KR101227306B1

KR101227306B1 - 금속 섬유 접합 장치 및 방법과, 이에 의해 제조된 니트 직물의 사용 방법, 및 이에 의해 제조된 배기가스 처리 장치

Info

Publication number: KR101227306B1
Application number: KR1020087019870A
Authority: KR
Inventors: 가트프리트 빌헬름 헤세만
Original assignee: 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2013-01-28
Also published as: RU2008132965A; EP1973685B1; DE102006001833A1; ES2426923T3; CN101370611A; KR20080087032A; JP2009523199A; US20090013659A1; EP1973685A1; WO2007082684A1; PL1973685T3; CN101370611B; JP5258576B2; RU2436661C2

Abstract

본 발명은 금속 섬유(2)의 어셈블리(19)는 니트 직물(3)을 형성하기 위해 섬유(2)를 접합하기 위한 장치(1)에 공급되고, 다수의 어셈블리(19) 부분 영역들(20)의 분리된 접합이 예를 들면, 어셈블리의 폭에 걸쳐 배치된 다수의 접합 전극 쌍들(5)에 의해 어셈블리(19)가 정돈 상태에 빠져 있는 시간 동안 이루어지는 미리 설정된 폭(4)을 갖는 니트 직물(3)을 형성하기 위한 금속 섬유(2) 접합 장치 및 방법이 개시되어 있다.

니트 직물, 금속 섬유, 접합 전극 쌍

Description

금속 섬유 접합 장치 및 방법과, 이에 의해 제조된 니트 직물의 사용 방법, 및 이에 의해 제조된 배기가스 처리 장치{An apparatus and a method for welding metallic fibers, a method for using a knitted fabric produced by the same, and an exhaust-gas treatment apparatus comprising a knitted fabric produced by the same}

본 발명은 미리 설정된 폭을 갖는 니트 직물(knitted fabrics)을 형성하기 위한 금속 섬유 접합 장치 및 방법에 관한 것이다.

상기, 금속 니트 직물은 배기가스 처리 분야에서 바람직하게 예를 들면, 필터나 쿠션재(cushioning material)로 사용된다.

국제특허 WO 2004/039580 A1에는 얇은 판 같은 침투성(porous) 금속 합성물의 제조 방법이 개시되어 있다. 거기에는 하나의 공정 단계에서 서로 눌려져 접합되는 금속 섬유(metallic fabric)가 제시되었다.

접합 방법(welding method)을 수행하기 위해 금속 섬유들은 이러한 목적을 위해 제공된 접합 장치에 삽입된다.

섬유들을 접합하기 위해 다수의 금속 섬유들은 평면 설계의 두 전극 사이에 배치되고, 더미(pile)에 접합하기 충분한 압력(pressure force)을 제공한다. 이런 접합 방법은 펄스 접합 방법, 바람직하게는 커패시터 방전 접합 방법이다.

비록, 공지된 접합 방법이 상기 금속 부직물(matallic nonwoven fabrics)을 제조하는 데 적합하다는 게 증명되었다 할지라도, 거기에는 일련의 생산품에서 접합 조건이 전체 폭에 일률적으로 유지되지 않아 결국 부직물이 특정한 금속 특성에 대해 원하지 않은 변동을 갖게 되는 위험이 일부 존재한다.

본 발명의 목적은 적어도 부분적으로 종래 기술에 관한 기술적 문제점을 해결하는 것이다. 특히, 장치는 일련의 제품의 관점에서 높은 품질의 금속 섬유 니트 직물의 제조를 보장하는 것을 명확하게 하는 것이다.

부가적으로 장치는 단순한 구조로 되어 있고 높은 접합률을 허용한다.

이러한 목적들은 청구항 1의 특징에 따른 장치와 청구항 10의 특징에 따른 방법으로 이루어진다. 더욱 바람직한 형태들은 각 종속항에 기술되었다.

청구항에서 개별적으로 인용된 특징들은 기술적으로 적당한 방법에서 원하는 대로 서로 결합 될 수 있어 더 많은 본 발명의 형태를 보여줄 수 있다.

