KR102210516B1

KR102210516B1 - 고분자 재료 가공 장치

Info

Publication number: KR102210516B1
Application number: KR1020200157531A
Authority: KR
Inventors: 문철수
Original assignee: 문철수
Priority date: 2020-11-23
Filing date: 2020-11-23
Publication date: 2021-02-02

Abstract

본 발명은 고에너지 전자선을 이용하여 고분자 재료를 가공할 때 선재 형태의 재료와 시트 형태의 재료를 하나의 전자선 조사 수단을 이용하여 선택적으로 조사 가공할 수 있도록 구현한 고분자 재료 가공 장치에 관한 것으로, 가공되지 아니한 선재를 권취해 두는 제 1 선재송출부;를 포함한다.

Description

고분자 재료 가공 장치{POLYMER MATERIAL PROCESSING DEIVCE}

본 발명은 고분자 재료 가공 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고에너지 전자선을 이용하여 고분자 재료를 가공할 때 선재 형태의 재료와 시트 형태의 재료를 하나의 전자선 조사 수단을 이용하여 선택적으로 조사 가공할 수 있도록 구현한 고분자 재료 가공 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자선 이용 고분자 재료 가공 장치는 외부에서 공급되는 전력을 고에너지 전자선으로 변환시킨 후 상기 전자선을 고분자 재료에 조사하여 상기 재료의 물리적, 화학적, 전기적 성질을 변화시키는 장치이다. 본 장치를 통하여 손쉽고 용이하게 고분자 재료의 성질을 변화시킬 수 있는 반면, 본 장치는 고에너지 전자선을 사용하는 것으로 인해 고에너지의 전력을 필요로 하며, 또 고에 너지 전자선은 인체에 조사되는 경우에 치명적인 손상을 초래할 수 있으므로 상당히 안전에 주의하여 설치하여야 한다.

상기 고에너지 전자선 이용 고분자 재료 가공 장치를 사용하여 가공할 수 있는 대표적인 제품의 유형은 전선과 튜브를 들 수 있다. 전자 제품이나 항공기 및 자동차 등에 사용되는 전선 및 튜브의 절연 피복제로는 PE, PVC, 폴리오레핀 및 POLYAMIDE 등이 있다. 그러나, 일반적으로 전선의 피복제가 가교되지 않을 경우 납땜질 중에 열에 의해 피복제가 용융되고 수축되며 내마모성이 좋지 않아서 사용중에 손상 또는 파손될 우려가 있으며 사용 중 온도가 상승되면 피복제가 쉽게 녹아버린다. 이를 방지하기 위하여 고분자 절연 재료는 화학적 방법이나 방사선 조사 가교 방법으로 가교되는데, 이들 재료를 가교시켜 주면 전선의 내연성을 기존온도(60 내지 70℃_) 보다 40 내지 50℃_ 정도 높일 수 있다.

더욱이, 전기 절연용으로 사용되는 고분자 절연 재료(PVC, PE)는 내열, 내전압, 난연성, 및 내마모성 등의 특성을 향상시키기 위하여 수지를 가교시켜 열경화성 물질로 변화시켜야 한다. 전자선 이용 고분자 재료 가공 장치은 고에너지 전자선을 조사하여 그 고분자 재료의 내열성, 내전압, 난연성, 및 내마모성을 개선시킨다. 이 변화된 성질이 재료의 재품 특성을 더 우수하게 하는 것이다. 또 본 장치를 사용하여 생산된 고분자 재료는 팽창 공정을 더 거친 후 열 수축 튜브로 가공하는 것도 가능하다.

한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.

한국공개특허 제10-2009-0088224호 한국등록특허 제10-0762291호

본 발명의 일측면은 고에너지 전자선을 이용하여 고분자 재료를 가공할 때 선재 형태의 재료와 시트 형태의 재료를 하나의 전자선 조사 수단을 이용하여 선택적으로 조사 가공할 수 있도록 구현한 고분자 재료 가공 장치를 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료 가공 장치는, 가공되지 아니한 선재를 권취해 두는 제 1 선재송출부;를 포함한다.

