KR101601233B1 - 섬유 다발의 개섬 장치 - Google Patents

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강현민
윤덕우
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현대자동차 주식회사
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    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/18—Separating or spreading

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 섬유 다발의 개섬 장치는 섬유 다발의 종류에 따라 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가하는 다수의 좌우 진동롤을 포함하는 좌우 진동 장치를 포함하고, 상기 다수의 좌우 진동롤은 각각 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 섬유 다발의 개섬 장치에 의하면, 섬유 다발의 종류에 따라 다수의 좌우 진동롤을 통해 섬유 다발에 좌우 진동을 인가함으로써, 섬유 다발의 개섬 효율을 높일 수 있다.

Description

섬유 다발의 개섬 장치 {OPEINIG APPARATUS OF FIBER BUNDLE}
본 발명은 섬유 다발의 개섬 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 섬유 종류에 따라 다양한 진동롤을 배치하여, 섬유 개섬 효율을 극대화시킬 수 있는 섬유 다발의 개섬 장치에 관한 것이다.
최근에는 금속이 가지는 강도와 플라스틱이 가지는 경량성, 성형성을 모두 가지는 복합 소재가 개발되고 있다.
이러한 복합 소재 중 대표적인 것으로는 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic), 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic)을 예로 들 수 있다.
이와 같은 복합 소재는 섬유(탄소 섬유 또는 유리 섬유)를 강화재로 하는 고강도 및 고탄성의 경량 구조재로 주목을 받고 있는 첨단 복합 재료로서, 경량 구조용 재료로서 뛰어난 특성을 갖고 있다.
탄소 섬유 또는 유리 섬유를 이용하여 복합 소재를 생산할 때, 섬유 다발을 넓게 펼치는 개섬 공정이 필요하다. 특히, 집속 개수가 많은 섬유 다발에서는 개섬 공정이 매우 중요하다.
이러한 섬유 다발의 종류는 매우 다양하다.
특히, 유리 섬유는 탄소 섬유에 비해 비중이 높기 때문에, 압축 공기 또는 상하 진동에 의한 개섬 효과는 탄소 섬유에 비해 상대적으로 작다. 이와 반대로, 탄소 섬유는 유리 섬유에 비해 상대적으로 비중이 낮기 때문에, 압축 공기 또는 상하 진동에 의한 개섬 효과는 상대적으로 높지만 일부 필라멘트 사이에 응집 현상이 발생한다. 따라서, 섬유의 특성에 맞는 개섬 공정 및 개섬 장치에 대한 요구가 증가하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 섬유의 소재에 따라 섬유 개섬 효율을 높일 수 있는 섬유 다발의 개섬 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 섬유 다발의 개섬 장치는 섬유 다발의 종류에 따라 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가하는 다수의 좌우 진동롤을 포함하는 좌우 진동 장치를 포함하고, 상기 다수의 좌우 진동롤은 각각 서로 다른 형상으로 형성될 수 있다.
상기 다수의 좌우 진동롤 중의 어느 하나는 중앙으로부터 외곽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통 모양으로 형성되는 제1 좌우 진동롤일 수 있다.
상기 다수의 좌우 진동롤 중의 다른 하나는 중앙으로부터 외곽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통 모양으로 형성되는 제2 좌우 진동롤일 수 있다.
상기 다수의 좌우 진동롤 중의 또 다른 하나는 동일한 직경을 갖는 원통 모양으로 형성되는 제3 좌우 진동롤일 수 있다.
상기 다수의 좌우 진동롤 중의 또 다른 하나는 동일한 직경을 갖는 원통 모양으로 형성되고, 외주면에는 요철이 형성되는 제4 좌우 진동롤일 수 있다.
섬유 다발이 탄소 섬유인 경우에는, 상기 제1 좌우 진동롤, 제2 좌우 진동롤, 및 제3 좌우 진동롤의 순서로 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가할 수 있다.
상기 제2 좌우 진동롤의 외곽면의 곡률 반경은 상기 제1 좌우 진동롤의 외곽면의 곡률 반경보다 클 수 있다.
