KR102143878B1 - Method for winding fiber of pressure tank - Google Patents

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KR102143878B1
KR102143878B1 KR1020200003450A KR20200003450A KR102143878B1 KR 102143878 B1 KR102143878 B1 KR 102143878B1 KR 1020200003450 A KR1020200003450 A KR 1020200003450A KR 20200003450 A KR20200003450 A KR 20200003450A KR 102143878 B1 KR102143878 B1 KR 102143878B1
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KR1020200003450A
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정근성
기웅
고관호
김신
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재단법인 한국탄소융합기술원
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Abstract

The present invention relates to a fiber winding method of a pressure vessel, and comprises the following steps of: helically winding one side dome unit of the pressure vessel; helically winding the other side done unit of the pressure vessel; and winding a cylinder unit between one side dome unit and the other side dome unit with a hoop. According to the present invention, when winding the long span pressure vessel with fibers, winding methods of both dome units and the cylinder unit of the pressure vessel are applied differently to each other, thereby minimizing the amount of the fibers used. Therefore, a manufacturing time can be reduced, and a pressure vessel weight can be minimized.

Description

압력용기의 섬유 와인딩 방법{Method for winding fiber of pressure tank}Method for winding fiber of pressure tank

본 발명은 압력용기의 섬유 와인딩 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 장지간의 압력용기를 섬유로 와인딩할 때에 압력용기의 양측 돔부 및 실린더부의 와인딩 방법을 다르게 적용하여 섬유의 사용량을 최소화하며, 이를 통해 제작시간을 감소하면서 압력용기의 무게를 최소화시킬 수 있는 압력용기의 섬유 와인딩 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fiber winding method of a pressure vessel, and more specifically, when winding the pressure vessel between the two sides with fibers, the use of fibers is minimized by applying different winding methods of the dome portion and the cylinder portion on both sides of the pressure vessel. It relates to a fiber winding method of a pressure vessel capable of minimizing the weight of a pressure vessel while reducing manufacturing time.

탄소섬유는 경량이면서 높은 인장강도 및 낮은 열팽창성 등의 장점이 있어 항공우주, 군사, 자동차 및 토목건축 등에 널리 사용되고 있는 소재중의 하나이다.Carbon fiber is one of the materials widely used in aerospace, military, automobile, and civil construction because of its advantages such as light weight, high tensile strength and low thermal expansion.

이러한 탄소섬유를 이용하여 압력용기를 회전맨드릴에 고정하여 보강할 수 있다. 장지간의 압력용기는 양단이 회전맨드릴에 고정된 상태로 회전하면서 섬유공급부에서 공급되는 섬유가 레진배스를 따라 이동하면서 압력용기를 와인딩하여 보강하게 된다. These carbon fibers can be used to reinforce the pressure vessel by fixing it to the rotating mandrel. The pressure vessel between the two ends is rotated with both ends fixed to the rotating mandrel, and the fibers supplied from the fiber supply unit move along the resin bath to reinforce the pressure vessel by winding it.

이때, 섬유로 압력용기의 돔부와 실린더부를 와인딩 할 때에, 폴라, 헬리컬 및 후프를 적용하여 와인딩 하는데, 중앙의 실린더 부분에 요구강도 이상으로 불필요한 폴라와 헬리컬 와인딩이 중첩되면서 섬유가 과도하게 증가하게 된다. 이로 인해, 압력용기를 제작하는데 있어서, 제작비용, 제작시간 및 압력용기의 무게가 증가하고 있는 실정이다.At this time, when winding the dome part and the cylinder part of the pressure vessel with fiber, polar, helical, and hoop are applied to wind it, but unnecessary polar and helical windings are overlapped with more than the required strength in the central cylinder part, resulting in excessive increase in fiber. . For this reason, in manufacturing a pressure vessel, manufacturing cost, manufacturing time, and weight of the pressure vessel are increasing.

이에 따라, 압력용기의 돔부와 실린더부가 중첩되지 않도록 서로 다른 와인딩 방법 또는 와인딩 순서를 변경 적용하여 투입되는 섬유의 감소로 인한 제작비용 절감 및 제작시간을 줄일 수 있으며, 압력용기의 무게를 줄일 수 있는 압력용기의 제작 방법의 필요성의 요구되고 있다.Accordingly, it is possible to reduce the manufacturing cost and manufacturing time due to the reduction of the fiber input by applying different winding methods or winding order so that the dome portion and the cylinder portion of the pressure vessel do not overlap, and the weight of the pressure vessel can be reduced. There is a need for a method of manufacturing a pressure vessel.