일 실시예에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고분자 재료 가공 장치는, 가공 처리 후 복귀되는 선재를 권취하는 제 1 선재적재부; 내부 공간에 상기 제 1 선재송출부와 상기 제 1 선재적재부가 설치되는 제 1 격실; 상기 제 1 격실 내의 제1 선재송출부로부터 송출되는 선재를 전자선으로 가공하기 위해 선재를 걸어 왕복 이동시키는 평행하게 배치된 두 개의 선재구동드럼을 포함하는 적어도 하나의 선재구동수단; 상기 두 개의 선재구동드럼 사이에 걸린 선재를 고에너지 전자선으로 조사 가공하기 위하여 고에너지 전자선을 방출하는 전자선조사수단; 상기 선재구동수단의 일측에 있으며 고분자 시트를 회전 구동시키는 시트구동수단; 상기 전자선조사수단으로부터 조사되는 전자선을 이용하여 시트를 가공할 수 있도록 상기 선재구동수단의 타측에 위치하고 있으며, 상기 시트구동수단으로 시트를 송출 및 적재하는 제 1 시트송출부 및 제 1 시트적재부가 포함된 제 2 격실; 및 상기 시트구동수단으로부터 상기 제 2 격실 방향으로 이격되어 설치되며, 상기 시트구동수단을 경유하고 돌아오는 상기 고분자 시트의 하측을 지지하는 시트 지지부;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 시트 지지부는, 상기 시트구동수단을 경유한 뒤 상기 제 1 시트적재부로 이동 중인 상기 고분자 시트의 하측을 지지 하는 지지 롤러; 상기 지지 롤러의 일측을 지지하는 제1 지지 프레임; 상기 제1 지지 프레임과 대향하면서 상기 지지 롤러의 다른 일측을 지지하는 제2 지지 프레임; 평판 형태로 형성되어 상기 제1 지지 프레임과 상기 제2 지지 프레임 사이에 설치되는 제1 가로 바아; 상기 지지 롤러와 상기 시트구동수단 사이에서 하측 경사 방향으로 이격되어 설치되는 지지대; 상기 제1 가로 바아의 형태에 대응하는 평판 형태로 형성되며, 상기 제1 가로 바아와 평행하도록 대향하며 상기 지지대의 전단에 설치되는 제2 가로 바아; 및 상기 제1 가로 바아와 상기 제2 가로 바아 사이를 따라 적어도 하나 이상 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제1 가로 바아와 상기 제2 가로 바아 사이의 간격을 지지하는 장력 조절부;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 장력 조절부는, 상기 제1 가로 바아의 하측을 지지하는 제1 바아 지지대; 상측이 개방 형성되는 육면체 박스 형태로 형성되며, 상기 제2 가로 바아의 상측에 안착되는 제2 바아 지지대; 및 상기 제1 바아 지지대가 상기 제2 바아 지지대의 상측으로 노출되도록 상기 제2 바아 지지대의 내부 공간에 설치된 상태에서 상기 제1 바아 지지대를 지지하는 장력 조절 유닛;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 장력 조절 유닛은, 상기 제2 바아 지지대의 내부 공간의 바닥면에서 전후 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결 설치되는 제1 유닛 파츠; 상기 제1 유닛 파츠와 전후 방향으로 대칭 구조를 형성하며, 상기 제1 유닛 파츠와 대향하며 상기 제2 바아 지지대의 내부 공간의 바닥면에서 전후 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결 설치되는 제2 유닛 파츠; 상측이 상기 제1 바아 지지대의 하측에 고정 설치되고, 하부가 상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 유닛 파츠의 사이에 안착되어 상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 유닛 파츠에 의해 지지되는 제3 유닛 파츠; 상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 바아 지지대의 내부 일측 사이를 따라 적어도 하나 이상 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제1 유닛 파츠를 상기 제2 유닛 파츠 방향으로 밀착시켜 주는 제1 탄성 파츠; 및 상기 제2 유닛 파츠와 상기 제2 바아 지지대의 내부 다른 일측 사이를 따라 적어도 하나 이상 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제2 유닛 파츠를 상기 제1 유닛 파츠 방향으로 밀착시켜 주는 제2 탄성체;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 유닛 파츠는, 사각 기둥 형태로 형성되는 제1 파츠 본체; 상기 제3 유닛 파츠의 하부 전단을 지지할 수 있도록 상기 제2 유닛 파츠와 대향하는 상기 제1 파츠 본체의 후단 상부에서 상측으로 갈수록 점진적으로 전단 방향으로 경사지도록 형성되는 파츠 경사면; 상기 제2 바아 지지대의 내부 공간의 바닥면을 따라 전후 방향으로 연장 형성되는 슬라이딩홈에 상기 제1 파츠 본체의 하부가 안착된 뒤 체결될 수 있도록 상기 제1 파츠 본체의 하부 일측 및 다른 일측에 돌출 형성되는 슬라이딩 돌기; 상기 파츠 경사면을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나 이상의 파츠홈; 및 상기 제1 파츠 본체의 후면을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 파츠 직립홈;을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제3 유닛 파츠는, 상측이 상기 제1 바아 지지대의 하측에 고정 설치되고, 하부가 역삼각형 형태로 형성되어 상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 유닛 파츠의 각 파츠 경사면에 의해 형성되는 역삼각형 형태의 공간에 안착되어 상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 유닛 파츠에 의해 지지되는 제3 파츠 본체; 상기 파츠홈에 안착되어 상기 파츠홈을 따라 이동할 수 있도록 하부 일측 및 다른 일측 경사면을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 슬라이딩 바아; 및 상기 제3 파츠 본체의 하부로부터 하측 방향으로 연장 형성되어 상기 파츠 직립홈에 안착되어 상기 제3 파츠 본체를 탄성력을 이용하여 지지하는 파츠 지지대;를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 파츠 지지대는, 상기 제3 파츠 본체의 하부로부터 하측 방향으로 연장 형성되며, 하부가 하측으로 뾰족한 역삼각형 형태로 형성되는 제1 플레이트; 상기 제2 바아 지지대의 내부 공간의 바닥면에 안착되며, 상부에 상기 제1 플레이트의 하부 역삼각형 형태에 대응하는 역삼각형 형태의 공간을 형성하는 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트의 하부 전단 및 후단 경사면과 상기 제2 플레이트의 상부 공간의 전단 및 후단 경사면의 사이를 따라 다수 개가 서로 이격되어 설치되어 상기 제1 플레이트를 지지하는 플레이트 지지부;를 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 고에너지 전자선을 이용하여 고분자 재료를 가공할 때 선재 형태의 재료와 시트 형태의 재료를 하나의 전자선 조사 수단을 이용하여 선택적으로 조사 가공함으로써, 바닥 점유 면적을 최소화시키며, 피가공물을 이동시키는 시간을 대폭적으로 절감할 수 있으며, 이로 인해 고가의 스캐너의 사용대수와 부속 장비 비용을 절감하며 종래 작업 공간을 위해 있어야 했던 여유 공간의 존재로 인한 바닥 점유공간의 낭비를 최대한 줄이면서도 선재 또는 시트를 선택적으로 이동시켜서 하나의 스캐너로 동시 가공할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료 가공 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고분자 재료 가공 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면들이다.
도 4는 도 2의 전자선조사수단에 의한 전자선 조사를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 시트구동수단를 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 7은 도 3의 시트 지지부의 다른 실시예를 보여주는 도면들이다.
도 8 내지 도 10은 도 7의 장력 조절부의 일 실시예를 보여주는 도면들이다.
도 11은 도 8의 제1 유닛 파츠를 보여주는 도면이다.
도 12는 도 8의 제3 유닛 파츠를 보여주는 도면이다.
도 13은 도 12의 파츠 지지대의 일 실시예를 보여주는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료 가공 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 재료 가공 장치(1)는, 제 1 선재송출부(11)를 포함한다.

