KR101788508B1 - Manufacturing apparatus of multiaxial fiber sheet and method thereof - Google Patents

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KR101788508B1
KR101788508B1 KR1020170041516A KR20170041516A KR101788508B1 KR 101788508 B1 KR101788508 B1 KR 101788508B1 KR 1020170041516 A KR1020170041516 A KR 1020170041516A KR 20170041516 A KR20170041516 A KR 20170041516A KR 101788508 B1 KR101788508 B1 KR 101788508B1
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KR1020170041516A
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이재열
이정민
배수빈
천진성
김재관
송보현
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국방과학연구소
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    • D04H17/00Felting apparatus

Abstract

본 발명은 컨베이어, 감긴 웹을 상기 컨베이어로 공급하는 웹공급부, 상기 컨베이어에 대해 사선방향으로 얀을 공급하여 상기 웹에 적층하며 최소 2개 이상 설치되는 얀공급부, 상기 웹과 적층된 상기 얀을 봉제실로 재봉하여 다축섬유시트를 생성하는 재봉부, 상기 다축섬유시트를 감는 와인딩부를 포함하는 다축섬유시트의 제조 장치에 있어서, 상기 얀공급부는 상기 얀이 감긴 보빈을 복수 개 설치하여 동시에 다수의 상기 얀을 제공하는 크릴대, 상기 컨베이어 위를 사선방향으로 가로지르도록 설치되는 메인지지대 가로대, 상기 메인지지대 가로대 방향으로 왕복하며 상기 웹에 상기 크릴대에서 제공받은 얀을 이동시키는 얀공급 유닛을 포함하며 상기 얀공급 유닛은 제1얀공급 유닛과 제2얀공급 유닛을 포함하고 상기 제1얀공급 유닛이 상기 메인지지대 가로대를 따라 왕복운동하며 상기 웹 위에 일정한 경사를 갖는 얀층을 생성하고 상기 제2얀공급 유닛이 상기 제1얀공급 유닛이 생성한 얀층과 다른 경사를 갖는 얀층을 생성하여 상기 제1얀공급 유닛이 생성한 얀층 위에 적층하는 것을 특징으로 하는 다축섬유시트 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a yarn feeder comprising a conveyor, a web feeder for feeding a wound web to the conveyor, a yarn feeder for feeding yarn in an oblique direction to the conveyor, stacking the yarn on the web and installing at least two yarns, A method for manufacturing a multiaxial fiber sheet including a sewing portion for sewing yarn to produce a multiaxial fiber sheet and a winding portion for winding the multiaxial fiber sheet, wherein the yarn supplying portion includes a plurality of bobbins wound with the yarn, And a yarn supply unit which reciprocates in the direction of the main supporting stand and moves the yarn provided in the crill band to the web, wherein the yarn supplying unit comprises: Wherein the yarn supply unit includes a first yarn supply unit and a second yarn supply unit, Reciprocating along a web of the web to produce a yarn layer having a constant inclination over the web and the second yarn supply unit creating a yarn layer having a different slope from the yarn layer produced by the first yarn supply unit, And then laminating the resultant laminate on the resulting yarn layer.
Figure R1020170041516

Description

다축섬유시트 제작 장치 및 그 방법{MANUFACTURING APPARATUS OF MULTIAXIAL FIBER SHEET AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a multi-
본 발명은 다축으로 우수한 신축성을 갖는 다축섬유시트를 제작하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a multiaxial fiber sheet having excellent stretchability in multiple axes.
일반적으로 복합재(composite materials)는 두 가지 이상의 재료를 섞어서 전체적인 재료의 특성을 향상시킨 혼합 재료를 말하는 것으로, 일반적인 형태로 에프알피(FRP, Fiber Reinforced Plastics, 섬유 강화 플라스틱) 복합재가 있으며, 에프알피 복합재는 몰드에 탄소 섬유, 유리 섬유, 아라미드 섬유 등의 고강도 섬유 재료를 수지(열가소성 수지, 열경화성 수지)를 함침하면서 적층 경화한 복합재질의 형태로 적용하여 사용하고 있다.
이외에도, 고강도 섬유 재료에 수지(열가소성 수지, 열경화성 수지)가 미리 함침된 프리프레그(prepreg)를 적층하거나, 와인딩 등의 방법으로 몰드에 설치한 다음 열을 가하여 몰드의 형태를 가지는 에프알피 복합재로 제작할 수 있다.
한편, 이러한 에프알피 복합재에 사용되는 고강도 섬유 재료가 원사, 띠 또는 시트 형태로 제공되고, 고강도 섬유 재료는 요구되는 강도와 두께에 따라 다수회 감거나 적층되어 사용되는데, 이러한 고강도 섬유 재료의 배열이나 적층을 통해서 원사가 다축(시트평면상에서의 다축)을 가지는 섬유 시트가 개발되어 왔다.
예를 들어, 특허 1(대한민국특허등록 제0959389호)에는 테이프형 시트를 설계된 각도에 따라 재단한 테이프배열 접착시트를 구성하고, 일방향 프리프레그 시트에 다수의 테이프배열 접착시트를 다축으로 교차되게 중첩한 다음, 중첩된 시트를 가열 및 가압하여 제조되는 다축 프리프레그 시트의 제조 방법에 대한 내용이 게시되어 있다.
그러나 특허 1의 경우, 테이프형 시트를 미리 절단하여 테이프배열 접착시트를 만들어야 하므로 연속 작업이 어렵고, 테이프 시트는 설계된 각도에 따라 재단하면서 버려지는 부분이 발생되어 재료의 소모가 발생하여 자원을 낭비하고 폐기물을 발생하는 문제점이 있다.
또한, 특허 2(미국특허등록 제4703631호)에는 다수의 씨실이 사선으로 여러층 공급되고, 다수 층의 씨실은 가로 방향(위사 방향)으로 일정하게 배열된 날실에 의해 니팅(knitting)으로 일체화된 섬유시트를 제조하는 경편기(warp knitting machine)에 대한 내용이 게시되어 있으나, 배열된 씨실은 니팅에 의해 일체화하고 있으나, 니팅이 경사 방향(진행 방향, 위사 방향의 수직 방향)으로 이루어짐에 따라, 만들어진 섬유시트는 경사 방향에 따른 신축성이 떨어지며, 이것은 섬유시트를 요철이 있는 몰드에 적용하였을 때, 몰드 형상에 따른 자연스러운 늘어남이 어렵고, 주름이나 접힘이 발생하므로 성형 된 에프알피 복합재의 물성이 균일하지 못한 문제점이 있다.
마지막으로, 특허 3(대한민국특허등록 제0501639호)에는 컨베이어 벨트 위로 단방향시트를 다축으로 서로 다른 방향으로 배열하고 일체화한 다축섬유 웹을 구성하되, 단방향시트는 불연속 필라멘트와의 매팅, 바느질, 화학 접착제 도포, 열가용성실 고정 등의 방법으로 단방향시트를 일체화하고 이들 단방향시트를 컨베이어 벨트에 다축 및 다수 층으로 공급하여 적층 된 단방향시트는 꿰맴, 뜨개질장치, 접착제, 열가용성실에 의한 일체화가 이루어지는 다층 웹의 제조방법에 대한 내용이 게시되어 있다.
하지만 특허 3의 경우, 다축섬유웹을 구성하는 단방향시트는 불연속 필라멘트와의 매팅, 바느질, 화학 접착제 도포, 열가용성실 고정 등의 방법에 의해 일체화하는 공정(또는, 장치)가 포함되어 있으므로, 단방향시트 제조에 따른 단가 상승 및 제조 장치가 차지하는 공간이 많이 필요한 단점이 있었으며, 단방향시트를 제조하는 방법에 따라서, 제조되는 다축섬유 웹의 신축성 저하, 접착제 포함에 따른 물성 변화 등의 우려가 있다.
In general, composite materials are composite materials that improve the overall properties of materials by mixing two or more materials. In general, there are composite materials of FRP (Fiber Reinforced Plastics) Is used as a composite material in which a high strength fiber material such as carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber is laminated and cured while impregnating a resin (thermoplastic resin, thermosetting resin) into a mold.
In addition, a prepreg impregnated with a resin (a thermoplastic resin or a thermosetting resin) may be laminated on a high-strength fiber material by a method such as winding, or the like, and then heat may be applied to form an FFP .
On the other hand, the high-strength fiber material used in such an F-alpha composite is provided in the form of a yarn, a belt or a sheet, and the high-strength fiber material is used after being wound or laminated many times depending on the required strength and thickness. A fiber sheet has been developed in which the yarn has multiple axes (multiple axes on the sheet plane) through the lamination.
For example, Patent Literature 1 (Korean Patent Registration No. 0959389) discloses a tape array adhesive sheet in which a tape-shaped sheet is cut according to a designed angle, and a plurality of tape array adhesive sheets are stacked on a unidirectional prepreg sheet And then heating and pressing the superimposed sheet to prepare a multi-axial prepreg sheet.
However, in the case of Patent 1, since the tape-form sheet is cut in advance to make the tape-array adhesive sheet, the continuous operation is difficult, and the tape sheet is wasted as it is cut away according to the designed angle, There is a problem of generating waste.
In Patent 2 (U.S. Patent No. 4,703,231), a plurality of weft yarns are supplied in multiple layers by diagonal lines, and a plurality of weft yarns are integrally knitted by warp yarns arranged in a horizontal direction (weft direction) Although a warp knitting machine for producing a fibrous sheet is disclosed, the weft yarns are integrated by knitting, but as the knitting is performed in the oblique direction (the vertical direction in the traveling direction and the weft direction) When the fiber sheet is applied to a mold having irregularities, it is difficult for the fiber sheet to stretch smoothly according to the shape of the mold and wrinkles or folds are generated. Therefore, the physical properties of the molded F- There is a problem.
Finally, in Patent No. 3 (Korean Patent Registration No. 0501639), unidirectional sheets are arranged on the conveyor belt in multiple directions with multiple axes arranged in different directions to form an integrated multifiber fiber web. The unidirectional sheet is formed by matting with discontinuous filaments, stitching, The unidirectional sheets are integrated on the conveyor belt in multiple shafts and multiple layers on the conveyor belt by a method such as coating, heat-solubilizing chamber fixing, etc., and the unidirectional sheets laminated are stacked in a multilayer The contents of the manufacturing method of the web are posted.
However, in the case of Patent 3, since the unidirectional sheet constituting the multiaxial fibrous web includes the step (or apparatus) which is integrated by a method such as matting with discontinuous filaments, sewing, application of chemical adhesive, fixing of heat- There is a disadvantage in that the cost for manufacturing the sheet is increased and the space occupied by the manufacturing apparatus is large. In accordance with the method for producing the unidirectional sheet, there is a concern that the produced multifiber fiber web may have decreased elasticity and physical properties due to the adhesive.
대한민국특허등록 제0959389호Korean Patent Registration No. 0959389 미국특허등록 제4703631호US Patent No. 4703631 대한민국특허등록 제0501639호Korean Patent Registration No. 0501639
상술한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 제작 시 재료의 손실이 적고 넓은 공간이 필요하지 않은 다축섬유시트 제작 장치를 제공하고자 한다.
또 다축으로 신축성을 가지므로 적용하려는 몰드의 형상에 관계없이 자연스럽게 늘어날 수 있으며, 섬유 본연의 물성 변화가 일어나지 않는 다축섬유시트 제작 방법을 제공하고자 한다.
In order to solve the above problems, the present invention provides an apparatus for producing a multiaxial fiber sheet in which loss of material is small and a large space is not required.
The present invention also provides a method for manufacturing a multiaxial fiber sheet which can stretch naturally regardless of the shape of a mold to be applied and which does not cause a change in the physical properties of the fibers.
