KR100419556B1 - 합성재로부터 링형상부와 그 예비성형품을 제조하는 장치와 방법 - Google Patents

Abstract

합성재의 환형부 제조용 예비 성형품은 비스듬히 절단될 수 있는 타원형 슬리브를 제조하기 위해 타원형 맨드릴(10) 주위로 화이바성 재료의 스트립(1)을 감고, 하나 이상의 밀착 단계 전후로 이루어지는 절단에 의해 제조되는 바, 절단 평면은 타원형 슬리브의 직각 횡단면에 대하여 경사지며, 절단링의 내부와 외부는 원형부재를 얻도록 기계가공 되어서, 상기 부재는 원주의 응력하에 갈라지는 경향이 감소된 합성재의 환형부를 제조할 수 있고, 겹쳐진 층은 감기는 동안 함께 바느질되는 한편, 단위면적 당 일정한 바느질 밀도는 맨드릴이 회전할 때 서로에 대하여 바늘판(5)과 타원형 맨드릴(10)의 제어된 이동에 의해 얻어질 수 있는데, 이는 맨드릴의 횡단면의 편심률을 보정하기 위해서이며, 상기 방법들은 특히 브레이크 디스크 예비 성형품 제조에 알맞다.

Description

합성재로부터 링형상부와 그 예비 성형품을 제조하는 장치와 방법

합성재의 환형부용 예비 성형품을 생산하는 종래의 방법은 화이바성 재료의 편평한 층들을 적재하고, 원하는 형상의 예비 성형품을 얻기 위해 적재층을 절단 또는 기계가공하며, 이후 예비 성형품을 밀착시키게 되는데, 생산된 부분이 브레이크 디스크 또는 다른 환형부라면 재료 중량의 절반 정도가 적재된 층체로부터 환형 예비 성형품을 생산하는 중에 손실된다.

상기한 손실을 저감하기 위해 여러 제안들이 제기되어 온 바, 그 중 하나는 병렬로 놓여진 부분들의 형태인 각각의 화아바성 재료층으로부터 밀착되어질 환형 예비 성형품을 결집하고, 이후 상기 층이 적재되어지는데 상기한 방법은 손실을 줄일 수는 있지만 아주 없앨 수는 없었다.

이와는 달리 도 1A 내지 도 1D를 참조로 아래에 기재하는 프랑스 특허출원제 FR-A- 2506672 호와 같은 제안도 있는데, 환형 또는 원통형 부재들이 원통형 맨드릴(도 1A)상에서 화이바성 스트립을 감음으로써 생산되어져서 원통형 슬리브(도 1B)를 생산하게 되고, 감는 중에 겹쳐진 층들은 서로 바느질로 결합되어지며, 원통형 슬리브는 그 축에 수직하게 절단 가능하여 밀집되어질 환형 예비 성형품(도 1C)을 형성하게 된다.

상기와 유사한 방법이 프랑스 특허출원 제 FR-A-2584107 호에 게재되어 있다.

상기한 방법은 재료의 손실을 피하게 되지만 이러한 방법으로 생산된 예비 성형품으로부터 만들어진 환형부가 사용중에 경량화되는 단점을 갖게 되는데, 브레이크 디스크들은 사용 중에 접선방향으로 전단응력을 받게 되며, 이 응력은 이동 또는 고정부와 디스크를 결합하는 내부 또는 외부경계(도 1D)내에 형성된 톱니부에서 특히 높고, 상기한 전단응력 E는 상기한 부분을 갈라지게 할 수 있는데, 즉 예비 성형품의 층들이 분리됨으로써 파손될 수 있다.

본 발명은 합성재의 환형부와 이러한 환형부용 예비 성형품을 생산하는 장치와 방법에 관한 것으로, 상기한 환형부와 예비 성형품 그 자체에도 관련된 것인데, 특히 본 발명은 맨드릴(mandrel)상에 화이바성 스트립을 감아서 주형에 의해 밀착되기 전 또는 후에 링으로 절단되어질 감겨진 층체인 예비 성형품을 생산하는 장치와 방법에 관한 것이다.

도 1A 내지 도 1D는 합성재의 환형부용 환형 예비 성형품을 생산하는 원통형 맨드릴을 사용하는 종래 방법의 설명도,

도 2A 내지 도 2D는 합성재의 환형부를 생산하는 타원형 맨드릴을 사용하는 본 발명에 따른 방법의 설명도,

도 3은 본 발명에 따른 방법을 사용하여 환형부를 생산하는 전형적인 단계를 도시하는 순서도,

도 4A 내지 도 4C는 본 발명에 따라 환형부재를 얻기 위한 타원형 슬리브를 절단하는 절단 설명도,

도 5A 내지 도 5C는 예정된 크기의 환형부재를 얻기 위한 본 발명의 타원형 슬리브를 절단한 일례의 설명도,

도 6은 본 발명의 타원형 맨드릴 상에 스트립을 감는 제 1방법에서 타원형 맨드릴과 바늘판 배치의 설명도,

도 7은 제 1 감는 방법에서 타원형 맨드릴의 배치를 설명하는 다이아그램,

도 8은 타원형 맨드릴상에 스트립을 감는 제 2방법을 설명하는 다이아그램,

도 9는 본 발명의 타원형 맨드릴상에 스트립을 감는 제 3방법에서 타원형 맨드릴과 바늘판의 위치 설명도,

도 10은 제 3감는 방법에서 타원형 맨드릴의 이동을 설명하는 다이아그램및,

도 11은 본 발명의 감고 바느질하는 방법의 제 1사양을 수행하기 위한 장치의 실시예의 측면도이다.

이에 본 발명은 갈라짐에 대한 저항성이 큰 합성재의 환형부용 예비 성형품을 생산하는 장치와 방법에 관한 것으로써 이러한 방법을 수행하는 것으로 인해 초래되는 재료의 손실을 제한하게 된다.

본 발명에 따른 장치와 방법에서 화이바성 재료의 스트립은 타원형 맨드릴을 둘러 감겨서 타원형 슬리브를 형성하게 되고, 이 타원형 슬리브는 비스듬하게 절단되어 밀착화를 위한 환형 예비 성형품을 생산하거나 하나 이상의 밀착단계의 말미까지 절단이 연기되어서, 그 자체로 밀착을 위한 예비 성형품으로 사용될 수 있는 한편, 절단평면은 타원형 슬리브의 직각 횡단부에 경사지게 되는데, 즉 절단평면은 슬리브의 축과 수직하지 않게 되며, 절단링의 내부와 외부는 원형 부재를 얻기 위해 기계가공된다.

전술한 장치와 방법은 타원의 평면에 대해 각 α로 장축을 관통하는 평면상으로 타원의 투상이 타원의 장축과 동일한 직경의 원이며, 상기한 각도 α는 다음의 식으로 계산되는 바,

여기서 2a = 타원의 장축이고, 2b = 타원의 단축이다.