제 1 선재송출부(11)는, 가공되지 아니한 선재(S1)를 권취해 둔다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고분자 재료 가공 장치의 개략적인 구성이 도시된 도면들이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 고분자 재료 가공 장치(2)는, 제 1 선재송출부(11), 제 1 선재적재부(12), 제 1 격실(20), 적어도 하나의 선재구동수단(30), 전자선조사수단(40), 시트구동수단(50), 제 2 격실(60) 및 시트 지지부(70)를 포함한다.

여기서, 제 1 선재송출부(11)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

제 1 선재적재부(12)는, 전자선조사수단(40)에 의해 가공 처리 후 복귀되는 선재(S1)를 권취한다.

제 1 격실(20)은, 내부 공간에 제 1 선재송출부(11)와 제 1 선재적재부(12)가 설치된다.

선재구동수단(30)은, 제 1 격실(20) 내의 제1 선재송출부로부터 송출되는 선재(S1)를 전자선(L)으로 가공하기 위해 선재(S1)를 걸어 왕복 이동시키는 평행하게 배치된 도 4에 도시된 바와 같은 두 개의 선재구동드럼(D1, D2)을 포함한다.

여기서, 두 개의 선재구동드럼(D1, D2)은, 선재를 용이하게 걸 수 있도록 각 드럼에 선재를 걸 때, 한 쌍의 구동 드럼의 위치를 각각 상하로수동으로 이동시킬 수 있게 하거나, 또는 한 쌍의 구동드럼지지대에 각 드럼의 회전축을 수직 구동모터에 의해 각각 상하로 이동되는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 드럼에 선재 거는 방식이 고정식 방식에서 벗어나 상하로 움직이며 걸 수 있는 이동식 방식으로 개선된다. 또 상하로 움직이는 이동식 방식을 구동모터로 구동하면 더 용이하게 작업 드럼의 위치를 이동시킬 수 있다는 것도 이해할 수 있을 것이다.

전자선조사수단(40)은, 두 개의 선재구동드럼(D1, D2) 사이에 걸린 선재(S1)를 고에너지 전자선으로 조사 가공하기 위하여 고에너지 전자선(L)을 두 개의 선재구동드럼(D1, D2) 사이의 공간으로 방출한다.

