KR101159224B1

KR101159224B1 - 원단 접합방법 및 방진필터

Info

Publication number: KR101159224B1
Application number: KR1020120031529A
Authority: KR
Inventors: 정정대
Original assignee: 정정대
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2012-07-03

Abstract

본 발명은 원단 접합방법에 관한 것으로, 상기 원단은 방진필터를 구성하는 필터지와 필터지 또는 필터지와 다른 원단이다. 통상적인 방법에서는 중첩된 원단 가장자리의 엠보싱 상에서 직접 커팅이 수행된다. 그러나 본 발명에서는 엠보싱에서 연장된 외측 평면부에서 커팅이 이루어진다. 그리고 이 공정은 금형 시스템에 의하여 언제나 일정하고 정밀하게 이루어진다. 따라서 접합부분의 절단면이 매끄럽게 처리되는 효과가 있으며, 또한 그 방법으로 제조된 방진필터는 절단면에서 원단의 박리현상이 쉽게 발생하지 않는 효과가 있다.

Description

원단 접합방법 및 방진필터 {Fabric joining method and dust proof filter}

본 발명은 원단의 접합방법 및 그 접합방법을 이용하여 제조된 방진필터에 관한 것이다.

본 발명에서 '원단'이라 함은 섬유, 직물, 부직포, 필터지 등의 명칭에 구애됨이 없이 가열, 압착하여 접합시킬 수 있는 모든 종류의 시트 재료를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 다만, 이하에서는 편의상 방진 필터를 구성하는데 사용되는 재료로서 기재될 것이다.

일반적으로 산업현장에서는 분진, 흄, 악취, 유독 개스 기타 작업자에게 유해한 요소들이 많이 발생하기 마련이다. 이때 작업자들은 방진 마스크를 착용하게 되는데, 여기에는 공기를 여과하는데 필요한 방진 필터가 적용되어 있다. 통상적으로 방진 필터에서는 필터재료로서 PE 또는 PP 필터지가 사용되며, 방취나 방독을 위하여 카본 필터지가 더 사용되기도 한다.

실제로 상기 방진 필터는 착탈식으로 또는 마스크 본체로써 제공되는데, 전자의 예가 대한민국 공개특허공보 제1989-16983호에, 후자의 예가 대한민국 공개특허공보 제2003-86215호에 개시되어 있다. 그리고 여기에서는 도 1 및 도 2에 각각 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 착탈식 방진 필터(1)는 2 이상의 필터지가 대면하여 적층되고 그 가장자리(7)가 접합되어 형성된 본체(2)와, 상기 본체(2)의 일측면에 고정되고 그로부터 돌출되는 원형 체결구(3)로 이루어진다.

도 2를 참조하면, 마스크 본체식 방진 필터(4)는 안면부 커버(5)와, 상기 커버(5)의 가장자리와 중첩된 가장자리(7)가 접합되는 링상의 접안시트(6)로 이루어진다. 이 도면은 접합 후, 뒤집어 처리한 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 특허에서 '접합'은 알려진 초음파 장치에서 가열 및 압착을 통하여 수행되며, 최근의 제품에는 압착 과정에서 원단 간의 견고한 접합을 위한 엠보싱(8)이 연속으로 형성된다. 그리고 별도의 후공정에서 지저분하고 불필요한 끝 부분이 프레스 커터에 의해 절단 및 제거되고, 상기한 가장자리(7) 부분만 남게 되는 것이다. 이 도면에서, 부호 9는 절단선이다.

상기한 필터지, 접안시트 등을 포함한 원단은 이상의 방법으로 접합 및 절단되어 하나의 물품을 구성하게 된다. 그러나 문제는, 상기 가장자리(7)의 절단면이 거칠고 또한 그 면에서 원단 간에 박리 현상이 쉽게 발생한다는 것이다. 이는 절단 공정에서 대상 물품과 커터 간 정확하고 미세한 조정이 불가능하여, 편의상 엠보싱(8)의 대략 중간 부분을 절단하기 때문이다.

예컨대 제작된 최종 물품이 상기한 방진 필터라면, 박리된 부분을 통하여:

내부 카본 필터지로부터 카본 분말이 밖으로 떨어지고;

내부로는 오염 물질들이 침투할 수 있으며;

결과적으로, 이는 작업자의 건강을 해치는 요인이 된다.