미리 설정된 폭을 갖는 니트 직물을 형성하기 위해 금속 섬유를 접합하기 위한 본 발명에 따른 장치는;

- 폭에 걸쳐 분포될 수 있도록 배치되고 금속 섬유가 통과할 수 있는 다수의 접합 전극 쌍들(welding electrode pair),

- 접합 전극 쌍의 적어도 하나의 접합 전극의 상대적 움직임에 영향을 주는 적어도 하나의 스트로크 배열(stroke arrangement),

- 접합 전극 쌍과 금속 섬유 사이의 접촉 함수로서 접합 전류를 공급하는 적어도 하나의 접합 제어수단, 및

- 니트 직물을 이동시키고 적어도 하나의 스트로크 배열의 상태 함수로서 니트 직물을 제공하는 재료공급 제어수단을 포함한다.

상기 접합 전극 쌍들은 니트 직물 또는 헐렁한 금속 섬유 합성물의 전체 폭(경우에 따라 이후 처리되는 좁은 가장자리 영역을 제외한)을 함께 커버(cover)한다는 것에 주의해야 한다.

이 때문에, 접합 전극 쌍들은 바람직하게 조정되어 배열될 수 있고(그러나 이는 절대적으로 필요하지는 않는다), 그 결과 니트 직물의 재료공급 방향에서 접합 전극 쌍의 배열이 상쇄되는 게 가능하다.

적어도 하나의 접합 전극의 상대적 움직임은 특히 두 개의 접합 전극 중 어느 하나가 접합 공정(welding operation) 동안 움직이지 않는 것을 의미하는 스트로크 배열에 의해 영향을 받는다.

합성물 아래에 배치된 접합 전극은 바람직하게 고정된 접합 전극으로 설계된다. 상부(top)에 배치된 접합 전극은 대응되는 곳에 스트로크 움직임이 일어날 수 있고, 그 결과 금속 섬유의 압축과 접합은 접합 전극이 서로 가장 적게 떨어져 있는 편향된 위치(deflected position)에서 발생한다.

특히, 각 접합 전극 쌍은 연장된 공정 시간이 용인될 수 있는 곳에서 스트로크 배열에 의해 다른 것들과 독립적으로 움직이는 게 가능하다. 그러나, 모든 전극 쌍들이 스트로크 배열에 의해 동시에 및/또는 서로 평행하게 움직이는 형태가 바람직하다.

이 경우, 각 전극 쌍이 심지어 더 좋은 방법으로 제어되고 재생산될 수 있는 접합 공정을 유지하기 위해 분리된 변압기를 갖추는 것이 보다 바람직하다.

접합 공정을 진행하기 위해 각 접합 전극 쌍은 분리된 전원(power supply) 및/또는 심지어 그 자신의 전원 소스(power source)를 구비한다. 상기 전원과 전원 소스는 공통의 접합 제어수단을 통해 제어될 수 있으나, 분리된 접합 제어수단이 각각의 접합 전극 쌍에 제공되는 것도 가능하다.

접합 제어수단은 특히 섬유 니트 직물과 접촉하여 접합 전극에 전류를 공급하는 기능을 갖는다.

재료공급 제어수단은 니트 직물이 접합 공정 동안 고정되고, 중간 단계에서 설정된 공급 거리에 의해 더 많이 수송되는 방법으로 니트 직물을 불연속적으로 공급하는 것을 제공한다.

장치의 발달에 따라, 접합 전극 쌍은 2㎠ 내지 10㎠의 유효 면적을 갖는다. 바람직하게 모든 접합 전극 쌍들은 동일한 유효면적을 갖는다. 특히, 바람직한 방법에서 유효면적은 대략 3㎠ 내지 6㎠의 크기이다. 이 경우, 접합 전극 쌍의 유효면적은 바람직하게 대략 2㎝ 내지 3㎝에 걸쳐 니트 직물의 폭 방향으로 연장된다.

