KR930011755B1 - 광물섬유 표피의 제조방법 및 이의 장치 - Google Patents

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광물섬유 표피의 제조방법 및 이의 장치

제1도는 본 발명에 있어서 권취장치를 포함하는 분리된 표피의 제조장치의 간략한 단면도.

제2도는 사출위치인 권취장치의 단면도.

제3도는 보조 역회전 로울러가 이그러진 위치일 때 주 역회전 로울러를 포함한 제2도의 권취장치를 나타낸 단면도.

제4도는 주 역회전 로울러와 보조 역회전 로울러를 포함한 제2도의 권취장치를 나타낸 단면도.

제5a도는 분리된 표피 A, B, C 3가지 형태에 있어서 권취과정의 변화에 대한 제조된 표피의 외경치를 나타낸 도면.

제5b도는 표피 A, B, C에 있어서 권취과정의 진행에 따른, 가온되어 회전하는 물림장치의 순간속도 곡선을 나타낸 도면.

제6도는 표피 A, B, C에 있어서 권취과정의 진행에 따른 역회전 로울러의 순간분리속도곡선을 나타낸 도면이다.

본 발명은 통형상 또는 조개껍질형상의 섬유제품의 제조에 관한 것이다.

특히, 도관의 열전열과 탄성중합에 의해 응집된, 예를들면, 유리와 같은 광물섬유의 제조에 관한 것이다. 본 발명은 특히 원통형 표피의 제조 관점에서 광물섬유 펠트와 한정된 길이의 물림장치 주변에서 권취를 요하는 기술적인 측면과 관계가 깊다.

기술적인 측면에서, 예를 들면, 멜라민-포름알데히드, 페닐-포름알데히드 또는 페놀-요소와 같은 유형의 중합수지에 의해 이루어진, 탄성을 가한 광물섬유 펠트를 일정한 길이로 토막을 낸다. 각 펠트 토막주위가 가열된 상태에서 탄성중합되기 시작할 때 회전하는 물림장치 주위에 권취된다.

이러한 방법은 특히 프랑스 특허 제2,278,485호에 공지되어 있다.

이 방법은 광물섬유 펠트의 토막이 물림장치의 주위에서 권취될 때 가온되므로 특성이 나타난다. 물림장치를 가열하면 펠트의 첫 나선에 쉽게 걸리게 할 수 있다. 온도는 물림장치 주위에서 탄성중합에 의해 굳어진 표피의 내면이 권취되는 시간 동안 형성되도록 하는 방법을 택한다. 이렇게 하여 권취 작업이 끝나면, 표피는 물림장치로부터 분리되며, 반들반들하게 광택내기도 하며, 표피의 외면을 굳게 하는 장치로 운반하기도 한다.이 표피는 내면과 외면의 외부에서 불완전한 탄성중합이 굳어진 내면과 외면의 정도를 나타낸다. 이표피는 주위가 가열된 후, 표피의 전체 두께에서 동양의 방법에 따라 완전한 상태에 이르게 된다.

프랑스 특허 제2,278,485호에 따르면 회전하는 물림장치 주위에서 펠트가 권취되는 것은 물림장치의 속도에 영향을 미치며, 접선가속도로 유지된다. 따라서, 제조된 표피의 두께는 일정한 속도로 증가된다.

근소한 내, 외경인 표피의 제조와 근소한 길이의 광물섬유 펠트가 권취되기 위한 비교적 간단한 작업방법은, 예를 들면, 6m 이내로 하는 것이 바람직하다. 그러나 광물섬유가 아직 그들 사이에 연결되지 않았다는 사실을 고려하면 더 부서지기 쉬운 펠트의 분열을 무릅쓰지 않고서는 과도하게 광물섬유 펠트의 공급속도를 증가시킬 수 없다. 최종권취에 도달하는 최대 공급속도는 표피 외경과 물림장치의 회전속도와의 함수이다. 이때 펠트가 찢어질 우려가 있다는 점을 감안하여 그 속도보다는 느려야 한다. 이는 최종권취에서 제조된 표피의 외경에 반비례하는 물림 장치의 최대 회전속도로 해야 한다. 특히 이러한 한계는 중요한 표피의 외경을 위해 억제해야 한다. 실제로 외경이 400mm인 표피를 위해 분당 50mm의 공급속도가 주어진다면 물림장치는 분당 40회 이하의 일정한 회전속도로 유지되어야 한다. 약0.3mm 되는 표준나선두께로 총 100mm되는 두께의 표피를 만들기 위해서는 권취하는데 소요되는 시간은 8분 이상이다. 이 실례에 따르면 제조속도는 대단히 미약하다.

프랑스 특허 제2,278,485호에 의하면 권취작업이 계속되는 동안, 압력장치는 제조된 표피와 접해있는 상태이다. 이 압력장치는 가열되어 회전하는 물림 장치 주위에 배열된 3개의 역회전 로울러에 의해 구성된다. 표피가 제조됨에 따라 동시에 물림장치의 축으로부터 멀어지는 이 역회전 로울러는 한편으로는 규칙적인 권취작용을, 다른 한편으로는 표피의 응집력을 부여한다. 사실 이 역회전 로울러는 권취하는 동안 표피의 일반적인 형태를 이루고 있다. 게다가 가해진 압력에 의하여 역회전 로울러는 권취된 펠트의 나선이 완전히 개체화되는 것을 방지한다.

실제로 3개의 역회전 로울러는 내경이 12mm에서 100mm 사이이고 외경이 200mm 이하인 어떤 표피일지라도 이런 ＂작은(petites)＂ 표피에 만족한 성능을 부여한다. 동일한 장치로 외경이 50mm 정도되는 표피에 적합하도록 이 한정값과 멀어질 때, 표피의 제조를 정확히 규정짓기 위해 세 개의 접촉점으로는 충분치 못하다는 것이 확증되었다. 특히, 3개의 역회전 로울러는 이에 요구되는 응집력을 보장할 수 없다.이러한 요구되는 응집력은 역회전 로울러 사이에서 표피를 으깨어봄으로서 얻어진다. 따라서 가해진 압력은 역회전 로울러의 상당부분에 접촉하게 하는 것 또는 표피와 접촉상태에 있는 각각의 역회전 로울러 표면이 더 중요하다. 그런데 이러한 접촉면은 역회전 로울러의 직경이 역회전 로울러가 단번에 그들 사이에 접촉할 때의 바로 그 값 이상일 수 없고 표피의 내경치를 결정해 주는 가열된 회전물림창치로부터 제한받는다. 역회전 수를 증가시킬 수도 있지만 그들의 직경은 바로 이와 같은 이유로 해서 작아져야 한다. 이러한 사실로 인해 내경이 작은 표피를 제조하는데 아주 적합한 장치는 중간 크기인 내경의 표피를 제공할 것이며 중간 크기인 내경의 표피를 제조하는데 적합한 장치가 상호간에 내경이 작은 표피를 제조하는데 장애가 될 때에는 통상 적인 불량품 정도에 해당하는 두께를 가진 표피를 제공한다. 왜냐하면, 어떠한 압력도 감겨진 첫 나선들에 대해 영향을 끼칠 수 없기 때문이다.

중간 두께의 표피를 제조하기 위해서는 기술적인 방법으로 제품을 제조코저할 때 제품의 압축성과 관련되는 난점에 직면하게 된다. 이 방식에 따르면 권취단계 동안에 역회전 로울러는 회전물림장치의 축으로부터 서서히 멀러지므로 일정한 힘이 역회전 로울러에 의해 광물섬유 펠트상에 미치게 된다. 따라서 완전한 강성인 회전물림창치로부터 그 외면이 멀리 떨러져 있지 않은 귄취된 첫 나선들은 압축성 펠트의 두께에 의해 물림장치로부터 분리 되어 마지막 나선보다 더 압축된다. 광물섬유 펠트의 부분적인 탄성과 이러한 압축의 차이로 인해 표피의 두께 회복은 권취가 끝날무렵에서 더욱 활발하게 된다; 왜냐하면, 제조된 표피는 외경이 불완전한 조정과 이론적인 직경 이상이기 때문에 이런 결과가 초래된다.

본 발명에 있어서, 탄성이 부여된 광물섬유 펠트의 회전물림장치 주위에서의 권취로 인해 표피의 제조에 대한 이전의 기술을 개량한 것이다. 특히, 본 발명은 목적을 성취하기 위해 내경과 두께가 비교적 넓은 범위 내에서 분리된 표피의 제조방법과 그 장치를 포함한다.

본 발명에 있어서, 펠트를 회전시키는 탄성으로 굳어진 광물섬유의 분리제조된 표피들을 연속적으로 제조 하는데, 여기서 이 펠트는 가열되어 회전하는 물림장치 주변에서 중합되지 않은 상태로 탄성이 부여된 것이며, 가열된 물림창치의 온도는 굳어진 내피가 회전하는 동안 또는 회전이 변하는 동안 역회전 로울러에 의해 표피의 외면과 접촉하는 압력장치의 중간 제조과정에 있는 표피에 대해 어떤 영향력을 미칠 수 있는 만큼의 온도로 하고, 다른 한편으로 제조과정의 표피 외경이 주어진 값에 영향을 미칠 때 표피와 접촉하지 않는 보조압력장치가 중간 제조상태의 표피에 대해 영향을 미칠 수 있는 만큼의 온도를 의미한다.

물림장치의 직경이 다음과 같거나. 혹은 의문이 제기되는 이 값에 미치지 못할지라도 보조 역회전 로울러는 권취되기 시작할 때부터 조정하거나 또는 조정하지 않을 수도 있다. 보조 역회전 로울러의 조정을 위한 크기의 선택은 권취장치를 가지고 제조하기에 적당한 표피의 내경과 외경의 최후값과 함수 관계이다. 따라서 채택된 전 방법은 항상 중간상태의 결과가 되며, 역회전 로울러의 최대 효과는 초기에 그들의 조정으로부터 얻어진다.

예를들면, 내경의 길이가 12mm 내지 400mm 정도이어야 한다는 필요에 따라 내경이 변할수도 있으며,외경이 500mm 이하의 표피외경과 권취된 펠트의 두께 또는 단순히 선택적으로 회전하는 물림장치 그 자체가 200mm 와 같거나, 그 이상이라 할지라도 표피의 외경이 200mm라는 값에 도달할 때부터 완전히 조정할수 있는 3개의 역회전 로울러가 효과적으로 배열되어야 하는 만큼 3개의 역회전 로울러는 효과적으로 배열 시켜야 한다. 이 보조 역회전 로울러는 펠트의 접촉위치에 있으며 권취 펠트에 대해 동일한 압력을 주는 주 역회전 로울러의 속도와 같은 속도로 가열되어 회전하는 물림장치 축과 멀어지는 바로 그러한 방식으로 조정한다.

특히, 본 발명에 있어서, 주 역회전 로울러에 의해 가해진 압력, 그리고 경우에 따라서 보조 역회전 로울러에 의해 가해진 압력은 멀어지는 속도의 감소에 의해 권취가 서서히 진행됨에 따라 증가한다. 이러한 압력으로 권취된 펠트의 전체 나선은 동일한 압력을 받게 된다.

본 발명의 더욱 양호한 특징은 역회전 로울러의 멀어지는 속도의 감소가 일정한 감속으로 이행된다는 것이다. 그이유는 귄취가 끝날무렵 멀어지는 속도가 완전히 표피직경의 감속도와 일치되기 때문일 뿐만 아니라 미지의 재료의 띠(band)의 회전에 의해 제조된 표피의 외경과 동일한 직경값에 의해 이론상 속도가 계산되기 때문이다.

같은 방법으로, 광섬유 펠트는 동일 접선속도로 권취되며, 물림장치의 회전속도는 매순간 제조상태의 표피 외경에 대한 함수관계라는 사실을 의미 한다. 효과적인 방법을 위해서, 물림장치의 회전속도를 감속시키는 방법과 초기와 최종회전속도를 감속시키는 방법을 채택하고 있는데, 이러한 회전속도는 일정한 접선속도에서의 권취를 가정하여 계산한다.

선상감소를 위해 회전물림장치의 속도를 택하는 것은 권취된 펠트를 약간 신장시키는 효과를 위해서라는 것이 주목할 만한 것이다. 그런데 여기서의 펠트는 물림장치 주위에서 압축된다. 이는 제조된 표피의 밀도를 더 크게하여 준다. 한편, 제품의 밀도의 조밀함은 도관류 주위 위치에 용이하게 놓여짐으로써 제품의 공급과잉을 감소시킨다. 다른 한편으로는, 유리인 섬유의 열분리를 위해 표피는 보통 60kg/m³정도의 밀도를 지녀야 한다. 열전도율은 다음과 같은 식으로 제품의 밀도로서 나타낸다.

λ=A+B_Q+C/Q

여기서 A, B 그리고 C는 온도와 제품의 성질에 의해 좌우되는 변수이다. 유리섬유의 경우, 열전도율은 60 내지 90kg/m³정도의 밀도에서 최소가 된다. 따라서, 근소한 밀도의 변화는 여기서 열전도율에 심각한 영향을 미치지 못한다. 다시말해, 제조된 표피의 분리력에 대해 그다지 영향을 미치지 못하다.

본 발명의 목적을 위해 제조공정을 상당히 엄격하게 해야되나 본 장치는 그 내경과 외경이 필요한 범위에서 변할 수 있는 표피를 제조할 수 있는, 동일하게 가열된 회전물림장치 주위에 광물섬유 펠트의 권취 장치가 있다. 본 발명의 실시예에서 내경은 외경이 500mm 이하일 때 12 내지 400mm 까지 변할 수 있다.

본 발명에 있어서, 장치는 권취할 때 유기적으로 지연되는 2개의 반물림장치로 이루어진 회전물림장치를 지지해 주는 틀을 포함하고, 가열을 확실히 하는 전기 저항장치를 갖춘 2개의 반물림장치로 이루어지는 회전물림 장치를 지지해주는 틀을 포함한다. 또한, 권취될 때의 지연장치와 회전물림장치 죽과의 관계에 의해 역회전 로울러로 하여금 멀어지거나, 접근하게 하는 운동을 하는 각각의 장치를 갖춘 주 역회전 로울러와 보조 역회전 로울러로 이루어진 회전물림장치를 지지해주는 틀을 포함한다. 본 장치는 보조 역회전 로울러의 이그러짐을 가능하게 한다.

본 발명에 있어서, 권취장치는 전자동화가 이루어지며, 다른 장치에 주어진 유형의 표피의 통과를 위해 최소한의 조작 작업만이 필요하다.

본 발명에 있어서, 또다른 특징과 잇점은 실제적인 조작방법에 기술하였으며, 첨부된 도면을 참조하면 효과적일 것이다.

제1도는 탄성에 의해 유지되는 유리 광물섬유의 분리제조된 표피의 제조장치를 나타낸 것이다.

각 표피는 유리 공물섬유의 펠트토막(1)으로부터 형성된다. 토막(1)안에서 중합이 되지 않는 상태하에 탄성을 분산시킨다. 그 토막 펠트 위에서 급견이될 때 유발된 펠트의 분열후에 얻어진다. 토막(1)은 공급콘베이어(2)에서 권취장치(3)에 의해 형성된다. 매우 약한 펠트의 파손을 피하기 위하여 개개를 고정시키지 않는 탄성중합에 의해 섬유를 공급한다. 공급콘베이어(2)는 특히 폴리염화비닐인 벨트이다

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 공급속도는 일정하게 유지해야 한다; 이렇게 하여 섬유의 감소를 유발시킬 수 있는 콘베이어에 대하여 펠트토막의 미끄러짐을 방지하기 위하여 공급속도는 광물섬유 펠트의 제조속도와 비교적 가깝게 유지할 수 있다.

귄취장치(3)는 회전물림장치(4)와 펠트(1)가 감김에 따라 물림장치 축과 이탈하게 하는 역회전 로울러(5)를 포함한다. 역회전 로울러(5)는 제조된 표피위에 영향을 미친다. 주름의 형성을 피하면서 표피에 양호한 응집력을 확실히 한다.

회전물림장치는 표피 내면이 물림장치 근처에서 탄성중합에 의해 굳어지게 되는 동일한 동도로 가온된다.

탄성을 위해 포르모페놀수지(Resin formophenol)를 사용 하여 350 내지 400℃ 정도의 일정한 온도로 물림 장치를 가온한다. 이 경우, 표피의 두께와는 무관하다. 이것은 표피의 두께가 두껍다는 것만큼 더 중요한 중합된 표피를 얻도록 해주는 요인이다. 이와 같이 두께와는 상관없이 표피의 단단함 때문데 물림장치 밖으로 이탈시키는 것을 용이하게 한다. 권취가 끝나자마자, 형성된 표피(6)는 물림장치(4)와 떨어져 나가게 되고 형성된 표피의 표면위에서 ＂포(peau)＂를 제조하기 위한 가접판(8) 장치까지 굴대회전아암(7)에 의해 운반된다. 가접판(8)장치는 졍첩콘베이어(9)를 포함하며, 윤내는 금속판(10)은 표피의 외경차이에 따라 올라 가고 내려갈 수 있도록 되어있으며, 저기저항으로 행할 수 있다. 그것의 온도는 실시예에 적합한 탄성이 형성되기 위해 약 400℃로 한다.

표피(6')는 상부에 위치한 윤내는 금속판(10)과 하부에 위치한 경첩콘베이어(9)와 접촉함에 따라 회전이 지연된다. ＂포(peau)＂의 제조외에서 가접판(8) 장치는 형성된 표피를 우발적인 수정을 하기도 한다.

가접된 후에 탄성이 표면의 외주변에서 완전히 중합되지 않는 상태로 굳어지는 내, 외면을 나타내는 표피는 수납대(12)로 넘겨진 다음, 중합건조실(11)에서 형성된다. 중합건조실은 프랑스 특허 공보 제2,325,007호 와 마이크로파 건조실을 사용한 제2,548,586호에 공지되어 있다.

중합된 표피는 냉동장치로 운반되어 길게 놓여지며, 도관 주위에서 제자리가 잡혀지도록 세로방향으로 잘려진다.

제2도는 본 발명에 따른 권취장치의 사용방법을 좀 더 상세히 나타낸 것이다. 이는 틀(13), 다른 종류의 권취를 유지해주는 접착공과 그들의 이동장치를 포함한다.

회전물림장치(14)는 여기에 도시되지 않은 반물림장치2개로 이루어지며, 산화되지 않는 강철로 만들어진다. 이는 연속과정에서 모우터의 회전으로 연합하여 회전시키거나 각각을 회전시킨다. 두 모우터는 각각의 관계를 동기장치로 재연결시킨다.

두 개의 반응물림장치는 형성된 표피의 사출을 위해 분리될 수 있다. 그들은 각각 이송회전장치와 그의 모터에 설치되며, 반물림장치 대(臺)를 이동케하는 유압재크로 구성된다.

물림장치의 가온은 그의 크기에 따라 물림장치내에 설치된 전기저항의 비임으로 한다.

펠트가 물림장치 주위에서 권취될 때 역회전 로울러(15),(15'),(15'')는 표피 외면에 가벼운 영향을 끼친다. 특히 도면2, 3에서 나타낸 바와 같이 역회전 로울러(15)는 고정판(19)에 설치하며, 연접회전포인트(18)는 고정판(19)에 재연결한다. 따라서, 역회전 로울러(15)는 물림장치의 대칭축을 지나는 원형궤도(20)를 그린다. 그 운동은 회전식 유압체크(21)에 의해 받침판(17)을 움직인다. 이를 위해 금속판(17)의 포인트 A는 포인트 E의 주변을 회전하는 축(23)의 말단 D에 크랭크 아암(22)에 의해 연결된다. 축(23)의 회전운동은 그 자체가 포인트 E의 주변에서 움직이는 축(23)과 연결된 축(24)에 의해 전달되며, 축(24)의 말단 F는 포인트 G를 자유롭게 회전하는 연접잭크(21)의 전, 후진에 의해 변한다. 따라서 간(稈)(25)의 노출은 역회전로울러 (15)가 삼각형 방향으로 이동을 야기한다. 간의 길이는 진행의 끝이므로 C에 위치한 역회전 로울러(15)는 유용하게 이용 가능한 가장 작은 물림장치와 접촉한다. 실제로 물림장치는 12㎜ 보다 직경이 작은 것은 사용치 않는다.

더 분명하게 하기 위해 지금까지 제1역회전 로울러(15)의 경우까지도 언급하였다. 역회전 로울러(15'), (15'')는 틀(19'), (19'')상의 고정판 상에 위치한 연접 회전포인트(18'), (18'')와 같은 방법으로 받침판(17'), (17'')둘레에 설치한다. 고정판(19'), (19'')의 회전운동은 연접아암(26'), (26'')에 의해 고정판(19)와 연결되어 움진인다.

도면 2, 3, 4,에서, 보조 역회전 로울러(16), (16'), (16'')는 고정판 (19), (19'), (19'')에 연결된 고정포인트 H의 각 부분에 의해 재연결된다. 그 주변에서 역회전 로울러(16), (16'), (16'')를 움직이는 아암(27), (27'), (27'')은 자유롭게 회전한다. 회전운동은 받침판(17)에 고정된 유압재크(28), (28'), (28'')와 받침판(17)의 회전운동을 축(27)에 전달하는 아암(29)의 중개에 의하여 이루어진다. 특히 주의해야 할 점은 유압재크(28)는 간(30)이 나올 때 물림장치 축에 가장 가까운 보조 역회전 로울러(16),(16'),(16'')의 발전기는 제1역회전 로울러(15),(15'),(15'')의 발전기와 같게 곡선의 실린더(31)에 놓이도록 해야 한다는 것이다. 실린더(31)는 제조된 표피의 외면을 나타내는 것으로 도면 4에 도시하였다.

도면에 나타내지 않은 역회전 로울러 말단 A가 위치한 판은 축상에 위치하여 회전운동하는 받침판(17).(17'),(17'')과 연결된다. 그 판은 재크(28),(28'),(28'')와 동일한 재크에 의해 움직이며, 그것과 함께 완전한 등기화가 이루어지도록 운동하며, 보조 역회전 로울러(16),(16'),(16'')를 능가한다. 그 판들은 역회전 로울로의 회전을 야기시키는 유압모터들을 함께 지지한다.

본 발명에 따른 권취기능은 다음과 같이 분석된다.

첫째, 주 역회전 로울러는 그들 사이에서 통행이 자유로운 중앙공간이 두 개의 반물림장치에 통과하기에 아주 적합하게 한 결과, 단축시킬 수 있다. 주 역회전 로울러는 특히 내경이 근소한 표피인 경우에 더욱 중요한 반물림장치의 유도기능을 안전하게 한다. 왜냐하면, 그것은 중요한 방향 효과를 만들기 때문이며, 반물림장치는 그들의 말단에서만 고정되지 않기 때문이다. 반물림 장치의 직경은 제조된 표피의 내경 0.5mm이하를 선택하여야 한다는 점을 주의해야 한다. 이와 같이, 광물섬유 펠트의 첫째 나선이 물림장치의 주위에 권취되자마자 역회전 로울러(15),(15'),(15'')는 형성된 표피에 접촉한다 펠트가 권취함에 따라 표피의 외경은 팽창하고 역회전 로울러 (15),(15'),(15'') 는 물림장치 축에서 이탈하게 되며, 그들의 운동은 재크(21)의 간(25)의 점진적인 후퇴에 의해서 움직인다. 표피의 외경이 200mm에 이를 때 보조 역회전 로울러는 작업 위치로 온다. 다시 말하면, 재크(28),(28'),(28'') 의 간(30),(30'),(30'')이 완전히 노출하게 된다 이때. 보조 역회전 로울러(16),(16'),(16'')는 표피와 접촉하게 된다. 역회전 로울러(16),(16'),(16'')의 운동받침판(17),(17'),(17'')에 의해 움직이며, 따라서 그들은 주 역회전 로울러(15),(15'),(15'')와 동일한 압력을 가한다.

도면 2내지 4에서 나타낸 것처럼 보조 역회전 로울러(16),(16'),(16'')의 직경은 주 역회전 로울러의 직경보다 크다 사실, 표피의 외면에 가능한 한 더나은 압축의 안배를 확실하게 하기 위해 접촉면을 가지는

것이 중요하다. 최초 권취장 단계부터 주 역회전 로울러를 접근 시키기 위해서는 직경이

이상인 역회전 로울러를 배열시키기는 불가능 하다.이때 dm 은 물림장치의 직경이다.

본 발명에 따른 바람직한 장치에서, 역회전 로울러는 표피의 모든 형태를 위해 적당한 압력을 부여한다. 원하는 형태는 내경이 12mm 정도인 표피를 포함한다. 이는 주 역회전 로울러가 77.6mm 이상의 직경을가질 수 없다는 것을 의미한다. 보조 역회전 로울러의 최대 직경은 표피의 직경에 따라 동일하게 한계 지워진다. 그러나 본 발명의 실시 양태에 따라 그 계산은 직경 77.6mm의 주 역회전 로울러와 함께 직경이 200mm에 도달할 때 보조 역회전 로울러가 표피와 접촉하지 못한다면 보조 역회전 로울러의 이론상 최대 직경인 700mm 이상이라는 것을 나타낸다. 유용성 때문에 이것이 이론적으로는 양호한 표피를 만드는 데에 가장 적합한 조건에 부합되지 않지만, 예를 들면,80mm와 같은 지름보다도 아주 더 작은 크기의 보조 역회전 로울러를 사용한다.

길이가 500mm까지 이를 수 있는 외경의 분리된 표피를 만들고자 약 20mm 정도의 광물섬유 토막과 회전하여 가온된 물림장치 주변에서 귄취함에 따라 제거되는 난점에 특별히 접근해 본다.

이미 언급한 바와 같이, 일정한 속도로 회전하여 가온된 물림장치와 함께 교차하는 공물섬유 펠트의 광급속도를 따르는 그러한 귄취를 조작한다는 것은 제조된 표피의 외경이 200mm를 초과할 때부터 더 중요한 귄취기시로 안내한다. 본 발명에 따라 펠트의 일정한 공급속도와 귄취함에 따라 이르러지는 물림장치의 회전속도에 따라 조작을 택한다.

이론적으로, 가온된 물림장치의 회전속도는 매분(分) t는 Vr=Va/πd와 같아야 된다. 이때 Vr은 분당 물림장치의 회전속도이며, Va는 분당 펠트의 공급속도(m/min), d는 매분(分) t당 m인 표피의 외경을 나타낸다. 다시 말하면, 권취 펠트의 모든 나이 표피의 두께와 동일한 성장을 야기시키고, 모든 나선이 동일한 방법으로 압축된다면 다음과 같은 방법으로 d의 값을 계산할수 있다.

이때 te는 한 개의 표피의 총 권취에 필요한 시간을 말하고, de는 제조된 표피의 마지막 외경이며, dm은 펠트가 권취되는 물림장치의 직경이다.

도면 5는 표피 외경의 권취에 따른 시간변화(도면 5a)와 물림장치의 회전에 따른 속도의 시간 변화(도면 5b)를 나타낸 것이다.

예를 들면, 가설상의 내경인 dm=12mm와 외경 dm=50mm인 표피 A의 시간 teA 동안에 곡선(30)은 일정공급속도 Va=30m·s^-1일 때 권취와 일치한다 곡선(31)과 (32)은 dm=50mm, de=100mm, 또는 dm=100mm, de=300mm일 때 표피B또는 C인 시간 teB나 teC 동안에 각각 권취에 일치한다.

본 발명에 따른 표피의 외경과 두께에서 직경을 나타내는 곡선이 실제로는 직선이라는 사실을 증명한다.

직경 d의 값으로부터 물림장치의 속도에 대한 이론적 식은 다음과 같은 것으로 추론된다 :

표피의 각 유형에 따라 본 식에서 변하는 것은 오직 시간 뿐이다. 개개의 표피 A,B,C를 위해서 시간에 따른 물림장치의 회전속도 Vr의 곡선을 각각 (33), (34), (35)로 나타내었다. 우선 작은 직경의 표피를 만들기 위해서는 물림장치가 분당 800회에 가까운 회전 속도까지 회전할 수 있어야 할 것으로 추론된다. 반대로 표피가 외경이 500mm로 최종 권취하기 위해서는 회전속도가 분당 20회 이하이어야 하고, 1분당 30mm정도로 일정한 펠트를 유지시켜야 한다. 이러한 회전속도의 다양성 때문에 물림장치의 회전속도와 이론적인 속도간에서 미묘한 상관관계를 이룬다.

본 발명에 있어서 물림장치의 회전속도는 권취의 처음과 끝이 앞서 계산된 이론적 회전속도 V_R과 일치하여야 한다는 점을 주의해야 한다. 한편 권취 초기에 있어서 초기에 나오는 나선이 물림장치상에 쉽게 걸리는 것과 다른 편으로는 권취 작업 최후에는 주름이 형성되거나 흉한 웨이브(Wave)를 피해야 한다. 이 두경우에서 속도는 곡선상으로 현격히 감소한다. 이 방법의 가능성 여부는 재료의 선택에 달려있는데, 왜나하면 재료의 탄성은 재료의 길이를 신장시켜주기 때문에 그 선택은 가능한 것이다. 이미 언급한 바와 같이 제조된 표피의 밀도 증가는 유리섬유인 분리형성된 표피이므로 전도율에 대한 영향은 실제로 갖지 않는다.

역회전 로울러에 관한 것으로 이미 지적하였다. 그것은 형성된 표피의 직경이 증가함에 따라 물림장치의 축을 멀어지게 하며, 계속 권취되는 동안에 그 표피에 가벼운 압력을 주게 된다. 역회전 로울러에 의하여 부여되는 압력은 표피의 외경이 원하는 직경으로 형성되도록 한다. 최초의 나선들이 쉽게 걸리기 위하여 역회전 로울러는 회전속도를 광물섬유 펠트의 공급속도와 동일하게 한다.

광물섬유 펠트는 대단히 압축되어 생산되기 때문에 권취작업이 마무리될 무렵 두께의 회복이 관찰되었다. 또 한편으로 권취된 펠트의 두께가 두꺼워지면 두꺼워질수록 형성된 표피가 더 부드러워지므로 표피는 더 유연한 재료로 형성된다. 최종 권취된 표피의 외경치를 조절하는 것은 권취펠트의 두께를 조절하는 것만큼 어렵다.

광물섬유의 펠트가 불규칙한 재료로 구성된다면, 매분 t를 쉽게 계산할 수 있다. 역회전 로울러의 분리속도

이며, 이때 d, de, dm은 각 t의 표피 외경을 나타내고, 최초 및 최후 권취이다. 그리고 te는 표피의 권취에 필요한 시간을 나타낸다. 곡선(36)은 앞에서 나타낸 B와 C형태의 표피에 따른 시간의 함수인 분리속도 V를 나타낸 것이다.

본 발명에 있어서, 최종 권취인 역회전 로울러의 분리속도 Ve는 매분 te로부터 계산된 속도 V와 일치하여야 한다. 게다가 분리속도의 여러 선을 억제하기 위하여 기울기 X는 일차 곡선 V=f(t)로 얻어진다.

곡선(37)은 직선을 나타내며, 상기와 같이 얻어진다. 초기 권취에서 역회전 로울러의 분리속도는 이론상 속도에 못 미친다. 이는 굳어진 내면의 형성을 용이하게 하는 과압에 영향을 준다. 도면 6에서 나타낸 것처럼, 역회전 로울러는 매분 t=0에서 t=t'까지의 분리속도를 갖기 때문에 초기권취에 비하면 역회전 로울러의 분리의 차이로 이러한 과압을 가중시킬 수도 있다.

이 측정은 예를들면 100mm정도의 상당히 두꺼운 두께의 표피를 위해 특히 중요한다. 왜냐하면 표피의 두께 회복은 압축이 정지할 때부터 중요하기 때문이다. 본 발명에 있어서, 실제 직경보다는 이론적인 작은 외경을 사용한다. 그러나, 실제 직경은 동일시간에 권취 후 얻어진다. 표피의 두께가 150mm인 경우에 외경이 500mm를 초과하지 않는 경우에서 양호한 결과가 나타났다. 그 결과는 이론적인 직경이 제조후에 얻어진 외경의 88%가 되었다. 최종 권취인 역회전 로울러의 분리속도의 경우에는

과, 각도 α는

와 같게 되었다. 이때. V'＜V일때에는 최종 권취에서 약한 과압을 의미한다 α'＞α'＞α에는 초기 권취에서 역회전 로울러의 분리속도가 지연됨에 따라 가볍게 압착됨을 유추해 낼 수 있다. 이러한 제어는 양호한 결과를 제공해 주었다. 다시말하면, 제조된 표피의 외경 측정값과 연구한 값 사이에는 아주 잘 일치되며, 본 발명에 있어서 이것은 500mm보다 작은 직경과 150mm보다 작은 두께가 적당하다.

보다 나은 표피의 두께는 본 발명에 있어서 설명한 장치의 유형을 가지고 제조한다면, 이것은 바람직한 것은 아니지만, 첫 시도후 시험을 거쳐 외경의 이론적인 값을 더 적게 잡는 것이 필요하다.

Claims (11)

1. 중합되지 않은 상태의 결합제에 의해 함침된 광물섬유 페트를, 권취공정 동안에 접촉하여 경화된 내부 표면이 형성되는 온도로 가열된 회전 물림장치(4,14)에 권취시키고, 결합제의 중합을 내부 표면의 부근에서 개시하고, 전체 권취 단계에 걸쳐 표피(6)의 외부 표면과 접촉한 상태에 있는 주 역회전 로울러로 이루어진 가압수단을 사용하여, 형성되는 표피(6)에 특정 압력을 가하고, 약간의 압착하에 표피(6)를 약간 가열된 표면(10)과 접촉시켜 외부 표면 부근에서 중합을 개시하고, 형성된 표피를 가열된 중합 건조실(11)로 옮겨 표피의 전체 두께에 걸쳐 특정한 정도로 균일하게 중합시킴으로써 형성된 절연 표피(6)의 제조방법으로서, 형성되는 표피(6)의 외부 직경이 소정의 값에 도달할 때, 주 역회전 로울러(15,15',15＂)의 속도와 동일한 속도로 물림장치(4,14)의 축으로부터 멀어지며 역회전 로울러로 이루어진 보조 가압수단[여기서, 주역회전 로울러와 가능한 보조 역회전 로울러(16,16',16＂)에 의해 발휘되는 압력은 권취공정이 진행됨에 따라 증가한다]이 표피(6)의 외부 표면과 접촉함을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 펠트의 권취가 거의 일정한 접선속도로 수행됨을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 권취 초기의 물림장치(4,14)의 회전속도 V₁이 va/πdm이고 권취 말기의 회전속도 V₂가 va/πde(여기서, Va는 펠트의 공급속도이고, dm은 물림장치(4,14)의 직경이며, de는 권취가 완결된 후의 표피(6)의 외부 직경이다)이 되도록, 가열된 물림장치(4,14)의 회전속돌가 선상으로 감소됨을 특징으로 하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 역회전 로울러(15,15',15＂,16,16',16＂)에 의해 가해지는 압력의 증가가 역회전 로울러의 분리속도의 일정한 감속에 의해 얻어짐을 특징으로 하는 방법.
5. 제3항에 있어서, 역회전 로울러(15,15',15＂,16,16',16＂)가 물림장치로부터 떨어지는 속도 V는 시간 t가 tv인 때, V=Ve=

   

   이고 시간의 함수로서의 V는 기울기

   

   [여기서, dm은 물림장치(4,14)의 직경이고, de는 권취가 완결된 후의 표피(6)의 외부 직경이며, te는 권취시간이다]의 직선을 나타냄을 특징으로 하는 방법.
6. 제3항에 있어서, 역회전 로울러(15,15',15＂,16,16',16＂)가 멀어지는 속도 V'는 시간 t가 te인 때,

   

   이고 시간의 함수로서의 V'는 기울기

   

   [여기서, dm은 물림장치(4,14)의 직경이고, de는 권취가 완결된 후의 표피(6)의 외부 직경이며, te는 권취시간이다]의 직선을 나타냄을 특징으로 하는 방법.
7. 연합하여 구동함으로써 회전하고 전기저항장치가 설치되어 있는 2개의 반물림장치로 구성되어 회전하는 물림장치(4,14)와 형성된 표피(6)와 접촉하는 역회전 로울러(15,15',15＂,16,16',16＂)(여기서, 각각의 역회전 로울러에는 역회전 로울러가 확실히 움직이도록 하는 수단과 회전 구동수단이 구비되어 있다)를 수반하는 틀(13)을 포함하는 제1항내지 제8항 중의 어느 한 항에 따르는 방법을 수행하기 위한 장치에 있어서, 표피(6)가 형성된 동안, 표피(6)의 외부 직경이 소정의 값에 이르는 경우에만 표피와 접촉하도록 할 수 있는 수단(28)이 2개의 보조 역회전 로울러(16,16',16＂)상의 역회전 로울러에 제공되어 있음을 특징으로 하는 장치.
8. 제7항에 있어서, 물림장치(4,14)의 축으로부터 멀어지도록 하거나 축을 향하도록 하는 수단이 주역회전 로울러(15,15',15＂)와 보조 역회전 로울러(16,16',16＂)가 관절 유압 재크(21)와 이러한 움직임을 전달 하는 수단(22,23,24,25)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 보조 역회전 로울러(16,16',16＂)를 이그러지게 할 수 있는 장치가 표피(6)의 외부 직경이 얼마이든 상관 없이 표피의 외부 직경을 조정하는 주 역회전 로울러(15)위에 설치되어 있는 받침판(17,17',17＂)위에 견고하게 설치되어 있는 유압 재크(28,28',28＂)로 구성됨을 특징으로 하는 장치.
10. 제7항내지 제9항중의 어느 한 항에 있어서, 주 역회전 로울러(15,15',15＂)와 보조 역회전 로울러(16,16',16＂)에 회전구동을 부여하는 수압 모터가 구비되어 있음을 특징으로 하는 장치.
11. 제7항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 보조 역회전 로울러(16,16',16＂)의 직경이 주 역회전 로울러(15,15',15＂)의 직경보다 큰 장치.

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