본 발명은 컨베이어, 감긴 웹을 상기 컨베이어로 공급하는 웹공급부, 상기 컨베이어에 대해 사선으로 얀을 공급하여 상기 웹에 적층하며 최소 2개 이상 설치되는 얀공급부, 상기 웹과 적층된 상기 얀을 봉제실로 재봉하여 다축섬유시트를 생성하는 재봉부, 상기 다축섬유시트를 감는 와인딩부를 포함하는 다축섬유시트의 제조 장치에 있어서, 상기 얀공급부는 상기 얀이 감긴 보빈을 복수 개 설치하여 동시에 다수의 상기 얀을 제공하는 크릴대, 상기 컨베이어 위를 사선으로 가로지르도록 설치되는 메인지지대 가로대, 상기 메인지지대 가로대 방향으로 왕복하며 상기 웹에 상기 크릴대에서 제공받은 얀을 이동시키는 얀공급 유닛을 포함하며 상기 얀공급 유닛은 제1얀공급 유닛과 제2얀공급 유닛을 포함하고 상기 제1얀공급 유닛이 상기 메인지지대 가로대를 따라 왕복운동하며 상기 웹 위에 일정한 경사를 갖는 얀층을 생성하고 상기 제2얀공급 유닛이 상기 제1얀공급 유닛이 생성한 얀층과 다른 경사를 갖는 얀층을 생성하여 상기 제1얀공급 유닛이 생성한 얀층 위에 적층하는 것을 특징으로 하는 다축섬유시트 제조 장치이다.The present invention relates to a yarn feeder comprising a conveyor, a web feeder for feeding a wound web to the conveyor, a yarn feeder for feeding at least two yarns to the web by feeding the yarn in a diagonal line to the conveyor, A method for manufacturing a multiaxial fiber sheet comprising a sewing section for sewing to produce a multiaxial fiber sheet, and a winding section for winding the multiaxial fiber sheet, wherein the yarn supplying section includes a plurality of bobbins wound with the yarn, And a yarn supply unit that reciprocates in the direction of the main supporting stand in a transverse direction and moves the yarn provided in the crill band to the web, wherein the yarn supply unit comprises: The unit includes a first yarn supply unit and a second yarn supply unit, Reciprocating along the web to produce a yarn layer having a constant slope on the web and the second yarn supply unit creating a yarn layer having a different slope than the yarn layer produced by the first yarn supply unit, And then laminated on the resulting yarn layer.
본 발명에 따르면 얀으로 구성된 각 얀층이 서로 다른 방향을 가지도록 적층하고 상기 얀층을 웹과 재봉하여 일체화시킴으로써 다축으로 신축성을 갖는 다축섬유시트를 제작할 수 있다. 또 상기 다축섬유시트의 우수한 신축성으로 요철이 있는 몰드에도 유연하게 늘어나며 적용되므로, 몰드에 의한 성형품이 균일한 물성을 갖는다.According to the present invention, a multiaxial fiber sheet having elasticity in multiple axes can be manufactured by laminating each of the yarn layers constituted of yarns so as to have different directions, and integrating the yarn layer with the web by sewing. Further, because of the excellent stretchability of the multiaxial fiber sheet, the molded article can be uniformly stretched because it is stretched and applied even to a mold having concave and convex portions.
도 1은 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치에 포함된 이동부의 이동 전 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치에 포함된 이동부의 이동 후 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치에 포함된 얀공급부의 누르개가 하강한 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치에 포함된 얀공급부의 커터부를 보여주는 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치에 포함된 얀공급부의 고정부와 커터부의 측면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치에 포함된 얀공급부의 이동그리퍼의 오픈상태(A)와 클로즈상태(B) 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치에 포함된 재봉부, 슬리팅부, 견인부 및 와인딩부의 측면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치에 포함된 재봉부의 위방향 이송부의 정면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치에 포함된 재봉부의 위방향 이송부의 작동을 보여주는 정면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 다축섬유시트 제조 장치로 생산된 다축섬유시트의 구조를 보여주는 평면도이다.
1 is a plan view of an apparatus for producing a multiaxial fiber sheet according to the present invention.
2 is a side view of an apparatus for producing a multiaxial fiber sheet according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state before movement of a moving part included in the apparatus for manufacturing a multiaxial fiber sheet according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing a state after a moving part included in an apparatus for producing multiaxial fiber sheets according to the present invention.
5 is a view showing a state in which the pusher of the yarn supply unit included in the apparatus for producing multiaxial fiber sheets according to the present invention is lowered.
6 is a front view showing a cutter part of the yarn supply part included in the apparatus for producing multiaxial fiber sheets according to the present invention.
7 is a side view of a fixing part and a cutter part of a yarn supply part included in an apparatus for manufacturing a multiaxial fiber sheet according to the present invention.
8 is a view showing an open state (A) and a closed state (B) of a moving gripper of a yarn feeding part included in an apparatus for producing a multiaxial fiber sheet according to the present invention.
9 is a side view of a sewing portion, a slitting portion, a pulling portion, and a winding portion included in an apparatus for producing a multiaxial fiber sheet according to the present invention.
Fig. 10 is a front view of the upper transfer part of the sewing part included in the apparatus for manufacturing a multiaxial fiber sheet according to the present invention. Fig.
Fig. 11 is a front view showing the operation of the upward transfer section of the sewing section included in the apparatus for producing multiaxial fiber sheets according to the present invention. Fig.
12 is a plan view showing the structure of a multiaxial fiber sheet produced by the apparatus for manufacturing a multiaxial fiber sheet according to the present invention.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 컨베이어(100), 감긴 웹을 상기 컨베이어로 공급하는 웹공급부(200), 상기 컨베이어에 대해 사선방향으로 얀을 공급하여 상기 웹에 적층하며 최소 2개 이상 설치되는 얀공급부(300), 상기 웹과 적층된 상기 얀을 봉제실로 재봉하여 다축섬유시트를 생성하는 재봉부(400), 상기 다축섬유시트를 감는 와인딩부(700) 등을 포함하는 다축섬유시트의 제조 장치에 있어서, 상기 얀공급부는 상기 얀이 감긴 보빈을 복수 개 설치하여 동시에 다수의 상기 얀을 제공하는 크릴대(310), 상기 컨베이어 위를 사선방향으로 가로지르도록 설치되는 메인지지대(320), 상기 메인지지대의 메인지지대 가로대(322) 방향으로 왕복하며 상기 웹에 상기 크릴대에서 제공받은 얀을 이동시키는 얀공급 유닛을 포함하며 상기 얀공급 유닛은 제1얀공급 유닛과 제2얀공급 유닛을 포함하고 상기 제1얀공급 유닛이 상기 메인지지대 가로대(322)를 따라 왕복운동하며 상기 웹 위에 일정한 경사를 갖는 얀층을 생성하고 상기 제2얀공급 유닛이 상기 제1얀공급 유닛이 생성한 얀층과 다른 경사를 갖는 얀층을 생성하여 상기 제1얀공급 유닛이 생성한 얀층 위에 적층하는 것을 특징으로 하는 다축섬유시트 제조 장치에 관한 것이다.
상기 메인지지대(320)는 상기 컨베이어(100)를 사선방향으로 가로지르는 프레임으로, 상기 컨베이어(100) 일측에 두 개의 메인지지대 기둥(321)과 맞은 편 쪽에 사선 방향에 두 개의 메인지지대 기둥(321), 상기 메인지지대 기둥(321)을 가로지르는 메인지지대 가로대(322)를 포함한다.
상기 얀공급 유닛은 상기 크릴대(310)에서 제공받은 상기 얀을 상기 컨베이어의 웹과 수직되게 눌러서 고정하거나 떼어서 해제하는 고정부, 상기 고정부에서 제공받은 상기 얀을 상기 메인지지대 가로대의 타측 선단까지 이동시키는 이동부(380), 상기 크릴대에서 제공받은 상기 얀을 잡아서 고정하거나 풀어서 해제하는 고정그리퍼(340), 상기 고정그리퍼를 통과한 상기 얀을 커팅하는 커터부(360)를 포함한다.
상기 고정부는 상기 메인지지대(320)를 따라 일정거리 수평이동 하는 고정부 조정판(393), 상기 고정부 조정판을 상기 메인지지대 방향으로 수평이동 시키는 고정부 위치조정실린더(393a), 상기 고정부 조정판의 수평이동을 돕는 고정부 리니어모션가이드, 상기 고정부 조정판에 수직방향으로 설치되어 상하 이동하는 고정부 누름실린더(391), 상기 고정부 누름실린더에 연결되어 상기 웹을 눌러 상기 웹에 밀착시키는 고정부 누르개(392)를 포함한다.
상기 커터부(360)는 상부 커터(361), 상기 상부 커터의 상측에 위치하여 상기 상부 커터를 승강시키는 상부 실린더(363), 하부 커터(362), 상기 하부 커터를 하측에 위치하여 상기 하부 커터를 승강시키는 하부 실린더(364), 상기 상부 실린더, 상기 하부 실린더, 상기 상부 커터 및 상기 하부 커터를 상기 메인지지대 가로대 방향으로 이동시키는 고정부 실린더(366), 상기 고정부 실린더가 장착되는 승강거치대(331)를 포함한다.
상기 고정그리퍼(340)는 상기 크릴대(310)에서 제공받은 상기 얀을 평행하게 상기 이동부(380)에 공급하는 고정부 얀가이드(350), 상기 컨베이어(100)와 수평하게 설치되는 고정부 고정바(341), 상기 고정바와 수평 이격되어 상하이동하며 상기 얀을 고정 및 해제시키는 고정부 푸셔바(342), 상기 푸셔바를 상하이동 시키는 고정부 푸셔바 실린더(343)를 포함하며 상기 승강거치대에 장착되어 고정부 승강실린더의 상하 운동으로 상기 고정그리퍼의 높이를 조정한다.
상기 이동부(380)는 상기 메인지지대 가로대(322)에 결합되어 수평이동하는 이동판(381), 상기 이동판을 상기 메인지지대 가로대 방향으로 수평이동 시키는 이동부 위치조정실린더(396b), 상기 이동판의 수평이동을 돕는 이동부 리니어모션가이드(327), 상기 이동판과 수직방향으로 설치되어 상하 이동하는 이동부 누름실린더(394), 상기 이동부 누름실린더에 연결되어 상기 웹을 눌러 상기 웹에 밀착시키는 이동부 누르개(395), 상기 고정그리퍼(340)에서 제공받은 얀을 잡아서 고정하거나 풀어서 해제하는 이동그리퍼(383)를 포함한다.
상기 이동그리퍼(383)는 상기 컨베이어(100)와 수평하게 설치되는 이동부 고정바(383a), 상기 이동부 고정바와 수평 이격되어 상하이동하며 상기 얀을 고정 및 해제시키는 이동부 푸셔바(383b), 상기 이동부 푸셔바를 상하이동 시키는 이동부 푸셔바 실린더(383c)를 포함한다.
다음은 상기 다축섬유시트 제조 방법으로, 일정속도와 일정방향으로 진행되는 작업대 위에 놓여진 웹에 얀을 적층시키는 얀적층단계, 상기 얀적층단계를 완료한 얀과 상기 웹을 봉제실로 재봉하여 다축섬유시트를 생성하는 재봉단계, 상기 다축섬유시트의 양 끝단을 잘라내는 슬리팅단계, 상기 슬리팅단계를 완료한 상기 다축섬유시트를 지관에 감는 와인딩단계를 포함하며 상기 얀적층단계는 상기 작업대를 사선방향으로 가로지르며 왕복운동하여 상기 얀을 이동시킴으로써 일정한 기울기를 갖는 얀층을 생성한 후 상기 웹 위에 안착시키는 1차 얀적층단계, 상기 1차 얀적층단계에서 생성한 얀층과 다른 기울기를 갖는 얀층을 생성하여 상기 1차 얀적층단계에서 생성한 얀층의 위에 적층하는 2차 얀적층단계를 포함한다.
상기 얀적층단계는 상기 작업대의 일측에서 상기 얀을 잡아서 상기 작업대의 타측으로 당겨오는 얀 이동단계, 상기 얀 이동단계를 완료한 상기 얀을 수직방향으로 눌러 상기 웹과 밀착시키는 얀 누름단계, 상시 얀 누름단계를 완료한 상기 얀을 자르는 얀 커팅단계를 포함하며, 상기 얀과 상기 봉제실은 고강도 섬유이고 상기 웹은 상기 고강도 섬유로 형성된다.