더욱이, 스트로크 배열이 모든 접합 전극 쌍과 함께 움직이는 게 제안되었다. 이 경우, 스트로크 배열은 편심 조정(eccentric drive)인 게 바람직하다.

그런 스트로크 배열에서, 서로 연관된 개별 접합 전극 쌍들의 움직임은 고주파에서 이루어질 수 있고, 정확한 유도 예를 들면, 캠축으로 이루어질 수 있다.

특히, 바람직한 것은 각각의 경우 접합 제어수단이 스트로크 배열의 움직임에 부합될 수 있는 변압기와 제어 주파수 변환기(frequency-controlled converter)를 포함하는 장치의 형태이다.

제어 주파수 변환기는 사인파 인버터(sine wave inverter)가 바람직하다. 이로 인해, 원하는 접합 주파수 모두가 가능하게 되므로 섬유 니트 직물에 대해 매우 높은 공정 속도가 가능하다.

일련의 생산품에 대해 그런 명확한 이점을 전체적으로 이용 가능하도록 하기 위해, 금속 섬유 접합 장치는 접합 전극이 적어도 분당 300 스트로크를 실현하도록 제공된다. 접합 전극은 분당 300 스트로크 내지 500 스트로크를 실현하는 게 바람직하다.

특히 이곳에서 발생하는 높은 열 부하(thermal loads)의 경우에 있어서, 접합 전극 쌍에 대한 냉각 시스템(cooling system)은 일정한 품질의 접합 공정을 유지하는데 유용하다. 이 때문에, 접합 전극들은 바람직하게 중간에 열 교환기로 동작할 수 있는 장치로 설계된다.

마지막으로, 금속 섬유 접합 장치의 상류에 위치해 있고, 금속 섬유 접합 장치와 연관된 금속 섬유의 위치가 적어도 체크되거나 교정될 수 있도록 제공된 위치 인식 유닛(position-recognition unit)이 제안되었다.

위치 인식 유닛은, 첫째로 접합 전극 쌍에 관련된 금속 섬유의 위치를 모두 체크 하고, 필요한 경우 위치를 교정한다. 예를 들면, 이는 가로로 움직일 수 있는 재료공급의 직선 조정(linear drive)을 달성할 수 있다.

이는 니트 직물이 접합 전극 쌍의 배열에 직접적으로 연관되어 방위각을 정하도록 보장할 수 있다.

더욱이, 적어도 니트 직물의 가장자리 영역을 압축 또는 접합하고 심지어 두 공정 모두를 수행하는 봉합 유닛(seaming unit)이 금속 섬유 접합 장치의 하류로 배치되는 게 유익하다.

봉합 유닛의 역할은 특히 가장자리를 강화하고, 더 많은 섬유 니트 직물의 취급을 허용하는 것이다. 그러나, 이러한 목적을 위해 특수한 접합 봉합(weld seam)이 가장자리 영역에 제공될 수 있고, 그곳을 잘라내기 위한 섬유의 일부 또는 예를 들면 박 같은 스트립(foil-like strips)과 같이 부가적인 구성요소에 연결되는 게 가능하다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 미리 설정된 폭을 갖는 니트 직물을 형성하기 위해 금속 섬유를 접합하기 위한 방법이 제안되었고, 적어도 다음 단계를 포함한다.

a) 니트 직물을 형성하기 위해 금속 섬유를 접합하기 위한 장치에 금속 섬유의 합성물을 공급하는 단계;

b) 합성물이 움직이지 않는 시간에 합성물의 다수의 영역을 분리하여 접합하는 단계;

상술한 방법은 위에 언급된 본 발명에 따른 장치로 이루어진다. 그러므로, 상기 방법은 일련의 공정에서 금속 섬유 니트 직물의 불연속적인 생산물에 특히 적합하다.

b) 단계에서의 방법 형태는 개별 영역에서 4㎳(milliseconds) 이하에서 수행되는 접합 공정을 포함하는 게 바람직하다. 특히, 이는 금속 섬유의 압축 및 전원에 의한 접합과 관련된 접합 전극의 스트로크 움직임이 이 영역에서 이루어지는 것을 의미한다.

