KR102348888B1 - 파이프 수리를 위한 건식 라이너들의 제조 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하는 방법은, 제 1 방향으로 연장되는연속적인 제 1 강화 섬유들을 제공하는 단계, 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계, 제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 재료의 시트들을 제공하는 단계, 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직하도록 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들에 배치하는 단계, 및 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하는 단계를 포함한다.

Description

파이프 수리를 위한 건식 라이너들의 제조 방법 및 장치
본 출원은 파이프 수리를 위한 건식 라이너들의 제조 방법 및 장치라는 명칭의 2016년 10월 31일자로 출원된 유럽 특허 연속 출원 제 16382498.0 호의 우선권 및 모든 이점을 주장하며, 이들의 전체 내용은 본원에 원용된다.
본 출원은 손상되거나 열화된 배관 시스템들을 복구하기 위한 라이너들 및 이러한 라이너들의 제조 방법에 관한 것이다.
지하 배관 시스템들은 액체 및 가스를 가정 및 기업으로 운반하는데 필수적이다. 유틸리티들은 통상적으로 하수도, 수도, 가스 및 기타 적용을 위해 이러한 배관 시스템들을 사용한다. 이러한 배관 시스템은 지하에 수 피트에 설치되어 배관 시스템에 대한 접근이 제한적이다.
지하 파이프들은 순환 부하, 조기 마모, 부식, 다공성 및 주변의 토대 또는 지진 운동을 경험한다. 그 결과, 파이프들은 수리가 필요한 손상되거나 약화된 영역들을 개량할 수 있다. 지하 배관 시스템이 제공하는 서비스를 유지하기 위해서는, 어떠한 균열 또는 누출을 즉시 검출하고 수리해야 한다. 파이프의 직경이 안전 조건에서 사람이 접근할 수 없도록 하기 때문에, 용접, 패칭 또는 기타 방법으로 파이프의 작은 부분을 수리하는 것이 통상적으로 만족스럽지 않고 어렵다. 마찬가지로, 파이프의 일부를 파고 교체하는 것은 어렵고 비용이 많이 들며 시간 소모적이다.
지하 파이프들의 수리를 위한 방안으로서는 파이프가 아직 제자리에 있는 동안 파이프를 수리하는 것이다. 일부 원위치 파이프 수리 절차에는 손상된 파이프에 유연한 강화 라이너를 삽입하는 것을 포함한다. 몇 가지 유형의 강화 또는 강화하는 라이너가 있다. 일부 강화 라이너는 지지 및 강도를 위한 유리 섬유들을 포함한다.
라이너는 여러 가지 공지된 기술들 중 하나에 의해 일 진입 지점에서부터 다른 진입 지점까지 손상된 파이프에 설치될 수 있다. 라이너는 통상적으로 손상된 파이프의 내경과 실질적으로 동일한 외경을 가진다. 라이너는, 손상된 파이프의 내벽을 따라서 단단히 누르도록 가압된다. 확장된 라이너는 그 후에 원래의 파이프내에서 새로운 단단한 라이닝 또는 표면을 형성하도록 경화된다. 경화된 라이너 또는 라이너를 설치한 후에 경화된 라이너는 "제자리에서 경화된 파이프 (CIPP)" 라이너들이라고 한다. 수지는 UV 경화를 포함하는 여러 개의 공지된 기술들 중 하나에 의해 경화될 수 있다.
CIPP 유리 라이너들을 생성하기 위한 제조 방법론들은 폴딩 공정을 포함한다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 종래의 폴딩 공정에서, 라이너 (100) 는, 내부 관형 필름 (104), 예를 들어 스티렌 기밀한 관형 필름 주변에 층당 수 센티미터의 중첩으로 함께 폴딩되는 다수의 직물층들 (102), 예를 들어 직조 로빙 매트 직물들을 포함한다. 라이너 (100) 는 예를 들어 조인트 용접된 외부 필름과 같은 외부 필름 (106) 에 감겨진다. 직물층들 (102) 의 개수는 필요한 벽 두께에 의존한다. 라이너 (100) 는 또한 수지로 함침된다. 수지의 조기 경화를 방지하기 위해, 함침된 라이너는, 사용되는 수지가 UV 광 경화성이면 일광/UV 광으로부터 차폐되거나 사용된 수지가 고온 경화성이면 고온으로부터 차폐된다.
라이너 (100) 는 손상된 파이프의 내경과 실질적으로 동일한 외경을 갖기 때문에, 직물층들 (102) 의 폭은 수리될 파이프의 직경에 대해 맞춤화되어야 한다. 따라서, 라이너 제조사들은 통상적으로 상이한 직경의 파이프들을 위한 라이너들을 제조하기 위해 수많은 상이한 폭들을 가진 직물층들을 저장한다.
본 출원에서는 파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하기 위한 방법 및 장치를 개시한다.
예시적인 실시형태에서, 상기 방법은 제 1 방향으로 연장되는 복수의 연속적인 제 1 강화 섬유들을 제공하는 단계, 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계, 제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 재료의 복수의 시트들을 제공하는 단계, 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직이 되도록 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들에 배치하는 단계, 및 복수의 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하는 단계를 포함한다.
제조하기 위한 방법 및 장치는 상이한 직경을 가진 파이프 강화 라이너들을 제조하는데 사용될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 상기 방법은 제 1 방향으로 연장되는 연속적인 제 1 강화 섬유들의 층을 제공하는 단계, 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계, 제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 제공하는 단계로서, 상기 연속적인 재료는 제 1 폭을 가지는, 상기 연속적인 재료의 공급부를 제공하는 단계, 연속적인 재료의 복수의 일반적으로 동일한 길이의 별개의 시트들을 절단하는 단계로서, 별개의 시트들은 제 1 길이를 가지는, 상기 절단하는 단계, 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직하도록 이동하는 제 1 강화 섬유상에 복수의 시트들을 배치하는 단계로서, 상기 복수의 시트들 각각은 상기 복수의 시트들 중 하나 이상의 인접한 시트들과 부분적으로 중첩하는, 상기 배치하는 단계, 및 제 1 직경을 가진 제 1 라이너를 형성하도록 복수의 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하는 단계에 의해, 제 1 직경을 가진 제 1 라이너를 형성하는 단계를 포함한다. 제 1 방향으로 연장되는 연속적인 제 1 강화 섬유들의 층을 제공하는 단계, 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계, 제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 제공하는 단계로서, 상기 연속적인 재료는 제 1 폭을 가지는, 상기 제공하는 단계, 연속적인 재료의 복수의 일반적으로 동일한 길이의 별개의 시트들을 절단하는 단계로서, 별개의 시트들은 제 1 길이 보다는 제 2 길이를 가지는, 상기 절단하는 단계, 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직하도록 이동하는 제 1 강화 섬유상에 복수의 시트들을 배치하는 단계, 및 제 2 직경을 가진 제 1 라이너를 형성하도록 복수의 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하는 단계에 의해, 제 2 직경을 가진 제 2 라이너가 형성될 수 있다.
본원의 다른 특징들 및 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
일반적인 본원의 개념들의 본질 및 장점들을 보다 잘 이해하기 위해, 첨부된 도면들과 관련하여 취해진 이하의 상세한 설명이 참조되어야 한다.
도 1 은 폴딩 공정에 의해 형성된 종래의 CIPP 라이너의 단면 사시도이다.
도 2 는 CIPP 라이너의 예시적인 실시형태의 단면도이다.
도 3 은 CIPP 라이너를 제조하기 위한 장치의 예시적인 실시형태의 개략도이다.
도 4 는 도 3 의 장치의 측면 이송 시스템의 예시적인 실시형태의 개략도이다.
도 5 는 도 3 의 장치상의 재료의 부분 평면도이다.
도 6 은 도 3 의 장치에 의해 CIPP 라이너를 제조하기 위한 공정의 예시적인 실시형태의 순서도이다.
도 7 은 도 3 의 장치에 의해 상이한 직경들을 가진 CIPP 라이너들을 제조하기 위한 공정의 예시적인 실시형태의 순서도이다.
