KR200286608Y1 - 가죽 질감을 갖는 둥근 끈 표면 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 합성수지 신발끈의 표면을 용융시켜 가죽 질감을 부여하며, 이를 통해 상품성을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 둥근 끈 가열 가공장치에 관한 것이다. 본 고안은 권취롤(1)에서 공급되는 끈(2)의 표면 손상여부를 감지센서(6)로 감지하고, 인입롤(4)에서 끈(2)을 팽팽하게 당겨 그 표면에 분무기(8)로 수분을 공급하며, 수분이 흡수된 끈(2)을 끈의 단면과 일치하는 통로를 가진 히터드럼(9) 내로 통과시켜 끈의 표면을 초기 용융상태로 가열하고, 인장롤(17)로 일정하게 당겨주는 일련의 과정을 수행한다. 이때, 콘트롤러(7)는 감지센서(6)의 입력에 따라 인입롤(4)과 분무기(8) 및 히터드럼(9)에 전원을 공급한다.

Description

가죽 질감을 갖는 둥근 끈 표면 가공장치{String serface melting apparatus of leather material feeling}

본 고안은 합성수지 신발끈의 표면을 용융시켜 가죽 질감을 부여하며, 이를 통해 상품성을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 둥근 끈 가열 가공장치에 관한 것이다.

신발 부자재인 신발끈은 여러가지 소재의 끈들로 이루어지고 있으며, 일반적으로 많이 사용되는 끈들로는 혼방끈, 나일론끈, 농대끈, 폴리에스텔끈 등이 있다. 이 중에서 나일론끈이나 폴리에스텔끈은 섬유사가 비교적 가늘어 조밀하게 직조되기 때문에 부드러우며 또한 광택이 우수해서 천연가죽 또는 인조가죽을 포함하는 고급 운동화 등에 널리 사용되고 있다.

그러나, 이러한 신발끈은 소재의 특성상 표면이 매우 미끄러워 천연사를 다량 포함하는 신발끈에 비해 결속력은 크게 떨어지게 되는 것이며, 따라서 여기에 소량의 고무사를 포함하여 제작하기도 한다.

하지만, 이같은 신발끈 역시 긴밀한 결속을 위하여 끈을 충분히 긴장시켜 주능 경우, 신축률이 서로 다른 2이상의 소재중 어느 하나가 끊어져 보플을 일으키게 되는 등 상품성을 크게 떨어트리게 되는 것이었다.

본 고안자는 이같은 문제점을 극복하기 위하여 광택성과 견고성을 유지하면서도 결속력이 우수한 신발끈을 연구하던 중, 대한민국 특허 제0262849호 (공개 제99-0081230호)에 합성수지 시이트 가공방법을 통해 천연가죽의 질감을 제공하는 벨트류를 제조하는 기술이 개시되고 있음을 확인하고 이를 본 고안에 적용한 결과, 소재의 특성을 그대로 유지하면서도 풀림이나 끊어짐이 생기지 아니하는 구조적으로 안정된 신발끈이 제공될 수 있다는 사실에 접근하고 본 고안을 완성하기에 이르렀다.

다만, 선행기술에 따른 가열공법은, 위사와 경사를 이용하여 직조되는 평활한 합성수지 시이트의 표면 부위만을 제한적으로 용융시켜 천연가죽의 질감을 갖는 합성수지 시이트 가공방법에 관한 것으로, 이는 직조된 합성수지 시이트가 한 쌍의 가열로울러 사이에 물려서 진행될 때 가열로울러와 접촉하는 시이트의 표면이가열되도록 하는 것이다. 그러므로, 이를 원통형으로 직조된 신발끈의 가열기구로 사용하는 경우 원통형의 단면으로 되어 있던 끈이 가열로울러를 지나나면 납작한 타원형의 단면으로 바뀌게 된다. 이러한 변형은, 가열로울러의 양면이 횡방향으로 평평한 상태에서 서로 면접촉하기 때문에 발생하는 것이었다.

