KR101418573B1

KR101418573B1 - 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치

Info

Publication number: KR101418573B1
Application number: KR1020140038116A
Authority: KR
Inventors: 최용현
Original assignee: 최용현
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2014-07-11

Abstract

본 발명은 각종 중공(中空) 폴을 내부원사(A)와 외부원사(B)의 이중구조로 제작할 수 있도록 한 폴의 제조장치(1)를 제공코자 하는 것으로서, 상기 본 발명의 제조장치(1)는 후방에서 전방으로 맨드릴(M)이 공급되도록 가운데에 공급파이프(23)가 마련되는 설치판(21)과 설치판(21)의 하부에 고정 설치되어 지면에 안치되는 받침대(22)가 구비된 본체부(2)와, 본체부(2)의 후방에 맨드릴(M)의 길이방향으로 공급되어 맨드릴(M)의 표면으로 적층되는 내부원사(A)를 공급토록 설치된 내부원사공급부(3)와, 본체부(2)의 전방에 맨드릴(M)의 길이방향으로 표면에 적층된 내부원사(A)의 외측으로 편조되어 적층되는 외부원사(B)를 공급토록 설치된 외부원사편조부(4)로 이루어짐을 특징으로 하되, 이러한 본 발명에 의하면 하나의 장치에서 길이방향의 내부원사(A)와 외측으로 편조되는 외부원사(B)로 이루어진 이중구조의 폴을 보다 간편하고 신속하게 제작할 수 있으며, 본체부(2)의 후방에 더 구비된 맨드릴공급기(5)와 본체부(2)의 전방에 더 구비된 이송클램프(6)에 의해서 다수의 맨드릴(M)을 연속적으로 공급하면서 내부원사(A)와 외부원사(B)를 다수의 맨드릴(M) 공급 시 연속적으로 제조가 가능하므로 작업의 효율성을 향상시키면서 자체 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 것이다.

Description

이중구조로 이루어진 폴의 제조장치{The manufacturing device of a pole comprising dual structure}

본 발명은 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치로서, 이를 보다 상세히 설명하면 스키 폴, 골프 클럽, 등산 스틱, 낚싯대 등에 사용되는 각종 폴을 내부원사와 외부원사의 이중구조로 제작하여 내구성 향상과 함께 제작이 용이하게 이루어지도록 한 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 스키 폴(ski pole), 골프 클럽(golf club), 등산 스틱(climbing stick), 낚싯대(fishing rod) 등에 사용되는 중공(中空) 형태의 각종 폴(pole)은 대한민국 공개특허 1995년 제366호(1995년 1월 3일자 공개) 또는 공개특허 2003년 제3006호(2003년 1월 9일자 공개)에 게재된 바와 같이 강화섬유와 수지를 사용하여 판상의 시트로 이루어지는 프리프레그(prepreg)를 맨드릴(mandrel)인 심금 또는 심재에 중첩되게 부착 구성하거나 나선형으로 부착 구성한 후 소성(燒成)토록 한 기술이 존재하고 있었으며, 공개특허 1997년 제65867호(1997년 10월 13일자 공개)에 게재된 바와 같이 각기의 섬유가닥을 합사되기 전에 수지에 함침(含浸)시킨 후 합사하여 성형하는 기술도 개발되어 있었던 것이다.

상기 종래 기술 중 프리프레그를 맨드릴에 부착 구성하여 각종 폴을 제조하는 방법은 프리프레그의 제작 시 어느 정도의 반응이 진행되어 점도가 상승하여 용제에 의해 용해되지 않고 열에 의해 용융되어 흐를 정도가 된 상태로 저온에서 보관하여 더 이상의 반응을 지연시키도록 한 상태에서 필요한 치수로 재단한 후 롤링기를 사용하여 맨드릴의 외주면에 감는 롤링(rolling) 작업 후 랩핑기를 사용하여 수지에 접착되지 않는 랩핑용 테이프를 감아 고온 경화 시 프리프레그가 풀어지지 않도록 일정한 압력으로 감아서 조여 주는 랩핑(lapping) 또는 테이핑(taping) 작업을 행한 다음, 고온(120~150℃)의 전기로에서 2~3시간가량 경화시키는 경화 단계를 거친 후 탈심기를 사용하여 맨드릴에서 성형물을 분리시키면서 랩핑테이프를 벗겨 내는 탈심(脫心) 작업을 거치게 되는 것으로서, 상기와 같이 종래 프리프레그를 이용하여 폴을 제작할 시 프리프레그의 수지가 완전히 경화되지 않은 상태이므로 장시간 보관할 시 -18℃이하의 저온으로 보관하지 않으면 경화가 지속되어 완전 경화가 되어 사용이 불가능해지며, 이로 인하여 저온의 보관장치가 별도로 필요하며, 프리프레그의 재단 시 자투리가 발생되어 재료 손실이 많으며, 롤링 시 프리프레그 시트가 겹쳐지는 부위가 볼록하게 되어 외형이 매끈하게 성형되지 못하므로 전체적으로 제조원가의 상승과 함께 외관미가 떨어지는 등의 문제점을 가지고 있었으며, 종래 폴의 제조방법 중 공개특허 1997년 제65867호와 같이 합사되기 전의 섬유가닥(=원사)을 수지에 함침시킨 후 합사가 되도록 한 기술의 경우 원사에 묻은 수지액이 하부로 흘러내려서 합사장비 및 주변을 오염시켜서 잦은 장비의 정비와 함께 수시로 청소를 해야 하므로 작업상의 번거로움과 더불어 합사장비의 고장 및 합사가 균일하게 이루어지지 못하는 등의 문제점을 가지고 있었던 것이다.

