KR101814055B1 - 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치 - Google Patents

장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101814055B1
KR101814055B1 KR1020150144908A KR20150144908A KR101814055B1 KR 101814055 B1 KR101814055 B1 KR 101814055B1 KR 1020150144908 A KR1020150144908 A KR 1020150144908A KR 20150144908 A KR20150144908 A KR 20150144908A KR 101814055 B1 KR101814055 B1 KR 101814055B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
impregnated
nozzle
fiber bundle
tube
impregnated tube
Prior art date
Application number
KR1020150144908A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170045453A (ko
Inventor
서종태
서하규
이승재
부웅재
Original Assignee
지에스칼텍스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지에스칼텍스 주식회사 filed Critical 지에스칼텍스 주식회사
Priority to KR1020150144908A priority Critical patent/KR101814055B1/ko
Publication of KR20170045453A publication Critical patent/KR20170045453A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101814055B1 publication Critical patent/KR101814055B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length
    • B29B15/14—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length of filaments or wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 함침조 내부에서 장섬유에 인가되는 장력을 조절할 수 있도록 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치에 관하여 개시한다.
본 발명은 섬유 다발이 통과하는 경로를 제공하는 함침 튜브; 상기 함침 튜브로 열가소성 수지를 공급하는 수지 공급부; 및 상기 함침 튜브에 구비되어 섬유 다발의 경로에 간섭하여 상기 섬유 다발에 인가되는 장력을 조절하는 장력 조절부;를 포함하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치를 제공한다.

Description

장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치{APPARATUS FOR PRODUCING LONG-FIBER-REINFORCED THERMOPLASTIC RESIN PELLET}
본 발명은 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 함침조 내부에서 장섬유에 인가되는 장력을 조절할 수 있도록 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치에 관한 것이다.
장섬유 강화 열가소성 수지 펠릿(이하, 단순히 장섬유 강화 수지 펠릿 이라고도 함)을 제조하는 방법이나 장치가 종래에 계속적으로 연구되어 오고 있다. 이러한 장섬유 강화 열가소성 수지는 강화 플라스틱 사출 성형용의 원료로서 널리 사용되고 있다.
일반적으로 장섬유 강화 수지 펠릿의 제조에는 다수개의 강화용 섬유(필라멘트)를 접속하여 이루어지는 강화용 섬유 다발(스트랜드)이 권취된 권취제(로빙)가 이용된다. 구체적으로 회전 권취제로부터 인출된 강화용 섬유 다발을 연속적으로 함침 다이로 도입한다. 이렇게 도입된 강화용 섬유 다발에 용융한 열가소성 수지를 함침시킨다. 열가소성 수지가 함침된 섬유 다발은 인수되고, 소정 각도로 꼬임이 부여된다. 그리고 소정 길이로 절단함으로써, 장섬유 강화 수지 펠릿이 제조된다.
도 1은 종래의 일반적인 함침 다이를 도시한 도면이다. 이를 참고하면, 함침 다이(10)는 복수개의 함침 유닛(11)을 포함할 수 있다. 이때 함침 유닛(11)의 하류쪽에는 노즐 유닛(12)이 구비되고 함침 유닛(11)의 내부에는 롤러(13)가 배치된다. 이때 일반적으로 이러한 롤러(13)는 수직하게 위 아래로 배치된다.
이러한 종래의 함침 다이는 함침 유닛(11)의 분리가 용이하지 않아 섬유(14)의 단사가 일어나도, 빠른 해결이 불가능하다. 일반적으로 일정 수 이상의 단사가 발생하면 함침 다이(10)에서 함침 유닛(11)을 제거하고 전체적으로 섬유(14)를 다시 연결한다. 따라서, 작업이 비효율적이고 작업시간이 길어진다. 게다가, 롤러(13)가 고정되게 구비된 것이 아니라 수작업을 통해 섬유(14)가 롤러(13)의 사이사이를 지나도록 롤러(13)를 맞춰 끼워야 하므로, 작업시에 롤러의 분실 위험이 크다. 또한, 섬유(14)에 인가되는 장력을 조절하기 위해서는 롤러의 위치를 조절해야 하므로 운전 중에는 섬유(14)에 인가되는 장력을 조절할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명의 목적은 함침 과정에서 섬유 다발에 인가되는 장력을 조절함으로써 수지의 함침량을 조절할 수 있는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 섬유 다발에 인가되는 장력의 조절이 간편하게 이루어질 수 있고, 운전중에 실시간으로 이루어질 수 있도록 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치를 제공함에 잇다.
