KR101925861B1 - 피그테일형 코일스프링에 사용되는 복합재 프리폼 제조장치 - Google Patents

피그테일형 코일스프링에 사용되는 복합재 프리폼 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101925861B1
KR101925861B1 KR1020170047061A KR20170047061A KR101925861B1 KR 101925861 B1 KR101925861 B1 KR 101925861B1 KR 1020170047061 A KR1020170047061 A KR 1020170047061A KR 20170047061 A KR20170047061 A KR 20170047061A KR 101925861 B1 KR101925861 B1 KR 101925861B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
preform
resin
present
weaving
core
Prior art date
Application number
KR1020170047061A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180114805A (ko
Inventor
주치홍
김경식
Original Assignee
주식회사 넥스컴스
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 주식회사 넥스컴스 filed Critical 주식회사 넥스컴스
Priority to KR1020170047061A priority Critical patent/KR101925861B1/ko
Publication of KR20180114805A publication Critical patent/KR20180114805A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101925861B1 publication Critical patent/KR101925861B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • 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
    • B29B15/122—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite length with a matrix in liquid form, e.g. as melt, solution or latex
    • 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
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/06—Making preforms by moulding the material
    • 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
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/14—Making preforms characterised by structure or composition
    • B29B11/16—Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00—Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/82—Cores or mandrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/774—Springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

본 발명은 코어 공급부에서 공급되는 코어에 여러 가닥의 얀을 감아 플라이를 형성하는 회전 조립체가 수평 일직선상에 복수 대 배치되어 복합재 프리폼을 직조하는 복합재 프리폼 직조장치에 관한 것으로서, 상기 수평 일직선상의 각 회전 조립체의 중심부를 관통하는 코어 및 플라이가 수지에 함침 되도록 형성되는 레진 함침장치, 상기 수평 일직선상의 복수 대의 회전 조립체 중, 최종 회전 조립체를 관통하여 함침된 프리폼을 성형용 내부금형의 프리폼 안착홈에 장착시키는 프리폼 장착장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치에 관한 것이다.
본 발명은 복합재 코일스프링에 사용되는 프리폼을 직조할 때, 복합재 프리폼 직조장치를 구성하는 복수 대의 회전 조립체에서 섬유를 직조함과 동시에 레진을 함침시킴으로서, 균일한 강도를 가지는 코일 스프링을 생산할 수 있으며, 복합재 코일 스프링 제조를 자동화 할 수 있다.

Description

레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치{A preform weaving device simultaneously performing resin impregnation}
본 발명은 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조할 코일 스프링의 소재인 프리폼을 직조할 때 레진 함침을 동시에 수행함으로서 별도의 함침공정을 생략할 수 있으며, 수지가 프리폼에 골고루 함침 되도록 구성하는 프리폼 직조장치에 관한 것이다.
일반적으로 스프링은 탄성을 이용한 진동과 충격 흡수, 완충 작용, 에너지 축적 등의 성능을 이용하여 자동차 부품 이외에도 산업장비, 방산부품, 기계, 스포츠 등 다양한 분야에 적용된다.
코일 스프링은 승용차의 현가장치(Suspension)에 가장 많이 사용되는 스프링으로, 현가장치 시스템은 노면에서 발생하는 충격이 차체나 탑승자에게 전달되지 않도록 에너지를 흡수하는 시스템이다.
또한 코일 스프링은 스틸 제품이 주종을 이루나, 근래에 와서 연비경쟁에 따른 자동차 부품 경량화 추세에 맞추어 복합재료를 이용하는 연구가 활발하다.
복합재료는 스틸에 비해 비중이 3 ~ 5 배 이상 작아 경량화에 적합하고 내식성 및 화학적 저항성이 강하며, 또한 자동화된 복합재 대량 생산 시스템은 기존 스틸 제품의 제조보다 생산 에너지 소비를 감소시켜 매우 경제적이다.
