KR102594934B1 - 필라멘트 권취 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적으로 필라멘트 권취된 제품 및 특히 높은 길이 대 직경 비를 가지는 권취된 관형 제품의 제조에 유용한 개선된 권취 장치에 관한 것이다. 개선된 권취 장치는 권취된 제품을 제조하는 동안 회전가능한 맨드릴을 지지하기 위한 지지 수단을 포함하되, 지지 수단은 맨드릴 둘레에 원주 방향으로 연장되는 복수의 축방향으로 이격된 핀들, 및 반원형 내부면과 개구를 가지는 지지 조립체를 포함하고, 여기서 복수의 핀들 중 일부는 맨드릴이 회전할 때 지지 복합체의 내부면과 접촉하게 된다.

Description

필라멘트 권취 장치

본 발명은 필라멘트 권취 장치에 관한 것이다.

중공 빔 등의 섬유 강화 복합 재료의 긴 중공 물품을 성형할 때, 금속 코어 또는 바가 종종 맨드릴 또는 공구로서 사용되고, 그 둘레에 필라멘트를 중첩 방식으로 권취함으로써 수지 함침된 필라멘트의 복수 층이 적용되어서 적층된 반가공된 물품을 형성한다. 후속 열처리 단계에서, 예를 들면, 오븐 또는 오토클레이브에서, 이 복합 물품을 경화한 후, 경화된 물품은 공구 바(tool bar)와 함께 냉각된다. 냉각 단계에서, 보통 상온에서, 공구 바는 어느 정도 수축되고, 즉 공구 바의 단면적과 길이는 다소 감소되고, 반면에 경화된 물품의 치수는 실질적으로 변하지 않고 유지된다. 어떤 경우에, 특히 물품 및 공구 바가 하나 또는 두 방향으로 약간 구부러져 있고 길이 방향으로 테이퍼 형상을 가지는 경우에, 공구 바의 수축은 냉각 단계 동안 공구 바와 물품의 제어되지 않은 상호 길이방향 운동으로 인해 공구 바를 따라 소정의 위치에서 공구 바와 경화된 물품 사이에 바람직하지 않은 맞물림을 초래할 수 있다. 이것은 공구 바로부터 물품을 분해할 때 소정의 위치에서 물품을 돌이킬 수 없게 손상시킬 수 있다.

본 발명의 주요 목적은 종래 기술 방법의 전술한 단점을 제거한 섬유 강화 복합 재료의 긴, 중공 물품을 형성하기 위한 개선된 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 특히, 약 50:1보다 크고 소정의 실시예에서는 약 60:1보다 큰 비율과 같은, 높은 길이 대 직경 비율을 갖는 중공 관의 제조 중, 맨드릴(mandrel)의 편향으로 인해, 권취 공정 동안 맨드릴을 더 잘 지지할 필요성이 있다. 맨드릴의 제1 및 제2 단부 사이 적어도 하나의 지점을 따라 맨드릴을 지지하면 맨드릴 편향을 최소화하거나 방지하고, 제조 공정을 개선하고 완제품의 품질을 개선한다.

따라서, 일 측면에서 본 발명은 제1 및 제 2 단부를 가지고 중심축을 중심으로 회전가능한 맨드릴로서, 상기 맨드릴은 복수의 축방향으로 이격된 핀들이 맨드릴 둘레에서 원주 방향으로 연장되는 외부 표면을 가지는, 상기 맨드릴, 및 반원형 내부면과 개구를 가지는 지지 조립체를 포함하고, 여기서 핀들의 일부는 지지 조립체의 내부면과 접촉하는 권취 장치를 제공한다.

다른 측면에서, 본 발명은 제1 및 제2 단부를 가지는 몸체부, 상기 제1 및 제2 단부에 근접하여 배치된 한 쌍의 핀 링들 및 한 쌍의 핀 링들 사이에 배치된 일렬의 지지 핀들을 포함하고, 상기 일렬의 지지 핀들은 최상부 맨드릴 표면으로부터 바깥쪽으로 연장되고 맨드릴의 원주 둘레에 축방향으로 이격된, 맨드릴을 제공한다.