상대적으로 적은 유효면적 예를 들면, 10㎟보다 적은 유효면적을 갖는 접합 전극 쌍이 사용되는 경우 b) 단계는 0.5㎳ 내지 2㎳ 내에서 수행되는 게 바람직하다. 이에 따라, 원치않은 열 전달을 피할 수 있다.

더욱이, b) 단계는 적어도 분당 300의 접합 공정 반복율(repeat rate)로 수행되는 것이 제안되었다. 특히, 상술한 것은 분당 접합 공정의 반복율이 500 이상이다.

방법의 발달로 인해, 개별 영역에서의 접합 공정은 각각 다음 파라미터 중 적어도 하나로 수행된다.

- 5000N/㎠ 내지 50000N/㎠의 접합 전극 접촉 압력

- 300A 내지 1200A의 (유효) 접합 전류

- 500W 내지 20000W의 접합 전력

상술한 접합 파라미터에 의해 내구력 있게 만드는 게 가능하고 금속 섬유들 사이에 접합 연결을 균일하게 분포시키는 게 가능하며, 그 결과 마지막으로 균일한 품질의 니트 직물이 생산될 수 있다.

접합 전극 접촉 압력에 대해 적어도 2㎠의 접합 전극 쌍의 유효면적의 경우 작업이 20000N/㎠ 내지 50000N/㎠의 범위 내에서 이루어지는 게 바람직하다는 것을 유의해야 한다.

특히, 상술한 방법에서 상술한 (유효) 접합 전류는 400A 내지 800A에서 선택되고, 가능한 한 다수의 그런 접합 펄스가 스트로크 동안 발생 된다(예를 들면, 테스트 펄스, 특성(예를 들면, 전류 세기 및/또는 전압 강하)이 검출되고, 적어도 하나 이상의 작업 펄스(working pulse)가 특성 함수로서 동일한 유효면적 내에서 달성된다).

a) 단계는 적어도 평균 3m/min의 재료공급이 이루어진다. 특히 더욱 높은 재료공급은 예를 들면, 6m/min 또는 8m/min 이상이 바람직하다.

특히, 접합 전극들 사이의 부정확한 접촉 또는 합성물 유효면적의 부적당한 중복(overlap)을 피하기 위해 접합 장치에 관련된 a) 단계 이전에 방위각이 설정된 합성물이 제안되었다.

다시 말해, 합성물은 장치에 가로로 방위각을 설정한다. 재료공급 방향에서 방위 확정은 바람직하게 접합 영역의 상당한 중복이 없어 그 결과, 불연속적인 재료공급이 재료공급 방향에서 유효면적의 확장으로 방위각이 설정된다는 것을 유의해야 한다.

그럼에도 불구하고, 방법의 다른 발달에 따르면, 미리 설정된 폭을 갖는 니트 직물은 b) 단계 이후 봉합 유닛에 공급된다. 이 때문에, 니트 직물의 튀어나온 부분을 제거하는 게 가능하다.

그러나, 아래로 접는 것(folding-down), 접합 또는 단순한 압축이 수행될 수 있어 그 결과, 결국 미리 설정된 폭이 이루어진다. 봉합 유닛은 니트 직물의 가장자리 영역에서 위치 강화 요소(position reinforcing element), 밀봉재(sealing compound) 등과 같이 계속 사용될 수 있다.

방법은 니트 직물이 다음 특성 중 적어도 하나를 갖도록 제조한다.

- 10㎛ 내지 100㎛의 수경 섬유 직경(hydraulic fiber diameter)을 갖는 섬유

- 섬유 길이와 수경 섬유의 직경이 50 내지 5000의 비율을 갖는 섬유

- 섬유 직경 변화가 많아야 50%인 섬유

- 5㎜ 내지 500㎜의 니트 직물의 폭

- 0.1㎜ 내지 10㎜의 니트 직물의 높이

- 100g/㎡ 내지 5000g/㎡의 니트 직물의 단위 영역당 무게

- 합성물에서 니트 직물까지 적어도 3배 정도 증가 된 강도

- 50% 내지 85%의 니트 직물 다공도

섬유는 원하는 섬유 단면도(원형, 다각형 등)를 갖는다. 따라서, 그런 형태는 수경 섬유의 직경이 다음 수식 1에 따라 결정된다.

