KR102147369B1 - Facility for manufacturing the composite pole - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합재료 폴의 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고속 생산이 가능한 복합재료 폴의 제조장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for manufacturing a composite material pole, and more particularly, to an apparatus for manufacturing a composite material pole capable of high-speed production.
복합재료 폴(예, 전봇대)의 생산방식은 3가지가 있다. 제직된 유리섬유 패브릭, 유리섬유 로빙, 부직포와 수지를 사용해서 형틀(Mold)에 넣고 원심성형(Centrifugal casting) 하는 방법, 제직된 유리섬유 패브릭, 유리섬유 로빙, 부직포와 수지를 사용해서 형틀(Mold)에 넣고 인발성형(Pultrusion) 하는 방법, 유리섬유 로빙에 수지를 함침시키면서 맨드릴위에 와인딩 해서 만드는 필라멘트 와인딩(Filament winding) 방법 등이 있다.There are three production methods for composite poles (eg power poles). A method of centrifugal casting using woven glass fiber fabric, glass fiber roving, non-woven fabric and resin, and woven glass fiber fabric, glass fiber roving, and mold using non-woven fabric and resin. ) And pultrusion, and filament winding, which is made by winding on a mandrel while impregnating a resin in a glass fiber roving.
종래의 필라멘트 와인딩 복합재료 전봇대 생산 방식은, 1차로 유리섬유 로빙을 맨드릴에 와인딩한 후 경화하고, 2차로 외관의 미려한 형상구현함과 아울러 색상을 넣기 위하여 부직포와 수지 등으로 와인딩한 후 다시 경화하고, 3차로 자외선 보호를 위하여 UV차폐재를 도포를 하고 경화시킨다. 또한, 다른 방법으로는, 맨드릴 상에 유리섬유 로빙과 유리섬유 패브릭을 적당한 비율로 혼용하고 수지에 함침 시키면서 와인딩하고 경화한다.In the conventional filament-winding composite power pole production method, the glass fiber roving is firstly wound on a mandrel and then cured, and secondly, it is wound with non-woven fabric and resin to add color, and then cured again. , Thirdly, UV shielding material is applied and cured for UV protection. In addition, as another method, the fiberglass roving and the fiberglass fabric are mixed in an appropriate ratio on the mandrel, and wound and cured while impregnating the resin.
이러한 방법들은 여러 종류의 유리섬유와 복잡한 공정을 수반하기 때문에, 원자재의 가격상승과 생산성이 떨어지는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 기존 콘크리트 또는 강관 전봇대와의 경쟁하는 시장에서 경쟁력 있는 가격의 복합재료 전봇대 생산이 전혀 불가능하다는 치명적인 단점이 있다.Since these methods involve various types of glass fibers and complex processes, problems such as an increase in the price of raw materials and a decrease in productivity occur. Therefore, there is a fatal disadvantage that it is impossible to produce a composite material power pole at a competitive price in a market that competes with the existing concrete or steel pipe power poles.
전 세계적으로 복합재료 전봇대의 가격은 콘크리트 전봇대 대비 2.5~3배의 가격으로 판매되고 있지만, 복합재료 전봇대의 긴 수명(콘크리트 전봇대는 통산 30년의 수명을 가지지만, 복합재료 전봇대는 통산 80년의 수명을 가짐)을 활용하여 미국. 캐나다, 한국 등의 경제선진국에서 고가임에도 불구하고 품질 및 성능 우선 우의를 바탕으로 국가 규격화하여 사용되고 있다.Worldwide, the price of composite power poles is sold at 2.5 to 3 times the price of concrete power poles, but the long life of composite power poles (concrete power poles have a lifetime of 30 years, but composite power poles are 80 years in total. Have a longevity) in the United States. Although it is expensive in advanced economies such as Canada and Korea, it is used by national standards based on the priority of quality and performance.
본 발명의 목적은, 고속 생산이 가능한 복합재료 폴의 제조장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide an apparatus for manufacturing a composite material pole capable of high-speed production.
