KR101247279B1 - 환편기용 실린더의 통살구조 및 그 열처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환편기용 실린더의 통살구조에 관한 것으로, 통살의 상단부에는, 니들의 하강시 니들을 따라 하강하는 실이 걸려서 루프를 형성하고 니들의 상승시 니들을 따라 상승되는 실을 걸어서 지지하는 실걸이부가 일체로 형성되며, 통살의 실걸이부는, 염화나트륨, 탄산소다, 아초산으로 이루어진 혼합물에 침지시켜 불순물을 제거하는 불순물제거단계와, 통살의 실걸이부를 대기 중에서 가열하는 1차가열단계와, 이를 다시 혼합물에 침지시켜 가열하는 2차가열단계와, 가열된 통살의 실걸이부를 청산소다, 염화칼륨, 탄산소다로 조성된 냉매에 침지시켜 냉각시키는 냉각단계와, 냉각된 통살의 실걸이부를 대기중에서 건조하는 건조단계를 거쳐서 열처리된다.
따라서, 통살의 상단부에 일체로 형성된 실걸이부가 싱커의 역할을 대신하여서 다수의 싱커 및 싱커헤드가 필요 없으므로 환편기의 부품수 및 전체 크기를 감소시킬 수 있으며, 열처리된 실걸이부는 내식성, 내열성, 내마모성 및 내피로성이 향상된다.

Description

환편기용 실린더의 통살구조 및 그 열처리방법{Rib structure of circular knitting machine cylinder and heat treatment methods}

본 발명은 환편기용 실린더의 통살구조에 관한 것으로, 더 상세하게는 환편기의 부품을 감소시켜서 조립공수 및 제조단가를 절감하고 유지 보수를 용이하게 하는 환편기용 실린더의 통살구조 및 그 열처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 환편기(circular knitting machine, 丸編機)는 원형 위편기(緯編機)의 총칭을 말하며, 통 모양으로 짜는 피륙을 편성하는 편기(編機)를 말한다.

크게 유편기(流編機, 재단용의 피륙 전용 편기), 성형편기(가먼트 렝스 또는 스웨터 편기), 양말편기로 나뉘어진다. 또한 싱글 니들이나 더블 니들, 싱글 실린더식과 더블 실린더식(리브식, 양면식, 양두식)이 있다. 싱글 니들에서는 천축 짜기, 스트라이프, 플롯 자카드 등이 만들어진다. 더블 니들의 리브식에서는 더블 자카드가 만들어지고, 양면식에서는 각종 저지 조직이 만들어지며, 양두식에서는 요철 무늬 등이 만들어진다.

이러한 환편기는 상측에서 하측방향으로 급사부, 편성부, 권취부가 배열되어서 이루어진다.

급사부는, 편성에 필요한 원사를 일정하게 적당한 장력과 사속으로 편성운동을 하는 편침에 공급해 주는 모든 장치를 말한다. 이러한 급사부는 저장식(storage) 송출장치 또는 테이프식(tape) 송출장치 등의 구성요소로 이루어진다.

편성부는, 루우프(loop)를 형성하는데 실과 직접 접촉하는 기계 요소로서, 표면이 잘 연마되고 정밀도가 높아야지 원활한 편성을 할 수 있다. 이러한 편성부는 실린더, 니들(needle), 캠(cam), 싱커(sinker) 등의 구성요소로 이루어진다.

권취부는, 직조된 원단이 권취되는 부분으로서, 슬리핑 벨트식(slipping belt)장치 또는 포올 라젯트식(powl ratchet) 장치 등의 구성요소로 이루어진다.

여기서 편성부는 외주면에 다수의 삽입홈들이 형성된 실린더가 구비되고, 이 실린더의 삽입홈들에는 통살들이 삽입되어 있으며 통살들 사이에는 실린더의 삽입홈을 따라 승강되도록 니들이 배치되어 있다.

실린더의 둘레에는 캠박스가 배치되어 있으며 이 캠박스의 캠들은 니들에 결합되어 있다. 따라서 캠들이 실린더의 둘레를 따라 회전되면 캠들에 의해 니들이 실린더의 삽입홈을 따라 승강되면서 편직이 이루어진다.

그리고 실린더의 상부에는 파일조직을 편성하기 위한 파일편성용 싱커들이 배치되고 실린더의 내경방향으로 왕복 이동되면서 니들의 후크에 걸리는 실의 루프 형성을 보조하므로 파일조직을 편성한다.