본 발명의 원리는 도 2A 내지 도 2D를 참조로 기재된다.

도 2A는 타원형 맨드릴을 둘러 감겨진 화이바성 재료의 스트립을 도시하고, 도 2B는 겹쳐진 층체에 의해 생산된 슬리브에 의해 생산된 타원형 슬리브의 절단평면을 도시하는 바, 상기한 예에서, 슬리브로부터 절단된 링은 그 폭의 절반에서 완전한 원이지만 내부와 외부 원주(圓周)에서는 타원이 되며, 절단평면은 링이 내부와 외부 원주에서 원형이거나 링의 원주와는 다른 거리에서 원형이도록 할 수도 있다.(이론상으로 절단평면은 전체 폭에 걸쳐서 절단링을 타원이 되게 할 수도 있지만, 이는 원형 부재를 얻기 위해 제거되어야 할 재료의 양을 증가시킨다.)

절단 후에 링의 내부와 외부 원주는 기계가공되어 전체가 원형(도 2C 참조)인 부재를 생산하고, 이 부재로부터 생산된 부분을 사용하는 동안 접선방향의 전단응력 E는 환형부의 예비 성형품(도 2D 참조)을 제조하는 층의 갈라짐을 조장하는방향이 더 이상 아니다.

본 발명의 특징에 따르면, 환형부를 생산하기 위한 예비 성형품은 재료의 손실을 최소화하는 방법으로 생산가능하고, 상기 예비 성형품은 사용 중에 환형부가 갈라지는 경향이 감소되도록 할 수 있다.

슬리브의 직각 횡단면에 대한 절단각이 45°에 근접할수록, 슬리브로부터 절단된 부분이 접선방향의 전단하에서 갈라짐에 대한 저항성이 향상되지만, 상기 각도( 이하 "절단각"으로 기술)가 증가에 따라 재료의 손실이 증가하게 되어서, 절단각은 기계적인 수행이 양호하고 재료의 손실도 수용할 만한 부분을 얻도록 최적화되어야만 하는 바, 상기 절단각은 바람직하기로 10°내지 45°의 범위내에 있으며, 절단각이 45°일 때, 재료의 손실은 약 35 % 증가하게 되므로, 10°내지 30°의 범위내의 절단각을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명은 합성재의 환형부를 생산하는 방법도 제공하게 되는데, 전술한 예비 성형품을 생산하는 방법에 상기한 예비 성형품을 밀착하고 절단하며, 기계가공하는 단계를 추가로 구비하게 되는 바, 환형부의 추가적인 기계가공은 브레이크 디스크와 같은 특별한 사용에 상기 환형부를 적용하는데 필요할 수 있다.

브레이크 디스크 예비 성형품은 바람직하기로 예산화된 폴리아크릴로니트릴(PAN)과, 탄소 조방사(祖紡絲;출원 제 FR-A-2669940 호) 또는 하이브리드사(프랑스 특허출원 제 9506200 호)의 실 또는 삼으로 형성된 2차원 직물을 바느질하여 생산되는데, 이전 기술에서, 예컨대 삼 또는 실의 천이나 시트 같은 2차원 직물은 환형 브레이크 디스크 예비 성형품이 절단되어 슬래브를 형성하도록 서로 바느질된다.

일반적으로 브레이크 디스크에서와 같이 높은 열기계적 응력에 재료가 노출될 때, 비균일성을 피하기 위해서 전체 재료에 일정한 기계적인 특성과 마찰 특성이 유지되는 것이 중요하므로, 바느질의 밀도가 브레이크 디스크용 예비 성형품 또는 그 근원으로 되는 슬리브내에 균일하게 유지되는 것이 중요하지만, 슬리브가 타원형 맨드릴을 둘러 감겨져 생산된다면 바느질이 어렵게 된다.

제 FR-A-2584107 호에 게재된 공지된 방법에서는 화이바성 스트립이 원통형 맨드릴을 둘러 감겨지고 각각의 감겨진 층은 맨드릴상으로 방출되자마자 바늘판에 의해 바느질되는데, 상기 맨드릴은 그 축 주위로 회전구동되고, 그 축의 위치는 고정되며, 맨드릴의 모체에 평행하게 연장된 바늘판은 맨드릴축에 수직한 방향으로 왕복운동하는 한편, 바늘판의 이동진폭은 일정하고, 상기 방법 전체에 걸쳐 감겨진 층의 바느질 길이를 일정하게 하기 위해서, 바늘판과 맨드릴 축 사이의 평균거리가 층의 축적된 두께와 같이 증가된다.

상기 방법은 타원형 맨드릴에는 직접 사용될 수 없었다.

또한 본 발명은 환형부를 생산하기 위한 예비 성형품을 생산하는 장치와 방법을 제공하게 되는데, 여기서 화이바성 재료의 스트립은 타원형 맨드릴을 둘러 감겨지고, 겹쳐진 층들이 균일한 방식으로 바느질된다.

끝으로 본 발명에 따라 제공되는 장치와 방법은 화이바성 재료의 스트립이 타원형 맨드릴을 둘러 감겨지고, 감겨진 층들이 바늘판을 사용하여 바느질되면서 맨드릴과 바늘판의 평균위치 사이의 이동이 조절되어 맨드릴 횡단면의 편심률을 보정하게 되는데, 상기 바늘판과 맨드릴 사이의 이동은 바람직하기로 바늘판이 바늘판의 평균위치에 대하여 고정된 평면(바늘질 평면)내에 바늘질 될 층과 접촉되게 한다.

바느질 빈도수가 일정하면 바늘판의 제어가 단순화 되는데, 바늘판과 바느질될 표면 사이의 상대속도가 단위면적 당 일정한 바느질 밀도를 얻기 위해서 일정하게 유지될 필요가 있으며, 접촉 순간에 바늘판의 바느질 표면은 단위면적 당 일정한 바느질 밀도를 얻기 위해서 면하는 바느질 표면에 접하는 평면에 있어야 하는바, 이들 조건을 만족시키기 위해서 부재의 이동은, 바늘판의 이동율이 일정하게 유지되고 맨드릴의 회전속도 및/또는 그 축의 이동율이 변화된다면 용이하게 된다.

이후 기술에서, 바늘판 및/또는 맨드릴 축의 이동이 기술되는 바, 각각의 바늘판의 이동은 맨드릴의 적절한 이동 또는 바늘판과 맨드릴의 이동의 결합으로 대체될 수 있으며, 중요한 점은 감겨진 층의 일정한 바느질을 초래하는 바늘판과 바느질 될 표면 사이에 상대운동을 창출한다는 것이다.

