KR20130081188A - 복합재 제조 벤트 조립체 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 팽창식 블래더와의 기계적 연결을 수행하도록 구성된 복합재 제조 벤트 조립체와, 벤트 조립체 및 팽창식 블래더의 조합과, 벤트 조립체와 블래더를 기계적으로 연결하기 위한 방법에 관한 것이다. 복합재 제조 벤트 조립체는 제1 커플링 표면을 갖는 본체 부재와, 제2 커플링 표면을 갖는 커플링 부재와, 제1 및 제2 커플링 표면이 대향하는 관계에 있도록 본체 부재 및 커플링 부재를 상호 연결하는 운반 부재를 포함한다. 운반 부재는 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 본체 부재와 커플링 부재를 서로에 대해 변위시키도록 구성된다. 팽창식 블래더의 개방 단부가 벤트 조립체의 대향하는 제1 및 제2 커플링 표면 사이에 삽입될 때, 커플링 표면들은 해당 커플링 표면들이 상대적인 폐쇄 상태로 변위됨에 따라 팽창식 블래더의 개방 단부와 기밀 시일을 형성한다. 그 후, 벤트 조립체는 벤트 조립체의 하나 이상의 통로를 통해 팽창 및 수축 동안 팽창식 블래더 내외로 진입 배출되는 가스의 유동을 제어할 수 있다.
Description
본 발명은 일반적으로 복합재 제조 분야에 사용되는 공구 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 팽창식 맨드릴과의 결합을 위한 벤트 조립체(vent assembly) 및 관련 방법에 관한 것이다.
복합재는 스틸에 비해 일반적으로 강도가 높고 경량이고 내고온성이 보다 양호하다. 일반적으로, 복합재는 불규칙한 형상과 구성으로 보다 쉽게 성형될 수 있다. 이런 이유로 인해, 복합재는 테니스 라켓, 골프 클럽 및 자전거 프레임에서 자동차, 항공기, 심지어 우주선의 부품에 이르는 물품의 제조에 있어서 스틸 및 그 밖의 재료를 교체할 정도는 아니라도 이들 재료에 대해 경쟁력이 있다.
복합재는 통상적으로 두 가지 일반적인 성분, 즉 강도(strength)와 단단함(stiffness)의 특성을 제공하는 보스틸와, 접착제와 같이 보스틸을 적소에 고정하는 역할을 하는 결합 재료 또는 매트릭스(matrix)로 이루어진다. 복합재는 보스틸 또는 결합 재료 단독의 고유 특성보다 우수한 특성을 갖는다.
합성 복합재의 공지된 예로 그라파이트 복합재가 있다. 그라파이트 복합재는 일반적으로, 에폭시 또는 폴리머 매트릭스 수지와 같은 결합 재료에 의해 적소에 유지되는 보스틸로서 작용하는 탄소 섬유로 이루어진다. 탄소 섬유는 수지 매트릭스로 피복 또는 함침되기 전에 천으로 직조되거나 튜브 등으로 편조(braided) 될 수 있다. 탄소 섬유가 수지 함침된 후, 이런 유연한 "습윤 레이업(wet layup)"은 수지 매트릭스가 경화되도록 허용되기 전에 주형에 적용된다. 사용되는 수지 또는 매트릭스의 유형에 따라서, 경화는 실온에서 일어날 수도 있고 상승된 온도를 필요로 할 수도 있다. 수지 매트릭스의 경화는 복합재를 경화시킨다. 일단 해당 부품이 경화되면, 그 부품은 주형에서 분리되어 추가의 마무리 작업이나 클린업 작업이 수행될 수 있다. 수반되는 제조 기술이나 재료 보강 및 결합 유형에 관계없이, 주형은 통상적으로 제조되는 복합재 구성요소의 형상을 한정하기 위해 사용된다.
복합재 제조에 사용되는 주형은 수형이거나 암형일 수 있다. 암형 주형은 생산되는 구성요소의 외면에 가장 직접적인 영향을 미치며, 수형 주형은 생산되는 구성요소의 내면에 가장 직접적인 영향을 미친다. 부품이 프레스를 이용하여 강화되는 경우, 결합식 주형(암형 및 수형)이 요구된다. 이들 주형은 (탄성중합체 재료를 포함하는) 복합재나 금속 충전 에폭시와 같은 재료로 이루어질 수 있거나, 알루미늄이나 스틸로부터 기계 가공될 수 있다. 주형은 또한 중실체일 수 있거나 블래더와 같은 팽창식 구조에 의해 형성될 수 있다. 사용되는 주형 및 재료의 유형은 부품의 종류와 생산량에 따라 달라질 수 있다.
팽창식 탄성중합체 블래더가 복합재 제조에 사용되는 경우, 벤트 구성요소는 블래더 재료에 부착되어야 하는데, 이때 벤트 구성요소는 벤트가 레이업 및 경화 공정 동안 블래더의 내부 압력을 유지할 뿐만 아니라 팽창 및 수축 동안 가스 유동을 제어하는 것이 가능하도록 기밀 시일을 형성하는 방식으로 부착된다. 통상적으로 벤트 구성요소는 화학적 접착제를 이용하여 블래더의 탄성중합체 재료에 접합된다. 그러나, 아래에서 논의하는 바와 같이, 블래더 재료와 벤트 구성요소 간의 기밀 접합을 형성하기 위해 화학적 접착제를 이용하는 것은 많은 도전 과제를 제공한다.
접착제 접합은 시간 소모적이고 까다로운 공정이다. 화학적 접착제를 부적절하게 도포할 경우, 벤트 구성요소와 팽창식 블래더 사이에 형성되어야 할 기밀 접합이 손상될 수 있다. 원치 않는 가스 유동을 제거하기 위한 접합제의 성능을 손상시킬 수 있는 여러 매개변수로는 접착제 도포량, 접착제 도포 평활도, 블래더가 접합될 벤트 구성요소의 표면과 접착제에 대한 팽창식 블래더의 탄성중합체 재료의 배향, 접합되는 구성요소들에 대한 인가 압력, 경화 시간 등이 있다. 예컨대, 화학적 접착제 내에 존재하는 기포는 접합을 약화시킨다. 더구나, 기포가 너무 많이 존재할 경우, 기포들이 모여서 원치 않는 공기 유동 경로를 형성함으로써 기밀 시일을 파손시킬 수 있다. 이로 인해 당업자라면 고도의 숙련과 많은 작업을 필요로 하는 화학적 접합 공정 동안 적절한 기술이 사용되도록 보장해야 한다.
벤트 구성요소에 블래더 재료를 접합시키기 위해 화학적 접착제를 사용하는 것은 또한 전반적인 결합 공정에 추가의 경화 공정 사이클을 도입하는데, 이는 화학적 접착제 경화 사이클을 포함하지 않는 결합 공정에 비해 적어도 40% 이상 만큼의 결합 시간 흐름을 증가시킬 수 있다.
위에서 논의한 바와 같이, 화학적 접합 공정의 결과는 일관성이 없어, 시험 동안과 복합재 제조에 사용하기 이전에 팽창식 블래더와 벤트 구성요소 간의 기밀 시일의 손상으로 이어진다. 블래더 및 벤트 구성요소의 화학적 접합을 위한 도포 및 경화 단계가 탄성중합체 공구가 사용되기 전에 반복되어야만 하기 때문에 화학적 접합 공정이 실패할 때 시간 흐름에 대한 충격은 배가된다.
