KR20190136535A - 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법 - Google Patents

필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190136535A
KR20190136535A KR1020180062386A KR20180062386A KR20190136535A KR 20190136535 A KR20190136535 A KR 20190136535A KR 1020180062386 A KR1020180062386 A KR 1020180062386A KR 20180062386 A KR20180062386 A KR 20180062386A KR 20190136535 A KR20190136535 A KR 20190136535A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mandrel
mold
roller
section
cross
Prior art date
Application number
KR1020180062386A
Other languages
English (en)
Inventor
김동현
Original Assignee
주식회사 비티에이치
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 비티에이치 filed Critical 주식회사 비티에이치
Priority to KR1020180062386A priority Critical patent/KR20190136535A/ko
Publication of KR20190136535A publication Critical patent/KR20190136535A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/0004—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/24—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using threads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

본 발명은 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용하여 복합재료관의 제조방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 탈형을 용이하게 할 수 있는 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법에 대한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 멘드릴과, 제1중심대와, 제2중심대와, 회전수단 및 심압대를 포함한다. 상기 멘드릴은 단면이 반원인 제1몰드와, 상기 제1몰드와 결합되어 원통형을 이룰 수 있도록 단면이 반원인 제2몰드와, 상기 제1몰드의 단면의 일단과 상기 제2몰드의 단면의 일단을 힌지결합시키는 힌지결합부와, 상기 제1몰드의 단면의 타단과 상기 제2몰드의 단면의 타단의 간격을 조절시킬 수 있는 이격조절부를 구비한다. 상기 제1중심대는 상기 멘드릴의 일단의 중심에 결합된다. 상기 제2중심대는 상기 멘드릴의 타단의 중심에 결합된다. 상기 회전수단은 상기 제1중심대와 결합되어 상기 멘드릴을 회전시킨다. 상기 심압대는 상기 멘드릴이 회전될 수 있게 상기 제2중심대를 지지하도록 이동가능하다.
본 발명에 의하면, 멘드릴은 일단이 서로 힌지결합되고 타단의 간격을 서로 조절할 수 있는 반원형의 몰드를 구비한다. 그래서 멘드릴의 반경을 반복적으로 확장 및 축소를 용이하게 할 수 있다.

Description

필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법{Filament winding machine and the manufactruing method of composite naterial tube using it}
본 발명은 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 탈형을 용이하게 할 수 있는 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법에 대한 것이다.
필라멘트 와인딩 장치는 멘드릴을 회전시켜서 연속적으로 공급되는 섬유를 와인딩하여 복합재료관을 제조하는 장치이다.
멘드릴에 섬유를 연속적으로 와인딩하여 복합재료관을 성형하면 복합재료관이 연속적으로 형성되기 때문에 복합재료관을 멘드릴에서 탈형을 한 후 복합재료관을 필요한 치수만큼 커팅해서 사용한다. 이때 복합재료관은 멘드릴의 외주면 접착되어 있기 때문에 복합재료관을 멘드릴에서 분리시킨 후 탈형을 하였다.
종래에는 복합재료관을 멘드릴에서 탈형을 하기 위해서는 윈치나 크레인 등을 활용하여 복합재료관이 접착된 멘드릴을 필라멘트 와인딩 장치에서 별도로 장소로 이동시킨 후 멘드릴의 반경을 축소하여 복합재료관을 분리하였다. 그리고 분리된 복합재료관을 탈형을 하여 원하는 크기로 절단하였다.