이와 같은 복합재료로 생산되는 코일 스프링은 그 형태를 다양하게 할 수 있으며, 스틸제품에 비해 경량화 할 수 있어, 코일 스프링의 양단부를 피그 테일(Pig tail) 형상으로 하거나, 일정 부위의 코일을 불규칙한 형상으로 성형하여 좁은 공간에서 다른 부품과 결합을 용이함으로 연비 경쟁력 면에서 스틸 제품에 비해 우월한 지위를 확보하고 있다.
복합재 코일 스프링은 파이버 소재의 얀(Yarn)을 여러 겹으로 감아서 직조한 프리폼을 이용하는데 일반적으로 프리폼은 성형과정에서 레진을 함침 하거나, 수지 배스에서 인위적으로 침지하는 방법으로 함침해서 복합재 코일 스프링을 생산하였으나, 이와 같은 공정은 매우 번거로울 뿐만 아니라, 수지가 골고루 함침 되지 못하는 문제가 발생하였다.
대한민국 등록특허공보 제10-1281185호(2013.07.02.) 대한민국 등록특허공보 제10-0980230호(2010.09.09.)
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 일반형 코일 스프링은 물론, 양 단부가 피그 테일부(Pig tail) 및/또는 불규칙 형상부를 가지는 코일 스프링에 사용되는 프리폼을 제조하는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 다른 특징은, 피그 테일(Pig tail) 및/또는 불규칙 형상의 섬유강화 플라스틱(FRP, 복합재료) 코일 스프링을 제조하기 위하여 필요한 프리폼을 직조하는 과정에서 레진을 함침 하는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 레진 함침장치는, 일직선상의 각 회전 조립체의 중심부를 관통하는 코어 및 플라이가 수지에 함침 되도록 형성되는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 레진 함침장치는, 수평 일직선으로 지나가는 프리폼의 상방에서 수지를 공급하는 레진 공급부, 함침 후 남은 수지를 배출하는 레진 배출부가 형성되어 있는 레진 배스를 포함하는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 레진 함침장치의 레진 배스에는, 프리폼이 수평 일직선으로 지나가는 방향으로 프리폼이 진출하는 프리폼 입구와, 프리폼 출구가 상방으로부터 일정한 깊이까지 개방할 수 있도록 형성되며, 프리폼 출구 직전에는 수지를 닦는 스펀지(실리콘 링)가 더 형성되는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 레진 배스는, 각각의 회전 조립체마다 플라이가 직조된 후 프리폼이 이동하는 일직선상에 위치되고 상기 회전 조립체에 고정부에 의해 고정되는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 프리폼 장착장치는, 수평 일직선상의 복수 대의 회전 조립체 중, 최종 회전 조립체를 관통하여 함침된 프리폼을 성형용 내부금형의 프리폼 안착홈에 장착시키도록 형성하는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 프리폼 장착장치는, 거치된 성형용 내부금형을 일정한 속도로 회전시킬 수 있도록 한 회전부와, 상기 회전부의 회전 속도에 맞추어 좌우로 이동하며 프리폼을 장착하는 좌우 이동부로 구성되는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 프리폼 장착장치의 회전부는, 성형용 내부금형을 꿰어서 거치할 수 있도록 형성한 샤프트, 상기 샤프트를 회전시키기 위하여 양 단을 고정하는 주동척 및 종동축, 샤프트를 회전시키는 회전모터로 구성되는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 프리폼 장착장치의 좌우 이동부는, 회전부의 고정 프레임에 결합하여, 샤프트에 거치된 성형용 내부금형의 프리폼 안착홈에 프리폼을 눌러서 장착하는 풀리와, 프리폼 안착홈을 안내하는 가이드로 구성되는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 프리폼 장착장치의 좌우 이동부는, 상기 회전 조립체를 관통하는 프리폼을 견인하는 프리폼 견인롤러와, 프리폼에 최종적으로 수지를 함침하는 함침 실린더 및 함침 실린더에 수지를 공급하는 레진 탱크를 더 