KR20120097796A

KR20120097796A - 섬유시트 열공압 재단장치

Info

Publication number: KR20120097796A
Application number: KR1020110017234A
Authority: KR
Inventors: 유지현; 이권식; 이병철
Original assignee: 유지현; 이병철; 이권식
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2012-09-05
Also published as: KR101206439B1

Abstract

본 발명은, 섬유시트를 재단하기 위한 섬유시트 열공압 재단장치로서, 600~700℃의 토출 열온과 0.5~3kg/㎤의 토출 공압을 갖는 열공압 집속선(S)을 생성하는 열공압 집속선 발생기(2)를 구비하되, 열공압 집속선 발생기(2)는, 내부에 히터봉(14)과 선두 배출세공(10)과 후미 공압유입구(8)를 구비하며 튜브내 제1 압축공기 유도로(A)가 형성된 전열튜브(4)와, 심부에 전열튜브(4)를 삽입 고정하며 선두 토출세공(26)과 후미 공압유입구(16)를 구비하며 전열튜브(4)의 제1 압축공기 유도로(A)와는 다른 제2 압축공기 유도로(B)를 관내에 형성한 외통관체(6)를 구비하여서 외통관체(6)의 선두 토출세공(26)을 통해 열공압 집속선(S)이 발생되게 구성한다.

Description

섬유시트 열공압 재단장치{CUT UP APPARATUS OF FIBER SHEET USING COMPRESSED AIR AND INTENSE HEAT}

본 발명은 섬유절단장치에 관한 것으로, 특히 상표나 자수를 놓은 등과 같은 장식물이 형성된 섬유시트를 그 장식물 외곽을 따르며 재단해 내어 라벨 조각편이나 장식시트 조각편을 얻거나 섬유시트 상의 원하는 무늬 형성이 이루어지도록 재단하여 장식 미감을 형성케 하는 등과 같은 섬유시트의 다양한 재단을 열을 갖는 압축공기를 이용하여서 수행하는 장치에 관한 것이다.

요즈음 가방 등의 공산품에 상표나 장식을 위한 용도나, 의류 등의 디자인이나 외관을 돋보이게 하기 위한 용도로서 라벨 조각편이나 장식시트 조각편이 해당 대상물에 부착 사용되는 경우가 다반사다. 이와 같은 라벨 조각편이나 장식시트 조각편은 섬유나 합성수지재 원단에 일정한 형상이나 형태를 갖는 문양, 도안, 문자 등을 작성한 상태에서 해당 형상이나 모양으로 오려내거나 절단하여서 라벨 조각편이나 장식시트 조각편을 얻고, 이렇게 얻은 라벨 조각편이나 장식시트 조각편을 의류나 가방 등과 같은 대상물에 박음질이나 접착제 등으로 부착하게 된다.

라벨 조각편이나 장식시트 조각편을 얻기 위한 절단작업은 주로 기계적인 절단작업에 의해 형성되는바 절단된 가장자리 부분이 쉽게 손상된다.

특히 라벨 조각편이나 장식시트 조각편이 섬유재질인 경우에는 조각편을 구성하는 섬유사 올들이 부풀어올라 풀어져 외관이 불량하거나 품질이 저하되는 문제점이 있고 심할 경우에는 의류 세탁과정에서 탈리되는 현상도 발생한다.

