KR20160142116A

KR20160142116A - 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치

Info

Publication number: KR20160142116A
Application number: KR1020150078060A
Authority: KR
Inventors: 손의원; 김경태; 유승완; 선종표
Original assignee: 일진에이테크 주식회사
Priority date: 2015-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2016-12-12
Anticipated expiration: 2035-06-02
Also published as: JP2016222458A; KR101689284B1; CN106219319A

Abstract

본 발명은 원사가 트래버스 가이드로부터 보빈에 감기는 감김각을 조정함으로써, 이고 현상, 벌지 현상, 측면 요철 현상 및 리본 현상을 방지하고 케이크의 품질을 향상시킬 수 있는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치에 관한 것이다.
일례로, 보빈에 공급되는 원사를 횡방향으로 트래버스 하는 트래버스 가이드와, 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 제어하는 속도 제어부를 갖는 트래버스부; 상기 트래버스부의 하부에 위치하며, 상기 원사를 보빈으로 인도하고 상기 보빈을 가압하는 가압 롤러; 및 상기 가압 롤러의 하부에 위치하며, 상기 보빈에 결합되는 보빈 홀더를 포함하고, 상기 속도 제어부는 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 제어하여 상기 원사가 트래버스 가이드로부터 상기 보빈에 감기는 감김각을 조정하는 것을 특징으로 하는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치를 개시한다.

Description

감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치{Yarn winder for adjusting helix angle}

본 발명은 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치에 관한 것이다.

일반적으로 원사를 권취함에 있어서, 그 형상을 결정하는 중요한 요소는 트래버스 장치에 의한 권폭이다. 이러한 권폭의 넓고 좁음에 따라 권취형상이 달라지며, 후공정의 필요에 따라서 치즈 형상, 코니컬 형상 등 여러가지 형상으로 권취된다.

상기 권폭의 넓고 좁음은 기본적으로 트래버스 장치에 의해서 결정되어 지며, 상기 트래버스 장치는 캠 장치에 의한 방법, 날개 모양의 장치를 이용한 방법 등 다양하게 제시되어 있다. 상기 트래버스 장치에 의해서 결정된 권폭은 일정한 권폭, 주기적으로 변동되는 권폭, 경우에 따라서 변동되는 권폭 등으로 분류할 수 있다.

상기와 같이, 권폭조정은 권취형상을 좋도록 하는 것뿐만 아니라, 후공정에서 실을 풀어내는 해사공정의 불량을 없애고, 다양한 종류의 실을 좋은 품질로 감을 수 있도록 해준다. 또한, 이러한 권폭조정 기법들은 권취형상에서 중요하게 다루는 이고와 벌지를 개선할 수 있으며, 이를 통하여 좋은 형상을 가지고 후공정의 불량을 없애는 케이크를 생산할 수 있다.

본 발명은 원사가 트래버스 가이드로부터 보빈에 감기는 감김각을 조정함으로써, 이고 현상, 벌지 현상, 측면 요철 현상 및 리본 현상을 방지하고 케이크의 품질을 향상시킬 수 있는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치를 제공한다.

본 발명에 의한 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치는 보빈에 공급되는 원사를 횡방향으로 트래버스 하는 트래버스 가이드와, 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 제어하는 속도 제어부를 갖는 트래버스부; 상기 트래버스부의 하부에 위치하며, 상기 원사를 보빈으로 인도하고 상기 보빈을 가압하는 가압 롤러; 및 상기 가압 롤러의 하부에 위치하며, 상기 보빈에 결합되는 보빈 홀더를 포함하고, 상기 속도 제어부는 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 제어하여 상기 원사가 트래버스 가이드로부터 상기 보빈에 감기는 감김각을 조정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 속도 제어부가 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 빠르게 하면 상기 감김각이 커져 상기 보빈에 권취되는 원사의 권폭이 줄어들고, 상기 속도 제어부가 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 느리게 하면 상기 감김각이 작아져 상기 보빈에 권취되는 원사의 권폭이 늘어날 수 있다.

또한, 상기 감김각은 상기 원사가 상기 보빈에 권취되는 시간에 따라 다르게 조정되며, 기본 패턴에 제 1 보조 패턴 및 제 2 보조 패턴을 합하여 결정될 수 있다.