더불어, 복합재 제조 중 레이업 및 경화 공정 동안 탄성중합체 공구의 접착제 접합이 노출되는 높은 압력과 고온은 손상 확률을 증가시킬 수 있다. 낙관적으로 보더라도, 복합재 제조 공정 동안 주형의 파손은 복합재 재료, 시간, 수익 및 평판의 손실을 야기할 수 있다. 최악의 경우, 블래더 재료와 벤트 구성요소 사이의 기밀 화학 접합에 있어 검출되지 않은 손상으로 인한 주형의 부적절한 기능은 완성품에 통합되는 구성 요소의 구조적 결함으로 이어질 수 있다.
화학적 접합제 자체는 또한 구입, 보관, 조작 및 폐기의 관점에서 추가적인 불편함과 비용을 필요로 한다.
따라서, 복합재 제조에 사용되는 팽창식 블래더에 결합될 수 있고 상술한 문제를 겪지 않는 복합재 제조 벤트 조립체가 요구된다. 본 발명은 이를 비롯한 다른 필요를 만족하며 추가의 관련 이점을 제공한다.
본 발명은 팽창식 블래더의 개방 단부에 연결하기 위한 복합재 제조 벤트 조립체와, 벤트 조립체 및 팽창식 블래더의 조합과, 복합재 제조에 사용하기 위해 팽창식 블래더에 벤트 조립체를 기계적으로 연결하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명의 복합재 제조 벤트 조립체는 기계적이며, 많은 문제를 수반하는 화학적 접착제를 사용하지 않는다. 더불어, 복합재 제조 벤트 조립체는 불규칙한 블래더 형상을 수용한다. 또한, 본 발명의 다른 양태에 있어서, 복합재 제조 벤트 조립체는 복합재 제조 경화 공정에 당연히 수반되어 벤트 조립체 구성 요소의 팽창 및 수축으로 이어질 수 있는 가열 및 냉각 사이클에도 불구하고 팽창식 블래더 재료에 대해 실질적으로 일정한 커플링 압력을 유지하는 방식으로 구현될 수 있다.
복합재 제조 벤트 조립체는 제1 커플링 표면을 갖는 본체 부재와, 제2 커플링 표면을 갖는 커플링 부재와, 제1 및 제2 커플링 표면이 대향하는 관계에 있도록 본체 부재 및 커플링 부재를 상호 연결하는 운반 부재를 포함한다. 운반 부재는 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 본체 부재와 커플링 부재를 서로에 대해 변위시키도록 구성된다. 본 발명의 일 양태에서, 본체 부재의 제1 커플링 표면과 커플링 부재의 제2 커플링 표면은 서로에 대해 실질적으로 상보되는 대체로 오목한 구성과 볼록한 구성을 가질 수 있다. 본 발명의 다른 양태에서, 이들 두 개의 커플링 표면은 변위하는 동안 서로에 대해 회전할 필요가 없으며 불규칙한 형상으로 형성될 수 있으며, 이들 모두의 구성은 커플링이 이루어지는 단부 부분 전체에 걸쳐 그 자체가 불규칙 또는 비원형 단면을 갖는 블래더를 사용할 수 있게 돕는다.
팽창식 블래더의 개방 단부가 벤트 조립체의 서로 대향하는 제1 및 제2 커플링 표면 사이에 삽입될 때, 이들 커플링 표면들이 상대적인 폐쇄 상태로 변위됨에 따라 이들 커플링 표면은 팽창식 블래더의 개방 단부와 기밀 시일을 형성한다. 그 후, 벤트 조립체는 해당 벤트 조립체에 형성된 하나 이상의 통로를 통해 팽창 및 수축 동안 팽창식 블래더 내외로 진입 배출되는 가스의 유동을 제어할 수 있다. 팽창식 블래더의 개방 단부와의 밀봉된 기계적 연결을 형성하는 복합재 제조 벤트 조립체의 능력은 복합재 제조 벤트에 팽창식 블래더 재료를 접합하기 위해 화학적 접착제를 사용함으로써 수반되는 많은 문제를 방지한다.
본 발명의 보다 상세한 양태에서, 복합재 제조 벤트 조립체의 본체 부재는 제1 커플링 표면이 적어도 부분적으로 위치되는 리세스를 가질 수 있다. 커플링 부재는 상대적인 폐쇄 상태에서 본체 부재의 리세스 내에 적어도 부분적으로 수용되도록 구성된다. 이런 배열체에서, 제1 커플링 표면은 대체로 오목한 구성을 가질 수 있고 제2 커플링 표면은 대체로 볼록한 구성을 가질 수 있다.
본체 부재는 또한 내부에 복합재 제조 벤트 조립체의 커플링 부재를 관통하여 연장되어 가압 유체의 전달을 허용하는 유체 통로를 가질 수 있다. 이를 위해, 복합재 제조 벤트 조립체는 가압 가스의 공급원에 연결하기 위한 유체 통로와 유체 연통하는 유체 유입구를 포함할 수 있다. 유체 통로는 운반 부재 내에 적어도 부분적으로 형성될 수 있거나, 대안으로서 유체 통로는 운반 부재에서 떨어져서 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 커플링 부재는 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 본체 부재를 향해 변위할 때 운반 부재에 의해 운반될 수 있다. 운반 부재는 커플링 부재 및 본체 부재를 상호 연결하기 위해 커플링 부재 및 본체 부재의 개구에 수용될 수 있다. 운반 부재의 일부는 복합재 제조 벤트 조립체의 본체 부재와 나사 결합하기 위한 리드 스크류를 포함할 수 있다. 대안으로서, 운반 부재는 본체 부재와 활주 결합하도록 구성될 수 있으며, 복합재 제조 벤트 조립체는 제1 및 제2 커플링 표면이 상대적인 폐쇄 상태에 있을 때 본체 부재에 대해 규정된 위치로 운반 부재를 유지하기 위한 멈춤 부재를 포함할 수 있다. 운반 부재는 변위 중에 본체 부재나 커플링 부재를 회전시키지 않고도 본체 부재를 거쳐 운반 부재에 접근하는 가동 기구에 의해 가동될 수 있다.
벤트 조립체 구성요소의 팽창 및 수축으로 인해 제1 및 제2 커플링 표면 간의 커플링 힘에 작용하는 가열 및 냉각의 효과를 상쇄시키기 위해, 벤트 조립체는 압착 부재를 포함할 수 있다. 압착 부재는 운반 부재에 연결될 수 있으며 본체 부재 및 커플링 부재 중 적어도 하나에 대해 작용하여, 벤트 조립체가 압력 및 온도의 변화를 겪음에 따라, 커플링 표면들이 상대적인 폐쇄 상태에 있을 때 제1 및 제2 커플링 표면 간의 적절한 커플링 힘을 유지하도록 돕는다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 복합재 제조 벤트 조립체와, 이런 벤트 조립체 및 기계적으로 연결된 팽창식 블래더의 조합 모두에 관한 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 또한 블래더를 이용한 복합재 제조를 허용하기 위해 팽창식 블래더를 팽창시키기 위한 준비 과정에서 팽창식 블래더의 개방 단부에 상술한 바와 같은 복합재 제조 벤트 조립체를 연결하는 방법에 관한 것이다. 본 방법은 블래더가 제2 커플링 표면 위에 수용된 상태에서 팽창식 블래더의 개방 단부에 커플링 부재를 삽입하는 단계와, 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 본체 부재와 커플링 부재를 서로에 대해 변위시키기 위해 운반 부재를 가동시키는 단계와, 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 본체 부재와 커플링 부재를 변위시키는 단계를 포함한다. 상대적인 폐쇄 상태에서, 제1 및 제2 커플링 표면은 팽창식 블래더의 개방 단부를 커플링하여 팽창식 블래더와 복합재 제조 벤트 조립체 사이에 밀봉 연결을 형성한다.
