KR101111964B1 - 필라멘트 와인딩 장치 - Google Patents

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KR101111964B1
KR101111964B1 KR1020100020676A KR20100020676A KR101111964B1 KR 101111964 B1 KR101111964 B1 KR 101111964B1 KR 1020100020676 A KR1020100020676 A KR 1020100020676A KR 20100020676 A KR20100020676 A KR 20100020676A KR 101111964 B1 KR101111964 B1 KR 101111964B1
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현대라이프보트 주식회사
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Abstract

본 발명은 다수 개의 보빈을 통해 보강섬유가 공급되는 섬유공급부재; 상기 보강섬유가 함침되도록 액상수지를 수용하고 있는 수지함침조를 포함하는 수지함침부재; 상기 섬유공급부재와 상기 수지함침부재 사이에 위치되어, 상기 섬유공급부재에서 공급되는 보강섬유를 상기 수지함침부재로 안내하는 캐리어 부재; 및 상기 수지함침조에 함침된 보강섬유가 권선되는 멘드릴을 포함하고, 상기 캐리어 부재는, 상기 멘드릴과 수평하게 이격되며 길이방향으로 길게 설치되는 레일프레임; 및 상기 레일프레임에 수직으로 연결되어 상기 레일프레임의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동되는 다수 개의 수직 지지대를 포함하고, 상기 섬유공급부재에서 공급되는 보강섬유가 상기 수직 지지대에 가이딩되어 상기 수지함침부재로 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 보빈에 감겨진 보강섬유를 캐리어 부재를 사용하여 수지함침조로 안전하게 공급하므로, 보강섬유의 텐션이 일정하게 유지하도록 하고, 보강섬유에 이물질이 묻지 않도록 하며, 보강섬유가 끊어지지 않도록 하는 효과가 있다.

Description

필라멘트 와인딩 장치{Filament Winding Apparatus}
본 발명은 필라멘트 와인딩 장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 섬유의 텐선 제어(Tension Control)가 가능하도록 할 수 있는 필라멘트 와인딩 장치에 관한 것이다.
근래 들어, 산업의 다각화에 따라, 고강도 및 고탄성률을 목적으로 개발된 복합재료 성형 제품은 중량이 가벼울 뿐만 아니라, 내화학성과 내부식성이 뛰어나고 인장강도가 강하여 다양한 산업분야에 활용되고 있다. 이러한 복합재료 성형제품은 일반적으로 필라멘트 와인딩(Filament Winding) 장치로 제조되고 있다.
도 1은 종래 필라멘트 와인딩 장치를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 필라멘트 와인딩 장치는 유리섬유, 탄소섬유 등의 보강섬유(105)가 권취된 다수개의 보빈(112)을 통해 보강섬유(105)가 공급되는 섬유공급부재(110)와, 상기 섬유공급부재(110)에서 공급되는 보강섬유(105)가 함침되도록 불포화 폴리에스테르계 또는 에폭시 수지와 같은 열경화성 수지 등이 수용된 수지함침조(Resin Impregnation Sink)(130)와, 수지에 함침된 보강섬유(105)가 권선되는 멘드릴(Mandrel)(140)을 포함하여 구성된다. 그리고 섬유공급부재(110)에서 공급되는 보강섬유(105)는 수지함침조(130)에 함침되며, 이렇게 수지함침조(130)에 함침된 보강섬유(105)는 회전하는 멘드릴(140)에 규칙적으로 권선시켜서 정해진 두께에 도달시킴으로서 성형품을 제작한다.
한편, 종래 필라멘트 와인딩 장치에는 성형품의 길이에 따라 보강섬유(105)의 공급위치를 이동시키는 이동 부재가 더 포함되는데, 상기 이동 부재는 멘드릴(140)의 길이방향을 따라 멘드릴(140)과 수평하게 설치되는 수평프레임(122)과, 상기 수평프레임(122)을 따라 이동되되, 다수 개의 보빈(112)에서 공급되는 보강섬유(105)를 한 곳으로 모아주는 이동부(124)와, 이동부(124)와 연결되어 수지함침조(130)를 이동시키는 수지 이동부(126)를 포함한다.
그런데 보빈(112)과 이동부(124) 사이에는 다수 개의 보빈(112)에 감겨진 보강섬유(105)를 한꺼번에 이동부(124)로 유도하는 별도의 장치가 구비되지 않은바, 각각의 보빈(112)과 이동부(124) 사이의 거리에 따라 보강섬유(105)의 지면 방향으로 처지는 정도가 서로 달라, 보강섬유(105)의 텐션(Tension)이 제각각 차이가 나게 되며, 이에 따라, 이동부(124)에서 수지함침조(130)에 함침되어 멘드릴(140)에 권선되는 보강섬유(105)의 텐션 또한, 제각각 차이가 나게 되어, 불균일한 밀도와 강도를 갖는 성형물로 성형되어지게 되는 문제점이 있다.
