KR101202440B1

KR101202440B1 - 쿠션재의 제조장치

Info

Publication number: KR101202440B1
Application number: KR1020120046464A
Authority: KR
Inventors: 박태근
Original assignee: (주) 비앤비
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2012-11-16

Abstract

본 발명은 쿠션재의 제조장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 개섬된 저융점 단섬유와 고융점 단섬유를 에어에 의해 날려 무질서하면서 랜덤(random)하게 적층하고 두께조절판의 위치에 의해 쿠션재의 밀도와 두께를 조절하며 적층된 원사를 진동으로 흔들어 정열시키면서 공급된 에어를 하부에서 강제 흡입하고 배출시켜 단섬유 사이로 에어가 충입되어 탄력성 및 복원력이 우수하며, 흡음성과 투습성이 우수한 쿠션재의 제조장치에 관한 것으로, 본 발명은 쿠션재의 제조장치에 있어서 원사 공급부가 상부에 설치되고 내부에 공간이 구비된 몸체 하부에는 원사를 토출하는 배출구가 구비된 챔버하우징과 상기 챔버하우징의 공간 상단부에 설치되어 공급된 원사를 새털 처럼 개섬시키 분리털이수단과 상기 챔버하우징의 내부 공간으로 에어를 공급하고 공급된 에어에 의하여 원사가 날려 무질서하고 랜덤하게 쌓이도록 하는 에어공급수단과 상기 챔버하우징 내부의 에어를 외부로 배출시키는 에어배출수단과 상기 챔버하우징의 하단에 설치되어 쌓여진 원사를 배출시키는 원사배출수단을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

쿠션재의 제조장치{Method for making cushion material}

본 발명은 쿠션재의 제조장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 개섬된 저융점 단섬유와 고융점 단섬유를 챔버하우징으로 이송하여 내부에서 마치 솜을 트는 것과 같이 타면한 후 타면된 원사를 에어에 의해 날려 랜덤(random)하게 적층하고 쿠션재의 밀도와 두께를 조절하며 적층된 원사를 진동으로 흔들어 정열시키면서 공급된 에어를 하부에서 강제 흡입하고 배출시켜 단섬유 사이로 에어가 충입되어 탄력성 및 복원력이 우수하며, 흡음성과 투습성이 우수한 쿠션재의 제조장치에 관한 것이다.

폴리에스테르를 이용하는 쿠션재(견면)는 주로 침대 매트리스 소재와 같은 침장용도로 사용되어 왔으나, 최근에는 유리면이나 암면 등과 같은 기존의 단열 및 흡음자재에 비하여 인체에 무해하고, 재활용이 가능한 환경친화적인 소재라는 특징이 있어 이들의 대체재로서 크게 각광받고 있다.

상기와 같은 일반적인 쿠션재의 제조 방법으로는 첨부도면 도 1에 도시된 용점이 서로 다른 저융점 단섬유와 고융점 단섬유를 개섬수단(10)을 이용하여 새털 같은 원사로 개섬하고 개섬된 섬유를 일정한 두께와 폭을 갖는 카딩수단(20)을 이용하여 첨부도면 도 2a에 도시된 바와 같은 웹을 형성한다.

상기 카딩수단(20)에 의하여 형성된 웹을 이송벨트 상에 골고루 펼쳐지게 깔고 일정한 두께를 형성하도록 웹적층수단(30)을 이용하여 웹을 첨부도면 도 2b에 도시된 바와 같이 수회 적층하여 도 2c에 도시된 바와 같이 웹적층물을 형성시킨다.

상기 웹적층수단(30)에 의하여 일정한 높이로 적층되어 형성된 웹적층물을 이송벨드로 이송하면서 가열/압착수단(40)을 경유시 웹적층물이 가열과 동시에 압착되어 일정한 두께 예컨데 300mm로 적층된 웹적층물을 50mm의 두께를 갖도록 형성하고 냉각하여 고밀도를 갖는 일반적인 쿠션재를 제조한다.

상기 일반적인 쿠션재의 카딩수단(20)에 의해 제조된 웹을 웹적층수단(30)에 의하여 여러 장의 웹을 적층한 후 가열/압착수단(40)에 의해 가열과 동시에 압착되어 제조된 쿠션재를 살펴보면 첨부도면 도 3a에 도시된 바와 같이 웹이 적층되어 이루어진 것을 쉽게 확인할 수 있다.

