KR102209491B1 - 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 그 니들작동방법 - Google Patents

탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 그 니들작동방법 Download PDF

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KR102209491B1 KR1020190120789A KR20190120789A KR102209491B1 KR 102209491 B1 KR102209491 B1 KR 102209491B1 KR 1020190120789 A KR1020190120789 A KR 1020190120789A KR 20190120789 A KR20190120789 A KR 20190120789A KR 102209491 B1 KR102209491 B1 KR 102209491B1
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radial
carbon fiber
multifilament wire
shaft
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KR1020190120789A
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천진성
윤주일
송보현
유호욱
조해진
김경덕
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주식회사 티포엘
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    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C3/00—Braiding or lacing machines
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04C—BRAIDING OR MANUFACTURE OF LACE, INCLUDING BOBBIN-NET OR CARBONISED LACE; BRAIDING MACHINES; BRAID; LACE
    • D04C3/00—Braiding or lacing machines
    • D04C3/48—Auxiliary devices

Abstract

본 발명은 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 그 니들작동방법에 관한 것으로 다수의 니들집합군이 각각 다른 링크에 연결되어 니들집합군 별로 개별작동 되도록 함과 아울러, 브레이딩 방식에서 보빈을 교체해야 하는 등의 단점과 멀티필라멘트 와이어 방식에서 단일 직경으로만 제조할 수 밖에 없는 단점을 보완하여 불필요한 설치공간을 줄임과 아울러 필라멘트를 연속적으로 공급할 수 있을 뿐 아니라, 단일 니들작동장치 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품을 직경별로 선택적으로 제조할 수 있도록 하여 한대의 장치로 여러대의 장치 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 작업 효율성을 높이도록 하기 위하여, 베이스대(10)의 중심측에서 샤프트 제품(2)이 제조되는 수평 형태의 맨드렐(95) 측으로 탄소사(3)를 공급하는 다수의 보빈(92)이 장착된 공급부(91); 상기 맨드렐(95)의 외주연을 따라 이격되어 방사상 길이방향으로 고정 구비되는 다수의 트랙판(20); 상기 트랙판(20) 각각의 후면에 구비되어 트랙판(20)의 길이방향을 따라 베이스대(10) 중심측의 맨드렐(95)을 향해 전후 직선작동되면서 일측단부를 통해 탄소사(3)를 이동시켜 맨드렐(95) 상에 샤프트 제품(2)을 직조하는 니들(32); 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 니들 스트로크를 갖도록 구비되어, 상기 각각 다른 니들 스트로크를 갖는 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 니들집합군별로 작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 그 니들작동방법{Radial multifilament wire needle operating apparatus for carbon fiber composite and needle operating method thereof}
본 발명은 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 그 니들작동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 니들집합군이 각각 다른 링크에 연결되어 니들집합군 별로 개별작동 되도록 함과 아울러, 브레이딩 방식에서 보빈을 교체해야 하는 등의 단점과 멀티필라멘트 와이어 방식에서 단일 직경으로만 제조할 수 밖에 없는 단점을 보완하여 불필요한 설치공간을 줄임과 아울러 필라멘트를 연속적으로 공급할 수 있을 뿐 아니라, 단일 니들작동장치 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품을 직경별로 선택적으로 제조할 수 있도록 하여 한대의 장치로 여러대의 장치 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 작업 효율성을 높이도록 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 그 니들작동방법에 관한 것이다.
일반적으로 멀티필라멘트 와이딩법(multi filament winding method)은 FRP의 연속 필라멘트를 맨드릴(mandrel) 표면에 장력을 가하면서 감아붙여 가열 경화시킨 다음 맨드릴로부터 빼내는 성형법을 말한다.
이러한 멀티필라멘트 와이딩에는 주로 탄소섬유가 사용되는데, 상기 탄소섬유는 우수한 기계적 특성, 특히 비강도, 비탄성률이 높다고 하는 특징을 가지고 있기 때문에 항공 우주 용도, 레저 용도, 일반 산업용도 등에 넓게 사용되고 있다.
