KR101793219B1 - 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 단섬유를 뭉쳐서 두껍게 제조하여 제품의 질을 향상시킬 수 있어 매트리스, 쿠션재, 견면, 솜 등을 제조할 수 있는 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치에 관한 것인바, 본 발명은 단섬유를 공급시키는 공급부와; 상기 공급부에서 공급된 단섬유를 외주면에 톱날 형태로 돌출된 와이어가 형성된 실린더 회전에 의해 단섬유를 이송시키는 컨베이어 벨트와; 상기 컨베이어 벨트의 하부에 형성되며, 상기 컨베이어 벨트에 안착되어 이송되는 단섬유를 적정한 흡입력으로 당겨서 컨베이어 벨트에 고착 유지되도록 에어를 흡입하는 흡착부와; 상기 흡착부에서 공급된 단섬유를 승강 작동되는 가압롤러에 의해 단섬유를 가압하여 일정 두께로 조정시키는 가압부와;상기 실린더를 회전시키는 동력을 발휘하는 구동부;를 포함하는 것에 그 특징이 있다.

Description

버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치{Fiber laminate manufacturing apparatus having a vertical tissue}

본 발명은 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 단섬유를 뭉쳐서 두껍게 제조하여 제품의 질을 향상시킬 수 있어 매트리스, 쿠션재, 견면, 솜 등을 제조할 수 있는 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에스테르를 이용하는 쿠션재(견면)는 주로 침대 매트리스 소재와 같은 침장용도로 사용되어 왔으나, 최근에는 유리면이나 암면 등과 같은 기존의 단열 및 흡음자재에 비하여 인체에 무해하고, 재활용이 가능한 환경친화적인 소재라는 특징이 있어 이들의 대체재로서 크게 각광받고 있다.

상기와 같은 일반적인 쿠션재의 제조 방법으로는 용점이 서로 다른 저융점 단섬유와 고융점 단섬유를 개섬수단을 이용하여 새털 같은 원사로 개섬하고 개섬된 섬유를 일정한 두께와 폭을 갖는 카딩수단을 이용하여 웹을 형성한다.

상기 카딩수단에 의하여 형성된 웹을 이송벨트 상에 골고루 펼쳐지게 깔고 일정한 두께를 형성하도록 웹적층수단을 이용하여 웹을 수회 적층하여 웹적층물을 형성시킨다.

상기 웹적층수단에 의하여 일정한 높이로 적층되어 형성된 웹적층물을 이송벨트로 이송하면서 가열/압착수단을 경유시 웹적층물이 가열과 동시에 압착되어 일정한 두께로 적층된 웹적층물을 냉각하여 고밀도를 갖는 일반적인 쿠션재를 제조한다.

국내 등록특허 제1202440호에는 쿠션재의 제조장치가 개시된 바 있다.

그러나 종래 기술은 단섬유가 수직된 상태로 세워 조직을 형성하기 어려운 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 단섬유를 솜을 트는 것과 같이 타면한 후 타면된 원사의 단섬유를 거의 수직 되게 배열하여 밀도와 두께를 적당하게 형성할 수 있어 탄력성, 복원력이 우수하고, 흡음성과 투습성이 우수한 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은,
단섬유를 공급시키는 공급부와; 상기 공급부에서 공급된 단섬유를 외주면에 톱날 형태로 돌출된 와이어가 형성된 실린더 회전에 의해 방출된 단섬유를 이송시키는 컨베이어 벨트와; 상기 컨베이어 벨트의 하부에 형성되며, 상기 컨베이어 벨트에 안착되어 이송되는 단섬유를 적정한 흡입력으로 당겨서 컨베이어 벨트에 고착 유지되도록 에어를 흡입하는 흡착부와; 상기 흡착부에서 공급된 단섬유를 승하강 작동되는 가압롤러에 의해 단섬유를 가압하여 일정 두께로 조정시키는 가압부와;상기 실린더를 회전시키는 동력을 발휘하는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치에의해 달성될 수 있다.

