KR20140053863A - 섬유 물질로 성형 물질을 제조하는 장치 및 그에 대한 방법 - Google Patents

섬유 물질로 성형 물질을 제조하는 장치 및 그에 대한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 제 1 양태는 음 감쇠식, 음 흡수식 및/또는 절연식 성형 물질을 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 방법은 상기 성형 물질을 제조하는 방법에 관한 것이며, 이때 상기 섬유 물질은 적어도 2 개의 캐리어들 주위에서 권취되고, 그 다음에 얻어진 권취된 빈 공간은 캐리어들 상에 남아 있게 되어, 영구적으로 경화가 됨으로써, 본 발명에 따른 성형 물질을 얻을 수 있다. 본 출원의 추가적인 양태는 얻어진 성형 물질, 특히 성형 매트들 또는 성형 대상물들의 형태를 한 성형 물질에 관한 것이다. 상기 성형 물질은 특히 머플러들에서 사용될 수 있다. 마지막으로, 다음 출원은 섬유 물질로 성형 물질을 제조하는 장치에 관한 것이다.

Description

섬유 물질로 성형 물질을 제조하는 장치 및 그에 대한 방법{METHOD FOR PRODUCING A MOLDED MATERIAL FROM FIBER MATERIALS, AND DEVICE FOR THIS PURPOSE}
본 발명의 제 1 양태는 음 감쇠식(sound-damping), 음 흡수식(sound-absorbing) 및/또는 절연식 성형 물질(molded material)을 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 방법은 상기 성형 물질을 제조하는 방법에 관한 것이며, 이때 섬유 물질은 적어도 2 개의 캐리어들 주위에서 권취되고, 이로써 캐리어들 상에 얻어져 나타나는, 실질적으로 권취된 빈 공간은 본 발명에 따른 성형 물질을 얻기 위해 영구하게 경화된다. 본 발명의 추가 양태는, 특히 성형 매트들(molded mats) 또는 성형 대상물들의 형태를 하여 얻어진 성형 물질에 관한 것이다. 상기 성형 물질은 특히 머플러들에 사용될 수 있다. 최종적으로, 다음의 본 발명은 섬유 물질로 상기 성형 물질을 제조하는 장치에 관한 것이다.
머플러들은 음을 감쇠시키거나, 음을 흡수하고 절연시키는 물질들을 가진다. 일반적으로, 유리-섬유 물질들은 이러한 목적에 대해 사용된 섬유 물질들이다. 이러한 섬유 물질들은 느슨해진 섬유들로서, 조립된 머플러들의 중간 영역들로 주입될 수 있다. 해당 방법들은 예를 들면, DE 10 2005 009 045 또는 EP 953 736에 기술된다. 상기와 같은 주입 방법의 단점은 섬유 물질의 최적화되지 않은 분배에 있고, 특히, 주입되기 어려운 각도 또는 다른 언더컷(undercuts) 등의 영역에 있으며, 그리고 특정 비-원통형 머플러 외형(반-외형(semi-shell) 머플러들이라고도 함)에 대한 주입 방법의 실제적인 실행에 있다.
섬유 물질을 포함한 해당 머플러들의 제조에 대한 또 다른 방법은 머플러 조립 동안에 음-흡수 또는 음-절연 섬유 물질의 도입을 포함한다. 섬유 물질들은 머플러를 폐쇄하기 전에 머플러로 들어가게 된다(도입). 본원에서 도입은 다양한 방법을 통해 이루어진다. 이러한 방식으로, 존재하는 섬유 물질, 특히 백들(bags), 즉, 플라스틱 백들의 유리 섬유 물질은 조립 동안에 머플러들에 삽입된다. 본원에서, 네트(nets)의 형태를 하여 제공될 수도 있는 이러한 플라스틱 백들은 비교적 높은 온도에서 녹는 폴리머 또는 폴리머 매트릭스(polymer matrix)로 형성된다. 머플러의 초기 동작 동안에, 머플러의 대응되는 가열과 함께 이러한 폴리머는 느슨한 유리 섬유 물질을 녹이고 해제시킨다. 그러나, 본원에서 가장 큰 단점은 폴리머 물질의 녹음 또는 탄화로 인해 불쾌한 냄새를 유발시키고, 환경에도 영향을 줄 수 있다는 점이다.
백들에 충전된 느슨한 유리 섬유들 사용의 추가적인 단점은 머플러들의 복잡한 구조들이 섬유에 의해 적절하게 충전될 수 없다는 점이다. 게다가, 느슨한 유리 섬유의 분출(blow-out)이 일어날 수 있다.