공개특허 특 2001-0092456호(공개일자 2001년 10월 25일) 공개특허 제10-2005-0011164호(공개일자 2005년 01월 29일) 공개특허 제10-2011-0083315호(공개일자 2011년 07월 20일) 등록특허 제10-1145813호(등록일자 2012년 05월 07일)
종래의 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용하여 복합재료관을 제조하는 방법의 경우 멘드릴에서 복합재료관을 탈형하기 위해서는 멘드릴을 별도의 장소로 이동하는 등 탈형 과정이 복잡하고 번거롭다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 멘드릴을 축소시켜 복합재료관과 용이하게 분리시킬 수 있을 뿐만 아니라, 멘드릴을 이동시키지 않고 복합재료관을 탈형시킬 수 있는 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용하여 복합재료관을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 멘드릴과, 제1중심대와, 제2중심대와, 회전수단 및 심압대를 포함한다. 상기 멘드릴은 단면이 반원인 제1몰드와, 상기 제1몰드와 결합되어 원통형을 이룰 수 있도록 단면이 반원인 제2몰드와, 상기 제1몰드의 단면의 일단과 상기 제2몰드의 단면의 일단을 힌지결합시키는 힌지결합부와, 상기 제1몰드의 단면의 타단과 상기 제2몰드의 단면의 타단의 간격을 조절시킬 수 있는 이격조절부를 구비한다. 상기 제1중심대는 상기 멘드릴의 일단의 중심에 결합된다. 상기 제2중심대는 상기 멘드릴의 타단의 중심에 결합된다. 상기 회전수단은 상기 제1중심대와 결합되어 상기 멘드릴을 회전시킨다. 상기 심압대는 상기 멘드릴이 회전될 수 있게 상기 제2중심대를 지지하도록 이동가능하다.
또한, 상기의 필라멘트 와인딩 장치에 있어서, 상기 이격조절부는 스프링과, 연결부재를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 스프링은 일단은 상기 제1몰드의 단면의 타단을 지지하고 타단은 상기 제2몰드의 단면의 타단을 지지한다. 상기 연결부재는 일단은 상기 제1몰드의 단면의 타단에 결합되고 상기 제1몰드의 단면의 타단과 상기 제2몰드의 단면의 타단의 간격을 조절할 수 있게 타단은 상기 제2몰드의 단면의 타단에 결합된다.
또한, 상기의 필라멘트 와인딩 장치는 제1롤러수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제1롤러수단은 상기 멘드릴이 회전될 수 있게 지지할 수 있는 제1롤러와, 상기 제1롤러로 상기 멘드릴을 지지할 수 있도록 상기 제1롤러의 높낮이를 조절할 수 있는 제1상하이동부재를 구비한다.
또한, 상기의 필라멘트 와인딩 장치는 제2롤러수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제2롤러수단은 상기 멘드릴에 와인딩된 합성수지 성형체를 상기 멘드릴의 축방향으로 인출시킬 수 있는 방향으로 회전하는 제2롤러와, 상기 제2롤러를 구동시키는 구동모터를 구비한다.
또한, 상기의 필라멘트 와인딩 장치에 있어서, 상기 제1중심대는 상기 회전수단에 대하여 상하로 회동할 수 있게 결합된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 필라멘트 와인딩 장치는 상기 제2롤러수단으로 인출되는 상기 합성수지 성형체를 절단할 수 있는 커터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따른 필라멘트 와인딩을 이용한 복합재료관 제조방법은 권선단계와, 제1지지단계와, 심압대 이동단계와, 반경축소단계와, 회전단계와, 제2지지단계와, 탈형단계를 포함한다. 상기 권선단계는 심압대로 멘드릴의 일단을 지지시키고 필라멘트가 상기 멘드릴에 감기도록 회전수단으로 상기 멘드릴의 타단을 파지하여 회전시켜서 복합재료관을 만든다. 상기 제1지지단계는 상기 멘드릴이 회전될 수 있게 제1롤러로 상기 복합재료관이 성형된 상기 멘드릴을 지지한다. 상기 심압대 이동단계는 상기 멘드릴의 일단에서 상기 심압대가 제거되도록 상기 심압대를 이동시킨다. 상기 반경축소단계는 상기 제1롤러로 지지된 상기 멘드릴의 반경을 축소시킨다. 상기 회전단계는 상기 복합재료관이 상기 멘드릴에서 분리되도록 상기 반경이 축소된 멘드릴을 상기 회전수단으로 회전시킨다. 상기 제2지지단계는 상기 멘드릴에서 분리된 상기 복합재료관을 상기 멘드릴의 축방향으로 이동시킬 수 있는 방향으로 회전할 수 있게 제2롤러로 상기 복합재료관을 지지시키고 상기 제1롤러를 제거한다. 상기 탈형단계는 상기 제2롤러를 회전시켜 상기 복합재료관을 상기 멘드릴에서 탈형시킨다.