특히 상기한 종래의 프리프레그에 의해서 제작되는 폴은 맨드릴에 프리프레그가 롤링되는 방향으로만 강성이 뛰어나므로 선행기술문헌에서와 같이 프리프레그를 나선방향으로 감기도록 하고 있으나, 나선방향으로 프리프레그를 감아서 제작하더라도 폴 길이방향으로의 굽힘강도가 현저히 떨어지는 실정이며, 섬유가닥을 지그재그로 합사하여 제작할 시 폴의 둘레방향으로는 강도가 뛰어나지만, 이 역시 폴 길이방향으로의 굽힘강도는 떨어지며, 이를 보완하려고 프리프레그를 폴의 길이방향과 둘레방향으로 각각 이중으로 롤링하면 동일한 롤링작업을 두 번 반복해야 하므로 작업시간이 많이 소요되면서 작업이 번거로워지는 문제점이 있었으며, 합사방식의 선행기술에서도 서로 다른 방향으로 합사되는 층을 이중으로 구비하려면 각각 합사방식이 다른 합사장비를 두 대 구비하여 합사작업을 두 번 행해야 하므로 작업시간이 늘고 번거로운 등의 문제점이 있었던 것이다.

KR 10-1995-0000366 A 1995. 1. 3. KR 10-2003-0003006 A 2003. 1. 9. KR 10-1997-0065867 A 1997. 10. 13.

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 상기 선행기술문헌들에서와 같이 프리프레그나 단순 편조방식에 의해서 제작되던 폴의 길이방향에 대한 굽힘강도가 저하되던 것을 보완하기 위해서 중공(中空)의 폴을 내외 이중구조로 구성할 시 작업시간의 감소와 작업의 번거로움을 일소할 수 있도록 본 발명은 길이방향의 내부원사와 내부원사의 외측으로 편조되는 외부원사의 이중구조를 갖도록 제조가 가능하며, 제조 시 맨드릴의 외측으로 내부원사와 외부원사를 한 번에 적층하여 제조되도록 함으로써, 폴의 내구성 향상과 제조시간의 단축 효과를 얻을 수 있도록 하며, 폴의 작업이 보다 간편하게 이루어지도록 한 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치를 제공코자 하는 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치를 구성하되, 상기 본 발명의 제조장치는 후방에서 전방으로 맨드릴이 공급되도록 가운데에 공급파이프가 마련되는 설치판과 설치판의 하부에 고정 설치되어 지면에 안치되게 구성되는 받침대가 구비된 본체부와, 본체부의 후방에 맨드릴의 길이방향으로 공급되어 맨드릴의 표면으로 적층되는 내부원사를 공급토록 설치된 내부원사공급부와, 본체부의 전방에 맨드릴의 길이방향으로 표면에 적층된 내부원사의 외측으로 편조되어 적층되는 외부원사를 공급토록 설치된 외부원사편조부로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기 내부원사공급부는 수개의 맨드릴이 연속적으로 후방에서 전방으로 공급되도록 맨드릴공급기가 더 구비되며, 상기 외부원사편조부는 연속 공급되는 맨드릴의 외측으로 맨드릴의 길이방향으로 공급되는 내부원사와 내부원사의 외측에서 편조되게 공급되는 외부원사가 이중구조로 적층되어 전방으로 클램핑되어 이송되게 이송클램프가 더 구비된다.