(한국공개특허 제1998-0701932호, 1998년 6월 25일)(Korean Patent Publication No. 1998-0701932, June 25, 1998)

본 발명의 목적은 장지간의 압력용기를 섬유로 와인딩할 때에 압력용기의 양 돔부 및 실린더부의 와인딩 방법을 다르게 적용하여 섬유의 사용량을 최소화하며, 이를 통해 제작시간을 감소하면서 압력용기의 무게를 최소화시킬 수 있는 압력용기의 섬유 와인딩 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to minimize the amount of fiber used by applying different winding methods of both dome and cylinder parts of the pressure container when winding the pressure container between the long fingers with fibers, thereby reducing the manufacturing time and minimizing the weight of the pressure container. It is to provide a fiber winding method of the pressure vessel that can be.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전하는 압력용기를 섬유로 와인딩하는 방법은 압력용기의 일측 돔부를 헬리컬로 와인딩하는 단계; 압력용기의 타측 돔부를 헬리컬로 와인딩하는 단계; 및 일측 돔부와 타측 돔부 사이의 실린더부를 후프로 와인딩하는 단계;를 포함한다.In order to achieve the above object, a method of winding a rotating pressure vessel with fibers according to a first embodiment of the present invention includes the steps of helically winding a dome of one side of the pressure vessel; Helically winding the dome of the other side of the pressure vessel; And winding a cylinder part between one dome part and the other dome part in a hoop.

본 발명의 제2 실시예에 따른 회전하는 압력용기를 섬유로 와인딩하는 방법은 압력용기의 일측 돔부를 헬리컬로 와인딩하는 단계; 일측 돔부의 헬리컬 와인딩 후 압력용기의 실린더부를 연속해서 돔부를 와인딩하는 각도보다 상대적으로 작은 각도로 와인딩하는 단계; 및 실린더부의 와인딩 후 압력용기의 타측 돔부를 연속해서 헬리컬 와인딩하는 단계;를 포함한다. A method of winding a rotating pressure vessel with fibers according to a second embodiment of the present invention includes the steps of helically winding a dome of one side of the pressure vessel; After helical winding of one dome portion, winding the cylinder portion of the pressure vessel at an angle relatively smaller than the angle of continuously winding the dome portion; And continuously helical winding the dome of the other side of the pressure vessel after winding the cylinder unit.

본 실시예에 제3 실시예에 따른 회전하는 압력용기를 섬유로 와인딩하는 방법은 압력용기의 일측 돔부를 헬리컬로 와인딩하는 단계; 일측 돔부의 헬리컬 와인딩 후 압력용기의 실린더부를 연속해서 후프 와인딩하는 단계; 및 후프 와인딩 후 압력용기의 타측 돔부를 연속해서 헬리컬 와인딩 하는 단계;를 포함한다.In this embodiment, a method of winding a rotating pressure vessel with fibers according to a third embodiment includes the steps of helically winding a dome of one side of the pressure vessel; After helical winding of one dome portion, continuously hoop winding the cylinder portion of the pressure vessel; And continuously helical winding the dome of the other side of the pressure vessel after winding the hoop.

여기서, 섬유는 탄소섬유, 유리섬유 및 아라미드섬유 중 어느 하나로 형성될 수 있다.Here, the fiber may be formed of any one of carbon fiber, glass fiber, and aramid fiber.

여기서, 압력용기는 1m 이상의 압력용기로 형성될 수 있다.Here, the pressure vessel may be formed of a pressure vessel of 1 m or more.

본 발명에 의한 압력용기의 섬유 와인딩 방법은 장지간의 압력용기를 섬유로 와인딩할 때에 압력용기의 양 돔부 및 실린더부의 와인딩 방법을 다르게 적용하여 섬유의 사용량을 최소화하며, 이를 통해 제작시간을 감소하면서 압력용기의 무게를 최소화시킬 수 있다.The fiber winding method of a pressure vessel according to the present invention minimizes the amount of fiber used by applying different winding methods of both dome and cylinder portions of the pressure vessel when winding the pressure vessel between the long fingers with fibers, thereby reducing the manufacturing time while reducing the pressure. The weight of the container can be minimized.