또한, 상기의 복합재료관 제조방법은 상기 제2롤러에 의하여 상기 멘드릴에서 탈형되는 상기 복합재료관을 일정한 길이로 절단하는 커팅단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 멘드릴은 일단이 서로 힌지결합되고 타단의 간격이 서로 조절될 수 있는 반원형의 몰드를 구비한다. 그래서 멘드릴의 반경을 용이하게 반복적으로 확장 및 축소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 제1롤러수단을 구비하여 멘드릴을 회전시킴으로써 멘드릴과 복합재료관을 용이하게 분리시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 제2롤러수단을 구비함으로 인하여 멘드릴을 별도의 장소로 이동시키지 않고도 복합재료관을 멘드릴에서 탈형시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 일 실시예,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 멘드릴의 개념도,
도 3은 도 2의 멘드릴의 연결부재가 도시된 측단면도,
도 4는 도 2의 멘드릴의 스프링이 도시된 측단면도,
도 5는 도 1의 "B" 방향 단면도,
도 6은 도 1의 "C" 방향 단면도,
도 7은 도 1의 "A" 방향 단면도,
도 8은 도 1의 멘드릴이 상하회전하는 개념도,
도 9도 도 1의 장치를 이용하여 복합재료관을 제조하는 개념도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용하여 복합재료관을 제조하는 방법의 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 필라멘트 와인딩 장치는 멘드릴(10)과, 제1중심대(25)와, 제2중심대(29)와, 회전수단(31)과, 심압대(35)와, 제1롤러수단(40), 제2롤러수단(50) 및 커터(미도시)를 포함한다.
멘드릴(10)은 필라멘트를 와인딩할 수 있게 원통형을 이루며, 제1몰드(11)와, 제2몰드(13)와, 힌지결합부(15) 및 이격조절부(17)를 구비한다. 제1몰드(11) 및 제2몰드(13)는 결합되면 원통형을 이룰 수 있도록 단면이 반원을 이룬다. 이때 제1몰드(11) 및 제2몰드(13)는 원통형의 내부로 작업자가 유지보수를 위하여 들어갈 수 있도록 중공이 되도록 형성되며, 강도를 높이기 위하여 중심에 중앙대(12a)와, 중앙대(12a)를 지지하는 복수의 보강대(12b)가 구비된다.
힌지결합부(15)는 제1몰드(11)의 단면의 일단(11a)과 제2몰드(13)의 단면의 일단(13a)을 힌지결합시킨다. 힌지결합부(15)는 멘드릴(10)의 축방향을 따라 일정한 간격으로 복수 개 구비되며, 힌지결합부(15)에 의하여 제1몰드(11) 및 제2몰드(13)는 힌지결합부(15)를 중심으로 회동할 수 있다.
이격조절부(17)는 제1몰드(11)의 단면의 타단(11b)과 제2몰드(13)의 단면의 타단(13b) 사이의 간격을 조절시키는 역할을 한다. 이를 위하여 이격조절부(17)는 스프링(18)과, 연결부재(19)를 구비하며, 힌지결합부(15)와 마찬가지로 멘드릴(10)의 축방향을 따라 일정한 간격으로 복수 개 구비된다.
스프링(18)은 일단은 제1몰드(11)의 단면의 타단(11b)을 지지하고, 타단은 제2몰드(13)의 단면의 타단(13b)을 지지한다. 그래서 제1몰드(11)의 단면의 타단(11b)과 제2몰드(13)의 단면의 타단(13b)이 벌어지도록 한다.
연결부재(19)는 일단은 제1몰드(11)의 단면의 타단(11b)에 결합되고 타단은 제1몰드(11)의 단면의 타단(11b)과 제2몰드(13)의 단면의 타단(13b) 사이의 간격을 조절할 수 있게 제2몰드(13)의 단면의 타단(13b)에 결합된다. 더욱 상세히 설명하면 연결부재(19)는 힌지바(19a)와, 조절바(19b) 및 너트(19c)를 구비한다. 힌지바(19a)는 일단이 제1몰드(11)의 단면의 타단(11b)에 힌지결합된다. 조절바(19b)는 일단이 힌지바(19a)의 타단에 힌지결합되고 타단이 제2몰드(13)의 단면의 타단(13b)에 삽입된다. 너트(19c)는 조절바(19b)의 타단과 나사결합하여 조절바(19b)가 제2몰드(13)의 단면의 타단(13b)에 삽입되는 길이를 조절한다. 따라서 너트(19c)를 잠그면 조절바(19b)가 제2몰드(13)로 삽입되어 제1몰드(11)의 단면의 타단(11b)과 제2몰드(13)의 단면의 타단(13b)의 간격이 좁아지고 너트(19c)를 풀면 그 간격이 넓어진다.
