버스 운동을 발생하기 위하여 전기적인 선형 드라이브가 트래버스 슬라이드에 결합될 수 있다. 이는 예를 들어 액셜 스텝핑 모터일 수 있다. 그러나, 톱니형 래크나 회전형 벨트와 같은 직선안내형 결합요소가 회전형 전기 드라이브에 의하여 선형구동되도록 전후 이동될 수 있다.

다른 실시형태에서, 본 발명은 권취기에 스위핑 스크류 드라이브가 제공된다. 스위핑 스크류 드라이브는 전기 드라이브에 의하여 구동된다. 스위핑 스크류 축의 스위핑 스크류에서, 회전가능하게 고정되나 축방향으로 이동가능하게 착설되고 트래버스 슬라이드에 결합된 드라이버가 안내된다.

본 발명의 유리한 개선점은 청구범위, 발명의 상세한 설명 및 도면으로부터 이해될 수 있다. 본 명세서에서 언급된 특징 및 여러 특징들의 조합의 장점은 단지 예시적인 것이며, 본 발명에 따른 실시 예에 의해 반드시 달성되어야 하는 이점없이 대안적으로 또는 점증적으로 사용될 수 있다. 본 발명은 특허청구범위의 주제를 벗어남이 없이 원출원의 내용에 대하여 적용되고 다른 특징들을 포함할 수 있다. 도면에서는 특히 예시된 구조나 여러 구성요소의 상대적인 칫수 및 상대적인 배치나 작동적인 연결구성이 설명된다. 본 발명의 여러 실시형태의 특징 또는 여러 청구항의 특징의 조합은 또한 청구범위의 선택된 관계로부터 벗어날 수 있다. 이는 또한 별도의 도면들에 도시되거나 그 설명에 기술된 특징들에 관련된다. 이러한 특징은 다른 청구항의 특징과 결합될 수 있습니다. 마찬가지로, 특허 청구 범위에 개시된 특징은 본 발명의 다른 실시 예에 대해 생략 될 수 있다.

특허청구범위 및 상세한 설명에 언급된 구성은 숫자와 관련하여 이해해야 하므로 "하나 이상의"라는 용어를 명시적으로 사용하지 않아도 이 숫자 또는 언급된 숫자보다 큰 숫자를 나타낼 수 있다. 따라서, 예를 들어, 하나의 구성요소가 언급될 때, 정확히 하나의 구성요소, 두 개의 구성요소 또는 더 많은 구성요소가 존재하는 것으로 이해되어야 한다. 이러한 구성은 다른 구성으로 보충되거나 특정구성에서 유일한 특징적 구성일 수 있다.

특허청구범위에 포함된 도면부호는 특허청구범위에 의해 보호되는 청구항의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 이들은 단지 청구항을 더 명료하게 하기 위한 것이다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 트래버스 슬라이드가 후방위치에 놓여 있는 것을 보인 본 발명 권취기의 일부를 단면으로 보인 단면도.
도 2 내지 도 5는 도 1 권취기에서 보인 II부분 내지 V부분의 상세도.
도 6은 트래버스 슬라이드가 전방위치에 놓여 있는 것을 보인 도 1 내지 도 5에 따른 권취기의 부분단면도.
도 7은 트래버스 슬라이드의 트래버스 운동을 발생하기 위하여 도 1, 도 5 및 도 6의 드라이브와는 다르게 구성된 드라이브를 갖는 권취기의 부분단면도.
도 8은 트래버스 슬라이드의 트래버스 운동을 발생하기 위하여 도 1, 도 5 및 도 6의 드라이브와는 다르게 구성되고 도 7에 따른 드라이브를 갖는 권취기의 부분단면도.
도 9는 트래버스 슬라이드와 보빈 슬리이브를 결합하기 위하여 방사상 방향으로 탄성변형되는 고정슬리이브로 구성된 보빈 슬리이브 고정장치를 보인 구성도.
도 10은 도 9에 따른 보빈 슬리이브 고정장치와 함께 권취기 일부의 수직단면을 보인 단면도.

도 1은 권취기(1)를 보이고 있다. 권취기(1)는 이러한 권취기(1)의 머신 프레임(3)에 고정된 전기드라이브(2)를 갖는다. 전기드라이브(2)에 의하여 구동되는 구동휠(4)은 톱니형 벨트 또는 체인과 같은 견인수단(5)을 통하여 피구동휠(6)에 구동연결된다. 피구동휠(6)은 회전가능하게 고정된 상태로 스핀들(8)에 결합된다. 전기드라이브(2)의 작동으로, 스핀들(8)의 회전운동(9)은 구동휠(4)과 피구동휠(6) 사이의 비율에 따라 가속 또는 감속된다.

스핀들(8)은 스핀들 베어링(10)을 통하여 종방향 회전축선(11)을 중심하여 회전될 수 있도록 머신 프레임(3)에 착설된다. 이 경우에 있어서, 스핀들 베어링(10)은 소위 플로팅 베어링으로 구성된다. 이러한 스핀들 베어링(10)이 머신 프레임(3)의 일측부에 배치되는 반면에, 보빈(12)이 권취되는 스핀들(8)의 자유돌출부분은 머신 프레임(3)이 타측부에 배치된다.