대안적인 방법에 있어서, 유리 섬유 물질로 구성된 매트들은 삽입물들(inserts)로서 머플러로 삽입된다. 머플러는 실질적으로 폐쇄된다. 이러한 삽입은 녹는 실로 인해 밀도가 높아질 수 있다. 본원에서 이러한 녹는 실은, 삽입물이 머플러의 빈 공간으로 완전하게 퍼질 수 있는 방식으로 머플러가 처음 동안 가열될 시에 녹도록 구성된다.
EP 1 861 592는 음 감쇠 물질로 내부 연소 기관의 머플러들을 충전시키는 방법을 개시한다. 여기에서 물질은 유리 섬유들의 튜브형 매스(tubular mass)를 얻기 위해 유리 섬유로 주조되고 튜브 또는 롤 와인더(roll winder) 주위에 유리 섬유 실의 권취를 포함한다. 여기에서 매스는 머플러에 충전되어야 하는 매스의 치수가 공간에 대응되도록 구성된다. 권취된 후에, 튜브형 매스는 튜브 또는 롤 와인더로부터 제거되고, 그 후에 제 2 단계에서 추가 장치에서 밀도가 높아지게 되고, 그 결과 평평한 튜브형 매스가 나타나게 된다. 그 후, 이러한 평평한 매스는 유리 섬유를 비가역적으로 짜거나 통합시킴으로써, 경화되어 연속적으로 형성된다. 그 후에, 머플러는 폐쇄된다. 권취 유리 섬유로 구성된 해당 머플러 물질은 US 6,196,351로 공지된다.
머플러들을 위한 반제품으로서, 대상이 되는 새로운 성형 무질, 예를 들면, 성형 매트들 또는 성형 대상물들은 사용된 물질 양을 감소시켜 경량적인 구성을 만들고, 연료 소비도 감소시킬 필요성이 있다. 추가로, 반제품 물질 내의 밀도가 가변 방식으로 구성되고 반제품 그 자체가 손쉽게 머플러로 들어갈 수 있어야 한다. 적용에 있어 특정 형상으로 인해, 본원에서 가능한한 특히 캐비티들(cavities)을 가진 성형 대상물이 제조되는 것이 바람직하다. 제조는 생태학적인 면에서 개선되어야 하고, 특히 무해 물질로 이루어져야 하거나, 또는 백 사용의 문맥에 기술된 바와 같이, 매우 낮은 양만 사용 동안에 배출되어야 한다. 추가로, 방법은 해당 성형 물질들의 제조를 간단하게 하여야 하고, 얻어진 성형 물질들은 동작 동안 개선된 속성을 증명하여야 한다.
본 발명의 목적은 특허 청구항 1의 서두의 특징, 특히 머플러에 대해 얻어질 수 있는 성형 물질을 가진 방법, 및 특허 청구항 12의 서두의 특징을 가진 장치, 그리고 해당 머플러들을 제공하는 것에 있다.
특히, 본 발명은 물질 사용 및 방출, 그리고 환경 영향에 가능한 낮도록 머플러의 감쇠 챔버의 복잡한 기하학적인 형상의 경우에서 감쇠 챔버의 균일한 충전을 가능케 한다. 본원에서 사용된 성형 물질은 동작 동안 높은 치수 안정성을 가질 수 있고, 성형 물질에서의 섬유의 변이가 서로 최소화되어 물질의 열 속성 및 음적인(acoustic) 속성을 지킬 수 있다.
본 발명의 목적은 특허 청구항 1의 특징을 가진 방법, 특허 청구항 12의 특징을 가진 장치, 특허 청구항 10 및 11에 청구된 성형 물질 및 머플러 각각에 의해 본 발명에 따라 이루어진다.
음 감쇠식, 음 흡수식 및/또는 절연식 성형 물질을 제조하는 본 발명에 따른 방법에 따라서, 상기 성형 물질은 섬유 물질을 포함하고, 제 1 단계에서, 상기 섬유 물질은 권취된 빈 공간(wound blank)을 제조하기 위해 서로 이격된 적어도 2 개의 캐리어들 주위에 권취된다. 제 2 단계에서, 캐리어들 상에 위치하여 얻어진 권취된 빈 공간은 영구적으로 경화되되, 음 감쇠식, 음 흡수식 및/또는 절연식 성형 물질을 얻기 위해 경화된다.
