KR101188510B1 - 섬유 애플리케이션 장치 - Google Patents

Abstract

섬유 애플리케이션 헤드를 이동하기 위한 시스템, 섬유 저장 수단, 섬유 저장 수단으로부터 섬유 애플리케이션 헤드로 섬유를 운반하는 섬유 운반 수단, 및 적어도 하나의 섬유 저장 수단과 섬유 애플리케이션 헤드 사이에 배치된 장력 제한 시스템(109)을 포함하는 섬유 애플리케이션 장치가 제공된다. 장력 제한 시스템은 적어도 2 개의 상호 평행한 실린더들(91, 191) 및 상기 실린더들을 실질적으로 같은 속도로 회전시키기 위한 구동 수단(192, 193)을 포함한다. 실린더들 위에는 복수 개의 섬유들이 부분적으로 감길 수 있고, 구동 수단은 실린더들의 주변 속도들이 애플리케이션 롤러에 있는 섬유들의 이동 속도보다 빠르도록 섬유 애플리케이션 장치의 제어부에 의해 자동으로 제어된다.

섬유 애플리케이션 헤드, 섬유 저장 수단, 섬유 운반 수단, 장력 제한 시스템, 실린더, 구동 수단, 제어부

Description

섬유 애플리케이션 장치{Fiber application machine}

본 발명은 합성 물질로 만들어진 제조물들을 생산하기 위해 애플리케이션 롤러(application roller)를 구비한 섬유 애플리케이션 헤드를 포함하는 섬유 애플리케이션 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 섬유 애플리케이션 장치에 대한 일반적인 장력 제한 시스템 및 애플리케이션 헤드뿐만 아니라, 섬유 장력 제한 시스템 및/또는 특수 애플리케이션 헤드 및/또는 섬유를 섬유 저장 수단으로부터 애플리케이션 헤드로 운반하는 특수 운반 수단을 구비하는 애플리케이션 장치에 관한 것이다.

섬유 배치 장치로 일반적으로 알려진 섬유 애플리케이션 장치는 EP 0626252를 통해 상세히 알 수 있고, EP 0626252는 수지로 미리 함침된(pre-impregnated) 다양한 섬유들을 이용해 스트립(strip)을 형성하기 위한 금형의 응용에 관한 것이고, 이때 스트립의 제조를 위해 금형과 애플리케이션 롤러는 접촉한다. 섬유 애플리케이션 장치는 다양한 축을 따라 이동할 수 있게 애플리케이션 헤드가 장착된 가교부(gantry)를 포함한다. 미리 함침된 섬유들의 보빈들(bobbins)은 로봇과 결합된 크릴(creel) 상에 장착되고, 이 크릴로부터 특정 운반 안내 시스템들에 의해 애플리케이션 헤드의 애플리케이션 롤러로 운반된다. 수지들의 접착 특성 때문에, 이러한 운반 안내 시스템들은 설계하기 복잡하고 원활하게 작동되지 않는 경향이 있다.

미리 함침된 섬유들이 적절히 풀리도록 하고 섬유폭이 실질적으로 일정하게 하기 위해, 섬유들은 별도의 필름을 구비한 보빈 상에 감긴다. 미리 함침된 섬유들은 상온(environmental)에서 수명이 제한되기 때문에 -15℃ 정도에서 보관되어야 한다. 배치 장치는 별도의 필름을 전체적으로 신뢰성 있게 제거하기 위해 별도의 필름 제거 시스템과 결합해서 제조물이 오염되는 것을 막는다.

종래의 배치 장치들은 특히, 다루기 어렵고 가격이 비싼 경향이 있다. 가교부의 이동 축들 또는 배치 헤드 상에 장착된 서로 다른 부품, 예를 들면, 보빈 크릴, 운반 안내 시스템, 냉각 시스템, 필름 제거 시스템은 다루기 힘들고 무거우며 섬유 애플리케이션 속도를 제한한다. 이러한 장치들은 소정의 공간이 필요하고, 서로 다른 축들의 제한된 움직임 때문에 적은 치수의 부품들 또는 움푹 들어간 금형들에 섬유들을 배치시키지 못한다.

일반적으로 "슬릿 테이프(slit tape)"로 알려진 미리 함침된 일방향 슬릿 스트립으로부터 섬유가 나올 때, 섬유를 구성하고 있는 장섬유들(filaments)이 절단되거나 불연속적일 수 있기 때문에, 미리 함침된 섬유들은 기계적 특성이 최적화되어 있지 않을 수 있다.

쌓인 섬유들의 층 사이에 있는 공기를 점진적으로 제거하기 위해, 금형 상에 쌓인, 미리 함침된 섬유들은 중간 압축 과정들을 거쳐야 한다. 이러한 압축 과정들은 진공 커버를 설치하거나 금형 상에 섬유 배치 헤드를 연속적으로 가압하거나 또는 이 두 가지의 방법을 조합함으로써 수행될 수 있다. 두 가지 경우 다, 시간이 많이 걸리고, 장치는 이러한 압력을 가할 수 있게 특별히 설계되어야 하는 단점이 있다.

합성물을 제조하기 위해, 미리 함침된 섬유들은 진공 또는 오토클레이브(autoclave)에서 중합 공정을 거친다. 최종 합성물에서 다공도를 낮추기 위해 오토클레이브에서 중합 공정이 필요한데, 이 경우 처리 과정의 가격을 상승시킨다.

섬유가 보빈에 감기어 저장되는 경우, 장착된 크릴들은 각각의 보빈에 연관되는 모터 구동 풀림 시스템을 포함한다. 상세하게는, 배치 롤러에서의 섬유의 장력을 제한하여 섬유를 금형들의 움푹 들어간 표면들에 평탄하게 배치하기 위해 각각의 풀림 시스템은 섬유 속도의 기능에 따라서 자동으로 제어된다. 각각의 풀림 시스템은 또한, 상세하게는 섬유를 풀어내어 이완될 수 있도록 로봇 이동의 기능에 따라 자동으로 제어된다. 이러한 풀림 시스템들은 상당한 공간을 차지하고, 가격이 비싸며, 자동 제어에 있어서의 제약으로 인해 보빈의 풀림 속도를 현저하게 제한하고, 따라서 섬유가 쌓이는 속도를 제한한다.

본 발명의 목적은, 필요 공간을 줄인 복잡하지 않은 설계의 가격이 저렴한 섬유 배치 장치를 상세히 제안함으로써 상술한 결점들 중 적어도 하나를 극복하는 것이다.

이러한 목적을 위하여, 본 발명의 목적은, 애플리케이션 롤러 및 섬유들을 상기 애플리케이션 롤러로 가이드하는 가이드 수단을 포함하는 섬유 애플리케이션 헤드를 이동하기 위한 시스템, 섬유 저장 수단, 및 상기 섬유들을 상기 저장 수단으로부터 상기 섬유 애플리케이션 헤드로 운반하는 섬유 운반 수단을 포함하는 섬유 애플리케이션 장치에 있어서, 상기 섬유 저장 수단과 상기 애플리케이션 헤드 사이에 배치되는 적어도 하나의 장력 제한 시스템을 더 포함하고, 상기 장력 제한 시스템은 복수 개의 섬유들이 부분적으로 감길 수 있는 적어도 2 개의 상호 평행한 실린더들, 및 상기 실린더들을 실질적으로 같은 속도로 회전시키며, 상기 저장 수단으로부터 나온 섬유들에 인장 응력을 가함으로써, 섬유들의 속도가 어떠하든 상기 애플리케이션 롤러에서 상기 섬유들의 권취방식 장력(take-up tension)을 실질적으로 일정한 값으로 제한하기 위해, 상기 애플리케이션 롤러에서 상기 실린더들의 주변 속도(peripheral speed)가 상기 섬유들의 이동 속도들보다 빠르도록 상기 장치의 제어부에 의해 자동으로 제어되는 구동 수단을 포함한다.

본 발명에 따른 장력 제한 시스템은 애플리케이션 헤드에서 서로 다른 속도로 움직이는 섬유에 대해 단일 자동 제어를 이용하여 많은 섬유볼들(balls)이 풀리도록 하거나 많은 보빈들이 풀리도록 한다. 장력 제한 시스템은 속도가 어떻든 간에 롤에서 섬유들의 장력이 감소되도록 한다. 장력 제한 시스템은 개별적인 종래 풀림 시스템들과 비교해서 직접적인 설계, 즉 다루기가 어렵지 않고, 저렴하다는 것이 입증된다.

상기 장치는 저장 수단 출구에 있고/있거나 운반 수단, 예를 들어 로봇 팔을 따르는 운반 수단에 삽입되고/되거나 애플리케이션 헤드 입구에 있는 장력 제한 시스템을 포함할 수 있는데, 애플리케이션 헤드 입구에 있는 경우에 장력 제한 시스템은 로봇의 단부에 형성될 수 있거나, 또는 애플리케이션 헤드에 병합될 수 있다.

일 특성에 따라서, 실린더들은 각각의 섬유가 부분적으로 각각의 실린더 주위에 감길 수 있도록 위치함으로써, 섬유는 섬유의 2 개의 주요 면들을 경유하여 실린더들에 접촉하고, 그 결과 섬유를 구성하는 모든 장섬유들은 구동될 수 있다. 유리하게는, 각각의 섬유는 실질적으로 동일한 길이에 걸쳐 섬유의 표면들을 각각을 경유하여 각각의 실린더들과 접촉하게 된다.

제1실시예에 따라서, 실린더들은 섬유들을 수용하는 환형 홈들을 포함하고, 상기 섬유들은 실린더들과 직접 접촉하게 된다.

섬유들의 취성, 탄성, 및 점성을 감안할 때, 일부 섬유들은 회전하는 실린더에 직접 접촉하지 못할 수 있다. 상기와 같은 섬유들을 사용하기 위해서, 특히 제 2 실시예에 따라서, 열경화성 수지로 미리 함침된 특수한 섬유에서, 벨트들은 장력 제한 시스템의 각 실린더 주위에 장착됨으로써, 하나의 벨트는 각각의 섬유와 실린더 사이에서 삽입되고, 각각의 벨트는 섬유에 부착되고 벨트 상의 섬유에 의해 가해진 압력의 기능에 따라 실린더에 의해 다소 구동될 수 있고, 상기 압력은 섬유 상의 권취방식 장력에 비례한다.