이와같이 상하 표면만이 선택적으로 가열 용융되는 신발끈은, 가열로울러가 닿지않은 측면에서 원사의 풀림이나 끊어짐이 그래로 발생하게 되는 문제점이 지적되는 것이었으며, 납작하게 변형된 신발끈이 원래의 상태로 복원되지 못하여 신발의 원형 아이릿에 끼우게 되면 끈이 한쪽으로 비틀리면서 끼워지는 등의 새로운 문제점들이 야기되는 것이었다.

본 고안은, 상기한 문제점들을 효과적으로 해소하여, 소재의 특성을 그대로 유지하면서도 풀림이나 끊어짐이 생기지 아니하는 구조적으로 안정된 원형의 신발끈을 제공하는데 주된 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 끈의 형상을 유지하면서도 끈의 주위에 열을 고루 전달하여 둥근 끈 표면을 고루게 용융할 수 있는 가공장치를 제공하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 신발끈의 다양한 끈 조직에 부합되는 형태를 그대로 유지하면서 표면을 용융시켜 가죽 질감을 갖도록 하는 장식성을 보유하는 둥근 신발끈을 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 실시예의 둥근 끈 표면 용융장치 구성도.

도 2는 그 히터드럼의 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:권취롤, 2:끈, 4:인입롤, 5:모터, 6:감지센서, 7:콘트롤러, 8:분무기, 9:히터드럼, 10:드럼, 11:히터, 12:통로, 13:전열코아, 14:가열구멍, 15a,15b:가열금형, 16:온도센서, 17:인장롤

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 끈 표면 용융장치는, 끈을 공급하는 권취롤과, 공급되는 끈의 표면 손상여부를 감지하는 감지센서와, 권취롤에서 공급되는 끈을 당기는 인입롤과, 이 인입롤에 의해 공급되는 끈 표면에 수분을 분무하는 분무기와, 수분이 흡수된 끈의 외형과 일치하는 통로를 가지며 이 통로를 통과하는 끈의 표면을 초기 용융상태로 가열하는 히터드럼과, 표면이 용융되는 끈을 일정하게 당기는 인장롤, 그리고 상기 감지센서의 작동에 따라 상기 인입롤과 분무기 및 히터드럼에 전원을 공급하는 콘트롤러로 구성한다.

한편, 본 고안의 끈 표면은, 공급되는 끈을 팽팽하게 당기는 피딩수단과, 끈의 최소융점을 유지하며 조직의 표면만이 제한적으로 융착되도록 하는 표면용융수단을 포함하며, 상기 피딩수단과 표면용융수단 사이에 끈 표면에 일정량의 수분을 공급함으로서 흡수된 수분에 의해 표면부위만이 제한적으로 용융되도록 하는 분무수단을 추가하고, 상기 표면용융수단에서는 수분이 흡수된 끈이 그 외형과 일치하는 통로를 통과하면서 끈의 표면이 초기 용융상태로 가열되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 설명한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예로서 둥근 끈의 표면을 용융하는데 사용되는 용융 가공장치의 개략적인 구성도이며, 도 2는 그 히터드럼의 종단면을 도시한 상세도를 나타내고 있다.

권취롤(1)은 도 1에서 보는 바와 같이 일반적인 사항이므로 간단히 도시되었다. 이 권취롤(1)에 감겨 있는 끈(2)의 재질은 나일론 또는 폴리에스텔이다. 섬유가 가늘어서 편조기에 의하여 직조했을 때 부드러운 느낌을 가지며 유연성도 비교적 높다. 이 끈(2)은 단면상으로 보았을 때 원통형이 일반적이다.

끈(2)은 권취롤(1)로부터 풀려나서 가이드 롤러(3)를 따라 인입롤(4) 쪽으로 공급된다. 끈(2)이 팽팽하게 당겨지는 것은 모터(5)에 의하여 회전되는 한 쌍의 인입롤(4)에 의하여 이루어진다. 인입롤(4)로 공급되는 끈(2)은 감지센서(6)를 거치게 되는데, 이 감지센서(6)는 적외선을 이용하여 끈(2)의 단면적을 체크함으로서 불량여부를 식별하는 기능을 한다. 즉 끈(2) 표면이 손상되었거나 올이 풀려 보플을 가지고 있으면 이를 감지하고 그 감지신호는 콘트롤러(7)로 입력된다. 그러니까 감지센서(6)는 그 감지신호를 콘트롤러(7)에 입력할 수 있도록 연결되어 있다.