섬유 다발이 유리 섬유인 경우에는 상기 제3 좌우 진동롤, 제1 좌우 진동롤, 및 제4 좌우 진동롤의 순서로 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가할 수 있다.
상기 좌우 진동 장치의 하류에 구비되고, 섬유 다발의 폭을 조절하는 폭 조절 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 폭 조절 장치는 바닥 플레이트; 상기 바닥 플레이트의 양측에 구비되어 섬유 다발을 안내하는 가이드부; 및 상기 가이드부에 힌지 결합되는 가이드 플레이트;를 포함할 수 있다.
상기 폭 조절 장치는 상기 가이드 플레이트의 열림량을 표시하는 눈금자를 더 포함할 수 있다.
상기 좌우 진동 장치의 상류에 구비되고, 섬유 다발에 상하 방향 진동을 인가하는 상하 진동 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 상하 진동 장치의 상류에 구비되고, 섬유 다발에 압축 공기를 불어넣는 공기 공급 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 공기 공급 장치는 압축 공기를 발생시키는 에어 블로워; 상기 에어 블로워의 공기량을 조절하는 공기 조절 밸브;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 섬유 다발의 개섬 장치에 의하면, 섬유 다발의 종류에 따라 다수의 좌우 진동롤을 통해 섬유 다발에 좌우 진동을 인가함으로써, 섬유 다발의 개섬 효율을 높일 수 있다.
또한, 개섬 공정 이후에 이루어지는 프리프레그 제작시 폭 조절 장치를 통해 개섬된 섬유 다발의 폭을 조절함으로써, 프리프레그 제조 품질을 향상시킬 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 섬유 다발의 개섬 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 섬유 다발의 개섬 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 공기 공급 장치를 도시한 도면이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 상하 진동 장치를 도시한 도면이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 제1 좌우 진동롤을 도시한 도면이다.
도 6a와 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 제2 좌우 진동롤을 도시한 도면이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 실시예에 의한 제3 좌우 진동롤을 도시한 도면이다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 실시예에 의한 제4 좌우 진동롤을 도시한 도면이다.
도 9a와 도 9b는 본 발명의 실시예에 의한 폭 조절 장치의 구성을 도시한 평면도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 섬유 다발의 개섬 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 섬유 다발의 개섬 장치는 공기 공급 장치(100), 상하 진동 장치(200), 좌우 진동 장치(300), 및 폭 조절 장치(400)를 포함하여 구성된다.
상기 섬유 다발의 개섬 장치는 섬유 다발이 이송되는 순서에 따라, 상기 공기 공급 장치(100), 상기 상하 진동 장치(200), 상기 좌우 진동 장치(300), 및 상기 폭 조절 장치(400)의 순서로 배치될 수 있다.
섬유 다발에 사용되는 섬유 재료로는 탄소 섬유 다발 또는 유리 섬유 다발일 수 있다. 상기 섬유 다발은, 예를 들면, 상하로 배치된 한 쌍의 이송 롤러(도시는 생략)를 통해 공급될 수 있다.
상기 이송 롤러를 통해 공급된 섬유 다발은 상기 공기 공급 장치(100)를 통과한다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 의한 공기 공급 장치의 측면도이고, 도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 공기 공급 장치의 정면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공기 공급 장치(100)는 압축 공기를 섬유 다발에 불어 넣는 에어 블로워(110)와, 상기 에어 블로워(110)에서 배출되는 공기량을 조절하는 공기 조절 밸브(120)를 포함한다. 이때, 상기 에어 블로워(110)는 높이 조절이 가능하도록 구비될 수 있다.
상기 에어 블로워(110)는 높이가 조절되고 상기 공기 조절 밸브(120)에 의해 상기 에어 블로워(110)에서 배출되는 공기량을 조절함으로써, 섬유 다발에 인가되는 압축 공기의 세기 및 공기량을 사용자가 원하는 대로 조절할 수 있다.
상기 공기 공급 장치(100)에서 배출되는 압축 공기가 섬유 다발에 부딪히면서, 섬유 다발이 휘어지면서, 섬유 다발이 폭 방향으로 벌어지는 힘을 받는다. 이러한 폭 방향 힘에 의해 섬유 다발이 예비적으로 개섬된다.