일 실시예에서, 전자선조사수단(40)은, 선재의 지름이 달라지면, 조사되는 전자선의 양 또한 달라져야 하는 것이 일반적인데, 전자선의 조사선량은 동일한 스캐너로부터 조사되는 전자선의 선속은 일정하므로, 선재의 재료, 굵기, 및 그 특성에 따라 선재의 구동 속도를 변화시켜 선재의 지름이 큰 것은 천천히 구동되게 하고 선재의 지름이 작은 것은 보다 빠르게 구동되게 하여 선재가 받는 전자선의 양을 조절할 수 있다. 선재의 특성, 선재의 이동 선도, 및 스캐너와의 거리에 따라 최적의 생산 조건을 적용할 수 있다

이때 고선량을 조사받는 선재는 일반적으로 고분자 재료의 비중이 큰 폴리프로필렌, 폴리오레핀, 또는 폴리에칠렌 등으로 구성된 고분자 재료가 사용되고, 저선량을 조사받는 선재는 일반적으로 고분자 재료의 비중이 낮은 PVC 또는 고무 제품으로 구성된 재료가 사용될 수 있다.

시트구동수단(50)은, 선재구동수단(30)의 일측에 있으며 제 1 시트송출부(61)으로부터 공급되어 전자선조사수단(40)에 의해 가공된 고분자 시트(S2)를 회전 구동시켜 제 1 시트적재부(62)로 복귀시킨다.

제 2 격실(60)은, 전자선조사수단(40)으로부터 조사되는 전자선(L)을 이용하여 시트(S2)를 가공할 수 있도록 선재구동수단(30)의 타측에 위치하고 있으며, 시트구동수단(50)으로 시트(S2)를 송출 및 적재하는 제 1 시트송출부(61) 및 제 1 시트적재부(62)가 포함된다.

여기서, 시트(S2)는, 그 재료로는 예를 들어 P.E., EVA, 발포 PE, 또는 필름 시트 등이며, 그 두께는 예컨대 0.02mm 내지 3mm , 그 폭은 예를 들어 1300mm 정도로 사용될 수 있다.

전자선조사수단(40)에 의한 시트 가공시에 시트는 시트 전 폭에 걸쳐 전자선(36)을 조사받아 시트의 물리적, 화학적, 또는 전기적 성질이 변화되지만, 시트는 전 폭에 걸쳐 전체적으로 가열되기 때문에 가공 후에도 바로 시트의 온도가 떨어지지 않고 부분적으로는 어느 정도 불균일하게 가열 또는 냉각이 지속될 수 있으며 시트구동드럼 위에서 시트의 점성 등의 물성이 서로 달라 부분적으로 미끄러지거나 시트가 늘어나 변형되는 등이 발생할 수 있으므로, 전자선 가공 후에는 비교적 빨리 냉각시키는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명에 따라 시트를 둘러감는 시트구동드럼의 내부에는 냉각수로를 형성하여 냉각수를 흐르게 함으로써 시트구동드럼을 둘러감는 시트를 신속히 냉각시키게 한다. 이를 통해 전자선으로 가공된 직후 불안정한 시트의 물성을 신속히 냉각할 수 있어 시트의 가공 품질을 증대시킬 수 있는 잇점이 있다.

시트 지지부(70)는, 시트구동수단(50)으로부터 제 2 격실(60) 방향으로 이격되어 설치되며, 시트구동수단(50)을 경유하고 돌아오는 고분자 시트(S2)가 하측으로 처지는 것을 방지할 수 있도록 고분자 시트(S2)의 하측을 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고분자 재료 가공 장치(2)는, 고에너지 전자선을 이용하여 고분자 재료를 가공할 때 선재 형태의 재료와 시트 형태의 재료를 하나의 전자선 조사 수단을 이용하여 선택적으로 조사 가공함으로써, 바닥 점유 면적을 최소화시키며, 피가공물을 이동시키는 시간을 대폭적으로 절감할 수 있으며, 이로 인해 고가의 스캐너의 사용대수와 부속 장비 비용을 절감하며 종래 작업 공간을 위해 있어야 했던 여유 공간의 존재로 인한 바닥 점유공간의 낭비를 최대한 줄이면서도 선재 또는 시트를 선택적으로 이동시켜서 하나의 스캐너로 동시 가공할 수 있다.

도 6 및 도 7은 도 3의 시트 지지부의 다른 실시예를 보여주는 도면들이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 시트 지지부(70a)는, 시트구동수단(50)을 경유하고 돌아오는 고분자 시트(S2)의 하측을 일정한 탄성력을 이용하여 지지함으로써, 고분자 시트(S2)에 갑작스런 장력이 형성되는 경우에도 해당 장력을 일정 완충하여 장력에 의해 고분자 시트(S2)가 파손되는 것을 방지한다.

