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KR102652089B1 - 카드 와이어 - Google Patents

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KR102652089B1
KR102652089B1 KR1020180123674A KR20180123674A KR102652089B1 KR 102652089 B1 KR102652089 B1 KR 102652089B1 KR 1020180123674 A KR1020180123674 A KR 1020180123674A KR 20180123674 A KR20180123674 A KR 20180123674A KR 102652089 B1 KR102652089 B1 KR 102652089B1
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그로츠-베케르트 카게
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Abstract

길이방향으로 볼 때의 카드 와이어는 상기 길이방향으로 피치만큼 이격된 연속적인 치형부들을 가진다. 상기 치형부들은 제 1 측면 상의 치형부 면 및 제 2 측면 상의 치형부 후면에 의해 상기 길이방향으로 경계 지어진다. 상기 카드 와이어의 높이 방향으로 하향으로 볼 때, 상기 연속 치형부들의 치형부 면과 치형부 후면은 치형부 베이스에서 병합되고, 상기 카드 와이어의 높이 방향으로 상향으로 볼 때, 치형부 팁을 형성한다. 상기 치형부 깊이는 상기 카드 와이어의 높이 방향에서 상기 치형부 팁으로부터 상기 치형부 베이스까지의 최대 거리에 의해 형성된다. 상기 피치 대 상기 치형부 깊이의 비가 1. 1 미만이다. 상기 카드 와이어는 변곡점과 반대편 치형부 면 사이에서, 치형부 후면과 치형부 베이스 사이의 상기 변곡점에 대한 접선에 직각으로 측정된 내부 공간이 상기 피치의 4 분의 1보다 큰 것을 특징으로 한다.

Description

카드 와이어{CARD WIRE}
본 발명은 카딩 기계(carding machine)의 롤러용 카드 와이어에 관한 것이다.
카딩 기계, 카드 또는 카더(carders)는 섬유 재료, 예를 들어, 양모, 면, 합성 섬유 또는 섬유 혼합물의 섬유들을 개방(개별화) 및 정렬하여, (양털 생산을 위해) 이들을 통일시키고 및/또는 (실 생산을 위해) 이들을 병렬 처리하는데 사용된다. 카딩 공정(carding process)은 섬유 재료로부터 섬유 매트를 제조하는데 사용될 수 있다. 섬유 매트는 주문된 개별 섬유의 느슨한 집합체로 구성된다. 부직포는 예를 들어, 이러한 종류의 섬유 매트로부터 제조될 수 있다. 카딩 중에, 섬유 매트는 제거 수단을 통해 실린더로 알려진 대형 카딩 롤러(carding roller)로부터 제거하고 이들을 조합함으로써 형성된다.
카딩 기계는 대략 방사 방향으로 외향으로 돌출하는 치형부들, 톱니 형상부 또는 스파이크를 각각 갖는 다양한 카딩 롤러들을 가질 수 있다. 치형부들, 톱니 형상부 또는 스파이크의 수 및/또는 크기 및/또는 밀도 뿐 아니라, 그 형상 및 구성은 다를 수 있다.
카딩 롤러는 일반적으로 모든 스틸 카드 클로딩(all-steel card clothing)을 구비한다. 이것은 문제의 카딩 롤러 상의 인장 하에 감겨진 프로파일된 카드 와이어로 구성된다. 카드 와이어는 풋 세그먼트(foot segment)와 블레이드 세그먼트(blade segment)를 가지고 있다. 풋 세그먼트는 예를 들어, 직사각형 또는 정사각형 단면을 가질 수 있다. 작동 위치에서, 블레이드 세그먼트는 카딩 롤러의 곡면에 약 직각으로 풋 세그먼트로부터 멀리 돌출한다. 블레이드 세그먼트는 치형부 또는 톱니 형상부의 형성을 위한 톱니 프로파일을 특징으로 한다. 카드 와이어는 길이방향 인장하에 카딩 롤러의 곡면 주위에 권취되고, 양 단부들은 카딩 롤러에 부착된다.