또한, 압력용기용 처짐 방지 장치를 통해, 장지간의 압력용기를 섬유로 와인딩할 때에 압력용기의 자중과 와인딩에 의해서 발생할 수 있는 압력용기의 처짐을 방지하여 압력용기의 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, through the sagging prevention device for the pressure vessel, the self-weight of the pressure vessel and sagging of the pressure vessel that may be caused by winding when the pressure vessel between the long fingers is wound with fibers can be prevented, thereby improving the quality of the pressure vessel.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 섬유 와인딩 방법의 순서도이다.
도 2는 도 1의 헬리컬과 후프의 맞닿는 면에 섬유 와인딩의 확대 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기의 섬유 와인딩 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 압력용기의 섬유 와인딩 방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 압력용기의 섬유 와인딩 방법 시 사용되는 압력용기용 처짐 방지 장치의 측면도이다.
도 6은 도 5를 'A'방향에서 바라본 도면이다.
도 7은 본 발명의 변형 실시예에 압력용기용 처짐 방지 장치의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기용 처짐 방지 장치의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 압력용기용 처짐 방지 장치의 모니터링부의 정합 개념도이다.1 is a flow chart of a fiber winding method of a pressure vessel according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged conceptual view of fiber winding on the abutting surface of the helical and hoop of FIG. 1.
3 is a flow chart of a fiber winding method for a pressure vessel according to a second embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a fiber winding method of a pressure vessel according to a third embodiment of the present invention.
Figure 5 is a side view of the pressure vessel deflection prevention device used in the fiber winding method of the pressure vessel in an embodiment of the present invention.
6 is a view as viewed from the direction'A' of FIG. 5.
7 is a side view of a sagging prevention device for a pressure vessel according to a modified embodiment of the present invention.
8 is a block diagram of an apparatus for preventing sagging for a pressure vessel according to an embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram of a matching monitoring unit of a sagging prevention device for a pressure vessel according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that the same components in the accompanying drawings are indicated by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of known functions and configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. For the same reason, some components in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.In addition, throughout the specification, when a certain part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, throughout the specification, the term "~on" means that it is positioned above or below the target part, and does not necessarily mean that it is positioned above the direction of gravity.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 섬유 와인딩 방법의 순서도이며, 도 2는 도 1의 헬리컬과 후프의 맞닿는 면에 섬유 와인딩의 확대 개념도이다.1 is a flow chart of a fiber winding method of a pressure vessel according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged conceptual diagram of fiber winding on the abutting surface of the helical and hoop of FIG. 1.

도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 압력용기의 섬유와인딩 방법은 다음과 같은 절차에 따라 제조될 수 있다.Referring to Figures 1 to 2, the fiber winding method of the pressure vessel according to the first embodiment of the present invention can be manufactured according to the following procedure.

압력용기의 일측 돔부를 헬리컬로 와인딩한다(S100).The dome of one side of the pressure vessel is helically wound (S100).

그 다음으로, 압력용기의 타측 돔부를 헬리컬로 와인딩한다(S200).Then, the dome of the other side of the pressure vessel is helically wound (S200).

마지막으로 일측 돔부와 타측 돔부 사이의 실린더부를 후프로 와인딩한다(S300).Finally, the cylinder part between one dome part and the other dome part is wound with a hoop (S300).

이때, 압력용기의 양측 돔부를 헬리컬 와인딩 할 때, 종래에는 도 2 (a)와 같이 와인딩면이 압력용기에 직각방향으로 와인딩을 하였다. 이와 같이, 직각방향으로 와인딩을 한 후에, 실린더부를 와인딩하게 되면, 서로 접촉되는 면이 취약해지기 때문에 쉽게 균열이 발생할 수 있다. 본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해서, 헬리컬 와인딩을 할 때에, 후프와 연결되는 위치에서 하방향으로 다단이 형성되도록 와인딩을 형성한다. 이와 같이, 다단으로 와인딩을 형성하게 되면, 후프로 와인딩을 할 때에, 헬리컬 접촉부와 후프의 결합면적이 넓어지면서 견고한 결합면을 형성을 통한 강도를 증대시켜, 서로 접촉되는 면을 일체화시켜 균열발생을 억제할 수 있다.At this time, when helically winding the domes on both sides of the pressure vessel, conventionally, as shown in Fig. 2 (a), the winding surface was wound at a right angle to the pressure vessel. In this way, when the cylinder is wound after winding in the right angle direction, cracks may easily occur because surfaces in contact with each other become weak. In order to solve such a problem, the present invention forms the winding so that a multi-stage is formed downward at a position connected to the hoop when helical winding is performed. In this way, when the winding is formed in multiple stages, when winding with a hoop, the bonding area between the helical contact portion and the hoop increases, and the strength is increased through the formation of a solid bonding surface, and the surfaces in contact with each other are integrated to prevent cracking. Can be suppressed.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기의 섬유 와인딩 방법의 순서도이다.3 is a flow chart of a fiber winding method for a pressure vessel according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 압력용기의 섬유와인딩 방법은 다음과 같은 절차에 따라 제조될 수 있다.Referring to Figure 3, the fiber winding method of the pressure vessel according to the second embodiment of the present invention can be manufactured according to the following procedure.

먼저, 압력용기의 일측 돔부를 헬리컬로 와인딩한다(S100).First, the dome of one side of the pressure vessel is helically wound (S100).

그 다음으로, 일측 돔부의 헬리컬 와인딩 후 압력용기의 실린더부를 연속해서 돔부를 와인딩하는 각도보다 상대적으로 작은 각도로 와인딩한다(S200).Next, after helical winding of one dome part, the cylinder part of the pressure vessel is continuously wound at an angle relatively smaller than the angle of winding the dome part (S200).

