KR101641503B1

KR101641503B1 - 권사장치

Info

Publication number: KR101641503B1
Application number: KR1020150113844A
Authority: KR
Inventors: 유영복
Original assignee: 유영복
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2015-08-12
Publication date: 2016-07-21

Abstract

본 발명은 실의 장력을 전자식으로 세밀하게 제어함으로써 코팅사, 스판사 등의 특수사를 지관에 빠르고 정확하게 권취할 수 있는 특수사 권사장치에 관한 것이다. 그 구성은; 실 제작공정을 통하여 완성된 실이 감겨 있는 제1지관을 안착시키기 위한 제1지관안착대; 실을 감기 위한 제2지관을 고정시키기 위한 제2지관고정대; 상기 제2지관을 회전시키기 위한 제2지관회전부; 상기 제1지관의 실을 상기 제2지관까지 연계시키기 위한 것으로서 직립된 베이스플레이트 상에 설치되는 복수 개의 롤러를 포함하는 연계부; 상기 연계부 상에 설치되는 것으로서 실의 장력을 조절하기 위한 장력조절부; 상기 제2지관에 연장되는 실을 상기 제2지관의 길이방향을 따라 전후 이동시키기 위한 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

권사장치{Yarn Winder}

본 발명은 권사장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 실의 장력을 전자식으로 세밀하게 제어함으로써 코팅사, 스판사 등의 특수사를 지관에 빠르고 정확하게 권취할 수 있는 특수사 권사장치에 관한 것이다.

실은 방사, 코팅, 염색, 연사과정 등 여러 가지의 처리공정을 통해 완성된 상태로 지관에 감긴 후 제직공정으로 투입된다. 그러나 실은 그 처리공정을 통해 바로 제직할 수 있는 상태로 감길 수 없다. 즉 지관에 실을 권취하는 것도 2단계를 거치게 된다.

최종 제작공정을 마친 실은 일차적으로는 지관에 평행하게 감긴다. 이후 제직기에 투입되기 전에는 사선방향으로 다시 감기게 된다. 평행하게 감긴 상태에서는 제직시 장력을 이기지 못하고 실이 끊기기 때문이다. 실이 잘 풀리면서 제직기에 공급되도록 하기 위해서는 지관에 사선방향으로 감겨 있어야 한다.

본 발명은 평행하게 지관에 감긴 실을 풀어 다시금 사선방향으로 다른 지관에 옮겨감기 위한 권사장치에 관한 것이다.

종래의 권사장치는 기계식으로서 캠스크류를 이용한다. 즉 한정된 길이를 갖는 지관 위에 실을 권취하기 위해서 외주면에 가이드홈이 사선 형태로 연속하여 패여 있는 드럼을 축회전시키고, 이 드럼 위의 가이드홈을 따라 실이 꿰어진 가이드링이 좌우로 연속 이동되게 함으로써, 실로 하여금 지관의 길이방향을 따라 고르게 감기도록 하는 방식을 취하였다.

이러한 방식은 드럼에 마련된 가이드홈의 형태라든가 드럼의 길이가 정해져 있는 관계로 하나의 방식으로만 지관에 실을 권취할 수가 있다. 특히 위에서 언급한 특수사는 종래의 기계적 방식을 이용해서는 권취하기가 매우 어렵다. 여기서 특수사는 보온성이 뛰어나거나, 땀을 배출하는 기능이 뛰어나거나 고도의 신축성을 갖는 것이 많으므로, 기능성 운동화, 레저용품 또는 스포츠의류에 널리 사용되는 실을 말한다. 이러한 실들은 일반적인 권취기를 사용할 경우 제직시 쉽게 끊어지는 문제가 있는데, 이렇게 실이 잘 끊어지게 되면 공정의 가동을 멈추어야 하며, 그간 투입된 재료들은 모두 폐기 및 제직원단의 길이 감소에 의한 손실을 가져온다.