또한, 보빈(112)과 이동부(124) 사이의 거리에 따라 지면방향으로 처지는 보강섬유(105) 중 일부는 지면에 닿게 되는데, 이때, 지면의 불순물에 보강섬유(105)가 오염되어, 섬유의 끊어짐 현상 등 생산 상의 오류가 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 보빈에 감겨진 보강섬유를 동일한 텐션으로 수지함침조로 유도하도록 함으로써, 균일한 밀도와 강도를 갖는 성형물로 제작할 수 있도록 하고, 보강섬유의 텐선 제어(Tension Control)가 가능하도록 한 필라멘트 와인딩 장치를 제공하도록 하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 보강섬유가 공급되는 섬유공급부재; 상기 보강섬유가 함침되도록 액상수지를 수용하고 있는 수지함침조를 포함하는 수지함침부재; 상기 섬유공급부재와 상기 수지함침부재 사이에 위치되어, 상기 섬유공급부재에서 공급되는 보강섬유를 상기 수지함침부재로 안내하는 캐리어 부재; 및 상기 수지함침조에 함침된 보강섬유가 권선되는 멘드릴을 포함하고, 상기 캐리어 부재는, 상기 멘드릴과 수평하게 이격되며 길이방향으로 길게 설치되는 레일프레임; 및 상기 레일프레임에 수직으로 연결되어 상기 레일프레임의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동되는 다수 개의 수직 지지대를 포함하고, 상기 섬유공급부재에서 공급되는 보강섬유가 상기 수직 지지대에 가이딩되어 상기 수지함침부재로 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 레일프레임의 길이방향을 따라 레일이 형성되고, 각각의 상기 수직지지대에서 상기 레일프레임과 마주보는 단부에는 상기 레일을 따라 슬라이딩 되도록 레일홈이 형성되는 브라켓이 구비되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 브라켓에서 상기 레일프레임의 측방과 맞닿는 위치에는 롤러가 장착되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 다수 개의 상기 수직지지대는 플랙시블하게 형성되는 연결부에 의하여 상호 연결되어 있어, 상기 다수 개의 수직지지대 중 어느 한 수직지지대의 이동에 의하여 다른 한 수직지지대가 상기 레일프레임 상에서 슬라이딩 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 각각의 상기 수직지지대는 그 길이방향을 따라 관통홀이 형성되되, 상기 관통홀에 동일 간격으로 다수 개의 공간부가 형성되어, 각각의 상기 공간부에 각각의 상기 보강섬유가 삽입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 관통홀의 길이방향을 따라 나사산 형상의 코일부가 고정되며, 상기 코일부 내부 길이방향을 따라 한 쌍의 가이딩바가 서로 이격되면서 삽입되고, 한 쌍의 상기 가이딩바의 서로 이격되어 형성되는 공간이 상기 코일부에 의하여 다수 개의 상기 공간부로 구획되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 수지함침부재는 상기 멘드릴의 길이방향을 따라 상기 수지함침조를 이동시키는 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 이동부는 상기 레일프레임을 따라 슬라이딩 이동되며, 다수 개의 상기 수직지지대 중 상기 섬유공급부재와 가장 멀리 떨어진 안내 수직지지대는 상기 이동부를 따라 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 안내 수직지지대와 상기 이동부를 상호 연결시키는 연결프레임을 더 포함하며, 상기 안내 수직지지대의 이동에 의하여 상기 이동부가 이동되거나, 상기 이동부의 이동에 의하여 상기 안내 수직지지대가 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 수지함침부재는, 상기 수직지지대에서 가이딩되는 보강섬유를 상기 수지함침조로 안내하도록 상기 안내 수직지지대와 상기 수지함침조 사이에 위치되는 섬유안내부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 수지함침부재는, 상기 레일프레임과 수평하게 이격 설치되는 이동프레임을 더 포함하고, 상기 이동부는 상기 이동프레임을 따라 슬라이딩 이동되며, 다수 개의 상기 수직지지대 중 상기 섬유공급부재와 가장 멀리 떨어진 안내 수직지지대가 상기 이동부를 따라 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 수지함침부재는, 상기 수직지지대에서 가이딩되는 보강섬유를 상기 수지함침조로 안내하도록 상기 수지함침조와 상기 안내 수직지지대 사이에 위치되는 섬유안내부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
또한, 상기 수지함침부재는, 상기 안내 수직지지대와 상기 이동부를 상호 연결시키는 연결프레임을 더 포함하며, 상기 안내 수직지지대의 이동에 의하여 상기 이동부가 이동되거나, 상기 이동부의 이동에 의하여 상기 안내 수직지지대가 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 보강섬유가 캐리어 부재에 가이드 되면서 수지함침부재로 공급되므로, 각각의 보빈과 수지함침부재의 길이에 따른 보강섬유의 처지는 정도가 서로 다르지 않게 되며, 이에 따라 각각의 보빈에서 수지함침부재로 공급되는 보강섬유의 텐션이 일정하게 유지되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 보강섬유가 캐리어 부재에 가이드 되면서 수지함침부재로 공급되므로, 보강섬유가 끊어지지 않도록 구성되며, 보강섬유가 바닥에 닿지 않게 되어, 보강섬유가 오염되지 않도록 구성되는 효과가 있다.
도 1은 종래 필라멘트 와인딩 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 수직지지대를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 수지함침부재를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 멘드릴에 액상수지가 함침된 보강섬유가 권선되는 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 멘드릴에 액상수지가 함침된 보강섬유가 권선된 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 수직지지대를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 멘드릴에 액상수지가 함침된 보강섬유가 권선되는 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 멘드릴에 액상수지가 함침된 보강섬유가 권선된 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치를 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 보강섬유(15)가 공급되는 섬유공급부재(10)와, 보강섬유(15)를 후술하는 수지함침부재(40)로 이동시키는 캐리어 부재(20)와, 캐리어 부재(20)에 가이딩 되면서 이동된 보강섬유(15)에 수지를 함침시키는 수지함침부재(40)와, 수지함침부재(40)에 의하여 수지가 함침된 보강섬유(15)가 권선되는 멘드릴(60)을 포함하여 구성된다.
섬유공급부재(10)는 유리섬유, 탄소섬유 등으로 구성되는 보강섬유(15)를 공급하는 통상적인 것으로, 다수 개가 적층되는 선반(11)과, 상기 선반(11)에 설치되는 다수 개의 보빈(12)과, 상기 보빈(12)에 권취되는 보강섬유(15)를 포함하여 구성된다. 본 발명의 일 실시예에서는 10 내지 100 가닥의 보강섬유(15)가 사용되며, 보빈(12)은 사용되는 보강섬유(15)의 가닥수 만큼 구비될 수 있다.
캐리어 부재(20)는 섬유공급부재(10)에서 공급되는 보강섬유(15)가 동일한 텐션을 유지하면서 수지함침부재(40)로 이동되도록 하는 것으로, 레일프레임(24), 지지프레임(22) 및 수직지지대(30)를 포함하여 구성된다.
레일프레임(24)은 섬유공급부재(10)의 일측에 길이방향으로 길게 형성되며, 그 길이는 멘드릴(60)의 길이에 대응되도록 구성된다. 그리고 레일프레임(24)의 길이방향 상단을 따라 후술하는 수직지지대(30)가 슬라이딩 이동되도록 레일(26)이 형성된다. 그리고 지지프레임(22)은 레일프레임(24)이 지면에서 상방으로 이격 위치되도록 레일프레임(24)을 지지한다.
수직지지대(30)는 레일프레임(24)과 수직으로 연결되되, 레일프레임(24)을 따라 슬라이딩 이동되는 것으로, 다수 개로 구성된다. 그리고 다수 개의 수직지지대(30) 중, 상기 섬유공급부재(10)에서 가장 멀리 떨어진 수직지지대(30)를 안내 수직지지대(31)로 구분하고, 안내 수직지지대(31)를 제외한 나머지 수직지지대(30)를 이동 수직지지대(31')로 구분한다. 여기서 이동 수직지지대(31')의 개수는 레일프레임(24)의 길이에 따라 하나 또는 다수 개로 구성될 수 있다. 수직지지대(30)의 구체적인 형상은 하기 도 3에서 설명하기로 한다.