섬유가 정지할 때, 벨트 상의 섬유에 의해 가해진 압력은 영이고, 다음으로 벨트는 실린더와 슬라이딩 접촉(sliding contact)을 한다. 섬유가 앞으로 움직일 때, 섬유가 벨트 상에서 압력을 가하여, 섬유는 섬유에 의해 가해진 압력에 비례하는 실린더와 벨트 사이의 슬라이딩으로 실린더에 의해 구동된다. 따라서, 실린더와 벨트 사이의 상대 속도는 가해진 압력에 비례하고 벨트와 섬유 사이의 상대 속도는 영이거나 매우 낮다.

유리하게는, 각각의 벨트는, 벨트와 실린더 사이의 앵귤러 접촉부(angular contact portion)를 한정하도록, 실린더 및 추가적인 수단에 의해 부분적으로 형성된 슬라이딩 경로 상의 루프(loop)에 장착되고, 섬유와 벨트 사이의 앵귤러 접촉부는 벨트와 실린더 사이의 앵귤러 접촉부보다 작거나 같은 크기이며, 바람직하게는 작은 크기이다.

일 실시예에 따라서, 상기 추가적인 수단은, 단부들이 실린더들에 접선으로 맞춰지도록, 실린더들 주위에 고정되어 부착된 초승달 모양의 디스크들을 포함하고, 각각의 벨트는 디스크의 원주 가장자리 주위에, 그리고 상기 디스크에 의해 덮이지 않은 실린더의 원주부 상에 장착된다. 유리하게는, 각각의 실린더는 서로 간에 평평하게 놓인 디스크들에 장착되고, 2 개의 인접한 디스크들 사이, 그리고 외부 디스크들에 대해 가이딩 플랜지들이 위치함으로써, 벨트들 및 섬유들을 가이드한다.

일 특성에 따라서, 각각의 벨트는 서로 다른 재질을 가진 2 개의 층으로 형성된다.

유리하게는, 구동 수단들은 실린더들의 주변 속도가 최대 섬유 이동 속도보다 20% 내지 40%, 예를 들어 약 30% 빠르도록 제어된다.

하나 이상의 장력 제한 시스템들의 사용으로 작은 공간을 필요로 하는 직접적인 설계의 운반 시스템들을 가질 수 있어서, 높은 이동 속도를 얻을 수 있게 된다. 일 특성에 따라서, 섬유 운반 수단은 연성 튜브들을 포함하고, 각각의 연성 튜브는 연성 튜브의 내부 채널 속으로 섬유를 수용할 수 있으며, 연성 튜브는 장력 제한 시스템과 저장 수단 사이에서, 그리고 장력 제한 시스템과 애플리케이션 헤드 사이에서 연성 튜브의 단부들에 의해 장착되고 고정되는데, 예를 들어 램프(ramp) 시스템에 의해 애플리케이션 헤드의 상류에 배치된 상기 제한 시스템 또는 시스템들은 연성 튜브들의 섬유들의 마찰에 기인한 장력들이 제한되거나 제거되도록 한다.

연성 튜브들은 로봇의 움직임을 구속하지 않도록 충분한 길이와 연성을 가진다. 하나 이상의 파이프에 함께 포함될 수 있는 일정한 길이의 본 발명에 따른 연성 튜브를 사용함으로써, 로봇이 움직일 때 이완 회복 시스템을 더 이상 고려할 필요가 없어지게 된다. 나아가, 섬유들은 예를 들어 온도에 따라 접착 특성이 감소하는 미리 함침된 섬유들을 이용하기 위해 튜브에서 분리되고 튜브들은 냉각될 수 있다.

연성 섬유 운반 튜브들은 큰 폭을 가진 섬유들의 경우에 특히 연성을 증가시키고 공간을 줄이도록 바람직하게는 사각형 단면을 가진다. 유리하게는, 연성 튜브들은 플라스틱 재질로 구성되고, 바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌, 나아가 고밀도 대전 방지 폴리에틸렌으로 구성된다.

섬유 운반이 복잡하지 않기 때문에, 간단하고 서로 다른 모듈 방식 자동화 서브 조립체로 형성된 이동 시스템들이 제안될 수 있고, 상기 서브 조립체는 서로 다른 크기들의 부분들의 제조에 대해 효과적인 가격 방식으로 구성될 수 있다.

이동 시스템은 서로 직교하는 적어도 3 방향으로 애플리케이션 헤드를 이동시킬 수 있다. 상기 이동 시스템은, 예를 들어 단부에 상기 애플리케이션 헤드가 장착된 다중 관절의 손목 또는 팔을 포함한 로봇을 포함한다. 이동 시스템은 예를 들어 바닥에 위치되거나 선형축 또는 가교부 상에 장착된 다중 관절 유형의 표준 로봇에 의해 형성될 수 있다.

섬유 저장 수단은 섬유들이 볼(ball) 또는 카톤(carton) 형식으로 패키지화되는 경우에는 선반들을 포함하고/하거나, 보빈들의 형태로 패키지화되는 섬유들의 경우에는 크릴을 포함할 수 있다. 이러한 저장 수단들은, 예를 들어 로봇이 고정되는 경우에, 바닥에 위치될 수 있거나, 또는 선형 축 상의 대차(carriage)와 같은 이동 시스템의 부품 상에 장착될 수 있다.

본 발명에 따른 장력 제한 시스템은 작업 공정 상에(on-line) 함침을 구비하거나 구비하지 않는 장치에서 형성될 수 있는데, 함침을 구비하지 않는 경우, 장치는 각각의 건조 섬유에 수지를 적용하는 수단을 포함한다.

제1실시예에 따라서, 상기 수지 애플리케이션 수단들은 건조 섬유 저장 수단과 장력 제한 시스템 사이에 위치되고, 이들 사이의 연성 튜브들은 섬유들이 수지 애플리케이션 수단에서 나올 때 섬유들의 접착 특성을 줄이거나 제거하도록, 유리하게 냉각된다.

제2실시예에 따라서, 상기 장치는 작업 공정 상에서 건조 섬유들에 수지를 함침하도록 하는 헤드에 장착되고, 그 후에 수지 애플리케이션 수단은 섬유 애플리케이션 헤드에 형성되고, 섬유들이 가이드 수단을 나올 때 수지를 섬유들에 유리하게 적용할 수 있다. 섬유 애플리케이션 헤드는 건조 섬유들 및 수지가 이용될 수 있도록 하고, 건조 섬유들은 금형 상에 쌓이기 직전에 수지로 코팅된다. 섬유들은 별도의 필름 없이, 예를 들어 볼, 보빈, 또는 카톤 형태로 패키지화될 수 있다. 가이드 수단의 상류에서 수지를 적용함으로써 가이드 수단의 작동 상의 문제를 막고, 추가적으로 가이드 수단이 직접적으로 설계되도록 하고 작은 공간이 사용되도록 제안된다. 애플리케이션 헤드는 섬유들이 수지로 코팅되도록 하여 주어진 섬유 양, 예를 들어 섬유 부피의 55%를 가진 수지로 부분적으로 함침된 섬유들로 형성된 구조를 제공하고 여기에서부터 합성물들은 일반적으로 알려진 RFI(Resin Film Infusion)과 같은 방법을 이용해서 형성된다. 수지는 섬유들에 주입되어 섬유들을 함침시키는 이러한 RFI 방법은 오토클레이브에서의 중합 단계 없이 저 다공성 합성물을 얻을 수 있도록 한다. 본 발명의 애플리케이션 헤드는, 작업 공정 상에서의 섬유들을 작은 양의 접착제 또는 수지, 예를 들어 섬유들을 제자리에 배치하고 건조된 프리폼(preform)을 형성하기에 충분한 5 내지 20 g/m²의 접착제 또는 수지로 코팅하기 위해 사용될 수도 있고, 여기서부터 합성물은 건조된 프리폼에 수지를 주입하거나 붓는 방법, 일반적으로 RTM(Resin Transfer Molding)으로 알려진 방법을 이용해 형성될 것이다. 다음의 단계 동안 최종 제품의 수지를 주입하거나 붓는 이러한 종류의 RTM 방법은 닫힌 금형에서만 이용되는 수지들, 예를 들어 휘발성 유기 합성물을 포함한 수지를 사용하는 것, 그리고 최종 제품의 모든 표면에 특정한 표면 상태를 얻을 수 있는 것을 가능케 하다. 동일한 합성물에 대해 상술한 두 애플리케이션 유형을 결합하는 것도 또한 가능하다.

본 발명에 따른 장치는, 매우 다양한 열경화성 또는 열가소성 수지, 단일 물질 또는 복합 물질, 특성을 향상시키는 나노 합성물 또는 가소제와 같은 첨가제로 강화되든 강화되지 않든 간에, 상세하게는 유출이나 슬라이딩의 위험 없이 섬유가 금형에 부착되도록 하는 특별한 고점성 수지, 상세하게는 솔벤트가 없는 고점성 수지, 및 상세하게는 다음의 진공 주입 단계 동안 섬유들을 적절히 함침할 냉각 상태에서 고점성을 띠는 열 가융성 수지뿐만 아니라, 인조 섬유 또는 천연 섬유, 혼합 섬유 또는 비혼합 섬유, 상세하게는 유리 섬유, 탄소 섬유, 석영 섬유, 및 아라미드 섬유들(aramid fibers)과 같은 합성물 분야에서 현재 사용되고 있는 특수한 섬유들 등의 매우 다양한 섬유들을 사용할 수 있다. 수지는, 예를 들어 액체 형태, 페이스트 형태(paste form), 또는 고체 형태, 상세하게는 박편 또는 과립 형태로 패키지화될 수 있다.