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상기 공급부는 회전 구동되는 하부컨베이어와 상기 하부컨베이어의 상부에 설치된 풋싱롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 풋싱롤러와 상기 실린더 사이에 공급부에서 공급된 단섬유를 개섬하는 정렬장치가 형성되고, 상기 정렬장치는 상, 하에 배열되며 외접되는 제1,2롤러와 상기 제1,2롤러가 수용되는 함체와 상기 제1롤러를 일정한 탄성력으로 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가압부는 회전력을 발생시키는 모터와; 상기 모터의 구동력에 의해 회전되는 스프로켓이 축설된 회전축과; 상기 회전축의 양 끝단에 설치되어 회전력을 전달하는 기어수단과; 양 끝단에 설치된 상기 기어수단에 축설된 스크류부재와; 상기 스크류부재의 회전방향에 따라 승하강하는 작동부재와; 상기 작동부재 사이에 설치되어 작동부재의 이동방향에 따라 승하강하는 가압롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

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상기 흡착부는 컨베이어 벨트의 하부를 향해 형성된 흡입공을 갖는 케이싱과 상기 케이싱의 내부에 형성되어 흡입력을 발휘하는 흡입휀으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 케이싱의 흡입공에 연결되며 컨베이어 벨트의 하부 일측까지 경사지게 설치되는 받침판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 컨베이어 벨트의 외면에 접촉되는 브러시롤러를 더 포함하고, 상기 브러시롤러는 프레임의 하부 일측에 장착되는 장착대에 회전가능하게 결합되는 것으로, 컨베이어 벨트에 잔재된 단섬유를 제거하는 것을 특징으로 한다.

상기 브러시롤러에 컨베이어 벨트를 밀착시키도록 일측에 형성된 밀착장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밀착장치는 컨베이어 벨트의 외측에 수평으로 형성되며 전후진 되는 실린더로드를 갖는 자동텐션장치와 컨베이어 벨트를 지지하는 다수의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 단섬유를 솜을 트는 것과 같이 타면한 후 타면된 원사의 단섬유를 거의 수직되게 배열하여 밀도와 두께를 적당하게 형성할 수 있어 탄력성, 복원력이 우수하고, 흡음성과 투습성이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치를 나타낸 정면도,
도 2는 도 1에서 일부분을 확대한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치를 나타낸 평면도,
도 4는 본 발명의 '실린더(3)'를 확대한 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치를 나타낸 정면도, 도 2는 도 1에서 일부분을 확대한 정면도, 도 3은 본 발명에 따른 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치를 나타낸 평면도, 도 4는 본 발명의 '실린더(3)'를 확대한 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치는, 단섬유를 공급시키는 공급부(2);

상기 공급부(2)에서 공급된 단섬유(100)를 외주면에 톱날 형태로 돌출된 와이어가 형성된 실린더(3) 회전에 의해 방출된 단섬유를 이송시키는 컨베이어 벨트(7);

상기 컨베이어 벨트(7)의 하부에 형성되며, 상기 컨베이어 벨트(7)에 안착되어 이송되는 단섬유를 적정한 흡입력으로 당겨서 컨베이어 벨트(7)에 고착 유지되도록 에어를 흡입하는 흡착부(8);

상기 흡착부(8)에서 공급된 단섬유를 승하강 작동되는 가압롤러(62)에 의해 단섬유(100)를 가압하여 일정 두께로 조정시키는 가압부(6);

상기 실린더(3)를 회전시키는 동력을 발휘하는 구동부(9);를 포함하여 구성된다.

상기 공급부(2)는 회전 구동되는 하부컨베이어(22)와 상기 하부컨베이어(22)의 상부에 설치된 풋싱롤러(24)를 포함한다.

실린더(3)는 외주면에 톱날 형태의 와이어가 권취되어 돌출된 형상으로 이루어진다. 또는 도 4에 도시된 바와 같이 외주면에 다수의 돌조가 원주방향으로 형성되어 단섬유를 끌어당기기 용이하도록 형성된다.

한편 실린더(3)의 하측으로는 일정간격 이격되게 실린더(3)의 곡률에 대응하여 만곡진 케이싱(43)이 설치되며 상기 실린더(3)와 케이싱(43) 사이로 공급된 단섬유가 지나가게 된다.

상기 입구 내측에는 공급부(2)에서 유입된 단섬유(100)를 개섬하는 정렬장치(5)가 형성된다.

상기 정렬장치(5)는 상, 하에 배열되며 외접되는 제1,2롤러(51)(52)와 상기 제1,2롤러(51)(52)가 수용되는 함체(53)와 상기 제1롤러(51)를 일정한 탄성력으로 가압하는 스프링(54)으로 구성된다.

따라서 상부의 제1롤러(51)와 하부의 제2롤러(52)가 서로 외접되도록 배열되어 함체(53)에 결합되고, 외주면에 나선형 돌조가 형성되고, 스프링(54)의 장력으로 적당하게 가압된 상태로 유지됨으로써 제1,2롤러(51)(52) 사이를 통과하는 단섬유(100)가 눌리면서 통과한다.