상기에서와 같이 종래 쿠션재의 제조방법은 단섬유→개섬→웹 제조→웹 적층→가열/압착→냉각 순으로 제조하며, 상기한 종래 쿠션재는 웹이 일정한 두께와 폭을 형성한 시트 형태로 형성되어 다층으로 적층되고 가열 압착된 것이기 때문에 첨부도면 도 3b에 도시된 바와 같이 단섬유와 단섬유 사이의 공극이 낮아 투수성이 현저히 낮으며, 웹과 웹이 서로 쉽게 박리됨과, 상기와 같이 메탈카딩 방식에 의해 크로스 레이어로 적층되는 기존의 쿠션재는 웹결합이 카딩수단에 의해 수평적/횡적으로 누워 있게 되어 힘을 수직적으로 받는 쿠션재의 특성상 탄력성 및 복원력이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 카당수단에 의해 원사가 가지런하게 정리되어 이루어진 웹 적층물을 가열 압착시 고밀도로 압착되기 때문에 단섬유와 단섬유 사이에 공간이 형성되어 있지 않고 붙어 있어 흡음성과 투습성이 현저하게 저하되는 문제점 등이 있었다.

본 발명은 종래 문제점을 감안하여 안출한 것으로서 본 발명의 목적은 개섬또는 카딩된 저융점 단섬유와 고융점 단섬유를 챔버하우징 내부로 이송시켜 마치 솜을 트는 것과 같이 타면하고 타면된 원사를 에어에 의해 날려 무질서하면서 랜덤(random)하게 적층하고 두께조절판의 위치에 의해 쿠션재의 밀도와 두께를 조절하며 적층된 원사를 진동으로 흔들어 정열시키면서 공급된 에어를 하부에서 강제 흡입하고 배출시켜 단섬유 사이로 에어가 충입되어 탄력성 및 복원력이 우수하며, 흡음성과 투습성이 우수한 쿠션재의 제조장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 쿠션재의 제조장치에 있어서, 원사 공급부가 상부에 설치되고 내부에 공간이 구비된 몸체 하부에는 원사를 토출하는 배출구가 구비된 챔버하우징과; 상기 챔버하우징의 공간 상단부에 설치되어 공급된 원사를 새털 처럼 개섬시키기 위하여 원사를 일정량씩 공급하는 원사공급로울러와, 상기 원사공급로울러에 의해 공급된 원사를 개섬하는 핀부재가 일정간격으로 다수개 구비된 털이로울러와 상기 원사공급로울러와 털이로울러를 작동시키는 구동모터를 포함하여 이루어진 분리털이수단과; 상기 챔버하우징의 내부 공간으로 에어를 공급하고 공급된 에어에 의하여 원사가 날려 무질서하고 랜덤하게 쌓이도록 하는 에어공급수단과; 상기 챔버하우징의 내측에 설치되어 쌓여지는 원사의 두께를 조절하기 위하여 챔버하우징의 일측면 판이 이동가능하게 형성된 유동판과; 상기 유동판에는 브라켓이 설치되며, 브라켓의 관통공에는 챔버하우징에 고정 설치된 랙기어와; 상기 랙기어와 치합되어 작동하는 피니언과; 상기 피니언이 챔버하우징의 두께조절장공을 관통하여 회전가능하게 축설된 고정축과; 상기 고정축이 관통하는 관통공을 형성하고 홀더헤드와 연결되며 표면에 나선을 형성한 위치조절로드부재 및 위치조절로드부재에 나사 결합되는 너트부재를 포함하여 이루어진 두께조절수단과; 상기 챔버하우징 내부의 에어를 외부로 배출시키는 에어배출수단과; 상기 챔버하우징의 하단에 설치되어 쌓여진 원사를 배출시키는 원사배출수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여 달성된다.
상기 핀부재는 털이로울러의 회전 반대방향으로 절곡 형성되어 원사의 뭉침을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여 달성된다.
한편 상기 에어공급수단은 에어를 형성시키는 콤프레셔와; 상기 콤프레셔에 연결되어 챔버하우징 내부로 에어를 공급하는 에어공급관로와; 상기 에어공급관로에 의하여 공급된 에어의 흐름방향을 조절하는 에어유도판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여 달성된다.
상기 원사배출수단은 구동모터에 의하여 구동되는 배출로울러가 챔버하우징의 배출간격조절홀을 관통하면서 일정한 간격으로 이격되어 설치되되 두 배출로울러가 대각선 방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여 달성된다.
상기 원사공급로울러와 배출로울러의 표면에는 일정간격으로 산형의 밀대부가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여 달성된다.
또한 구동모터의 구동력에 의해 회전되는 편심축을 이용하여 챔버하우징의 일측면의 진동판을 진동시켜 원사를 정열시키는 진동수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여 달성된다.
상기 진동판에는 에어배출수단의 작동시 원사의 흡착과 노이즈방지를 위한 망 형태인 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여 달성되며, 상기 에어배출수단이 연결되는 챔버하우징에는 망 형태의 필터판이 더 부착 설치된 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여 달성된다.
상기 챔버하우징은 내측 공간으로 원사를 공급하는 원사공급부의 하단에는 분리털이수단이 설치되는 축공을 형성한 몸체의 일측면에는 에어공급수단의 에어공급관로가 연결 설치되어 챔버하우징 내부로 에어를 공급하도록 연결공을 형성하고 몸체의 하부에는 배출공이 구비되되, 몸체의 측면 중 어느 한 쪽의 일측면은 안쪽 방향과 바깥쪽 방향으로 이동 가능한 유동판으로 이루어져 쌓여지는 원사의 두께를 조절할 수 있으며, 반대쪽 측면은 한정된 면적에서 보다 많은 양의 원사가 쌓여지도록 원사를 가지런히 정열시키기 위한 진동판이 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여 달성된다.
더불어 쿠션재의 제조장치에 있어서, 원사 공급부가 상부에 설치되고 내부에 공간이 구비된 몸체 하부에는 원사를 토출하는 배출구가 구비된 챔버하우징과; 상기 챔버하우징의 공간 상단부에 설치되어 공급된 원사를 새털 처럼 개섬시키는 분리털이수단과; 상기 챔버하우징의 내측에 설치되어 쌓여지는 원사의 두께를 조절하기 위하여 챔버하우징의 일측면 판이 이동가능한 유동판으로 형성하여 유동판의 이동량을 조절하는 두께조절수단과; 상기 두께조절수단에 의해 이동되는 유동판의 반대면에는 구동모터의 구동력에 의해 회전되는 편심축을 이용하여 챔버하우징의 일측면의 진동판을 진동시켜 원사를 정열시키는 진동수단과; 상기 챔버하우징의 하단에 설치되어 쌓여진 원사를 배출시키는 원사배출수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치에 의하여도 달성된다.