본 발명의 일 측면에 따른 고속 생산이 가능한 복합재료 폴의 제조장치는, 맨드릴과, 상기 맨드릴로부터 이격되어 상기 맨드릴의 축방향을 따라 연장되는 수평 베이스 가이드와, 상기 수평 베이스 가이드를 따라 전진 또는 후진하는 캐리지와, 상기 캐리지에 고정되며, 유리섬유 보빈들로부터 유입되는 유리섬유 필라멘트들을 상기 맨드릴로 이동시키는 섬유 이송 장치와, 상기 캐리지에 고정되며, 상기 섬유 이송 장치와 상기 유리섬유 보빈들 사이 또는 상기 섬유 이송 장치와 상기 맨드릴 사이에 위치하여, 상기 맨드릴로 공급되는 상기 유리섬유 필라멘트들에 수지를 함침시켜서, 상기 유리섬유 필라멘트들이 상기 수지에 함친된 상태로 상기 맨드릴에 와인딩하게 하는 수지 배스(resin bath)와, 상기 맨드릴의 회전수에 연동하여, 상기 맨드릴로 공급되는 상기 유리섬유 필라멘트들의 사속(fiber speed)을 조절하는 제어장치를 포함하는 복합재료 폴(pole)의 제조장치를 포함한다.An apparatus for manufacturing a composite material pole capable of high-speed production according to an aspect of the present invention includes a mandrel, a horizontal base guide spaced apart from the mandrel and extending along the axial direction of the mandrel, and moving forward or backward along the horizontal base guide. And a fiber conveying device fixed to the carriage and moving glass fiber filaments introduced from the glass fiber bobbins to the mandrel, and a fiber conveying device fixed to the carriage, between the fiber conveying device and the glass fiber bobbins or the A resin bath located between the fiber conveying device and the mandrel and impregnating the glass fiber filaments supplied to the mandrel with a resin, so that the glass fiber filaments are impregnated with the resin and wound around the mandrel. ), and a control device for adjusting the fiber speed of the glass fiber filaments supplied to the mandrel in connection with the rotational speed of the mandrel.
본 발명의 다른 측면에 따른 고속 생산이 가능한 복합재료 폴의 제조장치는, 회전하는 맨드릴과, 상기 맨드릴로부터 이격되어 상기 맨드릴의 축방향을 따라 연장되는 수평 베이스 가이드와, 상기 수평 베이스 가이드를 따라 전진 또는 후진하는 캐리지와, 상기 캐리지에 고정되며, 유리섬유 보빈들로부터 유입되는 유리섬유 필라멘트들을 상기 맨드릴로 이동시키는 섬유 이송 장치와, 상기 캐리지에 고정되며, 상기 섬유 이송 장치와 상기 유리섬유 보빈들 사이 또는 상기 섬유 이송 장치와 상기 맨드릴 사이에 위치하여, 상기 맨드릴로 공급되는 상기 유리섬유 필라멘트들에 수지를 함침시켜서, 상기 유리섬유 필라멘트들이 상기 수지에 함친된 상태로 상기 맨드릴에 와인딩하게 하는 수지 배스(resin bath)를 포함하고, 상기 맨드릴의 회전수에 연동하여, 상기 맨드릴로 공급되는 상기 유리섬유 필라멘트들의 사속(fiber speed)이 조절된다.According to another aspect of the present invention, an apparatus for manufacturing a composite material pole capable of high-speed production includes a rotating mandrel, a horizontal base guide spaced apart from the mandrel and extending along an axial direction of the mandrel, and advance along the horizontal base guide. Or a carriage moving backward, a fiber conveying device fixed to the carriage and moving glass fiber filaments introduced from the glass fiber bobbins to the mandrel, and fixed to the carriage, between the fiber conveying device and the glass fiber bobbins Or a resin bath positioned between the fiber conveying device and the mandrel, and impregnating the glass fiber filaments supplied to the mandrel with a resin so that the glass fiber filaments are impregnated with the resin and wound around the mandrel ( resin bath), and the fiber speed of the glass fiber filaments supplied to the mandrel is controlled in conjunction with the rotational speed of the mandrel.
본 발명에 있어서, 상기 섬유 이송 장치는, 상기 유리섬유 필라멘트들의 공급 방향을 따라 수평으로 서로 이격되어 배치되어 있는 제1구동롤러 및 제2구동롤러와, 상기 제1구동롤러와 상기 제2구동롤러의 상부에 위치하는 가압롤러를 포함하고, 상기 제1구동롤러와 상기 제2구동롤러 중 하나 또는 모두는 구동원에 의하여 회전하고, 상기 가압롤러는, 상하 방향을 따라 위치 조정 가능한 아이들 롤러일 수 있다.In the present invention, the fiber conveying device comprises: a first driving roller and a second driving roller disposed horizontally and spaced apart from each other along the supply direction of the glass fiber filaments, and the first driving roller and the second driving roller Including a pressure roller located at the top of, one or both of the first driving roller and the second driving roller are rotated by a driving source, and the pressure roller may be an idle roller that can be positioned in the vertical direction. .
