KR20060066155A

KR20060066155A - 부직포의 천공 장치 및 이에 의해 제조된 부직포

Info

Publication number: KR20060066155A
Application number: KR1020060046157A
Authority: KR
Inventors: 배종학; 하재상; 강전영
Original assignee: (주) 삼보
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2006-06-15
Also published as: KR100775510B1

Abstract

본 발명은 부직포의 천공 장치 및 이에 의해 제조된 부직포에 관한 것으로, 이는 핀을 일정 간격으로 다수개 형성한 펀칭롤과, 이에 맞물려 돌아가는 카운터롤을 구비하여, 상기 회전하는 펀칭롤과 카운터롤 사이에 부직포를 공급하여 구멍을 내는 천공 장치를 구성하되, 상기 펀칭롤의 핀은 타원형의 종단면을 형성하고, 상기 카운터롤에 상기 핀의 횡단면에 대응하는 홈을 길이 방향을 따라 다수개 형성한 천공 장치가 구성되어, 상기 부직포가 공급되면, 상기 핀이 홈 사이로 맞물리면서 타원형의 입체적인 구멍을 형성한 부직포를 제조할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 천공 장치를 대략 설명하면, 이는 크게 롤러와 동력전달부로 구성되는바, 먼저 롤러는 모두 원통형으로 구성하며, 먼저, 끝으로 갈수록 좁아지는 형상으로, 타원형의 종단면을 가지는 핀(11)을 원주를 따라 다수개 형성한 펀칭롤(10)과; 상기 핀(11)의 형상에 대응되는 홈(21)을 원주 방향을 따라 파이게 형성하고, 이 홈(21)을 길이 방향을 따라 다수개 형성한 카운터롤(20)이 구비되어 상기 펀칭롤(10)과 카운터롤(20)이 각각 상·하로 맞물리게 위치되고, 이의 후면과 전면으로 각각 예열롤(30)과 당김롤(40)을 각각 구성하며, 이들 예열롤(30)과 당김롤(40)의 장력을 조절하는 가이드롤(50)이 다수개 구비되어, 상기 펀칭롤(10), 카운터롤(20), 예열롤(30), 당김롤(40)과 함께 롤러를 구성하며, 상기 동력전달부는, 모터(60)를 구성하고, 상기 각 롤러의 일측단에 기어, 스프라켓, 풀리를 적어도 하 나 각각 설치되어, 이들이 체인, 벨트로 연결되어 모터에 의해 회전력을 전달하는 천공 장치를 구성한다.

이와 같이 구성한 천공 장치로는 부직포가 공급되어, 상기 예열롤(30)과 펀칭롤(10) 내부에 구비된 가열 수단에 의해, 공급된 부직포를 연화하며, 상기 펀칭롤(10)과 카운터롤(20) 사이에서 그 핀(11)과 홈(21)의 결합으로 부직포를 천공하되, 부직포의 공급·인출되는 속도에도 천공된 구멍은 완전한 타원형의 형상을 가지도록 함은 물론, 핀이 부직포를 천공하는 방향으로 돌출되는 입체적인 형상의 구멍을 형성하는 특징이 있다.

천공, 관통, 엠보싱, 부직포, 롤러, 핀, 홈, 그루브

Description

부직포의 천공 장치 및 이에 의해 제조된 부직포{ the perforation machine of non-woven fabric and the non-woven fabric by manufactured thereof }

도 1은 본 발명에 따른 부직포의 이동 상태도.

도 2는 본 발명에 따른 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 평면도.

도 4는 본 발명에 따른 측면도.

도 5는 본 발명에 따른 동력이송부의 일부 확대도.

도 6은 본 발명에 따른 정면도의 펀칭롤과 카운터롤의 일단 부분 확대도.

도 7은 도 6의 A부분 확대도.

도 8은 도 7의 BB′부분의 확대도 및 이와 관련한 CC′부분의 확대도.

[ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ]

10 : 펀칭롤 11 : 핀 12, 22 : 블록

15, 23 : 테이퍼블록 20 : 카운터롤 21 : 홈

24, 26 : 조절봉 30 : 예열롤 40 : 당김롤

50, 51, 51′가이드롤 80 : 냉각 장치

일반적으로 부직포는, 직포공정을 거치지 않고, 평행 또는 부정방향(不定方向)으로 배열하고, 열적 및 기계적, 합성수지 접착제로 결합하여 펠트 모양으로 만든 것으로, 원료섬유로는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 레이온, 폴리에틸렌 등 여러 가지 섬유가 쓰이고 있으며, 이러한 부직포는, 함기율이 대단히 커서 가볍고 보온성이 좋으며 통기성, 투습성이 좋아서, 기저귀, 생리대 등과 같은 1회용 흡수용품 및, 간이복, 실험복, 수술복 등 1회용 의류에 사용이 되고 있다.