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이와 같은 본 발명은 개섬된 저융점 단섬유와 고융점 단섬유를 에어에 의해 날려 무질서하면서 랜덤(random)하게 적층하고 두께조절판의 위치에 의해 쿠션재의 밀도와 두께를 조절하며 적층된 원사를 진동으로 흔들어 정열시키면서 공급된 에어를 하부에서 강제 흡입하고 배출시켜 단섬유 사이로 에어가 충입되어 탄력성 및 복원력이 우수하며, 흡음성과 투습성이 우수한 이점이 있다.

도 1은 일반적인 쿠션재의 제조방법을 보여주는 견면의 제조 공정도.
도 2a는 일반적인 쿠션재의 제조방법에 있어서 카딩수단에 의해 카딩되어 웹을 제조하는 상태를 보여주는 사진.
도 2b는 도 2a에 의해 제조된 웹을 적층시키는 모습을 보여주는 사진.
도 2c는 도 2b의 웹을 적층하여 형성된 웹적층물의 모습을 보여주는 사진.
도 3a는 종래 쿠션재의 측면표면 상태를 보여주는 사진.
도 3b는 종래 쿠션재의 표면을 50배 확대한 사진.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 쿠션재 제조장치의 전체 외형을 보여주는 사시도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 쿠션재 제조장치의 구조를 보여주는 단면도.
도 6은 본 발명의 기술요지인 분리털이수단의 구조를 보여주는 단면도.
도 7은 도 6의 "A"부 확대도.
도 8은 본 발명의 기술요지인 에어공급수단 작동상태를 보여주는 예시도.
도 9a는 본 발명의 기술요지인 두께조절수단의 구조를 보여주는 발췌사시도.
도 9b는 본 발명의 기술요지인 두께조절수단의 작동상태를 보여주는 단면도.
도 10a는 본 발명의 기술요지인 진동수단의 구조를 보여주는 발췌사시도.
도 10b는 본 발명의 기술요지인 진동수단의 작동상태를 보여주는 단면도.
도 11은 본 발명의 기술요지인 에어배출수단의 구조를 보여주는 단면도.
도 12는 본 발명인 쿠션재 제조장치의 작동을 보여주는 작동상태도.
도 13a는 본 발명인 쿠션재 제조장치에 의해 제조된 견면의 측면표면 상태를 보여주는 사진.
도 13b는 본 발명인 쿠션재 제조장치에 의해 제조된 쿠션재의 표면을 50배 확대한 사진.
도 14는 본 발명의 기술요부인 분리털이수단의 다른 실시예를 보여주는 단면구성도.
도 15는 본 발명의 기술요부인 에어공급수단의 다른 실시예를 보여주는 단면구성도.
도 16은 본 발명의 기술요부인 원사배출수단의 다른 실시예를 보여주는 단면구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 쿠션재 제조장치의 외형을 보여주는 사시도이고 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 쿠션재 제조장치의 구조를 보여주는 단면도로써 이에 따른 본 발명의 쿠션재 제조장치(1)는 원사 공급부(101)가 상부에 설치되고 내부에 공간(102)이 구비되며 원사를 토출하는 배출구(103)가 구비된 챔버하우징(100)과 상기 챔버하우징(100)의 공간 상단부에 설치되어 공급된 원사를 새털처럼 개섬시키 분리털이수단(200)과 상기 챔버하우징(100)의 내부 공간으로 에어를 공급하고 공급된 에어에 의하여 원사가 날려 무질서하고 랜덤하게 쌓이도록 하는 에어공급수단(400)과 상기 챔버하우징(100) 내부의 에어를 외부로 배출시키는 에어배출수단(500)과 상기 챔버하우징(100)의 하단에 설치되어 쌓여진 원사를 배출시키는 원사배출수단(600)을 포함하여 대별 구성된다.