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제조장치는, 상기 캐리지에 고정되며, 상기 수지에 적셔진 유리섬유 필라멘트들이 상기 맨드릴에 설정 각도로 감겨지도록 조정하는 아이 로테이션(eye rotation)과, 상기 캐리지에 고정되며, 상기 맨드릴에 상기 수지가 함침된 유리섬유 필라멘트들이 감겨진 후, 상기 맨드릴에 다시 자외선 차폐용 시트를 나선 방향으로 감기 위하여 상기 자외선 차폐용 시트들을 공급하는 자외선 차폐용 시트 공급장치와, 상기 캐리지에 고정되되, 상기 아이 로테이션(eye rotation)을 사이에 두고 상기 자와선 차폐용 시트 공급장치와 반대편에 위치하며, 상기 자외선 차폐용 시트들이 감겨진 후, 상기 맨드릴에 다시 이형필름을 나선 방향으로 감기 위하여 상기 이형필름을 공급하는 이형필름 공급장치를 더 포함할 수 있다.In addition, in the present invention, the manufacturing apparatus is fixed to the carriage, and is fixed to the carriage and an eye rotation for adjusting so that the glass fiber filaments soaked in the resin are wound around the mandrel at a set angle, and After the glass fiber filaments impregnated with the resin are wound on the mandrel, an ultraviolet shielding sheet supply device for supplying the ultraviolet shielding sheets to the mandrel again in a spiral direction, and the carriage. It is fixed, but is located opposite to the magnetic wire shielding sheet supply device with the eye rotation interposed therebetween, and after the UV shielding sheets are wound, the release film is wound in a spiral direction again on the mandrel. It may further include a release film supply device for supplying the release film.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 맨드릴은 상하 방향으로 따라 2개 이상이 배치되며, 상기 캐리지에 상기 각 맨드를에 대응되도록 고정되며, 상기 수지에가 함침된 유리섬유 필라멘트들이 상기 각 맨드릴에 동일한 설정 각도 및 동일한 위치로 동시에 감겨지도록 조정하는 아이 로테이션(eye rotation)들을 포함할 수 있다.In addition, in the present invention, two or more of the mandrels are arranged in the vertical direction, and are fixed to the carriage so as to correspond to the respective mandrels, and the glass fiber filaments impregnated with the resin are set the same for each mandrel. It may include eye rotations that adjust the angle and the same position to be wound at the same time.
본 발명의 복합재료 폴의 제조장치는 유리섬유 로빙의 사속이 50m/min이상의 고속 와인딩 구현이 가능하다.The apparatus for manufacturing a composite material pole of the present invention enables high-speed winding of 50m/min or more of the fiberglass roving yarn speed.
또한, 상기 복합재료 폴의 제조장치는 유리섬유 필라멘트들만 이용하여 복합재료 폴을 저렴하게 제조할 수 있다.In addition, the apparatus for manufacturing the composite pole can inexpensively manufacture the composite pole using only glass fiber filaments.
또한, 상기 복합재료 폴의 제조장치를 이용할 경우, 1회의 경화 공정만 수행하더라도 복합재료 폴을 제조할 수 있기 때문에, 생산 시간 및 생산 비용이 낮아진다.In addition, in the case of using the apparatus for manufacturing a composite material pole, since the composite material pole can be produced only by performing one curing process, the production time and production cost are lowered.
또한, 상기 복합재료 폴의 제조장치로 제조된 복합재료 폴의 외형은, 제거된 이형필름의 흔적으로 인하여 복합재료 폴의 원주방향으로 일정한 간격의 나선형이 형성됨으로 인하여, 미려한 외관을 갖는다.In addition, the outer shape of the composite material pole manufactured by the composite material pole manufacturing apparatus has a beautiful appearance because a spiral at regular intervals is formed in the circumferential direction of the composite material pole due to the traces of the removed release film.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합재료 폴의 제조장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 복합재료 폴의 제조장치에서 맨드릴, 수평 베이스 가이드 및 캐리지 사이의 구성을 보여주는 개략적인 평면 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 섬유 공급 장치의 개략적인 측면 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 섬유 공급 장치의 개략적인 평면 구성도이다.
도 5는 도 1에 도시된 복합재료 폴의 제조장치로 성형되고 있는 경화 전 복합재료 전봇대의 개략적인 종단면도이다.
도 6은 도 5에서 이형필름이 나선방향으로 와인딩된 상태를 보여주는 개략적인 측면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 복합재료 폴의 제조방치로 제조된 복합재료 전봇대의 유려한 외관을 보여주는 사진이다.1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for manufacturing a composite material pole according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan configuration diagram showing a configuration between a mandrel, a horizontal base guide, and a carriage in the apparatus for manufacturing a composite material pole shown in FIG. 1.
3 is a schematic side configuration diagram of the fiber feeding device shown in FIG. 1.
4 is a schematic plan view of the fiber supply device shown in FIG. 3.
5 is a schematic longitudinal sectional view of a composite material power pole before curing that is molded with the apparatus for manufacturing a composite material pole shown in FIG.
6 is a schematic side view showing a state in which the release film is wound in a spiral direction in FIG. 5.