본원에서 성형 물질 그 자체가 유연하도록 경화가 일어나는 것이 바람직하다. 그러므로,특히 성형 물질이 경화용 접착제를 포함하지 않는 것이 바람직하다.
본원에서 적어도 2 개의 캐리어들은 바람직하게 변위 가능하도록 구성됨으로써, 다양한 치수를 가진, 권취된 빈 공간들이 제조될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 섬유 물질은 대상물들, 특히 중공 대상물들(hollow objects)의 형태를 한 성형 물질을 만들어 내기 위해 적어도 3 개의 캐리어들 주위에 권취된다. 상기 적어도 3 개의 캐리어들은 서로 이격되고, 변위 가능함으로써, 얻어진 성형 물질의 다양한 치수를 가능케 하는 것이 바람직하다.
본원에서 캐리어들은 바들 또는 튜브들로 구성될 수 있다. 대안적으로, 상기 캐리어들은 또한 시트 금속 부분들(sheet-metal parts)로 나타낼 수 있거나, 서로 다른 치수를 가진 캐리어들일 수 있다. 본원에서 상기 캐리어들은 불연속적인 직경을 가질 수 있다. 나아가, 캐리어들은 성형 물질에 미리 결정된 형상을 제공하기 위해, 직선 또는 곡선 방식으로 나타날 수 있다. 캐리어들, 예를 들면, 해당 바들은 본원에서 이들의 직경에 대응되게 만곡되고 불연속적인 치수를 가지며, 그 결과 대응하는 소기의 구조 및 형상은 권취된 빈 공간에 제공된다. 권취된 빈 공간의 그 다음 경화에 있어서, 구조 및/또는 형상은 대응되게 유지되는데, 이는 권취된 빈 공간이 경화 동안에 형상-제공(shape-imparting) 캐리어들 상에 남아 있게 때문이다. 성형 매트 또는 성형 대상물의 형태를 한, 특히 중공 대상물의 형태를 한 권취된 빈 공간에 대응하는 영구적인 형상을 제공하기에 손쉽다. 그러나, 이러한 영구적인 형상은 여전하게 유연하게 구성되는 것이 바람직하다.
이는, 머플러에서의 감쇠 챔버의 복잡한 기하학적인 형상들이라도 성형 물질에 의해 충전될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 방식으로 경량 구조를 가능케 하도록, 사용되는 섬유 물질 양이 감소되는 반제품들 또는 구성요소들을 대응되게 만드는 것이 가능하다. 상기 경량 구조로 인해, 생태계학의 이점, 예를 들면, 연료 소비 등의 감소를 이룰 수 있다. 나아가, 얻어진 성형 물질은 두드러진 치수 안정성에 의해 차별화된다. 나아가, 경화로 인한 성형 물질의 섬유들은 서로에 대해 양호한 안정성을 가진다. 이는, 진동 또는 충격의 결과로 동작 중에 섬유 물질의 변위, 이에 따른 음적 및 감쇠 속성의 변화가 최소화되는 것을 의미한다.
캐리어들의 변위 가능한 구성으로 인해, 성형 부분은 가변 방식으로 구성될 수 있다. 나아가, 섬유 물질들을 대응되게 선택함으로써, 성형 물질의 속성에 영향을 미칠 수 있다.
캐리어들은 다양한 물질을 사용하여 구성될 수 있고, 다양한 표면들을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 캐리어들은 방활 처리되도록(slip-resistant) 마무리될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 서로 다른 밀도를 가진 성형 부분들이 제공되는 것을더 가능케 한다. 미리 결정된 영역에서의 영구적인 경화로 인하여, 상기 영역에서 성형 물질의 서로 다른 밀도를 이루는 것이 가능하다. 경화 영역들의 구성으로 인해, 성형 물질의 밀도는 가변 방식으로 대응되게 구성될 수 있다. 나아가, 치수 안정성, 이뿐 아니라, 서로에 대한 섬유들의 변위의 감소가 개선된다.
대응되는 구성을 경화시킴으로써, 특히 열적 및/또는 음적 요건을 충족시키는 성형 물질, 특히 성형 매트들 및 성형 대상물들을 제공하는 것이 더 가능하다.
반제품들 또는 구성요소들의 형태를 한, 본 발명에 따른 성형 물질을 제공하는 것이 본 발명의 목적이기 때문에, 상기 반제품 및 구성요소들은 사용자에 의해 머플러에 손쉽게 도입될 수 있되, 머플러의 폐쇄 전에 기술적인 도움이 없이도 도입될 수 있고;이와 대응되게, 구성요소들 또는 반제품들의 형태를 한 성형 물질들은 바람직하게 유연성있게 구성되어야 한다. 그러므로 특히, 상기 구성요소들 및 제품들은 접착제를 포함하지 않는다.