상기 챔버하우징(100)은 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 도면에 미 도시된 별도의 개섬수단에서 개섬된 저융점 단섬유와 고융점 단섬유(이하 원사라 칭함)를 이송시켜 몸체 내측 공간으로 공급하는 원사공급부(101)를 형성하며, 상기 원사공급부(101)의 하단에는 분리털이수단(200)이 설치되며 몸체(100a) 중간부분의 일측면에는 에어공급수단(400)의 에어공급관로(401)가 연결 설치되어 챔버하우징(100) 내부로 에어를 공급하도록 설치된 구조이며, 상기 몸체(100a)의 내측 하부에는 원사를 토출하는 배출구(103)가 구비된다.

한편 첨부도면 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 몸체(100a)의 측면 중 어느 한 쪽의 일측면은 몸체(100a)의 안쪽 방향과 바깥쪽 방향으로 이동 가능한 유동판(105)으로 이루어져 쌓여지는 원사의 두께를 조절할 수 있으며, 첨부도면 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 반대쪽 측면은 한정된 면적에서 보다 많은 양의 원사가 쌓여지도록 원사를 가지런히 정열시키기 위한 진동판(106)이 설치되어 이루어진 구조이다.

이때 상기 진동판(106)의 일부 즉 하단이 첨부도면 도 10a에 도시된 바와 같이 에어배출수단(500)의 작동시 원사의 흡착과 노이즈방지를 방지하기 위해 망상 형태인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 몸체(100a)에 설치된 축봉(106a)에 의해 힌지 회동하도록 설치된 구조이다.

상기 원사공급부(101)의 하단에 설치되는 분리털이수단(200)의 구조는 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이 구동모터의 구동력에 의하여 원사를 일정량씩 공급하는 원사공급로울러(201)가 일정 간격으로 이격되어 수평선상에 설치되며, 상기 원사공급로울러(201)의 표면에는 일정간격으로 산형의 밀대부(201-1)가 돌출 형성된다.

한편 상기 1쌍으로 이루어진 원사공급로울러(201)의 하단에는 털이로울러(202)가 설치된다. 상기 털이로울러(202)의 구조는 공급된 원사를 개섬하는 핀부재(202-1)가 일정한 폭을 가지며 길이방향으로만 형성되고 핀부재(202-1)가 형성된 부분을 제외한 로울러 표면은 무모양이며, 상기 핀부재(202-1)는 털이로울러(202)의 회전 반대방향으로 절곡 또는 경사지게 설치되어 원사의 뭉침을 방지하도록 한 설치되어 이루어진 구조이다.

본 발명에서 핀부재(202-1)가 털이로울러(202)에 일정한 폭으로 형성되고 핀부재가 형성된 부분을 제외한 로울러 표면은 통상의 미끄러운 무모양 형태의 형상으로 설명하고 있으나 작업 조건에 따라서 핀부재(202-1)를 털이로울러(202)의 전체 표면에 형성시켜 사용할 수도 있다.

한편 첨부도면 도 16는 본 발명의 요부인 분리털이수단(200)의 다른 실시예를 보여주는 단면구성도로서 상기 털이로울러(202)는 수직방향에 대하여 2개 이상의 로울러가 일정한 간격으로 이격되어 2단 이상으로 구조를 변경하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 털이로울러(202)를 2단 이상으로 설치하면 원사들이 뭉치지 않고 마치 먼지와 같이 세밀하게 흩트릴 수 있기 때문이다.

상기 에어공급수단(400)의 구조는 에어를 형성시키는 콤프레셔(402)에는 챔버하우징(100) 내부로 에어를 공급하는 에어공급관로(401)가 연결되며, 상기 에어공급관로(401)에 의하여 공급된 에어의 흐름방향을 조절하는 에어유도판(403)으로 이루어진 구조이며, 상기 에어유도판(403)의 각도는 15°~ 70°로 하여 사용하는 것이 바람직하다.

그 이유는 원사를 일방향 즉 하방향으로 퍼져 쌓이게 하기 위함이며 에어유도판(403)의 각도가 15°이하이면 떨어지는 원사가 직접적인 바람의 영향을 받아 뭉쳐지기 쉽게 되므로 에어의 영향을 받지 않고 자중에 의해 공간(102)바로 떨어져 쌓여지게 하기 위함이고 에어유도판(403)의 각도가 70°이상이면 하방향으로 퍼져 쌓여지지 않고 오히려 쌓여진 원사를 상부로 날리는 문제가 발생하기 때문이다.

