KR20200001122U - 원형 편조 기계용 보정 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 5월주 원리(May tree principle)에 따라 작동하는 원형 편조 기계(braiding machine)에 사용하기 위한 개선된 보빈 어셈블리에 관한 것이다.

Description

원형 편조 기계용 보정 어셈블리{COMPENSATION ASSEMBLY FOR ROUND BRAIDING MACHINE}

본 고안은 5월주 원리(May tree principle)에 따라 작동하는 원형 편조 기계(braiding machine)에 사용하기 위한 개선된 보빈 어셈블리에 관한 것이다.

5월주 원리에 따라 작동하는 원형 편조 기계에서, 기계 유형에 의존하는 로터의 개수는 기계 센터를 중심으로 원형으로 배치되어 있다. 이 경우 상기 로터들은 교차 방향으로 회전한다. 상기 로터들의 외주 상에서는, 각각 포켓으로 지칭되는 리세스들 내에서 소위 보빈들이 안내된다. 이 보빈들은 가공될 편조 재료의 편조 재료 스풀들을 갖는 스풀 수용부를 포함한다. 보빈이 자체 회전 트랙 상에 있는, 로터의 포켓 내에서 인접한 로터에 도달하면, 상기 보빈은 상기 인접한 로터의 포켓 내에서, 상기 로터와 계속해서 각각 반대 방향으로 다음 로터 포켓의 전달 지점까지 회전하기 위해 전달된다. 결과적으로 보빈들은, 하부와 상부 로터 반원 사이에서, 즉 기계 센터 둘레에서 이동하는 샤프트 형태의 폐쇄된 트랙 상에서 회전한다. 이 경우 어떤 의미에서는 폐쇄된 샤프트 트랙을 통과하는 보빈들은 반대 방향 보빈들의 트랙들을 교차하고, 상기 트랙들은 동일한 로터들의 포켓들 내에서, 그러나 각각 마주 놓인 로터 반원들에서 안내된다. 이 경우 개개의 편조 재료들은 보빈들로부터 배출 장치에 의해 편조 지점까지 안내되고, 상기 편조 재료들은 상기 편조 위치에서 결합되어 서로 편조된다.

보빈들의 샤프트 형태의 회전 운동으로 인해, 기계 센터 내에서 보빈과 편조 지점 사이 간격은 서로 다르다. 이러한 간격은, 상응하는 보빈이 외부 로터 반원의 가장 외부 지점 상에 있을 때 최대인 반면, 보빈이 내부 로터 반원의 가장 내부 지점 상에 있을 때 최소이다. 이러한 최대 및 최소 간격은, 각각 기계 센터를 중심으로 최대 원과 최소 원을 정의한다. 최대 원과 최소 원의 간격 편차는 편조 지점에 있는 편조 재료에서 동일한 인장력을 달성하고 보장하기 위해 길이 차 보정을 요구한다.

따라서 보빈들은, 탄성 토션 스프링의 사용에 의해 인장력 편차를 보상하는 소위 보정 어셈블리들을 구비한다. 토션 스프링들의 지속되는 보정 지속성으로 인해(보빈들의 샤프트 트랙에 의해 야기됨), 이들은 특히 마모와 파괴 위험이 있다. 원형 편조 기계 작업에서 토션 스프링들의 빈번한 파괴는 작동을 중단시켜 비용을 야기하고, 효율성과 품질이 저하된다.

따라서 본 고안의 과제는, 마모 및 파괴가 덜 발생하는 토션 스프링 장치를 구비한 개선된 보정 어셈블리를 제공하는 것이다.

상기 과제는 보호 청구항 1에 기술된 보빈 헤드 어셈블리에 의해서 해결된다. 바람직한 추가 실시예들은 종속 보호 청구항들에 기술되어 있다.