섬유재질로 된 라벨 조각편이나 장식시트 조각편을 얻기 위한 다른 절단작업중 하나로는 니크롬선과 같은 열선을 이용하여 절단할 수 있으나, 이러한 열선을 이용한 절단은 열선이 섬유시트와 접촉하면서 열선에 이물질이 부착되어서 다음번 절단작업이 정밀하지 못하거나 절단시 불량율을 높이게 하고 또 화재 위험이 있는 단점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상표나 자수를 놓은 등과 같은 장식물이 형성된 섬유시트를 그 장식물 외곽을 따르며 재단해 내어 라벨 조각편이나 장식시트 조각편을 얻거나 섬유시트 상의 원하는 무늬 형성이 이루어지도록 재단하여 장식 미감을 형성케 하는 등과 같은 섬유시트의 다양한 재단을 고열을 갖는 압축공기를 이용하여서 수행할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 저렴한 비용으로 섬유시트를 정밀 재단할 수 있으며 다양한 형태의 재단 가능케 하는 섬유시트 열공압 재단장치를 제공함에 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은, 섬유시트를 재단하기 위한 장치에 있어서, 600~700℃의 토출 열온과 0.5~3kg/㎤의 토출 공압을 갖는 열공압 집속선을 생성하는 열공압 집속선 발생기를 구비하되, 상기 열공압 집속선 발생기는, 내부에 히터봉과 선두 배출세공과 후미 공압유입구를 구비하며 튜브내 제1 압축공기 유도로가 형성된 전열튜브와, 심부에 전열튜브를 삽입 고정하며 선두 토출세공과 후미 공압유입구를 구비하며 전열튜브의 제1 압축공기 유도로와는 다른 제2 압축공기 유도로를 관내에 형성한 외통관체를 구비하여서 상기 외통관체의 선두 토출세공을 통해 상기 열공압 집속선이 발생되게 구성함을 특징으로 하는 섬유시트 열공압 재단장치이다.

또한 본 발명은, 섬유시트를 재단하기 위한 장치에 있어서, 열공압 집속선으로 섬유시트를 재단하는 열공압 집속선 발생기(2)를 구비하며; 상기 열공압 집속선 발생기(2)는; 심부의 히터봉(14)과 히터봉(14)를 감싸며 선두에 배출세공(10)이 형성된 집속헤드부(12a)를 갖는 내열성 투명관(12)을 고정하는 고정체(9)의 상측 돌부에 공압유입구(18)가 형성된 전열튜브(4)를 구성하고, 전열튜브(4)를 삽입 고정하되 전열튜브(4)의 고정체(9)를 고정함과 동시에 후미 공기유입구(16)가 형성된 외통관체(6)를 구비하며, 외통관체(6)의 선두에는 토출세공(26)을 갖는 원추형 집속캡(24)이 몸체부(22)와 체결되게 구성함을 특징으로 하는 섬유시트 열공압 재단장치이다.

또한 본 발명은, 섬유시트를 재단하기 위한 장치에 있어서, 섬유시트를 재단하기 위해 600~700℃의 토출 열온과 0.5~3kg/㎤의 토출 공압을 갖는 열공압 집속선을 생성하는 열공압 집속선 발생기와, 상기 열공압 접속선 발생기를 장착하며 소정 제어 하에 열공압 집속선 발생기를 전후좌우로 위치이동시키는 이송구와, 상기 이송구의 위치이동 제어와 열공압 집속선 발생기로부터 생성된 열공압 집속선의 토출공압 감지를 통해서 열공압 집속선 발생기내 히터의 발열제어와 열공압 집속선 발생기에서의 공압 발생 제어를 수행하는 제어장치부로 구성함을 특징으로 하는 섬유시트 열공압 재단장치이다.

본 발명은 열공압 집속선 발생기에서 토출되는 열공압 집속선을 이용해서 상표나 자수를 놓은 등과 같은 장식물이 형성된 섬유시트를 그 장식물 외곽을 따르며 재단해 내어 라벨 조각편이나 장식시트 조각편을 얻을 수 있도록 해주며, 섬유시트 상의 원하는 무늬 형성이 이루어지도록 재단하여 장식 미감을 형성케 할 수도 있다. 또 본 발명은 열공압을 이용하므로 저렴한 비용으로 섬유시트를 정밀 재단할 수 있으며 비접촉식이므로 이후 재단 시에도 불량을 일으키지 않고 다양한 형태의 재단도 가능케 해주는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 열공압 집속선 발생기의 결합 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 정단면도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 섬유시트 열공압 재단장치 구성도,
도 5는 도 4의 섬유시트 열공압 재단장치의 회로블록 구성도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에서는 열과 압축공기를 이용해서 열공압 집속선을 생성한다. 본 발명에서 언급하는 '열공압 집속선'은 미리 규정한 범위 내에서는 퍼지지 않고 직진하며 집속성이 좋음과 동시에 열공압 에너지 밀도도 큰 선형의 고열압축 기류를 일컬음을 이해하여야 하며, 본 발명에서는 이러한 열공압 집속선으로 섬유시트를 재단할 수 있게 구현한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 열공압 집속선 발생기(2)의 구성도로서, 도 1은 결합 사시도이고, 도 2는 분해 사시도이며, 도 3은 정단면도이다.

