KR20070028367A - 섬유망 처리를 위한 구조화 바늘 - Google Patents

Abstract

섬유 망 내부로 반복적으로 꿰뚫는 것에 의해 섬유 망을 취급하기 위한 구조화 바늘은, 바늘대, 상기 바늘대의 단부를 구성하는 작용부 선단 및 상기 작용부 선단에 형성된 다중-가지 홈을 포함한다. 상기 다중-가지 홈은 일반적으로 움푹 들어간 모양의 가지를 복수 개 포함한다. 상기 가지 중 적어도 어느 하나는 180°이외의 각으로 서로 배향되어 있다.

Description

섬유망 처리를 위한 구조화 바늘{STRUCTURING NEEDLE FOR TREATING FIBER WEBS}

본 발명은, 펠트(felt), 섬유 배트(batt), 직물(織物 : woven fabric) 또는 편물(編物 : knit fabric) 또한 총괄하여 섬유망(fiber web)으로 언급되는 데에 작용하는 구조화 바늘에 관한 것이다. 바늘을 구조화하는 것은 그것에 바람직한 구조를 제공하기 위해 일반적으로 미리 컴팩트한(미리 강화된) 물체에 작용하는 바늘을 의미한다.

여러 가지 형태의 구조화 바늘들은 펠트의 제조에서 사용된다. 상기 구조화 바늘들은 구조화 기기의 많은 바늘판에서 대부분 안전하게 되어 있고, 상기 바늘판이 스윙 모션을 실행할 때, 섬유 배트와 같은 미리 컴팩트 처리된 물체를 반복적으로 관통하게 되어 있다. 이러한 절차는 상기 섬유 배트의 구조화라는 결과를 낳는다.

이러한 작동을 위해, 그 끝이 움푹 들어간 것과 같은 홈이 제공되는 구조화 바늘들이 빈번하게 사용된다. 이러한 구조의 결과로, 구조화된 배트의 개별적인 섬사(蟾蛇)들은 상기 구조화 바늘의 선단에서 상기 홈에 의해 잡혀서 상기 미리 컴팩트화된 배트를 통하여 가압된다. 이러한 구조화 바늘은 미국 특허 No. 3,792,512에 개시되어 있다. 상기 구조화 바늘의 선단에서 제공된 홈(그 특허에서 포크(fork) 바늘로 언급됨)은 양쪽에 다소의 포크 살 또는 다른 길이로 형성된다.

미국 특허 No. 4,309,800은 그 작용부 선단에 홈이 제공된 구조화 바늘(그 특허에서 펠팅(felting) 바늘로 언급됨)을 개시하고 있다. 현저하게 평평한 홈은 대략 삼각형의 단면의 움푹 들어간 것과 같은 구조를 가진다.

미국 특허 No. 3,727,276은, 그 작용부 선단이 직사각형의 단면의 움푹 들어간 것으로 형성된 홈이 제공되는 구조화 바늘을 나타낸다. 상기 움푹 들어간 곳의 바닥은 이 움푹 들어간 곳의 세로 방향으로 굽어져 있다.

독일 특허 문헌 No. DE-OS2038478에 개시된 바와 같이, 상기 움푹 들어간 곳은 상기 구조화 바늘의 작용부 내부로 연장되어, 상기 작용부 선단을 넘어서 상기 작용부에 평항하게 이어져 있다. 게다가, 상기 작용부 선단 영역에서 상기 움푹 들어간 곳은 넓은 개구를 가져, 상기 움푹 들어간 곳의 측면이 서로 대략 지각을 형성한다. 상기 작업부 선단에서 나이프 같은 리지(ridge)에 의해 서로 분리되는 둘 사이에서 수평으로 평행하게 형성하는 것이 상기 독일 특허 문헌에 더 기재되어 있다. 이러한 구조화 바늘들은 다수의 선단을 가지고, 그 사이에서 필라멘트가 재료 내부로 그것들을 밀어 넣기 위해 수용될 수 있다. 그러나, 상기 홈에서 가로로 연장하는 필라멘트들은 중심 선단에 의해 절단되어도 좋다.