또한, 상기 제 1 보조 패턴은 상기 감김각이 제 1 시간동안 0에서 목표 감김각까지 올라갔다가 0으로 내려오는 형태가 주기를 갖고 반복될 수 있다.

또한, 상기 제 1 보조 패턴은 상기 목표 감김각에서 일정 시간 유지할 수 있다.

또한, 상기 제 1 보조 패턴의 주기는 시간에 따라 변동할 수 있다.

또한, 상기 제 1 보조 패턴의 목표 감김각은 시간에 따라 변동할 수 있다.

또한, 상기 제 2 보조 패턴은 상기 감김각이 0을 중심으로 제 1 감김각에서 제 2 감김각까지 올라갔다가 내려오는 형태가 지속적으로 반복될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감김각 조정이 가능한 원사 권치 장치는 트래버스 가이드의 이동 속도를 제어함으로써, 원사가 트래버스 가이드로부터 보빈에 감기는 감김각을 조정할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치는 상기 감김각을 조정하여 보빈에 권취되는 원사의 권폭을 조정함으로써, 이고 현상, 벌지 현상, 측면 요철 현상 및 리본 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치를 도시한 개략적인 정면도이다.
도 3은 트래버스 가이드의 이동폭과 보빈에 권취되는 원사의 권폭에 따른 감김각의 크기를 나타낸 도면이다.
도 4는 감김각과 권폭 사이의 관계를 도시한 그래프이다.
도 5a 내지 도 5d는 원사의 권취 시간에 따른 감김각의 크기를 결정하는 패턴을 도시한 그래프이다.
도 6은 도 5b에 도시된 제 1 보조 패턴의 다른 실시예를 도시한 그래프이다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 여기서, 명세서 전체를 통하여 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치를 도시한 개략적인 측면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치를 도시한 개략적인 정면도이다. 도 3은 트래버스 가이드의 이동폭과 보빈에 권취되는 원사의 권폭에 따른 감김각의 크기를 나타낸 도면이다. 도 4는 감김각과 권폭 사이의 관계를 도시한 그래프이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치(100)는 트래버스부(110), 가압 롤러(120) 및 보빈 홀더(130)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치(100)는 원사를 보빈 홀더(130)에 결합된 보빈(131)에 귄취하는 장치이다.

상기 트래버스부(110)는 상기 보빈(131)에 공급되는 원사를 횡방향으로 트래버스하는 트래버스 가이드(111)와 상기 트래버스 가이드(111)의 이동 속도를 제어하는 속도 제어부(112)를 갖는다. 상기 트래버스 가이드(111)가 횡방향으로 왕복 운동하면, 상기 원사는 소정의 권폭을 가지며 보빈(131)에 권취된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 트래버스 가이드(111)가 왕복 운동하는 트래버스 폭과 보빈(131)에 권취되는 원사의 실제 권폭은 상이하다. 이는, 트래버스 폭이 실제 원사가 감기는 보빈(131)의 권폭까지 전해지는 동안 감김각(helix angle)(A)과 감쇠율에 의해 변하기 때문이다. 여기서, 감쇠율은 원사의 관성 및 텐션, 자유장의 크기, 원사와 접촉하는 부위의 마찰력, 접촉 압력 등의 함수에 의해 결정된다. 본 발명에서는 감쇠율이 일정한 것으로 가정한다. 또한, 상기 감김각(A)은 트래버스 가이드(111)의 왕복 운동으로 인하여 원사가 보빈(131)에 권취되는 각도를 말한다. 구체적으로, 상기 감김각(A)은 케이크 외경의 선속도와 트래버스 가이드의 횡방향 선속도가 이루는 각도이다.