이러한 종래의 환편기는 파일편성용 싱커들과 급사기구 등과 같은 다른 부품들 사이에 간섭이 발생되지 않도록 하기 위해 싱커들 주변의 공간을 충분히 확보해야 하며 이에 따라 환편기의 전체 크기가 매우 커지는 단점이 발생된다.

또한 종래의 환편기는 파일 조직을 형성하기 위해 실린더의 상부에 싱커 및 싱커베드를 설치해야 하며 이에 따라 환편기의 전체 부품수가 증가되므로 조립 공수 및 제조 단가가 상승되는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 부품수가 절감되고 환편기의 전체 크기가 감소되도록 한 환편기용 실린더의 통살구조 및 그 열처리방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 통살의 마모가 감소되도록 한 환편기용 실린더의 통살구조 및 그 열처리방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 환편기용 실린더의 통살구조는, 환편기용 실린더의 삽입홈에 설치되어서 바늘의 승강을 안내하는 환편기용 실린더의 통살구조에 있어서, 통살의 상단부에는, 니들의 하강시 니들을 따라 하강하는 실이 걸려서 루프를 형성하고 니들의 상승시 니들을 따라 상승되는 실을 걸어서 지지하는 실걸이부가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명 환편기용 실린더의 통살구조는, 실걸이부는, 니들의 하강시 니들을 따라 하강하는 실이 걸리도록 형성된 수평상단부와, 수평상단부의 일측에 형성되고 니들의 상승시 니들과 함께 상승되는 실이 진입되어서 걸리도록 하측이 개방된 후크로 이루어진다.

상술한 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명 환편기용 실린더의 통살구조 열처리방법은, 니들을 따라 승강되는 실을 걸려서 루프를 형성하도록 통살의 상단에 일체로 형성된 실걸이부를 염화나트륨(NaCl) 5∼15중량%, 탄산소다(Na₂CO₃) 45∼55중량%, 아초산(NaNO₂) 35∼45중량%로 조성된 혼합물에 침지시켜 약 90℃의 온도로 약 40분간 가열하여 불순물을 제거하는 불순물제거단계; 통살의 실걸이부를 대기 중에서 280∼320℃의 온도로 약 20∼30분간 가열하는 1차가열단계; 이를 다시 혼합물에 침지시켜 약 500∼600℃의 온도로 20~60분 동안 가열하는 2차가열단계; 가열된 통살의 실걸이부를 청산소다(NaCN) 25~35중량%, 염화칼륨(KCl) 25~35중량%, 탄산소다(Na₂CO₃) 35~45중량%로 조성된 냉매에 침지시켜 200~300℃의 온도로 10~20분간 냉각시키는 냉각단계; 냉각된 통살의 실걸이부를 냉매로부터 꺼내서 대기 중에서 건조하는 건조단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명은, 통살의 상단부에는, 니들의 하강시 니들을 따라 하강하는 실이 걸려서 루프를 형성하고 니들의 상승시 니들을 따라 상승되는 실을 걸어서 지지하는 실걸이부가 일체로 형성되어 있다. 따라서 통살의 상단부에 일체로 형성된 실걸이부가 싱커의 역할을 대신하므로 다수의 싱커 및 싱커헤드가 필요 없으므로 환편기의 부품수를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 조립공수 및 제품 단가가 절감되며, 환편기의 전체 크기를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 통살의 실걸이부는, 염화나트륨, 탄산소다, 아초산으로 이루어진 혼합물에 침지시켜 불순물을 제거하는 불순물제거단계와, 통살의 실걸이부를 대기 중에서 가열하는 1차가열단계와, 이를 다시 혼합물에 침지시켜 가열하는 2차가열단계와, 가열된 통살의 실걸이부를 청산소다, 염화칼륨, 탄산소다로 조성된 냉매에 침지시켜 냉각시키는 냉각단계와, 냉각된 통살의 실걸이부를 대기중에서 건조하는 건조단계를 거쳐서 열처리한다. 이와 같이 열처리된 실걸이부는 내식성, 내열성, 내마모성 및 내피로성이 향상되므로 장기간 사용되어서 쉽게 마모되거나 손상되지 않는다.

