KR100305117B1 - 근접센서를가진방적사공급기 - Google Patents
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Abstract
홀더(22)내에 제공되고 홀 요소(16)에 대하여 움직일 수 있는 자석(28)의 운동 범위를 향하야 배향되며 상기 자석(28)에 응답하도록 될 수 있는 감지기 요소(16,17)를 가진 근접 센서(H)는, 트리밍 물체가 상기 센서 요소로부터의 거리에서 조절될 수 있도록 센서 요소의 인접부에 적어도 하나의 금속 트리밍 물체(T,27)를 가진다. 상기 근접 센서(H)의 응답 감도는 상기 트리밍 물체의 거리 조절에 의해 변환될 수 있다. 상기 트리밍 물체(T,27)를 적절하게 구비한 근접 센서(H)는 방적사 센서(G) 또는 속도 또는 계수 센서(D)로서 방적사 공급기내에 제공되며 상기 트리밍 물체에 의해서 이것의 응답 감도가 조절될 수 있다.
Description
방적사 처리 기술에서 근접 센서는 방적사의 검출 또는 운동의 검출을 위해서 광범위하게 사용된다. EP-B-171516 은 방적사 공급기에 관한 것인데, 여기에서 수개의 근접 센서들(최소-, 최대-, 또는 기준-저장부 크기 센서)은 요소 위의 권취부의 구동 모터를 제어하도록 저장 드럼상에 감기는 방적사 저장부의 크기를 주사한다. 이러한 경우에, 근접 센서의 홀(Hall) 요소가 응답하게 하는, 예를 들면 영구 자석과 같은 자석은, 자석이 홀 요소에 보다 근접한 제 1 위치로부터, 자석이 상기 홀 요소로부터 이격된 제 2 위치로 방적사 저장부에 의해 움직인다. 이후에 홀 요소는 디지탈적으로 또는 아날로그적으로 상기 움직임에 대하여 응답한다. 근접 센서는 구동 모터를 제어하는 신호를 발생시킨다 (구동 모터의 스위치를 개방하거나 폐쇄하고, 가속시키거나 또는 감속시키는 신호). 더욱이 그러한 방적사 공급기에서는 종종 근접 센서가 속도 센서 또는 계수 센서로서 제공되어, 각기 구동 샤프트 또는 요소상의 권취부와 함께 회전하는 자석의 통과에 신호로 응답한다. 그러한 근접 센서들은 매우 신뢰성이 있는 전자 구성 요소이다. 대부분 모든 경우에 있어서 비용상의 이유로 홀 요소(Hall element)가 사용되지만, 자기 및/또는 전자기 플럭스 전도성 재료로부터 만들어진 물체의 상대적인 움직임으로부터 신호를 획득하기 위하여 자기-저항 센서 요소 또는 유도 센서 요소도 사용될 수 있다. 실제에 있어서 방적사 공급기의 제조 과정이나 또는 동일한 방적사 공급기내의 수개의 근접 센서들중에서 근접 센서의 응답 감도가 파동치는 것이 나타났다. 아마도 이는 근접 센서의 특성에 기인한 것이며, 때로는 장치의 제조 또는 조립 공차에도 기인한 것이다. 예를 들면, 동일한 제조 과정에 있는 상이한 방적사 공급기의 동일한 최대 저장 크기 센서와 달리, 최대 저장 크기 센서로서 사용되는 하나의 근접 센서에서 스위치 지점은 홀 요소와 자석 사이에서 상이한 거리로 위치한다. 이러한 점은 동일한 방적사 공급기에 있는 근접 센서들중에 발생할 수도 있다. 모터의 제어가 각 경우에 동일하게 수행될 수 있도록, 동일한 방적기내의 근접 센서들중에서 동일한 응답 작용을 달성하거나, 또는 제조 과정의 상이한 방적사 공급기들내의 대응하는 근접 센서들중에서 동일한 응답 작용을 보장하는 것이 필요하다. 홀 요소를 가지는 근접 센서를 사용할때, 자속을 집중시키도록 상기 홀 요소의 인접부에 부착된 금속 물체에 의해 상기 홀 요소의 응답이 실제로 향상된다는 점이 일반적으로 알려져 있다.
