KR101872350B1 - 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄소섬유 플랫얀 직기의 메인프레임에 고정 설치되는 바디(110)와; 상기 바디(110)의 후면에 설치되고, 회전부재(130)를 정역회전시키는 구동모터(122)를 가지는 구동유니트(120)와; 상기 구동유니트(120)의 구동모터(122)에 접속되는 회전부재(130)와; 상기 바디(110)의 전방에서 중앙부가 회전부재(130)의 하단부에 힌지 접속되는 링크부재(140)와; 상기 바디(110)의 전방에 좌우방향으로 이동가능하게 설치되고, 상단부가 링크부재(140)에 힌지 접속되는 위입샤프트(150);를 포함하는 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 적은 수의 부품으로 간편하게 제작할 수 있게 되고, 보다 안정적인 동작으로 고장의 우려 없게 되므로 탄소섬유 플랫얀 직기 및 그를 통해 제작되는 탄소섬유 플랫얀 직물의 상품성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

Description

탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치{Weet Insertion Apparatus For Carbon Fiber Flat Yarn Loom Weaving Machine}

본 발명은 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 공급측의 탄소섬유 플랫얀 위사를 제직공간쪽으로 잡아당길 수 있는 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치에 관한 것이다.

탄소섬유는 유리섬유나 다른 유기 고분자 섬유와는 달리 실온에서 부식이나 파열 등에 대한 영향이 우수한 것으로 알려져 있다.

또한, 탄소섬유 복합재료는 강도, 강연도, 초결량, 내피로성 등의 특징을 절대적으로 요구하는 분야에 적용하는 것이 아주 이상적인 것으로 알려져 있으며, 우주항공 분야 및 일반 기술과 관련된 고기술(High Technology) 분야와 운송 분야 전반에서 주로 사용되고 있다.

현재까지 탄소섬유 직물은 기존 일반 섬유용 제직기를 이용하여 제직물을 생산하고 있는데, 이로 인해 탄소섬유에 많은 손상이 발생하고, 탄소섬유 다발이 뭉쳐져서 경사와 위사가 교차되는 부분에 큰 휨(crimp)으로 탄소섬유 고유의 물성이 저하되고 있는 실정이다.

또한, 탄소섬유 다발이 굵은 경우 탄소섬유 제직물(fabric)의 위사 경사 사이의 틈이 상대적으로 크고 균일하지 않아 품질상의 문제를 야기하고 있다.

한편, 탄소섬유 플랫얀(carbon fiber flat yarn)은 기존 다발형태로 구성된 탄소섬유를 몇번의 공정을 통하여 얇게 펼친 것으로, 이를 이용하여 제직한 플랫얀 제직물은 경화된 CFRP 제품 개발의 필요성에 따라 최근에 각광받고 있는 신소재로써 다른 섬유 원단보다 상대적으로 낮은 권측특성을 가지고 있다.

플랫얀 제직물을 이용하여 복합재를 개발할 경우 재료의 물성치를 유연하게 조정할 수 있으며, 특정 요구조건에 맞추어 재단이 가능하므로 초경량 복합재 부품 및 제품 개발이 가능하게 된다.

이러한 플랫얀 제직물을 생산하기 위해서는 탄소섬유를 얇게 펼치기 위한 스프레딩(Spreading) 기계와 전용 제직기의 개발이 필요하다.

그러나 현재 탄소섬유 가공기술의 수준은 탄소섬유 원사 자체를 가공없이 그 형상 그대로 제직하고 일방향으로 처리하여 탄소섬유 직물 및 UD 프리프레그 등의 원자재를 생산하고 있다.

본 발명은 특히 탄소섬유 플랫얀 직기에서 탄소섬유 플랫얀 위사를 공급측에서 제직공간쪽으로 잡아당기기 위한 위사 위입장치에 관계한다.

하기의 특허문헌 1에는 래피어 직기에 있어서의 위사 삽입장치가 개시되어 있고, 하기의 특허문헌 2에는 래피어 직기의 씨실 삽입장치가 개시되어 있다.

그러나 특허문헌 1 및 특허문헌 2를 포함한 종래의 위사 위입장치는 주로 위사를 잡는 파지헤드가 레일을 따라 이동하는 방식으로 위사를 잡아주는 파지력이 좋지 못하기 때문에 얇게 펼친 상태의 탄소섬유 플랫얀 위사를 위입하는데에 적합하지 않은 문제점이 있다.