도 1은 본 발명의 통살구조가 설치된 환편기를 보인 개략적 사시도
도 2는 환편기 중 편성부를 보인 개략적 부분 단면도
도 3은 통살을 발췌한 사시도
도 4는 니들이 상승된 상태를 보인 개략적 부분 측면도
도 5는 니들이 하강된 상태를 보인 개략적 부분 측면도
도 6은 본 발명의 열처리방법을 순차적으로 보인 순서도

본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 통살구조가 설치된 환편기를 보인 개략적 사시도이고, 도 2는 환편기 중 편성부를 보인 개략적 부분 단면도이며, 도 3은 통살을 발췌한 사시도이다. 도 4는 니들이 상승된 상태를 보인 개략적 부분 측면도이고, 도 5는 니들이 하강된 상태를 보인 개략적 부분 측면도이며, 도 6은 본 발명의 열처리방법을 순차적으로 보인 순서도이다.

이러한 본 발명의 환편기는, 급사부(1), 편성부(2), 권취부(14)로 이루어진다.

급사부(1)는, 환편기의 상부에 설치되고 편성에 필요한 원사를 일정한 장력과 사속으로 편성운동을 하는 니들(5)에 공급해 준다.

편성부(2)는, 루우프(loop)를 형성하는데 실과 직접 접촉하는 기계 요소로서 실린더(cylinder; 3), 실린더(3)의 삽입홈(4)을 따라 승강되는 니들(needle; 5), 실린더(3)의 둘레에 설치되어서 니들(5)을 승강시키는 캠(cam; 6), 실린더(3)의 삽입홈(4)에 결합되는 통살(10) 등으로 이루어진다.

권취부(14)는 직조된 원단이 권취되는 부분으로서 슬리핑 벨트식(slipping belt)장치 또는 포올 라젯트식(powl ratchet) 장치 등의 구성요소로 이루어진다.

환편기의 편성부(2) 중 실린더(3)에는 그 둘레에 다수의 삽입홈(4)들이 방사상으로 형성되어 있고, 이 삽입홈(4)들에는 니들(5)의 승강을 안내하도록 통살(10)이 결합되어 있다. 이 통살(10)은 니들(5)과 접촉되고 니들(5)의 승강을 안내하며 실린더(3)의 마모를 방지한다.

이러한 통살(10)의 상단부에는, 니들(5)의 하강시 니들(5)을 따라 하강하는 실이 걸려서 루프를 형성하고 니들(5)의 상승시 니들(5)을 따라 상승되는 실을 걸어서 지지하는 실걸이부(11)가 일체로 형성되어 있다.

이 실걸이부(11)는, 니들(5)의 하강시 니들(5)을 따라 하강하는 실이 걸리도록 형성된 수평상단부(12)와, 수평상단부(12)의 일측에 형성되고 니들(5)의 상승시 니들(5)과 함께 상승되는 실이 진입되어서 걸리도록 하측이 개방된 후크(13)로 이루어진다.

이 실걸이부(11)는 본 발명의 특징에 따라 열처리된다.

먼저, 니들(5)을 따라 승강되는 실을 걸려서 루프를 형성하도록 통살(10)의 상단에 일체로 형성된 실걸이부(11)를 염화나트륨(NaCl) 5∼15중량%, 탄산소다(Na₂CO₃) 45∼55중량%, 아초산(NaNO₂) 35∼45중량%로 조성된 혼합물에 침지시켜 약 90℃의 온도로 약 40분간 가열하여 불순물을 제거하는 불순물제거단계(S10)를 갖는다.

염화나트륨은, 유기산과 같은 불순물을 제거하는데 유용하며 통살(10)의 실걸이부(11) 표면에 부착된 유기물을 유기용매층인 혼합물로 옮겨가도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 염화나트륨은 5∼15중량%가 혼합된다.

염화나트륨이 5중량% 미만으로 혼합되면 통살(10)의 실걸이부(11) 표면에서 유기물이 제대로 탈리되지 않으며, 15중량%를 초과하여 혼합되면 유기물의 탈리 효과가 크게 향상되지 않는 반면에, 탄산소다 및 아초산의 효과가 그만큼 감소한다. 따라서 염화나트륨은 5∼15중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.

탄산소다는, 통살(10)의 제조나 제조나 보관, 조립시에서 통살(10)의 표면에 부착된 유지분(油脂分)이나 철분, 밀 스케일(mill scale, 혹피, 산화물층) 등을 제거하는데 유용하게 사용되는 바, 이들 불순물은 그 특성상 기계적인 내부 청소로는 제거가 어렵고 부식 등의 문제를 발생시키는 원인이 되며, 탄산소다는 이를 제거하는데 매우 유용하다.