마지막으로, 실린더부의 와인딩 후 연속해서 압력용기의 타측 돔부를 헬리컬로 와인딩한다(S300).Finally, after winding the cylinder portion, the dome on the other side of the pressure vessel is helically wound (S300).

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 압력용기의 섬유 와인딩 방법의 순서도이다.4 is a flowchart of a fiber winding method of a pressure vessel according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 압력용기의 섬유와인방법은 다음과 같은 절차에 따라 제조될 수 있다.Referring to Figure 4, the fiber wine method of the pressure vessel according to the third embodiment of the present invention can be manufactured according to the following procedure.

먼저, 압력용기의 일측 돔부를 헬리컬 와인딩한다(S100).First, the dome of one side of the pressure vessel is helically wound (S100).

그 다음으로, 일측 돔부의 헬리컬 와인딩 후 압력용기의 실린더부를 연속해서 후프 와인딩한다(S200).Then, after helical winding of one dome portion, the cylinder portion of the pressure vessel is continuously hoop wound (S200).

마지막으로, 후프 와인딩 후 압력용기의 타측 돔부를 연속해서 헬리컬 와인딩한다(S300). Finally, after winding the hoop, the dome on the other side of the pressure vessel is continuously helically wound (S300).

이와 같이, 연속해서 와인딩을 함으로써, 일방향을 따라 1회로 와이딩하기 때문에 압력용기에 중첩되는 부분을 최소화시키면서 전체를 균일하게 와인딩할 수 있어, 섬유가 불필요하게 많이 되는 것을 방지할 수 있어 와인딩 시간을 감소할 수 있게 된다.In this way, by continuously winding, the entire winding can be uniformly wound while minimizing the overlapping portion of the pressure vessel because it is wound once along one direction, thereby preventing unnecessary increase in fibers, thereby reducing the winding time. Can decrease.

이하에서는, 전술한 압력용기의 와인딩시 발생할 수 있는 처짐을 방지하기 위한 처짐 방지 장치에 대해서 추가 설명하며, 헬리컬, 후프 등의 와인딩 시 아래의 처짐 방지 장치는 전술한 제1 내지 제3 실시예에 모두 적용될 수 있다.Hereinafter, a sagging prevention device for preventing sagging that may occur during winding of the above-described pressure vessel will be additionally described, and the sagging prevention device below when winding a helical, hoop, etc. is described in the first to third embodiments. All can be applied.

도 5는 본 발명의 실시예에 압력용기의 섬유 와인딩 방법 시 사용되는 압력용기용 처짐 방지 장치의 측면도이며, 도 6은 도 5를 'A'방향에서 바라본 도면이다.FIG. 5 is a side view of a sagging prevention device for a pressure container used in a method for winding fibers of a pressure container according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view of FIG. 5 as viewed from a direction'A'.

도 5 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 압력용기용 처짐 방지 장치는 지지판(110), 지지부(120), 거리조정부(130) 및 모니터링부(140)를 포함하여 구성된다.5 to 6, the apparatus for preventing sagging for a pressure vessel according to an embodiment of the present invention includes a support plate 110, a support unit 120, a distance adjustment unit 130, and a monitoring unit 140 do.

본 발명에서 언급되는 섬유는 탄소섬유, 유리섬유 및 아라미드섬유 중 어느 하나로 형성될 수 있는 것으로서, 그 섬유가 이에 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 발명은 바람직하게는 1m 이상으로 형성되어 자중에 의해서 중앙에서 쉽게 처짐이 발생할 수 있는 압력용기에 적용하는 것이 바람직하다.The fibers mentioned in the present invention may be formed of any one of carbon fibers, glass fibers, and aramid fibers, and the fibers are not limited thereto. In addition, the present invention is preferably applied to a pressure vessel that is formed to be 1m or more and can easily sag in the center by its own weight.

지지판(110)은 압력용기(1)의 축방향을 따라 일방향으로 연장되며, 압력용기(1)의 하측에서 이격 배치되고, 지지부(120)를 통해 전달되는 압력용기(1)의 자중 및 회전력을 지지한다.The support plate 110 extends in one direction along the axial direction of the pressure vessel 1, is spaced apart from the lower side of the pressure vessel 1, and measures the self-weight and rotational force of the pressure vessel 1 transmitted through the support unit 120. Support.