본 발명은 섬유 다발이 통과하는 경로를 제공하는 함침 튜브; 상기 함침 튜브로 열가소성 수지를 공급하는 수지 공급부; 및 상기 함침 튜브에 구비되어 섬유 다발의 경로에 간섭하여 상기 섬유 다발에 인가되는 장력을 조절하는 장력 조절부;를 포함하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치를 제공한다.
상기 함침 튜브로 단일의 섬유 다발이 공급되거나, 복수개의 섬유 다발이 공급될 수 있다.
상기 함침 튜브는 복수개 구비되며, 상기 수지 공급부에서 각 함침 튜브로 공급되는 열가소성 수지의 유량을 조절 하는 유량 조절 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 함침 튜브의 출측에 구비되어 열가소성 수지와 함침된 섬유 다발이 배출되는 노즐은 탈부착이 가능하도록 형성되어, 상기 노즐의 직경을 조절 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 함침 튜브의 출측에 노즐 결합공을 구비하고, 상기 노즐 결합공에 노즐이 탈부착 가능하게 결합되도록 할 수 있다.
이 때, 상기 노즐은, 상기 노즐 결합공에 체결되는 노즐 몸체와, 상기 노즐 몸체에 탈부착 가능하게 결합되며 노즐홀을 구비하는 노즐 플레이트와, 상기 노즐 플레이트를 상기 노즐 몸체에 체결하는 중공너트를 포함할 수 있다.
한편, 상기 장력 조절부는 상기 섬유 다발이 통과하는 관통공을 구비하며, 상기 함침 튜브에 회전가능하게 결합되도록 구성될 수 있고, 상기 관통공은 복수개가 구비될 수 있다.
이 때, 상기 관통공의 입구부와 출구부는 라운드로 형성된 것이 바람직하다.
아울러, 상기 장력 조절부는 상기 함침 튜브의 외부로 노출되는 노출부를 구비하며, 상기 노출부에는 상기 관통공의 형성 방향이 마킹되어 있는 것이 바람직하다.
다른 형태로, 상기 장력 조절부는 중심에서 편심된 위치에 형성된 간섭돌기를 구비하며, 상기 함침 튜브에 회전가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 물론, 상기 간섭돌기는 복수개 구비될 수도 있다. 아울러, 상기 장력 조절부에 노출부를 구비하고, 상기 노출부에 간섭돌기의 형성 위치를 마킹할 수 있다.
그리고, 상기 복수개의 함침튜브는 복층의 형태로 수평방향으로 배열하면 설치 공간을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치는 강화용 섬유 다발이 밀폐형의 함침 튜브를 통과하며 함침이 이루어지도록 하되, 상기 함침 튜브 내부에서 섬유 다발에 인가되는 장력이 운전중에도 조절될 수 있도록 함으로써, 수지의 함침량을 실시간으로 조절할 수 있는 효과를 가져온다.
또한 본 발명에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치는 각각의 함침 튜브로 공급되는 수지의 유량을 조절할 수 있도록 함으로써 운전 조절 및 품질 확보가 유리한 효과를 가져온다.
또한, 본 발명에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치는 밀폐형의 함침 튜브에서 함침이 이루어지도록 함으로써 수지의 균일한 공급이 가능하고, 수지의 열손실을 감소시킬 수 있는 효과를 가져온다.
아울러, 본 발명에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치는 노즐의 교체가 용이한 효과를 가져온다.
도 1은 종래의 함침 다이를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치를 나타낸 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 장력 조절부의 구조를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 장력 조절부의 구조를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 장력 조절부의 구조를 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 장력 조절부의 구조를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치의 노즐 구조를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치의 노즐 직경에 따른 차이점을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 장력 조절부가 적용된 함침 튜브의 내부를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 장력 조절부가 적용된 함침 튜브의 내부를 나타낸 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 장력 조절부가 적용된 함침 튜브의 내부를 나타낸 단면도이다.