상기 속도 제어부(112)는 상기 트래버스 가이드(111)의 이동 속도를 제어한다. 여기서, 상기 트래버스 가이드(111)의 이동 속도는 감김각(A)에 영향을 미친다. 상기 속도 제어부(112)가 트래버스 가이드(111)의 이동 속도를 빠르게 하면 감김각(A)이 커지고, 상기 속도 제어부(112)가 트래버스 가이드(111)의 이동 속도를 느리게 하면 감김각(A)이 작아진다. 이때, 트래버스 가이드(111)가 왕복 운동하는 트래버스 폭은 고정된 것으로 가정한다. 또한, 상기 감김각(A)은 보빈(131)에 권취되는 원사의 권폭에 영향을 미친다. 도 3에서 감쇠율이 일정한 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 감김각(A)과 보빈(131)에 권취되는 원사의 권폭은 서로 반비례한다. 즉, 감김각(A)이 커지면 보빈(131)에 권취되는 원사의 권폭이 줄어들고, 감김각(A)이 작아지면 보빈(131)에 권취되는 원사의 권폭이 늘어난다. 결과적으로, 상기 속도 제어부(112)는 트래버스 가이드(111)의 이동 속도를 제어함으로써, 보빈(131)에 권취되는 원사의 권폭을 조정하는 역할을 한다.

상기 가압 롤러(120)는 상기 트래버스부(110)의 하부에 위치하며, 상기 트래버스부(110)를 통해 공급되는 원사를 보빈(131)으로 인도한다. 또한, 상기 가압 롤러(120)는 보빈 홀더(130)의 상부에 위치하여, 상기 원사가 보빈(131)에 감길 때 상기 보빈(131)을 가압하여 원사가 보빈(131)에 안정적으로 감기게 하는 역할을 한다. 상기 가압 롤러(120)는 상기 보빈(131)에 접촉되며, 상기 보빈(131)에 원사가 감길 때 같이 회전하면서 보빈(131)을 가압한다.

상기 보빈 홀더(130)는 상기 가압 롤러(120)의 하부에 위치하며, 상기 원사가 권취되는 보빈(131)을 지지한다. 즉, 상기 보빈 홀더(130)에는 보빈(131)이 결합된다. 상기 보빈 홀더(130)가 모터 등에 의해 소정의 속도로 회전함에 따라, 상기 보빈(131)에 원사가 권취된다.

상기와 같은 구성을 갖는 원사 권취 장치(100)의 동작을 간단히 설명하면 다음과 같다.

상기 원사는 보빈 홀더(130)에 설치된 보빈(131)에 결합됨으로써, 상기 보빈(131)에 권취된다. 이때, 상기 원사는 트래버스부(110)의 트래버스 가이드(111)에 의해 횡방향으로 왕복 운동됨으로써, 상기 보빈(131)에 소정 권폭을 가지며 권취된다. 또한, 속도 제어부(112)는 상기 트래버스 가이드(111)의 이동 속도를 제어함으로써, 보빈(131)에 권취되는 원사의 권폭을 조절한다. 물론, 이때 상기 가압 롤러(120)는 상기 보빈(131)을 일정한 힘으로 가압함으로써, 상기 원사가 상기 보빈(131)에 촘촘하게 권취되도록 한다. 또한, 보빈 홀더(130)와 가압 롤러(120)는 속도 센서(미도시)에 의해 회전 속도가 제어된다.

한편, 상기 원사는 트래버스 가이드(111)의 운전방향이 바뀔 때 보빈(131)의 양쪽 끝단에 머무르는 시간이 상대적으로 길기 때문에, 상기 보빈(131)의 양쪽 끝단의 권취 두께가 상대적으로 두꺼워지는 이고(saddle) 현상이 발생할 수 있다. 또한, 상기 원사는 상기 보빈(131)에 권취되는 과정에서 권폭의 변화나 권취된 원사의 수축력 등에 의해서 측면으로 벌어지는 벌지(bulge) 현상이나, 케이크의 측면이 튀어나오거나 미세하게 무너지는 측면 요철 현상 및 원사가 같은 위치에 반복적으로 감기는 리본 현상 등이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 원사 권취 장치(100)는 트래버스 가이드(111)의 속도를 제어하여 감김각(A)을 조정함으로써, 보빈(131)에 권취되는 원사의 권폭을 조정하여 이고 현상, 벌지 현상, 측면 요철 현상 및 리본 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 보빈(131)에 형성되는 케이크의 형상이 우수하게 형성된다. 여기서, 케이크는 보빈(131)에 원사가 권취된 상태를 말한다. 이에 따라, 각종 원단을 제조하기 위한 해사(解絲)시에 원사의 장력이 일정해짐으로써, 염색 등의 후공정이 원활히 수행된다.