더욱이, 상기 1회용 흡수용품에 사용하는 부직포의 경우에는 펀칭 장치를 이용해 미세한 구멍을 내어 그 효과를 증대하게 되는데, 이때 사용하는 펀칭 장치는, 원통형의 롤러(roller)를 상·하로 배치하고, 이를 서로 맞물리게 하되, 원주 방향을 따라 원뿔 형상의 핀이 일정 간격으로 다수개 형성된 니들 롤러와 겉을 고무로 코팅한 카운터 롤러를 각각 상·하로 설치하고, 상기 각 롤러를 가열하면서, 그 사이로 부직포가 공급되어, 부직포에 구멍을 내도록 하는 구조를 가진다.

그러나 상기 천공 장치는, 그 니들 롤러의 핀의 모양이 원뿔 형상을 형성하고 있어서, 부직포가 입력·인출되는 속도가 어느 정도의 속도 이상이 되어 버리면 천공되는 구멍의 형상이 매끈한 타원형이 되지 못하고 일그러지는 모양을 형성하게 되며, 또한, 이 천공된 구멍의 형상이 핀의 모양과 같이, 핀이 관통되는 방향으로 돌출되는 입체적인 형상을 유지하여야 하나, 상·하 카운터 롤러의 고무 코팅에 의해 입체적인 형상을 유지하기 어려울 뿐만 아니라, 상·하로 가열되는 니들 롤러 및 카운터 롤러에 의해 부직포가 적절히 연화된 상태를 맞추기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 상기 천공 장치의 카운터 롤러의 고무 코팅은 이제 접촉되는 핀에 의해 훼손이 발생하게 되므로, 잦은 교체에 따른 관리가 필요한 문제점이 있었다.

더욱이, 상기와 같은 천공 장치는, 니들 롤러와 카운터 롤러 사이에 입력 및 인출되는 부직포의 장력(당김 정도, 팽팽한 정도)과 입력각 및 출력각에 의해 천공 되는 구멍의 상태가 많이 결정되나, 기존의 천공 장치에는 이러한 부직포의 장력과 입력각 및 출력각은 초기에 설계될 때 결정되는 것이므로, 이러한 값들을 부직포의 종류나 두께, 천공하는 구멍의 크기에 따라 변경할 수 없는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 이는 핀을 일정 간격으로 다수개 형성한 펀칭롤과, 이에 맞물려 돌아가는 카운터롤을 구비하여, 상기 회전하는 펀칭롤과 카운터롤 사이에 부직포를 공급하여 구멍을 내는 천공 장치를 구성하되, 상기 펀칭롤의 핀은 타원형의 종단면을 형성하고, 상기 카운터롤에 상기 핀의 횡단면에 대응하는 홈을 길이 방향을 따라 다수개 형성한 천공 장치가 구성되어, 상기 부직포가 공급되면, 상기 핀이 홈 사이로 맞물리면서 부직포에 완전한 타원형의 구멍이 천공된 부직포를 생산하도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 펀칭롤과 카운터롤 전·후면에는, 각각 가열 수단이 구비된 예열롤과 모터에 의해 회전하는 당김롤이 구성되고, 상기 각 롤 사이에는 부직포의 장력을 조절하는 가이드롤이 다수개 형성하며, 상기 펀칭롤의 후면에는 냉각 장치가 구성하고, 상기 펀칭롤 내부에 전기에 의해 발열하는 가열 수단을 구비하여, 상기 공급하는 부직포는 열가소성 부직포로, 상기 예열롤과 펀칭롤을 거치면서 열에 의해 연화되어, 천공되는 구멍이 입체적인 형상을 형성하고, 냉각 장치에 의해 그 형상을 유지하도록 하는 그 목적이 있다.

더욱이, 상기 펀칭롤과 카운터롤의 전·후면에 구비된 가이드롤은 실린더에 의해 상·하로 이동함에 따라, 부직포의 입력각 및 인출각을 좀 더 정밀하게 조절하여 부직포의 종류에 따라 그 각을 다르게 설정하여 천공된 구멍의 타원형 형상이 유효하도록 하며, 펀칭롤은 실린더에 의해 상·하로 이동함에 따라, 부직포의 끼움 및 펀칭롤과 카운터롤의 청소 등을 용이하게 하며, 상기 펀칭롤과 카운터롤의 양단에는 기울기를 형성한 테이퍼블록이 맞대도록 설치되어, 이 테이퍼블록의 움직임 부여로 정밀한 상·하 위치 조절이 이루어져 부직포의 종류에 따라 그 높이를 다르게 조절할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 함께, 상기 카운터롤의 일단을 감싸는 지지블록을 형성하고, 이 지지블록의 중심으로 암나사산을 관통되게 형성하며, 축에 수나사산을 형성하여, 이에 너트를 끼움하고, 그 일단에 핸들을 형성한 조절봉이 구비되어, 이 조절봉을 지지블록에 조립하여, 상기 핸들의 회전으로 카운터롤의 좌·우 이동이 가능하여, 상기 상기 핀과 홈의 일치를 용이하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 따른 천공 장치를 대략 설명하면, 이는 크게 롤러와 동력전달부로 구성되는바, 먼저 롤러는 모두 원통형으로 구성하며, 먼저, 끝으로 갈수록 좁아지는 형상으로, 타원형의 종단면을 가지는 핀(11)을 원주를 따라 다수개 형성한 펀칭롤(10)과; 상기 핀(11)의 형상에 대응되는 홈(21)을 원주 방향을 따라 파이게 형성하고, 이 홈(21)을 길이 방향을 따라 다수개 형성한 카운터롤(20)이 구비되어 상기 펀칭롤(10)과 카운터롤(20)이 각각 상·하로 맞물리게 위치되고, 이의 전·후로 상·하 위치 조절할 수 있는 예열롤(30)과 당김롤(40)을 각각 구성하며, 이들 예열롤(30)과 당김롤(40)의 장력을 조절하는 가이드롤(50)이 다수개 구비되어, 상기 펀칭롤(10), 카운터롤(20), 예열롤(30), 당김롤(40)과 함께 롤러를 구성하며, 상기 동력전달부는, 모터(60)를 구성하고, 상기 각 롤러의 일측단에 기어, 스프라켓, 풀리를 적어도 하나 각각 설치되어, 이들이 체인, 벨트로 연결되어 모터에 의해 회전력을 전달하는 천공 장치를 구성한다.

