KR101992369B1 - 멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단 - Google Patents

멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기다란 관형으로 되어 수평방향으로 뻗은 맨드릴의 기단에서 선단측으로 순차적으로 용융 폴리프로필렌(PP)를 압축하여 맨드릴의 외면에 방사하는 복수개의 압출기를 배치한 상태에서, 상기 맨드릴의 기단부위에 피동풀리를 고정적으로 외접시키고; 모터의 출력축에 구동풀리를 고정적으로 외접시키고; 상기 피동풀리과 상기 구동풀리에 벨트를 감아 걸어서 상기 맨드릴을 일방향으로 회전시키고; 상기 맨드릴의 선단에 인접한 상태에서 상기 맨드릴의 회전축선과 동일한 회전축선을 갖게 푸시봉을 배치시키고 그 푸시봉의 외주면에 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗은 복수개의 제1판스프링을 구비시키고; 상기 푸시봉에 로드의 선단이 베어링을 개재하여 외접된 상태에서 로드의 기단이 상기 맨드릴의 선단에서 기단측으로 뻗어서 상기 맨드릴이 회전이 가능하게 상기 맨드릴을 관통하게 하고; 실린더로 하여금 상기 로드를 전후진시키게 하고; 상기 맨드릴의 선단측 외주면에 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗은 복수개의 제2판스프링을 구비시키고; 그리고 롤러테이블을 상기 맨드릴의 선단측에 인접하게 배치시킨 멜트블로운장치에 관한 것이다.

Description

멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단{means for continwously removing and discharging filter manuctured in mandrel of melt blown apparatus}
본 발명은 멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단에 관한 것이다.
수처리필터는 물에 부유하는 오염물을 제거하는 필터이며, 제거 등급에 따라 제거 효율이 90% 이상인 노미널 레이팅 필터(Nominal Rating Filter)와 제거 효율이 99.7% 이상인 앱솔루트 레이팅 필터(Absolute Rating Filter)로 나누어진다.
특히 앱솔루트 레이팅 필터는 멜트 블로운(Melt Blown) 방식에 의해 관형인 카트리지 타입으로 만들어진다.
멜트 블로운(Melt Blown) 방식에 의해 카트리지 타입으로 만들어진 앱솔루트 필터는 여과성능이 없이 필터의 형태를 이루고 적층될 여과층들을 지지하는 필터기재인 제1지지심층, 상기 제1 지지심층에 적층된 제2여과층 및 상기 제2여과층에 적층된 제3여과층을 포함하고 있다.
제1지지심층을 앱솔루트필터에 구비되는 이유는, 여과대상인 유체의 압력이 보통 4kg/cm2 정도의 분위기에 앱솔루트필터가 적용되어 관형의 형태를 유지시키기 위함이다.
이러한 층구조를 가진 앱솔루트 필터는 한국등록특허 제10-667370호에 개시된 장치에 의해 만들어진다.
상기 개시된 장치에서는 해권롤러에 감겨진 필터기재를 컨베이어 벨트 상에 공급하는 단계, 용융된 핫멜트 점착제 또는 용액상 접착제를 가열압축공기를 이용하여 필터기재에 원하는 상태로 도포하는 단계, 핫멜트 점착제 또는 용액상 접착제가 도포된 기재에 자동으로 제2여과층을 부착시키는 단계, 압착 로울러 또는 열경화 히팅존을 통과시켜 제2여과층이 기재 표면과 내부에 내부로 삽입 고정되도록 하고, 복합 필터 소재를 평활하게 하는 단계, 및 복합필터 소재를 자동으로 와인딩하여 제2의 목적(2중 부착 기재, 절곡기재 등)으로 사용하도록 권취하는 단계에 의해 제2여과층이 기재에 기존의 수작업 공정보다 30-40% 고밀도로 부착된 섬유 복합필터 소재를 제조할 수 있다.
또한, 상기 개시된 장치에서는 제2여과층을 기재로 사용하여 역방향으로 회전하도록 하여, 재차 점착제 또는 접착제를 도포하고 여기에 서로 다른 제3여과층을 도포시켜 2중 층의 복합필터의 제조가 가능하게 할 수 있다.