4×A/U ------------------------ (수식 1)

여기서, A는 섬유 단면 영역을 나타낸 것이고, U는 섬유의 원주를 나타낸 것이다.

수경 섬유의 직경은 바람직하게 20㎛ 내지 50㎛를 갖는다. 다양한 섬유 단면은 특히 적층된 층들을 혼합하거나 개별적으로 니트 직물에서 사용된다.

서로 연관된 섬유의 배열은 중요하지 않고, 그 결과 한정하지 않도록 이를 고려하는 측면에서 "니트 직물"로 만들어졌고, 바람직하게 서로 연관된 섬유의 "임의 배치(random orientation)"이다.

부가적으로, 섬유는 상술한 섬유 길이(L)와 수경 섬유 직경(d_hydr) 비율(L/d_hydr)이 200 내지 1000의 범위를 갖는다.

섬유의 직경 변화는 매우 균일한 니트 직물의 특성을 위해 바람직하게 10%로 제한된다. 여기서 변화는 상/하 편차를 의미하는 것으로, 다시 말해, 예를 들면, 원하는 섬유 직경의 +10%와 -10%이다.

20㎜ 내지 200㎜의 폭과 0.2㎜ 내지 1.5㎜의 폭을 갖는 니트 직물이 자동차 분야에서 매우 비싼 접합 유닛을 피하기 위해 사용된다. 상기 니트 직물의 단위 면적당 무게는 300g/㎡ 내지 3000g/㎡이다.

부가적으로, 접합 품질 및/또는 접합 연결의 수 및 형태를 기술하는 것은 합성물에서 니트 직물까지 강도 증가가 명확하다는 것을 나타낸다.

이는 섬유의 합성물에 이미 특별한 방법으로 압력이 가해졌고, 섬유들이 이미 그들의 곡률(curvature) 또는 위치로 인해 서로 겹쳐진다는 것을 의미한다.

이런 "장력 강도(tensile strength)"는 접합 동안 증가하게 된다. 이때, 장력 강도는 적어도 3배, 특히 적어도 6배, 가능하면 이곳에서 달성될 수 있는 10배 정도 증가하게 된다.

본 발명의 장치 및/또는 본 발명의 방법에 따라 제조된 니트 직물은 배기가스의 필터링을 위해 사용되는 게 바람직하다. 더구나, 배기가스 세정을 위한 배기가스 처리 장치에서 상기 니트 직물의 통합이 제안되었다.

본 발명의 기술 분야는 아래 첨부된 도면을 통해 더욱 상세히 설명된다. 이 경우, 도면들은 특히 바람직한 실시예를 나타내나 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 장치 변형의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면 이다.

도 2는 니트 직물의 평면도를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 장치 변형의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4는 니트 직물 섬유의 개략적 상세도를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 5는 배기가스 처리 장치의 변형 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 장치 2 : 섬유