포함하는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 특징은, 일반형 코일 스프링은 물론, 양 단부가 피그 테일부(Pig tail) 및/또는 불규칙 형상부를 가지는 코일 스프링에 사용되는 프리폼을 제조하는 장치이다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 다른 특징은, 피그 테일(Pig tail) 및/또는 불규칙 형상의 섬유강화 플라스틱(FRP, 복합재료) 코일 스프링을 제조하기 위하여 필요한 프리폼을 직조하는 과정에서 동시에 에폭시 수지(레진)을 함침시킨다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 또 다른 특징은, 레진 함침장치는, 일직선상의 각 회전 조립체의 중심부를 관통하는 코어 및 플라이가 수지에 함침 되도록 형성된다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 또 다른 특징은, 레진 함침장치는, 수평 일직선으로 지나가는 프리폼의 상방에서 수지를 공급하는 레진 공급부, 함침 후 남은 수지를 배출하는 레진 배출부가 형성되어 있는 레진 배스를 포함한다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 또 다른 특징은, 레진 함침장치의 레진 배스에는, 프리폼이 수평 일직선으로 지나가는 방향으로 프리폼이 진출하는 프리폼 입구와, 프리폼 출구가 상방으로부터 일정한 깊이까지 개방형으로 형성할 수 있으며, 프리폼 출구 직전에는 수지를 닦는 스펀지(실리콘 링)가 더 형성된다.
이러한 본 발명의 레진 배스는, 각각의 회전 조립체마다 플라이가 직조된 후 프리폼이 이동하는 일직선상에 위치되고 상기 회전 조립체의 고정부에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 또 다른 특징은, 프리폼 장착장치는, 수평 일직선상의 복수 대의 회전 조립체 중, 최종 회전 조립체를 관통하여 함침된 프리폼을 성형용 내부금형의 프리폼 안착홈에 장착시키도록 형성된다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 또 다른 특징은, 프리폼 장착장치는, 거치된 성형용 내부금형을 일정한 속도로 회전시킬 수 있도록 한 회전부와, 상기 회전부의 회전 속도에 맞추어 좌우로 이동하며 프리폼을 장착하는 좌우 이동부로 구성되어 있다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 또 다른 특징은, 프리폼 장착장치의 회전부는, 성형용 내부금형을 꿰어서 거치할 수 있도록 형성한 샤프트, 샤프트를 회전시키기 위하여 양 단을 고정하는 주동척 및 종동축, 샤프트를 회전시키는 회전모터로 구성된다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 또 다른 특징은, 프리폼 장착장치의 좌우 이동부는, 회전부의 고정 프레임에 결합하여, 샤프트에 거치된 성형용 내부금형의 프리폼 안착홈에 프리폼을 눌러서 장착하는 풀리와, 프리폼 안착홈을 안내하는 가이드로 구성된다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 또 다른 특징은, 프리폼 장착장치의 좌우 이동부는, 상기 회전 조립체를 관통하는 프리폼을 견인하는 프리폼 견인롤러와, 프리폼에 최종적으로 수지를 함침하는 함침 실린더 및 함침 실린더에 수지를 공급하는 레진 탱크를 더 포함한다.
이상에서와 같은 본 발명은, 프리폼 직조와 동시에 레진 함침을 수행하도록 장치를 구성하였다. 따라서 수지 주입 및 함침 공정을 생략할 수 있어 경제적이고, 프리폼의 내부에 골고루 함침 됨으로서 우수한 제품을 생산할 수 있다.
프리폼 장착장치를 회전부와 좌우 이동부를 구성하여 성형용 내부 금형에 프리폼을 기계적으로 장착하는 공정을 추가하였다. 따라서 상기 회전부에 거치된 다수 개의 성형용 내부 금형에 함침이 완료된 프리폼을 장착함으로서 대량생산이 가능하도록 하였다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 회전 조립체는 각각의 회전 속도 및 방향을 독립적으로 조절할 수 있다. 따라서 원하는 각도의 프리폼을 생산할 수 있으며, 수요에 따라 생산량을 조절할 수 있으며, 다양한 프리폼의 제작이 가능하다.