그러나 바느질된 예비 성형품의 생산에서 잘 알려진 바와 같이, 상기 방법이 생산된 슬리브내에 취약지역을 창출하게 되므로 판내의 바늘들이 맨드릴의 각 회전마다 동일한 위치에 정확히 타격해야 하는데, 이를 피하기 위해 요구되는 약간의 오프셋은 맨드릴에 대하여 세로방향(즉 맨드릴의 회전축에 평행한 방향)으로 바늘판(또는 맨드릴)을 이동시킴으로써 가능하다.

본 발명의 제 1사양에 따르면, 타원형 맨드릴이 그 축 주위로 회전구동되어 화이바성 재료의 스트립을 원주 주위로 감게 되고, 동시에 맨드릴의 축은 주기적으로 바느질 평면에 수직한 경로를 따라 바느질 평면 전후로 이동하며, 맨드릴상에 감겨진 외부층의 만곡된 표면은 접촉지역이 일직선이 되도록 바느질 평면과 동일한 높이가 되는데, 맨드릴의 축의 이동은 만곡된 표면을 바느질 평면이 접선에 접하는 위치에서 유지되도록 조절되고, 이는 바느질 평면과 동일한 높이인 만곡된 표면의 부분이 왕복운동으로 상기 평면내에서 미끄럼이동하는 것을 의미하며, 맨드릴의 만곡된 표면에 면하는 바늘판은 바느질 평면 전후로 이동되어 맨드릴을 둘러 감겨진 외부층을 타격하고 관통하게 된다. 바늘판도 바느질 평면으로 감겨진 층 표면의 접선의 운동을 따르기 위해서 바느질 평면의 왕복운동으로 이동되며, 접촉순간에 바늘판의 바느질 표면은 면하는 바느질 표면에 접하는 방향으로 정위된다.

상기 제 1사양은 맨드릴의 회전축을 고정되도록 유지함으로써도 수행될 수 있고, 바늘판과 맨드릴 사이에 요구되는 상대운동은 바늘판만의 이동에 의해 생산된다.

제 2사양에서 타원형 맨드릴은 여전히 그 축 주위로 회전구동되고 동시에 맨드릴의 축은 주기적으로 바느질 평면에 수직한 경로를 따라 바느질 평면 전후로 이동되는 바, 상기 제 2사양에서, 감겨진 외부층의 만곡된 표면이 바느질 평면과 동일한 높이인 지역은 상기 평면에서 이동되지 않지만 바느질 평면에 대하여 만곡된 표면의 정위는 맨드릴의 회전에 따라 주기적으로 변화되어서, 바늘판은 바느질 평면내에서 이동될 필요가 없으며, 바늘판의 바느질표면의 정위는 주기적으로 진동하여 바늘판과 바느질 될 층 사이의 접촉순간에 감겨진 층의 외부표면에 접하는 평면내에 있게 된다.

제 3사양에서 타원형 맨드릴은 그 축 주위로 회전구동되고 동시에 맨드릴의 축은 2개의 반타원으로 형성되는 경로를 따르도록 이동된다. 이러한 이동은 언제라도 감겨진 외부층의 만곡된 표면의 일부가 바느질 평면의 고정된 위치에 있게 하는데, 이 평면은 만곡된 표면의 상기 부분에 접한다. 바늘판은 바느질 평면의 상기 고정된 위치에 타격하고, 바느질 표면의 정위는 고정된 채로 유지될 수 있다.

상기 3가지 사양 중 제 1사양이 상대적인 작동 단순화로 인해 바람직하다.

본 발명의 추가적인 특징에서 환형부를 생산하기 위한 예비 성형품은 타원형 맨드릴상에 화이바성 재료의 스트립을 감음으로써 생산되어, 동시에 그리고 감겨진 층의 일정한 바느질로 사면상에서 절단될 수 있는 타원형 맨드릴을 생산한다.

상기한 본 발명의 제 2특징은 전술한 예비 성형품을 생산하는 방법에 상기한 예비 성형품을 밀착하고 절단하며, 기계가공하는 단계를 추가로 구비하는 합성재의 환형부를 생산하는 방법도 제공하게 된다.

본 발명의 제 1과 제 2특징에 따라 환형부를 제조하는 방법의 밀착단계는 공지된 임의의 방법을 사용하여 수행가능한 바, 밀착은 맨드릴로부터 슬리브의 제거 이전 또는 이후에 개시될 수 있고, 상기 슬리브는 하나 이상의 밀착단계 이전 또는 이후에 환형부로 절단될 수 있는데, 바람직하기로, 전술한 방식으로 합체되어질 재료가 제 1밀착단계 후에 더욱 강화되므로 적어도 제 1밀착단계는 슬리브가 절단되기 전에 수행되어야 한다.

공지된 밀착방법 중 하나는 종래의 등온등압 화학증기 침윤법으로, 밀착될 부재는 가스가 안내되는 용기내에 위치되는데, 이 가스는 예정된 온도와 압력상태하에서 그 구성성분이 서로 분해 또는 반응함에 의해 모체를 구성하는 재료를 생산하게 되고, 종래의 방법에서 용기는 일반적으로 그래파이트인 잔존물을 구비하는데, 이는 침윤실을 한정하고 용기를 둘러싼 인덕터와 결합되며, 상기 방법이 슬리브로부터 환형부를 생산하는데 활용될 때, 슬리브는 일반적으로 밀착 전에 절단되어서, 가스가 환형부의 내부 기공을 더욱 용이하고 일정하게 침윤할 수 있도록 되지만 이는 환형부의 면들이 기공을 완전히 재개방하고 다시 한 번 가스가 관통할 수 있도록 탈피될 수 있도록 하기 위해서 반복된 밀착의 중단을 일으킨다.

타원형 슬리브로 적어도 슬리브의 부분적인 밀착은 슬리브가 절단되기 전에 온도구배형 화학증기 침윤법에 의해 수행가능한 바, 이 방법에서, 슬리브가 위치된 중심 코어(core)와 인덕터 사이의 유도성 커플링에 의해 가열될 수 있어서, 온도구배는 회전자와 접촉된 최고온의 표면인 슬리브의 내부표면과 외부표면 사이에서 성립되고, 이후 밀착은 외부표면으로부터 가장 먼 슬리브의 부분에서 촉진되며 원치않는 침전물에 의한 표면 기공의 이른 차단의 위험이 감소되면서 탈피의 요구도 제거하게 되는데, 상기 슬리브가 적절한 특성을 갖는다면(예컨대 슬리브가 탄소라면) 인덕터와 슬리브 사이의 직접 유도성 커플링으로 가열될 수도 있다. 온도구배 화확 증기 침윤밀착법은 예컨대 프랑스 특허출원 제 FR-A-2711647 호에 게재되어 있다.

