KR101359464B1 - 말림 직물 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판 형태의 직물을 말림 형태의 직물로 제조하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 개별적인 보호 슬리브를 제조하지 않고 연속적으로 공급되는 평판 형태의 직물을 말림 형태의 직물로 제조하기 위한 것으로서, 가열된 후 소정의 형태로 말린 직물이 냉각될 때 말린 형태의 직물의 외측과 내측이 균일하게 냉각될 수 있도록 하여 고품질의 제품 형태를 얻을 수 있는 말림 직물 제조 장치를 제공하게 된다.

Description

말림 직물 제조 장치{MANUFACTURING DEVICE FOR CURLED FABRIC}
본 발명은 평판 형태의 직물에서, 보호 슬리브로 제작되기 위한 말림 직물을 제조하기 위한 말림 직물 제조 장치에 관한 것이다.
보호용 슬리브는 와이어 하네스 및 광학 섬유 케이블 등의, 기다란 물품을 체계화하여 보호하도록 자동차, 선박 및 항공 산업에서 이용된다. 이 슬리브는 기다란 물품을 둘러싸서 절단, 마멸, 복사열, 마모를 유도하는 진동 및 기타 가혹한 환경의 위협에 대하여 해당 물품을 보호한다. 보호용 슬리브 내에 배치될 때, 상기 배선 또는 케이블은 깔끔한 다발로 함께 보유되어, 다수의 다른 물품들을 서브-조립체로 처리할 수 있게 됨으로써, 해당 물품의 제품으로의 통합 중에 시간과 노력을 절약할 수 있게 된다.
보호용 슬리브는 필라멘트들을 기재로 직조한 후 기다란 물품을 수용할 수 있는 중앙의 공간을 형성하도록 상기 기재를 관 모양의 형태로 탄력적으로 바이어싱함에 의해 제조될 수 있다. 바이어싱은 기재를 제조하도록 사용되는 얀(yarns)의 타입들에 대해 적절한 여러 가지 수단에 의해 행할 수 있다. 중합체 필라멘트들은 기재가 원통형 맨드릴을 중심으로 감겨질 때 가열함에 의해 바이어싱될 수 있고, 상기 필라멘트들은 맨드릴의 형상에 일치하는 영구적 세트를 취하게 된다. 또한, 필라멘트들은 화학적 수단 또는 냉간 가공에 의해 말린 형상으로 탄력적으로 바이어스될 수 있다.
도 1은 평판 형태의 직물의 개념도이며, 도 2는 도 1의 평판 형태의 직물이 말림 성형된 후 소정의 길이로 절단되어 제품 상태로 제조된 보호용 슬리브의 사시도이다.
상기와 같은 평판 형태의 직물을 말림 직물로 성형하기 위하여는 직물을 소정의 온도로 가열한 후 말린 형태로 냉각되어야 한다.
그러나 도 2에서 확인되는 바와 같이 말림 직물의 경우 폭방향 일단부와 폭방향 타단부가 겹쳐지는 형태를 가지게 되며(도 2의 경우 180도 겹쳐진 형태임.), 이와 같이 겹쳐지는 형태로 인하여 내측에 위치한 부위와 외측에 위치한 부위는 서로 다른 냉각 속도를 가지게 되어 말린 형태로 충분히 오랜 시간 유지되지 않을 경우 제품 형상 불량의 요인이 된다.
이와 같은 냉각 속도의 불일치는, 개별적으로 보호용 슬리브를 제작할 때에도 문제가 되지만, 특히 연속적으로 말림 직물을 제조하는 경우 제품 형상 불량을 일으키는 주 요인이 된다.
한편 본 발명과 관련된 종래의 기술로서, 미국 등록특허 US 4,469,542 (1984. 9. 4 등록), 미국 등록특허 US 4,331,499 (1982. 5.25 등록), 미국 등록특허 US 4,478,670 (1984.10.23), 미국 공개특허 US 2007/0169876 (2007. 7.26 공개), 대한민국 공개특허 제10-2007-0039540호 (2007. 4.12), 대한민국 등록특허공보 제10-1220089호 (2013. 1. 3) 등이 제안된 바 있으며, 상기 종래 기술들은 본 명세서에 일체화된다.