그리고 각각의 수직지지대(30)는 연결부(38)에 의하여 상호 연결되어 있어, 다수 개의 수직지지대(30) 중 어느 한 수직지지대(30)의 이동에 의하여 다른 수직지지대(30)가 모두 이동될 수 있다.
그리고 섬유공급부재(10)에서 공급되는 보강섬유(15)가 다수 개의 수직지지대(30)에 가이드되면서 수지함침부재(40)로 이동되는바, 보강섬유(15)의 텐션이 일정하게 유지될 수 있으며, 이는 하기 도 5에서 설명하기로 한다.
수지함침부재(40)는 캐리어 부재(20)에서 이동된 보강섬유(15)에 수지를 함침시키는 것으로, 캐리어 부재(20)의 레일프레임(24)과 수평하게 이격 설치되는 이동프레임(42)과, 상기 이동프레임(42)을 따라 슬라이딩 이동되되, 안내 수직지지대(31)와 동일하게 이동되는 이동부(44)와, 이동부(44)와 안내 수직지지대(31)를 상호 연결시켜서 이동부(44)의 이동에 따라 안내 수직지지대(31)가 이동되도록 하는 연결프레임(48)과, 상기 이동부(44)에 연결되며 수지를 수용하고 있는 수지함침조(50)를 포함하여 구성된다. 상기 수지함침부재(40)는 하기 도 4에서 다시 설명하기로 한다.
멘드릴(60)은 성형품의 길이에 대응되도록 길이방향으로 길게 형성되며, 그 내부 길이방향을 따라 회전축(62)이 삽입된다. 그리고 회전축(62)의 회전에 의하여 멘드릴(60)의 외주연에 적절한 두께로 수지함침부재(40)에서 공급되는 보강섬유(15)가 권선되어 성형품이 제작된다. 그리고 성형품이 완성되면, 수지를 경화시키고, 경화가 마무리되면, 통상의 탈형방법을 통하여 멘드릴(60)에서 성형품을 분리한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 수직지지대를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 수직지지대(30)는 레일프레임(24)에 수직으로 연결되어 슬라이딩 이동되도록 구성되는 것으로, 다수 개의 이동 수직지지대(31': 도 3의 a 도시)와, 하나의 안내 수직지지대(31: 도 3의 b 도시)를 포함한다. 그리고 안내 수직지지대(31)에는 연결프레임(48)과 연결되도록 결합부(32e)가 구비된 것을 제외하고는 이동 수직지지대(31')와 동일하게 구성되므로, 결합부(32e)를 제외한 안내 수직지지대(31)와 이동 수직지지대(31')의 공통적인 구성은 같이 설명하기로 한다.
상기 수직지지대(30)는 길이방향으로 길게 형성되며, 그 길이방향을 따라 관통홀(33)이 형성되어, 관통홀(33)에 보강섬유(15)가 삽입되도록 구성된다. 그리고 관통홀(33)에는 삽입되는 보강섬유(15)의 간격이 일정하게 조절되도록 간격조절부(34)가 구비된다. 간격조절부(34)는 나사선 형상으로 형성되며 관통홀(33)의 길이방향을 따라 장착되는 코일부(35)와, 상기 코일부(35) 내부 길이방향을 따라 서로 이격되도록 삽입되는 한 쌍의 가이딩바(36a, 36b)를 포함하여 구성된다. 그리고 한 쌍의 가이딩바(36a, 36b)의 서로 이격된 공간에는 나사선 형성으로 형성되는 코일부(35)에 의하여 일정 간격으로 다수 개의 공간부(37)가 형성되며, 각각의 공간부(37)에 섬유공급부재(10)에서 공급되는 보강섬유(15)가 하나씩 또는 다수 개 씩 관통되므로, 섬유공급부재(10)에서 공급되는 다수의 보강섬유(15)가 한쪽으로 엉키지 않고 가지런하게 정돈되도록 구성된다.
그리고 안내 수직지지대(31)와 이동 수직지지대(31')에서 레일프레임(24)과 마주보는 단부에는 각각 브라켓(32, 32')이 장착된다. 브라켓(32, 32')은 수직지지대(30)가 레일프레임(24)에서 슬라이딩 되도록 하기 위한 것으로, 'ㄱ' 형상으로 절곡 형성되며, 그 외측방은 수직지지대(30)의 단부에 고정된다.
그리고 브라켓(32, 32')의 내부 상방에 레일프레임(24)의 레일(26)과 대응되는 레일홈(32a)이 형성되어, 브라켓(32, 32')이 레일프레임(24)의 레일(26)을 따라 슬라이딩 이동되며, 브라켓(32, 32')의 이동에 의하여 수직지지대(30)가 레일프레임(24)을 따라 이동되도록 구성된다. 그리고 브라켓(32, 32')의 상방 외측으로 연결부(38)가 고정되기 위한 고리 형상의 고정부(32d)가 형성된다.
그리고 브라켓(32, 32')의 내부에서 레일프레임(24)의 측방과 대응되는 내측방에 지지부(32b)가 돌출형성되고, 지지부(32b)의 단부에 롤러(32c)가 장착되어, 브라켓(32, 32')이 레일프레임(24)을 따라 슬라이딩 이동될 때, 롤러(32c)가 레일프레임(24)에 맞닿으면서 회전되어, 수직지지대(30)가 부드럽게 슬라이딩 되도록 구성된다.
한편, 안내 수직지지대(31: 도 3의 b)에 장착되는 브라켓(32)에는 결합부(32e: 도 3의 b)가 더 포함된다. 결합부(32e)는 연결프레임(48)의 단부가 삽입 결합되기 위한 것으로, 연결프레임(48)의 단부가 삽입되도록 형성된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 수지함침부재를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 수지함침부재(40)는 캐리어 부재(20)에서 가이드된 보강섬유(15)를 수지에 함침시키는 것으로, 이동프레임(42), 이동부(44), 연결프레임(48), 섬유안내부 및 수지함침조(50)를 포함하여 구성된다.
이동프레임(42)은 레일프레임(24)과 수평하게 이격 설치되며 그 길이는 멘드릴(60)의 길이에 대응되도록 구성된다.