본 발명의 방법은 복합재 제조 벤트 조립체 상의 유체 유입구를 가압 가스의 공급원에 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그 후, 팽창식 블래더는 본체 부재와 커플링 부재에 형성된 하나 이상의 유체 통로를 통해 제어된 방식으로 원하는 압력으로 팽창되어 복합재 제조가 수행될 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 특징들과 장점은 본 발명의 원리를 예시적으로 도시하는 첨부도면과 함께 설명되는 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 자명하게 될 것이다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 복합재 제조 벤트 조립체는 기계적이며, 많은 문제를 수반하는 화학적 접착제를 사용하지 않고, 불규칙한 블래더 형상을 수용할 수 있다. 또한, 복합재 제조 벤트 조립체는 복합재 제조 경화 공정에 당연히 수반되어 벤트 조립체 구성 요소의 팽창 및 수축으로 이어질 수 있는 가열 및 냉각 사이클에도 불구하고 팽창식 블래더 재료에 대해 실질적으로 일정한 커플링 압력을 유지하는 방식으로 구현될 수 있다.
이하, 다음의 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들이 단지 예시적으로 설명될 것이다.
도 1은 벤트 쉘, 벤트 플러그, 텐션 로드, 압착 스프링 및 팽창식 블래더를 포함하는 본 발명에 따른 복합재 제조 벤트 조립체의 일 실시예의 다양한 구성 요소를 도시하는 분해 단면도이다.
도 2는 상대적인 폐쇄 상태에서 팽창식 블래더에 기계적으로 결합된 벤트 조립체를 도시하는 도 1의 복합재 제조 벤트 조립체의 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 사용시 도 1 및 도 2의 벤트 조립체를 팽창식 블래더에 기계적으로 결합하기 위해 조립체 고정구를 이용하는 복합재 제조 벤트 조립체의 도면이다.
도 6은 벤트 쉘, 벤트 플러그, 텐션 로드, 압착 스프링 및 팽창식 블래더를 포함하는 본 발명에 따른 복합재 제조 벤트 조립체의 다른 실시예의 다양한 구성 요소를 도시하는 분해 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 사용시 도 6의 벤트 조립체를 팽창식 블래더에 기계적으로 결합하기 위해 조립체 고정구를 이용하는 복합재 제조 벤트 조립체의 도면이다.
도 10은 벤트 쉘, 벤트 플러그, 텐션 로드 및 압착 스프링을 포함하는 본 발명에 따른 복합재 제조 벤트 조립체의 또 다른 실시예의 다양한 구성 요소를 도시하는 분해 단면도이다.
도 1은 벤트 쉘, 벤트 플러그, 텐션 로드, 압착 스프링 및 팽창식 블래더를 포함하는 본 발명에 따른 복합재 제조 벤트 조립체의 일 실시예의 다양한 구성 요소를 도시하는 분해 단면도이다.
도 2는 상대적인 폐쇄 상태에서 팽창식 블래더에 기계적으로 결합된 벤트 조립체를 도시하는 도 1의 복합재 제조 벤트 조립체의 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 사용시 도 1 및 도 2의 벤트 조립체를 팽창식 블래더에 기계적으로 결합하기 위해 조립체 고정구를 이용하는 복합재 제조 벤트 조립체의 도면이다.
도 6은 벤트 쉘, 벤트 플러그, 텐션 로드, 압착 스프링 및 팽창식 블래더를 포함하는 본 발명에 따른 복합재 제조 벤트 조립체의 다른 실시예의 다양한 구성 요소를 도시하는 분해 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 사용시 도 6의 벤트 조립체를 팽창식 블래더에 기계적으로 결합하기 위해 조립체 고정구를 이용하는 복합재 제조 벤트 조립체의 도면이다.
도 10은 벤트 쉘, 벤트 플러그, 텐션 로드 및 압착 스프링을 포함하는 본 발명에 따른 복합재 제조 벤트 조립체의 또 다른 실시예의 다양한 구성 요소를 도시하는 분해 단면도이다.
이하, 도면들, 구체적으로 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 복합재 제조 벤트 조립체(12)가 도시되어 있다. 도 1에서 복합재 제조 벤트 조립체는 분해 상태로 도시되어 있다. 벤트 조립체는 제1 커플링 표면(16)을 갖는 벤트 쉘(14) 형태의 본체 부재와, 제2 커플링 표면(20)을 갖는 벤트 플러그(18, vent plug) 형태의 커플링 부재와, 당김 또는 텐션 로드(22, tension rod) 형태의 운반 부재와, 압착 스프링(24) 형태의 압착 부재를 포함한다. 제1 커플링 표면과 제2 커플링 표면은 각각 대체로 오목한 구성과 볼록한 구성을 가진다. 이들 두 개의 커플링 표면은, 도 2에 도시된 바와 같이 복합재 제조 벤트 조립체가 조립되어 상대적으로 폐쇄 또는 커플링 상태에 있을 때, 그 사이에 팽창식 블래더(26)의 개방 단부를 수용하도록 구성된다. 압착 스프링은, 복합재 제조 벤트 조립체가 커플링 상태에 있을 때, 벤트 조립체가 압력 및 온도의 변화를 겪으면서 팽창 수축함에 따라 제1 및 제2 커플링 표면 사이에 적절한 커플링 힘이 유지되는 것을 보장하도록 구성된다. 벤트 플러그와 텐션 로드는 각각 벤트 통로(vent passageway)(28, 30)를 구비하여 가압 가스가 팽창식 블래더의 팽창 및 수축 동안 해당 통로를 통해 유입되거나 배출될 수 있도록 한다. 벤트 쉘의 측벽(34)에는 가스 유입구(32)가 형성된다. 가스 유입구는 팽창식 블래더를 팽창 및 수축시키는 가압 가스의 제어식 공급원(도시 안됨)으로부터의 노즐을 수용하도록 구성된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 벤트 플러그(18)는 벤트 쉘(14)의 후방 단부에 형성된 리세스(36)에 수용되도록 구성된다. 벤트 쉘의 후방 단부에 형성된 리세스는 해당 리세스 내부에 제1 커플링 표면(16)을 형성하는 테이퍼진 측벽들과 비교적 편평한 단부벽(38)을 가진다. 벤트 플러그는 각각 제2 커플링 표면(20)을 형성하는 테이퍼진 측벽들과 비교적 편평한 전방 및 후방 단부벽(40, 42)을 갖는 대체로 절두 원추형인 구성을 가진다. 벤트 플러그의 구성은 실질적으로 벤트 쉘의 리세스의 구성과 상보적 관계이며, 벤트 플러그는 복합재 제조 벤트 조립체(12)가 커플링 상태에 있을 때 벤트 쉘 리세스 내부에 실질적으로 완전히 수용되도록 구성된다.
텐션 로드(22)는 벤트 쉘(14)과 벤트 플러그(18)를 상호 연결하고 벤트 쉘에 대해 벤트 플러그를 변위시키는 역할을 한다. 이와 관련하여, 텐션 로드의 전방 단부는 벤트 플러그에 형성된 관통 보어(44)를 관통하여 벤트 쉘 내의 리세스(36)의 단부벽(38)의 개방된 벤트 쉘의 관통 보어(46) 내로 꼭 맞게 그러나 매끄럽게 활주 끼움되도록 수용 가능하다. 벤트 플러그의 관통 보어는 그 전방 및 후방 단부벽(40, 42) 사이에서 벤트 플러그의 중심을 통과해 종방향으로 연장된다. 벤트 쉘의 관통 보어는 그 후방 단부에 있는 벤트 쉘 리세스의 단부벽으로부터 벤트 쉘의 중심을 통과해 종방향으로 연장되어 벤트 쉘의 후방 단부에 있는 반대측 단부벽(48)에서 개방된다. 가스 유입구(32)는 벤트 쉘의 관통 보어의 종축에 대체로 수직하게 연장되어 그 중간 부분에서 벤트 쉘 관통 보어를 어느 정도 지나도록 연장된다.