탄산소다는 45∼55중량%가 혼합된다.

탄산소다가 45중량% 미만으로 혼합되면 통살(10)의 실걸이부(11) 표면에서 유지분, 철분 등의 이물질이 제대로 탈리되지 않으며, 55중량%를 초과하면 이물질의 탈리효과가 크게 향상되지 않는 반면에, 염화나트륨 및 아초산에 의한 효과가 반감된다. 따라서 탄산소다는 45∼55중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.

다음, 통살(10)의 실걸이부(11)를 대기 중에서 280∼320℃의 온도로 약 20∼30분간 가열하는 1차가열단계(S20)를 갖는다.

1차가열단계(S20) 후, 1차가열된 통살(10)의 실걸이부(11)를 다시 혼합물에 침지시켜 약 500∼600℃의 온도로 20~60분 동안 가열하는 2차가열단계(S30)를 갖는다.

그리고, 가열된 통살(10)의 실걸이부(11)를 청산소다(NaCN) 25~35중량%, 염화칼륨(KCl) 25~35중량%, 탄산소다(Na₂CO₃) 35~45중량%로 조성된 냉매에 침지시켜 200~300℃의 온도로 10~20분간 냉각시키는 냉각단계(S40)를 갖는다.

탄산소다는, 35~45중량% 혼합된다.

탄산소다는 냉각제에 주로 사용되는 혼합물로써, 탄산소다의 혼합비율이 35중량% 미만이면 냉각 효율이 저하되고, 45중량%를 초과하면 냉각효율은 크게 개선되지 않는다.

마지막으로, 냉각된 통살(10)의 실걸이부(11)를 냉매로부터 꺼내서 대기 중에서 건조하는 건조단계(S50)를 갖는다.

여기서, 본 발명의 분순물제거단계(S10), 2차가열단계(S30)에서 사용되는 혼합물은 염화나트륨(NaCl), 탄산소다(Na₂CO₃), 아초산(NaNO₂)으로 조성되어 있어 통살(10)의 실걸이부(11)가 이 혼합물에 의해 분순물제거단계(S10)를 거치게 되면 실걸이부(11)의 표면과 혼합물 사이에 탄산염(CO₃)이 생성되고, 복원중에 탄산염(CO₃)은 CNO로 되어 감소한다.

또한, 통살(10)의 실걸이부(11) 표면에 Fe₃N, Fe₄N의 두가지 화합물을 형성하여 미끄럼성, 내열성, 내마모성을 향상시킨다.

한편, 냉각단계(S40)에 사용되는 냉매는 청산소다(NaCN), 염화칼륨(KCl), 탄산소다(Na₂CO₃)로 조성되며, 이에 통살(10)의 실걸이부(11)를 침지시켜 200~300℃의 온도로 10~20분 냉각시키면 CN, CNO가 완전히 파괴된다.

또한 통살(10)의 실걸이부(11) 표면에 Fe₃O₄의 철산화물층이 형성되므로 내식성이 향상된다.

이러한 본 발명의 열처리방법은 가열된 통살(10)의 실걸이부(11)를 한번에 급냉각시키는 것이 아니라 상술한 냉각단계(S40)에서 200~300℃로 1차 냉각시키고 건조단계(S50)에서 다시 냉각시킨다. 이와 같이 고온에서 저온으로 온도의 변화를 주면서 통살(10)의 실걸이부(11)를 점진적으로 냉각시키므로서 실걸이부(11)의 변형을 최소화한다.

이와 같은 본 발명은 열처리시 재질의 급격한 온도편차를 없애고, 혼합물 및 냉매를 사용하여 가열 및 냉각하므로서 변형을 방지하며, 내피로성, 내마모성, 내열성을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 공정으로 통살(10)의 실걸이부(11)를 처리하게 되면, 표면을 검은색으로 도색하는 것과 같은 효과를 볼 수 있어 별도의 크롬 도금 작업 없이도 크롬 도금한 효과를 얻을 수 있으며, 작업자 및 사용자의 안전은 물론, 환경오염을 방지할 수 있고, 내식성, 내마모성, 표면저항, 칫수 안정성 면에서 우수한 제품을 얻을 수 있다.

이와 같은 본 발명은 통살(10)의 실걸이부(11)를 염화나트륨, 탄산소다 및 아초산을 주성분으로 하는 화학제에 함침시켜 가열한 후, 이를 청산소다, 염화칼륨, 탄산소다를 주성분으로 한 냉매로 냉각하므로 실걸이부(11)의 내식성, 내열성, 내마모성 및 내피로성을 향상시키고 열처리비를 최소화할 수 있다.

