KR100858236B1 - 발포수지 열 절단 커터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 절단 커터에 관한 것으로, 특히 높은 생산성으로 발포수지를 절단할 수 있는 열 절단 커터에 관한 것으로, a) 열 절단부(heat-cutting part); b) 단열층(heat-insulation layer); 및 c) 지지부(supporting part)를 포함하는 발포수지 열 절단 커터를 제공한다.

발포수지, 열 절단 커터, 절단기, 열 절단부, 단열층, 지지부

Description

발포수지 열 절단 커터{HEAT CUTTER FOR FOAM RESIN}

본 발명은 발포수지 열 절단 커터에 관한 것으로, 특히 높은 생산성으로 다양한 모양을 절단할 수 있는 발포수지 열 절단 커터에 관한 것이다.

종래의 스티로폼과 같은 발포수지는 사용처에 따라 다양한 모양과 크기로 절단 가공되어 공급되고 있다. 절단방법은 열선을 사용하여 스티로폼의 부위를 녹여서 절단하는 것과 소위 밴드 쏘(band saw)라고 불리는 톱날로 절단하고 있었다.

상기 열선을 사용하는 방법은 통상적인 스티로폼 블록을 효과적으로 절단할 수 있지만 스티로폼에 난연화 등의 기능을 부여하게 될 경우 절단 생산성이 낮아지거나 열선의 단선, 또는 절단면이 매끄럽게 나타나게 되지 않는 문제점이 있었다. 이를 보완하기 위하여 열선을 마치 밴드 쏘와 같이 진행방향에 대하여 직교로 왕복 운동시키면서 스티로폼 블록을 통과시켜 절단하는 소위 오실레이터 열선 절단방법이 알려져 있지만 절단시 절단시간이 많이 소요되었고 빈번한 열선의 단선 문제와 복잡한 설비형태로 시설투자비용 및 시설유지비용이 증가하는 문제가 있다.

또한 상기 밴드 쏘 절단 방법은 톱날 절단이기 때문에 스티로폼의 절단면이 매끄럽지 않고 절단시 스트랩이 다량 발생하는 문제점을 가지고 있다.

또한 상기 열선 절단 방법과 밴드 쏘 절단 방법은 일방향에 대한 절단이므로 복잡하고 다양한 모양을 생산성 높게 절단하기가 어려운 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 고려하여, 높은 생산성으로 발포수지를 절단할 수 있는 열 절단 커터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 다양한 모양으로 발포수지를 절단할 수 있는 열 절단 커터를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여,

a) 열 절단부(heat-cutting part);

b) 단열층(heat-insulation layer); 및

c) 지지부(supporting part)

를 포함하는 발포수지 열 절단 커터를 제공한다.

본 발명의 발포수지 열 절단 커터는 열 절단부에 발생하는 절단부하가 절단 방향에 대하여 지지대로 분산시키기 때문에 전열선의 단선이 거의 나타나지 않도록 하였으며, 열 절단부의 열이 단열층에 의하여 지지부로 전달되지 않도록 하여 우수한 생산성으로 정밀하게 발포수지를 절단할 수 있다. 또한 지지부를 원하는 절단 형태로 미리 설비하고 여기에 단열층을 매개로 열 절단부를 설비하면 다양한 형태 의 절단을 생산성 높게 실시할 수 있다.

본 발명의 발포수지 열 절단 커터는 종래의 절단 열선이 난연성의 스티로폼과 같이 용융이 쉽게 되지 않는 피 절단물을 용융절단시 과도한 부하를 받아 열선의 지탱력을 넘기게 되어 단선되는 문제점을 열선 후방에 지지부를 설비시켜 단선되지 않도록 한 것이다. 또한 열선에서 지지부로 열이 전달되어지면 스티로폼의 절단에 필요한 부분 이외를 용융시켜서 정밀 절단이 곤란하게 되므로 열선과 지지부 사이에 단열층을 구비시켰다.

본 발명은 이를 위하여 도 1과 같은 열 절단부(1); 단열층(2); 및 지지부(3)를 포함하는 발포수지 열 절단 커터를 제공한다.

상기 열 절단부(1)는 전력 인가에 의해 발열될 수 있는 전열선(electrothermal wire), 그라파이트 발열체 또는 인덕션 등이 될 수 있다. 열 절단부는 종래의 열선과 마찬가지로 스티로폼의 비중, 스티로폼의 성질, 이를 테면 난연성 등에 따라서 그 두께 및 열저항을 선택할 수 있으며, 이에 따라서 발열 온도를 설정할 수 있다.

또한 상기 열절단부(1)는 종래의 열선과 같이 매끈한 면을 가질 수도 있고, 도 2에 나타낸 바와 같은 톱날 형태, 또는 칼날 형태가 될 수도 있다. 톱날 형태가 될 경우 본 발명의 발포수지 열 절단 커터는 오실레이터 형의 절단보다 유리함은 누구나 인식할 수 있다.

본 발명의 발포수지 열 절단 커터는 단열층(2)을 포함한다. 이 단열층(2)은 열이 발생하는 열 절단부(1)의 열이 지지부(3)에 전달되지 못하도록 하는 기능을 하는 층이다. 또한 필요에 따라서 열 절단부(1)와 지지부(3)를 접착시키는 기능을 부여할 수도 있다.

따라서 단열층(2)는 내열온도가 열 절단부의 발열온도 이상인 무기섬유를 포함시키는 것이 바람직하다. 통상의 스티로폼을 절단하는 열선의 온도가 300 ℃ 이상이므로 바람직한 무기섬유는 유리면(glass wool), 유리섬유(glass fiber), 암면(rock wool), 실리카-알루미나 섬유, 또는 알루미나 섬유 등이다. 또한 이들을 2 종 이상 혼용하여 사용할 수도 있다.

또한 상기 무기섬유 뿐만 아니라 퍼라이트, 질석, 실리카 등의 무기분체를 사용하거나 무기섬유와 혼용하여 사용하여도 목적하는 단열층을 이룰 수가 있다.

상기 단열층의 형태는 단열재가 무기섬유라면 섬유 그 자체를 그대로 사용하여도 좋고, 각종 바인더와 함께 사용하여 경화된 형태도 가능하며, 캐스터블(castable)과 같이 무정형으로 열 절단부(1)와 지지부(3) 사이에 매개체로 작용시키도록 하여도 좋다. 이때의 캐스터블은 경화하여 단단한 열 절단부(1)를 지지부(3)에 고착시키게 된다.

상기 바인더에는 고온 바인더로 금속 알콕사이드를 베이스로 하여 졸겔법으로 제조되는 규소-산소의 선형 궤상구조를 갖는 바인더, 규산염 화합물, 실리카 졸, 또는 알루미나 졸로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 무기 바인더를 사용할 수도 있으며, 저온 바인더로 통상적인 유기 바인더를 사용할 수도 있다.

유기 바인더는 저온에서 열 절단부(1)와 지지부(3)를 접착할 때만 필요한 것 이므로 사용시에는 탄화되어도 좋다. 그러므로 유기 바인더를 사용할 때는 무기 바인더와 혼용하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 지지부(3)는 열 절단부(1)의 절단 부하를 분산시켜서 전열선과 같은 열 절단부(1)가 단선되지 않도록 하는 기능을 한다. 그러므로 각종 재질의 것이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 밴드 쏘(band saw)이다.

이와 같은 지지부(3)는 열 절단부(1), 및 단열층(2)을 담지하기 위한 연설 홈(4)이 설비될 수 있다. 이와 같은 연설 홈(4)은 열 절단부(1)를 지지부(3)내와 더욱 밀착되어 고정될 수 있다.

본 발명의 열 절단 커터는 지지부(3)를 여러 가지 형태로 제작할 경우, 구체적으로는 도 3과 같이 지지부(3)를 샌드위치 패널의 지붕 골과 같은 모형으로 제작하고, 열절단할 부위 방향으로 연설 홈(4)을 설비하고, 여기에 열 절단부(1)를 단열층(2)을 통하여 매설하여 본 발명의 커터를 제조할 경우 높은 생산성으로 샌드위치 패널의 지붕 골 형태의 심재를 손쉽게 제조할 수 있으며, 별도의 후처리 공정도 필요하지 않게 된다. 이때의 열 절단부(1)는 일부만 지지부(3) 내에 매설되고 나머지는 노출되어 스티로폼에 직접 열 용융 절단되도록 하는 것이 바람직하다. 완전히 매몰되면 절단 생산성이 낮아지게 된다. 또한 연설 홈이 없더라도 단열층에 바인더를 부가하여 접착 고정하면 같은 효과를 낼 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 열 절단부로 전열선, 단열층으로 세라믹파이버, 및 지지부로 밴드 쏘가 설비된 열 절단 커터를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 열 절단부로 톱날을 가진 전열선, 단열층으로 세라믹파이버, 및 지지부로 밴드 쏘가 설비된 열 절단 커터를 나타낸 평면도이다.

도 2a는 도 2의 A-A'부를 절개하여 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예인 열 절단부로 전열선, 단열층으로 세라믹파이버, 및 지지부가 샌드위치 패널의 골 형상으로 된 열 절단 커터를 나타낸 사시도이다.

도 3a는 도 3의 B-B'부를 절개하여 도시한 단면도이다.

도면부호 1은 열 절단부이고, 2는 단열층이고, 3은 지지부이고, 및 4는 연설 홈이다.

Claims (13)

1. 열 절단부(1), 단열층(2), 및 지지부(3)를 포함하는 발포수지 열 절단 커터에 있어서,

   상기 지지부(3)는 상기 열 절단부(1), 및 단열층(2)을 담지하기 위한 연설 홈(4)이 설비되며, 상기 열 절단부(1)의 일부가 상기 지지부(3)에 매몰되어 설비된 발포수지 열 절단 커터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열 절단부(1)가 전열선(electrothermal wire)인 발포수지 열 절단 커터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열 절단부(1)가 전력 인가에 의해 발열되는 그라파이트 발열체 또는 인덕션인 발포수지 열 절단 커터.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 열 절단부(1)가 톱날 형상인 발포수지 열 절단 커터.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 단열층(2)은 내열온도가 열 절단부(1)의 발열온도 이상인 무기섬유를 포함하는 발포수지 열 절단 커터.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 무기섬유가 유리면(glass wool), 유리섬유(glass fiber), 암면(rock wool), 실리카-알루미나 섬유, 및 알루미나 섬유로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 발포수지 열 절단 커터.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 단열층(2)은 무기섬유, 및 무기 분체로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 단열재를 포함하는 발포수지 열 절단 커터.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 단열층(2)은 고온 바인더로 금속알콕사이드를 베이스로 하여 졸겔법으로 제조되는 규소-산소의 선형 궤상구조를 갖는 바인더, 규산염 화합물, 실리카 졸, 또는 알루미나 졸로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되는 무기 바인더를 포함하는 발포수지 열 절단 커터.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 단열층(2)은 저온 바인더로 유기 바인더를 포함하는 발포수지 열 절단 커터.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 지지부(3)가 밴드 쏘(band saw)인 발포수지 열 절단 커터.
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