상기 작용부 선단의 다양한 외형의 형태는 그것의 작동 중에 상기 구조화 바늘의 특성에 영향을 미친다. 그러나, 알려진 구조화 바늘들은, 바람직하게 구조화된 펠트가 선강화된 배트로부터 얻어질 때까지 비교적 많은 수의 개별적인 구멍이 요구되다는 점에서 한계가 있다.

따라서, 종래 기술의 바늘에 비하여 향상된 효율을 가지는 개선된 구조화 바늘을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

이 명세서가 개진하는 바와 같이 명확하게 되는 이러한 목적 및 다른 목적은, 상기 구조화 바늘이 그 작용부 선단에서 다중-가지 홈을 포함하여 제공되는 것에 따라 간단하게 명백해진 본 발명에 의해 달성된다.

그러므로, 본 발명에 따른 구조화 바늘은 작용부 선단의 홈 형상에 의해 종래 기술의 바늘들과 다르다. 그 결과, 상기 다중-가지 홈은 상호 간 및 상기 구조화 바늘에 대하여 다른 방위에 있는 필라멘트들을 잡을 수 있다. 알려진 구조화 바늘들이 미리 컴팩트 처리된 물체를 통하여 작용부 선단에서 제공된 홈(움푹 들어간 곳)에 다소 평행하게 있는 그 필라멘트들을 단지 가압하는 것인 반면, 본 발명에 따른 구조화 바늘은 그 다중-가지 형성에 기인하여, 다른 방위를 가지는 그 필라멘트들도 잡을 수 있다. 그러므로, 예를 들면, 다중-가지 홈의 가지들 중 하나에 단지 대략 평행하게 놓인 필라멘트들은 잡힐 수 있다. 이러한 방법으로, 바늘 구멍 당 가압되고 통해진 필라멘트의 수가 더 증가하기 때문에, 상기 구조화 바늘의 효율이 상승하고, 따라서 미리 컴팩트화된 물체들의 더 큰 공급 속도를 허용하며, 구조화 기계의 생산성 증대라는 결과가 생긴다. 별도로 명백해진, 바늘 구멍 당 구조화 효과가 증가한다. 게다가, 본 발명에 따른 구조화 바늘을 사용함으로써, 구조화된 생산품의 외관은 고의로 변경하거나 종래에 만들어지던 펠트의 외형과 반대로 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 상기 구조화 바늘을 사용함으로써, 같은 값으로, 일량과 비용의 과도한 지출을 포함할 뿐인 종래의 구조화 바늘들이 얻어질 수 있는 펠트의 표면 구조가 생산될 수 있다. 필라멘트가 많은 또는 모든 방향으로 놓여 있는 인자에 따른 이러한 장점은, 지금까지의 경우와 같이, 단 1개 선택된 방향으로 배향되는 그 필라멘트보다, 미리 컴팩트 처리된 물체를 통하여 가압될 수 있다.

상기 다중-가지 홈은 예를 들면 상기 바늘 중심에서 만나는 더 크거나 더 작은 깊이의 홈 형상의 절개부를 복수 개 포함하는 것이 바람직하다. 상기 절개부는 U자 모양의 단면, 즉, 절개부 바닥이 절개부 측면으로 모서리가 없게 이어져 있는 것이 바람직하다. 그러나, 선택적으로, 구조화 처리의 영향으로 직사각형 또는 삼각형 단면을 가지는 절개부가 제공되어 실행될 수 있다. 상기 절개부는 모두 대략 같은 폭 및 같은 깊이를 가지는 것이 바람직하다. 이러한 배열은 재료에 큰 손상을 유발하지 않고 매우 효과적으로 구조화 처리를 할 수 있다. 바늘 마모는 비교적 경미하고 단지 약간의 필라멘트가 찢어지고 절단된다.