스핀들(8)은 연속형의 내공부(14)를 갖는 중공축(13)으로 구성된다. 작동봉(15)이 스핀들(8)의 내공부(14)를 통하여 연장된다. 스핀들 베어링(10)으로부터 외팔보 형태로 연장된 작동봉(15)의 단부는 작동기(16)에, 여기에서는 선형 드라이브(17)에 연결된다. 스핀들(8)로부터 연장된 타측단부의 영역에서, 작동봉(15)은 결합장치(19)를 통하여 트래버스 슬라이드(20)에 결합된다. 작동기(16)에 의하여 작동봉(15)는 회전축선(11)이 전후 동축상으로 이동될 수 있으며, 이러한 작동봉(15)은 트래버스 운동(18)을 수행한다,

트래버스 슬라이드(20)는 도시된 실시형태에서 고정슬리이브(22)와 일체로 구성된 트래버스 슬리이브(21)로 구성된다. 결합장치(19)는 축방향 힘의 전달을 허용하여 트래버스 운동(18)이 작동봉(15)으로부터 결합장치(19)를 통하여 트래버스 슬라이드(20)로 전달되도록 한다. 다른 한편으로, 예시된 실시형태에서 결합장치(19)는 작동봉(15)에 대하여 트래버스 슬라이드(20)의 상대회전이 이루어지도록 한다. 이후 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 트래버스 슬라이드(20)는 스핀들(8)과 함께 전기드라이브(2)에 의하여 발생되는 회전운동(9)을 실행할 수 있는 반면에, 작동봉(15)은 회전운동(9)을 수행하지 않아 작동기(16)에 대한 작동봉(15)의 결합이 간단히 이루어질 수 있다(이와 같은 경우, 작동봉 15는 트래버스 슬라이드 20과 함께 회전하는 반면에, 다른 한편으로 회전자유도는 특히 작동봉 15와 작동기 16의 결합영역에서 상이하다).

트래버스 슬라이드(20)는 스핀들(8) 상에서 이동가능하게 축방향으로 안내되나 회전되지는 않는다. 예시된 실시형태의 경우, 이를 위하여, 트래버스 슬라이드(20)가 형성된 트래버스 슬리이브(21)는 예시된 실시형태에서 단부결합으로 드라이버(23)가 고정되는 요구를 갖는다. 드라이버(23)와 트래버스 슬리이브(11)는 표면이 매끄러운 원통형 면을 형성한다(단부결합부분을 포함한다). 드라이버(23)는 트래버스 슬리이브(21)의 내면으로부터 돌출되는 리브 또는 스핀들(8)의 내면의 요구(25) 또는 요입부에 결합하는 돌출부(24)를 형성한다. 드라이버(23)의 돌출부(24)를 스핀들의 요구(25)에 결합하므로써, 회전운동(9)이 스핀들(8)로부터 요구(25), 돌출부(24) 및 드라이버(23)의 측면경계부를 통하여 트래버스 슬리이브(21)에, 그리고 트래버스 슬라이드(20)에 전달된다. 요구(25)는 축방향으로 연장된 기다란 요입부 또는 기다란 통공으로써 구성되어 돌출부(24)가 요구(25)를 폐쇄함이 없이 주연방향으로 이동되면서 요구(25)에서 축방향으로 이동될 수 있다. 요구(25) 내에서 돌출부(24)의 이러한 운동자유도는 적어도 커서 돌출부(24), 트래버스 슬리이브(21)와 트래버스 슬라이드(20)는 스핀들(8)에 대한 트래버스 운동(18)을 실행하고 동시에 스핀들(8)에 의하여 회전운동(9)에 대하여 트래버스 슬라이드(20)의 동반이 이루어진다.

보빈 슬리이브(27)는 고정장치(26)에 의하여 트래버스 슬라이드(21) 상에 고정되고, 여기에서 트래버스 슬리이브(21)상에 고정된 보빈 슬리이브(27)는

- 작동기(16)에 의하여 발생되고 작동봉(15)과 결합장치(19)를 통하여 전달된 트래버스 운동(18)과,

- 전기드라이브(2)에 의하여 발생되고 드라이버(23)를 통하여 스핀들(8)에 의하여 트래버스 슬라이드(20)에 전달되는 회전운동(9)을 수행한다.

보빈(12)의 권취부(28)는 잘 알려진 바와 같이 이중의 회전운동(9)과 트래버스 운동(18)에 의하여 보빈 슬리이브(27)상에 형성된다. 트래버스 슬라이드(20)의 트래버스 운동(18)은 트래버스 슬리이브(21)의 내면과 스핀들(8)의 외면 사이에 배치되는 슬라이딩 베어링 형태의 안내수단(29a, 29b)에 의하여 안내되는 트래버스 슬라이드(20)와 스핀들(8) 사이에 축방향의 상대운동이 이루어지도록 한다. 예시된 실시형태에서, 안내수단(29a, 29b)은 드라이버(23)의 양측에 배치된다. 작동기구(30)가 작동기(16)와 트래버스 슬라이드(20) 사이에 배치되어 트래버스 운동(18)을 트래버스 슬라이드(20) 측으로 전달하거나 트래버스 운동을 발생한다. 예시된 실시형태에서, 작동기구(30)는 작동봉(15)과 결합장치(19)로 구성된다. 트래버스 운동(18)은 중공축(13)으로 구성된 스핀들(8)을 통하여 완전히 안내되고, 결합장치(19)의 영역에서 방사상 외측으로 안내되며, 다시 역으로 스핀들(8)의 표면으로부터 방사상 외측으로 안내된다. 따라서, 종방향의 반단면에서 볼 때, 힘의 흐름은 누워 있는 "U"자 형태가 되고, 결합장치는 "U"자의 베이스 부분을 형성하는 반면에 작동봉은 "U"자의 방사상 내측 지부를 형성하며 트래버스 슬라이드(20)는 이에 평행한 "U"자의 다른 방사상 외측 지부를 형성한다. 이러한 "U"자형의 힘의 흐름은 이와 같은 반단면에서 볼 때 그 두개의 측부 지부로 중공축(13)으로 구성되는 스핀들의 돌출된 자유단부영역을 둘러싼다.