이동부(44)는 이동프레임(42)을 감싸도록 형성되어, 이동프레임(42)을 따라 슬라이딩 이동되도록 구성된다. 그리고 이동부(44)에서 이동프레임(42)과 맞닿는 위치에는 롤러(45)가 장착되어, 이동부(44)가 이동프레임(42)에서 부드럽게 슬라이딩 되도록 구성된다. 그리고 이동프레임(42)의 길이방향을 따라 컨베이어 밸트(43:도 2 도시)가 설치되고, 상기 컨베이어 벨트(43)에 이동부(44)가 연결되어, 컨베이어 벨트(43)의 회전에 의하여 이동부(44)가 이동프레임(42)에서 이동되도록 구성될 수 있다. 이는 일 실시예에 불과한 것으로, 이외에, 이동부(44) 자체에 구동수단이 장착되어 이동부(44)가 이동프레임(42)에서 이동되도록 구성될 수도 있다.
연결프레임(48)은 이동부(44)와 안내 수직지지대(31)를 상호 연결시키는 것으로, 연결프레임(48)의 일측은 이동부(44)에 장착되고 타측은 안내 수직지지대(31)의 브라켓(32)에 형성된 결합부(32e)에 삽입 결합된다. 그리고 이동부(44)의 이동에 따라 연결프레임(48)이 안내 수직지지대(31)의 브라켓(32)을 이동시켜서, 안내 수직지지대(31)가 이동부(44)와 동시에 이동되도록 구성된다.
상기 섬유안내부는 수직지지대(30)의 안내 수직지지대(31)에서 가이딩되는 보강섬유(15)를 수지함침조(50)로 안내하는 것으로, 제 1 섬유안내부(46b)와 제 2 섬유안내부(47b)를 포함한다.
제 1 섬유안내부(46b)는 이동부(44)의 상단에서 안내 수직지지대(31)와 대면되는 위치에 형성되는 제 1 지지대(46a)와 연결되어 있다. 이러한 제 1 섬유안내부(46b)는 안내 수직지지대(31)와 동일 선상 또는 그보다 위나 아래에 위치되되, 안내 수직지지대(31)에서 브라켓(32)이 장착되지 않은 외측을 기준으로 45°로 비스듬하게 위치된다.
그리고 제 1 섬유안내부(46b)는 안내 수직지지대(31)와 동일한 길이로 형성되며, 그 길이방향을 따라 수직지지대(30)에 구비되는 간격조절부(34)와 동일한 구조의 제 1 간격조절부(46c)가 장착된다. 그리고 제 1 간격조절부(46c)에 안내 수직지지대(31)에서 안내되는 보강섬유(15)가 각각 대응 삽입되어, 보강섬유(15)가 일정한 간격으로 수지함침조(50) 방향으로 유도된다. 제 1 섬유안내부(46b)의 제 1 간격조절부(46c)에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제 2 섬유안내부(47b)는 제 1 섬유안내부(46b)와 동일한 길이로 형성되며, 이동부(44)에서 제 1 섬유안내부(46b)의 수직 하단에 제 2 섬유안내부(47b)를 지지하기 위한 제 2 지지대(47a)가 형성되고, 제 2 지지대(47a)에 제 2 섬유안내부(47b)가 연결된다.
이러한 제 2 섬유안내부(47b)는 안내 수직지지대(31)에서 브라켓(32)이 장착되지 않은 외측을 기준으로 90°로 위치되어, 안내 수직지지대(31)에서 공급되는 보강섬유(15)가 제 1 섬유안내부(46b)를 지나, 제 2 섬유안내부(47b)로 안내되면서 그 방향이 90°로 바뀌게 된다. 그리고 제 2 섬유안내부(47b)에도 제 1 섬유안내부(46b)와 마찬가지로 보강섬유(15)를 일정한 간격으로 유지하도록 하는 제 2 간격조절부(47c)가 형성된다. 상기 제 2 간격조절부(47c)는 안내 수직지지대(31)에 구비되는 간격조절부(34)와 동일하게 구성될 수 있다.
수지함침조(50)는 내부에 액상 수지를 수용하고 있으며, 이동부(44)와 마주보는 상부는 개방되도록 구성된다. 그리고 이동부(44)에서 하방으로 돌출되는 지지대(52)에 수지함침조(50)가 연결되어, 수지함침조(50)가 이동부(44)를 따라 이동되도록 구성된다. 여기서 상기 액상수지는 일반적인 함침용 수지들을 사용하는데, 대표적인 예로는 에폭시계, 비닐에스테르계, 불포화 폴리에스테르계 등의 함침용 수지를 사용할 수 있다.
그리고 제 2 섬유안내부(47b)에서 공급되는 보강섬유(15)가 수지함침조(50)의 액상 수지에 함침되며, 이를 위하여 수지함침조(50) 내부에는 제 1 가이드바(54)와 제 2 가이드바(54')가 구비된다.
제 1 가이드바(54)와 제 2 가이드바(54')는 보강섬유(15)가 수지함침조(50)의 액상 수지에 함침되도록 가이드하는 것으로, 먼저, 제 1 가이드바(54)는 수지함침조(50) 내부에서 제 2 섬유안내부(47b)의 수직 하방에 장착되되, 제 2 섬유안내부(47b)와 수평하게 위치된다. 그리고 제 2 가이드바(54')는 수지함침조(50) 내부에서 멘드릴(60) 방향에 위치되되, 제 1 가이드바(54)와 수평하게 위치된다.
그리고 제 1 가이드바(54)와 제 2 가이드바(54')의 길이는 제 2 섬유안내부(47b)의 길이와 대응되도록 형성되고, 제 2 섬유안내부(47b)에서 공급되는 보강섬유(15)의 간격을 일정하게 유지하도록 제 1 가이드바(54)와 제 2 가이드바(54')의 길이방향을 따라 다수 개의 간격조절돌기(54a, 54a')가 형성된다. 그리고 각각의 간격조절돌기(54a, 54a') 사이사이에 각각의 보강섬유(15)가 삽입되어, 전체 보강섬유(15)의 간격이 조절되도록 구성된다.
이처럼 캐리어 부재(20)에서 가이드된 보강섬유(15)는 수지함침부재(40)를 통하여 그 간격이 일정하게 조절되면서 액상수지에 함침되며, 이렇게 함침된 보강섬유(15)는 멘드릴(60)에 권선되어, 성형품이 완성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 작용에 대하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 멘드릴에 액상수지가 함침된 보강섬유가 권선되는 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 보빈(12)에 감겨진 보강섬유(15)를 캐리어 부재(20)를 사용하여 동일한 텐션으로 수지함침조(50)로 유도하도록 함으로써, 보강섬유(15)의 텐선 제어(Tension Control)가 가능하도록 하는 것이다.