특히 필라멘트 와인딩(Filament winding: FW) 성형법은 복합재료의 성능이 높게 발현되어 고강도가 요구되는 항공기 구조재나 천연가스 자동차, 수소연료전지 자동차 등의 연료용 압력용기(봄베)에 이용되고 있으면, 점점 경량화와 고성능화를 위해서, 탄소섬유를 보강 섬유로서 필라멘트 와인딩 성형법으로 성형하고 있고, FW성형에 적합한 탄소섬유의 요구가 나날이 높아지고 있다.
하지만, 상기한 필라멘트 와인딩 성형법을 적용한 장치에 의하면 단일 장치로 단일직경의 제품만을 생산할 수 있기 때문에 다양한 직경의 제품을 제조하기 위해서는 그 만큼의 장치를 보유해야만 하기 때문에 최신 트랜드인 다품종 소량생산에 대응하여 경제성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
한편, 일반적인 브레이딩기는 다수개의 보빈을 일체로 배열하고, 상기 보빈을 장착한 캐리어가 규칙적인 방향으로 이동하도록 하여, 보빈에 감긴 실(브레이드얀, Braided Yarn)의 상호 꼬임으로, 표면이 일정한 각도를 가지는 사선 형태로 조지 튜브 형태의 끈, 사각 단면 등과 같은 브레이드(braid, 또는, 브레이디드 슬리브, braided sleeve)를 편성하도록 구성된다.
하지만 이러한 브레이딩기는 상술된 바 처럼 제품 제조를 위해 다수개의 보빈을 준비하여 배열해야 하기 때문에 그만큼의 설치에 필요한 작업공간을 확보해야 문제점이 있을 뿐 아니라, 수시로 보빈을 교체해야 하기 때문에 작업 효율성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명에서는 상기 멀티필라멘트 와이딩기와 브레이딩기의 단점을 보완하여 불필요한 설치공간을 줄임과 아울러 필라멘트를 연속적으로 공급할 수 있을 뿐 아니라, 단일 니들작동장치 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품을 직경별로 선택적으로 제조할 수 있도록 하여 한대의 장치로 여러대의 장치 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 작업 효율성을 높이도록 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 그 니들작동방법을 제안하고자 한다.
등록특허 제10-1155633호
이에 본 발명은 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 다수의 니들집합군이 각각 다른 링크에 연결되어 니들집합군 별로 개별작동 되도록 함과 아울러, 브레이딩 방식에서 보빈을 교체해야 하는 등의 단점과 멀티필라멘트 와이어 방식에서 단일 직경으로만 제조할 수 밖에 없는 단점을 보완하여 불필요한 설치공간을 줄임과 아울러 필라멘트를 연속적으로 공급할 수 있을 뿐 아니라, 단일 니들작동장치 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품을 직경별로 선택적으로 제조할 수 있도록 하여 한대의 장치로 여러대의 장치 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 작업 효율성을 높이도록 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 그 니들작동방법에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치를 구성함에 있어서, 베이스대(10)의 중심측에서 샤프트 제품(2)이 제조되는 수평 형태의 맨드렐(95) 측으로 탄소사(3)를 공급하는 다수의 보빈(92)이 장착된 공급부(91); 상기 맨드렐(95)의 외주연을 따라 이격되어 방사상 길이방향으로 고정 구비되는 다수의 트랙판(20); 상기 트랙판(20) 각각의 후면에 구비되어 트랙판(20)의 길이방향을 따라 베이스대(10) 중심측의 맨드렐(95)을 향해 전후 직선작동되면서 일측단부를 통해 탄소사(3)를 이동시켜 맨드렐(95) 상에 샤프트 제품(2)을 직조하는 니들(32); 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 니들 스트로크를 갖도록 구비되어, 상기 각각 다른 니들 스트로크를 갖는 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 니들집합군별로 작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치를 제공한다.