권취기(1)는 제어유닛(31)을 갖는다. 도면에서는 전기적인 도선인 라인(32-35)를 일점쇄선으로 도시하였다. 제어유닛(31)은 요구된 코스의 회전운동(9)이 이루어질 수 있도록 라인(32)을 통하여 드라이브(2)를 제어한다. 확실한 제어가 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 드라이브(2)의 회전속도신호가 라인(33)을 통하여 제어유닛(31)에 제공된다. 더욱이, 선형 작동기(17)의 전원공급과 제어는 라인(34)을 통하여 제어유닛(31)에 의해 이루어지고, 제어유닛(31)을 조절하기 위하여 회전속도신호가 라인(35)을 통하여 제공된다.

도 2에 따른 상세부분 II 에서, 스핀들 베어링(10)은 머신 프레임(3)에 의하여 지지되는 슬리이브형 베어링 동체(36)로 구성된다. 슬리이브형 베어링 동체(36)에서 베어링 유닛(37a, 37b)이 내부에 지지되어 있으며, 이에 의하여 스핀들(8)이 잘 알려진 바와 같이 베어링 동체(36)에 의하여 지지된다.

보빈(12)을 향하는 쪽에서, 작동부재(38)는 머신 프레임(3)에 고정되며 작동면(39) 또는 회전축선(11)에 대하여 경사진 원추형 작동면(70)을 형성한다. 작동면(39) 또는 원추형 작동면(70)은 회전축선(11)에 대하여 경사지고 머신 프레임(3)을 향하는 영역에 배치된 트래버스 슬라이드(20)의 경사면(40) 또는 원추형 경사면(69), 트래버스 슬리이브(21) 및 고정슬리이브(22)와 상호작용한다.

도 2는 또한 트래버스 슬라이드(20)가 씰링유닛(68)으로 스핀들(8)에 대향된 머신 프레임(3)을 향하는 단부영역에서 밀폐된다.

도 4는 결합장치(19)의 상세부분 IV 를 보인 것이다. 결합장치(19)는 커버(41)를 갖는다. 이 커버(41)는 두개의 평행한 슬리이브형 연장부(42, 43)를 갖는다. 외부의 연장부(42)는 그 외부나선이 트래버스 슬라이드(20) 또는 트래버스 슬리이브(21) 또는 고정슬리이브(22)의 단부측 내부나선에 나선결합된다. 이 연장부(42)의 내경은 스핀들(8)의 내경과 같다. 슬리이브형 연장부(43)는 그 내면(44)에 베어링 유닛(45a, 45b)을 위한 베어링면을 형성한다. 작동봉(15)의 단부영역이 방사상 방향에서 베어링 유닛(45a, 45b)에 지지된다. 베어링 유닛(45a, 45b)은 잘 알려진 바와 같이 턱이나 고정너트 또는 고정링 등으로 한편으로는 커버(41)에 대하여 축방향으로 고정되고 다른 한편으로는 작동봉(15)에 대향되게 고정된다. 여기에서 베어링 유닛(45a, 45b)은 스러스트 베어링(46)으로 구성되고, 이에 의하여 트래버스 운동(18)이 작동봉(15)으로부터 트래버스 슬라이드(20) 측으로 전달될 수 있다. 도 4에서 보인 위치에서, 슬리이브형 연장부(42, 43) 사이에 형성된 환상공간에는 다단형으로 구성된 스핀들(8)의 단부영역이 배치될 수 있다. 예시된 실시형태에서, 커버(41)에는 요입부가 형성되어 있어 샤프트 너트를 부착하여 조이는 것이 가능하다. 도시하지는 않았으나, 결합장치(19)와 커버(41)가 이러한 커버(41)의 통공을 폐쇄하는 폐쇄부재로 폐쇄될 수 있어 권취과정에서 트래버스 슬라이드(20)와 결합장치(19)가 도면에서 보인 단부영역에서 밀폐, 보호될 수 있으며, 예를 들어 베어링 유닛(45a, 45b)의 작동에 문제가 있는 경우 내부로 접근할 수 있다.

도 5는 상세부분 V 를 보인 것으로, 선형 작동기(17)로 구성되는 작동기(16)를 보이고 있다. 여기에서 작동기는 구동벨트(47)의 벨트 휠을 왕복구동시킨다. 일측단부가 작동봉(15)의 단부영역에 고정된 드라이버(48)가 구동벨트(47)의 벨트에 고정된다. 구동벨트(47)의 왕복운동으로 작동기(16)의 작동은 작동봉(15)의 트래버스 운동(18)을 유도한다.

도 1 내지 도 6에 따른 권취기의 작동은 다음과 같다.

보빈 슬리이브(27)가 단부면이 정지부(49)에 닿을 때까지 스핀들(8)의 비어 있는 트래버스 슬라이드(20)에 삽입된다. 이 경우에 있어서, 정지부(49)는 트래버스 슬라이드(20), 트래버스 슬리이브(21) 또는 고정슬리이브(22)의 주연 컬러(50)로 구성되며, 이 컬러(50)에는 머신 프레임(3)을 향하는 쪽에 경사면(40) 또는 원추형 경사면(69)이 형성되어 있다.