한편 종래의 특수사는 심사와 심사 주위를 감싸는 코팅사로 이루어진 경우가 많은데, 종래 기계적 방식의 권취장치를 이용하게 되면 안쪽에 감긴 실(즉 지관에 가까이 있는 실)이 겉에 감기는 실에 의해 눌려 납작해지는 현상이 종종 생기게 된다. 그러면 심사과 코팅사로 이루어진 특수사는 자신의 기능을 발휘할 수 없게 되어 불량을 약기하게 된다. 이러한 문제는 지관에 실을 권취함에 있어서 내내 일정한 장력으로 감기 때문에 생긴다. 이러한 문제를 없애기 위해 장력을 조금이라도 낮추면 지관을 세워놓았을 경우 감긴 실이 무너져버리는 문제가 생긴다. 결국 종래의 기계식 권취장치로는 근래 널리 요구되고 있는 각종 특수사를 취급할 수가 없다.

대한민국 특허출원 제10-2011-0070951호 대한민국 특허출원 제10-2006-0007640호

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 신발(예를 들어 아쿠아 슈즈, 런닝화 등), 스포츠 의류 등을 위한 특수한 기능을 갖는 직물을 제지하기 위하여 사용될 수 있는 권취장치를 제공하는 것에 있다. 좀 더 구체적으로는 권취시 가해지는 장력을 작업자가 원하는 대로 세팅할 수 있으며 실이 덜 감기거나 많이 감긴 상태에서도 일정한 장력을 유지할 수 있으며, 실의 특성이나 주문자의 필요에 따라 다양한 형태로 실을 감아 제직공정에 공급할 수 있는 권사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 실 제작공정을 통하여 완성된 실이 감겨 있는 제1지관을 안착시키기 위한 제1지관안착대; 실을 감기 위한 제2지관을 고정시키기 위한 제2지관고정대; 상기 제2지관을 회전시키기 위한 제2지관회전부; 상기 제1지관의 실을 상기 제2지관까지 연계시키기 위한 것으로서 직립된 베이스플레이트 상에 설치되는 복수 개의 롤러를 포함하는 연계부; 상기 연계부 상에 설치되는 것으로서 실의 장력을 조절하기 위한 장력조절부; 상기 제2지관에 연장되는 실을 상기 제2지관의 길이방향을 따라 전후 이동시키기 위한 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 특수사 권사장치에 의해 달성된다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 가이드부는 슬라이더로 하여금 원하는 구간에서 원하는 속도와 폭으로 직선왕복운동하도록 조절할 수 있게 되는 리니어모터; 상기 슬라이더에 설치되는 것으로서 실이 꿰어지는 가이드링;을 포함할 수 있다.

본 발명의 특징에 의하면, 상기 장력조절부는 회전자의 토크를 임의로 조절할 수 있는 전자식으로 된 주브레이크와, 상기 주브레이크의 회전자에 결합되어 있는 브레이크롤러를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 제직시 실의 끊김을 방지하기 위한 것으로서;

상기 연계부는 액상의 유연제를 담을 수 있는 유연제함; 실로 하여금 상기 유연제함에 담긴 유연제에 침지될 수 있도록 가이드하기 위해 상기 유연제함 내부에 설치되는 가이드롤; 상기 유연제를 통과한 실로부터 과량의 유연제를 탈거하기 위해 상기 유연제함 후단에 설치되는 흡착부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 연계부는 일단이 상기 베이스플레이트에 회전 가능하게 연결되며, 타단에는 실과 구름접촉하는 가이드롤이 설치되며;

일단을 중심으로 타단이 시계추와 같이 일정한 구간 내에서 진자운동을 하게 되는 댐핑레버;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 지관에 실을 권취할 때 리니어모터를 이용함으로써 원하는 구간에 원하는 속도 및 폭으로 조절하여 실을 감을 수 있으며, 기계적 구동부에 대한 부담이 훨씬 감소하기 때문에 매우 빠른 속도로 실을 감을 수도 있어 작업속도를 높일 수 있는 권취장치가 제공된다. 또한 수요자의 요구에 따라 지관의 길이의 다양하게 변경하고 그에 맞게 실을 권취할 수 있고, 실의 감긴 형태로 필요에 따라 다양하게 조절할 수 있는 권취장치가 제공된다.

