KR101003410B1

KR101003410B1 - 목재-플라스틱 복합재의 엠보싱 성형가공 장치

Info

Publication number: KR101003410B1
Application number: KR1020100038948A
Authority: KR
Inventors: 윤중식
Original assignee: 주식회사제이에스텍
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2010-12-23

Abstract

본 발명은 목재-플라스틱 복합재(WPC)의 엠보싱 성형가공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 WPC를 클램프한 상태로 직선 이송하여 WPC를 공급하는 안전공급부와; 상기 안전공급부를 통해 WPC를 공급받아 WPC의 표면에 열을 가하며 엠보싱 가공하는 성형롤러를 포함하는 성형부와; 상기 WPC의 표면에 기 설정된 질감을 표현하는 질감 성형부와; 상기 WPC의 표면 클리닝 및 냉각을 위한 냉각부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 목재-플라스틱 복합재의 엠보싱 성형가공 장치에 관한 것이다.

Description

목재-플라스틱 복합재의 엠보싱 성형가공 장치{Manufacturing equipment for Wood Plastic Composites}

본 발명은 목재-플라스틱 복합재(WPC)의 엠보싱 성형가공 장치에 관한 것으로, 특히 엠보싱 가공을 위한 롤러의 내부에 히터를 장착하고, 열매체유를 통한 간접 가열로 엠보싱 가공을 용이하게 하고, 소량의 물 및 에어를 분사하여 WPC를 냉각하는 냉각유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 목재-플라스틱 복합재의 엠보싱 성형가공 장치에 관한 것이다.

목재-플라스틱 복합재(Wood Plastic Composites, 이하 WPC)는 플라스틱의 단점을 개선하고 물성을 향상시키기 위하여 보강재로서 목분(wood flour)을 혼합하여 제조한다. 이때 목분은 목재를 미세한 분말(powder)의 형태가 되도록 파쇄시켜 만들어진 것을 사용하고 있으며, 목재-플라스틱 복합재에 사용되는 일반적인 목분의 파티클 크기는 20∼120메쉬(mesh)이고, 목분의 길이 대 직경의 비는 3:1∼5:1 이다.

목재-플라스틱 복합재는 목분과 각종 플라스틱을 혼합하여 천연목재와 흡사한 형태로 사출 또는 압출성형하는 제품을 말한다. 목분의 종류와 혼합되는 플라스틱의 종류, 제조공법에 따라 수많은 제품이 출시되어있다. 외관이나 기본 성질은 천연목재와 동일하지만 플라스틱과 천연목재의 장점만을 취합하여 내구성, 관리성, 재활용성등에서 장점이 두드러진다. 또한 1％ 이하의 수분흡수율은 천연목재의 단점을 커버하고도 있으며, 외부 성형된 목재무늬는 심미성뿐만 아니라 표면마찰력을 높여 우천시에 훨씬 덜 미끄럽다. 플라스틱의 강도와 천연목재의 질감을 가지며, 변형이나 팽창률은 알루미늄과 거의 비슷한 수준이며, 기존 목재가 피할 수 없는 부후, 충해에 대하여 반영구적 수명을 가진다. 또한 가공에 모든 목재용 공구가 사용 가능하며 못, 스크류(screw), 스테이플(staple) 등의 피스를 사용할 경우 천연목재보다 2~4배 정도 높은 보지력을 갖는다. 일정 기간이 경과되어 철거되는 WPC는 수거 후 분쇄 등의 과정을 통해 재생산이 가능한 높은 재활용성을 가진다. 곡선이나 특수한 형태의 절단이 가능하여 시공자의 디자인이 자유롭게 반영될 수 있다. 기존 목재가 일반적인 판형에 머무르는 것에 비해 합성목재는 압출되는 과정을 통하여 다양한 형태로 제조될 수 있다는 것은 큰 장점이다.

본 발명의 목적은 목재-플라스틱 복합재(WPC)의 엠보싱 가공을 용이하게 하고, 냉각유닛을 통한 WPC 냉각으로 WPC의 강도를 견고하게 하는 목재-플라스틱 복합재의 엠보싱 성형가공 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 목재-플라스틱 복합재(WPC)의 엠보싱 성형가공 장치에 있어서, 상기 WPC를 클램프한 상태로 직선 이송하여 WPC를 공급하는 안전공급부와; 상기 안전공급부를 통해 WPC를 공급받아 WPC의 표면에 열을 가하며 엠보싱 가공하는 성형롤러를 포함하는 성형부와; 상기 WPC의 표면에 기 설정된 질감을 표현하는 질감 성형부와; 상기 WPC의 표면 클리닝 및 냉각을 위한 냉각부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 목재-플라스틱 복합재의 엠보싱 성형가공 장치에 의해 달성된다.

여기서, 성형롤러는 WPC의 표면에 밀착되어 열을 전달하고 엠보싱 가공하는 롤러와, 상기 롤러의 내부에 충진되는 열매체유 및 상기 열매체유를 가열하여 롤러의 온도를 열매체유를 통해 간접적으로 높이는 히터로 구성되고, 특히 히터는 롤러의 회전 중심과 이격된 위치에서 등간격으로 다수개 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각부는 WPC의 이동 경로 상에 설치되어 WPC의 표면에 에어와 물을 분사하는 분사기가 포함되어 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 목재-플라스틱 복합재(WPC)의 엠보싱 가공이 용이해지고, 냉각유닛을 통한 WPC 냉각으로 WPC의 강도가 견고해지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 목재-플라스틱 복합재의 엠보싱 성형가공 장치를 나타낸 도면,
도 2 내지 도 4는 도 1의 동작관계를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 주요부인 롤러의 부분 단면도,
도 6은 롤러의 측면도,
도 7은 냉각부를 개략적으로 도시한 도면.

본 발명은 목재-플라스틱 복합재(WPC)(500)의 엠보싱 성형가공 장치에 관한 것으로, 도 1에 도시한 바와 같이 안전공급부(100)와, 성형부(200)와, 질감 성형부(300)와, 냉각부(400)를 포함하여 구성된다.

안전공급부(100)는 상기 WPC(500)를 클램프한 상태로 직선 이송하여 WPC(500)를 공급하는 구성이고, 성형부(200)는 상기 안전공급부(100)를 통해 WPC(500)를 공급받아 WPC(500)의 표면에 열을 가하며 엠보싱 가공하는 구성이며, 질감 성형부(300)는 WPC(500)의 표면에 기 설정된 질감을 표현하는 구성이고, 냉각부(400)는 WPC(500)의 표면 클리닝 및 냉각을 위한 구성이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 안전공급부(100)는 WPC(500)를 클램프한 상태로 직선 이송하여 성형부(200)에 공급하는 구성으로, 작업자가 WPC(500)의 상,하면을 플레이트(101,102)로 클램프 한 후 프레임(140)을 밀면 프레임(140)이 레일(131)을 따라 직선 이동되어 WPC(500)는 성형부(200)의 성형롤러(210,220)에 공급된다.

여기서, WPC(500)가 성형롤러(210,220)에 공급되기 전 미리 예열할 수 있도록 플레이트(101,102)의 내부에 히터를 더 구비할 수 있다.

성형부(200)는 상기 안전공급부(100)를 통해 WPC(500)를 공급받아 WPC(500)의 표면에 열을 가하며 엠보싱 가공하는 구성으로, 성형부(200)의 성형롤러(210,220)는 도 2,5,6에 도시한 바와 같이 WPC(500)의 표면에 밀착되어 열을 전달하고 엠보싱 가공하는 롤러(211)와, 상기 롤러(211)의 내부에 충진되는 열매체유 및 상기 열매체유를 가열하여 롤러(211)의 온도를 열매체유를 통해 간접적으로 높이는 히터(212)로 구성되고, 특히, 히터(212)는 롤러(211)의 회전 중심과 이격된 위치에서 등간격으로 다수개 설치된다.

질감 성형부(300)는 WPC(500)의 표면에 기 설정된 질감을 표현하는 구성으로, 여기서 기 설정된 질감이란 나무 질감 또는 콘크리트 질감 등 당업자에 의해 다양하게 정해질 수 있고, WPC(500)에 새길 질감을 정했으면, 그에 맞는 브러쉬(310,320,330)를 장착한다.

냉각부(400)는 WPC(500)의 표면 클리닝 및 냉각을 위한 구성으로, 도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이 WPC(500)의 이동 경로 상에 설치되어 WPC(500)의 표면에 에어와 물을 분사하는 분사기(410)를 포함하여 구성된다. 여기서 분사기(410)는 에어(air)와 소량의 물(WPC(500)에 닿자마자 증발될 수 있을 정도)을 동시에 분사하는 구성으로, 성형부(200)에 의해 가열된 WPC(500)를 급속하게 냉각시키므로써 WPC(500)를 견고하게 할 수 있다.

이와 같이 구성된 목재-플라스틱 복합재의 엠보싱 성형가공 장치의 동작관계를 설명하면, 우선 작업자가 도 1 및 도 2와 같이 WPC(500)를 안전공급부(100)를 이용하여 성형부(200)에 공급하면, 성형부(200)의 성형롤러(210,220)가 WPC(500)의 상면, 또는 하면, 또는 상,하면을 가열하면서 엠보싱 가공하고, 성형롤러(210,220)를 경유한 WPC(500)는 에어노즐(301,302)과 제1 클린롤러(303)에 의해 표면이 정결해지고, 브러쉬(310,320,330)에 의해 나무 질감이 표현되어지며, 제2 클린롤러(340)에 의해 WPC(500)의 표면의 이물질이 제거되고, 냉각부(400)의 분사기(410)에 의해 냉각된다.

이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 안전공급부 200: 성형부
300: 질감 성형부 400: 냉각부
500: WPC 211: 롤러
212: 히터 410: 분사기

Claims

목재-플라스틱 복합재(WPC)(500)의 엠보싱 성형가공 장치에 있어서,
상기 WPC(500)를 클램프한 상태로 직선 이송하여 WPC(500)를 공급하는 안전공급부(100)와;
상기 안전공급부(100)를 통해 WPC(500)를 공급받아 WPC(500)의 표면에 열을 가하며 엠보싱 가공하는 성형롤러(210,220)를 포함하는 성형부(200)와;
상기 WPC(500)의 표면에 기 설정된 질감을 표현하는 질감 성형부(300)와;
상기 WPC(500)의 표면 클리닝 및 냉각을 위한 냉각부(400);를 포함하며,
상기 안전공급부(100)는 WPC(500)를 클램프한 상태로 성형부(200)에 공급하되, 작업속도 향상을 위하여 WPC(500)를 클램프한 플레이트(101,102)의 내부에는 히터가 구비되고,
상기 성형롤러(210,220)는 WPC(500)의 표면에 밀착되어 열을 전달하고 엠보싱 가공하는 롤러(211)와, 상기 롤러(211)의 내부에 충진되는 열매체유 및 상기 열매체유를 가열하여 롤러(211)의 온도를 열매체유를 통해 간접적으로 높이는 히터(212)로 구성되며,
상기 히터(212)는 롤러(211)의 회전 중심과 이격된 위치에서 등간격으로 다수개 설치되고,
상기 냉각부(400)는 WPC(500)의 이동 경로 상에 설치되어 WPC(500)의 표면에 에어와 물을 분사하는 분사기(410)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 목재-플라스틱 복합재의 엠보싱 성형가공 장치.
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