KR100462159B1

KR100462159B1 - 중공판재의 제조장치

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Publication number: KR100462159B1
Application number: KR10-2001-0029437A
Authority: KR
Inventors: 안덕노; 홍순철
Original assignee: 안덕노; 홍순철
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2004-12-17
Also published as: KR20020090551A

Abstract

본 발명의 목적은 중공판재의 두께를 균일하게 성형할 수 있어 제품이 견고하고, 마감재를 중공판재의 성형시 열 접착에 의해 일체로 접착되도록 함으로서 불량을 방지하며 외관을 미려하게 할 수 있고, 아울러 구조를 간단하게 한 중공판재 제조장치를 제공하는데 있는 것으로, 본 발명은 소정의 두께로 공급되는 판재를 이용해 중공판재를 만들기 위한 중공판재의 제조장치에 있어서, 상기 판재 표면에 돌출부들을 형성하도록 외주면에 성형홈들이 형성되어 있는 성형롤러가 설치되고, 그 성형롤러의 둘레에 배치되며 내부에는 히터장치가 설치된 가압롤러들에 의해 상기 판재를 가열하여 판재의 일면을 성형롤러의 성형홈들에 함몰시켜 돌출부를 형성함과 동시에 그 돌출부의 반대 면에 마감재를 열 접착하도록 하는 제1합체부; 상기 제1합체부에 연속하여 내부에 히터장치가 설치된 2조 1쌍의 압착롤러에 의해 상기 돌출부의 이면에 별도의 판재를 열 접착하도록 하는 제2합체부; 및 상기 제2합체부에 이어지도록 2조 1쌍의 냉각롤러들이 설치되어 상기 열 접착된 판재를 냉각하도록 하는 냉각부를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

Description

중공판재의 제조장치{hollow panel and it's manufacturing apparatus}

본 발명은 중공판재의 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외주면에 성형홈들이 형성되어 있는 성형롤러와 내부에 히터장치가 설치된 가압롤러들에 의해 판재의 일면에 마감재를 일체로 열 접착함과 동시에 판재의 표면에 돌출부를 형성하고, 그 돌출부에 별도의 판재를 내부에 히터장치가 설치된 가압롤러에 의해 열 압착하여 접합하도록 함으로서 판재의 불량을 방지하고 외관을 미려하게 함은 물론 구조를 간단하게 한 중공판재의 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 중공판재는 내부에 복수개의 공간부들이 형성된 시트상의 물품으로서, 해저터널의 방수벽면이나 기타 토목공사, 건축공사 등에 사용될 뿐 아니라 물품의 포장박스나 완충재로도 이용되고 있다.

이러한 중공판재는 종래부터 합성수지의 열가소성을 이용하여 제조되고 있으며, 그 공정을 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 종래의 중공판재 제조 공정을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 종래의 중공판재 제조 공정에 의해 완성된 판재의 사시도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 먼저, 수지를 공급하고, 그 공급된 수지를 압출기를 이용하여 판상의 시트를 제조하게 되는데, 이때 상기 시트의 내부에 에어를 공급하여 복수개의 내부 공간부(2)들이 형성되도록 중공압 성형한다. 그런 다음 이를 냉각 성형 공정과 블로우 성형 공정을 거친 후 커팅하여 도 2와 같은 중공판재(1)의 제품을 완성한다.

그러나, 이러한 제조 공정은 시트상의 판재를 성형시 에어에 의해 내부에 공간부(2)들이 형성되도록 중공압 성형함에 따른 제조장치의 구조가 매우 복잡한 단점이 있었다. 또한, 상기와 같이 에어에 의해 중공판재(1)를 중공압 성형하게 되면 내부에 형성되는 일정하게 형성되지 못하고, 중공판재(1)의 두께가 균일하지 못한 등의 불량이 발생되었다.

또한, 상기와 같은 중공판재의 일면에 부직포 등의 마감재를 접착할 경우에는 별도의 공정에 의해 접착제를 이용하여 접착하게 됨으로서 공정이 추가되는 단점이 있었으며, 이와 같이 마감재를 부착하기 위한 공정은 수작업에 의해 이루어짐으로서 작업성이 저하되어 생산성이 떨어지는 단점도 있었다. 또한, 접착제에 의해 중공판재와 마감재가 접착되어 있음으로서 이들이 잘 떨어지게 되어 수명이 짧아지는 문제점도 있었다.

본 발명의 목적은 중공판재의 두께를 균일하게 성형할 수 있어 제품이 견고하고, 마감재를 중공판재의 성형시 열 접착에 의해 일체로 접착되도록 함으로서 불량을 방지하며 외관을 미려하게 함과 아울러 구조를 간단하게 한 중공판재의 제조장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 중공판재의 제조 장치는 소정의 두께로 공급되는 판재를 이용해 중공판재를 만들기 위한 중공판재의 제조장치에 있어서, 상기 판재 표면에 돌출부들을 형성하도록 외주면에 성형홈들이 형성되어 있는 성형롤러가 설치되고, 그 성형롤러의 둘레에 배치되며 내부에는 히터장치가 설치된 가압롤러들에 의해 상기 판재를 가열하여 판재의 일면을 성형롤러의 성형홈들에 함몰시켜 돌출부를 형성함과 동시에 그 돌출부의 반대 면에 마감재를 열 접착하도록 하는 제1합체부; 상기 제1합체부에 연속하여 내부에 히터장치가 설치된 2조 1쌍의 압착롤러에 의해 상기 돌출부의 이면에 별도의 판재를 열 접착하도록 하는 제2합체부; 및 상기 제2합체부에 이어지도록 2조 1쌍의 냉각롤러들이 설치되어 상기 열 접착된 판재를 냉각하도록 하는 냉각부를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

상기 제1합체부의 가압롤러들은 성형롤러의 하측과 상측 및 후측에 각각 위치하도록 설치되고, 상기 성형롤러와 상하측에 설치된 가압롤러는 하나의 모터에 의해 서로 맞물리는 형태로 회전하도록 하는 것이 좋다.

상기 성형롤러에 형성된 성형홈들은 성형롤러의 축방향에 대하여 수직하게 배열, 십자형으로 배열, 격자형으로 배열되도록 형성되는 그룹 중에서 선택된 하나로 되는 것이 바람직하다.

도 1은 종래의 중공판재 제조 공정을 설명하기 위한 블록도

도 2는 종래의 중공판재 제조 공정에 의해 완성된 판재의 사시도

도 3은 본 발명에 따른 중공판재의 제조 공정을 설명하기 위한 블록도

도 4는 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치를 개략적으로 나타낸 도면

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제1합체부의 구성을 나타낸 사시도

도 7은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제1합체부의 작동 상태를 설명하기 위한 도면

도 8은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제2합체부의 구성을 나타낸 사시도

도 9는 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제2합체부의 작동 상태를 설명하기 위한 도면

도 10은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치되는 성형롤러를 나타낸 정면도

도 11은 도 10의 'A'부 확대 단면도

도 12는 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제1합체부에 의해 1차 성형된 판재를 도시한 사시도

도 13은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제2성형부에 의해 완성된 판재를 도시한 사시도

도 14는 본 발명에 따른 성형롤러의 실시 예를 나타낸 정면도

도 15는 도 14의 성형롤러에 의해 완성된 상태를 나타낸 판재의 사시도

도 16은 본 발명에 따른 성형 롤러의 다른 실시 예를 나타낸 정면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 - 제1합체부 12 - 성형롤러

14, 16, 18 - 가압롤러들 20 - 제2합체부

22, 24 - 압착롤러 30 - 냉각부

100 - 중공판재 104 - 마감재

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 중공판재의 제조 공정을 설명하기 위한 블록도이다.

도 3에 나타낸 바와 같이 본 발명은 먼저, 수지와 마감재를 동시에 공급하고, 그 공급되는 수지와 마감재를 성형롤러와 가압롤러들에 의해 적당한 온도로 가열하면서 열 접착함과 동시에 표면에 돌출부가 형성되도록 하는 판재를 제조한다. 이러한 판재에 별도의 수지를 공급하여 압착롤러에 의해 적당한 온도로 가열함과 함께 압착하여 돌출부의 이면에 열 접착되도록 한다. 그런 다음 이를 냉각 성형 공정과 블로우 성형 공정을 거친 후 커팅하여 제품을 완성한다.

도 4는 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이 일측에는 수지를 이용하여 성형되는 판재(100')의 이면에 돌출부를 형성함과 동시에 그 판재(100')의 일면에 마감재(104)를 열 접착하도록 하는 성형롤러(12)와 가압롤러들(14,16,18)이 회전 가능하도록 설치되어 있는 제1합체부(10)를 구비하고 있다. 이 제1합체부(10)의 성형롤러(12) 둘레에 설치되는 가압롤러들(14,16,18)은 상기 성형롤러(12)의 하측과 상측 및 후측에 위치하도록 각각 설치되는 것으로, 상기 가압롤러들(14,16)의 내부에는 히터장치(미도시)가 설치되어 공급되는 판재(100)와 마감재(104)를 적당한 온도로 가열할 수 있도록 한다. 이와 같은 제1합체부(10)에 대해서는 도 5와 도 6 및 도 7을 참조하여 뒤에서 상세하게 설명한다.

도시된 바와 같이 상기 성형롤러(12)와 그 성형롤러(12)의 둘레에 설치되는 가압롤러들(14,16,18)은 하나의 모터(192)에 체인(194)이나 벨트로 연결 설치되어 서로 맞물리는 형태로 회전하도록 한다. 그리고 상기 가압롤러들(14,16,18)은 성형롤러(12)와의 간격을 조절할 수 있도록 구성되어 있는데, 이때 상기 체인(194)이나 벨트의 장력을 조절할 수 있도록 하기 위한 조절구(196)가 일측에 설치되어 있다.

또한, 상기 판재의 일면에 돌출부를 형성할 수 있는 성형롤러(12)는 그 외주면에 성형홈(12a)들이 형성되어 있는 것으로, 이러한 성형롤러(12)와 그 성형롤러(12)에 의해 성형되는 중공판재의 제품들에 대한 구체적인 설명은 뒤에서 도 10 내지 도 16을 참조하여 설명한다.

도시된 바와 같이 본 발명은 상기 제1합체부(10)에 의해 일면에 마감재(104)가 열 접착되고 그 이면에 돌출부가 형성된 판재(100')의 이면에 별도의 판재를 공급하여 열 접착하도록 하는 2조 1쌍의 압착롤러(22,24)가 회전 가능하도록 설치되어 있는 제2합체부(20)를 구비하고 있다. 이 제2합체부(20)에 대한 설명은 뒤에서 도 8과 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.

도시된 바와 같이 본 발명은 상기 제2합체부(20)를 거쳐 성형되는 중공판재를 냉각하도록 하기 위한 2조 1쌍의 냉각롤러들(32a,32b32c)들이 일렬로 배열되도록 설치되어 있는 냉각부(30)를 구비하고 있다. 또한, 상기 제1합체부(10)에서 1차 성형된 제품을 냉각하여 제2합체부(20)로 공급되도록 하기 위한 냉각롤러(34)가 설치되어 있다. 이 냉각롤러(34)는 도 4의 가상선으로 나타낸 바와 같이 상하로 위치이동이 가능하도록 하여 성형되는 판재에 텐션을 주기 위함이다.

도 5와 도 6은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제1합체부의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제1합체부의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 5 내지 도 7에는 본 발명에 의한 제조장치의 제1합체부(10)를 도시하고 있다. 상기 제1합체부(10)는 성형롤러(12)의 하측과 상측에 각각 위치하도록 설치되는 가압롤러(14,16)는 그 양단이 이동판(142)에 고정되어 있고, 상기 이동판(142)에는 고정편(144)에 결합된 조절볼트(146)가 설치되어 있다. 상기 조절볼트(146)를 회전하는 것에 의해 상기 이동판(142)이 상하로 이동되므로 그 이동판(142)에 고정 설치된 가압롤러(14,16)가 상하로 이동되어 성형롤러(12)와의 간격을 조절할 수 있다. 또한, 상기 성형롤러(12)의 후측에 위치하는 가압롤러(18)는 그 양단이 실린더(182)에 의해 전진 및 후진되도록 하는 슬라이드판(184)에 고정 설치되어 있고, 이 슬라이드판(184)은 가이드편(186)에 결합되어 성형롤러(12)와의 간격을 조절할 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 제1합체부(10)는 도 7에 나타낸 바와 같이 성형롤러(12)와 그 성형롤러(12)의 하측에 위치하는 가압롤러(16)의 사이로 시트상의 판재(100')와 마감재(104)가 함께 공급된다. 이와 같이 공급되는 판재(100')와 마감재(104)는 가압롤러(16)의 내부에 설치된 히터장치(미도시)에 의해 소정의 온도로 가열됨과 동시에 상기 성형롤러(12)와 가압롤러(16)에 의해 압착되어 일체로 열 접착됨과 동시에 판재(100')의 표면이 성형롤러(12)에 형성되는 성형홈(12a)들로 함몰되는 상태로 하여 성형롤러(12)를 따라 상측으로 이동된다. 이때 상기 성형롤러(12)의 후측에 위치한 가압롤러(18)와 상기 성형롤러(12)의 상측에 위치한 가압롤러(14)에 의해 상기 판재(100')와 마감재(104)는 더욱 더 압착되어 확실하게 열 접착됨과 동시에 그 판재의 표면에 돌출부가 형성 되도록하여 1차 성형을 한다. 상기 돌출부는 중공판재의 내부에 공간부들을 형성하기 위한 것이다. 여기서 상기 성형롤러(12)의 둘레에 배치되는 가압롤러들(14,16,18)은 상기 성형롤러(12)와의 간격을 조절할 수 있도록 되어 있어 공급되는 판재(100')와 마감재(104)의 두께에 따라 적당하여 그 간격을 조절하면 된다.

도 8은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제2합체부의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제2합체부의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 8과 도 9에는 본 발명에 따른 제조장치의 제2합체부(20)가 도시되어 있다. 이 제2합체부(20)는 2조 1쌍의 압착롤러(22,24)가 설치되어 있다. 이 압착롤러(22,24)의 내부에는 히터장치(미도시)가 설치되어 공급되는 판재를 적당한 온도로 가열할 수 있다. 상기 2조 1쌍의 압착롤러(22,24)에서 상부에 위치하는 압착롤러(22,24)는 상하로 이동 가능하도록 하여 2조 1쌍의 압착롤러(22,24)의 간격을 조절할 수 있도록 하는 것으로, 상기 상부에 위치한 압착롤러(22)의 양단이 고정구(221)에 고정 설치되고, 그 고정구(221)는 이동체(222)에 고정 설치된다. 상기 이동체(222)에는 장공(222b)이 형성되어 있고, 이 장공(222b)을 통해 볼트(223)로 고정체(224)에 결합된다. 그리고, 상기 이동체(222)와 고정체(224)의 상단은 각각 수평면(222a,224a)을 갖고 있고, 그 수평면(222a,224a)에 조절볼트(226)를 결합하여 상기 이동체(222)과 고정체(224)의 간격을 조절할 수 있도록 한다.

이와 같은 구조의 제2합체부(20)는 상기 제1합체부(10)에서 1차 성형된 판재의 이면에 별도의 판재를 열 접착하도록 하는 것으로, 상기 1차 성형된 판재(100')와 별도의 판재를 함께 2조 1쌍의 압착롤러(22,24) 사이로 통과되도록 하여 열 접착한다. 즉, 상기 압착롤러(22,24)의 내부에 설치된 히터장치에 의해 상기 판재가 적당한 온도로 가열되고, 그 가열된 상태에서 압착롤러(22,24)에 의해 압착되어 열 접착된다.

이와 같은 성형된 중공판재(100')는 냉각부(30)의 냉각롤러(32a,32b32c)들을 통과하면서 냉각되면서 배출되도록 하여 작업시간을 단축할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치되는 성형롤러를 나타낸 정면도이고, 도 11은 도 10의 'A'부 확대 단면도이다. 그리고, 도 12는 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제1합체부에 의해 1차 성형된 판재를 도시한 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 중공판재의 제조장치에 설치된 제2성형부에 의해 완성된 판재를 도시한 사시도이다.

도 10과 도 11에 나타낸 바와 같이 상기 성형롤러(12)의 외주면에는 성형롤러(12)의 축방향에 대하여 일렬로 수직하게 배열되도록 성형홈(12a)들을 형성할 수 있다. 이 성형홈(12a)들에 가압롤러(14,16,18)에 의해 압착되는 시트상의 판재(100')가 함몰되어 도 12에 나타낸 바와 같은 돌출부(101)를 형성하고, 도 13에 나타낸 바와 같이 완성된 중공판재(100)의 내부에 일렬로 배열되는 공간부(102)들을 갖도록 할 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 성형롤러의 실시 예를 나타낸 정면도이고, 도 15는 도 14의 성형롤러에 의해 완성된 상태를 나타낸 판재의 사시도이다.

도 14에 나타낸 바와 같이 성형롤러(12)의 외주면에는 성형롤러(12)의 축방향에 대하여 십자형으로 배열되도록 성형홈(12a)들을 형성할 수 있다. 이 성형홈(12a)들에 가압롤러(14,16,18)에 의해 압착되는 시트상의 판재(100')가 함몰되어 도 15에 나타낸 바와 같이 바둑판 모양의 돌출부(101)를 형성하여 완성된 중공판재(100)의 내부에 바둑판 모양의 공간부(102)들을 갖도록 할 수 있다.

도 16은 본 발명에 따른 성형 롤러의 다른 실시 예를 나타낸 정면도이다.

도 16에 나타낸 바와 같이 성형롤러(12)의 외주면에는 성형롤러(12)의 축방향에 대하여 격자형으로 배열되도록 성형홈(12a)들을 형성할 수 있다. 이 성형홈(12a)들에 가압롤러(14,16,18)에 의해 압착되는 시트상의 판재(100')가 함몰되도록 하여 완성된 중공판재(100)의 내부에 격자형의 공간부(102)들을 갖도록 할 수 있다. 상기 성형롤러(12)에 형성되는 성형홈들은 위에서 설명한 형상이 아닌 다른 형상의 성형홈들로 변형이 가능하다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 판재의 성형과정에서 그 일면에 마감재를 열 접착함으로서 외관을 미려하게 할 수 있다. 또한, 상기 판재와 마감재를 가열한 상태로 압착하여 일체로 열 접착하도록 함으로서 판재와 마감재의 재질이 서로 다르더라도 용이하게 접착 할 수 있다.

상기에서 언급한 마감재로서는 천, 부직포, 수지, 시트, 필름, 레자 등 다양한 소재를 이용할 수 있는 것으로, 이러한 마감재에 의해 그 용도의 다양화를 꾀할 수 있다. 즉, 상기 마감재의 물성을 살려서 건물 실내의 바닥 시일드재나 논슬립재로의 활용도 기대할 수 있다.

또한, 상기 판재의 소재로는 폴리스치렌(PS), 폴리프로필렌(PP), 고밀도 에칠렌(HDPE), 폴리에칠렌(PE) 등을 사용할 수 있고, 이와 같이 판재의 소재를 다양하게 할 수 있음으로서 그 소재에 따른 제조원가의 절감효과를 기대할 수 있는 것이다. 즉, 가격이 저렴한 소재를 사용하게 되면 원가를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 판재의 일면에 마감재를 일체로 부착되도록 열 접착함으로서 접착제의 사용이 불필요하고, 또 일체로 접작됨으로서 그 접착력이 매우 우수하다.

이상 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 중공판재와 그 제조장치에 의하면, 중공판재를 성형하기 위한 제조장치의 구조가 간단하고, 중공판재를 가열 가압에 의해 성형함으로서 판재의 두게가 균일하여 불량을 방지할 수 있으며, 마감재를 열 접착에 의해 일체로 접착함으로서 표면처리가 깨끗한 제품을 얻을 수 있어 품질을 향상시킬 수 있 다.

Claims

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소정의 두께로 공급되는 판재의 일면에 마감재를 열 접착하도록 하는 제1합체부, 상기 제1합체부에 연속하여 내부에 히터장치가 설치된 2조 1쌍의 압착롤러에 의해 상기 돌출부의 이면에 별도의 판재를 열 접착하도록 하는 제2합체부, 상기 제2합체부에 이어지도록 2조 1쌍의 냉각롤러들이 설치되어 상기 열 접착된 판재를냉각하도록 하는 냉각부를 구비하여 된 중공판재의 제조장치에 있어서,

상기 제1합체부는 상기 판재 표면에 돌출부들을 형성하도록 외주면에 성형홈들이 형성되어 회전되게 설치된 성형롤러와, 상기 성형롤러의 하측과 상측 및 후측에 각각 위치하도록 설치되며, 상기 성형롤러의 상하측에 설치된 것을 하나의 모터에 의해 서로 맞물리는 형태로 회전하도록 설치됨과 아울러 내부에는 히터장치가 설치되어 상기 판재를 가열하여 판재의 일면을 성형롤러의 성형홈들에 함몰시켜 돌출부를 형성하게 하고, 상기 성형롤러의 후측에 설치된 것은 상기 돌출부의 반대 면에서 전후진 이동되게 설치되어 상기 마감재를 열 접착하도록 하도록 하는 가압롤러들을 포함하는 것을 특징으로 하는 중공판재의 제조장치.
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