또다른 측면에서, 본 발명은 권취된 제품을 제조하는 동안 맨드릴을 지지하기 위한 지지 수단을 제공하고, 상기 지지 수단은 맨드릴 둘레에 원주 방향으로 연장되는 복수의 축방향으로 이격된 핀들, 및 반원형 내부면과 개구를 가지는 지지 조립체를 포함하고, 여기서 복수의 핀들 중 일부는 맨드릴이 회전할 때 내부면과 접촉하게 된다.

또다른 측면에서, 본 발명은 필라멘트 권취된 부분을 제조하기 위한, 회전축을 가지는 맨드릴 조립체를 제공하고, 상기 맨드릴 조립체는 최상부 표면을 가지는 몸체, 제1 단부와 제2 단부, 상기 제1 단부에 근접하여 배치된 제1 핀 링과 제2 단부에 근접하여 배치된 제2 핀 링, 및 상기 제1 및 제2 핀 링 사이에 배치된 일렬의 지지 핀들을 포함하고, 상기 지지 핀들은 서로 축방향으로 이격되어 있고 맨드릴 둘레에 원주 방향으로 연장된다.

또다른 측면에서, 본 발명은 필라멘트 권취된 부분을 제조하는 방법을 제공하고 상기 방법은 맨드릴 둘레에 원주 방향으로 이격된 복수의 축방향 연장 지지 핀들을 가지는 맨드릴에 필라멘트를 권취하는 단계로서, 복수의 지지 핀들 중 적어도 일부는 지지 조립체와 접촉하여서 맨드릴을 회전가능하게 지지하는 단계, 필라멘트를 반복적으로 권취하는 단계, 지지 핀들을 제거하는 단계, 및 맨드릴로부터 권취부를 제거하는 단계를 포함한다.

이들 및 다른 실시예들은 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필라멘트 권취 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전가능하게 지지된 맨드릴을 도시한다.
도 3은 본 발명에 유용한 지지 조립체를 도시한다.

본 발명은, 복합재 관, 보다 특히 예로 약 50:1보다 크고, 소정의 실시예에서는 약 60:1보다 큰, 높은 길이 대 직경 비를 가지는 복합재 관의 제조에 유용하다. 이러한 높은 길이 대 직경 비에서, 종래의 권취 장치는 직선형이고 원하는 굴곡 및 토크 특성을 갖는 제품을 신뢰성있게 제조할 수 없다. 본 발명은, 종래의 권취 공정을 방해하거나 종래의 권취 장치의 상당한 수정을 요구하지 않으면서 권취 공정 중 편향 양을 상당히 감소시키는 지지 수단을 도입함으로써 종래의 권취 장치의 한계를 극복한다.

본 발명은 여기에서 종래의 필라멘트 권취 장비를 참조하여 설명되지만, 본 발명의 원리는 편조(braiding) 및 랩핑(wrapping)과 같은 대안적인 제조 방법에서도 유용할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 본 발명은 맨드릴 위에 수지로 함침된 섬유 권취, 맨드릴 위에 수지로 함침된 섬유 적층 또는 맨드릴 위에 섬유를 권취한 후 그 섬유를 수지로 함침하는 것과 같은 복합재 관을 형성하는 임의의 수의 상이한 방법에서 유용할 수 있다.

이제 도면을 참조하면, 도 1은 부분(200)을 권취하기 위한 필라멘트 권취기(100)를 도시한다. 탄소 섬유의 연속 필라멘트와 같은, 연속 필라멘트(300)는 맨드릴(400) 상에 원하는 패턴으로 권취되어 부분(200)을 제조한다. 연속 필라멘트(300)의 권취는, 필라멘트 이송 수단(320) 에 의해 연속 필라멘트(300)가 이송되는 동안 맨드릴(400)을 그것의 길이방향 축(A)을 중심으로 선택된 속도로 회전시킴으로써 발생한다. 연속 필라멘트(300)는, 그것이 맨드릴(400)의 제1 단부(404)에 인접하여 위치한 제1 핀 링(410)에 도달할 때까지 맨드릴(400) 둘레에 권취된다. 핀 링(410)은 연속 필라멘트(300)의 방향을 바꾸어서 방향을 반전시키고 제2 단부(406)를 향해 맨드릴(400)을 따라 권취를 지속하는 역할을 한다. 필라멘트(300)는, 그것이 제2 단부(406)에 위치한 제2 핀 링(420)에 도달할 때까지 맨드릴(400) 둘레에 계속 권취된다. 필라멘트 이송 수단(320)은 그 후 방향을 반전시키고 공정은 임의의 횟수로 반복되어서 부분(200)을 형성한다.