상기 정렬장치(5)를 통과하면서 개섬된 단섬유는 실린더(3)의 회전력과 흡착부의 흡입력에 의하여 흡착 콘베이에 적층된다.

이렇게 흡착부(8)에 의해 흡착된 단섬유(100)가 하부의 콘베이어(7)에 의하여 가압부(6)로 이송되면서 가압되어 일정 두께로 조정된다.

상기 흡착부(8)는 컨베이어 벨트(7)의 하부를 향해 형성된 흡입공(820)을 갖는 케이싱(82)과 상기 케이싱(82)의 내부에 형성되어 흡입력을 발휘하는 흡입휀으로 이루어진다.

상기 케이싱(82)의 흡입공(820)에 연결되며 컨베이어 벨트(7)의 하부 일측까지 경사지게 설치되는 받침판(84)을 더 포함한다. 따라서 받침판(84)은 컨베이어 벨트(7)가 흡입력으로 인해 하방으로 쳐질 경우 이를 받쳐주는 역할을 함과 동시에 흡입력이 받침판(84)까지 연장될 수 있도록 하여 흡입면적이 확장될 수 있는 것이다.

여기서 컨베이어 벨트(7)는 통기성을 갖도록 다수의 통기홀이 형성되거나 메쉬소재로 이루어짐이 바람직하다.

상기 가압부(6)는 첨부도면 도 5a및 도 5b에 도시된 바와 같이 회전력을 발생시키는 모터(61)의 구동력에 의해 회전되는 스프로켓(65a)이 축설된 회전축(65)의 양 끝단에 기어수단(63)이 설치된다. 상기 기어수단(63)은 베벨기어를 사용하는 것이 바람직하다. 그 이유는 회전방향을 용이하게 전환시키기 위함이다.

한편 양 끝단에 설치된 상기 기어수단(63)에 스크류부재(64)가 각각 설치되며 상기 스크류부재(64)에는 회전방향에 따라 승하강하는 작동부재(66)가 나합 설치된다.

상기 작동부재(66)에는 작동부재(66)의 이동방향에 따라 승하강하여 단섬유 폼층(100)을 가압하는 가압롤러(62)를 포함하여 이루어진 구조이다.

상기와 같은 구조를 갖는 가압부(6)의 작동은 단섬유(100)의 두께에 따라 가압롤러(62)의 높낮이를 조정하기 위하여 모터(61)를 작동시키면 상기 모터(61)의 회전력은 스프로켓(65a)이 축설된 회전축(65)을 회전시킨다. 상기 회전축(65)이 회전되면 회전축(65)의 양 끝단에 기어수단(63)이 회전되어 수평의 회전력이 전환되어 수직으로 설치되어 있는 스크류부재(64)를 회전시킨다.

상기 스크류부재(64)의 회전방향에 따라 상기 스크류부재(64)에 결합되어 있던 작동부재(66)가 승, 하강 되면서 단섬유(100) 두께에 따라 가압롤러(62)의 높낮이를 조정하게 된다.

또한 상기 컨베이어 벨트(7)의 외면에 접촉되는 브러시롤러(75)를 더 포함하고, 상기 브러시롤러(75)는 프레임의 하부 일측에 장착되는 장착대(76)에 회전가능하게 결합되는 것으로, 컨베이어 벨트(7)에 잔재된 단섬유를 제거하게 된다.

상기 브러쉬롤러(75)에 컨베이어 벨트(7)를 밀착시키도록 일측에 형성된 밀착장치(77)를 더 포함한다.

상기 밀착장치(77)는 컨베이어 벨트(7)의 외측에 수평으로 형성되며 전후진 되는 실린더로드(773)를 갖는 자동텐션장치(772)와 컨베이어 벨트(7)를 지지하는 다수의 롤러를 포함하여 이루어진 구조이다.

상기 구동부(9)는 프레임(40)의 상부 일측에 장착된 모터(92)와 상기 모터(92)의 축에 결합된 주동풀리(94)와 상기 실린더(3)의 축에 결합된 종동풀리(96)와 상기 주동풀리(94)와 종동풀리(96)를 연결하는 벨트(98)를 포함하여 구성된다.

따라서 모터(92)가 회전되면 벨트(98)의 회전력에 의해 실린더(3)가 회전된다. 실린더(3)가 회전되고, 공급부(2)의 상부 풋싱롤러(24)와 하부컨베이어(22)가 구동되어 단섬유를 끌어당기면서 납작하게 가압시켜 정렬장치(5)의 입구로 인입시키게 된다.

이후 정렬장치(5)를 단섬유가 통과하면서 개섬되고, 실린더(3)에 의해 끌어당겨지게 된다.

흡착부(8)의 흡입력에 의해 컨베이어 벨트(7)에 고착된 상태로 이동하게 된 후 상기 가압부(6)의 가압롤러(62)에 의해 일정 두께로 가압되고, 아울러 컨베이어벨트(7)의 이동에 의해 출구(42)로 이동된다. 출구(42)로 배출된 단섬유(100)는 적당한 두께로 형상이 된다.

이 단섬유(100)는 이후 오븐 또는 견면건조기(500)로 이동되어 가열과 냉각과정을 거친다.

한편 컨베이어 벨트(7)의 표면에는 단섬유 찌꺼기가 잔존하게 되는데 밀착장치(77)의 브러시롤러(75)에 의해 제거될 수 있다.

따라서 컨베이어 벨트(7)의 청소가 완료된 후 회전되어 전술한 단섬유(100)의 이송을 연속하여 수행하게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

2 : 공급부 3 : 실린더
5 : 정렬장치 6 : 가압부
7 : 컨베이어 벨트 8 : 흡착부
9 : 구동부 22 : 하부컨베이어
24 : 풋싱롤러 43 : 케이싱
51 : 제1롤러 52 : 제2롤러
54 : 스프링 77 : 밀착장치
772 : 자동텐션장치

Claims (8)

1. 단섬유를 공급시키는 공급부와;
   상기 공급부에서 공급된 단섬유를 외주면에 톱날 형태로 돌출된 와이어가 형성된 실린더 회전에 의해 방출된 단섬유를 이송시키는 컨베이어 벨트와;
   상기 컨베이어 벨트의 하부에 형성되며, 상기 컨베이어 벨트에 안착되어 이송되는 단섬유를 적정한 흡입력으로 당겨서 컨베이어 벨트에 고착 유지되도록 에어를 흡입하는 흡착부와;
   상기 흡착부에서 공급된 단섬유를 승하강 작동되는 가압롤러에 의해 단섬유를 가압하여 일정 두께로 조정시키는 가압부와;
   상기 실린더를 회전시키는 동력을 발휘하는 구동부;를
   포함하는 것이며,
   상기 공급부는
   회전 구동되는 하부컨베이어와
   상기 하부컨베이어의 상부에 설치된 풋싱롤러를 포함하는 것이고,
   상기 풋싱롤러와 상기 실린더 사이에 공급부에서 공급된 단섬유를 개섬하는 정렬장치가 형성되고,
   상기 정렬장치는 상, 하에 배열되며 외접되는 제1,2롤러와 상기 제1,2롤러가 수용되는 함체와 상기 제1롤러를 일정한 탄성력으로 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치.
   
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4. 제1항에 있어서,
   상기 흡착부는
   상기 컨베이어 벨트의 하부를 향해 형성된 흡입공을 갖는 케이싱과 상기 케이싱의 내부에 형성되어 흡입력을 발휘하는 흡입휀으로 이루어지고,
   상기 케이싱의 흡입공에 연결되며 상기 컨베이어 벨트의 하부 일측까지 경사지게 설치되는 받침판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 가압부는
   회전력을 발생시키는 모터와;
   상기 모터의 구동력에 의해 회전되는 스프로켓이 축설된 회전축과;
   상기 회전축의 양 끝단에 설치되어 회전력을 전달하는 기어수단과;
   양 끝단에 설치된 상기 기어수단에 축설된 스크류부재와;
   상기 스크류부재의 회전방향에 따라 승하강하는 작동부재와;
   상기 작동부재 사이에 설치되어 작동부재의 이동방향에 따라
   승하강하는 가압롤러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 컨베이어 벨트의 외면에 접촉되는 브러시롤러를 포함하고,
   상기 브러시롤러는 프레임의 하부 일측에 장착되는 장착대에 회전가능하게 결합되는 것으로,
   상기 컨베이어 벨트에 잔재된 단섬유를 제거하는 것을 특징으로 하는 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 브러시롤러에 컨베이어 벨트를 밀착시키도록 일측에 형성된 밀착장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 밀착장치는 상기 컨베이어 벨트의 외측에 수평으로 형성되며 전후진 되는 실린더로드를 갖는 자동텐션장치와 컨베이어 벨트를 지지하는 다수의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 버티칼 조직을 갖는 섬유 적층물 제조장치.

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