다른 특성에 따라서, 수지 애플리케이션 수단은, 수지가 애플리케이션 롤러의 반대편에 있는 섬유들의 표면에 적용될 수 있도록, 상기 애플리케이션 롤러를 향해 배치된 복수 개의 분배 채널을 포함하고, 상기 애플리케이션 수단은 일정한 두께를 가지거나 다공성인 필름 형태의 수지로 상기 표면을 코팅할 수 있고/있거나, 비드(bead)의 형태로 상기 표면들에 수지를 쌓을 수 있다. 수지 애플리케이션 수단은 유리하게, 애플리케이션 롤러를 오염시키는 문제를 방지하도록, 가장 자리들에 걸쳐 넘치지 않게 단일 표면에 수지를 있게 하는 섬유 당 하나의 분배 채널, 및 애플리케이션 헤드의 배향에 상관없는 가이드 수단을 포함한다.

상기 수지 애플리케이션 수단은 복수 개의 분배 채널을 정의하는 호일(foil)에 장착되는 적어도 하나의 립(lip) 노즐 및/또는 가능하게는 일회용이고, 예를 들어 동일한 램프에 장착되는 복수 개의 관 노즐들을 포함할 수 있고, 이들 각각은 섬유를 위한 분배 채널을 정의한다.

다른 특성에 따라서, 상기 장치는, 섬유 이동 속도의 기능에 따라 제어된 유량으로, 배치 헤드의 수지 애플리케이션 수단에 수지를 공급할 수 있는 도징 수단(dosing means)을 포함하고, 상기 도징 수단은 장치의 제어부에 의해 자동으로 제어된다. 도징 수단은 애플리케이션 헤드에 구현되거나 이동 시스템, 예를 들어, 로봇팔을 따라 위치될 수 있다. 상기 도징 수단은 출구가 구비된 도징 챔버를 포함하는 적어도 하나의 용적 펌프, 도징 챔버에서 가동되는 피스톤, 및 제어부에 의해 자동으로 제어되는 유압식 잭, 또는 전기 잭과 같은, 상기 피스톤을 움직이는 수단을 포함할 수 있다.

다른 특성에 따라서, 상기 장치는 수지를 저장할 수 있고 도징 수단에 수지를 공급할 수 있는 저장 공급 수단을 더 포함한다. 수지 저장 공급 수단은 사용된 수지의 패키지 및 양의 서로 다른 형태로 구성될 수 있다. 수지 저장 공급 수단은, 이동 시스템의 서로 다른 축들의 움직임을 제한하지 않고 이동 시스템을 따라 유지되는 적어도 하나의 운반 튜브에서 수지를 운반함으로써, 헤드로부터 이격되어 용해 장치들, 드럼 엠퍼티어들(emptiers), 또는 압력 도관들을 포함할 수 있다. 다중 합성물 수지들의 경우에, 각 합성물은 그 자신의 파이프에서 운반되고 혼합물은 애플리케이션 헤드에서 수행된다. 이러한 저장 수단들은 바닥에 위치될 수 있거나, 이동 시스템의 부품, 예를 들어 대차에 의한 선형 축 상에 있는 부품에 구현될 수 있다.

유리하게는, 애플리케이션 헤드는 가능하게는 개별적으로, 섬유들을 절단할 수 있는 절단 수단, 및 가능하게는 개별적으로, 바로 절단된 각각의 섬유의 경로를 재설정할 수 있는 재경로 수단을 포함하고, 절단 수단 및 재경로 수단은 수지 애플리케이션 수단의 상류에 배치된다. 일 실시예에 따라서, 가이드 수단은 각각의 섬유에 대해서, 덕트들, 바람직하게는 원형 가로 단면을 가진 덕트들을 포함하는데, 덕트들 사이에는 절단 수단 및 재경로 수단이 위치된다. 섬유들 상에 수지가 없는 경우 각도가 있는 부품들을 포함하는 원형 단면의 단순한 덕트들은 사용될 수 있다.

일 실시예에 따라서, 재경로 수단은 롤러들 및 타격 롤러들을 구비한 구동 시스템들, 및 가이드 덕트들 중 하나에 압축 공기 또는 다른 종류의 가스를 주입하여 하류에서 상류로 애플리케이션 롤러의 방향으로 기류를 생성하는 공기 주입 수단을 포함한다. 상기 수단은 바로 절단된 섬유들을 빨아들이기 위해, 예를 들어 절단 수단의 하류에 배치된다. 공기 흐름은 바람직하게는 조화되고(conditioned), 즉, 온도 및/또는 습도가 제어되고, 정화되어 섬유들이 오염되는 것을 막아준다.

일 특성에 따라서, 배치 헤더는 섬유들에 바로 적용된 수지를 냉각시키는 냉각 수단을 더 포함하여, 섬유들이 애플리케이션 롤러에 부착되는 것을 막아준다. 냉각 수단은 애플리케이션 수단으로부터 나온 상기 애플리케이션 롤러 하류와 접하는 섬유들 및/또는 애플리케이션 수단에서부터 상류 또는 하류의 섬유들을 직접적으로 냉각시키기 위해, 예를 들어 차가운 기류를 통해, 애플리케이션 롤러를 냉각시킬 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 수지 애플리케이션 수단을 구비하거나 구비하지 않은 섬유 애플리케이션 장치, 섬유 감기 장치 및/또는 방직 장치, 상세하게는 다축 형식의 방직 장치에 장착하기 위한, 앞서 정의된 장력 제한 시스템이다. 미리 함침된 또는 미리 코팅된 섬유들의 경우, 사용되는 수지의 성질 및 사용되는 장력 제한 시스템의 유형에 따라서, 다시 말해 삽입된 벨트들을 구비하거나 구비하지 못한 경우에 따라서, 섬유들은 가능하게는 적어도 하나의 주 표면 상에 별도의 필름으로 장착될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 애플리케이션 롤러 및 상기 애플리케이션 롤러 상으로 섬유들을 가이드하는 가이드 수단을 포함하는 섬유 애플리케이션 헤드 이동 시스템, 섬유 저장 수단, 및 상기 섬유들을 상기 저장 수단으로부터 섬유 애플리케이션 헤드로 운반하는 섬유 운반 수단을 포함하는 섬유 애플리케이션 장치에 있어서, 상기 섬유 운반 수단은 앞서 정의한 바와 같은 연성 튜브들을 포함하고, 각각의 튜브는 상기 튜브의 내부 채널에 상기 섬유를 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치이고, 상기 장치는 가능하게는, 앞서 언급한 바와 같은 하나 이상의 장력 제한 시스템으로 장착된다. 상술한 바와 같이, 상기와 같은 운반 수단은, 상세하게는 섬유의 보빈들에 대한 모터 구동 이완 회복 시스템을 제거하는 것, 그리고 섬유들을 외부로부터 분리시키고 애플리케이션 헤드 이동 시스템을 단순화시키는 것을 가능하게 한다. 유리하게는, 연성 튜브들은 사각형 단면을 가지고 및/또는 고밀도, 바람직하게는 대전 방지 폴리에틸렌으로 구성된다.

본 발명의 또 다른 목적은, 앞서 언급한 바와 같이, 이동 시스템의 단부에 장착되고, 수지 애플리케이션 수단에 장착되는 섬유 애플리케이션 헤드이고, 상기 섬유 애플리케이션 헤드는, 장력 제한 시스템을 구비하거나 구비하지 않는 이러한 종류의 애플리케이션 헤드에 장착되는 섬유 애플리케이션 장치뿐만 아니라, 애플리케이션 롤러, 상기 애플리케이션 롤러 상에 섬유들을 가이드하는 가이드 수단, 및 섬유들이 가이드 수단을 나올 때 수지를 섬유들에 적용할 수 있는 수지 애플리케이션 수단을 포함한다.

첨부한 도면을 참조한, 본 발명의 바람직하고 상세한 실시예에 대한 다음의 상세한 예시적 설명으로부터 본 발명은 더 명확히 이해될 것이고, 다른 목적들, 상세 사항들, 특징들, 및 장점들이 보다 분명해진다.

도 1은 제1실시예에 따른 배치 장치를 도시한 사시도.

도 2는 도 1의 장치에 포함된 배치 헤드를 도시한 확대 측단면도.

도 3 및 도 4는 도 2의 배치 헤드의 구성부품들을 도시한 확대 사시도.

도 5는 도 2의 가이드 수단을 도시하는 확대 단면도.

도 6은 도 5를 선분 Ⅵ-Ⅵ를 따라 자른 단면도.

도 7은 제1실시예에 따른 장력 제한 시스템의 구성부품들을 도시한 사시도.

도 8은 도 7를 선분 Ⅷ-Ⅷ를 따라 자른 단면도.

도 9는 제2실시예에 따른 장력 제한 시스템을 이루는 구성부품들의 사시도.

도 10은 도 9의 장력 제한 시스템을 도시한, 실린더들에 직교하는 길이 방향 단면도.

도 11은 도 9의 장력 제한 시스템을 도시한, 실린더 중 하나의 축을 따라 절단한 가로 단면도.

도 12, 도13, 도14는 도 9, 도10, 도11의 C1, C2, C3를 상세하게 각각 도시한 확대도.

도 15는 제2실시예에 따른 배치 장치를 개략적으로 도시한 사시도.

도 16은 제3실시예에 따른 배치 장치를 개략적으로 도시한 사시도.

도 17은 도 16을 부분적으로 도시한 확대 사시도.

도 1을 참조하여, 배치 장치(1)는 본질적으로 알려진, 6축 형식의 로봇(2)으로 형성된 이동 장치, 로봇의 다중 관절 팔(21)의 단부에 장착된 배치 헤드(3), 섬 유 저장 수단, 저장 수단에서 배치 헤드로 섬유들을 운반하는 섬유 운반 수단, 수지 저장 수단(8), 및 장력 제한 시스템(9)을 포함한다.