이때, 상기 니들(32)의 타측단부에 회전가능하게 경사링크(34)의 일측단이 축연결되고, 상기 경사링크(34)의 타측단에 수평작동링크(36)가 축연결되어 전후 수평직선작동되면서 경사링크(34)를 회전작동시켜, 상기 경사링크(34)에 연결된 니들(32)을 작동시키게 하여, 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 경사링크(34a,34b,34c) 및 수평작동링크(36a,36b,36c)에 연결되어 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 그 니들집합군(32a,32b,32c) 마다의 외측 테두리부를 따라 원형띠 형태로 각각 다른 회전링(51)이 구비되게 하여, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전링(51)의 내주연 상에는 내접기어(52)가 형성되며, 상기 내접기어(52)에 피니언(55)의 기어부(56)가 맞물려 회전됨과 아울러, 상기 피니언(55)의 기어부(56)에 니들(32)의 기어부(32-1)가 맞물리도록 연결 설치하여 상기 니들(32)이 회전링(51)의 중심측을 향해 직선왕복운동 하도록 구성되어, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)을 통해 제조되는 샤프트 제품(2)의 외면을 촘촘하게 권취하도록 샤프트 제품(2)의 외주연에 이격되어 탄소미세사가 구비된 필라멘트와인딩기(98)가 더 구비되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 본 발명은, 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동방법을 구현함에 있어서, 베이스대(10)의 중심측에서 샤프트 제품(2)이 제조되는 수평 형태의 맨드렐(95) 측으로 탄소사(3)를 공급하는 다수의 보빈(92)이 장착된 공급부(91)를 준비하고, 상기 맨드렐(95)의 외주연을 따라 이격되어 방사상 길이방향으로 고정 구비되는 다수의 트랙판(20)을 준비하며, 상기 트랙판(20) 각각의 후면에 구비되어 트랙판(20)의 길이방향을 따라 베이스대(10) 중심측의 맨드렐(95)을 향해 전후 직선작동되면서 일측단부를 통해 탄소사(3)를 이동시켜 맨드렐(95) 상에 샤프트 제품(2)을 직조하는 니들(32)을 준비하되, 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 니들 스트로크를 갖도록 구비되어, 상기 각각 다른 니들 스트로크를 갖는 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 니들집합군별로 작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 이루어짐을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동방법을 제공한다.
이때, 상기 니들(32)의 타측단부에 회전가능하게 경사링크(34)의 일측단이 축연결되고, 상기 경사링크(34)의 타측단에 수평작동링크(36)가 축연결되어 전후 수평직선작동되면서 경사링크(34)를 회전작동시켜, 상기 경사링크(34)에 연결된 니들(32)을 작동시키게 하여, 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 경사링크(34a,34b,34c) 및 수평작동링크(36a,36b,36c)에 연결되어 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 함을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 그 니들집합군(32a,32b,32c) 마다의 외측 테두리부를 따라 원형띠 형태로 각각 다른 회전링(51)이 구비되게 하여, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 함을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전링(51)의 내주연 상에는 내접기어(52)가 형성되며, 상기 내접기어(52)에 피니언(55)의 기어부(56)가 맞물려 회전됨과 아울러, 상기 피니언(55)의 기어부(56)에 니들(32)의 기어부(32-1)가 맞물리도록 연결 설치하여 상기 니들(32)이 회전링(51)의 중심측을 향해 직선왕복운동 하도록 구성되어, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 함을 특징으로 한다.
그리고, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)을 통해 제조되는 샤프트 제품(2)의 외면을 촘촘하게 권취하도록 샤프트 제품(2)의 외주연에 이격되어 탄소미세사가 구비된 필라멘트와인딩기(98)가 더 구비되도록 함을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 의하면 다수의 니들집합군이 각각 다른 링크에 연결되어 니들집합군 별로 개별작동 되도록 함과 아울러, 브레이딩 방식에서 보빈을 교체해야 하는 등의 단점과 멀티필라멘트 와이어 방식에서 단일 직경으로만 제조할 수 밖에 없는 단점을 보완하여 불필요한 설치공간을 줄임과 아울러 필라멘트를 연속적으로 공급할 수 있을 뿐 아니라, 단일 니들작동장치 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품을 직경별로 선택적으로 제조할 수 있도록 하여 한대의 장치로 여러대의 장치 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 작업 효율성을 높이게 되는 등의 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치의 예시도
도 2는 본 발명에 의한 니들작동장치의 실시 예시도
도 3 내지 도 5는 본 발명에 의한 니들작동장치의 작동구조 일실시 예시도
도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 니들작동장치의 작동구조 다른 실시 예시도
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 다수의 니들집합군이 각각 다른 링크에 연결되어 니들집합군 별로 개별작동 되도록 함과 아울러, 브레이딩 방식에서 보빈을 교체해야 하는 등의 단점과 멀티필라멘트 와이어 방식에서 단일 직경으로만 제조할 수 밖에 없는 단점을 보완하여 불필요한 설치공간을 줄임과 아울러 필라멘트를 연속적으로 공급할 수 있을 뿐 아니라, 단일 니들작동장치 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품을 직경별로 선택적으로 제조할 수 있도록 하여 한대의 장치로 여러대의 장치 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 작업 효율성을 높이도록 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 그 니들작동방법에 관한 것으로서 도 1 내지 도 8을 참고하여 보면 공급부(91), 트랙판(20) 및 니들(32)을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치를 구현하기 위해 먼저 공급부(91)가 구비된다. 상기 공급부(91)는 도 1 및 도 2에서와 같이 베이스대(10)의 중심측에서 샤프트 제품(2)이 제조되는 수평 형태의 맨드렐(95) 측으로 탄소사(3)를 공급하는 다수의 보빈(92)이 장착되어 구성된다.