대한민국공개특허공보 10-2001-0058286호 대한민국공개특허공보 10-1999-0030071호

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탄소섬유 플랫얀 위사를 공급측에서 제직공간쪽으로 원할하게 잡아당길 수 있도록 하는 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 적은 수의 부품으로 제작을 용이하게 할 수 있도록 함으로써, 오동작이나 고장의 우려없이 안정적으로 탄소섬유 플랫얀 위사를 잡아당길 수 있도록 하는 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명에 의한 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치는, 탄소섬유 플랫얀 직기의 메인프레임에 고정 설치되는 바디와, 상기 바디의 후면에 설치되고, 회전부재를 정역회전시키는 구동모터를 가지는 구동유니트와, 상기 구동유니트의 구동모터에 접속되는 회전부재와, 상기 바디의 전방에서 중앙부가 회전부재의 하단부에 힌지 접속되는 링크부재와, 상기 바디의 전방에 좌우방향으로 이동가능하게 설치되고, 상단부가 링크부재에 힌지 접속되는 위입샤프트를 포함한다.

상기 바디는, 하단이 개구된 수평방향의 구동유니트 고정프레임과, 상기 구동유니트 고정프레임의 하부 중앙에 마련되는 수직방향의 링크부재 지지브라켓트과, 상기 구동유니트 고정프레임의 일측과 상기 링크부재 지지브라켓트의 일측을 연결하는 연결프레임을 포함하며, 상기 구동유니트 고정프레임의 전면 일측에 위입샤프트 삽입구멍를 가지는 위입샤프트 지지편이 마련된다.

상기 구동유니트는, 상기 바디에 장착되는 장착판과, 상기 장착판의 후면에 마련되는 구동모터와, 상기 구동모터와 접속되는 감속기어를 포함한다.

상기 회전부재는 상기 바디의 내부 중앙에 삽입 설치되는 상단부가 접속축을 통해 구동유니트의 구동모터에 접속되고, 하단부가 링크부재에 힌지 접속된다.

상기 링크부재는 상단부가 상기 위입샤프트에 힌지 접속되고, 중앙부가 회전부재에 힌지 접속되고, 상기 위입샤프트는 일측단이 상기 링크부재의 상단부와 힌지 접속되고, 타측단에 탄소섬유 플랫얀 위사를 파지하는 파지헤드가 설치됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은, 공급측에서 공급되는 탄소섬유 플랫얀 위사를 파지하여 제직공간쪽으로 안정적으로 잡아당길 수 있게 된다.

본 발명에 따른 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치에 의하면, 적은 수의 부품으로 간편하게 제작할 수 있게 되고, 보다 안정적인 동작으로 고장의 우려 없게 되므로 탄소섬유 플랫얀 직기 및 그를 통해 제작되는 탄소섬유 플랫얀 직물의 상품성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치의 사시도,
도 2는 본 바람직한 실시 예에 따른 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치의 분해사시도,
도 3은 본 바람직한 실시 예에 따른 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치의 측면도.
도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 위입샤프트가 회전부재에 의해 동작되기 전의 상태를 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 위입샤프트가 회전부재에 의해 동작되어 구동유니트 고정프레임의 중간 위치까지 이동된 상태를 나타내는 정면도.
도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 위입샤프트가 공급측인 우측방향으로 이동된 상태를 나타내는 정면도.

이하 본 발명에 의한 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 바람직한 실시 예에 따른 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 바람직한 실시 예에 따른 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치의 측면도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치(100)는 바디(110), 구동유니트(120), 회전부재(130), 링크부재(140), 위입샤프트(150) 등으로 이루어진다.

상기 바디(110)는 구동유니트(120), 회전부재(130), 링크부재(140), 위입샤프트(150)를 지지하기 위한 것으로, 탄소섬유 플랫얀 직기의 메인프레임(미도시)에 고정 설치된다.

상기 바디(110)는 수평방향의 구동유니트 고정프레임(111)의 하부 중앙에 수직방향의 링크부재 지지브라켓트(112)가 마련되고, 고정프레임(111)의 일측과 링크부재 지지브라켓트(112)의 일측이 연결프레임(113)을 통해 연결된 형태이다.

상기 구동유니트 고정프레임(111)는 하단이 개구된 장방형이다.

상기 구동유니트 고정프레임(111)의 전면 일측에는 위입샤프트 삽입구멍(114)을 가지는 위입샤프트 지지편(115)이 마련된다.