이러한 본 발명은 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 통살(10)의 상단부에는, 니들(5)의 하강시 니들(5)을 따라 하강하는 실이 걸려서 루프를 형성하고 니들(5)의 상승시 니들(5)을 따라 상승되는 실을 걸어서 지지하는 실걸이부(11)가 일체로 형성되어 있다.

따라서 통살(10)의 상단부에 일체로 형성된 실걸이부(11)가 싱커의 역할을 대신하기 때문에 다수의 싱커 및 싱커헤드가 필요 없으므로 환편기의 부품수를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 조립공수 및 제품 단가가 절감되며, 환편기의 전체 크기를 감소시킬 수 있다.

둘째, 통살(10)의 실걸이부(11)는, 염화나트륨, 탄산소다, 아초산으로 이루어진 혼합물에 침지시켜 불순물을 제거하는 불순물제거단계(S10)와, 통살(10)의 실걸이부(11)를 대기 중에서 가열하는 1차가열단계(S20)와, 이를 다시 혼합물에 침지시켜 가열하는 2차가열단계(S30)와, 가열된 통살(10)의 실걸이부(11)를 청산소다, 염화칼륨, 탄산소다로 조성된 냉매에 침지시켜 냉각시키는 냉각단계(S40)와, 냉각된 통살(10)의 실걸이부(11)를 대기중에서 건조하는 건조단계(S50)를 거쳐서 열처리한다.

이와 같이 열처리된 통살(10)의 실걸이부(11)는 내식성, 내열성, 내마모성 및 내피로성이 향상되므로 장기간 사용되어서 쉽게 마모되거나 손상되지 않는다.

1 : 급사부 2 : 편성부
3 : 실린더 4 : 삽입홈
5 : 니들 6 : 캠
10 : 통살 11 : 실걸이부
12 : 수평상단부 13 : 후크
14 : 권취부

Claims (3)

1. 환편기용 실린더의 삽입홈에 설치되어서 바늘의 승강을 안내하는 환편기용 실린더의 통살구조에 있어서,
   통살(10)의 상단부에는, 니들(5)의 하강시 니들(5)을 따라 하강하는 실이 걸려서 루프를 형성하고 니들(5)의 상승시 니들(5)을 따라 상승되는 실을 걸어서 지지하는 실걸이부(11)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 환편기용 실린더의 통살구조.
   
2. 청구항 1에 있어서, 실걸이부(11)는,
   니들(5)의 하강시 니들(5)을 따라 하강하는 실이 걸리도록 형성된 수평상단부(12)와, 수평상단부(12)의 일측에 형성되고 니들(5)의 상승시 니들(5)과 함께 상승되는 실이 진입되어서 걸리도록 하측이 개방된 후크(13)로 이루어진 것을 특징으로 하는 환편기용 실린더의 통살구조.
   
3. 니들(5)을 따라 승강되는 실을 걸려서 루프를 형성하도록 통살(10)의 상단에 일체로 형성된 실걸이부(11)를 염화나트륨(NaCl) 5∼15중량%, 탄산소다(Na₂CO₃) 45∼55중량%, 아초산(NaNO₂) 35∼45중량%로 조성된 혼합물에 침지시켜 90℃의 온도로 40분간 가열하여 불순물을 제거하는 불순물제거단계(S10);
   통살(10)의 실걸이부(11)를 대기 중에서 280∼320℃의 온도로 20∼30분간 가열하는 1차가열단계(S20);
   1차가열된 통살(10)의 실걸이부(11)를 다시 혼합물에 침지시켜 500∼600℃의 온도로 20~60분 동안 가열하는 2차가열단계(S30);
   가열된 통살(10)의 실걸이부(11)를 청산소다(NaCN) 25~35중량%, 염화칼륨(KCl) 25~35중량%, 탄산소다(Na₂CO₃) 35~45중량%로 조성된 냉매에 침지시켜 200~300℃의 온도로 10~20분간 냉각시키는 냉각단계(S40);
   냉각된 통살(10)의 실걸이부(11)를 냉매로부터 꺼내서 대기 중에서 건조하는 건조단계(S50);로 이루어진 것을 특징으로 하는 환편기용 실린더의 통살구조 열처리방법.
   

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