벤트 쉘(14)의 후방 단부에 있는 리세스(36)의 단부벽(38) 근처에서, 벤트 쉘 관통 보어(46)의 단부는 내부 나사(도시 안됨)를 구비하는 환형 인서트(50)를 수용하기 위해 더 큰 단차식 직경을 가진다. 텐션 로드(22)의 전방 단부 상에는 환형 인서트 내로 나사 결합되어 벤트 쉘 내에서 종방향으로 회전 변위하기 위한 상보적인 나사산(도시 안됨)이 형성된다. 환형 인서트는 회전하지 않는 것을 보장하기 위해 벤트 쉘 관통 보어 내의 적소에 밀접하게 억지 끼움되거나 다른 방식으로 고정될 수 있다.
또한, 텐션 로드(22)의 전방 단부에는, 환형 인서트(50)와의 커플링과 벤트 쉘(14) 내에서의 변위를 위해, 나사 공구(51)(도 3 내지 도 4 참조)가 텐션 로드에 분리 가능하게 결합되어 이를 회전시킬 수 있도록 육각 구성을 갖는 결합 소켓(52)이 형성된다. 나사 공구는 그 단부(도시 안됨)에 상보적인 육각 수형(male) 끼움부를 구비한 세장형 샤프트를 포함하는데, 아래에서 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 세장형 샤프트는 결합 소켓과 정합되어 텐션 로드를 회전시키기 위해 벤트 쉘의 전방 단부로부터 벤트 쉘 관통 보어(46)를 통해 삽입될 수 있다.
벤트 쉘(14)의 전방 단부 근처에 있는 벤트 쉘 관통 보어(46)의 단부에는 나사형 플러그(54)를 수용하기 위해 내부 나사(도시 안됨)가 형성되어 있다. 나사형 플러그는, 텐션 로드(22)가 환형 인서트(50) 내로 나사 결합되고 복합재 제조 벤트 조립체(12)는 팽창식 블래더(26)의 개방 단부가 각각 제1 및 제2 커플링 표면(16, 20) 사이에 커플링된 커플링 상태에 있고 나사 공구가 제거된 후 관통 보어를 밀봉하는 역할을 하는 O-링(도시 안됨)을 구비하는데, 이에 대해서는 아래에서 보다 상세히 설명한다. 바람직하게는, 벤트 쉘의 전방 단부의 단부벽(48)에는 벤트 쉘 관통 보어와 동심을 이루는 확장 홀(56)이 형성되어 나사형 플러그의 삽입을 용이하게 하며, 선택 사항인 홀 커버(58)가 삽입후 나사형 플러그를 덮기 위해 홀에 수용될 수 있다. 홀 커버는 진공 백(vacuum bag)이 홀 내로 변형되어 초래되는 손상으로부터 진공 백을 보호할 필요성을 제거함으로써 복합재 제조 장소로 전달하기 위해 복합재 제조 벤트 조립체(12)를 패키징하는 진공 백 공정(vacuum bagging process)을 보조한다.
텐션 로드(22)의 후방부는 제1 가압판(60), 압착 스프링(24), 제2 가압판(62) 및 로크 너트(lock nut, 64)와 같은 멈춤 부재 등을 수반한다. 텐션 로드의 후방 단부 상에는 로크 너트를 수용하기 위해 나사(도시 안됨)가 형성된다. 압착 스프링은 두 개의 가압판 사이에서 텐션 로드 상에 자유롭게 수용되도록 하는 크기를 갖는데, 이때 압착 스프링의 후방 단부는 제2 가압판에 대해 배치되고 제1 가압판은 압착 스플링의 전방 단부에 대해 배치된다. 조립 상태에서, 제1 가압판은 벤트 플러그(18)의 후방벽(42)과 접촉한다(도 2). 제1 가압판은 텐션 로드 상에 꼭 맞지만 매끄럽게 끼워짐으로써 사용시 압착 스프링이 팽창 및 수축함에 따라 텐션 로드를 따라 전후로 활주할 수 있도록 하는 크기를 가진다. 대안으로서, 로크 너트 또는 등가의 구조물이 기계 가공, 용접 또는 그 밖의 적절한 수단에 의해 텐션 로드와 일체로 형성되거나 텐션 로드 상에 부착된다. 그러나, 본 실시예와 관련하여 자명하게 되는 바와 같이, 텐션 로드는 적어도 제1 가압판에 대해 그리고 바람직하게는 압착 스프링에 대해 자유롭게 회전될 수 있는 것이 중요한데, 이는 벤트 플러그를 이들과 함께 회전시키는 모든 경향을 방지하기 위해서이다. 또한, 압착 스프링을 탄성 중합성 부싱이나 가스 충전 범퍼로 교체하는 것이 가능할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 벤트 플러그(18) 내의 벤트 통로(28)는 각각 전방 단부벽 및 후방 단부벽(40, 42) 사이에서 벤트 플러그를 통해 종방향으로 연장되는 서로 이격된 한 쌍의 관통 보어에 의해 형성된다. 텐션 로드의 전방 단부의 나사 인서트 및/또는 나사부는 가스가 텐션 로드/나사 인서트 연결부를 지나 유동할 수 있도록 편평부 또는 홈(도시 안됨)을 가질 수 있다. 텐션 로드(22)에 형성된 벤트 통로(30)는 텐션 로드를 통해 종방향으로 연장되는 관통 보어에 의해 형성된다. 따라서, 복합재 제조 벤트 조립체(12)가 도 2에 도시된 바와 같은 커플링 상태에 있을 때, 벤트 플러그의 통로와 텐션 로드의 통로는 모두 가스 유입구(32)와 유체 연통함으로써, 팽창식 블래더(26)가 가압 가스(도시 안됨)의 제어식 공급원을 거쳐 팽창 및 수축될 수 있도록 한다.
도 3 내지 도 5는 복합재 제조 벤트 조립체(12)가 실제로 사용되는 방식을 예시한다. 물론, 이하 설명하는 단계들이 반드시 설명된 순서에 따라 수행되어야만 하는 것은 아니다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복합재 제조 벤트 조립체를 고정하여 안정화시키고 팽창식 블래더(26)가 커플링되는 동안 회전하는 것을 방지하기 위해 조립 지그 또는 고정구(66)가 제공된다. 조립 고정구는 기부(68)와 하우징(70)을 포함하며, 이때 기부는 하우징의 상부벽(74)을 통해 수용되는 한 쌍의 볼트(72)에 의해 기부에 고정되는 하우징을 지지한다. 조립 고정구는 상부벽에 형성된 개구(76)를 가지며, 이에 대해서는 다른 실시예와 연계하여 후술하기로 한다. 조립 고정구는 또한 그 일측 상에 하우징을 관통하여 타측으로 완전히 연장되는 개구(78)를 구비한다. 이 개구는 비교적 밀접한 끼움 구조로 벤트 쉘(14)을 수용하도록 구성된다. 도 3은 고정구의 개구에 부분적으로 수용된 벤트 쉘을 도시한다. 나사 공구(51)는 하우징(도시 안됨)의 대향측으로부터 개구 내로 그리고 벤트 쉘의 전방 단부로부터 벤트 쉘의 관통 보어(46) 내로 삽입될 수 있다.
벤트 쉘(14)이 도 4에 도시된 바와 같이 조립 고정구(66)의 개구(78) 내에 완전히 수용되면, (i) 제1 가압판(60)(도시 안됨), 압착 스프링(24), 제2 가압판(62) 및 로크 너트(64)를 구비한 텐션 로드(22)를 포함하는 부조립체와, (ii) 벤트 플러그(18)의 조합체는 고정구(도 4)의 개구 내에서 벤트 조립체(12)의 후방 단부 뒤에 위치될 수 있다. 그 후, 나사 공구(51)의 단부 상에 있는 수형 끼움부는 텐션 로드의 전방 단부에 있는 암형 결합 소켓(52)에 결합될 수 있다. 그 후, 텐션 로드가 적어도 부분적으로 환형 인서트(50)와 결합하지만 벤트 플러그와 텐션 로드 부조립체의 후방부를 고정구의 외측에 노출된 상태로 있도록, 나사 공구는 수동으로 또는 보다 바람직하게는 기계(도시 안됨)에 의해 제어된 방식으로 회전될 수 있다.
그 후, 팽창식 블래더(26)의 개방 단부는 텐션 로드 부조립체의 후방 단부 위에 수용되어 벤트 플러그(18)의 제2 커플링 표면(20) 위에서 신장될 수 있다. 그 후, 나사 공구(51)는 텐션 로드(22)가 전방으로 변위되도록 계속 회전될 수 있다. 텐션 로드가 전방으로 변위됨에 따라, 제1 가압판(60)은 벤트 플러그와 접촉하여 이를 벤트 쉘의 리세스(36) 내로 밀어 넣음으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 팽창식 블래더의 개방 단부를 그와 함께 운반한다. 이런 변위 과정 동안, 벤트 플러그나 팽창식 블래더는 회전하지 않는데, 이는 복합재 제조 벤트 조립체(12)가 불규칙한 형상을 갖는 팽창식 블래더를 수용할 수 있도록 한다.
블래더의 개방 단부가 기밀 시일을 갖는 것을 보장하도록 팽창식 블래더(26)의 개방 단부가 두 개의 커플링 표면 간의 적절한 힘으로 각각 제1 및 제2 커플링 표면(16, 20) 사이에 단단히 포획될 때 커플링 상태가 도달된다(도 2 참조). 커플링 상태에서, 벤트 플러그(18)의 전방 벽(40)은 벤트 플러그 내의 벤트 통로(28)가 차단되지 않도록 보장하기 위해 벤트 쉘의 리세스(36) 내에서 단부벽(38)과 접하지 않고 단부벽에서 이격된다. 당업자에게 자명한 것으로, 적절한 커플링 힘은 경험적으로 결정될 수 있으며, 인가되는 커플링 힘을 제어하기 위해 토크 또는 그 밖의 힘을 측정하는 장치(도시 안됨)가 수동식으로 사용되거나 나사 공구(51)를 회전시키기 위한 기계에 합체될 수 있다.
커플링 상태에 도달되고 팽창식 블래더(26)의 개방 단부가 각각 제1 및 제2 커플링 표면(16, 20) 사이에 밀봉되면, 나사 공구(51)는 벤트 조립체(12)로부터 분리될 수 있다. 결합된 벤트 조립체와 팽창식 블래더는 조립 고정구(66)로부터 제거될 수 있다. 그 후, O-링을 구비한 나사형 플러그(54)가 벤트 쉘(14)의 전방 단부에 있는 벤트 쉘 관통 보어(46)의 단부 내로 나사 체결되어 해당 개구를 밀봉하며, 원할 경우, 홀 커버(58)가 벤트 쉘의 전방 단부에 있는 홀(56) 내로 삽입될 수 있다.
그 후, 가압 가스의 제어식 공급원의 노즐이 벤트 쉘(14)의 가스 유입구(32)에 연결됨으로써, 팽창식 블래더(26)는 가스 유입구, 벤트 쉘 관통 보어(46), 벤트 플러그(18) 및 텐션 로드(22) 각각의 벤트 통로(28, 30)를 거쳐 적절한 압력으로 팽창될 수 있다. 복합재 제조 공정이 진행되고 복합재 제조 벤트 조립체(12)가 압력 및 온도 변화를 겪음에 따라, 압착 스프링(24)은 압착 및 팽창함으로써 효과적인 밀봉을 보장하기 위해 팽창식 블래더의 개방 단부 상에 적절한 커플링 힘을 유지하도록 돕는다. 복합재 제조 공정이 완료되면, 팽창식 블래더는 벤트 플러그의 벤트 통로, 벤트 쉘 관통 보어 및 가스 유입구를 거쳐 수축될 수 있다.
본 발명의 복합재 제조 벤트 조립체의 다른 실시예가 도 6 및 도 7에 도시된다. 이들 실시예에서, 유사 도면 부호가 유사 구성 요소를 지시하기 위해 사용된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 복합재 제조 벤트 조립체(12')는 마찬가지로 제1 커플링 표면(16')을 갖는 벤트 쉘(14')과, 제2 커플링 표면(20')을 갖는 벤트 플러그(18')와, 텐션 로드(22')와, 압착 스프링(24')을 포함한다. 제1 커플링 표면과 제2 커플링 표면은 각각 대체로 오목한 구성과 볼록한 구성을 가지며, 그 사이에 팽창식 블래더(26')의 개방 단부를 수용하도록 구성된다. 벤트 플러그는 벤트 쉘의 측벽(34')에 형성된 가스 유입구(32')로부터의 가압 가스를 팽창식 블래더 내로 통과시키는 벤트 통로(28')를 갖지만, 도 1 및 도 2의 실시예와 달리, 텐션 로드는 내부에 벤트 통로를 갖지 않는다.
벤트 플러그(18')는 벤트 쉘(14')의 후방 단부에 형성된 리세스(36')에 수용되며, 이때 리세스는 리세스 내부에 제1 커플링 표면(16')을 형성하는 테이퍼진 측벽과 단부벽(38')을 가진다. 벤트 플러그는 제2 커플링 표면(20')을 형성하는 테이퍼진 측벽과 각각 전방 및 후방 단부벽(40', 42')을 구비한 실질적으로 상보적인 구성을 가진다. 벤트 플러그는 복합재 제조 벤트 조립체(12')가 커플링 상태에 있을 때 벤트 쉘 리세스 내부에 실질적으로 완전히 수용되도록 구성된다.
텐션 로드(22')는 그 중심부에 전방부 직경이 후방부 직경보다 큰 단차식 직경을 가진다. 텐션 로드의 후방부는 벤트 플러그(18')에 형성된 관통 보어(44')를 통한 활주 끼움에 의해 수용 가능하며, 텐션 로드의 확장된 전방부는 벤트 쉘에 형성된 리세스(36')의 단부벽(38')에서 개방된 벤트 쉘(14')에 형성된 관통 보어(46')를 통해 유사하게 수용 가능하다. 벤트 플러그의 관통 보어는 그 전방 및 후방 단부벽(40', 42') 사이에서 벤트 플러그의 중심부를 통해 종방향으로 연장된다. 벤트 플러그의 관통 보어는 그 후방 단부에 있는 벤트 쉘 리세스의 단부벽으로부터 벤트 쉘의 중심부를 거쳐 벤트 쉘의 전방 단부에 있는 반대측 단부벽(48')까지 종방향으로 연장된다. 가스 유입구(32')는 그 중심부에서 벤트 쉘 관통 보어를 가로질러 어느 정도 그 너머로 연장된다.