원칙적으로 중심 바늘 축 쪽으로 별 모양으로 중심이 모이는 절개부가 균일한 각도 분포로 배열되어 제공될 수 있다. 그러나, 다른 각도 공간에서, 예를 들면, 규칙적으로 교차하는 각 거리에서 상기 절개부를 배치할 수도 있다. 이러한 형상으로 펠트의 외관은 천천히 영향이 미칠 수 있다.

상기 절개부 사이에서 무딘 단부를 가지고 전체적으로 왕관 모양을 구성하는 돌출부가 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 바람직한 실시예에 따라, 상기 돌출부는 일반적인 평판 위에 놓이고 바람직하게 중심 홈을 직접적으로 인접하는 뾰족한 단부를 가지고 있다. 이러한 형상은 마모를 경미하게 하여, 필라멘트 손상을 조금만 야기하는 높은 효율의 구조화 바늘이란 결과를 낳는다.

상기 절개부는 작용부 선단의 인접한 영역으로 한정될 수 있고 상기 구조화 바늘의 작용부를 따라 연장될 수도 있다. 또한, 상기 작용부는 필라멘트 포획 및 상기 미리 컴팩트화된 물체 내부로 그것들을 가압하기 위해 추가적인 구조 요소를 포함하여 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 구조화 바늘의 개략적인 측면 입면도.

도 2는 도 1에 나타낸 구조화 바늘의 작용부 선단의 바람직한 실시예의 확대된 개략적인 측면 입면도.

도 3은 도 2에 나타낸 작용부 선단의 사시도.

도 4는 도 2 및 3에 나타낸 작용부 선단의 상부 평면도.

도 5는 작용부 선단의 다른 바람직한 실시예의 사시도.

도 6은 도 5에 나타낸 작용부 선단의 측면 입면도.

도 7은 도 5에 나타낸 작용부 선단의 상부 평면도.

도 8은 작용부 선단의 또 다른 바람직한 실시예의 상부 평면도.

<바람직한 실시예의 설명>

도 1은 임의의 섬유 또는 직물 배향된 섬유로 형성된 망으로 구성되는 펠트(felt)를 구조화하기 위하거나 직물(織物 : woven fabric) 또는 편물(編物 : knit fabric)을 구조화하기 위한 구조화 바늘(structuring needle)(1)을 도시하고 있다. 상기 구조화 바늘(1)은 바늘판(needle board)에 상기 바늘(1)의 체결을 용이하기 위해 일단부(3)에 각진 부분을 가지는 바늘대(shank)를 포함한다. 상기 바늘대(2)는 여러 위치(4, 5, 6)에서 그 지름이 감소되어, 그것에 의해 대략 원뿔형으로 변이하는 영역이 얻어진다. 그러므로, 상기 구조화 바늘(1)은 일단부(3)에서부터 그 타단부(7)로 여러 단계로 점점 가늘게 된다. 상기 위치 6과 단부 7 사이에 위치한 상기 바늘대(2)의 끝 부분은 둥글거나 다각형 단면을 가지고 바람직하게 매끄러운 작용부(8)를 나타내고 있다.