하기의 내용은 본 발명의 조립 구조 및 작동 순서의 이해를 돕기 위한 상세 설명이다.
본 발명은 다축섬유시트의 제조 장치 및 그 제조 장치로 제조된 다축섬유시트에 관한 것으로, 상기 다축섬유시트의 제조 장치는 상기 컨베이어(100), 상기 웹공급부(200), 상기 얀공급부(300), 상기 재봉부(400), 상기 슬리팅부(500), 상기 견인부(600), 상기 와인딩부(700)를 포함한다.
먼저, 상기 컨베이어(100)는 일정 길이의 벨트컨베이어(100)를 적용하고, 상기 컨베이어(100) 양쪽에는 자유 회전하는 푸쉬롤러(110)를 구성하여, 상기 컨베이어(100) 위의 웹이나 상기 얀의 양쪽을 잡아 주는데, 상기 컨베이어(100)에에서 진행이 시작되는 부분에는 상기 웹공급부(200)에서 웹이 먼저 공급되고, 상기 컨베이어(100)의 진행 방향을 따라 최소 2개 이상의 얀공급부(300)를 구성하여, 상기 컨베이어(100)의 웹 위로 여러 가닥의 얀을 공급한다.
또, 상기 컨베이어(100) 측(표면)에 밀착하며 자유 회전하는 푸시롤러(110)를 구성하면, 상기 컨베이어를 따라 이동하는 웹이나 공급된 얀의 양폭의 고정이 용이하다.
또한, 상기 웹공급부(200)는 웹을 공급하는 것으로, 시트 형태의 웹이 감긴 공급롤러(210)는 자유 회전하도록 거치되어 당기는 힘에 의해 풀리면서 공급되도록 한다.
상기 웹공급부(200)의 웹은 고강도 섬유로 만들어진 부직포(웹)으로, 또는 그 웹에 수지가 포함(함침)된 프리프레그(prepreg)를 적용하며, 고강도 섬유는 탄소 섬유가 대표적이고, 그 외에도 유리 섬유, 아라미드 섬유 등의 섬유가 적용될 수 있다.
상기 얀공급부(300)는 다수의 얀(yarn)을 상기 컨베이어(100) 위에 사선 방향으로 공급하고 배치하는 것으로, 상기 얀공급부(300)는 상기 크릴대(310), 상기 메인지지대(320), 상기 얀공급 유닛 등을 포함한다. 먼저, 상기 크릴대(310)는 다수의 얀을 일정 간격으로 공급하는 것으로, 보빈(311)을 다수 거치할 수 있는 프레임으로 구성하고, 상기 보빈(311)은 얀이 감긴 실패(bobbin, spool, reel)로 상기 보빈(311)은 자유회전하게 설치되어 얀의 당김으로 상기 보빈(311)이 회전하면서 얀이 공급되도록 하며, 상기 크릴대(310)의 끈은 일정 간격의 크릴대 얀가이드(312)가 구성되어, 공급되는 얀이 상기 크릴대 얀가이드(312)를 통과하여 일정 간격으로 공급되도록 한다.
참고로, 상기 크릴대 얀가이드(312)는 얀이 통과하는 홀을 형성한 구조로 구성하거나, 핀을 다수 간격으로 배치된 구조로 구성하여, 상기 크릴대(310)의 얀이 상기 크릴대 얀가이드(312)를 통과하면서 얀들을 서로 평행하게 공급하여, 얀들이 교차하거나 얽히는 것을 방지하며, 상기 크릴대(310)는 바퀴가 포함되어, 상기 크릴대(310)의 회전으로 얀을 원하는 방향으로 공급하도록 한다.
상기 얀공급부(300)에서 공급되는 얀(yarn)은 고강도 섬유의 원사, 또는, 그 고강도 섬유의 원사에 수지가 포함(함침)된 토우 프리프레그(tow prepreg)를 적용하며, 고강도 섬유는 탄소 섬유가 대표적이고, 그 외에도 유리 섬유, 아라미드 섬유 등의 섬유가 적용될 수 있다.
상기 메인지지대(320)는 상기 컨베이어(100)를 사선방향으로 가로지르는 프레임으로, 상기 컨베이어(100) 일측에 두 개의 상기 메인지지대 기둥(321)을 구성하고, 맞은 편 쪽에 사선 방향에 두 개의 상기 메인지지대 기둥(321)을 구성하며, 상기 메인지지대 기둥(321)을 가로지르는 상기 메인지지대 가로대(322)를 포함한다.
또한, 상기 메인지지대(320)의 가로대에는 상기 컨베이어(100)를 가로지는 간격으로 풀리(323)(324)를 각각 구성하고, 상기 풀리(323)(324)에는 벨트를 걸며, 하나의 풀리(324)에는 풀리모터(326)가 연결되어, 상기 풀리모터(326)의 작동으로 상기 풀리(323)(324)가 작동되도록 하며, 상기 메인지지대 가로대(322)에는 상기 이동부 리니어모션가이드(327)가 결합되며, 상기 이동부 리니어모션가이드(327)는 상기 메인지지대 가로대(322)를 따라 리니어모션 레일을 구성하고, 상기 리니어모션 레일을 따라 이동하는 이동부 리니어모션 블록으로 구성한다.
참고로, 상기 메인지지대(320)의 상기 풀리(323)(324)와 상기 이동부 리니어모션가이드(327)에는 후에 설명하는 상기 이동부(380)와 누름부가 구성되며, 그 자세한 설명은 뒤에 하기로 한다.
상기 얀공급부(300)부의 부동거치대(330)는 상기 컨베이어(100) 일측 기둥 내측에 세워지는 기둥 형태로 구성하며, 승강거치대(331)는 승강거치대 기둥(331a)과 상기 승강거치대 기둥(331a)을 가로지르는 승강거치대 가로대(331b)를 포함하며, 상기 승강거치대(331)는 상기 부동거치대(330)에 대해 상하로 승강하며, 이를 위해서, 상기 부동거치대(330)와 상기 승강거치대(331) 사이는 고정부 수직 리니어모션가이드(365)로 연결하고, 고정부 승강실린더(334)를 세워 설치하고, 상기 고정부 승강실린더(334)의 헤드가 상기 승강거치대(331)에 결합하여, 상기 고정부 승강실린더(334)의 작동으로 상기 승강거치대(331)가 상기 부동거치대(330)에 대해 상하로 승강한다.
또, 상기 승강거치대(331)에는 상기 고정그리퍼(340)와 상기 커터부(360)를 구성하며, 상기 승강거치대(331)는 공급되는 얀의 폭보다 긴 상기 고정부 고정바(341), 상기 고정부 고정바(341)와 나란한 상기 고정부 푸셔바(342), 상기 고정부 푸셔바(342)를 상기 고정부 고정바(341)와 결합하거나 이격하는 상기 고정부 푸셔바 실린더(343)로 구성한다.
한편, 이 상기 고정그리퍼(340) 앞에는 상기 고정부 얀가이드(350)를 더 구성하는데, 상기 고정부 얀가이드(350)는 얀이 통과하는 홀을 형성한 구조로 구성하거나, 핀이 다수 간격으로 배치된 구조로 구성하여, 공급되는 얀이 상기 고정부 얀가이드(350)를 통과하면서 얀들을 서로 평행하게 공급하여, 얀들이 교차하거나 얽히는 것을 방지한다.
상기 커터부(360)는 상기 고정그리퍼(340)를 통과한 얀을 커터로 자르는 것으로, 상기 커터부(360)의 커터는 상기 상부 커터(361)와 상기 상부 커터(361) 하부에 위치하는 상기 하부 커터(362)로 구성하고, 상기 커터는 공급되는 얀의 폭보다 긴 길이를 가지며, 상기 커터는 사선방향으로 겹치면서 흡사 가위 같이 얀을 자르며, 상기 상부 커터(361)에는 상기 상부 실린더(363)가 결합되어 상기 상부 커터(361)를 하부로 밀어주며, 상기 하부 커터(362)에는 상기 하부 실린더(364)가 결합되어 상기 하부 커터(362)를 상부로 밀어주어, 상기 상부 커터(361)와 상기 하부 커터(362)가 교차하면서 얀을 자른다.
또, 상기 커터부(360)는 상기 메인지지대 가로대(322)의 방향을 따라 일정 길이를 왕복 이동하도록 구성하며, 이를 위해서, 상기 메인지지대 가로대와 상기 커터부(360) 사이에는 고정부 리니어모션가이드를 결합하고, 별도의 실린더를 상기 커터부(360)와 결합하여, 실린더의 작동으로 상기 커터부(360)가 컨베이어(100) 쪽으로 가까워 지거나 멀어지는 방향으로 왕복 이동을 한다.
상기 커터부(360)의 이동은 상기 커터로 얀을 자를 때, 후에 설명하는 상기 이동부(380)의 이동그리퍼(383)가 얀을 다시 잡을 수 있도록 얀이 돌출되도록 하는데, 이 내용은 뒤에 자세히 설명하기로 한다.
한편, 상기 커터부(360) 앞에는 커터부 얀가이드(370)를 더 구성하는데, 상기 커터부 얀가이드(370)는 얀이 통과하는 홀을 형성한 구조로 구성하거나, 핀이 다수 간격으로 배치된 구조로 구성하여, 공급되는 얀이 상기 커터부 얀가이드(370)를 통과하면서 얀들을 서로 평행하게 공급하여, 얀들이 교차하거나 얽히는 것을 방지한다.
그리고 상기 이동부(380)는 상기 이동판(381), 상기 이동부 승강실린더(382), 상기 이동그리퍼(383)로 구성하며, 상기 이동판(381)은 판이나 프레임 형태로 구성된다.
또한, 상기 이동판(381)에는 상기 이동부 승강실린더(382)가 결합되고, 상기 이동부 승강실린더(382)에 의해서 상기 이동그리퍼(383)가 상하로 이동하는 구조를 가지며, 상기 이동그리퍼(383)는 상기 이동부 고정바(383a)와 상기 이동부 고정바와 나란한 상기 이동부 푸셔바(383b), 상기 이동부 푸셔바를 상기 이동부 고정바와 결합하거나 이격하는 상기 이동부 푸셔바 실린더(383c)로 구성하며, 이렇게 상기 이동부(380)는 상기 이동부 푸셔바 실린더(383c)에 의해서 상기 이동부 고정바(383a)와 상기 이동부 푸셔바(383b)에 의해서 상기 고정부에서 공급된 얀을 일정간격으로 잡거나 해제하는 구조를 가지며, 상기 이동부 고정바(383a)와 상기 이동부 푸셔바(383b)는 공급된 얀의 폭보다 길게 구성한다.
참고로, 상기 이동부(380)의 상기 이동판(381)에는 누름부의 이동측누름부가 결합되는데, 이것은 누름부에서 자세히 설명하기로 한다.
한편, 상기 이동그리퍼(383)는 상기 이동판(381)에 의해 상기 메인지지대 가로대(322)를 이동하며, 자세하게는, 상기 이동판(381)이 상기 메인지지대(320)의 리니어모션 블록과 벨트에 결합됨에 따라 모터의 작동에 따라 벨트의 움직임으로 상기 고정부에서 상기 컨베이어(100)를 가로질러 맞은편까지 이동하고, 다시 원래 위치로 복귀하는 구조이다.
다음으로, 상기 누름부는 상기 고정부 누름실린더(391)와, 상기 이동부 누름실린더(394)와 상기 이동부 누름실린더(391)와 상기 고정부 누름실린더(394)의 로드에 결합되는 상기 고정부 누르개(392)와 상기 이동부 누르개(395)가 결합되어 구성되어, 상기 고정부 누름실린더(391)와 상기 이동부 누름실린더(394)의 작동으로 상기 고정부 누르개(392)와 상기 이동부 누르개(395)가 상기 컨베이어(100)에 밀착되는 구조를 가진다.