본 발명의 제 1과 제 2사양에 따라 환형부를 생산하는 재료의 손실을 추가로 감소시키기 위해서, 타원 횡단면 슬리브가 생산될 수 있는데, 이의 양선단이 슬리브의 직각 횡단면에 대해 경사진 평면, 즉 면들이 슬리브를 위한 예정된 절단평면에 평행하게 된다.

본 발명의 추가적인 특징과 장점은 첨부한 도면을 참조로 하여 아래의 기술로 명확해 질 것이다.

본 발명에 따른 방법을 사용해서 합성재의 환형부를 생산하는 예비 성형품과 환형부를 생산하는 것은 도 3에 도시된 바와 같이 여러 단계로 구성된다.

제 1단계(E1)는 타원형 맨드릴 주위로 화이바성 재료의 스트립을 감게 되는데, 이 화이바성 재료의 스트립은 합성재의 환형부를 생산하기 위한 임의의 공지된 재료 또는 이 재료의 혼합물로 구성될 수 있고, 화이바는 적절한 형태(삼이나 연속사 또는 조방사 등의 시트, 스트립, 직조천 등)이며, 화이바를 구성하는 재료는 사용할 활용품에 따라 다른데, 브레이크 디스크용으로는 탄소 화이바가 바람직하게 사용되지만 다른 재질, 특히 세라믹 같은 것이 적절할 수 있다.

감겨진 층들은 맨드릴상에 놓여짐에 따라서 바느질 되는데(단계 E1'), 하기한 바와 같은 여러 방법이 바느질 밀도를 일정하게 하는데 가능하고, 맨드릴상의 감겨진 층체가 원하는 두께가 되면 감음이 정지된다.

생산된 타원형 슬리브는 바람직하기로 이후 내부 기공을 채우기 위해 예컨대 화학증기 침윤에 의해 밀착되고, 사면상에서 절단되어 링을 얻게 되어서(단계 E3), 타원형 슬리브는 밀착될 예비 성형품을 구성한다.

슬리브는 밀착화의 시작 전에 절단될 수도 있는데, 이 경우에 절단 화이바성 링은 밀착될 예비 성형품을 구성하고, 이는 타원형 슬리브가 맨드릴을 인출할 수있을 정도로 충분히 강한 경우에만 가능하다. 통상 감겨진 층들의 바느질은 원하는 강도로 슬리브를 생산하기에 충분하며, 이 슬리브는 수지가 주입된 화이바성 재료의 층으로 생산될 수도 있고, 맨드릴을 인출하기 전에 슬리브는 수지의 공중합에의해 감겨진 층으로부터 단일품을 형성하도록 처리된다.

타원형 슬리브가 감음 이후에 맨드릴로부터 제거될 정도로 강하지 않다면, 슬리브가 충분히 합체될 때까지 밀착은 시작되고 계속될 수 있으며(단계 E2'), 이때에 맨드릴은 인출될 수 있고 슬리브는 링으로 절단될 수 있어서(단계 E3'), 생산된 예밀착된 부재는 기계가공 후에 밀착 유니트로 복귀되어 밀착을 완성할 수 있다(단계 E2").

이미 기술한 종래의 등온 화학증기 침윤법이 사용될 때, 밀착된 부분은 맨드릴이 인출되고 예비 성형품이 밀착 전 또는 늦어도 밀착공정 중에 절단된다면 더욱 일정하게 될 것이나, 반면에 전술한 온도구배 방법이 사용될 때, 슬리브가 밀착의 완료 때까지 절단되지 않은 채로 남겨질 수 있어서, 탈피가 필요하지 않으므로 예비 성형품 밀착이 일정하고 재료의 손실이 감소된다.

타원형 슬리브로부터 절단된 링은 완전히 원형이 아니며, 링에 완전한 환형형상을 부여하기 위해서 기계가공 되어야만 한다(단계 E4).

전술한 환형부재로부터 브레이크 디스크와 같은 환형부를 생산하기 위해서 하나 이상의 추가적인 단계가 필요한데, 예컨대 환형부는 그 최종 사용에 적합하게 제조되기 위해서 최종 기계가공을 거쳐야 하며(단계 E5), 환형부를 브레이크 디스크로 사용하고자 할 때, 상기 최종 기계가공은 환형부의 내부 또는 외부 원주에 톱니부를 형성하게 된다.

전술한 단계들은 하나 이상의 로봇을 사용하여 수행될 수 있는데, 특히 감음과 바느질을 동시에 하는 경우에 타원형 슬리브를 생산할 때 로봇수단을 사용할 수 있으며, 또한 맨드릴은 펠트 같은 보호코팅을 구비할 수 있고, 제 FR-A-2584107 호에 기재된 바와 같이 제 1층을 바느질할 때, 손상없이 바늘이 관통할 수 있다.

본 발명에 따른 방법을 수행하는 장치를 기술하기에 앞서 타원형 슬리브를 절단하는 단계와 동시에 감고 바느질하는 단계에 관해 더욱 상세히 기술한다.

슬리브의 절단은 도 4와 도 5를 참조로 하기된다.

도 4A와 도 4B는 중심홀(3;감기 위해 사용되는 타원형 맨드릴에 해당되는)을 갖춘 타원형 슬리브(2)를 도시하는 바, 도 4A는 끝단도이고 도 4B는 측면도인데, 상기 예에서, 절단평면은 슬리브의 직각 횡단면에 대해 30°의 각도를 이루고, 선 AD와 BC는 링(4)을 한정하는 2개의 절단평면을 도시한다.

타원형 슬리브(2)의 절단은 장축을 통과하는 평면의 타원의 투상과 타원의 평면에 대한 각도(α)의 형성이 타원의 장축에 동일한 직경의 원이 된다는 사실을 활용하는데, 각도(α)와 타원의 크기 사이의 관계는 다음의 식으로 주어지는 바;

여기서 2a = 타원의 장축이고, 2b = 타원의 단축이다.

재료의 층이 타원형 맨드릴상으로 감겨질 때, 외부층에 구획된 타원비 b/a는 맨드릴(도 4A 참조)에 의해 구획된 타원비와 상이하고, 맨드릴의 축에 수직인 평면에 대하여 경사진 절단평면에서, 원형형상이 슬리브의 내부원주에서 얻어지나, 타원형상은 슬리브의 외부원주에서 얻어지며, 타원형 슬리브로부터 절단된 링의 편심률은 링의 전체 폭에 걸쳐 일정하지 않아서, 절단각(α)은 절단링의 내부원주(맨드릴에서)나, 절단링의 외부원주(슬리브의 외측에서), 또는 내부와 외부원주 사이의 중간에서 원형형상을 창출하도록 바람직하게 선택된다.