미국 등록특허 US 4,469,542 (1984. 9. 4 등록) 미국 등록특허 US 4,331,499 (1982. 5.25 등록) 미국 등록특허 US 4,478,670 (1984.10.23) 미국 공개특허 US 2007/0169876 (2007. 7.26 공개) 대한민국 공개특허 제10-2007-0039540호 (2007. 4.12) 대한민국 등록특허공보 제10-1220089호 (2013. 1. 3)
본 발명은 상기와 같이 평판 형태의 직물을 말림 형태의 직물로 제조하기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 개별적인 보호 슬리브를 제조하지 않고 연속적으로 공급되는 평판 형태의 직물을 말림 형태의 직물로 제조하기 위한 것으로서, 가열된 후 소정의 형태로 말린 직물이 냉각될 때 말린 형태의 직물의 외측과 내측이 균일하게 냉각될 수 있도록 하여 고품질의 제품 형태를 얻을 수 있는 말림 직물 제조 장치를 제공하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 평판 형태의 직물을 말림 직물로 제조하는 말림 직물 제조 장치에 있어서 : 평판 형태의 직물을 가열하는 가열수단이 구비된 가열부 ; 상기 가열부를 지난 평판형 직물이 호형을 형성하도록 안내하는 호형 안내 지그와, 상기 호형 형성 지그를 지난 직물이 통과하면서 1차 말림 성형되도록 점차적으로 내경이 감소하는 원뿔대 형태의 제1성형통로가 형성된 제1원뿔대형 성형 지그와, 상기 제1원뿔대형 성형 지그를 지난 직물의 폭방향 일단부가 폭방향 타단부의 내측에 위치되도록 안내되면서 직물이 통과하는 달팽이형 안내구멍이 형성된 달팽이형 안내 지그와, 상기 달팽이형 안내 지그를 지난 직물이 통과하면서 2차 말림 성형되도록 점차적으로 내경이 감소하는 원뿔대 형태의 제2성형통로가 형성된 제2원뿔대형 성형 지그가 순차적으로 배치되는 성형부 ; 냉각매체의 유입 및 유출에 의하여 냉각되는 냉각통을 관통하는 형태로 배치되는 튜브형 외주냉각부와, 상기 튜브형 외주냉각부의 내부 중앙을 따라 배치되되 주면에 복수의 냉각공기 분사구가 형성된 튜브형 내주냉각부를 포함하여 이루어지며, 상기 성형부를 지나면서 말림 성형된 직물이 상기 튜브형 외주냉각부와 상기 튜브형 내주냉각부 사이를 지나면서 냉각되는 냉각부 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 가열부의 전단에 평판 형태의 직물이 감긴 상태에서 풀리게 되는 풀림부가 마련되며, 상기 냉각부의 후단에 말림 성형된 직물을 당기는 인취부가 마련되며, 상기 인취부의 후단에 말림 성형된 직물 절단하는 절단부가 더 마련될 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 연속적으로 공급되는 평판 형태의 직물을 말림 형태의 직물로 제조하기 위한 것으로서, 가열된 후 소정의 형태로 말린 직물이 냉각될 때 말린 형태의 직물의 외측과 내측이 균일하게 냉각될 수 있도록 하여 고품질의 제품 형태를 얻을 수 있는 말림 직물 제조 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 평판 형태의 직물의 사시도,
도 2는 보호 슬리브의 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 말림 직물 제조 장치의 공정도,
도 4는 도 3의 A-A 기준 개념 단면도,
도 5는 도 3의 B-B 기준 개념 단면도,
도 6은 도 3의 C-C 기준 개념 단면도,
도 7은 도 3의 D-D 기준 개념 단면도,
도 8은 도 3의 E-E 기준 개념 단면도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명에서 열성형 가공 대상인 평판 형태의 직물의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 의하여 최종적으로 제조하고자 하는 말림 슬리브의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 말림 직물 제조 장치의 공정도이며, 도 4는 도 3의 A-A 기준 개념 단면도이며, 도 5는 도 3의 B-B 기준 개념 단면도이며, 도 6은 도 3의 C-C 기준 개념 단면도이며, 도 7은 도 3의 D-D 기준 개념 단면도이며, 도 8은 도 3의 E-E 기준 개념 단면도이다.
본 발명은 도 1과 같은 평판 형태의 직물을 도 2와 같이 말린 형태로 성형하는 말림 직물 제조 장치에 관한 것이다.
본 제조 장치는 크게 풀림부(100), 가열부(200), 성형부(300), 냉각부(400), 인취부(500), 절단부(600)으로 이루어진다.