그리고 상기 누름부와 상기 커터부(360) 쪽에 위치한 고정측누름부와, 이동판(381)에 소속되어 이동하는 이동측누름부로 구성하며, 상기 고정측누름부는 상기 이동부(380)의 이동에 따라 상기 컨베이어(100) 위쪽으로 이동할 수 있는 상기 고정부 위치조정실린더(393a)를 더 구성하는데, 이를 위해서, 상기 고정측누름부는 상기 고정부 쪽의 메인지지대(320)의 리니어모션 블록에 고정부 조정판(393)을 조립하고, 상기 고정부 조정판(393)에는 상기 고정부 위치조정실린더(393a)가 조립되어, 상기 고정부 위치조정실린더(393a)의 작동으로 상기 고정부 조정판(393)이 상기 메인지지대(320)를 따라 일정거리를 왕복 이동하도록 하며, 상기 고정부 조정판(393)에는 상기 고정부 누름실린더(391)를 세워 설치하고, 상기 고정부 누름실린더(391) 로드 끝에는 상기 고정부 누르개(392)를 구성한다.
그래서 상기 이동부(380)가 상기 커터부(360)에서 떨어져 상기 컨베이어(100) 건너편으로 이동한 다음, 상기 고정측누름부가 상기 고정부 위치조정실린더(393a)에 의해 상기 고정부 누름실린더(391)가 상기 컨베이어(100) 상부 위로 이동하고, 상기 고정부 누름실린더(391)에 의해서 상기 고정부 누르개(392)가 상기 컨베이어(100)로 밀착할 수 있도록 한다.
또, 상기 이동측누름부는 상기 이동판(381)에 구성하고, 상기 이동판(381) 하부에는 별도의 이동부 조정판(396)을 더 구성하되, 상기 이동판(381)과 상기 이동부 조정판(396)은 상기 이동부 리니어모션가이드(327)로 결합하고, 상기 이동부 조정판(396)은 상기 이동부 위치조정실린더(396b)가 조립되어, 상기 이동부 위치조정실린더(396b)의 작동으로 상기 이동부 조정판(396)이 상기 메인지지대(320)를 따라 일정 거리를 왕복 이동하도록 하며, 상기 이동부 조정판(393)에는 상기 이동부 누름실린더(394)를 세워 설치하고, 상기 이동부 누름실린더(394)의 로드 끝에는 상기 이동부 누르개(395)를 구성한다.
따라서 상기 이동측누름부는 상기 이동판(381)의 이동에 따라, 상기 이동부(380)와 상기 이동측누름부는 함께 이동하고, 상기 이동부(380)가 상기 커터부(360)와 떨어진 위치에서, 상기 이동측누름부의 상기 이동부 위치조정실린더(396b)에 의해 상기 이동부 누름실린더(394)가 상기 컨베이어(100) 상부로 이동하고, 상기 이동부 누름실린더(394)에 의해서 상기 이동부 누르개(395)가 상기 컨베이어(100)로 밀착하도록 한다.
이렇게 상기 얀공급부(300)는 상기 컨베이어(100), 상기 크릴대(310), 상기 메인지지대(320), 상기 얀공급 유닛 등이 포함되어 구성하며, 상기 얀공급 유닛은 상기 이동부(380), 상기 고정부, 상시 고정그리퍼(340), 상기 커터부(360) 등을 포함한다.
더욱 자세하게는, 상기 컨베이어(100) 일 측면에 상기 크릴대(310)를 배치하여, 상기 크릴대(310)에서 공급되는 다수의 얀이 상기 고정그리퍼(340)에 고정되고, 상기 커터부(360)에 상하로 벌어져 있는 상기 상부 커터(361)와 하부 커터(362) 사이를 통과하여, 상기 이동그리퍼(383)에 고정되되, 이들 공급되는 얀의 높이는 상기 컨베이어(100)보다 높은 위치에 있으면서, 상기 크릴대 얀가이드(312)를 통과하는 실의 높이, 상기 고정부 얀가이드(350)와 상기 고정그리퍼(340) 및 상기 커터부 얀가이드(370)를 통과하는 얀의 높이, 커터부(360)의 상부 커터(361)와 하부 커터(362) 사이를 통과하는 얀의 높이, 상기 이동그리퍼(383)를 통과하는 얀의 높이는 일치하는 것이 바람직하고, 상기 고정부 누르개(392)와 상기 이동부 누르개(395)는 배치된 얀보다 높이 위치하고 있으며, 상기 컨베이어(100) 표면에는 상기 웹공급부(200)에서 공급된 웹이 배치되어 있는 상태이다.
그리고 상기 이동그리퍼(383)가 얀을 잡고 있는 상태에서, 얀을 잡고 있는 상기 고정그리퍼(340)가 얀을 해제하고, 상기 메인지지대(320)의 모터가 작동하여 상기 이동판(381)이 상기 컨베이어(100) 건너편으로 이동하며, 상기 이동판(381)의 이동으로 상기 고정부와 상기 이동부(380)는 함께 이동된다.
그리고 상기 고정측누름부와 상기 이동측누름부의 각 위치조정실린더(393a)(396b)에 의해서 각 누름실린더(391)(394)가 상기 컨베이어(100) 위에 위치되도록 한 다음, 상기 고정부 승강실린더(334), 상기 이동부 승강실린더(382), 누름부의 각 누름실린더(391)(394)가 작동하며, 상기 고정그리퍼(340), 상기 커터부(360), 상기 이동그리퍼(383) 및 누르개(392)(395)가 하강하고, 상기 컨베이어(100) 위의 얀을 누르개(392)(395)가 눌러 상기 컨베이어(100)에 밀착한다.
한편, 상기 컨베이어(100)의 양쪽에는 고정수단(미도시)이 구성되어 밀착된 얀을 고정하는데, 상기 고정수단은 양면테이프나 빡빡하게 배치된 핀(핀 사이에 얀이 위치되어 고정된다)으로 구성하여, 이 고정수단에 의해 상기 컨베이어(100) 및 상기 컨베이어(100) 위의 웹에 얀이 배치된다.
이렇게 상기 컨베이어(100)에 얀이 배치되면, 상기 커터부(360)는 상기 고정부 실린더(366)의 작동으로 상기 고정그리퍼(340)와 멀어지는 방향, 즉, 상기 컨베이어(100) 쪽으로 이동하며, 상기 고정그리퍼(340)는 다시 얀을 다시 잡고, 상기 커터부(360)에 의해 얀을 절단하며, 상기 컨베이어(100) 밖에서 얀을 자르고, 상기 커터부(360)의 상부 커터(361)와 상기 하부 커터(362)는 다시 상하로 벌어진 상태에서 상기 고정부 실린더(366)에 의해 원래 위치로 복귀하면, 상기 커터부(360)에는 복귀된 길이마큼 얀이 돌출된 상태를 가진다.
이렇게 상기 커터부(360)의 얀 커팅 및 복귀 후에는 상기 이동그리퍼(383)는 잡은 얀을 해제하고, 상기 고정부 누름실린더(391)와 사기 이동부 누름실린더(394)의 작동으로 상기 고정부 누르개(392)와 상기 이동부 누르개(395)의 원래 높이로 복귀하고, 상기 고정부 승강실린더(334), 상기 이동부 승강실린더(382)의 작동으로 상기 고정그리퍼(340)와 상기 이동그리퍼(383)가 원래 높이로 복귀하고, 상기 이동부(380)가 상기 풀리모터(326)에 의해 상기 컨베이어(100) 위를 가로질러 원래 위치로 복귀하며, 복귀한 상기 이동그리퍼(383)는 상기 커터부(360)에 돌출되어 있는 얀을 잡으며, 이러한 과정을 반복하여 얀을 연속적으로 상기 컨베이어(100)의 웹에 고정한다.
이렇게 상기 얀공급부(300)는 상기 크릴대(310)에 의해 공급된 얀을 상기 컨베이어(100) 위의 웹에 사선방향으로 배치하고, 상기 컨베이어(100)에 밀착하여 절단하며, 그 과정을 반복하여 얀이 사선방향으로 배치되는 하나의 층을 형성하며, 이러한 구조의 상기 얀공급부(300)는 상기 컨베이어(100)를 따라 상기 크릴대(310)와 상기 메인지지대(320)와 배치하는 각도에 따라 다수 구성하여, 얀이 다양한 각도를 가지는 얀을 다수층으로 적층할 수 있는데, 본 실시 예에서는 상기 컨베이어(100)의 진행 방향에 대해 45° 사선방향으로 배치된 상기 메인지지대(320)와 상기 컨베이어(100)의 진행 방향에 대해 -45° 사선방향으로 배치된 메인지지대(320)를 연속으로 구성한 경우를 적용하였다.
위와 같이 설명한 상기 웹공급부(200), 상기 얀공급부(300) 다음으로는 상기 재봉부(400)가 구성되며, 상기 재봉부(400)는 소잉머신(410)과 상기 소잉머신(410)를 전후 좌우로 이동하는 이송수단으로 구성하며, 상기 소잉머신(410)은 일반적인 소잉머신(410)(sewing machine)과 마찬가지로 윗실과 밑실의 결합으로 재봉하는 것이며, 이러한 재봉 구조는 통상의 소잉머신(410)의 원리와 같으므로 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 상기 이송수단은 경방향 이송부(420)와 위방향 이송부(423)로 구성하며, 상기 경방향 이송부(420)는 상기 소잉머신(410)을 상기 컨베이어(100)의 길이 방향을 따라 이송하고, 상기 위방향 이송부(423)는 상기 소잉머신(410)을 상기 컨베이어(100)의 폭 방향을 따라 이송하며, 상기 소잉머신(410)에 상기 경방향 이송부(420)를 설치하고, 상기 경방향 이송부(420)를 상기 위방향 이송부(423)에 설치하는 방법과, 상기 소잉머신(410)에 상기 위방향 이송부(423)를 설치하고, 상기 위방향 이송부(423)를 상기 경방향 이송부(420)에 설치하는 방법이 있는데, 전자의 방법으로 설치된 이송수단을 설명한다.
먼저, 상기 소잉머신(410)의 상기 경방향 이송부(420)는 경방향 스크류(421)(볼스크류)와, 상기 경방향 스크류(366)에 조립되어 이동하는 경방향 너트블록(422), 상기 경방향 스크류(421)를 회전하는 경방향 모터(423)로 구성하며, 더욱 자세하게는, 상기 경방향 스크류(421)는 상기 컨베이어(100)의 진행 방향으로 설치하고, 상기 경방향 스크류(421)의 양단은 베어링(미도시)을 포함하는 블록에 의해 고정되도록 설치되고, 상기 경방향 스크류(421)의 일단으로는 상기 경방향 모터(423)가 연결되어 회전력을 전달하는데, 상기 경방향 스크류(421)에 조립된 상기 경방향 너트블록(422)은 상기 소잉머신(410)에 고정되어, 상기 경방향 모터(423)의 회전 및 역회전으로, 상기 경방향 너트블록(422)이 이동하고, 이에 따라 상기 경방향 너트블록(422)이 소속된 상기 소잉머신(410)이 상기 컨베이어(100)의 진행 방향으로 왕복 이동할 수 있다.
또한, 상기 소잉머신(410)과 상기 경방향 이송부(420) 사이에는 상기 컨베이어(100)의 진행 방향을 따라 경방향 리니어모션가이드(424)를 구성하면 상기 소잉머신(410)의 직선 이동을 더욱 용이하게 한다.