일 실시예에서 수지 함침된 섬유는 적어도 이축 필라멘트 권취기를 사용해 맨드릴 둘레에 권취되고, 맨드릴의 축방향으로 회전하는 맨드릴과 함께 가로지르는 피드-아이(feed-eye)에 의해 이송된다. 섬유는 맨드릴의 축방향에 대해 축방향에 가까운 섬유 배향을 갖는 핀 링들 사이 맨드릴 주위에, 또는 복합재 관에 인가되는 하중에 최적으로 맞는 각도로 놓여진다.

핀 링(410, 420)이 장착된 맨드릴(400)은 당 업계에 공지되어 있으며, 임의의 수의 상이한 기하학적 구조 및 구성이 본 발명에서 유용 할 수 있다. 적합한 핀 링은, 예를 들어, 미국 특허 제5,468,329호에 개시된 것을 포함할 수 있고, 상기 특허의 내용은 본 발명과 일치하는 방식으로 여기에 포함된다. 유사하게, 유용한 맨드릴이 당 업계에 공지되어 있고 다수의 다른 기하학적 구조가 본 발명에 이용될 수 있다. 예를 들어, 맨드릴은 원형 단면을 가질 수 있고, 또는 다른 실시예들에서는 타원형 단면과 같은 비원형 단면을 가질 수도 있다.

소정의 실시예들에서, 수지(미도시)를 권취 공정 중 필라멘트(300)에 놓는다. 핀 링(410, 420)은 제1 및 제2 제품 단부들(210, 212)에서 필라멘트(300)를 단단히 고정하고 필라멘트(300)의 미끄러짐을 방지한다. 필라멘트(300)의 미끄러짐은 제조된 부분(200)의 결함 또는 불량을 초래할 수 있다. 연속 필라멘트(300)가 권취 공정 동안 방향을 반전하는 영역은 최소 크기로 유지되어서 재료 낭비를 최소화한다. 이것은 필라멘트를 적절하게 안내하는 핀 링을 사용하여 필라멘트를 맨드릴의 윤곽에 신속하게 맞추고 미끄러짐 없이 정 위치에 고정함으로써 달성될 수 있다. 권취가 완료되면, 권취된 부분(200)이 경화되고 턴어라운드 영역이 절단되어 폐기된다.

맨드릴(400)이 길이방향 축(A)을 중심으로 회전하기 위한 액슬을 가지고, 길이방향 치수는 이 설명을 위해 회전축에 평행하다. 특히 바람직한 실시예에서, 다른 형상이 사용될 수 있지만, 맨드릴(400)은 대체로 원통형 형상을 갖는다. 아래에 설명된 바와 같이 지지 구조체(500)와 접촉하고 회전하는 맨드릴(400)을 지지하기 위해 다른 구조가 사용될 수 있지만, 맨드릴(400)은 복수의 바깥쪽으로 연장되는, 일반적으로 반경방향으로 연장되는 지지 핀들(550)을 갖는다. 지지 핀들(550)은 원주방향으로 링에 배열된다. 지지 핀들(550)은 일반적으로 원주방향으로 동일하게 이격되지만, 다른 구성도 가능하다. 특히 바람직한 실시예들에서 지지 핀들(550)은 완성된 제품을 제거하기 위해 제품 권취 완료시 맨드릴(500) 내로 후퇴되거나 맨드릴로부터 쉽게 제거가능하다. 예를 들어, 핀은 유압식 또는 기계식 연결 장치로 후퇴될 수 있고, 맨드릴 내부에 캠 작용을 포함할 수 있다.

권취 공정 중 맨드릴을 지지하기 위해서 지지 조립체(500)는 제1 및 제2 핀 링들(410, 420) 사이에 배치된다. 도 2에 더 상세히 도시된 대로, 지지 조립체(500)는 개구(520)를 갖는 반원형 링(510)을 포함한다. 반원형 링(510)은 지지 조립체 베이스(540)에 의해 맨드릴 지지 프레임에 부착될 수 있다. 맨드릴(400)은 맨드릴 표면(402)으로부터 연장되는 복수의 축방향으로 이격된 지지 핀들(550, 551, 552)을 포함한다. 일반적으로, 복수의 핀들의 축방향 간격은, 핀들이 맨드릴에 부착되는 제1 단부(560)에서 원위에 있는 핀들의 하단부를 기준으로, 길이방향 축(A)까지이다. 복수의 핀들(550, 551, 552)은 맨드릴 표면(402)으로부터 바깥쪽으로 연장되고 지지 핀 단부에서 끝난다. 제1 지지 핀(550)의 핀 단부(560)는 도 2에 도시되어 있다. 맨드릴(400)이 축(A)을 중심으로 회전(R)할 때 복수의 지지 핀들(550, 551, 552)이 회전하여서, 지지 핀들(550, 551, 552)을 지지 조립체(500)에 접촉시킨다. 지지 핀이 지지 조립체(500) 개구(520)를 통과함에 따라 그것은 지지 조립체(500)와 접촉하여서 권취 공정 중 맨드릴(400)을 지지하고 맨드릴의 디플레이션(deflation)을 방지한다.

통상의 기술자는, 지지 핀들이 맨드릴의 원주 둘레에 연속적으로 이격되어 있고 이용된 지지 핀의 수는 완성된 가공 제품의 치수 및 권취 조건에 따라 달라질 수 있음을 인식할 것이다. 소정의 실시예들에서 지지 장치는 약 5 내지 약 40개의 지지 핀들, 예로 약 10 내지 약 30개의 지지 핀들, 보다 바람직하게 약 20 내지 약 25개의 지지 핀들을 포함할 수 있다. 지지 핀들의 축방향 간격은 또한 완제품의 치수, 맨드릴 및 권취 조건에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 축방향 간격은 약 0.1 내지 약 2인치, 보다 특별히 약 0.2 내지 약 1.0인치, 더욱더 특별히 약 0.25 내지 약 0.75인치의 범위에 있을 수 있다. 지지 핀들의 간격 및 지지 조립체와 대응하는 상호작용 정도는 권취 작동의 안정성 및 생성된 제품의 구조적 무결성에 영향을 미칠 것이다.

이제 지지 조립체(500)로 돌아가면, 그것은 지지 핀들이 맨드릴(400)과 회전함에 따라 지지 핀들(550, 551, 552)의 일부와 접촉하여 지지한다. 지지 조립체(500)는 일반적으로 내부면(512)을 가지는 반원형 링(510)을 포함한다. 반원형 링(510)은 일반적으로 필라멘트 이송 수단(320)을 향하는 개구(520)를 가져서 필라멘트(300)는 개구(520)로부터 간섭 없이 맨드릴(400)에 권취되는 부분까지 이동할 수 있다. 이런 배치에서 지지 핀들이 개구(520)를 통해 회전함에 따라 지지 핀들(550, 551, 552)의 일부가 지지 조립체(500)에 의해 지지되지 않는 기간이 있다. 그러나, 지지 핀들(550, 551, 552)이 개구(520)를 통과할 때 그것은 반원형 내부면(512)과 접촉하여서 맨드릴(400)을 지지한다. 통상의 기술자는, 개구의 크기, 반원형 내부면의 반경 및 지지 핀과 반원형 내부면 사이 상호 작용 범위가 권취 조건 및 제품에 따라 달라질 수 있음을 인식할 것이다.

지지 조립체는 단일 유니터리 피스일 수 있고 또는 2개 이상의 피스로 형성될 수 있다. 소정의 실시예들에서 지지 조립체는 맨드릴을 지지 장치로 로딩하는 것을 용이하게 하기 위해 서로 분리될 수 있는 2개 이상의 피스로 형성된다. 이러한 실시예들에서는 패스너를 사용해 2개 이상의 피스들을 연결할 수도 있고 또는, 다른 실시예들에서는, 피스들은 힌지 등에 의해 함께 연결될 수도 있다.

지지 조립체의 반원형 섹션의 반경은 맨드릴로부터 방사하는 지지 핀의 최외측 단부들에 의해 규정된 반경과 거의 동일하다. 이런 식으로, 맨드릴이 지지 장치에 삽입될 때 지지 핀들과 지지 조립체의 내부 표면은 서로 접촉한다. 또한, 지지 핀들이 지지 조립체의 내부 표면 전체에 걸쳐 지지 조립체와 맞물리고, 즉, 반원 섹션의 반경이 지지 핀들의 외경과 실질적으로 대응하는 것이 바람직하다.

반원 섹션의 반경은 지지 핀들의 외경에 실질적으로 대응하지만, 반원형 섹션이 지지 핀을 둘러싸는 정도는 약 50 내지 약 90%, 보다 바람직하게는 약 60 내지 약 80%, 더욱더 바람직하게는 약 70 내지 약 75%로 다양할 수 있다. 반원형 섹션이 지지 핀을 둘러싸는 정도에 관계없이, 권취 및 맨드릴 지지가 동시에 발생할 수 있도록 필라멘트가 지지 어셈블리를 통해 맨드릴로 통과할 수 있게 허용하는 개구가 남아있다.

이제 도 3으로 돌아가서, 소정의 바람직한 실시예들에서 반원형 내부면(512)은 복수의 지지 핀들을 수용하기 위한 바닥 표면(516)을 갖는 채널(514)을 포함한다. 채널(514)은 반원형 내부면(512)의 길이를 따라 실질적으로 연속적으로 연장되고 핀들을 수용하기에 충분한 폭(w)을 가질 수 있다. 이런 식으로 핀들이 회전함에 따라 핀들은 바닥 표면(516)과 접촉하고 채널(514)에 안착되어서 핀들은 지지 조립체(500)와 확실히 맞물리고 권취 공정 중 맨드릴을 지지한다.

일반적으로 지지 핀들은 임의의 일반적인 형상 또는 치수를 가질 수 있고 권취 적용 및 필요한 맨드릴 지지 정도에 따라 변할 수 있다. 소정의 바람직한 실시예들에서 핀들의 원위 단부들은 제2 재료로 코팅되어서 지지 조립체의 내부 표면을 따라 통과를 용이하게 할 수 있다. 또 다른 실시예들에서 핀의 원위 단부들은 롤러 등을 포함한다.

지지 핀들은 맨드릴과 일체로 형성될 수 있고 또는 별도의 피스를 포함할 수 있다. 지지 핀들이 별도의 피스를 포함하는 그런 실시예에서 지지 링들은 일렬의 핀이 돌출하는 기다란 받침 스트립을 포함할 수 있다. (맨드릴과 접촉하는 측면인 지지 링의 원위 측면과 비교하여) 개별 핀은 지지 링의 근위 측면의 보강 리브로부터 돌출한다. 보강 리브는 받침 스트립에 강화된 영역을 제공하여서 핀은 붕괴 없이 측방향 힘을 견딜 수 있다. 핀은 일반적으로 필라멘트가 맨드릴 상에 권취될 때 필라멘트의 경로를 방해하거나 변경하지 않도록 단일 열의 핀으로 제공된다. 이런 식으로 지지 핀들은 일반적으로 필라멘트를 안내하여서 필라멘트가 지지 핀들 옆을 지나갈 때 필라멘트는 신속하게 맨드릴 윤곽에 맞추어진다.

대안적인 실시예들에서 본 발명의 지지 링의 모든 치수가 변경될 수 있다. 특히, 양 개별 핀의 길이, 직경 및 간격은 특정 용도에 맞게 수정될 수 있다. 예를 들어, 큰 부품을 제조하려면, 그러면 더 길고, 더 두껍고, 더 넓게 이격된 핀이 보다 깊은 섬유 깊이를 수용하는데 바람직할 수 있다. 반면에, 작은 직경의 박벽 부품을 제조하려면, 얇고 밀접 배치된 핀이 바람직할 수 있다. 또한, 개별 핀들은, 라운드형, 정사각형, 삼각형, 타원형, 팔각형, 눈물 방울 모양과 다른 종단면을 포함한, 많은 형상을 가질 수 있다.

사용시, 지지 핀의 링은 원하는 맨드릴 직경에 적합한 크기로 되어 있다. 사용될 맨드릴의 직경에 따라, 이것은 지지 링을 맨드릴의 원주와 대략 동일한 길이로 다듬어 줌으로써 달성될 수 있다. 그 다음, 상기 크기의 지지 링이 맨드릴에 고정된다. 일단 지지 링이 고정되면 맨드릴이 권취 장치에 배치되고 지지 조립체는 지지 핀들의 일부와 접촉하도록 위치된다. 맨드릴이 고정되고 지지 핀들이 지지 조립체와 맞물린 후, 필라멘트는 2개의 핀 링들 사이에 권취되고, 필라멘트는 각각의 핀 링에 의해 고정되고 상기 핀 링을 중심으로 회전하며, 상기 섬유 이송 수단이 그것을 통과한다. 이 공정 중 수지는 필라멘트와 접촉하고, 권취된 부분이 발생한다. 권취가 완료될 때, 권취된 부분은 권취기로부터 제거되고 공지된 종래 기술의 경화 기법에 의해 맨드릴 상에서 경화된다. 경화 후에, 지지 핀은 맨드릴 안으로 후퇴될 수 있고 또는 그렇지 않으면 제거될 수 있어서 맨드릴로부터 제품의 제거를 용이하게 한다. 또한, 제품을 맨드릴로부터 제거한 후, 권취된 부분의 양 단부에서 턴어라운드 영역을 절단할 수 있다.

본 발명은 다수의 특정 실시예와 함께 설명되고 도시되었지만, 통상의 기술자라면 여기에 도시되고, 설명되고 청구된 바와 같은 본 발명의 원리에서 벗어나지 않으면서 변형 및 수정이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 본 발명은 다음의 실시예들 중 하나 이상으로 구현될 수 있다:

제1 실시예에서 본 발명은 필라멘트 권취된 부분을 제조하기 위한, 회전축을 가지는 맨드릴 조립체를 제공하고, 상기 맨드릴 조립체는 최상부 표면을 가지는 몸체, 제1 단부와 제2 단부, 상기 제1 단부에 근접하여 배치된 제1 핀 링과 제2 단부에 근접하여 배치된 제2 핀 링, 및 상기 제1 및 제2 핀 링 사이에 배치된 일렬의 지지 핀들을 포함한다.

제2 실시예에서 본 발명은 상기 지지 핀들이 맨드릴 안으로 후퇴가능한 제1 실시예의 발명을 제공한다.

제3 실시예에서 본 발명은 상기 지지 핀들이 맨드릴로부터 제거가능한 제1 또는 제2 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

제4 실시예에서 본 발명은 상기 지지 핀들이 맨드릴로부터 반경방향으로 연장되는 제1 내지 제3 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

제5 실시예에서 본 발명은 상기 맨드릴이 대체로 원통형인 제1 내지 제4 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

제6 실시예에서 본 발명은 상기 지지 핀들이 맨드릴의 최상부 표면에서 반경방향으로 연장되고 맨드릴의 원주 둘레에서 축방향으로 서로 이격되어 있는 제1 내지 제5 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

제7 실시예에서 본 발명은 복수의 지지 핀들이 동일하게 원주방향으로 이격되어 있는 제1 내지 제6 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

제8 실시예에서 본 발명은, 외부 표면을 가지는 원통형 맨드릴, 상기 맨드릴의 최상부 표면으로부터 반경방향으로 연장되는 복수의 지지 핀들 및 반원형 내부 표면과 개구를 가지는 지지 조립체를 포함하고, 여기서 적어도 2개의 지지 핀들은 지지 조립체 내부 표면과 접촉하여서 맨드릴을 회전가능하게 지지하는, 맨드릴 지지 장치를 제공한다.

제9 실시예에서 본 발명은 상기 지지 핀들이 맨드릴 안으로 후퇴가능한 제8 실시예의 발명을 제공한다.

제10 실시예에서 본 발명은 상기 지지 핀들이 맨드릴로부터 제거가능한 제8 또는 제9 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

제11 실시예에서 본 발명은 상기 지지 핀들이 맨드릴로부터 반경방향으로 연장되는 제8 내지 제10 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

제12 실시예에서 본 발명은 상기 맨드릴이 대체로 원통형인 제8 내지 제11 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

제13 실시예에서 본 발명은 상기 지지 핀들이 맨드릴의 최상부 표면에서 반경방향으로 연장되고 맨드릴의 원주 둘레에서 축방향으로 서로 이격되어 있는 제8 내지 제12 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

제14 실시예에서 본 발명은 복수의 지지 핀들이 동일하게 원주방향으로 이격되어 있는 제8 내지 제13 실시예들 중 어느 하나의 발명을 제공한다.

Claims (15)

1. 필라멘트 권취된 부분을 제조하기 위한, 회전축을 가지는 맨드릴 조립체로, 상기 맨드릴 조립체는 최상부 표면을 가지는 몸체, 제1 단부와 제2 단부, 상기 제1 단부에 근접하여 배치된 제1 핀 링과 상기 제2 단부에 근접하여 배치된 제2 핀 링, 및 상기 제1 및 제2 핀 링 사이에 배치된 일렬의 지지 핀들을 포함하고,
   상기 하나 이상의 지지 핀들은 지지 조립체 내부 표면과 접촉하여서 맨드릴 몸체를 회전가능하게 지지하는, 맨드릴 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지 핀들이 상기 맨드릴 안으로 후퇴가능한, 맨드릴 조립체.
3. 제1항에 있어서, 상기 지지 핀들이 상기 맨드릴로부터 제거가능한, 맨드릴 조립체.
4. 제1항에 있어서, 상기 지지 핀들이 상기 맨드릴로부터 반경방향으로 연장되는, 맨드릴 조립체.
5. 제1항에 있어서, 상기 맨드릴이 원통형인, 맨드릴 조립체.
6. 제5항에 있어서, 상기 지지 핀들이 상기 맨드릴의 최상부 표면에서 반경방향으로 연장되고 상기 맨드릴의 원주 둘레에서 축방향으로 서로 이격되어 있는, 맨드릴 조립체.
7. 제6항에 있어서, 상기 복수의 지지 핀들이 동일하게 원주방향으로 이격되어 있는, 맨드릴 조립체.
8. 외부 표면을 가지는 원통형 맨드릴, 상기 맨드릴의 최상부 표면으로부터 반경방향으로 연장되는 복수의 지지 핀들 및 반원형 내부 표면과 개구를 가지는 지지 조립체를 포함하고, 여기서 적어도 2개의 지지 핀들은 상기 지지 조립체 내부 표면과 접촉하여서 상기 맨드릴을 회전가능하게 지지하는, 맨드릴 지지 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 지지 핀들이 상기 맨드릴의 원주 둘레에서 축방향으로 서로 이격되어 있는, 맨드릴 지지 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 복수의 지지 핀들이 동일하게 원주방향으로 이격되어 있는, 맨드릴 지지 장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 지지 핀들이 상기 맨드릴 안으로 후퇴가능한, 맨드릴 지지 장치.
12. 제8항에 있어서, 상기 지지 핀들이 상기 맨드릴로부터 제거가능한, 맨드릴 지지 장치.
13. 제8항에 있어서, 상기 지지 조립체는 상기 지지 조립체 내부 표면 전체를 따라 실질적으로 연장되는 채널을 더 포함하되, 상기 채널은 상기 복수의 지지 핀들을 수용하도록 형상을 가지는, 맨드릴 지지 장치.
14. 필라멘트 권취된 부분을 제조하는 방법으로, 맨드릴 둘레에 원주 방향으로 이격된 복수의 축방향 연장 지지 핀들을 가지는 맨드릴에 필라멘트를 권취하는 단계로서, 상기 복수의 지지 핀들 중 적어도 일부는 지지 조립체와 접촉하여서 상기 맨드릴을 회전가능하게 지지하는 단계, 상기 필라멘트를 반복적으로 권취하는 단계, 상기 지지 핀들을 제거하는 단계, 및 상기 맨드릴로부터 권취부를 제거하는 단계를 포함하는, 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 지지 핀들을 제거하는 단계는 상기 핀들을 상기 맨드릴 안으로 후퇴시키는 단계를 포함하는, 방법.

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