권취롤(1)로부터 공급되는 끈(2)은 건조된 상태이다. 그래서 본 고안이 목적으로 하는 끈(2)의 표면 용융, 즉 끈(2)의 표면으로 노출되어 있는 위사와 경사만을 선택적으로 용융시키기 위해서는 끈(2)의 내부로 융점 이상의 고열이 전달되지 않도록 하기 위한 수단을 강구해야 한다. 이를 위해 인입롤(4) 후방에는 분무기(8)가 설치되어 있다. 이 분무기(8)는 끈(2)에 물을 분사하여 섬유 내에 수분이 충분히 흡수될 수 있도록 한다.

히터드럼(9)은 드럼(10)의 표면에 온도조절 가능한 히터(11)가 감겨 있고, 드럼(10) 내부에는 중앙의 축선상으로 끈(2)이 통과하는 통로(12)가 형성되는 열전도성 재질의 전열코아(13)가 설치된다. 이 전열코아(13)의 양측에는 끈(2)의 굵기와 외형에 따라 각기 다른 다양한 단면의 가열구멍(14)이 중앙에 축선상으로 형성되며 카트리지 형식으로 착탈시킬 수 있는 열전도성 재질의 가열금형(15a,15b)이 설치된다.

가열금형(15a,15b)의 가열구멍(14)은, 원통형을 구비하고 있다. 그러나 이러한 가열구멍(14)은, 원통형의 둥근끈으로 한정되는 것이 아니라 가공대상으로서 공급되는 끈(2)의 외경 및 형상에 따라 타원형, 삼각형, 사각형, X형, 또는 2가닥의 둥근끈을 평행하게 직조한 쌍둥이형의 끈을 가공함에 있어서는 이들 단면의 형태로 제작될 수 있을 것이다.

전열코아(13)는 가열금형(15a,15b)을 교환할 수 있도록 좌우 분리되는 형태를 취하는 것이 바람직하다. 그래서 끈(2)의 굵기나 형태가 바뀌면 그때 마다 전열코아(13)를 카트리지식으로 교체하면 된다.

히터(11)의 일측에는 온도센서(16)가 설치되어 히터(11)의 온도가 100~350℃의 범위 내에서 일정 온도를 유지하도록 제어되며, 이러한 제어와 온도의 선택은 콘트롤러(7)에 의하여 이루어진다. 그리고, 콘트롤러(7)에는 감지센서(6)와 온도센서(16)의 신호가 입력되고 인입롤(4)의 모터(5)와 분무기(8) 및 히터(11)에 전원을 공급한다.

인장롤(17)은 히터 드럼(9)을 통과한 끈(2)을 적정한 인장력으로 가볍게 당기는 역할을 한다. 이 인장롤(17)은 끈(2)이 지나가는 한 쌍의 롤(18)을 복수로 설치하고 각각의 롤(18)이 갖는 인장력은 압축스프링(19)의 스프링력을 조절함에 의하여 조절된다. 롤(18)의 축을 압축스프링(19)에 의하여 받쳐지도록 한 상태에서 볼트(20)를 조이거나 풀면 축이 상하로 변위되면서 인장력이 조절된다.

이와같이 구성된 가공장치를 이용한 본 고안의 가공과정을 살펴보면, 먼저, 인입롤(4)에 의한 끈(2)의 1차 당김과 인장롤(17)에 의한 후속적인 당김이 일어나는 피딩과정이 진행된다. 인입롤(4)에 의한 1차 당김 이후에는 상기한 분무기(8)에 의한 분무과정이 진행된다. 이것은 전술한 바와 같이 섬유 내에 수분이 포화상태가 되도록 함으로써 히터드럼(9) 내를 통과할 때 끈(2)의 섬유 속으로 융점 이상의 고열이 전달되지 못하도록 하기 위한 것이다.