본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치에 관하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치를 나타낸 구성도이다.
본 발명에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치(100)는 함침 튜브(120)와, 수지 공급부(140)와, 장력 조절부(160)를 포함한다.
함침 튜브(120)는 섬유 다발(strand)(20)이 통과하는 경로를 제공하는 것으로, 관 형상으로 형성된다. 함침 튜브(120)의 내부로는 수지 공급부(140)에서 공급되는 열가소성 수지가 채워지며, 섬유 다발(20)이 열가소성 수지가 채워진 함침 튜브(120)의 내부를 통과하며 섬유 다발(20)에 열가소성 수지가 함침된다.
섬유 다발(20)은 섬유 공급부(200)로부터 함침 튜브(120)로 공급된다.
함침 튜브(120)는 관재로 형성될 수도 있으며, 블록에 복수개의 관통공을 천공하는 방식으로 형성될 수도 있다.
함침 튜브(120)는 수평 방향으로 형성되어 내부에 열가소성 수지가 균일하게 채워질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도면에서 좌측은 함침 튜브(120)의 입측으로 섬유 다발(20)이 유입되는 부분이며, 도면의 우측은 함침 튜브(120)의 출측으로 열가소성 수지가 함침된 섬유 다발이 배출되는 부분이다.
함침 튜브(120)는 복수개가 구비되고, 단층 형태로 배열되거나 복층 형태로 배열될 수 있다. 복층 형태로 배열되는 경우 공간의 효율성을 향상시키기 위하여 도시한 바와 같이 서로 엇갈리게 배열할 수 있다.
이러한 구조의 함침 튜브(120)는 개방식 형태의 함침조에 비하여 외부로의 열손실을 감소시킬 수 있어서, 함침 튜브(120) 내부에 수용되는 열가소성 수지의 온도가 균일하게 유지될 수 있는 효과를 가져온다.
도면에서는 함침 튜브(120)가 원형의 단면을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 함침 튜브(120)의 단면 형상은 다각형, 타원형 또는 슬릿형 등으로 형성될 수 있다. 특히 함침 튜브를 슬릿형으로 형성하고, 내부에 복수개의 섬유 다발이 공급되도록 함으로써, 테이프 형태 또는 평판 형태의 장섬유 강화 열가소성 수지 제품을 제조할 수 있다.
수지 공급부(140)는 용융된 열가소성 수지를 합침 튜브(120)로 공급하는 역할을 수행한다. 수지 공급부(140)는 용융된 열가소성 수지를 토출하는 압출기를 포함할 수 있다.
수지 공급부(140)는 함침 튜브(120)의 일측에서 수지를 투입하되, 수지의 편중을 억제하고 함침 튜브(120) 내부에 고르게 주입될 수 있도록 하기 위하여, 복수의 경로를 통하여 하나의 함침 튜브(120)로 수지를 공급할 수도 있다.
또한, 도시한 바와 같이, 하나의 수지 공급부(140)에 복수개의 함침 튜브(120)가 연결될 수 있으며, 이 때, 각각의 함침 튜브(120)로 공급되는 수지의 유량을 조절할 수 있는 유량 조절 밸브(미도시)를 구비할 수 있다.
유량 조절 밸브를 이용하여, 각각의 함침 튜브(120)로 공급되는 수지의 유량을 조절할 수 있으며, 특정 함침 튜브에서 단선이 발생하는 경우 단선이 발생한 함침 튜브로 공급되는 수지를 차단할 수도 있다.
장력 조절부(160)는 함침 튜브(120)에 구비되는 것으로, 함침 튜브(120)를 통과하는 섬유 다발에 장력을 인가하여, 섬유 다발에 수지의 함침이 용이하게 이루어지도록 하는 역할을 수행한다.
장력 조절부(160)는 섬유 다발의 경로에 간섭하여 간섭되는 부분에서 섬유 다발이 장력에 의하여 펼쳐지도록 함으로써, 섬유 다발의 사이 사이로 수지가 투입될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
종래에 롤러를 이용한 장력 부여 구조는 롤러의 위치를 변경해야 장력을 조절할 수 있었으며, 이를 위해서는 운전의 정지와 장비의 분해가 필수적이어서 운전중에 장력을 조절할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.