공지된 카드 와이어는 많은 상이한 구성으로 존재하며, 특정한 기하학적 형상을 각각 갖는 카드 와이어의 특별한 그룹이 카딩 기계 내의 특정 카딩 롤러의 상이한 기능을 위해 제안된다.
WO00/26450A1, WO2011/138322A1 및 WO2013/037711A1은 일반적으로 워커, 도퍼 또는 전사 롤러로 알려진 롤러에 특히 적합한 카드 와이어를 제시한다. 카드 와이어의 전체 높이와 비교할 때, 이 카드 와이어의 치형부들은 일반적으로 비교적 깊게 펀치되며 치형부 면은 풋 세그먼트를 향하여 전방으로 비교적 멀리 기울어져 있다. 치형부 면은 카딩 중에 섬유들과 직접 접촉하는 치형부들의 측면이다. 인용된 공개공보는 클로딩의 카딩 효과를 개선시키기 위해 클로딩의 풋을 향하여 더 기울어진 치형부 면의 부분을 제시한다. 클로딩의 풋을 향하여 더 강하게 기울어지는 치형부 면의 부분은 언더컷이라고 할 수 있다. 이러한 종류의 언더컷은 특히 연속 치형부들이 함께 더 가까워지면, 치형부들의 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서, WO2013/037711A1은 WO00/26450A1의 한정으로서 치형부 면, 특히 언더컷에 대한 특수 기하학적 형상을 제안한다.
상기 인용된 공개공보의 카드 와이어뿐만 아니라, 워커, 도퍼 또는 전사 롤러에 대한 언더컷이 없는 카드 와이어가 치형부 깊이에 비해 작은 치형부 피치를 가진다면, 치형부 베이스에 근접하여, 섬유들이 치형부 갭에 끼어 있어 시간이 흐르면 클로딩이 막히게 되는 단점을 가진다. 치형부 갭의 하부 섹션(치형부 베이스 근처)에 섬유가 많지 않더라도, 제 1 섬유가 끼워지면, 섬유가 바람직하지 않게 급속히 쌓일 수 있다.
본 발명의 목적은 섬유가 쉽게 끼워지지 않고 클로딩의 막힘이 감소된 카드 와이어를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1에 따른 카드 와이어에 의해 달성된다.
본 발명의 카드 와이어는 도퍼 롤러, 워커 롤러 또는 전사 롤러의 클로딩에 특히 적합하다. 길이방향에서, 카드 와이어는 피치로 알려진 거리만큼 길이방향으로 이격된 연속 치형부들을 갖는다. 피치는 치형부 팁으로부터 치형부 팁까지 유리하게 측정될 수 있다. 치형부들은 제 1 측면 상의 치형부 면 및 제 2 측면 상의 치형부 후면에 의해 길이방향으로 경계가 정해진다. 카드 와이어의 높이 방향으로 하향으로 볼 때, 연속적인 치형부들의 치형부 면과 치형부들의 후면은 치형부 베이스에서 합쳐진다. 카드 와이어의 높이 방향으로 상향으로 볼 때, 치형부 면과 치형부 면은 교점에서 치형부 팁을 형성한다. 치형부 깊이는 카드 와이어의 높이 방향으로 치형부 팁에서 치형부 베이스까지의 최대 거리로 한정된다. 피치 대 치형부 깊이의 수학적 비율이 1. 1보다 작으면, 치형부 갭의 하부 섹션에서 섬유가 끼어들기 쉬운 조건이 작용한다. 본 발명의 카드 와이어는 변곡점과 반대편 치형부 면 사이에서, 치형부 후면과 치형부 베이스 사이의 상기 변곡점의 접선에 대해 직각으로 측정된 내부 공간이 피치의 1/4보다 큰 것을 특징으로 한다. 또한, 거리가 피치와 3.5의 지수보다 크거나 또는 피치와 3의 지수보다 큰 경우 유리하다. 치형부 갭의 하부 부분에서 연속적인 치형부들 사이의 거리가 더 크기 때문에, 치형부 갭의 하부 부분에 섬유 끼임이 덜 자주 발생하고 클로딩이 덜 자주 막힌다. 큰 거리는 추가로 문제의 많은 카드 와이어에서 치형부 면의 표면이 더 매끄럽다는 시너지 효과를 가진다. 결과적으로, 섬유가 표면에서 보다 쉽게 활주될 수 있기 때문에 섬유의 초기 끼임이 훨씬 적게 된다. 공지된 바와 같이, 관련 카드 와이어의 대부분의 표면은 생산의 후반 단계에서 마무리 공정을 거치며, 그 목적은 또한 표면을 매끄럽게 하는 것이다. 치형부들 사이의 거리가 멀어지면, 이 공정에 의해 매끄러움이 개선된다.