그리고 상기 소잉머신(410)의 상기 위방향 이송부(423)는 위방향 스크류(431)(볼스크류)와, 상기 위방향 스크류(431)에 조립되어 이동하는 위방향 너트블록(432), 상기 위방향 스크류(431)를 회전하는 위방향 모터(433)로 구성하며, 더욱 자세하게는, 상기 위방향 스크류(431)는 상기 컨베이어(100)의 폭 방향으로 설치하고, 상기 위방향 스크류(431)의 양단은 베어링(미도시)을 포함하는 블록에 의해 고정되도록 설치되고, 상기 위방향 스크류(431)의 일단으로는 위방향 모터(433)가 연결되어 회전력을 전달하는데, 상기 위방향 스크류(431)에 조립된 위방향 너트블록(432)은 상기 경방향 이송부(420)에 고정되어, 상기 위방향 모터(433)의 회전 및 역회전으로, 상기 위방향 너트블록이 이동하고, 이에 따라 상기 위방향 너트블록(432)에 소속된 상기 경방향 이송부(420)와 상기 경방향 이송부(420)에 소속된 상기 소잉머신(410)이 상기 컨베이어(100)의 폭 방향으로 왕복 이동한다.
또, 상기 경방향 이송부(420)와 상기 위방향 이송부(423) 사이에는 상기 컨베이어(100)의 진행 방향을 따라 경방향 리니어모션가이드(424)를 구성하면 상기 경방향 이송부(420)와 상기 경방향 이송부(420)에 소속된 상기 소잉머신(410)의 직선 이동을 더욱 용이하게 한다.
한편, 상기 재봉부(400)에 사용되는 윗실과 밑실, 즉, 봉제실은 고강도 섬유의 원사, 또는, 그 고강도 섬유의 원사에 수지가 포함(함침)된 토우 프리프레그(tow prepreg)를 적용하며, 고강도 섬유는 탄소 섬유가 대표적이고, 그 외에도 유리 섬유, 아라미드 섬유 등의 섬유가 적용될 수 있다.
이렇게 상기 재봉부(400)에서는 상기 소잉머신(410)이 이송수단에 의해 이동하면서 상기 재봉부(400)에 진입한 웹과 적층된 다축의 얀을 재봉하는데, 재봉 방향은 상기 위방향 이송부(423)에 의해 상기 컨베이어(100)의 폭 방향으로 재봉하고, 상기 위방향 이송부(423)는 멈춘 상태에서 상기 경방향 이송부(420)에 의해 상기 컨베이어(100)의 진행 방향을 따라 재봉하며, 다시 상기 경방향 이송부(420)는 멈춘 상태에서 상기 위방향 이송부(423)가 원래 위치로 복귀하면서 상기 컨베이어(100)의 폭 방향을 따라 재봉하는 과정을 복귀하여, 글자 ㄹ자 구조의 지그재그 형태로 재봉하여 웹과 다축의 얀이 일체된 다축섬유시트를 구성한다.
그리고 상기 재봉부(400) 다음으로는 상기 슬리팅부(500), 상기 견인부(600)및 상기 와인딩부(700)를 구성하는데, 우선 상기 슬리팅부(500)는 재봉된 다축섬유시트의 폭 방향의 양쪽을 절단하는 것으로, 상기 슬리팅부(500)는 슬리팅부 커터(510)를 자르고자 하는 위치에 배치하고, 다축섬유시트의 이동에 따라 상기 슬리팅부 커터(510)에 의해 다축섬유시트를 상기 컨베이어(100) 진행 방향을 따라 절단하며, 이러한 폭 방향 절단으로 다축섬유시트의 양쪽 폭의 지저분한 부분을 제거하고 일정한 폭을 가지는 다축섬유시트를 구성한다.
참고로, 상기 슬리팅부 커터(510)는 원형 커터(도면과 같이 상하로 배치될 수 있다.)를 회전하여 사용하거나 또는 일반적으로 사용하는 일(一)자 구조의 커터(510)를 적용할 수 있다.
그리고 상기 견인부(600)는 다축섬유시트를 견인하면서 함께 상기 웹공급부(200)의 웹을 당겨내는 것으로, 상기 견인부(600)는 상하로 위치되는 견인롤러(610)(611)로 구성하여, 하나의 견인롤러(610)는 견인롤러 실린더(630)에 의해 상하로 이동하여, 상기 견인롤러 실린더(630)에 의해 상하의 견인롤러(610)(611)가 서로 밀착하거나 이격될 수 있도록 한다.
이러한 상기 견인부(600)에서는 제조된 다축섬유시트를 당겨낼수 있으며, 이 과정으로 상기 웹공급부(200)에서 웹이 풀리면서 상기 컨베이어(100)에 공급되도록 한다.
참고로, 뒤에 설명하는 상기 와인딩부(700)에 의해 다축섬유시트를 견인할 수도 있으나, 상기 와인딩부(700)에서는 와인딩롤러(710)에 다축섬유시트가 감기면서 지름이 점점 커지고, 그에 따라 같은 회전속도에 대해서 감는 속도가 달라지므로 다축섬유시트를 균일한 속도로 견인하지 못하므로, 상기 견인부(600)를 별도로 두어, 상기 컨베이어(100)의 이송 속도와 상기 견인부(600)의 견인 속도로 다축섬유시트의 제조가 용이하게 이루어지도록 한다.
그리고 상기 와인딩부(700)는 제조한 다축섬유시트를 지관(또는, 롤)에 감는 것으로, 지관에 일정한 길이만 감는 경우, 감긴 길이를 잴 수 있는 측정수단(엔코더 등)을 추가로 설치하고, 상기 와인딩부(700) 앞에 커팅기(미도시, 폭 방향을 따라 절단하는 커팅기는 섬유 기계 분야에서 일반적으로 많이 사용되므로 자세한 설명은 생략한다.)를 더 설치한다.
더 자세하게는, 상기 와인딩부(700)는 상기 와인딩모터(720)와 회전하는 와인딩롤러(710)로 구성하며, 상기 와인딩롤러(710)에 지관을 끼우고, 상기 지관에 다축섬유시트가 감기도록 하고, 상기 지관의 다축섬유시트가 적절한 길이가 감기면 커팅기(미도시)에 의해서 다축섬유시트가 절단되며, 이러한 과정으로 상기 지관에 적절한 양이 감긴 다축섬유시트의 제조가 완료된다.
간단히 말하면, 상기 웹공급부(200), 상기 얀공급부(300), 상기 재봉부(400), 상기 견인부(600), 상기 슬리팅부(500), 상기 와인딩부(700)를 포함하는 다축섬유시트의 제조 장치를 구성하고, 상기 웹공급부(200)에서 상기 컨베이어(100)로 웹을 공급하고, 상기 컨베이어(100)를 따라 상기 얀공급부를 다수 구성하며, 상기 얀공급부(300)에서는 일정하게 배열된 얀을 상기 컨베이어(100)에 사선 방향으로 공급하되, 상기 얀공급부(300)는 얀으로 구성된 각 층이 서로 다른 방향을 가지도록 적층하며, 웹 위로 적층된 다축의 얀은 상기 재봉부(400)에서 ㄹ자 구조의 지그재그 형태로 재봉된 다축섬유시트를 구성하고, 이 다축섬유시트는 상기 견인부(600)에 의해 견인되고, 상기 슬리팅부(500)에 의해 폭 방향의 양쪽의 지저분한 부분을 잘라내어 일정한 폭으로 절단하며, 제조된 다축섬유시트는 와인딩부(700)에서 지관에 감기어 제조가 완료되는 것이다.
이러한 다축섬유시트의 제조 장치는 상기 얀공급부(300)에 의해 다수의 얀이 일정한 간격으로 상기 컨베이어(100) 사선방향으로 공급 및 절단되어 위치하고, 상기 컨베이어(100)가 위치된 얀의 폭만큼 이동하여 같은 방법으로 상기 얀공급부(300)에 의해 얀을 연속적으로 사선방향으로 공급 및 절단함에 따라 연속적이 작업이 가능하고, 또한, 다른 각도로 배치된 상기 크릴대(310)와 상기 메인지지대(320)에 의해서 다른 각도의 얀을 연속적으로 적층할 수 있는 특징이 있다.
이렇게 제조된 다축섬유시트는, 웹과 다수축을 가지는 얀은 다 방향으로 강도가 우수한 특징이 있으며, 다축섬유시트는 폭 방향을 따라 재봉되므로, 다축섬유시트의 폭 방향에 따른 신축이 유연하여, 다축섬유시트를 요철이 있는 몰드에 적용하여 성형할 때, 몰드의 표면 형상에 따라 유연하게 늘어나서, 구김이나 접힘이 없어서 성형이 용이하고, 물성이 균일한 성형품(에프알피 복합재)을 생산할 수 있는 특징이 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals in the drawings. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

The present invention relates to a web conveying apparatus comprising a conveyor (100), a web feeding unit (200) for feeding a wound web to the conveyor, a yarn feeding unit (300) stacked on the web by supplying yarn in an oblique direction to the conveyor, A sewing unit 400 for sewing the yarn laminated with the web to a sewing thread to produce a multiaxial fiber sheet, a winding unit 700 for winding the multiaxial fiber sheet, and the like, The supply unit includes a crick stand 310 provided with a plurality of bobbins wound with the yarn and simultaneously providing a plurality of yarns, a main support 320 installed to cross over the conveyor in an oblique direction, And a yarn supply unit which reciprocates in the direction of the cross bar (322) and moves the yarn provided in the crill band to the web, the yarn supply unit including a first yarn supply unit and a second yarn supply unit And the first yarn supply unit reciprocates along the main support arm (322) to produce a yarn layer having a constant slope on the web, and the second yarn supply unit And a yarn layer having a warp is formed and laminated on the yarn layer produced by the first yarn supplying unit.
The main supporter 320 is a frame transversely intersecting the conveyor 100. The main supporter 320 includes two main supporter posts 321 in the oblique direction on one side of the conveyor 100 opposite to the two main supporter posts 321, , And a main support bar (322) across the main support column (321).
The yarn supplying unit includes a fixing unit for pressing the yarn received from the crick stand 310 vertically to the web of the conveyor so as to be fixed or released and releasing the yarn to the other end of the main supporting frame And a cutter unit 360 for cutting the yarn passed through the fixing gripper 380. The cutter unit 360 cuts the yarn through the fixing gripper 340. The cutter unit 360 cuts the yarn passed through the fixing gripper.
The fixing part includes a fixed part adjusting plate 393 which horizontally moves a predetermined distance along the main supporting part 320, a fixing part position adjusting cylinder 393a which horizontally moves the fixing part adjusting plate in the direction of the main supporting part, A fixed-portion linear motion guide for assisting horizontal movement, a fixed-portion pressing cylinder 391 vertically installed on the fixed-portion adjusting plate and moving up and down, a fixed portion pressing cylinder 391 connected to the fixed- And includes a pusher 392.
The cutter unit 360 includes an upper cutter 361, an upper cylinder 363 positioned on the upper side of the upper cutter to move the upper cutter up and down, a lower cutter 362, (366) for moving the upper cylinder, the lower cylinder, the upper cutter and the lower cutter in the direction of the main support transverse direction, a lifting and lowering cradle (366) for lifting the upper and lower cylinders 331).
The fixed gripper 340 includes a fixed guide yarn guide 350 for feeding the yarn received from the crick stand 310 in parallel to the moving unit 380, A stationary bar 341, a stationary pusher bar 342 which vertically moves away from the stationary bar to fix and release the yarn, and a stationary pusher bar cylinder 343 which moves the pusher bar up and down, And the height of the fixed gripper is adjusted by the up-and-down movement of the fixed-portion lifting cylinder.
The moving unit 380 includes a moving plate 381 coupled to the horizontal support 322 and a horizontally moving table 386b for horizontally moving the moving plate in the transverse direction of the main support, A moving part linear motion guide 327 for assisting horizontal movement of the plate, a moving part pressing cylinder 394 installed vertically to the moving plate and moving up and down, And a moving gripper 383 for gripping and releasing and releasing the yarn provided by the stationary gripper 340. [
The moving gripper 383 includes a moving part fixing bar 383a horizontally installed with the conveyor 100 and a moving part pusher bar 383b moving up and down horizontally spaced apart from the moving part fixing bar to fix and release the yarn, And a moving part pusher bar cylinder 383c for moving the moving part pusher bar up and down.