반면에, 본원발명에 따른 장력 조절부는 운전 중에도 섬유 다발에 인가되는 장력을 조절할 수 있는 구조를 제공한다.
또한, 섬유 다발에 인가되는 장력을 다양하게 조절할 수 있음으로써 수지의 함침량을 다양하게 변경할 수 있는 효과도 가져온다.
본 발명에 따른 장력 조절부(160)는 함침 튜브(120)의 내부로 삽입되는 형태로 구성되며, 함침 튜브(120)에 대하여 회전가능하게 결합된다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 장력 조절부의 구조를 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이, 장력 조절부(160a)는 함침 튜브의 외부로 노출되는 노출부(166a)와, 상기 노출부(166a)에서 함침 튜브의 내부로 연장 형성되는 몸체부(162a)와, 상기 몸체부(162a)를 관통하여 형성되는 관통공(164a)을 포함한다.
또한, 상기 노출부(166a)에는 관통공(164a)의 형성 방향을 표시하는 마킹부(168a)가 형성될 수 있다. 상기 마킹부(168a)는 인쇄, 각인 등의 방법으로 형성될 수 있다. 마킹부(168a)를 통해서 관통공(164a)의 방향을 확인할 수 있도록 함으로써 장력 조절시 장력을 증가시키는 방향과 장력을 감소시키는 방향을 쉽게 확인할 수 있고, 현재 어느 정도의 장력이 인가되고 있는 지를 확인할 수도 있다.
도면에서는 노출부(166a)를 단순한 원판 형상으로 도시하였으나, 노출부(166a)는 스패너 등의 공구에 의하여 쉽게 회전시킬 수 있도록 다각판 형상으로 형성될 수 있으며, 드라이버 등으로 회전시킬 수 있도록 십자홈, 육각홈, 일자홈 등을 구비할 수도 있다. 특히 일자홈을 구비하는 경우 일자홈의 방향을 관통공(164a)의 방향과 일치시킴으로써 일자홈이 마킹부(168a)의 역할을 수행하도록 할 수도 있다.
몸체부(162a)는 나사부를 구비하여, 함침 튜브에 나사 결합될 수 있으며, 나사 결합되지 않더라도 끼워진 상태로 회전이 가능한 다른 형태의 결합구조를 가질 수도 있다.
섬유 다발은 관통공(164a)의 내부를 통과하여 공급된다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 장력 조절부의 구조를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 장력 조절부는 관통공(164a)을 복수개 구비하는 것을 특징으로 한다.
함침 튜브의 내부로는 단일의 섬유 다발이 공급될 수도 있으나, 경우에 따라서 2개 또는 복수개의 섬유 다발이 하나의 함침 튜브로 공급되도록 할 수도 있다.
이 경우, 각 섬유 다발이 통과하는 관통공(164a)을 따로 형성하여, 섬유 다발이 공급 과정에서 꼬이거나 엉키는 문제를 방지하고, 각각의 섬유 다발이 안정적으로 함침될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 장력 조절부의 구조를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제3실시예에 따른 장력 조절부(160b)는 함침 튜브의 외부로 노출되는 노출부(166b)와, 상기 노출부(166b)에서 함침 튜브의 내부로 연장 형성되는 몸체부(162b)와, 상기 몸체부(162b)의 중심에서 편심된 위치에 형성되는 간섭돌기(164b)를 포함한다. 이 때, 상기 노출부(166b)에는 간섭돌기(164b)의 형성 위치를 표시하는 마킹부(168b)가 형성될 수 있다.
앞선 실시예들이 관통공의 내부로 섬유 다발이 통과하도록 하는 구성을 가지고 있었던 것과 달리, 본 실시예는 막대 형상의 돌기가 섬유 다발의 경로에 간섭하여 장력이 인가되도록 하는 구조를 가진다는 점에서만 차이를 가질 뿐, 나머지 구성은 동일하므로 중복 설명은 생략한다.