일반적인 본원의 개념은 많은 다른 형태들의 실시형태가 가능하지만, 도면에 도시되어 있고, 본원의 개시는 일반적인 본원의 개념들의 원리를 설명하는 것으로 고려되는 것을 이해하면서, 본원에서 본원의 상세한 특정 실시형태들에 개시될 것이다. 이에 따라서, 일반적인 본원의 개념들은 본원에 예시된 특정 실시형태들에 한정되는 것으로 의도되지 않는다.
다르게 정의되지 않으면, 본원에 사용된 용어들은, 일반적인 본원의 개념들을 포함하는 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 본원에 사용된 용어는 일반적인 본원의 개념들의 예시적인 실시형태들만을 설명하기 위한 것이지, 일반적인 본원의 개념들을 제한하려는 것은 아니다. 일반적인 본원의 개념들의 설명 및 첨부된 청구범위에 사용되는 바와 같이, 단수형 지시대상은 문맥에서 명백하게 다르게 나타내지 않는 한 복수형 형태를 포함하도록 의도된다.
본 출원에서는 파이프를 강화하기 위한 수리 라이너를 형성하기 위한 다양한 예시적인 방법 및 장치를 개시한다. 예시적인 실시형태에서, 상기 방법은 단일의 폭 강화 직물이 상이한 직경들을 가진 라이너들을 제조하는데 사용될 수 있는 변형된 폴딩 공정을 사용한다.
도 2 는 파이프를 복구하기 위한 라이너 (200) 의 예시적인 실시형태의 단면을 도시한다. 라이너 (200) 는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상이한 실시형태들은 상이한 재료들을 포함할 수 있고, 상이한 직경 및 두께를 가질 수 있으며, 사용된 재료의 개수 및 층들의 개수에 있어서 변할 수 있다. 도 2 의 예시적인 실시형태에서, 라이너 (200) 는 외경 (OD) 및 두께 (T) 를 가진 환형 단면을 갖는 것으로 도시되어 있다. 하지만, 라이너 (200) 는 경화 이전에 가요적이고; 따라서, 라이너 (200) 는 저장을 위해 일반적으로 편평하게 폴딩될 수 있거나 파이프안으로 삽입하기 위해 보다 작은 단면으로 접힐 수 있다. 추가로, 라이너 (200) 의 외경 (OD) 은 파이프안으로 삽입된 후에 확장될 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 라이너 (200) 는 외부 호일층 (202), 하나 이상의 제 1 강화 재료층 (204), 복수의 제 2 강화 재료층들 (206) 및 내부 호일층 (208) 을 포함한다.
외부 호일층 (202) 은 제 2 강화 재료에 대하여 제 위치에 제 1 강화 재료를 유지하고 그리고 라이너 (200) 가 함침된 후에 수지의 누출을 방지하도록 구성된다. 외부 호일층 (202) 은 또한 UV 광 경화성 수지가 조기에 경화되는 것을 방지하기 위해 일광/UV 광으로부터 수지를 차폐할 수 있다. 외부 호일층 (202) 은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 외부 호일층 (202) 에 대해 사용되는 재료의 유형 및 개수는 라이너 (200) 의 상이한 실시형태들에 대해 변할 수 있다. 제 1 강화 재료를 제 2 강화 재료에 대해 제 위치에 유지할 수 있고 수지의 누출을 방지할 수 있는 어떠한 재료가 사용될 수 있다. 외부 호일층 (202) 을 위해 적합한 재료로서는 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적인 실시형태에서, 외부 호일층 (202) 은 스티렌 배리어로서 작용하는 폴리아미드 층 및 외부 호일층 (202) 을 용접하는 능력을 향상시키는 폴리에틸렌층을 포함한다.
도시된 바와 같이, 외부 호일층 (202) 은 제 1 절반부 (209) 및 제 1 절반부에 대향하는 제 2 절반부 (210) 를 가진다. 제 1 절반부 (209) 및 제 2 절반부 (210) 는 튜브와 같은 폐쇄 형상을 형성하도록 각각의 그 에지들을 따라서 함께 결합된다. 제 1 절반부 (209) 및 제 2 절반부 (210) 는, 예를 들어 열적 용접, 초음파 바인딩, 접착 및 테이핑과 같은 어떠한 적절한 방식으로 결합될 수 있다.
제 1 강화 재료 (204) 는 외부 호일층 (202) 으로부터 반경방향 내부로 위치된다. 제 1 강화 재료 (204) 는 라이너 (200) 의 종방향으로 강화 지지체를 제공하도록 구성된다. 제 1 강화 재료 (204) 는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 강화 재료 (204) 에 사용된 재료의 유형 및 개수는 상이한 실시형태들에서 변할 수 있다. CIPP 라이너에 사용하기에 적합하고 라이너 (200) 에 종방향 강화를 제공할 수 있는 어떠한 재료가 사용될 수 있다. 일부 실시형태들에서, 제 1 강화 재료 (204) 는 복수의 강화 섬유들일 수 있거나 직물과 같은 다른 재료에 포함되는 강화 섬유들을 포함할 수 있다. 적절한 제 1 강화 재료들 (204) 은 T-30 유리와 같은 유리 섬유 로빙들, 직조, 부직, 편직 또는 스티칭될 수 있는 유리 섬유 직물들, 유리 섬유 매트들 또는 다른 강화 섬유들 또는 섬유들을 함유하는 재료들 중 하나 이상을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 강화 섬유들은 어떠한 유형의 유기 또는 합성 섬유들일 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 강화 섬유들은 유리, 탄소, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 나일론, 아라미드, 폴리(페닐렌 술파이드), 폴리술폰 (PS), 폴리에테르 술폰 (PES), 폴리아크릴로니트릴 (PAN), 탄화 규소 (SiC), 질화 붕소 등 중 어떠한 하나 이상을 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 직물 (또는 층) 은 다수의 상이한 유형의 섬유들을 포함하는 혼성 직물 (또는 층) 일 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 제 1 강화 재료 (204) 는 라이너 (200) 의 종축 (A) 에 일반적으로 평행한 종방향으로 배향된 다수의 연속적인 유리 섬유들을 포함한다. 제 1 강화 재료 (204) 의 유리 섬유는 일반적으로 라이너 (200) 의 원주 둘레에 균일하게 분포될 수 있다. 하지만, 다른 실시형태들에서, 제 1 강화 재료 (204) 의 유리 섬유들은 균일하게 분포되지 않을 수 있다. 제 1 강화 재료 (204) 의 유리 섬유들의 개수는 라이너 (200) 의 상이한 실시형태들에서 변경될 수 있다. 예를 들어, 더 큰 외경 (OD) 을 가진 라이너 (200) 는 더 작은 외경 (OD) 을 가진 라이너보다 더 많은 유리 섬유들을 가질 수 있다.
제 2 강화 재료 (206) 는 제 1 강화 재료 (204) 로부터 반경방향 내부로 위치된다. 제 2 강화 재료 (206) 는 라이너 (200) 의 반경방향으로 강화 지지체를 제공하도록 구성된다. 제 2 강화 재료 (206) 는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 2 강화 재료 (206) 에 사용된 재료의 유형 및 개수는 상이한 실시형태들에서 변할 수 있다. CIPP 라이너에 사용하기에 적합하고 라이너 (200) 에 반경방향 강화를 제공할 수 있는 어떠한 재료가 사용될 수 있다. 제 2 강화 재료 (206) 를 위한 적절한 재료들은 T-30 유리와 같은 유리 섬유 로빙들, 직조, 부직, 편직 또는 스티칭될 수 있는 유리 섬유 직물들, 유리 섬유 매트들 또는 다른 강화 섬유들 또는 섬유들을 함유하는 재료들 중 하나 이상을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
제 2 강화 재료 (206) 는 강화 섬유들을 포함할 수 있다. 제 2 강화 재료 (206) 는 원하는 구조적 특성을 제공하기에 적절한 어떠한 유형의 섬유를 포함할 수 있다. 강화 섬유들은 어떠한 유형의 유기 또는 합성 섬유들일 수 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 강화 섬유들은 유리, 탄소, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 나일론, 아라미드, 폴리(페닐렌 술파이드), 폴리술폰 (PS), 폴리에테르 술폰 (PES), 폴리아크릴로니트릴 (PAN), 탄화 규소 (SiC), 질화 붕소 등 중 어떠한 하나 이상을 포함한다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 직물 (또는 층) 은 다수의 상이한 유형의 섬유들을 포함하는 혼성 직물 (또는 층) 일 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 제 2 강화 재료 (206) 는 배향된 연속적인 유리 섬유들의 시트들을 포함한다. 하지만, 다른 실시형태들에서, 제 2 강화 재료 (206) 는 비연속적인 섬유들, 테이프들 또는 절단 직물들 또는 매트를 포함할 수 있다. 유리 섬유들은 라이너 (200) 의 종축 (A) 에 수직한 또는 거의 수직한 방향으로 배향되어, 라이너에 반경방향 강화를 제공한다. 예시적인 실시형태에서, 형성된 라이너 (200) 는 라이너의 길이를 따라 배향된 연속적인 섬유들 및 라이너의 길이에 실질적으로 수직하게 배향된 연속적인 섬유들을 가진다.