이와 같이 롤러와 동력전달부로 구성되는 천공 장치(펀칭 장치, perforation machine)를 상세히 설명하되, 먼저, 펀칭롤(10), 카운터롤(20), 예열롤(30), 당김 롤(40), 가이드롤(50)로 구성되는 롤러를 설명하면, 롤러는 모두 원통형(실린더 형상)으로 형성하며, 우선, 펀칭롤(10)은, 도2, 도7 및 도8에 도시한 바와 같이, 그 원주를 따라 핀(11)이 일정 간격으로 다수개 형성하는데, 이 핀(11)은 그 횡단면이 끝으로 갈수록 좁아지는 형상으로 형성하고, 그 종단면이 타원형으로 형성하는데, 그 타원형의 긴 지름의 방향이 이 펀칭롤(10)의 길이 방향을 따라 형성하는 것이 바람직하며, 이러한 펀칭롤(10)의 내부는 가열 수단이 구비되어, 펀칭롤(10)을 가열하도록 하는데, 이러한 가열 수단은 대게 전기를 인가받아 발열하는 것으로, 전열선을 배선하거나, 유도 가열 방식을 이용한다.

다음, 카운터롤(20)은, 도2 및 도8에 도시한 바와 같이, 그 원주 방향을 따라 파인 홈(21)을 형성하는 것으로, 상기 홈(21)은 상기 펀칭롤(10)의 핀(11)에 대응되는 단면 형상으로 형성되어, 그 내부로 들어갈수록 좁아지는 형상이고, 이러한 홈(21)은, 상기 핀(11)이 형성된 간격에 맞추어, 그 길이 방향을 따라 일정 간격으로 다수개 형성하는 것이 바람직하다.

이러한 상기 펀칭롤(10)과 카운터롤(20)는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 각각 상·하로 위치되되, 각 핀(11)과 홈(21)이 맞물리도록 위치되며, 이들의 전·후면으로, 즉, 부직포(100)가 공급·인출되는 위치에 각각 예열롤(30)과 당김롤(40)을 위치하되, 예열롤(30)은 그 내부에 가열 수단이 구비되어, 공급하는 부직포(100)를 예열하는데, 이러한 가열 수단은 대게 전기를 인가받아 발열하는 것으로, 전열선을 배선하거나, 유도 가열 방식을 이용한다.

또한, 다수개의 가이드롤(50)이 구비되어, 도1, 도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 각각 상기 상·하로 위치된 펀칭롤(10) 및 카운터롤(20)과 예열롤(30), 당김롤(40) 각 사이, 상기 예열롤(30), 당김롤(40)의 각 전면 및 후면에 위치되어, 그 측면 방향에서 볼 때, 전체적으로 지그재그 형상으로 위치되도록 설치되어, 상기 가이드롤(50)에 의해, 상기 펀치롤(10) 및 카운터롤(20)에 공급·인출되는 부직포(100)의 공급 각도 및 인출 각도를 조절하고, 그 부직포(100)의 장력을 조절하도록 하며, 이러한 가이드롤(50)과 함께, 상기 펀칭롤(10), 카운터롤(20), 예열롤(30), 당김롤(30)은 롤러를 구성한다.

이에 추가로, 상기 롤러에는 도1에 도시한 바와 같이, 냉각 장치(80)가 구성되는바, 이는 파이프 형상으로 구성되되, 그 길이가 상기 롤러의 길이로 구성되고, 그 길이 방향을 따라 롤러 방향으로 다 트여 이에 단면적이 커지는 디퓨져(diffuser)를 형성하며, 이 냉각 장치(80)의 일측으로는 0℃ 내지 상온의 온도를 가지는 바람이 공급되어, 그 길이 방향을 따라 디퓨져를 통해 롤러에 바람을 불어 내어 예열롤(30)과 펀칭롤(10)에 의해 가열된 부직포(100)를 냉각해 주는 것으로, 이는 적어도, 카운터롤(20)과 당김롤(40) 사이에 적어도 두 군데에 각각 설치되어, 가열된 부직포(100)가 완전히 냉각되어, 그 천공된 구멍의 형상의 변형을 최소화하는 것이 바람직하다.