하지만, 상기 개시된 장치는 별도로 제조되어 판매된 필터기재를 구입하여, 이를 상기 해권롤러에 권취한 다음, 상기 컨베이어 벨트 상에 공급하는 수단이 필요하게 되어, 장치제조비용 및 유지보수비용을 증대시킨다는 문제점과, 카트리지 타입의 2중 층 복합필터를 제조하기 위해 필터기재와 제2여과층을 권취롤러에 의해 함께 감았다가 상기 컨베이어 벨트 상에 펼친 후 제3여과층을 도포한 후 상기 권취롤러에 의해 필터기재, 제2여과층 및 제3여과층을 상기 권취롤러에 의해 감는 공정들이 필요하게 되어 결국 상기 권취롤러와 상기 컨베이어 벨트가 정역으로 구동되어야 하기 때문에, 연속식으로 복합필터를 제조하지 못하고 배칫(batch)식으로 복합필터를 제조하게 되어 필터제조효율이 낮다고 하는 문제점을 가진다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 관형 타입을 갖고서 별도로 제조되어 판매된 필터기재를 구입한 다음, 멜트블로운공정에 의해 제2여과층과 제3여과층이 적층되게 관형으로 만들어진 복합필터의 내주면에 수동으로 상기 필터기재를 삽입하는 방안이 고려될 수 있지만, 이 또한 필터기재삽입하는 공정이 매우 성가신 공정이어서 비효율적이고 인건비가 상승된다고 하는 문제점을 가진다.
또한 컨베이어 타입이 아닌 맨드릴 타입으로 복합필터를 제조할 수 있는 멜트블로운장치가 한국등록특허 제10-1433792호에 개시되어 있다.
상기 개시된 맨드릴 타입의 멜트블로운장치에서는 제1압출기의 노즐을 통하여 분사되는 용융 폴리프로필렌이 회전하고 있는 맨드릴에 적층되고, 1차로 적층된 맨드릴이 제2압출기의 노즐 앞으로 이동되어 2차로 용융 폴리프로필렌이 적층되고, 그리고 2차로 적층된 맨드릴이 제3압출기의 노즐 앞으로 이동되어 3차로 용융 폴리프로필렌이 적층되는 방식을 취하고 있어서, 연속적으로 복합필터를 제조할 수 없어서, 제조효율이 좋지 않을 뿐만 아니라 회전하고 있는 맨드릴이 이동되어야 하기 때문에 맨드릴을 회전구동시키는 구동수단도 이동되어야 하기 때문에, 구조가 복잡하고, 아울러 맨드릴에 1차로 적층된 여과층의 내면이 매드릴에 걸음되지 않아 1차로 적층된 여과층이 회전하지 않고 맨드릴이 헛돌아, 1차로 적층된 여과층의 외면에 2차로 적층된 여과층이 균일하지 않게 적층되게 되고, 2차로 적층된 여과층의 외면에 3차로 적층된 여과층이 균일하지 않게 적층되어 수율이 좋지않다고 하는 문제점을 가진다.
또한, 3차로 적층된 여과층이 완료되어 복합필터가 제조된 후에는 맨드릴에서 복합필터를 수동으로 탈형시켜야 하는 문제점도 있다.
본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.
본 발명은, 기다란 관형으로 되어 수평방향으로 뻗은 맨드릴의 기단에서 선단측으로 순차적으로 용융 폴리프로필렌(PP)를 압축하여 맨드릴의 외면에 방사하는 복수개의 압출기를 배치한 상태에서, 상기 맨드릴의 기단부위에 피동풀리를 고정적으로 외접시키고; 모터의 출력축에 구동풀리를 고정적으로 외접시키고; 상기 피동풀리과 상기 구동풀리에 벨트를 감아 걸어서 상기 맨드릴을 일방향으로 회전시키고; 상기 맨드릴의 선단에 인접한 상태에서 상기 맨드릴의 회전축선과 동일한 회전축선을 갖게 푸시봉을 배치시키고 그 푸시봉의 외주면에 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗은 복수개의 제1판스프링을 구비시키고; 상기 푸시봉에 로드의 선단이 베어링을 개재하여 외접된 상태에서 로드의 기단이 상기 맨드릴의 선단에서 기단측으로 뻗어서 상기 맨드릴이 회전이 가능하게 상기 맨드릴을 관통하게 하고; 실린더로 하여금 상기 로드를 전후진시키게 하고; 상기 맨드릴의 선단측 외주면에 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗은 복수개의 제2판스프링을 구비시키고; 그리고 롤러테이블을 상기 맨드릴의 선단측에 인접하게 배치시킴으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.