도시된 예시적인 실시형태에서, 라이너 (200) 는 제 2 강화 재료층 (206) 의 제 1 층 (212) 및 제 2 강화 재료 (206) 의 제 2 층 (214) 을 포함한다. 하지만, 다른 실시형태들에서, 라이너 (200) 는 제 2 강화 재료 (206) 의 2 개보다 많거나 적은 층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 라이너 두께 (T) 는 제 2 강화 재료 (206) 의 층들의 개수를 변경함으로써 변경될 수 있다. 더 두꺼운 라이너 (200) 가 요구되면, 제 2 강화 재료 (206) 의 더 많은 층들이 사용될 수 있고 그 반대도 가능하다.
도시된 바와 같이, 제 2 강화 재료 (206) 의 제 1 층 (212) 은 제 1 에지 부분 (216) 및 제 1 에지 부분 (216) 에 대향하는 제 2 에지 부분 (218) 을 가진다. 라이너 (200) 가 폴딩 공정에서 형성될 때, 제 1 에지 부분 (216) 은 제 2 에지 부분 (218) 과 중첩되어, 제 1 에지 부분 및 제 2 에지 부분 (216, 218) 이 서로 슬라이드할 수 있게 한다. 제 1 에지 부분 및 제 2 에지 부분 (216, 218) 이 서로 슬라이드하는 능력으로 인해, 라이너 (200) 는 복구될 파이프의 내경의 형상과 일치하도록 확장될 수 있다.
마찬가지로, 제 2 강화 재료 (206) 의 제 2 층 (214) 은 제 1 에지 부분 (220) 및 제 1 에지 부분 (220) 에 대향하는 제 2 에지 부분 (222) 을 가진다. 라이너 (200) 가 폴딩 공정에서 형성될 때, 제 1 에지 부분 (220) 은 제 2 에지 부분 (222) 과 중첩되어, 제 1 에지 부분 및 제 2 에지 부분 (220, 222) 이 서로 슬라이드할 수 있게 한다.
내부 호일층 (208) 은 수지의 누출을 방지하고 그 동안 매끄러운 내부 표면을 제공하도록 구성된다. 내부 호일층 (208) 은 또한 스티렌 배리어로서 작용할 수 있다. 더욱이, 일부 실시형태들에서, 내부 호일층 (208) 은 내부 호일층을 통한 UV 광이 수지를 경화시키도록 구성될 수 있다. 내부 호일층 (208) 은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 내부 호일층 (208) 에 사용된 재료의 유형 및 개수는 상이한 실시형태들에서 변할 수 있다. 몇몇 경우에 스티렌 증기 배리어를 제공하면서 UV 광이 수지를 경화하게 하면서, 매끄러운 내부 표면을 제공하는, 수지의 누출을 방지할 수 있는 어떠한 재료가 사용될 수 있다. 내부 호일층 (208) 을 위한 적합한 재료들로서는 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리 우레탄 또는 폴리에스테르 중 하나 이상을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 예시적인 실시형태에서, 내부 호일층 (208) 및 외부 호일층 (202) 은 동일한 재료이다. 하지만, 다른 실시형태들에서, 내부 호일층 (208) 및 외부 호일층 (202) 은 상이한 재료들을 포함할 수 있다.
도 3 은 파이프를 복구하기 위한 라이너 (200) 를 제조하기 위한 장치 (300) 의 예시적인 실시형태를 도시한다. 장치 (300) 는 이송 시스템 (302) 을 포함한다. 이송 시스템 (302) 은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 라이너 (200) 를 형성하는데 사용되는 재료의 층들, 예를 들어 외부 호일층 및 내부 호일층 (202, 208), 제 1 강화 재료 (204) 및 제 2 강화 재료 (206) 를 지지 및 이동시킬 수 있는 어떠한 시스템이 사용될 수 있다. 이송 시스템 (302) 은 예를 들어 하나 이상의 종래의 벨트 컨베이어들을 포함할 수 있다. 하지만, 어떠한 적절한 컨베이어들이 사용될 수 있다. 도시된 실시형태에서, 이송 시스템 (302) 은 제 1 컨베이어 (304) 및 제 2 컨베이어 (306) 를 포함한다. 일부 실시형태들에서, 이송 시스템 (302) 은 2 개 보다 많거나 적은 컨베이어들을 포함할 수 있다.
제 1 컨베이어 (304) 는 제 1 단부 (310), 제 2 단부 (312) 및 제 1 컨베이어 (304) 의 상부 측면 (316) 을 따라 머신 방향 (B) 으로 이동하는 연속적인 벨트 (314) 를 가진다. 유사하게, 제 2 컨베이어 (306) 는 제 1 단부 (320), 제 2 단부 (322) 및 제 2 컨베이어 (306) 의 상부 측면 (326) 을 따라 머신 방향 (B) 으로 이동하는 연속적인 벨트 (324) 를 가진다. 예시적인 실시형태에서, 제 1 컨베이어 (304) 의 제 2 단부 (312) 가 제 2 컨베이어 (306) 의 제 1 단부 (320) 에 인접하도록, 제 1 컨베이어 (304) 및 제 2 컨베이어 (306) 는 중심 종축 (C) 을 따라서 단부끼리 (end-to-end) 정렬된다. 그 결과, 제 1 컨베이어 (304) 의 상부 측면 (316) 상의 머신 방향 (B) 으로 운반되는 재료는 제 2 컨베이어 (306) 의 상부 측면 (326) 상으로 전달될 것이고 제 2 컨베이어 (306) 에 의해 머신 방향 (B) 으로 운반될 것이다.
장치 (300) 는 연속적인 외부 호일 (202) 의 제 1 롤 (330) 을 포함할 수 있다. 연속적인 외부 호일 (202) 의 제 1 롤 (330) 은, 외부 호일층 (202) 이 제 1 컨베이어 (304) 의 상부 측면 (316) 상으로 공급되거나 인발되고 그리고 머신 방향 (B) 으로 이동되도록 대략 제 1 컨베이어 (304) 의 제 1 단부 (310) 에 배열된다. 도시된 실시형태에서, 연속적인 외부 호일 (202) 의 제 1 롤 (330) 은 제 1 컨베이어 (304) 의 제 1 단부 (310) 아래에 위치된다. 하지만, 다른 실시형태들에서, 제 1 롤 (330) 은 외부 호일층 (202) 이 제 1 컨베이어 (304) 의 상부 측면 (316) 상으로 공급되거나 인발될 수 있게 하는 어떠한 적절한 위치에 위치될 수 있다. 제 1 컨베이어 (304) 의 상부 측면 (316) 상의 외부 호일층 (202) 은 도 2 에 도시된 바와 같이 라이너 (200) 를 위한 외부 호일층 (202) 의 제 1 절반부 (209) 로서 작용한다. 외부 호일층 (202) 의 제 1 절반부 (209) 는 폭 (W1) 을 가진다.
장치 (300) 는 제 1 강화 재료 (204) 의 제 1 공급부를 포함할 수 있다. 제 1 강화 재료 (204) 의 제 1 공급부는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 라이너 (200) 에 종방향 강화를 제공하는 방식으로 제 1 컨베이어 (304) 상에 배열될 제 1 강화 재료 (204) 의 연속적인 공급부를 허용하는 어떠한 구성이 사용될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제 1 강화 재료 (204) 의 공급부는 유리 섬유들의 스풀들의 크릴 (330) 또는 랙을 포함한다.