이에 본 발명자는 실용신안등록 제452214호에서 가장자리(7)의 절단면을 'ㄷ'형 몰딩으로 처리하는 방법, 특허 제968768호에서 접안시트를 아예 합성수지로 처리하는 방법을 제안한 바 있다. 그러나 이 방법들은 재료비 및 생산비가 많이 들어 실제로 적용하기 어려운 불리한 측면이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이다. 본 발명의 목적은 대상 물품 상에서 커터의 위치가 언제나 일정하게 하고 이에 엠보싱의 외측에서 정밀한 평면 절단이 가능하도록 함으로써, 절단선 쪽에서 마감처리가 완벽하게 수행되어 원단 간에 박리 현상이 발생하지 않는 접합방법 및 그 방법을 이용한 방진필터를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 원단 접합방법은:

상부에는 지그의 이동방향으로 엠보싱-혼 프레스와 커팅 프레스를 설치하고, 하부에는 일측에 커터가 상향 돌출된 지그를 설치하는 금형 시스템 세팅단계;

상기 엠보싱-혼 프레스의 하측 지그 상에, 2 이상의 원단을 중첩 거치하는 작업 준비단계;

상기 엠보싱-혼 프레스가 하강하여, 하기 절단 후 얻어지는 물품의 가장자리를 가압하면서 표면에 내측 엠보싱부(26)를 형성하는 접합단계;

상기 지그가 커팅 프레스 측으로 이동하는 이동단계;

상기 커팅 프레스가 하강하면서 하부의 커터와 대응하여, 상기 엠보싱부에서 연장된 외측 평면부를 절단하는 마감단계;

를 포함하여 이루어진다.

물론, 상기 마감단계가 종료되면 상기 지그는 원위치로 이동 복귀하고, 접합이 완성된 물품이 지그로부터 분리될 것이다.

상기 원단은 방진필터를 구성하는 필터지와 필터지 또는 필터지와 다른 원단이다.

바람직하게, 상기 커팅 프레스는 엠보싱-혼 프레스를 중심으로 좌?우에 배치되며, 이때 상기 한 쌍의 지그가 좌?우로 동시에 이동한다. 이와 다르게, 상기 엠보싱-혼 프레스와 커팅 프레스는 한 라인에서 반복 배치될 수도 있다.

바람직하게, 상기 지그는 엠보싱-혼 프레스에 대응하는 엠보싱 지그이다. 또한, 상기 커팅 프레스는 상기 커터의 첨단에 대응하여 가열 및 가압할 수 있는 면을 가진 평면형-혼 프레스이다. 그리고, 상기 엠보싱-혼 프레스와 평면형-혼 프레스는 초음파 또는 고주파를 이용하는 프레스이다.

본 발명의 방진필터는:

필터지를 포함하여 2 이상의 원단을 가진 본체와, 상기 원단의 중첩된 가장자리 부분을 접합 및 절단하여 얻어진 접합부분을 포함하며;

상기 접합부분은:

상기 본체 쪽으로 형성된 내측 엠보싱부와;

상기 엠보싱부에서 단부 쪽으로 연장된 외측 평면부;

를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 엠보싱부는 접합부분의 상면과 하면에 대응 형성된다. 한편, 상기 평면부는 엠보싱부에 비하여 좁은 폭으로 형성된다.

상기 방진필터는 착탈식 또는 마스크 본체식 필터이다.

본 발명에 따른 원단 접합방법 및 방진필터는 중첩된 원단 가장자리의 엠보싱 상에서 직접 커팅이 수행되는 것이 아니라, 그 연장된 외측 평면부에서 커팅이 이루어진다. 그리고 이 공정은 언제나 일정하고 정밀하게 이루어진다. 따라서 접합부분의 절단면이 매끄럽게 처리되는 효과가 있으며, 또한 그 방법으로 제조된 방진필터는 절단면에서 원단의 박리현상이 쉽게 발생하지 않는 효과가 있다.

그리하여 결과적으로는 방진필터로부터 카본 분말 등이 탈락되거나 또는 외부에서 방진필터로 오염 물질이 들어오는 것을 막아주는 효과가 있다. 또한 상기 절단면 처리에 대한 부가수단이 필요하지 않으므로, 생산성 측면에서도 향상되는 효과가 있다.