7 is a photograph showing the elegant appearance of a composite material power pole manufactured by manufacturing and leaving the composite material pole shown in FIG. 1.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료 폴(pole)의 제조장치(이하, "제조장치"라 함)(100)는 복합재료 전봇대를 제조하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.The apparatus for manufacturing a composite material pole (hereinafter, referred to as “manufacturing apparatus”) 100 according to an embodiment of the present invention manufactures a composite material pole, but the present invention is not limited thereto.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제조장치(100)는, 맨드릴들(191, 192), 수평 베이스 가이드(155), 캐리지(150), 섬유 이송 장치(140), 수지 배스(130) 및 제어장치(미도시)를 포함한다.1 and 2, the
상기 맨드릴(191, 192)은 원통 구조를 가지며, 모터(미도시)에 의하여 회전한다. 상기 맨드릴(191, 192)은 상하 방향을 따라 동일한 구조의 2개가 이격되어 배치되어 있으며, 동일한 회전수로 회전한다. 이 때, 상기 맨드릴(191, 192)은 구조물에 위치가 고정된 상태로 회전하지만, 상기 맨드릴(191, 192)이 회전함과 동시에 축방향을 따라 전진 또는 후진할 수도 있다. 상기 맨드릴의 개수는 2개이나, 1개 또는 3개 이상으로 다양하게 선택될 수 있다.The
상기 수평 베이스 가이드(155)는, 상기 맨드릴(191, 192)의 측면에서 전방으로 이격되어 있다. 상기 수평 베이스 가이드(155)의 위치는 고정되며, 상기 맨드릴(191, 192)의 축방향을 따라 동일 폭으로 연장되어 있다. 상기 수평 베이스 가이드(155)와 상기 맨드릴(191, 192)의 측면 사이의 거리는 일정하게 유지되어 있다.The
상기 캐리지(150)는 상기 수평 베이스 가이드(155)를 따라 전방 또는 후방으로 직선 운동을 한다. 즉, 상기 캐리지(150)는 상기 맨드릴(191, 192)의 축방향을 따라 이동 가능하다. 상기 캐리지(150)에는 상기 섬유 이송 장치(140) 및 상기 수지 배스(130)가 설치되어 있어서, 상기 캐리지(150)의 이동에 따라 상기 섬유 이송 장치(140)와 상기 수지 배스(130)가 함께 이동한다.The
상기 섬유 이송 장치(140)는, 유리섬유 공급장치(110)의 유리섬유 보빈들(111)로부터 유입되는 유리섬유 필라멘트들(112)을 상기 맨드릴(191, 192)로 이동시키는 기능을 수행한다. 상기 유리섬유 보빈들(111)과 상기 섬유 이송 장치(140) 사이에는 한 쌍의 콤들(combs, 120)이 배치되어 있다. 하나의 콤(122)은 상기 캐리지(150)에 설치되어 있고, 다른 하나의 콤(121)은 상기 유리섬유 보빈들(111)의 근처에도 배치되어 있다. 상기 콤들(121, 122)은 유리섬유 필라멘트들(112)의 가닥이 서로 붙지 않게 하는 기능을 수행한다.The
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 섬유 이송 장치(140)는 제1구동롤러(141), 제2구동롤러(142), 가압롤러(compaction roller, 143), 가이드 롤러들(144, 145), 구동모터(147) 및 동력전달 메커니즘(148)을 포함한다. 상기 제1구동롤러(141) 및 상기 제2구동롤러(142)는 상기 유리섬유 필라멘트들(112)의 공급 방향을 따라 수평으로 서로 이격되어 배치되어 있어 있다. 상기 가압롤러(143)는 상기 제1구동롤러(141)와 상기 제2구동롤러(142)의 가운데 상부에 위치한다. 따라서, 상기 제1구동롤러(141), 상기 제2구동롤러(142) 및 상기 가압롤러(143)는 이등변 삼각형(특히, 정삼각형) 구조를 이룬다. 3 and 4, the
상기 구동모터(147)는, 상기 제1구동롤러(141)와 상기 제2구동롤러(142)를 회전시킨다. 상기 구동모터(147)에는 상기 동력전달 메커니즘(148)이 연결되어 있어서, 상기 구동모터(147)의 회전력을 상기 제1구동롤러(141)와 상기 제2구동롤러(142)의 회전력으로 변환시킨다. 상기 동력전달 메커니즘(148)은, 기어 메커니즘, 벨트/풀리 메커니즘 등의 다양한 공지의 동력 전달 메커니즘이 선택될 수 있다. The
상기 가압롤러(143)는, 상하 방향을 따라 위치 조정 가능한 아이들 롤러이다. 상기 가압롤러(143)의 상하 방향 위치는, 상기 제1구동롤러(141), 상기 제2구동롤러(142)와 상기 가압롤러(143) 사이에서 이송되는 상기 유리섬유 필라멘트들(112)의 장력이나 상기 유리섬유 필라멘트들(112)의 사속(fiber speed)에 의하여 결정되며, 이 때 상기 가압롤러(143)를 가압하는 힘도 결정된다.The
상기 가이드 롤러들(144, 145)은 상기 가압롤러(143)를 사이에 두고 배치되어, 상기 공급되는 유리섬유 필라멘트들(112)의 장력이나 공급방향을 가이드한다.The
상기 수지 배스(resin bath, 130)는, 상기 섬유 이송 장치(140)와 상기 맨드릴(191, 192) 사이에 위치하며, 상기 맨드릴(191, 192)로 공급된는 상기 유리섬유 필라멘트들(112)에 수지를 함침시킨다. 하지만, 상기 수지 배스(130)는, 상기 섬유 이송 장치(140)와 상기 유리섬유 보빈들(111) 사이 위치할 수도 있다.The resin bath (130) is located between the