본 실시예와 도 1 및 도 2의 실시예의 주된 차이점은 본 실시예에서 텐션 로드(22')가 벤트 쉘(14') 내에서 회전식으로 변위하지 않고 팽창식 블래더(26')의 커플링 동안 위치로 당겨진다는 것이다. 이를 위해, 벤트 쉘은 환형 나사 인서트를 구비하지 않으며 텐션 로드의 전방 단부도 나사가 형성되지 않는다. 대신에, 텐션 로드(22')의 확장된 전방부는 벤트 쉘 관통 보어(46')의 종축에 대체로 수직하게 내부에 형성된 로킹 보어(80')를 가진다. 벤트 쉘(14')은 또한 텐션 로드의 종축에 대체로 수직하게 내부에 형성된 로킹 보어(82')를 가진다. 벤트 쉘 로킹 보어는 (가스 유입구(32')로부터 대향하는 측면 상에 있는) 벤트 쉘 측벽(34')으로부터 연장되어 벤트 쉘 관통 보어를 가로질러 어느 정도 그 너머로 연장된다. 복합재 제조 벤트 조립체(12')가 커플링 상태에 있을 때, 텐션 로드 로킹 보어와 벤트 쉘 로킹 보어는 정렬되거나 정합되도록 의도된다. 로킹 핀(84')이 텐션 로드를 위치에 로킹시키기 위해 벤트 쉘 로킹 보어 내로 삽입되어 텐션 로드 로킹 보어를 통과하도록 마련된다. 명확성을 위해, 도 6은 벤트 쉘 로킹 보어 내로 삽입된 로킹 핀을 도시하지만, 실제로 로킹 핀은 팽창식 블래더(26')가 각각 제1 및 제2 커플링 표면(16', 20') 사이에 커플링되는 커플링 상태에 있도록 전방으로 당겨진 후에만 삽입된다.
벤트 쉘(14')의 측벽(34') 근처의 벤트 쉘 로킹 보어(82')의 단부 부분(82a')은 나사형 플러그(86)를 수용하기 위해 내부 나사(도시 안됨)가 형성된 확장된 단차식 직경을 가진다. 나사형 플러그는, 텐션 로드(22')가 로킹 핀(84')의 삽입에 의해 소정 위치에 로킹된 후 벤트 쉘 로킹 보어를 밀봉하는 역할을 하는 O-링(도시 안됨)을 구비한다. 바람직하게는, 벤트 쉘의 측벽에는 벤트 쉘 로킹 보어와 동심을 이루는 확장 홀(88')이 형성되어 나사형 플러그의 삽입을 용이하게 한다. 선택 사항인 홀 커버(90')가 홀에 수용되어 나사형 플러그를 덮는다.
내부(암형) 나사를 구비한 커플링 소켓(52')이 텐션 로드(22')의 전방 단부에 형성되어, 텐션 로드를 벤트 쉘(14')에 대해 변위시키기 위해 텐션 로드가 당김 공구(도 7 참조)에 결합될 수 있도록 한다. 당김 공구는 그 단부(도시 안됨) 상에 형성된 상보적인 외부(수형) 나사를 구비한 세장형 샤프트를 포함한다. 당김 공구는 나사 형성된 단부가 결합 소켓에 나사 체결되어 텐션 로드를 당기기 위해 사용될 수 있도록 벤트 쉘의 전방 단부로부터 벤트 쉘 관통 보어(46')를 통해 삽입될 수 있는데, 이에 대해서는 아래에서 보다 상세히 설명한다.
벤트 쉘(14')의 전방 단부 근처에서, 벤트 쉘 관통 보어(46a')의 단부 부분은 나사형 플러그(54')를 수용하기 위해 내부 나사(도시 안됨)가 형성된다. 나사형 플러그는, 텐션 로드(22')가 환형 인서트(50') 내로 나사 결합되고 복합재 제조 벤트 조립체(12')는 팽창식 블래더(26')의 개방 단부가 각각 제1 및 제2 커플링 표면(16', 20') 사이에 커플링된 커플링 상태가 된 후, 관통 보어를 밀봉하는 역할을 하는 O-링(도시 안됨)을 구비하는데, 이에 대해서는 아래에서 보다 상세히 설명한다. 바람직하게는, 벤트 쉘의 전방 단부의 단부벽(48')에는 벤트 쉘 관통 보어와 동심을 이루는 확장 홀(56')이 형성되어 나사형 플러그의 삽입을 용이하게 한다. 상술한 바와 같이, 선택 사항인 홀 커버(58')가 홀에 수용되어 진공 백 패키징(vacuum bag packaging)을 돕도록 나사형 플러그를 덮는다.
벤트 플러그(18') 내의 벤트 통로(28')는 각각 전방 단부벽 및 후방 단부벽(40', 42') 사이에서 벤트 플러그를 통해 종방향으로 연장되는 서로 이격된 한 쌍의 관통 보어에 의해 형성된다. 위에서 언급한 바와 같이, 비록 텐션 로드(22')는 내부에 벤트 통로를 갖지 않지만, 텐션 로드의 전방부는 육각 단면 형상을 가짐으로써, 그 편평부와 원통형 벤트 쉘 관통 보어(46') 사이에 공간을 형성하며, 이 공간은 벤트 통로(도시 안됨)로서 작용한다. 이는, 복합재 제조 벤트 조립체(12')가 커플링 상태에 있을 때, 벤트 플러그의 통로가 가스 유입구(32')와 유체 연통할 수 있도록 함으로써, 팽창식 블래더(26')가 가압 가스(도시 안됨)의 제어식 공급원을 거쳐 팽창 및 수축될 수 있도록 한다.
도 1 및 도 2의 실시예와 마찬가지로, 텐션 로드(22')의 후방부는 제1 가압판(60'), 압착 스프링(24'), 제2 가압판(62') 및 로크 너트(64')를 수반한다. 텐션 로드의 후방 단부 상에는 로크 너트를 수용하기 위해 나사(도시 안됨)가 형성된다. 압착 스프링은 두 개의 가압판 사이에서 텐션 로드 위에 자유롭게 수용되도록 하는 크기를 가진다. 제1 가압판은 텐션 로드 상에서 꼭 맞지만 매끄럽게 끼워지는 구조를 가짐으로써 텐션 로드를 따라 전후로 활주할 수 있게 된다. 그러나, 도 1 및 도 2의 실시예와 달리, 텐션 로드는 회전에 의해 변위되지 않기 때문에, 텐션 로드가 제1 가압판 또는 압착 스프링에 대해 자유롭게 회전하도록 되는 것은 중요하지 않다.
제2 실시예의 이용 방법은 위에서 설명하고 도 3 내지 도 5에 도시된 도 1 및 도 2의 실시예의 이용 방법과 유사하다. 상술한 바와 같이, 주된 차이점은 텐션 로드가 로킹 핀(84')의 사용에 의해 적소에 고정된 상태에서 텐션 로드(22')가 회전되는 것이 아니라 당겨진다는 것이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 커플링 공정 동안 복합재 제조 벤트 조립체(12')를 유지하기 위한 조립 고정구(66')는 상부벽(74')을 관통하는 개구(76')를 가지며, 이때 개구(76')는 벤트 쉘(14') 내의 로킹 보어(82')에 대한 접근로를 제공한다. 텐션 로드가 바람직하게는 기계(도시 안됨)에 의해 제어된 방식으로 당겨져서 로킹 보어(80')가 벤트 쉘 로킹 보어와 정렬되면, 로킹 핀이 삽입된다. 본 실시예의 복합재 제조 벤트 조립체는 일회 사용을 위해 의도된 것이기 때문에 핀은 제거되도록 의도된 것이 아니다.