먼저 평판 형태의 직물(10)이 감겨있는 풀림부(100)가 마련된다.
풀림부(100)는 후술하는 인취부(500)에서 당기는 힘에 의하여 이에 감겨있는 직물(10)이 풀려나가게 된다.
풀림부(100)에서 풀려나가는 직물은 먼저 가열부(200)로 진입한다.
가열부(200)에서는 평판 형태의 직물을 가열하기 위한 가열수단(미도시)를 구비하고 있다. 본 실시예의 경우 가열수단으로서 가열통 내부에 고온의 공기를 공급하는 열풍 가열 방식을 채택하고 있으며, 직물(10)은 가열통 내부로 진입하여 가열된 후 외부로 배출된다.
본 가열부(200)에서는 직물(10)이 충분히 가열될 수 있도록 가열통 내부의 상하 방향에 복수의 가이드롤러(201)를 지그재그식으로 배치하고 직물(10)이 상기 가이드롤러(201)를 따라 지그재그식으로 전진하도록 배치하고 있다.
가열부(200)를 지난 직물(10)은 성형부(300)를 통과하게 된다.
성형부(300)에는 호형 안내 지그(310), 제1원뿔대형 성형 지그(320), 달팽이형 안내 지그(330), 제2원뿔대형 성형 지그(340)가 순차적으로 배치되며, 직물(10)은 호형 안내 지그(310), 제1원뿔대형 성형 지그(320), 달팽이형 안내 지그(330), 제2원뿔대형 성형 지그(340)를 순차적으로 거치면서 점차적으로 말림 성형된다.
호형 안내 지그(310)는 가열부(200)를 지난 평판 형태의 직물(10)이 호형을 형성하도록 안내한다.
도 4에 도시된 바와 같이 호형 안내 지그(310)의 단면은 상부로 볼록한 형태를 가지면서 평판 형태의 직물(10)이 호형을 형성하도록 안내한다.
호형 안내 지그(310)를 지난 직물은 제1원뿔대형 성형 지그(320)의 제1성형통로(321)를 지나면서 1차로 말림 성형된다.
제1성형통로(321)는 점차적으로 내경이 감소하는 원뿔대 형태를 가진다.
직물(10)은 점차적으로 내경이 감소하는 제1성형통로(321)의 내주면과 접촉하면서 통과하여 원 형태로 성형되며, 아울러 직물(10)의 폭방향 양단부는 점차적으로 서로 접근하게 된다(도 5 참조).
이와 같이 원 형태로 성형된 직물(10)은 달팽이형 안내 지그(330)를 통과하면서 그 폭방향 양단부가 안정적으로 겹쳐지게 된다.
달팽이형 안내 지그(330)에는 달팽이형 안내구멍(331)이 형성되며, 직물(10)은 달팽이형 안내구멍(331)에 의하여 그 폭방향 일단부가 그 폭방향 타단부의 내측에 위치된다(도 6 참조). 따라서 달팽이형 안내 지그(330)에 의하여 직물(10)의 폭방향 양단부가 서로 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
달팽이형 안내 지그(330)를 지난 직물(10)은 제2원뿔대형 성형 지그(340)의 제2성형통로(341)의 내주면과 접촉하면서 통과하여 2차로 말림 성형된다(도 7 참조).
제2성형통로(341)는 점차적으로 내경이 감소하는 원뿔대 형태를 가진다.
직물(10)은 제2성형통로(341)을 지나면서 말림 직물의 형태를 갖추게 된다.
상기와 같이 성형부(300)를 지난 직물은 냉각부(400)를 지나면서 냉각된다.
냉각부(400)를 지나는 직물은 제2원뿔대형 성형 지그(340)를 지난 상태의 형태를 그대로 유지하면서 냉각되어야 한다.
냉각부(400)는 냉각통(410)을 관통하는 형태로 배치되는 튜브형 외주냉각부(420)와, 튜브형 외주냉각부(420) 내부에 마련되는 튜브형 내주냉각부(430)로 이루어진다.
냉각통(410)은 냉각매체가 유입 및 유출되면서 튜브형 외주냉각부(420)를 냉각하게 된다. 이때 냉각매체는 액체 또는 기체가 이용될 수 있다.
튜브형 외주냉각부(420)는 냉각통(410)을 관통하는 형태로 배치되어 냉각통(410) 내부로 유입되는 냉각매체와 접촉되어 냉각된다.