Next, the method for producing a multiaxial fiber sheet is provided. The method comprises the steps of: laminating a yarn on a web laid on a work platform running at a constant speed and in a predetermined direction; a step of sewing the yarn having completed the yarn laminating step and the web to a sewing thread, And a winding step of winding the multiaxial fiber sheet on the branch pipe after completing the slitting step, wherein the yarn laminating step is a step of winding the workbench in an oblique direction A first yarn laminating step of forming a yarn layer having a predetermined slope by moving the yarn by reciprocating while moving the yarn, and then placing the yarn layer on the web; a yarn layer having a slope different from that of the yarn layer produced in the first yarn laminating step And a second yarn laminating step of laminating on the yarn layer produced in the primary yarn laminating step.
The yarn laminating step includes a yarn moving step of holding the yarn at one side of the workbench and pulling the yarn to the other side of the workbench, a yarn pressing step of pressing the yarn in the vertical direction to bring the yarn into close contact with the web, And a yarn cutting step of cutting the yarn that has completed the pressing step, wherein the yarn and the sewing thread are high-strength fibers and the web is formed of the high-strength fibers.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate embodiments of the invention and,
The present invention relates to a multiaxial fiber sheet production apparatus and a multiaxial fiber sheet produced by the apparatus. The multiaxial fiber sheet production apparatus includes the conveyor 100, the web supply unit 200, the yarn supply unit 300, The sewing unit 400, the slitting unit 500, the pulling unit 600, and the winding unit 700.
First, the conveyor 100 applies a belt conveyor 100 having a predetermined length, and forms push rollers 110 that are free to rotate on both sides of the conveyor 100, so that a web on the conveyor 100, A web is first fed from the web feeder 200 to a portion of the conveyor 100 where the conveyance starts and at least two yarn feeders 300 are provided along the traveling direction of the conveyor 100, To supply multiple strands of yarn onto the web of the conveyor 100.
In addition, when the push roller 110 which is in close contact with the conveyor 100 (surface) and rotates freely, it is easy to fix the width of the web moving along the conveyor or the width of the supplied yarn.
In addition, the web supply unit 200 supplies the web, and the supply roller 210 wound with the web in the form of a sheet is mounted so as to rotate freely, and is supplied while being unwound by a pulling force.
The web of the web feeding part 200 is a nonwoven fabric made of high strength fibers or a prepreg impregnated with a resin in the web. The high strength fiber is a carbon fiber, Fiber such as glass fiber, aramid fiber and the like can be applied.
The yarn supply unit 300 feeds and disposes a plurality of yarns on the conveyor 100 in a diagonal direction so that the yarn supply unit 300 can feed the yarn to the crick band 310, The yarn supplying unit and the like. The bobbin 311 may be a bobbin, a spool, or the like. The bobbin 311 may be a bobbin, a spool, the bobbin 311 is rotated freely so that the yarn is fed while the bobbin 311 is rotated by pulling the yarn and the string of the bobbin 311 is fed to the bobbin 311 at a predetermined distance So that the fed yarn is fed through the krill-yarn guide 312 at constant intervals.
For example, the crick-to-yarn guide 312 may be configured to have a hole through which the yarn passes, or may have a structure in which the fins are arranged at a plurality of intervals, The yarns are fed in parallel to one another while passing through a guide 312 to prevent the yarns from crossing or entangling, and the krill belt 310 includes a wheel so that the rotation of the krill belt 310 rotates the yarn in a desired direction .
The yarn supplied from the yarn supplying unit 300 may be a yarn of high strength fiber or a tow prepreg which is resin impregnated with yarn of the high strength fiber, And other fibers such as glass fibers and aramid fibers can be applied.
The main supporter 320 is a frame that crosses the conveyor 100 in an oblique direction and constitutes two main supporter columns 321 on one side of the conveyor 100 and two And includes the main support cantilever 322 that intersects the main support cantilever 321, constituting a main support column 321.
Each of the pulleys 323 and 324 is provided with a belt at a position spaced apart from the conveyor 100. The pulleys 323 and 324 are provided with a belt, 324 are connected to a pulley motor 326 so that the pulleys 323 and 324 are actuated by the operation of the pulley motor 326 and the movable support linear motion guide 327 And the moving part linear motion guide 327 is constituted by a moving part linear motion block which constitutes a linear motion rail along the main supporting stand rail 322 and moves along the linear motion rail.
For reference, the pulleys 323 and 324 of the main support 320 and the moving part linear motion guide 327 are constituted of the moving part 380 and pressing part to be described later. .
The floating lifting base 330 of the yarn supplying unit 300 is formed in the form of a column that stands on the inner side of the column at one side of the conveyor 100. The lifting base 331 includes a lifting base column 331a and the lifting base column 331a, And the lifting and lowering cradle 331 is vertically moved up and down with respect to the floating cradle 330. To this end, the lifting cradle 331 is provided between the floating cradle 330 and the lifting cradle 331 And the head of the fixed portion elevating cylinder 334 is coupled to the elevating and lowering cradle 331 so that the fixed portion of the fixed portion 331 is connected to the fixed portion vertical linear motion guide 365, The lifting and lowering cradle 331 moves up and down with respect to the floating cradle 330 by the operation of the lifting cylinder 334.
The raising and lowering cradle 331 includes the fixed gripper 340 and the cutter 360. The raising and lowering cradle 331 includes the fixed stationary bar 341 longer than the width of the supplied yarn, The fixed portion pusher bar 342 and the fixed portion pusher bar 342 side by side with the fixed portion fixing bar 341 are connected to the fixed portion pusher bar cylinder 343 .
The fixed gripper 340 is further provided with the fixed guide yarn guide 350. The fixed guide yarn guide 350 may have a structure in which a hole through which the yarn passes is formed, So that the fed yarn feeds the yarns parallel to each other as they pass through the fixed yarn guide 350 to prevent the yarns from crossing or entangling.
The cutter unit 360 cuts the yarn that has passed through the fixing gripper 340 with a cutter so that the cutter of the cutter unit 360 is rotated by the upper cutter 361 and the upper cutter 361 And the upper cutter 361 is formed with a lower cutter 362. The cutter 361 has a length longer than the width of the supplied yarn and the cutter overlaps in the oblique direction and cuts the yarn like a scissors. The upper cutter 361 is pushed down and the lower cylinder 364 is coupled to the lower cutter 362 to push the lower cutter 362 upward, The lower cutter 362 intersects and cuts the yarn.
The cutter unit 360 is configured to reciprocate a predetermined length along the direction of the main support stand 322. To this end, the fixed support linear motion guide 360 is provided between the main support stand and the cutter unit 360, And a separate cylinder is coupled to the cutter unit 360 so that the cutter unit 360 reciprocates in a direction toward or away from the conveyor 100 by the operation of the cylinder.
The movement of the cutter portion 360 causes the yarn to protrude so that the moving gripper 383 of the moving portion 380, which will be described later, can catch the yarn again when the yarn is cut by the cutter, I will explain.
The cutter half yarn guide 370 may be formed in a structure in which a hole through which the yarn passes is formed, So that the fed yarn feeds the yarns parallel to each other while passing through the cutter sub yarn guide 370 to prevent the yarns from crossing or entangling.
The moving unit 380 includes the moving plate 381, the moving unit lifting cylinder 382, and the moving gripper 383, and the moving plate 381 is formed in a plate or frame shape.
The moving part 381 has a structure in which the moving part lifting cylinder 382 is engaged and the moving gripper 383 is moved up and down by the moving part lifting cylinder 382, 383 includes a moving part pusher bar 383b which is in line with the moving part fixing bar 383a and the moving part fixing bar 383, a moving part pusher bar cylinder 383c which engages or separates the moving part pushing bar from the moving part fixing bar, So that the moving part 380 moves the yarn fed from the fixing part by the moving part fixing bar 383a and the moving part pusher bar 383b by the moving part pusher bar cylinder 383c And the moving part fixing bar 383a and the moving part pusher bar 383b are configured to be longer than the width of the supplied yarn.
For reference, a moving-side pressing portion of the pressing portion is coupled to the moving plate 381 of the moving portion 380, which will be described in detail in the pressing portion.
The moving gripper 383 is moved by the moving plate 381 in the main supporting frame bar 322 and in detail the moving plate 381 is moved by the linear motion block of the main supporting block 320, The movable member moves from the fixed portion to the opposite side across the conveyor 100 in accordance with the operation of the motor, and then returns to its original position.
Next, the pressing portion includes the fixed portion pressing cylinder 391, the movable portion pressing cylinder 394, the moving portion pressing cylinder 391, and the fixed portion pressing cylinder 394, And the movable part pushing cylinder 392 and the movable part pushing cylinder 394 are coupled to each other so that the fixed part pushing cylinder 392 and the movable part pushing cylinder 394 are operated, (395) is closely attached to the conveyor (100).
And a movable side pressing portion which moves and belongs to the moving plate 381. The fixed side pressing portion is configured to move the movable portion 380 in the direction of the movement of the moving portion 380 The fixed-side pressing part is provided on the linear motion block of the main support 320 on the fixed part side, and the fixed-side position adjusting cylinder 393a, The fixed portion adjusting cylinder 393a is assembled to the fixed portion adjusting plate 393 and the fixed portion adjusting cylinder 393a is operated by the fixed portion adjusting cylinder 393a, The fixed portion adjusting cylinder 391 is mounted on the fixed portion adjusting plate 393 so as to reciprocate a predetermined distance along the main supporting portion 320 and the rod portion of the fixed portion pressing cylinder 391 is connected to the fixed portion pushing cylinder 391, (392 ).
The moving part 380 moves away from the cutter part 360 to the opposite side of the conveyor 100 and then the fixed side pressing part is moved by the fixed part position adjusting cylinder 393a to the fixed part pressing cylinder 391 Is moved above the conveyor 100 and the fixing part presser cylinder 391 allows the fixing part presser 392 to come into close contact with the conveyor 100. [
The movable pushing portion is configured as the moving plate 381 and the moving plate 381 is further provided with a moving portion adjusting plate 396. The moving plate 381 and the moving portion adjusting plate 396 are coupled by the moving part linear motion guide 327 and the moving part adjusting plate 396 is assembled by the moving part position adjusting cylinder 396b and the moving part adjusting cylinder 396b The moving part adjusting cylinder 394 is mounted on the moving part adjusting plate 393 so that the moving part adjusting plate 396 reciprocates a predetermined distance along the main supporting table 320, 394 constitute the moving part pusher 395 at the rod end.
Accordingly, the moving-side pressing portion moves the moving portion 380 and the moving-side pressing portion together as the moving plate 381 moves, and when the moving portion 380 is moved away from the cutter portion 360 The moving part pressing cylinder 394 is moved to the upper portion of the conveyor 100 by the moving part position adjusting cylinder 396b of the moving side pressing part and the moving part pressing cylinder 394 is moved by the moving part pressing cylinder 394, (395) is brought into close contact with the conveyor (100).
The yarn supply unit 300 includes the conveyor 100, the crick band 310, the main support 320, the yarn supply unit, and the like. The yarn supply unit includes the moving unit 380, , The fixing part, the constant gripper (340), the cutter part (360), and the like.
More specifically, the crick band 310 is disposed on one side of the conveyor 100 so that a plurality of yarns supplied from the crick band 310 are fixed to the fixing gripper 340, and the cutter 360 Passes through the gap between the upper cutter 361 and the lower cutter 362 which are opened and closed in the vertical direction and is fixed to the moving gripper 383. The height of the supplied yarn is higher than that of the conveyor 100, The height of the yarn passing through the keeper to yarn guide 312 and the height of the yarn passing through the fixing guide yarn guide 350 and the fixing gripper 340 and the cutter yarn guide 370, The height of the yarn passing between the upper cutter 361 and the lower cutter 362 of the movable gripper 383 matches the height of the yarn passing through the moving gripper 383, The pusher 395 is positioned higher than the placed yarn, Bayer (100) surface, a state in which the arrangement and the supplied web in the web supply section 200.
When the movable gripper 383 holds the yarn, the fixed gripper 340 holding the yarn releases the yarn and the motor of the main support 320 operates to move the moving plate 381 Moves to the opposite side of the conveyor 100, and the moving part 381 moves the fixed part and the moving part 380 together.