상기 링크부재 지지브라켓트(112)는 내부에 링크부재 승강가이드공간(116)이 마련된다.

상기 구동유니트(120)는 회전부재(130)를 정역방향으로 회전시키기 위한 것으로, 구동유니트 고정프레임(111)의 후면 중앙에 설치된다.

상기 구동유니트(120)는 구동유니트 고정프레임(111)에 장착되는 장착판(121)과, 상기 장착판(121)의 후면에 마련되는 구동모터(122)와, 상기 구동모터(122)와 접속되는 감속기어(123) 등으로 이루어진다.

상기 회전부재(130)는 구동유니트(120)의 회전력을 링크부재(140)에 전달한다.

상기 회전부재(130)는 구동유니트 고정프레임(111)의 내부 중앙에 삽입 설치되는 상단부가 접속축(131)을 통해 구동유니트(120)의 감속기어(123)에 고정되고, 하단부가 링크부재(140)에 힌지 접속된다.

상기 링크부재(140)는 위입샤프트(150)를 좌우방향으로 이송시키기 위한 것으로, 회전부재(130)의 전방에 설치된다.

상기 링크부재(140)는 상단부가 위입샤프트(150)에 힌지 접속되고, 중앙부가 회전부재(130)에 힌지 접속되고, 하단부가 링크부재 승강가이드공간(116)에 삽입된다.

상기 위입샤프트(150)는 탄소섬유 플랫얀 위사를 그의 공급측에서 제직공간쪽으로 이송시키는 것으로, 바디(110)의 구동유니트 고정프레임(111)의 전방에 좌우방향으로 이동가능하게 설치된다.

상기 위입샤프트(150)는 선단부와 후단부가 밀폐되고, 외주 선단부와 외주 후단부에 각각 공기출입구멍(151)이 마련된 중공상의 원형 봉 형태이다.

상기 위입샤프트(150)는 일측단이 링크부재(140)의 상단부와 힌지 접속되고, 위입샤프트 지지편(115)의 위입샤프트 삽입구멍(114)에 삽입되는 타측단에 탄소섬유 플랫얀 위사를 파지하는 파지헤드(미도시)가 설치된다.

도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 위입샤프트가 회전부재에 의해 동작되기 전의 상태를 나타내는 정면도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 위입샤프트가 회전부재에 의해 동작되어 구동유니트 고정프레임의 중간 위치까지 이동된 상태를 나타내는 정면도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명 실시예를 구성하는 위입샤프트가 공급측인 우측방향으로 이동된 상태를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치(100)는 구동유니트(120)의 구동모터(122)가 일방향으로 회전하게 되면 위입샤프트(150)가 탄소섬유 플랫얀 위사 공급측으로 이동하게 된다.

즉, 도 4와 같이 위입샤프트(150)가 구동유니트 고정프레임(111)의 전면에 위치된 상태에서 구동모터(122)가 일방향으로 회전하게 되면 회전부재(130)가 시계반대방향으로 회전하게 된다.

회전부재(130)가 시계반대방향으로 회전하는 동안에 회전부재(130)의 하단에 중앙부가 힌지 접속된 링크부재(140)는 탄소섬유 플랫얀 위사 공급측인 우측방향으로 이동되고, 링크부재(140)의 상단에 힌지접속된 위입샤프트(150)도 탄소섬유 플랫얀 위사 공급측인 우측방향으로 이동된다.

이때 하단부위가 링크부재 지지브라켓트(112) 내부의 링크부재 승강가이드공간(116)에 삽입된 링크부재(140)는 도 4와 같은 상단부가 좌측에 위치하고 하단부가 우측에 위치하는 경사상태에서 도 5와 같은 수직상태를 거쳐 도 6와 같은 상단부가 우측에 위치하고 하단부가 좌측에 위치하는 경사상태가 된다.

도 6과 같이 상기 위입샤프트(150)가 탄소섬유 플랫얀 위사 공급측인 우측방향으로 이동된 상태에서 공압수단을 통해 위입샤프트(150) 선단의 파지헤드가 작동되면, 파지헤드가 탄소섬유 플랫얀 위사를 파지하게 된다.

상기 위입샤프트(150) 선단의 파지헤드에 의해 탄소섬유 플랫얀 위사를 파지된 상태에서 구동유니트(120)의 구동모터(122)가 타방향으로 회전하게 되면 위입샤프트(150)가 다시 탄소섬유 플랫얀 위사 공급측에서 제직공간쪽으로 이동하게 된다.