그리고, 도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 열공압 집속선 발생기(2)를 장착하여서 섬유시트 열공압 재단장치를 구현한 일 예 구성도이고, 도 5는 도 4의 회로 블록 구성도이다.

도 1 내지 도 3을 먼저 참조하면, 본 발명의 열공압 집속선 발생기(2)는 600~700℃의 토출 열온과 0.5~3kg/㎤의 토출 공압을 갖는 열공압 집속선(S)을 생성하며, 상기 열공압 집속선(S)을 이용하여 섬유시트(도 4의 W)를 재단한다.

600~700℃의 토출 열온과 0.5~3kg/㎤의 토출 공압을 갖는 열공압 집속선(S)은 10mm 이하의 거리(ℓ)에서 섬유시트(W) 절단시 제 성능을 발휘한다. 열공압 집속선(S)의 토출 열온이 600℃미만이거나 토출 공압이 3kg/㎤를 초과하면 토출 열온의 온도를 떨어뜨리기 때문에 그 임계적 의의가 있으며, 토출공압이 0.5Kg/㎤ 미만이면 열공압 집속선 발생기(2)내 전열튜브(4)의 열화로 수명이 짧아진다.

열공압 접속선(S)을 발생하는 열공압 집속선 발생기(2)는, 크게, 600~700℃의 토출 열온을 발생시키며 제1 압축공기 유도로(A)를 갖는 전열튜브(4)와, 전열튜브(4)를 삽입 보호하며 제2 압축공기 유도로(B)를 갖는 외통관체(6)로 구성한다.

전열튜브(4)는 내부 히터봉(14)과 선두 배출세공(10)과 후미 공압유입구(8)를 구비하며, 튜브(4) 내에는 외부로부터 유입된 압축공기(C1)가 안내되어 흐르는 제1 압축공기 유도로(A)가 형성된 구조이다.

보다 구체적으로 설명하면, 전열튜브(4)를 구성하는 고정체(9)는, 상측 돌부에 공압유입구(18)가 형성되고, 그 공압유입구(18)는 하측 삽입홈부와 연통된다. 고정체(9)의 하측 삽입홈부는 심부에 히터봉(14)이 연장 설치되고 히터봉(14)을 감싸는 내열성 투명관(12)이 삽입 고정되게 구성한다. 내열성 투명관(12)의 선두부는 직경이 점차 좁아지는 원추형의 집속헤드부(12a)로서 첨두에는 배출세공(10)이 형성된다. 고정체(9)에는 히터봉(14)에 연결되기 위한 전선(13)도 인입되어 있다.

그에 따라 전열튜브(4)의 공압유입구(18)를 통해 유입된 압축공기(C1)는 고정체(9)의 연통부와 내열성 투명관(12) 내부와 내열성 투명관(12) 선두의 접속헤드부(12a)의 첨두 배출세공(10)으로 이어지는 제1 압축공기 유도로(A)를 통과하면서 히터봉(14)에 의해서 고온 가열되며 집속된 후 압축 배출된다. 내열성 투명관(12)은 석영관으로 구성하는 것이 바람직하다.

외통관체(6)는 상기한 전열튜브(4)를 내부에 삽입 고정한다. 또 외통관체(6)는 선두 토출세공(26)과 후미(상측) 공압유입구(16)를 구비하며 내부에 위치된 전열튜브(4)의 제1 압축공기 유도로(A)와는 다른 제2 압축공기 유도로(B)를 관내에 형성한다. 즉 외통관체(6) 내부의 제2 압축공기 유도로(B)를 통해서는 외부로부터 유입된 압축공기(C2)가 안내되어 흐른다.