고정장치(26)가 이어서 작동되고 그 결과로 보빈 슬리이브(27)가 회전되지 않고 축방향으로도 고정되게 트래버스 슬라이드(20)에 고정된다.

다음으로, 권취물질(51)이 보빈 슬리이브(27)에 공급되면서 권취부가 형성된다. 이 경우에 있어서, 권취물질(51)을 잡아주기 위한 통상적인 캐치장치가 권취기(1) 또는 보빈 슬리이브(27)의 영역에 제공될 수 있다. 제어유닛(31)은 드라이브(2)와 작동기(16)를 협동하여 제어함으로써 이중의 트래버스 운동(18)과 회전운동(9)의 과정에서 권취부(28)가 형성되는 동안에 요구된 권취패턴을 얻는다. 이와 같이, 도 1과 도 6은 트래버스 운동(18)의 양단에 트래버스 슬라이드(20)와 보빈(12)이 배치된 것을 보이고 있는바, 도 1은 머신 프레임(3)으로부터 최소거리를 둔 후방단부위치에 놓여 있는 것을 보이고 있고, 도 6은 머신 프레임(3)으로부터 최대의 거리를 둔 전방 단부위치에 놓여 있는 것을 보이고 있다. 이들 단부위치 사이에서, 트래버스 슬라이드(20)와 이에 배치된 보빈(12)의 운동은 트래버스 운동(18)에 의하여 이루어져 권취물질(51)은 회전축선(11)에 수직인 원사 트래버스 가이드를 갖는 트래버스 장치를 사용할 필요없이 항상 동일한 장소로부터 이상적으로 공급된다.

권취부(28)가 완성되었을 때, 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 해제되어 권취가 완료된 보빈(12)이 트래버스 슬라이드(20)로부터 분리될 수 있다. 이는 잘 알려진 바와 같은 방법으로 권취물질이 단절되기 전에 수행될 수 있다. 제어유닛(31)에는 제어논리회로가 구비될 수 있으며, 이에 의하여 권취물질이 트래버스 슬라이드(20)의 상응하는 운동에 의하여 트랩핑장치 및/또는 컷팅장치에 선택적으로 공급될 수 있다. 이러한 과정은 트래버스 운동(18)의 통상적인 스트로크내에 배치되어 있지 않고 그 외측에 배치된 작동기(16)의 운동영역에서 이루어진다.

도시된 예시의 실시형태에서, 제어유닛(31)에는 보빈 슬리이브 고정장치(26)의 작동이 작동기(16)의 작동에 의하여 제어될 수 있도록 하는 논리제어회로가 구비되어 있으며, 이를 위하여 작동기(16)는 트래버스 운동(18)을 위한 통상적인 작동스트로크의 외측에 놓이는 위치로 제어된다. 이러한 작동위치에서 트래버스 슬라이드(20)의 경사면(40)이 작동기(16)에 의한 작동력을 발생하기 위하여 고정된 머신 프레임(3)에 대하여 가압된다. 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 작동되어 보빈 슬리이브(27)가 트래버스 슬라이드(20)에 고정되는 한편, 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 작동력의 발생으로 작동되지 않아 보빈 슬리이브(27)가 트래버스 슬라이드(20)에서 활동하면서 이로부터 인출될 수 있다.

트래버스 운동(18)을 발생하기 위하여 다른 작동기(16)가 사용될 수 있다(권취기 1의 대응하는 구성의 것 이외에). 도 7에서 보인 예시적인 실시형태에서는, 전기드라이브(52)가 사용되고 있으며, 그 구동휠(53)은 견인수단(54)을 통하여 베어링 동체(36)에 회전가능하게, 그러나, 축방향으로 착설된 피구동휠(55)을 구동시킨다. 피구동휠(55)은 스핀들 너트(56)로 구성되고 이는 스핀들(57)을 갖는 스핀들 드라이브(58)를 형성한다. 스핀들(57)은 작동봉(15)의 단부영역으로 구성되며, 이를 위하여 스핀들 너트(56)가 나선결합되는 외부나선에 형성되어 있다. 따라서, 드라이브(52)에 의하여 이루어지는 스핀들 너트(56)의 운동은 작동봉(15)의 스핀들(57)의 축방향 운동이 이루어지도록 하여 드라이브(52)의 구동으로 트래버스 운동(18)이 발생될 수 있는 것이다.

도 8은 작동기(16)의 다른 구성을 보인 것이다. 여기에서, 전기드라이브(59)가 왕복동 나선축(60)을 구동시키며, 드라이버(48)에 의하여 지지된 슬라이딩요소가 나선축(60)의 나선(61)과 결합되어 이에 의하여 왕복동 스크류(62)의 트래버스 운동(18)이 이루어진다.

본 발명의 범위내에서, 임의의 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 사용될 수 있다. 예를 들어 앞서의 도면에서 보인 구성에 사용된 보빈 슬리이브 고정장치(26)는 트래버스 슬라이드(20)를 포함하며, 여기에서는 도 9에서 일부만을 보인 고정슬리이브(22)로 구성되는 트래버스 슬리이브(21)를 포함한다. 고정슬리이브(22)는 그 단부영역에 컬러(50)가 형성되어 있고 이에 경사면(40) 또는 원추형 경사면(69)과 정지부(49)가 형성되어 있다. 도면을 간명하게 보이기 위하여, 돌출부(24)가 삽입되는 요구나 드라이버(23)를 고정슬리이브(22)에 나선결합하기 위한 고정공 등 고정슬리이브(22)의 상세한 부분은 도시하지 않았다.