크릴 (330) 은, 복수의 유리 섬유들이 크릴 (330) 로부터 섬유 가이드 (332) 를 통하여 그리고 가이드 롤러 (333) 아래에서 인출되도록 배열된다. 섬유 가이드 (332) 는 복수의 유리 섬유들을 일반적으로 평행한 섬유들의 평면층 (334) 으로 정렬시킨다. 일반적으로 평행한 섬유들의 평면층 (334) 은 제 1 컨베이어 (304) 의 상부 측면 (316) 상의 외부 호일 (202) 상에 피착된다. 일반적으로 평행한 섬유들의 평면층 (334) 은 폭 (W2) 을 가진다.
장치 (300) 는 가동측 컨베이어 시스템 (340) 을 포함한다. 가동측 컨베이어 시스템 (340) 은 제 2 강화 재료층들 (206) 을 미리 정해진 반복가능한 배향으로 제 1 강화 재료 (204) 상에 피착시키도록 설계된다. 가동 컨베이어 시스템 (340) 은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 미리 정해진 반복가능한 배향으로 제 1 강화 재료 (204) 상에 제 2 강화 재료층들을 피착시킬 수 있는 어떠한 구성이 사용될 수 있다.
도 3 및 도 4 를 참조하면, 예시적인 실시형태에서, 가동측 컨베이어 시스템 (340) 은 가동 캐리지 (344) 상에 장착된 측면 컨베이어 (342) 를 포함한다. 측면 컨베이어 (342) 는 제 1 단부 (346), 제 2 단부 (348) 및 중심 종축 (D) (도 3) 을 따라 연장되는 연속적인 벨트 (350) 를 포함한다. 연속적인 벨트 (350) 는, 도 3 에 도시된 바와 같이, 중심 종축 (D) 에 실질적으로 평행하고 제 1 컨베이어 (304) 의 머신 방향 (B) 에 실질적으로 수직한 머신 방향 (E) 으로 측면 컨베이어 (342) 의 상부 측면 (352) 을 따라서 이동한다. 측면 컨베이어 (342) 의 제 2 단부 (348) 는, 제 2 단부 (348) 를 통하여 측면 컨베이어 (342) 를 나오는 재료가 제 1 컨베이어 (304) 의 벨트 (314) 의 상부 측면 (316) 상에 배치되도록 위치된다.
가동측 컨베이어 시스템 (340) 은 캐리지 (344) 에 의해 지지되는 연속적인 제 2 강화 재료 (206) 의 롤 (354) 또는 다른 적절한 공급부를 포함한다. 롤 (354) 은 폭 (W3) (도 3 참조) 을 가지고 그리고 측면 컨베이어 (342) 의 제 1 단부 (346) 에 인접하게 위치되어, 제 2 강화 재료 (206) 가 벨트 (350) 상으로 인출되거나 공급되고 그리고 머신 방향 (E) 으로 측면 컨베이어 (342) 의 상부 측면 (352) 을 따라서 이동된다. 도시된 실시형태에서, 롤 (354) 은 측면 컨베이어 (342) 의 제 1 단부 (346) 위에 위치된다. 하지만, 다른 실시형태들에서, 롤 (354) 은 제 2 강화 재료 (206) 가 벨트 (350) 상으로 인출되거나 공급될 수 있도록 어떠한 적절한 위치에 위치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 예시적인 실시형태에서, 제 2 강화 재료 (206) 는 배향된 연속적인 유리 섬유들을 포함한다. 제 2 강화 재료 (206) 의 롤 (354) 은 유리 섬유들이 중심 종축 (D) 및 머신 방향 (E) 에 실질적으로 평행하게 배향되도록 구성된다.
도 4 를 참조하면, 가동측 컨베이어 시스템 (340) 은 커터 (356) 를 포함한다. 커터 (356) 는 연속적인 제 2 강화 재료 (206) 를 길이 (L) 를 가진 제 2 강화 재료 (206) 의 별개의 시트들 (358) 로 절단하도록 설계되고 그리고 원하는 시간에서 반복가능한 방식으로 연속적인 제 2 강화 재료 (206) 를 절단하도록 프로그램되거나 구성될 수 있다. 커터 (356) 는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 원하는 시간에서 반복가능한 방식으로 연속적인 제 2 강화 재료 (206) 를 별개의 길이로 절단할 수 있는 어떠한 디바이스가 사용될 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 커터 (356) 는 측면 컨베이어 (342) 의 제 1 단부 (346) 에 근접하여 위치된 나이프 에지를 포함한다. 커터 (356) 는 제 2 강화 재료 (206) 의 전체 폭 (W3) (도 3 참조) 을 가로질러 수직하게 연장될 수 있어서, 제 2 강화 재료 (206) 의 전체 폭 (W3) 이 동시에 절단될 수 있다.
커터 (356) 는 어떠한 적절한 방식으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 제어기 (360) 는 측면 컨베이어 시스템 (340) 의 작동을 제어하도록 프로그램될 수 있다. 제어기 (360) 는, 예를 들어 커터 (356), 측면 컨베이어 (342), 및 가동 캐리지 (344) 중 하나 이상에 연결될 수 있고 그리고 커터의 작동, 측면 컨베이어의 속도 및 캐리지의 이동을 제어하도록 프로그램될 수 있다. 따라서, 제어기 (360) 는 적절한 시간에서 커터 (356) 를 작동시켜, 미리 정해진 길이를 각각 가지는 제 2 강화 재료 (206) 의 별개의 시트들 (358) 을 형성할 수 있다. 더욱이, 제어기 (360) 프로그래밍은, 더 크거나 더 작은 직경을 가진 라이너를 생성하기 위해 제 2 강화 재료 (206) 의 별개의 시트들 (358) 의 길이 (L) 를 용이하게 변경하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어기 (360) 는 커터가 작동될 때 변할 수 있거나 측면 컨베이어 (342) 의 속도를 변경하여 상이한 길이 (L) 를 가진 별개의 시트들 (358) 을 생성할 수 있다. 이러한 방식으로, 제어기 및 커터 배열은 생성되는 라이너의 직경에 기초하여 별개의 시트들 (358) 의 길이를 변경할 수 있다.
가동 캐리지 (344) 는 머신 방향 (E) 을 제 1 컨베이어 (304) 의 머신 방향 (B) 에 실질적으로 수직하게 유지하면서 이송 시스템 (302) 의 중심 종축 (C) 에 평행하게 측면 컨베이어 (342) 를 이동시킬 수 있다. 가동 캐리지 (344) 는 제 1 컨베이어 (304) 의 벨트 (314) 의 속도와 동일한 속도로 이송 시스템 (302) 의 중심 종축 (C) 에 평행하게 이동할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 2 단부 (348) 를 통하여 측면 컨베이어 (342) 를 나가는 제 2 강화 재료 (206) 의 별개의 시트들 (358) 은 제 1 강화 재료 (204) 의 섬유들에 실질적으로 수직하게 남아 있는 강화 섬유들로 제 1 컨베이어 (304) 상에 피착될 수 있다.
도 3 및 도 5 에 도시된 바와 같이, 가동 컨베이어 시스템 (340) 은 제 1 컨베이어 (304) 상에 별개의 시트들 (358) 을 피착시킬 수 있어서, 복수의 별개의 시트들 (358) 각각이 복수의 시트들 중 하나 이상의 인접한 시트들과 적어도 부분적으로 측방향으로 중첩된다. 예를 들어, 단순화를 위해 복수의 별개의 시트들 (358) 중 2 개만을 도시하는 도 5 를 참조하면, 제 2 강화 재료의 제 1 별개의 시트 (502) 는 제 1 에지 부분 (504), 제 1 에지 부분 (504) 에 실질적으로 평행하게 대향하는 제 2 에지 부분 (506), 제 1 에지 부분 (504) 과 제 2 에지 부분 (506) 에 실질적으로 수직하게 그 사이에서 연장되는 제 3 에지 부분 (508), 및 제 3 에지 부분 (508) 에 대향하고 제 1 에지 부분 (504) 과 제 2 에지 부분 (506) 에 실질적으로 수직하게 그 사이에서 연장되는 제 4 에지 부분 (510) 을 포함한다. 마찬가지로, 제 2 강화 재료의 제 2 별개의 시트 (512) 는 제 1 에지 부분 (514), 제 1 에지 부분 (514) 에 실질적으로 평행하게 대향하는 제 2 에지 부분 (516), 제 1 에지 부분 (514) 과 제 2 에지 부분 (516) 에 실질적으로 수직하게 그 사이에서 연장되는 제 3 에지 부분 (518), 및 제 3 에지 부분 (518) 에 대향하고 제 1 에지 부분 (514) 과 제 2 에지 부분 (516) 에 실질적으로 수직하게 그 사이에서 연장되는 제 4 에지 부분 (520) 을 포함한다.