After the pushing cylinders 391 and 394 are positioned on the conveyor 100 by the position adjusting cylinders 393a and 396b of the fixed side pushing portion and the movable side pushing portion, The moving part lifting cylinder 382 and the pressing parts 391 and 394 of the pressing part are operated and the fixing gripper 340, the cutter part 360, the moving gripper 383, 392 and 395 descend and the yarn on the conveyor 100 is pressed by the pushers 392 and 395 to come into close contact with the conveyor 100.
On both sides of the conveyor 100, fixing means (not shown) are formed to fix the tightened yarn. The fixing means is a double-sided tape or a tightly arranged pin (with the yarn being fixed between the pins) And the yarn is disposed on the web on the conveyor (100) and the conveyor (100) by the securing means.
When the yarn is disposed on the conveyor 100, the cutter 360 moves toward the conveyor 100 in a direction away from the fixed gripper 340 by the operation of the fixed unit cylinder 366, The fixing gripper 340 again holds the yarn again and cuts the yarn by the cutter unit 360. The cutter unit 360 cuts the yarn outside the conveyor 100 and separates the upper cutter 361 of the cutter unit 360, When the lower cutter 362 is returned to its original position by the fixed unit cylinder 366 in a state of being opened up and down again, the cutter unit 360 has a state in which the returned length of the yarn is protruded.
After the cutting of the cutter unit 360 and the return of the cutter unit 360, the moving gripper 383 releases the yarn, and by the operation of the fixed-portion pressing cylinder 391 and the scraping unit pressing cylinder 394, The movable gripper 340 returns to the original height of the pusher 392 and the movable portion pusher 395 and the fixed gripper 340 and the movable gripper 382 are moved by the operation of the fixed portion lifting cylinder 334 and the moving portion lifting cylinder 382, 383 return to their original height and the moving part 380 is returned to its original position across the conveyor 100 by the pulley motor 326 and the returned moving gripper 383 is returned to its original position, This process is repeated to fix the yarn continuously to the web of the conveyor 100 by catching the yarn protruding from the part 360.
The yarn supply unit 300 arranges the yarn supplied by the crick band 310 in a diagonal direction on the web on the conveyor 100 and cuts the yarn in close contact with the conveyor 100, And the yarn supply unit 300 of such a structure forms a single layer arranged in an oblique direction so that the yarn supply unit 300 of such a structure can be positioned at an angle to be placed along the conveyor 100 with respect to the krill band 310 and the main support 320 In this embodiment, the main supports 320 and the main supports 320 arranged in a diagonal direction of 45 ° with respect to the traveling direction of the conveyor 100, A case in which the main supports 320 arranged in the oblique direction at -45 deg. With respect to the traveling direction of the conveyor 100 are continuously constructed.
The web feeding part 200 and the yarn supplying part 300 may be followed by the sewing part 400. The sewing part 400 may include a sowing machine 410 and the sowing machine 410, And the sowing machine 410 is sewn by a combination of an upper thread and a lower thread like a general sewing machine 410. This sewing structure is formed by a conventional sowing machine 410, And the detailed description thereof will be omitted.
The conveying unit includes a radial conveying unit 420 and an upward conveying unit 423. The radial conveying unit 420 conveys the sowing machine 410 along the longitudinal direction of the conveyor 100 And the upward direction transfer unit 423 transfers the sowing machine 410 along the width direction of the conveyor 100 and the radial transfer unit 420 is installed on the sowing machine 410, A method of installing the transfer part 420 in the upward direction transfer part 423 and a method of installing the upward direction transfer part 423 in the sowing machine 410 and a method of installing the upward direction transfer part 423 in the direction transfer part 420 ), And the conveying means installed by the former method will be described.
First, the radial conveyance part 420 of the sowing machine 410 includes a radial direction screw 421 (ball screw), a radial nut block 422 assembled with the radial direction screw 366, The radial direction screw 421 is disposed in the traveling direction of the conveyor 100 and the radial direction screw 421 is disposed in the direction of travel of the conveyor 100, Directional screw 421 is connected to the radial motor 423 to transmit a rotational force to the radial screw 421. The radial screw 421 is connected to the radial screw 421, 422 are fixed to the sowing machine 410 so that the radial nut block 422 is moved by the rotation of the radial motor 423 and the reverse rotation of the radial nut 422, Accordingly, the sowing machine 410, to which the radial nut block 422 belongs, And can reciprocate in the traveling direction of the conveyor 100. [
The linear motion guide 424 may be disposed between the sowing machine 410 and the radial transferring part 420 along the traveling direction of the conveyor 100 to linearly move the sowing machine 410 .
The upward direction transfer part 423 of the sowing machine 410 includes an upward directional screw 431 (ball screw), an upward directional nut block 432 assembled with the upward directional screw 431, The upper direction screw 431 is installed in the width direction of the conveyor 100 and the upper direction screw 431 is disposed in the width direction of the conveyor 100, The upper directional motor 433 is connected to one end of the upper directional screw 431 to transmit a rotational force. The upper directional screw 431 is connected to the upper directional screw 431, The upper direction nut block 432 assembled to the upper direction nut 432 is fixed to the radial transferring part 420 so that the upper direction nut block is moved by rotation and reverse rotation of the upper direction motor 433, The radial transferring part 420 belonging to the nut block 432, The said sawing machine 410 belonging to the conveying direction (420) is moved reciprocally in the width direction of the conveyor (100).
In addition, when the radial linear motion guide 424 is formed between the radial conveyance part 420 and the upward direction conveyance part 423 along the traveling direction of the conveyor 100, Thereby further facilitating the linear movement of the sowing machine 410 belonging to the direction transferring part 420.
On the other hand, the upper and lower yarns used in the sewing part 400, that is, the sewing thread, apply a tow prepreg in which a yarn of a high strength fiber or a yarn of the high strength fiber is impregnated with a resin, High-strength fibers are typically carbon fibers, and other fibers such as glass fibers and aramid fibers may be used.
In the sewing machine 400, the sewing machine 410 moves the sewing machine 400 to the sewing machine 400 while moving the sewing machine 400. The sewing machine 400 sewing the multi- The sewing direction of the conveyor 100 is the same as that of the conveyor 100. The upper direction transferring part 423 is sewn in the widthwise direction of the conveyor 100 by the transferring part 420, In the state where the radial conveyance unit 420 is stopped, the upward direction conveyance unit 423 returns to the original position, and the process of sewing along the width direction of the conveyor 100 is restored, and is sewn in a zigzag form of letter- And multi-axis yarns constitute a multiaxial fiber sheet integrally formed.
The slitting unit 500 includes the pulling unit 600 and the winding unit 700. The slitting unit 500 is disposed in the width direction of the multi- The slitting portion 500 is disposed at a position where the slitting portion cutter 510 is to be cut, and the multifiber fiber sheet is cut by the slitting portion cutter 510 according to the movement of the multiaxial fiber sheet. Cut along the conveying direction of the conveyor 100, and by removing the dirty portions of both widths of the multiaxial fiber sheet by the widthwise cutting, a multiaxial fiber sheet having a constant width is formed.
For reference, the slitting portion cutter 510 can be used by rotating a circular cutter (vertically arranged as shown in the drawing), or a cutter 510 having a one-piece structure generally used have.
The pulling unit 600 pulls the web of the web feeding unit 200 together while pulling the multiaxial fiber sheet. The pulling unit 600 includes pulling rollers 610 and 611 positioned up and down , One pulling roller 610 is moved up and down by the pulling roller cylinder 630 so that the pulling rollers 610 and 611 can be brought into close contact with or spaced from each other by the pulling roller cylinder 630.
In the drawing unit 600, the manufactured multifiber fiber sheet can be pulled out. In this process, the web is unloaded from the web feeding unit 200 and is supplied to the conveyor 100.
For reference, the multifiber fiber sheet can be pulled by the winding unit 700 described later. In the winding unit 700, however, the diameter of the multifiber fiber sheet is gradually increased as the winding roller 710 is wound on the winding roller 710, The multifiber fiber sheet can not be pulled at a uniform speed because the winding speed of the multifiber fiber sheet is different from that of the rotating speed. Therefore, the pulling unit 600 may be separately provided so that the conveying speed of the conveyor 100 and the pulling speed of the pulling unit 600 So that the production of the multiaxial fiber sheet can be facilitated.
The winding unit 700 may further include a measuring unit (encoder or the like) that can measure the length of the wound multi-axial fiber sheet wound on a branch pipe (or a roll) A cutting machine (not shown in the drawing, a cutter for cutting along the width direction is generally used in the field of textile machinery) is installed in front of the winding unit 700, so that a detailed description is omitted.
More specifically, the winding unit 700 includes a winding motor 720 and a rotating winding roller 710. The winding roller 710 is provided with a branch pipe, and the multi-axial fiber sheet is wound on the branch pipe. If the multi-axial fiber sheet of the branch tube is wound to an appropriate length, the multi-axial fiber sheet is cut by a cutting machine (not shown). Thus, the production of the multi-axial fiber sheet wound with the appropriate amount in the core tube is completed.
The multifiber fiber sheet 60 including the web feeding part 200, the yarn feeding part 300, the sewing part 400, the pulling part 600, the slitting part 500 and the winding part 700, A web is supplied from the web feeder 200 to the conveyor 100 and a plurality of the yarn supplying units are arranged along the conveyor 100. The yarn supplying unit 300 is configured to uniformly arrange And the yarn supply unit 300 stacks the yarns constituted by the yarns so that the respective layers constituted by the yarns have different directions, and the multi-axial yarn laminated on the web is fed to the sewing unit 400 The multifiber fiber sheet is pulled by the pulling portion 600. The slitting portion 500 cuts off the dirty portions on both sides in the width direction, Cut to a constant width, The shaft fiber sheet is wound around the branch tube at the winding portion 700 to complete the manufacture.
In the apparatus for manufacturing a multiaxial fiber sheet, a plurality of yarns are fed and cut in the diagonal direction of the conveyor 100 by the yarn supplying unit 300, and are conveyed by the width of the yarn on which the conveyor 100 is located The yarn is continuously supplied and cut in the oblique direction by the yarn supply unit 300 in the same manner, and it is also possible to continuously operate the yarn by the yarn supplying unit 300, The yarns of different angles can be successively laminated.
The multifiber fiber sheet thus produced is characterized in that the web and the yarn having multiple shrinkage are excellent in strength in many directions and the multifiber fiber sheet is sewn along the width direction so that the stretching along the width direction of the multifiber fiber sheet is flexible, When a multiaxial fiber sheet is applied to a mold having concavo-convex shape, it is possible to produce a molded article (FFP material) which is flexible and stretched according to the surface shape of the mold, .