이를 위하여, 먼저, 캐리어 부재(20)의 안내 수직지지대(31)를 섬유공급부재(10)의 반대쪽으로 이동시킨다. 그러면 연결부(38)에 의하여 안내 수직지지대(31)와 연결된 이동 수직지지대(31')가 섬유공급부재(10)의 반대쪽으로 이동되어, 안내 수직지지대(31)와 다수 개의 이동 수직지지대(31')가 연결부(38)의 길이만큼 서로 이격 위치된다.
그리고 섬유공급부재(10)의 각각의 보빈(12)에 구비된 각각의 보강섬유(15)는 캐리어 부재(20)의 다수 개의 이동 수직지지대(31') 및 안내 수직지지대(31)를 지나, 수지함침부재(40)의 제 1 섬유안내부(46b)와 제 2 섬유안내부(47b)를 거쳐 수지함침조(50)의 제 1 가이드바(54)와 제 2 가이드바(54')에 가이딩 되어, 수지함침조(50)의 액상수지에 함침된다. 이렇게 함침된 보강섬유(15)는 멘드릴(60)로 공급되어, 멘드릴(60)의 외주연에 적당한 두께로 권선된다.
이처럼 보빈(12)에 구비된 보강섬유(15)는 캐리어 부재(20)에 가이드 되면서 수지함침부재(40)로 공급되므로, 각각의 보빈(12)과 수지함침부재(40)의 길이에 따른 보강섬유(15)의 처지는 정도가 서로 다르지 않게 되며, 이에 따라 각각의 보빈(12)에서 공급되는 보강섬유(15)의 텐션이 일정하게 유지되도록 구성된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 멘드릴에 액상수지가 함침된 보강섬유가 권선된 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 도 5에서 액상섬유에 함침된 보강섬유(15)가 멘드릴(60)에 공급되면, 멘드릴(60)이 회전되면서, 멘드릴(60)의 일측 즉, 섬유공급부재(10)의 반대쪽에 보강섬유(15)가 권선되기 시작한다. 그리고 사용자가 원하는 두께로 멘드릴(60)의 일측에 보강섬유(15)가 권선되면, 이동부(44)가 이동프레임(42)을 타고 멘드릴(60)의 타측 즉, 섬유공급부재(10) 방향으로 이동되어, 멘드릴(60)의 일측에서 타측까지 보강섬유(15)가 일정한 두께로 권선된다.
이때, 안내 수직지지대(31)와 이동부(44)는 연결프레임(48)에 의하여 상호 연결되어 있으므로, 안내 수직지지대(31)가 이동부(44)를 따라 이동되도록 구성된다. 그리고 이동부(44)를 따라 이동되는 안내 수직지지대(31)는 이동 수직지지대(31')를 섬유공급부재(10) 방향으로 밀게 되어, 안내 수직지지대(31)와 이동 수직지지대(31')가 이동부(44)를 따라 이동되면서, 섬유공급부재(10) 방향으로 이동되도록 구성된다.
그리고 보강섬유(15)는 안내 수직지지대(31)와 이동 수직지지대(31')에 가이드되면서 이동되므로, 캐리어 부재(20)에서 수지함침부재(40)로 공급되는 보강섬유(15)의 텐션이 일정하게 유지되도록 구성된다. 또한, 보강섬유(15)가 캐리어 부재(20)에 가이드 되면서 수지함침부재(40)로 공급되므로, 보강섬유(15)가 끊어지지 않도록 구성되며, 보강섬유(15)가 바닥에 닿지 않게 되어, 보강섬유(15)가 오염되지 않도록 구성되는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 수직지지대를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 상기 제 1 실시예에서 이동프레임(42: 도 2 도시)에 레일(26')이 형성되어, 레일프레임(24')으로 구성되고, 제 1 실시예의 레일프레임(24: 도 2 도시)은 삭제되도록 구성된다. 즉, 제 2 실시예의 레일프레임(24')이 제 1 실시예의 이동프레임(42) 역할과 레일프레임(24) 역할을 동시에 하도록 구성되는 것이다.
이를 상세하게 설명하면, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 보강섬유(15)가 공급되는 섬유공급부재(10)와, 보강섬유(15)를 수지함침부재(40')로 이동시키는 캐리어 부재(20')와, 캐리어 부재(20')에 가이딩 되면서 이동된 보강섬유(15)에 수지를 함침시키는 수지함침부재(40')와, 수지함침부재(40')에 의하여 수지가 함침된 보강섬유(15)가 권선되는 멘드릴(60)을 포함하여 구성된다.
섬유공급부재(10)는 유리섬유, 탄소섬유 등으로 구성되는 보강섬유(15)를 공급하는 통상적인 것으로, 다수 개가 적층되는 선반(11)에 보빈(12)이 설치되고, 보빈(12)에 보강섬유(15)가 권취되도록 구성된다.
캐리어 부재(20')는 섬유공급부재(10)에서 공급되는 보강섬유(15)가 동일한 텐션을 유지하면서 수지함침부재(40')로 이동되도록 하는 것으로, 레일프레임(24'), 지지프레임(22') 및 수직지지대(30')를 포함하여 구성된다.
레일프레임(24')은 섬유공급부재(10)의 일측에 길이방향으로 길게 형성되며, 그 길이는 멘드릴(60)의 길이에 대응되도록 구성된다. 그리고 레일프레임(24')의 길이방향 측부를 따라 수직지지대(30')가 슬라이딩 이동되도록 레일(26')이 형성된다. 그리고 지지프레임(22')은 레일프레임(24')이 지면에서 상방으로 이격 위치되도록 레일프레임(24')을 지지한다.
수직지지대(30')는 레일프레임(24')과 수직으로 연결되되, 레일프레임(24')을 따라 슬라이딩 이동되는 것으로, 다수 개로 구성된다. 그리고 다수 개의 수직지지대(30') 중, 상기 섬유공급부재(10)에서 가장 멀리 떨어진 수직지지대(30')를 안내 수직지지대(31)로 구분하고, 안내 수직지지대(31)를 제외한 나머지 수직지지대(30')를 이동 수직지지대(31')로 구분한다. 여기서 이동 수직지지대(31')의 개수는 레일프레임(24')의 길이에 따라 하나 또는 다수 개로 구성될 수 있다. 수직지지대(30')의 구체적인 형상은 하기 도 8에서 설명하기로 한다.
