KR101044398B1

KR101044398B1 - 무늬 도료용 분쇄기

Info

Publication number: KR101044398B1
Application number: KR1020090096303A
Authority: KR
Inventors: 이창석
Original assignee: 대보페인트 주식회사
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2011-06-27
Also published as: KR20110039039A

Abstract

본 발명의 무늬 도료용 분쇄기는, 무늬 도료의 조성물인 알갱이 페이스트가 공급되는 공급관, 상기 공급관에서 공급된 상기 알갱이 페이스트를 여러 갈래로 분배하는 디스트리뷰터, 상기 디스트리뷰터에 각각 연결되는 복수의 공급홈이 마련되는 베이스부; 압출 구멍이 다수 천공되며 상기 베이스부를 덮는 커버; 상기 베이스부 및 상기 커버 사이에서 회전되며, 상기 공급홈에서 공급된 상기 알갱이 페이스트를 잘게 분쇄하고, 상기 분쇄된 알갱이 페이스트를 상기 압출 구멍으로 밀어내는 제1 커터; 및 상기 압출 구멍을 통하여 배출되는 상기 알갱이 페이스트를 잘게 분쇄하도록 상기 커버의 노출면에 밀착되어 회전하는 제2 커터;를 포함하여 이루어진다.

Description

무늬 도료용 분쇄기{CRUSHING DEVICE FOR STONE PATTERN PAINT}

본 발명은 천연의 암석 무늬를 피막 형태로 구현할 수 있는 무늬 도료의 제조에 사용되는 무늬 도료용 분쇄기에 관한 것이다.

무늬 도료란 수용성 매체에 2 가지 이상의 색상이 있는 수용성 알갱이 페이스트가 혼합된 것으로서, 인공의 천연 화강석 또는 대리석 무늬를 쉽고 자연스럽게 도포할 수 있는 도료를 말한다.

수용성을 갖는 화강석 또는 대리석 다채 무늬 도료는 수용성 겔 상에 2개 이상의 수용성 알갱이를 혼합한 것으로, 고압 스프레이로 분무칠 하면 천연 화강석 또는 대리석 무늬를 표현할 수 있는 도료이다.

무늬 도료는 수용성 알갱이 페이스트를 코팅액과 일정한 비율로 혼합하여 제조된다. 수용성 알갱이 페이스트는 아크릴, 우레탄 등의 수성 에멀전 수지와, 점도를 조절하는 증점제와, 단색 또는 2가지 이상의 다양한 색상을 발현하기 위한 염료와, 기타 분산제 등을 물에 혼합한 것이다. 또한, 코팅액은 극성을 부여하기 위한 염과, 증점제를 물에 혼합한 것이다.

여기서, 수성 에멀전 수지를 포함한 수용성 알갱이 페이스트를 일정한 크기로 분쇄할 수 있는 분쇄기의 개발이 필요하다. 이러한 분쇄기는 코팅액에 잠긴 상태에서도 동작할 수 있어야 하며, 장시간의 동작에 불구하고 고장 발생이 없는 구조와 신뢰성 규격에 부합되는 구조라야 한다.

본 발명은 이러한 개발의 필요성을 감안한 것으로 무늬 도료의 조성물인 수용성 알갱이 페이스트 입자를 일정한 크기로 커팅할 수 있고, 많은 양의 에멀전 수지를 처리할 수 있으며, 재료가 공급되는 구멍 및 분쇄된 페이스트 입자를 배출하는 구멍이 막히지 않는 구조로 되어야 하며, 공기 중에 노출된 상태는 물론 코팅액에 잠긴 상태에서도 동작될 수 있는 구조를 갖는 무늬 도료용 분쇄기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 무늬 도료용 분쇄기는, 무늬 도료의 조성물인 알갱이 페이스트가 공급되는 공급관, 상기 공급관에서 공급된 상기 알갱이 페이스트를 여러 갈래로 분배하는 디스트리뷰터, 상기 디스트리뷰터에 각각 연결되는 복수의 공급홈이 마련되는 베이스부; 압출 구멍이 다수 천공되며 상기 베이스부를 덮는 커버; 상기 베이스부 및 상기 커버 사이에서 회전되며, 상기 공급홈에서 공급된 상기 알갱이 페이스트를 잘게 분쇄하고, 상기 분쇄된 알갱이 페이스트를 상기 압출 구멍으로 밀어내는 제1 커터; 및 상기 압출 구멍을 통하여 배출되는 상기 알갱이 페이스트를 잘게 분쇄하도록 상기 커버의 노출면에 밀착되어 회전하는 제2 커터;를 포함한다.

본 발명에 따르면 무늬 도료의 조성물인 수용성 알갱이 페이스트 입자를 일정한 크기로 커팅할 수 있고, 커팅 크기 및 커팅 속도를 원하는대로 자유로이 조절할 수 있어 조성물 변화에 능동적으로 대처할 수 있으며, 많은 양의 에멀전 수지를 처리할 수 있고, 에멀전 수지 재료가 공급되는 구멍 및 분쇄된 수용성 알갱이 페이스트 입자를 배출하는 구멍이 막히지 않고, 공기 중에 노출된 상태는 물론 코팅액에 잠긴 상태에서도 동작될 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 무늬 도료용 분쇄기를 상측에서 바라본 외관 사시도이다. 도 2는 도 1의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 무늬 도료용 분쇄기를 하측에서 바라본 외관 사시도이다. 도 4는 도 3의 분해 사시도이다. 도 5는 본 발명의 무늬 도료용 분쇄기의 측단면도이다. 도 1 내지 도 5를 함께 참조하며, 본 발명의 무늬 도료용 분쇄기의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

본 발명의 무늬 도료용 분쇄기(300)는 베이스부(340), 커버(360), 제1 커터(354), 제2 커터(370), 체결 부재(390) 중 적어도 하나를 포함하며, 무늬 도료의 조성물을 잘게 커팅하고 이를 교반하여 원하는 입자 크기와 점도를 갖는 수용성 알갱이 페이스트를 제조하는 장치이다. 즉, 상기 분쇄기(300)는 수용성 알갱이 페이스트를 원하는 일정한 크기로 커팅하고 이들을 교반하는 장치이다. 분쇄기(300)에서 배출되는 수용성 알갱이 페이스트를 코팅액과 혼합하면 무늬 도료가 된다.

코팅액 속에 분쇄기(300)를 담그고 분쇄기(300)로 투입되는 수용성 알갱이 페이스트를 제1 커터(354) 또는 제2 커터(370)로 잘게 분쇄한 다음, 분쇄된 수용성 알갱이 페이스트를 외부의 코팅액과 섞어줌으로써 무늬 도료를 제조할 수 있다.

뿐만 아니라, 분쇄기(300)에서 커팅 및 교반된 수용성 알갱이 페이스트를 분쇄기(300) 하측의 용기에 수용된 코팅액에 낙하시키고 이들을 서로 혼합함으로써 무늬 도료를 제조할 수도 있다.

먼저 본 발명을 이용하여 제조되는 무늬 도료의 일례를 살펴보면 다음과 같다.

수용성 알갱이 페이스트는 물 30w%, 아크릴이나 우레탄 등의 수성 에멀션 수지 35w%, 크레이 계열이나 셀룰로스 계열의 증점제 15w%, 잉크 등의 염료 3w%, 분산제/EG/헥산올 등의 기타 첨가제 17w%로 이루어질 수 있다.

코팅액은 물 90w%, 증점제 5w%, 예를 들어 인산칼슘나트륨과 같이 극성을 부 여하기 위한 염 2w%, EG/방부제 등의 기타 첨가제 3w%로 이루어질 수 있다.

무늬 도료의 최종 조성물에서 상기 수용성 알갱이와 상기 코팅액의 비율은 7:3 내지 6:4의 범위 내에 있을 수 있다.

다음으로 본 발명의 실시예에 따른 무늬 도료용 분쇄기(300)의 세부 구성을 설명한다.

베이스부(340)는 분쇄기(300)의 외장을 형성하며, 공급관(310), 디스트리뷰터(330), 공급홈(352)을 구비한다.

공급관(310)은 무늬 도료의 조성물인 알갱이 페이스트가 공급되는 배관으로서, 도시하지는 않았지만 분쇄기(300)가 설치되는 무늬 도료 제조 장치에 설치된 저장 탱크 및 유량을 자동 제어하는 MFC(Mass Flow Controller)와 연결되어 알갱이 페이스트를 공급받는다. 이들 공급 장치로부터 분쇄기(300)의 공급관(310)에 이르는 배관은 플렉시블 호스 등으로 이루어질 수 있다.

디스트리뷰터(330)는 공급관(310)에서 공급된 알갱이 페이스트를 여러 갈래로 분배한다. 즉, 디스트리뷰터(330)는 공급관(310)에서 공급된 알갱이 페이스트를 방사상으로 다수 배열된 각각의 공급홈(352)에 나누어 분배한다.

공급홈(352)은 원판 형상을 갖는 베이스부(340)의 중심으로부터 베이스부(340)의 래디얼(radial) 방향(도 4의 r축 방향)을 따라 직선 또는 곡선으로 연장된다.

공급홈(352)이 직선으로 연장되는 경우, 제1 커터(354)의 회전에 따라 각각의 공급홈(352)과 커팅 에지(354a)가 일치하는 시점이 존재하며, 바로 이 순간 공 급홈(352)에서 배출되는 알갱이 페이스트를 커팅 에지(354a)가 커팅 및 압출구멍(362)으로 밀어내면서 공급홈(352)을 지나게 된다.

한편, 공급홈(352)이 직선으로 연장되지만 공급홈(352)과 커팅 에지(354a)가 소정의 경사각(도 4의 참조 부호 θ)만큼 경사진 경우, 즉 공급홈(352)이 베이스부(340)의 중심으로부터 베이스부(340)의 래디얼(radial) 방향과 경사지게 연장되는 경우, 공급홈(352)에서 배출되는 알갱이 페이스트를 래디얼 방향을 따라 일정한 속도로 진행하며 커팅하게 되는 차이점은 있지만, 공급홈(352)을 지나치는 순간 커팅 에지(354a)의 회전 부하에 급격한 피크값이 발생하지 않게 할 수 있는 장점이 있다.

한편, 커팅 에지(354a)는 직선으로 연장되고 공급홈(352)이 곡선으로 연장되는 도시되지 않은 실시예에서는, 공급홈(352)에서 배출되는 알갱이 페이스트의 커팅 속도 및 커팅 시점을 상기 곡선의 형상에 따라 원하는 대로 조절할 수 있고, 상기 커팅 에지(354a)의 회전 부하의 피크값도 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

베이스부(340)의 외측을 국부적으로 돌출시킨 돌출부(350)가 마련되며, 돌출부(350)의 내부를 일부 절개하여 빈 공간(도 5의 참조 부호 352)을 형성하고 상기 빈 공간(도 5의 참조 부호 352)을 디스트리뷰터(330)와 연통시킴으로써, 공급홈(352)을 형성할 수 있다. 디스트리뷰터(330)의 내부에는 일측은 공급관(310)과 연결되고 타측은 상기 빈 공간(도 5의 참조 부호 352)과 연결되는 분배 공간(도 5의 참조 부호 331)이 마련된다.

커버(360)는 베이스부(340)를 덮는 것으로 압출 구멍(362)이 다수 천공된 원 판 형상이다. 커버(360) 및 베이스부(340)는 고정 구멍(344,364)을 볼트 체결함으로써 상호 결합된다. 커버(360) 중앙의 커버 구멍(366)으로 구동축(149b)이 관통되며, 커버 구멍(366)의 직경은 구동축(149b)의 외경보다 커서 구동축(149b)의 회전이 커버(360)에 의하여 방해되지 않는다.

제1 커터(354)는 베이스부(340) 및 커버(360) 사이의 분쇄기(300) 내부 공간에서 회전되며, 공급홈(352)에서 공급된 알갱이 페이스트를 커팅하고, 커팅된 알갱이 페이스트를 고르게 퍼지게 하면서 압출 구멍(362)으로 밀어낸다.

제1 커터(354)는, 구동원에 연결되는 구동축(149b)이 삽입되는 제1 커터 구멍(355), 제1 커터 구멍(355)을 중심으로 방사상으로 연장되는 복수의 회전 날개(354c)를 구비한다. 각각의 회전 날개(354c)는 커팅 에지(354a)와 압출 에지(354b)를 일단 및 타단에 구비한다. 커팅 에지(354a)는, 제1 커터(354)의 회전시, 베이스부(340)의 공급홈(352)을 밀고 지나가며 알갱이 페이스트를 커팅하고, 압출 에지(354b)는 제1 커터(354)의 회전시, 압출 구멍(362)을 쓸고 지나가면서 커팅 에지(354a)에서 커팅된 알갱이 페이스트를 압출 구멍(362)으로 밀어낼 수 있다.

제1 커터 구멍(355)을 구동축(149b)의 외주에 압입하거나 제1 커터 구멍(355)을 구동축(149b)에 삽입하고 키이(key) 또는 세트 스크류(set screw)를 죔으로써, 제1 커터(354)를 구동축(149b)에 단단히 고정시킨다.

커팅 기능 및 압출 기능을 동시에 수행하는 제1 커터(354)는, 제1 커터(354)의 회전 방향을 따라 커팅 에지(354a)가 압출 에지(354b)보다 앞선 위치에 있는 형상으로 회전 날개(354c)가 비틀리게 경사진 것이 바람직하다. 즉, 회전 날개(354c) 는 베이스부(340)의 높이 방향을 따라 경사진다.

제2 커터(370)는 커버(360)의 압출 구멍(362)을 통하여 배출되는 알갱이 페이스트를 잘게 분쇄하도록 커버(360)의 노출면에 밀착되어 회전한다.

제2 커터(370)는, 구동원에 연결되는 구동축(149b)이 삽입되는 제2 커터 구멍(376), 제2 커터 구멍(376)을 중심으로 방사상으로 연장되며 압출 구멍(362)에 밀착되는 복수의 아암(372), 아암(372)의 회전 방향을 향하여 돌출되도록 아암(372)의 단부를 절곡시킨 팁(373)을 구비한다.

스프링(380)은 커버(360)의 노출면에 제2 커터(370)를 탄성적으로 밀착시킨다. 체결 부재(390)는 체결 나사부(396), 플랜지부(394), 핸들부(392)를 구비한다. 체결 나사부(396)는 구동축(149b)에 형성된 체결 나사 구멍(149c)에 나사 결합된다. 플랜지부(394)는 체결 나사부(396)의 외주 방향으로 돌출되어 스프링(380)을 가압한다. 핸들부(392)는 체결 나사부(396)를 손으로 죄기 위하여 마련되는 봉이다.

제2 커터 구멍(376)을 구동축(149b)의 외주에 압입하거나 제2 커터 구멍(376)을 구동축(149b)에 삽입하고 키이(key) 또는 세트 스크류(set screw)를 죔으로써, 제2 커터(370)를 구동축(149b)에 고정시킬 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고 본 발명은 스프링(380) 및 체결 부재(390)를 구비하며, 스프링(380)으로 제2 커터(370)를 커버(360)의 노출면에 가압하는 한편, 스프링(380)의 비틀림 탄성에 의하여 구동축(149b)의 회전 토오크를 제2 커터(370)에 전달할 수 있다.

이에 대한 일 실시예로서, 스프링(380)의 일단부를 플랜지부(394)에 용접 또 는 걸어서 고정하고, 스프링(380)의 타단부를 제2 커터(370)에 용접 또는 걸어서 고정하면, 키이(key) 또는 세트 스크류(set screw)와 같은 기계 요소가 마련되지 않더라도 스프링(380)의 비틀림 탄성에 의하여 구동축(149b)의 회전 토오크를 제2 커터(370)에 전달할 수 있다. 제2 커터(370)가 커버(360)의 노출면에 탄성 접촉되게 하려면 구동축(149b)의 축 방향을 따라 제2 커터(370)의 유동이 가능해야 하는 바, 이와 같은 스프링(380) 결합에 의하면 제2 커터(370)의 축방향 유동이 가능해짐은 물론 구동축(149b)의 회전에 따라 스프링(380)이 비틀림 변형되면서 제2 커터(370)에 회전력을 전달할 수 있는 장점이 있다.

한편, 핸들부(392)를 간단히 손으로 죄임으로써 제2 커터(370)가 구동축(149b)으로부터 겉돌지 않게 할 수 있다. 핸들부(392)의 죔량에 따라 플랜지부(394)의 위치가 이동되면서 스프링(380)의 길이가 변화되고, 이에 따라 제2 커터(370)가 커버(360)의 노출면을 누르는 가압력을 조절할 수 있다.

팁(373)은 제2 커터(370)의 회전에 따라 커버(360)의 외연 방향을 향하는 상기 알갱이 페이스트를 회수한다. 이를 위하여 팁(373)은 아암(372)의 회전 방향을 향하여 돌출되도록 아암(372)의 단부를 절곡시킨 것이다.

지지봉(149)은 본 발명의 분쇄기(300)를 무늬 도료 제조 장치에 체결하는 수단이다. 즉, 지지봉(149)에 베이스부(340)가 고정되며, 제1 커터(354) 및 제2 커터(370)를 회전시키는 구동축(149b)이 지지봉(149)의 내부에 회전 가능하게 삽입된다. 제1 커터(354) 및 제2 커터(370)가 구동축(149b)과 동축으로 체결되어 함께 회전된다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 무늬 도료용 분쇄기를 상측에서 바라본 외관 사시도이다.

도 2는 도 1의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 무늬 도료용 분쇄기를 하측에서 바라본 외관 사시도이다.

도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 무늬 도료용 분쇄기의 측단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

149...지지봉 149b..구동축

149c...체결 나사 구멍 300...무늬 도료용 분쇄기

310...공급관 330...디스트리뷰터(distributor)

340...베이스부 344,364...고정 구멍

350...돌출부 352...공급홈

354...제1 커터 354a...커팅 에지

354b...압출 에지 354c...회전 날개

355...제1 커터 구멍 360...커버

362...압출 구멍 366...커버 구멍

370...제2 커터 372...아암

373...팁 376...제2 커터 구멍

380...스프링 390...체결 부재

392...핸들부 394...플랜지부

396...체결 나사부

Claims

무늬 도료의 조성물인 알갱이 페이스트가 공급되는 공급관, 상기 공급관에서 공급된 상기 알갱이 페이스트를 여러 갈래로 분배하는 디스트리뷰터, 상기 디스트리뷰터에 각각 연결되는 복수의 공급홈이 마련되는 베이스부;

압출 구멍이 다수 천공되며 상기 베이스부를 덮는 커버;

상기 베이스부 및 상기 커버 사이에서 회전되며, 상기 공급홈에서 공급된 상기 알갱이 페이스트를 분쇄하고, 상기 분쇄된 알갱이 페이스트를 상기 압출 구멍으로 밀어내는 제1 커터; 및

상기 압출 구멍을 통하여 배출되는 상기 알갱이 페이스트를 잘게 분쇄하도록 상기 커버의 노출면에 밀착되어 회전하는 제2 커터;를 포함하여 이루어지는 무늬 도료용 분쇄기.
제1항에 있어서,

상기 베이스부가 고정되는 지지봉;을 더 포함하고,

상기 제1 커터 및 상기 제2 커터를 회전시키는 구동축이 상기 지지봉의 내부에 회전 가능하게 삽입되며,

상기 제1 커터 및 상기 제2 커터가 상기 구동축과 동축으로 체결되어 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 무늬 도료용 분쇄기.
제2항에 있어서,

상기 커버의 노출면에 상기 제2 커터를 탄성적으로 밀착시키는 스프링; 및

상기 구동축에 형성된 체결 나사 구멍에 나사 결합되는 체결 나사부, 상기 체결 나사부의 외주 방향으로 돌출되어 상기 스프링을 가압하는 플랜지부, 상기 체결 나사부를 죄는 핸들부를 구비하는 체결 부재;를 더 포함하는 무늬 도료용 분쇄기.
제1항에 있어서,

상기 제1 커터는, 구동원에 연결되는 구동축이 삽입되는 제1 커터 구멍, 상기 제1 커터 구멍을 중심으로 방사상으로 연장되는 복수의 회전 날개를 구비하고,

상기 제1 커터의 회전시 상기 베이스부의 상기 공급홈을 밀고 지나가는 커팅 에지 및 상기 커버의 상기 압출 구멍을 쓸고 지나가는 압출 에지가 상기 회전 날개의 일단 및 타단에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 무늬 도료용 분쇄기.
제4항에 있어서,

상기 회전 날개는, 상기 제1 커터의 회전 방향을 따라 상기 커팅 에지가 상 기 압출 에지보다 앞선 위치에 있는 형상으로 경사지는 것을 특징으로 하는 무늬 도료용 분쇄기.
제1항에 있어서,

상기 제2 커터는, 구동원에 연결되는 구동축이 삽입되는 제2 커터 구멍, 상기 제2 커터 구멍을 중심으로 방사상으로 연장되며 상기 커버의 상기 압출 구멍에 밀착되는 복수의 아암, 상기 아암의 회전 방향을 향하여 돌출되도록 상기 아암의 단부를 절곡시킨 팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 무늬 도료용 분쇄기.
제1항에 있어서,

상기 공급홈은 상기 베이스부의 중심으로부터 상기 베이스부의 래디얼(radial) 방향을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는 무늬 도료용 분쇄기.
제1항에 있어서,

상기 공급홈은 상기 베이스부의 중심으로부터 상기 베이스부의 래디얼(radial) 방향과 경사지게 연장되는 것을 특징으로 하는 무늬 도료용 분쇄기.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 공급홈은 곡선 형상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 무늬 도료용 분쇄기.
제1항에 있어서,

상기 베이스부의 외측을 국부적으로 돌출시킨 돌출부가 마련되며,

상기 돌출부의 내부를 일부 절개하여 빈 공간을 형성하고 상기 빈 공간을 상기 디스트리뷰터와 연통시킴으로써, 상기 공급홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 무늬 도료용 분쇄기.