KR20170065390A - 섬유권취시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두 개의 보빈에 걸쳐 연속적으로 섬유를 권취할 수 있는 섬유권취시스템으로서 본 발명에 의해 두 개의 보빈에 걸쳐 연속적으로 섬유를 권취할 수 있게 할 뿐만 아니라 하나의 보빈에 권취하는 동안 권취가 완료된 다른 보빈을 새로운 빈 보빈으로 교체할 수 있도록 함으로써 무한정으로 연속권취가 가능한 섬유권취시스템을 제공할 수 있으며, 방사구금으로부터 토출되는 섬유의 손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 보빈교체시 섬유방사를 중지하지 않아도 되므로 생산효율을 극대화할 수 있다.

Description

섬유권취시스템{Fiber Winding Sysem}
본 발명은 섬유권취시스템에 관한 것으로서 두 개의 보빈에 걸쳐 연속적으로 섬유를 권취할 수 있는 섬유권취시스템이다.
현재 합성섬유는 합성섬유의 원료에 따라 습식방사 또는 용융방사를 통해 고분자를 섬유화하여 제조하고 있다. 즉, 방사구금으로부터 토출되는 미고화고분자를 공기 또는 응고액으로 섬유상으로 고화하여 필라멘트 또는 스테이플을 제조하고 있다. 필라멘트의 경우에는 방사장치의 성격상 연속적으로 방사구금으로부터 토출되며, 필요에 따라 연신을 하여 보빈과 같은 권취장치에 권취를 하게 된다.
이때 일반적인 보빈은 권취량이 한정되어 있어 권취완료후 새로운 보빈으로 교체시 방사장치로부터 토출되는 섬유의 손실이 발생할 뿐만 아니라 권취시작시 장력의 발생에 의해 섬유물성의 변화가 발생되는 문제점이 있었다.
대한민국특허공개제10-2013-0124595호(2013년11월14일 공개)
그러므로 본 발명에 의하면, 두 개의 보빈에 걸쳐 연속적으로 섬유를 권취할 수 있게 할 뿐만 아니라 하나의 보빈에 권취하는 동안 권취가 완료된 다른 보빈을 새로운 빈 보빈으로 교체할 수 있도록 함으로써 무한정으로 연속권취가 가능하도록 할 수 있는 섬유권취시스템을 제공하는 것을 기술적과제로 한다.
그러므로 본 발명에 의하면, 탈착이 가능하도록 중심부에 관통공(12)이 형성하고 외주면은 섬유실을 권취할 수 있는 보빈(10)과;
상기 보빈(10)의 관통공(12)에 내설결합되어 상기 보빈(10)을 회전시키는 권취모터(22)를 가지는 권취부(20)와;
상기 권취부(20)를 이동시키는 제 1 가이드부(30)와
상기 제 1 가이드부(30)를 이동시키는 제 2 가이드부(40)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유권취시스템이 제공된다.
상기 권취부와 보빈은 하나의 세트형으로 구성되어 상기 제 1 가이드부에 하나 내지 둘 이상으로 구비되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 1 가이드부의 상부에는 상기 권취부를 안착결합시키는 엘자형 지지프레임이 설치되고 상기 엘자형 지지프레임을 제1가이드부상에서 180°선회하도록 선회모터부가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 권취부에는 보빈을 이탈시키는 이동실린더가 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 권취부의 권취모터 축 일측끝단에는 권취되는 섬유실을 커터할 수 있는 커터부가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 권취부의 보빈은 직경 20~40㎝인 것을 특징으로 한다.
상기 섬유권취시스템은 폴리카보실란, 탄소섬유 중 어느하나에 사용되는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 의하면, 두 개의 보빈에 걸쳐 연속적으로 섬유를 권취할 수 있게 할 뿐만 아니라 하나의 보빈에 권취하는 동안 권취가 완료된 다른 보빈을 새로운 빈 보빈으로 교체할 수 있도록 함으로써 무한정으로 연속권취가 가능한 섬유권취시스템을 제공함으로써 방사구금으로부터 토출되는 섬유의 손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 보빈교체시 섬유방사를 중지하지 않아도 되므로 생산효율을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 섬유권취시스템을 나타낸 정면도
도 2는 본 발명의 섬유권취시스템을 나타낸 측면도.
도 3a는 본 발명의 제 1 가이드부를 나타낸 다른 실시예.
도 3b는 도3a에 대한 실시예.
도 4a,4b는 본 발명의 섬유권취시스템을 나타낸 다른 실시예.
도 5는 본 발명의 권취부를 나타낸 다른 실시예.
도 6는 본 발명의 권취를 나타낸 다른 실시예.
도 7a,7b,7c는 본 발명의 섬유권취시스템을 나타낸 사용실시예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 섬유권취시스템을 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 섬유권취시스템을 나타낸 측면도이다.
이와 같이 도 1 내지 도 2 에 도시된 바와 같이 본 발명의 섬유권취시스템은 탈착이 가능하도록 중심부에 관통공(12)이 형성하고 외주면은 섬유실을 권취할 수 있는 보빈(10)과; 상기 보빈(10)의 관통공(12)에 내설결합되어 상기 보빈(10)을 회전시키는 권취모터(22)를 가지는 권취부(20)와; 상기 권취부(20)를 이동시킬 수 있는 제 1 가이드부(30)로 이루어진 구조이다.
상기 보빈(10)과 권취부(20)는 하나의 세트형으로 하나 내지 둘 이상으로 상기 1 가이드부(30)에 구비될 수 있다. 즉, 상기 보빈(10)과 권취부(20)는 하나의 세트형으로 상기 제 1 가이드부(30)의 축선상에 X축 또는 Y축으로 둘 이상으로 형성되거나 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 간격으로 이격되어 서로 마주보는 형태로 이루어질 수 있다.
상기 권취부(20)의 귄취모터(22) 축에는 상기 보빈(10)의 관통공(12)에 삽입되어 상기 보빈(10)을 회전 및 탈부착되도록 회전부재(24)가 설치되어 이루지는 것이 바람직하다.
상기 제 1 가이드부(30)의 상부에는 상기 보빈(10)이 탈부착과 회전시 간섭되지 않도록 엘자형 지지프레임(32-2)이 설치되어 상기 권취부(20)가 안착결합되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 가이드부(30)는 상기 권취부(20)를 안정적으로 지지함과 이동시키는 것으로서 상부에는 상기 권취부(20)와 결합되는 엘자형 지지프레임(32-2)이 설치되고 하단에는 이동레일(32-4)이 설치된 판부(32)로 이루어지며 상기 판부(32)의 이동레일(32-4)에는 상기 이동레일(32-4)을 안착 지지함과 이동을 유도하는 유도가이드부(34)가 설치되고 상기 판부(32)의 일측단에는 상기 판부(32)를 이동시키는 이동모터부(36)가 설치되어 이루어진다.
즉, 상기 제 1 가이드부(30)는 상기 권취부(20)에 의해 상기 보빈(10)이 회전되어 방사구금(미도시)으로부터 토출되는 섬유실을 권취시 좌,우로 이동하여 상기 보빈(10)에 균일하게 섬유실을 균일하게 권취할 수 있도록 함과 상기 보빈(10)에 섬유실이 권취완료시 방사구금(미도시)으로부터 토출되는 섬유실로부터 간섭되지 않고 상기 권취부(20)로부터 상기 보빈(10)을 용이하게 탈부착할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이와 같이 상기 제 1 가이드부(30)는 작업공간에 따라 상기 권취부(20)를 X축 또는 Y축으로 이동될 수 있다.
상기와 같이 상기 보빈(10)을 탈부착시 보다 용이하게 탈부착할 수 있도록 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 1 가이드부(30)의 상부에는 상기 권취부(20)를 안착결합시키는 엘자형 지지프레임(32-2)이 설치되고 상기 엘자형 지지프레임(32-2)을 제1가이드부(30)상에서 180°선회하도록 선회모터부(50)가 설치되어 이루어지는 것이 바람직하다.
즉, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 보빈(10)에 섬유실이 권취완료시 상기 권취부(20)에 결합된 상기 엘자형 지지프레임(32-2)이 상기 선회모터부(50)에 의해 회전되어 보다 용이하게 상기 보빈(10)을 탈부착할 수 있는 효과가 있다.
상기 제 1 가이드부(30)에 의해 상기 보빈(10)을 탈부착할 수 있으나 보다 작업효율을 증대할 수 있도록 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제 1 가이드부(30)의 하부에는 상기 제 1 가이드부(30)를 이동시키는 제 2 가이드부(40)가 더 구비되어 이루어진 것이 바람직하다.
즉, 상기 제 1 가이드부(30)가 이동하는 동일한 축선상으로 이동시키기 위해 상기 제 2 가이드부(40)는 상기 제 1 가이드부(30)가 상부에 결합되고 하단에는 이동레일(42-4)이 설치된 판부(42)로 이루어지며 상기 판부(42)의 이동레일(42-4)에는 상기 이동레일(42-4)을 안착 지지함과 이동을 유도하는 유도가이드부(44)가 설치되고 상기 판부(42)의 하부면에는 상기 판부(42)를 이동시키는 이동모터부(46)가 설치되어 이루어진다.
이와 같은 상기 제 1 가이드부(30)에 상기 제 2 가이드부(40)가 더 구비되어 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 제 1 가이드부(30)는 상기 권취부(20)에 결착되는 (A)상기 보빈(10)에 섬유실이 용이하게 권취할 수 있도록 이동시키고, 완료된 상기 보빈(10)은 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 제 2 가이드부(40)가 완료된 (A)상기 권취부(20)를 이동시켜 상기 보빈(10)을 탈부착시키는 동시에 상기 제 1 가이드부(30)는 상기 권취부(20)에 결착되는 상기 보빈(10)에 섬유실이 권취를 할 수 있어 보다 작업의 연속성을 증대할 수 있어 생산효율이 증대할 수 있는 효과가 있다.
상기 권취부(20)에는 보빈(10)을 더욱 용이하게 이탈시킬 수 있도록 도 5에 도시된 바와 같이 상기 권취부(20)에는 보빈(10)을 이탈시키는 이동실린더가 더 구비되어 이루어진 것이 바람직하다.
상기 이동실린더는 유압 또는 공압으로 이루어진 이동실린더(60)이지만 이에 한정을 두는 것은 아니다. 즉, 상기 권취부(20)에 결합된 상기 보빈(10)에 섬유실이 권취 완료되면 상기 권취부(20)로부터 상기 보빈(10)이 이탈되도록 상기 이동실린더(60)가 밀어 보빈(10)을 이탈시킬 수 있는 것이다.
상기 보빈(10)에 섬유실이 권취 완료시 섬유실을 절단할 수 있도록 도 6에 도시된 바와 같이 상기 권취부(20)의 권취모터(22) 축 일측끝단에는 권취되는 섬유실을 커터할 수 있는 커터부가 설치되어 이루어진 것이 바람직하다.
상기 권취부의 보빈은 권취되는 폴리카보실란 혹은 탄소섬유의 물성이 브리틀 하기 때문에 곡률이 큰 직경 20~ 40 ㎝인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
위에서 상술한 바와 같이 본 발명의 섬유권취시스템(1)은 가장 바람직한 실시예로 도 7a,7b,7c에 도시된 바와 같이 탈착이 가능하도록 중심부에 관통공(12)이 형성하고 외주면은 섬유실을 권취할 수 있는 보빈(10)과 상기 보빈(10)의 관통공(12)에 내설결합되어 상기 보빈(10)을 회전시키는 권취모터(22)를 가지는 권취부(20)를 하나의 세트형으로 이루어지며, 이와 같이 상기 보빈(10)과 권취부(20)가 하나로 이루어진 세트형을 상기 1 가이드부(30) 상부에 소정의 간격으로 이격되어 서로 마주보는 형태로 두 세트형태로 설치되고, 상기 제 1 가이드부(30)는 상기 보빈(10)에 섬유실이 용이하게 권취할 수 있도록 상부에는 상기 권취부(20)를 안착결합시키는 엘자형 지지프레임(32-2)이 설치되고 상기 엘자형 지지프레임(32-2)을 제1가이드부(30)상에서 180°선회하도록 선회모터부(50)가 설치되며, 하부에는 이동레일(32-4)이 설치된 판부(32)로 이루어지며 상기 판부(32)의 이동레일(32-4)에는 상기 이동레일(32-4)을 안착 지지함과 이동을 유도하는 유도가이드부(34)가 설치되고 상기 판부(32)의 일측단에는 상기 판부(32)를 이동시키는 이동모터부(36)를 설치되어 이루어진다.
이와 같이 설치된 제 1 가이드부 하단에는 상기 제 1 가이드부를 이동시키는 제 2 가이드부가 설치되는데, 상기 제 2 가이드부는 상기 제 1 가이드부(30)가 상부에 결합되고 하단에는 이동레일(42-4)이 설치된 판부(42)로 이루어지며 상기 판부(42)의 이동레일(42-4)에는 상기 이동레일(42-4)을 안착 지지함과 이동을 유도하는 유도가이드부(44)가 설치되고 상기 판부(42)의 하부면에는 상기 판부(42)를 이동시키는 이동모터부(46)가 설치되어 이루어진다.
이와 같이 설치되는 본 발명의 섬유권취시스템(1)은 상기 권취부(20)에 보빈(10)을 결합시킨 후 제 2 가이드부(40)가 상기 권취부(20)의 (A)보빈(10)이 방사구금(미도시)으로부터 토출되는 섬유실 위치하도록 좌,우이동시킨 후 상기 권취부(20)를 가동하여 (A)보빈(10)이 회동하여 섬유실이 권취될때 상기 제 1 가이드부(30)를 좌,우 왕복이동시켜 상기 (A)보빈(10)에 균일하게 섬유실이 권취되도록 하고 (A)보빈(10)에 권취완료시 상기 제 2 가이드부(40)를 이동시켜 상기 권취부(20)에 결합된 (B)보빈(10)에 섬유를 권취하도록 하는 것이다.
이렇게 제2가이드부(40)가 이동하여 (B)보빈(10)에 섬유가 권취되기 시작하면, 다시 제1가이드부(20)가 좌우로 왕복운동을 하여 (B)보빈(10)에만 섬유를 권취하게 된다.
이때 권취가 완료된 (A)보빈(10)은 (B)보빈(10)과 연결된 섬유를 절단한 후 (A)보빈(10)만을 분리하고 새로운 빈보빈을 권취부(20)에 장착하여 상기 (B)보빈(10)이 권취완료된 후에 다시 제2가이드부(40)를 이동하여 새로운 보빈에 권취할 수 있게 되는 것이다.
이렇게 본 발명의 섬유권취시스템은 두 개의 보빈에 걸쳐 연속적으로 섬유를 권취할 수 있게 할 뿐만 아니라 하나의 보빈에 권취하는 동안 권취가 완료된 다른 보빈을 새로운 빈 보빈으로 교체할 수 있도록 함으로써 무한정으로 연속권취가 가능하도록 함으로써 방사구금으로부터 토출되는 섬유의 손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 보빈 교체시 섬유방사를 중지하지 않을 수 있어 생산효율을 극대화할 수 있다.
상기 권취부의 보빈은 권취되는 폴리카보실란 혹은 탄소섬유의 물성이 브리틀(brittle)하고 약하기 때문에 곡률이 큰 직경 20~ 40 ㎝인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 섬유권취시스템은 폴리카보실란, 탄소섬유중 어느하나에 사용되는 것이 바람직하다. 상기 섬유의 방사 후 냉각시 매우 브리틀해져서 굴곡 반경이 작을시 파괴되는 특징이 있으므로 본 발명의 섬유권취시스템을 적용함으로써 보빈교체시 섬유방사를 중지하지 않아도 되어 바람직하다.
10 : 보빈 12 : 관통공
20 : 권취부 22 : 권취모터
24 ; 회전부재 30 : 제 1 가이드부
32 : 판부 32-2 : 엘자형 지지프레임
32-4 : 이동레일 34 : 유도가이드부
36 : 이동모터부 40 : 제 2 가이드부
42 : 판부 42-4 : 이동레일
46 : 이동모터부 50 : 선회모터부
60 : 이동실린더

Claims (7)

  1. 탈착이 가능하도록 중심부에 관통공(12)이 형성하고 외주면은 섬유실을 권취할 수 있는 보빈(10)과;
    상기 보빈(10)의 관통공(12)에 내설결합되어 상기 보빈(10)을 회전시키는 권취모터(22)를 가지는 권취부(20)와;
    상기 권취부(20)를 이동시키는 제 1 가이드부(30)와
    상기 제 1 가이드부(30)를 이동시키는 제 2 가이드부(40)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유권취시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 권취부와 보빈은 하나의 세트형으로 구성되어 상기 제 1 가이드부에 하나 내지 둘 이상으로 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유권취시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 1 가이드부의 상부에는 상기 권취부를 안착결합시키는 엘자형 지지프레임이 설치되고 상기 엘자형 지지프레임을 제1가이드부상에서 180°선회하도록 선회모터부가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유권취시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 권취부에는 보빈을 이탈시키는 이동실린더가 더 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유권취시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 권취부의 권취모터 축 일측끝단에는 권취되는 섬유실을 커터할 수 있는 커터부가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유권취시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 권취부의 보빈은 직경 20~40㎝인 것을 특징으로 하는 섬유권취시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 섬유권취시스템은 폴리카보실란, 탄소섬유 중 어느하나에 사용되는 것을 특징으로 하는 섬유권취시스템.
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WO2022014837A1 (ko) * 2020-07-16 2022-01-20 한동희 마스크 제조용 마스크 원단 공급장치

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