KR102230337B1

KR102230337B1 - 부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 섬유 교반 필링인 유닛

Info

Publication number: KR102230337B1
Application number: KR1020200072682A
Authority: KR
Inventors: 안태영
Original assignee: 주식회사 경동엔지니어링
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2021-03-22

Abstract

본 발명은 부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 섬유 교반 필링인 유닛으로서, 유닛본체의 상면에 모터가 장착되어 상광하협형의 망체 내부에 설치된 상광하협형의 스크루를 구동시킬 수 있게 연결되며, 유닛본체의 하부에는 토출구를 구비하여 상광하협형의 망체와 연결하고, 상기 토출구에는 섬유띠의 배출과 절단, 두께 조절을 하기 위하여 서보모터가 구비된 상ㆍ하부 원동롤러와 상ㆍ하부 피동롤러가 구비된 브라켓이 설치되며, 유닛본체의 상부 측방향에는 개섬된 섬유가 유입되는 닥트와 연결할 수 있도록 플랜지가 형성된 유입관이 구성된 것으로 섬유를 교반하면서 토출할 때 두께 조절과 절단이 용이하게 이루어지는 장점이 있다.

Description

부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 섬유 교반 필링인 유닛{Fiber stir peeling-in unit for molding nonwoven products directly from the mold}

본 발명은 부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 섬유 교반 필링인 유닛에 관한 것으로서, 섬유를 교반하면서 토출할 때 두께 조절과 절단이 용이하게 이루어지도록 구성된 부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 섬유 교반 필링인 유닛에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 산업기술이 급진적으로 발전하면서 각종의 산업분야에서 부직포 성형제품의 수요가 급증하고 있으며, 그에 따라 제품의 생산성 향상과 품질의 고급화에 많은 노력을 하고 있다.

특히, 자동차의 내장재 제품이나 산업용 부직포 성형제품들은 대부분 베일(bale) 상태의 단섬유를 깃털처럼 개섬하여 부직포 제조기에 포설하는 과정을 반복하여 소정의 두께로 만들어진 부직포나, 니들펀칭에 의해서 소정 두께로 만들어진 부직포를 성형하고자하는 제품의 크기보다 좀 더 큰 부직포를 마련하여 프레스 몰딩에 넣고 제품을 성형하였다.

이렇게 제품의 크기보다 좀 더 큰 부직포를 프레스 몰딩에 넣어서 제품을 성형하게 되면, 성형된 제품은 가장자리에 불필요한 부분이 성형되기 때문에 트리밍 가공으로 제품에서 불필요한 부분을 제거해야하기 때문에 그에 따른 작업비용과 생산능력이 저하될 수밖에 없는 관계로 제품의 제조원가를 상승시키는 등의 문제가 있다.

또한, 트리밍에 의해서 발생하는 이바리와 같은 슬러지를 폐기해야 하는 관계로 환경을 오염시키는 등 기존의 부직포를 생산한 후 부직포를 금형에 넣고 부직포 제품을 성형하는 경우에는 제품의 형상을 다양하게 할 수 없기 때문에 부직포 성형 제품에 한계가 있을 뿐만 아니라, 생산원가와 환경적인 부분에서 많은 문제가 있다.

한국 공개특허 제10-2008-0033431호(2008년04월16일.공개)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 베일(bale) 상태의 단섬유를 깃털처럼 개섬된 섬유를 압축하면서 압출하여 금형에 직접적으로 공급하여 원자재를 절감하면서 부직포 제품을 성형할 수 있는 섬유 교반 필링인 유닛을 제공함에 있어서, 유닛의 배출구를 통해 배출되는 섬유를 소정의 두께로 압착하여 섬유띠를 만들고 소정의 길이로 절단하는 작업이 신속하게 이루어질 수 있도록하여 금형에서 부직포 성형제품을 보다 편리하고 신속하게 생산할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 섬유 교반 필링인 유닛은, 유닛본체의 상면에 모터가 장착되어 상광하협형의 망체 내부에 설치된 상광하협형의 스크루를 구동시킬 수 있게 연결되며, 상기 상광하협형의 망체는 유닛본체의 하부에 구비된 토출구와 연결하고, 서보모터가 구비된 상ㆍ하부 원동롤러와 상기 상ㆍ하부 원동롤러와 대응하도록 상ㆍ하부 피동롤러를 설치하였으며, 유닛본체의 상부 측방향에는 개섬된 섬유가 유입되는 닥트와 연결할 수 있도록 플랜지가 형성된 유입관이 구성되어 있으며, 상기 유입관의 좌우측으로 유닛본체에 공기배출관이 구비되어 있는 것이 본 발명에 특징이다.