이때, 지지판(110)은 도 5의 (b) 및 (c)와 같이 압력용기(1)의 축방향을 따라 전후로 직진 운동할 수 있다. 지지판(110)이 축방향을 따라 전후로 이동하게 되면, 지지판(110)에 결합되어 있는 지지부(120)는 압력용기(1)의 하면과 밀착된 상태로 전후로 이동하면서 압력용기(1)에 묻어 있는 레진을 제거하게 된다. 이때, 지지부(120)의 서로 이웃하는 거리는 최대한 좁혀진 상태인 것이 바람직하다.At this time, the support plate 110 may move straight forward and backward along the axial direction of the pressure vessel 1 as shown in FIGS. 5B and 5C. When the support plate 110 moves back and forth along the axial direction, the support part 120 coupled to the support plate 110 moves back and forth in a state in close contact with the lower surface of the pressure vessel 1 and buried in the pressure vessel 1 The resin is removed. At this time, it is preferable that the distances of the support parts 120 adjacent to each other be as narrow as possible.

만약, 레진은 빠르게 굳는 성질이 있기 때문에 레진이 바로 제거되지 않으면, 레진이 압력용기의 하방향을 따라 흘러내리면서 굳어지게 되어 압력용기의 하측면이 상측에 비해서 상대적으로 두꺼워지게 되어 균일한 성형품을 얻지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.If the resin is not removed immediately because the resin hardens quickly, the resin hardens as it flows down the pressure vessel, and the lower side of the pressure vessel becomes relatively thicker than the upper side, resulting in a uniform molded product. Problems that cannot be obtained may occur.

종래에는, 회전에 의한 탈수의 방법을 통해 레진을 제거하는 방법을 적용하였으나, 회전에 의한 탈수의 방법을 적용하기 위해서는 둘레방향을 따라 탈수에 의해 분산되는 레진을 막기 위한 추가적인 보호구가 필요할 뿐만 아니라, 섬유가 공급되는 위치는 보호구를 설치할 수 없기 때문에 하방향으로 집중되는 레진을 제거하기 어려운 측면이 있었다.Conventionally, a method of removing resin through a method of dehydration by rotation has been applied, but in order to apply a method of dehydration by rotation, not only an additional protective device is required to prevent the resin from being dispersed by dehydration along the circumferential direction, There was a side where it was difficult to remove the resin concentrated in the downward direction because the protective device could not be installed at the location where the fiber was supplied.

반면, 본 발명은 전술한 바와 같이, 지지판(110)의 슬라이딩 구동을 통해 레진을 간편하게 제거할 수 있어 압력용기(1)의 품질을 크게 향상시킬 수 있다.On the other hand, in the present invention, as described above, since the resin can be easily removed through the sliding drive of the support plate 110, the quality of the pressure vessel 1 can be greatly improved.

이에 더하여, 지지판(110)의 구동을 통해 회수되는 레진은 다시 레진배스(미표시)로 이동할 수 있다. 이때, 레진의 농도/온도가 초기에 비해서 굳어진 것을 고려하여 이송로를 따라 열원을 제공하는 가열부를 구비하여 회수되는 레진을 기설정된 농도/온도로 복원시킬 수 있다.In addition, the resin recovered through the driving of the support plate 110 may be moved back to the resin bath (not shown). In this case, considering that the concentration/temperature of the resin is hardened compared to the initial stage, a heating unit that provides a heat source along the transfer path may be provided to restore the recovered resin to a preset concentration/temperature.

지지부(120)는 압력용기(1) 하면을 지지할 수 있도록 지지판(110)의 양단에 각각 구비되어 압력용기(1)를 지지함으로써 압력용기(1)에서 발생할 수 있는 자중에 의한 처짐을 방지할 수 있는 것으로서, 지지구(121) 및 회전롤러(122)를 구비한다. 지지구(121)는 압력용기(1) 하면의 중앙영역을 지지할 수 있도록 내측에 배치되었으나, 그 위치가 도 6과 같이 형성될 수 있는 것으로서, 지지구(121)의 위치가 중앙영역을 지지할 수 있는 위치로 제한되는 것은 아니다.The support part 120 is provided at both ends of the support plate 110 so as to support the lower surface of the pressure container 1 to support the pressure container 1, thereby preventing sagging due to its own weight that may occur in the pressure container 1 As can be provided with a support unit 121 and a rotary roller (122). The support unit 121 is disposed inside to support the central region of the lower surface of the pressure vessel 1, but its position can be formed as shown in Fig. 6, and the position of the support unit 121 supports the central region. You are not limited to where you can.

지지구(121)는 소정거리 이격되어 서로 마주보도록 배치되어 지지판(110)의 폭방향을 따라 가변적으로 슬라이딩 이동하며, 상측이 첨두형상으로 연장된다. 지지구(121)는 대략적으로 직각삼각형 형상으로 형성될 수 있으며, 수직으로 연장된 양측면이 서로 마주보도록 배치되어 지지판(110)의 상면에서 슬라이딩 구동하게 된다.The support members 121 are arranged to face each other by being spaced apart a predetermined distance, variably slide along the width direction of the support plate 110, and the upper side extends in a peak shape. The support unit 121 may be formed in an approximately right-angled triangle shape, and the vertically extending side surfaces are disposed to face each other, so that the support plate 110 slides on the upper surface of the support plate 110.