안전 모니터링 시스템 또는 기계 제어 시스템용의 리이드(Reed) 스위치 변환 장치는 US-A-4,213,110 에 개시되어 있으며, 그에 따르면 예비 부하가 가해진 솔레노이드는 캡슐화된 리이드 스위치와 관련된다. 예비적으로 부하를 받은 솔레노이드는 상기 리이드 스위치의 감도를 변화시키기 위하여 상기 리이드 스위치의 길이 방향에 평행하게 변환될 수 있다.
US-A-5,712,052로부터, 도전체에 흐르는 전류를 접촉 없이 주사하는 센서가 개시되어 있다. 한쌍의 도전체들의 도전체 사이에 평탄한 정사각형 프리즘 형상을 가진 홀 요소가 제공된다. 자기 플럭스를 집중시키거나 또는 배향시키기 위하여, 조절 스크류는 상기 홀 요소와 관련된다. 조절 스크류를 이것의 길이 방향에서 조절함으로써 전류 센서의 감도를 조절하기 위하여 플럭스 밀도가 홀 요소내에서 증가되거나 또는 감소될 수 있다.
본 발명은 청구 범위 제 1 항의 전제부에 따른 방적사 공급기에 관한 것이다.
도 1은 예를 들면 홀 센서와 같은 근접 센서를 가지는 방적사 공급기의, 부분적으로 단면인, 개략적인 측면도.
도 2는 도 1의 부분도이며, 하나의 근접 센서의 구성요소를 상세하게 도시한다.
본 발명의 목적은, 구조적으로 단순한 방식으로 근접 센서의 응답 작용이 변환될 수 있거나 또는 방적사 공급기 제조 과정중에 근접 센서의 동일한 응답 작용이 달성될 수 있는 방적사 공급기를 제작하는 것이다.
상기 목적은 청구 범위 제 1 항의 특징에 의한 본 발명에 따라서 달성될 수 있다.
방적사 공급기에서 트리밍 물체와 센서 요소 사이의 거리를 변환시킴으로써, 각각의 센서 요소의 응답 감도가 변환될 수 있거나, 또는 스위치 변환 지점이 센서 요소와 자석 또는 철제 물체 사이의 소정 거리로 조절될 수 있다. 일련의 방적사 공급기내 근접 센서중에 파동이 있을 경우에는, 상기 파동이 나중에 균일하게 될 수 있다. 하나의 제조 과정 또는 단일의 방적사 공급기에서조차도 근접 센서들중에서 동일한 응답 관계가 달성될 수 있다. 특정의 적용 경우에 적절한 경우, 응답 작용은 트리밍 물체에 의해 소정의 관계로 적합화될 수 있다. 응답 감도의 변화가 어떠한 시간에서도 만들어질 수 있고, 즉, 나중에, 심지어는 이미 기능적으로 설치된 방적사 센서, 속도 및, 계수 센서로 이루어질 수 있다는 것이 장점이다. 센서 요소는 홀 요소(Hall element) 또는 자기-저항 또는 유도 센서 요소일 수 있다. 방적사 센서의 신호에 의해서, 방적사 공급기의 구동 모터가 제어된다. 트리밍 물체의 조절에 의해서, 동일한 방적사 공급기 또는 방적사 공급기의 제조 과정중에 있는 방적사 센서들은 근접 센서들과 동일한 제어 관계를 달성하기 위하여 또는 제조 과정 의 방적사 공급기의 구동 모터에 대하여 이후에 정합될 수 있다. 방적사 공급기의 제조 과정에서, 파동치는 속도 및, 계수 센서의 경우에 트리밍 물체에 의해서 동일한 응답 작용이 나중에 조절될 수 있거나, 또는 예를 들어 초기의 제조- 및 조립 공차에 의해 야기되는 센서의 응답 작용에서의 파동이 이후에 제거될 수 있다.