상기 유리섬유 필라멘트들(112)은 상기 수지 배스(130)를 통과하여 수지 함침된 유리섬유 필라멘트들(114)로 되어, 아이 로테이션들(eye rotations, 160)에 의하여 상기 맨드릴들에 설정 각도로 감겨지도록 조정된다. 상기 아이 로테이션은 2개의 맨드릴들(191, 192)에 대응되도록 2개가 배치되어 있다. 따라서, 상기 수지 함침된 유리섬유 필라멘트들(114)이 상기 2개의 맨드릴들(191, 192)에 동시에 동일하게 감기게 한다. 상기 와이딩 각도는 다양하게 설정될 수 있으며, 본 실시예에서는, 상기 수지 함침된 유리섬유 필라멘트들(114)이 45도와 ??45도로 서로 교번하여 와인딩하여, 기본 구조층(structure layer, L1)을 형성하게 한다. 그 후, 상기 수지 함침된 유리섬유 필라멘트들(114)이 90도에 근접하게 와인딩하여 표면층(Flap shape layer, L2)을 형성한다(도 5 참조).The
상기 제어장치(미도시)는, 상기 맨드릴(191, 192)의 회전수에 연동하여, 상기 맨드릴(191, 192)로 공급되는 상기 유리섬유 필라멘트들(112)의 사속(fiber speed)을 조절한다. 종래에는 상기 맨드릴의 회전력에 의하여 상기 유리섬유 필라멘트들이 공급된다. 따라서, 상기 유리섬유 필라멘트들이 수지 함침된 이후에는 상기 수지 함침된 유리섬유 필라멘트들이 이송이 매우 어려워져서, 상기 수지 함침된 유리섬유 필라멘트들에 과도한 장력이 가해져서 절단되는 문제가 발생하거나, 상기 유리섬유 필라멘트들에 충분한 수지 함침이 어려운 문제점이 있다. 또한, 정전기도 크게 발생하는 문제점이 있다. 특히, 2개 이상의 맨드릴에 상기 수지 함침된 유리섬유 필라멘트들을 와이딩할 경우에는, 제어가 더욱 어려워지는 문제점이 있다.The control device (not shown) adjusts the fiber speed of the
하지만, 본 실시예에서, 상기 맨드릴(191, 192)의 회전수가 증가하게 되면, 상기 구동모터(147)의 회전수를 증가시켜서, 상기 제1구동롤러(141) 및 상기 제2구동롤러(142)의 회전수가 증가된다. 따라서, 상기 섬유 이송 장치(140)의 상기 유리섬유 필라멘트들(112)의 공급 속도가 증가한다. 특히, 상기 제1구동롤러(141) 및 상기 제2구동롤러(142)에서의 표면 회전속도가 상기 맨드릴(191, 192)의 표면(또는 수지함짐된 유리섬유 필라멘트들(114)이 감겨진 상태이면, 그 외표면)에서의 회전속도보다 0.5%~1.5% 정도 낮게 유지한다. 즉, 상기 유리섬유 필라멘트들(112)이 상기 제1구동롤러(141)와 상기 제2구동롤러(142)에서 매우 약한 정도의 슬립 운동을 하게 하여, 상기 유리섬유 필라멘트들(112)의 장력을 유지시킨다. However, in this embodiment, when the number of rotations of the
상기에서는, 상기 제어장치(미도시)가 상기 맨드릴(191, 192) 및 상기 구동모터(147)를 연동하여 작동시키지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 맨드릴(191, 192)을 제어하는 장치와 상기 구동모터(147)를 제어하는 장치가 독립적으로 설치되고, 작업자가 상기 맨드릴(191, 192)을 제어하는 장치와 상기 구동모터(147)를 제어하는 장치 중의 어느 하나의 설정값에 연동하여, 다른 제어장치의 설정값을 조절할 수도 있다.In the above, the control device (not shown) operates by interlocking the
상기 캐리지에는 자외선 차폐용 시트 공급장치(170)가 설치되어 있다. 상기 자외선 차폐용 시트 공급장치(170)는, 상기 맨드릴(191, 192)에 상기 기본 구조층(L1)이 형성된 후, 상기 맨드릴에 다시 자외선 차폐용 시트(175)를 나선 방향으로 감는 기능을 수행한다. 본 실시에에서, 상기 자외선 차폐용 시트(175)는 자외선 차폐물질과 수지가 부직포에 함침된 상태로서 롤러에 와인딩된 상태이며, 상기 맨드릴에 나선방향으로 와인딩된다(도 5 참조). 상기 자외선 차폐용 시트 공급장치(170)는 상기 맨드릴(191, 192)에 대응되도록 2개가 설치되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 자외선 차폐용 시트(175)의 소재도 전술한 바에 한정되지 않는다.An ultraviolet shielding
상기 캐리지에는 이형필름 공급장치(180)가 고정되어 있다. 상기 이형필름 공급장치(180)는, 상기 아이 로테이션(160)을 사이에 두고 상기 자와선 차폐용 시트 공급장치(170)와 반대편에 위치한다. 상기 이형필름 공급장치(180)는, 상기 자외선 차폐용 시트들(175)에 의하여 자외선 차폐층(L3)이 형성된 후, 상기 맨드릴(191, 192)에 이형필름(185)을 나선 방향으로 와인딩하여 이형필름층(L4)을 형성하는 기능을 수행한다(도 5 참조). 상기 이형필름(185)은 표면이 매끄럽기 때문에, 경화공정 후 제거되면, 표면에 이형필름의 흔적으로 원주 방향을 따라 나선형의 외관이 형성된다. 따라서, 복합재료 전봇대의 외관이 미려한 모양을 가질 수 있다(도 7 참조). 상기 이형필름 공급장치(180)는 상기 맨드릴(191, 192)에 대응되도록 2개가 설치되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 이형필름(185)의 소재도 전술한 바에 한정되지 않는다.A release
상기 제조장치(100)를 이용한 복합재료 전봇대의 제조방법을 다음과 같다.A method of manufacturing a composite material power pole using the