첨부도면 도 15는 본 발명의 요부인 에어공급수단의 다른 실시예를 보여주는 단면구성도로서 에어공급을 공급되는 원사가 분리털이수단(200)을 경유하여 챔버하우징(100) 내측으로 떨어질 때 에어공급수단(400)을 분리털이수단(200)의 상부에 설치하여 같은 방향인 수직방향에서 공급되도록 하우징(100a)에 에어공급로(100a-1)를 형성시켜 에어와 원사가 챔버하우징(100) 내측으로 공급되도록 구조를 변경하여 사용할 수 있다.

즉, 첨부도면 도 5 및 도 15에 도시된 바와 같이 상기 에어공급수단(400)에 의해 공급되는 에어가 분리털이수단(200)을 중심으로 상부 또는 하부 방향에서 챔버하우징(100) 내측으로 공급되도록 할 수 있다.

상기 챔버하우징(100) 내부의 에어를 외부로 배출시키는 에어배출수단(500)의 구조는 통상적으로 에어흡입과 먼지를 저장하는 집진장치를 사용한다. 상기 에어배출수단(500)이 연결되는 챔버하우징(100)의 유동판(105) 하부에는 망상 형태의 필터판(105-1)으로 형성되어 있다.

한편 상기 원사배출수단(600)은 구동모터에 의하여 구동되는 배출로울러(601)가 챔버하우징(100)의 배출간격조절홀(107)을 관통하면서 일정한 간격으로 이격되어 설치되되 두 배출로울러(601)가 대각선 방향으로 설치되어 수평으로 쌓여 있는 원사를 수평방향으로 배출 및 이동시킨다.

상기 배출로울러(601)의 표면에는 원사공급로울러(201)와 동일하게 일정간격으로 산형의 밀대부(601-1)가 돌출 형성된 구조이다.

한편, 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 상기 챔버하우징의 내측에 설치되어 쌓여지는 원사의 두께를 조절하기 위하여 챔버하우징(100)의 몸체(100a)를 구성하는 일측면 판이 이동가능한 유동판(105)으로 형성하여 유동판(105)의 이동량을 조절하는 두께조절수단(700)이 하부에 설치된다.

상기 두께조절수단(700)은 첨부도면 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이 상기 유동판(105)에는 관통공이 형성된 브라켓이 고정 설치되어 로드를 지지하도록 설치되며 챔버하우징(100)에 고정 설치된 랙기어(701)와 상기 랙기어(701)와 치합되어 작동하는 피니언(702)과 상기 피니언(702)이 챔버하우징(100)의 두께조절장공(108)을 관통하여 회전가능하게 축설된 고정축(703)와 상기 고정축(703)가 관통하는 관통공을 형성하고 홀더헤드(704)와 연결되며 표면에 나선을 형성한 위치조절로드부재(705) 및 위치조절로드부재(705)에 나사 결합되는 너트부재를 포함하여 이루어진 구조이다.

상기 두께조절수단(700)에 의해 이동되는 유동판(105)의 반대면에는 첨부도면 도 10a에 도시된 바와 같이 구동모터(810)의 구동력에 의해 회전되는 편심축(820)을 이용하여 챔버하우징(100)의 일측면의 진동판(106)을 진동시켜 원사를 정열시키는 진동수단(800)이 설치된다.

상기 진동수단은 첨부도면 도 10b에 도시된 바와 같이 구동모터(810)에 의하여 회전되는 편심축(820)이 베어링이 구비된 지지브라켓(830)에 의해 지지되며, 지지브라켓(830)은 진동판(106)에 연결대(840)에 의해 연결 구성되어 이루어진 구조이다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 작동은 첨부도면 도 12에 도시된 바와 같이 별도의 개섬수단에 의해 개섬된 원사를 원사공급부(101)를 통해 챔버하우징(100) 몸체(100a) 내부 공간(102)으로 떨어트리면 자중에 떨어지던 원사가 분리털이수단(200)에 의해 다시 한번 새털과 같이 개섬된다.

상기 분리털이수단(200)에 의해 개섬되는 과정은 구동모터가 작동하게 되면 상기 구동모터와 연결된 원사공급로울러(201)와 털이로울러(202)가 회전 작동한다.

먼저 1쌍으로 이루어진 원사공급로울러(201)가 저속으로 회전하기 때문에 원사공급로울러(201)의 상부에 원사가 쌓이게 되고 원사공급로울러(201)의 회전에 의해 로울러와 로울러 사이를 통과한 원사는 상기 원사공급로울러(201)에 부착된 산형의 밀대부(201-1)에 의해 개섬과 동시에 일정량씩 공급되면서 몸체(100a) 하방향으로 이동된다.

상기 털이로울러(202)에 형성된 핀부재(202-1)는 일정한 폭을 가지며 길이방향으로만 형성되고 핀부재(202-1)가 형성된 부분을 제외한 로울러 표면은 무모양으로 이루어져 있기 때문에 골에 해당하는 로울러 표면은 원사를 이동시키지 않고 통과하면서 산에 형성하는 핀부재(202-1)만 원사를 걸고 이동시켜 몸체(100a)의 공간으로 떨어트리되, 상기 핀부재(202-1)는 털이로울러(202)의 회전방향의 반대 방향으로 절곡 형성되어 원사가 핀부재(202-1)에 걸려서 감기게 되는 것을 방지하도록 구성되어 있다.

