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KR-102961092-B1 - 튜브에 페이스트 패턴을 배치하는 장치

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Abstract

본 발명은 튜브의 채널의 표면에 페이스트 패턴을 침착하기 위한 장치에 관한 것이며, 상기 장치는 튜브를 유지, 위치 설정 및 이동시키기 위한 제 1 기계적 조립체, 및 상기 페이스트 패턴을 침착하기 위해서 페이스트를 압출하기 위한 제 2 기계적 조립체(B)를 지지하는 프레임을 포함하며, 조립체(A 및 B)는 서로 협력한다.

Inventors

  • 쇼타르 바스티앙
  • 로와이에 줄리앙
  • 쿠벨리에 세바스티앙

Assignees

  • 유렌코 프랑스 에스에이에스

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20210114
Priority Date
20200117

Claims (11)

  1. 튜브(1)의 채널의 표면에 페이스트 패턴(paste pattern)을 침착하기 위한 장치로서, 상기 장치는 튜브(1)를 유지, 위치 설정 및 이동시키기 위한 제 1 기계적 조립체(A), 및 상기 페이스트 패턴을 침착하기 위해서 페이스트를 압출하기 위한 제 2 기계적 조립체(B)를 지지하는 프레임을 포함하며, 조립체(A 및 B)는 서로 협력하며, 조립체(A)는: - 제 2 테이블(9b)에 장착된 제 1 테이블(9a)을 포함하며, 이들 두 테이블은 튜브(1)의 중심축을 따라 위치된 수평축(Y)를 따라 운동할 수 있고, 동일한 수평면 내에서 축(Y)에 직교하는 축(X)을 따라 운동할 수 있으며, - 제1 테이블(9a) 상에 시스템(28)을 포함하고, 상기 시스템(28)은 축(Y)을 중심으로 튜브(1)를 회전시키고 유지하도록 구성되는, 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 제 1 테이블(9a)은: - 상기 제 1 테이블(9a)에 고정된 3 개의 롤러(2a, 2b 및 3)로서, 롤러(2a 및 2b) 각각은 한 단부에, 튜브(1)가 축(Y)을 따라 제자리에 유지되도록 하는 원형 숄더(5), 및 다른 단부에 치형 휠(toothed wheel; 6a, 6b)을 포함하는, 3 개의 롤러(2a, 2b 및 3); - 치형 휠(6a, 6b)과 협력하는 치형 휠(7)에 커플링(coupling)된 샤프트(shaft)를 통해 롤러(2a 및 2b)가 회전될 수 있게 하는 모터(8)를 포함하는, 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 튜브(1)로부터 롤러(3)를 분리(disengage)시키기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 2 테이블(9b)은 프레임(C)에 고정되며, 제 1 테이블(9a)은 제 2 테이블(9b)에 대해 축(X)을 따르는 제 1 테이블(9a)의 운동 및 프레임(C)에 대해 축(Y)을 따르는 제 2 테이블(9b)의 운동을 허용하도록 제 2 테이블(9b)에 장착되는, 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 조립체(B)는: - 축(Y)과 동일선상에 있는, 가이드 레일 상에서 슬라이딩(sliding)하는 2개의 링(14a 및 14b)을 지지하는 고정 테이블(13); - 모터(17)에 의해 작동되는 웜 나사(worm screw; 16)에 의해 이동되는 캐리지(carriage; 15); 및 - 커넥팅 로드(connecting rod; 20)가 제공된 피스톤(piston; 18), 관형 연장부(23) 및 노즐(nozzle; 24)을 포함하는 카트리지(cartridge; 19)를 포함하는, 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 카트리지(19)는 주사기이며, - 로드(20)와 피스톤(18)은 단일 부품(single piece)을 형성하며; - 주사기의 피스톤(18)의 플런저(plunger)는 걸쇠(clasp)가 장착된, 캐리지(15)의 중앙 챔버(21)에 수용되며; - 주사기의 본체는 크래들(cradle; 22)에 의해 유지되며; - 중앙 챔버(21)와 크래들(22)은 주사기의 축(Yc)이 축(Y)과 동일선상에 있도록 정렬되고 배치되는, 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 카트리지(19)는 피스톤이 장착된 원통형 본체이며, - 로드(20)는 피스톤(18)의 중앙에 고정되고, 캐리지(15)의 중앙 챔버(21) 내에 걸쇠로 유지되며; - 2개의 레그(leg; 25a 및 25b)가 고정 테이블(13)에서 서로 마주보게 고정되며, 레그(25a)는 카운터 보어(counter bore)를 구비한 보어를 포함하고 레그(25b)는 숄더(shoulder)를 구비한 하프-보어를 포함하여 카트리지(19)의 두 단부를 수용하며; - 레그(25a 및 25b) 및 중앙 챔버(21)는 카트리지(19)의 축(Yc)이 축(Y)과 동일선상에 있는 방식으로 정렬되고 배치되는, 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 점화 장약(ignition charge)의 페이스트 패턴을 침착하기 위한, 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 튜브(1)는 가연성 튜브인, 장치.
  10. 제 1 항에 따른 장치를 작동시키는 단계를 포함하는, 페이스트 패턴을 침착하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 점화 장약의 패턴을 침착하기 위한, 페이스트 패턴을 침착하는 방법.

Description

튜브에 페이스트 패턴을 배치하는 장치 본 발명의 기술 분야는 주로, 군수품을 장착하는, 중앙 채널을 갖는 원통형 추진제 장약용 튜브의 기술 분야이다. 포탄과 미사일에 장착된 추진제 장약(propellant charge)은 점화기 튜브와 조합된 스퀴브(squib)에 의해서 점화된다. 점화기 튜브는 급속 연소 점화 분말을 기반으로 한 점화 장약(ignition charge)을 함유하는 가연성 튜브로 형성된다. 점화기 튜브는 추진제 장약의 채널에 배치된다. 특허 출원 FR-A-2 593 905 호는 응집된 점화 분말의 정제 더미로 구성된 가연성 튜브에 배치된 점화 장약을 설명한다. 이들 점화기 튜브를 위한 조립에는 응집된 분말 정제의 제작뿐만 아니라 가연성 튜브에의 이들 배치 모두를 필요로 한다. 그러나, 가연성 튜브에 점화 장약을 채우는 작업은 취급 기술과 발화 위험 모두의 측면에서 섬세한 작업이다(발화 분말은 UN GHS 분류(화학 제품의 분류 및 표시를 위한 (UN)국제 조화 시스템)의 의미에서 위험 구분 1.1로 분류된다). 이러한 작업은 자동화를 위해서 특별한 도구를 필요로 한다. 더욱이, (원 위치에서)정제를 얻기 위해서 콜로디온(collodion)과 혼합하여 점화 장약을 튜브에 도입할 때, 튜브에 적재된 콜로디온의 구속으로 인해서 콜로디온 용매의 증발 시간이 길다. 또한, 예를 들어, 탄약을 폐기하거나 중화할 때 추진제 장약의 점화기 튜브를 분해해야 할 필요가 때때로 있다. 점화기 튜브의 이러한 분해는 가연성 튜브에 배열된 점화 장약의 추출을 포함한다. 덩어리진 분말과의 직접적인 접촉에 의한 이러한 추출은 발화 위험을 발생시킨다. 특허 출원 FR-A-2 725 781 호는 응집된 분말 점화 재료와 비교하여 탄약의 채널에 분말 장약을 더 잘 분배하고 점화 재료의 분해를 용이하게 하는 방법을 제안한다. 이를 위해서, 응집된 분말 정제는 가요성 지지 시트에 침착된 후에 유리하게 가연성 튜브에 삽입되도록 그 자체로 둥글게 말려 점화기 튜브를 형성하는 분말 형태(전형적으로 화약)의 점화 조성물을 포함하는 점화 재료로 대체된다. 분말(가요성 지지대 위에 놓임)이 점화기 튜브의 바닥으로 떨어지지 않게 하기 위해서, 분말 조성물은 다른 가요성 시트(스크린 시트(screen sheet)라 불림)로 덮여 있어야 하며, 스크린 및 지지 시트 중 적어도 하나는 접착제로 코팅된다. 그러나 이러한 방법의 구현은 위험 구분 1.1에 분류된 폭발성 점화 분말의 취급, 가요성 시트 상의 파일(pile) 및 파일의 구조 상에 침착된 분말의 양의 규칙성 제어, 및 점착성 스크린 시트에 의해 가요성 시트에 침착된 분말 더미를 덮는 단계로 인해 복잡하다. 더욱이, 발화 물체의 구성 가능성은 분말 더미의 무게와 공간 분포에 의해 제한되고 고유하게 제어된다. 따라서 가연성 튜브에서 다양한 기하학적 구조로 페이스트 패턴(paste pattern)을 침착시킬 수 있는 장치를 이용 가능하게 하는 것이 유용할 것이다. 본 발명은 이러한 요구에 응답할 것을 제안한다. 본 발명은 튜브의 채널의 내부 또는 외부 표면에 페이스트 패턴을 침착하는 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 튜브를 유지, 위치 설정 및 이동시키기 위한 제 1 기계적 조립체(A) 및 압출을 위한 제 2 기계적 조립체(B)를 지지하는 프레임(C)를 포함하며, 조립체(A와 B)는 서로 협력한다. 본 발명은 또한, 위에서 언급된 장치를 사용하는 방법에 관한 것이다. 도 1은 가연성 튜브에서 본 발명의 장치의 운동을 위한 기준 프레임을 개략적으로 나타낸다. 도 2는 조립체(A와 B), 프레임(C) 및 제어 모듈(D)을 개략적으로 나타낸다. 도 3은 프레임(C)에 조립체(A와 B)의 설치를 도시한다. 도 4는 축(X)을 따르는 가연성 튜브의 운동을 도시한다. 도 5는 본 발명의 장치에 사용된 카트리지(cartridge)를 도시한다. 도 6은 원형 또는 나선형 침착물을 얻기 위한 가연성 튜브의 회전 방향과 노즐(nozzle)의 방위를 도시한다. 도 7은 가연성 튜브에 있는 원형 페이스트 침착물을 예시한다. 도 8은 가연성 튜브 내 페이스트의 나선형 침착을 예시한다. 도 9는 본 발명의 장치의 조립체(A)를 나타낸다. 도 10은 X와 Y로의 운동을 보장하는 조립체(A)의 요소를 도시한다. 도 11은 본 발명의 장치의 조립체(B)의 대안을 나타낸다. 도 12는 본 발명의 장치의 조립체(B)의 대안을 나타낸다. 도 13a는 사용 중 본 발명의 장치의 상태를 나타낸다. 도 13b는 사용 중 본 발명의 장치의 상태를 나타낸다. 도 14는 사용 중 본 발명의 장치의 상태를 나타낸다. 도 15는 사용 중 본 발명의 장치의 상태를 나타낸다. 도 16은 사용 중 본 발명의 장치의 상태를 나타낸다. 도 17은 사용 중 본 발명의 장치의 상태를 나타낸다. 도 18은 가연성 튜브 내 페이스트의 나선형 침착물을 예시한다. 도 19는 가연성 튜브 내 페이스트의 나선형 침착물을 예시한다. 본 발명은 제 1 양태에 따라서 튜브, 특히 가연성 튜브의 채널의 내부 또는 외부 표면, 바람직하게 내부 표면 상에 페이스트 패턴, 특히 점화 장약을 침착하기 위한 장치에 관한 것이다. 다음 설명은 도 1에 도시된 바와 같이, 튜브의 중심축을 따라 수평으로 위치된 축(Y), 축(Y)에 수직인 수평 방향을 따르는 축(X), 축(Y)(튜브 회전)를 중심으로 한 회전(Z), 및 축(Y)을 중심으로 한 회전(E)(나사를 미는 주사기의 회전)을 기준 프레임으로서 취한다. 상기 장치는 협력하는 두 개의 기계적 조립체(A와 B): 즉 - 튜브를 유지, 위치 설정 및 이동하기 위한 제 1 조립체(A); - 압출용 제 2 조립체(B)를 지지하는 프레임(C)을 포함한다. 도 2에 예시된 바와 같이, 제 1 조립체(A)는 X 및 Y 축을 따라 운동할 수 있는 2개의 중첩 테이블을 포함하고 회전 축(Z)을 따라 튜브를 유지하고 회전시키는 시스템을 상부 테이블에 합체(incorporate)시킨다. 제 2 조립체(B)는 선형 추진 시스템 및 원통형 카트리지를 지지하는 플레이트를 포함한다. 카트리지는 침착될 점화 충전 페이스트를 포함한다. 카트리지는 압출 노즐이 제공된 구부러진 관형 연장부에 의해 그의 한 단부에서 연장되고 그의 다른 단부에서 제어된 운동으로 슬라이딩(sliding)하는 피스톤(piston)을 포함한다. 이들 두 조립체(A와 B)는 도 3에 도시된 바와 같이, 카트리지의 종축(Yc)과 튜브의 회전 축(Yt)이 평면(X, Y)에서 동일 평면에 있도록 동일한 프레임(C)에 장착된다. 조립체(A)는 도 4에 도시된 바와 같이, 튜브가 축(X)을 따라 이동하고 튜브의 축(Yt)을 카트리지의 종축(Yc)과 정렬시킬 수 있게 하는 스테퍼 모터에 의해 구동되는 이동 샤프트(shaft)를 가진다. 침착 단계에서, 조립체(A)는 한편으로, 그의 중심축(Y)을 중심으로 한 회전(Z)과 다른 한편으로 축(Y)에 따른 병진운동을 위해 튜브의 이동을 보장한다. 두 개의 회전 및 병진 운동은 제어된 액추에이터에 의해 개별적으로 구동된다. 이들 액추에이터는 예를 들어, 3D 프린터용으로 공지된 유형의 소프트웨어 인터페이스로 제어되는 스테퍼 모터이다. 튜브의 회전 및 병진 운동은 일정하거나 가변적인 속도로 단계적으로 연속적이거나 불연속적일 수 있다. 조립체(B)는 도 5에 도시된 바와 같이, 고정 테이블에 장착된 점화 장약 페이스트를 함유하는 원통형 카트리지를 지지한다. 카트리지는 축(Y)을 따라 지향되고 튜브를 향해 한 단부에, 압출 노즐에서 끝나는 곡선형 관형 연장부가 제공된다. 따라서 카트리지와 노즐은 축(Y)을 따라 이동할 수 없지만 조립체(A))에 의해 보장되는 축(Y)을 따르는 수평 운동 이동은 노즐이 전체 길이에 걸쳐 튜브의 채널로 침투하는데 충분하다. 잭 또는 웜 나사(jack or a worm screw)에 의해 카트리지 본체에서 작동되는 피스톤은 카트리지 본체에서 종축(Yc)을 따라 병진 이동할 수 있다. 잭 또는 나사의 병진 운동은 예를 들어, 3D 프린터에 사용되는 유형과 같은 소프트웨어 인터페이스에 의해 제어되는 스테핑 모터에 의해 생성된다. 침착 단계에서 노즐을 통한 페이스트의 유속은 피스톤의 운동에 의해 조절된다. 노즐에 의해 압출된 페이스트는 원하는 패턴을 형성하기 위해서 튜브의 채널의 표면에 침착된다. 평면에서 노즐의 각도 방위(Y, Z)는 튜브의 침착 품질에 결정적이다. 이러한 각도 방위는 특히 페이스트의 점도, 튜브의 회전 속도 및 튜브에 대한 페이스트의 접착력의 함수이다. 유리하게, 노즐은 도 6에 도시된 바와 같이, 원형 또는 나선형 침착(이때 튜브도 병진으로 이동)을 얻기 위해서 반시계 방향으로 튜브의 회전을 위해 약 225°로 지향된다. 튜브의 운동(Y 축을 중심으로 회전하고 Y 축을 따라 병진 운동)과 Y축을 따른 카트리지 피스톤의 조정으로 매 순간, 튜브 채널의 침착 위치 및 침착된 페이스트의 양을 제어할 수 있다. 이러한 조정은 예를 들어, 입력 데이터, 특히 점화 장약의 침착물(침착된 무게, 패턴 등)의 크기 특성 및 튜브의 크기 특성(직경, 길이 등)을 고려하여 모터를 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램에 의해 보장된다. 일 실시예에서, 카트리지는 그의 압출 및 유동성을 보장하는 값으로 페이스트의 점도를 유지하도록 온도 조절된다. 이러한 장치는 튜브의 축을 따라 선형 패턴, 원형, 나선형 및 삼각형(갈매기 모양) 패턴과 같은 다양한 형상의 페이스트 패턴을 튜브에 침착할 수 있다. 복수의 패턴, 예를 들어 패턴의 각도로 오프셋되거나 얽혀 있는 복수의 나선형 패턴이 튜브의 채널에 연속적으로 침착될 수 있다. 주어진 패턴 내에 침착된 페이스트의 양은 또한, 주사기 피스톤의 전진 속도 및/또는 튜브의 회전/병진 운동 속도를 변화시켜 채널의 위치에 따라 변할 수 있다. 카트리지에 상이한 조성의 적어도 두 단계를 도입하거나, 상이한 조성을 포함하는 카트리지로 침착 작업을 반복하여 상이한 조성의 페이스트 패턴을 얻는 것도 가능하다. 튜브는 예를 들어, 플라스틱, 금속 또는 섬유질 재료로 만들어진다. 유리하게, 튜브는 추진제 장약용 튜브에 사용되는 유형의 가