도 9는 고정슬리이브(22)에 슬로트(63)가 형성되어 있는 것을 보인 것이다. 근본적으로 슬로트(63)는 고정슬리이브(22)의 축방향 영역이 보빈 슬리이브(27)가 탄지되는 영역에 중첩되는 경우 고정슬리이브(22)의 임의의 축방향 영역에 배치될 수 있으며 슬로트(63)가 폭이 일정하거나 변화하는 임의의 형상을 가지며 회전운동(9)을 하게 되어 있는 한편, 슬로트(23)를 갖는 고정슬리이브(22)가 머신 프레임(3)의 측부로부터 삽입된다. 슬로트(63)는 종축선 또는 회전축선(11)에 평행한 제1 연장부(64)와 이러한 연장부(64)의 내측단부로부터 주연방향으로 연장된 제2 연장부(65)를 가지며, 이들 두 연장부(64, 65)는 L-형의 구성으로 배치되어 있다. 이러한 경우에 있어서, 슬로트(63)는 연장부(64)의 영역에서 일정하고 동일한 폭을 갖는다. 고정슬리이브(22)의 얇은 부분에 슬로트(63)가 형성되어 있어 고정슬리이브(22)는 슬로트(63)의 영역에서 변형영역(74)을 형성하며, 이는 고정슬리이브(22)의 다른 축방향 부분의 경우 보다 작은 힘으로 변형될 수 있게 되어 있다. 만약 경사면(40)이 상기 언급된 바와 같이 보빈 슬리이브 고정장치의 작동을 위하여 작동부재(38)의 작동면(39)에 접촉하는 경우, 고정슬리이브(22)의 경사면에 컬러(50)를 방사상 내측으로 가압하는 작동력이 발생된다. 이로써 고정슬리이브(22)의 탄성변형이 이루어져 외면(66)의 직경이 감소한다. 작동기(16)에 의하여 이루어지는 작동력의 발생으로, 고정슬리이브(22)는 탄력적으로 변형되어 고정슬리이브(22)의 외면(66)의 직경이 보빈 슬리이브(27)의 내면(67)의 직경 보다 약간 작아져서, 이러한 작동상태에서, 보빈 슬리이브(27)는 고정슬리이브(22) 측으로 가압되거나 이로부터 분리될 수 있다(완전히 권취된 보빈 12과 함께). 만약, 다른 한편으로, 작동기(16)가 작동되어 컬러(50)가 작동부재(38)로부터 분리되는 경우, 작동력이 소거되고 고정슬리이브가 탄력적으로 팽창되어 고정슬리이브(22)의 외면(66)이 내측으로부터 보빈 슬리이브(27)의 내면(67)에 대하여 가압됨으로써 회전운동(9)과 트래버스 운동(18)의 전달이 이루어질 수 있다. 작동면(39)과 경사면(40)은 원추형 작동면(70)과 원추형 경사면(69)으로써 구성되고, 원추형의 개방각도는 자기고정형 각도보다 크다.

고정슬리이브(22)는 측면(27)이 보빈 슬리이브(27)의 내면(67)이 밀착결합될 수 있도록 하는 외경을 갖는 축방향 구간(71)을 갖는다. 경사면(40) 및/또는 컬러(50)가 직접 인접하여 배치된 적어도 하나의 다른 축방향 구간(72)에서, 고정슬리이브(22)의 외면(66)은 경사면(40)의 영역에서 작동력의 작용이 없는 로당되지 않은 상태에서 보빈 슬리이브(27)의 내면(67)의 내경 보다 약간 큰 외경을 가지며, 그 결과 고정슬리이브(22)에서 보빈 슬리이브(27)의 고정이 이루어진다. 이러한 축방향 구간(72)에서, 고정슬리이브(22)의 외면(66)은 긴장상태에서 보빈 슬리이브(27)의 내면(67)에 대하여 가압되는 접촉면(73)을 형성한다. 이러한 경우에 있어서, 접촉면(73)은 축방향 구간(72)에 배치될 수 있거나,

- 주연방향으로 향하도록 되어 있으며 전 주면에서 보빈 슬리이브의 내면(67)에 대하여 가압되고, 또는

- 예를 들어 슬로트(63)에 의하여 제한될 수 있는 부분적인 주연영역에 형성되어 다수의 접촉면(73)(다수의 슬로트 63을 가질 수 있다)이 주연방향으로 분포될 수 있다.

예시된 실시형태에서, 슬로트(63)는 고정슬리이브(22)의 일부를 분리하여, 주연방향으로 셀형 또는 웨브형의 형태로 배향된다. 이러한 부분영역은 회전축선(11)에 평행한 축선을 중심으로 하는 경사면(40)에서의 작동력의 발생으로 주연방향으로 만곡된 것과 유사하게 방사상 내측으로 만곡될 수 있으며, 만곡이 이루어지는 변형영역(74)이 주로 연결영역 또는 분리된 셀형의 부분영역의 "고정영역"에 배치되는 한편, 접촉면(73)은 슬로트(63)의 연장부(640를 향하는 분리된 셀형 부분영역의 단부영역에 주로 형성된다. 다른 실시형태중 하나에 있어서, 주연방향으로 분포된 다수의 슬로트(63)에는 축방향의 연장부(64)(즉, 연장부 65가 없다)가 구비되어 있다. 인접한 슬로트(63) 사이에서, 종방향의 회전축선(11)에 평행하게 연장된 스프링 암이 고정슬리이브(22)에 의하여 형성되고, 단부영역에서 축방향 구간(71)에 연결되며, 다른 단부영역에서 경사면(40)을 갖는 컬러(50)를 형성한다. 이러한 경우에, 경사면(40)에서 작동력의 발생은 스프링 암이 주연방향으로 향하는 축선을 중심으로 하여 만곡되게 한다. 방사상의 고정력과 그 해제의 힘을 발생하기 위하여 측방향 구간(72)에서 고정슬리이브(22)에 다른 스트레스를 가하는 것이 가능하다.