도 5 에 도시된 바와 같이, 제 2 별개의 시트 (512) 는 제 1 별개의 시트 (502) 의 상부에 걸쳐 적어도 부분적으로 배치될 수 있어서, 제 2 별개의 시트 (512) 의 제 3 에지 부분 (518) 은 제 1 별개의 시트 (502) 의 제 3 에지 부분 (508) 으로부터 거리 (X1) 로 오프셋된다. 추가로, 제 2 별개의 시트 (512) 는 제 1 별개의 시트 (502) 의 상부에 걸쳐 적어도 부분적으로 배치될 수 있어서, 제 2 별개의 시트 (512) 의 제 2 에지 부분 (516) 은 제 1 별개의 시트 (502) 의 제 2 에지 부분 (506) 으로부터 거리 (Y1) 로 오프셋된다. 거리 (X1 및 Y1) 는 다른 실시형태들에서 변할 수 있다. 예를 들어, 오프셋 거리 (X1) 는 더 두꺼운 라이너들에 대해서 더 작을 수 있고 더 얇은 라이너들에 대해서 더 클 수 있다. 더욱이, 거리 (Y1) 는 제로일 수 있거나 다른 직경들을 가진 라이너들에 대해 조정될 수 있다. 예를 들어, 거리 (Y1) 는 더 큰 직경의 라이너들에 대해서 더 클 수 있다.
일부 예시적인 실시형태들에서, 장치 (300) 는 측면 컨베이어 시스템 (340) 과 유사한 하나 이상의 추가적인 가동측 컨베이어 시스템들 (비도시) 을 포함할 수 있다. 하나 이상의 추가 측면 컨베이어 시스템들은 측면 컨베이어 시스템 (340) 과 협력하여 작용하여 제 2 강화 재료 (206) 의 별개의 시트들 (358) 을 제 1 컨베이어 (304) 상에 배치할 수 있다. 예를 들어, 측면 컨베이어 시스템 (340) 및 추가의 측면 컨베이어 시스템 (비도시) 은 제 2 강화 재료 (206) 의 교번하는 별개의 시트들 (358) 을 제 1 컨베이어 (304) 상에 배치할 수 있다.
추가의 측면 컨베이어 시스템 (비도시) 은 제 1 컨베이어 (304) 의 동일한 측면상의 측면 컨베이어 시스템 (340) 옆에 배치될 수 있다. 양측 컨베이어 시스템들은 서로 일제히 이동하도록 프로그램될 수 있다. 추가의 측면 컨베이어 시스템 (비도시) 은 또한 제 1 측면 컨베이어 시스템 (340) 으로서 제 1 컨베이어 (304) 의 대향 측면상에 배치될 수 있고 그리고 측면 컨베이어 시스템 (340) 과 협력하여 작동하도록 프로그램될 수 있다.
도 3 을 참조하면, 장치 (300) 는 연속적인 내부 호일 (208) 의 제 1 롤 (374) 을 포함할 수 있다. 연속적인 내부 호일 (208) 의 제 1 롤 (374) 은 측면 컨베이어 (342) 의 하류측에 배열되고 제 1 컨베이어 (304) 의 중심 위로 회전가능하게 지지된다. 내부 호일 (208) 의 제 1 롤 (374) 은, 내부 호일 (208) 의 층이 제 2 강화 재료 (206) 의 별개의 시트들 (358) 의 상부에서 제 1 컨베이어 (304) 의 상부 측면 (316) 상으로 공급되거나 인발되고 그리고 머신 방향 (B) 으로 이동되도록 배열된다. 내부 호일 (208) 은 폭 (W4) 을 가진다.
제 1 컨베이어 (304) 의 제 2 단부 (312) 의 근방은 폴딩 스테이션 (376) 이다. 폴딩 스테이션 (376) 은, 제 2 강화 재료 (206) 의 별개의 시트들 (358) 을, 예를 들어 도 2 와 관련하여 전술한 바와 같이, 별개의 시트들의 에지 부분들이 중첩되는 폐쇄 형상의 구성으로 폴딩되도록 설계된다. 폐쇄 형상의 구성은, 예를 들어 편평한 튜브 형상 또는 대향하는 에지들이 중첩되어 폐쇄 형상을 형성하도록 시트가 자체 폴딩되어 생기는 어떠한 형상일 수 있다.
폴딩 스테이션 (376) 은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 별개의 시트들 (358) 을 폐쇄 형상의 구성 (378) 으로 폴딩할 수 있는 어떠한 장치 또는 공정이 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시형태들에서, 폴딩 공정은 수동으로 수행될 수 있다. 다른 실시형태들에서, 폴딩 기구 (비도시) 는 별개의 시트들의 에지 부분들을 중첩 방식으로 기계적으로 폴딩하는데 사용될 수 있다.
도시된 실시형태에서, 제 2 컨베이어 (306) 의 제 1 단부 (320) 는 제 1 컨베이어 (304) 의 제 2 단부 (312) 에 인접하여 위치된다. 제 2 컨베이어 (306) 의 사용은, 예를 들어 외부 호일층 (202) 의 제 1 절반부 (209) 의 적용을 위한 대체 위치를 제공한다. 특히, 제 1 컨베이어 (304) 의 제 1 단부 (310) 에 인접하여 배열된 연속적인 외부 호일 (202) 의 제 1 롤 (330) 과 유사하게, 연속적인 외부 호일 (202) 의 교번식의 롤 (380) 은 대략 제 2 컨베이어 (306) 의 제 1 단부 (320) 에 위치될 수 있어서, 외부 호일 (202) 의 층은 제 1 강화 재료 및 제 2 강화 재료 (204, 206) 아래에서 제 2 컨베이어 (306) 의 상부 측면 (326) 상으로 공급되거나 인출되고 머신 방향 (B) 으로 이동된다. 도시된 실시형태에서, 연속적인 외부 호일 (202) 의 교번식 롤 (380) 은 제 2 컨베이어 (306) 의 제 1 단부 (320) 아래에 위치된다. 하지만, 다른 실시형태들에서, 교번식 롤 (380) 은 외부 호일층 (202) 이 상부 측면 (326) 상으로 공급되거나 인발되도록 어떠한 적절한 위치에 위치될 수 있다.
장치 (300) 는 연속적인 제 1 강화 재료 (204) 의 제 2 공급부를 포함할 수 있다. 연속적인 제 1 강화 재료 (204) 의 제 2 공급부는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 종방향 강화를 제공하는 방식으로 제 2 강화 재료 (206) 의 폴딩 구성 (378) 상에 연속적인 제 1 강화 재료 (204) 의 공급부를 배열하도록 하는 어떠한 구성이 사용될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 제 1 강화 재료 (204) 의 제 2 공급부는 제 1 강화 재료의 제 1 공급부와 실질적으로 유사하게 배열된다. 제 2 공급부는 T-30 유리 섬유들의 스풀들의 크릴 (384) 또는 랙을 포함한다.
크릴 (384) 은, 복수의 T-30 유리 섬유들이 크릴 (384) 로부터 섬유 가이드 (비도시) 를 통하여 그리고 가이드 롤러 (386) 아래에서 인출되도록 배열된다. 섬유 가이드 (비도시) 는 복수의 T-30 유리 섬유들을 일반적으로 평행한 섬유들 (388) 의 평면층으로 정렬시킨다. 일반적으로 평행한 섬유들 (388) 의 평면층은 제 2 강화 물질 (206) 의 접힌 구조 (378) 상에 피착된다. 일반적으로 평행한 섬유들 (388) 의 평면층은 폭 (W5) 을 가진다.