3 : 니트 직물 4 : 폭

5 : 제 1 접합 전극 쌍 6 : 스트로크 배열

7 : 제 1 접합 전극 8 : 제 2 접합 전극

9 : 접합 제어수단 10 : 재료공급 제어수단

11 : 제 1 유효면적 12 : 편심 조정

13 : 변압기 14 : 변환기

15 : 냉각 시스템 16 : 위치 인식 유닛

17 : 봉합 유닛 18 : 가장자리 영역

19 : 합성물 20 : 제 1 영역

21 : 제 2 영역 22 : 제 3 영역

23 : 전극 접촉 힘 24 : 재료공급

25 : 섬유 직경 26 : 섬유 길이

27 : 높이 28 : 배기가스 처리 장치

29 : 제 2 접합 전극 쌍 30 : 제 3 접합 전극 쌍

31 : 제 4 접합 전극 쌍 32 : 제 2 유효면적

33 : 제 3 유효면적 34 : 제 4 유효면적

35 : 제 4 영역 36 : 가장자리 박

37 : 통로 38 : 접합 연결

39 : 층 40 : 가이드 블레이드

41 : 입자 42 : 채널

43 : 유동 방향 44 : 엘라스토머

도 1은 니트 직물(3)을 형성하기 위해 금속 섬유(2)를 접합하기 위한 발명에 따른 장치(1)를 개략적으로 나타내는 도면이다.

여기서 보여주는 것은 니트 직물(3)의 폭(4)에 걸쳐 분포되도록 하기 위해 배치되어 금속 섬유(2)가 통과하는 다수의 접합 전극 쌍(electrode pairs) 즉, 4개의 접합 전극 쌍(5, 29, 30, 31)이다.

특히, 서로 연관된 접합 전극 쌍의 움직임을 생성하기 위해 스트로크 배열(6)은 고정된 위치에서 하부에 배치된 제 2 접합 전극(8)과 연관된 상부에 배치된 제 1 접합 전극(7)의 움직임이 생성되어 제공된다.

각 접합 전극 쌍(5, 29, 30, 31)은 공통의 접합 제어수단(9)에 연결된다.

이러한, 접합 제어수단(9)은 각 접합 전극 쌍(5, 29, 30, 31)에 대해 변압기(13)와 제어 주파수 변환기(14)로 구성된다.

이에 따라, 접합 전극(7, 8)을 거쳐 니트 직물(3)에 일정한 전압(specific power supply)이 공급되게 된다.

기술된 장치(1)의 위치에서 제 2 접합 전극 쌍(29)은 그 순간에 접합 전극(7)에 대해 접합 공정을 수행하고, 도면에서는 상기 접합 전극(7)이 접합 연결을 생성하기 위해 실현되는 전류 흐름으로 제 2 유효면적(32)에서 니트 직물(3)과 상부가 접촉되는 것이 도시된다.

재료공급 제어수단(10)은 편심 조정(12)과 대등한 방법으로 작업들이 니트 직물(3)이 접합 동안 고정되는 것을 보장하도록 지시한다.

높은 공정 속도 및/또는 상부에 보여진 제 1 접합 전극(7)의 높은 상대 속도를 고려하여 예를 들면, 엘라스토머(44)의 형태의 보정 및/또는 절연 수단이 제공된다.

엘라스토머(44)는 첫째 접합 전극(7)의 바닥 반전 지점에서 상대적으로 움직이지 않는 이동된 접합 전극의 위치를 가져오고, 둘째로 장치의 정지로부터 접합 전극(7)을 전기적으로 분리시킨다.

도 2는 니트 직물에 영향을 미치는 장치의 개별 유효면적을 나타내는 도면이다.

도 2에서 상부에 나타난 것은 마지막으로 장치(1)에 공급된 금속 섬유(2)의 촘촘하지 않은 합성물(19)이다. 폭(4)에 걸친 다수의 접합 전극 쌍들은 합성물(19)에 접한 유효면적(11, 32, 33, 34)과 함께 움직이고, 접합 연결과 더불어 압축된 영역(20, 21, 22, 35)을 만든다.

마지막으로, 니트 직물(3)은 더 많이 압축되거나 특별히 가장자리 영역(18)으로 처리된다. 게다가, 개별 접합 전극 쌍들 사이의 거리에 의해 달성될 수 있는 니트 직물의 전체 폭에 걸친 접합 연결이 이루어지지 않는 것을 바라는 게 가능할 것이다.

접합 전극 쌍들은 만약 그 이후의 스트로크 동안 보정을 위해 흔들거리는 방법이 필요하다면, 아래에 놓일 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 장치(1)의 다른 실시 변형의 측면도를 나타내는 도면이다.