외통관체(6)는 내열성과 강성 있는 재질로 구현되는 것이 바람직하며, 상부 체결캡(20), 몸체부(22), 및 원추형 집속캡(24)으로 구성한다. 체결캡(20)과 몸체부(22) 사이와, 몸체부(22)와 원추형 집속캡(24) 사이는 나선 체결되는 구조이고, 원추형 집속캡(24)과 나사 체결되는 몸체부(22)의 나사부에는 조절너트(22a)가 미리 체결되는 것이 바람직하다. 조절너트(22a)는 원추형 집속캡(2)의 체결길이를 조절하는 너트로서, 외통관체(6)에 삽입된 내열성 투명관(12)의 접속헤드부(12a)가 외통관체(6)의 집속캡(24) 내에 무리하게 부딪히면서 내열성 투명관(12)이 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

외통관체(6)를 구성함에 있어, 상부 체결캡(20)의 캡면에는 심부 체결공(18)과 주변 공압유입구(16)가 형성된다. 외통관체(6)의 상부 체결캡(20)의 캡면에 형성된 심부 체결공(18)에는 전열튜브(4)를 구성하는 고정체(9)의 상측 돌부가 삽입 고정되고, 상부 체결캡(20)의 캡면에 형성된 공압유입구(16)에는 압축공기(C2)가 주입되는 에어호스(28)와 아울러 전열튜브(4)의 히터봉(14)에 전기를 공급하기 위한 전기선(13)이 연결되고 밀봉된다.

외통관체(6)의 상부 체결캡(20)은 원형관인 중앙 몸체부(22)와 체결되며, 몸체부(22)의 하단부는 선두 토출세공(26)을 갖는 원추형 집속캡(24)과 체결되어지되, 조절너트(22a)가 이용되어 길이조절 가능케 체결된다.

그에 따라 외통관체(6)의 공압유입구(16)를 통해 유입된 압축공기(C2)는 체결캡(20)에 연통된 원형관 몸체부(22) 내부와 선두측 집속캡(24)의 첨두 토출세공(26)으로 이어지는 제2 압축공기 유도로(B)를 통과하면서 고열가열되며 집속됨과 동시에 전열튜브(4)의 제1 압축공기 유도로(A)를 통해서 배출된 더 높은 온도의 열공압과 합류된 후 외통관체(6)의 선두 토출세공(26)을 통해서는 직진성이 있는 열공압 집속선(S)을 토출한다.

외통관체(6)내 제2 압축공기 유도로(B)를 따라 흐르는 압축공기(C2)는 히터봉(14)이 내재된 전열튜브(4)내 제1 압축공기 유도로(A)를 따라 흐르는 압축공기(C1)보다는 낮은 온도를 유지하게 되며, 이는 제1,제2 압축공기 유도로(A)(B)를 구분해주는 내열성 투명관(12)이 고열에도 파괴되지 않고 견딜 수 있도록 해줌과 동시에 외통관체(6)의 선두부 집속캡(24)에 형성된 토출세공(26)을 통해서 토출되는 열공압 집속선(S)의 토출량을 증가시켜준다.

외통관체(6)의 토공세공(26)과 전열튜브(4)의 배출세공(10)의 직경은 2~4mm가 바람직하다.

상기와 같은 열공압 집속선 발생기(2)는 섬유시트(W)를 다양한 형태로 재단하기 위한 섬유시트 열공압 재단장치로서 도 4에 도시된 일 예와 같이, 전후좌우로 위치 이동이 가능한 이송구(50)에 설치된다. 필요에 따라서 상기 이송구(50)는 전후좌우(X,Y축 방향)뿐만 아니라 상하(Z축 방향)로 위치이동이 가능하게 구현될 수도 있다.