상기 본체부에서 맨드릴이 후방에서 전방으로 관통되는 공급파이프는 설치판의 전방으로 돌출되게 설치되며, 상기 설치판의 가운데에 내부로 공급파이프가 관통되게 고정 설치되어 내부원사공급부에서 공급되는 내부원사가 공급파이프 내측의 맨드릴과 동일한 전방의 길이방향으로 관통되도록 관통관이 구비되며, 설치판에 고정된 관통관의 선단부에는 가운데로 공급파이프가 관통 고정되면서 내부원사가 관통되는 수개의 제1가이드홀이 형성된 제1가이드플레이트가 고정 설치되며, 제1가이드플레이트의 전방으로 돌출된 공급파이프의 선단부에는 제1가이드플레이트의 제1가이드홀을 관통한 내부원사가 관통되는 수개의 제2가이드홀이 형성된 제2가이드플레이트가 고정 설치된다.

상기 본체부 후방의 내부원사공급부는 본체부의 후방 양측으로 각각 입설(立設)되게 구비되어 전방을 향해서 수개의 결합봉이 돌출 형성된 거치대와, 거치대의 결합봉에 자유 회전되게 결합되며 내부원사가 감기도록 구성된 수개의 내부원사보빈과, 설치판의 후면에 공급파이프 및 관통관을 중심으로 해서 방사상으로 수개가 등간격을 갖도록 고정 설치되어 거치대의 내부원사보빈에서 인출된 내부원사를 안내토록 구성된 수개의 안내구와, 설치판에 설치된 관통관의 후단에 연통되게 고정 설치되어 수개의 안내구에 의해서 방사상으로 공급되는 내부원사가 관통관 내부로 원활하게 집결되어 유입되도록 후방 거치구의 테두리와 전방 유입구의 테두리가 라운딩되도록 형성된 사발형태의 집결체로 이루어진다.

상기 본체부 전방의 외부원사편조부는 설치판의 전면에 설치된 원형의 베이스와, 베이스의 전면 가장자리에 호형의 내측이동로와 호형의 외측이동로가 내외로 마주보며 이루어지는 "o"형태의 단위이동로가 원둘레로 돌아가면서 "∞"형태로 연속되게 형성된 무한이동로와, 베이스의 내측에서 단위이동로에 하나씩 대응되게 구비되어 무한이동로를 따라서 원둘레로 돌아가면서 상호 치차 결합되게 설치된 수개의 종동기어와, 본체부의 받침대 내부에 고정 설치되며 수개의 종동기어 중 하나 이상의 종동기어와 연동수단으로 연결 설치된 구동기어가 구비된 구동모터와, 각 종동기어 또는 각 종동기어에 고정 설치된 원형의 이송판에 외측으로 개구되게 한 쌍이 형성되어 치차 결합된 이웃하는 종동기어의 접하는 부위에서 회전 시 상호 일치되도록 구성된 장공 형태의 내입홈과, 각 종동기어 또는 이송판에 형성된 한 쌍의 내입홈 중 하나에 내입되어 구동모터의 구동에 의해 수개의 종동기어가 서로 맞물려 회전될 시 무한이동로를 따라서 지그재그로 교차하면서 반대로 연속 이동하게 설치된 캐리어와, 캐리어에 전방으로 돌출되게 고정 설치되어 각각 외부원사가 감기도록 구성된 수개의 외부원사보빈으로 이루어진다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치는 중공의 폴을 내부원사와 외부원사의 이중구조로 제조할 시 본체부의 후방에 맨드릴과 함께 전방의 길이방향으로 내부원사를 공급토록 내부원사공급부를 구비하고, 본체부의 전방에 맨드릴 외측에 적층된 내부원사의 외측으로 편조되는 외부원사를 공급토록 외부원사편조부를 구비함으로써, 하나의 장치에서 내부원사와 외부원사로 이루어진 이중구조의 폴을 보다 간편하고 신속하게 제작할 수 있어서 작업시간의 단축과 번거로움의 일소로 인하여 신속한 제작과 향상된 편의성을 제공할 수 있는 것이다.

이와 더불어서 본체부의 후방에 구비된 맨드릴공급기와 본체부의 전방에 구비된 이송클램프에 의해서 다수의 맨드릴을 연속적으로 공급하면서 내부원사와 외부원사를 다수의 맨드릴의 공급 시 연속적으로 적층하는 작업이 가능하므로 이중구조의 폴을 신속하면서도 연속적으로 제조할 수 있어서 폴의 제조 시 자동화 및 연속화를 꾀하여 작업의 효율성을 향상시키므로 대량생산이 가능토록 한 것이다.