이때, 지지구(121)는 보다 안정적인 슬라이딩 구동을 위해서 지지판(110)에 장구형상의 끼움결합을 통해 결합될 수 있다. 따라서 지지구(121)는 폭방향을 따라 흔들림 없이 안정적이 슬라이딩 구동할 수 있다.At this time, the support device 121 may be coupled to the support plate 110 through fitting coupling in a long tool shape for a more stable sliding drive. Therefore, the support device 121 can be slidably driven without shaking along the width direction.

회전롤러(122)는 직각삼각형으로 형성된 지지구(121)의 첨두에 회전가능하게 결합된다. 이때, 회전롤러(122)는 양단이 한 쌍으로 구비되는 지지구(121)에 각각 결합된다. 따라서 회전롤러(122)는 길이방향을 따라 지지구(121) 사이에 위치하는 압력용기(1)의 외주면과 맞닿게 되어 압력용기(1)에 와인딩되는 섬유의 밀착성능을 증대시킬 수 있게 된다.The rotary roller 122 is rotatably coupled to the peak of the support unit 121 formed in a right triangle. At this time, the rotary roller 122 is coupled to each of the support tool 121 is provided in a pair of both ends. Therefore, the rotary roller 122 is brought into contact with the outer peripheral surface of the pressure vessel 1 positioned between the support tools 121 along the longitudinal direction, thereby increasing the adhesion performance of the fibers wound on the pressure vessel 1.

거리조정부(130)는 지지판(110)의 폭방향으로 한 쌍의 지지부(120)를 서로 연결하여 섬유의 두께에 따라 지지부(120)의 이웃하는 거리를 지지판(110)의 폭방향을 따라 가변적으로 조정하는 것으로서, 연결축(131) 및 서보모터(132)를 구비할 수 있다.The distance adjustment unit 130 connects a pair of support units 120 to each other in the width direction of the support plate 110 to variably adjust the adjacent distance of the support unit 120 along the width direction of the support plate 110 according to the thickness of the fiber. As to adjust, it may be provided with a connecting shaft 131 and a servo motor 132.

연결축(131)은 서로 이웃하여 배치되는 한 쌍의 지지판(110) 사이에 배치되고, 연결축(131)에 나사산이 형성된다. 그리고, 서보모터(132)를 중심으로 좌측과 우측에 나사산이 서로 반대방향으로 형성되어 서보모터(132)의 구동에 따라 연결축(131)에 연결된 한 쌍의 지지판(110)이 서로 가까워지거나 멀어지도록 구동될 수 있다.The connection shaft 131 is disposed between a pair of support plates 110 disposed adjacent to each other, and a thread is formed on the connection shaft 131. In addition, a pair of support plates 110 connected to the connection shaft 131 are moved closer to each other or away from each other according to the driving of the servo motor 132 as the threads are formed in opposite directions on the left and right sides of the servo motor 132. Can be driven to lose.

거리조정부(130)는 섬유의 두께가 두꺼울수록 서로 이웃하는 거리가 멀어지도록 조정하고, 섬유의 두께가 가늘수록 서로 이웃하는 거리가 좁아지도록 조정할 수 있다.The distance adjusting unit 130 may adjust the distance adjacent to each other to increase as the thickness of the fiber increases, and may adjust the distance to be adjacent to each other to decrease as the thickness of the fiber decreases.

도 7은 본 발명의 변형 실시예에 압력용기용 처짐 방지 장치의 측면도이다.7 is a side view of a sagging prevention device for a pressure vessel according to a modified embodiment of the present invention.

도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 압력용기용 처짐 방지 장치는 압력용기의 하면 전체를 지지할 수 있도록 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 7, the apparatus for preventing sagging for a pressure vessel of the present invention may be formed to support the entire lower surface of the pressure vessel.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 압력용기용 처짐 방지 장치의 블록도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 압력용기용 처짐 방지 장치의 모니터링부의 정합 개념도이다.8 is a block diagram of a sagging prevention device for a pressure container according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a conceptual diagram of matching a monitoring unit of a sagging prevention device for a pressure container according to an embodiment of the present invention.