청구 범위 제 3 항에 따른 취급은 센서가 어느때라도 편리하게 트리밍되므로 적절하다.
청구 범위 제 4 항에 따르면 나사는 트리밍 물체의 유지부(carrier)로서 작용한다.
청구 범위 제 5 항에 따르면, 트리밍 물체는 편심 조절 메카니즘에서 총검(bayonet) 폐쇄 연결부 또는 그와 유사한 것과 같이 센서 요소에 대하여 움직일 수 있다. 이것은 트리밍 물체가 나사화된 구멍안의 스크류일 필요는 없으며 상기 센서 요소에 대하여 조절될 수 있는 맞물림 요소를 가지는 간단한 금속 물체일 수도 있다는 것을 의미한다. 더욱이, 나사화된 스핀들 또는 나사를 트리밍 물체에대하여 단지 구동부로서 사용하는 것도 가능하며, 상기 트리밍 물체는 나사화된 스핀들 또는 나사로부터 분리되어 움직일 수 있는 방식으로 안내되며 그것과 맞물린다.
청구 범위 제 6 항에 따른 구현예는 집약적이고 장착 공간을 절감한다. 나사화된 구멍은 이것도 또한 센서 요소의 위치를 정하는데 사용되기 때문에 이중의 기능을 가진다.
적절하게는 트리밍 물체가 예를 들면 플라스틱과 같은 "중립적인, 즉, 전기적으로 비도전성인 재료"로 만든 홀더내에 안착된다. 이것의 조절은, 조절의 결과를 왜곡하지 않기 위하여, 적어도 공구의 맞물리는 첨단부에서는 "비도전성 재료"로 구성된 공구로써 수행된다.
도 1의 방적사 공급기(F)는 그 안에서 구동 샤프트(2)가 회전 가능하게 지지되고 구동 모터(M)에 의해 회전 구동이 가능하게 되어 있는 하우징(1)을 구비한다. 상기 구동 샤프트(2)는 외측으로 경사지게 연장된 요소(3)상의 방적사 권취부를 유지한다. 도 1에서 좌측으로부터 하우징(1)에 진입하는 방적사(Y)는 요소(3)상의 권취부를 관통하여, 요소의 회전에 의해 근접한 권취부에서 저장 드럼(5)의 표면(11)상과 방적사 저장부(4)내에 감긴다. 저장 드럼(5)은 구동 샤프트(2)상에 회전 가능하게 지지되고 도시되지 아니한 수단(정지 저장 드럼)에 의해 함께 회전되는 것이 방지된다. 이러한 것 대신에 다른 종류의 (도시되지 아니한) 방적사 공급기가 요소(3)상의 정지 권취부만을 제외하고 구동 샤프트(2)와 함께 회전하는 저장 드럼으로써 작동될 수 있다.
이러한 구현예에서 저장 드럼(5)의 표면(11)은 축방향의 상호 맞물리는 로드(10,8)에 의해 한정된다. 로드(8)는 허브(6)에 제공되는데, 상기 허브는 경사 및 편심되게 베어링(7)에 의해 구동 샤프트(2)상에 회전 가능하게 제공된다. 반대로, 로드(10)는 구동 샤프트(2)상에 베어링(9)에 의해 동축선상으로 지지된 허브에 제공된다. 경사 및 편심 덕분에, 구동 샤프트(2)가 회전할때 상기 로드(8)는 로드(10)에 대하여 주기적인 흔들림 운동을 수행한다. 상기의 흔들림 운동에 의해서, 저장 드럼상의 방적사 권취부는 도 1에 도시된 바와 같이 우측을 향해 이송되어 다른 것으로부터 분리된다.
요소(3)상의 권취부와 관련하여 센서 요소(16)를 가진 속도 및, 계수 센서가 제공될 수 있는데, 상기 센서 요소는 상기 요소상에 상기 권취부가 통과함으로써 신호가 발생될 수 있도록 요소(3)상의 권취부에 제공된 자석(28)을 향하여 있다.