다음은 케이크의 품질을 향상시키기 위해 원사 권취 장치의 감김각을 조정하는 구체적인 방법에 대해서 살펴보기로 한다.

도 5a 내지 도 5d는 원사의 권취 시간에 따른 감김각의 크기를 결정하는 패턴을 도시한 그래프이다. 도 6은 도 5b에 도시된 제 1 보조 패턴의 다른 실시예를 도시한 그래프이다. 여기서, 사용자는 원사의 권취 시간에 따른 감김각(A)의 크기를 결정하여 속도 제어부(112)에 입력하고, 상기 속도 제어부(112)는 입력된 감김각(A)의 크기에 맞게 트래버스 가이드(111)의 이동 속도를 조절한다. 본 발명에서 권취 시간에 따른 감김각(A)의 크기는 기본 패턴에 제 1 보조 패턴 및 제 2 보조 패턴을 합해서 결정된다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 사용자는 시간에 따른 감김각(A)의 크기를 정하여 기본 패턴을 결정한다. 예를 들어, 상기 기본 패턴은 원사의 권취 시간에 따라 제1구간(S1), 제2구간(S2) 및 제3구간(S3)으로 나뉜다. 상기 감김각(A)은 제1구간(S1)에서 제1기울기(a1)를 가지며, 제2구간(S2)에서 제2기울기(a2)를 가지며, 제3구간(S3)에서 제3기울기(a3)를 가지도록 설정될 수 있다. 상기 제1구간(S1)에서 상기 감김각(A)은 기준 감김각(AS)에 도달하도록 제1기울기(a1)를 가지며 점점 커지도록 설정된다. 또한, 상기 제2구간(S2)에서 상기 감김각(A)은 기준 감김각(A0)을 유지하도록 설정된다. 즉, 상기 제2기울기(a2)는 0으로 설정된다. 다음으로, 상기 제3구간(S3)에서 상기 감김각(A)은 기준 감김각(AS)에서 제3기울기(a3)를 가지며 점점 작아지도록 설정된다. 여기서, 제1기울기(a1)의 절대값은 제3기울기(a3)의 절대값보다 크게 설정된다(|a1|>|a3|). 이와 같이, 본 발명은 원사가 권취되는 구간에 따라 감김각(A)의 기울기를 다르게 설정함으로써, 케이크의 기본적인 벌지 현상을 방지할 수 있다. 물론, 원사가 권취되는 구간에 상관없이 감김각(A)을 모두 일정하게 설정할 수도 있다. 그러나, 벌지 현상을 방지하기 위해서는 원사가 권취되는 구간에 따라 감김각(A)의 기울기를 다르게 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 기본패턴은 상기에 한정되지 않고 다른 형태로 이루어질 수 있다.

다음으로, 도 5b에 도시된 바와 같이, 사용자는 제 1 보조 패턴을 결정한다. 상기 제 1 보조 패턴은 제 1 시간(t1) 동안 감김각(A)이 0에서 목표 감김각(AG)까지 올라갔다가 다시 0으로 내려오는 형태가 반복되는 패턴이다. 여기서, 상기 제 1 보조 패턴은 목표 감김각(AG)에서 일정 시간 동안 유지한 후, 0으로 내려올 수도 있다. 상기 제 1 보조 패턴의 주기는 주기적이거나 비주기적으로 설정될 수 있다. 즉, 상기 제 1 보조 패턴의 주기는 시간에 따라 변동될 수 있다. 여기서, 감김각(A)이 목표 감김각(AG)까지 올라갔다가 내려오는 제 1 시간(t1)은 권폭이 좁아지는 구간에서 원사가 감기는 권밀도를 결정한다. 따라서, 본 발명은 상기 권밀도를 조정하여 권취시 측면이 튀어나오거나 미세하게 무너지는 측면 요철 현상을 완화시킬 수 있다. 더불어, 본 발명은 상기 제 1 보조 패턴을 반복함으로써 이고 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 제 1 보조 패턴의 목표 감김각(AG)은 고정된 값을 갖는 목표치 고정형으로 설정되거나(도 6의 (a) 참조), 기본 패턴에서 일정한 값(X)만큼 증가하는 목표치 비율형으로 설정되거나(도 6의 (b) 참조), 임의의 값을 갖는 목표치 임의설정형으로 설정될 수 있다(도 6의 (c) 참조). 즉, 목표치 비율형이나 목표치 임의설정형은 목표 감김각(AG)이 시간에 따라 변동되게 설정된다.