로봇은, 수용 테이블(T1)로 형성되고 합성물이 제조될 금형(M1)을 지지하는 지지 수단에 근접하여 배치된 고정된 베이스 플레이트(base plate)(22)를 포함한다. 로봇팔은 이 베이스 플레이트에 회전 가능하게 장착되고 상호 간에 회전할 수 있게 장착된 부분들을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이 로봇팔의 손목 부분은 회전 축들(A1, A2)의 주변에 조립된, 단부에 조립 덱(deck)(25)을 포함하는 팔의 3 개의 최종부(23, 24, 25)를 포함한다. 손목 부분은 축(A3)을 따라 있는 로봇의 나머지 부분에서 회전가능하도록 장착된다. 배치 헤드(3)는 조립 축으로 또한 알려진 축(A1)을 따라 조립 덱에 고정식으로 장착된다.

본 실시예에서, 섬유들(F)은 유리 섬유 형식이고, 중앙에서부터 풀리는 볼의 형태로 패키지화된다. 섬유 저장 수단은 로봇 베이스 플레이트에 근접한 바닥에 배치된 간단한 선반(71)으로 형성된다. 변형된 실시예로서, 직물 섬유들이 선반 트레이(tray) 상에 배치된 카톤에 포장된다. 따라서, 섬유들은 정전기로 대전되지 않아 유연해지며, 예를 들어 상대 습도 약 70%로 측정되는 습기 측정값을 얻기 위해, 상기 저장 수단에 습기 제어 수단이 제공될 수 있다.

섬유들은 도 2 내지 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이 연성 운반 튜브들(73)을 통해 선반에서부터 배치 헤드로 개별적으로 운반된다. 운반 튜브들은 신속(quick-action) 연결부들에 의해 램프들의 단부에 연결된다. 램프(74)는 배치 헤드의 케이싱(casing)(30)에 장착되고, 운반 튜브들(73)은 적재된 2 개 열로 램프 상에 조립되어 섬유들(F1)의 제1층 및 섬유들(F2)의 제2층인 2 개의 섬유층을 형성한다. 램프가 또한 제공되어 운반 튜브들을 선반에 있는 각각의 트레이에 고정시킨다. 운반 튜브들은 로봇 및 배치 헤드의 운동을 제한하지 않도록 충분한 길이와 연성을 가진다. 운반 튜브들을 보호하고 이들을 로봇팔을 따라 유지하도록 하기 위해, 로보틱스 분야에서 일반적으로 사용되는 패스닝들(fastenings)(76)을 이용해 팔에 부착된 파이프들(75), 예를 들어 2 개의 파이프들 안으로 운반 튜브들이 들어가는데, 각각의 파이프는 섬유들(F1, F2)의 층에 대응하는 한 다발의 운반 튜브들을 포함한다. 운반 튜브들은 섬유들을 파손시키지 않고, 정전기를 대전시키지 않으며 마찰을 거의 야기하지 않고 회전을 생성하지 않으며 마모에 강하고 우수한 피로 반복 굽힘 강도를 가진 재질로 만들어진다. 본 실시예에서, 운반 튜브들은 원형 단면을 가지고, 섬유들에 적합한 지름이 적용된다. 600 tex 내지 2400 tex를 가진 섬유들에 대해서, 운반 튜브들은, 예를 들어 8 mm의 내경 및 10 mm의 외경을 가진다. 운반 튜브들은 천연 고밀도 폴리에틸렌과 같은, 대전 방지 첨가제를 포함하는 중합체 재질로 만들어진다. 도 9 및 도 13을 참조하여 아래 설명되는 변형된 일 실시예에 따라서, 운반 튜브들은 사각형 단면을 가진다.

도 2 내지 도 5를 참조로 하여, 배치 헤드(3)는 연성 애플리케이션 롤러(31)가 장착된 케이싱(30) 및 애플리케이션 롤러의 방향으로 2 개의 섬유층들을 가이드하는 각을 가지고 옵셋된 2 개의 가이드 덕트 시스템(32a, 32b)을 포함하고, 이들 2 개의 층들은 한 층의 섬유들이 다른 층의 섬유들 사이에 삽입되어 섬유들의 스트립을 형성하도록 애플리케이션 롤러에 접선 방향으로 이송된다. 애플리케이션 롤러는 케이싱의 2 개의 플랜지 사이에서 회전하도록 장착된다. 애플리케이션 롤러는 접착 방지 재질, 예를 들어 테프론(teflon)으로 코팅된 엘라스토머 재질(elastomer material)로 만들어진다.

섬유들의 각각의 층은 애플리케이션 롤러의 축에 평행한 케이싱에 조립된 축(34)에 작동가능하게 장착된 한 세트의 리턴 풀리들(return pulleys)(33)에 의해 램프(74)로부터 섬유 층의 가이드 시스템으로 향한다. 제1섬유층(F1)을 가이드하기 위한 제1가이드 시스템(32a)은 덱 상에, 즉, 도 2 및 도 5에서 수직으로 배치 헤드의 조립체(A1)의 축에 평행하게 배치되고 제 2 가이드 시스템(32b)은 애플리케이션 롤러 위에 제1가이드 시스템으로부터 약 15°기울어져서 배치된다. 각각의 가이드 시스템에 대해, 각각의 섬유는 개별 절단 시스템 및 개별 재경로 시스템이 설치될 수 있도록 서로 길이 방향으로 정렬되어 분리된 덕트들(35, 36, 37, 38)로 들어간다. 각각의 절단 시스템은 공기잭(40)의 샤프트(shaft)(40a)의 단부에 장착된, 카운터 툴(counter tool)(41)을 향해 있는 평면날(39)을 포함한다. 공기잭은 섬유로부터 날이 떨어져 있는 정지 위치와 섬유를 절단하기 위해 날이 카운터 툴에 맞대여 정지하는 운동 위치 사이와, 2 개의 덕트(36, 37) 사이에서 날을 이동시킬 수 있다.

각각의 재경로 시스템은 구동 롤러(42) 및 공기잭(44)의 샤프트(44a)의 단부에 장착된 엘라스토머로 만들어진 타격 롤러(43)를 포함한다. 잭은 섬유로부터 타격 롤러가 떨어지는 정지 위치와 섬유를 앞으로 나아가도록 하기 위해 타격 롤러가 섬유를 구동 롤러에 대고 평탄하게 하는 운동 위치 사이와, 2 개의 덕트(35, 36) 사이에서 타격 롤러를 이동할 수 있다.

공간을 확보하기 위해, 재경로 시스템들은 2 개의 평행한 적재열로 상호 어긋나게 배열된다. 마찬가지로, 절단 시스템들은 재경로 시스템으로부터 하류에 2 개의 열로 상호 어긋나게 배열된다. 재경로 시스템들 및 절단 시스템들의 제어 잭들(40, 44)은 연관된 그의 가이드 시스템의 덕트들에 평행하게 배치된 동일한 지지플레이트(45) 및 그 외 가이드 시스템의 반대 위치에 있는 상기 덕트들 측에 수직으로 장착된다. 동일한 열의 재경로 시스템들의 구동 롤러들은 단일 구동 롤러(42)에 의해 형성된다. 섬유층들 둘 다에 대해서, 헤드는 가이드 시스템들 사이에서 합쳐져 배치 헤드에 장착된 단일 모터(46)에 의해 벨트(47)를 경유하여 회전하는 4 개의 롤러들을 포함한다.

형상들이 도시된 실시예에서, 각각의 섬유는 소위 제1입력 덕트(35)로 들어가서, 제1중간 덕트(36) 및 제2중간 덕트(37)를 지나 기울어진 출력 덕트(38)로 간다. 도 6을 참조하여, 입력 덕트들은 케이싱과 일체인 동일한 제1지지 바(bar)(48) 상에 서로 평행하게 장착된 원형 단면의 금속 튜브들로 형성된다. 제2중간 덕트들은 플레이트의 2 개의 평행한 길이 방향 가장자리들(52, 53)로부터 형성된, 원형 단면을 가진 보어들(51)이 구비된 평행 파이프 형상을 가진 플레이트(50)에 의해 형성된다. 보어들이 2 개의 서로 다른 레벨 상에 형성되도록, 플레이트는 그 가장자리들, 소위 상부 가장자리(52) 상에서, 한 세트의 치형부(54)를 포함하고, 2 개의 인접하는 보어의 입구들(input orifices)(51a)의 길이 방향의 옵셋은 2 개의 인접하는 절단 시스템의 길이 방향 옵셋에 대응한다. 제1중간 덕트들(36)은 제2지지 바(49) 상에 서로 평행하게 장착되고 플레이트(50)의 상부 가장자리(52) 상에 조립된 원형 단면의 금속 튜브들로 형성된다. 동일한 길이의 제1중간 덕트들은, 한 편으로는, 재경로 시스템들의 2 개 열의 타격 롤러들이 관통하기 위해 상호 어긋난 열들에 배열된 두 세트의 공간들(55a, 55b)을 정의하기 위해 제1덕트들로부터 떨어지고, 다른 한 편으로는, 절단 시스템들의 2 개 열의 날들이 관통할 수 있게 상호 어긋난 열들에 배열된 두 세트의 공간들(56a, 56b)을 정의하기 위해 입구들로부터 떨어진다. 각각의 보어는, 그의 입구들(51a)에서, 절단된 섬유의 재경로를 용이하게 하는, 끝이 잘린 콘 형상의 가이드 벽(57)을 정의하는 원추형 구멍(countersink)을 가진다. 동일한 층의 섬유들을 자르기 위한 시스템들의 카운터 툴들(41)은 제어 잭들의 반대편에 위치한 플레이트의 표면에 고정된, 단일적이고 동일한 카운터 플레이트에 의해 구성된다. 출력 덕트들(38)은 원추형 구멍들까지, 플레이트의 하부 가장자리(53)를 통해 보어들(51)에 끼워진 원형 단면의 금속 튜브들로 형성된다. 이러한 출력 튜브들은 기울어진 단부들(38a)를 가진다. 제1가이드 시스템의 기울어진 부분들은 출력 덕트들의 출구들이 실질적으로 정렬되도록 제2가이드 시스템의 기울어진 부분들 사이에 삽입된다. 2 개의 가이드 시스템으로부터 나온 섬유들이 실질적으로 모서리 대 모서리(edge to edge)로 배치되는 섬유의 스트립을 형성하도록 출력 덕트들의 벽 두께는 얇다. 제1실시예에서, 스트립은 28 개의 섬유들을 포함하고, 각각의 가이드 시스템은 14 개의 섬유들을 운반한다. 섬유들이 운반되는 동안, 섬유들은 가이드 덕트의 내부 관 모양 벽에 의해 약간 굽혀질 수 있다. 명백하게는, 2 개의 가이드 시스템들은, 그들 중 하나만 기울어진 단부를 가지고 다른 것은 수직 덕트들(rectilinear ducts)만을 포함하도록, 배열될 수 있다.