또한 본 발명은 중공의 폴을 직선적인 길이방향의 내부원사와 원통형의 맨드릴 및 맨드릴의 외측에 적층된 내부원사의 외측 둘레로 편조된 외부원사의 이중구조를 갖도록 제조함으로써, 종래 프리프레그나 단순한 한 겹의 편조방식만으로 제작되던 폴에 비하여 길이방향에 대한 굽힘강도가 월등할 뿐만 아니라, 전단강도 및 내충격성 등도 월등하므로 자체 내구성을 현저히 향상시킬 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일례를 보인 전체 평면도
도 2는 본 발명에서 본체부의 후방 내부원사공급부와 맨드릴공급기의 입체도
도 3은 본 발명에서 본체부의 전방 외부원사편조부와 이송클램프의 입체도
도 4는 본 발명에서 본체부 설치판에 설치된 공급파이프과 관통관 및 가이드플레이트를 보인 입체도
도 5는 본 발명 중 내부원사공급부를 구체적으로 보인 예시도
도 6은 본 발명 중 내부원사공급부의 안내구의 일례를 보인 입체도
도 7은 본 발명 중 외부원사편조부를 구체적으로 보인 예시도
도 8은 도 7의 A부 확대도
도 9는 도 8의 B-B 단면도
도 10은 본 발명 중 외부원사편조부의 외부원사보빈의 일례를 보인 입체도

상기 도면들과 함께 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 스키 폴, 골프 클럽, 등산 스틱, 낚싯대 등에 사용되는 중공(中空) 형태의 각종 폴(pole)을 내측의 내부원사(A)와 외측의 외부원사(B)가 적층된 이중구조로 제조되도록 한 폴의 제조장치(1)를 제공코자 하는 것이다.

상기 본 발명에서 제공코자 하는 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 맨드릴(M)과 내부원사(A)가 후방에서 공급되면서 외부원사(B)가 전방에서 편조되게 본체부(2)를 전체 제조장치(1)의 전방과 후방의 중앙에 배치하고, 상기 본체부(2)는 후방에서 전방으로 맨드릴(M)이 공급되도록 가운데에 공급파이프(23)가 마련되는 설치판(21) 및 상기 설치판(21)의 하부에 고정 설치되며 지면에 안치되어 상부의 설치판(21)을 지지토록 구성된 받침대(22)로 이루어지도록 한다.

상기 설치판(21)과 받침대(22)로 이루어진 본체부(2)의 후방에는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 맨드릴(M)이 공급파이프(23) 내측을 통해 후방에서 전방으로 공급될 시 맨드릴(M)의 길이방향으로 공급되어 본체부(2)의 전방에서 맨드릴(M)의 표면으로 적층되는 내부원사(A)를 공급하는 내부원사공급부(3)를 설치하고, 상기 본체부(2)의 전방에는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 맨드릴(M)의 길이방향으로 표면에 적층된 내부원사(A)의 외측으로 편조되어 적층되는 외부원사(B)를 공급하는 외부원사편조부(4)를 설치한다.

본 발명에서는 도 1 내지 도 3에서와 같이 상기 본체부(2) 후방으로 설치된 내부원사공급부(3)는 수개의 맨드릴(M)이 연속적으로 후방에서 전방으로 공급되도록 맨드릴공급기(5)를 부가적으로 더 설치하며, 상기 본체부(2) 전방으로 설치된 외부원사편조부(4)는 연속 공급되는 맨드릴(M)의 외측으로 맨드릴(M)의 길이방향으로 공급되는 내부원사(A)와 내부원사(A)의 외측에서 편조되게 공급되는 외부원사(B)가 이중구조로 적층되었을 시 전방으로 상기 맨드릴(M)과 내부원사(A) 및 외부원사(B)를 한 번에 클램핑하여 전방으로 서서히 이송되도록 이송클램프(6)를 부가적으로 더 설치토록 한다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 본체부(2)에서는 도 4에 도시된 바와 같이 맨드릴(M)이 후방에서 전방으로 관통되는 공급파이프(23)의 경우 설치판(21)의 전방으로 돌출되도록 설치하되, 맨드릴(M)이 관통되는 공급파이프(23)가 내부로 관통되는 관통관(24)을 설치판(21)의 가운데에 고정 설치하여 내부원사공급부(3)에서 공급되는 내부원사(A)가 공급파이프(23)의 외면과 관통관(24)의 내면 사이로 관통되도록 구성하며, 상기 설치판(21)에 고정된 관통관(24)의 선단부에는 가운데로 공급파이프(23)가 관통 고정되면서 관통관(24)을 통과한 내부원사(A)가 관통되어 전방으로 공급되도록 수개의 제1가이드홀(26)이 형성된 제1가이드플레이트(25)를 고정 설치하며, 상기 제1가이드플레이트(25)의 전방으로 돌출된 공급파이프(23)의 선단부에는 제1가이드플레이트(25)의 제1가이드홀(26)을 통과한 내부원사(A)가 관통되어 전방으로 공급되도록 수개의 제2가이드홀(28)이 형성된 제2가이드플레이트(27)를 고정 설치한다.