다음으로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 사용자는 제 2 보조 패턴을 결정한다. 상기 제 2 보조 패턴은 감김각(A)이 0을 중심으로 제 1 감김각(A1)에서 제 2 감김각(A2)까지 올라갔다가 내려오는 형태가 지속적으로 반복되는 패턴이다. 이때, 제 1 감김각(A1)에서 제 2 감김각(A2)까지 변하는 제 2 시간(t2)은 상기 제 1 시간(t1)에 비해 상대적으로 매우 짧은 시간일 수 있다. 물론, 상기 제 1 시간(t1)이 제 2 시간(t2)보다 작거나 동일하다면, 제 1 보조 패턴이 형성된 시간에서 제 2 보조 패턴은 생략될 수 있다. 이러한 제 2 보조 패턴은 감김각에 많은 변동을 부여하여 같은 위치에 반복적으로 감기는 리본 현상을 방지하는 역할을 한다. 더불어, 상기 제 2 보조 패턴이 제 1 보조 패턴과 함께 사용될 경우, 리본 방지 효과가 더욱 좋아진다.

최종적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치(100)에서 원사의 권취 시간에 따른 감김각의 크기는 기본 패턴에 제 1 보조 패턴 및 제 2 보조 패턴을 합한 도 5d에 도시된 패턴과 같이 이루어진다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

100: 원사 권취 장치 110: 트래버스부
111: 트래버스 가이드 112: 속도 제어부
120: 가압 롤러 130: 보빈 홀더
131: 보빈

Claims

보빈에 공급되는 원사를 횡방향으로 트래버스 하는 트래버스 가이드와, 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 제어하는 속도 제어부를 갖는 트래버스부;
상기 트래버스부의 하부에 위치하며, 상기 원사를 보빈으로 인도하고 상기 보빈을 가압하는 가압 롤러; 및
상기 가압 롤러의 하부에 위치하며, 상기 보빈에 결합되는 보빈 홀더를 포함하고,
상기 속도 제어부는 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 제어하여 상기 원사가 트래버스 가이드로부터 상기 보빈에 감기는 감김각을 조정하는 것을 특징으로 하는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 속도 제어부가 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 빠르게 하면 상기 감김각이 커져 상기 보빈에 권취되는 원사의 권폭이 줄어들고,
상기 속도 제어부가 상기 트래버스 가이드의 이동 속도를 느리게 하면 상기 감김각이 작아져 상기 보빈에 권취되는 원사의 권폭이 늘어나는 것을 특징으로 하는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 감김각은 상기 원사가 상기 보빈에 권취되는 시간에 따라 다르게 조정되며, 기본 패턴에 제 1 보조 패턴 및 제 2 보조 패턴을 합하여 결정된 것을 특징으로 하는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 보조 패턴은 상기 감김각이 제 1 시간동안 0에서 목표 감김각까지 올라갔다가 0으로 내려오는 형태가 주기를 갖고 반복되는 것을 특징으로 하는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 보조 패턴은 상기 목표 감김각에서 일정 시간 유지하는 것을 특징으로 하는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 보조 패턴의 주기는 시간에 따라 변동하는 것을 특징으로 하는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 보조 패턴의 목표 감김각은 시간에 따라 변동하는 것을 특징으로 하는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제 2 보조 패턴은 상기 감김각이 0을 중심으로 제 1 감김각에서 제 2 감김각까지 올라갔다가 내려오는 형태가 지속적으로 반복되는 것을 특징으로 하는 감김각 조정이 가능한 원사 권취 장치.