본 발명은, 상기된 과제해결수단에 의해, 맨드릴에 복수개의 여과층이 적층되어 연속적으로 복합필터인 앱솔루트필터가 만들어짐과 동시에 상기 푸시봉의 전후진운동에 의해 상기 복합필터가 상기 맨드릴에서 탈형되면서 롤러테이블에 공급될 수 있어서, 종래보다도 제조비용을 현저히 낮출수 있고 그리고 제조장치의 구입비용 및 유지보수비용이 종래보다 현저히 낮출수 있고, 더욱이 앱솔루트필터가 멜트블로운공정에 의해 연속식으로 제조될 수 있어서 종래에 배칫식으로 제조하는 것에 비하여 현저하게 수율이 높아지게 된다.
도 1은 앱솔루트필터의 단면도,
도 2의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 실시예에 따른 멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단에 의해 도 1의 앱솔루트필터를 제조하는 단계들을 도시한 개념도,
도 3은 도 2에서 제1 내지 제3압출기의 노즐 방향에 대하여 도시한 개념도, 및
도 4는 도 2의 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단에 대한 상세도.
도 5은 도 4의 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단에 대한 일부 분해 사시도.
이하, 본 발명에 따른 실시예의 멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단을 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1에는 멜트블로운장치에 의해 제조된 앱솔루트필터(200)가 단면으로 도시되어 있다. 상기 앱솔루트필터(200)는 제1관형부(40), 상기 제1형부(40)에 고정적으로 외접된 제2관형부(50) 및 상기 제2관형부(50)에 고정적으로 외접된 제3관형부(60)를 포함하고 있다.
도 2에는 상기 앱솔루트필터(200)를 제조하기 위한 멜트블로운 장치에 배치된 맨드릴이 부호 100으로서 지시되어 있다.
상기 맨드릴(100)은 기다란 관형으로 되어 수평방향으로 뻗어 상기 맨드릴(100)의 기단이 도시되지 않은 프레임에 회전가능하게 지지되어 있다.
상기 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 순차적으로 용융 폴리프로필렌(PP)를 압축하여 상기 맨드릴(100)의 외면에 방사하는 제1 내지 제3압출기(40, 50, 60)가 멜트블로운장치로서 배치되어 있다.
상기 맨드릴(100)의 기단부위에는 피동풀리(310)가 고정적으로 외접되어 있고, 도시되지 않은 베이스에 고정된 모터(320)의 출력축에 고정적으로 외접된 구동풀리(330)와 상기 구동풀리(330)에는 상기 맨드릴(100)을 일방향으로 회전시키도록 벨트(340)가 감아걸어져 있다.
또한, 멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 앱솔루트필터(200)를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 탈형배출수단이 부호 300으로서 지시되어 있다.
상기 맨드릴(100)의 선단에는 상기 맨드릴(100)의 회전축선과 동일한 회전축선을 갖게 배치된 푸시봉(350)이 탈형배출수단(300)으로서 인접하여 있다.
상기 푸시봉(350)의 외주면에는 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗어서 상기 앱솔루트필터(200)의 내주부위를 걸음할 수 있는 크기와 형상을 가진 복수개의 제1판스프링(351)이 구비되어 있다.
상기 푸시봉(350)에는 실린더(370)의 로드(360)의 선단이 베어링을 개재하여 외접되어 있고, 그리고 상기 로드(360)의 기단은 상기 맨드릴(100)의 선단에서 기단측으로 뻗어서 상기 맨드릴(100)이 회전이 가능하게 상기 맨드릴(100)을 관통하고 있다.
싱기 실린더(370)는 상기 로드(360)를 전후진시키는 작용을 한다.
상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에는 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗어서 상기 앱솔루트필터(200)의 내주부위를 걸음할 수 있는 크기와 형상을 가진 복수개의 제2판스프링(380)이 구비되어 있다.
또한, 상기 롤러테이블(150)은, 상기 푸시봉(350)의 선단측에는 롤러테이블(150)이 인접하게 배치되어 있다.
상기 맨드릴(100)의 선단측에서 전진되면서 자전되는 상태로 인계되는 상기 앱솔루트필터(200)를 안정적으로 지지하기 위해, 상기 롤러테이블(150)은 상기 맨드릴(100)의 회전중심축선을 사이에 두고 서로에 이격되어 상기 회전중심축선에 평행하게 뻗어 상기 앱솔루트필터(200)의 하부 양측을 지지하게 되는 봉형상의 한 쌍의 롤러(151), 및 상기 한 쌍의 롤러(151)의 양단을 상기 맨드릴(100)의 회전중심축선에 평행한 중심축선에서 상기 한 쌍의 롤러(151)를 회전가능하게 장착한 도시되지 않은 테이블프레임을 포함하고 있다.