추가로 절단평면에 조화하는 각각의 링 표면이 평행하지만, 그들은 거리 x 만큼 오프셋 되어 있는데, 이는 링의 원주(내부와 외부)의 만곡된 표면이 절단평면에 조화하는 표면에 수직하지 않음을 의미하며(도 4C 참조), 이는 정확한 환형형상을 창출하기 위해서 절단링을 기계가공하는 부가원인이다.

도 4C는 절단된 링(4)이 링의 내부와 외부원주 사이의 상기 평면의 반절에서, 즉 링 폭의 전반에서 원형형상을 유도하는 절단평면을 사용함을 도시하는데, 도면의 점선은 정확히 환형형상으로 부재를 생산하기 위해 제거되어야 하는 링의 일부와 일치한다.

전술한 바와 같이, 접선방향으로 전단응력에 종속될 수 있는 환형부를 창출할 경향이 있는 환형 예비 성형품에 있어서, 절단각은 재료손실과 환형부의 갈라짐에 대한 요구되는 저항 사이의 조화를 극대화하기 위해 선택되며, 이 점에 있어서, 절단각의 범위는 10°내지 45°가 바람직하고, 재료손실의 감소라는 점에서는 10° 내지 30°범위의 각이 매우 유리한 것으로 도시되어 있는데, 일단 절단각이 선택되어지면, 맨드릴의 편심률은 원하는 폭으로 절단면내에 원형형상을 얻도록 선택될 수 있다.

구획된 내부와 외부크기를 갖춘 예비 성형품을 생산하는 감음에 의해 얻어지는 타원형 맨드릴의 크기와 슬리브의 두께를 선택할 때, 절단링의 내부와 외부의 크기상에 기계가공의 효과가 고려되어야 하는 바, 도 5는 절단예를 도시한다.

도 5A는 도 4의 절단면 AD 또는 BC 중 임의의 하나의 절단링(4)의 형상(형상은 링의 두께에 따라 동일하다)을 도시하는 바, 절단링의 폭의 절반부에서 원형형상(도 5의 원(c_r)참조)이고, 링의 외부와 내부원주는 타원형이어서 링원주는 원형형상(도면의 외부원(c_e)와 내부원(c_i) 주위에)을 얻도록 기계가공 되어야 한다.

도 5B와 도 5C는 도 4B의 평면 AD와 BC에 구획된 내부원(c_i ^AD,c_i ^BC)과 외부원(c_e ^AD,c_e ^BC) 사이의 오프셋을 표시하는 다이아그램을 도시하는 바, 이 오프셋은 링(4)의 전면과 후면 사이에 존재하고, 타원형 슬리브 및 절단각의 크기와 링(12)의 기계가공(도 5A의 빗금친 부분의 제거) 후 얻어진 환형부재의 크기 사이의 관계는 도 5에서 바로 볼 수 있는데, 만약 2a₁과 2b₁이 내부원주에 의해 구획된 타원의 장축과 단축의 길이이고, 2a₂과 2b₂가 축에 수직한 평면내의 슬리브의 외부원주에 의해 구획된 장축과 단축의 길이, α는 슬리브 축에 수직한 평면에 대한 절단각, d와 D는 생산될 환형 예비 성형품의 내부와 외부직경 및,e가 그 두께라면,

라는 관계식을 얻는다.

만약 환형 예비 성형품의 원하는 크기가 d = 250 mm이고, D = 450 mm 및, e = 25 mm이면서 절단각이 30°이면, 타원형 맨드릴은 225 mm 이하의 장축(2a₁)을 갖추어야 하며, 슬리브의 외부표면에 의해 구획된 타원은 적어도 475 mm의 장축(2a₂)을 갖추어야 하고, 덧붙여 cosα = b/a 라는 관계가 슬리브의 폭의 절반에서 적용되기 때문에 수치 2a₁= 225 mm와 2a₂= 475 mm를 사용하면:

2b₂- 2b₁= 2a₂- 2a₁= 2 × 둘러 감긴 층의 두께(2 ×f)이므로 맨드릴의 단축(2b₁)은 122.5 mm이고, 슬리브의 외부표면에 의해 구획된 타원의 단축(2b₂)은 372.5 mm이다.

전술한 절단방법의 중요성은 타원형 슬리브의 끝단이 사용되지 않는다는 것인데, 도 5의 예에서, 약 30개의 환형부들이 슬리브의 끝단에서 약 350 mm의 손실을 초래하는 1.5 미터(m)인 슬리브로부터 얻어질 수 있고, 확실히 이 손실은 슬리브가 더욱 길어진다면, 더욱 작은 비율로 된다.

또한, 본 발명은 재료의 손실이 저감되도록 수행될 수도 있는데, 이는 슬리브의 직각 횡단면에 대하여 경사진 양끝단의 평면, 즉 슬리브용으로 예견된 절단평면에 평행한 표면을 갖춘 타원형 횡단면을 구비한 슬리브를 사용함으로써 가능하여서, 환형부가 슬리브의 전체 길이로부터 절단될 수 있고 미사용된 재료는 끝단에 남지 않으며, 상기 형상을 구비한 슬리브는 감는 동안 왕복운동으로 그 축을 따라 맨드릴을 이동함으로써 생산될 수 있고, 또한 상기 슬리브는 감는 동안 맨드릴에 대하여 세로방향의 왕복운동으로 감기는 화이바성 재료를 공급하는 롤러를 이동함으로써 얻어질 수 있는 한편, 아주 작은 슬리브 절단각이 사용될 때, 상기 방법은 슬리브로부터 절단된 부분의 마찰표면에 대한 시트의 변형이나 화이바의 각도라는 점에서는 너무 큰 불안을 일으키지 않는다.

이제 감음 단계를 기술하는바, 바느질이 동시에 수행될 때, 이 단계는 바느질 밀도가 일정하도록 적용되어야 하는데, 이는 바늘판과 맨드릴이 맨드릴의 횡단면의 편심률을 보정하기 위해서 서로에 대하여 주기적으로 이동함을 의미한다.

도 6은 감겨진 층의 바느질과 동시에 함께 감는 방법의 제 1사양을 도시하는바, 이 사양에서, 타원형 맨드릴은 그 원주 주위로 화이바성 재료의 스트립(1)을 감는 그 축(S) 주위로 회전구동되며, 동시에 맨드릴의 축(S)은 평면(T)에 수직한 직선경로(Δ)를 따라 주기적으로 바느질 평면(T) 전후로 이동하는데, 맨드릴상에 감겨진 외부층의 만곡된 표면은 바느질 평면(T)과 동일한 높이가 되고 접촉범위는 선(M)이 되며, 감겨진 층의 외부표면에 면하는 바늘판(5)은 맨드릴상에 감겨진 외부층을 타격하고 바느질하기 위해서 바느질 평면(T)에 수직한 왕복운동으로 구동된다.