전자식 브레이크를 사용함으로써 실의 장력을 일정하게 또한 원하는 대로 부여할 수 있어 특수사의 끊김 문제를 해결할 수 있는 권취장치가 제공된다. 기타 효과는 이후 실시예의 설명을 통해 더욱 구체화될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 권취장치의 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 권취장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 권취장치의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 권취장치의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 권취장치의 전자식 브레이크의 설치상태의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 권취장치의 유연제 도포장치의 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 권취장치의 유연제 공급장치의 평면도이다.
도 8(a)(b)(c)은 본 발명의 권취장치에 의해 지관에 감을 수 있는 실의 형태를 예시하는 정면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 2를 기본적으로 참조하겠으며 필요시 다른 도면을 인용할 것이다.

본 발명의 특수사 권취장치는 특수사의 권취를 위해 특별히 고안된 것이다. 그러나 본 발명의 권리범위가 특수사를 권취하는 것에만 한정되는 것은 물론 아니다. 여기서 특수사라 함은 스판사, 코팅사, 세사(細絲) 등을 통칭하는 것으로 한다.

권취장치의 하부에는 실 제작공정을 통하여 완성된 실이 감겨 있는 제1지관(1)을 안착시키기 위한 제1지관안착대(3)가 마련된다.

제직공정에 투입되며 제1지관(1)의 실(T)을 풀어 다시 감기 위한 제2지관(5)을 고정시키기 위한 제2지관고정대(7)는 권취장치의 상부에 설치된다. 제2지관고정대(7)는 제2지관(5)이 끼워지는 지관축(9)과, 베어링을 매개로 하여 지관축(9)이 회전가능하게 끼워져 결합되는 축하우징(11)을 포함한다. 축하우징(11)은 지관축(9)에 대하여 직각을 이루는 방향으로 자신의 하부에 설치되는 힌지축(13)을 중심으로 화살표(K) 방향으로 회동될 수 있다(도 3 참조). 제2지관고정대(7)는 종래의 기술과 다름이 없는 부분으로서 상세한 설명은 이를 생략한다.

축하우징(11)의 상단에 설치되어 있는 지관축(9)은 축하우징(11)의 자중에 의해 압박드럼(15)에 지지된다. 압박드럼(15)은 감기는 실(T)을 압박하여 감긴 실이 풀리지 않도록 압박하며 더 타이트하게 감길 수 있도록 보조하는 것이다. 제2지관(5)은 지관축(9)에 끼워진 다음 너트캡(17)에 의해 고정된다.

제2지관회전부는 제2지관(5)을 회전시킨다. 제2지관회전부는 도 3에 도시된 바와 같이 구동모터(19)와, 구동모터(19)의 회전력을 지관축(9)에 전달하는 전동벨트(21) 내지 풀리(23)를 포함한다.

본 발명의 권취장치는 직립 설치되어 있는 베이스플레이트(25)를 가진다. 베이스플레이트(25)의 일면에는 제1지관(1)의 실을 제2지관(5)까지 연계시키기 위한 연계부가 설치된다. 연계부는 직립된 베이스플레이트(25) 상에 설치되는 복수 개의 롤러(27,29,31,33,35,37)를 포함한다. 연계부에는 실(T)의 장력을 조절하기 위한 장력조절부가 설치된다. 장력조절부는 제1지관(1)에서 풀리면서 제2지관(5)으로 이송되는 실의 장력을 일정하게 유지시키는 기능을 수행한다. 종래에는 무게추를 이용하여 제2지관(5)에 다 감길 때까지 항상 무게추의 무게에 해당하는 장력을 가할 수밖에 없었다.

그러나 본 발명에 의하면 장력조절부는 전자식으로 된 주브레이크(39)를 이용하고 있다. 주브레이크(39)는 회전축을 갖는 모터 형태로 되어 있으며, 회전축의 회전저항 변화가 장력을 조절하는 수단이 된다. 브레이크롤(29)이 주브레이크(39)의 회전자에 결합되어 있다. 사용자는 회전자의 토크를 임의로 조절할 수 있게 된다. 특히 감기는 실(T)의 특성이나 어느 정도의 길이로 감을 것인지 여부 등에 따라 장력을 설정할 수가 있다.