치형부 후면과 치형부 베이스 사이의 전이부에서의 변곡점은 다음과 같이 명확하게 결정될 수 있다: 기립부 또는 함몰부와 같은 국부적인 형상 요소를 제외하고, 치형부 후면은 본질적으로 모든 점에서 길이방향으로 예각을 포함하는 접선을 갖는다. 치형부 베이스에는 카드 와이어에 대한 접선이 길이방향으로 이어지는 적어도 하나의 점이 있다. 이 점으로부터 길이방향으로 이어지는 치형부 후면에 대한 접선으로 시작하여, 변곡점은 최인접 선행 점과 비교하여 접선과 길이방향에 의해 둘러싸인 각도가 보다 작거나 동일 값을 취하는 제 1 위치에 있다.
본 발명에 따른 카드 와이어는 3. 2mm 미만의 피치를 갖는 것이 바람직하다. 2. 6 ㎜ 미만의 피치가 특히 유리하다.
치형부 면에서, 카드 와이어는 길이방향과 45 °내지 65 °의 각도로 둘러쌀 수 있다. 치형부 면에서, 카드 와이어는 길이방향과 50 °내지 60 ° 사이의 각도로 둘러쌀 수 있다. 이 각진 부분이 가능하게는 존재하는 더 가파른 팁 섹션 아래 및 가능하게는 존재하는 언더컷 아래의 치형부 면 상에 존재하는 것이 특히 바람직할 수 있다. 치형부 면은 직선일 수 있고 이 부분에 대해 단일 각도 값을 가질 수 있다. 그러나, 치형부 면이 만곡되어 있고 이 각진 부분에 대해 다른 각도를 취하는 것도 가능하다.
상기 카드 와이어는 상기 치형부 베이스 내의 원호형으로 형성될 수 있다. 둥근 치형부 베이스는 특히 섬유가 더 쉽게 끼이는 에지 또는 모서리가 없기 때문에 특히 유리하다. 둥근 치형부 베이스는 바람직하게는 접선 방향 및 꼬임이 없이 접경 치형부 후면 및 접경 치형부 플랭크로 전이되는 것이 유리하다.
카드 와이어의 치형부 베이스의 반경이 피치의 1/8을 초과할 수 있다. 0. 4mm보다 큰 반경이 특히 유리할 수 있다. 피치의 1/7 또는 1/6을 초과하는 반경도 유리하다.
카드 와이어는 2개 이상의 직선형 섹션을 갖는 치형부 후면을 가질 수 있다. 치형부 베이스와 경계를 이루는 직선형 섹션은 치형부 후면의 다른 직선형 섹션보다 카드 와이어의 길이방향과 더 큰 각도로 둘러쌀 수 있다. 치형부 베이스와 경계를 이루는 직선형 섹션은 바람직하게는 치형부 베이스 내로 접선 방향으로 전이한다. 치형부 베이스와 경계를 이루는 카드 와이어의 치형부 후면의 직선형 섹션은 치형부 깊이의 50 %의 최대 거리에 대해 치형부 팁을 향해 상향으로 연장되는 것이 바람직하다. 한 가지를 위해서, 이는 치형부들이 치형부 베이스에서 필요한 거리만큼 이격되어 있는 것을 보장한다. 다른 하나를 위해서, 이는 그럼에도 불구하고 필수적으로 작은 피치로 치형부들을 구성할 수 있게 하고 길이방향으로 작은 각도로 둘러싸는 치형부 면을 가지거나 언더컷을 가질 수 있게 한다.