일 실시예에서, 다른 실시예에 따른 시트 지지부(70a)는, 지지 롤러(71), 제1 지지 프레임(72), 제2 지지 프레임(73), 제1 가로 바아(74), 지지대(75), 제2 가로 바아(76) 및 장력 조절부(77)를 포함한다.

지지 롤러(71)는, 제1 지지 프레임(72)과 제2 지지 프레임(73)에 의해 회전 가능하도록 지지되어 시트구동수단(50)을 경유한 뒤 제 1 시트적재부(62)로 이동 중인 고분자 시트(S2)의 하측을 지지한다.

제1 지지 프레임(72)은, 제2 지지 프레임(73)과 대향하면서 지지 롤러(71)의 일측을 지지하며, 지지대(75)의 일측에 회전 가능하도록 연결 설치된다.

제2 지지 프레임(73)은, 제1 지지 프레임(72)과 대향하면서 지지 롤러(71)의 다른 일측을 지지하며, 지지대(75)의 다른 일측에 회전 가능하도록 연결 설치된다.

제1 가로 바아(74)는, 평판 형태로 형성되어 제1 지지 프레임(72)과 제2 지지 프레임(73) 사이에 설치되며, 장력 조절부(77)에 의해 지지된다.

지지대(75)는, 지지 롤러(71)와 시트구동수단(50) 사이에서 하측 경사 방향으로 이격되어 설치되며, 전단에 제2 가로 바아(76)가 설치된다.

제2 가로 바아(76)는, 제1 가로 바아(74)의 형태에 대응하는 평판 형태로 형성되며, 제1 가로 바아(74)와 평행하도록 대향하며 지지대(75)의 전단에 설치되며, 상측을 따라 장력 조절부(77)가 설치된다.

장력 조절부(77)는, 제1 가로 바아(74)와 제2 가로 바아(76) 사이를 따라 적어도 하나 이상 설치되어 탄성력을 이용하여 제1 가로 바아(74)와 제2 가로 바아(76) 사이의 간격을 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 다른 실시예에 따른 시트 지지부(70a)는, 시트구동수단(50)을 경유하고 돌아오는 고분자 시트(S2)의 하측을 장력 조절부(77)에 의해 형성되는 일정한 탄성력을 이용하여 지지함으로써, 고분자 시트(S2)에 갑작스런 장력이 형성되는 경우에도 해당 장력을 일정 완충하여 장력에 의해 고분자 시트(S2)가 파손되는 것을 방지한다.

도 8 내지 도 10은 도 7의 장력 조절부의 일 실시예를 보여주는 도면들이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 장력 조절부(800)는, 제1 바아 지지대(810), 제2 바아 지지대(820) 및 장력 조절 유닛(830)을 포함한다.

제1 바아 지지대(810)는, 장력 조절 유닛(830)에 의해 지지되며, 제1 가로 바아(74)의 하측을 지지한다.

이때, 제1 바아 지지대(810)는, 제1 가로 바아(74)의 하측을 지지할 수 있도록 도 8에 도시된 바와 같이 제2 바아 지지대(820)의 상측으로 일부가 노출되도록 장력 조절 유닛(830)에 의해 지지되어야 할 것이다.

제2 바아 지지대(820)는, 상측이 개방 형성되는 육면체 박스 형태로 형성되며, 제2 가로 바아(76)의 상측에 안착되며, 내부 공간(823)에 장력 조절 유닛(830)이 설치된다.

일 실시예에서, 제2 바아 지지대(820)는, 하측면의 상부를 따라 제1 유닛 파츠(831)의 하부가 안착되어 슬라이딩 이동하기 위한 제1 슬라이딩홈(821) 및 제2 유닛 파츠(832)의 하부가 안착되어 슬라이딩 이동하기 위한 제2 슬라이딩홈(822)이 형성될 수 있다.

장력 조절 유닛(830)은, 제1 바아 지지대(810)가 제2 바아 지지대(820)의 상측으로 노출되도록 제2 바아 지지대(820)의 내부 공간(823)에 설치된 상태에서 제1 바아 지지대(810)를 지지한다.

일 실시예에서, 장력 조절 유닛(830)은, 제1 유닛 파츠(831), 제2 유닛 파츠(832), 제3 유닛 파츠(833), 제1 탄성체(834) 및 제2 탄성체(835)를 포함할 수 있다.

제1 유닛 파츠(831)는, 제2 바아 지지대(820)의 내부 공간의 바닥면에서 제2 유닛 파츠(832)와 대항하며 설치되며, 전후 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결 설치되며, 제1 탄성체(834)에 의해 지지되어 제3 유닛 파츠(833)의 전단을 지지한다.

제2 유닛 파츠(832)는, 제1 유닛 파츠(831)와 전후 방향으로 대칭 구조를 형성하며, 제1 유닛 파츠(831)와 대향하며 제2 바아 지지대(820)의 내부 공간의 바닥면에서 전후 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결 설치되며, 제2 탄성체(835)에 의해 지지되어 제3 유닛 파츠(833)의 후단을 지지한다.