연계부와 제2지관(5) 사이에는 가이드부(41)가 설치된다. 가이드부(41)는 제2지관(5)에 연장되는 실(T)을 제2지관(5)의 길이방향을 따라 전후 이동시키면서 공급한다. 본 발명의 실시예에 의하면, 가이드부(41)는 도 4에 도시된 바와 같이 슬라이더(43)로 하여금 원하는 구간(W)에서 원하는 속도로 직선왕복운동하도록 조절할 수 있게 되는 리니어모터(45, linear motor)와, 슬라이더(43)에 설치되는 것으로서 실(T)이 꿰어지는 가이드링(47)을 포함할 수 있다. 이 리니어모터(45)는 슬라이더(43)의 이송구간의 거리 및 속도를 자유자재하게 세팅할 수 있게 한다. 그러므로 어떠한 길이의 지관을 사용하든 그 지관에 맞게끔 이송구간을 설정할 수 있게 되는 것이다. 지관에 감긴 실(T)의 형태도 도 8(a)(b)(c)에 도시된 것처럼 자유롭게 세팅이 가능하다. 가령 감긴 실의 양쪽 끝의 경사도를 완만하게 하는지 아니면 가파르게 하는지 등을 결정할 수가 있게 된다. 리니어모터(45)의 과열을 방지하기 위하여 열전반도체를 이용한 냉각장치(48)가 리니어모터(45)의 본체를 감싸도록 설치될 수 있다(도 4 참조).

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 특수사를 위한 유연제도포수단(49)을 더 포함한다. 유연제는 제직시 실의 끊김을 방지하기 위한 것으로서, 장력을 콘트롤할 수 없어 실이 풀려버리는 문제가 있기 때문에 종래 기계식 권취장치에는 채용되기 어려운 장치이다. 그러나 본 발명의 권취장치는 장력의 콘트롤이 가능하기 때문에 유연제 도포수단을 채용할 수 있다.

유연제도포수단(49)은 연계부 중간에 마련된다. 유연제도포수단(49)은 액상의 유연제(51)를 담을 수 있는 유연제함(53)과, 실(T)로 하여금 유연제함(53)에 담긴 유연제에 침지될 수 있도록 가이드하기 위해 유연제함(53) 내부에 설치되는 가이드롤(33)과, 유연제(51)를 통과한 실로부터 과량의 유연제를 탈거하기 위해 상기 유연제함 후단에 설치되는 흡착부(55);를 포함할 수 있다. 흡착부(55)는 스폰지 형태의 흡수성 소재를 사용한다. 유연제는 장치의 상부에 매달리도록 설치되는 유연제팩(51a)으로부터 공급받을 수 있다.

유연제함(53)은 투명 아크릴로 제작될 수 있으며, 유연제공급부는 부조(57) 및 부조(57)에 연결된 개폐밸브를 포함함으로써 자동적으로 유연제를 공급할 수 있게 되어 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 유연제 도포수단은 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 유연제분사부(70)를 통해 구현될 수 있다. 분사노즐(71)을 이용한 유연제의 분사는 권취가 시행되는 지관(5)에 직접 분사할 수 있도록 장치의 상부에 설치된다. 분사노즐(71)은 노즐안착판(73) 위에 고정되는 노즐베이스(72) 상에 도 7(b)에 도시된 것처럼 레일홈(74)을 따라 좌우로 기동하면서 유연제를 분사하도록 설치될 수 있다. 그러나 도 7(a)에 도시된 바와 같이 분사노즐(71)을 와이퍼처럼 일정한 각도로 반복 회전하면서 유연제를 분사하도록 설치할 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 제1지관에 감겨있던 실(T)이 다 감기거나 끊긴 경우 이를 판단하기 위한 실감지센서(59)가 제1지관(1)의 직상부와 제1롤(27) 사이에 마련될 수 있다. 실감지센서(59)는 이상유무를 감지하는 즉시 구동모터(19), 리니어모터(45)에 신호를 전달하여 장치의 가동을 멈추고 작업자에게도 신호를 준다.

