KR100835391B1 - 가열식 코팅기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가열식 코팅기에 관한 것으로, 특히 가열식 코팅기에 있어서, 코팅대상이 삽입되어지는 전단 롤러, 상기 전단 롤러의 일측에 위치하여 상기 전단 롤러를 가열하는 롤러용 히터 및, 상기 롤러용 히터를 지지하고 상기 전단 롤러의 주위를 감싸는 하우징부와 상기 하우징부로부터 상기 전단 롤러의 전단으로 연장되어 상기 코팅대상이 삽입되는 가이드부를 구비하는 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열식 코팅기에 관한 것으로 이를 통하여 코팅대상의 인입시에 예열을 진행할 수 있어 코팅대상의 공급 속도를 높여 생산성을 향상시킬 수 있고, 히터의 폐열을 더욱 효과적으로 코팅에 적용함에 따라 전력절감효과를 얻을 수 있으며, 히터로부터 가열판으로의 열전달 루트를 다양화하여 예열시간을 줄이고, 가열판의 온도를 균일하게 유지할 수 있어서, 코팅품질을 향상하고, 생산성을 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

가이드부, 가열판, 코팅기

Description

가열식 코팅기 {HEATING TYPE LAMINATOR}

도 1은 본 발명의 가열식 코팅기에 대한 일 실시예의 일부 단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 가열식 코팅기에 대한 다른 실시예의 일부 분해사시도를 개략적으로 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 전단 롤러 20: 후단 롤러

30: 히터 40: 가열판

50: 롤러용 히터 60: 지지체

70: 가이드부 80: 히터

본 발명은 가열식 코팅기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코팅대상의 인입시에 예열을 진행할 수 있어 코팅대상의 공급 속도를 높여 생산성을 향상시킬 수 있고, 히터의 폐열을 더욱 효과적으로 코팅에 적용함에 따라 전력절감효과를 얻을 수 있으며, 히터로부터 가열판으로의 열전달 루트를 다양화하여 예열시간을 줄이 고, 가열판의 온도를 균일하게 유지할 수 있어서, 코팅품질을 향상하고, 생산성을 높일 수 있는 가열식 코팅기에 관한 것이다.

일반적으로 외부 충격이나 이물질에 따른 오염을 방지하고 이를 장기간 보존하기 위하여 서류 또는 사진 등의 종이류는 그 표면에 폴리에틸렌과 같은 투명한 합성수지 필름을 코팅하게 된다.

이와 같은 필름을 코팅하기 위해서 코팅되어지는 필름을 고온으로 녹여 이를 종이 등에 접착시키는 것이 필요하고 따라서 이를 위하여 가열식 코팅기를 주로 사용하고 있다. 이에 대한 예로는 롤러에 직접 가열부가 형성된 방식이 있으나 그 제작에 비용이 많이 드는 문제점이 있고, 이를 해결하기 위하여 간접가열 방식의 코팅기가 개발되었으며, 이에 대한 예로는 대한민국 실용신안등록 제255809호 및 제206061호 등을 들 수 있다.

그러나 이와 같은 간접 가열 방식의 코팅기는 코팅대상이 바로 가열되어 있는 전단 롤러에 삽입되어지더라도 코팅대상의 온도가 일정온도 이상이 되어야 코팅이 이루어지므로 코팅대상의 충분한 가열이 이루어지도록 하기 위하여 롤러의 공급 속도를 일정속도 이상으로 올리지 못하는 문제점이 있다. 또한, 가열판 및 롤러가 충분히 가열된 이후에 코팅이 가능하므로 예열시간이 장시간 소요되며, 가열판의 온도가 히터가 장착된 부위와 그러하지 않은 부위에 있어서 차이가 발생하여 코팅층에 버블이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 코팅시에 버블이 발생하지 않고, 고품질의 코팅이 이루어지도록 하면서도 예열시간을 단축할 수 있는 코팅기의 개발이 절실한 실정이다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 코팅대상의 인입시에 예열을 진행할 수 있어 코팅대상의 공급 속도를 높여 생산성을 향상시킬 수 있고, 히터의 폐열을 더욱 효과적으로 코팅에 적용함에 따라 전력절감효과를 얻을 수 있으며, 히터로부터 가열판으로의 열전달 루트를 다양화하여 예열시간을 줄이고, 가열판의 온도를 균일하게 유지할 수 있어서, 코팅품질을 향상하고, 생산성을 높일 수 있는 가열식 코팅기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은

가열식 코팅기에 있어서,

코팅대상이 삽입되어지는 전단 롤러;

상기 전단 롤러의 일측에 위치하여 상기 전단 롤러를 가열하는 롤러용 히터; 및,

상기 롤러용 히터를 지지하고 상기 전단 롤러의 주위를 감싸는 하우징부와 상기 하우징부로부터 상기 전단 롤러의 전단으로 연장되어 상기 코팅대상이 삽입되는 가이드부를 구비하는 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열식 코팅기를 제공한다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 가열식 코팅기에 관한 것으로 가열식 코팅기에 있어서, 코팅대상이 삽입되어지는 전단 롤러(10), 상기 전단 롤러(10)의 일측에 위치하여 상기 전단 롤러(10)를 가열하는 롤러용 히터(50) 및, 상기 롤러용 히터(50)를 지지하고 상기 전단 롤러의 주위를 감싸는 하우징부와 상기 하우징부로부터 상기 전단 롤러의 전단으로 연장되어 상기 코팅대상이 삽입되는 가이드부(70)를 구비하는 지지체(60)를 포함하여 구성되어진다.

이에 대한 구체적인 예는 도 1에 도시한 바와 같다. 즉, 지지체는 전단 롤러를 감싸고, 롤러용 히터를 내부에 지지하고 장착하는 하우징부와 지지체의 전단이 전방으로 연장되어 이루어진 가이드부(70)로 이루어지는데, 상기 가이드부(70)와 같이 전단부로 연장되어 돌출되어지는 경우에 지지체는 롤러용 히터에 의하여 전체적으로 가열되어지므로 가이드부의 경우도 이를 통하여 가열되어지며, 그 끝단보다 안쪽으로 이동하면서 온도가 더 높은 온도구배를 가지는 열판구조를 가지게 된다. 따라서 코팅대상은 전단 롤러에 삽입되어지기 이전에 가이드부에 의하여 예열되어져 전단 롤러로 인입되어지므로 전단 롤러에서의 가열시간을 단축할 수 있다. 따라서 코팅대상의 공급 속도를 증가할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이 가이드부의 가열에 사용되어지는 열은 실제로 롤러용 히터를 지지하는 지지체에서 어쩔 수 없이 방출되어지는 폐열에 해당하므로 이를 재활용하는 것으로 이를 통하여 에너지 효율을 높이고 생산성을 높일 수 있다.

또한 코팅대상의 공급 속도 향상과 함께 코팅 품질을 함께 향상시키기 위해서는 바람직하게는 상기 전단 롤러(10)의 후단에 위치하고 상기 코팅대상을 배출하는 후단 롤러(20), 상기 전단 롤러(10)와 후단 롤러(20)사이에 위치하는 히터(30) 및, 상기 히터(30)의 하부에 접촉하여 결합되는 결합면을 형성하고, i) 상기 결합 면 상에 적어도 하나의 요홈 또는 상부가 개방된 공공을 가지거나, ii) 상기 결합면 하부에 적어도 하나의 공공을 가지며, 상기 결합면의 이면은 상기 코팅대상이 이송되는 이송공간을 형성하는 가열판(40)을 더 포함하도록 구성할 수 있다. 이에 대하 구체적인 예는 도 1에 도시한 바와 같다.

즉, 전단 롤러와 후단 롤러를 구비하고 이의 사이에 가열판을 더 가지는 구조의 코팅기로서, 상기 가열판의 구조가 종래에는 히터의 가열면 전체에 대하여 밀착되어 가열되는 구조를 가짐에 따라 가열판의 두께가 두꺼운 경우에는 예열에 오랜 시간이 걸리고, 가열판이 얇은 경우에는 히터와 직접적으로 접촉하는 부위는 온도가 높고, 이로부터 이격되는 부위는 온도가 낮아 온도구배가 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 가열판의 두께는 얇게 하면서도 히터와의 직접적인 접촉면의 면적을 줄이고, 히터에서 가열판으로의 열전달이 직접적인 접촉으로 인한 전도뿐만 아니라 복사에 의해서도 이루어지도록 하여 그 열전달 경로를 다양화하고, 실제로 코팅대상이 통과하는 이송공간을 이루는 결합면의 이면은 히터로부터 일정 간격 이격하여 위치하도록 하여, 예열시간을 단축함은 물론 가열판의 결합면의 이면은 온도구배가 발생하지 않고, 고른 온도분포를 가지도록 하여 버블 등이 발생하지 않고, 코팅품질을 향상하기 위한 것으로 이를 위하여 상기 가열판은 상기 히터(30)의 하부에 접촉하여 결합되는 결합면을 형성하고, i) 상기 결합면 상에 적어도 하나의 요홈 또는 상부가 개방된 공공을 가지는 구조를 가지거나, ii) 상기 결합면 하부에 적어도 하나의 공공을 가지며, 상기 결합면의 이면은 상기 코팅대상이 이송되는 이송공간을 형성하는 구조를 가지게 된다.

여기서 상기 전단 롤러 및 후단 롤러와 히터는 공지의 코팅기에 적용되는 다양한 구성의 전단 롤러, 후단 롤러 및 히터를 적용하거나 이의 변형을 적용할 수 있으며, 이들 간의 상호 결합관계도 공지의 구성을 그대로 활용하거나 이의 변형이 본 발명에 적용될 수 있다.

상기 가열판에 형성되는 공공 또는 요홈은 상기 가열판에 빈 공간을 형성하여 열적 질량을 줄이고, 복사를 통한 열전달이 가능하게 하고, 히터와 가열판의 결합면 이면을 히터로부터 이격하기만 하면 다양한 형태로 이를 구성할 수 있고, 이에 대한 구체적인 예로는 i) 상기 결합면 상에 적어도 하나의 요홈 또는 상부가 개방된 공공을 가지는 형태로 구성할 수 있다. 즉, 도 1에 도시한 바와 같이 요홈을 구성할 수 있고, 도 2에 도시한 바와 같이 그루브(groove) 형상의 상부가 개방된 공공(vacancy 또는 cavity)으로 이를 형성할 수도 있다. 그 개수는 적어도 하나이나 도시한 바와 같이 2 또는 3으로 구성할 수도 있고, 그 이상으로도 구성할 수 있음은 물론이다. 또한 다른 구체적인 예로는 ii) 상기 결합면 하부에 적어도 하나의 공공을 가지는 구조로 이는 결합면 상에는 구멍이나 요홈이 없이 평평한 평면 형상을 가지고 가열판의 내부에 구멍이 있는 구조이다.

상기 요홈이나 공공은 다양한 형상으로 구성할 수 있으며, 이에는 규칙적으로 배열된 격자무늬나 불규칙적으로 배열된 형태 등 다양하게 구성할 수 있으며, 바람직하게는 상기 요홈은 도 1에 도시한 바와 같이 롤러(10, 20)의 회전축에 평행하게 배치되는 요홈인 것이 코팅대상의 가로축(인입방향에 직각 방향)에 대하여 동일한 온도분포를 제공할 수 있으므로 고품질의 코팅을 제공할 수 있어서 좋다.

또한 상기 공공의 경우도 상기 결합면 상의 개방여부에 무관하게 바람직하게는 롤러(10, 20)의 회전축에 평행한 방향으로 긴 형상의 공공 또는 롤러의 길이 대응하는 길이로 상기 롤러의 회전축에 평행한 방향으로 긴 형상의 공공으로 구성되는 것이 코팅대상의 가로축(인입방향에 직각 방향)에 대하여 동일한 온도분포를 제공할 수 있으므로 고품질의 코팅을 제공할 수 있어서 좋다.

또한 상기 요홈 또는 공공의 내부 형상은 도 2에 도시한 바와 같이 단순한 요홈 형상일 수도 있으며, 바람직하게는 도 1에 도시한 바와 같이 상기 요홈 또는 공공은 입구에서 내부로 요홈 또는 공공의 폭이 확장되는 내부 확장 형상으로 구성하는 것이 좋다. 즉, 입구가 좁고 내부가 넓은 형상을 가져 접촉면적을 넓게 하면서도 복사는 효과적으로 이루어지도록 하여 열전달 효율을 높일 수 있다.

또한 도 1에 도시한 바와 같이 상기 결합면의 이면은 가열판(40)과 히터(30)가 직접 접촉하는 부위는 이송공간으로부터 이격되고, 요홈 또는 공공 부위는 돌출하는 굴곡면으로 형성되는 것이 좋다, 즉, 직접적으로 전도에 의하여 히터로부터 가열판의 이면으로 열이 전달되는 부위는 그렇지 않은 부위에 비하여 상대적으로 온도가 높을 수 있으므로 코팅대상이 느끼는 온도를 전체 가열판에 대하여 균일하게 유지하기 위해서는 이와 같은 부위에서는 코팅대상으로부터 가열판의 상기 결합면의 이면까지의 거리를 더 멀게 유지하는 것이 바람직하다. 이와 같은 이격거리의 조절은 코팅기의 기타 설계 요소 및 가열판 및 공공(또는 요홈)의 형상에 따라 필요에 따라 다르게 조절할 수 있다.

또한 바람직하게는 상기 전단 롤러(10), 롤러용 히터(50) 및 지지체(60)는 코팅의 양면성을 고려하여 도 1에 도시한 바와 같이 상하대칭으로 구성하는 좋다. 이는 상기 후단 롤러(20), 히터(30) 및 가열판(40)의 경우도 마찬가지이고, 이를 모두 포함하여 대칭으로 구성한 것이 도 1에 도시한 것이다.

또한 본 발명의 가열식 코팅기에 있어서, 더욱 바람직하게는 도 1에 도시한 바와 같이 상기 가이드부(70)는 이에 설치되는 별도의 히터(80)를 더 포함하는 것이 좋다. 이를 통하여 예열온도를 더욱 높일 수 있고, 이 경우에는 더욱 높은 공급 속도를 얻을 수 있다. 뿐만 아니라 상기 롤러용 히터의 위치를 가능한 가이드부측으로 배치하는 것도 공급 속도를 향상할 수 있는 방법이 될 수 있다.

또한 더욱 바람직하게는 상기 가열판과 상기 지지체는 도 1에 도시한 바와 같이 일체로 구성하는 것이 전체적인 열관리 및 열효율측면에서 좋다.

본 발명의 가열식 코팅기에 따르면, 코팅대상의 인입시에 예열을 미리 진행할 수 있어 코팅대상의 가열시간을 단축하여 롤러에서의 공급 속도를 높여 생산성을 향상시킬 수 있고, 히터의 폐열을 단순히 방열하지 않고 더욱 효과적으로 코팅에 활용함에 따라 전력절감효과를 얻을 수 있다.

또한 히터로부터 가열판으로의 열전달 루트를 전도 및 복사로 다양화하고, 열적 질량(thermal mass)을 줄여 예열시간을 줄이고, 가열판의 두께가 얇아짐에 따라 가열판의 온도를 균일하게 유지할 수 있어서, 코팅중에 발생하는 버블 등의 불량을 줄여 코팅품질을 향상하고, 생산성을 높일 수 있으며, 사용자가 예열을 기다리는 시간을 줄여 업무를 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

Claims (7)

1. 가열식 코팅기에 있어서,

   코팅대상이 삽입되어지는 전단 롤러;

   상기 전단 롤러의 일측에 상기 전단 롤러와 분리되어 위치하여 상기 전단 롤러를 가열하는 롤러용 히터; 및,

   상기 롤러용 히터를 지지하고 상기 전단 롤러의 주위를 감싸는 하우징부와 상기 하우징부로부터 상기 전단 롤러의 전단으로 연장되어 상기 코팅대상이 삽입되는 가이드부를 구비하는 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열식 코팅기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전단 롤러의 후단에 위치하고 상기 코팅대상을 배출하는 후단 롤러;

   상기 전단 롤러와 후단 롤러사이에 위치하는 히터; 및,

   상기 히터의 하부에 접촉하여 결합되는 결합면을 형성하고, i) 상기 결합면 상에 적어도 하나의 요홈 또는 상부가 개방된 공공을 가지거나, ii) 상기 결합면 하부에 적어도 하나의 공공을 가지며, 상기 결합면의 이면은 상기 코팅대상이 이송되는 이송공간을 형성하는 가열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열식 코팅기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 전단 롤러, 롤러용 히터 및 지지체는 상하 대칭으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가열식 코팅기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가이드부에 설치되어지는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열식 코팅기.
5. 제2항에 있어서,

   상기 가열판과 상기 지지체는 일체로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 가열식 코팅기.
6. 제2항에 있어서,

   상기 요홈 또는 공공은 입구에서 내부로 요홈 또는 공공의 폭이 확장되는 내부 확장 형상인 것을 특징으로 하는 가열식 코팅기.
7. 제2항에 있어서,

   상기 결합면의 이면은 가열판과 히터가 직접 접촉하는 부위는 이송공간으로부터 이격되고, 요홈 또는 공공 부위는 돌출하는 굴곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가열식 코팅기.

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