상기 본 고안에 따른 보빈 헤드 어셈블리 내에서 이루어지는 토션 스프링들의 특수한 지지는, 내부 응력으로 인한 토션 스프링들의 재료의 하중이 적고, 무엇보다도 이러한 하중이 균일하게 분포된다는 장점을 갖는다. 클램프와 같은 고정 장치들에 의한 스프링 영역들의 고정 생략은, 높은 스프링 하중으로 인한 스프링 파괴 가능성 및 빈도가 높은 수의 인장력 보상을 통해 광범위하게 감소될 수 있도록 한다. 빈번한 스프링 파괴로 인해 발생하는, 예비 부품들의 조달 및 공급뿐만 아니라 생산 손실로 인한 비용은 감소되고, 브레이딩 기계의 생산성, 품질 및 생산 신뢰성은 향상된다.

하기에서는 도면들을 참조하여, 본 고안의 실시예들이 설명된다. 이 경우 도면부에서:
도 1은 8개의 로터를 구비한 편조기 프레임의 정면도이고;
도 2는 보빈의 사시도이며;
도 3은 보빈 헤드의 사시도이고;
도 4는 보빈 헤드의 분해도이며;
도 5는 보빈 헤드의 보정 어셈블리 내에 있는 토션 스프링 그리고 하나의 스프링 단부에서 스프링 수용부와 상기 토션 스프링의 연결을 도시한 사시도이고;
도 6은 보빈 헤드의 보정 어셈블리 내에 있는 토션 스프링 그리고 다른 한 스프링 단부에서 조정 링과 상기 토션 스프링의 연결을 도시한 사시도이며;
도 7은 사전 공지된 보정 어셈블리를 구비한 보빈 헤드의 사시도이고; 그리고
도 8은 토션 스프링 및 이미 공지된 보정 어셈블리 내에서 스프링 수용부에 대한 고정을 나타낸 사시도이다.

도 1은 예를 들면, 8개의 로터(1)를 구비한 편조기 프레임을 도시한다. 각각의 로터(1)는 보빈(3)들의 수용부 및 종동부를 위한 6개의 로터 포켓(2)을 갖는다. 본 도면에서 로터들의 교차되는 회전 방향들은 화살표로 표시되어 있다. 전체적으로 이러한 구성의 편조 기계는 상응하는 보빈 헤드들과 함께 24개의 보빈(3)을 가이드할 수 있다. 12개의 보빈(3)의 일 그룹이 기계 센터(4)를 샤프트 트랙 내에서 교대로 내부 및 외부 로터 반원으로 시계 방향으로 회전하는 한편, 상기 보빈들의 다른 절반은 시계 반대 방향으로 회전한다(상기 기계에 의해 생성된 편조 샘플은 "3 대 3"으로 언급됨).

도 2는 로터 포켓들 내에서 안내되는 보빈 중 하나를 도시한다. 상기 보빈(3)은 보빈 재료 스풀(23)을 수용하기 위한 스풀 캐리어(6)를 갖는 스핀들 어셈블리(5) 및 보빈 헤드(7)를 포함한다. 캠 트랙 디스크(8)는 각각 정면에 전방 캠 트랙(22) 및 후면에 후면 캠 트랙을 갖고, 상기 정면과 후면 상에서 캠 트랙 디스크(8)들은 로터 내에 위치 설정되어 캠을 따라서 안내된다. 로터의 포켓에서 그 다음 포켓으로 보빈의 정확한 전달은 후방 캠 트랙(22)을 전방으로 또는 전방 캠 트랙을 후방으로 가이드 이동함으로써 보장된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 보빈 헤드(7)는 유입 휠(10)로부터 배출 휠(11)까지 편조 재료를 가이드하기 위한 복수의 운반용 휠(9)을 갖는 보정 플레이트(12)를 포함하며, 상기 유입 휠을 통해 상기 편조 재료는 스풀로부터 흡수되며, 상기 배출 휠을 통해서는 상기 편조 재료가 보빈 헤드(7)에서 인장 응력 하에 편조 지점까지 배출된다.

보빈의 샤프트 트랙 상에서 상기 보빈의 회전으로 인한 인장 응력의 편차 보상을 위해, 보빈 헤드(7)는 하우징(13)에 대해 상부 보정 플레이트(12)의 소정의 회전을 허용하는데, 상기 하우징은 스핀들(5) 상에서 회전에 안전하게 고정되어 있다. 예를 들어, 보빈(3)이 자신의 샤프트 트랙 상에서 최대 원에서 최소 원으로 이동하며, 그 결과 편조 재료의 인장력은 편조 지점까지의 간격 감소로 인해 감소하고, 보정 플레이트(12)와 하우징(13) 사이 보정 어셈블리의 탄성적인 토크 힘(13)이 이러한 인장력 하강을 저지하고, 편조 인장의 유지를 보장한다.