도 10은 고정슬리이브(22)와 보빈 슬리이브(27)의 상호작용을 보인 것이다. 고정슬리이브(22)는 작동없이 보빈 슬리이브(27)의 내면(67)에 대하여 가압되는 외면(66)을 형성한다.

권취물질(51)은, 예를 들어, 실, 원사, 리본, 와이어, 스트랜드, 모노필라멘트, 멀티필라멘트 등이다. 제어유닛(31)에는 제어논리회로가 구비되어 완전히 권취된 보빈(12)의 분리와 새로운 보빈 슬리이브(27)의 삽입이 트래버스 운동(18)을 위한 통상적인 스트로크의 범위 밖인 후퇴위치로 이동되는 트래버스 슬라이드(20)에 의하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 권취기(1)는 통상적인 권취기에 대응하는 다른 관점에 관하여 설계될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 수단의 적용은 예를 들어 회전장치에 고정되는 둘 이상의 스핀들 유닛을 가지고, 하나의 스핀들 유닛은 다른 스핀들 유닛이 권취위치에 있는 동안에 전환위치에 놓이는 권취기에서 실현될 수 있다. 또한 본 발명의 권취기에서는 다수의 보빈이 하나의 스핀들과 공통의 트래버스 슬라이드 상에 전후로 배치될 수 있고 동시에 권취될 수 있다. 또한 두개의 스핀들 상에 다수의 동심원상으로 배치되는 보빈이 형성될 수 있다.

예시된 실시형태에서, 트래버스 슬라이드(20)의 작동은 스핀들의 자유단부영역에 의하여 이루어지며, 이를 위하여 스핀들의 트래버스 운동은 작동봉에 의하여 이루어진다. 또한, 작동봉은 보빈(12)이 배치되는 축방향의 영역까지 연장되고 트래버스 슬라이드의 주연방향 요구에 결합될 수 있으며 방사상 핀이 스핀들의 기다란 슬로트를 통하여 연장될 수 있다. 끝으로, 트래버스 슬라이드(20)의 작동은 머신 프레임(3)을 향하는 쪽으로부터 그리고 스핀들로부터 방사상 외측을 향하여 이루어질 수 있다.

또한 고정슬리이브(22)에는 동일 또는 상이한 형상인 다수의 슬로트(63)가 제공될 수 있다.

고정슬리이브(22)의 외면(66)이 보빈 슬리이브(27)의 내면(67)에 방사상 방향으로 고정됨으로써 마찰결합이 이루어져 보빈 슬리이브(27)과 이에 형성된 권취부(28)가 축방향의 상대운동이 방지될 수 있다. 더욱이, 이러한 마찰결합에 의하여, 고정슬리이브(22)로부터 보빈 슬리이브(27)로의 구동운동의 전달이 이루어질 수 있다. 끝으로, 고정슬리이브(22)에서 보빈 슬리이브(27)가 동축상으로 정렬되고 중심이 맞추어짐으로써 보빈 슬리이브(27)과 이에 형성된 권취부(28)의 위치고정이 이루어질 수 있다.

다른 실시형태에서, 고정슬리이브(22)와 보빈 슬리이브(27) 사이의 마찰결합에 부가하여 고정슬리이브(22)로부터 보빈 슬리이브(27)로의 구동운동을 전달하기 위하여 주연방향으로 적극적인 결합수단이 이용될 수 있다. 단 하나의 예를 든다면, 보빈 슬리이브(27)는 머신 프레임(3)을 향하는 단부영역에 적어도 하나의 축방향 슬로트, 요구 또는 요입부를 가지며, 고정슬리이브(22)에 보빈 슬리이브(27)를 삽입할 때, 고정슬리이브(22)의 리브, 돌출부 또는 방사상 핀이 연결될 수 있다. 고정슬리이브(22)로부터 보빈 슬리이브(27)로 구동운동의 전달은 슬로트, 요구 또는 요입부와 리브, 돌출부 또는 핀 사이의 연결을 통하여 이루어질 수 있다. 반대로, 보빈 슬리이브(27)가 고정슬리이브(22)의 슬로트, 요구 또는 요입부에 삽입되는 방사상 내측으로 향하는 리브, 돌출부 또는 핀을 가질 수 있다. 두가지 언급된 경우에 있어서, 고정슬리이브(22)와 보빈 슬리이브(27) 사이의 마찰결합은 전적으로 또는 주로 보빈 슬리이브(27)가 고정슬리이브(22)에 축방향으로 고정되거나 또는 고정슬리이브(22)에 보빈 슬리이브(27)의 축방향 위치의 중심조절 및 사전설정에 의하여 이루어진다. 당연히 토크전달을 보충하기 위하여 폼피팅과 마찰결합이 이용될 수 있다. 토크의 전달을 위하여, 보빈 슬리이브(27)가 고정슬리이브(22)에 대하여 보빈 슬리이브(27)의 사전에 결정된 주연방향 배치를 위하여 고정슬리이브(22)에 고정하는 폼피팅을 적용할 수 있다.