캐리어들의 대응되는 구성으로 인해, 적용에 있어 성형 물질의 특정 형상을 이루는 것이 더 가능하다. 상기 형상은 권취된 빈 공간의 영구적인 경화가 캐리어에서 일어난다는 점에서 더 도움을 받는다. 이는 권취된 빈 공간의 영구적인 형상을 가능케 하여, 특히, 머플러들을 위한 적합한 성형 물질을 대응되게 제공할 수 있다.
경화, 특히 연속적인 경화는 영구적으로 구성된다. 용어 "영구적인 것(permanent)"은, 경화가 적어도 지속되되, 대응되는 성형 물질이 설치되고 대응하는 하우징, 예를 들면 머플러가 폐쇄 상태에 있게 될때까지 지속되는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 적용 가능하다면, 경화의 적어도 부분적인 붕괴는 설치 후에 일어날 수 있되, 낮은 용융 또는 파괴 온도를 가진 녹는 실 또는 면사들(cotton threads) 등의 해당 물질이 사용되는 경우에 일어날 수 있고, 그 결과 성형 물질은 하우징 내부에 감쇠 챔버를 완전하게 충전할 수 있다.
그러나, 일 실시예에서, 경화는 치수 안정성 및 서로에 대한 섬유들의 안정성을 확보하기 위해 동작 중에 적어도 부분적으로 영구적인 것이 바람직하다.
섬유 물질은 유리 미네랄 섬유들, 탄소 섬유들, 실리케이트 유리 섬유들, 아라미드(aramid), 천연 섬유, 특히, 면, 강(steel) 섬유, 또는 폴리머 섬유의 형태를 하는 것이 바람직하다. 이러한 섬유들은 섬유 그 자체 사용될 수 있거나 또는 상기 섬유들의 혼합물일 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 성형 물질은 특히, 접착제 또는 접착물을 포함하지 않는 것이 바람직하다.
본원에서 경화는, 공지된 경화 계측법(solidification measures)에 의해 예를 들면, 공기 와류(air entanglement), 꿰맴(stitching), 연결(linking), 매듭(knotting), 바느질(needling), 펠트 제법(felting), 또는 코바늘 뜨개질(crocheting)에 의해 일어나는 것이 바람직하다. 경화는 또한 대안적인 실시예에서, 권취된 빈 공간을 위해 사용된 섬유 물질보다 용융점이 낮은 실이 경화를 위해 사용되는 방식으로, 일어날 수 있다. 이는, 머플러의 공간을 대응되게 완전하게 충전시키도록, 성형 물질이 설치되고 머플러가 폐쇄된 후에, 성형 물질이 체적에 대해 팽창하도록 하는 것을 가능케 한다.
본 발명에 따라서, 권취된 빈 공간의 경화가 성형 매트 또는 성형 대상물, 특히 중공 대상물의 형성을 가능케 하는 것이 더 바람직할 수 있다.
바람직하게, 권취된 빈 공간의 치밀화(densification)는 본원에서 일어날 수도 있다.
특히 바람직하게는, 권취된 빈 공간의 섬유 물질은 나선형으로 권취되고, 특히 3% 큰 피치로(pitch of >3%) 권취된다. 제조 과정에서의 섬유 물질을 위한 안내 소자의 적합한 안내는 권취된 빈 공간의 대응되는 형성을 가능케 한다. 대안적인 실시예에서, 섬유들은 실질적으로 평평하게 안내될 수 있다. 섬유들은 단일 층 또는 바람직하게는 다수의 충으로 권취될 수 있고, 기술 분야의 통상의 기술자가 주지한 바와 같이, 반대 방향으로도 권취될 수 있다.
본원에서 성형 물질은 연속적인 성형 물질로 제조될 수 있다. 대안적으로, 본 발명에 따른 방법은 정의된 치수의 반제품들의 형성을 가능케 한다. 특히, 정확하게 맞는 성형 물질들, 예를 들면 성형 매트들 또는 성형 대상물들이 제공될 수 있다. 이러한 방식으로 본원에서 제조된 대상물들은 회전이 가능하도록 대칭적인 부분들 또는 회전이 가능한 비-대칭적인 부분들일 수 있다.