본 발명의 실시예에 의하면, 일단을 중심으로 타단이 시계추와 같이 일정한 구간 내에서 진자운동을 하게 되는 댐핑레버(61)를 더 포함할 수 있다. 댐핑레버(61)의 하단에는 댐핑롤(35)이 설치되며 실은 댐핑롤(35)을 통과하게 된다. 댐핑레버(61)은 자신의 상부에 설치되는 축(63)을 중심으로 리니어모터(45)의 슬라이더(43)와 같은 주기로써 진자운동을 하면서 실의 장력을 일정하게 유지시켜 준다. 댐핑레버(61)는 자중에 의해 시계추와 같이 움직이며, 실이 지관의 가장자리에 감길 때와 중간에 감길 때의 길이 차이를 보상하여 주는 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 보조브레이크장치(80)가 더 설치될 수 있다. 작업자는 실의 특성에 따라 전자식으로 된 주브레이크(39) 또는 보조브레이크(81)를 선택할 수 있다. 보조브레이크(81) 역시 전자식브레이크로 되어 있으며 주브레이크(39) 보다 큰 장력으로 실을 감을 수 있는 것으로 선택된다.

특히 보조브레이크(81)는 도 5에 도시된 바와 같이 베이스플레이트(25)에 마련된 장공을 따라 기동 가능하게 설치된다. 보조브레이크(81)는 베이스플레이트(25) 후면에 설치되는 레일(86)을 따라 기동하는 브래킷(84)에 고정설치된다. 그리고 공압실린더(82)의 피스톤(83)이 브래킷(84)에 일정한 압력으로 지지되도록 할 수 있다. 즉 권취시 과도한 장력이 가해질 때 피스톤(83)의 압력을 이기고 보조브레이크(81)가 탄성적으로 좌우로 유동되게 함으로써 실이 끊어지는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위의 모든 실시예는 임의로 조합되어 사용될 수 있으며 설명되지 않은 조합 역시 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 제1지관 3 : 제1지관안착대
5 : 제2지관 7 : 제2지관고정대
9 : 지관축 11 : 축하우징
15 : 압박드럼 19 : 구동모터
25 : 베이스플레이트 27,29,31,33,35,37 : 롤(roll)
39 : 전자식브레이크 41 : 가이드부
43 : 슬라이더 45 : 리니어모터
47 : 가이드링 49 : 유연제도포수단
51 : 유연제 53 : 유연제함
55 : 흡착부 59 : 실감지센서
61 : 댐핑레버 70 : 유연제분사부
80 : 보조브레이크장치 81 : 보조브레이크
T : 실

Claims

실 제작공정을 통하여 완성된 실이 감겨 있는 제1지관을 안착시키기 위한 제1지관안착대; 실을 감기 위한 제2지관을 고정시키기 위한 제2지관고정대; 상기 제2지관을 회전시키기 위한 제2지관회전부; 상기 제1지관의 실을 상기 제2지관까지 연계시키기 위한 것으로서 직립된 베이스플레이트 상에 설치되는 복수 개의 롤러를 포함하는 연계부; 상기 연계부 상에 설치되는 것으로서 실의 장력을 조절하기 위한 장력조절부; 상기 제2지관에 연장되는 실을 상기 제2지관의 길이방향을 따라 전후 이동시키기 위한 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 권사장치.
제1항에 있어서,
상기 가이드부는 슬라이더로 하여금 원하는 구간에서 원하는 속도와 폭으로 직선왕복운동하도록 조절할 수 있게 되는 리니어모터; 상기 슬라이더에 설치되는 것으로서 실이 꿰어지는 가이드링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 권사장치.
제1항에 있어서,
상기 장력조절부는 회전자의 토크를 임의로 조절할 수 있는 전자식으로 된 주브레이크와, 상기 주브레이크의 회전자에 결합되어 있는 브레이크롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 권사장치.
제1항에 있어서,
상기 연계부는 액상의 유연제를 담을 수 있는 유연제함;
실로 하여금 상기 유연제함에 담긴 유연제에 침지될 수 있도록 가이드하기 위해 상기 유연제함 내부에 설치되는 가이드롤;
상기 유연제를 통과한 실로부터 과량의 유연제를 탈거하기 위해 상기 유연제함 후단에 설치되는 흡착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 권사장치.
제1항에 있어서,
상기 연계부는 일단이 상기 베이스플레이트에 회전 가능하게 연결되며, 타단에는 실과 구름접촉하는 가이드롤이 설치되며;
일단을 중심으로 타단이 시계추와 같이 일정한 구간 내에서 진자운동을 하게 되는 댐핑레버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 권사장치.