로킹 핀이 완전히 삽입되고 텐션 로드(22')가 적소에 로킹되면, 당김 공구(51')가 벤트 조립체(12')로부터 분리될 수 있으며, 결합된 벤트 조립체 및 팽창식 블래더(26')는 도 8에 도시된 바와 같이 조립 고정구(66')로부터 제거될 수 있다. 그 후, O-링을 구비한 나사형 플러그(54')가 도 9에 도시된 바와 같이 벤트 쉘 로킹 보어(82')를 밀봉하도록 삽입될 수 있다. 그 후, 원할 경우, 벤트 쉘(14')을 위한 홀 커버(58')(도시 안됨)가 나사형 플러그를 덮기 위해 삽입될 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예를 도시한다. 복합재 제조 벤트 조립체(12")는 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 실질적으로 유사하다. 간단히 설명하면, 복합재 제조 벤트 조립체는 제1 커플링 표면(16")을 갖는 벤트 쉘(14")과, 벤트 쉘의 후방 단부에 형성된 리세스(36") 내에 수용되도록 구성된 제2 커플링 표면(20")을 갖는 벤트 플러그(18")와, 텐션 로드(22")와, 압착 스프링(24")을 포함한다. 텐션 로드는 제1 가압판(60"), 압착 스프링, 제2 가압판(62") 및 로크 너트(64")를 수반한다. 벤트 플러그와 벤트 쉘은 각각 텐션 로드를 수용하는 관통 보어(44", 46")를 가지며, 벤트 쉘은 그 중심부에 벤트 쉘 관통 보어를 가로질러 어느 정도 그 너머로 연장되는 가스 유입구(32")를 포함한다. 벤트 쉘 관통 보어의 후방 단부는 텐션 로드와의 나사 결합을 위한 환형 인서트(50")를 가진다. 벤트 쉘의 전방 단부에 인접한 벤트 쉘 관통 보어의 단부에는 나사형 플러그(54")를 수용하기 위해 내부 나사(도시 안됨)가 형성되어 있고, 벤트 쉘 관통 보어와 동심을 이루는 확장 홀(56")이 진공 백 패키징을 돕기 위해 홀 커버(58")를 수용하기 위해 마련된다. 벤트 플러그는 관통 보어 형태의 벤트 통로(28")를 가진다.
도 10의 실시예와 도 1 및 도 2의 실시예의 한 가지 차이점은, 도 10에서는 벤트 플러그(18")의 후방측이 비교적 밀접한 끼움 상태로 제1 가압판(60")을 수용하도록 내부에 형성된 리세스(92")를 가지며, 벤트 플러그 관통 보어(44")는 텐션 로드(22")의 직경보다 실질적으로 큰 직경을 가짐으로써 가스가 텐션 로드를 지나 유동하는 통로를 형성한다는 점이다.
다른 차이점은 텐션 로드(22")가 내부에 벤트 통로를 갖지 않는다는 점이다. 대신에, 벤트 쉘(14")에는 별도의 벤트 통로(94")가 벤트 쉘의 후방 단부에 형성된 리세스(36")로부터 벤트 쉘 관통 보어(46")를 넘어 연장되는 가스 유입구(32")의 부분까지 연장되는 관통 보어 형태로 형성된다. 따라서, 벤트 플러그 통로(28")는 가스 유입구와 유체 연통함으로써, 팽창식 블래더(도시 안됨)가 복합재 제조 벤트 조립체(12") 내의 적소에 커플링된 상태에서 팽창 및 수축될 수 있도록 한다.
위에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예는 복합재 제조 분야에 사용하기 위한 기계식 벤트 플러그를 제공함으로써, 벤트 조립체에 팽창식 블래더의 재료를 접합하는 화학적 접착제에 의존한 노동 집약적이고 시간 소모적이고 신뢰성이 작은 결합 공정을 제거한다는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 접착제 접합을 이용하는 경우에 비해 보다 신속하고 용이하고 신뢰성 있게 벤트 플러그를 팽창식 블래더에 물리적으로 부착할 수 있도록 함으로써 상당한 시간과 노동 비용을 절감할 수 있다.
위에서는 본 발명의 이해가 전달될 수 있도록 바람직한 실시예를 이용하여 본 발명을 설명했다. 그러나, 본 발명은 제한을 위한 것이 아닌 예시로서 제공되는 도시된 형태로 제한되어서는 안 된다.
Claims (36)
- 팽창식 블래더의 개방 단부에 연결하기 위한 복합재 제조 벤트 조립체이며,
제1 커플링 표면을 갖는 본체 부재와,
제2 커플링 표면을 갖는 커플링 부재와,
상기 제1 및 제2 커플링 표면이 대향하는 관계에 있도록 상기 본체 부재 및 상기 커플링 부재를 상호 연결하는 운반 부재를 포함하고,
상기 제1 및 제2 커플링 표면은 서로에 대해 실질적으로 상보되는 대체로 오목한 구성과 볼록한 구성을 가지며,
상기 운반 부재는 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재를 서로에 대해 변위시키도록 구성되는 복합재 제조 벤트 조립체. - 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커플링 표면은 불규칙한 구성을 갖는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제2항에 있어서, 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재는 서로에 대해 회전하지 않고 선형적으로 변위되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제1항에 있어서, 상대적인 폐쇄 상태에서, 상기 커플링 부재는 상기 본체 부재의 리세스 내부에 적어도 부분적으로 수용되도록 구성되며, 상기 제1 커플링 표면은 상기 리세스 내에 적어도 부분적으로 수용되고 대체로 오목한 구성을 가지며, 상기 제2 커플링 표면은 대체로 볼록한 구성을 갖는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제1항에 있어서, 상기 커플링 부재는 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재를 향해 변위할 때 상기 운반 부재에 의해 운반되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제1항에 있어서, 상기 운반 부재는 상기 커플링 부재 및 상기 본체 부재를 상호 연결하도록 상기 커플링 부재 및 상기 본체 부재의 개구에 수용되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제1항에 있어서, 상기 운반 부재는 상기 본체 부재를 거쳐 상기 운반 부재로 접근하는 가동 기구에 의해 가동되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 팽창식 블래더의 개방 단부에 연결하기 위한 복합재 제조 벤트 조립체이며,
제1 커플링 표면을 갖는 본체 부재와,
제2 커플링 표면을 갖는 커플링 부재와,
상기 제1 및 제2 커플링 표면이 대향하는 관계에 있도록 상기 본체 부재 및 상기 커플링 부재를 상호 연결하고 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재를 서로에 대해 변위시키도록 구성되는 운반 부재와,
상기 본체 부재에 형성되고 가압 가스의 전달을 위해 상기 커플링 부재를 관통하여 연장되는 유체 통로를 포함하는 복합재 제조 벤트 조립체. - 제8항에 있어서, 가압 가스의 공급원에 연결하기 위해 상기 유체 통로와 유체 연통된 유체 유입구를 더 포함하는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제8항에 있어서, 상기 유체 통로는 상기 운반 부재 내에 적어도 부분적으로 형성되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제8항에 있어서, 상기 유체 통로는 상기 운반 부재로부터 떨어져서 형성되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 팽창식 블래더의 개방 단부에 연결하기 위한 복합재 제조 벤트 조립체이며,
제1 커플링 표면을 갖는 본체 부재와,
제2 커플링 표면을 갖는 커플링 부재와,
상기 제1 및 제2 커플링 표면이 대향하는 관계에 있도록 상기 본체 부재 및 상기 커플링 부재를 상호 연결하고 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재를 서로에 대해 변위시키도록 구성되는 운반 부재와,
상기 제1 커플링 표면과 상기 제2 커플링 표면 사이에 적절한 커플링 힘을 유지하는 것을 돕기 위해 상기 운반 부재에 연결되어 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재 중 적어도 하나에 작용하는 압착 부재를 포함하는 복합재 제조 벤트 조립체. - 팽창식 블래더의 개방 단부에 연결하기 위한 복합재 제조 벤트 조립체이며,
대체로 오목한 구성을 갖는 제1 커플링 표면을 갖는 본체 부재와,
대체로 볼록한 구성을 갖는 제2 커플링 표면을 갖는 커플링 부재와,