분무과정에 이어 표면용융과정이 수행된다. 표면용융과정은 히터드럼(9)을 통과할 때 끈(2)의 표면이 초기 용융상태로 가열되도록 하는 과정이다. 끈(2)은 양쪽 가열금형(15a,15b)의 가열구멍(14)과 전열코아(13) 중앙의 통로(12)를 통과하면서 섬유 내의 포화된 수분은 끈(2) 내부가 융점 이하를 유지하도록 조절하게 된다. 그리고 끈(2)의 표면은 가열금형(15a,15b)의 가열구멍(14)과 접하면서 그 표면의 위사와 경사가 서로 용융되어 붙는다. 그래서 히터드럼(9)을 통과한 끈(2)의 표면은 가죽 질감을 갖는 광택을 낸다. 이것은 가죽 신발에 어울리는 고급스런 질감을 제공한다.

이때, 끈(2)에 가해지는 가열 온도는, 그 끈(2)이 가지고 있는 융점에 따라 조절되는데, 이것은 콘트롤러(7)에서 설정값을 조절하게 된다. 그 설정값은 나일론이나 폴리에스텔의 어느 경우라도 섬유의 특성에 따라 차이가 나므로 여기에서 제어 온도를 특정할 수는 없다. 전열코아(13)와 가열금형(15a,15b)의 재질은 철과 비철금속으로 구성할 수 있다.

이와 같은 본 고안은 끈의 형태를 그대로 살리면서 그 표면을 가죽처럼 용융시킬 수 있어서 용도와 적용 범위가 늘어나며 외관상의 품질도 매우 향상된다. 또 히터드럼의 가열금형을 끈의 굵기와 형태에 맞도록 필요에 따라 카트리지식으로 교체할 수 있어서 작업능률과 생산성이 향상된다.

Claims (3)

1. 끈을 공급하는 권취롤과, 공급되는 끈의 표면 손상여부를 감지하는 감지센서와, 권취롤에서 공급되는 끈을 당기는 인입롤과, 이 인입롤에 의해 공급되는 끈에 물을 분무하는 분무기와, 수분이 흡수된 끈의 외형과 일치하는 통로를 가지며 이 통로를 통과하는 끈의 표면을 초기 용융상태로 가열하는 히터 드럼과, 표면이 용융되는 끈을 일정하게 당기는 인장롤, 그리고 상기 감지센서의 작동에 따라 상기 인입롤과 분무기 및 히터 드럼에 전원을 공급하는 콘트롤러로 구성한 것을 특징으로 하는 가죽 질감을 갖는 둥근 끈 표면 가공장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 히터드럼은, 드럼의 표면에 온도조절 가능한 히터가 감겨 있고, 드럼 내부에는 중앙의 축선상으로 끈이 통과하는 통로가 형성되는 열전도성 재질의 전열코아가 설치되며, 이 전열코아의 양측에는 끈의 굵기와 외형에 따라 각기 다른 다양한 단면의 가열구멍이 중앙에 축선상으로 형성되며 카트리지 형식으로 착탈시킬 수 있는 열전도성 재질의 가열금형을 설치한 것을 특징으로 하는 가죽 질감을 갖는 둥근 끈 표면 가공장치.
3. 공급되는 끈을 팽팽하게 당기는 피딩수단과, 끈의 최소융점을 유지하며 조직의 표면만이 제한적으로 융착되도록 하는 표면용융수단을 포함하며, 상기 피딩수단과 표면용융수단 사이에 끈 표면에 일정량의 수분을 공급함으로서 흡수된 수분에 의해 표면부위만이 제한적으로 용융되도록 하는 분무수단을 추가하고, 상기 표면용융수단에서는 수분이 흡수된 끈이 그 외형과 일치하는 통로를 통과하면서 끈의 표면이 초기 용융상태로 가열되도록 하는 것을 특징으로 하는 가죽 질감을 갖는 둥근 끈 표면 가공장치.