본 발명에 의하면, 배출되는 섬유를 소정의 두께로 압착하고 소정의 길이로 절단하는 작업이 신속하게 이루어질 수 있도록 하여 금형에서 부직포 성형제품을 보다 편리하고 신속하게 생산할 수 있는 장점이 있다.

유닛본체에 형성된 토출구를 통해 개섬된 섬유가 압출되어 금형의 성형부에 소정의 두께로 직접 적층하여 성형함으로써, 다양한 형상과 모양 및 두께를 갖는 제품을 간단하게 제조할 수 있고, 원자재 절감은 물론이고, 품질이 향상된 부직포 제품을 제조할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 필링인 유닛의 전체 구성을 보인 사시도
도 2는 본 발명에 의한 필링인 유닛의 구성을 보인 단면도
도 3은 본 발명에 의한 필링인 유닛의 작용상태를 보인 예시도
도 4는 본 발명에 의한 섬유토출장치를 로봇에 장착한 예시도

이하, 본 발명의 부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 섬유 교반 필링인 유닛에 대하여 첨부된 도면과 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 필링인 유닛은, 베일이 개섬된 섬유가 유입되어 대기하는 유닛본체(1)와, 상기 유닛본체의 상면에 상광하협형의 스크루(3)를 회전시키기 위한 모터(10)가 장착되어 있다.

상기 모터(10)는 유닛본체(1)의 내부에 장착된 상광하협형의 망체(2) 내부에 대기하고 있는 개섬된 섬유(20)를 압출하기 위한 상광하협형의 스크루(3)가 구비된 스크루축(3-1)에 연결되어 있다.

상기 유닛본체(1)의 하부에는 토출구(1-1)를 구비하여 상광하협형의 망체(2) 와 브라켓(8)을 연결하고, 상기 브라켓(8)에는 개별 회전속도조절이 가능한 서보모터(6-1)(7-1)가 연결된 상ㆍ하부 원동롤러(6)(7)와 상기 상ㆍ하부 원동롤러와 대응하도록 상ㆍ하부 피동롤러(6-2)(7-2)가 설치되고 상기 상ㆍ하부 피동롤러(6-2)(7-2)의 양쪽과 브라켓(8) 사이에 텐션스프링(S)을 설치하여 구성된다.

상기 유닛본체(1)의 상부 측방향에는 개섬된 섬유가 유입되는 닥트와 연결할 수 있도록 플랜지(4-1)가 형성된 유입관(4)이 형성되어 있으며, 상기 유입관(4)의 좌우측으로 유닛본체(1)에 공기배출관(5)이 구비되어 구성된 것이다.

도면의 미설명부호 50은 금형, 51은 성형부, 52는 로봇의 암을 의미하는 것이다.

본 발명에 의한 부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 필링인 유닛에 대한 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 의한 유닛본체(1)를 로봇의 암(52)을 장착하거나 또는 3D프린팅(도시하지 않음)을 장착하여, 유닛본체(1)를 이동시켜 금형(50)에 형성된 성형부(51)에 개섬된 섬유를 압출하여 금형의 성형부(51)에 적층시켜 제품을 성형하는 것으로 유닛본체(1)를 이동시키는 수단에 대한 설명은 생략하고 필링인 유닛에 관한 작용만을 설명한다.

개섬된 섬유가 제조되어 탱크(도시하지 않음)에 대기 상태로 되어 있고, 이렇게 탱크에서 대기하고 있는 개섬된 섬유를 유닛본체(1)로 이송하기 위한 브로워(도시하지 않음)가 작동한다.

그러면, 탱크에 대기하고 있는 개섬된 섬유(20)가 브로워의 작용에 의해서 닥트와 플랜지(4-1)로 연결된 유입관(4)을 통해서 유닛본체(1)의 내부로 설치되어 있는 상광하협형의 망체(2)에 들어와 쌓이게 된다.

한편, 개섬된 섬유(20)가 유닛본체(1)의 내부에 설치된 상광하협형의 망체(2) 내부에 유입되어 쌓이는 과정에서 개섬된 섬유(20)와 유입된 공기는 상광하협형의 망체(2)를 통과해서 유입관(4)의 좌우측으로 유닛본체에 형성된 공기배출관(5)을 통해 배출된다.

상기한 과정을 통해서 개섬된 섬유(20)만 상광하협형의 망체(2) 내부에 남았다가 상광하협형의 망체(2) 내부에서 회전하는 상광하협형의 스크루(3)의 회전으로 서서히 압축되면서 토출구(1-1)로 섬유띠(21)가 압출되고, 이어서 서보모터(6-1)(7-1)에 의해서 회전하는 상ㆍ하부 원동롤러(6)(7)와 상ㆍ하부 피동롤러(6-2)(7-2)의 회전에 의해서 압축된 상태로 섬유띠(21)가 원활하게 배출되어 금형(50)의 성형부(51)에 적층되어 제품이 성형되는데, 상부 원동롤러(6)의 회전을 정지시켜서 섬유띠(21)가 배출되는 것을 중지시킨 상태에서 하부 원동롤러(7)를 회전시키면, 섬유띠(21)가 당겨지면서 절단되며, 또 섬유띠(21)의 두께를 두껍게 또는 얇게 할 필요가 있을 때에는 상ㆍ하부 피동롤러(6-2)(7-2)의 양쪽을 밀고 있는 텐션스프링(S)의 탄성을 약하게 또는 강하게 조절하면 섬유띠(21)의 두께가 조절되는 것이다.

1: 유닛본체
1-1: 토출구
2: 상광하협형의 망체
3: 상광하협형의 스크루
4: 유입관
5: 공기배출관
6,7: 상ㆍ하부 원동롤러
6-1,7-1: 서보모터
6-2,7-2: 상ㆍ하부 피동롤러
10: 모터
20: 개섬된 섬유
21: 섬유띠

Claims

개섬된 섬유가 유입되어 대기하는 유닛본체(1)와,
상기 유닛본체의 상면에 상광하협형의 스크루(3)를 회전시키기 위한 모터(10)와,
유닛본체(1)의 내부에 장착된 상광하협형의 망체(2)와, 상광하협형의 망체 내부에 대기하고 있는 개섬된 섬유(20)를 압출하기 위한 상광하협형의 스크루(3)가 구비된 스크루축(3-1)이 모터와 연결되며,
상기 유닛본체(1)의 하부에는 토출구(1-1)를 구비하여 상광하협형의 망체(2)의 하단과 연결하고, 상기 토출구(1-1)에는 섬유띠(21)의 배출과 절단, 두께 조절을 하기 위하여 서보모터(6-1)(7-1)가 구비된 상ㆍ하부 원동롤러(6)(7)와 상ㆍ하부 피동롤러(6-2)(7-2), 상기 상ㆍ하부 피동롤러(6-2)(7-2)의 양쪽과 브라켓(8) 사이에 텐션스프링(S)이 구비된 브라켓(8)이 설치되며,
유닛본체(1)의 상부 측방향에는 개섬된 섬유가 유입되는 닥트와 연결할 수 있도록 플랜지(4-1)가 형성된 유입관(4)이 구비되고, 상기 유입관(4)의 좌우측으로 유닛본체(1)에 공기가 배출되도록 공기배출관(5)이 구성된 것을 특징으로 하는 부직포 제품을 금형에서 직접 성형하기 위한 섬유 교반 필링인 유닛.