도 4는 보빈 헤드의 분해도를 도시한다. 보정 플레이트(12)와 하우징(13) 외에 보빈 헤드는 보정 어셈블리를 포함하고, 이 보정 어셈블리는 재차 스프링 수용부(15), 토션 스프링(16), 마모 방지부(17), 마모 방지부 홀더(24) 및 조정 링(19)을 포함한다.

상기 토션 스프링(16)은, 각각 하나의 스프링 단부에서 토션 스프링(16)과 스프링 수용부(15) 그리고 다른 한 단부에서 토션 스프링과 조정 링(19)의 연결을 도시하는 도 5 및 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 자신의 단부들에서 반경 방향으로 센터 쪽 내부로 휘어진 태핏을 갖는다. 조정 링의 적합한 사전 설정 또는 조정에 의해서는 토션 스프링(16)이, 조정 링에 의해 상기 조정 링에 부딪히는 태핏이 스프링 수용부(15)에 의해 보정 플레이트(12)와 연결된 다른 태핏을 회전함으로써, 그리고 이 위치에서 조정 링(19) 로킹을 통해 고정됨으로써 바이어스 된다.

편조 기계의 작동 중에 보빈의 간격 변경은 편조 지점까지의 보빈의 샤프트 트랙 상에서, 편조 재료의 인장력이 소실되도록 한다. 편조 재료의 인장력은 보빈 헤드(7)의 보정 플레이트(12) 상에서 배출 휠 및 유입 휠을 통해 그런 다음 스프링 수용부(15)에 전달된다. 이로 인해 초래되는 태핏들 상호 간의 회전은, 인장 응력 변경을 저지함으로써 이를 보정하는 스프링력을 형성한다. 그 결과 편조 재료의 인장 응력은 전반적으로 균일하게 유지될 수 있으며, 이는 생산된 편물의 기능 및 품질에 있어 중요하다.

가능한 한 균일한 인장 응력의 원하는 레벨은 편조 제품의 유형 및 적용에 따라 다르기 때문에, 인장력 변경의 보상을 가변적으로 형성하는 것도 바람직하다. 정확하게 이는 조정 링(19)에 의해 가능한데, 이러한 조정 링에 의해서는 토션 스프링(16)들이 태핏들의 적합한 회전에 의해 예를 들면, 각각의 편조 직물 상태에 적합하게 적용되어 바이어스될 수 있다.

토션 스프링(16)은 그의 두 단부에서 축 방향으로 각각 스프링 수용부(15) 및 조정 링(19)에 접한다. 스프링 수용부(15) 내에서 태핏은 스프링 지지 요소(25)에 접하고, 상기 요소는 원주 방향으로 태핏을 고정하며, 그 결과 태핏은 상기와 같은 방향으로 회전할 수 없다. 조정 링(19) 내에서는 다른 태핏은 반대 원주 방향으로 고정된다; 이 경우 상기와 같은 고정 위치는 조정 링의 회전에 의해 연속하는 로킹에 의해 설정될 수 있다.

반경 방향으로 토션 스프링(16)은 마모 방지부(17)에 의해 외부적으로 제한된다(그러나 상기 마모 방지부에 부착되지 않음). 따라서 보정 어셈블리 내에서 토션 스프링(16)이 부유하는 방식으로 지지된다. 따라서 토션 스프링(16)이 외력 시스템에 노출되지 않기 때문에, 스프링 재료 내 응력은 다른 스프링 영역에 비해 예를 들면, 토션 스프링(16)의 지속적인 분리 및 공동 회전에 추가로 외부 고정에 의한 스프링 재료 내 응력이 특히 높고, 이 때문에 마모 및 스프링 파괴 가능성이 상응하게 증가된다.