It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and equivalent arrangements may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100 : 컨베이어 110 : 푸시롤러
200 : 웹공급부 210 : 공급롤러
300 : 얀공급부 310 : 크릴대
311 : 보빈 312 : 크릴대 얀가이드
320 : 메인지지대 321 : 메인지지대 기둥
322 : 메인지지대 가로대 323, 324 : 풀리
325 : 벨트 326 : 풀리모터
327 : 이동부 리니어모션가이드 330 : 부동거치대
331 : 승강거치대 331a : 승강거치대 기둥
331b : 승강거치대 가로대 334 : 고정부 승강실린더
340 : 고정그리퍼 341 : 고정부 고정바
342 : 고정부 푸셔바 343 : 고정부 푸셔바 실린더
350 : 고정부 얀가이드 360 : 커터부
361 : 상부 커터 362 : 하부 커터
363 : 상부 실린더 364 : 하부 실린더
365 : 고정부 수직 리니어모션가이드 366 : 고정부 실린더 370 : 커터부 얀가이드 380 : 이동부 381 : 이동판 382 : 이동부 승강실린더 383 : 이동그리퍼 383a : 이동부 고정바 383b : 이동부 푸셔바 383c : 이동부 푸셔바 실린더 391 : 고정부 누름실린더 392 : 고정부 누르개 393 : 고정부 조정판 393a : 고정부 위치조정실린더 394 : 이동부 누름실린더 395 : 이동부 누르개 396 : 이동부 조정판 396b : 이동부 위치조정실린더
400 : 재봉부 410 : 소잉머신
420 : 경방향 이송부 421 : 경방향 스크류
422 : 경방향 너트블록 423 : 경방향 모터
424 : 경방향 리니어모션가이드 430 : 위방향 이송부
431 : 위방향 스크류 432 : 위방향 너트블록
433 : 위방향 모터 434 : 위방향 리니어모션가이드
500 : 슬리팅부 510 : 슬리팅부 커터
600 : 견인부 610, 611 : 견인롤러
620 : 견인부 모터 630 : 견인부 실린더
700 : 와인딩부 710 : 와인딩롤러
720 : 와인딩모터 10 : 웹
11 : 얀 12 : 봉제실
100: conveyor 110: push roller
200: web feeder 210: feed roller
300: yarn supply unit 310:
311: bobbin 312: creel vs. yarn guide
320: main support bar 321: main support bar
322: Main support frame arm 323, 324: Pulley
325: belt 326: pulley motor
327: Moving part linear motion guide 330: Floating cradle
331: lifting and lowering cradle 331a: lifting and lowering cradle
331b: Raising and lowering stand arm 334: Raising and lowering station cylinder
340: stationary gripper 341: stationary stationary bar
342: Fixed pusher bar 343: Fixed pusher bar cylinder
350: Fixed part yarn guide 360: Cutter part
361: upper cutter 362: lower cutter
363: upper cylinder 364: lower cylinder
A moving part 381, a moving part 382, a moving part 383, a moving gripper 383a, a moving part fixing bar 383b, a moving part pusher bar 383c, : Pushing bar cylinder 391: Pushing cylinder 392: Pushing part 393: Fixing part adjusting cylinder 393a: Pushing part cylinder 394: Pushing part pushing cylinder 395: Pushing part 396: Moving part adjusting plate 396b: Adjusting cylinder
400: sewing portion 410: sawing machine
420: a radial direction feed part 421: a radial direction screw
422: radial nut block 423: radial motor
424: a radial direction linear motion guide 430:
431: Up direction screw 432: Up direction nut block
433: Upward direction motor 434: Upward direction linear motion guide
500: Slitting part 510: Slitting part cutter
600: Traction section 610, 611: Traction roller
620: Traction section motor 630: Traction section cylinder
700: Winding part 710: Winding roller
720: Winding motor 10: Web
11: yarn 12: sewing thread

Claims (11)

  1. 컨베이어;
    감긴 웹을 상기 컨베이어로 공급하는 웹공급부;
    상기 컨베이어에 대해 사선방향으로 얀을 공급하여 상기 웹에 적층하며 최소 2개 이상 설치되는 얀공급부;
    상기 웹과 적층된 상기 얀을 봉제실로 재봉하여 다축섬유시트를 생성하는 재봉부;
    상기 다축섬유시트를 감는 와인딩부; 를 포함하는 다축섬유시트의 제조 장치에 있어서,
    상기 얀공급부는
    상기 얀이 감긴 보빈을 복수 개 설치하여 동시에 다수의 상기 얀을 제공하는 크릴대;
    상기 컨베이어 위를 사선방향으로 가로지르도록 설치되는 메인지지대;
    상기 메인지지대의 메인지지대 가로대 방향으로 왕복하며 상기 웹에 상기 크릴대에서 제공받은 얀을 이동시키는 얀공급 유닛; 을 포함하며,
    상기 얀공급 유닛은
    상기 크릴대에서 제공받은 상기 얀을 상기 컨베이어의 웹과 수직되게 눌러서 고정하거나 떼어서 해제하는 고정부;
    상기 고정부에서 제공받은 상기 얀을 상기 메인지지대 가로대의 타측 선단까지 이동시키는 이동부;
    상기 크릴대에서 제공받은 상기 얀을 잡아서 고정하거나 풀어서 해제하는 고정그리퍼;
    상기 고정그리퍼를 통과한 상기 얀을 커팅하는 커터부; 를 포함하며,
    상기 고정부는
    상기 메인지지대를 따라 일정거리 수평이동 하는 고정부 조정판;
    상기 고정부 조정판을 상기 메인지지대 방향으로 수평이동 시키는 고정부 위치조정실린더;
    상기 고정부 조정판의 수평이동을 돕는 고정부 리니어모션가이드;
    상기 고정부 조정판에 수직방향으로 설치되어 상하 이동하는 고정부 누름실린더;
    상기 고정부 누름실린더에 연결되어 상기 웹을 눌러 상기 웹에 밀착시키는 고정부 누르개; 를 포함하며,
    상기 얀공급 유닛은 제1얀공급 유닛과 제2얀공급 유닛을 포함하고
    상기 제1얀공급 유닛이 상기 메인지지대 가로대를 따라 왕복운동하며 상기 웹 위에 일정한 경사를 갖는 얀층을 생성하고 상기 제2얀공급 유닛이 상기 제1얀공급 유닛이 생성한 얀층과 다른 경사를 갖는 얀층을 생성하여 상기 제1얀공급 유닛이 생성한 얀층 위에 적층하는 것을 특징으로 하는 다축섬유시트 제조 장치.
    conveyor;
    A web supply unit for supplying a wound web to the conveyor;
    At least two yarn supply units which are laid on the web by supplying yarns in an oblique direction to the conveyor and installed at least two;
    A sewing section for sewing the yarn laminated with the web to a sewing thread to produce a multi-axial fiber sheet;
    A winding part winding the multiaxial fiber sheet; Wherein the multi-axial fiber sheet comprises:
    The yarn feeder
    A plurality of bobbins wound around the yarn and provided with a plurality of yarns at the same time;
    A main support installed to cross over the conveyor in an oblique direction;
    A yarn supply unit which reciprocates in a transverse direction of a main support of the main support and moves the yarn provided in the crill band to the web; / RTI >
    The yarn supply unit
    A fixing unit for pressing and releasing the yarn provided in the crick stand perpendicularly to the web of the conveyor;
    A moving unit for moving the yarn provided by the fixing unit to the other end of the cross bar;
    A fixing gripper for gripping and fixing or releasing the yarn received from the crill band;
    A cutter for cutting the yarn passed through the fixing gripper; / RTI >
    The fixed portion
    A fixed-portion adjusting plate horizontally moving a predetermined distance along the main support;
    A fixed position adjusting cylinder for horizontally moving the fixed portion adjusting plate in the direction of the main support;
    A fixed linear motion guide for assisting horizontal movement of the fixed part adjusting plate;
    A fixed-portion holding cylinder vertically installed on the fixed-portion adjusting plate and moving up and down;
    A fixing part connected to the stationary pressing cylinder to press the web and bring it into close contact with the web; / RTI >
    The yarn supply unit includes a first yarn supply unit and a second yarn supply unit
    Wherein said first yarn supply unit reciprocates along said main support girdle to produce a yarn layer having a constant inclination over said web and said second yarn supply unit is arranged to form a yarn layer having a different slope from the yarn layer produced by said first yarn supply unit, And the yarn is laminated on the yarn layer produced by the first yarn supplying unit.
  2. 삭제delete
  3. 삭제delete
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커터부는
    상부 커터;
    상기 상부 커터의 상측에 위치하여 상기 상부 커터를 승강시키는 상부 실린더;
    하부 커터;
    상기 하부 커터를 하측에 위치하여 상기 하부 커터를 승강시키는 하부 실린더;
    상기 상부 실린더, 상기 하부 실린더, 상기 상부 커터 및 상기 하부 커터를 상기 메인지지대 가로대 방향으로 이동시키는 고정부 실린더;
    상기 고정부 실린더가 장착되는 승강거치대; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다축섬유시트 제조 장치.
    The method according to claim 1,
    The cutter
    An upper cutter;
    An upper cylinder positioned above the upper cutter to move the upper cutter up and down;
    Lower cutter;
    A lower cylinder positioned below the lower cutter to move up and down the lower cutter;
    A stationary cylinder for moving the upper cylinder, the lower cylinder, the upper cutter, and the lower cutter in a direction of a traverse of the main support;
    A lifting and lowering cradle on which the fixed cylinder is mounted; The multi-axial fiber sheet manufacturing apparatus according to claim 1,
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정그리퍼는
    상기 크릴대에서 제공받은 상기 얀을 평행하게 상기 이동부에 공급하는 고정부 얀가이드;
    상기 컨베이어와 수평하게 설치되는 고정부 고정바;
    상기 고정바와 수평 이격되어 상하이동하며 상기 얀을 고정 및 해제시키는 고정부 푸셔바;
    상기 푸셔바를 상하이동 시키는 고정부 푸셔바 실린더; 를 포함하며
    상기 승강거치대에 장착되어 고정부 승강실린더의 상하 운동으로 상기 고정그리퍼의 높이를 조정하는 것을 특징으로 하는 다축섬유시트 제조 장치.
    5. The method of claim 4,
    The fixed gripper
    A fixed guide yarn guide for feeding the yarn provided in the crill band to the moving unit in parallel;
    A stationary stationary bar installed horizontally with the conveyor;
    A stationary pusher bar vertically movable upwardly and downwardly from the fixing bar to fix and release the yarn;
    A fixed pusher bar cylinder for moving the pusher bar up and down; And it includes a
    And the height of the fixed gripper is adjusted by up-and-down movement of the fixed-portion lifting cylinder mounted on the lifting base.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는
    상기 메인지지대 가로대에 결합되어 수평이동하는 이동판;
    상기 이동판을 상기 메인지지대 가로대 방향으로 수평이동 시키는 이동부 위치조정실린더;
    상기 이동판의 수평이동을 돕는 이동부 리니어모션가이드;
    상기 이동판과 수직방향으로 설치되어 상하 이동하는 이동부 누름실린더;
    상기 이동부 누름실린더에 연결되어 상기 웹을 눌러 상기 웹에 밀착시키는 이동부 누르개;
    상기 고정그리퍼에서 제공받은 얀을 잡아서 고정하거나 풀어서 해제하는 이동그리퍼; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다축섬유시트 제조 장치.
    The method according to claim 1,
    The moving unit
    A moving plate coupled to the main support frame and moving horizontally;
    A moving part position adjusting cylinder for horizontally moving the moving plate in a direction of a traverse of the main support;
    A moving part linear motion guide for assisting horizontal movement of the moving plate;
    A moving part pressing cylinder installed vertically to the moving plate and moving up and down;
    A moving part press connected to the moving part pressing cylinder to press the web to bring it into close contact with the web;
    A moving gripper for gripping and fixing or releasing the yarn provided by the stationary gripper; The multi-axial fiber sheet manufacturing apparatus according to claim 1,
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이동그리퍼는
    상기 컨베이어와 수평하게 설치되는 이동부 고정바;
    상기 이동부 고정바와 수평 이격되어 상하이동하며 상기 얀을 고정 및 해제시키는 이동부 푸셔바;
    상기 이동부 푸셔바를 상하이동 시키는 이동부 푸셔바 실린더; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 다축섬유시트 제조 장치.
    The method according to claim 6,
    The moving gripper
    A moving part fixing bar installed horizontally with the conveyor;
    A moving part pusher bar moving up and down horizontally apart from the moving part fixing bar to fix and release the yarn;
    A moving part pusher bar cylinder for moving the moving part pusher bar up and down; The multi-axial fiber sheet manufacturing apparatus according to claim 1,
  8. 제1항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 얀과 상기 봉제실은 고강도 섬유이고
    상기 웹은 상기 고강도 섬유로 형성되며
    상기 고강도 섬유는 탄소섬유, 유리섬유 및 아라미드 섬유인 것을 특징으로 하는 다축섬유시트 제조 장치.
    8. The method according to any one of claims 1 to 7,
    The yarn and the sewing thread are high strength fibers
    The web is formed of the high strength fibers
    Wherein the high-strength fiber is carbon fiber, glass fiber and aramid fiber.
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