제3 유닛 파츠(833)는, 상측이 제1 바아 지지대(810)의 하측에 고정 설치되고, 하부가 제1 유닛 파츠(831)와 제2 유닛 파츠(832)의 사이에 안착되어 제1 유닛 파츠(831)와 제2 유닛 파츠(832)에 의해 지지된다.

제1 탄성체(834)는, 제1 유닛 파츠(831)와 제2 바아 지지대(820)의 내부 일측 사이를 따라 적어도 하나 이상 설치되어 탄성력을 이용하여 제1 유닛 파츠(831)를 제2 유닛 파츠(832) 방향으로 밀착시켜 준다.

제2 탄성체(835)는, 제2 유닛 파츠(832)와 제2 바아 지지대(820)의 내부 다른 일측 사이를 따라 적어도 하나 이상 설치되어 탄성력을 이용하여 제2 유닛 파츠(832)를 제1 유닛 파츠(831) 방향으로 밀착시켜 준다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 장력 조절부(800)는, 도 10의 (a) 또는 (b)에 도시된 바와 같이 제1 가로 바아(74)와 제2 가로 바아(76) 사이에 경사 방향의 힘이 전달되는 경우에는 제3 유닛 파츠(833)가 해당 경사 방향으로 이동되면서 제1 유닛 파츠(831) 또는 제2 유닛 파츠(832)만을 이동시키면서 제1 가로 바아(74)와 제2 가로 바아(76) 사이를 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 도 10의 (c)에 도시된 바와 같이 제1 가로 바아(74)와 제2 가로 바아(76) 사이에 상하 수직 방향의 힘이 전달되는 경우는 제3 유닛 파츠(833)가 제1 유닛 파츠(831) 제2 유닛 파츠(832) 모두를 이동시키면서 제1 가로 바아(74)와 제2 가로 바아(76) 사이를 탄성력을 이용하여 지지할 수 있다.

도 11은 도 8의 제1 유닛 파츠를 보여주는 도면이다.

도 11을 참조하면, 제1 유닛 파츠(831)는, 제1 파츠 본체(8311), 파츠 경사면(8312), 슬라이딩 돌기(8313), 적어도 하나 이상의 파츠홈(8314) 및 파츠 직립홈(8315)을 포함한다.

여기서, 제2 유닛 파츠(832)는, 제1 유닛 파츠(831)와 전후 방향의 대칭 구조로서 제1 유닛 파츠(831)의 구성요소가 동일하게 적용될 수 있는 것으로서, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다.

제1 파츠 본체(8311)은, 사각 기둥 형태로 형성되어 제1 탄성체(834)에 의해 지지되어 제2 유닛 파츠(832)와 밀착된다.

파츠 경사면(8312)은, 제3 유닛 파츠(833)의 하부 전단(L1)을 지지할 수 있도록 제2 유닛 파츠(832)와 대향하는 제1 파츠 본체(8311)의 후단 상부에서 상측으로 갈수록 점진적으로 전단 방향으로 경사지도록 형성된다.

슬라이딩 돌기(8313)는, 제2 바아 지지대(820)의 내부 공간의 바닥면을 따라 전후 방향으로 연장 형성되는 제1 슬라이딩홈(821)에 제1 파츠 본체(8311)의 하부가 안착된 뒤 체결될 수 있도록 제1 파츠 본체(8311)의 하부 일측 및 다른 일측에 돌출 형성된다.

파츠홈(8314)은, 슬라이딩 바아(8332)가 안착되어 이동할 수 있도록 파츠 경사면(8312)을 따라 상하 방향으로 연장 형성된다.

파츠 직립홈(8315)은, 파츠 지지대(8333)가 안착될 수 있도록 제1 파츠 본체(8311)의 후면을 따라 상하 방향으로 연장 형성된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 제1 유닛 파츠(831)는, 제2 유닛 파츠(832)와 함께 제3 유닛 파츠(833)의 하측을 지지하는 구성으로서, 제3 유닛 파츠(833)가 상하 방향 또는 경사 방향으로 이동됨에 따라 제3 유닛 파츠(833)로부터 전달되는 힘에 의해 슬라이딩 이동하면서 제3 유닛 파츠(833)를 지지할 수 있다.

도 12는 도 8의 제3 유닛 파츠를 보여주는 도면이다.

도 12를 참조하면, 제3 유닛 파츠(833)는, 제3 파츠 본체(8331), 슬라이딩 바아(8332) 및 파츠 지지대(8333)를 포함한다.