더욱이, 하우징(1)의 브랙킷(21) 안에는 방적사 센서(G)가 제공되는데, 상기 방적사 센서는 센서 요소(16,17)와, 예를 들면 홀 요소를 가진 홀 센서들과 같은 관련된 감지기(feeler) 요소(14,15)를 가진 두개의 근접 센서(H)를 구비한다. 상기근접 센서(H)는 구동 모터(M)를 제어하도록 제어 장치(C)에 연결된 센서 회로(S)내에 일체화된다. 각 감지기 요소(15,14)는 상기 방적사 저장부(4)에 의해서 이것이 예를 들면 저장 드럼(5)의 표면(11)을 지나서 돌출하는 위치로부터 (감지기 요소(15)에 의해 도시됨), 저장 드럼(5)의 축에 근접한 위치로 움직일 수 있다. 관련 근접 센서(H) 또는 이것의 센서 요소(16), 또는 개별적으로 17은 제어 장치(C)용의 제어 신호를 발생시키기 위하여 위와 같은 움직임에 응답한다. 도 1에서, 방적사 저장부(4)는 내측으로 아직 변위되지 않았던 감지기 요소(15)에 막 도달하고 있다. 방적사 저장부의 최소 크기는, 소모에 기인하여 방적사 저장부의 해당 크기가 감소하는 경우에 상향으로 올라오는 감지기 요소(14)에 의해 모니터되며, 이후에 감지기 요소(15)가 센서 요소(16)를 향해 접근하여 결과적으로 센서 요소가 구동 모터(M)를 가속시키거나 또는 스위치 작동하게 하는 신호를 발생시킨다. 반대로 방적사에 의한 감지기 요소(15)가 내측으로 변위하면 구동 모터(M)는 멎게 되거나 또는 감속된다. 센서 요소(16,17)는 커버(18)내에 제공되거나 또는 뒷편에는 거의 제공되지 아니한다. 방적사 공급기의 제조 과정에서 또는 동일한 방적사 공급기내 근접 센서들에서, 파동 또는/그리고 제조- 및 조립 공차에 기인하여, 근접 센서의 각각의 스위치 변환 지점(디지탈 스위치 변환)이 도달되는, 감지기 요소(14 또는 15)와 이것의 센서 요소(16 또는 17) 사이의 거리는 변환될 수 있다. 결과적으로, 제조 과정중에 또는 근접 센서들중에서 구동 모터(M)를 제어할때의 바람직스럽지 않은 편차가 존재하게 될 것이다. 각 센서 요소(16)에서의 상기 편차를 제거하기 위하여 (도 2), 트리밍 물체(T)가 센서 요소(16)로부터의 거리에 대하여 조절될 수있도록 제공된다. 트리밍 물체(T)는, 적어도 주요한 부분에 대해서는, 자기 플럭스 또는 전자기 플럭스를 도전시키는 재료, 예를 들면 금속으로부터 구성되며 센서 요소(16)의 응답 작용에 영향을 미친다. 센서 요소(16)에 관련된 트리밍 물체의 거리 조절에 의해서, 위에 언급된 근접 센서의 파동이 트리밍 물체의 도움으로 트리밍됨으로써 제거될 수 있도록 센서 요소(16)의 응답 작용이 변환될 수 있다. 선택적으로, 근접 센서의 스위치 변환 지점은 필요에 따라서 그리고/또는 의도적으로 트리밍 물체(T)에 의해 변위될 수 있다.
매우 많은 경우에 센서 요소(16,17)는 작용하는 자기장의 밀도 변화에 응답성을 가진 홀 요소이다. 대신에 자기 저항 또는 유도 센서 요소가 사용될 수도 있으며, 즉, 자기 및/또는 전자기 풀럭스 전도성 재료의 물체 거리에 따라서 전기적인 신호를 출력할 수 있는 모든 센서 요소가 사용될 수 있다.