이송구(50)에 장착된 열공압 집속선 발생기(2)는 열공압 접속선 발생기(2)에서 생성된 열공압 집속선(S)이 10mm 이하의 거리(ℓ)에서 섬유시트(W) 절단에 아주 효과적이므로, 받침대에 얹힌 섬유시트(W)로부터 3~10mm 범위 내에 열공압 집속선 발생기(2)의 선두 토출세공(26)이 위치되게 하는 것이 바람직하다.

도 5는 도 4에 도시된 섬유시트 열공압 재단장치를 구성하는 회로 블록 구성도로서, 도 4의 이송구(50)는, 열공압 집속선 발생기(2)를 탑재한 홀더(40)와, 홀더(40)를 전후좌우로 위치 이동시키기 위한 X,Y축모터(34)(38)와, X축 모터(34)를 구동하기 위한 X축(좌우방향) 구동부(32)와, Y축모터(38)를 구동하기 위한 Y축(전후방향) 구동부(32)를 구비한다.

이송구(50)의 X축 구동부(32)와 Y축 구동부(36)는 제어부(30)의 제어 하에 작동하며, 제어부(30)는 사용자 인터페이스를 위해 구비된 입출력부(48)와 인터페이스한다.

본 발명의 섬유시트 열공압 재단장치는, 열공압 집속선 발생기(2)가 600~700℃의 토출 열온과 0.5~3kg/㎤의 토출 공압을 갖는 열공압 집속선(S)을 제대로 생성하고 열공압 집속선 발생기(2)가 정상 작동되도록 하기 위해 공압발생부(42)와 공압감지부(44) 및 발열전원부(46)를 더 구비한다.

공압발생부(42)는 전열튜브(4) 내로 주입되는 압축공기(C1)와 외통관체(6)내로 주입되는 압축공기(C2)를 발생시키는 블록이고, 공압감지부(44)는 열공압 집속선 발생기(2)로부터 생성되는 열공압 집속선(S)의 공압을 감지하는 블록이며, 발열전원부(46)는 열공압 집속선 발생기(2)내의 히터봉(14)에 전원을 공급하는 블록이다.

공압감지부(44)는 열공압 집속선 발생기(2)에 발생되는 공압이 거의 없게 되면 이를 감지하여 제어부(30)에게 알리고, 제어부(30)는 발열 전원부(46)를 적응적으로 제어하여 히터봉(14)의 발열이 오프되게 한다. 이는 공압발생부(42)의 오동작 등으로 압축공기(C1)(C2)의 주입이 없게 되면 히터봉(14)이 과열될 수 있으므로 공압감지부(44)에서 이를 감지하여 제어부(30)에 알려 안전 조치를 취할 수 있도록 하는 것이다. 또 필요에 따라 공압감지부(44)는 열공압 집속선(S)의 열온을 감지하는 온도감지부(미도시함)와 함께 구비되어서, 열공압 집속선(S)의 공압과 열온이 미리 정해진 범위 내에 있는지를 감지하고 그 결과를 제어부(30)로 제공할 수 있다. 그러면 제어부(30)는 미리 정해진 범위를 벗어나면 공압발생부(42)나 발열전원부(46)를 제어하여서 제대로 된 열공압 집속선(S)이 생성될 수 있도록 조치할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 본 발명의 섬유시트 열공압 재단장치를 이용하면 열공압 집속선 발생기(2)로부터 발생된 열공압 집속선(S)이 섬유시트(W)를 작업자가 요구하는 형상으로 임의 재단할 수 있고, 열공압 집속선(S)에 의해 형성되는 스폿(spot)의 좁은 면적과 강하게 쏘아지는 압축공기가 섬유시트(W) 상의 열의 축적을 방해하므로 섬유시트(W)에서의 발화가 거의 없다. 또 섬유시트(W)는 거의 단겹이므로 열의 축적이 매우 적아 발화가 되지 않게 한다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