제3 파츠 본체(8331)는, 상측이 제1 바아 지지대(810)의 하측에 고정 설치되고, 하부가 역삼각형 형태로 형성되어 제1 유닛 파츠(831)와 제2 유닛 파츠(832)의 각 파츠 경사면(8312)에 의해 형성되는 역삼각형 형태의 공간에 안착되어 제1 유닛 파츠(831)와 제2 유닛 파츠(832)에 의해 지지된다.

슬라이딩 바아(8332)는, 파츠홈(8314)에 안착되어 파츠홈(8314)을 따라 이동할 수 있도록 하부 일측 및 다른 일측 경사면을 따라 상하 방향으로 연장 형성된다.

파츠 지지대(8333)는, 제3 파츠 본체(8331)의 하부로부터 하측 방향으로 연장 형성되어 파츠 직립홈(8315)에 안착되어 제3 파츠 본체(8331)를 탄성력을 이용하여 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 제3 유닛 파츠(833)는, 제1 유닛 파츠(831)와 제2 유닛 파츠(832)에 의해 지지되어 제1 바아 지지대(810)를 지지하는 구성으로서, 제1 바아 지지대(810)로부터 전달되는 경사 방향 또는 상하 수직 방향의 힘에 따라 제1 유닛 파츠(831) 또는 제2 유닛 파츠(832)를 개별적으로 밀면서 하강하거나, 제1 유닛 파츠(831)와 제2 유닛 파츠(832) 모두를 밀면서 수직 방향으로 하강하면서 제1 바아 지지대(810)를 지지할 수 있다.

도 13은 도 12의 파츠 지지대의 일 실시예를 보여주는 도면이다.

도 13을 참조하면, 파츠 지지대(834)는, 제1 플레이트(8341), 제2 플레이트(8342) 및 플레이트 지지부(8343)를 포함한다.

제1 플레이트(8341)는, 제3 파츠 본체(8331)의 하부로부터 하측 방향으로 연장 형성되며, 하부(8341a)가 하측으로 뾰족한 역삼각형 형태로 형성되어 플레이트 지지부(8343)에 의해 지지된다.

제2 플레이트(8342)는, 제2 바아 지지대(820)의 내부 공간의 바닥면에 안착되며, 상부에 제1 플레이트(8341)의 하부 역삼각형 형태에 대응하는 역삼각형 형태의 공간(8342a)을 형성한다.

플레이트 지지부(8343)는, 제1 플레이트(8341)의 하부 전단 및 후단 경사면과 제2 플레이트(8342)의 상부 공간의 전단 및 후단 경사면의 사이를 따라 다수 개가 서로 이격되어 설치되어 제1 플레이트(8341)를 지지한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 파츠 지지대(834)는, 제3 파츠 본체(8331)가 상하 방향으로 이동되거나 경사 방향으로 이동되는 모두의 경우에 있어서 안정적으로 제3 파츠 본체(8331)를 지지함으로써, 제3 파츠 본체(8331)의 이동을 유도하거나 제3 파츠 본체(8331)로부터 전달되는 진동 또는 충격 역시 플레이트 지지부(8343)를 이용하여 완충시켜 주면서 제3 파츠 본체(8331)를 지지할 수 있다.

상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1, 2: 고분자 재료 가공 장치
11: 제 1 선재송출부
12: 제 1 선재적재부
20: 제 1 격실
30: 선재구동수단
40: 전자선조사수단
50: 시트구동수단
60: 제 2 격실
70: 시트 지지부