고정슬리이브(22)의 직경, 벽두께, 재질 및 강도는 고정슬리이브(22)의 작동으로 방사상 변형이 이루어져 접촉면(73)의 영역에서 고정슬리이브(22)의 직경이 0.2 mm ~ 35.0 mm, 좋기로는 0.5 mm ~ 20.0 mm, 또는 더욱 좋기로는 0.5 mm ~ 15.0 mm의 범위에서 변화될 수 있도록 선택된다. 이러한 경우에 있어서, 접촉면(73)의 영역에서 외면(66)은 보빈 슬리이브(27)으 내면(67)의 직경에 해당하는 직경을 갖는 것이 좋으며(가능한 한 유동간극을 갖도록), 고정슬리이브(22)의 이러한 외면(66)은 보빈 슬리이브(27) 보다 0.5 mm ~ 20 mm 이상 큰 직경을 갖는다. 고정슬리이브(22)를 통한 마찰결합에 의하여 전달될 수 있는 토크는 결정적으로 고정슬리이브(22)와 보빈 슬리이브(27)의 재질과 두께에 의하여 결정된다. 보빈 슬리이브(27)와 고정슬리이브(22) 사이의 마찰조건은 예를 들어 적어도 접촉면(73)의 영역에서 형성된 고무코팅과 같이 마찰력을 증가시키는 외면(66) 및/또는 내면(67)의 코팅에 의하여 영향을 받을 수 있다. 보빈 슬리이브(27)는 판지, 플라스틱, 알루미늄 또는 스틸로 만들어질 수 있다. 고정슬리이브(22)는 스틸, 알루미늄 또는 플라스틱으로 만들어지는 것이 좋다. 고정슬리이브(22)로부터 보빈 슬리이브(27)로 마찰결합에 의하여 전달되는 토크는 100 Nm 이상이다.

1: 권취기, 2: 전기드라이브, 3: 머신 프레임, 4; 구동휠, 5: 견인수단, 6: 피구동휠, 7: 키홈, 8: 스핀들, 9: 회전운동, 10: 스핀들 베어링, 11: 회전축선, 12: 보빈, 13: 중공축, 14: 내공부, 15: 작동봉, 16: 작동기, 17: 선형 작동기, 18: 트래버스 운동, 19: 결합장치, 20: 트래버스 슬라이드, 21: 트래버스 슬리이브, 22: 고정슬리이브, 23: 드라이버, 24: 돌출부, 25: 요구, 26: 고정장치, 27: 보빈 슬리이브, 28: 권취부, 29: 안내수단, 30: 작동기구, 31: 제어유닛, 32, 33, 34, 35: 라인, 36: 베어링동체, 37: 베어링 유닛, 38: 작동부재, 39: 작동면, 40: 경사면, 41: 커버, 42, 43: 연장부, 44: 내면, 45: 베어링 유닛, 46: 스러스트 베어링, 47: 구동벨트, 48; 드라이버, 49: 정지부, 50: 컬러, 51; 권취물질, 52: 전기드라이브, 53: 구동휠, 54: 견인수단, 55: 피구동휠, 56: 스핀들 너트, 57: 스핀들, 58: 스핀들구동장치, 59: 전기드라이브, 60: 왕복나선축, 61: 나선, 62: 왕복동 스크류, 63: 슬로트, 64, 65: 연장부, 66: 외면, 67: 내면, 68: 씰링 유닛, 69: 원추형 경사면, 70: 원추형 작동면, 71, 72: 축방향 구간, 73: 접촉면, 74: 변형영역.