상기와 같은 본 발명 중에서 본체부(2) 후방의 내부원사공급부(3)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 본체부(2)의 후방 양측으로 전방을 향해서 수개의 결합봉(32)이 돌출 형성된 거치대(31)를 각각 입설되게 구비하여 거치대(31)의 각 결합봉(32)에 내부원사(A)가 감기도록 구성된 수개의 내부원사보빈(33)을 자유 회전되게 결합 구성하며, 설치판(21)의 후면에 공급파이프(23) 및 관통관(24)을 중심으로 해서 방사상으로 등간격을 갖도록 고정 설치하여 거치대(31)의 내부원사보빈(33)에서 인출된 내부원사(A)를 도 6에서 보는 바와 같이 안내하는 수개의 안내구(34)를 구성하며, 설치판(21)에 설치된 관통관(24)의 후단부에 연통되게 고정 설치하여 수개의 안내구(34)에 의해서 방사상으로 공급되는 내부원사(A)가 관통관(24) 내부로 보다 원활하게 집결되어 유입되도록 구성된 집결체(35)를 구비하며, 상기 집결체(35)는 후방의 개방부인 거치구(36)가 넓고 전방으로 점차 좁아져서 관통관(24)과 연통되는 유입구(37)를 갖는 사발형태로 구성하면서 집결체(35)의 후방 거치구(36)의 테두리와 전방 유입구(37)의 테두리가 라운딩되도록 형성한 것이다.

그리고 상기와 같은 본 발명 중에서 본체부(2) 전방의 외부원사편조부(4)는 도 3 과 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 설치판(21)의 전면에 설치된 원형의 베이스(41) 전면 가장자리에 공급파이프(23)가 위치하는 내측으로 배가 부른 호형의 내측이동로(42-1)와 내측이동로(42-1)와 반대편인 외측으로 배가 부른 호형의 외측이동로(42-2)가 내외로 마주보며 이루어지는 "o"형태의 단위이동로(42)가 베이스(41)의 원둘레로 돌아가면서 "∞"형태로 연속되게 형성된 무한이동로(43)를 구비한다.

상기 베이스(41)의 내측에는 도 9의 단면도에서와 같이 단위이동로(42)에 하나씩 대응되며 무한이동로(43)를 따라서 베이스(41)의 원둘레로 돌아가면서 상호 치차 결합되는 수개의 종동기어(44)를 설치하며, 이때 상기 수개의 종동기어(44) 중 하나의 종동기어(44) 또는 다수의 종동기어(44)에 본체부(2)의 받침대(22) 내부에 고정 설치된 구동모터(45)의 구동기어(45-1)와 연동수단(46)으로 연결 설치하여 구동모터(45)의 구동 시 상호 맞물린 수개의 종동기어(44)가 회전되도록 구성한다.

상기 각 종동기어(44) 또는 각 종동기어(44)에 고정 설치된 원형의 이송판(44-1)에 외측으로 개구되게 한 쌍이 형성되어 치차 결합된 이웃하는 종동기어(44)의 접하는 부위에서 회전 시 상호 일치되는 장공 형태의 내입홈(47)을 구성하고, 각 종동기어(44) 또는 이송판(44-1)에 형성된 한 쌍의 내입홈(47) 중 하나의 내입홈(47)에 내입되는 캐리어(48)를 구비하여 구동모터(45)의 구동에 의해서 수개의 종동기어(44)가 서로 맞물려 회전될 시 상기 캐리어(48)를 내입홈(47)의 위치변화에 따라서 무한이동로(43)를 통해 지그재그로 교차하면서 반대로 연속 이동되게 설치하며, 상기 캐리어(48)의 전방으로 돌출되게 각각 외부원사(B)가 감긴 수개의 외부원사보빈(49)을 고정 설치하며, 상기 외부원사보빈(49)은 도 10에 도시된 바와 같이 전방의 릴(49-1)에 감긴 외부원사(B)를 후방으로 일정한 텐션을 갖는 장력조절롤러(49-2)에 거치된 후 전방으로 공급되어 상기 공급파이프(23)의 선단부에 설치된 제2가이드플레이트(27)의 전방으로 소정 간격을 두고 맨드릴(M)의 외면에 적층되어 있는 내부원사(A)의 외측으로 편조가 이루어지도록 구성한다.