상기 사양의 그 축 주위의 절반회전을 기술하는 바와 같은 맨드릴의 이동이도 7에 도시되는데, 도면의 타원(Γ)은 맨드릴(10)상에 감겨진 외부층을 표시한다. 선(Δ)을 따라 맨드릴의 축(S) 이동의 경계는 위치 A와 B에 있고, 축(S)은 타원(Γ)의 장축이 바느질 평면(T)에 수직할 때(도 7의 위치 1과 5) 경계 A에 있고, 축(S)는 타원(Γ)의 단축이 바느질 평면(T)에 수직할 때(도 7의 위치 3) 경계 B에 있으며, 맨드릴의 축이 이동할 때 맨드릴상에 감겨진 외부층의 만곡된 표면과 바느질 평면(T) 사이의 접선(M)이 두 경계들 M_e(도 7의 위치 2와 4) 사이의 왕복운동으로 이 평면에서 이동한다.

또한 바늘판(5)은 바느질 평면(T)의 접선(M)의 운동을 따르기 위해서 왕복운동으로 이동된다.

단위 면적당 일정한 밀도로 바느질을 유지하기 위해서, 바늘판의 타격빈도수가 일정하면 바늘판과 맨드릴상에 감겨진 외부층 사이의 상대접선속도가 일정해야 하는데, 바느질 평면(T)의 접선(M)의 변환속도(v_T)는 위치 A와 B 사이의 맨드릴 축의 이동율과 회전축 주위의 맨드릴의 회전율을 일치시킴으로써 일정함이 유지될 수 있다.

장축(2a₂)과 단축(2b₂)을 갖춘 타원(Γ)에 있어서, 경계들 M_e사이의 거리는 2(a₂- b₂)인데, 타원이 축 CC'(C는 타원(Γ)의 중심에 있다)를 갖는 원통의 직각 횡단면이면, 전술한 변환운동을 사용하는 축 CC'를 움직이는 것이 바람직하고, 이 경우에 맨드릴이 회전율ω(t)로 회전되면, 속도(v_T)가 일정해서 다중축의 시트나 직물이 일정한 접선속도로 맨드릴상에 감겨질 수 있다.

본 발명은 맨드릴의 회전축이 고정된 감겨진 층의 바느질과 동시에 함께 감는 방법의 제 1사양의 변환을 제공하는 바, 바늘판과 맨드릴 사이에 요구되는 상대운동은 바늘판만 이동함으로써 일어나고, 이 경우에 바느질은 더 이상 단일 평면이 아닌 일련의 상호 평행한 평면들에서 일어나는데, 접촉순간에 일정한 상대속도를 얻기 위해서 바늘판의 이동율은 일정하게 되고 맨드릴의 회전율은 변화한다.

추가로, 맨드릴의 각각의 회전에서, 바늘판의 평균위치로부터 멀리 이동해서, 바느질 깊이가 바느질 동안 예비 성형품의 두께가 증가하는 바와 같이 일정하게 되는데, 예컨대 이는 바느질 타격이 일정하고 몇몇 층의 두께와 동일하기 때문이고, 이 운동이 맨드릴 및/또는 바늘판을 이동함으로써 성취될 수 있다는 것이 확실한 한편, 최종층을 감은 후, 다수의 최종 바느질 과정은 인용된 제 FR-A-2584107호에 게재된 바와 같이 외부원주에 밀접히 위치한 층에 일정한 바느질 밀도를 유지하기 위해서 수행될 수 있다.

도 8은 타원형 맨드릴(10)이 여전히 축(S) 주위로 회전되는 곳에서, 맨드릴의 축이 직선 경로(Δ)를 따라 두 경계(A,B) 사이의 바느질 평면(T) 전후로 주기적으로 이동하는 동안의 제 2사양을 도시하는 바, 이 때, 맨드릴 축은 맨드릴상에 감겨진 외부층의 만곡된 표면이 바느질 평면(T) 또는 고정선(M)에 따른 단면에 접하도록 이동하고, 바늘판(5)은 상기 선(M)으로 구성되는 범위내에서 바느질 될 층에 접촉해서, 바늘판(5)은 바느질 평면에 이동될 필요가 없지만, 바늘판은 선(M)의 바느질 될 층의 만곡된 표면에 수직한 방향에 정위시키기 위해서 주기적으로 진동하는 정위가능한 헤드를 구비하는데, 평면(T)에 대한 바늘판의 바느질 표면의 정위(j)는 두 경계들 j_e사이에서 변화한다. 여기서:

2a₂= 감겨진 외부층에 의해 구획된 타원의 장축이고, 2b₂= 감겨진 외부층에 의해 구획된 타원의 단축이다.

상기 제 2사양은 맨드릴의 회전율과, 방향 Δ으로의 맨드릴 축의 이동율 및, 바늘판 정위가 진동되는 율을 안정적으로 제어함으로써 단위면적 당 일정한 바느질 밀도를 형성할 수 있다.

도 9와 도 10은 타원형 맨드릴이 여전히 축 주위에서 회전구동되고 동시에 맨드릴 축은 두 개의 반타원(도 9참조)에 의해 형성된 경로(Q)를 따르도록 이동되는 제 3사양을 도시하는 바, 맨드릴 운동의 결과로서, 감겨진 층의 외부의 만곡된 표면은 모두 고정선(M)을 따라 바느질 평면에 접하고, 이는 바늘판이 바느질 평면의 고정된 표면 위로 타격할 수 있으며, 이는 상기 평면에 대하여 고정된 정위를 갖는다는 것을 의미하는 한편, 이 해법은 이전의 두 해법(맨드릴이 축 주위로 절반 회전 하면서 감겨진 외부층에 의해 구획된 타원의 운동을 도시한 도 10 참조) 보다 기계적으로 실행하기에 더욱 복잡하나, 그럼에도 불구하고, 로봇 수단이 맨드릴의 운동을 제어하는 데에 사용된다면 더욱 용이하게 수행된다.

도 11은 전술한 감음과 바느질 방법의 제 1사양을 실행하기 위한 장치를 도시하는데, 이는 타원경로를 따르기 위해서 맨드릴의 축은 이동되지 않으나 바늘판은 이동되는 변형이며, 이 경우에 바늘판과 감겨진 외부층 사이의 접촉이 복합의 상호 평행한 평면에서 발생하고, 바늘판은 접촉순간에 바느질 될 표면에 접한다.

도 11의 장치는 맨드릴체(100)와 바느질체(500) 및 인출체(600)로 구성되는데, 이 모두는 바닥(300)에 삽입된 기계가공된 평판(200)상에 위치한다.