장치 (300) 는 연속적인 외부 호일 (202) 의 제 2 롤 (390) 을 포함할 수 있다. 연속적인 외부 호일 (202) 의 제 2 롤 (390) 은 제 2 컨베이어 (306) 의 상부 측면 (326) 위에 배열되어, 외부 호일 (202) 의 층이 크릴 (384) 의 하류측 제 2 컨베이어 (306) 의 상부 측면 (326) 상의 재료에 공급되거나 인발되고 머신 방향 (B) 으로 이동된다. 제 2 롤 (390) 로부터의 외부 호일 (202) 의 층은 라이너 (200) (도 2) 를 위한 외부 호일층 (202) 의 제 2 절반부 (210) 로서 사용된다. 외부 호일층 (202) 의 제 2 절반부 (210) 는 폭 (W6) 을 가진다.
연속적인 외부 호일 (202) 의 제 2 롤 (390) 의 근방에는 밀봉 스테이션 (392) 이 있다. 도 2 및 도 3 을 참조하면, 밀봉 스테이션 (396) 은 외부 호일 (202) 의 제 1 절반부 (209) 를 라이너 (200) 의 측방향 에지들 (394, 396) 을 따라서 외부 호일 (202) 의 제 2 절반부 (210) 에 부착하도록 설계된다. 밀봉 스테이션 (392) 은 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 라이너 (200) 의 측방향 에지들 (394, 396) 을 따라서 외부 호일 (202) 의 제 1 절반부 (209) 를 외부 호일 (202) 의 제 2 절반부 (210) 에 부착할 수 있는 어떠한 장치 또는 공정이 사용될 수 있다. 외부 호일 (202) 의 제 1 절반부 (209) 및 외부 호일 (202) 의 제 2 절반부 (210) 는, 예를 들어 열적 밀봉, 바인딩, 테이핑 또는 접착과 같은 어떠한 적절한 방식으로 측방향 에지들 (394, 396) 을 따라서 부착될 수 있다.
도 6 은 라이너 (200) 를 형성하는 예시적인 방법 (600) 의 순서도를 도시한다. 예시적인 방법 (600) 은, 2 개 이상의 연속적인 재료들이 결합되어 연속적인 라이너를 형성한다는 점에서 연속적이다. 방법 (600) 은 제 1 방향으로 연장되는 복수의 연속적인 제 1 강화 섬유들를 제공하는 단계 (602) 및 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계 (604) 를 포함한다. 이 방법은 또한 제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 재료의 복수의 시트들을 제공하는 단계 (606) 를 포함한다. 제 1 재료가 머신 방향으로 이동되는 동안, 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직하도록 제 2 재료의 복수의 시트들은 이동하는 제 1 강화 섬유상에 위치된다 (608). 복수의 시트들 각각은 또한 머신 방향으로 복수의 시트들 중 하나 이상의 인접한 시트와 부분적으로 중첩할 수 있다.
제 2 재료의 복수의 시트들이 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치된 후에, 복수의 시트들은 폐쇄 형상으로 폴딩된다 (610). 예를 들어, 제 2 재료의 복수의 시트들 각각의 대향하는 종방향 에지들은 시트들의 각각의 중심을 향해 폴딩되어, 에지들은 편평한 튜브와 같은 폐쇄 형상을 형성하도록 중첩된다. 도 5 를 참조하면, 예를 들어, 제 1 별개의 시트 (502) 의 제 1 에지 (506) 및 제 2 에지 (504) 는 제 1 별개의 시트 (502) 각각의 중심을 향해 폴딩되어, 에지들이 폐쇄 형상을 형성하도록 중첩된다. 따라서, 개별 시트들은 제 2 방향으로 또는 제 2 방향에 평행하게 폴딩된다.
제 1 방향으로 강화 섬유들을 가진 추가의 연속적인 제 1 재료가 제공될 수 있고 그리고 폐쇄 형상의 상부에 위치될 수 있다. 제조 공정 중에, 내부 호일층은 이 내부 호일층이 폐쇄 형상의 내부 표면을 형성하도록 위치될 수 있고, 외부 호일층은 이 외부 호일층이 제 1 재료 및 제 2 재료를 둘러싸도록 위치될 수 있다.
도 7 은 상이한 직경을 가진 2 개 이상의 라이너들을 형성하는 예시적인 방법 (700) 의 순서도를 도시한다. 도 7 의 방법 (700) 은 라이너를 형성하도록 도 6 의 방법 (600) 과 실질적으로 유사할 수 있다. 하지만, 제 1 라이너와 다른 직경을 가진 제 2 라이너를 형성하기 위해, 제 2 강화 재료의 별개의 시트들의 길이가 변경된다. 예를 들어, 제 1 라이너보다 큰 직경 또는 더 작은 직경을 가진 라이너를 형성하기 위해, 제 2 강화 재료의 별개의 시트들의 길이는 각각 증가되거나 감소된다. 예시적인 방법 (700) 은, 2 개 이상의 연속적인 재료들이 결합되어 연속적인 라이너를 형성한다는 점에서 연속적이다.
특히, 방법 (700) 은 제 1 방향으로 연장되는 복수의 연속적인 제 1 강화 섬유들를 제공하는 단계 (702) 및 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계 (704) 에 의해 제 1 직경을 가진 제 1 라이너를 형성하는 것을 포함한다. 방법 (700) 은 또한 제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 제공하는 단계를 포함하고, 연속적인 재료는 제 1 폭을 가진다 (706). 그 후, 연속적인 재료의 공급부는, 연속적인 재료의 복수의 일반적으로 동일한 길이의 별개의 시트들로 절단되고, 별개의 시트들은 제 1 길이를 가진다 (708). 제 1 재료가 머신 방향으로 이동되는 동안, 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직하도록 제 2 재료의 복수의 시트들은 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치된다 (710). 복수의 시트들 각각은 또한 머신 방향으로 복수의 시트들 중 하나 이상의 인접한 시트와 부분적으로 중첩할 수 있다.
제 2 재료의 복수의 시트들이 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치된 후에, 복수의 시트들은 폐쇄 형상으로 폴딩된다 (712). 예를 들어, 제 2 재료의 복수의 시트들 각각의 대향하는 종방향 에지들은 시트들의 각각의 중심을 향해 폴딩되어, 에지들은 편평한 튜브와 같은 폐쇄 형상을 형성하도록 중첩된다. 제 1 방향으로 강화 섬유들을 가진 추가의 연속적인 제 1 재료가 제공될 수 있고 그리고 폐쇄 형상의 상부에 위치될 수 있다. 제조 공정 중에, 내부 호일층은 이 내부 호일층이 폐쇄 형상의 내부 표면을 형성하도록 위치될 수 있고, 외부 호일층은 이 외부 호일층이 제 1 재료 및 제 2 재료를 둘러싸도록 위치될 수 있다.
제 2 직경을 가진 제 2 라이너를 형성하기 위해, 단계들이 반복되지만, 연속적인 재료의 공급부는 연속적인 재료의 복수의 일반적으로 동일한 길이, 별개의 시트들로 절단되며, 별개의 시트들은 제 1 길이와 상이한 제 2 길이로 절단된다. 이러한 방식으로, 제 2 길이를 가진 별개의 시트들이 라이너를 형성하도록 폐쇄 형상으로 폴딩될 때, 라이너는 제 1 길이를 가진 별개의 시트들로부터 형성된 라이너와 상이한 직경을 가질 것이다. 따라서, 상이한 시트들의 폭은 상이한 직경들을 가진 라이너들을 제조하기 위해 변경되지 않는다. 대신에, 별개의 시트들의 길이는 일단 재료가 폴딩되면 라이너를 위한 원하는 직경을 제공하도록 조정된다.
특히, 방법 (700) 은 제 1 방향으로 연장되는 복수의 연속적인 제 1 강화 섬유들를 제공하는 단계 (714) 및 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계 (716) 에 의해 제 2 직경을 가진 제 1 라이너를 형성하는 것을 더 포함한다. 방법 (700) 은 또한 제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 제공하는 단계를 포함하고, 연속적인 재료는 제 1 폭을 가진다 (718). 그 후, 연속적인 재료의 공급부는, 연속적인 재료의 복수의 일반적으로 동일한 길이의 별개의 시트들로 절단되고, 별개의 시트들은 제 2 길이를 가진다 (720). 제 1 재료가 머신 방향으로 이동되는 동안, 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직하도록 제 2 재료의 복수의 시트들은 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치된다 (722). 복수의 시트들 각각은 또한 머신 방향으로 복수의 시트들 중 하나 이상의 인접한 시트와 부분적으로 중첩할 수 있다. 제 2 재료의 복수의 시트들이 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치된 후에, 복수의 시트들은 폐쇄 형상으로 폴딩된다 (724).