상기 공기 공급 장치(100)를 통과한 섬유 다발은 상기 상하 진동 장치(200)로 공급된다.
도 4a는 본 발명의 실시예에 의한 상하 진동 장치의 측면도이고, 도 4b는 본 발명의 실시예에 의한 상하 진동 장치의 정면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상하 진동 장치(200)는 섬유 다발을 이송시키는 상하 진동롤(210)과 상기 상하 진동롤(210)에 구동력을 제공하는 상하 모터(220)를 포함한다.
상기 상하 진동롤(210)은 상기 상하 모터(220)에 의해 일정 주기 간격으로 상하 방향으로 이동하고, 상기 상하 진동롤(210)의 상측을 통과하는 섬유 다발에 일정 주기 간격으로 부딪힌다.
상기 상하 진동롤(210)과 섬유 다발이 부딪히면, 섬유 다발의 장력이 커지고, 섬유 다발이 휘어지는 양이 커진다. 그리고 상기 상하 진동롤(210)과 섬유 다발이 부딪히지 않을 때는 섬유 다발의 장력이 감소하면서, 섬유 다발이 휘어지는 양이 작아진다.
이와 같이, 섬유 다발의 장력이 변화하면서 섬유 다발이 휘어지는 양이 변화하고, 이에 따라 섬유 다발에 폭 방향 힘이 발생하면서 섬유 다발이 개섬된다.
상기 상하 진동 장치(200)를 통과한 섬유 다발은 상기 좌우 진동 장치(300)로 공급된다. 상기 좌우 진동 장치(300)는 서로 다른 형상으로 형성되는 다수의 좌우 진동롤을 포함한다. 이때, 섬유 다발의 종류에 따라 상기 다수의 좌우 진동롤은 각각 다르게 배치될 수 있다.
먼저, 상기 다수의 좌우 진동롤의 형상에 대해 상세하게 설명한다.
도 5a는 본 발명의 실시예에 의한 제1 좌우 진동롤의 평면도이고, 도 5b는 본 발명의 실시예에 의한 제1 좌우 진동롤의 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 좌우 진동롤 중의 어느 하나는 중앙으로부터 외곽으로 갈수롤 직경이 작아지는 원통 모양으로 형성되는 제1 좌우 진동롤(310)일 수 있다. 즉, 상기 제1 좌우 진동롤(310)은 중앙이 볼록하게 돌출된 원통 모양으로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 좌우 진동롤(310)의 외곽면(312)은, 단면도를 기준으로, 타원 모양으로 형성된다.
상기 제1 좌우 진동롤(310)의 중앙은 관통되고, 관통된 중앙에는 제1 샤프트(도시는 생략)가 삽입될 수 있다. 상기 제1 샤프트는 별도의 구동원(도시는 생략)으로부터 동력을 전달받아 좌우 방향(즉, 폭 방향)으로 일정 주기 간격으로 이동하고, 이에 따라 상기 제1 좌우 진동롤(310)이 좌우 방향으로 이동하면서 섬유 다발에 좌우 방향으로 진동을 인가한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 좌우 진동롤(310)의 하부에는 한 쌍의 제1 가이드롤(320)이 구비될 수 있다. 섬유 다발은 상기 제1 좌우 진동롤(310)과 상기 한 쌍의 제1 가이드롤(320)의 사이를 통과하면서 일정량의 장력이 인가되고, 섬유 다발에 장력이 인가된 상태에서 상기 제1 좌우 진동롤(310)의 좌우 방향 진동에 의해 섬유 다발에 폭 방향으로 힘을 받아 섬유 다발이 개섬된다.
이때, 상기 제1 좌우 진동롤(310)은 중앙이 볼록한 원통 모양으로 형성되기 때문에, 상기 제1 좌우 진동롤(310)의 형상에 따라 섬유 다발의 중앙부가 섬유 다발의 좌우 선단부에 비해 더 많이 휘어진다. 따라서, 집속된 섬유 다발이 개섬된다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 의한 제2 좌우 진동롤의 평면도이고, 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 제2 좌우 진동롤의 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 좌우 진동롤 중의 다른 하나는 중앙으로부터 외곽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통 모양으로 형성되고, 양측 선단에 차단벽(334)이 형성되는 제2 좌우 진동롤(330)일 수 있다. 즉, 상기 제2 좌우 진동롤(330)은 중앙이 볼록하게 돌출된 원통 모양으로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 좌우 진동롤(330)의 외곽면(332)은, 단면도를 기준으로, 타원 모양으로 형성된다.