Claims

권취물질(51)이 보빈 슬리이브(27) 및 상기 보빈 슬리이브(27)에 형성되는 권취부(28) 중의 하나 이상에 공급되는 과정중에 축방향 위치가 변화하지 않는 스핀들(8)을 구비하고,
a) 스핀들(8) 상에 트래버스 슬라이드(20)가 착설되고 스핀들(8)에 대하여 축방향으로 이동가능하며 보빈 슬리이브(27)에 결합되어 트래버스 슬라이드(20)의 왕복운동이 보빈 슬리이브(27)에 전달될 수 있으며,
b) 트래버스 슬라이드(20)가 회전하는 스핀들(8)에 결합되어 스핀들(8)의 회전운동(9)이 트래버스 슬라이드(20)에 전달될 수 있고,
c) 트래버스 슬라이드(20)가 보빈 슬리이브(27)에 결합되어 트래버스 슬라이드(20)의 회전운동(9)이 보빈 슬리이브(27)에 전달될 수 있는 권취기에 있어서,
d) 스핀들(8)이 트래버스 운동(18)을 수행하고 상기 트래버스 운동(18)을 전달하기 위하여 트래버스 슬라이드(20)에 결합된 작동기구(30)가 연장되는 내공부(14)를 가짐을 특징으로 하는 권취기.
제1항에 있어서, 트래버스 슬라이드(20)가 원주방향으로의 폼피팅 결합을 통하여 스핀들(8)에 결합됨을 특징으로 하는 권취기(1).
제2항에 있어서, 트래버스 슬라이드(20)가 스핀들(8)이 연장되는 트래버스 슬리이브(21)로 구성됨을 특징으로 하는 권취기(1).
제3항에 있어서, 드라이버(23)가 트래버스 슬리이브(21)에 착설되어 폼피팅 결합을 통하여 스핀들(8)을 원주방향으로 트래버스 슬리이브(21)에 결합함을 특징으로 하는 권취기(1).
제1항에 있어서, 트래버스 운동(18)을 수행하는 작동기구(30)가 스핀들(8)의 내공부(14)를 통하여 연장된 작동봉(15)을 가지고, 스핀들(8)의 단부영역에서 작동봉(15)이 결합장치(19)를 통하여 트래버스 슬라이드(20)에 결합됨을 특징으로 하는 권취기(1).
제5항에 있어서, 결합장치(19)가 작동봉(15)으로부터 트래버스 슬라이드(20) 측으로 트래버스 운동(18)을 전달하고 작동봉(15)에 대향하여 트래버스 슬라이드(20)의 상대회전운동을 허용하는 축방향 스러스트 베어링(46)을 포함함을 특징으로 하는 권취기(1).
제5항 또는 제6항에 있어서, 결합장치(19)가 단부면에서 스핀들(8)의 내공부(14)를 폐쇄함을 특징으로 하는 권취기(1).
제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 트래버스 슬라이드(20)가 보빈 슬리이브의 고정장치(26)를 통하여 보빈 슬리이브(27)에 결합될 수 있음을 특징으로 하는 권취기(1).
제8항에 있어서, 보빈 슬리이브 고정장치(26)가
a) 고정위치에서 트래버스 슬라이드(20)의 회전운동(9)과 트래버스 슬라이드(20)의 트래버스 운동(18)이 보빈 슬리이브(27)에 전달될 수 있고,
b) 해제위치에서 보빈 슬리이브(27)가 트래버스 슬라이드(20)로부터 분리될 수 있음을
특징으로 하는 권취기(1).
제8항에 있어서, 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 고정위치에서 보빈 슬리이브 고정장치(26)의 외면(66)이 보빈 슬리이브(27)의 내면(67)과 상호작용하는 방사상 방향으로 탄력적인 변형이 가능한 고정슬리이브(22)로 구성됨을 특징으로 하는 권취기(1).
제9항에 있어서, 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 고정위치에서 보빈 슬리이브 고정장치(26)의 외면(66)이 보빈 슬리이브(27)의 내면(67)과 상호작용하는 방사상 방향으로 탄력적인 변형이 가능한 고정슬리이브(22)로 구성됨을 특징으로 하는 권취기(1).
제8항에 있어서, 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 트래버스 슬라이드(20)의 운동에 의하여 운동제어방식으로 작동 및 해제 중의 하나 이상을 수행함을 특징으로 하는 권취기(1).
제9항에 있어서, 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 트래버스 슬라이드(20)의 운동에 의하여 운동제어방식으로 작동 및 해제 중의 하나 이상을 수행함을 특징으로 하는 권취기(1).
제10항에 있어서, 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 트래버스 슬라이드(20)의 운동에 의하여 운동제어방식으로 작동 및 해제 중의 하나 이상을 수행함을 특징으로 하는 권취기(1).
제11항에 있어서, 보빈 슬리이브 고정장치(26)가 트래버스 슬라이드(20)의 운동에 의하여 운동제어방식으로 작동 및 해제 중의 하나 이상을 수행함을 특징으로 하는 권취기(1).
제14항에 있어서, 고정슬리이브(22)가 트래버스 슬라이드(20)의 운동에 의하여 작동면(39)에 대하여 가압되는 경사면(40)을 가지고, 작동면(39)에 의하여 경사면(40)에 가하여지는 작동력이 고정슬리이브(22)의 방사상 탄성변형을 일으키는 원인이 됨을 특징으로 하는 권취기(1).
제15항에 있어서, 고정슬리이브(22)가 트래버스 슬라이드(20)의 운동에 의하여 작동면(39)에 대하여 가압되는 경사면(40)을 가지고, 작동면(39)에 의하여 경사면(40)에 가하여지는 작동력이 고정슬리이브(22)의 방사상 탄성변형을 일으키는 원인이 됨을 특징으로 하는 권취기(1).
제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 트래버스 운동(18)을 발생하기 위하여
a) 스핀들 구동장치(59)가 제공되고,
스핀들 구동장치의 축방향으로 고정된 스핀들이 전기드라이브에 의하여 회전되고 회전방향으로는 고정되나 축방향으로는 이동가능한 스핀들 구동장치의 스핀들 너트가 트래버스 운동의 발생 및 전달 중의 하나 이상을 위하여 트래버스 슬라이드에 결합되며,
스핀들 구동장치(58)의 발생 및 전달 중의 하나 이상을 위한 스핀들 구동장치(58)의 축방향으로 이동가능한 스핀들(57)이 전기드라이브(52)와, 회전방향으로는 고정되나 축방향으로는 이동가능한 스핀들 구동장치(58)의 스핀들(57)에 의하여 회전되고,
b) 전기적인 선형 작동기가 트래버스 슬라이드(20)에 결합되거나, 또는
c) 왕복동 스크류(62)가 제공되고, 왕복동 스크류(62)의 왕복동 나선축(60)전기드라이브(59)에 의하여 구동되며 회전방향으로는 고정되나 축방향으로는 이동가능하게 착설된 드라이버(48)가 왕복동 나선축(60)의 나선(61)에 결합되고 트래버스 슬라이드(20)에 결합됨을 특징으로 하는 권취기(1).