도 8 내지 9를 참조하여 설명하면, 모니터링부(140)는 섬유로 와인딩되는 압력용기(1)의 하방향 처짐을 실시간으로 모니터링하여 경고신호를 생성하고 지지부의 서로 이웃하는 거리 및 지지판의 높낮이 중 적어도 하나 이상을 제어하여 압력용기의 하방향 처짐을 제어하는 것으로서, 촬영부(141), 영상저장부(142), 영상판독부(143) 및 작동제어부(144)를 구비할 수 있다.8 to 9, the monitoring unit 140 monitors the downward sag of the pressure vessel 1 wound with fibers in real time, generates a warning signal, and generates a warning signal among the distances adjacent to each other of the support and the height of the support plate. As for controlling the downward sag of the pressure vessel by controlling at least one or more, a photographing unit 141, an image storage unit 142, an image reading unit 143, and an operation control unit 144 may be provided.

촬영부(141)는 한 쌍의 지지부(120)와 지지부(120) 내측에 위치하는 압력용기(1)를 촬영하는 것으로서, 압력용기(1)에 섬유를 공급하는 타측면에 배치될 수 있다. 그리고, 기설정된 시간간격으로 지지부(120)와 압력용기(1)를 촬영하게 된다.The photographing unit 141 photographs a pair of support units 120 and a pressure vessel 1 positioned inside the support unit 120 and may be disposed on the other side of supplying fibers to the pressure vessel 1. Then, the support unit 120 and the pressure vessel 1 are photographed at predetermined time intervals.

영상저장부(142)는 촬영부(141)를 통해 촬영되는 압력용기(1)의 복수의 사진을 저장한다. 이때, 처음에 찍힌 영상을 기준영상으로, 기준영상으로부터 시간이 경과한 뒤에 찍힌 영상을 비교영상으로 설정하여 순차적으로 저장한다.The image storage unit 142 stores a plurality of pictures of the pressure vessel 1 photographed through the photographing unit 141. At this time, the first image is set as a reference image, and an image taken after a time elapses from the reference image is set as a comparison image and sequentially stored.

영상판독부(143)는 기준영상에서 지지부(120)와 한 쌍의 지지부(120) 내측에 위치하는 압력용기가 포함되도록 이미지를 추출하여 기준이미지(IM1)를 획득한다. 그다음으로, 비교영상에서 지지부(120)가 포함되며, 한 쌍의 지지부(120) 내측에 위치하는 압력용기가 포함되도록 이미지를 추출하여 비교이미지(IM2)를 획득한다. The image reading unit 143 obtains a reference image IM1 by extracting an image from the reference image so that the support unit 120 and the pressure vessel located inside the pair of support units 120 are included. Next, the comparison image IM2 is obtained by extracting the image so that the support unit 120 is included in the comparison image, and the pressure vessel located inside the pair of support units 120 is included.

그리고, 기준이미지(IM1)와 비교이미지(IM2)를 정합시킨다. 이때, 기준이미지(IM1)와 비교이미지(IM2)는 지지부(120)의 하면을 기준점으로 해서 정합시킨다. 따라서, 비교이미지(IM2)는 섬유가 와인딩된 상태이기 때문에 기준이미지(IM1)에 비해서 상대적으로 두껍게 형성되며, 두껍게 형성된 이미지의 상태를 바탕으로 두 이미지를 비교하여 휨 상태를 판별하게 된다.Then, the reference image IM1 and the comparison image IM2 are matched. At this time, the reference image IM1 and the comparison image IM2 are matched with the lower surface of the support 120 as a reference point. Accordingly, the comparative image IM2 is formed relatively thicker than the reference image IM1 because the fiber is wound, and the warp state is determined by comparing the two images based on the state of the image formed thick.

이를 위해서, 영상판독부(143)는 기준이미지(IM1)와 비교이미지(IM2)의 변화를 확인하기 위해서 각 이미지내에 제1, 제2 및 제3의 3개의 비교점을 형성한다. 더욱 구체적으로는, 제1 비교점은 압력용기의 중앙에, 그리고 나머지 2개의 비교점은 제1 비교점을 중심으로 한 쌍의 지지부(120) 내측에 인접하여 형성한다.To this end, the image reading unit 143 forms first, second, and third three comparison points in each image in order to check changes in the reference image IM1 and the comparison image IM2. More specifically, the first comparison point is formed in the center of the pressure vessel, and the other two comparison points are formed adjacent to the inside of the pair of support portions 120 around the first comparison point.

영상판독부(143)는 제1 비교점 내지 제3 비교점에서의 높이변화를 확인하고, 각 비교점내에서 높이변화의 차이가 있는지 확인한다.The image reading unit 143 checks the height change at the first to third comparison points and checks whether there is a difference in the height change within each comparison point.