연속적인 성형 물질이 제조되는 경우에, 그 제품은 해당 유닛으로 소기의 최종 외형으로 롤 스톡(roll stock) 또는 절단부(cut)로서 권취될 수 있다. 절단은 본원에서 이하에서 도시된 바와 같이, 미리 결정된 각도로 일어날 수 있거나, 일부 다른 외형을 사용하여 일어날 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 방법은 또한 개별적인 부분들의 제조를 위해 설계될 수 있다.
본 발명에 따라 제조된 성형 부분들은 현존하는 반제품들보다 큰 체적을 가진다. 추가적으로, 체적도(degree of voluminization)(부분의 밀도)는 권취(권취 유형, 권취 밀도 등)에 의해 영향을 받을 수 있고, 그 다음의 경화는 본 발명에 따른 제조에 의해 영향을 받을 수 있되, 적어도 2 개의 캐리어들 상에 권취됨으로써, 영향을 받을 수 있다. 이러한 체적화의 긍정적인 영향은, 섬유 물질이 직조하기에 효과적인 물질(effect-texturized materials)로 사용되는 경우에 특히나 이루어질 수 있고, 여기에서 주요 실은 기본 실 주위에 장력이 없는 방식으로, 직조된다. 이는 사용되는 물질 양을 감소시키면서, 동시에 큰 체적을 바람직하게 제공한다.
본원에서 사용된 섬유 물질은 연속적인 섬유 물질 및 짧은 섬유 물질의 조합물, 및/또는 서로 다른 섬유 물질 및 섬유 길이의 조합물일 수 있다.
가능한 섬유 물질들은 개방되거나 폐쇄된 로빙들(rovings)의 형태를 하거나, 또는 개방되거나 폐쇄된 얀들(yarns)로서, 예를 들면 이중 얀들로서 나타날 수 있다. 섬유들은 모노필라멘트들(monofilaments)을 나타낼 수 있다. 사용된 섬유 물질들은 기본 실 및 직조된 주요 실을 가진, 효과적으로 직조된 섬유들인 것이 바람직할 수 있다. 이는 회복 특성을 가진, 현저하게 높은 섬유 체적을 이루는 것을 가능케 한다.
본 발명에 따른 방법은 소기의 형상으로 성형 물질을 트러씽(trussing)하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 트러씽은 다양한 물질로 실행될 수 있다. 녹는 실 또는 면사를 이용한 트러씽은 동작 중에 예를 들면 머플러에서, 느슨한(undone) 성형 물질을 다시 소기의 형상으로 하는 것을 가능케 한다. 대응하는 트러씽은 예를 들면, 감쇠 챔버에 성형 무질의 간단한 설치를 가능케 한다. 트러씽은 영구적인 형상도 가능케 할 수 있다. 본원에서, 성형 물질의 트러씽은, 상기 성형 물질이 캐리어들 상에 있는 동안, 또는 성형 물질이 캐리어들로부터 제거된 후에 일어날 수 있다.
본 발명의 추가적인 양태는 성형 물질, 특히, 성형 매트 또는 성형 대상물, 예를 들면, 특히 성형 중공 대상물에 관한 것이며, 이는 본 발명에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른 성형 물질들은 특히, 머플러들의 설치에 적합한 것들이다. 이와 대응되게 본 출원의 추가적인 양태는 본 발명에 따른 성형 물질, 특히, 성형 매트들 또는 성형 대상물들을 갖춘 머플러들에 관한 것이다.
마지막으로, 본 발명의 추가적인 양태는 섬유 물질로 음 감쇠식, 음 흡수식 및/또는 절연식 성형 물질을 제조하는 장치에 관한 것이다. 이러한 장치는 본 발명에 따른 방법의 실행에 특히나 적합하다. 이러한 장치는 필요에 따라 변위가 가능한 적어도 2 개의 캐리어들을 포함한다. 이러한 2 개의 캐리어들은 서로 이격되어 있으며, 필요에 따라, 회전 가능하게 구성된다. 본원에서, 캐리어 그 자체는 회전 가능하게 구성될 수 있고, 그리고/또는 캐리어들은 그룹으로서 장치 상에 회전 가능하다. 본 발명에 따른 장치는 캐리어들 주위의 섬유를 권취하는 권취 유닛을 더 포함한다. 본원에서 본 발명에 따른 장치는 섬유 물질을 안내하는, 특히, 아이렛(eyelet)을 통하여 안내하는 안내 소자(실 공급부 또는 이동부)를 특히나 가진다. 이러한 안내 소자는 캐리어들 주위에 섬유 물질을 평행하거나 교차하게(cross-laid) 권취할 수 있다. 최종적으로, 본 발명에 따른 장치는 권취된 빈 공간을 경화시키는 경화 유닛을 가진다. 본원에서, 권취된 빈 공간은 캐리어들 주위에서 권취된 상태로 나타난다. 상기 빈 공간이 캐리어들 주위에서 권취된 상태로 나타나는 동안, 상기 유닛은 권취된 빈 공간을 경화시킨다. 일 실시예에서, 특히, 연속적인 성형 물질을 제조하는 장치에서, 상기 장치는 연속적이 성형 물질을 절단하는 절단 유닛을 가진다.