상기 인출체(600)는 중심코어(core)를 둘러 감겨진 화이바성 재료의 스트립(1)의 실패(6)를 구비하고, 맞물린 모터(7)는 스트립(1)을 인출하기 위해서 실패(6) 중심코어의 회전을 제어하며, 맨드릴체(100)에 이를 공급하는데, 인출이 개시될 때, 스트립(1)은 한 번의 완전한 회전이 이루어질 때까지 맨드릴 주위에 수동으로 운반되고 스트립의 자유끝단은 제 2층의 선두 아래에 갇히고, 가장자리 안내셀(8)은 스트립이 다음의 감음 동안 맨드릴체에 대하여 알맞게 위치되도록 한다. 실패(6)의 직경 측정용 셀(9)은 감음 동안 실패(6) 직경의 변화를 측정하기 위해서 실패의 밑에 구비되는데, 직경 측정셀(9)은 예컨대 광학 수단을 사용하여 연속적으로 또는 주기적으로 실패(6)의 직경을 감지하고, 직경 측정셀(9)에 의해 형성된 신호는 맨드릴상에 감겨진 층의 두께가 증가하듯이 맨드릴체(100)와 바느질체(500) 사이의 거리를 증가시키는 데에 사용될 수 있다.

맨드릴체(100)에서, 낮은 편심률의 타원형 맨드릴(10)이 프레임(12)상에 올려 놓여진 중심축에 올려지며, 이 프레임(12)은 평판(200)상에 올려지고 평판(200) 아래로 연장하는 중심 안내장치(13)에 의해 안내되어서, 인출체(600)에서 직경 측정셀(9)에 의해 형성된 신호의 기능처럼 바느질체(500)로부터 멀리 움직이도록 이동될 수 있는 한편, 맞물린 모터(14)는 중심축과 함께 맨드릴(10)을 회전시키는데,이 사양에서, 맞물린 모터(14)는 맨드릴(10)의 회전율을 변화시켜 바느질 될 표면과 바늘판 사이의 상대접선속도를 일정하게 유지한다.

중심축은 프레임상에 설치되어 중심축과 함께 맨드릴은 운동이 주기적인 세로방향으로, 즉 맨드릴(10)의 축을 따라 이동될 수 있고, 바느질이 항상 동일한 방사상의 평면에서 일어나는 것을 방지하기 위해 바늘판의 타격위치를 약간 오프셋되게 사용될 수 있으며, 롤러(16)는 맨드릴(10)상에 감겨진 외부층에 대하여 감겨진 층을 고정하기 위해 사용되는데, 도 11에서, 화살표 A는 감음 동안 롤러(16)를 따르는 경로를 표시한다.

바느질체(500)는 바느질되고 연장가능한 아암(20)의 제 1끝단으로 안내될 화이바성 재료의 스트립의 폭을 가로질러 연장하는 바늘판(5)을 구비하는데, 상기 연장가능한 아암의 다른 끝단은 하우징(22)상에 올려지며, 아암(20)은 제 1끝단에서 분기되고 하우징(22)에 작용하는 실린더(23)에 의해 바느질 동안 슬리브의 표면에 대하여 압박되어 상기 바늘판은 횡단방향, 즉 도 11의 수평방향으로 타격된다. 바늘판 타격의 왕복운동은 하우징(22)에 수용되는 편심구동장치(29)에 의해 일어나는데, 이 실시예에서, 바늘판(5) 타격의 빈도수는 일정하게 유지되고, 또한 바느질체(500)는 바느질 동안 화이바성 스트립으로부터 분리될 수 있는 화이바 입자를 추출할 수 있는 추출기(24)를 구비한다.

하우징(22)은 로드(13)상에 이동가능하게 올려지고 안내된 슬라이드(25)상에 위치해서, 맞물린 모터(26)의 제어하에 맨드릴체(100)로부터 전후로 이동될 수 있고, 추가로 맞물린 모터(28)는 하우징(22)의 수직이동을 제어하는데, 맞물린모터(26,28)는 전술한 감음과 바느질 방법의 제 1사양의 변형에 따르는 바늘판의 주기적 타원운동을 일으키도록 제어되고, 또한 맞물린 모터(26)는 슬리브가 두꺼워질 때 바느질 깊이가 일정하도록 제어된다.

전술한 방법과 장치는 다양하게 사용되는 환형부용, 특히 브레이크 디스크용 예비 성형품을 제조하는 데에 사용될 수 있고, 전술한 예비 성형품 제조 방법과 화이바용 구성재료의 선택은 예견된 부분들의 성질에 적합될 수 있는데, 브레이크 디스크 예비 성형품에 있어서, 감음 동안 마찰표면에 대한 화이바 정위의 선택은 예비 성형품을 극대화하는 요소일 수 있다.

예컨대, 전술한 감음과 바느질 방법에서, 2차원(0°와 90°)구조(시트 또는 직조천)가 감겨서 한 방향이 바느질 헤드 아래 시트의 공급방향에 평행하고 링이 45°의 절단각으로 절단되면, 브레이크 디스크는 화이바가 45°의 각도로 마찰표면에 대하여 경사짐을 얻을 수 있고, 브레이크 디스크가 상기 방법에 의해 제조된 예비 성형품으로부터 제조될 때, 전단응력은 사용 동안 중간층 방향으로 더 이상 존재하지 않을 것이다.

추가로, 예정된 두 실방향으로 탄소실(2 또는 3 방향)의 다중축 천 또는 시트를 감을 때, 예견된 브레이크 디스크의 마찰면에 대한 화이바의 공격각도는 선택될 수 있고, 한 방향의 실은 연속 탄소 필라멘트에 의해 구성될 수 있는데, 이는 다른 방향(바늘이 안정적으로 정위되는)에 위치되는 제 FR-A-2669940 호에 게재된 바와 같은 조방사에 의한 확실한 바느질에 의해 접착된다.