이때, 상기 제2 좌우 진동롤(330)의 외곽면(332)의 곡률 반경(R2)은 상기 제1 좌우 진동롤(310)의 외곽면(312)의 곡률 반경(R1)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제2 좌우 진동롤(330)의 외곽면(332)은 상기 제1 좌우 진동롤(310)의 외곽면(312)보다 완만하게 형성된다.
상기 제2 좌우 진동롤(330)의 중앙은 관통되고, 관통된 중앙에는 제2 샤프트(도시는 생략)가 삽입될 수 있다. 상기 제2 샤프트는 별도의 구동원(도시는 생략)으로부터 동력을 전달받아 좌우 방향(즉, 폭 방향)으로 일정 주기 간격으로 이동하고, 이에 따라 상기 제2 좌우 진동롤(330)이 좌우 방향으로 이동하면서 섬유 다발에 좌우 방향으로 진동을 인가한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제2 좌우 진동롤(330)의 하부에는 한 쌍의 제2 가이드롤(340)이 구비될 수 있다. 섬유 다발은 상기 제2 좌우 진동롤(330)과 상기 한 쌍의 제2 가이드롤(340)의 사이를 통과하면서 일정량의 장력이 인가되고, 섬유 다발에 장력이 인가된 상태에서 상기 제2 좌우 진동롤(330)의 좌우 방향 진동에 의해 섬유 다발에 폭 방향으로 힘을 받아 섬유 다발이 개섬된다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 의한 제3 좌우 진동롤의 평면도이고, 도 7b는 본 발명의 실시예에 의한 제2 좌우 진동롤(330)의 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 좌우 진동롤 중의 또 다른 하나는 동일한 직경을 갖는 원통 모양으로 형성되는 제3 좌우 진동롤(350)일 수 있다. 즉, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 제3 좌우 진동롤(350)의 외곽은 직선 모양으로 형성된다.
상기 제3 좌우 진동롤(350)의 중앙은 관통되고, 관통된 중앙에는 제3 샤프트(도시는 생략)가 삽입될 수 있다. 상기 제3 샤프트는 별도의 구동원(도시는 생략)으로부터 동력을 전달받아 좌우 방향(즉, 폭 방향)으로 일정 주기 간격으로 이동하고, 이에 따라 상기 제3 좌우 진동롤(350)이 좌우 방향으로 이동하면서 섬유 다발에 좌우 방향으로 진동을 인가한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제3 좌우 진동롤(350)의 하부에는 한 쌍의 제3 가이드롤(360)이 구비될 수 있다. 섬유 다발은 상기 제3 좌우 진동롤(350)과 상기 한 쌍의 제3 가이드롤(360)의 사이를 통과하면서 일정량의 장력이 인가되고, 섬유 다발에 장력이 인가된 상태에서 상기 제3 좌우 진동롤(350)의 좌우 방향 진동에 의해 섬유 다발에 폭 방향으로 힘을 받아 섬유 다발이 개섬된다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 의한 제4 좌우 진동롤의 평면도이고, 도 8b는 본 발명의 실시예에 의한 제4 좌우 진동롤의 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 좌우 진동롤 중의 또 다른 하나는 동일한 직경을 갖는 원통 모양으로 형성되고, 외주면에는 요철이 형성되며, 양측 선단에는 차단벽이 형성되는 제4 좌우 진동롤(370)일 수 있다.
즉, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 제4 좌우 진동롤(370)의 외곽은 직선 모양으로 형성된다. 이때, 상기 제4 좌우 진동롤(370)의 외곽에는 요철이 형성되어 있다(도 8b 'Z' 표시부 참조).