캐리어들 상에 존재하는 경화 유닛은 공기 와류, 꿰맴, 연결, 매듭, 또는 바느질, 특히 회전 바느질, 펠트 제법, 또는 코바늘 뜨개질을 이용하여, 권취된 빈 공간을 경화시키는 것이 바람직하다.
장치는, 필요에 따라 서로에 대해 변위 가능한 적어도 3 개의 이격된 캐리어들을 가지는 것이 바람직하며, 이러한 유닛은 캐리어들로 회전 가능하게 구성된다.
상기 유닛은 마찬가지로, 섬유 물질을 권취시키고 적어도 2 개의 캐리어들 주위에서 회전시키는 장치로 실행될 수 있다. 안내 롤러들로 구성되거나 나선형으로 형성화된 이러한 캐리어 바들은 연속적인 성형 물질이 추가적인 처리 단계들, 예를 들면 추가적인 경화 처리 또는 롤 스톡으로 권취하는 처리로 더 이동하도록 할 수 있다.
도 1a, 1b, 및 1c는 섬유 물질(fibrous material)이 캐리어들(carriers) 상에 각각 권취되는 것을 도시하고,
도 2a 및 2b는 캐리어들이 장치 상에서 회전 가능하게 배치되는 것을 도시하고,
도 3a, 도 3b, 도 3c 및 도 3d는 각각의 성형 물질을 도시하며, 그리고
도 4a는 얻어진 성형 물질을 위한 다양한 유형의 트리밍(trimming)을 도시하고, 도 4b는 개별적인 방법 단계들을 도시하며, 그리고 도 4c는 권취된 빈 공간을 얻기 위해 2 개 또는 3 개의 캐리어들로 각각 권취되는 다양한 가능성을 도시한다.
다음에서, 본 발명은 도면에 도시된 바람직하고 예시적인 실시예들에 의해 기술되고 설명될 것이다.
도 1은 캐리어들 상에 섬유 물질을 권취하는 다양한 가능성을 도시한다. 캐리어들(1a, 1b)은 본원에서 변위 가능하게 배치된다. 본원에서 바들(bars)로 구성된 캐리어들 그 자체들은 개별적인 바들로서 회전 가능할 수 있거나, 바들을 가진 장치(2)는 회전 가능하게 구성될 수 있다. 도 1a에 따른 실시예에서, 바들은 실질적으로 서로 평행하게 구성되는 반면, 도 1b에 따른 실시예에서, 바(1b)는 만곡되고, 그 결과 권취된 빈 공간(blank)은 대응하는 형상을 얻는다. 연속적으로 권취된 경우에, 캐리어들은 통상 실질적으로 평행하게 구성된다. 특히 연속적인 방법에서, 캐리어들은 개별적인 캐리어들, 특히 개별적인 바들로 회전 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 회전 가능한 바들은 권취된 빈 공간의 전진 이동(advancing movement)을 가능케 하는 나선형 표면을 가질 수 있다. 도 1a 및 1b에서, 권취된 섬유(3)는 캐리어들(권취 몸체들) 주위에 나선형 형상으로 권취된다. 도 1c는 하나 이상 교차하는 섬유들(3)의 발생으로 인해 반대 반향으로도 권취된 제 2 나선형을 가진 나선형 권취를 도시한다.
도 2a에서, 캐리어들(1a 및 1b)은 장치(2) 상에서 회전 가능하게 배치된다. 섬유(3)는 권취된 빈 공간을 형성하기 위해 섬유 공급부(4) 또는 변위 가능한 이동부에 의해 나선형 방식으로 회전 캐리어들 상에 권취된다. 본원에서 이동부(4)는 권취된 빈 공간을 위해 다양한 권취 형상을 가능케 하도록 이동 소자 상에 이동 가능하게 배치된다. 본원에서 권취는 나선형으로 일어날 수 있되, 예를 들면 3% 큰 피치로(pitch of >3%), 또는 실질적으로 평행하게 일어날 수 있다. 권취는 하나 이상의 층들에 형성될 수 있고, 도 1c에 도시된 바와 같이, 반대 반향으로 나선형 권취를 나타내기 위해 다층 형상으로 권취될 수도 있다.