Claims

가공되지 아니한 선재를 권취해 두는 제 1 선재송출부;
가공 처리 후 복귀되는 선재를 권취하는 제 1 선재적재부;
내부 공간에 상기 제 1 선재송출부와 상기 제 1 선재적재부가 설치되는 제 1 격실;
상기 제 1 격실 내의 제1 선재송출부로부터 송출되는 선재를 전자선으로 가공하기 위해 선재를 걸어 왕복 이동시키는 평행하게 배치된 두 개의 선재구동드럼을 포함하는 적어도 하나의 선재구동수단;
상기 두 개의 선재구동드럼 사이에 걸린 선재를 고에너지 전자선으로 조사 가공하기 위하여 고에너지 전자선을 방출하는 전자선조사수단;
상기 선재구동수단의 일측에 있으며 고분자 시트를 회전 구동시키는 시트구동수단;
상기 전자선조사수단으로부터 조사되는 전자선을 이용하여 시트를 가공할 수 있도록 상기 선재구동수단의 타측에 위치하고 있으며, 상기 시트구동수단으로 시트를 송출 및 적재하는 제 1 시트송출부 및 제 1 시트적재부가 포함된 제 2 격실; 및
상기 시트구동수단으로부터 상기 제 2 격실 방향으로 이격되어 설치되며, 상기 시트구동수단을 경유하고 돌아오는 상기 고분자 시트의 하측을 지지하는 시트 지지부;를 포함하며,
상기 시트 지지부는,
상기 시트구동수단을 경유한 뒤 상기 제 1 시트적재부로 이동 중인 상기 고분자 시트의 하측을 지지 하는 지지 롤러;
상기 지지 롤러의 일측을 지지하는 제1 지지 프레임;
상기 제1 지지 프레임과 대향하면서 상기 지지 롤러의 다른 일측을 지지하는 제2 지지 프레임;
평판 형태로 형성되어 상기 제1 지지 프레임과 상기 제2 지지 프레임 사이에 설치되는 제1 가로 바아;
상기 지지 롤러와 상기 시트구동수단 사이에서 하측 경사 방향으로 이격되어 설치되는 지지대;
상기 제1 가로 바아의 형태에 대응하는 평판 형태로 형성되며, 상기 제1 가로 바아와 평행하도록 대향하며 상기 지지대의 전단에 설치되는 제2 가로 바아; 및
상기 제1 가로 바아와 상기 제2 가로 바아 사이를 따라 적어도 하나 이상 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제1 가로 바아와 상기 제2 가로 바아 사이의 간격을 지지하는 장력 조절부;를 포함하며,
상기 장력 조절부는,
상기 제1 가로 바아의 하측을 지지하는 제1 바아 지지대;
상측이 개방 형성되는 육면체 박스 형태로 형성되며, 상기 제2 가로 바아의 상측에 안착되는 제2 바아 지지대; 및
상기 제1 바아 지지대가 상기 제2 바아 지지대의 상측으로 노출되도록 상기 제2 바아 지지대의 내부 공간에 설치된 상태에서 상기 제1 바아 지지대를 지지하는 장력 조절 유닛;을 포함하며,
상기 장력 조절 유닛은,
상기 제2 바아 지지대의 내부 공간의 바닥면에서 전후 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결 설치되는 제1 유닛 파츠;
상기 제1 유닛 파츠와 전후 방향으로 대칭 구조를 형성하며, 상기 제1 유닛 파츠와 대향하며 상기 제2 바아 지지대의 내부 공간의 바닥면에서 전후 방향으로 슬라이딩 가능하도록 연결 설치되는 제2 유닛 파츠;
상측이 상기 제1 바아 지지대의 하측에 고정 설치되고, 하부가 상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 유닛 파츠의 사이에 안착되어 상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 유닛 파츠에 의해 지지되는 제3 유닛 파츠;
상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 바아 지지대의 내부 일측 사이를 따라 적어도 하나 이상 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제1 유닛 파츠를 상기 제2 유닛 파츠 방향으로 밀착시켜 주는 제1 탄성 파츠; 및
상기 제2 유닛 파츠와 상기 제2 바아 지지대의 내부 다른 일측 사이를 따라 적어도 하나 이상 설치되어 탄성력을 이용하여 상기 제2 유닛 파츠를 상기 제1 유닛 파츠 방향으로 밀착시켜 주는 제2 탄성체;를 포함하며,
상기 제1 유닛 파츠는,
사각 기둥 형태로 형성되는 제1 파츠 본체;
상기 제3 유닛 파츠의 하부 전단을 지지할 수 있도록 상기 제2 유닛 파츠와 대향하는 상기 제1 파츠 본체의 후단 상부에서 상측으로 갈수록 점진적으로 전단 방향으로 경사지도록 형성되는 파츠 경사면;
상기 제2 바아 지지대의 내부 공간의 바닥면을 따라 전후 방향으로 연장 형성되는 슬라이딩홈에 상기 제1 파츠 본체의 하부가 안착된 뒤 체결될 수 있도록 상기 제1 파츠 본체의 하부 일측 및 다른 일측에 돌출 형성되는 슬라이딩 돌기;
상기 파츠 경사면을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 적어도 하나 이상의 파츠홈; 및
상기 제1 파츠 본체의 후면을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 파츠 직립홈;을 포함하며,
상기 제3 유닛 파츠는,
상측이 상기 제1 바아 지지대의 하측에 고정 설치되고, 하부가 역삼각형 형태로 형성되어 상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 유닛 파츠의 각 파츠 경사면에 의해 형성되는 역삼각형 형태의 공간에 안착되어 상기 제1 유닛 파츠와 상기 제2 유닛 파츠에 의해 지지되는 제3 파츠 본체;
상기 파츠홈에 안착되어 상기 파츠홈을 따라 이동할 수 있도록 하부 일측 및 다른 일측 경사면을 따라 상하 방향으로 연장 형성되는 슬라이딩 바아; 및
상기 제3 파츠 본체의 하부로부터 하측 방향으로 연장 형성되어 상기 파츠 직립홈에 안착되어 상기 제3 파츠 본체를 탄성력을 이용하여 지지하는 파츠 지지대;를 포함하는, 고분자 재료 가공 장치.
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