먼저, 도 9 (a)와 같이 제1 비교점 내지 제3 비교점에서 δ1과 δ2 및 δ3의 차이가 거의 없이 기설정된 범위 이내에 있는 것으로 판단되면, 압력용기에 변형이 발생하지 않은 것으로 판단한다. 하지만, 도 9 (b)와 같이 δ1의 차이가 δ2 및 δ3에 비해서 상대적으로 작게 나타나 기준값 이상으로 변위 차이가 발생한 것으로 나타나면, 경고신호를 생성하고 지지부(120)의 서로 이웃하는 거리 및 지지판(110)의 높낮이 중 적어도 하나 이상을 제어하여 압력용기(1)의 하방향 처짐을 제어한다.First, as shown in FIG. 9 (a), when it is determined that the difference between δ1, δ2, and δ3 is almost within the preset range at the first to third comparison points, it is determined that no deformation has occurred in the pressure vessel. However, as shown in FIG. 9 (b), when the difference between δ1 is relatively smaller than that of δ2 and δ3, and it appears that the displacement difference has occurred more than the reference value, a warning signal is generated and the distance between the support unit 120 and the support plate 110 ) By controlling at least one of the heights of the pressure vessel (1) to control the downward sag.

본 발명에 의한 압력용기의 섬유 와인딩 방법은 장지간의 압력용기를 섬유로 와인딩할 때에 압력용기의 양 돔부 및 실린더부의 와인딩 방법을 다르게 적용하여 섬유의 사용량을 최소화하며, 이를 통해 제작시간을 감소하면서 압력용기의 무게를 최소화시킬 수 있다. 또한, 압력용기용 처짐 방지 장치를 통해, 장지간의 압력용기를 섬유로 와인딩할 때에 압력용기의 자중과 와인딩에 의해서 발생할 수 있는 압력용기의 처짐을 방지하여 섬유로 와인딩 보강되는 압력용기의 품질을 향상시킬 수 있다.The fiber winding method of a pressure vessel according to the present invention minimizes the amount of fiber used by applying different winding methods of both dome and cylinder portions of the pressure vessel when winding the pressure vessel between the long fingers with fibers, thereby reducing the manufacturing time while reducing the pressure. The weight of the container can be minimized. In addition, the sagging prevention device for pressure vessels prevents sagging of the pressure vessel that may occur due to the self-weight of the pressure vessel and the winding when the pressure vessel between the long fingers is wound with fibers, thereby improving the quality of the pressure vessel wound with fibers. I can make it.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely provided specific examples to facilitate the description of the present invention and to aid understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It is obvious to those of ordinary skill in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

110 : 지지판 120 : 지지부
121 : 지지구 122 : 회전롤러
130 : 거리조정부 131 : 연결축
132 : 서보모터 140 : 모니터링부
141 : 촬영부 142 : 영상저장부
143 : 영상판독부 144 : 작동제어부110: support plate 120: support portion
121: support 122: rotary roller
130: distance adjustment unit 131: connecting shaft
132: servo motor 140: monitoring unit
141: photographing unit 142: image storage unit
143: image reading unit 144: operation control unit

Claims (5)

회전하는 압력용기를 섬유로 와인딩하는 방법에 있어서,
압력용기의 일측 돔부를 헬리컬로 와인딩하는 단계;
압력용기의 타측 돔부를 헬리컬로 와인딩하는 단계; 및
상기 일측 돔부와 상기 타측 돔부 사이의 실린더부를 후프로 와인딩하는 단계;를 포함하며,
상기 헬리컬 와인딩을 할 때에, 상기 후프와 연결되는 위치에 하방향으로 다단이 형성되도록 와인딩을 형성하여 상기 헬리컬 접촉부와 후프의 결합면적이 넓어지도록 하며,
상기 일측 돔부, 실린더부 및 타측 돔부는, 와인딩될 때에, 서로 중첩되는 영역이 최소화되도록 와인딩되는 것을 특징으로 하는 압력용기의 섬유 와인딩 방법.
In the method of winding a rotating pressure vessel with fibers,
Helically winding the dome of one side of the pressure vessel;
Helically winding the dome of the other side of the pressure vessel; And
Including; winding the cylinder portion between the one side dome portion and the other side dome portion in a hoop; and,
When the helical winding is performed, the winding is formed so that multiple stages are formed in a downward direction at a position connected to the hoop so that the coupling area between the helical contact part and the hoop is widened,
The fiber winding method of a pressure vessel, characterized in that when the one side dome portion, the cylinder portion and the other side dome portion are wound, the overlapping regions are minimized.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 섬유는,
탄소섬유, 유리섬유 및 아라미드섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 압력용기의 섬유 와인딩 방법.
The method of claim 1,
The fiber,
Fiber winding method of a pressure vessel, characterized in that any one of carbon fiber, glass fiber and aramid fiber.
제1항에 있어서,
상기 압력용기는,
1m 이상의 용기인 것을 특징으로 하는 압력용기의 섬유 와인딩 방법.The method of claim 1,
The pressure vessel,
Fiber winding method of a pressure vessel, characterized in that the vessel is 1m or more.
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