Claims (30)

1. 타원형의 횡단면을 갖춘 맨드릴을 제공하는 단계;

   타원형 슬리브의 형상으로 예비 성형품을 제조하기 위하여 맨드릴(10)상에 화이바성 재료의 스트립(1)을 겹쳐진 층으로 감아서, 슬리브 축에 수직하지 않은 평면을 따라 절단한 후 환형부(4)를 얻을 수 있는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 겹쳐진 층들은 바느질에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 스트립(1)의 폭 이상으로 연장되는 바늘판(5)을 사용하여 각각의 새로운 층이 감김과 동시에 바느질되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 감음과 바느질 단계 동안, 바늘판(5)과 맨드릴(10)이, 그들 사이의 접촉순간에 바늘판의 바느질 표면이 바느질될 감겨진 층에 면하는 부분에 접하는 평면에 놓이도록 운동하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 감음과 바느질 단계 동안, 맨드릴(10)과 바늘판(5)이, 감겨진 외부층의 일부가 항상 접선(M)의 길이를 따라 바느질 평면(T)에 접하도록 운동하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 감음과 바느질 단계 동안, 맨드릴(10)과 바늘판(5)이, 바느질 평면(T)에서 접선(M)의 위치가 왕복운동으로 이동되도록 운동하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 감음과 바느질 단계 동안, 바느질 평면(T)의 접선(M)의 위치가 고정되어 있고, 맨드릴의 축(S)이 두 개의 반타원을 구비하는 경로(Q)를 따라 주기적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
8. 제 4항에 있어서, 상기 감음과 바느질 단계 동안, 맨드릴(10)이, 감겨진 외부층의 일부는 항상 고정된 바느질 위치(M)에 있고, 바늘판(5)의 바느질 표면은 바느질될 층에 면하는 부분에 접하기 위해서 방향을 변화하도록 운동하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
9. 제 6항 또는 제 8항에 있어서, 상기 감음과 바느질 단계 동안, 맨드릴(10)은 그 축 주위로 회전하고, 동시에 맨드릴의 축(S)이 평면 또는 바느질 위치에 접근하고 멀어지는 왕복운동으로 이동되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
10. 제 2항에 있어서, 상기 감음과 바느질 단계 동안, 바늘판(5)이 일정한 빈도수로 타격하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
11. 제 2항에 있어서, 상기 감음과 바느질 단계 동안, 감겨진 층체의 두께가 증가함에 따라 맨드릴(10)과 바늘판(5) 사이의 평균거리가 증가하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
12. 제 2항에 있어서, 상기 맨드릴(10)의 양단은, 서로 평행하고 슬리브의 직각 횡단면에 대하여 경사진 평면이며, 상기 감음과 바느질 단계 동안, 감겨지는 방법으로 재료의 슬리브(10)와 스트립(1) 사이의 상대이동이 이루어지는데, 상기 상대이동은 맨드릴의 종방향으로 왕복운동으로 발생하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조방법.
13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 예비 성형품(2)의 제조하는 단계와 슬리브 축에 수직하지 않는 평면을 따라 타원형 슬리브를 링으로 절단하는 단계를 포함하여 구성되는 합성재의 환형부의 제조방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 슬리브의 절단각(α)이, 절단링(4)이 내부원주나, 외부원주, 또는 내부와 외부원주 사이의 예정된 위치에서 원형의 횡단면을 갖도록 선택되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부의 제조방법.
15. 제 14항에 있어서, 슬리브의 절단각(α)이, 상기 절단링(4)이 그 폭의 절반에서 원형이 되도록 선택되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부의 제조방법.
16. 제 13항에 있어서, 상기 슬리브(2)가 적어도 하나의 슬리브 밀착 단계 후 절단되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부의 제조방법.
17. 제 16항에 있어서, 상기 슬리브(2)가 온도구배 화학증기 침윤에 의해 밀착되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부의 제조방법.
18. 제 13항 내지 제17항 중의 어느 한 항을 따라 환형부를 제조하는 단계와 상기 환형부의 내부 및/또는 외부 원주를 기계가공하는 단계로 구성되는 브레이크 디스크의 제조방법.
19. 제 18항에 있어서, 감음 단계 동안, 2차원의 화이바성 재료의 천 스트립(1)이 맨드릴(10)상에 감겨지되, 그 방향 중 하나는 맨드릴의 공급방향과 동조되는 것을 특징으로 하는 브레이크 디스크의 제조방법.
20. 타원형 횡단면의 맨드릴과, 타원형 슬리브의 형상으로 예비 성형품(2)을 제조하기 위해 맨드릴(10)상에 겹쳐진 층으로 화이바성 재료의 스트립(1)을 감는 수단을 구비하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
21. 제 20항에 있어서, 상기 층들이 타원형 맨드릴(10)상으로 감겨짐과 동시에 상기 층을 타격하기 위한 바늘판(5)을 추가로 구비하여, 그에 의해 상기 층들이 바느질로 함께 연결되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
22. 제 21항에 있어서, 바늘판(5)의 바느질 표면이 바느질될 예비 성형품의 감겨진 외부층에 면하는 부분과 상호 접촉하는 순간에 상기 외부층에 면하는 부분과 접선을 이루는 평면에 위치하도록 하는, 상기 바늘판(5) 및/또는 맨드릴(10)의 이동용 수단(26,28 )을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
23. 제 22항에 있어서, 상기 바늘판(5) 및/또는 맨드릴(10)의 이동용 수단(26,28)은, 항상 예비 성형품의 감겨진 외부층 부분이 접선(M)의 길이에 따라 바느질 평면(T)에 접하게 하도록 설계된 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
24. 제 23항에 있어서, 상기 바늘판(5) 및/또는 맨드릴(10)의 이동용 수단(26,28)은, 상기 바느질 평면(T)의 접선(M)의 위치가 왕복운동으로 이동되어서, 바늘판(5)이 상기 이동을 따라 이동되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
25. 제 23항에 있어서, 상기 바늘판(5) 및/또는 맨드릴(10)의 이동용 수단(26,28)은, 맨드릴의 축(S)이 두 개의 반타원으로 구성되는 경로(Q)를 따라 주기적으로 이동되어서, 바느질 평면(T)의 접선(M)의 위치가 고정되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
26. 제 22항에 있어서, 상기 바늘판(5) 및/또는 맨드릴(10)의 이동용 수단(26,28)은 맨드릴을 이동하도록 설치되어서, 언제라도 감겨진 외부층의 일부가 고정된 바느질 위치(M)에 있게 하고, 바늘판(5)의 바느질 표면이 방향을 변화시켜 바느질될 예비 성형품의 감겨진 외부층에 면하는 부분에 접하도록 하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
27. 제 23항에 있어서, 상기 바늘판(5) 및/또는 맨드릴(10)의 이동용 수단(26,28)은 바느질 평면 또는 그 위치로 왕복운동하도록 맨드릴의 축을 운동시키게 설치되는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
28. 제 20항에 있어서, 상기 바늘판(5)이 일정한 빈도수로 타격하도록 된 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
29. 제 20항에 있어서, 상기 감겨진 층체의 두께가 증가함에 따라 맨드릴(10)과 바늘판(5) 사이의 평균거리를 증가시키는 수단을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.
30. 제 20항에 있어서, 상기 맨드릴(10)의 끝단이 상호 평행하고 슬리브 축에 수직하지 않는 평면에 있고, 상기 수단에 감음 동안 맨드릴(10)과 스트립(1) 사이의 상대이동을 제어하도록 구비되는데, 상기 상대이동은 맨드릴의 세로방향의 왕복운동으로 발생하는 것을 특징으로 하는 합성재의 환형부 제조용 예비 성형품 제조장치.