상기 제1 및 제2 커플링 표면이 대향하는 관계에 있도록 상기 본체 부재 및 상기 커플링 부재를 상호 연결하고 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재를 서로에 대해 변위시키도록 구성되는 운반 부재와,
가압 가스를 전달하기 위해 상기 본체 부재에 형성되어 상기 커플링 부재를 통해 연장되는 유체 통로와,
가압 가스의 공급원에 연결하기 위한 상기 유체 통로와 유체 연통하는 유체 유입구를 포함하는 복합재 제조 벤트 조립체. - 제13항에 있어서, 상대적인 폐쇄 상태에서, 상기 커플링 부재는 상기 본체 부재의 리세스 내부에 적어도 부분적으로 수용되도록 구성되며, 상기 제1 커플링 표면은 상기 리세스 내에 적어도 부분적으로 위치되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제14항에 있어서, 상기 운반 부재는 상기 커플링 부재 및 상기 본체 부재를 상호 연결하도록 상기 커플링 부재 및 상기 본체 부재의 개구에 수용되며, 상기 커플링 부재는 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재를 향해 변위할 때 상기 운반 부재에 의해 운반되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제15항에 있어서, 상기 운반 부재의 적어도 일부는 상기 본체 부재와 나사 결합하기 위한 리드 스크류를 포함하는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제14항에 있어서, 상기 운반 부재는 상기 본체 부재와 활주 결합하도록 구성되고, 상기 본체 부재에 대해 규정된 위치에 상기 운반 부재를 유지하기 위한 멈춤 부재를 더 포함하는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제15항에 있어서, 상기 제1 커플링 표면과 상기 제2 커플링 표면 사이에 적절한 커플링 힘을 유지하는 것을 돕기 위해 운반 부재에 연결되어 커플링 부재에 작용하는 압착 부재를 더 포함하는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 복합재 제조 벤트 조립체와,
개방 단부를 갖는 팽창식 블래더를 포함하고,
상기 복합재 제조 벤트 조립체는, 제1 커플링 표면을 갖는 본체 부재와, 제2 커플링 표면을 갖는 커플링 부재와, 상기 제1 및 제2 커플링 표면이 대향하는 관계에 있도록 상기 본체 부재 및 상기 커플링 부재를 상호 연결하고 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재를 서로에 대해 변위시키도록 구성되는 운반 부재를 포함하며,
실질적인 개방 상태에서, 상기 팽창식 블래더의 개방 단부는 제1 및 제2 커플링 표면 간의 커플링을 위해 상기 복합재 제조 벤트 조립체에 대해 배치되며,
또한 상대적인 폐쇄 상태에서, 상기 제1 및 제2 커플링 표면은 상기 팽창식 블래더와 상기 복합재 제조 벤트 조립체 사이에 밀봉된 연결부를 형성하도록 상기 팽창식 블래더의 개방 단부를 커플링하는 조합체. - 제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커플링 표면은 실질적으로 상보적인 오목한 구성과 볼록한 구성을 갖는 조합체.
- 제20항에 있어서, 상대적인 폐쇄 상태에서, 상기 커플링 부재는 본체 부재의 리세스 내부에 적어도 부분적으로 수용되도록 구성되며, 상기 제1 커플링 표면은 상기 리세스 내에 위치되고 대체로 오목한 구성을 가지며, 상기 제2 커플링 표면은 대체로 볼록한 구성을 갖는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제19항에 있어서, 상기 커플링 부재는 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재를 향해 변위할 때 상기 운반 부재에 의해 운반되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제19항에 있어서, 상기 운반 부재는 상기 커플링 부재 및 상기 본체 부재를 상호 연결하도록 상기 커플링 부재 및 상기 본체 부재의 개구에 수용되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제23항에 있어서, 상기 운반 부재는 상기 본체 부재를 거쳐 상기 운반 부재로 접근하는 가동 기구에 의해 가동되는 복합재 제조 벤트 조립체.
- 제19항에 있어서, 상기 팽창식 블래더 내로 가압 가스를 전달하기 위해 상기 본체 부재에 형성되어 상기 커플링 부재를 관통하여 연장되는 통로를 더 포함하는 조합체.
- 제25항에 있어서, 상기 본체 부재는 가압 가스의 공급원에 연결하기 위한 유입구를 더 포함하는 조합체.
- 제19항에 있어서, 상기 제1 커플링 표면과 상기 제2 커플링 표면 사이에 적절한 커플링 힘을 유지하는 것을 돕기 위해 상기 운반 부재에 연결되어 상기 본체 부재 및 상기 커플링 부재 중 적어도 하나에 작용하는 압착 부재를 더 포함하는 조합체.
- 복합재 제조가 수행될 수 있게 하기 위해 팽창식 블래더를 팽창시키기 위한 준비 과정에서 팽창식 블래더의 개방 단부에 복합재 제조 벤트 조립체를 연결하는 방법이며,
상기 복합재 제조 벤트 조립체는 제1 커플링 표면을 갖는 본체 부재와, 제2 커플링 표면을 갖는 커플링 부재와, 상기 제1 및 제2 커플링 표면이 대향하는 관계에 있도록 상기 본체 부재 및 상기 커플링 부재를 상호 연결하는 운반 부재를 포함하며,
상기 방법은,
상기 블래더가 상기 제2 커플링 표면 위에 수용된 상태에서 상기 팽창식 블래더의 개방 단부에 상기 커플링 부재를 삽입하는 단계와,
실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재를 서로에 대해 변위시키기 위해 상기 운반 부재를 가동시키는 단계와,
실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재를 변위시키는 단계를 포함하며,
상대적인 폐쇄 상태에서 상기 제1 및 제2 커플링 표면은 상기 팽창식 블래더와 복합재 제조 벤트 조립체 사이에 밀봉 연결을 형성하도록 상기 팽창식 블래더의 개방 단부를 커플링하는 방법. - 제28항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커플링 표면은 실질적으로 상보적인 오목한 구성과 볼록한 구성을 갖는 방법.
- 제28항에 있어서, 상대적인 폐쇄 상태에서, 상기 커플링 부재는 상기 본체 부재 내의 리세스 내부에 적어도 부분적으로 수용되도록 구성되며, 상기 제1 커플링 표면은 상기 리세스 내에 위치되고 대체로 오목한 구성을 가지며, 상기 제2 커플링 표면은 대체로 볼록한 구성을 갖는 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 커플링 부재는 실질적인 개방 상태로부터 상대적인 폐쇄 상태로 상기 본체 부재를 향해 변위할 때 상기 운반 부재에 의해 운반되는 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 운반 부재는 상기 커플링 부재 및 상기 본체 부재를 상호 연결하도록 상기 커플링 부재 및 상기 본체 부재의 개구에 수용되는 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 운반 부재는 상기 본체 부재를 거쳐 상기 운반 부재로 접근하는 가동 기구에 의해 가동되는 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 본체 부재는 가압 가스의 공급원에 연결하기 위한 유체 유입구를 포함하며, 상기 본체 부재 및 커플링 부재는 상기 유체 유입구와 유체 연통하는 하나 이상의 유체 통로를 포함하며, 상기 방법은,
상기 유체 유입구를 가압 가스의 공급원에 연결하는 단계와,
복합제 제조가 수행되게 하기 위해, 상기 본체 부재와 상기 커플링 부재 내의 하나 이상의 유체 통로를 통해서 제어된 방식으로 상기 팽창식 블래더를 소정의 압력까지 팽창시키는 단계를 더 포함하는 방법. - 제34항에 있어서, 상기 본체 부재로부터 상기 커플링 부재를 통해서 가압 가스를 전달하기 위해 상기 운반 부재 내에 형성되는 유체 통로를 더 포함하는 방법.
- 제28항에 있어서, 상기 제1 커플링 표면과 상기 제2 커플링 표면 사이에 적절한 커플링 힘을 유지하는 것을 돕기 위해 상기 운반 부재에 연결되어 상기 본체 부재 및 상기 커플링 부재 중 적어도 하나에 작용하는 압착 부재를 더 포함하는 방법.
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