한편 첨부도면 도 16에 도시된 바와 같이 상기 털이로울러(202)을 수직방향에 대하여 2개 이상의 로울러가 일정한 간격으로 이격되어 2단 이상으로 구조를 변경하여 사용하면 원사들이 뭉치지 않고 마치 먼지와 같이 더욱더 흩트릴 수 있기 때문이다.

상기 분리털이수단(200)을 통과한 원사는 공간으로 떨어질 때 에어공급수단(400)에 의해 날려 몸체(100a) 내측 공간(102)의 일측에 쌓이게 된다.

상기 에어공급수단(400)의 작동은 콤프레셔(402)에서 생성된 압축공기가 에어공급관로(401)를 통해 몸체(100a) 내부의 공간(102)으로 분사되는데, 이때 상기 분사되는 에어는 에어유도판(403)에 의해 하방향으로 안내된다.

상기 에어유도판(403)의 각도는 15°~ 70°범위이며 떨어지는 원사에 직접 에어를 분사하지 않고 하방향으로 에어유도판(403)을 이용하여 에어를 분사하는 이유는 원사가 상부로 날리는 것을 방지하기 위함이다.

상기 공급되는 에어에 의해 날려 일측에 자연적으로 쌓여진 원사를 흔들어 보다 많은 양의 원사가 쌓여지도록 원사를 가지런히 정열시키기 위해 진동수단(800)이 작동된다.

한편 첨부도면 도 15에 도시된 바와 같이 원사가 분리털이수단(200)을 경유하여 챔버하우징(100) 내측으로 떨어질 때 에어공급수단(400)을 분리털이수단(200)의 상부에 설치하여 사용할 수 있다.

이때 챔버하우징(100) 내측으로 떨어지는 원사와 같은 방향인 수직방향에서 공급되도록 하우징(100a)에 에어공급로(100a-1)를 형성시켜 에어와 원사가 챔버하우징(100) 내측으로 공급되도록 구조를 변경하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 원사와 같은 방향인 수직방향에서 에어가 공급되도록 하면 장치의 구조를 간단히 할 수 있는 이점과 원사의 적층을 용이하게 할 수 있다.

상기 진동수단(800)의 작동은 첨부도면 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이 구동모터(810)가 회동되면 지지브라켓(830)에 축설되어 있는 편심축(820)이 회전하면서 지지브라켓(830)에 연결된 연결대(840)를 좌우로 이동시키기 때문에 연결대(840)와 결합되어 있는 진동판(106)을 흔들게 되며, 이때 상기 진동판(106)은 첨부도면 도 10b에 도시된 바와 같이 축봉(106a)을 중심으로 회동하게 된다.

한편 상기 진동판(106)은 에어배출수단(500)의 작동시 원사의 흡착과 노이즈방지를 방지하기 위해 망 형태인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 진동수단(800)의 작동에 의해 몸체(100a) 내측의 공간(102)에 쌓여진 원사는 분사되는 에어에 의하여 일측에 쌓이게 되고 쌓여진 원사가 무너져 공간(102)을 가득 채우되 쌓여진 원사는 무너지면서 진동에 의해 가지런히 정열되며, 이는 마치 용기에 콩을 담고 흔들었을 때 용기에 자연스럽게 담았을 때 보다 많은 양의 콩을 담을 수 있게 되는 것과 유사하다.

상기와 같이 정열되어 쌓여지는 원사를 배출구(103)를 통해 배출시킬 수 있으나 첨부도면 도 5 및 도 9a 내지 도 9b에 도시된 바와 같이 진동판(106)의 설치부위와 반대편에 설치된 유동판(105)을 두께조절수단(700)으로 위치를 조절함으로서 쌓여지는 원사의 두께를 조절한다.

상기 두께조절수단(700)의 작동은 첨부도면 도 9b에 도시된 바와 같이 몸체(100a)에 고정설치되어 있는 브라켓의 관통공을 관통한 위치조절로드부재(705)에 나사 결합되어 있는 너트부재를 풀고 고정력을 해지시킨 후 위치조절로드부재(705)를 가압하면 유동판(105)이 공간(102) 내측으로 이동되어 두께가 좁게 되며 반대로 위치조절로드부재(705)를 당기면 유동판(105)이 당겨져 쌓여지므로 두께가 두껍게 쌓이게 된다.

이때 유동판(105)이 적은 힘으로도 이동이 용이하도록 몸체(100a)의 바깥쪽에는 두께조절장공(108)와 나란하게 설치된 랙기어(701)를 따라 피니언(702)이 회전 이동하게 되며, 상기 피니언(702)이 유동판(105)의 고정축(703)에 축설되어 있어 피니언(702)의 회전량에 따라 유동판(105)이 이동되는 것이다.