상기 제4 좌우 진동롤(370)의 중앙은 관통되고, 관통된 중앙에는 제4 샤프트(도시는 생략)가 삽입될 수 있다. 상기 제4 샤프트는 별도의 구동원(도시는 생략)으로부터 동력을 전달받아 좌우 방향(즉, 폭 방향)으로 일정 주기 간격으로 이동하고, 이에 따라 상기 제4 좌우 진동롤(370)이 좌우 방향으로 이동하면서 섬유 다발에 좌우 방향으로 진동을 인가한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제4 좌우 진동롤(370)의 하부에는 한 쌍의 제4 가이드롤(380)이 구비될 수 있다. 섬유 다발은 상기 제4 좌우 진동롤(370)과 상기 한 쌍의 제4 가이드롤(380)의 사이를 통과하면서 일정량의 장력이 인가되고, 섬유 다발에 장력이 인가된 상태에서 상기 제4 좌우 진동롤(370)의 좌우 방향 진동에 의해 섬유 다발에 폭 방향으로 힘을 받아 섬유 다발이 개섬된다.
이하에서는 섬유의 종류에 따른 섬유 다발의 개섬 장치에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 섬유 다발이 탄소 섬유인 경우에 대해 설명한다. 탄소 섬유의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 좌우 진동롤은 상기 제1 좌우 진동롤(310), 제2 좌우 진동롤(330), 및 제3 좌우 진동롤(350)의 순서로 배치되어, 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가한다.
탄소 섬유의 경우 유리 섬유에 비해 비중이 작기 때문에, 상기 공기 공급 장치(100) 및 상기 상하 진동 장치(200)에 의해 개섬되는 효과가 유리 섬유에 비해 높지만, 섬유 다발이 응집되는 경향이 유리 섬유에 비해 많다.
따라서, 외곽면의 곡률 반경이 상대적으로 작은 상기 제1 좌우 진동롤(310)을 통해 섬유 다발에 1차적으로 좌우 방향 진동을 인가하여 섬유 다발의 응집을 풀고, 외곽면의 곡률 반경이 상대적으로 큰 상기 제2 좌우 진동롤(330)을 통해 2차적으로 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가한 후, 마지막으로, 외곽면이 평평한 상기 제3 좌우 진동롤(350)을 통해 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가하는 것이 섬유의 손상을 최소화하면서 개섬 효율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 섬유 다발이 유리 섬유인 경우에 대해 설명한다. 유리 섬유의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 다수의 좌우 진동롤은 상기 제3 좌우 진동롤(350), 제1 좌우 진동롤(310), 및 제4 좌우 진동롤(370)의 순서로 배치되어, 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가한다.
유리 섬유의 경우 탄소 섬유에 비해 비중이 높기 때문에, 상기 공기 공급 장치(100) 및 상기 상하 진동 장치(200)에 의해 개섬되는 효과가 탄소 섬유에 비해 낮다.
따라서, 섬유 다발의 개섬 효율을 높이기 위해서는, 먼저, 외곽면이 평평한 상기 제3 좌우 진동롤(350)을 통해 섬유 다발에 균일한 전단력(shear force)을 인가한 후, 외곽면의 곡률 반경이 작은 상기 제1 좌우 진동롤(310)을 통해 섬유 다발의 전반적인 응집을 풀고, 마지막으로, 평평한 외곽면에 요철이 형성된 상기 제4 좌우 진동롤(370)을 통해 섬유 다발에 진동을 인가하면 섬유 다발에 잔존하는 필라멘트 간의 응집을 해소할 수 있다.
유리 섬유는 탄소 섬유와 달리 공기 공급 장치(100)에 의해 압축 공기를 인가한 후, 외곽면의 곡률 반경이 작은 진동롤을 통해 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가하면, 섬유 다발의 필라멘트 간에 응집이 더욱 심해지는 현상이 발생한다.
이러한 현상은 유리 섬유의 비중이 크기 때문에 압축 공기에 의한 개섬 효과가 크기 않기 때문에, 섬유 다발이 응집된 상태에서 외곽변의 곡률 반경이 작은 좌우 진동롤을 통해 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가하면 섬유가 갈라지는 현상이 발행하여 개섬 효율은 오히려 저하되는 현상이 발생하게 된다. 따라서, 앞에서 설명한 바와 같은 순서로 좌우 진동롤을 배치함으로써, 유리 섬유 다발의 개섬 효율을 증가시킬 수 있다.