먼저, 상기 맨드릴(191, 192)을 회전시키고, 상기 섬유 이송 장치(140)를 상기 맨드릴(191, 192)에 연동하여 가동하여, 상기 2개의 맨드릴(191, 192)에 상기 기본 구조층(L1)을 동시에 형성한다. 상기 캐리지(150)를 왕복 이동시키면서 상기 아이 로테이션들(160)을 조절하여, 상기 기본 구조층(L1) 상에 표면층(L2)을 형성한다. 경화 공정을 수행하지 않은 상태에서, 상기 표면층(L2)에 자외선 차폐용 시트(175)를 나선 방향으로 와인딩하여 자외선 차폐층(L3)을 형성한다. 그 후, 상기 자외선 차폐층(L3) 상에 이형필름(185)을 와인딩하여, 이형필름층(L4)를 형성한다.First, the mandrel (191, 192) is rotated, and the fiber conveying device (140) is operated in connection with the mandrel (191, 192), and the basic structure layer (L1) is applied to the two mandrels (191, 192). ) At the same time. A surface layer L2 is formed on the basic structure layer L1 by adjusting the
상기 이형필름(185)이 녹지 않는 온도로 가열하여 경화공정을 수행한다. 그 후, 상기 이형필름(185)을 제거하여, 복합재료 전봇대를 완성한다.The
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will appreciate that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
100: 복합재료 폴의 제조장치 110: 유리섬유 공급장치
120: 콤 130: 수지 배스
140: 섬유 이송 장치 150: 캐리지
155: 수평 베이스 가이드 160: 아이 로테이션
170: 자외선 차폐용 시트 공급장치
180: 이형필름 공급장치
191, 192: 맨드릴100: manufacturing apparatus of composite material pole 110: glass fiber supply apparatus
120: comb 130: resin bath
140: fiber conveying device 150: carriage
155: horizontal base guide 160: eye rotation
170: UV shielding sheet supply device
180: release film supply device
191, 192: mandrel
Claims (5)
상기 맨드릴로부터 이격되어 상기 맨드릴의 축방향을 따라 연장되는 수평 베이스 가이드;
상기 수평 베이스 가이드를 따라 전진 또는 후진하는 캐리지;
상기 캐리지에 고정되며, 유리섬유 보빈들로부터 유입되는 유리섬유 필라멘트들을 상기 맨드릴로 이동시키는 섬유 이송 장치;
상기 캐리지에 고정되며, 상기 섬유 이송 장치와 상기 유리섬유 보빈들 사이 또는 상기 섬유 이송 장치와 상기 맨드릴 사이에 위치하여, 상기 맨드릴로 공급되는 상기 유리섬유 필라멘트들에 수지를 함침시켜서, 상기 유리섬유 필라멘트들이 상기 수지에 함친된 상태로 상기 맨드릴에 와인딩하게 하는 수지 배스(resin bath); 및
상기 맨드릴의 회전수에 연동하여, 상기 맨드릴로 공급되는 상기 유리섬유 필라멘트들의 사속(fiber speed)을 조절하는 제어장치를 포함하고,
상기 섬유 이송 장치는,
상기 유리섬유 필라멘트들의 공급 방향을 따라 수평으로 서로 이격되어 배치되어 있는 제1구동롤러 및 제2구동롤러;
상기 제1구동롤러와 상기 제2구동롤러의 상부에 위치하는 가압롤러를 포함하고,
상기 제1구동롤러와 상기 제2구동롤러 중 하나 또는 모두는 구동원에 의하여 회전하되, 상기 맨드릴의 회전수에 연동되어 구동되고,
상기 가압롤러는, 상하 방향을 따라 위치 조정 가능한 아이들 롤러이고,
상기 제1구동롤러 및 상기 제2구동롤러에서의 표면 회전속도가 상기 맨드릴에서의 표면 회전속도보다 0.5% 내지 1.5% 낮게 유지되어, 상기 유리섬유 필라멘트들이 상기 제1구동롤러 및 상기 제2구동롤러와 상기 가압롤러 사이에서 슬립 운동을 하게 함으로써, 상기 유리섬유 필라멘트들의 장력이 유지되는 복합재료 폴(pole)의 제조장치.Rotating mandrel;
A horizontal base guide spaced apart from the mandrel and extending along the axial direction of the mandrel;
A carriage moving forward or backward along the horizontal base guide;
A fiber transfer device fixed to the carriage and moving glass fiber filaments introduced from the glass fiber bobbins to the mandrel;
It is fixed to the carriage, is located between the fiber conveying device and the glass fiber bobbins or between the fiber conveying device and the mandrel, by impregnating the glass fiber filaments supplied to the mandrel with a resin, the glass fiber filaments A resin bath to be wound around the mandrel while they are impregnated with the resin; And
In conjunction with the rotational speed of the mandrel, comprising a control device for adjusting the fiber speed (fiber speed) of the fiberglass filaments supplied to the mandrel,