도 1은 통상의 착탈식 방진 필터의 사시도.
도 2는 통상의 마스크 본체식 방진 필터의 사시도.
도 3은 도 1, 2의 가장자리 부분 확대 단면도.
도 4는 본 발명을 수행하기 위한 금형 시스템 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 원단 접합방법의 순서도.
도 6은 도 5의 방법으로 접합이 완성된 마스크 본체식 방진필터의 평면도.
도 7은 도 6 'A' 부분 확대도.

이상에 기재된 또는 기재되지 않은 본 발명 '원단 접합방법 및 방진필터'의 특징과 효과들은, 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명하는 실시예 기재를 통하여 더욱 명백해질 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명을 수행하기 위하여 구비되는 금형 시스템이 부호 10으로 표시되어 있다. 상기 시스템(10)은 상부 및 하부 구조를 갖는다. 즉, 상부에는 지그의 이동방향으로 엠보싱-혼 프레스(11)와 커팅 프레스(12)를 설치하고, 하부에는 일측에 커터(14)가 상향 돌출된 지그(13)를 설치한다. 상기 지그(13)는 하부에서 양 프레스(11,12) 간을 이동하도록 구성되어 있다.

본 실시예에서, 상기 커팅 프레스(12)는 엠보싱-혼 프레스(11)를 중심으로 좌?우에 배치되며, 상기 지그(13)는 두 대(13a,13b)가 한 쌍으로 구비되어 좌?우로 이동한다. 그리고 상기 프레스(11,12)들은 동시에 승?하강하며, 상기 지그(13a,13b)도 동시에 이동한다. 필요에 따라서는 하나씩의 프레스(11,12)와 하나의 지그(13)를 구비하여 한 방향으로만 이동하도록 설계될 수 있다. 다른 방식으로, 상기 엠보싱-혼 프레스(11)와 커팅 프레스(12)가 로터리 또는 직선 라인에서 교대로 반복 배치되고, 다수 배치된 지그(13)가 연속적으로 회전 또는 직선 이동하도록 설계될 수도 있을 것이다.

상기 지그(13)는 엠보싱-혼 프레스(11)에 대응하는 엠보싱 지그이다. 이는 가압시 강한 접합력을 제공하는데 효과적인 구성이다. 이 경우 상기 커터(14)는 지그(13) 표면 엠보싱의 단부측에, 그 표면 엠보싱 보다 높게 돌출되어 형성된다. 도면에서 나타낸 엠보싱의 크키나 간격은, 편의상 실제에 비하여 훨씬 확대하여 나타낸 것이다.

또한, 상기 커팅 프레스(12)는 상기 커터(14)의 첨단에 대응하여, 중첩 원단을 가열 및 가압할 수 있는 면을 가진 평면형-혼 프레스이다. 물론 엠보싱-혼 프레스(11)에 의하여 원단 가장자리 부분의 전 구간에 대해 가열 가압이 이루어지지만, 공정상 최종 커팅에 작용하는 상기 커팅 프레스(12)에서도 원단에 대한 가열 가압이 이루어지도록 하는 것이 좋다. 그리고, 상기 엠보싱-혼 프레스(11)와 평면형-혼 프레스(12)는 초음파 또는 고주파를 이용하는 가열 및 압착 프레스이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 원단 접합방법은 다음의 공정을 포함한다.

세팅단계

이 단계는 원단의 접합을 위하여, 기계적으로 상기한 금형 시스템(10)을 세팅하는 단계이다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에서 상기 커팅 프레스(12)는 엠보싱-혼 프레스(11)를 중심으로 좌?우에 배치되며, 이때 상기 지그(13)는 좌?우 교대로 이동하도록 세팅된다.

준비단계

이 단계는 상기 엠보싱-혼 프레스(11)는 하측 지그(13b) 상에, 2 이상의 원단을 중첩 거치하는 접합작업 준비단계이다. 본 실시예에서, 상기 원단은 방진필터(도 6의 20)를 구성하는 필터지와 필터지 또는 필터지와 다른 원단이다. 이 단계에서, 각 원단(도 6의 22,23)은 지그(13)에 형성된 고정구(도 6의 15) 등을 통하여 지그(13) 상에 고정된다. 이 단계는 우선, 두 개의 지그(13a,13b) 중 지그 13b에서 이루어진다.