먼저, 니트 직물(3)이 불연속적으로 지나는 사이에 제 1 접합 전극(7)과 제 2 접합 전극(8)을 포함하는 제 1 접합 전극 쌍(5)을 다시 나타내었다. 이 때문에, 위치 인식 유닛(16)과 스트로크 배열(6)에 영향을 미치는 재료공급(24)을 실현하기 위한 재료공급 제어수단(10)이 제공된다.

이후, 원하는 재료공급(24)이 이루어지고, 제 1 접합 전극(기술된)(7)은 니트 직물(3)이 압축되고 접합 되는 중에 나타나는(그 밖에 동시에 장치의 모든 다른 접합 전극들) 편심 조정(12)에 의해 아래로 움직인다. 공정에서 20000N/㎠ 내지 30000N/㎠ 범위의 전극 접촉 압력(23)이 달성된다.

부가적으로, 높은 효율과 일정한 품질의 원하는 접합 방법을 수행 가능하도 록 하기 위해 냉각 시스템(15)이 접합 전극(7)에 제공된다.

금속 섬유 접합 장치(1)의 하류에 배치된 것은 롤 봉합 접착 유닛(roll-seam welding unit) 모양의 봉합 유닛(17)이다. 이 경우 금속 가장자리 박(metallic edge foil)(36)은 가장자리 영역(18)에서 아래로 회전되어 니트 직물(3)에 접합된다.

도 4는 섬유 길이(26)와 섬유 직경(25)이 예시된 니트 직물(3)의 상세도를 나타내는 도면이다.

섬유(2)는 접촉 영역에서 접합 전류 때문에 저항 열(resistance heating)의 결과로 다수의 접합 연결(38)을 형성하는 접합 방법 동안 서로에 대해 압착된다.

그럼에도 불구하고, 다수의 통로(37)가 니트 직물(3)에서 만들어지면 이런 니트 직물(3)은 특히 쿠션재나 필터재로 사용될 수 있다.

도 5는 배기가스를 필터링하기 위한 배기가스 처리 장치를 나타내는 도면이다.

배기가스는 예를 들면, 그곳에 포함된 입자(41)가 미리 설정된 높이(27)의 니트 직물(3)의 섬유에 놓이는 사이 유동 방향(43)에서 배기가스 처리 장치(28)를 통해 지나간다.

이 때문에 배기가스 처리 장치(28)는 배기가스가 흐를 수 있는 채널(42)을 형성하는 다수의 층(39)을 구비한다.

비층류(nonlaminar flow)를 만들기 위해, 니트 직물(3) 쪽으로 가스 유동을 편향시키는 가이드 블레이드(40)가 부가적으로 제공될 것이다. 상기 배기가스 처리 장치는 바람직하게 자동차의 배기 시스템으로 사용될 수 있다.

Claims

미리 설정된 폭(4)을 갖는 니트 직물(3)을 형성하기 위한 금속 섬유(2) 접합 장치(1)에 있어서,

폭(4)에 걸쳐 분포될 수 있도록 배치되고 금속 섬유(2)가 통과할 수 있는 다수의 접합 전극 쌍(5);

상기 접합 전극 쌍(5)의 하나 또는 그 이상의 접합 전극(7)의 상대적 움직임에 영향을 주는 하나 또는 그 이상의 스트로크 배열(6);

상기 접합 전극 쌍(5)과 금속 섬유(2) 사이의 접촉 함수로서 접합 전류를 공급하는 하나 또는 그 이상의 접합 제어수단(9); 및

상기 니트 직물(3)을 이동시키고 하나 또는 그 이상의 스트로크 배열(6)의 상태 함수로서 니트 직물(3)을 제공하는 재료공급 제어수단(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 접합 전극 쌍들(5)은 2㎠ 내지 10㎠의 유효면적을 갖는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스트로크 배열(6)은 모든 접합 전극 쌍들(5)을 함께 이동시키는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스트로크 배열(6)은 편심 조정(12)인 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 장치.
제 1 항에 있어서,