그리고, 상기 맨드렐(95)의 외주연을 따라 이격되어 방사상 길이방향으로 다수의 트랙판(20)이 고정 구비된다. 이때, 상기 트랙판(20)은 후술되는 다수의 니들(32)에 대응되어 각각 구비되어 니들(32)의 직선운동을 지지하기 위해 구비되는 것이다.
상기 트랙판(20) 각각의 후면에는 맨드렐(95) 상에 샤프트 제품(2)을 직조하는 니들(32)이 구비된다. 상기 니들(32)은 도 2에서와 같이 상기 트랙판(20) 각각의 후면에 구비되어 트랙판(20)의 길이방향을 따라 베이스대(10) 중심측의 맨드렐(95)을 향해 전후 직선작동되면서 일측단부를 통해 탄소사(3)를 이동시켜 맨드렐(95) 상에 샤프트 제품(2)을 직조하도록 구성된다.
이러한 상기 니들(32)의 작동 일실시예로서 도 3 내지 도 5에서와 같이 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 니들 스트로크를 갖도록 구비되어, 상기 각각 다른 니들 스트로크를 갖는 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 니들집합군별로 작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성된다.
이의 보다 구체적인 실시상태를 설명하면, 상기 니들(32)의 타측단부에 회전가능하게 경사링크(34)의 일측단이 축연결되고, 상기 경사링크(34)의 타측단에 수평작동링크(36)가 축연결되어 전후 수평직선작동되면서 경사링크(34)를 회전작동시켜, 상기 경사링크(34)에 연결된 니들(32)을 작동시키게 하여, 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 경사링크(34a,34b,34c) 및 수평작동링크(36a,36b,36c)에 연결되어 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성된다.
이러한 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 링크연결부에 연결되어 니들집합군(32a,32b,32c) 별로 개별작동 되는 구성으로 인해 단일 니들작동장치 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)을 직경별로 선택적으로 제조할 수 있도록 하여 한대의 장치로 여러대의 장치 기능을 수행할 수 있게 되는 것이다.
그리고, 상기 니들(32)의 작동 다른 실시예로서 도 6 내지 도 8에서와 같이 상기 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 그 니들집합군(32a,32b,32c) 마다의 외측 테두리부를 따라 원형띠 형태로 각각 다른 회전링(51)이 구비되고, 상기 회전링(51)의 내주연 상에는 내접기어(52)가 형성되며, 상기 내접기어(52)에 피니언(55)의 기어부(56)가 맞물려 회전됨과 아울러, 상기 피니언(55)의 기어부(56)에 니들(32)의 기어부(32-1)가 맞물리도록 연결 설치하여 상기 니들(32)이 회전링(51)의 중심측을 향해 직선왕복운동 하도록 구성되어, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성할 수 있다.
이러한 상기 니들집합군(32a,32b,32c)을 통해 제조되는 샤프트 제품(2)의 외면을 촘촘하게 권취하도록 도 2에서와 같이 샤프트 제품(2)의 외주연에 이격되어 탄소미세사가 구비된 필라멘트와인딩기(98)가 더 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 탄소미세사는 직경은 120∼150nm로 된 것을 사용하며, 이러한 직경을 갖는 탄소미세사의 사용으로 인해 샤프트 제품(2)의 권취밀도를 높임으로써 조밀한 조직을 갖는 샤프트 제품(2)의 완성이 가능하다.