상기 바늘대 단부(7)에서 상기 작용부(8)는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 도 2, 3 및 4에 각각 도시된 작용부 선단(11)을 가진다. 작용부 선단(11)은, 상기 작용부(8)가 원형 또는 다각형의 단면 중 어느 것이든 관계없이, 끝이 잘린 콘(corn) 또는 끝이 잘린 피라미드(pyramid)의 기본 형태를 가진다. 상기 바늘대 단부(7)에서 상기 작용부 선단(11)은 조금 둥글게 되어 구형 선단을 가지는 기본 형태를 얻는다. 상기 구형 선단에 다중-가지 홈(12)이 형성된다. 상기 다중-가지 홈(12)의 가지들은 그 내부에 중심 홈(17)을 합병하는, 즉, 길이방향의 바늘대 축(18)으로 바람직하게 중심으로 배열되는 복수의 절개부(13, 14, 15, 16)를 제공함으로써 얻어진다. 특히, 상기 바늘대 축(18)은 상기 작용부(8)의 길이방향 축과 일치한다.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 절개부 13 내지 16은 90°의 균일한 각 공간을 두고 배열됨에 따라, 십자형 홈(12)을 제공한다. 상기 절개부 13 내지 16은, 상기 중심 홈(17) 쪽으로, 동일한 길이이고 상기 바늘대 단부(7)의 방향으로 경사진 바닥을 가진다. 상기 절개부 13 내지 16은 상기 작용부(8)의 방향에서 바깥쪽으로 성장하고, 상기 작용부 선단(11)의 외부 표면에 놓인 개구단을 가진다. 상기 절개부 13 내지 16의 단면은 U자 모양이고, 각 절개부 13 내지 16의 바닥은 인접하는 절개부 측면 내부로 단 또는 리지(ledge) 또는 모서리 없이 병합한다. 각 절개부 13 내지 16의 면하는 측면은 서로 예리한 각을 형성한다. 그러나, 요구되면, 상기 측면은 서로 평행하게 배향될 수 있다.

상기 절개부 13 내지 16 사이에서 돌출부(21, 22, 23, 24)는, 도 4에서 볼 수 있듯이, 상부 평면도, 즉, 상기 축(18)에 평행 방향으로 볼 때, 관찰자를 면하는 바늘대 단구(7)를 포함하여 삼각형으로 형성된다. 상기 돌출부 21 내지 24의 외부 표면은 각각의 꼭지점(25, 26, 27, 28)에서 구형으로 굴곡되어 마무리는 것이 바람직하다; 이러한 꼭지점들은 상기 중심 축(18)에 수직한 일반적인 평면 위에 놓이는 것이 바람직하다. 대안으로, 상기 꼭지점 25 내지 28이 둥글게 될 수 있고, 특히 마모 감소의 목적을 위해 둥글게 될 수 있다. 면하는 절개부(13, 16; 14, 15)는 상기 축(18)을 교차하고 90°로 서로 교차하는 각각의 선 위에 놓인다. 그러나, 90°이하의 교차를 위해 제공될 수 있고, 이러한 경우에 상기 절개부 13 내지 16은 X 형태로 배열되어 돌출부 21 내지 24를 교대로 넓고 좁게 형성한다.

후술하는 논의에서, 상술한 구조화 바늘(1)의 조작이 설명될 것이다.

도 1의 많은 수의 서로 평행인 구조화 바늘(1)은 바늘판에 고정되고 임의의 섬유로 구성된 망 쪽으로 가리켜 배향된다. 상기 구조화 바늘(1)은 동일한 구성 및 배열이다. 대안으로서, 상기 바늘판에 종래의 구조화 바늘을 추가적으로 부착할 수 있고, 이러한 경우 종래의 바늘과 본 발명에 따른 바늘은 개별적으로 또는 그룹(group)별로 교차한다.

상기 임의의 섬유 망을 컴팩트하게 하기 위해, 즉, 바람직한 펠트를 형성하기 위해, 상기 바늘판은 상기 구조화 바늘(1)이 적어도 그 작용부(8)와 함께 상기 임의의 섬유 망 내부로 반복적으로 꿰뚫도록 연달아 움직이게 된다. 이 때, 상기 임의의 섬유 망은 상기 바늘판 아래로 천천히 진행되어, 각 구조화 바늘(1)이 각 꿰뚫는 단계가 일어날 때 새로운 위치에서 상기 망을 꿰뚫는다.