즉, 도 6와 같이 상기 위입샤프트(150)가 구동유니트 고정프레임(111)에서 돌출되어 탄소섬유 플랫얀 위사 공급측인 우측방향으로 이동된 상태에서 구동모터(122)가 타방향으로 회전하게 되면 회전부재(130)가 시계방향으로 회전하게 된다.

상기 회전부재(130)가 시계향으로 회전하는 동안에 회전부재(130)의 하단에 중앙부가 힌지 접속된 링크부재(140)는 제직공간쪽인 좌측방향으로 이동되고, 링크부재(140)의 상단에 힌지접속된 위입샤프트(150)도 제직공간쪽인 좌측방향으로 이동된다.

이때 하단부위가 상기 링크부재 지지브라켓트(112) 내부의 링크부재 승강가이드공간(116)에 삽입된 링크부재(140)는 도 6과 같은 상단부가 우측에 위치하고 하단부가 좌측에 위치하는 경사상태에서 도 5와 같은 수직상태를 거쳐 도 4와 같은 상단부가 좌측에 위치하고 하단부가 우측에 위치하는 경사상태가 된다.

도 4와 같이 상기 위입샤프트(150)가 탄소섬유 플랫얀 위사 공급측인 좌측방향으로 이동되는 때에는 위입샤프트(150) 선단의 파지헤드에 파지된 탄소섬유 플랫얀 위사가 제직공간측인 좌측방향으로 당겨지게 된다.

이처럼 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치(100)는 구동유니트(120)의 구동모터(122)의 정역회전을 통해 위입샤프트(150)가 좌우방향으로 왕복이동하면 공급측의 탄소섬유 플랫얀 위사를 파지하여 제직공간쪽으로 잡아당기게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당 업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

100. 위사 위입장치 110. 바디
111. 구동유니트 고정프레임 112. 링크부재 지지브라켓트(112)
113. 연결프레임 114. 삽입구멍
115. 위입샤프트 지지편 120. 구동유니트
122. 구동모터 130. 회전부재
140. 링크부재 150. 위입샤프트

Claims (5)

1. 탄소섬유 플랫얀 직기의 메인프레임에 고정 설치되는 바디(110)와;
   상기 바디(110)의 후면에 설치되고, 회전부재(130)를 정역회전시키는 구동모터(122)를 가지는 구동유니트(120)와;
   상기 구동유니트(120)의 구동모터(122)에 접속되는 회전부재(130)와;
   상기 바디(110)의 전방에서 중앙부가 회전부재(130)의 하단부에 힌지 접속되는 링크부재(140)와;
   상기 바디(110)의 전방에 좌우방향으로 이동가능하게 설치되고, 상단부가 링크부재(140)에 힌지 접속되는 위입샤프트(150)를 포함하며;
   상기 바디(110)는,
   하단이 개구된 수평방향의 구동유니트 고정프레임(111)과;
   상기 구동유니트 고정프레임(111)의 하부 중앙에 마련되는 수직방향의 링크부재 지지브라켓트(112)과;
   상기 구동유니트 고정프레임(111)의 일측과 상기 링크부재 지지브라켓트(112)의 일측을 연결하는 연결프레임(113)을 포함하며;
   상기 구동유니트 고정프레임(111)의 전면 일측에 위입샤프트 삽입구멍(114)를 가지는 위입샤프트 지지편(115)이 마련됨을 특징으로 하는 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 구동유니트(120)는,
   상기 바디(110)에 장착되는 장착판(121)과;
   상기 장착판(121)의 후면에 마련되는 구동모터(122)와;
   상기 구동모터(122)와 접속되는 감속기어(123);를 포함하는 하는 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 회전부재(130)는 바디(110)의 내부 중앙에 삽입 설치되는 상단부가 접속축(131)을 통해 구동유니트(120)의 구동모터(122)에 접속되고, 하단부가 링크부재(140)에 힌지 접속되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 링크부재(140)는 상단부가 상기 위입샤프트(150)에 힌지 접속되고, 중앙부가 회전부재(130)에 힌지 접속되고,
   상기 위입샤프트(150)는 일측단이 링크부재(140)의 상단부와 힌지 접속되고, 타측단에 탄소섬유 플랫얀 위사를 파지하는 파지헤드가 설치됨;을 특징으로 하는 탄소섬유 플랫얀 직기의 위사 위입장치.
   

Images