접합단계

이 단계는 상기 엠보싱-혼 프레스(11)가 상기 중첩 원단(22,23)을 향해 하강하여, 하기 절단 후 얻어지는 물품의 가장자리를 가압하면서 표면에 내측 엠보싱부(도 7의 26)를 형성하는 단계이다. 부연 설명하면, 여기의 상세한 설명 및 청구항에 기재된 '가장자리'는 상기한 준비단계에서의 원단 자체의 가장자리가 아니라, 본 발명에서 '절단'이 완료되고 얻은 물품 예컨대 도 6의 방진필터(20)의 가장자리 부분을 의미하는 것임을 이해하여야 한다. 또한, '내측'은 후술하는 평면부(도 7의 27) 위치에 대응하는 상대적 개념이다.

이와 같이 엠보싱을 형성하고 나면, 상기 엠보싱-혼 프레스(11)는 상승하고, 다음 이동단계가 진행된다.

이동단계

이 단계는 상기 지그(13)가, 접합된 원단과 함께 적정 위치로 이동하는 단계이다. 이때 지그(13)는 우측으로 이동하는데, 구체적으로, 지그 13b는 13c의 위치로, 지그 13a은 13b의 위치로 이동한다.

이때 가운데 위치한 지그 13a 상에서는 상기한 '준비단계'가 동일하게 수행된다.

마감단계

이 단계는 상기 커팅 프레스(12)가 하강하면서 하부 커터(14)와 대응하여, 상기 엠보싱부에서 연장된 외측 평면부를 절단하는 단계이다. 절단된 평면부는 파지 처리되며, 가장자리 부분에서 남은 평면부(도 7의 27)의 폭은 실제로 1-2mm이다. 이 미세한 폭이 정밀하게 가공될 수 있는 것은, 상기 금형 시스템(10)에서 특히 지그(13)에 일체로 형성된 커터(14)의 영향으로 본다.

이와 같이 절단을 형성하고 나면, 상기 커팅 프레스(12)는 상승하고, 다시 반대방향의 '이동단계'가 진행된다.

분리단계

상기한 마감단계와 동시에, 가운데로 이동된 지그 13a에서는 상기한 접합단계가 수행되는 것이다. 이와 같이 절단이 완료되면, 커팅 프레스(12)가 상승하고, 상기 지그(13)는 원위치로 이동 및 복귀한다. 그러면, 접합이 완료된 물품이 그 지그(13b)로부터 분리될 것이며, 지그 13b에서는 다시 상기한 준비단계가 진행된다.

후공정

그리고 다음 공정에서 지그(13)는 처음의 반대방향인 좌측으로 이동하여 도 4의 위치가 되고, 다시 지그 13a에서 절단, 지그 13b에서 접합이 동시에 수행되는 것이다. 따라서 이러한 구조적 배치는 생산성 측면에서 다른 배치에 비하여 월등한 장점이 있다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 마감단계에서 절단된 마스크 본체식 방진필터가 부호 20으로 표시되어 있다. 상기 방진필터는 필터지를 포함하여 2 이상의 원단(22,23)을 가진 본체(21)와, 상기 원단(22,23)의 중첩된 가장자리를 접합 및 절단하여 얻어진 접합부분(24)을 포함한다. 부호 25는 상기 원단(22,23) 중 마감공정에서 절단되어 폐기되는 파지이다.

도면에서, 부호 13은 상기 금형 시스템(10)의 지그(13a,13b)이다.

본 발명에서, 상기 접합부분(24)은 상기 본체(21) 쪽으로 형성된 내측 엠보싱부(26)와, 상기 엠보싱부(26)에서 단부 쪽으로 연장된 외측 평면부(27)를 포함하여 이루어진다. 따라서 본 발명에서는 부호 28이 절단선이 된다. 강한 접합력을 제공하기 위하여 상기 엠보싱부(26)는 엠보싱(29)이 접합부분(24)의 상면과 하면에 대응 또는 교대로 형성된다(도 7 점선 참조). 엠보싱(29)은 뽀족하거나 둥근 모든 형태가 제한 없이 적용될 수 있다.

한편, 상기 평면부(27)는 엠보싱부(26)에 비하여 좁은 폭으로 형성되는데, 반대로 더 넓어지면 접합 단부의 접합력이 약해질 수가 있기 때문이다.

도면에서, 상기 방진필터는 마스크 본체식 방진필터이며, 도 2를 빌려쓰면, 원단 22는 안면부 커버이고 원단 23은 접안시트이다. 참고로, 이 경우 방진필터(20)는 접합부분(24)이 외부로 드러나지 않게 뒤집어서 완성한다. 이와 같이 본 실시예에서는 본 발명이 도 2와 같은 형태의 마스크 본체식 방진필터에 적용되는 것을 예시하였으나, 도 1과 같은 형태의 착탈식 방진필터에도 동일하게 적용될 수 있음은 당연하다.