카드 와이어는 치형부 면에 언더컷을 가질 수 있다. 언더컷은 언더컷 아래의 치형부 면의 인접한 부분보다 길이방향으로 더 강하게 기울어진다. 즉, 언더컷은 치형부 면의 인접한 부분보다 길이방향과 작은 각도로 둘러싼다. 언더컷과 길이방향 사이에 둘러싸인 각도는 바람직하게는 0 °내지 40 °이다. 언더컷과 길이방향 사이에 둘러싸인 각도는 5 °내지 35 °일 수 있다. 또한, 언더컷과 길이방향 사이에 둘러싸인 각도는 0 °내지 45 °일 수 있다.
본 발명에 따른 카드 와이어의 풋 세그먼트는 특정 용도에 적합하도록 자유롭게 선택될 수 있다. 카드 와이어는 예를 들어, 프리즘형 또는 V형 연동 풋 세그먼트 또는 평탄한 직사각형 세그먼트를 가질 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 카드 와이어를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예의 카드 와이어를 도시한다.
도 3은 도 2로부터의 확대된 상세부를 도시한다.
도 1은 종래 기술에 따른 카드 와이어(1)를 도시한다. 이는 4개의 치형부들(2)로 구성된 카드 와이어의 섹션을 보여준다. 카드 와이어(1)는 도면에서 길이방향(L)에 수직이고 높이 방향(H)에 수직으로 도시된다. 피치(3)와 치형부 깊이(7)는 화살표로 표시된다. 피치(3)는 길이방향(L)으로 측정되고, 치형부 깊이는 높이 방향(H)으로 측정된다. 피치(3)를 나타내는 화살표의 기준 라인은 연속 치형부들(2)의 2개의 치형부 팁(8)에서 시작한다. 치형부 깊이(7)를 나타내는 화살표는 치형부 베이스(6)의 가장 깊은 점과 치형부 팁(8)에서 다시 시작하는 기준 라인 사이에서 이어진다. 도시된 카드 와이어(1)는 언더컷(11)을 갖는다. 언더컷(11) 아래에서, 치형부 후면(5)과 치형부 면(4)은 직선이다. 언더컷(11) 위에서 팁 방향으로, 치형부 후면(5)과 치형부 면(4)은 다른 부분을 가지고 있다.
도 2에 도시된 본 발명에 따른 카드 와이어는 대부분 도 1의 카드 와이어에 대응한다. 치형부 베이스(6)에서, 카드 와이어(1)는 피치의 1/4을 초과하는 내부 공간(9)을 가진다. 내부 공간(9)은 치형부 베이스(6)와 치형부 후면(5) 사이의 전이부에서 변곡점(10)으로부터 다음 치형부들의 면(4)까지 측정된다. 보다 명확하게 하기 위해, 도 2의 상세사항이 도 3에 확대하여 도시되어 있다.
도 3은 본 발명에 따른 카드 와이어(1)의 2개의 치형부(2)를 도시한다. 풋 세그먼트는 더 이상 전체적으로 보이지 않지만 도 3의 하부 에지에서 잘려져 있다. 변곡점(10)에서 시작하여 내부 공간(9)이 변곡점(10)의 접선에 대해서 90 °의 각도로 측정되는 것이 특히 명확하다. 치형부 베이스(6)는 원호형이며, 치형부 후면(5) 내로 접선 방향으로 전이된다. 변곡점(10)부터 상향 방향으로 개시되는, 치형부 후면(5)은 직선형이다. 치형부 베이스(6)의 원호가 접선 방향으로 치형부 후면(5)의 경계 직선형 섹션으로 전이되는 변곡점(10)에서의 접선의 각도는 치형부 후면(5)의 전체 제 1 직선형 섹션에 걸쳐 변화되지 않는다. 이것은 변곡점(10)이 그 정의에 따라 표시된 위치에 명확하게 고정된다는 것을 의미한다. 치형부 베이스(6)와 경계를 이루는 직선형 섹션은 직선형 섹션에 의해 형성된 각도(13)보다 길이방향(L)에 더 큰 각도(12)를 둘러싸고 있다. 치형부 면(4)에 의해 형성된 각도(14)는 완벽성을 위해 도시되어 있다.