상기 간섭돌기(164b)는 섬유 다발과의 마찰을 감소시키기 위하여 원형 또는 타원형의 단면을 가지는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 장력 조절부의 구조를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 제4실시예에 따른 장력 조절부(160c)는 함침 튜브의 외부로 노출되는 노출부(166c)와, 상기 노출부(166c)에서 함침 튜브의 내부로 연장 형성되는 몸체부(162c)는 제3실시예와 동일하며, 상기 몸체부(162c)의 중심에서 편심된 위치에 형성되는 한 쌍의 간섭돌기(164c)를 구비하는 점에서 차이를 가진다.
제4실시예에 따른 장력 조절부(160c)가 적용되는 경우 섬유 다발은 한 쌍의 간섭 돌기(164c)의 사이로 통과하도록 하는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치의 노즐 구조를 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치의 노즐 직경에 따른 차이점을 나타낸 도면이다.
함침 튜브(120)의 출측에는 노즐 결합공(126)이 형성되고, 상기 노즐 결합공(126)에는 수지(50)가 함침된 섬유 다발(20)이 토출되는 노즐(180)이 구비된다. 상기 노즐(180)은 상기 노즐 결합공(126)에 탈부착 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.
도 7에 도시한 바와 같이, 함침 튜브(120)의 출측에 노즐 결합공(126)을 형성하고, 노즐 결합공에 노즐(180)이 체결되는 구조이다. 노즐(180)은 노즐 몸체(182)와, 상기 노즐 몸체(182)에 탈부착 가능하게 형성되는 노즐 플레이트(184)와, 상기 노즐 플레이트(184)를 상기 노즐 몸체(182)에 체결하는 중공 너트(186)를 포함한다.
노즐홀(184a)을 구비하는 노즐 플레이트(184)를 노즐 몸체에 고정하되, 중공너트(186)를 이용하여 고정함으로써, 노즐 플레이트(184)의 탈부착과 교체가 용이하도록 한 것이 바람직하다.
노즐홀(184a)의 사이즈 변경은 노즐(180) 자체를 교체하여 이루어질 수도 있으며, 노즐(180)에 결합된 노즐 플레이트(184)만을 교체하여 이루어질 수도 있다.
한편, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이 노즐홀(184a)을 직경이 작은 경우 섬유 다발(20) 외부에 묻어 나오는 수지의 양이 적으나, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이 노즐홀(184a)의 직경이 큰 경우에는 섬유 다발(20)의 외부에 묻어 나오는 수지의 양이 많아지게 된다. 다시말해, 노즐홀(184a)의 직경을 조절하는 것으로 묻어 나오는 수지의 양을 조절할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 장력 조절부가 적용된 함침 튜브의 내부를 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이, 제1실시예에 따른 장력 조절부(160a)는 관통공이 섬유 다발의 공급 경로와 정렬될 수 있도록 배치된다.
관통공들이 섬유 다발의 공급 경로와 일직선상으로 정렬되도록 배치한 후, 섬유 다발이 관통공을 통과하도록 하고, 각각의 장력 조절부를 적절히 회전시켜 섬유 다발(20)이 관통공을 통과하며 지그 재그로 꺾여지면서, 꺾여 지는 부분들에서 섬유 다발이 펼쳐지며 수지의 함침이 적절하게 이루어질 수 있도록 하는 것이다. 장력 조절부의 각도 변경(회전)은 함침 튜브의 외부로 노출된 노출부를 회전시키는 것으로 수행될 수 있으므로, 운전중에도 장력 조절부를 조절하여 섬유 다발에 인가되는 장력을 조절할 수 있다.
섬유 다발은 관통공의 입구부 또는 출구부에서 꺾여지게 되므로, 관통공의 입구부와 출구부는 마찰에 의하여 섬유 다발이 손상되는 것을 방지하기 위하여 곡률을 가지는 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 이 때 곡률반경(R)은 0.1mm 이상으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한 곡률반경(R)은 관통공의 반경의 이하로 형성하는 것이 바람직하다.