(2)-- 열공압 집속선 발생기 (4)-- 전열튜브
(6)-- 외통관체 (8)(16)-- 공압유입구
(9)-- 고정체 (10)-- 배출세공
(12)-- 내열성 투명관 (12a)-- 집속헤드부
(13)-- 전기선 (14)-- 히터봉
(18)-- 체결심공 (20)-- 체결캡
(22)-- 몸체부 (24)-- 집속캡
(26)-- 토출세공 (28)-- 에어호스
(30)-- 제어부 (32)-- X축 구동부
(34)-- X축 모터 (36)-- Y축 구동부
(38)-- Y축 모터 (40)-- 홀더
(42)-- 공압발생부 (44)-- 공압감지부
(46)-- 발열 전원부 (48)-- 입출력부
(50)-- 이송체
(A)-- 제1 압축공기 유도로 (B)-- 제2 압축공기 유도로
(C1)(C2)-- 압축공기 (S)-- 열공압 집속선

Claims

섬유시트를 재단하기 위한 장치에 있어서,
600~700℃의 토출 열온과 0.5~3kg/㎤의 토출 공압을 갖는 열공압 집속선을 생성하는 열공압 집속선 발생기를 구비하되, 상기 열공압 집속선 발생기는, 내부에 히터봉과 선두 배출세공과 후미 공압유입구를 구비하며 튜브내 제1 압축공기 유도로가 형성된 전열튜브와, 심부에 전열튜브를 삽입 고정하며 선두 토출세공과 후미 공압유입구를 구비하며 전열튜브의 제1 압축공기 유도로와는 다른 제2 압축공기 유도로를 관내에 형성한 외통관체를 구비하여서 상기 외통관체의 선두 토출세공을 통해 상기 열공압 집속선이 발생되게 구성함을 특징으로 하는 섬유시트 열공압 재단장치.
섬유시트를 재단하기 위한 장치에 있어서,
열공압 집속선으로 섬유시트를 재단하는 열공압 집속선 발생기(2)를 구비하며;
상기 열공압 집속선 발생기(2)는;
심부의 히터봉(14)과 히터봉(14)를 감싸며 선두에 배출세공(10)이 형성된 집속헤드부(12a)를 갖는 내열성 투명관(12)을 고정하는 고정체(9)의 상측 돌부에 공압유입구(18)가 형성된 전열튜브(4)를 구성하고, 전열튜브(4)를 삽입 고정하되 전열튜브(4)의 고정체(9)를 고정함과 동시에 후미 공기유입구(16)가 형성된 외통관체(6)를 구비하며, 외통관체(6)의 선두에는 토출세공(26)을 갖는 원추형 집속캡(24)이 몸체부(22)와 체결되게 구성함을 특징으로 하는 섬유시트 열공압 재단장치.
섬유시트를 재단하기 위한 장치에 있어서,
섬유시트를 재단하기 위해 600~700℃의 토출 열온과 0.5~3kg/㎤의 토출 공압을 갖는 열공압 집속선을 생성하는 열공압 집속선 발생기와,
상기 열공압 접속선 발생기를 장착하며 소정 제어 하에 열공압 접속선 발생기를 전후좌우로 위치 이동시키는 이송구와,
상기 이송구의 위치이동 제어와 열공압 집속선 발생기로부터 생성된 열공압 집속선의 토출공압 감지를 통해서 열공압 집속선 발생기내 히터의 발열제어와 열공압 집속선 발생기에서의 공압 발생 제어를 수행하는 제어장치부로 구성함을 특징으로 하는 섬유시트 열공압 재단장치.
제3항에 있어서, 상기 열공압 집속선 발생기는,
내부에 히터봉과 선두 배출세공과 후미 공압유입구를 구비하며 튜브내 제1 압축공기 유도로가 형성된 전열튜브와, 심부에 전열튜브를 삽입 고정하며 선두 토출세공과 후미 공압유입구를 구비하며 전열튜브의 제1 압축공기 유도로와는 다른 제2 압축공기 유도로를 관내에 형성한 외통관체를 구비하여서 상기 외통관체의 선두 토출세공을 통해 상기 열공압 집속선이 발생되게 구성함을 특징으로 하는 섬유시트 열공압 재단장치.