한편 홀더헤드(704)는 고정축(703)에 축설되어 있으면서 위치조절로드부재(705)가 브라켓을 관통하게 설치되어 있으므로 상기한 위치조절로드부재(705)에 나사를 브라켓을 중심으로 양측에 각각 너트를 설치하여 유동판(105)의 이동을 제한할 수 있는 것이다.

상기에서와 같이 원사의 두께를 조절하고 원사의 쌓여지는 상태를 정열시키면서 에어배출수단(500)을 이용하여 공급된 몸체(100a) 내부의 에어를 배출시킨다. 상기 에어를 배출시키지 않으면 챔버하우징(100)의 내압이 상승하기 때문이다.

상기 에어배출수단(500)을 이용한 에어 배출방법은 통상적으로 에어흡입과 먼지를 저장하는 집진장치를 사용한다. 상기 에어배출수단이 연결되는 챔버하우징의 유동판 하부에는 망 형태의 필터판(105-1)을 설치하여 에어 배출시 원사의 배출을 방지시킨다.

한편 상기 필터판(105-1)을 망상 형태의 것을 사용하지만 진동판(106)의 하부에도 망상 형태로 형성시켜 사용할 수 있다. 상기 진동판(106)의 하부를 망상 형태로 형성시킨 이유는 에어 배출이 용이하게 이루어질 수 있도록 함과 소음을 저감시키기 위함이다.

첨부도면 도 12에 도시된 바와 같이 개섬된 저융점 단섬유와 고융점 단섬유를 에어에 의해 날려 무질서하면서 랜덤(random)하게 적층하고 두께를 조절하는 유동판의 위치에 의해 쿠션재의 밀도와 두께를 조절하며 적층된 원사를 진동으로 흔들어 정열시키면서 공급된 에어를 하부에서 강제 흡입하고 배출시켜 단섬유 사이로 에어가 충입되어 탄력성 및 복원력이 우수하며, 흡음성과 투습성이 우수한 이점을 갖게 된다.

한편 상기 원사배출수단(600)은 첨부도면 도 12에 도시된 바와 같이 챔버하우징의 배출간격홀(107)을 관통하면서 일정한 간격으로 이격되어 설치된 배출로울러(601)가 구동모터에 의하여 회전되면 원사가 배출되며, 두 배출로울러(601)가 대각선 방향으로 설치되어 있어 원사배출은 수직으로 쌓여있던 원사가 원사배출수단(600)에 의해 진행방향이 절환되어 수평으로 배출되는 것이다.

이때 상기 배출로울러(601)의 표면에는 원사공급로울러(201)와 동일하게 일정간격으로 산형의 밀대부(601-1)가 돌출 형성되어 있어 일정한 속도로 원사가 일정량씩 배출된다.

이때 상기 배출간격홀(107)에 이동가능하게 설치된 배출로울러(601)의 간격을 L1에서 L2 범위 내에서 배출되는 쿠션재의 두께를 조절할 수 있는 것이다.

상기 원사배출수단(600)에 의해 배출된 원사를 종래와 동일하게 가열압착하면 쿠션재가 제조되며 첨부도면 도 13a는 본 발명의 기술에 의해 제조된 쿠션재의 측면표면 사진으로서 개섬된 저융점 단섬유와 고융점 단섬유가 에어에 의해 날려 서로 얽히고 설키도록 랜덤(random)하게 쌓여져 층을 형성하고 있지 않아 쉽게 원사가 분리되지 않는 이점이 있다.

한편 첨부도면 도 13b는 본 발명의 기술에 의해 제조된 쿠션재의 50배율 표면확대 사진으로서 원사의 사이 사이에 공극이 많이 형성되어 있는 것을 알 수 있듯 공급된 에어를 하부에서 강제 흡입 배출시킴으로서 저융점 단섬유와 고융점 단섬유로 이루어진 원사 사이로 바람이 들어간 상태에서 가열과 동시에 압착하여도 공극에 에어가 잔존하고 있어 탄력성 및 복원력이 우수하며, 흡음성과 투습성이 우수한 복원력이 우수한 쿠션재의 제조가 가능하게 된다.

100 : 챔버하우징 100a : 몸체
101 : 원사 공급부 102 : 공간
103 : 배출구 105 : 유동판
106 : 진동판 106a : 축봉
108 : 두께조절장공 200 : 분리털이수단
201 : 원사공급로울러 201-1,601-1 : 밀대부
202 : 털이로울러 202-1 : 핀부재
400 : 에어공급수단 401 : 에어공급관로
500 : 에어배출수단 600 : 원사배출수단
601 : 배출로울러 700 : 두께조절수단
701 : 랙기어 702 : 피니언
703 : 고정축 704 : 홀더헤드
705 : 위치조절로드부재 800 : 진동수단
810 : 구동모터 820 : 편심축
830 : 지지브라켓 840 : 연결대