곡면의 곡률반경(R)이 0.1mm 미만인 경우에는 선단이 날카로워 섬유 다발의 단사가 발생할 수 있으며, 곡면의 국률반경(R)이 관통공의 반경보다 크게 형성되면, 곡면과 관통공이 만나는 부분이 날카로워져 이 부분에서 스트랜드의 단사가 발생할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 장력 조절부가 적용된 함침 튜브의 내부를 나타낸 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 장력 조절부가 적용된 함침 튜브의 내부를 나타낸 단면도이다.
도시한 바와 같이, 제3실시예 및 제4실시예에 따른 장력 조절부(160b, 160c)는 간섭 돌기에 의하여 섬유 다발이 꺾여지도록 함으로써, 섬유 다발에 인가되는 장력을 조절할 수 있는 구조를 제공한다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치는 밀폐형의 함침 튜브 내부로 섬유 다발이 통과하도록 하되, 함침 튜브에 삽입된 장력 조절부가 섬유 다발의 경로에 간섭되는 정도를 조절함으로써 섬유 다발에 인가되는 장력을 조절할 수 있고, 그로부터 수지의 함침량을 조절할 수 있는 효과를 가져온다. 또한 섬유에 인가되는 장력의 조절이 장력 조절부를 회전시키는 것으로 이루어짐으로써 운전중에 실시간으로 조절할 수 있는 효과도 있다.
전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
20 : 섬유 다발
100 : 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치
120 : 함침 튜브
126 : 노즐 결합공
140 : 수지 공급부
160, 160a, 160b, 160c : 장력 조절부
162a, 162b, 162c : 몸체부
164a : 관통공
164b, 164c : 간섭 돌기
166a, 166b, 166c : 노출부
168a, 168b, 168c 마킹부
180 : 노즐
182 : 노즐 몸체
184 : 노즐 플레이트
184a : 노즐홀
186 : 중공 너트
200 : 섬유 공급부

Claims (14)

  1. 섬유 다발이 통과하는 경로를 제공하는 함침 튜브;
    상기 함침 튜브로 열가소성 수지를 공급하는 수지 공급부; 및
    상기 함침 튜브에 구비되어 섬유 다발의 경로에 간섭하여 상기 섬유 다발에 인가되는 장력을 조절하는 장력 조절부;를 포함하며,
    상기 장력 조절부는
    상기 섬유 다발이 통과하는 관통공을 구비하며, 상기 함침 튜브에 회전가능하게 결합되는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 장력 조절부는 상기 관통공을 복수개 구비하는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 관통공의 입구부와 출구부는 라운드로 형성된 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 장력 조절부는 상기 함침 튜브의 외부로 노출되는 노출부를 구비하며, 상기 노출부에는 상기 관통공의 형성 방향이 마킹되어 있는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  5. 섬유 다발이 통과하는 경로를 제공하는 함침 튜브;
    상기 함침 튜브로 열가소성 수지를 공급하는 수지 공급부; 및
    상기 함침 튜브에 구비되어 섬유 다발의 경로에 간섭하여 상기 섬유 다발에 인가되는 장력을 조절하는 장력 조절부;를 포함하며,
    상기 장력 조절부는
    중심에서 편심된 위치에 형성된 간섭돌기를 구비하며, 상기 함침 튜브에 회전가능하게 결합되는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 장력 조절부는
    상기 간섭돌기를 복수개 구비하는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  7. 제 5 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 장력 조절부는 상기 함침 튜브의 외부로 노출되는 노출부를 구비하며, 상기 노출부에는 상기 간섭돌기의 형성 위치가 마킹되어 있는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 함침 튜브로 단일의 섬유 다발이 공급되는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  9. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 함침 튜브가 복수개 구비되며,
    상기 수지 공급부에서 각 함침 튜브로 공급되는 열가소성 수지의 유량을 조절하는 유량 조절 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  10. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 함침 튜브의 출측에 구비되어 열가소성 수지와 함침된 섬유 다발이 배출되는 노즐은 탈부착이 가능하도록 형성되어,
    상기 노즐의 직경을 조절이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 함침 튜브의 출측에 노즐 결합공을 구비하고,
    상기 노즐 결합공에 노즐이 탈부착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 노즐은
    상기 노즐 결합공에 체결되는 노즐 몸체와
    상기 노즐 몸체에 탈부착 가능하게 결합되며 노즐홀을 구비하는 노즐 플레이트와,
    상기 노즐 플레이트를 상기 노즐 몸체에 체결하는 중공너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
  13. 삭제
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수개의 함침튜브는 복층의 형태로 수평방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치.