도 1은 일반형 복합재 코일 스프링 및 불규칙 형상부를 가진 복합재 코일 스프링을 나타내는 개략적인 입체도이다.
도 2는 종래의 프리폼 직조기술을 나타내는 개요도이다.
도 3은 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 회전조립체를 나타내는 모습이다.
도 5는 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 레진 함침장치를 나타내는 모습이다.
도 6은 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 레진 함침장치의 개략적인 평면도 및 정단면도이다.
도 7은 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 프리폼의 단면 구성도이다.
도 8은 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 프리폼 장착장치를 나타내는 입체 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정 하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 사용된 용어나 단어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정 하려는 의도가 아니다. 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 일반형 복합재 코일 스프링 및 불규칙 형상부를 가진 복합재 코일 스프링을 나타내는 개략적인 입체도이고, 도 2는 종래의 프리폼 직조기술을 나타내는 개요도이고, 도 3은 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 나타내는 개략적인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 회전 조립체를 나타내는 모습이고, 도 5는 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 레진 함침장치를 나타내는 모습이고, 도 6은 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 레진 함침장치의 개략적인 평면도 및 정단면도이고, 도 7은 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 프리폼의 단면 구성도이고, 도 8은 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 프리폼 장착장치를 나타내는 입체 사시도이다.
도 1에서 보는 바와 같이 복합재 코일 스프링(40')은 일반적인 형상으로서 축 방향으로 균일한 지름과 피치를 가지고 있다. 이러한 형상의 복합재 코일 스프링(40')은 주로 내부 금형과 외부금형으로 된 틀에 에폭시 수지로 된 레진(120)을 주입하여 만들어지며, 성형 후에는 먼저 외부 금형을 분리하고 축 방향으로 내부금형을 회전하여 분리한다. 하지만 자동차 부품으로 사용되는 복합재 코일 스프링(40)은 대부분이 좁은 공간에서 타 부품과 결합되어 작동되어야하는 제약이 있어 일반적인 코일 스프링의 형상을 가질 수 없다.
도 2 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치(10)는, 일반형 코일 스프링은 물론, 양 단부가 피그 테일부(Pig tail ; 41) 및/또는 불규칙 형상부(42)를 가지는 코일 스프링에 사용되는 프리폼(30)을 제조하는 장치이다. 상기와 같은 피그 테일은 타 부품과의 조립을 위하여 양 단부의 형상이 좁아진 형태이고, 불규칙 형상은 제약된 공간에서 스프링의 기능을 부여하기 위하여 축이 휘어지거나 외경이 변화하는 것을 말한다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치(10)는, 섬유강화 플라스틱(FRP, 복합재료) 코일 스프링으로 상기의 피그 테일(Pig tail) 및/또는 불규칙 형상을 제조하기 위하여 필요한 프리폼을 직조하는 과정에서 동시에 에폭시 수지(레진)을 함침시킴으로서 코일 스프링의 제조공정을 단축하고 자동화할 수 있다.
도 2 및 도 7에서 보는 바와 같이, 종래에는 코일 스프링을 제조하기 위한 프리폼(30')을 직조하는 과정은, 코어 공급부(25)에서 공급된 코어(31)가 프리폼 보빈(미도시)으로 견인되는 동안, 복수 개의 회전 조립체(20)를 거치면서 플라이(Ply)가 추가되어 일정한 굵기의 프리폼(30')이 직조된다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 레진 함침장치(100)는, 상기 수평 일직선상의 각 회전 조립체(20)의 중심부를 관통하는 코어 및 플라이가 수지에 함침 되도록 형성된다.
이러한 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 레진 함침장치(100)는, 수평 일직선으로 지나가는 프리폼의 상방에서 수지를 공급하는 레진 공급부(111), 함침 후 남은 수지를 배출하는 레진 배출부(112)가 형성되어 있는 레진 배스(110)를 포함한다.
이러한 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 레진 함침장치(100)의 레진 배스(110)에는, 프리폼이 수평 일직선으로 지나가는 방향으로 프리폼이 진출하는 프리폼 입구(113)와, 프리폼 출구(114)가 상방으로부터 일정한 깊이까지 개방할 수 있도록 형성되고, 수지는 프리폼이 충분히 잠길 수 있는 높이의 수위가 유지되며, 상기 프리폼 출구 직전에는 잉여 수지를 닦는 스펀지(실리콘 링: 115)가 더 형성된다.
이러한 본 발명의 상기 레진 배스(110)는, 각각의 회전 조립체(20)마다 플라이가 직조된 후 프리폼(30')이 이동하는 일직선상에 위치되고 상기 회전 조립체(20)에 고정부(116)에 의해 고정된다.
도 3 및 도 8을 참고하면, 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 프리폼 장착장치(200)는, 상기 수평 일직선상의 복수 대의 회전 조립체 중, 최종 회전 조립체를 관통하여 함침된 프리폼(30)을 성형용 내부금형(230)의 프리폼 안착홈(231)에 장착시키도록 형성된다.
본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 프리폼 장착장치(200)는, 거치된 성형용 내부금형(230)을 일정한 속도로 회전시킬 수 있도록 형성된 회전부(210)와, 상기 회전부(210)의 회전 속도에 맞추어 좌우로 이동하며 프리폼(30)을 장착하는 좌우 이동부(220)로 구성되어 있다.
이러한 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 프리폼 장착장치(200)의 상기 회전부(210)는, 성형용 내부금형(230)을 꿰어서 거치할 수 있도록 형성한 샤프트(212), 상기 샤프트를 회전시키기 위하여 양 단을 고정하는 주동척(214) 및 종동축(215), 상기 샤프트를 회전시키는 회전 모터(211)로 구성된다.
이러한 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 프리폼 장착장치(200)의 상기 좌우 이동부(220)는, 상기 회전부(210)의 고정 프레임(216)에 결합하여, 상기 샤프트(212)에 거치된 성형용 내부금형(230)의 프리폼 안착홈(231)에 프리폼(30)을 눌러서 장착하는 풀리(224)와, 상기 프리폼 안착홈을 안내하는 가이드(225)로 구성된다.
이러한 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 프리폼 장착장치(200)의 상기 좌우 이동부(220)는, 상기 회전 조립체(20)를 관통하는 프리폼(30)을 견인하는 프리폼 견인롤러(226)와, 프리폼에 최종적으로 수지를 함침 하는 함침 실린더(222) 및 상기 함침 실린더(222)에 수지를 공급하는 레진 탱크(223)를 더 포함한다.
이러한 구성의 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치를 이용하여 프리폼을 만드는 순서는 다음과 같다.
A. 소재 및 수지의 준비공정
가. 코어 공급부(25), 회전 조립체(20), 프리폼 장착장치(200)를 일직선상에 배열한다.
나. 코어(31)를 코어 공급부에서 복수 개의 회전 조립체의 중심부를 관통하여 프리폼 장착장치의 프리폼 견인 롤러(226)에 연결한다.
다. 각 회전 조립체의 소재 공급장치(보빈)에서 얀(Yarn)을 코어에 연결한다.
- 이 때, 한 대의 회전 조립체에는 대략 8개의 소재 공급장치가 있으며, 회전 조립체는 대략 10대로 구성되며, 상기 회전 조립체가 회전하면서 플라이를 직조하게 된다.
라. 상기 각각의 회전 조립체에서 프리폼이 이동하는 방향에 레진 함침장치(100)를 설치한다.
마. 최종 회전 조립체의 후미에는 프리폼 장착장치(200)의 좌우 이동부(220)와 회전부(210)가 차례로 위치한다.
B. 직조 공정
가. 상기 프리폼 견인롤러(226)에 의해 코어(31)가 견인된다.
나. 코어 공급부(25) 쪽의 제 1 회전 조립체 부터 순차적으로 필요한 방향으로 회전하며 플라이를 직조한다.
- 이 때, 각 회전 조립체의 회전속도 및 방향은 독립적이며, 원하는 각도로 직조될 수 있도록 조절이 가능하며, 코어의 이동 속도 및 회전 조립체의 회전 속도는 모두 입력된 프로그램에 의해 컨트롤러(미도시)가 자동제어 한다.
다. 각각의 회전 조립체에 부착된 레진 함침장치(100)의 레진 공급부(111)에서는 래진 배스에 수지를 공급한다.
- 이 때, 수지는 프리폼의 높이보다 높게 수위가 형성되며, 프리폼이 지나가면서 함침되고, 프리폼 출구(114) 직전에 위치한 스펀지(실리콘 링: 115)에 의해 표면에 고루 함침 된다.
라. 최종 회전 조립체를 통과한 프리폼(30)은 프리폼 장착장치(200)의 좌우 이동부(220)에 도착한다.
마. 상기 프리폼(30)은 좌우 이동부(220)의 프리폼 견인 롤러(226)를 지나서, 함침 실린더(222)에서 최종 함침을 완료한 후, 풀리(224)에 의해 프리폼 장착장치(200)의 회전부(210)에 거치된 성형용 내부금형(230)의 프리폼 안착홈(231)에 장착된다.
바. 프리폼 장착장치(200)의 회전부(210)는 일정한 속도로 회전하고, 좌우 이동부(220)는 프리폼 안착홈(231)의 피치에 맞추어 좌우로 이동하면서 프리폼(30)을 공급 및 장착시킨다.
사. 장착 완료된 프리폼은 절단 및 고정되어 작업이 완료되고, 다음 공정을 기다린다.
이와 같은 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치에는 다음과 같은 특징이 있다.
먼저, 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치는 프리폼을 직조와 동시에 레진 함침을 수행하도록 장치를 구성하였다.
따라서 수지 주입 및 함침 공정을 생략할 수 있어 경제적이고, 프리폼의 내부에 골고루 함침 됨으로서 우수한 제품을 생산할 수 있다.
또한, 프리폼 장착장치(200)를 회전부(210)와 좌우 이동부(220)를 구성하여 성형용 내부 금형(230)에 프리폼을 기계적으로 장착하는 공정을 추가하였다.
따라서 상기 회전부(210)에 거치된 다수 개의 성형용 내부 금형(230)에 함침이 완료된 프리폼을 장착함으로서 대량생산이 가능하도록 하였다.
또한, 본 발명의 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치의 회전 조립체는 각각의 회전 속도 및 방향을 독립적으로 조절할 수 있다.
따라서 원하는 각도의 프리폼을 생산할 수 있으며, 수요에 따라 생산량을 조절할 수 있으며, 다양한 프리폼의 제작이 가능하다.
10 : 프리폼 직조장치
20 : 회전 조립체
30 : 프리폼(함침)
30' : 프리폼
31 : 코어
32 : 플라이
33 : 보빈
34 : 얀(yarn)
40 : 복합재 코일 스프링(피그 테일형)
40' : 복합재 코일 스프링(일반형)
41 : 피그 테일부
42 : 불규칙 형상부
100 : 레진 함침장치
110 : 레진 배스
111 : 레진 공급부
112 : 레진 배출구
113 : 프리폼 입구
114 : 프리폼 출구
115 : 스펀지(실리콘 링)
116 : 고정부
120 : 레진
200 : 프리폼 장착장치
210 : 회전부
211 : 회전 모터
212 : 샤프트
214 : 주동척
215 : 종동척
220 : 좌우 이동부
221 : 이동 프레임
222 : 함침 실린더
223 : 레진 탱크
224 : 풀리
225 : 가이드
226 : 프리폼 견인롤러
230 : 성형용 내부금형
231 : 프리폼 안착홈

Claims (4)

  1. 코어 공급부에서 공급되는 코어에 여러 가닥의 얀을 감아 플라이를 형성하는 회전 조립체가 수평 일직선상에 복수 대 배치되어, 양 단부가 피그 테일(Pig tail) 형상을 가지는 코일 스프링에 사용되는 복합재 프리폼을 직조하는 레진 함침을 동시에 수행하는 프리폼 직조장치에 관한 것으로서,
    상기 수평 일직선상의 각 회전 조립체(20)의 중심부를 관통하는 코어 및 플라이가 수지에 함침 되도록 상방에서 수지를 공급하는 레진 공급부(111)와 함침 후 남은 수지를 배출하는 레진 배출부(112)를 가지는 레진 배스(110)가 형성되며, 상기 레진 배스(110)에는, 프리폼이 수평 일직선으로 지나가는 방향으로 프리폼이 진출하는 프리폼 입구(113)와, 프리폼 출구(114)가 상방으로부터 일정한 깊이까지 개방될 수 있도록 형성되며, 상기 프리폼 출구 직전에는 실리콘 링(115)이 더 형성되는 레진 함침장치(100);
    상기 수평 일직선상의 복수 대의 회전 조립체 중, 최종 회전 조립체를 관통하여 함침된 프리폼(30)을 성형용 내부금형(230)의 프리폼 안착홈(231)에 장착시키며, 상기 성형용 내부금형(230)을 꿰어서 거치할 수 있도록 형성한 샤프트(212)와, 상기 샤프트를 회전시키기 위하여 양 단을 고정하는 주동척(214) 및 종동척(215)과, 상기 주동척을 회전시키는 회전 모터(211)로 구성되어, 상기 거치된 성형용 내부금형(230)을 일정한 속도로 회전시킬 수 있도록 한 회전부(210)와, 상기 회전부(210)의 고정 프레임(216)에 결합하여, 상기 샤프트(212)에 거치된 성형용 내부금형(230)의 프리폼 안착홈(231)에 프리폼(30)을 눌러서 장착하는 풀리(224)와, 상기 프리폼 안착홈을 안내하는 가이드(225)로 구성되어, 상기 회전부(210)의 회전 속도에 맞추어 좌우로 이동하며 프리폼(30)을 장착하는 좌우 이동부(220)를 포함하며, 상기 좌우 이동부(220)는, 상기 복수 대의 회전 조립체(20)를 관통하는 프리폼(30)을 견인하며, 제1 회전 조립체로부터 순차적으로 필요한 방향으로 회전하며 플라이를 직조하도록 프리폼(30)의 이동 속도를 조절하여,회전속도가 독립적인 상기 회전 조립체(20)로부터 상기 코어에 감기는 플라이의 각도를 조정할 수 있도록 구성되는 프리폼 견인롤러(226)와, 프리폼에 최종적으로 수지를 함침 하는 함침 실린더(222) 및 상기 함침 실린더(222)에 수지를 공급하는 레진 탱크(223)를 더 포함하는 프리폼 장착장치(200);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레진 함침을 동시에 수행하는 피그테일형 코일 스프링에 사용되는 복합재 프리폼 제조장치.











  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020170047061A 2017-04-11 2017-04-11 피그테일형 코일스프링에 사용되는 복합재 프리폼 제조장치 KR101925861B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170047061A KR101925861B1 (ko) 2017-04-11 2017-04-11 피그테일형 코일스프링에 사용되는 복합재 프리폼 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170047061A KR101925861B1 (ko) 2017-04-11 2017-04-11 피그테일형 코일스프링에 사용되는 복합재 프리폼 제조장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180114805A KR20180114805A (ko) 2018-10-19
KR101925861B1 true KR101925861B1 (ko) 2019-02-26

Family

ID=64102055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170047061A KR101925861B1 (ko) 2017-04-11 2017-04-11 피그테일형 코일스프링에 사용되는 복합재 프리폼 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101925861B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102157506B1 (ko) * 2019-12-05 2020-09-18 한국생산기술연구원 관형상 복합재 제조장치 및 그 제조방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6178628A (ja) * 1984-09-26 1986-04-22 Nhk Spring Co Ltd ねじり力を受けるｆｒｐ部材の製造方法
KR100980230B1 (ko) 2009-12-28 2010-09-09 프로캠 주식회사 수지 함침제 및 그 제조방법
KR101281185B1 (ko) 2010-05-26 2013-07-02 한국기계연구원 불연속 강화재가 구비된 복합재료용 프리폼의 제조방법
KR101293962B1 (ko) * 2011-11-23 2013-08-08 기아자동차주식회사 자동차 서스펜션용 주름형 플라스틱 복합재 스프링과, 이것의 제조 장치 및 방법
KR101370109B1 (ko) * 2012-07-23 2014-03-06 영남대학교 산학협력단 지그재그형 스프링 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180114805A (ko) 2018-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4857124A (en) Fiber-reinforced plastic strut connecting link
US4532169A (en) High performance fiber ribbon product, high strength hybrid composites and methods of producing and using same
US5503928A (en) Fibre reinforced composites
US4992313A (en) Fiber-reinforced plastic strut connecting link
CN101913254B (zh) 多层纤维复合积层型材的立式拉挤成形工艺及装置
CN102700153B (zh) 纤维复合材料传动轴的连续拉挤制造方法及其生产装置
CN112157926B (zh) 一种纤维增强复合材料缠绕成型设备及其缠绕成型工艺
KR101840662B1 (ko) 자동차 휠 림을 포함하는 중공 타입 프리폼 제조 시스템 및 자동차 휠 림을 포함하는 중공 타입 프리폼 제조 방법 및 그 제조 방법에 의해 제조되는 자동차 휠 림용 프리폼
KR101155633B1 (ko) 엑셀얀이 포함되는 트리엑셀 브레이디드 슬리브 제작을 위한 트리엑셀 브레이딩기 및 그 트리엑셀 브레이딩기에 의해 제작된 트리엑셀 브레이디드 슬리브 및 그 트리엑셀 브레이딩기를 이용한 튜브형 복합재의 연속 제조 시스템 및 그 연속 제조 시스템에 의해 제조된 튜브형 복합재
CN112936846A (zh) 用于增材制造预制件的方法
KR101925861B1 (ko) 피그테일형 코일스프링에 사용되는 복합재 프리폼 제조장치
JPH08336879A (ja) 樹脂被覆補強繊維糸、成形材料及びその製造方法
CN108638530B (zh) 一步法制备三明治夹芯结构复合材料注塑成型装置及方法
JPH06278216A (ja) ゴルフシャフト、釣り竿等の管状体の製造方法
JP3698268B2 (ja) Ｆｒｐ筒体の製造方法および製造装置
KR101871678B1 (ko) 중공형 심지를 가지는 복합재 프리폼 및 그 제조방법
JP2019155730A (ja) フィラメントワインディング（ｆｗ）法によるｕｄライクな繊維強化複合シートの製造方法
KR200296491Y1 (ko) 매듭성형 권선기가 형성된 필라멘트 와인딩 장치
KR20160083647A (ko) 섬유강화 복합재료 제조장치
CN107415285B (zh) 一种低孔隙率的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的熔融浸渍制备方法
JP2009137062A (ja) 繊維強化樹脂部材の製造方法
CN111959004A (zh) 一种运载火箭发动机壳体补强方法
JP3339161B2 (ja) Ｆｒｐ製管状体の製造装置および製造方法
KR102344943B1 (ko) 연속섬유 복합재 제조장치
JP3268105B2 (ja) Ｆｒｐ製管状体の製造装置および製造方法

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