그리고 각각의 수직지지대(30')는 연결부(38')에 의하여 상호 연결되어 있어, 다수 개의 수직지지대(30') 중 어느 한 수직지지대(30')의 이동에 의하여 다른 수직지지대(30')가 모두 이동될 수 있다.
그리고 섬유공급부재(10)에서 공급되는 보강섬유(15)가 다수 개의 수직지지대(30')에 가이드되면서 수지함침부재(40')로 이동되는바, 보강섬유(15)의 텐션이 일정하게 유지될 수 있다.
수지함침부재(40')는 캐리어 부재(20')에서 이동된 보강섬유(15)에 수지를 함침시키는 것으로, 캐리어 부재(20')의 레일프레임(24')을 따라 슬라이딩 이동되되, 안내 수직지지대(31)와 동일하게 이동되는 이동부(44')와, 이동부(44')와 안내 수직지지대(31)를 상호 연결시켜서 이동부(44')의 이동에 따라 안내 수직지지대(31)가 이동되도록 하는 연결프레임(48')과, 상기 이동부(44')에 연결되며 수지를 수용하고 있는 수지함침조(50)를 포함하여 구성된다.
이동부(44')는 레일프레임(24')을 감싸도록 형성되어, 레일프레임(24')의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동되도록 구성된다. 그리고 이동부(44')에서 레일프레임(24')과 맞닿는 위치에는 롤러(45)가 장착되어, 이동부(44')가 레일프레임(24')에서 부드럽게 슬라이딩 되도록 구성된다. 그리고 레일프레임(24')의 상측 길이방향을 따라 컨베이어 밸트(43')가 설치되고, 상기 컨베이어 벨트(43')에 이동부(44')가 연결되어, 컨베이어 벨트(43')의 회전에 의하여 이동부(44')가 레일프레임(24')에서 이동되도록 구성될 수 있다. 이는 일 실시예에 불과한 것으로, 이외에, 이동부(44') 자체에 구동수단(미도시)이 장착되어 이동부(44')가 레일프레임(24')에서 이동되도록 구성될 수도 있다.
연결프레임(48')은 이동부(44')와 안내 수직지지대(31)를 상호 연결시키는 것으로, 연결프레임(48')의 일측은 이동부(44')에 장착되고 타측은 안내 수직지지대(31)의 후술하는 브라켓(39: 도 8의 b 도시)에 형성된 결합부(39c: 도 8의 b 도시)에 삽입 결합된다. 그리고 이동부(44')의 이동에 따라 연결프레임(48')이 안내 수직지지대(31)를 이동시켜서, 안내 수직지지대(31)가 이동부(44')와 동시에 이동되도록 구성된다.
상기 섬유안내부는 수직지지대(30')의 안내 수직지지대(31)에서 가이딩되는 보강섬유(15)를 수지함침조(50)로 안내하는 것으로, 제 1 섬유안내부(46b)와 제 2 섬유안내부(47b)를 포함한다. 이들, 제 1 섬유안내부(46b)와 제 2 섬유안내부(47b)는 상기 제 1 실시예와 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
수지함침조(50)는 내부에 액상 수지를 수용하고 있으며, 지지대(52)에 의하여 이동부(44')와 연결되도록 구성되어, 수지함침조(50)가 이동부(44')를 따라 이동되도록 구성된다. 상기 수지함침조(50) 또한, 상기 제 1 실시예와 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
멘드릴(60)은 성형품의 길이에 대응되도록 길이방향으로 길게 형성되며, 그 내부 길이방향을 따라 회전축(62)이 삽입된다. 그리고 회전축(62)의 회전에 의하여 멘드릴(60)의 외주연에 적절한 두께로 수지함침부재(40')에서 공급되는 보강섬유(15)가 권선되어 성형품이 제작된다. 그리고 성형품이 완성되면, 수지를 경화시키고, 경화가 마무리되면, 통상의 탈형방법을 통하여 멘드릴(60)에서 성형품을 분리한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 수직지지대를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 수직지지대(30')는 레일프레임(24')에 수직으로 연결되어 슬라이딩 이동되도록 구성되는 것으로, 다수 개의 이동 수직지지대(31': 도 8의 a 도시)와, 하나의 안내 수직지지대(31: 도 8의 b 도시)를 포함한다. 그리고 안내 수직지지대(31)에는 연결프레임(48')과 연결되도록 결합부(39c)가 구비된 것을 제외하고는 이동 수직지지대(31')와 동일하게 구성되므로, 결합부(39c)를 제외한 안내 수직지지대(31)와 이동 수직지지대(31')의 공통적인 구성은 같이 설명하기로 한다.
상기 수직지지대(30')는 길이방향으로 길게 형성되며, 그 길이방향을 따라 형성되는 관통홀(33)에 보강섬유(15)가 삽입되도록 구성된다. 그리고 관통홀(33)에는 삽입되는 보강섬유(15)의 간격이 일정하게 조절되도록 코일부(35)와, 한 쌍의 가이딩바(36a, 36b)와, 다수 개의 공간부(37)를 포함하는 간격조절부(34)가 구비된다. 상기 간격조절부(34)는 상기 제 1 실시예의 간격조절부(34: 도 3 도시)와 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고 안내 수직지지대(31)와 이동 수직지지대(31')에서 레일프레임(24')과 마주보는 단부에는 각각 브라켓(39, 39')이 장착된다. 브라켓(39, 39')은 수직지지대(30')가 레일프레임(24')에서 슬라이딩 되도록 하기 위한 것으로, 판형으로 형성되며, 그 내측방은 안내 수직지지대(31)와 이동 수직지지대(31')의 단부에 고정된다.
그리고 브라켓(39, 39')의 외측방에 레일프레임(24')의 레일(26')과 대응되는 레일홈(39a)이 형성되어, 브라켓(39, 39')이 레일프레임(24')의 레일(26')을 따라 슬라이딩 이동되며, 브라켓(39, 39')의 이동에 의하여 수직지지대(30')가 레일프레임(24')을 따라 이동되도록 구성된다. 그리고 브라켓(39, 39')의 하방으로 연결부(38')가 고정되기 위한 고리 형상의 고정부(39b)가 형성된다.
한편, 안내 수직지지대(31: 도 8의 b)에 장착되는 브라켓(39)에는 결합부(39c: 도 8의 b)가 더 포함된다. 결합부(39c)는 연결프레임(48')의 단부가 삽입 결합되기 위한 것으로, 연결프레임(48')의 단부가 삽입된다. 그리고 이동부(44')의 이동에 의하여, 이동부(44')와 연결된 연결프레임(48')이 브라켓(39)을 이동시키도록 구성되며, 상기 브라켓(39)의 이동에 의하여 안내 수직지지대(31)가 레일(26')을 타고 이동되도록 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 작용에 대하여 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 멘드릴에 액상수지가 함침된 보강섬유가 권선되는 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 보빈(12)에 감겨진 보강섬유(15)를 캐리어 부재(20')를 사용하여 동일한 텐션으로 수지함침조(50)로 유도하도록 함으로써, 보강섬유(15)의 텐선 제어(Tension Control)가 가능하도록 하는 것이다.
이를 위하여, 먼저, 이동부(44')를 이동시켜서, 캐리어 부재(20')의 안내 수직지지대(31)를 섬유공급부재(10)의 반대쪽으로 이동시킨다. 그러면 연결부(38')에 의하여 안내 수직지지대(31)와 연결된 이동 수직지지대(31')가 섬유공급부재(10)의 반대쪽으로 이동되어, 안내 수직지지대(31)와 다수 개의 이동 수직지지대(31')가 연결부(38')의 길이만큼 상호 이격 위치된다.
그리고 섬유공급부재(10)에 구비된 보강섬유(15)는 캐리어 부재(20')의 다수 개의 이동 수직지지대(31') 및 안내 수직지지대(31)를 지나, 수지함침부재(40')의 제 1 섬유안내부(46b)와 제 2 섬유안내부(47b)를 거쳐 수지함침조(50)의 액상수지에 함침된다. 그리고 이렇게 함침된 보강섬유(15)는 멘드릴(60)로 공급되어, 멘드릴(60)의 외주연에 적당한 두께로 권선된다.
이처럼 보빈(12)에 구비된 보강섬유(15)는 캐리어 부재(20')에 가이드 되면서 수지함침부재(40')로 공급되므로, 각각의 보빈(12)과 수지함침부재(40')의 길이에 따른 보강섬유(15)의 처지는 정도가 서로 다르지 않게 되며, 이에 따라 각각의 보빈(12)에서 공급되는 보강섬유(15)의 텐션이 일정하게 유지되도록 구성된다.
도 10은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 멘드릴에 액상수지가 함침된 보강섬유가 권선된 상태를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 상기 도 9에서 액상섬유에 함침된 보강섬유(15)가 멘드릴(60)에 공급되면, 멘드릴(60)이 회전되면서, 멘드릴(60)의 일측 즉, 섬유공급부재(10)의 반대쪽에 보강섬유(15)가 권선되기 시작한다. 그리고 사용자가 원하는 두께로 멘드릴(60)의 일측에 보강섬유(15)가 권선되면, 이동부(44')가 레일프레임(24')을 타고 멘드릴(60)의 타측 즉, 섬유공급부재(10) 방향으로 이동되어, 멘드릴(60)의 일측에서 타측까지 보강섬유(15)가 일정한 두께로 권선된다.
이때, 안내 수직지지대(31)와 이동부(44')는 연결프레임(48')에 의하여 상호 연결되어 있으므로, 안내 수직지지대(31)가 이동부(44')를 따라 이동되도록 구성된다. 이때, 안내 수직지지대(31)는 이동되면서 이동 수직지지대(31')를 섬유공급부재(10) 방향으로 밀게 되어, 안내 수직지지대(31)와 이동 수직지지대(31')가 섬유공급부재(10) 방향으로 이동되도록 구성된다.
그리고 여기서도 보강섬유(15)는 안내 수직지지대(31)와 이동 수직지지대(31')에 가이드되면서 이동되어, 캐리어 부재(20')에서 수지함침부재(40')로 공급되는 보강섬유(15)의 텐션이 일정하게 유지되도록 구성된다. 또한, 보강섬유(15)가 캐리어 부재(20')에 가이드되면서 수지함침부재(40')로 공급되므로, 보강섬유(15)가 끊어지지 않도록 구성되며, 보강섬유(15)가 바닥에 닿지 않게 되어, 보강섬유(15)가 오염되지 않도록 구성된다.
본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 섬유공급부재 11: 선반
12: 보빈 15: 보강섬유
20, 20': 캐리어 부재 22, 22': 지지프레임
24, 24': 레일프레임 26, 26': 레일
30, 30': 수직지지대 31: 안내 수직지지대
31': 이동 수직지지대 32, 32': 브라켓
32a:: 레일홈 32b: 지지부
32c: 롤러 32d: 고정부
32e: 결합부 33: 관통홀
34: 간격조절부 35: 코일부
36a, 36b: 가이딩바 37: 공간부
38: 연결부 39, 39': 브라켓
39a:: 레일홈 39b: 고정부
39c: 결합부 40, 40': 수지함침부재
42: 이동프레임 43, 43': 컨베이어밸트
44, 44': 이동부 45: 롤러
46a: 제 1 지지대 46b: 제 1 섬유안내부
46c: 제 1 간격조절부 47a: 제 2 지지대
47b: 제 2 섬유안내부 47c: 제 2 간격조절부
48: 연결프레임 50: 수지함침조
52: 지지대 54: 제 1 가이드바
54a: 간격조절돌기 54': 제 2 가이드바
54a': 간격조절돌기 60: 멘드릴
62: 회전축

Claims (13)

  1. 보강섬유가 공급되는 섬유공급부재;
    상기 보강섬유가 함침되도록 액상수지를 수용하고 있는 수지함침조를 포함하는 수지함침부재;
    상기 섬유공급부재와 상기 수지함침부재 사이에 위치되어, 상기 섬유공급부재에서 공급되는 보강섬유를 상기 수지함침부재로 안내하는 캐리어 부재; 및
    상기 수지함침조에 함침된 보강섬유가 권선되는 멘드릴을 포함하고,
    상기 캐리어 부재는 :
    상기 멘드릴과 수평하게 이격되며 길이방향으로 길게 설치되는 레일프레임; 및
    상기 레일프레임에 수직으로 연결되어 상기 레일프레임의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동되는 다수 개의 수직 지지대를 포함하고,
    상기 섬유공급부재에서 공급되는 상기 보강섬유가 상기 수직 지지대에 가이딩되어 상기 수지함침부재로 안내되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레일프레임의 길이방향을 따라 레일이 형성되고,
    각각의 상기 수직지지대에서 상기 레일프레임과 마주보는 단부에는 상기 레일을 따라 슬라이딩 되도록 레일홈이 형성되는 브라켓이 구비되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 브라켓에서 상기 레일프레임의 측방과 맞닿는 위치에는 롤러가 장착되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    다수 개의 상기 수직지지대는 플랙시블하게 형성되는 연결부에 의하여 상호 연결되어 있어,
    상기 다수 개의 수직지지대 중 어느 한 수직지지대의 이동에 의하여 다른 한 수직지지대가 상기 레일프레임 상에서 슬라이딩 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 수직지지대는 그 길이방향을 따라 관통홀이 형성되되, 상기 관통홀에 동일 간격으로 다수 개의 공간부가 형성되어,
    각각의 상기 공간부에 각각의 상기 보강섬유가 삽입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 관통홀의 길이방향을 따라 나사산 형상의 코일부가 고정되며, 상기 코일부 내부 길이방향을 따라 한 쌍의 가이딩바가 서로 이격되면서 삽입되고,
    한 쌍의 상기 가이딩바의 서로 이격되어 형성되는 공간이 상기 코일부에 의하여 다수 개의 상기 공간부로 구획되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지함침부재는 상기 멘드릴의 길이방향을 따라 상기 수지함침조를 이동시키는 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 레일프레임을 따라 슬라이딩 이동되며,
    다수 개의 상기 수직지지대 중 상기 섬유공급부재와 가장 멀리 떨어진 안내 수직지지대는 상기 이동부를 따라 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 안내 수직지지대와 상기 이동부를 상호 연결시키는 연결프레임을 더 포함하며,
    상기 안내 수직지지대의 이동에 의하여 상기 이동부가 이동되거나, 상기 이동부의 이동에 의하여 상기 안내 수직지지대가 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 수지함침부재는,
    상기 수직지지대에서 가이딩되는 보강섬유를 상기 수지함침조로 안내하도록 상기 안내 수직지지대와 상기 수지함침조 사이에 위치되는 섬유안내부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 수지함침부재는, 상기 레일프레임과 수평하게 이격 설치되는 이동프레임을 더 포함하고,
    상기 이동부는 상기 이동프레임을 따라 슬라이딩 이동되며,
    다수 개의 상기 수직지지대 중 상기 섬유공급부재와 가장 멀리 떨어진 안내 수직지지대가 상기 이동부를 따라 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수지함침부재는,
    상기 수직지지대에서 가이딩되는 보강섬유를 상기 수지함침조로 안내하도록 상기 수지함침조와 상기 안내 수직지지대 사이에 위치되는 섬유안내부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 수지함침부재는,
    상기 안내 수직지지대와 상기 이동부를 상호 연결시키는 연결프레임을 더 포함하며,
    상기 안내 수직지지대의 이동에 의하여 상기 이동부가 이동되거나, 상기 이동부의 이동에 의하여 상기 안내 수직지지대가 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160104271A (ko) * 2015-02-26 2016-09-05 한국건설기술연구원 Frp 보강근용 섬유꼬임방지 가이드 장치, 이를 이용한 frp 보강근 제작방법 및 그에 따라 제작된 frp 보강근
KR20170006890A (ko) 2015-07-10 2017-01-18 공석태 열경화성 수지 ｆｒｐ 파이프 제조 장치 및 방법
KR20170011564A (ko) 2015-07-23 2017-02-02 공석태 열경화성 수지 ｆｒｐ 프리프레그의 가압 장치 및 내부에 열선을 갖는 열경화성 수지 ｆｒｐ 파이프의 제조 방법
KR101924332B1 (ko) * 2017-09-15 2019-02-13 주식회사 유니테크 가로등 지주 제작장치
KR102184098B1 (ko) * 2020-08-11 2020-11-30 재단법인 한국탄소융합기술원 사각 와인딩 튜브 제조방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101520579B1 (ko) * 2014-03-19 2015-05-15 금오공과대학교 산학협력단 스트랜드 시편 제조용 자동 와인딩장치
KR102147369B1 (ko) * 2019-08-01 2020-08-24 킴텍(주) 복합재료 폴의 제조장치
KR102064927B1 (ko) * 2019-09-26 2020-03-02 (주)신아기계 스레드 탄소섬유 와인딩장치
KR102247198B1 (ko) * 2019-12-31 2021-04-30 한화솔루션 주식회사 필라멘트 와인딩 장치 및 필라멘트 와인딩 방법
KR102217830B1 (ko) * 2020-02-18 2021-02-19 일진복합소재 주식회사 필라멘트 와인딩 장치
KR102510168B1 (ko) * 2020-03-09 2023-03-15 킴텍 주식회사 장력 유지용 브레이크 또는 클러치가 필요 없는 복합재료 장치의 제조장치
CN114043712A (zh) * 2021-10-15 2022-02-15 镇江奥立特机械制造有限公司 一种多级智能柔性碳纤维制造传动设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0615028A (ja) * 1992-06-30 1994-01-25 Nittec Co Ltd パチンコ装置
JPH08267450A (ja) * 1995-03-30 1996-10-15 Sekisui Chem Co Ltd 繊維複合シートの製造方法
KR20010092456A (ko) * 1998-12-30 2001-10-25 휴스톤 로버트 엘 복합재료 가공품 제조를 위한 필라멘트 와인딩 방법과 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0615028A (ja) * 1992-06-30 1994-01-25 Nittec Co Ltd パチンコ装置
JPH08267450A (ja) * 1995-03-30 1996-10-15 Sekisui Chem Co Ltd 繊維複合シートの製造方法
KR20010092456A (ko) * 1998-12-30 2001-10-25 휴스톤 로버트 엘 복합재료 가공품 제조를 위한 필라멘트 와인딩 방법과 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160104271A (ko) * 2015-02-26 2016-09-05 한국건설기술연구원 Frp 보강근용 섬유꼬임방지 가이드 장치, 이를 이용한 frp 보강근 제작방법 및 그에 따라 제작된 frp 보강근
KR101662691B1 (ko) * 2015-02-26 2016-10-05 한국건설기술연구원 Frp 보강근용 섬유꼬임방지 가이드 장치 및 이를 이용한 frp 보강근 제작방법
KR20170006890A (ko) 2015-07-10 2017-01-18 공석태 열경화성 수지 ｆｒｐ 파이프 제조 장치 및 방법
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KR101924332B1 (ko) * 2017-09-15 2019-02-13 주식회사 유니테크 가로등 지주 제작장치
KR102184098B1 (ko) * 2020-08-11 2020-11-30 재단법인 한국탄소융합기술원 사각 와인딩 튜브 제조방법

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