Claims

쿠션재의 제조장치에 있어서,
원사 공급부가 상부에 설치되고 내부에 공간이 구비된 몸체 하부에는 원사를 토출하는 배출구가 구비된 챔버하우징과;
상기 챔버하우징의 공간 상단부에 설치되어 공급된 원사를 새털 처럼 개섬시키기 위하여 원사를 일정량씩 공급하는 원사공급로울러와, 상기 원사공급로울러에 의해 공급된 원사를 개섬하는 핀부재가 일정간격으로 다수개 구비된 털이로울러와 상기 원사공급로울러와 털이로울러를 작동시키는 구동모터를 포함하여 이루어진 분리털이수단과;
상기 챔버하우징의 내부 공간으로 에어를 공급하고 공급된 에어에 의하여 원사가 날려 무질서하고 랜덤하게 쌓이도록 하는 에어공급수단과;
상기 챔버하우징의 내측에 설치되어 쌓여지는 원사의 두께를 조절하기 위하여 챔버하우징의 일측면 판이 이동가능하게 형성된 유동판과; 상기 유동판에는 브라켓이 설치되며, 브라켓의 관통공에는 챔버하우징에 고정 설치된 랙기어와; 상기 랙기어와 치합되어 작동하는 피니언과; 상기 피니언이 챔버하우징의 두께조절장공을 관통하여 회전가능하게 축설된 고정축과; 상기 고정축이 관통하는 관통공을 형성하고 홀더헤드와 연결되며 표면에 나선을 형성한 위치조절로드부재 및 위치조절로드부재에 나사 결합되는 너트부재를 포함하여 이루어진 두께조절수단과;
상기 챔버하우징 내부의 에어를 외부로 배출시키는 에어배출수단과;
상기 챔버하우징의 하단에 설치되어 쌓여진 원사를 배출시키는 원사배출수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 핀부재는 털이로울러의 회전 반대방향으로 절곡 형성되어 원사의 뭉침을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 에어공급수단은
에어를 형성시키는 콤프레셔와;
상기 콤프레셔에 연결되어 챔버하우징 내부로 에어를 공급하는 에어공급관로와;
상기 에어공급관로에 의하여 공급된 에어의 흐름방향을 조절하는 에어유도판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 원사배출수단은 구동모터에 의하여 구동되는 배출로울러가 챔버하우징의 배출간격조절홀을 관통하면서 일정한 간격으로 이격되어 설치되되 두 배출로울러가 대각선 방향으로 설치된 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 원사공급로울러와 배출로울러의 표면에는 일정간격으로 산형의 밀대부가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
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제 1 항에 있어서,
구동모터의 구동력에 의해 회전되는 편심축을 이용하여 챔버하우징의 일측면의 진동판을 진동시켜 원사를 정열시키는 진동수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
제 10 항에 있어서,
상기 진동판에는 에어배출수단의 작동시 원사의 흡착과 노이즈방지를 위한 망 형태인 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 에어배출수단이 연결되는 챔버하우징에는 망 형태의 필터판이 더 부착 설치된 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 챔버하우징은 내측 공간으로 원사를 공급하는 원사공급부의 하단에는 분리털이수단이 설치되는 축공을 형성한 몸체의 일측면에는 에어공급수단의 에어공급관로가 연결 설치되어 챔버하우징 내부로 에어를 공급하도록 연결공을 형성하고 몸체의 하부에는 배출공이 구비되되, 몸체의 측면 중 어느 한 쪽의 일측면은 안쪽 방향과 바깥쪽 방향으로 이동 가능한 유동판으로 이루어져 쌓여지는 원사의 두께를 조절할 수 있으며, 반대쪽 측면은 한정된 면적에서 보다 많은 양의 원사가 쌓여지도록 원사를 가지런히 정열시키기 위한 진동판이 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
제 1 항에 있어서,
상기 털이로울러가 수직방향에 대하여 2개 이상의 로울러가 일정한 간격으로 이격되어 2단 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.
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쿠션재의 제조장치에 있어서,
원사 공급부가 상부에 설치되고 내부에 공간이 구비된 몸체 하부에는 원사를 토출하는 배출구가 구비된 챔버하우징과;
상기 챔버하우징의 공간 상단부에 설치되어 공급된 원사를 새털 처럼 개섬시키는 분리털이수단과;
상기 챔버하우징의 내측에 설치되어 쌓여지는 원사의 두께를 조절하기 위하여 챔버하우징의 일측면 판이 이동가능한 유동판으로 형성하여 유동판의 이동량을 조절하는 두께조절수단과;
상기 두께조절수단에 의해 이동되는 유동판의 반대면에는 구동모터의 구동력에 의해 회전되는 편심축을 이용하여 챔버하우징의 일측면의 진동판을 진동시켜 원사를 정열시키는 진동수단과;
상기 챔버하우징의 하단에 설치되어 쌓여진 원사를 배출시키는 원사배출수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 쿠션재의 제조장치.