필요에 따라서 상기 베이스(41)의 하부를 개방시켜서 베이스(41) 하측 본체부(2)의 받침대(22)에는 상부가 개방되어 베이스(41) 내측에 설치된 수개의 종동기어(44)에서 떨어지는 윤활유를 받아낼 수 있도록 윤활유받침구(별도의 넘버를 부여하지 않음) 를 설치할 수도 있다.

이러한 외부원사편조부(4)는 베이스(41), 단위이동로(42)가 연속으로 이어지게 형성된 무한이동로(43), 종동기어(44), 이송판(44-1), 구동모터(45), 연동수단(46), 내입홈(47), 캐리어(48) 중 하나 이상이 구비된 것으로 외부원사(B)가 편조되는 방법에 따라서 다양한 구조를 갖도록 구성할 수 있는 것이다.

상기 다수의 맨드릴(M)을 연속적으로 공급할 수 있도록 구비된 맨드릴공급기(5)는 도 2에서와 같이 다수의 맨드릴(M)을 안치시키면서 일측으로 기울어지도록 설치된 안치대(51)와, 안치대(51)의 선단에 기울어진 안치대(51)를 타고 선단으로 굴러온 맨드릴(M)이 하나씩 낙하하도록 하부로 개방된 공급로(52)와, 공급로(52)를 통해서 낙하된 맨드릴(M)을 본체부(2)에 구비된 공급파이프(23)의 내부로 후방에서 전방으로 밀어서 공급하도록 공급모터(54)와 연결 설치된 공급컨베이어(53)로 구성한다.

이와 더불어서 상기 맨드릴(M)과 맨드릴(M)의 외측에 이중으로 적층되는 내부원사(A) 및 외부원사(B)를 클램핑하여 전방으로 이송시키도록 구비된 이송클램프(6)는 도 3에서와 같이 전방의 이송모터(61)와 연결 설치되어 자체 회전되는 볼스크루(62)와, 볼스크루(62)에 결합되어 이송모터(61)의 구동에 의해서 볼스크루(62)의 회전 시 좌우로 관통 형성된 슬라이딩가이드(63)를 타고 전후로 이송되게 구성된 슬라이더(64)와, 슬라이더(64)의 상부에서 맨드릴(M)과 맨드릴(M) 외측의 내부원사(A) 및 외부원사(B)를 클램핑하는 클램프(65)로 구성하되, 상기 이송모터(61), 볼스크루(62) 및 좌우 슬라이딩가이드(63), 슬라이더(64), 클램프(65)로 이루어진 하나의 이송클램핑어셈블리(6-1)를 좌우로 배치되게 한 쌍을 구비하여 일측 이송클램핑어셈블리(6-1)의 클램프(65)에 의해서 볼스크루(62)의 선단부까지 이송시킨 후 연속하여 타측 이송클램핑어셈블리(6-1)의 클램프(65)에서 맨드릴(M)과 내부원사(A) 및 외부원사(B)를 클램핑하여 볼스크루(62)의 선단부까지 이송시킬 때 먼저 번 이송클램핑어셈블리(6-1)에서 이송된 슬라이더(64)를 볼스크루(62)의 후단부까지 이송시켜서 좌우 한 쌍의 이송클램핑어셈블리(6-1)가 교호되게 반복적으로 클램핑 및 이송시킬 수 있는 것이다.

상기 클램프(65)는 맨드릴(M)과 내부원사(A) 및 외부원사(B)를 동시에 클램핑하는 구체적인 예로는 상기 슬라이더(64)의 상부에 집게를 고정시킨 구성 또는 클램프(65)를 상부부재와 하부부재로 분할시켜서 공압실린더에 의해서 슬라이더(64)에 고정된 하부부재에서 상부부재를 승강시킨 구성 등 다양하게 구성할 수 있는 것이다.