다음으로, 동력이송부를 설명하면, 이는 모터(60)로 메인 모터(61)와 당김 모터(62)가 구비되어, 그 회전력으로 상기 가이드롤(50)을 제외한 각 롤러를 회전하여 부직포(100)를 공급·인출하는 것으로, 먼저 메인 모터(61)의 모터축에 기어 또는, 체인을 포함한 스프라켓, 또는, 벨트를 포함한 풀리 등과 같은 회전력 전달 장치를 구성하고, 상기 펀칭롤(10), 카운터롤(20), 예열롤(30)에 상기 회전력 전달 장치에 대응되도록 기어, 스프라켓, 풀리 등을 설치하되, 상기 하나의 롤러의 회전으로 나머지 롤러가 회전되도록 구성되어, 상기 메인 모터(61)의 모터축에 연결된 회전력 전달 장치가 상기 펀칭롤(10), 카운터롤(20), 예열롤(30) 중에서 하나로 연결되어, 그 메인 모터(61)의 회전으로 펀칭롤(10), 카운터롤(20), 예열롤(30)이 회전하도록 한다.

그리고 당김 모터(62)는 상기 부직포(100)가 최종적으로 인출되는 위치에 설치되어, 다수개의 롤러를 거쳐 인출되는 부직포(100)를 당겨주는 것(인출하는 것)으로, 이 또한 그 당김 모터(62)의 모터축에 기어, 또는 체인을 포함한 스프라켓, 또는, 벨트를 포함한 풀리 등과 같은 회전력 전달 장치를 구성하고, 이에 대응하는 스프라켓, 풀리 또는 기어를 최종 가이드롤(50)의 일단에 설치하여, 당김 모터(62)의 회전력이 회전 전달 장치에 의해 최종 가이드롤(50)에 전달하여 부직포(100)를 감아내어 인출한다.

따라서, 상기 동력이송부에 의해 작동하는 롤러로 이루어지는 천공 장치의 작동 과정을 도1을 참고하여 살펴보면, 이는 상기 부직포(100)가 가이드롤(50), 예열롤(30), 가이드롤(50)을 순차로 거쳐, 상기 펀칭롤(10)과 가이드롤(20) 사이로 인입되어, 다시 가이드롤(50), 당김롤(40) 및 가이드롤(50)을 순차적으로 거쳐 빠져나오게 되는데, 상기 가이드롤(50) 및 카운터롤(10)의 각 가열 수단에 의해 부직포(100)가 가열되되, 먼저, 예열롤(30)에 의해 공급되는 부직포(100)가 가열되고, 이어 펀칭롤(10)에 의해 부직포(100)가 가열되면서 각 펀칭롤(10)과 카운터롤(20)의 맞물림, 즉, 핀(11)과 홈(21)의 맞물림으로 천공의 발생으로 부직포(100)에 구멍을 형성하게 되며, 천공된 부직포(100)는, 당김 모터(62)에 의한 당김롤(40)의 회전으로 당겨져 연속적으로 인출되되, 각 냉각 장치(80)에 의해 냉각되면서 인출된다.

이렇게 천공된 구멍은, 그 횡단면이 타원형인 핀(11)에 의해, 부직포(100)의 공급·인출 속도에도 그 타원형의 형상이 그대로 유지되어, 기존에 그 형상이 변형되던 현상을 방지되며, 상기 홈(21)은 상기 핀(11)을 수용하면서, 부직포(100)의 천공을 원활히 진행하도록 하며, 그 천공된 형상이 입체적으로 유지되도록 함은 물론, 상기 핀(11)이 카운터롤(21)에 간섭되지 않음으로 카운터롤(21)의 유지가 용이한 장점이 있다.

이에 추가로, 상기 펀칭롤(10)과 카운터롤(20) 사이에 입력·인출되는 부직포(100)는 그 각도를 조절하여, 천공되는 상태를 더욱 용이하게 할 수 있는바, 이를 위해, 상기 각 예열롤(30)과 펀칭롤(10) 사이의 가이드롤(51), 펀칭롤(10)과 당김롤(40) 사이의 가이롤(51′)은 높이 조절이 가능하도록 하는데, 이를 위해 각 가 이드롤(51)(51′)의 양단에 실린더(51b)에 의해 상·하 이동할 수 있게 할 뿐만 아니라, 그 상·하 이동이 정확한 궤도를 형성하여 흔들림 없이 상·하 이동이 이루어지도록 하는 것이 바람직한데, 이를 위한 상세한 구성은 다음과 같다.