The fiber conveying device,
A first driving roller and a second driving roller that are horizontally spaced apart from each other along the supply direction of the glass fiber filaments;
It includes a pressure roller positioned above the first driving roller and the second driving roller,
One or both of the first driving roller and the second driving roller are rotated by a driving source, and are driven in conjunction with the number of rotations of the mandrel,
The pressure roller is an idle roller position adjustable along the vertical direction,
Surface rotation speed of the first driving roller and the second driving roller is maintained 0.5% to 1.5% lower than the surface rotation speed of the mandrel, the glass fiber filaments are the first driving roller and the second driving roller The apparatus for manufacturing a composite material pole in which the tension of the glass fiber filaments is maintained by performing a slip motion between the and the pressure roller.
상기 맨드릴로부터 이격되어 상기 맨드릴의 축방향을 따라 연장되는 수평 베이스 가이드;
상기 수평 베이스 가이드를 따라 전진 또는 후진하는 캐리지;
상기 캐리지에 고정되며, 유리섬유 보빈들로부터 유입되는 유리섬유 필라멘트들을 상기 맨드릴로 이동시키는 섬유 이송 장치; 및
상기 캐리지에 고정되며, 상기 섬유 이송 장치와 상기 유리섬유 보빈들 사이 또는 상기 섬유 이송 장치와 상기 맨드릴 사이에 위치하여, 상기 맨드릴로 공급되는 상기 유리섬유 필라멘트들에 수지를 함침시켜서, 상기 유리섬유 필라멘트들이 상기 수지에 함친된 상태로 상기 맨드릴에 와인딩하게 하는 수지 배스(resin bath)를 포함하고,
상기 맨드릴의 회전수에 연동하여, 상기 맨드릴로 공급되는 상기 유리섬유 필라멘트들의 사속(fiber speed)이 조절되고,
상기 섬유 이송 장치는,
상기 유리섬유 필라멘트들의 공급 방향을 따라 수평으로 서로 이격되어 배치되어 있는 제1구동롤러 및 제2구동롤러;
상기 제1구동롤러와 상기 제2구동롤러의 상부에 위치하는 가압롤러를 포함하고,
상기 제1구동롤러와 상기 제2구동롤러 중 하나 또는 모두는 구동원에 의하여 회전하되, 상기 맨드릴의 회전수에 연동되어 구동되고,
상기 가압롤러는, 상하 방향을 따라 위치 조정 가능한 아이들 롤러이고,
상기 제1구동롤러 및 상기 제2구동롤러에서의 표면 회전속도가 상기 맨드릴에서의 표면 회전속도보다 0.5% 내지 1.5% 낮게 유지되어, 상기 유리섬유 필라멘트들이 상기 제1구동롤러 및 상기 제2구동롤러와 상기 가압롤러 사이에서 슬립 운동을 하게 함으로써, 상기 유리섬유 필라멘트들의 장력이 유지되는 복합재료 폴(pole)의 제조장치.Rotating mandrel;
A horizontal base guide spaced apart from the mandrel and extending along the axial direction of the mandrel;
A carriage moving forward or backward along the horizontal base guide;
A fiber transfer device fixed to the carriage and moving glass fiber filaments introduced from the glass fiber bobbins to the mandrel; And
It is fixed to the carriage, is located between the fiber conveying device and the glass fiber bobbins or between the fiber conveying device and the mandrel, by impregnating the glass fiber filaments supplied to the mandrel with a resin, the glass fiber filaments It includes a resin bath (resin bath) to be wound around the mandrel in a state impregnated with the resin,
In conjunction with the number of rotations of the mandrel, the fiber speed of the glass fiber filaments supplied to the mandrel is adjusted,
The fiber conveying device,
A first driving roller and a second driving roller that are horizontally spaced apart from each other along the supply direction of the glass fiber filaments;