이러한 상기의 본 발명은 맨드릴공급기(5)에 의해 연속적으로 공급되는 맨드릴(M)의 외측으로 내부원사공급부(3)와 외부원사편조부(4)에서 공급되는 내부원사(A)와 외부원사(B)를 이중구조로 적층 구성할 시 이송클램프(6)에 의해서 클램핑 및 이송작업이 연속적으로 이루어지도록 하여 간단하면서도 보다 신속하게 이중구조의 폴을 제작할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치(1)는 우선 본체부(2) 후방의 내부원사공급부(3)에서 길이방향으로 공급되는 내부원사(A)를 맨드릴(M)과 함께 후방에서 전방으로 공급하면서 본체부(2) 전방의 외부원사편조부(4)에서 공급된 외부원사(B)가 공급파이프(23)를 통과한 맨드릴(M)의 외측에 관통관(24)과 제1가이드플레이트(25)의 제1가이드홀(26) 및 제2가이드플레이트(27)의 제2가이드홀(28)을 통과한 내부원사(A)가 길이방향으로 적층될 시 공급파이프(23) 선단부의 제2가이드플레이트(27)의 전방에서 내부원사(A)의 외측으로 편조되면서 맨드릴(M)의 외측면에 길이방향의 내부원사(A)와 내부원사(A)의 외측에 편조되는 외부원사(B)가 공고히 결합 구성되는 것이며, 이후 별도의 수지함침장치 및 공정을 통해서 각종 열경화성수지 등이 함침되도록 한 다음, 맨드릴(M)을 빼내는 탈심공정을 통하여 최종적으로 내구성이 우수한 폴을 제작하게 되는 것이며, 이러한 이후 제조공정 및 장치는 본 발명에서 보호받고자 하는 부분이 아니므로 더 이상의 구체적인 설명은 생략토록 한다.

이와 같이 본 발명에 의하면 맨드릴(M)의 외측으로 길이방향의 내부원사(A)와 편조되는 외부원사(B)를 한 대의 장치로 한 번의 제조공정에 의해서 제작이 가능하며, 일정한 길이를 갖는 수개의 맨드릴(M)을 연속적으로 공급하면서 클램핑 및 이송도 연속적으로 이루어지므로 보다 신속하고 간편하게 이중구조로 이루어진 폴을 제작할 수 있으며, 폴을 길이방향의 내부원사(A)와 외측으로 편조되는 외부원사(B)의 이중구조로 제작하여 폴의 내구성을 월등히 향상시킬 수 있는 것이다.

또한 상기 본 발명에서 사용되는 내부원사(A) 또는 외부원사(B)로는 카본(carbon)섬유, 유리(glass)섬유, 아라미드(aramid)섬유, 파라아라미드(para-aramid) 계열 섬유인 케블라(kevlar), 폴리아릴레이트(polyarylate) 계열 섬유인 벡트란(vectran), PBO(Poly-p-Phenylene Benzobisoxazole) 계열 섬유인 자일론(zylon) 중에서 어느 하나를 사용할 수 있으며, 상기 본 발명의 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치(1)를 거친 후 수지함침 시 사용되는 수지로는 에폭시수지(eposxy resin), 불포화폴리에스테르수지(unsaturated polyester resin), 비닐에스테르수지(vinylester resin) 등의 첨가중합형 열경화성수지에서 용도와 강도 등을 감안하여 선택하여 사용하되, 그 밖에도 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지 등의 축중합형 열경화성수지를 사용할 수도 있으며, 필요에 따라서는 고강도의 열경화성수지가 아닌 강도가 약한 열가소성수지(thermosetting resin)를 사용할 수도 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하고 있으나, 본 발명의 기술범주에 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이며, 그러므로 본 발명의 보호범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

A:내부원사 B:외부원사 M:맨드릴
1:(폴의) 제조장치 2:본체부 21:설치판
22:받침대 23:공급파이프 24:관통관
25:제1가이드플레이트 26:제1가이드홀 27:제2가이드플레이트
28:제2가이드홀 3:내부원사공급부 31:거치대
32:결합봉 33:내부원사보빈 34:안내구
35:집결체 36:거치구 37:유입구
4:외부원사편조부 41:베이스 42:단위이동로
42-1:내측이동로 42-2:외측이동로 43:무한이동로
44:종동기어 44-1:이송판 45:구동모터
45-1:구동기어 46:연동수단 47:내입홈
48:캐리어 49:외부원사보빈 49-1:릴
49-2:장력조절롤러 5:맨드릴공급기 51:안치대
52:공급로 53:공급컨베이어 54:공급모터
6:이송클램프 6-1:이송클램핑어셈블리 61:이송모터
62:볼스크루 63:슬라이딩가이드 64:슬라이더
65:클램프

Claims

후방에서 전방으로 맨드릴(M)이 공급되도록 가운데에 맨드릴(M)이 관통되는 공급파이프(23)가 마련되는 설치판(21)이 구비되며, 설치판(21)의 하부에 고정 설치되어 지면에 안치되게 구성되는 받침대(22)가 구비된 본체부(2)와,
본체부(2)의 후방에 맨드릴(M)의 길이방향으로 공급되어 맨드릴(M)의 표면으로 적층되는 내부원사(A)를 공급토록 설치된 내부원사공급부(3)와,
본체부(2)의 전방에 맨드릴(M)의 길이방향으로 표면에 적층된 내부원사(A)의 외측으로 편조되어 적층되는 외부원사(B)를 공급토록 설치된 외부원사편조부(4)로 이루어짐을 특징으로 하는 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치.
청구항 1에 있어서;
내부원사공급부(3)는 수개의 맨드릴(M)이 연속적으로 후방에서 전방으로 공급되도록 맨드릴공급기(5)가 더 구비되며,
외부원사편조부(4)는 연속 공급되는 맨드릴(M)의 외측으로 맨드릴(M)의 길이방향으로 공급되는 내부원사(A)와 내부원사(A)의 외측에서 편조되게 공급되는 외부원사(B)가 이중구조로 적층되어 전방으로 클램핑되어 이송되게 이송클램프(6)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치.
청구항 1에 있어서;
본체부(2)에서 맨드릴(M)이 후방에서 전방으로 관통되는 공급파이프(23)는 설치판(21)의 전방으로 돌출되게 설치되며,
설치판(21)의 가운데에 내부로 공급파이프(23)가 관통되게 고정 설치되어 내부원사공급부(3)에서 공급되는 내부원사(A)가 공급파이프(23) 내측의 맨드릴(M)과 동일한 전방의 길이방향으로 관통되도록 관통관(24)이 구비되며,
관통관(24)의 선단부에 가운데로 공급파이프(23)가 관통 고정되면서 내부원사(A)가 관통되는 수개의 제1가이드홀(26)이 형성된 제1가이드플레이트(25)가 고정 설치되며,
제1가이드플레이트(25)의 전방으로 돌출된 공급파이프(23)의 선단부에 제1가이드플레이트(25)의 제1가이드홀(26)을 관통한 내부원사(A)가 관통되는 수개의 제2가이드홀(28)이 형성된 제2가이드플레이트(27)가 고정 설치된 것을 특징으로 하는 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치.
청구항 1에 있어서;
상기 내부원사공급부(3)는,
본체부(2)의 후방 양측으로 각각 입설(立設)되게 구비되어 전방을 향해서 수개의 결합봉(32)이 돌출 형성된 거치대(31)와,
거치대(31)의 결합봉(32)에 자유 회전되게 결합되며 내부원사(A)가 감기도록 구성된 수개의 내부원사보빈(33)과,
설치판(21)의 후면에 공급파이프(23) 및 관통관(24)을 중심으로 해서 방사상으로 수개가 등간격을 갖도록 고정 설치되어 거치대(31)의 내부원사보빈(33)에서 인출된 내부원사(A)를 안내토록 구성된 수개의 안내구(34)와,
설치판(21)에 설치된 관통관(24)의 후단에 연통되게 고정 설치되어 수개의 안내구(34)에 의해서 방사상으로 공급되는 내부원사(A)가 관통관(24) 내부로 원활하게 집결되어 유입되도록 구성된 사발형태의 집결체(35)로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치.
청구항 1에 있어서;
상기 외부원사편조부(4)는,
설치판(21)의 전면에 설치된 원형의 베이스(41)와,
베이스(41)의 전면 가장자리에 호형의 내측이동로(42-1)와 호형의 외측이동로(42-2)가 내외로 마주보며 이루어지는 "o"형태의 단위이동로(42)가 원둘레로 돌아가면서 "∞"형태로 연속되게 형성된 무한이동로(43)와,
베이스(41)의 내측에서 단위이동로(42)에 하나씩 대응되게 구비되어 무한이동로(43)를 따라서 원둘레로 돌아가면서 상호 치차 결합되게 설치된 수개의 종동기어(44)와,
본체부(2)의 받침대(22) 내부에 고정 설치되며 수개의 종동기어(44) 중 하나 또는 둘 이상의 종동기어(44)와 연동수단(46)으로 연결 설치된 구동기어(45-1)가 구비된 구동모터(45)와,
각 종동기어(44) 또는 각 종동기어(44)에 고정 설치된 원형의 이송판(44-1)에 외측으로 개구되게 한 쌍이 형성되어 치차 결합된 이웃하는 종동기어(44)의 접하는 부위에서 회전 시 상호 일치되도록 구성된 장공 형태의 내입홈(47)과,
각 종동기어(44) 또는 이송판(44-1)에 형성된 한 쌍의 내입홈(47) 중 하나에 내입되어 구동모터(45)의 구동에 의해 수개의 종동기어(44)가 서로 맞물려 회전될 시 무한이동로(43)를 따라서 지그재그로 교차하면서 반대로 연속 이동하게 설치된 캐리어(48)와,
캐리어(48)에 전방으로 돌출되게 고정 설치되어 각각 외부원사(B)가 감기도록 구성된 수개의 외부원사보빈(49)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 이중구조로 이루어진 폴의 제조장치.