이러한 구성은 도1에 도시한 바와 같이, 이는 가이드(51c)를 따라 선형(linear)으로 매끄럽게 왕복 이동하는 블록(51a)(레일 구성, 요철 구성, 리이어 베어링 등의 구성이 가능하다)이 구성되어, 상기 펀칭롤(10)의 양단에 블록(51 a)을 설치(고정)하고, 이 블록(51a)이 가이드(51c)를 따라 매끄럽게 상·하 이동이 가능(슬라이딩)하도록 가이드(51c)를 고정하며, 상기 블록(51a)에 실린더(51b)의 로드를 고정하여, 실린더(51b)를 작동하면, 상기 블록(51a) 및 이에 고정된 각 가이드롤(51)(51′)이 가이드(51c)의 궤도를 따라 수직 방향, 즉, 상·하로 이동한다.

이러한 가이드롤(51)(51′)의 상·하 조절은, 부직포의 종류(원료, 중량, 복합 부직포 등의 차이)에 따라 그 위치를 다르게 설정하여 천공 장치를 가동하는바, 이에 따라, 입력각과 인출각이 달라지며, 통상, 이러한 가이드롤(51)(51′)의 위치가 펀칭롤(10)과 카운터롤(20)의 맞물리는 위치보다 더 높도록 형성하여, 핀(11)과 홈(21)의 천공이 발생하기 전에, 미리 천공이 발생하고, 후에 인출될 때 한 번더 천공과 그 형상이 확실하게 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

이에 덧붙여, 상기 펀칭롤(10)은 부직포(100)의 끼움을 위해 상·하 이동할 수 있게 구성하며, 또한, 펀칭롤(10)과 카운터롤(20)은 그 핀(11)과 홈(21)의 위치를 맞추기 위해 미세 조정이 필요하며, 이에 따라 이들의 상·하 이동, 및 좌·우 이동할 수 있게 구성하는데, 우선 상기 펀칭롤(10)의 상·하 이동을 도4 및 도6을 참고하여 살펴보면, 이는 가이드(13)를 따라 선형(linear)으로 매끄럽게 왕복 이동하는 블록(12)(레일 구성, 요철 구성, 리니어 베어링 등의 구성이 가능하다)이 구성되어, 상기 펀칭롤(10)의 양단에 블록(12)을 설치(고정)하고, 이 블록(12)이 가이드(13)를 따라 매끄럽게 상·하 이동이 가능(슬라이딩)하도록 가이드(13)를 고정하며, 이에 상기 블록(12)에 실린더(14)의 로드를 고정하여, 실린더(14)를 작동하면, 상기 블록(12) 및 이에 고정된 각 펀칭롤(10)이 가이드(13)의 궤도를 따라 수직 방향, 즉, 상·하로 이동한다.

그리고 상기 펀칭롤(10)의 상·하 이동을 더욱 정밀하게 맞추기 위해서, 도4 및 도5에 도시한 바와 같이, 저면에 기울기(테이퍼)를 형성한 테이퍼블록(15)을 상기 펀칭롤(10)의 블록(12)의 저면에 고정하고, 상기 카운터롤(20)의 양단에 블록(22)의 고정하고, 상기 테이퍼블록(15)에 대응하여, 그 상면이 기울기(테이퍼)를 형성한 테이퍼블록(23)이 구비되어, 이 테이퍼블록(23)이 상기 카운터롤(20)의 블록(22) 상부에서 매끄럽게 이동되도록(슬라이딩, 레일 구성, 요철 구성, 리니어 베어링 등의 구성이 가능하다) 설치하며, 이 카운터롤(20)의 테이퍼블록(23)에는 그 길이 방향을 따라 암나사산을 형성하며, 이어 축(24a)의 일단에 수나사산을 형성하고, 그 타단에 핸들(24b)을 형성한 조절봉(24)이 구비되어, 이 조절봉(24)의 수나사산을 상기 테이퍼블록(20)의 암나사산에 각각 결합함에 따라, 상기 핸들(24b)을 각각 돌리면, 펀칭롤(10)의 테이퍼블록(15)을 두고, 카운터롤(20)의 테이퍼블록(23)이 그 기울기를 따라 이동하면서 미세하게 높이 조절이 가능하다.

이러한 펀칭롤(10)의 높이 조절은, 부직포(100)의 종류(원료, 중량, 두께, 복합 부직포 등의 차이)에 따라 그 높이를 미세하게 다르게 설정할 수 있으며, 또한, 이른 통해 펀칭롤(10)과 카운터롤(20)의 청소도 더욱 용이함에 따라, 롤러를 오래 유지할 수 있는 특징이 있다.