It includes a pressure roller positioned above the first driving roller and the second driving roller,
One or both of the first driving roller and the second driving roller are rotated by a driving source, and are driven in conjunction with the number of rotations of the mandrel,
The pressure roller is an idle roller position adjustable along the vertical direction,
Surface rotation speed of the first driving roller and the second driving roller is maintained 0.5% to 1.5% lower than the surface rotation speed of the mandrel, the glass fiber filaments are the first driving roller and the second driving roller The apparatus for manufacturing a composite material pole in which the tension of the glass fiber filaments is maintained by performing a slip motion between the and the pressure roller.
상기 캐리지에 고정되며, 상기 수지에 적셔진 유리섬유 필라멘트들이 상기 맨드릴에 설정 각도로 감겨지도록 조정하는 아이 로테이션(eye rotation);
상기 캐리지에 고정되며, 상기 맨드릴에 상기 수지가 함침된 유리섬유 필라멘트들이 감겨진 후, 상기 맨드릴에 다시 자외선 차폐용 시트를 나선 방향으로 감기 위하여 상기 자외선 차폐용 시트들을 공급하는 자외선 차폐용 시트 공급장치; 및
상기 캐리지에 고정되되, 상기 아이 로테이션(eye rotation)을 사이에 두고 상기 자와선 차폐용 시트 공급장치와 반대편에 위치하며, 상기 자외선 차폐용 시트들이 감겨진 후, 상기 맨드릴에 다시 이형필름을 나선 방향으로 감기 위하여 상기 이형필름을 공급하는 이형필름 공급장치를 더 포함하고,
상기 자외선 차폐용 시트 공급장치 및 상기 이형필름 공급장치는, 상기 맨드릴에 와인딩된 상기 수지 함침된 유리섬유 필라멘트들에 경화 공정이 수행되기 전에 작동되는 복합재료 폴(pole)의 제조장치.The method according to claim 1 or 2,
An eye rotation fixed to the carriage and adjusting the glass fiber filaments soaked in the resin to be wound around the mandrel at a set angle;
An ultraviolet shielding sheet supply device that is fixed to the carriage and supplies the ultraviolet shielding sheets in order to wind the ultraviolet shielding sheet to the mandrel in a spiral direction after the glass fiber filaments impregnated with the resin are wound on the mandrel. ; And
It is fixed to the carriage, and is located opposite to the magnetic wire shielding sheet supply device with the eye rotation interposed therebetween, and after the ultraviolet shielding sheets are wound, the release film is re-held on the mandrel. Further comprising a release film supply device for supplying the release film for winding into,
The UV shielding sheet supply device and the release film supply device are operated before a curing process is performed on the resin-impregnated glass fiber filaments wound around the mandrel.
상기 맨드릴은 상하 방향으로 따라 2개 이상이 배치되며,
상기 캐리지에 상기 각 맨드를에 대응되도록 고정되며, 상기 수지에가 함침된 유리섬유 필라멘트들이 상기 각 맨드릴에 동일한 설정 각도 및 동일한 위치로 동시에 감겨지도록 조정하는 아이 로테이션(eye rotation)들을 포함하는 복합재료 폴(pole)의 제조장치.The method according to claim 1 or 2,
Two or more mandrels are arranged along the vertical direction,
A composite material comprising eye rotations fixed to the carriage so as to correspond to each mandrel, and adjusting the glass fiber filaments impregnated with the resin to be wound at the same setting angle and the same position on each mandrel at the same time Pole manufacturing apparatus.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |