KR20200024659A - 필라멘트 와인딩 장치 - Google Patents

필라멘트 와인딩 장치 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 필라멘트 와인딩 장치는, 보강섬유 안내부에서 히팅부에 의해 가열된 보강섬유가 후프 와인딩 권취부 및 헬리컬 와인딩 권취부를 통해 압력용기에 권취됨으로써, 온도에 의한 압력용기의 변형을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 경화 시간을 단축시킬 수 있고, 후프 와인딩 권취부와 헬리컬 와인딩 권취부가 원주방향을 따라 일정간격을 두고 이격되게 하나 이상 구비됨으로써, 후프층과 헬리컬층을 신속하게 형성할 수 있는 효과가 있다.

Description

필라멘트 와인딩 장치{Filament winding apparatus}
본 발명은 필라멘트 와인딩 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 보강섬유 공급부를 통해 공급되는 다수의 보강섬유를 압력용기의 표면에 감는 필라멘트 와인딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 필라멘트 와인딩 장치는 원통형이나 구형(球形)의 압력용기, 탱크, 파이프 등 회전대칭(回轉對稱)인 제품제조에 사용되는 것으로, 원형 형태의 제품제조에 주로 사용된다.
여기서, 필라멘트 와인딩 장치를 이용하여 성형하는 방법으로는 습식법과 건식법이 있는데, 습식법은 필라멘트를 수지조(樹脂槽)를 통해 함침(含浸)시켜 과잉 수지를 짜낸 후 회전대칭인 제품 표면에 감아 경화시키는 방법이고, 건식법은 프리프레그(prepreg)를 회전대칭인 제품 표면에 적층하고 가열·가압하여 수지를 경화시키는 방법이다.
습식법과 건식법 모두 연속 필라멘트를 회전대칭인 제품 표면에 장력(張力)을 주면서 감고, 가열경화(加熱硬化)시킨 후, 맨드릴(mandrel:심봉)로부터 빼내어 성형품을 얻는 방법이다.
이때, 성형품의 강도는 장력, 경화조건, 감는 패턴(winding pattern)에 따라 달라질 수 있는데, 감는 패턴은 원주(圓周) 감기(hoop winding), 나사선 감기(helical winding), 인플레인 감기(inplane winding), 폴라 감기(polar winding)로 나누어지며, 이것들을 단독 또는 조합해서 사용하게 된다.
원주감기는 가장 간단한 방법인데, 축방향의 하중(荷重)에 약하고, 나사선 감기는 이 결점을 보완한 것으로, 감는 각을 10° ~ 85°로 바꿀 수 있고, 감는 각에 따라 원주 및 축방향의 강도가 달라지게 된다.
그리고, 인플레인 감기는 양끝을 막는 원통용기의 성형에, 폴라 감기는 주로 구체(球體)의 성형에 사용된다.
성형품은 섬유가 연속되어 있기 때문에 섬유방향에 대해 비강도(比强度)가 매우 크다.
이에 관한 기술로, 대한민국 등록실용신안공보 제20-0392754호(2005.08.17 공고)에는 열원공급장치(40)에서 발생된 열원이 주제어부(41)의 제어를 받아 멘드릴(20)의 중공부(21)로 유입되는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 성형장치가 개시되어 있다.
그러나, 필라멘트 와인딩 장치를 이용하여 압력용기를 제조하는 데 있어서, 압력용의 내부 또는 외부에 경화시 필요한 열원을 공급하게 되면, 내부 또는 외부에 공급되는 온도 및 압력에 의해 압력용기의 변형이 발생하게 된다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0392754호(2005.08.17 공고)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로써, 보강섬유 안내부에서 히팅부에 의해 가열된 보강섬유가 후프 와인딩 권취부 및 헬리컬 와인딩 권취부를 통해 압력용기에 권취됨으로써, 온도에 의한 압력용기의 변형을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 경화 시간을 단축시킬 수 있는 필라멘트 와인딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 후프 와인딩 권취부와 헬리컬 와인딩 권취부가 원주방향을 따라 일정간격을 두고 이격되게 하나 이상 구비됨으로써, 후프층과 헬리컬층을 신속하게 형성할 수 있는 필라멘트 와인딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 필라멘트 와인딩 장치는, 상기 보강섬유를 공급하는 보강섬유 공급부; 열원 공급부의 열을 통과시켜 상기 보강섬유 공급부로부터 공급되는 상기 보강섬유를 가열하는 히팅부; 및 상기 압력용기에 상기 보강섬유 공급부로부터 공급되는 상기 보강섬유를 둘러 감아 보강섬유층을 형성하는 권취부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치를 제공한다.
본 발명은 상기 보강섬유 공급부로부터 공급되는 상기 보강섬유의 진행속도를 조절하여 상기 권취부에 공급하는 보강섬유 안내부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 히팅부는, 상기 보강섬유 안내부에 경화열을 공급하며, 상기 보강섬유 안내부는, 상기 히팅부를 통해 가열되는 상기 보강섬유의 가열 온도를 높이기 위해 상기 보강섬유의 진행방향을 좌우로 이동시킬 수 있도록 일정간격을 두고 이격되게 설치되는 복수 개의 안내 롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 필라멘트 와인딩 장치에 의하면, 보강섬유 안내부에서 히팅부에 의해 가열된 보강섬유가 후프 와인딩 권취부 및 헬리컬 와인딩 권취부를 통해 압력용기에 권취됨으로써, 온도에 의한 압력용기의 변형을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 경화 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 후프 와인딩 권취부와 헬리컬 와인딩 권취부가 원주방향을 따라 일정간격을 두고 이격되게 하나 이상 구비됨으로써, 후프층과 헬리컬층을 신속하게 형성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 개략도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 개략도,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 개략도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 필라멘트 와인딩 장치에 대하여 상세히 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 개략도, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 개략도, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치의 개략도이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치는, 원통 형상의 실린더부의 양단에 볼록한 곡면 형상의 돔부를 접합하여 구비하는 압력용기(20)의 외측면에 보강섬유(10)를 반복하여 둘러 감는 것으로, 보강섬유(10)를 공급하는 보강섬유 공급부(110); 열원 공급부(130)의 열을 통과시켜 보강섬유 공급부(110)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 가열하는 히팅부(140); 및 압력용기(20)에 보강섬유 공급부(110)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 둘러 감아 보강섬유층인 후프층 또는 헬리컬층을 형성하는 권취부(150);를 포함한다.
보강섬유 공급부(110)는 유리섬유, 탄소섬유 등으로 구성되는 보강섬유(10)를 공급하는 것으로, 다수 개의 보빈(B)에 권취되는 보강섬유(10)를 포함하며, 보강섬유 안내부(120)의 다수 개의 보빈(B)에 권취되는 보강섬유(10)를 공급하게 된다.
보강섬유 안내부(120)는 보강섬유 공급부(110)로부터 공급되는 보강섬유(10)의 진행속도를 조절하여 공급하는 것으로, 다수 개의 보빈(B)으로부터 보강섬유(10)를 모아 권취부(150)로 공급하게 된다.
이와 같은 보강섬유 안내부(120)는, 히팅부(140)를 통해 가열되는 보강섬유(10)의 가열 온도를 높이기 위해 보강섬유(10)의 진행방향을 좌우로 이동시킬 수 있도록 일정간격을 두고 이격되게 설치되는 복수 개의 안내 롤러(122);를 포함한다.
안내 롤러(122)는 보빈(B)으로부터의 보강섬유(10)를 모아 일측으로 방향전환 시키는 제1 롤러와, 제1롤러로부터 공급되는 보강섬유(10)를 타측으로 방향전환 시키는 제2롤러와, 제2롤러로부터 공급되는 보강섬유(10)를 일측으로 방향전환 시키는 제3롤러와, 제3롤러로부터 공급되는 보강섬유(10)를 타측으로 방향전환 시키는 제4롤러와, 제4롤러로부터 공급되는 보강섬유(10)가 권취부(150)에 공급되도록 방향전환 시키는 제5롤러를 포함한다.
이와 같은 안내 롤러(122)는 공급되는 보강섬유(10)의 장력과 진행속도를 조절할 수 있도록 제어부에 의해 회전속도가 조절된다.
여기서, 보강섬유(10)는 보강섬유 안내부(120)를 통과시 히팅부(140)에 의해 가열되는데, 복수 개의 안내 롤러(122)에 의해 가열되는 시간이 증가됨에 따라 보강섬유(10)의 온도가 높아지게 된다.
계속해서 열원 공급부(130)는 열경화에 필요한 열을 히팅부(140)를 통해 보강섬유 안내부(120)에 경화열을 공급하며, 히팅부(140)는 열원 공급부(130)의 열을 통과시켜 보강섬유 공급부(110)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 가열하게 된다.
이와 같이 본 발명은 열원 공급부(130)로부터 경화열을 공급받아 보강섬유 안내부(120)에 공급하는 히팅부(140)에 의해 보강섬유 안내부(120)를 통과하는 보강섬유(10)를 직접 가열할 수 있게 되어 경화 시간을 단축시킬 수 있게 되고, 보강섬유(10)가 적층된 압력용기(20)에 직접 경화열을 가하지 않아도 후프층 또는 헬리컬층을 형성할 수 있게 되어 온도에 의한 압력용기(20)의 변형을 미연에 방지할 수 있게 된다.
이와 더불어, 본 발명의 필라멘트 와인딩 장치는 압력용기(20)를 향하여 설치되며, 압력용기(20)에 감긴 보강섬유(10)를 경화시키기 위해 압력용기(20)에 감긴 보강섬유(10)에 냉각 공기를 공급하는 냉각부(170);를 포함할 수도 있다.
냉각부(170)는 냉각 공기를 압력용기(20)의 외측면에 형성된 후프층 또는 헬리컬층에 공급하여 보강섬유(10)를 경화시키게 된다.
권취부(150)는 압력용기(20)에 보강섬유 공급부(110)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 둘러 감아 보강섬유층인 후프층 또는 헬리컬층을 형성하는 것으로, 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154)를 포함한다.
보강섬유층은 후프층과 헬리컬층이 반복되며 형성되는 것으로, 다수의 후프층 사이에 헬리컬층이 형성된 구조이다.
후프 와인딩 권취부(152)는 실린더부의 외측면 전체에 걸쳐 보강섬유 안내부(120)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 둘러 감아 후프층을 형성하게 된다.
이와 같은 후프 와인딩 권취부(152)는 와인딩 장력에 의해 보강섬유(10)가 볼록한 곡면 형상의 돔부로 미끄러지지 않도록 원통 형상의 실린더부 외측면 전체에 걸쳐 와인딩을 진행하게 된다.
이때, 후프 와인딩 권취부(152)는 필요에 따라 1회 왕복 또는 수차례 왕복될 수 있다.
그리고, 헬리컬 와인딩 권취부(154)는 돔부에서 와인딩 방향을 되접어 꺾는 헬리컬 와인딩에 의해 보강섬유 안내부(120)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 둘러 감아 헬리컬층을 형성하게 된다.
이와 같은 헬리컬 와인딩 권취부(154)는 압력용기(20)의 양측 단부에 위치된 돔부의 위치까지 이동되는데, 돔부의 위치에 이르면 이동 방향을 반대 방향으로 바꾸게 된다.
따라서, 보강섬유(10)는 돔부의 표면을 따라 감아지게 되며, 정점 부분에서 감아지는 방향이 달라지게 된다.
이와 같이 보강섬유(10)가 돔부를 휘감아 돌면서 압력용기(20)에 감겨지게 되면, 보강섬유(10)는 압력용기(20)의 표면에 밀착되면서 감겨지게 된다.
이에 따라, 보강섬유(10)는 압력용기(20)에 단단하게 감겨짐은 물론 방향이 바꿔지는 부분에서도 미끄러짐이 거의 발생되지 않게 된다.
이때, 헬리컬 와인딩 권취부(154)는 필요에 따라 1회 왕복 또는 수차례 왕복될 수 있다.
여기서, 본 발명의 필라멘트 와인딩 장치는 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154) 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154) 모두를 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 필라멘트 와인딩 장치는 압력용기(20)의 외주면에 배치되는 후프 와인딩 권취부(152)가 원주방향을 따라 일정간격을 두고 이격되게 하나 이상 배치될 수 있고, 압력용기(20)의 외주면에 배치되는 헬리컬 와인딩 권취부(154)가 원주방향을 따라 일정간격을 두고 이격되게 하나 이상 배치될 수도 있다.
맨드릴(160)은 압력용기(20)의 축방향 양측를 지지하며, 압력용기(20)의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층이 형성되도록 원주방향으로 회전하게 된다.
이때, 맨드릴(160)은 권취부(150)가 축방향 일측 또는 타측으로 이동하며 보강섬유(10)를 공급하는 경우 고정된 위치에서 원주방향으로 회전하게 되고, 권취부(150)가 고정된 위치에서 보강섬유(10)를 공급하는 경우 원주방향으로 회전하면서 축방향 일측 또는 타측으로 이동하거나 병진운동 하게 된다.
본 발명의 필라멘트 와인딩 장치는 압력용기(20)의 위치가 고정된 상태에서 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154)가 축방향 일측 또는 타측으로 이동하여 압력용기(20)의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층을 형성할 수 있고, 이와는 다르게 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154)의 위치가 고정된 상태에서 원주방향으로 회전하는 압력용기(20)가 축방향 일측 또는 타측으로 이동 또는 병진운동하여 압력용기(20)의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층을 형성할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치(100)를 나타낸 예로 히팅부(140)와 후프 와인딩 권취부(152)가 원주방향으로 회전하는 압력용기(20)의 외주면에 배치되어 축방향 이동하며 압력용기(20)의 외측면에 후프층을 형성하는 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치(200)를 나타낸 예로 히팅부(140)와 후프 와인딩 권취부(152)가 압력용기(20)의 외주면에 배치되고, 일정 간격을 두고 히팅부(140)와 헬리컬 와인딩 권취부(154)가 압력용기(20)의 외주면에 배치되어 원주방향으로 회전하며 축방향 일측 또는 타측으로 이동하는 압력용기(20)의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층을 형성하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 필라멘트 와인딩 장치는 보강섬유 안내부(120)에서 히팅부(140)에 의해 가열된 보강섬유(10)가 후프 와인딩 권취부(152) 및 헬리컬 와인딩 권취부(154)를 통해 압력용기(20)에 권취됨으로써, 온도에 의한 압력용기(20)의 변형을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 경화 시간을 단축시킬 수 있게 되며, 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154)가 원주방향을 따라 일정간격을 두고 이격되게 하나 이상 구비됨으로써, 후프층과 헬리컬층을 신속하게 형성할 수 있게 된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 필라멘트 와인딩 장치(300)는 보강섬유(10)를 공급하는 보강섬유 공급부(110); 압력용기(20)에 보강섬유 공급부(110)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 둘러 감아 후프층 또는 헬리컬층을 형성하는 권취부(150); 및 압력용기(20)의 축방향 양측를 지지하며, 압력용기(20)의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층이 형성되도록 축방향 일측 또는 타측으로 이동하고, 원주방향으로 회전하는 맨드릴(160);을 포함한다.
보강섬유 공급부(110)는 유리섬유, 탄소섬유 등으로 구성되는 보강섬유(10)를 공급하는 것으로, 다수 개의 보빈(B)에 권취되는 보강섬유(10)를 포함하며, 권취부(150)에 다수 개의 보빈(B)에 권취되는 보강섬유(10)를 공급하게 된다.
권취부(150)는 압력용기(20)에 보강섬유 공급부(110)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 둘러 감아 후프층 또는 헬리컬층을 형성하는 것으로, 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154)를 포함한다.
후프 와인딩 권취부(152)는 실린더부의 외측면 전체에 걸쳐 보강섬유 안내부(120)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 둘러 감아 후프층을 형성하게 된다.
이와 같은 후프 와인딩 권취부(152)는 와인딩 장력에 의해 보강섬유(10)가 볼록한 곡면 형상의 돔부로 미끄러지지 않도록 원통 형상의 실린더부 외측면 전체에 걸쳐 와인딩을 진행하게 된다.
이때, 후프 와인딩 권취부(152)는 필요에 따라 1회 왕복 또는 수차례 왕복될 수 있다.
그리고, 헬리컬 와인딩 권취부(154)는 돔부에서 와인딩 방향을 되접어 꺾는 헬리컬 와인딩에 의해 보강섬유 안내부(120)로부터 공급되는 보강섬유(10)를 둘러 감아 헬리컬층을 형성하게 된다.
이와 같은 헬리컬 와인딩 권취부(154)는 압력용기(20)의 양측 단부에 위치된 돔부의 위치까지 이동되는데, 돔부의 위치에 이르면 이동 방향을 반대 방향으로 바꾸게 된다.
따라서, 보강섬유(10)는 돔부의 표면을 따라 감아지게 되며, 정점 부분에서 감아지는 방향이 달라지게 된다.
이와 같이 보강섬유(10)가 돔부를 휘감아 돌면서 압력용기(20)에 감겨지게 되면, 보강섬유(10)는 압력용기(20)의 표면에 밀착되면서 감겨지게 된다.
이에 따라, 보강섬유(10)는 압력용기(20)에 단단하게 감겨짐은 물론 방향이 바꿔지는 부분에서도 미끄러짐이 거의 발생되지 않게 된다.
이때, 헬리컬 와인딩 권취부(154)는 필요에 따라 1회 왕복 또는 수차례 왕복될 수 있다.
여기서, 본 발명의 필라멘트 와인딩 장치(300)는 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154) 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154) 모두를 포함할 수도 있다.
또한, 본 발명의 필라멘트 와인딩 장치(300)는 압력용기(20)의 외주면에 배치되는 후프 와인딩 권취부(152)가 원주방향을 따라 일정간격을 두고 이격되게 하나 이상 배치될 수 있고, 압력용기(20)의 외주면에 배치되는 헬리컬 와인딩 권취부(154)가 원주방향을 따라 일정간격을 두고 이격되게 하나 이상 배치될 수도 있다.
맨드릴(160)은 압력용기(20)의 축방향 양측를 지지하며, 압력용기(20)의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층이 형성되도록 원주방향으로 회전하게 된다.
이때, 맨드릴(160)은 권취부(150)가 축방향 일측 또는 타측으로 이동하며 보강섬유(10)를 공급하는 경우 고정된 위치에서 원주방향으로 회전하게 되고, 권취부(150)가 고정된 위치에서 보강섬유(10)를 공급하는 경우 원주방향으로 회전하면서 축방향 일측 또는 타측으로 이동하거나 병진운동 하게 된다.
본 발명의 필라멘트 와인딩 장치(300)는 압력용기(20)의 위치가 고정된 상태에서 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154)가 축방향 일측 또는 타측으로 이동하여 압력용기(20)의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층을 형성할 수 있고, 이와는 다르게 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154)의 위치가 고정된 상태에서 원주방향으로 회전하는 압력용기(20)가 축방향 일측 또는 타측으로 이동 또는 병진운동하여 압력용기(20)의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층을 형성할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필라멘트 와인딩 장치(300)를 나타낸 예로 후프 와인딩 권취부(152)가 압력용기(20)의 외주면에 배치되고, 일정 간격을 두고 헬리컬 와인딩 권취부(154)가 압력용기(20)의 외주면에 배치되어 원주방향으로 회전하며 축방향 일측 또는 타측으로 이동하는 압력용기(20)의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층을 형성하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 이와 같이 본 발명의 필라멘트 와인딩 장치(300)는 후프 와인딩 권취부(152)와 헬리컬 와인딩 권취부(154)가 원주방향을 따라 일정간격을 두고 이격되게 하나 이상 구비됨으로써, 후프층과 헬리컬층을 신속하게 형성할 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 필라멘트 와인딩 장치
110 : 보강섬유 공급부
120 : 보강섬유 안내부
122 : 안내 롤러
130 : 열원 공급부
140 : 히팅부
150 : 권취부
152 : 후프 와인딩 권취부
154 : 헬리컬 와인딩 권취부
160 : 맨드릴

Claims (4)

  1. 압력용기의 외측면에 보강섬유를 반복하여 둘러 감는 필라멘트 와인딩 장치에 있어서,
    상기 보강섬유를 공급하는 보강섬유 공급부;
    열원 공급부의 열을 통과시켜 상기 보강섬유 공급부로부터 공급되는 상기 보강섬유를 가열하는 히팅부; 및
    상기 압력용기에 상기 보강섬유 공급부로부터 공급되는 상기 보강섬유를 둘러 감아 보강섬유층을 형성하는 권취부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강섬유 공급부로부터 공급되는 상기 보강섬유의 진행속도를 조절하여 상기 권취부에 공급하는 보강섬유 안내부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 히팅부는,
    상기 보강섬유 안내부에 경화열을 공급하며,
    상기 보강섬유 안내부는,
    상기 히팅부를 통해 가열되는 상기 보강섬유의 가열 온도를 높이기 위해 상기 보강섬유의 진행방향을 좌우로 이동시킬 수 있도록 일정간격을 두고 이격되게 설치되는 복수 개의 안내 롤러;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
  4. 압력용기의 외측면에 보강섬유를 반복하여 둘러 감는 필라멘트 와인딩 장치에 있어서,
    상기 보강섬유를 공급하는 보강섬유 공급부;
    상기 압력용기에 상기 보강섬유 공급부로부터 공급되는 상기 보강섬유를 둘러 감아 후프층 또는 헬리컬층을 형성하는 권취부; 및
    상기 압력용기의 축방향 양측를 지지하며, 상기 압력용기의 외측면에 후프층 또는 헬리컬층이 형성되도록 축방향 일측 또는 타측으로 이동하고, 원주방향으로 회전하는 맨드릴;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 필라멘트 와인딩 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102318066B1 (ko) * 2020-10-29 2021-10-28 일진하이솔루스 주식회사 압력용기의 제조방법
CN116728756A (zh) * 2023-06-16 2023-09-12 湖北中塑环保科技有限公司 一种pph大型塑料储罐缠绕生产用塑形装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102469519B1 (ko) * 2021-12-06 2022-11-22 김학수 롤형태의 부직포를 이용한 건축자재 제조시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08323871A (ja) * 1995-06-05 1996-12-10 Yokohama Rubber Co Ltd:The フィラメントワインディング装置におけるプリプレグガイド装置
KR200392754Y1 (ko) 2005-06-01 2005-08-17 오재옥 필라멘트 와인딩 성형장치
WO2010116527A1 (ja) * 2009-04-10 2010-10-14 トヨタ自動車株式会社 タンクおよびその製造方法
JP2011179638A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Samtec Kk 高圧タンクの製造装置並びに製造方法
JP2013103395A (ja) * 2011-11-14 2013-05-30 Toyota Motor Corp 高圧ガスタンクの製造方法と製造装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08323871A (ja) * 1995-06-05 1996-12-10 Yokohama Rubber Co Ltd:The フィラメントワインディング装置におけるプリプレグガイド装置
KR200392754Y1 (ko) 2005-06-01 2005-08-17 오재옥 필라멘트 와인딩 성형장치
WO2010116527A1 (ja) * 2009-04-10 2010-10-14 トヨタ自動車株式会社 タンクおよびその製造方法
JP2011179638A (ja) * 2010-03-03 2011-09-15 Samtec Kk 高圧タンクの製造装置並びに製造方法
JP2013103395A (ja) * 2011-11-14 2013-05-30 Toyota Motor Corp 高圧ガスタンクの製造方法と製造装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102318066B1 (ko) * 2020-10-29 2021-10-28 일진하이솔루스 주식회사 압력용기의 제조방법
WO2022092575A1 (ko) * 2020-10-29 2022-05-05 일진하이솔루스 주식회사 압력용기 및 이의 제조방법
CN116728756A (zh) * 2023-06-16 2023-09-12 湖北中塑环保科技有限公司 一种pph大型塑料储罐缠绕生产用塑形装置
CN116728756B (zh) * 2023-06-16 2023-12-22 湖北中塑环保科技有限公司 一种pph大型塑料储罐缠绕生产用塑形装置

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