본 방법의 일부 실시형태들에서, 외부 호일층들의 폭들 (W1, W6), 제 1 강화 섬유들의 평면층들의 폭들 (W2, W5), 및 내부 호일층의 폭 (W4) 은, 또한 제 1 라이너와 다른 직경을 가진 라이너를 제조할 때 변경될 수 있다. 하지만, 다른 실시형태들에서, 제 1 강화 섬유들의 외부 호일층과 내부 호일층 및 평면층의 폭들은 변경될 필요가 없다.
다른 변형예들
파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하는 방법 및 장치의 예시적인 실시형태들의 다른 변형예들이 이하에서 설명된다.
[A] 파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하는 방법으로서, 상기 방법은: 제 1 방향으로 연장되는 복수의 연속적인 제 1 강화 섬유들을 제공하는 단계; 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계; 제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 재료의 복수의 시트들을 제공하는 단계; 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직이 되도록 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들에 배치하는 단계; 및 복수의 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하는 단계를 포함한다.
[B] 상기 [A] 의 방법에 있어서, 상기 복수의 시트들을 제공하는 단계는 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 별개의 시트들로 절단하는 단계를 더 포함한다.
[C] 상기 [B] 의 방법에 있어서, 상기 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 별개의 시트들로 절단하는 단계는 복수의 시트들을 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 컨베이어에 근접하여 수행된다.
[D] 상기 [C] 의 방법에 있어서, 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부 및 컨베이어는 머신 방향에 평행하게 이동가능한 가동 캐리어상에 장착된다.
[E] 상기 [B 또는 C] 의 방법에 있어서, 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료는 폭을 가지고, 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 별개의 시트들로 절단하는 단계는, 연속적인 재료의 폭을 유지하면서 생성될 라이너의 직경에 기초하여 별개의 시트들의 길이를 변경하는 단계를 더 포함한다.
[G] 상기 [A-E] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 연속적인 제 1 강화 섬유들은 유리 섬유들이다.
[H] 상기 [A-G] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 제 1 방향으로 연장되는 복수의 연속적인 제 3 강화 섬유들을 폴딩된 복수의 시트들상에 제공하는 단계를 더 포함한다.
[I] 상기 [A-H] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 복수의 시트들을 폴딩하기 전에 복수의 시트들상에 연속적인 호일층을 제공하는 단계를 더 포함한다.
[J] 상기 [A-I] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 제 2 강화 섬유들은 배향된 연속적인 유리 섬유들이다.
[K] 상기 [A-J] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 단계는 복수의 시트들 각각을 복수의 시트들 중 하나 이상의 인접한 시트들과 적어도 부분적으로 중첩시키는 단계를 더 포함한다.
[L] 상기 [A-K] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 단계는 머신 방향으로 컨베이어를 이동하면서 컨베이어에 의해 복수의 시트들을 제 1 강화 섬유들상으로 이동시키는 단계를 더 포함한다.
[M] 상기 [L] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 제 1 강화 섬유들이 머신 방향으로 제 1 속도로 이동되고, 컨베이어가 실질적으로 동일한 속도로 이동된다.
[N] 상이한 직경들을 가진 파이프 강화 라이너들을 제조하는 방법으로서,(a) 제 1 방향으로 연장하는 연속적인 제 1 강화 섬유들의 층을 제공하는 단계; 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계; 제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 제공하는 단계로서, 상기 연속적인 재료는 제 1 폭을 가지는, 상기 연속적인 재료의 공급부를 제공하는 단계; 연속적인 재료의 복수의 동일한 길이의 별개의 시트들을 절단하는 단계로서, 상기 별개의 시트들은 제 1 길이를 가지는, 상기 별개의 시트들을 절단하는 단계; 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직하도록 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 단계로서, 상기 복수의 시트들 각각은 상기 복수의 시트들 중 하나 이상의 인접한 시트들과 부분적으로 중첩되는, 상기 배치하는 단계; 제 1 직경을 가진 제 1 라이너를 형성하도록 상기 복수의 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하는 단계에 의해, 제 1 직경을 가진 제 1 라이너를 형성하는 단계; 및 (b) 제 1 방향으로 연장되는 연속적인 제 1 강화 섬유들의 층을 제공하는 단계; 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 머신 방향으로 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계;제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 제공하는 단계로서, 상기 연속적인 재료는 제 1 폭을 가지는, 상기 연속적인 재료의 공급부를 제공하는 단계; 연속적인 재료의 복수의 동일한 길이의 별개의 시트들을 절단하는 단계로서, 상기 별개의 시트들은 제 1 길이와 상이한 제 2 길이를 가지는, 상기 별개의 시트들을 절단하는 단계; 제 2 방향이 제 1 방향에 실질적으로 수직하도록 상기 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 단계; 및 제 2 직경을 가진 제 2 라이너를 형성하도록 상기 복수의 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하는 단계에 의해, 제 2 직경을 가진 제 2 라이너를 형성하는 것을 포함한다.
[O] 상기 [N] 의 방법에 있어서, 상기 연속적인 재료의 복수의 동일한 길이의 별개의 시트들을 절단하는 단계는 복수의 시트들을 제 1 강화 섬유들상에 배치시키는 컨베이어에 근접하여 수행된다.
[P] 상기 [O] 의 방법에 있어서, 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부 및 컨베이어는 머신 방향에 평행하게 이동가능한 가동 캐리어상에 장착된다.
[Q] 상기 [P] 의 방법에 있어서, 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료를 복수의 동일한 길이의 별개의 시트들로 절단하는 커터를 더 포함하고, 상기 커터는 가동 캐리어상에 장착된다.
[R] 상기 [N-Q] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 연속적인 제 1 강화 섬유들은 유리 섬유들이다.
[S] 상기 [N-R] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 복수의 시트들을 폴딩하기 전에 복수의 시트들상에 연속적인 호일층을 제공하는 단계를 더 포함한다.
[T] 상기 [N-S] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 제 2 강화 섬유들은 배향된 연속적인 유리 섬유들이다.
[U] 상기 [N-T] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 단계는 복수의 시트들 각각을 복수의 시트들 중 하나 이상의 인접한 시트들과 적어도 부분적으로 중첩시키는 단계를 더 포함한다.
[V] 상기 [N-U] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 단계는, 컨베이어로 복수의 시트들을 제 1 강화 섬유들상으로 이동시키는 단계 및 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들상으로 배치하면서 컨베이어를 종방향으로 이동시키는 단계를 더 포함한다.
[W] 상기 [N-V] 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 제 1 강화 섬유들은 머신 방향으로 제 1 속도로 이동되고, 컨베이어는 실질적으로 동일한 속도로 이동된다.
[X] 파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하기 위한 장치로서: 제 1 머신 방향으로 이동되는 연속적인 제 1 강화 섬유들의 공급부; 연속적인 제 1 강화 섬유들을 제 1 머신 방향으로 이동시킬 수 있는 컨베이어 벨트를 가진 제 1 컨베이어; 제 1 컨베이어에 대하여 이동가능한 측면 컨베이어 시스템을 포함하고, 측면 컨베이어 시스템은: 제 1 머신 방향에 수직한 제 2 머신 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 제 2 강화 재료의 공급부; 제 2 머신 방향으로 제 2 강화 재료를 이동시킬 수 있는 컨베이어 벨트를 가진 측면 컨베이어; 및 연속적인 제 2 강화 재료를 제 2 강화 재료의 별개의 시트들로 절단하는 커터를 포함하고, 측면 컨베이어는 제 2 강화 섬유들이 제 1 강화 섬유들에 실질적으로 수직하도록 제 1 컨베이어상의 연속적인 제 1 강화 재료상에 별개의 시트들을 배치하도록 작동가능하다.
[Y] 상기 [X] 의 장치에 있어서, 상기 측면 컨베이어 시스템은 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들 상에 배치하면서 제 1 머신 방향으로 이동한다.
[Z] 상기 [Y] 의 장치에 있어서, 제 1 컨베이어는 제 1 강화 섬유들을 제 1 머신 방향으로 제 1 속도로 이동시키고, 측면 컨베이어 시스템은 실질적으로 동일한 속도로 머신 방향으로 이동한다.
[AA] 상기 [X-Z] 중 어느 하나의 장치에 있어서, 연속적인 제 1 강화 섬유들은 유리 섬유들이다.
[BB] 상기 [X-AA] 중 어느 하나의 장치에 있어서, 복수의 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하기 위한 폴딩 스테이션을 더 포함한다.
[CC] 상기 [X-BB] 중 어느 하나의 장치에 있어서, 제 1 머신 방향으로 연장되는 연속적인 제 1 강화 섬유들의 제 2 공급부를 더 포함하고, 제 2 공급부는 시트들이 폐쇄 형상으로 폴딩된 후에 연속적인 제 1 강화 섬유들을 복수의 시트들상에 배치하도록 위치된다.
[DD] 상기 [X-CC] 중 어느 하나의 장치에 있어서, 측면 컨베이어 시스템을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 제조되는 라이너의 직경에 기초하여 별개의 시트들의 길이를 변경하도록 조정된다.
일반적인 진보적인 개념들의 다양한 진보적인 양태들, 개념들 및 특징들이 본원에서 다양한 예시적인 실시형태와 관련하여 설명되고 도시되었지만, 이러한 다양한 양태들, 개념들 및 특징들은 많은 다른 실시형태들에 개별적으로 또는 다양한 조합 및 그 하위 조합으로 사용될 수 있다. 본원에서 명백하게 배제되지 않는 한, 이러한 모든 조합 및 하위 조합은 일반적인 진보적인 개념들의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 또한, 본원의 다양한 양태들, 개념들 및 특징들 (다른 재료들, 구조들, 구성들, 방법들, 회로들, 디바이스들 및 구성요소들, 소프트웨어, 하드웨어, 제어 로직, 형성, 장착 및 기능하도록 하는 대안예들 등) 이 본원에 설명될 수 있지만, 이러한 설명은 현재 공지되거나 추후 개량될 수 있는 이용가능한 다른 실시형태들의 완전하거나 포괄적인 리스트가 되도록 의도하지 않는다. 당업자는, 비록 이러한 실시형태들이 본원에 명백하게 개시되어 있지 않더라도, 진보적인 양태들, 개념들 또는 특징들 중 하나 이상을 추가의 실시형태들에 용이하게 채택할 수 있고 그리고 일반적인 진보적인 개념들의 범위내에서 사용할 수 있다. 추가적으로, 본원의 일부 양태들, 개념들 또는 특징들이 바람직한 배열 또는 방법으로 본원에 설명될 수 있더라도, 이러한 설명은 명시적으로 언급되지 않는 한 이러한 특징이 요구되거나 필요하다는 것을 제시하려고 의도하지 않는다. 또한, 예시적인 또는 대표적인 값들 및 범위들이 본원의 개시를 이해하는데 도움이 되도록 포함될 수 있고; 하지만, 이러한 값들 및 범위들은 한정적인 의미로 해석되어서는 안되며, 명시적으로 언급된 경우에만 임계값들 또는 범위들인 것으로 의도된다. 더욱이, 다양한 양태들, 개념들 및 특징들이 본원에서 진보적이거나 본원의 일부를 형성하는 것으로 명시적으로 식별될 수 있지만, 이러한 식별은 배타적인 것으로 의도되지 않고, 오히려 특정 발명으로서 또는 특정 발명의 일부로서 명시적으로 식별되지 않고서도 본원에 완전히 기재된 진보적인 양태들, 개념들 및 특징들일 수 있다. 예시적인 방법들 또는 공정들의 설명은 모든 경우에 요구되는 것으로 모든 단계를 포함하는 것으로 제한되지 않고, 명시적으로 언급되지 않는 한 이러한 단계들이 요구되거나 필요한 것으로 해석되는 것은 아니다.

Claims (29)

  1. 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법으로서,
    제 1 방향으로 연장되는 복수의 연속적인 제 1 강화 섬유들을 제공하는 단계,
    상기 제 1 방향이 머신 방향에 평행하도록 상기 머신 방향으로 상기 제 1 강화 섬유들을 이동시키는 단계,
    제 2 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 재료의 복수의 시트들을 제공하는 단계,
    상기 제 2 방향이 상기 제 1 방향에 수직하도록 상기 복수의 시트들을 이동하는 상기 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 단계, 및
    상기 복수의 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하는 단계를 포함하는, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 시트들을 제공하는 단계는, 상기 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 별개의 시트들로 절단하는 단계를 더 포함하는, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 별개의 시트들로 절단하는 단계는, 상기 복수의 시트들을 상기 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 컨베이어에 근접하여 수행되는, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부 및 상기 컨베이어는 상기 머신 방향에 평행하게 이동가능한 가동 캐리어상에 장착되는, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료는 폭을 가지고, 상기 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 재료의 공급부를 별개의 시트들로 절단하는 단계는, 연속적인 재료의 폭을 유지하면서 생성될 상기 라이너의 직경에 기초하여 별개의 시트들의 길이를 변경하는 단계를 더 포함하는, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연속적인 제 1 강화 섬유들은 유리 섬유들인, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 방향으로 연장되는 복수의 연속적인 제 3 강화 섬유들을 폴딩된 복수의 시트들상에 제공하는 단계를 더 포함하는, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 강화 섬유들은 배향된 연속적인 유리 섬유들인, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 시트들을 이동하는 상기 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 단계는, 상기 복수의 시트들 각각을 상기 복수의 시트들 중 하나 이상의 인접한 시트들과 적어도 부분적으로 중첩시키는 단계를 더 포함하는, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 시트들을 이동하는 상기 제 1 강화 섬유들상에 배치하는 단계는, 상기 머신 방향으로 컨베이어를 이동하면서 상기 컨베이어에 의해 상기 복수의 시트들을 상기 제 1 강화 섬유들상으로 이동시키는 단계를 더 포함하는, 파이프 강화를 위한 라이너를 제조하는 방법.
  11. 파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하기 위한 장치로서,
    제 1 머신 방향으로 이동되게 하는 연속적인 제 1 강화 섬유들의 공급부,
    상기 연속적인 제 1 강화 섬유들을 상기 제 1 머신 방향으로 이동시킬 수 있는 컨베이어 벨트를 가진 제 1 컨베이어,
    상기 제 1 컨베이어에 대하여 이동가능한 측면 컨베이어 시스템을 포함하고,
    상기 측면 컨베이어 시스템은,
    상기 제 1 머신 방향에 수직한 제 2 머신 방향으로 연장되는 제 2 강화 섬유들을 가진 연속적인 제 2 강화 재료의 공급부,
    상기 제 2 머신 방향으로 상기 제 2 강화 재료를 이동시킬 수 있는 컨베이어 벨트를 가진 측면 컨베이어, 및
    연속적인 제 2 강화 재료를 상기 제 2 강화 재료의 별개의 시트들로 절단하는 커터를 포함하고,
    상기 측면 컨베이어는 상기 제 2 강화 섬유들이 상기 제 1 강화 섬유들에 수직하도록 상기 제 1 컨베이어상의 연속적인 제 1 강화 재료상에 별개의 시트들을 배치하도록 작동가능한, 파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하기 위한 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 측면 컨베이어 시스템은 복수의 시트들을 이동하는 제 1 강화 섬유들 상에 배치하면서 상기 제 1 머신 방향으로 이동하는, 파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하기 위한 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 컨베이어는 상기 제 1 강화 섬유들을 상기 제 1 머신 방향으로 제 1 속도로 이동시키고, 상기 측면 컨베이어 시스템은 동일한 속도로 제 1 머신 방향으로 이동하는, 파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하기 위한 장치.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연속적인 제 1 강화 섬유들은 유리 섬유들인, 파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하기 위한 장치.
  15. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 시트들을 폐쇄 형상으로 폴딩하기 위한 폴딩 스테이션, 및
    제 1 머신 방향으로 연장되는 연속적인 제 1 강화 섬유들의 제 2 공급부를 더 포함하고,
    상기 제 2 공급부는 시트들이 폐쇄 형상으로 폴딩된 후에 연속적인 제 1 강화 섬유들을 복수의 시트들상에 배치하도록 위치되는, 파이프를 강화하기 위한 라이너를 제조하기 위한 장치.
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