도 5를 참조하여, 지지 플레이트(50)는 보어들 및 외부 주 표면(50a)에 형성되는 압축 공기 공급 채널들(58)을 포함한다. 이러한 채널들은, 도 2 및 도 5에 부분적으로 도시된 도관들(59)을 통해 조화된 압축공기를 개별적으로 공급되고, 절단된 섬유들을 흡입하기 위해 출력 덕트의 방향으로 공기 흐름을 형성하는 배향성을 가진다. 변형된 실시예로서, 이러한 압축 공기 공급 채널들은 절단 수단의 상류, 예를 들어 제1중간 튜브들(36)의 레벨에 배열되고, 그 후 공기 흐름은 섬유들이 보어들의 입구를 향해 배향되도록 한다.

노즐(60)은 섬유가 출력 덕트들을 나올 때 각각의 섬유를 수지로 코팅하기 위해, 예를 들어 노즐의 단부가 애플리케이션 롤러에 평행하게 케이싱(casing)에 장착된다. 립 노즐(lip nozzle)로 일반적으로 알려진 노즐은 본질적으로 알려진 방법으로 호일을 고정시키는 2 개의 바(60a, 60b)를 포함한다. 호일은 2 개의 바들 중 하나(60a)의 내부 접촉면에 형성된 길이 방향 홈이 드러난 분배 채널들을 형성하기 위해 그의 길이 방향 가장 자리까지 뻗어 일정 간격으로 떨어진 가로 슬릿들(transverse slits)을 구비한다.

본 실시예에서, 길이 방향의 홈은 분리되어, 예를 들어 엘라스토머 블록을 이용하여 7 개의 섹션으로 분리되는데, 각각의 섹션은 4 개의 분배 채널들 상에서 나타나게 된다. 상부 바는 홈의 각 섹션에 개별적으로 수지를 공급하기 위해, 길이 방향 홈 상에서 나타난 7 개의 가로 채널들을 포함하고, 공급 도관들(67)에 의해, 용적 펌프로도 알려진 도징(dosing) 펌프들(61)에 연결된다.

각각의 도징 펌프(61)는, 도징 챔버의 한계를 명확히 정하고 분배 수지에 대한 출구를 가진 제1단부에 끼워지는 실린더(62), 실린더의 제2개구단부를 통해 도징 챔버에서 슬라이딩되도록 장착된 피스톤, 및 상기 피스톤을 선형적으로 이동시킬 수 있는 액츄에이터를 포함한다. 액츄에이터는 유압잭 또는 전기잭(63)에 의해 구성된다. 잭의 몸체(63a)는 링 타입(64)의 신속 작동 조립 수단에 의해 펌프 실린더 상에서 조립되고, 잭 샤프트는 도징 챔버로 연장되고 단부에서 펌프 피스톤을 이동시킨다. 펌프 출구들은 출력 도관들(65)을 경유하여 분배 탱크로 일반적으로 알려진 2 개의 피스톤 밸브들(66)의 시스템에 연결된다. 이 분배 탱크로 인해, 한 편으로는 제1위치에서, 노즐의 서로 다른 섹션들을 공급하기 위해, 노즐에 연결된 공급 도관들(67)에 개별적으로 도징 펌프들을 연결하는 것이 가능하고, 다른 한편으로는 제2위치에서, 도징 펌프들에 수지를 재공급하기 위해, 상기 출력 도관들(65)을 수지 저장 공급 수단에 연결된 탱크의 공용 입력부(66a)에 연결하는 것이 가능하다. 분배 탱크는 분배 탱크의 두 위치 사이에서, 장착된 모터(68)에 의해 벨트(69)를 경유하여 이동된다.

본 실시예에서, 수지 저장 공급 수단은 2 개의 합성 수지를 이용하기 위해 제공된다. 각각의 합성물은, 펌프들(83a, 84a)과 통합된, 본질적으로 알려진, 드럼 엠프티어(drum emptier)(83, 84)에 배치된 드럼(81, 82)에 저장되고 그 자신의 공급 튜브(85a, 85b)(도 4)에서 배치 헤드로 운반된다. 공급 튜브들은, 2 개의 합성물을 균일하게 혼합시키는 고정식 혼합기(87)의 상류에 배치된 2 개의 합성물 밸브(86)의 입력부들에 연결되고, 이때 상기 고정식 혼합기는 출력부에서 분배 탱크의 입력부(66a)와 연결된다. 두 합성물을 보호하고 로봇을 따라서 이들을 유지시키기 위해, 2 개의 수지 공급 튜브는 섬유 운반 튜브들을 위해 사용된 것들(76)과 유사한 패스너들(fasteners)(89)에 의해 유지된 파이프들(88)(도 1)로 들어가게 된다.

배치 헤드는, 노즐에서 나오자마자 애플리케이션 롤러와 접하는 섬유들을 냉각시키기 위하여, 애플리케이션 롤러를 냉각시키는 냉각 수단을 포함하여, 수지가 애플리케이션 롤러에 부착되는 것을 방지한다. 도 5에 개략적으로 도시된 바와 같이, 냉각 수단은 애플리케이션 롤러(31) 위에 배치된 찬 공기 건(gun)(311)을 포함한다. 이러한 볼텍스(vortex) 타입의 찬 공기 건은 입구(312)를 통해서 압축 공기가 공급된다. 이러한 압축 공기, 예를 들어 약 6 바(bar) 기압의 압축 공기는 출구(313)를 통해서 바깥으로 방출되는 뜨거운 공기 흐름으로 변하고, D로 표시된 화살표에 의해 개략적으로 도시된 차가운 공기 흐름은, 약 -40℃에서 제트(jet) 또는 전향 장치(314)에 의해 애플리케이션 롤러로 향한다. 얇은 금속 또는 플라스틱 재질로 만들어진 전향 장치는 실질적으로 애플리케이션 롤러의 전체 길이에 걸쳐 연장되어 전체 섬유 스트립이 냉각되도록 한다. 전향 장치는 애플리케이션 롤러로부터 분리되어 애플리케이션 롤러와 함께 차가운 공기 흐름(D)이 섬유들의 방향인 출력 도관들(38)의 하류로 배향되도록 하는 채널을 형성할 수 있다. 바람직하게는, 전향 장치는 실질적으로 애플리케이션 롤러의 표면의 레벨로 가고, 섬유들은 상술된 채널들(58)로부터 나온 압축 공기 흐름에 의해 가능하게는 직접적으로 냉각된다.

적용되는 수지 타입의 기능으로서, 유리하게는, 배치 헤드는 섬유들에 적용되기 전에 배치 헤드에서 순환하는 수지를 그의 작용 온도까지 가열하는 가열 수단을 포함한다. 도면들에 도시되지 않은 이러한 가열 수단은, 예를 들어 슬리브들에 장착된 전기 저항들의 형태로 제공되고 도징 펌프들(61), 분배 탱크(66), 고정식 혼합기(87), 공급 도관들(67) 및 노즐(60)의 주변에 배열된다.

상기 장치는 구동 롤러들을 제어하는 모터, 분배 탱크를 제어하는 모터 및 드럼 엠프티어 모터들 및 펌프들뿐만 아니라 제어부, 예를 들어 제어 박스(77)에 배치되고 프로그램된 시퀀스(sequence)에 따라서 로봇 운동을 제어할 수 있는 제어부, 절단 시스템들의 잭들, 재경로 시스템들 및 도징 펌프들을 포함한다. 배치 헤드에 장착된 시스템들을 제어하기 위한 전기, 공기 및/또는 유압 회로가 배치 헤드로부터 제어 박스로, 로봇팔을 따라서 연장 파이프(78)에 배치된다.

섬유 용량 및 쌓인 수지의 양뿐만 아니라 수지 점성 및 점도의 기능으로서, 수지가 섬유들과 노즐 사이의 접촉에 의해, 다공성이거나 아닐 수 있는 필름의 형태로, 또는 섬유와 노즐 사이의 접촉 없이 비드의 형태로 적용될 수 있다. 노즐은 수축 위치와 운동 위치 사이를 이동할 수 있게 장착될 수 있고, 그의 위치들 사이의 이동은 예를 들면 잭 시스템에 의해 제어될 수 있다. 섬유들은 애플리케이션 롤러로 이동되기 전에, 그리고 바람직하게는 수지가 적용되기 전에 층의 섬유들이 모서리 대 모서리로 보다 효율적으로 평탄화될 수 있기 위해 장력 바 위로 지나갈 수 있다.

도징 펌프 잭들의 샤프트 전진 속도들은 섬유 운동 속도의 기능으로서, 처리량을 조정하도록 로봇 장치 제어부에 의해 제어되어, 로봇의 속도들 및 이동 방향이 어떠하든 간에 섬유들의 전체 길이에 대한 실질적으로 일정한 수지 내용물, 특히 일정한 단면의 비드가 보장된다.