도 2b에 따른 실시예는 유사한 유닛을 도시한다. 본원에서, 실 공급부(4)는 장치(2)를 중심으로 회전하는 디스크(29) 상에 배치된다. 이 경우에 캐리어들(1a, 1b)은 장치(2) 상에 고정된다. 추가로, 캐리어들(1a 및 1b)은 회전 가능한 개별적인 바들로 구성될 수 있다. 이 경우에, 이들은 권취된 빈 공간의 전진 이동을 증가시키는 나선형 표면을 가진다. 또한, 권취된 빈 공간을 경화시키는 유닛(5)이 도시된다. 유닛(5)은 예를 들면 공기 와류(air entanglement), 꿰맴(stitching), 연결(linking), 매듭(knotting), 바느질(needling), 펠트 제법(felting), 또는 코바늘 뜨개질(crocheting)에 의해 캐리어들(1a, 1b) 상에 나타난 권취된 빈 공간의 영구적인 경화를 가능케 한다.
도 3은 다양한 성형 물질을 도시한다. 도 3a는 4 개의 캐리어들(1a, 1b, 1c, 1d) 상에 나타난 중공 대상물(hollow object)을 도시한다. 경화된 성형 물질(7)의 경화 영역(6)도 나타난다.
그 후, 트러씽에 대응함으로써, 경화된 섬유 물질은 원하는 형상으로 제조될 수 있다. 이는 도 3c 및 3d에 도시된다. 대응하는 트러씽(8)은 성형 물질이 원하는 구조체로 형성되도록 한다. 도 3b는 2 개의 만곡된 캐리어들(1a 및 1b) 상에 권취된 본 발명에 따른 성형 대상물(7)을 도시한다. 이러한 성형 대상물은 영역(6)에서 추가로 경화된다. 도면에서 도시된 바와 같이, 이로써 권취된 빈 공간의 경화는 권취의 일 측면 상에서만 일어날 수 있다. 대안으로, 양쪽 권취 측면들의 경화 또한 일어날 수 있고, 그 결과 평평하고 밀도가 높은 섬유 매트(fibrous mat)가 얻어진다. 상기와 같은 실시예는 도 4b에 도시된다. 도 4b는 개별적인 방법 단계들을 도시한다. 제 1 단계에서, 섬유(3)는 2 개의 캐리어들(1a 및 1b)의 주위에서 권취된다. 제 2 단계에서, 이러한 권취된 빈 공간은 이 경우에 섬유 매트의 형태로 경화된 성형 물질을 얻기 위해 추가로 경화된다. 도시된 바와 같이, 평평해지고 경화된 매트를 얻기 위해 권취된 양 측면들은 본원에서 서로 경화된다. 하부 도면은 또 다른 관점으로부터 상기 섬유 매트를 도시한다. 바들(1a 및 1b), 섬유(3)를 가진 성형 물질(7), 및 경화 영역(6)은 식별이 가능하다.
얻어진 성형 물질을 위한 다양한 유형의 트리밍(trimming)은 도 4a에 도시된다. 상부 도면은 양쪽 말단부들에서 직각 방식으로 트리밍된 것을 도시하고; 중앙 도면은 양쪽 말단부들에서 경사진 방식으로 실행된 외형을 도시한다.
도 4c는 권취된 빈 공간을 얻기 위해 2 개 또는 3 개의 캐리어들로 권취되는 다양한 가능성을 도시한다. 상부 도면은 2 개의 바들(1a 및 1b) 주위에 단일로 권취되는 것을 도시한다. 중앙 도면은 3 개의 바들(1a, 1b, 1c)을 사용하여 권취되는 것을 도시한다. 하부 도면은 바람직한 추가 실시예를 도시한 것으로, 섬유(3)가 바들 사이에서 교차하도록 안내된 것을 도시한다. 이러한 실시예는 얻어진 성형 물질이 추가 측정물 없이 경화되도록 한다.

Claims (15)

  1. 음 감쇠식(sound-damping), 음 흡수식(sound-absorbing) 및/또는 절연식(insulating) 성형 물질을 제조하는 방법으로서, 상기 성형 물질은 섬유 물질을 포함하는, 성형 물질 제조 방법에 있어서,
    a) 권취된 빈 공간(wound blank)을 제조하기 위해 바람직하게 서로 변위 가능하게 이격된 적어도 2 개의 캐리어들 주위에 섬유 물질을 권취하는 단계; 및
    b) 상기 캐리어들 상에 존재하는, 권취된 빈 공간을 영구적으로 경화시키되, 음 감쇠식, 음 흡수식 또는 절연식 성형 물질을 형성하기 위해 경화시키는 단계;를 포함하는 성형 물질 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 섬유 물질은 유리 미네랄 섬유들, 탄소 섬유들, 실리케이트 유리 섬유들, 아라미드(aramid), 천연 섬유, 특히, 면(cotton), 강(steel) 섬유, 또는 폴리머 섬유 또는 이들의 혼합물의 형태를 하는 성형 물질 제조 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 성형 물질을 상기 캐리어들 상에 형성하기 위해, 권취된 빈 공간의 영구적인 경화는 공기 와류(air entanglement), 꿰맴(stitching), 연결(linking), 매듭(knotting), 바느질(needling), 펠트 제법(felting), 또는 코바늘 뜨개질(crocheting)에 의해 일어나되, 특히 바람직하게 접착제 없이 경화가 일어나는 성형 물질 제조 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 권취하는 단계는 적어도 3 개 이상의 캐리어들 주위에서 일어나고, 상기 적어도 3 개 이상의 캐리어들은 성형 대상물, 특히 중공 대상물을 형성하기 위해, 필요에 따라 서로 변위 가능하게 이격되는 성형 물질 제조 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화는 매트 또는 대상물의 형태를 한, 특히 중공 대상물의 형태를 한 성형 물질을 제조하기 위해, 권취된 빈 공간의 치밀화(densification)를 포함하는 성형 물질 제조 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유 물질들은 나선형으로 권취되고, 특히 3% 큰 피치로 권취되는 성형 물질 제조 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형 물질이 연속적으로 만들어지는 성형 물질 제조 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    얻어진 성형 물질은 추가적인 단계에서, 트러씽함으로써(trussing), 필요한 형상으로 변형되는 성형 물질 제조 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유 물질은 연속적인 섬유 물질 및 짧은 섬유 물질의 조합물, 및/또는 서로 다른 섬유 물질 및 섬유 길이의 조합물을 포함하고, 그리고/또는 상기 섬유 물질은 로빙들(rovings) 및/또는 얀들(yarns) 및/또는 이중 얀들 및/또는 효과적으로 직조된 섬유들 및/또는 모노필라멘트들(monofilaments)의 형태를 하여 사용되는 성형 물질 제조 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 따른 성형 물질 제조 방법에 의해 얻어질 수 있는 성형 물질, 특히 성형 매트 및 성형 대상물.
  11. 청구항 10에 따른 성형 물질, 특히 성형 매트 및 성형 대상물을 포함하는 머플러.
  12. 필요에 따라 변위 가능한 적어도 2 개의 캐리어들을 가지고 음 감쇠식, 음 흡수식 및/또는 절연식 성형 물질을 경화시켜 제조하는 장치로서, 상기 캐리어들은 서로 이격되고, 필요에 따라 개별적인 캐리어들로서 또는 캐리어들의 그룹으로서 회전 가능하게 배치되는, 성형 물질 경화 제조 장치에 있어서,
    상기 적어도 2 개의 캐리어들 주위에 섬유 물질을 권취하는 권취 유닛; 및
    상기 섬유 물질로 만들어지고 상기 캐리어들 상에 존재하는, 권취된 빈 공간을 경화시키는 경화 유닛;을 포함하는 성형 물질 경화 제조 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 캐리어들 상에 존재하는 경화 유닛은 공기 와류, 꿰맴, 연결, 매듭, 또는 바느질, 특히 회전 바느질, 펠트 제법, 또는 코바늘 뜨개질을 이용하여, 권취된 빈 공간을 경화시키는 성형 물질 경화 제조 장치.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 캐리어들을 가진 유닛은 바람직하게 적어도 3 개의 이격된 캐리어들을 가지며, 상기 캐리어들은 필요에 따라 서로 변위 가능하고, 상기 유닛은 그룹으로서, 그리고/또는 개별적인 캐리어들로서, 필요에 따라 회전 가능하게 구성되는 성형 물질 경화 제조 장치.
  15. 청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는 연속적인 섬유 물질을 제조하기 위해 구성되고, 상기 성형 물질을 미리 결정된 길이로 절단하는 절단 유닛을 더 포함하는 성형 물질 경화 제조 장치.
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