또한, 상기 카운터롤(20)의 좌·우 방향의 미세 조정 방법을 살펴보면, 이는 도4 및 도6에 도시한 바와 같이, 상기 카운터롤(20)의 일측 블록(22)의 바깥쪽으로 카운터롤(20)의 끝단이 돌출되고, 이 끝단을 감싸는 지지블록(25)을 형성하며, 이 지지블록(25)의 중심으로 암나사산을 관통되게 형성하며, 이에 이어 축(26a)에 수나사산을 형성하여, 이에 너트(26c)를 끼움하고, 그 일단에 핸들(26b)을 형성한 조절봉(26)이 구비되어, 이 조절봉(26)을 상기 지지블록(25)의 암나사산으로 조립하여, 그 끝단이 카운터롤(20)와 접촉하고, 상기 너트(26c)가 지지블록(25)에 스토퍼(stopper)로써 접촉되도록 구성하여, 상기 핸들(26b)의 회전으로 카운터롤(20)의 좌·우 이동을 조절할 수 있는데, 상기 지지블록(25) 하부로 브라켓을 형성하고, 이에 게이지(27)(다이얼 게이지 또는 디지털 게이지)를 설치하고, 그 바늘이 상기 핸들(26b)에 접촉되도록 구성하여, 상기 카운터롤(20)의 상·하 이동 정도를 정밀하게 실측할 수 있도록 하여, 이 카운터롤(20)의 이동으로, 이와 맞 물리는 펀칭롤(10)의 핀(11) 위치 맞출 수 있다.

이와 함께, 상기 카운터롤(20)의 상·하 이동과 카운터롤(20)의 좌·우 이동에 의해 그 중심 위치가 수시로 변하는바, 이를 위해 상기 메인 모터(61)에서 전달되는 회전력을 용이하게 전달하기 위해서는 적절한 회전력 전달 장치의 배치가 필요한바, 이와 관련한 실시예를 도1, 도4 및 도5를 참고하여 설명하면, 이는 상기 펀칭롤(10)과 카운터롤(20)의 일단에 각각 메인 기어(70)(70′)를 설치하되, 이 각 메인 기어(70)(70′)는 서로 접촉되지 않은 상태를 유지하고, 이들 측면으로, 이 각 메인 기어(70)(70′)에 접촉하는(맞물리는) 기어(72)(72′)를 각각 구성하되, 이들 기어(72)(72′)는 서로 접촉되도록 구성하며, 각 메인 기어(70)(70′)와 맞물리는 기어(72)(72′)는 각각 브라켓(71)(71′)으로 그 중심 거리를 유지하면서 각각 자유 고정(구속은 하되, 축을 중심으로 회전할 수 있도록 구성함을 말함)하고, 상기 각 기어(72)(72′)도 브라켓(73)으로 그 중심 거리를 유지하면서 자유 고정하며, 상기 기어(72)(72′)를 고정한 브라켓(73)의 중심에는 돌출된 가이드(73a)를 형성하며, 길이 방향으로 길게 관통되거나 파인 형태의 가이드라인(74a)을 형성한 고정브라켓(74)이 구비되어, 이를 가이드(73a)에 대응되는 위치에 설치되어, 상기 가이드(73a)가 가이드라인(74a)을 따라 움직이도록 구성된다.

이는 또한, 메인 모터(61)의 회전 전달 장치로써 그 모터축과 그 카운터롤(20)의 끝단에는 각각 풀리(75)(77)를 설치하고, 각 풀리(75)(77)를 타이 밍 벨트(76)(timing belt)로 감아서, 확실한 동력을 전달하면서, 유격 발생을 최소화하여 정확한 동력전달이 이루어짐에 따라, 상기 펀칭롤(10)의 상·하 움직임, 카운터롤(20)의 좌·우 움직임에도, 상기 각 메인 기어(70)(70′) 및 기어(72)(72′)가 각 브라켓(71)(71′)(73)에 의해 중심 거리를 유지하면서 동력을 전달하되, 기어(72)(72′)을 고정한 브라켓(73)은 그 가이드(73a)가 고정브라켓(74)의 가이드라인(74a)을 따라 움직이면서, 메인 기어(70)(70′) 및 기어(72)(72′)를 따라 순차적으로 회전력을 전달하게 된다.

참고로, 이러한 천공 장치에 적용하는 부직포의 종류를 살펴보면, 이는 대개 열가소성 부직포의 사용을 사용하되, 주로, PP를 이용한 써멀열칼린더링 부직포(Thermal calendering nonwoven), PE/PP(bico)성분 섬유를 이용한 에어쓰루 부직포(Air-through nonwoven), PE/PP(bico)+PET 섬유를 이용한 에어쓰루 부직포를 사용하며, 기타로는, 레이온(Rayon)과 PET 섬유가 혼합된 섬유를 이용한 스펀레이스 부직포(spunlace nonwoven), 면(cotton)을 이용한 스펀레이스 부직포(spunlace nonwoven), 복합부직포(PE/PP 부직포, pulp tissue, plup, SAP(고흡수성고분자) 등이 적용되어 천공으로 일쪽으로 돌출되어 입체적인 타원형의 구멍을 형성한다.

이와 같이 본 발명은, 이는 핀을 일정 간격으로 다수개 형성한 펀칭롤과, 이에 맞물려 돌아가는 카운터롤을 구비하여, 상기 회전하는 펀칭롤과 카운터롤 사이 에 부직포를 공급하여 구멍을 내는 천공 장치를 구성하되, 상기 펀칭롤의 핀은 타원형의 종단면을 형성하고, 상기 카운터롤에 상기 핀의 횡단면에 대응하는 홈을 길이 방향을 따라 다수개 형성한 천공 장치가 구성되어, 상기 부직포가 공급되면, 상기 핀이 홈 사이로 맞물리면서 부직포에 완전한 타원형의 구멍이 천공된 부직포를 생산할 수 있다.