각 꿰뚫는 단계의 진행에서, 상기 작용부 선단(11)은 그 경로에 위치된 필라멘트를 잡고 이 필라멘트를 상기 망으로 가압한다. 상기 망의 진행 동작에 가로 세로 모두 배치된 필라멘트는, 상기 돌출부 21 내지 24가 상기 축(18)에 집중되고 중심 홈(17)을 둘러싸는 링을 형성한 곳에서, 상기 작용부 선단(11)의 왕관 모양의 형상 때문에 잡힌다.

도 5, 6, 및 7에 나타낸 본 실시예에서 상기 작용부 선단(11)은 60°로 서로로부터 공간을 둔 6개의 절개부(13, 14, 15, 16, 16a, 16b)를 제공하고 상기 축(18)에 집중된 중심 홈(17)에서 병합되며, 그것에 의해 다중-가지 홈(12`)이 형성된다. 상기 절개부 13 내지 16b뿐만 아니라 그 사이에 위치한 돌출부(21, 22, 23, 24, 24a, 24b)의 형상에 대해서, 동일한 고려 사항은 도 2 내지 4에 나타낸 실시예에 관련하여 설명될 것이다. 상기 돌출부 21 내지 24b는, 도 6에서 볼 수 있고 25, 26, 28a, 28b로 표시된 4개의 뾰족한 단부를 가진다. 상기 돌출부 단부는, 상 기 돌출부 21 내지 24b를 인접하는 가장자리와 마찬가지로, 상기 필라멘트의 더 부드러운 취급을 위해 둥글게 하여도 좋다.

도 5, 6 및 7의 실시예는 필라멘트의 방향에 상관없이 상기 필라멘트를 잡기 위해서 및 임의의 섬유 망으로 그것들을 가압하기 위해 특별하게 설계된다. 상기 작용부 선단(11)은 또한 포크의 각각의 짧고 굵은 살이 상기 축(18)과 함께 원 중심에 따라 배열된 데에서 다중-살 포크로 간주될 수도 있다.

상기 작용부 선단(11)의 다른 실시예는 도 8에 도시되어 있다. 이 실시예는 중심 홈(17)에 집중하는 단 세 개의 절개부(13, 14, 15)를 가지고 다중-가지 홈(12``)을 형성한다. 상기 절개부 13, 14가 가깝게 인접하면서, 그것들은 120°보다 더 큰 절개부 14와의 각을 규정한다. 상기 절개부(13, 14, 15) 사이에 위치한 돌출부(21, 22, 23)은 따라서 별도의 크기로 된다. 상기 작용부 선단의 이 실시예를 통합하는 구조화 바늘은 상기 축(18)에 다소 평행하게 배향되고 이러한 방향으로부터 뚜렷하게 벗어나지 않는 필라멘트의 포획에 대해서 확실한 장점을 가진다. 그렇지만, 필라멘트를 포획하는 경향은 단 하나의 살을 가지는 완전한 가지 없는 홈인 종래의 포크 바늘의 경우보다 더 훌륭하다.

상술한 모든 실시예에서 추가적인 돌출부가, 상기 축에 대략적으로 집중하게, 상기 중심 홈(17)의 중간에 제공될 수 있다. 또한 상기 중심 홈(17)을 깊게 하거나 상기 축(18)에 평행하게 또는 거기의 각으로 상기 작용부(8)에 따라 절개부 13 내지 16(16a, 16b)을 배열할 수 있다.

설명한 대표적인 바람직한 실시예의 개요로, 본 발명에 따른 상기 구조화 바 늘(1)은, 그 자유단에서, 작용부 선단(11) 내에서 마무리하는 작용부(8)을 포함한다. 후단은 다중-가지 형상을 가진 홈 12(도 2, 3, 4의 실시예), 12`(도 5, 6, 7의 실시예) 또는 12``(도 8의 실시예)이 제공된다. 따라서, 상기 바늘 축(18)에 대하여 배열되고 중심 홈(17)을 둘러싸는 적어도 세 개의 돌출부(21, 22, 23)가 제공된다. 상기 돌출부 사이에서 절개부(13, 14, 15)(또는 움푹 들어간 것 또는 슬롯(slot)과 같은 홈)는 임의의 섬유 망 또는 미리 컴팩트된 배트의 필라멘트를 포획 및 운반하도록 배열된다.

