KR100449815B1 - 고무 매트의 연속 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어 상에서 롤상의 카페트(C)를 풀면서 활성분말을 이용한 고무 패드(R)와 합포시키고 패드상에 돌기를 성형하는 장치에 있어서: 혼합기(10)로 공급되는 활성분말 상태의 고무를 박판의 패드로 성형하는 카렌더(20); 상기 패드에 카페트를 합포한 상태에서 패드를 적절한 온도로 유지하도록 상기 카렌더(20)의 하류에 설치되는 히터(30); 상기 패드의 일면에 돌기(E)를 연속적으로 성형하도록 상기 히터(30)의 하류에 설치되는 성형롤러(40); 상기 패드 상에 가황하도록 상기 성형롤러(40)의 하류에 설치되는 히트챔버(50); 및 상기 패드와 카페트를 급속하게 냉각시켜 권취롤(70)에 감도록 상기 히트챔버(50)의 하류에 설치되는 냉각롤러(60)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라 폐고무자원을 재활용하는 용도로 적절한 고무 소재의 매트가 양산화 가능하여 생산성이 향상되도록 하는 동시에 바닥면의 돌기 모양을 다양하고 미려하게 하는 효과가 있다.

Description

고무 매트의 연속 성형장치{Apparatus for Continuously Forming Rubber Mat}

본 발명은 고무시트와 카페트를 합포한 패드를 연속적으로 생산하는 롤 시트의 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐고무자원을 재활용하는 용도로적절한 고무 소재의 매트가 양산화 가능하여 생산성이 향상되도록 하는 고무 매트의 연속 성형장치에 관한 것이다.

일반적인 매트는 다양한 모양으로 돌기를 형성하여 미끄러짐을 방지하고 자동차 바닥제로서 차안으로 유입되는 오물을 방지함에 따라 청결상태를 유지하며 자동차의 바닥면이 손상되지 않도록 보호하는 기능을 수행한다.

통상 자동차용 매트는 연질의 PVC 또는 고무생지로 성형되는 패드와, 무수하게 형성된 섬모를 지니고 패드의 상면에 부착되는 카페트와, 상기 패드 및 카페트의 가장자리를 둘러 결합시키는 봉합제로 구성된다.

그런데 연질 PVC 소재를 사용하여 제조하는 경우 미끄럼 방지 효과와 쿠션기능이 미약하고 연속생산이 불가능하며 더구나 선진국에서는 환경오염을 방지하는 차원에서 PVC 매트를 규제하므로 고무에 카페트를 접착시킨 고무 매트를 사용하는 것이 바람직하다. 하지만 우리나라에서는 아직 시간과 인력의 낭비가 큰 PVC 매트에 주력하고 있는 실정이다.

도 1은 종래의 유압 프레스에 의한 고무 매트의 성형을 나타내는 구성도이고, 도 2는 종래의 롤러에 의한 연질 PVC 매트의 성형을 나타내는 구성도이다.

도 1의 공정에 따르면 패드를 소정의 형상으로 재단하고 신나와 프라이머처리한 다음 소정의 형상으로 재단된 카페트를 접착제로 부착한다. 이어서 가열로를 통과시키면서 프레스로 압착하고 최종 모양으로 재단 및 봉합하여 완성한다. 냉각 등의 방법으로 일정한 온도로 유지한 상태로 유압 프레스로 성형하기 때문에 패드에 돌기를 성형하여 대량생산하기 곤란한 문제점이 있다.

도 2의 공정에 따르면 성형롤러(4)를 이용하여 매트의 하면에 슬립 방지용 돌기를 촘촘한 간격으로 형성하여 공수를 절감할 수 있으나 성형롤러(4)에 형성된 엠보싱(4a)이 막힌 구조이기 때문에 공기가 제대로 배출되지 않아 돌기의 형상이 둔하고 불규칙하다. PVC 소재는 폐기물을 소각할 때 다이옥신이 과다하게 발생되므로 환경보호를 위해 수입 및 사용이 억제되고 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐고무자원을 재활용하는 용도로 적절한 고무 소재의 매트가 양산화 가능하여 생산성이 향상되도록 하는 고무 매트의 연속 성형장치를 제공한다.

도 1은 종래의 유압 프레스에 의한 고무 매트의 성형을 나타내는 구성도,

도 2는 종래의 롤러에 의한 연질 PVC 매트의 성형을 나타내는 구성도,

도 3은 본 발명에 의한 고무 매트의 성형장치를 나타내는 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 성형롤러를 정면에서 부분단면으로 나타내는 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 혼합기 20 : 카렌더

30 : 히터 40 : 성형롤러

41 : 회전축 42 : 성형대

43 : 스토퍼 50 : 히트챔버

60 : 냉각롤러 70 : 권취롤

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고무 매트의 연속 성형장치는 컨베이어 상에서 롤상의 카페트(C)를 풀면서 활성분말을 이용한 고무 패드(R)와 합포시키고 패드상에 돌기를 성형하는 장치에 있어서: 혼합기(10)로 공급되는 활성분말 상태의 고무를 박판의 패드로 성형하는 카렌더(20); 상기 패드에 카페트를 합포한 상태에서 패드를 적절한 온도로 유지하도록 상기 카렌더(20)의 하류에 설치되는 히터(30); 상기 패드의 일면에 돌기(E)를 연속적으로 성형하도록 상기 히터(30)의 하류에 설치되는 성형롤러(40); 상기 패드상에 가황하도록 상기 성형롤러(40)의 하류에 설치되는 히트챔버(50); 및 상기 패드와 카페트를 급속하게 냉각시켜 권취롤(70)에 감도록 상기 히트챔버(50)의 하류에 설치되는 냉각롤러(60)를 포함하여 이루어지고, 여기에서, 상기 성형롤러(40)는 원판부(41a)를 지니는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)의 원판부(41a) 상에 삽입되고 복수의 엠보싱(42a)을 지니는 성형대(42)와, 상기 성형대(42)의 이탈을 방지하도록 결합되는 스토퍼(43)를 구비하고, 상기 성형대(42)는 통구조이고 내부 공간과 관통되어 형성되는 엠보싱(42a)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 고무 매트의 성형장치를 나타내는 구성도가 도시되는 바, 본 발명은 컨베이어 상에서 롤상의 카페트(C)를 풀면서 활성분말을 이용한 고무 패드(R)와 합포시키고 패드상에 돌기를 성형하는 장치에 관련된다. 롤상에 권취된 카페트(C)의 일단을 풀어 권취롤(70)에 연결하고 권취롤(70)을 구동시키면 카페트(c)가 이송되며 컨베이어 기능을 수행한다.

본 발명에 따르면 혼합기(10)로 공급되는 활성분말 상태의 고무를 박판의 패드로 성형하는 카렌더(20)가 컨베이어의 상류측에 설치된다. 혼합기(10)는 폐고무분말을 주원료로 60% 이상 포함된 원료가 투입되면 하방향으로 일정량씩 토출시킨다. 원료를 교반하여 배합시키는 기구는 별도로 구성할 수도 있고 혼합기(10) 상에 구성할 수도 있다.

또, 본 발명에 따르면 상기 패드(R)에 카페트(C)를 합포한 상태에서 패드를 적절한 온도로 유지시키는 히터(30)가 상기 카렌더(20)의 하류에 설치된다.히터(30)는 원형 실린더 형태로 제작하여 카페트(C) 상에 이송되는 고무 패드(R)에 근접시킨 위치에 복수로 설치한다. 일예로 상류에서 하류로 가면서 3㎾, 5㎾, 10㎾ 용량의 히터(30)를 설치한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 패드(R)의 일면에 돌기(E)를 연속적으로 성형하기 위한 성형롤러(40)가 상기 히터(30)의 하류에 설치된다. 혼합기(10)의 온도를 80-100℃로 유지하면서 혼합하고 특히 카렌더(20)에서 온도는 80-100℃ 이하로 유지한다. 히터(30)를 거쳐 성형롤러(40)에 유입되는 고무 패드(R)는 온도가 250℃ 이상 유지한 상태에서 열가소성에 의해 돌기(E)를 형성하게 된다.

또, 본 발명에 따르면 상기 패드(R) 상에 가황하기 위한 히트챔버(50)가 상기 성형롤러(40)의 하류에 설치된다. 히트챔버(50)는 고무 패드와 카페트를 적절히 건조하면서 가황시키는 구성을 적용한다. 히트챔버(50)의 내부에 롤러를 구비하여 압착하는 방식으로 가황을 실시하고 동시에 이송되는 카페트와 고무 패드의 접합이 견실하게 유지되도록 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 패드(R)와 카페트(C)를 급속하게 냉각시켜 권취롤(70)에 감도록 하기 위한 냉각롤러(60)가 상기 히트챔버(50)의 하류에 설치된다. 냉각롤러(60)는 카페트(C) 및 패드(R)가 결합된 완제품에 접촉하여 회전하도록 설치한다. 냉각롤러(60)의 내부에는 수관을 형성하고 냉각수를 순환시킨다. 히트챔버(50)를 거친 완제품이 권취롤(70)에 감기기 전에 소정의 온도 이하로 냉각되도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 성형롤러를 정면에서 부분단면으로 나타내는 구성도가 도시된다.

본 발명의 성형롤러(40)는 원판부(41a)를 지니는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)의 원판부(41a) 상에 삽입되고 복수의 엠보싱(42a)을 지니는 성형대(42)와, 상기 성형대(42)의 이탈을 방지하도록 결합되는 스토퍼(43)를 구비한다. 원판부(41a)는 회전축(41) 상에 일정 간격을 유지하며 평행하게 일체의 구조나 조립 구조로 설치된다. 고무 패드에 돌기(E)를 형성하기 위한 성형대(42)는 회전축(41)과 동심축 상에서 원판부(41a)에 걸치도록 끼워진다. 스토퍼(43)는 도너츠 형태로 성형되고 회전축(41)의 원판부(41a)에 볼트(44)로 고정된다. 스토퍼(43)에 의해 성형대(42)는 축방향 이동이 구속되고 고정적인 위치를 유지한다.

이때 상기 성형대(42)는 통구조이고 내부 공간과 관통되어 형성되는 엠보싱(42a)을 구비한다. 엠보싱(42a)은 성형대(42)의 외주면에 걸쳐 균일하게 펀칭 가공으로 성형되는데, 그 형태는 원형, 사각형, 사다리꼴, 별모양 등 다양하게 적용될 수 있다.

이에 따라 성형롤러(40)에서 돌기(E)를 성형할 때 돌기(E)의 표면에 있는 수분 등의 액체와 공기가 엠보싱(42a)을 통과하므로 고무 원료 사이에 화학적 및 물리적 흡착이 발생하지 않고 돌기(E) 모양이 잘 성형된다. 종래에는 공기를 하측으로 배출시키지 못하는 구조이므로 돌기(E) 모양이 선명하게 형성되지 않는다. 만일 제조과정에서 돌기(E)의 모양을 변경하려면 스토퍼(43)를 해체하고 성형대(42)를 분리하여 다른 것으로 교체한다.

이와 같이 매트롤이 연속적으로 이송되며 패드상에 돌기(E)가 성형되는 공정과 더불어 혼합기(10)와 카렌더(20)를 통하여 공급되는 고무 패드(R)가 성형롤러(40) 및 히트챔버(50)를 통과하면서 접합되는 공정이 동시에 수행될 뿐 아니라 금형재료의 선택에 따라 다양한 제품의 연속적인 생산이 가능하다.

본 발명은 폐고무 분말을 주원료로 60% 이상을 사용함에 따라 재활용 효과가 크며 이에 따른 매트롤의 제조는 고무 패드(R)와 카페트(C)의 합포시 하부면 상에 하방향으로 노출되는 매트롤에 돌기(E) 모양이 열가소성 성형구조로 형성되어 미끄럼을 방지하고 하부면의 공기 유통에 따른 세균 및 바이러스의 성장 방지로 위생상태가 개선된다.

또한 이러한 매트는 상면에 집적된 이물질이 용이하게 유동되지 않도록 하는 포집력을 발휘할 뿐 아니라 바닥면에서 미끌어지지 않도록 하는 적절한 마찰저항을 유지하고 사용자를 위한 쿠션과 방음성을 향상시킨다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 발명은 폐고무자원을 재활용하는 용도로 적절한 고무 소재의 매트가 양산화 가능하여 생산성이 향상되도록 하는 동시에 바닥면의 돌기 모양을 다양하고 미려하게 하는 효과가 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 컨베이어 상에서 롤상의 카페트(C)를 풀면서 활성분말을 이용한 고무 패드(R)와 합포시키고 패드상에 돌기를 성형하는 장치에 있어서:

   혼합기(10)로 공급되는 활성분말 상태의 고무를 박판의 패드로 성형하는 카렌더(20);

   상기 패드에 카페트를 합포한 상태에서 패드를 적절한 온도로 유지하도록 상기 카렌더(20)의 하류에 설치되는 히터(30);

   상기 패드의 일면에 돌기(E)를 연속적으로 성형하도록 상기 히터(30)의 하류에 설치되는 성형롤러(40);

   상기 패드상에 가황하도록 상기 성형롤러(40)의 하류에 설치되는 히트챔버(50); 및

   상기 패드와 카페트를 급속하게 냉각시켜 권취롤(70)에 감도록 상기 히트챔버(50)의 하류에 설치되는 냉각롤러(60)를 포함하여 이루어지고,

   여기에서, 상기 성형롤러(40)는 원판부(41a)를 지니는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)의 원판부(41a) 상에 삽입되고 복수의 엠보싱(42a)을 지니는 성형대(42)와, 상기 성형대(42)의 이탈을 방지하도록 결합되는 스토퍼(43)를 구비하고,

   상기 성형대(42)는 통구조이고 내부 공간과 관통되어 형성되는 엠보싱(42a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 고무 매트의 연속 성형장치.
2. 삭제
3. 삭제