스프링(18) 및 연결부재(10)는 제1몰드(11) 및 제2몰드(13)의 축방향을 따라 복수 개 설치된다.
제1중심대(25)는 멘드릴(10)의 일단의 중심에 결합되고, 제2중심대(29)는 멘드릴(10)의 타단의 중심에 결합된다.
중심대(25, 29)는 제1몰드(11) 및 제2몰드(13)에 결합된다. 여기서 제1몰드(11) 및 제2몰드(13)는 간격이 조절될 수 있으므로 중심대(25. 29)는 일측에 볼트로 제1몰드(11)에 고정결합될 수 있게 볼트공(a)이 형성되고, 타측에 제2몰드(13)의 간격을 조절하여 볼트로 고정될 수 있게 슬롯(b)이 형성된다.
회전수단(31)은 제1중심대(25)와 결합되어 멘드릴(10)을 회전시키는 역할을 한다. 본 실시예의 경우 회전수단(31)은 일단이 제1중심대(25)에 삽입되어 결합바(32)로 제1중심대(25)와 결합된다. 즉 결합바(32)가 제1중심대(25) 및 회전수단(31)의 일단에 삽입되어 제1중심대(25)와 회전수단(31)을 결합시킨다. 이때 멘드릴(10)은 회전수단(21)의 일단을 중심으로 화살표 X와 같이 어느 정도 상하로 회동할 수 있게 결합되어야 한다. 이를 위해서 결합바(32)가 제1중심대(25)에 삽입될 때에는 멘드릴(10)이 상하로 회동할 수 있게 제1중심대(25)에는 유격이 형성된다. 즉 제1중심대(25)는 결합바(32) 보다도 더 큰 관통공이 형성되고, 상기 관통공으로 결합바(32)가 삽입된다.
커터(미도시)는 제2롤러수단(50)에 의하여 복합재료관이 멘드릴(10)에서 인출되면 복합재료관을 절단한다.
심압대(35)는 회전수단(31)이 멘드릴(10)을 회전시키면 멘드릴(10)이 회전될 수 있도록 제2중심대(29)를 지지한다. 이때 심압대(35)는 멘드릴(10)에 성형된 복합재료관을 멘드릴(10)에서 탈형시키기 위하여 제2중심대(29)에서 치워질 수 있도록 이동할 수 있게 장착된다. 그래서 심압대(35)를 이동시키기 위한 레일(37)이 장착된다.
제1롤러수단(40)은 멘드릴(10)에 복합재료관이 성형되면 멘드릴(10)에서 복합재료관을 떼어내기 위하여 멘드릴(10)이 회전될 때 멘드릴(10)을 지지하는 역할을 한다. 그래서 제1롤러수단(40)은 제1롤러(41)와 제1상하이동부재(43)를 구비한다. 제1롤러(41)는 멘드릴(10)이 회전할 수 있게 지지하며, 제1상하이동부재(43)는 제1롤러(41)가 멘드릴(10)을 지지할 수 있도록 제1롤러(41)의 높낮이를 조절한다.
제2롤러수단(50)은 멘드릴(10)에서 복합재료관이 떨어지면 복합재료관을 멘드릴(10)에서 꺼내어 탈형시키는 역할을 한다. 이를 위하여 제2롤러수단(50)은 제2롤러(41) 및 구동모터(53)를 구비한다. 제2롤러(41)는 멘드릴(10)에서 떨어진 복합재료관을 멘드릴(10)의 축방향으로 이동시킬 수 있는 방향으로 회전할 수 있게 장착되며, 구동모터(53)는 제2롤러(51)를 구동시킨다.
본 실시예를 사용하여 복합재료관을 제조하는 방법은 권선단계(S11)와, 제1지지단계(S13)와, 심압대 이동단계(S15)와, 반경축소단계(S17)와, 회전단계(S19)와, 제2지지단계(S21)와, 탈형단계(S23) 및 커팅단계(S25)를 포함한다.
권선단계(S11)는 심압대(35)로 제2중심대(29)를 지지하고, 제1중심대(25)에 결합된 회전수단(31)으로 멘드릴(10)을 회전시켜서 멘드릴(10)에 필라멘트를 와인딩하여 복합재료관을 만드는 단계이다. 필라멘트는 멘드릴(10)에 연속적으로 공급되므로 회전수단(31)으로 멘드릴(10)을 회전시키면 멘드릴(10)에는 복합재료관이 만들어진다. 이때 복합재료관은 멘드릴(10)에 접착된다. 그래서 복합재료관을 원하는 크기로 절단하여 사용하기 위해서는 먼저 복합재료관을 멘드릴(10)에서 떼어내야 한다.
제1지지단계(S13)는 멘드릴(10)에 복합재료관이 성형되면 제1롤러수단(40)으로 멘드릴(10)을 지지한다. 즉 제1상하이동부재(43)로 제1롤러(41)를 상승시켜 제1롤러(41)가 멘드릴(10)을 지지하도록 한다. 이때 멘드릴(10)에는 복합재료관이 성형되어 있으므로 제1롤러(41)는 복합재료관을 지지하게 된다.
심압대 이동단계(S15)는 제2중심대(29)를 지지하던 심압대(35)가 제2중심대(29)를 지지하지 않도록 심압대(35)를 이동시킨다. 심압대(35)가 제2중심대(29)에서 제거되면 멘드릴(10)은 제1롤러(41)로 지지될 뿐만 아니라 멘드릴(10)의 일단에 결합된 제1중심대(25)가 회전수단(31)에 결합되어 있으므로 회전수단(31)에 의해서도 지지된다.
반경축소단계(S15)는 멘드릴(10)의 반경을 축소시킨다. 즉 너트(19c)를 잠그면 스프링(18)이 압축되면서 제1몰드(11)의 타단(11b)과 제2몰드(13)의 타단(13b) 사이의 간격이 좁아져서 멘드릴(10)의 반경이 축소된다. 멘드릴(10)의 외경에는 복합재료관이 접착되어 있으므로 멘드릴(10)의 반경을 축소시키면 복합재료관은 멘드릴(10)에서 일부가 분리된다. 멘드릴(10)이 축소되면 멘드릴(10)의 일단은 제1중심대(25)가 회전수단(31)에 결합되어 지지되지만 멘드릴(10)의 타단은 심압대(35)가 이동되어 지지되지 아니하므로 멘드릴(10)은 회전수단(31)을 중심으로 회동하여 기울어지게 된다.
회전단계(S17)는 멘드릴(10)의 반경이 축소되면 복합재료관이 멘드릴(10)에서 완전히 떨어지도록 회전수단(31)으로 멘드릴(10)을 회전시킨다. 멘드릴(10)의 반경이 축소되더라도 복합재료관이 멘드릴(10)에서 완전히 떨어지지 않는다. 그래서 회전단계(S17)에서는 복합재료관이 멘드릴(10)에서 완전히 떨어질 때까지 회전수단(31)으로 멘드릴(10)을 회전시킨다.
제2지지단계(S19)는 멘드릴(10)에서 복합재료관이 완전히 분리되면 제1롤러수단(40)의 제1상하이동부재(43)로 제1롤러(41)를 하강시켜 제1롤러(41)를 제거하고 제2롤러(52)가 복합재료관을 지지하도록 한다.
탈형단계(S23)는 제2롤러(51)를 회전시켜 복합재료관을 멘드릴(10)에서 꺼낸다. 회전단계(S17)에서 복합재료관은 멘드릴(10)에서 분리된다. 여기서 멘드릴(10)의 일단에 결합된 제1중심대(25)는 회전수단(31)에 지지되지만 멘드릴(10)의 타단에 결합된 제2중심대(29)는 지지되지 않는다. 그래서 멘드릴(10)은 기울어져서 멘드릴(10)의 타단이 복합재료관의 내면에 올려지게 된다. 따라서 제2롤러(51)가 회전하면 복합재료관은 멘드릴(10)의 타단과 마찰하면서 멘드릴(10)에서 전진한다.
커팅단계(S25)는 복합재료관이 제2롤러(51)에 의하여 멘드릴(10)에서 전진하면 커터로 복합재료관을 절단한다. 즉 제2롤러수단(50)을 사용하여 복합재료관을 원하는 길이 만큼 전진시켜 복합재료관을 절단하여 사용할 수 있다.
본 실시예에 의하면 멘드릴(10)을 별도로 이동시키지 않고 복합재료관을 멘드릴(10)에서 꺼내어서 절단할 수 있다. 그리고 연결부재(19)를 사용하여 멘드릴(10)의 직경을 확장 및 축소시킬 수 있으므로 멘드릴(10)의 직경을 반복적으로 확장 및 축소 시키더라도 멘드릴(10)의 내구성을 유지시킬 수 있다.
10 : 멘드릴 11 : 제1몰드
12a : 중앙대 12b : 보강대
13 : 제2몰드 15 : 힌지결합부
17 : 이격조절부 18 : 스프링
19 : 연결부재 19a : 힌지바
19b : 조절바 19c : 너트
31 : 회전수단 32 : 결합바
35 : 심압대 37 : 레일
40 : 제1롤러수단 41 : 제1롤러
43 : 제1상하이동부재 50 : 제2롤러수단
51 : 제2롤러 53 : 구동모터

Claims (8)

  1. 단면이 반원인 제1몰드와, 상기 제1몰드와 결합되어 원통형을 이룰 수 있도록 단면이 반원인 제2몰드와, 상기 제1몰드의 단면의 일단과 상기 제2몰드의 단면의 일단을 힌지결합시키는 힌지결합부와, 상기 제1몰드의 단면의 타단과 상기 제2몰드의 단면의 타단의 간격을 조절시킬 수 있는 이격조절부를 구비하는 멘드릴과,
    상기 멘드릴의 일단의 중심에 결합된 제1중심대와,
    상기 멘드릴의 타단의 중심에 결합된 제2중심대와,
    상기 제1중심대와 결합되어 상기 멘드릴을 회전시키는 회전수단과,
    상기 멘드릴이 회전될 수 있게 상기 제2중심대를 지지하도록 이동가능한 심압대를 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이격조절부는
    일단은 상기 제1몰드의 단면의 타단을 지지하고 타단은 상기 제2몰드의 단면의 타단을 지지하는 스프링과,
    일단은 상기 제1몰드의 단면의 타단에 결합되고 상기 제1몰드의 단면의 타단과 상기 제2몰드의 단면의 타단의 간격을 조절할 수 있게 타단은 상기 제2몰드의 단면의 타단에 결합되는 연결부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 멘드릴이 회전될 수 있게 지지할 수 있는 제1롤러와,
    상기 제1롤러로 상기 멘드릴을 지지할 수 있도록 상기 제1롤러의 높낮이를 조절할 수 있는 제1상하이동부재를 구비하는 제1롤러수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 멘드릴에 와인딩된 합성수지 성형체를 상기 멘드릴의 축방향으로 인출시킬 수 있는 방향으로 회전하는 제2롤러와,
    상기 제2롤러를 구동시키는 구동모터를 구비하는 제2롤러수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1중심대는 상기 회전수단에 대하여 상하로 회동할 수 있게 결합된 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2롤러수단으로 인출되는 상기 합성수지 성형체를 절단할 수 있는 커터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  7. 심압대로 멘드릴의 일단을 지지시키고 필라멘트가 상기 멘드릴에 감기도록 회전수단으로 상기 멘드릴의 타단을 파지하여 회전시켜서 복합재료관을 만드는 권선단계와,
    상기 멘드릴이 회전될 수 있게 제1롤러로 상기 복합재료관이 성형된 상기 멘드릴을 지지하는 제1지지단계와,
    상기 멘드릴의 일단에서 상기 심압대가 제거되도록 상기 심압대를 이동시키는 심압대 이동단계와,
    상기 제1롤러로 지지된 상기 멘드릴의 반경을 축소시키는 반경축소단계와,
    상기 복합재료관이 상기 멘드릴에서 분리되도록 상기 반경이 축소된 멘드릴을 상기 회전수단으로 회전시키는 회전단계와,
    상기 멘드릴에서 분리된 상기 복합재료관을 상기 멘드릴의 축방향으로 이동시킬 수 있는 방향으로 회전할 수 있게 제2롤러로 상기 복합재료관을 지지시키고 상기 제1롤러를 제거하는 제2지지단계와,
    상기 제2롤러를 회전시켜 상기 복합재료관을 상기 멘드릴에서 탈형시키는 탈형단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩을 이용한 복합재료관 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2롤러에 의하여 상기 멘드릴에서 탈형되는 상기 복합재료관을 일정한 길이로 절단하는 커팅단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩을 이용한 복합재료관 제조방법.