튜브형 내주냉각부(430)는 튜브형 외주냉각부(420)의 내부 중앙을 따라 배치되며, 그 주면에 복수의 냉각공기 분사구(431)가 형성되어 있으며, 그 단부는 막혀있는 형태이다.
성형부(300)를 지나면서 말림 성형된 직물(10)은 튜브형 외주냉각부(420)와 튜브형 내주냉각부(430) 사이를 지나면서 냉각된다.
즉 직물(10)의 외주측은 튜브형 외주냉각부(420)와 접촉되면서 냉각되는 한편, 직물(10)의 내주측은 튜브형 내주냉각부(430)의 냉각공기 분사구(431)에서 분사되는 냉각공기에 의하여 냉각된다.
이와 같은 방식의 장점은 직물(10)의 내주측과 외주측이 균일하게 냉각될 수 있을 뿐만 아니라 냉각공기 분사구(431)에서 분사되는 냉각공기의 분사압력에 의하여 직물(10)은 튜브형 외주냉각부(420)를 기준으로 균일한 형상을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
상기와 같이 냉각부(400)를 지난 직물을 소정 길이로 절단하면 제품 상태의 보호 슬리브가 제작될 수 있다.
이를 위하여 냉각부(400)의 후단에 말림 성형된 직물을 당기는 인취부(500)가 마련될 수 있으며, 또한 인취부(500)의 후단에 말림 성형된 직물을 소정의 길이로 절단하는 절단부(600)가 마련될 수 있다.
인취부(500) 및 절단부(600)의 구성은 다양한 형태로 응용될 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.
한편 인취부(500)와 절단부(600) 대신에 말림 성형된 직물을 권취하는 권취부가 마련될 수 있으며, 권취부에 권취된 말림 직물은 소정의 길이로 절단되어 보호 슬리브로 제작될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 직물
100 : 풀림부
200 : 가열부 201 : 가이드롤러
300 : 성형부
310 : 호형 안내 지그
320 : 제1원뿔대형 성형 지그 321 : 제1성형통로
330 : 달팽이형 안내 지그 331 : 달팽이형 안내구멍
340 : 제2원뿔대형 성형 지그 341 : 제2성형통로
400 : 냉각부
410 : 냉각통
420 : 튜브형 외주냉각부
430 : 튜브형 내주냉각부 431 : 냉각공기 분사구
500 : 인취부
600 : 절단부

Claims (2)

  1. 평판 형태의 직물을 말림 직물로 제조하는 말림 직물 제조 장치에 있어서 :
    평판 형태의 직물을 가열하는 가열수단이 구비된 가열부 ;
    상기 가열부를 지난 평판형 직물이 호형을 형성하도록 안내하는 호형 안내 지그와, 상기 호형 형성 지그를 지난 직물이 통과하면서 1차 말림 성형되도록 점차적으로 내경이 감소하는 원뿔대 형태의 제1성형통로가 형성된 제1원뿔대형 성형 지그와, 상기 제1원뿔대형 성형 지그를 지난 직물의 폭방향 일단부가 폭방향 타단부의 내측에 위치되도록 안내되면서 직물이 통과하는 달팽이형 안내구멍이 형성된 달팽이형 안내 지그와, 상기 달팽이형 안내 지그를 지난 직물이 통과하면서 2차 말림 성형되도록 점차적으로 내경이 감소하는 원뿔대 형태의 제2성형통로가 형성된 제2원뿔대형 성형 지그가 순차적으로 배치되는 성형부 ;
    냉각매체의 유입 및 유출에 의하여 냉각되는 냉각통을 관통하는 형태로 배치되는 튜브형 외주냉각부와, 상기 튜브형 외주냉각부의 내부 중앙을 따라 배치되되 주면에 복수의 냉각공기 분사구가 형성된 튜브형 내주냉각부를 포함하여 이루어지며, 상기 성형부를 지나면서 말림 성형된 직물이 상기 튜브형 외주냉각부와 상기 튜브형 내주냉각부 사이를 지나면서 냉각되는 냉각부 ;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 말림 직물 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열부의 전단에 평판 형태의 직물이 감긴 상태에서 풀리게 되는 풀림부가 마련되며, 상기 냉각부의 후단에 말림 성형된 직물을 당기는 인취부가 마련되며, 상기 인취부의 후단에 말림 성형된 직물 절단하는 절단부가 마련되는 것을 특징으로 하는 말림 직물 제조 장치.
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