각각의 경우에 있어 상기 접합 제어수단(9)은 스트로크 배열(6)의 움직임에 부합될 수 있는 변압기(13)와 제어 주파수 변환기(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 장치.
제 1 항에 있어서,

금속 섬유(2) 접합 장치(1)는 접합 전극(7)이 분당 300 내지 500 스트로크를 실현하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 접합 전극 쌍(5)은 냉각 시스템(15)을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 장치.
제 1 항에 있어서,

금속 섬유(2) 접합 장치(1)의 상류에 위치한 위치 인식 유닛(16)은 장치(1)와 연관된 금속 섬유(2)의 위치를 교정하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 장치.
제 1 항에 있어서,

금속 섬유(2) 접합 장치(1)의 하류에 봉합 유닛(17)이 배치되고, 상기 봉합 유닛(17)은 니트 직물(3)의 가장자리 영역(18)을 압축 또는 접합하는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 장치.
제 1 항에 따른 장치에 의해 미리 설정된 폭(4)을 갖는 니트 직물(3)을 형성하기 위한 금속 섬유(2) 접합 방법에 있어서,

a) 니트 직물(3)을 형성하기 위해 금속 섬유(2)를 접합하기 위한 장치(1)에 금속 섬유(2)의 합성물(19)을 공급하는 단계; 및

b) 상기 합성물(19)의 다수의 영역(20)을 분리하여 접합하는 단계를 포함하며,

상기 a) 단계는 재료공급이 평균 3m/min 내지 8m/min로 수행되고,

상기 b) 단계는 분당 300 내지 500의 접합 공정 반복율로 수행되며,

상기 각 영역(20)의 유효면적은 2cm 내지 3cm에 걸쳐 니트 직물 폭(4) 방향으로 연장되어 그 전체 폭(4)을 커버하고, 상기 다수의 영역(20)의 분리 접합은 상기 합성물(19)이 움직이지 않는 시간에 수행되고,

개별 영역(20)에서의 접합 공정은 각각;

- 5000N/㎠ 내지 50000N/㎠의 접합 전극 접촉 압력,

- 300A 내지 1200A의 (유효) 접합 전류,

- 500W 내지 20000W의 접합 전력의 파라미터 중 어느 하나 또는 그 이상의 파라미터로 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 b) 단계는 개별 영역(20)에서의 0.5㎳ 내지 2ms 내에서 수행되는 접합 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 방법.
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제 10 항에 있어서,

상기 합성물(19)은 접합 장치(1)에 관련된 a) 단계 전에 방위각이 설정된 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 미리 설정된 폭(4)을 갖는 니트 직물(3)은 상기 b) 단계 이후 봉합 유닛(17)에 공급되는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 니트 직물(3)은;

- 10㎛ 내지 100㎛의 수경 섬유 직경(25)을 갖는 섬유(2),

- 섬유 길이(26)와 수경 섬유의 직경(25)이 50 내지 5000의 비율을 갖는 섬유(2),

- 섬유 직경(25) 변화가 많아야 50%인 섬유(2),

- 5㎜ 내지 500㎜의 니트 직물(3)의 폭(4),

- 0.1㎜ 내지 10㎜의 니트 직물(3)의 높이(27),

- 100g/㎡ 내지 5000g/㎡의 니트 직물(3)의 단위 영역당 무게,

- 합성물(19)에서 니트 직물(3)까지 3배 내지 10배 증가된 강도,

- 50% 내지 85%의 니트 직물 다공도의 특성 중 어느 하나 또는 그 이상의 특성을 갖도록 제조되는 것을 특징으로 하는 금속 섬유 접합 방법.
청구항 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 장치에 의해 제조된 니트 직물(3)의 사용 방법.
배기가스 필터링을 위해 청구항 제 10 항, 제 11 항, 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된 니트 직물(3)의 사용 방법.
청구항 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 하나의 장치 또는 청구항 제 10 항, 제 11 항, 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 하나의 방법에 의해 제조된 하나 또는 그 이상의 니트 직물(3)을 포함하는 배기가스 세정을 위한 배기가스 처리 장치(28).
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