또한, 상기 펀칭롤과 카운터롤 전·후면에는, 각각 가열 수단이 구비된 예열롤과 모터에 의해 회전하는 당김롤이 구성되고, 상기 각 롤 사이에는 부직포의 장력을 조절하는 가이드롤이 다수개 형성하며, 상기 펀칭롤의 후면에는 냉각 장치가 구성하고, 상기 펀칭롤 내부에 전기에 의해 발열하는 가열 수단을 구비하여, 상기 공급하는 부직포는 열가소성 부직포로, 상기 예열롤과 펀칭롤을 거치면서 열에 의해 연화되어, 천공되는 구멍이 입체적인 형상을 형성하고, 냉각 장치에 의해 그 형상을 유지하는 효과가 있다.

더욱이, 상기 펀칭롤과 카운터롤의 전·후면에 구비된 가이드롤은 실린더에 의해 상·하로 이동함에 따라, 부직포의 입력각 및 인출각을 좀 더 정밀하게 조절하여 부직포의 종류에 따라 그 각을 다르게 설정하여 천공된 구멍의 타원형 형상이 유효하도록 하며, 펀칭롤은 실린더에 의해 상·하로 이동함에 따라, 부직포의 끼움 및 펀칭롤과 카운터롤의 청소 등을 용이하게 하며, 상기 펀칭롤과 카운터롤의 양단에는 기울기를 형성한 테이퍼블록이 맞대도록 설치되어, 이 테이퍼블록의 움직임 부여로 정밀한 상·하 위치 조절이 이루어져 부직포의 종류에 따라 그 높이를 다르게 조절할 수 있는 효과가 있다.

이와 함께, 상기 카운터롤의 일단을 감싸는 지지블록을 형성하고, 이 지지블록의 중심으로 암나사산을 관통되게 형성하며, 축에 수나사산을 형성하여, 이에 너트를 끼움하고, 그 일단에 핸들을 형성한 조절봉이 구비되어, 이 조절봉을 지지블록에 조립하여, 상기 핸들의 회전으로 카운터롤의 좌·우 이동이 가능하여, 상기 핀과 홈의 일치가 용이한 효과가 있다.

Claims

펀칭롤(10), 카운터롤(20), 가이드롤(50)으로 구성한 원통형 형상의 롤러를 구성하되,

그 외주연을 따라 돌출된 핀을 일정 간격으로 다수개 형성한 펀칭롤(10)이 구비되어, 이 하부의 구성된 카운터롤(20)이 모터에 의해 맞물려 돌아가면서 이 사이에 부직포가 공급되어 부직포를 천공하고, 이 펀칭롤(10)과 카운터롤(20) 전·후면에 다수개 설치된 가이드롤(50)에 의해 부직포의 장력을 조절하는 천공 장치에 있어서,

상기 펀칭롤(10)의 핀(11)은 그 끝으로 갈수록 좁아지는 형상을 가지되, 그 횡단면이 타원형을 형성하고, 상기 카운터롤(20)에는 원주 둘레를 따라 상기 핀(11)에 대응되는 단면으로 파인 홈(21)을 길이 방향을 따라 일정 간격으로 형성되어,

상기 공급·인출되는 부직포의 속도에도, 핀의 형상과 이를 수용하는 홈에 의해 최종적으로 반듯한 타원형 형상으로 천공함을 특징으로 하는 부직포의 천공 장치.
제 1항에 있어서,

상기 펀칭롤(10)과 카운터롤(20) 전면과 후면에 롤러를 더 구비하되, 그 전 면에는 전기의 인가로 발열하는 가열 수단을 그 내부에 구비한 예열롤(30)을 구성하고, 그 후면에는 다른 모터에 의해 회전하는 당김롤(40)을 구성하며,

상기 펀칭롤(10)의 내부에는 전기의 인가로 발열하는 가열 수단을 구비한 천공 장치를 구성하고, 상기 펀칭롤(10)의 후면에는 다수개의 0℃ 내지 상온의 바람을 불어내는 냉각 장치(80)가 구성되어,

공급된 부직포가 예열롤과 펀칭롤에 의해 순차적으로 연화하면서, 상기 핀이 천공하는 방향으로 돌출된 입체적인 형상으로 천공함을 특징으로 하는 부직포의 천공 장치.
제 2항에 있어서,

축(26a)에 수나사산을 형성하여, 이에 너트(26c)를 끼움하고, 그 일단에 핸들(26b)을 형성한 조절봉(26)이 구비되어,

상기 카운터롤(20)의 끝단을 감싸는 지지블록(25)을 고정하고, 이 지지블록(25)의 중심으로 암나사산을 관통되게 형성하며, 상기 조절봉(26)을 상기 지지블록의 암나사산으로 조립하여, 그 끝단이 카운터롤(20)을 밀도록 조립하여,