더욱 일반적으로, 상기 구조화 바늘의 독창적인 다중-가지 홈은 복수의 움푹 들어간 형태 또는 슬롯 모양으로 된 가지로 구성되는 구조이고, 절개부로서, 적어도 상기 가지 중 어느 하나는 180°이외의 각으로 서로 배향된다.

본 발명에 따른 상기 구조화 바늘은 임의의 섬유 망, 또는 선고결된 배트를 취급하기 위해 적용된 것이고, 직물 또는 편물과 같이, 질서가 잡힌 실 패턴을 가진 평평한 텍스타일(textile) 직물의 후처리를 위해 또한 적용된 것이다. 본 발명에 따른 상기 구조화 바늘은, 또한, 예를 들면 평평한 임의의 섬유 요소, 또는 추가적으로, 예를 들면, 역시 평평하고, 직물 또는 편물과 같이, 질서가 잡힌 요소를 포함하는 평평한 생산품을 결합한 제조를 위해 적용된 것이다. 본 발명에 따른 상기 구조화 바늘은 높은 등급의 섬유 포획 및 섬유 진행 효율을 가지고 필라멘트에 약간의 손상으로 작동한다.

본 발명의 상술한 설명은 여러 가지 변형, 변경 및 개조를 허용될 수 있는 것으로 이해될 것이고, 이것들은 첨부된 청구 범위와 동등한 의미 및 범위 내에 있 는 것으로 이해될 것이다.

이와 같이, 본 발명은, 펠트, 섬유 배트, 직물 또는 편물 또한 총괄하여 섬유망(fiber web)으로 언급되는 데에 작용하는 구조화 바늘에 이용 가능하다.

Claims (12)

1. 바늘대, 상기 바늘대(shank)의 단부를 구성하는 작용부 선단 및 상기 작용부 선단에 형성된 다중-가지 홈(multi-branch recess)을 포함하는 구조화 바늘.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 다중-가지 홈은 별 모양인 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 다중-가지 홈은 복수의 절개부를 형성하는 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 절개부는 서로 균일하게 각을 이루어 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
5. 제 3항에 있어서,

   인접하는 절개부 사이의 각을 이룬 공간은 균일하지 않은 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 다중-가지 홈은 중심홈을 포함하고, 상기 절개부는 상기 중심홈에 통합되는 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 축은 중심 세로 축을 가지고; 상기 중심홈은 상기 축에 중심을 모으게 배치되는 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 작용부 선단은 외부 표면을 가지고; 그리고 또한 각 상기 절개부는 상기 외부 표면에서 마무리하는 개구단을 가지는 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
9. 제 3항에 있어서,

   상기 절개부 사이에 배치된 돌출부를 더 포함하고; 상기 돌출부는 왕관 모양의 조립체를 함께 형성하는 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
10. 제 9항에 있어서,

    각 상기 돌출부는 뾰족한 단부를 가지는 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
11. 제 9항에 있어서,

    상기 축은 중심 세로 축을 가지고; 그리고 또한 상기 돌출부는 상기 축에 평행한 방향에서 상기 작용부 선단을 볼 때 삼각형인 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.
12. 바늘대, 상기 바늘대의 단부를 구성하는 작용부 및 상기 작용부 선단에 형성되고 일반적으로 움푹 들어간 모양의 가지를 복수개 구성하고 있는 다중-가지 홈을 포함하고; 적어도 상기 가지 중 어느 하나는 180° 이외의 각으로 서로 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 구조화 바늘.

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