KR1020180062386A 2018-05-31 2018-05-31 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법 KR20190136535A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180062386A KR20190136535A (ko) 2018-05-31 2018-05-31 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180062386A KR20190136535A (ko) 2018-05-31 2018-05-31 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190136535A true KR20190136535A (ko) 2019-12-10

Family

ID=69002832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180062386A KR20190136535A (ko) 2018-05-31 2018-05-31 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190136535A (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010092456A (ko) 1998-12-30 2001-10-25 휴스톤 로버트 엘 복합재료 가공품 제조를 위한 필라멘트 와인딩 방법과 장치
KR20050011164A (ko) 2003-07-22 2005-01-29 (주)미래기술단 필라멘트 와인딩용 맨드럴장치
KR20110083315A (ko) 2010-01-14 2011-07-20 태진기연 주식회사 필라멘트 와인딩 장치
KR101145813B1 (ko) 2012-01-17 2012-05-16 태진기연 주식회사 직경 확장이 가능한 멘드릴

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010092456A (ko) 1998-12-30 2001-10-25 휴스톤 로버트 엘 복합재료 가공품 제조를 위한 필라멘트 와인딩 방법과 장치
KR20050011164A (ko) 2003-07-22 2005-01-29 (주)미래기술단 필라멘트 와인딩용 맨드럴장치
KR20110083315A (ko) 2010-01-14 2011-07-20 태진기연 주식회사 필라멘트 와인딩 장치
KR101145813B1 (ko) 2012-01-17 2012-05-16 태진기연 주식회사 직경 확장이 가능한 멘드릴

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5697560A (en) Fiberglass cutting apparatus and method
CN104476777B (zh) 大型玻璃钢罐体及其成型模具、制造设备、制造方法
WO2003013826A3 (en) Manufacturing process and apparatus for making a helical rib tube
CN210523970U (zh) 一种钢管切割装置
CN108312572B (zh) 一种用于卧式纤维缠绕机的自动挂切纱系统
CN205614995U (zh) 一种多工位内肋一体化生产增强玻璃钢筒体的模具设备
CN104552991A (zh) 一种用于大长径比复合材料薄壁管的脱模装置及其脱模方法
US8684058B2 (en) Roller assembly for use during tire construction
CN103221200A (zh) 制造圆柱形大型结构的方法和设备
KR20190136535A (ko) 필라멘트 와인딩 장치 및 이를 이용한 복합재료관의 제조방법
US5678774A (en) Fiberglass cutting apparatus and method
US8800417B2 (en) Method for operating a machine for plaiting reinforcing fibers
EP3328768B1 (en) Filament winding apparatus
TW201020084A (en) Method of making hollow concrete elements
CN114619010A (zh) 一种轴承半成品的加工制造工艺
US4278490A (en) Sleeve for changing diameter of collapsible mandrel
CN103552250B (zh) 一种小口径复合管道连续生产线
CN203543138U (zh) 小口径复合管道连续生产线
KR101145813B1 (ko) 직경 확장이 가능한 멘드릴
EP3804961B1 (en) Apparatus and method for producing tubes
US2193040A (en) Method of and means for manufacturing pipes of fibrocement and like materials
CN221090030U (zh) 一种纤维缠绕钉环及纤维缠绕设备
CN221133895U (zh) 一种管桩生产绕筋装置
CN213568672U (zh) 一种静电纺丝设备的收卷装置
CN210523667U (zh) 一种扁锚螺旋筋绕制装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right