도 2에서, 예를 들면 홀 센서(H)의 홀 요소와 같은, 상기 센서 요소(16)에 대한 홀더(22)가 플레이트(23)에 제공된다. 홀더(22)는 트리밍 물체(T)로서 작용하는 금속 나사(26)를 수용하는 나사화된 구멍(25)을 구비한다. 적절하게는, 센서 요소(16)의 응답 작용과 관련하여, 상기 나사(26)가 예를 들면 플라스틱과 같이 "중립적인, 즉 전기적으로 비도전성"인 재료내에 안착된다. 더욱이 "비도전성" 재료인 공구의 도움으로 조절이 수행된다. 센서 요소(16)는 나사화된 구멍(25)의 입구에 제공되며 트리밍 물체(T)의 근접에 대한 응답 작용과 함께 반응한다. 때때로, 나사(26)는 단지 금속 덩어리(27)의 유지부 및 구동부로서 기능한다. 센서 요소(16)에 대하여 그 축이 배향되어 있는 나사 구멍(25)내에서 나사(26)를 회전시킴으로써, 트리밍 물체(T)와 센서 요소(16) 사이의 거리는 변환될 수 있다. 발생된 신호는 선(24)을 통해서 센서 회로(S)에 전달된다 (도 1). 이러한 경우에 덮개(18)는 센서 요소(16)의 전방에 거리를 두고 위치한다.
상기 감지기 요소(14)는 예를 들면 영구 자석과 같은 자석(28)을 구비하며, 이러한 자석의 자기장은 센서 요소(16)로 하여금 응답하게 한다. 감지기 요소(14)는 저장 드럼(5)의 로드(10)들중 하나의 위치(20)에 지지된 스프링 아암(19)에 부착된다. 도시된 크기를 가지는 방적사 저장부(4)의 방적사 권취부는, 센서 요소(16)가 이후에 자석의 자기장에 의해 보다 약하게 영향을 받도록(immerse), 감지기 요소(14)를 하향으로 변위시킨다. 역으로, 감지기 요소(14)가 자유로와질 정도로 방적사 저장부(4)의 크기가 감소될 경우에, 센서 요소(16)가 자석(28)의 자기장의 증가하는 강도에 응답할때까지 스프링 아암(19)은 감지기 요소(14)에 부착된 자석(28)을 상향으로 밀어내며, 이후에 스위치 위치를 지나게 되어 신호를 야기한다. 위에 설명된 바와 같이, 저장 드럼(5)의 표면에 감긴 방적사 저장부(4)의 크기가 증가하여 스프링 아암(19)이 가압됨으로써 감지기 요소(14)가 하향으로 변위되거나, 방적사 저장부(4)의 크기가 감소하여 스프링 아암(19)의 탄성력이 감지기 요소(14)를 상향으로 밀어내게 된다. 여기에서, 트리밍 물체(T)를 나사 결합시킴으로써 응답 감도가 변환될 수 있다.
대신에 트리밍 물체(T)는 총검(bayonet)의 맞물림에서와 같이 센서 요소(16)로부터의 거리에서 조절될 수 있다. 더욱이, 나사 또는 나사화된 스핀들상에서 안내되는 금속성 볼 또는 금속성 너트를 제공하는 것이 가능하며, 그리고 상기 나사또는 나사화된 스핀들의 회전에 의해서, 자체적으로는 센서 요소(16)에 근접하거나 또는 그로부터 이격되는 축방향으로 움직일 수 없는 상기 볼이나 너트를 움직이는 것도 가능하다. 또한 레버 또는 편심기에 의한 조절도 트리밍 물체(T)에 대하여 가능하다.
하나 또는 수개의 방적사 공급기내 제조 계통에서 근접 센서의 동일한 응답 작용 및 동등한 제어 필요 조건을 달성하기 위하여, 센서 요소에 대하여 트리밍 물체를 조절함으로써, 센서 요소의 응답 작용은 이후에라도 근접 센서의 응답 감도의 파동을 제거하도록 적절하게 목적을 위해서 간단한 방법으로 변환된다.