상술된 본 발명의 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치에 의한 니들작동방법은, 베이스대(10)의 중심측에서 샤프트 제품(2)이 제조되는 수평 형태의 맨드렐(95) 측으로 탄소사(3)를 공급하는 다수의 보빈(92)이 장착된 공급부(91)를 준비하고, 상기 맨드렐(95)의 외주연을 따라 이격되어 방사상 길이방향으로 고정 구비되는 다수의 트랙판(20)을 준비하며, 상기 트랙판(20) 각각의 후면에 구비되어 트랙판(20)의 길이방향을 따라 베이스대(10) 중심측의 맨드렐(95)을 향해 전후 직선작동되면서 일측단부를 통해 탄소사(3)를 이동시켜 맨드렐(95) 상에 샤프트 제품(2)을 직조하는 니들(32)을 준비하되, 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 니들 스트로크를 갖도록 구비되어, 상기 각각 다른 니들 스트로크를 갖는 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 니들집합군별로 작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 이루어지게 한다.
이때, 상기 니들(32)의 타측단부에 회전가능하게 경사링크(34)의 일측단이 축연결되고, 상기 경사링크(34)의 타측단에 수평작동링크(36)가 축연결되어 전후 수평직선작동되면서 경사링크(34)를 회전작동시켜, 상기 경사링크(34)에 연결된 니들(32)을 작동시키게 하여, 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 경사링크(34a,34b,34c) 및 수평작동링크(36a,36b,36c)에 연결되어 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 할 수 있고, 다른방식으로는 상기 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 그 니들집합군(32a,32b,32c) 마다의 외측 테두리부를 따라 원형띠 형태로 각각 다른 회전링(51)이 구비되고, 상기 회전링(51)의 내주연 상에는 내접기어(52)가 형성되며, 상기 내접기어(52)에 피니언(55)의 기어부(56)가 맞물려 회전됨과 아울러, 상기 피니언(55)의 기어부(56)에 니들(32)의 기어부(32-1)가 맞물리도록 연결 설치하여 상기 니들(32)이 회전링(51)의 중심측을 향해 직선왕복운동 하도록 구성되어, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 할 수 있다.
이때, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)을 통해 제조되는 샤프트 제품(2)의 외면을 촘촘하게 권취하도록 샤프트 제품(2)의 외주연에 이격되어 탄소미세사가 구비된 필라멘트와인딩기(98)가 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다.
상술된 바와 같은 본 발명의 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치 및 니들작동방법에 의하면, 다수의 니들집합군이 각각 다른 링크에 연결되어 니들집합군 별로 개별작동 되도록 함과 아울러, 브레이딩 방식에서 보빈을 교체해야 하는 등의 단점과 멀티필라멘트 와이어 방식에서 단일 직경으로만 제조할 수 밖에 없는 단점을 보완하여 불필요한 설치공간을 줄임과 아울러 필라멘트를 연속적으로 공급할 수 있을 뿐 아니라, 단일 니들작동장치 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품을 직경별로 선택적으로 제조할 수 있도록 하여 한대의 장치로 여러대의 장치 기능을 수행할 수 있도록 함으로써 작업 효율성을 높일 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2 : 샤프트 제품 3 : 탄소사
10 : 베이스대 20 : 트랙판
32 : 니들 91 : 공급부
92 : 보빈 95 : 맨드렐

Claims (10)

  1. 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치를 구성함에 있어서,
    베이스대(10)의 중심측에서 샤프트 제품(2)이 제조되는 수평 형태의 맨드렐(95) 측으로 탄소사(3)를 공급하는 다수의 보빈(92)이 장착된 공급부(91);
    상기 맨드렐(95)의 외주연을 따라 이격되어 방사상 길이방향으로 고정 구비되는 다수의 트랙판(20);
    상기 트랙판(20) 각각의 후면에 구비되어 트랙판(20)의 길이방향을 따라 베이스대(10) 중심측의 맨드렐(95)을 향해 전후 직선작동되면서 일측단부를 통해 탄소사(3)를 이동시켜 맨드렐(95) 상에 샤프트 제품(2)을 직조하는 니들(32);