본 실시예에서, 각각의 도징 펌프는 수지를 4 개의 인접한 섬유들에 적용하는데 사용된다. 따라서, 절단 및 재경로 시스템들의 잭들은 4 개의 그룹으로 제어된다. 4 개의 섬유들을 절단되는 동작 동안, 대응하는 4 개의 인접하는 절단 시스템들의 잭들은 날들을 상기 날들의 운동 위치에 보내도록 제어된다. 절단 시스템들의 길이 방향 옵셋 때문에, 2 개의 인접하는 절단 시스템들의 제어는 시간 상 약간 옵셋될 것이다. 절단된 4 개의 섬유들의 이동 속도들의 기능인 시간 지연 후에, 이러한 섬유들과 연관된 도징 펌프의 잭의 전진 운동은 정지된다. 노즐에서 나온 수지 방울들이 섬유들에 떨어지는 문제를 피하기 위해, 펌프 피스톤을 반대 방향으로 이동하도록, 유리하게는 도징 펌프 잭이 제어된다. 그 후, 4 개의 재경로 시스템들의 타격 롤러들의 잭들은 대응하는 구동 롤러들(42)에 대해서 섬유들을 가압하도록, 그리고 섬유들을 애플리케이션 롤러, 예를 들어 노즐의 바로 위 상류로 경로를 재설정하도록 활성화된다. 이러한 재경로 동작 동안, 압축 공기는 대응하는 채널들(58)로 주입된다. 압축 공기는 또한 장치가 작동하자마자 연속적으로 주입될 수 있다.

일 실시예의 변형으로서, 수지는 각각의 섬유에 개별적인 도징 펌프에 의해 독립적으로 적용되고, 그 후에 각각의 펌프의 잭은 섬유가 움직이는 속도의 기능으로서 자동으로 제어된다. 그 후, 절단 및 재경로 시스템들은 전체적으로 독립적인 방식으로 자동으로 제어될 수 있다.

도새지 펌프들(dosage pumps) 중 하나가 주어진 충전 임계치(filling threshold) 아래로 떨어지자마자 모든 도징 펌프들은 2 개의 드레이핑 단계들(draping phases) 사이에서 재공급될 수 있다. 도징 챔버들은 드럼 엠프티어에 장착된 펌프들을 활성화시키고 분배 탱크를 그의 제2위치에 옮기도록 모터(68)를 제어함으로써 채워지고, 채워지는 동안, 피스톤들을 수축시키기 위해 도징 펌프 잭들도 동시에 작동한다. 변형된 일 실시예로서, 도징 펌프들은 제어부에 의해 개별적으로 제어되는 세 방향 밸브들에 의해 재공급될 수 있다.

서로 다른 도징 수단들 및 서로 다른 애플리케이션 수단들은 도징 수지들의 특성들, 상세하게는 그들의 반응성, 유동학, 및 점도의 기능으로서 이용될 수 있다. 쌓인 수지의 양이 적을 때 및/또는 수지가 중요한 반응성을 가질 때, 수지는 상술한 도징 펌프들의 도징 챔버들에 적재될 수 있는 일회용 수지 카트리지들에 의해 공급될 수 있다. 일회용 카트리지들이 비워지면 대체될 수 있다. 이러한 경우에, 도징 펌프들은 도징 펌프들을 재공급하기 위한 분배 탱크를 제공하는 것 없이 립 노즐에 바로 연결될 수 있다. 립 노즐은 지지 램프 상에서 서로 간의 측면을 따라 정렬된 일회용 관 노즐들로 대체될 수 있고, 각각의 섬유는 앞서 언급한 바와 같이 도징 펌프에 의해 공급 도관을 경유하여 독립적으로 공급되는 그 자신의 노즐을 가질 수 있다. 유리하게는, 펌프는 배치 헤드 바깥쪽, 로봇팔 상에서 로봇팔을 따라 연장된 길이가 긴 28 개의 공급 도관들(67)을 경유하여 관 노즐들까지 멀리 떨어져서 배치될 수 있다.

공급 장치라고도 부르는 장력 제한 시스템은 볼들에서부터 나온 섬유들에 인장 응력을 가하기 위해서 제공되고, 이로 인해 애플리케이션 롤러(31)에 있는 섬유들의 권취방식 장력은 제한된다. 본 실시예에서, 상기 장치는 관절이 있는 로봇팔을 따라 섬유 운반 튜브들 상에 삽입된 2 개의 공급 장치를 포함하고, 각각의 공급 장치는 14 개의 섬유들의 한 층이 제공된다. 도 7 및 도 8을 참조하여, 각각의 공급 장치(9)는 케이싱에서 서로 간에 평행하게 회전하도록 장착된 한 세트의 모터 구동 실린더들(91)을 포함하고, 이때 섬유들은 실린더들 주변을 완전히 돌지는 않는다. 2 개의 공급 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 동일한 케이싱(90)에서 형성될 수 있다. 합성물들로 사용되는 섬유들은 일반적으로 꼬임이 있거나 없는 리본 형태를 가진다. 각각의 섬유는 그의 2 개의 주요 면들에 의해, 각각의 그 주요 면들에 대해 실질적으로 동일한 길이에 걸쳐 실린더들과 접촉하게 된다. 섬유의 상면 및 하면과 접촉하는 실린더들은 섬유에 대한 실린더들의 마찰력이 균일하도록 하여, 섬유를 구성하는 모든 장섬유들이 권취되도록 한다.

실린더들의 수 및 그의 지름은 애플리케이션 롤러에서 요구되는 권취방식 장력에 의해, 그리고 공간 필요 제약들의 기능으로서 결정된다. 따라서, 주로, 접촉면 및 실린더들과 접촉하는 섬유의 길이는 대개 요구된 마찰력의 기능이다. 본 실시예에서, 공급 장치는 상호 엇갈린 열로 배치된 4 개의 실린더들, 입력 실린더(91a), 제1중간 실린더(91b), 제2중간 실린더(91c), 및 출력 실린더(91d)를 포함하고, 제1중간 실린더 및 출력 실린더는 입력 실린더 및 제1중간 실린더에 의해 정의된 평면에서, 그리고 상기 평면 상에서 평행하게 배열된 평면을 정의한다. 실린더들은 제어부로 자동으로 제어되는 단일 모터(92)에 의해, 리턴 풀리(93)를 통해서, 각각의 실리더의 단부 및 모터 피니언(92a) 상에 장착된 벨트(96)에 의해, 회전한다. 도 8을 참조하여, 입력 실린더(91a) 및 제2중간 실린더(91c)는 시계 방향으로 구동되고, 제1중간 실린더(91b) 및 출력 실린더(91d)는 반시계 방향으로 구동된다. 선반들에서부터 나온 운반 튜브들(73)의 섹션들(73a)은 섬유들이 층의 형태로 입력 롤러(91a)로 이송되도록, 작은 구멍(79)에 맞춰지고 실린더들에 평행하게 장착된 입력 램프(174a)로 연결된다. 섬유들(F)은 제1면에 의해 사분의 한 바퀴 정도를 초과하여 입력 실린더(91a)에 접촉하고, 다음으로 그들의 제2면에 의해 제1중간 실린더(9b) 상에서 반 바퀴를 초과하여 접촉하며, 다음으로 그들의 제1면에 의해 제2중간 실린더(91c) 상에서 반 바퀴를 초과하여 접촉한 후, 마지막으로 출력 실린더(91d) 상에서 그들의 제2면에 의해 사분의 한 바퀴를 초과하여 접촉한다. 다음으로 섬유들은 운반 튜브 섹션들(73b) 속으로 이송되어 배치 헤드로 운반되고, 상기 섹션들(73b)은 입력 램프와 유사한 출력 램프(174b) 상에 장착되고 배치 헤드의 램프(74)의 단부에 연결되기 위하여 보호 파이프에 모여지게 된다.

모터(92)는 실린더들의 주변 속도가 가장 빠른 섬유들의 이동 속도보다 예를 들어 30% 크게 되도록 제어부에 의해 제어된다. 실린더들은 가장 빠른 섬유의 이동 속도보다 항상 거의 30% 빠르게 되도록 연속적으로 제어되는 속도로 구동될 것이다. 변형된 실시예로서, 실린더들은 장치가 작동하자마자 일정한 속도로 구동되고, 상기 속도는 프로그램된 드레이핑 시퀀스의 기능으로써 결정될 것이다.

실린더들은 섬유들에 손상을 주지 않도록 매끄러운 면 형상을 가지지만, 섬유들이 공급 장치를 나와서 권취방식 장력이 섬유들에 가해질 때 섬유들에 충분히 접착하도록 연마되지는 않는다. 예를 들어, 0.5 ㎛의 거칠기(Ra)로 가공된 알루미늄 실린더의 45 미크론의 하드 아노다이징 표면 처리(hard anodization surface treatment)는 마모 및 찢김에 높은 저항력을 가진 충분한 표면을 얻을 수 있다. 6 m의 운반 튜브 뒤에 유리 섬유 볼들을 풀기 위해서 또는 6 m의 운반 튜브 뒤에 6 kg 의 탄소 섬유 보빈들을 풀기 위해서, 지름 50 mm의 4 개의 실린더는 50 그램 미만으로 권취방식 장력을 가한다. 유리하게는, 실린더들은 환형 홈들(97)을 가지고, 각각의 섬유는 그들 사이에서 접촉함 없이, 섬유들을 정확히 위치시키도록 개별적으로 홈에 수용된다.

섬유들이 실린더들로 들어가면서, 섬유들은 섬유들의 장력이 너무 낮거나 불연속적일 때 섬유들을 정지 및/또는 섬유들의 형상 기억, 상세하게는 볼의 곡률을 유지하는 유리 섬유들의 상태를 제거하기 위해 입력 램프(94)와 입력 실린더(91a) 사이에 배치된 장력 바 상에 보내질 수 있다.

운반 튜브들 및 섬유 유형의 길이의 기능으로서, 각각의 섬유에 대한 하나 이상의 제한 시스템들이 그들의 운반 시스템을 따라, 애플리케이션 롤러까지 필요할 수 있다. 예를 들어 별도의 공급 장치가 볼 저장 선반들의 출력 및/또는 애플리케이션 헤드에 직접적으로 제공될 수 있다. 분명하게는, 쌓일 모든 섬유들, 다시 말해 본 실시예에서 2 개의 섬유 층들(F1, F2)의 28 개의 섬유들을 수용하도록 충분히 긴 롤러들을 포함하는 공급 장치가 제공될 수 있다. 여기서, 미리 함침된 섬유들을 수지 애플리케이션 수단이 구비되지 않은 섬유 배치 장치로 지나가도록, 건조 섬유들을 작업 공정 상에서 함침하도록 한 섬유 배치 장치에 장착된 공급 장치를 사용할 수 있다.

도 9 내지 도 14는 제2실시예에 따라서 14 개의 섬유들(F)의 2 개의 층을 처리하는 공급 장치(109)를 도시한다. 이러한 공급 장치(109)는 벨트(194)가 각각의 실린더와 각각의 섬유 사이에 삽입되기 때문에 섬유들(F)이 실린더들(191)과 직접적으로 접촉하지 않는다는 점에서 앞서 설명된 공급 장치(9)와 주로 다르다. 상세하게는 이러한 실시예는 미리 함침된 섬유들을 지나가는데 있어 유리하다.

도 9 내지 도 11을 참조하여, 공급 장치(109)는 서로 평행하게 회전하도록 장착되고 지지부(190)에 캔틸레버식으로(cantilevered) 된 두 세트의 모터 구동 실린더들(191)을 포함하고, 실린더들 각각의 세트는 섬유들의 한 층의 통로로 이용된다. 제1세트의 실린더들은 서로 간에 직렬로, 실질적으로 동일한 평면(P1)을 따라 배열되고, 제2세트의 실린더들은 제1세트의 평면(P1)에 평행한 평면(P2)을 따라 배치된다. 각각의 세트는 입력 실린더(191a), 중간 실린더들, 예를 들어 여덟 개인 중간 실린더들(191c), 및 출력 실린더(191d)를 포함한다. 두 세트의 실린더들은 단일 모터(192)에 의해 회전되고, 앞서 설명한 바와 같이 리턴 풀리(193)를 통하여 모터 피니언(192a) 및 각각의 실린더의 단부(1191)(도 11)에 장착된 벨트(196)를 이용해 제어부에 의해 자동으로 제어된다.

도 11 내지 도 14를 참조하여, 각각의 실린더는 섬유들과 실린더 사이에 삽입된 벨트들(194)에 장착된다. 각각의 벨트는 실린더, 및 지지부에 맞춰져서 장착된 추가적인 가이드부 또는 커버(shoe)(195) 주위에 장착된다. 상기 유닛이 필요로 하는 공간 양을 제한하기 위해, 각각의 가이드 커버는 실린더 반경보다 큰 반경을 가지고 원형 오목부(1195a)가 구비된, 대략 초승달 형상의 디스크(1195)로 형성되고, 이때 상기 원형 오목부(1195a)의 곡률 반경은 디스크와 회전 실린더 사이의 접촉 없이, 실린더 주위에 디스크를 장착하기 위해 실린더의 곡률 반경으로 구성되고, 커버의 단부들(1195c, 1195d)은 실린더에 접선으로 맞춰지게 된다. 벨트(194)는 디스크의 외주 원형 가장자리(1195b), 및 디스크의 2 개의 단부(1195c, 1195d) 사이에 정의된 디스크로 덮이지 않은 실린더의 원주부 상에 장착된다. 벨트들 및 섬유들을 가이드하도록 디스크들은 서로에 대해 평평하게 배치되고, 2 개의 인접하는 디스크들 사이에 플랜지들(198)을 삽입하며, 외부디스크들에 대해 플랜지들을 배치시킨다. 디스크 조립체는 디스크들 및 플랜지들을 바로 관통하고 가로 개구부들(198a, 1195e)(도 12 및 도 13)을 관통하는 로드들(미도시)을 이용해서 만들어지고, 로드들은 서로 평행하게 지지부의 단부에 고정된다. 섬유들은 2 개의 연속적인 실린더들 위를 지나 아래로, 또는 그 반대로 지나가고 2 개의 연속적인 실린더들과 관련된 2 개의 가이드부 조립체들은 실린더들의 평면(P1)의 양쪽에 배치된다.
2 개의 연속적인 실린더들에 대해서, 각각의 섬유는 2 개의 플랜지(198) 사이의 제1실린더의 벨트 상의 제1면을 경유하여 벨트와 실린더 사이의 앵귤러 접촉부의 레벨에서 평평하게 나오고, 다음으로 제2실린더의 벨트 상의 제2면을 경유하여 평평하게 나온다. 벨트들은 섬유들이 회전하는 실린더들에 접촉하지 못하도록 섬유들의 폭보다 큰 폭, 실질적으로 2 개의 인접하는 플랜지들 사이의 거리와 같은 폭을 가진다.

각각의 실린더들에 대해서, 섬유에 권취방식 장력이 없을 경우, 벨트는 실린더와 슬라이딩 접촉을 한다. 섬유가 애플리케이션 롤러에서 권취방식 장력 하에 있을 때, 섬유는 벨트에 압력을 가하여, 벨트는 실린더에 의해 회전함으로써, 벨트에 부착된 섬유를 구동시킨다. 섬유 측 상의 벨트 면은 벨트가 섬유와 접촉을 유지하도록 하는 부착 계수를 가지고, 벨트와 섬유 사이의 상대 속도는 영이거나 매우 작다. 실린더 측 상의 벨트 면은, 섬유가 압력을 가할 때 벨트가 실린더에 구동되도록 하는 마찰 계수를 가진다. 유리하게는, 이 표면은 마모 및 찢김, 및 대전 방지 특성에 높은 저항성을 가진다. 도 14에 개략적으로 도시된 바와 같이, 벨트는, 유리하게는 서로 다른 물질로 만들어진 2 개의 층들(194a, 194b)로 구성된다. 예를 들어, 섬유 측 상의 층은 연성 엘라스토머에 의해 만들어지고, 실린더 측의 층은 강성 엘라스토머로 만들어진다.

각각의 벨트는, 앵귤러부 상에서 실린더와 접촉하는데, 앵귤러부로 인해, 한편으로는 앵귤러부가 압력을 가해서 섬유를 구동할 수 있고, 다른 한편으로, 섬유가 정지했을 때 실린더에 의해 벨트가 구동되지 않는다. 이러한 앵귤러 부는 예를 들어 90°위수(order)이다.

벨트와 섬유 사이의 앵귤러 접촉부는 벨트와 실린더 사이의 앵귤러 접촉부보다 적고, 두 실린더 사이의 거리는 섬유들이 벨트들과 커버들의 단부에서 접촉하지 않도록 정의된다. 섬유와 벨트 사이의 부착면, 상세하게는 접착성이 있는 미리 함침된 섬유들을 이용하여 섬유와 벨트 사이의 부착면을 제한하도록, 섬유와 벨트 사이의 앵귤러 접촉부는 결정됨으로써, 섬유를 제거하는데 필요한 힘(박리력, peeling force)을 제한한다. 이러한 앵귤러 부가 작을수록 중간 실린더들의 수는 증가한다.

앞서에서와 같이, 선반에서 나온 연성 운반 튜브들(173)의 섹션들은 섬유들이 층들의 형태로 입력 실린더들(191a)로 보내지도록 한다. 다음으로 출력에서 섬유들은 배치 헤드로 운반되도록 운반 튜브 섹션들(미도시)로 간다. 이러한 실시예의 변형에서, 연성 튜브들은 도 12에서 보다 잘 이해될 수 있는 바와 같이 사각형 단면을 가진다. 동일한 층에 대해서, 튜브들은 모서리 대 모서리로 배치된다. 사각형 단면을 가진 튜브들을 사용하여 큰 폭들을 가진 섬유들, 예를 들어 6.35 mm 내지 25 mm의 폭을 가진 섬유들은, 섬유가 말리거나 측면이 접히지 않고 운반될 수 있다. 사실상, 로봇의 움직임들이 어떠하든 간에, 사각형 단면을 가진 파이프들은 섬유가 완전히 평평하게 유지될 수 있는 방법으로 그 측면이 쳐지지 않으면서 연성을 가질 것이다. 예를 들어, 폭이 6.3 mm인 섬유들을 운반하기 위해 튜브들은 8 x 2 mm의 내부 사각 단면에 1 mm의 벽두께, 즉, 10 x 4 mm의 외부 단면을 가진다. 필요 공간이 줄어들고, 상세하게는 배치 헤드에서 줄어들고, 튜브들의 입구 또는 출구와 입력 및 출력에 있는 가이드 풀리들 사이의 거리가 매우 짧은 상태에서 튜브들은 단부에서 모서리 대 모서리로 조립될 수 있다. 도 15는, 수평축의 포지셔너(positioner)(T2) 상에서 회전하도록 장착된 굴대(M2)에 섬유를 적용하는, 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시예를 제시한다. 배치 장치(101)는 도 1 내지 도 7을 참조하여 상술한 장치와는 다른데, 이는 로봇(102)이 포지셔너 축에 평행한 2 개의 레일(127)로 구성된 선형축 상에서 슬라이딩하게 장착된 대차(126) 상에 조립된다는 점에서 다르다. 대차는 로봇을 이러한 선형축을 따라 이동하도록 구동 수단, 예를 들어 장치의 제어부에 의해 자동으로 제어되는 모터 구동 롤러 유형의 구동 수단에 장착된다. 더욱이, 수지 저장 및 공급을 위한 드럼 엠퍼티어들(183, 184) 및 섬유 저장 선반들(171)은 또한 로봇(102)의 양측 상에서 레일들 상에 슬라이딩되도록 장착된 대차들(170, 180) 상에 배치된다. 이러한 대차들(170, 180)은 연결 팔들(170a, 180a)에 의해 로봇(126)의 대차에 연결 및/또는 개별적인 구동 수단에 장착된다.

도 16 및 도 17은 본 발명에 따른 배치 장치(201)의 제3실시예를 도시한다. 장치 이동 시스템(202)은 가교부(221)의 2 개의 평행한 지지바들(221a) 사이에서 제1수평 방향(X)을 따라 작동 가능하게 장착된 제1대차(222), 제1대차 상에서 제1수평 방향에 직교하는 제2수평 방향(Y)을 따라 작동 가능하게 장착된 제2대차(226), 및 제3수직축(Z)을 따라 제2대차(226) 상에 작동 가능하게 장착된 제3대차(227)를 포함한다. 제1대차, 제2대차, 및 제3대차는 그들 각각에 장착된 구동 수단에 의해 배치되고, 박스(277)에 배치된 장치의 제어부에 의해 자동으로 제어된다.

도 2를 참조하여 상술한 바와 같이 3 개의 섹션(23, 24 및 25)을 포함하고 배치 헤드(3)를 운반하는 로봇 손목은 배치 헤드가 가교부의 기둥들(221b) 사이에서 배치된 금형(M3)에 걸쳐 이동할 수 있도록 제3대차(227)의 하단부에서 그의 축(A3) 주위에서 회전하도록 장착된다.

수지 저장 및 공급을 위한 드럼 엠퍼티어들(283, 284)은 제2대차(226) 상에 배치된다. 섬유들, 예를 들어 보빈들(B)의 형태로 패키지화되는 탄소 섬유들(F)을 적용하기 위한 장치가 구비된다. 보빈들은 제2대차에 또한 배치된 크릴(271) 상에 장착된다. 각각의 보빈은 자동으로 회전이 제어되지 않고, 가능하게는 회전 정지 수단에 장착된 크릴의 굴대 상에 장착된다. 섬유들은 제1실시예 또는 제2실시예에 따라서 앞서 설명한 바와 같이, 리턴 롤러들 상 및/또는 크릴의 풀리를 지나서 크릴을 나와 공급 장치(9a)로 직접 향한다. 다음으로, 섬유들은 운반 튜브들로 이동되어 로봇 손목 앞, 제3대차의 하단부에 장착된 제2공급 장치(9b)로 향한다. 다음으로, 섬유들은 운반 튜브들에 의해 배치 헤드로 운반된다. 로봇 감속을 제어하는 것 및/또는 상술한 정지 수단을 기계적으로 조절하는 것은, 보빈들이 풀릴 때, 상세하게는 즉시 또는 현저하게 감속하는 동안 회전하는 보빈을 정지시키기 위해 섬유가 지나가서 절단될 때, 보빈들의 회전 관성이 제어되도록 한다. 유리하게는, 본 발명에 따른 장치는 특허 문서 EP 697990에서 설명된 바와 같이, 섬유 장력의 기능으로서 폐루프에서 자동으로 제어되는 자동 정지 시스템에 장착된 크릴을 포함한다. 이러한 시스템은 시작할 때 항상 지연되는, 가속 또는 감속 단계들을 제한하는 단점을 가지는 센서, 또는 전기 또는 공기 액츄에이터를 구비하지 않고 기계적으로 자동 제어되는 장점을 가진다.

발명이 다른 상세한 실시예들과 결합하여 설명되었음에도 불구하고 이에 의해 제한되지 않고, 본 발명의 범위 안에 포함되는 경우 설명된 수단의 모든 기술적 등가물들 및 이들의 조합들을 본 발명이 포함하는 것은 명백하다.

Claims (19)

1. 애플리케이션 롤러, 및 상기 애플리케이션 롤러로 섬유들을 가이드하는 가이드 수단을 포함하는 섬유 애플리케이션 헤드를 이동시키는 시스템;

   섬유 저장 수단; 및

   상기 섬유들을 상기 저장 수단으로부터 상기 섬유 애플리케이션 헤드로 운반하는 섬유 운반 수단을 포함하는 섬유 애플리케이션 장치에 있어서,

   상기 섬유 저장 수단(71, 171, 271)과 상기 애플리케이션 헤드(3) 사이에 배치되는 적어도 하나의 장력 제한 시스템(9, 109)을 더 포함하고,

   상기 장력 제한 시스템은,

   복수 개의 섬유들이 부분적으로 감길 수 있는 적어도 2 개의 상호 평행한 실린더들(91, 191), 및

   상기 실린더들을 실질적으로 동일한 속도로 회전시키며 상기 실린더들의 주변 속도가 상기 섬유들의 이동 속도보다 빠르도록 상기 장치의 제어부에 의해 자동으로 제어되는 구동 수단(92, 93, 192, 193)을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실린더들(91, 191)은, 각각의 섬유(F)가 각각의 실린더 주위에 부분적으로 감겨서 상기 섬유의 2 개의 주요 면들을 경유하여 상기 실린더들 상에 접촉될 수 있도록, 위치되는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치(1, 101, 201).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 실린더들(91)은, 상기 실린더들과 직접 접촉하는 섬유들을 수용하는 환형 홈들(97)을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   벨트들(194)은 상기 장력 제한 시스템(109)의 각각의 실린더(191) 주위에 장착됨으로써, 하나의 벨트는 각각의 섬유와 상기 실린더 사이에 삽입되고, 각각의 벨트는 섬유에 부착되고 상기 벨트 상의 섬유에 의해 가해진 압력의 기능에 따라 상기 실린더에 의해 다소 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
5. 제4항에 있어서,

   각각의 벨트(194)는 상기 벨트와 상기 실린더 사이의 앵귤러 접촉부를 한정하도록, 상기 실린더(191) 및 추가적인 수단(195)에 의해 부분적으로 형성된 슬라이딩 경로 상의 루프에 장착되고,

   섬유와 벨트 사이의 앵률러 접촉부는 벨트와 실린더 사이의 앵귤러 접촉부보다 작거나 같은 크기인 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 추가적인 수단은, 단부들(1195c, 1195d)이 실린더들에 접선으로 맞춰지도록, 상기 실린더들(191) 주위에 고정되어 부착된 초승달 모양의 디스크들(195)을 포함하고, 각각의 벨트는 디스크의 원주 가장자리(1195b) 주위에, 그리고 상기 디스크에 의해 덮이지 않은 실린더의 원주부 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
7. 제6항에 있어서,

   각각의 실린더(191)는 서로 간에 평평하게 놓인 디스크들(195)에 장착되고, 2 개의 인접한 디스크들 사이, 그리고 외부 디스크들에 대해 가이딩 플랜지들(198)이 위치함으로써, 상기 벨트들 및 상기 섬유들을 가이드하는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
8. 제4항에 있어서,

   각각의 벨트(194)는 서로 다른 물질의 2 개의 층들(194a, 194b)로 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 구동 수단(92, 192)은, 상기 실린더들의 주변 속도가 섬유 이동 최고 속도보다 20% 내지 40% 빠르도록, 제어되는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 섬유 운반 수단은 연성 튜브들(73, 173)을 포함하고,

    각각의 연성 튜브는 상기 연성 튜브의 내부 채널로 섬유를 수용할 수 있고, 연성 튜브는 상기 장력 제한 시스템(9, 109)과 상기 저장 수단(71, 717, 271) 사이에서, 그리고 상기 장력 제한 시스템(9, 109)과 상기 애플리케이션 헤드(3) 사이에서 상기 연성 튜브의 단부들에 의해 장착되고 고정되는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 연성 튜브들은 사각형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치(1, 101, 201).
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,

    상기 연성 튜브들은 고밀도 폴리에틸렌으로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
13. 제1항에 있어서,

    수지를 각각의 섬유(F)에 적용하기 위한 수지 애플리케이션 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 수지 애플리케이션 수단은 건조 섬유 저장 수단과 장력 제한 시스템 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
15. 제13항에 있어서,

    상기 수지 애플리케이션 수단(60)은 상기 섬유 애플리케이션 헤드(3)에 구비되는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
16. 제15항에 있어서,

    상기 섬유들을 절단할 수 있는 절단 수단(39, 40, 41), 및 바로 절단된 각각의 섬유들의 경로를 재설정할 수 있는 재경로 수단(42, 43, 44, 58)을 포함하고,

    상기 절단 수단 및 상기 재경로 수단은 상기 수지 애플리케이션 수단(60)의 상류에 위치되고,

    상기 가이드 수단은 각각의 섬유에 대해 덕트들(35, 36, 37, 38)을 포함하고, 상기 덕트들 사이에는 상기 절단 수단 및 상기 재경로 수단이 위치되는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
17. 애플리케이션 롤러, 및 상기 애플리케이션 롤러 상으로 섬유들을 가이드하는 가이드 수단을 포함하는 섬유 애플리케이션 헤드 이동 시스템;

    섬유 저장 수단; 및

    상기 섬유들을 상기 저장 수단으로부터 섬유 애플리케이션 헤드로 운반하는 섬유 운반 수단을 포함하는 섬유 애플리케이션 장치에 있어서,

    상기 섬유 운반 수단은 연성 튜브들(73, 173)을 포함하고, 각각의 튜브는 상기 튜브의 내부 채널에 섬유를 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.
18. 애플리케이션 롤러, 및 상기 애플리케이션 롤러 상으로 섬유들을 가이드하는 가이드 수단을 포함하는, 이동 시스템의 단부에 장착되는 섬유 애플리케이션 헤드에 있어서,

    각각의 섬유(F1, F2)에 수지를 적용하는 수지 애플리케이션 수단(60)을 포함하고, 상기 수지 애플리케이션 수단(60)은 상기 섬유들이 상기 가이드 수단(32a, 32b)을 나올 때 상기 섬유들(F1, F2)에 수지를 적용할 수 있는 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 헤드.
19. 섬유 애플리케이션 헤드를 움직이기 위한 시스템, 섬유 저장 수단, 및 상기 섬유들을 상기 섬유 저장 수단으로부터 상기 섬유 애플리케이션 헤드로 운반하는 섬유 운반 수단을 포함하는 섬유 애플리케이션 장치에 있어서,

    상기 섬유 애플리케이션 헤드는 청구항 18항에서 특정된 것과 동일한 것을 특징으로 하는 섬유 애플리케이션 장치.

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