상기 핸들의 회전으로 카운터롤의 미세한 좌·우 방향의 위치 조절로, 핀과 홈의 위치를 일치할 수 있음을 특징으로 하는 부직포의 천공 장치.
제 2항에 있어서,

상기 펀칭롤(10)과 예열롤(20) 사이의 가이드롤(51), 펀칭롤(10)과 당김롤(20) 사이의 가이드롤(51′)은 각각 실린더(51b)에 의해 상·하 이동할 수 있도록 구성하여,

부직포의 장력, 펀칭롤과 예열롤에 대한 부직포의 입력 각도와 인출 각도를 조절함을 특징으로 하는 부직포의 천공 장치.
제 4항에 있어서,

가이드(51c)를 따라 선형으로 왕복 이동하는 블록(51a)이 구비되어,

상기 펀칭롤(10)과 예열롤(20) 사이의 가이드롤(51), 펀칭롤(10)과 당김롤(20) 사이의 가이드롤(51′)의 양단에는 각각 블록(51a)을 고정하고, 이 블록(51a)이 가이드(51c)를 따라 상·하 이동할 수 있도록 가이드(51c)를 설치하며, 상기 블럭(51a)에는 상기 실린더(51b)의 로드가 고정되어,

가이드롤의 상·하 이동이 가이드의 궤도를 따라 정확하게 이루어짐을 특징으로 하는 부직포의 천공 장치.
제 2항에 있어서,

상기 펀칭롤(10)은 실린더(14)에 의해 상·하 이동할 수 있도록 구성하여,

부직포의 인입, 펀칭롤, 가이드롤의 청소가 용이하도록 함을 특징으로 하는 부직포의 천공 장치.
제 6항에 있어서,

가이드(13)를 따라 선형으로 왕복 이동하는 블록(12)이 구비되어,

상기 펀칭롤(10)의 양단에는 각각 블록(12)을 고정하고, 이 블록(12)이 가이드(13)를 따라 상·하 이동할 수 있도록 가이드(13)를 설치하며, 상기 블록(12)에는 상기 실린더(14)의 로드가 고정되어,

펀칭롤의 상·하 이동이 상기 가이드의 궤도를 따라 정확하게 이루어짐을 특징으로 하는 부직포의 천공 장치.
제 7항에 있어서,

블록(22)과; 일면에 기울기를 형성한 테이퍼블록(15)(23)과;

축(24a)의 일단에 수나사산을 형성하고, 그 타단에 핸들(24b)을 형성한 조절봉(24)이 구비되어,

상기 카운터롤(20)의 양단에 블록(22)을 고정하고, 상기 펀칭롤(10)의 블록(12) 저면, 상기 카운터롤(20)의 블록(22)의 상면에 각각 테이퍼블록(15)(23)을 각각 고정하며, 상기 카운터롤(20)의 테이퍼블록(23)의 길이 방향을 따라 암나사산 이 형성되어, 이에 조절봉(24)을 조립하여,

카운터롤의 테이퍼 블록이 펀칭롤의 테이퍼블록이 그 기울기를 따라 이동하면서 미세한 높이 조절을 하게 됨을 특징으로 하는 부직포의 천공 장치.
제 4항 및 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 펀칭롤(10)과 카운터롤(20)의 일단에 각각 메인 기어(70)(70′)를 설치하되, 서로 접촉되지 않게 설치되고, 상기 각 메인 기어(70)(70′)로 맞물리는 기어(72)(72′)를 각각 구성되어, 이들 기어(72)(72′)는 서로 맞물리도록 구성하며,

상기 각 메인 기어(70)(70′)와 이에 맞물리는 기어(72)(72′)는 각각 브라켓(71)(71′)으로 그 중심 거리를 유지하면서 각각 자유 고정하고, 상기 각 기어(72)(72′)는 브라켓(73)으로 그 중심 거리를 유지하면서 자유 고정하며,

상기 기어(72)(72′)를 고정한 브라켓(73)의 중심에는 돌출된 가이드(73a)를 형성하고, 이 가이드(73a)의 대응되는 위치에, 가이드라인(74a)을 형성한 고정브라켓(74)을 설치하며,

상기 모터의 모터축과 상기 카운터롤의 일측에는 풀리가 각각 고정되어, 이 풀리에 벨트를 설치하여,

상기 모터의 회전으로 카운터롤과 펀칭롤에 회전력을 순차로 전달하되, 카운터롤과 펀칭롤의 이동에도, 상기 가이드가 가이드라인을 따라 이동하면서 메인 기어 및 기어로 순차적으로 회전력을 전달하게 됨을 특징으로 하는 부직포의 천공 장 치.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 하나의 천공 장치가 구비되어, 이 천공 장치로 부직포를 공급·통과로 구멍이 형성된 부직포를 구성하되, 상기 부직포의 구멍은 타원형이고, 한 방향으로 돌출되어 입체적으로 형성함을 특징으로 하는 부직포의 천공 장치에 의해 제조된 부직포.