    상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 니들 스트로크를 갖도록 구비되어, 상기 각각 다른 니들 스트로크를 갖는 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 니들집합군별로 작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 니들(32)의 타측단부에 회전가능하게 경사링크(34)의 일측단이 축연결되고, 상기 경사링크(34)의 타측단에 수평작동링크(36)가 축연결되어 전후 수평직선작동되면서 경사링크(34)를 회전작동시켜, 상기 경사링크(34)에 연결된 니들(32)을 작동시키게 하여, 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 경사링크(34a,34b,34c) 및 수평작동링크(36a,36b,36c)에 연결되어 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 그 니들집합군(32a,32b,32c) 마다의 외측 테두리부를 따라 원형띠 형태로 각각 다른 회전링(51)이 구비되게 하여, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전링(51)의 내주연 상에는 내접기어(52)가 형성되며, 상기 내접기어(52)에 피니언(55)의 기어부(56)가 맞물려 회전됨과 아울러, 상기 피니언(55)의 기어부(56)에 니들(32)의 기어부(32-1)가 맞물리도록 연결 설치하여 상기 니들(32)이 회전링(51)의 중심측을 향해 직선왕복운동 하도록 구성되어, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 니들집합군(32a,32b,32c)을 통해 제조되는 샤프트 제품(2)의 외면을 촘촘하게 권취하도록 샤프트 제품(2)의 외주연에 이격되어 탄소미세사가 구비된 필라멘트와인딩기(98)가 더 구비되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동장치.
  6. 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동방법을 구현함에 있어서,
    베이스대(10)의 중심측에서 샤프트 제품(2)이 제조되는 수평 형태의 맨드렐(95) 측으로 탄소사(3)를 공급하는 다수의 보빈(92)이 장착된 공급부(91)를 준비하고, 상기 맨드렐(95)의 외주연을 따라 이격되어 방사상 길이방향으로 고정 구비되는 다수의 트랙판(20)을 준비하며, 상기 트랙판(20) 각각의 후면에 구비되어 트랙판(20)의 길이방향을 따라 베이스대(10) 중심측의 맨드렐(95)을 향해 전후 직선작동되면서 일측단부를 통해 탄소사(3)를 이동시켜 맨드렐(95) 상에 샤프트 제품(2)을 직조하는 니들(32)을 준비하되, 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 니들 스트로크를 갖도록 구비되어, 상기 각각 다른 니들 스트로크를 갖는 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 니들집합군별로 작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 이루어짐을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 니들(32)의 타측단부에 회전가능하게 경사링크(34)의 일측단이 축연결되고, 상기 경사링크(34)의 타측단에 수평작동링크(36)가 축연결되어 전후 수평직선작동되면서 경사링크(34)를 회전작동시켜, 상기 경사링크(34)에 연결된 니들(32)을 작동시키게 하여, 상기 트랙판(20)의 후면에 고정된 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 각각 다른 경사링크(34a,34b,34c) 및 수평작동링크(36a,36b,36c)에 연결되어 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 함을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 전체 니들(32) 상에서 직경 방향을 기준하여 일정간격으로 배치된 다수의 니들집합군(32a,32b,32c)이 그 니들집합군(32a,32b,32c) 마다의 외측 테두리부를 따라 원형띠 형태로 각각 다른 회전링(51)이 구비되게 하여, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 함을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 회전링(51)의 내주연 상에는 내접기어(52)가 형성되며, 상기 내접기어(52)에 피니언(55)의 기어부(56)가 맞물려 회전됨과 아울러, 상기 피니언(55)의 기어부(56)에 니들(32)의 기어부(32-1)가 맞물리도록 연결 설치하여 상기 니들(32)이 회전링(51)의 중심측을 향해 직선왕복운동 하도록 구성되어, 상기 니들집합군(32a,32b,32c)이 개별작동되게 함으로써 단일 브레이딩기 내에서 다른 직경을 갖는 샤프트 제품(2)의 제조가 가능하도록 함을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 니들집합군(32a,32b,32c)을 통해 제조되는 샤프트 제품(2)의 외면을 촘촘하게 권취하도록 샤프트 제품(2)의 외주연에 이격되어 탄소미세사가 구비된 필라멘트와인딩기(98)가 더 구비되도록 함을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재용 방사형 멀티필라멘트 와이어 니들작동방법.
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