상기 복수개의 제2판스프링(380) 각각은, 도 4에 도시된 바와 같이, 수평부(381)와 상기 수평부(381)의 선단에서 절곡되어 뻗은 경사부(382)를 일체로 포함하고 있고, 그리고 상기 수평부(381)의 기단은 볼트(383)에 의해 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 착탈가능하게 고정되어 있다.
또한, 상기 푸시봉(350)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 제1판스프링(351)을 장착한 상태에서 상기 로드(360)에 회전가능하게 장착되기 위해, 제1몸체(350A)와 상기 제1몸체(350A)에 외접되어 착탈가능하게 장착된 제2몸체(350B)를 포함하고 있다.
제1몸체(350A)의 기단은 상기 맨드릴(110)의 외경과 동일한 외경을 가진 상태에서 상기 로드(360)의 선단에 베어링을 개재하여 회전가능하게 외접되어 있고, 그리고 제1몸체(350A)의 선단에는 상기 제1몸체(350A)의 기단측 반경보다 작은 반경을 가진 단차부(352)와 상기 단차부(352)의 반경보다 작은 반경을 가진 볼트축(353)이 일체로 형성되어 있다.
상기 제2몸체(350B)는, 상기 맨드릴(110)의 외경과 동일한 외경을 가진 상태에서 상기 단차부(352)의 외경보다 큰 내경을 가진 관형부로 되어 있고, 그리고 상기 제2몸체(350B)에는 반경방향으로 마주하는 한 쌍의 관통구멍(354)이 길이방향으로 간격을 두고서 복수개(도 4에는 3쌍이 도시됨) 형성되어 있다.
상기 제1몸체(350A)의 상기 단차부(352)의 외주면에는 나사가공부(352a)가 형성되어 있고, 상기 나사가공부(352a)에는 상기 제1몸체(350A)의 기단과 상기 제2몸체(350B) 기단 간의 길이방향 간격을 조정하는 간격조정너트(355)가 체결되어 있다.
상기 볼트축(353)에는 기단에서 선단측으로 순차적으로 관형의 제1스페이서링(356a), 제1체결링(357a), 하나의 제1판스프링(351a), 제1와셔(358a), 관형의 제2스페이서링(356b), 제2체결링(357b), 다른 하나의 판스프링(351b), 제2와셔(358b), 관형의 제3스페이서(356c), 3체결링(357c), 또 다른 하나의 판스프링(351c), 제3와셔(358c), 및 마감너트(389)가 서로에 인접하여 밀착되어 외접되어 있다.
상기 복수개의 제1판스프링(351) 각각은, 상기 맨드릴(100)의 반경방향으로 뻗어 있고 중앙에 상기 볼트축(353)이 관통될 수 있는 크기를 가진 관통구멍이 형성된 제1부분(351-1), 및 상기 제1부분(351-1)의 양단에서 절곡되어 상기 볼트축(353)의 선단방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗어 상기 3쌍의 관통구멍(354) 중 어느 한 쌍의 관통구멍(354)을 관통하여 상기 앱솔루트필터(200)의 내주부위를 걸음할 수 있는 크기와 형상을 가진 한 쌍의 제2부분(351-2)을 일체로 포함하고 있다.
상기 한 쌍의 제2부분(351-2)의 선단은, 상기 앱솔루트필터(200)의 내주부위를 걸음할 수 있도록, U자형으로 절결된 상태에서 그 양측 모서리가 모따기 처리되어 있다.
상기 제1 내지 제3체결링(357a, 357b, 357c) 각각에는, 상기 복수개의 제1판스프링(351) 각각의 제1부분(351-1)의 폭방향 양변을 사이에 두고 이 양변을 넘어 뻗어서 상기 제1 내지 제3체결링(357a, 357b, 357c) 각각이 상기 볼트축(353) 주위로 회전하지 못하게 작용을 하는 한 쌍의 스톱퍼(357-1)가 일체로 마련되어 있다.
상기와 같이 구조된 탈형배출수단(300)은 다음과 같이 조립될 수 있다.
먼저, 상기 간격조정너트(355)를 상기 제1몸체(350A)의 상기 단차부(352)의 기단측 외주면에 형성된 나사가공부(352a)에 체결하여 위치고정시킨다.
그 다음, 제2몸체(350B)를 상기 제1몸체(350A)에 외접시킨 상태에서, 상기 제1스페이서링(356a)을 상기 볼트축(353)에 외접시켜 끼우고 상기 제1체결링(357a)을 상기 볼트축(353)에 체결하여서 상기 제1체결링(357a)가 상기 제1몸체(350A)의 상기 단차부(352)에 밀착되게 한다.
그 다음, 상기 하나의 제1판스프링(351a)을 상기 볼트축(353)에 외접시켜 끼우면서 상기 제2몸체(353B)의 기단측에 형성된 한 쌍의 관통구멍(354)에 상기 하나의 제1판스프링(351a)의 한 쌍의 제2부분(351-2)의 선단이 관통되게 한다.
그 다음, 상기 제1와셔(358a)와 상기 제2스페이서링(356b)를 순착적으로 상기 볼트축(353)에 외접시켜 끼운 후에, 상기 제2체결링(357b)을 상기 볼트축(353)에 체결하여서 상기 제1와셔(358a)가 상기 하나의 제1판스프링(351a)의 한 쌍의 제2부분(351-2)에 밀착되게 하고, 상기 제2스페이서링(356b)이 상기 제1와셔(358a)에 밀착되게 한다.
그 다음, 상기 다른 하나의 제1판스프링(351b)을 상기 볼트축(353)에 외접시켜 끼우면서 상기 제2몸체(353B)의 중간측에 형성된 한 쌍의 관통구멍(354)에 상기 다른 하나의 제1판스프링(351b)의 한 쌍의 제2부분(351-2)의 선단이 관통되게 한다.
그 다음, 상기 제2와셔(358b)와 상기 제3스페이서링(356c)를 순착적으로 상기 볼트축(353)에 외접시켜 끼운 후에, 상기 제3체결링(357c)을 상기 볼트축(353)에 체결하여서 상기 제2와셔(358b)가 상기 다른 하나의 제1판스프링(351b)의 한 쌍의 제2부분(351-2)에 밀착되게 하고, 상기 제3스페이서링(35cb)이 상기 제2와셔(358b)에 밀착되게 한다.
그 다음, 상기 또 다른 하나의 제1판스프링(351c)을 상기 볼트축(353)에 외접시켜 끼우면서 상기 제2몸체(353B)의 선단측에 형성된 한 쌍의 관통구멍(354)에 상기 또 다른 하나의 제1판스프링(351c)의 한 쌍의 제2부분(351-2)의 선단이 관통되게 한다.
그 다음, 상기 제3와셔(358c)를 상기 볼트축(353)에 외접시켜 끼운 후에, 상기 마감너트(389)를 상기 볼트축(353)에 체결하여서 상기 제3와셔(358c)가 상기 또 다른 하나의 제1판스프링(351c)의 한 쌍의 제2부분(351-2)에 밀착되게 하면서, 상기 상기 제2몸체(350B)의 기단이 상기 간격조정너트(355)에 밀착되게 하여 조립을 완료한다.
상기 탈형배출수단(300)의 해체는, 상기 마감너트(389)를 상기 볼트축(353)에서 풀고, 상기 간격조정너트(355)를 상기 제1몸체(350A)의 상기 단차부(352)의 상기 나사가공부(352a)에서 푼 후에, 상기 볼트축(353)에 외접되어 나머지 부품들을 상기 제2몸체(350B)에서 빼내면서 상기 제2몸체(350B)를 상기 제1몸체(350A)에서 분리해내면 된다.
상기와 같은 탈형배출수단(300)을 가진 맨드릴(100)에 의해 앱솔루트필터(200)가 다음과 같이 제조될 수 있다.
먼저, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 순차적으로 용융 폴리프로필렌(PP)를 압축하여 맨드릴의 외면에 방사하는 제1 내지 제3압출기(10, 20, 30)를 배치한 상태에서, 제1압출기(10)로 하여금 회전하고 있는 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 PP를 복수개의 제1노즐(11)을 통하여 복수개의 기공을 갖는 제1관형부(40)를 형성하게 방사한 후 물을 상기 제1관형부(40)에 분사하여 냉각하는 제1단계를 수행한다.
그 다음, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 수동으로 밀어내면서 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 상기 제1단계를 수행함과 동시에 제2압출기(20)로 하여금 회전하고 있는 제1관형부(40)에 PP를 복수개의 제2노즐(21)을 통하여 제2관형부(50)를 형성하게 방사한 후 물을 상기 제2관형부(50)에 분사하여 냉각하는 제2단계를 수행한다.
그 다음, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 그리고 맨드릴의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 동시에 수동으로 밀어내면서 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 상기 제1단계를 그리고 상기 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 배치된 제1관형부(40)에 상기 제2단계를 동시에 수행함과 동시에 제3압출기(30)로 하여금 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 위치되어 회전하고 있는 제2관형부(50)에 PP를 복수개의 제3노즐(31)을 통하여 제3관형부(60)를 형성하게 방사한 후 물을 상기 제3관형부(60)에 분사하여 냉각하는 제3단계를 수행한다.
그 다음, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로, 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 그리고 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부(60)를 맨드릴(100)의 선단측 밖에 배치된 롤러테이블(150) 위로 동시에 자동으로 밀어내면서 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 상기 제1단계를, 상기 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 배치된 제1관형부(40)에 상기 제2단계를, 그리고 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 배치된 제2관형부(50)에 상기 제3단계를 동시에 수행하는 제4단계를 수행한다.
그 다음, 반복적으로 상기 제4단계를 수행하게 되면, 제1관형부(40)에 제2관형부(50)가 고정적으로 외접되고 제2관형부(50)에 제3관형부(60)가 고정적으로 외접되어 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 서로 일체화된 기다란 앱솔루트필터(200)가 롤러테이블(150)에 연속적으로 얹어놓여지게 된다.
그 다음, 상기 롤러테입블(150)에 얹어놓여진 기다란 앱솔루트필터(200)는 원하여지는 길이로 재단되게 된다.
상기 제1압출기(10)의 토출헤드에는, 복수개의 기공을 갖도록, 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)을 향하여 용융 폴리프로필렌를 분사하는 복수개의 제1노즐(11)이, 상기 맨드릴(100)의 길이방향으로 그리고 상기 맨드릴(100)의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 상기 제2압출기(20)의 토출헤드에는, 복수개의 기공을 갖도록, 상기 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)을 향하여 용융 폴리프로필렌을 분사하는 복수개의 제2노즐(21)이 상기 맨드릴(100)의 길이방향으로 그리고 상기 맨드릴(100)의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 상기 제3압출기(30)의 토출헤드에는, 상기 제3관형부(60)가 상기 제2관형부(50)의 여과능력보다 작은 여과능력을 가질 정도의 복수개의 기공을 갖도록, 상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)을 향하여 용융 폴리프로필렌을 분사하는 복수개의 제3노즐(31)이 상기 맨드릴(100)의 길이방향으로 그리고 상기 맨드릴(100)의 둘레방향으로 간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 제1노즐(11)은, 상기 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)을 향한 상태에서, 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 동일한 거리로 이격되어 있고; 상기 복수개의 제2노즐(21)은, 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)을 향한 상태에서, 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 상기 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 갈수록 더 떨어지게 이격되어 있고; 그리고 상기 복수개의 제3노즐(31)은, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(130)을 향한 상태에서, 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 상기 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 갈수록 더 떨어지게 이격되어 있다.
상기 제2 및 제3노즐(21, 31)이 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 동일하게 떨어져 있으면, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 자전하면서 상기 맨드릴(100)의 중간측에서 선단측으로 이동되기 때문에, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)의 기단측에서 선단측으로 갈 수록 상기 제2 및 제3노즐(21, 31)에서 분사되는 용융 폴리프로필렌에 도포되는 양이 적어져, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)의 외경이 선단에서 기단을 갈수록 커져서, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 원통형이 아니라 테이퍼형을 갖게 된다.
따라서, 상기 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 전체적으로 동일한 두께를 가지고서 원통형으로 제조되기 위해, 상기 제2 및 제3노즐(21, 31)이 상기 맨드릴(100)의 회전축선에 대하여 상기 맨드릴(100)의 기단에서 선단측으로 갈수록 더 떨어지게 이격되어 있다.
또한, 상기 제4단계에서, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로, 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 그리고 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부(60)를 맨드릴(100)의 선단측 밖에 배치된 롤러테이블(150) 위로 동시에 자동으로 밀어내는 것은 상기 푸시로드(380)가 전진함에 따라 구현되게 된다.
즉, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1단계에 의해 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 외접되어 형성된 제1관형부(40)는 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동하게 된다.
도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2단계에서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 수동으로 밀어내면, 상기 제1관형부(40)가 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동가능한 상태에서 전진이동하게 하게 되된다.
이어서 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제3단계에서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로 수동으로 밀어내면, 상기 제1관형부(40)가 상기 맨드릴(100)과 함께 자전운동가능한 상태에서 전진이동하게 하게 되면서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 복수개의 제1판스프링(351)에 걸음되게 된다.
상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 복수개의 제1판스프링(351)에 걸음되는 이유는, 상기 제1단계에서 물이 상기 제1관형부(40)의 외주면에 분사되어 냉각되어 상기 제1관형부(40)의 외측부분은 냉각되지만 상기 제1관형부(40)의 내측부분은 덜 냉각되어 상기 제1관형부(40)의 내측부분이 쳐져서 상기 복수개의 제1판스프링(351)에 걸음되기 때문이다.
도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제3단계에서, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 중간측 외주면(120)으로 그리고 맨드릴의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 상기 푸시봉(350)에 동시에 수동으로 밀어내면, 상기 제1단계의 제1관형부(40)와 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)가 상기 맨드릴(100)가 함께 자전운동가능한 상태에서 더 전진이동하게 하게 되면서, 상기 제1단계의 제1관형부(40)의 내주면이 상기 복수개의 제2판스프링(380)에 걸음되게 된다.
도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 제4단계에서, 상기 실린더(370)를 가동하여 상기 푸시봉(350)을 전진시키게 되면, 맨드릴(100)의 기단측 외주면(110)에 형성된 상기 제1단계의 제1관형부(40)를 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)으로, 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에 형성된 상기 제2단계의 제1관형부(40) 및 제2관형부(50)를 푸시봉(350)으로 그리고 푸시봉(350)에 형성된 상기 제3단계의 제1관형부(40), 제2관형부(50) 및 제3관형부(60)를 푸시봉(350)의 선단측 밖에 배치된 롤러테이블(150) 위로 동시에 자동으로 밀어내게 된다.
이 상태에서 상기 푸시봉(350)을 후퇴와 전진을 반복적으로 구현하면서 상기 제4단계를 수행하게 되면, 제1관형부(40)에 제2관형부(50)가 고정적으로 외접되고 제2관형부(50)에 제3관형부(60)가 고정적으로 외접되어 제1 내지 제3관형부(40, 50, 60)가 서로 일체화된 기다란 앱솔루트필터(200)가 롤러테이블(150)에 자동으로 연속적으로 얹어놓여지게 된다.
상기와 같이 구성된 맨드릴 구조에 의하면, 맨드릴(100)에 복수개의 여과층이 적층되어 연속적으로 복합필터인 앱솔루트필터(200)가 만들어짐과 동시에 상기 푸시봉(350)의 전후진운동에 의해 상기 복합필터가 상기 맨드릴(100)에서 탈형되면서 롤러테이블(150)에 공급될 수 있어서, 종래보다도 제조비용을 현저히 낮출수 있고 그리고 제조장치의 구입비용 및 유지보수비용이 종래보다 현저히 낮출수 있고, 더욱이 앱솔루트필터(200)가 멜트블로운공정에 의해 연속식으로 제조될 수 있어서 종래에 배칫식으로 제조하는 것에 비하여 현저하게 수율이 높아지게 된다.
