KR101088441B1 - 자동차 내장재용 부직포 후가공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 언와인딩롤(10)과 와인딩롤(20) 사이에서 부직포(1)를 후가공하여 고급화를 수행하는 장치에 있어서: 상기 언와이딩롤(10)의 하류측과 와인딩롤(20)의 상류측에 인접하여 설치되고, 외주면에 다수의 결합홈(36)과 함께 상단에 미세한 간격으로 돌출되는 모헤어(37)를 구비하면서 부직포(1)를 안착시켜 모터의 동력에 의해 무한궤도식으로 연속 회전하는 지지판(35)을 구비하는 성형부(30); 상기 성형부(30)의 상부에 인접하게 설치되고, 상하운동을 수행하는 한 쌍의 니들(41)(42)을 이용하여 부직포(1)를 가공하는 후가공부(40); 상기 성형부(30)의 하류측에 인접하여 설치되고, 지지판(35)의 모헤어(37)에 맞물려 회전하면서 이물질을 제거하는 제거핀(51)과, 상기 제거핀(51) 상에 잔여한 이물질을 제거하도록 상호 맞물려 회전하는 브러쉬롤(55)을 구비하는 제거부(50); 및 상기 성형부(30)와 후가공부(40)에 각각 개별구동을 수행하도록 동력을 전달하는 모터(61)(65)를 구비하는 동력공급부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 복식구조의 니들을 통해 고속가공이 가능하여 생산성을 향상할 수 있으면서 지지판을 통해 밀도를 증가시켜 표면이 부드럽고 마모강도가 우수하면서 이물질에 의한 오염을 방지하는 전반적인 품질을 향상할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차 내장재용 부직포 후가공기{The non-woven fabric after-treatment machine used automotive Interior}

본 발명은 자동차 내장재용으로 사용되는 부직포를 재가공하는 후가공기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복식구조의 니들을 통해 고속가공이 가능하여 생산성을 향상할 수 있으면서 지지판을 통해 밀도를 증가시켜 표면이 부드럽고 마모강도가 우수하면서 이물질에 의한 오염을 방지하는 전반적인 품질을 향상할 수 있는 자동차 내장재용 부직포 후가공기에 관한 것이다.

통상, 부직포(Non-Woven Fabric)는 방적이나 제직에 의하지 않고 섬유집합체 또는 필름을 물리적, 화학적 수단에 의하거나 적당한 수분이나 열로써 섬유 상호간을 결합시킨 것이다. Web또는 Sheet상의 섬유집합체를 토대로 하여 이것을 결정체로 결합시키거나 열가소성 섬유를 이용하여 섬유간 결정을 강하게 한 것으로. 천연, 화학, 유리, 금속 등 각종 섬유를 상호간의 특성에 따라 엉키게 하여 Sheet모양의 Web을 형성, 이를 물리적인 방법 또는 화학적인 방법으로 결합시켜 만든 구조이다. 이러한 부직포는 여과성, 보온성, 성형성, 쾌적성, 흡수성, 절연성, 방전성 , 견뢰성 등과 같은 특성을 지녀 필터류, 인공피혁, 자동차 내장재, 카펫등에 널리 쓰이고 근래에는 일회용 제품의 사용 증가에 의해 수요가 확대되고 있는 실정이다.

주지된 바와 같이, 부직포(1)는 사용 용도의 특성에 따라 워터제트, 니들펀칭기에 의한 물리적방법과, 케미컬 본딩과 같은 접착제를 이용한 화학적방법으로 나뉘는데, 이외에도 열 혹은 압력에 의해 용융시켜 제조하는 등의 다양한 방법을 통해 생산하고 있다. 즉, 전술한 바와 같이 특수바늘을 이용하여 부직포(1)를 이루는 웨브(Web)를 결합시켜 제조하는 것으로 부직포(1)의 두께조정이 용이하여 카페트, 모포, 필터, 심지 또는 자동차 내장재용으로 적합하다. 이때, 근래에 들어 모든 제품들이 고급화를 선호하는 추세로서, 특히 자동차의 급격한 발달로 그에 따른 내장재로 사용되는 부직포(1) 또한 보다 향상된 고품질의 부직포(1)가 요구되는 실정이다.

하지만 종래에는 1차 니들펀칭기만을 통하여 부직포를 생산하기 때문에 원단을 Sheet모양의 Web을 형성됨을 중점을 둔 구조임에 따라 부직포의 표면이 부드럽지 못하고 품질의 고급화를 실현할 수 없는 문제점이 있다. 즉, 1차적으로 니들펀칭기에 의해 부직포가 완성되면 2차적으로 부직포의 향상된 품질을 얻기 위한 후가공기가 불가피하게 필요하게 된다.

물론, 1차 니들펀칭기에 의해 가공된 부직포를 재차, 1차 니들펀칭기에 투입하여 부직포를 완성할 수도 있지만 재차 가공된 부직포의 특성상, 저가인 일반 부직포만 생산 가능하다. 즉, 1차 니들펀칭기는 전술한 바와 같이 최초의 부직포를 이루는 소재로부터 니들에 의해 엉키도록 하는 것에만 중점을 두고 제작되었기 때문에 완성된 부직포를 고급화를 실현할 수 없는 구조이다. 따라서 1차 니들펀칭기에 의해 완성된 부직포를 품질 향상을 위해 후가공이 불가피한 단점이 있다.

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 복식구조의 니들을 통해 고속가공이 가능하여 생산성을 향상할 수 있으면서 지지판을 통해 밀도를 증가시켜 표면이 부드럽고 마모강도가 우수하면서 이물질에 의한 오염을 방지하는 전반적인 품질을 향상할 수 있는 자동차 내장재용 부직포 후가공기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 언와인딩롤과 와인딩롤 사이에서 부직포를 후가공하여 고급화를 수행하는 장치에 있어서: 상기 언와이딩롤의 하류측과 와인딩롤의 상류측에 인접하여 설치되고, 외주면에 다수의 결합홈과 함께 상단에 미세한 간격으로 돌출되는 모헤어를 구비하면서 부직포를 안착시켜 모터의 동력에 의해 무한궤도식으로 연속 회전하는 지지판을 구비하는 성형부; 상기 성형부의 상부에 인접하게 설치되고, 상하운동을 수행하는 한 쌍의 니들을 이용하여 부직포를 가공하는 후가공부; 상기 성형부의 하류측에 인접하여 설치되고, 지지판의 모헤어에 맞물려 회전하면서 이물질을 제거하는 제거핀과, 상기 제거핀 상에 잔여한 이물질을 제거하도록 상호 맞물려 회전하는 브러쉬롤을 구비하는 제거부; 및 상기 성형부와 후가공부에 각각 개별구동을 수행하도록 동력을 전달하는 모터를 구비하는 동력공급부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 부직포 후가공기는 복식구조의 니들을 통해 고속가공이 가능하여 생산성을 향상할 수 있으면서 지지판을 통해 밀도를 증가시켜 표면이 부드럽고 마모강도가 우수하면서 이물질에 의한 오염을 방지하는 전반적인 품질을 향상할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 및 도 2는 본 발명에 따른 후가공기를 각각 정면과 측면을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 성형부의 요부를 확대하여 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 지지판을 나타내는 사시도.
도 5은 본 발명에 따른 제거부의 요부를 확대하여 나타내는 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명은 언와인딩롤(10)과 와인딩롤(20) 사이에서 부직포(1)를 후가공하여 고급화를 수행하는 장치와 관련되며, 성형부(30), 후가공부(40), 제거부(50), 동력공급부를 주요 구성으로 하는 자동차 내장재용 부직포 후가공기에 관 한다.

본 발명에 따른 성형부(30)는 상기 언와이딩롤(10)의 하류측과 와인딩롤(20)의 상류측에 인접하여 설치되고, 부직포(1)를 안착시켜 회전하는 지지판(35)을 구비한다. 성형부(30)는 언와이딩롤(10)의 하류측과 와인딩롤(20)의 상류측 즉, 언와이딩롤(10)과 와인딩롤(20)의 인접되는 중앙으로 설치된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 언와이딩롤(10)은 기존의 니들펀칭기에 의해 1차 가공되어 감겨긴 부직포(1)를 부착하여 하류측에 구비된 성형부(30) 상으로 공급하는 역할을 수행하고, 와인딩롤(20)은 성형부(30)를 통하여 2차 가공된 부직포(1)를 권취하는 역할을 수행한다. 이때, 성형부(30)는 언와이딩롤(10)에서 와인딩롤(20)로 이송되는 부직포(1)의 저면을 안착하여 후술하는 후가공부(40) 상에서 견고한 가공을 유도하도록 긴밀하게 지지한다. 물론 부직포(1)를 1차 가공하는 기존의 니들펀칭기의 하류단으로 설치하여 연속적으로 성형부(30) 상으로 공급하는 것도 배제하지 않는다.

이러한, 성형부(30)는 복수의 스프라켓(도면번호미부여)이 체인(도면번호미부여)과 연결된 컨베이어와 유사한 타입으로 형성되어 부직포(1)의 이송속도와 동일한 속도로 연속회전을 수행하는데, 상기 체인의 외주면으로 부직포(1)의 저면을 직접적으로 안착하여 지지하는 다수의 지지판(35)을 구비한다. 물론 당업자라면 지지판(35)을 연속적으로 회전시키는 스프라켓과 체인에 국한되지 않고 롤러나 풀리를 이용한 벨트로도 사용이 가능하다 할 것이다.

이때, 본 발명에 의한 상기 지지판(35)은 외주면에 다수의 결합홈(36)과 함께 상단에 미세한 간격으로 돌출되는 모헤어(37)를 구비하고, 모터의 동력에 의해 무한궤도식으로 연속 회전한다. 지지판(35)은 부직포(1)의 저면을 직접적으로 안착하여 지지하는 역할을 수행하는 것으로 전술한 체인(도면번호 미부여)의 외주면에 결합되기 위한 결합홈(36)을 구비한다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 지지판(35)은 체인의 외주면에 전체적으로 결합하기 위해 하단과 전ㆍ후측단 및 좌ㆍ우측단으로 결합홈(36)을 구비한다.

즉, 지지판(35)의 하단에 구비하는 결합홈(36)은 'ㅗ'형태로 형성되어 체인의 상부에 슬라이드식으로 탈부착이 가능하도록 결합하기 위함이다. 물론 체인의 상부에 지지판(35)의 결합홈(36)과 슬라이드식으로 결합됨을 유도하는 결속홈(도면번호 미부여)을 구비한다. 또한 지지판(35)의 전ㆍ후측에 구비하는 결합홈(36)은 지지판(35)과 지지판(35)의 폭방향으로 긴밀하게 연설하여 결합하기 위함이고 지지판(35)의 좌ㆍ우측에 구비하는 결합홈(36)은 지지판(35)과 지지판(35)의 길이방향으로 긴밀하게 연설하여 결합하기 위함이다. 이러한 지지판(35)의 결합홈(36)은 굳이 구비하지 않아도 무방하며 전술한 것에 국한되지 않고 체인 및 지지판(35) 상호간에 보다 긴밀한 결합을 유도하는 것이라면 다양한 형태와 구조로 당업자라면 충분히 변형이 가능하다 할 것이다.

그리고 지지판(35)은 부직포(1)의 저면을 직접적으로 안착하여 지지하도록 상단에 미세한 간격으로 돌출되는 모헤어(37)를 구비한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 지지판(35)의 상단으로 등간격으로 이격되는 다수의 삽입홈(도면번호미부여)를 구비한다. 즉 도 4b에 도시된 바와 같이, 지지판(35)의 삽입홈 상으로 소정 길이를 지닌 모헤어(37)를 삽입하여 외부로 돌출되게 구비한다. 따라서 지지판(35)의 상단으로 돌출되는 모헤어(37)는 부직포(1)의 저면을 지지하여 후술하는 후가공부(40)의 견고한 가공을 유도하도록 도모하는 역할을 수행한다.

보다 상세하게는 후가공부(40)의 니들(41)(42)이 부직포(1)의 상면으로 하강하면서 부직포(1)의 저면을 지지하는 모헤어(37)에 의해 적절한 탄성력을 부여하게 되어 두께의 변화를 방지한다. 또한 니들(41)(42)에 의해 특수바늘이 부직포(1)의 내부로 침투하는 과정에서 부직포(1)의 저면으로 모헤어(37)가 적절하게 침투하여 상면과 저면을 동시에 가공하도록 도모하고 그에 따른 적절한 분산력을 부여하기 때문에 부직포(1)의 표면으로 손상을 방지한다. 더불어 니들(41)(42)에 의해 침투된 특수바늘이 승강하는 과정에서 부직포(1)의 저면으로 침투된 모헤어(37)와 그에 따른 마찰력에 의해 부직포(1)가 니들(41)(42)과 함께 승강하는 것을 방지한다.

또, 본 발명에 따른 후가공부(40)는 상기 성형부(30)의 상부에 인접하게 설치되고, 상하운동을 수행하는 한 쌍의 니들(41)(42)을 이용하여 부직포(1)를 가공한다. 후가공부(40)는 전술한 성형부(30)의 상부로 인접되게 설치하여 부직포(1)를 고급화되도록 가공한다. 즉, 후가공부(40)는 크랭크축에 상하운동을 수행하는 한 쌍의 니들(41)(42)을 구비하여 가공속도를 향상한다. 니들(41)(42)은 다수의 특수바늘이 구비된 것으로, 1차 니들펀칭기에 의해 웨브(Web)가 형성된 부직포(1) 내부로 침투하여 이미 형성된 웨브를 재차 가공시켜 부직포(1)의 표면을 매끄러우면서 부드럽게 형성해준다. 이러한 후가공부(40)는 보다 향상된 가공속도를 위해 니들(41)(42)을 한 쌍 이상으로 더 구비할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 제거부(50)는 상기 성형부(30)의 하류측에 인접하여 설치되고, 지지판(35) 상에 잔여한 이물질을 제거한다. 제거부(50)는 성형부(30)의 하류측, 부직포(1)가 성형부(30)에서 배출되는 위치로 설치하여 성형부(30) 상에 먼지나 분진과 같은 이물질을 제거하여 부직포(1)의 이물질이 부착됨을 방지한다. 이때, 제거부(50)는 성형부(30)의 하류측에 국한되지 않고 상류측 또는 중간측으로 설치하거나 복수로 설치하여 성형부(30) 상에 이물질을 보다 세밀하게 제거할 수도 있다.

즉, 외부요인이나 내부요인에 의해 발생하는 이물질은 성형부(30)의 모헤어(37) 상으로 쉽게 부착되는데, 이는 모헤어(37)의 특성상 마찰에 의한 정전이 쉽게 유발되기 때문에 부직포(1)의 저면을 지지하면서 발생하는 마찰이 가중되어 심화된다. 다시 말해, 성형부(30)의 모헤어(37) 상으로 이물질이 부착되면 부직포(1)의 저면을 지지하는 과정에서 모헤어(37)의 이물질이 전이됨에 따라 품질을 저하시키는 요인이 발생한다. 따라서 성형부(30)의 인접되는 일측으로 제거부(50)를 구비하여 모헤어(37)에 부착된 이물질을 제거시켜 부직포(1)로 이물질이 부착됨을 방지하여 품질을 향상한다.

이때, 본 발명에 의한 상기 제거부(50)는 지지판(35)의 모헤어(37)에 맞물려 회전하면서 이물질을 제거하는 제거핀(51)과, 상기 제거핀(51) 상에 잔여한 이물질을 제거하도록 상호 맞물려 회전하는 브러쉬롤(55)을 구비한다. 제거부(50)는 성형부(30)의 모헤어(37)에 부착된 이물질을 제거시켜 부직포(1)로 이물질이 부착됨을 방지하는 것으로 지지판(35)으로 돌출되는 모헤어(37)에 맞물려 회전하면서 이물질을 제거하는 제거핀(51)을 구비한다. 제거핀(51)은 성형부(30)와 대응되는 폭으로 형성된 회전하는 롤러로서 다수의 핀이 방사형으로 구비된 형태이다. 즉, 제거핀(51)은 모헤어(37)의 내부에 맞물리도록 침투되어 성형부(30)의 회전에 따라 동일하게 회전하면서 모헤어(37)의 외부와 내부에 부착된 이물질을 탈락시켜 제거해준다.

그리고 제거핀(51) 상에 부착된 이물질을 재차 탈락시켜 제거하기 위한 브러쉬롤(55)을 제거핀(51)과 상호 맞물려 회전되게 일측으로 구비한다. 브러쉬롤(55)은 제거핀(51)과 동일한 폭으로 형성된 회전하는 롤러로서 외주면으로 브러쉬를 방사형으로 구비된 형태이다. 즉, 브러쉬롤(55)은 제거핀(51)의 내부에 맞물리도록 침투시켜 제거핀(51)의 회전에 따라 동일하게 회전하여 모헤어(37)의 부착된 이물질을 제거하고 잔류된 이물질을 탈락시켜 제거해준다. 이는 전술한 바와 같이, 모헤어(37)에 이물질이 부착되면 부직포(1) 상으로 전이되어 품질을 저하시키게 되는데, 이러한 모헤어(37)의 이물질을 제거하는 제거핀(51)에 이물질이 탈락되지 않고 잔류하게 되면 결국, 모헤어(37)로 재차 부착되어 부직포(1)의 품질을 저하시키게 된다. 따라서 이러한 문제점을 방지하기 위해 제거핀(51)에 잔류된 이물질을 브러쉬롤(55)를 통하여 완벽하게 제거하여 준다.

이러한 제거부(50)는 도면을 통하여 도시하지 않았지만 보다 향상된 이물질을 제거하기 위해 흡입펌프와 흡입기구를 성형부(30) 상으로 인접되게 설치하거나, 상기 제거핀(51)과 브러쉬롤(55)을 병행하여 설치하는 것도 가능하다. 어느 경우에나 당업자라면 설치에 따른 비용과 이물질의 제거하는 효율성을 고려하여 적절하게 사용이 가능하다 할 것이다.

또한, 본 발명에 따른 동력공급부는 상기 성형부(30)와 후가공부(40)에 각각 개별구동을 수행하도록 동력을 전달하는 모터(61)(65)를 구비한다. 동력공급부는 전술한 성형부(30)와 후가공부(40)에 설정된 시퀀스에 따라 각각 개별구동을 수행하도록 동력을 전달한다. 즉, 성형부(30)에는 지지판(35)이 회전되게 유도하는 스프라켓으로 모터(61)를 연결하여 와인딩롤(20)에 의한 부직포(1)의 이송과 동일한 회전을 수행하도록 동력을 전달한다. 또, 후가공부(40)에는 니들(41)(42)이 상하운동을 수행하도록 유도하는 크랭크축으로 모터(62)를 연결하여 와인딩롤(20)에 의한 부직포(1)의 이송되는 구간으로 동력을 전달한다. 이처럼 동력공급부는 제어부(도면 미도시)를 통해 설정된 시퀀스에 따라 모터(61)(65)로 개별 신호를 인가하여 와인딩롤(20)과 함께 자동으로 모든 공정을 수행하도록 해준다.

이와 같이, 본 발명은 복식구조의 니들을 통해 고속가공이 가능하여 생산성을 향상할 수 있으면서 지지판을 통해 밀도를 증가시켜 표면이 부드럽고 마모강도가 우수하면서 이물질에 의한 오염을 방지하는 전반적으로 품질을 향상할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1: 부직포 10: 언와인딩롤
20: 와인딩롤 30: 성형부
35: 지지판 36: 결합홈
37: 모헤어 40: 후가공부
41, 42: 니들 50: 제거부
51: 제거핀 55: 브러쉬롤
61, 62: 모터

Claims (3)

1. 언와인딩롤(10)과 와인딩롤(20) 사이에서 부직포(1)를 후가공하여 고급화를 수행하는 장치에 있어서:
   상기 언와이딩롤(10)의 하류측과 와인딩롤(20)의 상류측에 인접하여 설치되고, 외주면에 다수의 결합홈(36)과 함께 상단에 미세한 간격으로 돌출되는 모헤어(37)를 구비하면서 부직포(1)를 안착시켜 모터의 동력에 의해 무한궤도식으로 연속 회전하는 지지판(35)을 구비하는 성형부(30);
   상기 성형부(30)의 상부에 인접하게 설치되고, 상하운동을 수행하는 한 쌍의 니들(41)(42)을 이용하여 부직포(1)를 가공하는 후가공부(40);
   상기 성형부(30)의 하류측에 인접하여 설치되고, 지지판(35)의 모헤어(37)에 맞물려 회전하면서 이물질을 제거하는 제거핀(51)과, 상기 제거핀(51) 상에 잔여한 이물질을 제거하도록 상호 맞물려 회전하는 브러쉬롤(55)을 구비하는 제거부(50); 및
   상기 성형부(30)와 후가공부(40)에 각각 개별구동을 수행하도록 동력을 전달하는 모터(61)(65)를 구비하는 동력공급부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 내장재용 부직포 후가공기.
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