이러한 장점은, 사전 공지된 구성을 보면 특히 명확해진다. 도 7 및 도 8은 토션 스프링(16)이 스프링 클램프(27) 및 스프링 홀더(26)에 의해 고정되고 스프링 수용부(15)에 고정되는 상기와 같은 사전 공지된 구성을 도시한다. 따라서 도 8에서 스프링 클램프(27)와 스프링 홀더(26) 사이에서 연장되는 명확하게 볼 수 있는 스프링 영역은 분리 및 공동 회전의 지속적인 스프링 운동 시 추가 고정으로 인해 특히 내부 응력, 무엇보다도 가장자리들에서 노출된다. 실제로 정확하게는 이 영역에서 그리고 상기 영역 둘레에서 직접 더욱 심각한 마모와 상당히 증가된 스프링 파괴 가능성이 관찰된다.

본 고안의 실시예의 구성에서 토션 스프링(16)의 부유식 지지는 지속적인 분리 및 공동 회전에 의해 요구되는 토션 스프링(16)들의 인장 하중을, 외부 고정에 의한 운동 자유도를 제한함 없이 감소시킨다. 토션 스프링들의 하중이 더욱 균일해지며, 그 결과 스프링 파괴는 더욱 드물게 발생하고 더 이상 부서지기 쉬운 특정 클램핑 또는 고정 영역들에 집중되지 않는다.

본 실시 예에서, 본 고안에 따른 보정 어셈블리는 각각 8개의 로터 포켓 및 24개의 보빈을 갖는 편조 기계에 사용된다. 물론 상기 보정 그룹은 로터, 로터 포켓, 보빈 등의 상황이 다른 편조 기계들에서도 사용할 수 있다; 중요한 것은 가공될 편조 재료의 인장력 편차를 보정한다는 것이다.

1: 로터
2: 로터 포켓
3: 보빈
4: 기계 센터
5: 스핀들
6: 스풀 수용부
7: 보빈 헤드
8: 캠 트랙 디스크
9: 운반용 휠
10: 유입 휠
11: 배출 휠
12: 보정 플레이트
13: 하우징
15: 스프링 수용부
16: 토션 스프링
17: 마모 방지부
19: 조정 링
22: 캠 트랙
23: 편조 재료 스풀
24: 홀더
25: 스프링 장치
26: 스프링 홀더
27: 스프링 클램프

Claims (3)

1. 5월주 원리에 따라 작동하는 원형 편조 기계용 보빈 헤드 어셈블리로서,
   스핀들 어셈블리(5),
   편조 재료를 갖는 편조 재료 스풀(23) 및
   보빈 헤드(7)를 포함하고, 상기 보빈 헤드는
   보정 플레이트(12),
   상기 스핀들 어셈블리의 연장된 축을 중심으로 나선형으로 진행되고, 토션 스프링 코일들의 두 단부에서 각각 반경 방향으로 센터 쪽으로 내부로 휘어진 태핏을 갖는 토션 스프링(16),
   상기 보정 플레이트(12) 상에 고정된 그리고 상기 토션 스프링들의 원주 방향으로 스프링 단부의 태핏을 고정하기 위한 스프링 지지 요소(25)와 함께 상기 토션 스프링들을 수용하기 위한 스프링 수용부(15) 및
   상기 토션 스프링들의 원주 방향을 따라 상이한 위치에서, 반대 원주 방향으로 다른 스프링 단부의 태핏을 조정 가능하게 고정하기 위한 조정 링(19)을 포함하며, 상기 조정 링의 조정은 원주 방향으로 상기 보빈 헤드에 상대적으로 고정 가능한,
   보빈 헤드 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,
   상기 토션 스프링(16)이 태핏들의 고정 외에, 원주 방향으로 스프링 단부들에 더 이상 고정되어 있지 않은,
   보빈 헤드 어셈블리.
3. 제1항에 있어서,
   상기 보정 어셈블리가,
   상기 토션 스프링(16)을 외부로부터 둘러싸는 원통형 마모 방지부(17) 및
   상기 원통형 마모 방지부를 외부로부터 둘러싸는 원통형 마모 방지부 홀더를 추가로 포함하고,
   상기 마모 방지부와 마모 방지부 홀더는 상기 토션 스프링들에 외력을 가하지 않는,
   보빈 헤드 어셈블리.
   
   
   
   
   
   
   
   

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