다만, 상기 착탈식 방진필터는 접합부분(24)이 외부로 드러나는 상태 그대로 이용된다.

1. 착탈식 방진 필터
4. 마스크 본체식 방진 필터
10. 금형 시스템
11. 엠보싱-혼 프레스
12. 커팅 프레스 13,13a,13b. 지그
14. 커터 15. 고정구
20. 방진필터
21. 본체
22,23. 원단 24. 접합부분
25. 파지 26. 엠보싱부
27. 평면부 28. 절단선

Claims

상부에는 지그(13)의 이동방향으로 엠보싱-혼 프레스(11)와 커팅 프레스(12)를 설치하고, 하부에는 일측에 커터(14)가 상향 돌출된 지그(13)를 설치하는 금형 시스템(10) 세팅단계;
상기 엠보싱-혼 프레스(11)의 하측 지그(13) 상에, 2 이상의 원단(22,23)을 중첩 거치하는 작업 준비단계;
상기 엠보싱-혼 프레스(11)가 하강하여, 하기 절단 후 얻어지는 물품의 가장자리를 가압하면서 표면에 내측 엠보싱부(26)를 형성하는 접합단계;
상기 지그(13)가 커팅 프레스(12) 측으로 이동하는 이동단계;
상기 커팅 프레스(12)가 하강하면서 하부의 커터(14)와 대응하여, 상기 엠보싱부(26)에서 연장된 외측 평면부(27)를 절단하는 마감단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 접합방법.
제1항에 있어서,
상기 접합방법은: 상기 마감단계가 종료되면 상기 지그(13)는 원위치로 이동 복귀하고, 접합 완성물이 지그로부터 분리되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원단 접합방법.
제1항에 있어서,
상기 커팅 프레스(12)는 엠보싱-혼 프레스(11)를 중심으로 좌?우에 배치되며, 이때 한 쌍의 (13)가 동시에 좌?우로 이동하는 것을 특징으로 하는 원단 접합방법.
제1항에 있어서,
상기 엠보싱-혼 프레스(11)와 커팅 프레스(12)가 로터리 또는 직선 라인에서 교대로 반복 배치되고, 다수 배치된 지그(13)가 연속적으로 회전 또는 직선 이동하도록 설계된 것을 특징으로 하는 원단 접합방법.
제1항에 있어서,
상기 지그(13)는 엠보싱-혼 프레스(11)에 대응하는 엠보싱 지그이며, 상기 커터(14)는 지그(13) 표면 엠보싱의 단부측에, 그 표면 엠보싱 보다 높게 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 원단 접합방법.
제1항에 있어서,
상기 커팅 프레스(12)는 상기 커터(14)의 첨단에 대응하여 가열 및 가압할 수 있는 면을 가진 평면형-혼 프레스인 것을 특징으로 하는 원단 접합방법.
제1항에 있어서,
상기 커팅 프레스(12)는 평면형- 혼 프레스이며, 상기 엠보싱-혼 프레스(11)와 커팅 프레스(12)는 초음파 또는 고주파를 이용하는 프레스인 것을 특징으로 하는 원단 접합방법.
제1항 내지 제7항 중 한 항에 있어서,
상기 원단은 방진필터(20)를 구성하는 필터지와 필터지 또는 필터지와 다른 원단인 것을 특징으로 하는 원단 접합방법.
필터지를 포함하여 2 이상의 원단(22,23)을 가진 본체(21)와, 상기 원단의 중첩된 가장자리 부분을 접합 및 절단하여 얻어진 접합부분(24)을 포함하며;
상기 접합부분(24)은:
상기 본체(21) 쪽으로 형성된 내측 엠보싱부(26)와;
상기 엠보싱부(26)에서 단부 쪽으로 연장된 외측 평면부(27);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 방진필터.
제9항에 있어서,
상기 엠보싱부(26)는 접합부분의 상면과 하면에 대응 또는 교대로 형성된 것을 특징으로 하는 방진필터.
제9항에 있어서,
상기 평면부(27)는 엠보싱부(26)에 비하여 좁은 폭으로 형성된 것을 특징으로 하는 방진필터.
제9항에 있어서,
상기 방진필터는 착탈식 또는 마스크 본체식 필터인 것을 특징으로 하는 방진필터.