10: 제1압출기, 11: 복수개의 제1노즐, 20: 제2압출기, 21: 복수개의 제2노즐, 30: 제3압출기, 31: 복수개의 제3노즐, 40: 제1관형부, 50: 제2관형부, 60: 제3관형부, 100: 맨드릴, 110: 기단측 외주면, 120: 중간측 외주면, 130: 선단측 외주면, 150: 롤러테이블, 151: 봉형상의 한 쌍의 롤러, 152:테이블프레임, 200: 앱솔루트필터, 300: 탈형배출수단, 310: 피동롤러, 320: 모터, 330: 구동풀리, 340: 벨트, 350: 푸시봉, 351: 복수개의 제1판스프링, 360: 로드, 370: 실린더, 380: 복수개의 제2판스프링

Claims (3)

  1. 앱솔루트필터(200)를 제조하기 위한 멜트블로운 장치에 배치된 맨드릴의 기단부위에는 피동풀리(310)가 고정적으로 외접되어 있고,
    모터(320)의 출력축에 고정적으로 외접된 구동풀리(330)와 상기 구동풀리(330)에는 상기 맨드릴(100)을 일방향으로 회전시키도록 벨트(340)가 감아걸어져 있는 맨드릴에 있어서,
    상기 맨드릴(100)의 선단에는 상기 맨드릴(100)의 회전축선과 동일한 회전축선을 갖게 배치된 푸시봉(350)이 탈형배출수단(300)으로서 인접하여 있고,
    상기 푸시봉(350)의 외주면에는 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗어서 상기 앱솔루트필터(200)의 내주부위를 걸음할 수 있는 크기와 형상을 가진 복수개의 제1판스프링(351)이 구비되어 있고,
    상기 푸시봉(350)에는 실린더(370)의 로드(360)의 선단이 베어링을 개재하여 외접되어 있고, 그리고 상기 로드(360)의 기단은 상기 맨드릴(100)의 선단에서 기단측으로 뻗어서 상기 맨드릴(100)이 회전이 가능하게 상기 맨드릴(100)을 관통하고 있고,
    상기 맨드릴(100)의 선단측 외주면(130)에는 둘레방향으로 그리고 길이방향으로 간격을 두고서 선단측 방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗어서 상기 앱솔루트필터(200)의 내주부위를 걸음할 수 있는 크기와 형상을 가진 복수개의 제2판스프링(380)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 푸시봉(350)은, 상기 복수개의 제1판스프링(351)을 장착한 상태에서 상기 로드(360)에 회전가능하게 장착되기 위해, 제1몸체(350A)와 상기 제1몸체(350A)에 외접되어 착탈가능하게 장착된 제2몸체(350B)를 포함하고 있고,
    제1몸체(350A)의 기단은 상기 맨드릴(110)의 외경과 동일한 외경을 가진 상태에서 상기 로드(360)의 선단에 베어링을 개재하여 회전가능하게 외접되어 있고, 그리고 제1몸체(350A)의 선단에는 상기 제1몸체(350A)의 기단측 반경보다 작은 반경을 가진 단차부(352)와 상기 단차부(352)의 반경보다 작은 반경을 가진 볼트축(353)이 일체로 형성되어 있고,
    상기 제2몸체(350B)는, 상기 맨드릴(110)의 외경과 동일한 외경을 가진 상태에서 상기 단차부(352)의 외경보다 큰 내경을 가진 관형부로 되어 있고, 그리고 상기 제2몸체(350B)에는 반경방향으로 마주하는 한 쌍의 관통구멍(354)이 길이방향으로 간격을 두고서 복수개 형성되어 있고,
    상기 제1몸체(350A)의 상기 단차부(352)의 외주면에는 나사가공부(352a)가 형성되어 있고, 그리고 상기 나사가공부(352a)에는 상기 제1몸체(350A)의 기단과 상기 제2몸체(350B) 기단 간의 길이방향 간격을 조정하는 간격조정너트(355)가 체결되어 있고,
    상기 볼트축(353)에는 기단에서 선단측으로 순차적으로 복수개의 관형의 스페이서링, 복수개의 체결링, 상기 복수개의 제1판스프링(351), 및 복수개의 와셔가 순차적으로 서로에 인접하게 밀착되어 외접된 상태에서 마감너트(389)가 외접되어 체결고정된 것을 특징으로 하는 멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수개의 제1판스프링(351) 각각은, 상기 맨드릴(100)의 반경방향으로 뻗어 있고 중앙에 상기 볼트축(353)이 관통될 수 있는 크기를 가진 관통구멍이 형성된 제1부분(351-1), 및 상기 제1부분(351-1)의 양단에서 절곡되어 상기 볼트축(353)의 선단방향으로 그리고 반경바깥방향으로 경사지게 뻗어 상기 한 쌍의 관통구멍(354)을 관통하여 상기 앱솔루트필터(200)의 내주부위를 걸음할 수 있는 크기와 형상을 가진 한 쌍의 제2부분(351-2)을 일체로 포함하고,
    상기 한 쌍의 제2부분(351-2)의 선단은, 상기 앱솔루트필터(200)의 내주부위를 걸음할 수 있도록, U자형으로 절결된 상태에서 그 양측 모서리가 모따기 처리되어 있고,
    상기 복수개의 체결링 각각에는 상기 복수개의 제1판스프링(351) 각각의 제1부분(351-1)의 폭방향 양변을 사이에 두고 이 양변을 넘어 뻗어서 상기 복수개의 체결링 각각이 상기 볼트축(353) 주위로 회전하지 못하게 작용을 하는 한 쌍의 스톱퍼(357-1)가 일체로 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 멜트블로운장치의 맨드릴에서 제조된 필터를 연속적으로 탈형시켜 배출시키는 수단.
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