1. 카드 와이어
2. 치형부
3. 피치
4. 치형부 면
5. 치형부 후면
6. 치형부 베이스
7. 치형부 깊이
8. 치형부 팁
9. 내부 공간
10. 변곡점
11. 언더컷
12. 치형부 베이스와 경계를 이루는 치형부 후면의 직선형 부분에 의해서 형성된 각도
13. 다른 직선형 부분에 의해서 형성된 각도
14. 치형부 면에 의해서 형성된 각도
L. 카드 와이어의 길이방향
H. 카드 와이어의 높이 방향

Claims (10)

  1. 카드 와이어(1)로서, 상기 카드 와이어는 그 길이방향(L)으로 피치(3)만큼 상기 길이방향(L)으로 이격된 연속적인 치형부들(2)을 가지며,
    상기 치형부들(2)은 제 1 측면 상의 치형부 면(4) 및 제 2 측면 상의 치형부 후면(5)에 의해 상기 길이방향(L)으로 경계 지어지며,
    상기 카드 와이어(1)의 높이 방향(H)에서 하향으로 볼 때, 상기 연속적인 치형부들(2)의 치형부 면(4)과 치형부 후면(5)은 치형부 베이스(6)에서 병합되고, 상기 카드 와이어(1)의 높이 방향(H)에서 상향으로 볼 때, 치형부 팁(8)을 형성하며,
    치형부 깊이(7)는 상기 카드 와이어(1)의 높이 방향(H)에서 상기 치형부 팁(8)으로부터 상기 치형부 베이스(6)까지의 최대 거리에 의해 한정되며,
    상기 피치(3) 대 상기 치형부 깊이(7)의 비가 1.1 미만인, 상기 카드 와이어(1)에 있어서,
    변곡점(10)과 반대편 치형부 면(4) 사이에서, 상기 치형부 후면(5)과 상기 치형부 베이스(6) 사이의 상기 변곡점(10)에 대한 접선에 직각으로 측정된 내부 공간(9)은 상기 피치(3)의 4 분의 1보다 크고,
    상기 변곡점(10)은, 상기 카드 와이어(1)에 대한 접선이 상기 치형부 후면(5)을 향하여 상기 길이방향(L)으로 연장하는 상기 치형부 베이스(6)의 위치로부터 시작하여, 상기 길이방향(L)에 대한 제 1 위치의 접선의 각도가 최인접 선행 지점의 각도와 비교하여 작거나 동일한 각도를 취하는 상기 제 1 위치에 있는 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피치(3)는 3.2mm 미만인 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 치형부 면(4)과 상기 길이방향(L)으로 둘러싸인 각도는 45 °내지 65 ° 인 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 치형부 베이스(6)는 원호로서 성형되는 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 치형부 베이스(6)는 상기 피치(3)의 1/8보다 크고 및/또는 0.4 mm보다 큰 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 치형부 후면(5)은 적어도 2개의 직선형 섹션들을 포함하고,
    상기 치형부 베이스(6)에 경계를 이루는 하나의 직선형 섹션은 다른 직선형 섹션에 의해 형성된 각도 보다 상기 길이방향(L)으로 더 큰 각도로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 치형부 베이스(6)에서 경계를 이루는, 상기 카드 와이어(1)의 높이 방향(H)으로의 상기 직선형 섹션의 최대 범위는 상기 치형부 깊이(7)의 50 %인 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 치형부 면(4)은 언더컷(11)을 갖는 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 치형부 면(4)의 언더컷(11)은 상기 길이방향(L)과 0 °내지 45 °의 각도로 둘러싸는 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 카드 와이어(1)는 도퍼 롤러, 워커 롤러 또는 전사 롤러의 클로딩을 위한 것인 것을 특징으로 하는 카드 와이어(1).
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