이것은 도 1의 속도 및, 계수 센서(D)에 대해서도 사실이며, 이것의 센서 요소(16)는 (도시되지 아니한) 조절 가능 트리밍 물체(T)와 함께 작동한다.
근접 센서(H)는 특히 홀 센서일때, 디지탈 방식으로 또는 아날로그 방식으로 작동될 수 있다.
본 발명은 방적사 공급기에 적용될 수 있다.
Claims (7)
- 구동 샤프트(2)를 구비하는 하우징(1), 상기 구동 샤프트(2)에 의해 회전될 수 있는 요소(3)상의 권취부, 상기 구동 샤프트(2)에 제공된 저장 드럼(5) 및, 센서 요소(16,17)를 구비하는 적어도 하나의 근접 센서(H)를 구비하고, 상기 센서 요소는 자석과 같은 자기 및 전자기 플럭스 전도성 재료인 물체의 운동 영역을 향해 배향되고, 상기 물체는 상기 물체의 운동에 응답하는 상기 센서 요소에 대하여 움직일 수 있는 방적사 공급기(F)에 있어서,상기 근접 센서(H)는,상기 저장 드럼(5)상으로 감겨지고 소모에 따라서 변화되는 방적사 저장부(4)의 크기를 검출하고, 상기 저장 드럼(5)의 외측에 정지 상태로 장착되며, 그것의 센서 요소(16,17)는, 상기 저장 드럼내에 제공되고 상기 방적사 저장부(4)에 의해 상기 센서 요소(16,17)에 대하여 움직일 수 있는 자석(28)을 향해서 배향되는 방적사 센서(G)이고,상기 하우징(1)내에 제공되고 그것의 센서 요소(16)가 상기 구동 샤프트(2) 또는 상기 요소(3)상의 권취부와 함께 각각 회전하는 자석(28)을 향해 배향되는 속도 및, 계수 센서(D)이며,상기 방적사 센서(G) 또는 상기 속도 및, 계수 센서(D) 각각의 상기 센서 요소(16,17)에 근접하여, 자기 및, 전자기 플럭스 전도성 재료의 적어도 하나의 트리밍 물체(T,26,27)가 제공되며, 상기 트리밍 물체는 센서 요소(16,17)로부터의 그상대적인 거리를 조절할 수 있으며, 그로써 상기 거리 조절에 의해 각각의 센서(G,D)의 응답 감도가 변환될 수 있는 것을 특징으로 방적사 공급기(F).
- 제 1 항에 있어서, 상기 트리밍 물체(T,26,27)는 금속으로 구성된 것을 특징으로 하는 방적사 공급기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 트리밍 물체(T,27)는 상기 센서 요소(16)를 향해서 배향되고 외부로부터 접근 가능한 나사(26)인 것을 특징으로 하는 방적사 공급기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 트리밍 물체(27)는 나사화된 구멍(25)내에 나사 결합될 수 있는 나사(26)상에 제공된 것을 특징으로 하는 방적사 공급기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 트리밍 물체(T,26,27)는 적어도 하나의 맞물림 요소를 구비하며 그 형상에 의해 상기 맞물림 요소에 대하여 고정되는 회전 소켓내에 회전 가능하게 제공되며, 상기 센서 요소(16,17)로부터 상기 트리밍 물체의 거리는 회전 가능한 물체 또는 회전 소켓에 의하여 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 방적사 공급기.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서 요소(16)는 상기 트리밍 물체 나사가 그 안에 수용되는 상기 나사화된 구멍(25)의 입구에서 홀더(22)내에 제공되는 것을 특징으로 하는 방적사 공급기.
- 제 1 항 내지 제 6 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 센서 요소(16,17)는 홀 요소 또는 자기-저항 또는 유도 센서 요소인 것을 특징으로 하는 방적사 공급기.
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