이하에서는, 상기 폭 조절 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 9a는 본 발명의 실시예에 의한 폭 조절 장치의 평면도이고, 도 9a는 본 발명의 실시예에 의한 폭 조절 장치의 측면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 폭 조절 장치(400)는 상기 좌우 진동 장치(300)를 통과하여 개섬된 섬유 다발을 원하는 폭으로 배출되도록 조절하는 장치이다.
상기 공기 공급 장치(100), 상기 상하 진동 장치(200), 및 상기 좌우 진동 장치(300)를 통해 섬유 다발을 개섬시키는 목적은 섬유 다발의 함침성(impregnation)을 개선시키기 위한 것이다. 섬유 다발이 개섬된 이후에는 섬유 다발이 물리적으로 합쳐진 후에도 함침성은 유지된다.
오히려, 섬유 다발이 개섬된 이후에는 프리프레그(prepreg) 제작을 위해서는 섬유 다발이 일정 폭으로 모아지는 것이 유리하다. 따라서, 상기 폭 조절 장치(400)를 통해 섬유 다발을 일정 폭으로 모으는 것이 필요하다.
상기 폭 조절 장치(400)는 바닥 플레이트, 상기 바닥 플레이트의 양측에 구비되어 섬유 다발을 안내하는 가이드부, 및 상기 가이드부에 힌지 결합되는 가이드 플레이트를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 가이드 플레이트의 열림량을 표시하는 눈금자가 상기 바닥 플레이트에 형성될 수 있다.
상기 가이드 플레이트는 상기 가이드부에 힌지 결합됨으로써, 사용자의 조작 또는 별도의 구동력에 의해 상기 가이드 플레트의 열림량이 조절된다. 따라서, 사용자가 원하는 폭으로 섬유 다발이 배출될 수 있도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 바닥 플레이트에 형성된 눈금자를 통해 섬유 다발의 폭을 정확히 조절할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
100: 공기 공급 장치
200: 상하 진동 장치
300: 좌우 진동 장치
310: 제1 좌우 진동롤
330: 제2 좌우 진동롤
350: 제3 좌우 진동롤
370: 제4 좌우 진동롤
400: 폭 조절 장치

Claims (14)

  1. 섬유 다발의 종류에 따라 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가하는 다수의 좌우 진동롤을 포함하는 좌우 진동 장치를 포함하고,
    상기 다수의 좌우 진동롤은 각각 서로 다른 형상으로 형성되고,
    상기 다수의 좌우 진동롤 중의 어느 하나는 중앙으로부터 외곽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통 모양으로 형성되는 제1 좌우 진동롤이고,
    상기 다수의 좌우 진동롤 중의 다른 하나는 중앙으로부터 외곽으로 갈수록 직경이 작아지는 원통 모양으로 형성되는 제2 좌우 진동롤이며,
    상기 다수의 좌우 진동롤 중의 또 다른 하나는 동일한 직경을 갖는 원통 모양으로 형성되는 제3 좌우 진동롤이고,
    상기 다수의 좌우 진동롤 중의 또 다른 하나는 동일한 직경을 갖는 원통 모양으로 형성되고, 외주면에는 요철이 형성되는 제4 좌우 진동롤이며,
    섬유 다발이 탄소 섬유인 경우에는,
    상기 제1 좌우 진동롤, 제2 좌우 진동롤, 및 제3 좌우 진동롤의 순서로 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가하고,
    상기 제2 좌우 진동롤의 외곽면의 곡률 반경은 상기 제1 좌우 진동롤의 외곽면의 곡률 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 섬유 다발의 개섬 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    섬유 다발이 유리 섬유인 경우에는
    상기 제3 좌우 진동롤, 제1 좌우 진동롤, 및 제4 좌우 진동롤의 순서로 섬유 다발에 좌우 방향 진동을 인가하는 것을 특징으로 하는 섬유 다발의 개섬 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 좌우 진동 장치의 하류에 구비되고, 섬유 다발의 폭을 조절하는 폭 조절 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 다발의 개섬 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 폭 조절 장치는
    바닥 플레이트;
    상기 바닥 플레이트의 양측에 구비되어 섬유 다발을 안내하는 가이드부; 및
    상기 가이드부에 힌지 결합되는 가이드 플레이트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 다발의 개섬 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 폭 조절 장치는 상기 가이드 플레이트의 열림량을 표시하는 눈금자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 다발의 개섬 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 좌우 진동 장치의 상류에 구비되고, 섬유 다발에 상하 방향 진동을 인가하는 상하 진동 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 다발의 개섬 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상하 진동 장치의 상류에 구비되고, 섬유 다발에 압축 공기를 불어넣는 공기 공급 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 다발의 개섬 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 공기 공급 장치는
    압축 공기를 발생시키는 에어 블로워;
    상기 에어 블로워의 공기량을 조절하는 공기 조절 밸브;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 다발의 개섬 장치.