KR1020150144908A 2015-10-16 2015-10-16 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치 KR101814055B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150144908A KR101814055B1 (ko) 2015-10-16 2015-10-16 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150144908A KR101814055B1 (ko) 2015-10-16 2015-10-16 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170045453A KR20170045453A (ko) 2017-04-27
KR101814055B1 true KR101814055B1 (ko) 2018-01-03

Family

ID=58702680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150144908A KR101814055B1 (ko) 2015-10-16 2015-10-16 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101814055B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5268050A (en) 1991-06-05 1993-12-07 Ferro Corporation Process for using an extruder die assembly for the production of fiber reinforced thermoplastic pellets, tapes and similar products
JP2014517880A (ja) * 2011-04-29 2014-07-24 ティコナ・エルエルシー 張力調整装置を備えた含浸セクション及び繊維ロービングを含浸するための方法
KR101472618B1 (ko) 2007-10-02 2014-12-15 오씨브이 인텔렉츄얼 캐피탈 엘엘씨 장섬유 강화 열가소성 수지 성형 재료를 제조하기 위한 함침 다이

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5268050A (en) 1991-06-05 1993-12-07 Ferro Corporation Process for using an extruder die assembly for the production of fiber reinforced thermoplastic pellets, tapes and similar products
KR101472618B1 (ko) 2007-10-02 2014-12-15 오씨브이 인텔렉츄얼 캐피탈 엘엘씨 장섬유 강화 열가소성 수지 성형 재료를 제조하기 위한 함침 다이
JP2014517880A (ja) * 2011-04-29 2014-07-24 ティコナ・エルエルシー 張力調整装置を備えた含浸セクション及び繊維ロービングを含浸するための方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170045453A (ko) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19523490C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Imprägnierung von Fasersträngen mit Kunststoffmaterial
CN106414011B (zh) 纤维增强热塑性树脂带的制造装置以及制造方法
US10099436B2 (en) Process and apparatus for producing fiber-reinforced thermoplastic resin tape
US20130113133A1 (en) Impregnation Assembly and Method for Manufacturing a Composite Structure Reinforced with Long Fibers
CN103282565B (zh) 纤维增强股线和纤维增强股线的制造方法
US8316906B2 (en) Impregnation of a filament roving
JPH07251437A (ja) 長繊維強化熱可塑性複合材料の製造方法およびその製造装置
WO2005054569A2 (de) Flexibles zugorgan
KR101886233B1 (ko) 연속섬유를 이용한 수지시트 제조장치
EA032209B1 (ru) Способ получения арматурного стержня
EP2684672A2 (en) Extrusion line for producing a flat fibre made from synthetic raw material
US20150202646A1 (en) Tool and method for sheathing an elongate product available by the meter
NO309311B1 (no) Innretning for belegning av et trådformet materiale med et smeltet materiale
EP3017136A2 (en) Composite tapes and rods having embedded sensing elements
JP7312380B2 (ja) 熱可塑性樹脂含浸シート状強化繊維束の製造方法
KR101814055B1 (ko) 장섬유 강화 열가소성 수지 제조장치
CN111405971B (zh) 用于浸渍单个纤维、单个线或单个粗纱的装置和方法
KR101901959B1 (ko) 연속섬유에 수지를 함침하기 위한 함침유니트
JP6969343B2 (ja) フィラメントワインディング装置
WO2002020898A2 (en) Die for making composite cable
JP2001129827A (ja) 長繊維ペレットおよびその製造方法ならびにその製造装置
JP6791686B2 (ja) らせん状高強度繊維複合線材の製造方法および装置，ならびに高強度繊維複合ケーブルの製造方法
DE102008055156B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten strangförmiger Materialien
JP2002538018A (ja) クロスヘッドダイ
JP2006015565A (ja) 長繊維強化樹脂成形材料の製造方法およびその製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant