KR102330348B1 - 전선용 피복 제조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원료를 가공하여 피복으로 제조하는 장치로서, 상면이 개구되고 원료를 가공하여 띠 형태의 제1 중간물로 제조하는 가공 모듈, 가공 모듈과 연결되어 제1 중간물을 전달받고 제1 중간물을 압착 이동시켜 판 형태의 제2 중간물로 제조하는 롤링부 및 롤링부와 연결되고 제2 중간물을 전달받아 커팅 및 건조하는 마무리부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 원료의 투입 및 누적 과정에서 발생할 수 있는 막힘 현상을 미연에 방지할 수 있고, 원료가 과다 투입되어 하측 방향으로 유입, 통과 및 가공되지 않는 것을 미연에 방지할 수 있으며, 피복으로의 제조 과정에서 다중 압착, 공냉 및 유체 분사에 따른 냉각, 건조를 모두 거침으로써, 보다 높은 품질로의 피복 제조가 가능하다.

Description

전선용 피복 제조 장치{MANUFACTURING APPARATUS OF WIRE CABLE COATING}
본 발명은 전선용 피복을 제조하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전선을 제조하는데 있어 필요한 피복의 제조 과정이 용이하면서도 원료의 투입량에 대응하여 가공 공정을 자동화할 수 있는 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전선 제조 장치는 와이어로 구비되는 심부에 피복을 씌움으로써 전선을 제조하는 방식으로 구비된다. 이러한 전선 제조 장치는 와이어가 권취된 보빈을 설치한 후, 권출된 와이어에 피복을 수행한다. 여기서, 상기와 같은 전선 제조 장치는 와이어의 권출이 종료되는 경우 새로운 보빈을 설치하여 작업을 지속해야 하는데, 이는 장비의 정지 이후 교체 작업을 실시해야 하는 터라 작업 시간이 많이 소요된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 선행문헌 1은 연속적인 제조가 가능한 전선 제조 장치를 개시하였다. 하지만, 선행문헌 1의 경우 와이어는 일정하게 공급되지만, 이와 비교하여 피복에 사용되는 원료가 일정하게 공급되지 않을 수 있다. 따라서 선행문헌 1은 원료의 지속적인 공급이 필수이고, 이는 원료의 가공 과정에서 각각 다른 크기의 원료를 균일하게 가공할 수 있어야 한다는 해결과제를 갖는다. 하지만, 선행문헌 1은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 구성이 개시되어 있지 않아, 원료를 균일하게 선가공하기 위한 설비를 별도 설치하지 않는다면 피복 품질이 저하된다는 문제점이 발생한다. 따라서, 원료의 상태에 대응하여 자동으로 피복 제조 공정을 제어하면서도 품질을 극대화할 수 있는 장치를 개발하는 것이 필요하다.
선행문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-1531570호 (2015.06.19. 등록)
본 발명의 기술적 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 원료의 투입량에 대응하여 피복 제조 공정을 제어하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원료를 균일하게 가공한 상태로 투입시켜 품질을 높이는 것이다.
또한, 본 발명은 원료의 과적에 따른 불균일 가공을 최소화하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 본 발명의 목적은 원료의 가공 과정에서 들러붙는 것을 방지하여 의도하지 않은 손실을 최소화하는 것이다.
이를 위해 본 발명은 원료를 가공하여 피복으로 제조하는 장치로서, 상면이 개구되고 원료를 가공하여 띠 형태의 제1 중간물로 제조하는 가공 모듈, 가공 모듈과 연결되어 제1 중간물을 전달받고 제1 중간물을 압착 이동시켜 판 형태의 제2 중간물로 제조하는 롤링부 및 롤링부와 연결되고 제2 중간물을 전달받아 커팅 및 건조하는 마무리부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 원료의 투입 및 누적 과정에서 발생할 수 있는 막힘 현상을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 원료의 투입량에 따른 변화를 이중으로 체크하여 대응함으로써, 원료가 과다 투입되어 하측 방향으로 유입, 통과 및 가공되지 않는 것을 미연에 방지할 수 있다.
추가적으로, 피복으로의 제조 과정에서 다중 압착, 공냉 및 유체 분사에 따른 냉각, 건조를 모두 거침으로써, 보다 높은 품질로의 피복 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전선용 피복 제조 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보관부, 교반부 및 성형부를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보관부의 내부를 나타내는 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 거치부, 제1 통공, 제1 커팅부 및 제2 커팅부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 가압부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보관부의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보관부에 원료가 적층되는 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가압부의 힌지 운동에 따른 제1 신축부의 형태 변화 및 제1 신축부와 제1 막대부 간의 자력 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가압부의 힌지 운동에 따른 제1 마킹부 및 제1 인식부 간의 이격 거리 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 인식부에 의해 촬영 및 계측되는 제1 마킹부를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형부의 내부를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형부의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도부의 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있어, 이하에서 기재되거나 도면에 도시되는 실시예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.
본 발명을 상세히 설명하기에 앞서, “원료”는 와이어 형태로 구비되는 심부에 코팅되듯이 둘러싸도록 배치되는 피복의 재료로서 플라스틱, 고무 등의 재질로 구비될 수 있으며, 보관부에 투입된 후 일정한 크기로 분쇄되도록 가공되고 교반부 및 성형부를 통해 성형이 용이한 상태로 변형된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전선용 피복 제조 장치를 전체적으로 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 전선용 피복 제조 장치는 원료를 투입받아 가공 및 성형하는 가공 모듈(100)을 포함한다. 또한, 가공 모듈(100)과 연결되어 제1 중간물(a)을 전달받고 압착 가공 및 이동시켜 제2 중간물(b)로 제조하는 롤링부(300), 상기 롤링부(300)와 연결되어 제2 중간물(b)을 전달받고 이를 커팅 및 건조하여 피복으로 제조하는 마무리부(400)를 포함한다.
또한, 상기 가공 모듈(100)은 원료를 투입받아 보관 및 1차, 2차 가공하는 보관부(110), 보관부(110)에서 가공 및 통과된 원료인 제2 통과물(m2)을 대상으로 성형이 용이하도록 가공하는 교반부(120), 교반부(120)에서 용융된 원료인 제2 통과물(m2)을 대상으로 압착 이동, 냉각 및 건조시켜 제1 중간물(a)로 제조하는 성형부(130)를 포함한다.
즉, “제1 중간물(a)”은 제2 통과물(m2)을 대상으로 한 성형부(130)의 가공을 통해 제조되고, “제2 중간물(b)”은 롤링부(300)를 통해 제1 중간물(a)이 추가로 압착 가공되어 형성된 결과물을 의미하며, 피복은 상기 제2 중간물(b)의 추가 가공 및 커팅을 마무리부(400)에서 수행함으로써 최종적으로 획득할 수 있는 결과물이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 보관부(110), 교반부(120) 및 성형부(130)를 나타내는 도면이다.
보관부(110)는 원료를 투입받아 저장하는 구성으로서, 보다 상세하게는 별도로 구비되는 원료 전달 수단으로부터 원료를 투입받아 보관을 실시한다. 이를 위해, 보관부(110)는 호퍼 형태로 구비된다. 상세하게, 보관부(110)는 상단의 폭이 하단의 폭보다 큰 사각 깔대기 형태로 구비된다. 또한, 보관부(110)는 상면이 개구되어 원료를 투입 받으며, 내부에 원료를 보관 및 가공하기 위한 구성들이 구비되는데, 이에 대한 보다 상세한 설명은 도 3에서부터 후술한다. 한편 보관부(110)에서 후술할 구성들에 의해, 원료는 제1 통과물(m1), 잔존물(m3) 및 제2 통과물(m2)로 구분되며, 제2 통과물(m2)은 교반부(120)로 이동되어 가공된다.
교반부(120)는 보관부(110)와 연결되어 제2 통과물(m2)인 원료의 가공이 용이하도록 만드는 구성이다. 상세하게, 교반부(120)는 제2 통과물(m2)로 구비되는 원료를 용융시킴으로써 형태 변형이 용이하도록 보조한다. 이를 위해, 교반부(120)는 보관부(110)의 하측 방향에 위치하여 제2 통과물(m2)을 전달받는다. 교반부(120)의 내부에는 열선, 팰릿 등의 별도 구비되는 히팅 수단이 구비되어 상기 보관부(110)로부터 전달된 제2 통과물(m2)을 가열하며, 추가로 구비되는 스크류, 교반기 등의 교반 수단을 통해 용융된 제2 통과물(m2)의 가공을 실시한다. 이를 통해, 교반부(120)는 한편, 상기와 같은 교반부(120)는 하측 방향에 위치한 지지부(200)에 의해 상하방향으로의 위치가 고정되도록 지지된다. 본 발명의 또다른 실시에로서, 교반부(120)는 상기 원료와 혼합되는 소정의 혼합물을 공급하기 위한 별도의 공급부가 연결될 수 있으며, 상기 소정의 혼합물은 윤활유, 물 등으로 다양하게 구비될 수 있고 이에 한정되지 않는다.
성형부(130)는 원료를 압착 가공, 냉각 및 건조하여 제1 중간물(a)로 형성한다. 상세하게, 성형부(130)는 보관부(110) 및 교반부(120)의 전방에 위치하고, 제2 통과물(m2)로 구비되는 원료를 대상으로 롤링 및 유체 분사를 실시하여 제1 중간물(a)로 제조한다. 이를 통해, 성형부(130)는 용융 상태의 제2 통과물(m2)로부터 제1 중간물(a)을 획득할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보관부(110)의 내부를 나타내는 확대도이다.
투입된 원료의 보관 및 가공의 용이함을 위해, 보관부(110)의 내부에는 제1 가압부(111a)가 구비된다.
제1 가압부(111a)는 호퍼 형태로 형성되는 보관부(110)에 투입되는 원료의 투입량을 보다 용이하게 파악하는 구성으로서, 판 형태로 구비되어 상기 보관부(110)의 내면을 따라 형성된다. 즉, 제1 가압부(111a)의 상단의 폭은 하단의 폭보다 크도록 구비되어야 함이 바람직하다. 또한, 제1 가압부(111a)는 한 쌍으로 구비되되 서로 마주하는 보관부(110)의 내면을 따라 구비된다. 즉, 한 쌍의 제1 가압부(111a)는 전방 및 후방을 향하는 보관부(110)의 2개의 내면을 따라 배치되거나, 일 방향 및 타 방향을 향하는 보관부(110)의 2개의 내면을 따라 위치한다. 이와 같이 2개의 제1 가압부(111a)가 서로 마주보도록 배치함으로써, 후술할 제1 가압부(111a)의 힌지 운동 과정에서 저촉되어 제대로 동작되지 않는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기와 같은 제1 가압부(111a)의 하측 방향에는 동일한 형태 및 구조의 제2 가압부(111b)가 구비된다.
제1 힌지부(112a)는 제1 가압부(111a)를 힌지 운동시키기 위한 구성으로서, 상세하게는 보관부(110)의 내부에 투입되어 누적되는 원료에 대응하여 제1 가압부(111a)의 기울기를 조정한다. 이를 위해, 제1 힌지부(112a)는 보관부(110)의 내면으로부터 돌출 형성되어 제1 가압부(111a) 및 보관부(110)의 내면의 사이에 위치한다. 여기서, 제1 힌지부(112a)는 제1 가압부(111a)의 가운데 부분에 위치함으로써, 상기 제1 가압부(111a)가 보다 큰 경사각을 갖는 힌지 운동을 수행할 수 있도록 한다. 한편, 선술한 제2 가압부(111b)에는 제1 힌지부(112a)와 동일한 제2 힌지부(112b)가 구비될 수 있다.
제1 신축부(113a)는 제1 가압부(111a)가 과도하게 힌지 운동하는 것을 방지하고, 상기 제1 가압부(111a)의 힌지 운동되는 정도를 파악하기 위한 목적으로 구비된다. 이를 위해, 제1 신축부(113a)는 3차원 나선 형태로 구비된다. 또한, 제1 신축부(113a)는 양단이 각각 제1 가압부(111a)의 하면 및 보관부(110)의 내면과 연결된다. 즉, 제1 신축부(113a)는 제1 가압부(111a) 및 보관부(110)의 내면의 사이에 위치한다. 여기서, 제1 신축부(113a)는 제1 가압부(111a)의 아래 부분에 위치하는데, 이는 하측 부분부터 누적되는 원료에 대응하여 제1 가압부(111a)의 하측 방향에 보관부(110)의 내면에 근접하도록 힌지 운동할 때 이를 용이하게 완충하기 위함이다. 한편, 제1 신축부(113a)와 동일한 제2 신축부(113b)가 구비되어 제2 가압부(111b)의 하측 방향에 배치될 수 있다.
제1 막대부(114a)는 제1 신축부(113a)와의 상호 작용을 통해 자력을 변화시킴으로써, 궁극적인 제1 가압부(111a)의 힌지 운동 정도를 판별하는 것을 유도한다. 이를 위해, 제1 막대부(114a)는 막대 형태로 구비되어 보관부(110)의 내면으로부터 돌출 형성된다. 상세하게, 제1 막대부(114a)는 스프링 또는 코일 등의 형태로 구비되는 제1 신축부(113a)의 내측 방향에 위치하고 일단은 제1 가압부(111a)를 향해 구비되되, 상기 제1 막대부(114a)의 일단은 제1 가압부(111a)의 하면과 접하지 않도록 이격되어 구비된다. 이에 따라, 제1 가압부(111a)의 힌지 운동 시 제1 가압부(111a) 및 제1 막대부(114a) 간의 접촉에 따른 파손을 미연에 방지할 수 있다. 한편, 제1 막대부(114a)와 동일한 구성의 제2 막대부(114b)가 구비되고, 상기 제2 막대부(114b)는 선술한 제2 신축부(113b)의 내측 방향에 위치한다.
제1 계측부(115a)는 제1 신축부(113a) 및 제1 막대부(114a) 간의 자력 변화를 측정한다. 상세하게, 제1 계측부(115a)는 보관부(110)의 내면에 배치되되 제1 신축부(113a)의 외측 방향에 위치한다. 또한, 제1 계측부(115a)는 자력 변화를 측정함으로써 제1 가압부(111a)의 힌지 운동되는 정도를 파악할 수 있도록 보조한다. 이를 위해, 제1 계측부(115a)는 자력의 계측이 가능한 계측수단 및 외부에 별도 구비되는 통신 매체와의 통신이 가능한 통신수단의 집합체로 구비될 수 있다. 한편, 제1 계측부(115a)와 동일한 구성의 제2 계측부(115b)가 제2 신축부(113b)에 근접한 외측 방향에 위치한다. 상세하게, 제2 계측부(115b)는 제2 신축부(113b) 및 제2 막대부(114b) 간의 자력을 측정함으로써, 제2 가압부(111b)의 가압 정도를 용이하게 파악할 수 있으며 파악 과정은 제1 계측부(115a)와 동일한 바 상세한 설명을 생략한다.
제1 마킹부(116a)는 제1 가압부(111a)의 힌지 운동을 보다 직관적으로 관측하기 위한 구성으로서, 제1 가압부(111a)의 상측 방향에 위치하고, 보관부(110)의 내면을 향하도록 배치되는 원판 형태로 구비된다. 또한, 제1 인식부(117a)는 제1 마킹부(116a)를 촬영함으로써 제1 가압부(111a)의 힌지 운동을 직접적으로 관측한다. 이를 위해 제1 인식부(117a)는 보관부(110)의 내면에 돌출 형성되고, 선술한 제1 마킹부(116a)를 마주보도록 대응되어 배치된다. 또한, 제1 인식부(117a)에는 미리 지정된 기준 시간 및 기준 넓이가 저장되고, 기준 시간 동안 제1 마킹부(116a)의 넓이를 측정하고 기준 넓이와 비교한다. 이를 위해 제1 인식부(117a)는 카메라 등의 촬상수단과 연산모듈의 집합체로 구비되어야 함이 바람직하다. 한편, 제2 가압부(111b)의 상측 방향에는 선술한 제1 마킹부(116a) 및 제1 인식부(117a)와 동일한 역할을 수행하는 제2 마킹부(116b), 및 제2 인식부(117b)가 동일한 위치에 각각 구비되며, 제2 가압부(111b)의 힌지 운동에 따라 제2 인식부(117b)가 제2 마킹부(116b)의 넓이를 측정하고 기준 넓이와 비교하는 것은 제1 인식부(117a)와 동일하게 실시되는 바, 보다 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 거치부(118a), 제1 통공(h1), 제1 커팅부(k1) 및 제2 커팅부(k2)를 나타내는 도면이다.
제1 거치부(118a)는 원료를 1차 거치하여 가공될 수 있도록 하는 공간을 제공한다. 상세하게, 제1 거치부(118a)는 원료를 상면 상에 보관하고, 상기 원료의 보관 과정에서 커팅될 수 있도록 공간을 부여한다. 이를 위해, 제1 거치부(118a)는 판 형태로 구비되어 제1 가압부(111a)의 하측 방향에 위치한다. 여기서, 제1 거치부(118a)는 보관부(110)의 내부 공간을 구획할 수 있도록 함으로써, 상측 방향에는 제1 가압부(111a)가 위치하고 하측 방향에는 제2 가압부(111b)가 배치될 수 있도록 한다(도 5 참조).
제1 통공(h1)은 원료를 크기 별로 여과하고, 가공된 원료가 하측 방향으로 하강하도록 이동하는 경로를 제공한다. 이를 위해, 제1 통공(h1)은 복수 개 구비되어 제1 거치부(118a)에 상하 방향으로 관통 형성된다. 여기서, 복수의 제1 통공(h1)은 모두 균일한 크기의 직경을 갖도록 구비되어야 함이 바람직하다. 한편, 제2 가압부(111b)에는 제1 통공(h1)과 동일한 목적의 제2 통공(h2)이 구비되며, 제2 통공(h2)의 직경은 제1 통공(h1)의 직경보다 작도록 구비된다. 한편, 제1 통공(h1)을 통과하지 못한 원료는 잔존물(m3)로 구비되어 제1 커팅부(k1) 및 제2 커팅부(k2)에 의해 재분쇄된다.
제1 커팅부(k1)는 상측 방향에서 하측 방향으로 이동된 원료를 분쇄한다. 상세하게, 제1 커팅부(k1)는 제1 거치부(118a)의 상측 방향에 위치한 상태에서 접한 원료에 대한 커팅을 실시한다. 이를 위해, 제1 커팅부(k1)는 핀, 블레이드 형태로 구비되어 복수 개 구비되고, 제1 거치부(118a)의 상면으로부터 돌출 형성된다. 여기서, 복수 개의 제1 커팅부(k1)는 미리 지정된 격자 배열을 갖도록 구비됨으로써, 전체적인 원료들에 대한 분쇄 효과를 현저히 높일 수 있다. 한편, 제1 커팅부(k1)는 제1 거치부(118a)에 내설된 상태에서 연결된 전력 공급수단을 통해 진동하여 원료를 커팅하는 초음파 진공 분쇄 수단으로 구비될 수 있다.
제2 커팅부(k2)는 원료를 작게 분쇄하는 커팅 효율을 극대화한다. 상세하게, 제2 커팅부(k2)는 제1 커팅부(k1)와 동일하게 제1 거치부(118a)의 상면 상에 돌출 형성된다. 또한, 제2 커팅부(k2)는 제1 커팅부(k1)와 동일하게 제1 거치부(118a) 상에 위치한다. 여기서, 제2 커팅부(k2)는 제1 가압부(111a)에 최근접하도록 구비될 수 있다. 즉, 제1 거치부(118a) 상에는 제1 커팅부(k1) 및 제2 커팅부(k2)가 동일하게 배열되되, 제2 커팅부(k2)가 제1 가압부(111a)에 가장 근접하도록 배치된다. 이에 따라, 한 쌍의 제1 가압부(111a)가 각각 전방 및 후방을 향해 구비되는 경우, 제2 커팅부(k2)는 전방 및 후방을 향해 구비되되 가장 상기 제1 가압부(111a)에 근접 배치된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보관부(110)의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보관부(110)에 원료가 적층되는 것을 나타내는 도면이다. 상세하게, 도 6은 보관부(110)의 상측 방향에서 하측 방향으로 투입되는 과정에서 원료가 제1 통공(h1)을 통과하지 않은 경우이고, 도 7은 원료가 선별적으로 제1 통공(h1)을 통과한 경우를 의미한다.
원료는 제1 통공(h1)을 통과한 상태에서 제2 통공(h2)을 통과하지 못한 제1 통과물(m1), 제1 통공(h1)을 통과하지 못한 잔존물(m3), 제1 통과물(m1) 중에서 제2 통공(h2)까지 통과한 제2 통과물(m2)로 구분된다.
도 6을 참조하면, 원료는 제1 거치부(118a) 상에서 제1 커팅부(k1) 및 제2 커팅부(k2)와 접한 상태에서 진동에 의해 커팅된다. 이후 상기 원료는 제1 통공(h1)에 접근하고 이 중에서 크기가 제1 통공(h1)보다 작은 원료는 제1 통공(h1)을 통과하여 하측 방향으로 하강하며, 크기가 제1 통공(h1)보다 큰 원료는 제1 통공(h1)을 통과하지 못하여 잔존물(m3)로 존재한 상태에서 지속적으로 제1 커팅부(k1) 및 제2 커팅부(k2)를 통해 분쇄되어 제1 통공(h1)으로의 접근 및 통과가 지속적으로 시도된다.
도 7은 원료의 적층에 따라 제1 가압부(111a)가 힌지 운동한 경우로서, 제1 거치부(118a) 상에 제1 통공(h1)을 통과하지 못한 잔존물(m3) 및 새로 투입된 원료가 누적된 상태를 의미한다. 제1 통공(h1)을 통과하지만 제2 통공(h2)을 통과하지 못한 제1 통과물(m1)은 제2 거치부(118b) 상에서의 배치 상태를 유지한다. 반면, 제1 통공(h1) 및 제2 통공(h2)까지 모두 통과한 제2 통과물(m2)은 교반부(120)로 이동하여 용융된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가압부(111a)의 힌지 운동에 따른 제1 신축부(113a)의 형태 변화 및 제1 신축부(113a)와 제1 막대부(114a) 간의 자력 변화를 나타내는 도면이다. 상세하게, 도 8은 도 7의 A 부분을 확대한 것으로서, 도 8a는 제1 가압부(111a)가 힌지 운동했을 때 도 7의 A 부분을 나타내며, 도 8b는 제1 가압부(111a)가 힌지 운동하지 않을 때 도 7의 A 부분을 의미한다. 아울러, 도 8와 같은 제1 가압부(111a)의 제2 가압부(111b)에도 동일하게 적용될 수 있지만 용이한 설명을 위해 제1 가압부(111a)만 일례를 들어 설명한다.
새로 투입되는 원료 및 잔존물(m3)에 의해 제1 가압부(111a)의 하측 방향이 보관부(110)의 내면을 향해 근접하도록 가압되며, 제1 힌지부(112a)에 의해 힌지 운동을 실시한다. 여기서, 제1 가압부(111a)의 하측 방향에 위치한 제1 신축부(113a)는 보관부(110)의 내면 방향을 향해 가압되어 축소된다. 이 과정에서 제1 가압부(111a)를 향하는 제1 막대부(114a)의 일단과 타단의 사이에 위치하게 되는 제1 신축부(113a)의 감긴 수가 증가함으로써 자력의 크기가 증가한다. 이와 같은 제1 신축부(113a) 및 제1 막대부(114a) 간의 자력 변화를 제1 계측부(115a)가 측정하고, 미리 저장된 기준 자력과 비교한다.
측정된 자력이 기준 자력보다 작은 경우, 제1 막대부(114a)의 양단 사이에 위치한 제1 신축부(113a)의 감긴 수가 작은 경우를 의미한다.
반면, 측정된 자력이 기준 자력보다 크거나 같은 경우, 제1 가압부(111a)가 가압되어 힌지 운동한 것을 의미한다. 이에 따라, 제1 계측부(115a)는 외부에 별도로 구비된 단말장치 등 알림수단에 원료의 투입을 중지하는 시각 정보를 송신하거나, 원료의 투입을 담당하는 별도의 투입수단의 구동을 중지시킨다.
상기와 같은 본 발명의 특징적 구성을 통해, 원료의 투입량 및 누적량에 대응하여 작업자가 일일이 확인하지 않아도 용이하게 원료의 투입을 조절할 수 있기 때문에, 작업 효율을 극대화하고 누적량 파악 관련 정확도를 높일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 가압부(111a)의 힌지 운동에 따른 제1 마킹부(116a) 및 제1 인식부(117a) 간의 이격 거리 변화를 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 인식부(117a)에 의해 촬영 및 계측되는 제1 마킹부(116a)를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7의 B 부분을 확대한 것으로서, 보다 상세하게 도 9a는 힌지 운동 전 상태에서 도 7의 B 부분이며, 도 9b는 힌지 운동 상태에서 도 7의 B 부분이다. 또한, 도 10a는 도 9a와 대응되고 도 10b는 도 9b와 각각 대응된다.
제1 가압부(111a)가 가압되어 하측 방향이 보관부(110)의 내면과 근접하도록 가압되는 경우, 가운데 부분에 제1 힌지부(112a)가 있음에 따라 제1 가압부(111a)의 상측 방향은 보관부(110)의 내면으로부터 멀어지도록 들어올려진다. 이 과정에서 제1 인식부(117a) 기준으로 관측되는 제1 마킹부(116a)의 크기는 작아지고, 힌지 운동 이후 제1 마킹부(116a) 및 제1 인식부(117a) 간의 거리(d2)는 힌지 운동 이전의 제1 마킹부(116a) 및 제1 인식부(117a) 간의 거리(d1)보다 증가한다. 이에 따라, 제1 인식부(117a)가 관찰하는 제1 마킹부(116a)의 직경의 경우, 힌지 운동 이후의 제1 마킹부(116a)의 직경은 힌지 운동 이후의 제1 마킹부(116a)의 직경보다 감소한다. 제1 인식부(117a)는 미리 지정된 기준 넓이(f0)를 제1 마킹부(116a)의 직경으로부터 측정 및 산출되는 넓이(f1)와 비교한다.
기준 넓이(f0)가 측정된 제1 마킹부(116a)의 넓이(f1)보다 작은 경우, 제1 가압부(111a)에 부착된 제1 마킹부(116a)가 들어올려진 것을 의미한다. 이에 따라, 제1 인식부(117a)는 제1 가압부(111a)의 힌지 운동을 최종 판정하고, 별도로 연결된 단말장치 등 알림수단에 원료의 투입을 중지하는 시각 정보를 송신하거나, 원료의 투입을 담당하는 별도의 투입수단의 구동을 중지시킨다.
도 8 내지 도 10에 의해 서술된 일련의 구성 및 과정을 통해, 원료의 투입 및 누적 과정에서 발생할 수 있는 막힘 현상을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 원료의 투입량에 따른 변화를 이중으로 체크하여 대응함으로써, 원료가 과다 투입되어 하측 방향으로 유입, 통과 및 가공되지 않는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 성형부(130)의 내부를 나타내는 도면이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형부(130)의 단면도이다.
선술한 바와 같이, 성형부(130)는 원료를 제1 중간물(a)로 제조하기 위한 목적으로 구비된다. 보다 상세하게, 성형부(130)는 제2 거치부(118b)를 통과하고 가열부를 통해 용융된 제2 통과물(m2)을 대상으로 압착, 건조 및 냉각을 실시한다. 이를 위해, 성형부(130)의 내부에는 이동부(131) 및 분사부(132)가 구비된다.
이동부(131)는 제2 통과물(m2)을 전방 이동시키면서 압착 가공을 동반 수행하는 구성이다. 상세하게, 이동부(131)는 용융 상태의 제2 통과물(m2)을 대상으로 상하 방향으로의 두께가 균일하도록 가공을 실시한다. 이를 위해, 이동부(131)는 교반부(120)와 근접하도록 위치하여 상기 교반부(120)로부터 용융된 제2 통과물(m2)을 공급받는다. 여기서, 이동부(131)는 롤러 등의 회전수단의 회전 운동을 통해 접한 벨트의 집합체로서, 상기 벨트를 전방 이동시키는 방식으로 제2 통과물(m2)을 전방 이동시킨다. 또한, 이동부(131)는 한 쌍으로 형성되어, 사이에 용융된 제2 통과물(m2)이 통과하도록 구비된다.
보다 바람직한 실시예로서, 벨트를 이동시키는 복수의 롤러는 후방에서 전방을 향할수록 직경이 커지도록 구비된다. 즉, 한 쌍의 이동부(131)를 각각 구성하는 벨트의 경우 후방에서 전방을 향할수록 서로 근접하도록 구비된다. 이에 따라, 교반부(120)에서 이동부(131)에 의해 전방 이동하는 제2 통과물(m2)은 압착되어 상하방향으로의 두께가 점차 감소한다. 이는 한 번에 제2 통과물(m2)에 대한 압착을 실시하는 경우와 비교했을 때, 과도한 압착으로 인해 제2 통과물(m2)이 들러붙거나 굳어버리는 현상을 미연에 방지하는 특유의 효과를 갖는다. 추가적으로, 이동부(131)가 구비됨으로써 전방 이동 중인 제2 통과물(m2)이 자연스럽게 공냉될 수 있어, 궁극적으로 보다 견고한 품질의 제1 중간물(a) 및 피복으로의 제조를 유도할 수 있다.
분사부(132)는 압착된 제2 통과물(m2)을 냉각 및 건조하기 위한 목적으로 구비된다. 상세하게, 분사부(132)는 전방으로 이동하는 제2 통과물(m2)을 향해 저온의 유체를 분사하여 냉각 및 건조를 실시함으로써, 보다 견고한 고체 상태에서 선술한 롤링부(300)로 이동하도록 유도한다. 이를 위해, 분사부(132)는 원통 형상의 롤러 형태로 구비되고, 제2 통과물(m2)의 상하방향에 각각 위치하여 유체를 분사한다. 여기서, 제2 통과물(m2)은 분사부(132)에 직접 접한 상태에서 분사부(132)에 의해 이동되거나, 전방에 위치한 별도의 이동수단을 통해 전방 이동될 수 있다. 또한, 제2 통과물(m2)의 상하 방향에 위치한 분사부(132)들은 전방 및 후방을 향해 둘 이상 구비됨으로써 유체 분사를 통한 냉각 효과를 극대화한다.
분사부(132)의 표면에는 유체가 분사되는 복수의 분사공(1321)이 구비되며, 상기 분사공(1321)은 보다 높은 냉각 효율을 위해 분사부(132)의 회전축을 중심으로 3차원 나선 배열을 갖도록 배치될 수 있다.
상기와 같이 전방으로 이동하는 제2 통과물(m2)을 향해 유체를 분사하는 분사부(132) 및 분사공(1321) 구성을 통해, 제2 통과물(m2)은 과도하게 급속 냉각 및 건조되지 않고 균일하게 냉각 및 건조될 수 있으므로, 제조되는 제1 중간물(a)에 크랙 등의 파손이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도부(133)의 확대도로서, 보다 명확한 유도부(133)의 표현을 위해 상하방향에 위치한 분사부(132)의 사이를 통과하여 제1 중간물(a)로 제조되는 제2 통과물(m2)은 생략하여 도시한다.
유도부(133)는 보다 높은 유체 분사 수율 및 냉각 효율을 유도하기 위해 구비된다. 유도부(133)는 전방 및 후방에 각각 배치되는 분사부(132)의 사이에 위치하여, 분사되는 유체의 이동 경로를 보정한다. 즉, 유도부(133)는 둘 이상의 분사부(132)의 사이에 위치하면서, 분사공(1321)에서 배출된 유체가 대각선 방향(도 12의 좌상측, 좌하측, 우상측 및 우하측 방향을 의미함)으로 향하는 것을 최소화하기 ?▤? 구비된다. 이를 위해 유도부(133)는 원통 형태의 타단이 성형부(130)의 내면과 연결되고, 일단은 제2 통과물(m2)을 향하도록 구비된다. 또한, 유도부(133)는 일단이 완곡되도록 형성되되, 상기 일단의 완곡 형태가 전방 및 후방에 위치한 분사부(132)의 형태와 대응되도록 형성된다. 즉, 유도부(133)의 일단은 분사부(132)의 외주면을 일부 감싸되 일정한 간격을 두고 이격되도록 구부러져 형성된다. 이에 따라, 분사공(1321)에서 뿜어져 나오는 유체는 유도부(133)와 부?H힌 후, 상기 유도부(133)의 완곡된 면을 따라 이동하여 제2 통과물(m2)을 향해 도달한다. 따라서, 유도부(133)가 없는 경우와 비교하였을 때 보다 적은 유체의 양으로도 용이한 제2 통과물(m2)의 냉각을 통한 제1 중간물(a)로의 제조가 가능하며, 유체가 의도하지 않게 사방으로 무분별 비산하는 것을 방지함으로써 이물질의 발생 또한 최소할 수 있다. 한편, 도 13에 도시되지 않았으나 상기와 같은 유도부(133)는 선술한 이동부(131) 및 상기 이동부(131)로부터 전방으로 최근접한 유도부(133)의 사이에도 구비됨으로써, 냉각 및 건조 효과를 현저히 높일 수 있다.
상기한 본 발명은 바람직한 실시 예를 참고하여 설명되었으나 이는 실시 예에 불과하며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예도 가능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
100: 가공 모듈 110: 보관부
130: 성형부 300: 롤링부
400: 마무리부

Claims (10)

  1. 원료를 가공하여 피복으로 제조하는 장치로서,
    상면이 개구되고 상기 원료를 가공하여 띠 형태의 제1 중간물(a)로 제조하는 가공 모듈(100);
    상기 가공 모듈(100)과 연결되어 상기 제1 중간물(a)을 전달받고, 상기 제1 중간물(a)을 압착 이동시켜 판 형태의 제2 중간물(b)로 제조하는 롤링부(300); 및
    상기 롤링부(300)와 연결되고, 상기 제2 중간물(b)을 전달받아 커팅 및 건조하는 마무리부(400);를 포함하고,
    상기 가공 모듈(100)은,
    상기 원료를 보관하는 보관부(110); 및
    상기 보관부(110)의 전방에 위치하고, 상기 원료를 상기 제1 중간물(a)로 제조하는 성형부(130);를 포함하며,
    상기 보관부(110)의 내부에는,
    상기 원료를 1차 거치하는 판 형태의 제1 거치부(118a);
    상기 제1 거치부(118a)에 상하 방향으로 관통 형성되는 복수의 제1 통공(h1);
    상기 제1 거치부(118a)의 하측 방향에 위치한 판 형태의 제2 거치부(118b); 및
    상기 제2 거치부(118b)에 관통 형성되고, 상기 제1 통공(h1)의 직경보다 작은 크기의 직경을 갖는 제2 통공(h2);이 구비되며,
    상기 원료는,
    상기 제1 통공(h1)을 통과하여 상기 제2 거치부(118b) 상에 배치되는 제1 통과물(m1);
    상기 제1 거치부(118a)의 상면 상에 배치되는 잔존물(m3); 및
    상기 제2 통공(h2)을 통과하는 제2 통과물(m2);을 포함하고,
    상기 보관부(110) 내부의 서로 마주하는 2개의 내면을 따라 구비되는 제1 가압부(111a);
    상기 제1 거치부(118a)의 상면 상에 위치하여 상기 원료를 분쇄하는 복수의 제1 커팅부(k1); 및
    상기 제1 거치부(118a)의 상면 상에 위치하되, 상기 제1 가압부(111a)에 최근접한 제2 커팅부(k2);를 더 포함하고,
    상기 제2 커팅부(k2)의 상하방향으로의 길이는 상기 제1 커팅부(k1)의 상하방향으로의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 전선용 피복 제조 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 가압부(111a) 및 상기 보관부(110)의 내면의 사이에 위치하고, 상기 제1 가압부(111a)를 힌지 운동시키는 제1 힌지부(112a);
    상기 제1 가압부(111a)의 하측 방향에 위치하고, 양단이 상기 제1 가압부(111a)의 하면 및 상기 보관부(110)의 내면과 각각 접하는 3차원 나선 형태의 제1 신축부(113a); 및
    상기 제1 신축부(113a)의 내측 방향에 위치하되, 상기 보관부(110)의 내면으로부터 돌출 형성되고 일단이 상기 제1 가압부(111a)의 내면과 이격되는 제1 막대부(114a);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전선용 피복 제조 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보관부(110)의 내면에 구비되되 상기 제1 신축부(113a)의 외측 방향에 위치하고, 상기 제1 신축부(113a) 및 제1 막대부(114a) 간의 자력 변화를 측정하는 제1 계측부(115a);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전선용 피복 제조 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 가압부(111a)의 상측 방향에 부탁되어 상기 보관부(110)의 내면을 향해 위치하는 원판 형태의 제1 마킹부(116a);
    상기 제1 마킹부(116a)에 대응되도록 상기 보관부(110)의 내면에 돌출 형성되고, 미리 저장된 기준 시간 동안 상기 제1 마킹부(116a)를 촬영하여 측정된 상기 제1 마킹부(116a)의 넓이를 미리 저장된 기준 넓이와 비교하는 제1 인식부(117a);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전선용 피복 제조 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 원료가 상기 제1 거치부(118a) 상에 적층될 시,
    상기 제1 가압부(111a)의 하측 방향이 외측 방향으로 기울어지도록 힌지 운동하고,
    상기 제1 신축부(113a)가 상기 제1 가압부(111a)에 의해 가압되어 축소되어, 상기 제1 신축부(113a) 및 제1 막대부(114a) 간 자력 변화가 발생하는 것을 특징으로 하는 전선용 피복 제조 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형부(130)는,
    상기 제2 통과물(m2)을 압착하여 상하방향으로의 두께를 감소시키면서 전방 이동시키는 이동부(131); 및
    상기 이동부(131)의 전방에 위치하고, 전방으로 이동하는 상기 제2 통과물(m2)을 향해 유체를 분사하는 분사부(132);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전선용 피복 제조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분사부(132)는 전방 및 후방을 향해 둘 이상 구비되며,
    둘 이상의 상기 분사부(132)의 사이에 위치하고, 상기 제2 통과물(m2)을 향하는 일단이 완곡 형성되는 유도부(133)를 더 포함하고,
    상기 유도부(133)를 향해 분사되는 상기 유체는 상기 제2 통과물(m2)을 향해 이동 방향이 변하는 것을 특징으로 하는 전선용 피복 제조 장치.
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