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DE102015208935.5A DE102015208935A1 (de) 2014-11-28 2015-05-13 Öffnungsvorrichtung eines Faserbündels
CN201510325056.9A CN106182823B (zh) 2014-11-28 2015-06-12 纤维束打开设备

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101901778B1 (ko) 2017-09-20 2018-09-28 (주)유디엠 복합소재 섬유다발 개섬 가이드

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108468107A (zh) * 2018-04-09 2018-08-31 武汉纺织大学 一种提高纤维开松度的开棉机及其纺纱方法
CN110039679A (zh) * 2019-04-02 2019-07-23 青岛海力威新材料科技股份有限公司 一种用于复合轨枕制备的浸润装置
CN113699691A (zh) * 2021-10-14 2021-11-26 常州鑫昇隆无纺科技有限公司 一种网帘震动机构
CN113997604B (zh) * 2021-11-04 2024-04-26 重庆国际复合材料股份有限公司 一种纤维束预热分散展宽装置
US20240140054A1 (en) * 2022-11-01 2024-05-02 Subaru Corporation Fiber width adjustment device and method of molding composite material

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004225222A (ja) * 2003-01-27 2004-08-12 Toray Ind Inc 強化繊維束の開繊方法および開繊装置
KR20120076770A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 주식회사 효성 탄소섬유의 개섬장치
KR101198256B1 (ko) * 2011-05-13 2012-11-07 서울대학교산학협력단 섬유 광폭화 장치 및 이를 갖는 연속 섬유 강화 플라스틱 복합소재 제조시스템

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1173083C (zh) * 1996-05-01 2004-10-27 福井县 复丝开纤片的制造方法和制造装置
CN1236124C (zh) * 2000-10-25 2006-01-11 醋酸酯人造纤维有限公司 纺织纤网、开松多纤维束带并形成预定形状的方法和系统
FR2819434B1 (fr) * 2001-01-12 2003-05-30 Voultaine De Transformes Ind S Procede de fabrication d'un element de renfort longitudinal a base de fibre de carbone, fibre ainsi obtenue, et pneumatique incorporant une telle fibre
JP2009091679A (ja) * 2007-10-05 2009-04-30 Toyota Industries Corp 紡機における繊維束集束装置
US8623248B2 (en) * 2011-11-16 2014-01-07 Celanese Acetate Llc Methods for producing nonwoven materials from continuous tow bands
WO2013094742A1 (ja) * 2011-12-22 2013-06-27 帝人株式会社 補強繊維ストランドの製造方法
KR102010116B1 (ko) * 2013-04-19 2019-08-12 후쿠이 켄 섬유 다발의 개섬 방법 및 장치
CN104153085B (zh) * 2014-07-28 2016-03-02 江苏鹰游纺机有限公司 碳纤维振动展纤装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004225222A (ja) * 2003-01-27 2004-08-12 Toray Ind Inc 強化繊維束の開繊方法および開繊装置
KR20120076770A (ko) * 2010-12-30 2012-07-10 주식회사 효성 탄소섬유의 개섬장치
KR101198256B1 (ko) * 2011-05-13 2012-11-07 서울대학교산학협력단 섬유 광폭화 장치 및 이를 갖는 연속 섬유 강화 플라스틱 복합소재 제조시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101901778B1 (ko) 2017-09-20 2018-09-28 (주)유디엠 복합소재 섬유다발 개섬 가이드

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