KR101102587B1 - 분말체 코팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분말체 코팅장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 분말체와 바인더, 안료, 촉매로 구성되는 코팅액을 투입하여 교반함으로써 도장하는 혼합기(100)와; 상기 혼합기(100)에서 도장된 분말체를 공급받아 열풍으로 비상시키며 건조하는 건조기(200)와; 상기 건조기(200)에서 건조된 분말체를 공급받아 입도별로 분류하는 입도선별기(300)와; 상기 입도선별기(300)에서 입도가 선별된 분말체를 이송하여 저장하는 저장기(400);로 구성되는 분말체 코팅장치를 이용하여 분말체를 코팅함으로써,

혼합기를 이용하여 바인더로 분말체를 코팅한 다음 코팅된 분말체의 건조와 입도선별 과정 및 저장을 연속된 장치를 이용하여 연속적으로 수행할 수 있게 되어 분말체의 도장면에 손상을 적게 하면서 간편하고 빠르게 코팅할 수 있으며, 건조과정에서 분말체의 외부 유출을 방지할 수 있음과 아울러 입도 선별을 통한 동일한 입도를 가진 고품질의 분말체를 얻을 수 있게 되는 효과가 있는 분말체 코팅장치에 관한 것이다.

고무칩, 모래, 분말, 코팅.

Description

분말체 코팅 장치{POWDER COATING PROCESS AND APPARATUS}

본 발명은 분말체 코팅장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고무칩이나 모래와 같은 분말성상의 물질(이하, '분말체'라 함)을 연속적으로 도장하여 코팅할 수 있도록 하는 분말체 코팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐타이어 등을 잘개 부순 고무칩이나 모래 등과 같은 분말체를 안료로 코팅하여서 다양한 목적에 이용하고 있는바, 코팅된 분말체를 이용하여 2차적인 성형을 함으로써 도로 포장재나 미장재, 인조잔디 바닥의 충전제, 보도블록 및 각종 구조물을 형성하는데 사용하고 있다. 특히나 다양한 색상을 가미함으로써 외관을 개선시켜 줄 수 있도록 하는 효과가 있음에 따라 근래들어 도시 미관을 정비하기 위해 널리 사용되고 있는 것이다.

한편, 상기와 같이 코팅된 분말체를 제조하기 위해서는 수평 회전축이 2개 내지 4개인 교반기 또는 슈퍼믹서에 분말체와 바인더, 촉매 및 안료를 투입한 다음 이를 혼합 함으로써 코팅을 하였으며, 코팅된 분말체는 유분 또는 수분을 함유하고 있는 상태이므로 그대로 사용할 수 없어 햇볕이 좋은 장소나 통풍이 잘되는 장소에 넓게 깔아 말린 다음 개별포장을 하거나 대용량 포장을 하여서 유통하고 있습니다.

그런데, 상기와 같은 종래의 코팅방법에는 몇가지 문제점이 있었던바, 건조과정에서 야외에서 햇볕을 통해 건조하고 있음에 따라 신속한 건조를 위해서는 자주 저어주어야 하는 불편이 있을 뿐만 아니라 저어주는 과정에서 분말체의 도장면이 손상되는 문제점이 있었다. 더불어 야외에서 건조한다는 특성상 바람에 노출될 수 밖에 없는데, 바람이 불게되면 분말이 날리게 되어 주위 환경을 오염시키거나 또는 바람에 날린 이물질이 혼입 되는 문제점을 유발하고 있었다.

그리고, 상기와 같은 과정에 따라 생산된 분말체는 코팅과정 중에서 별도로 입도 선별을 하는 과정이 포함되어 있지 아니함에 따라 균일한 입도를 가진 분말체별로 개별적으로 포장하는 어려움이 있었는바, 고 품질의 제품을 생산하는데는 적절치 못하다는 문제점이 있는 것이었다.

본 발명은 안료로 분말체를 코팅할 때, 코팅과 건조 및 입도선별의 과정을 연속적으로 수행토록 함으로써 간편하고 빠르게 고 품질의 코팅된 분말체를 얻을 수 있도록 하는 분말체 코팅장치를 얻는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따르면, 혼합기를 이용하여 바인더로 분말체를 코팅한 다음 코팅된 분말체의 건조와 입도선별 과정을 연속된 장치를 이용하여 연속적으로 수행할 수 있게 되고, 따라서 분말체의 도포면에 손상을 적게하면서 간편하며 빠르게 코팅할 수 있으며, 건조과정에서 분말체의 외부 유출을 방지할 수 있음과 아울러 입도 선별을 통한 동일한 입도를 가진 고품질의 분말체를 얻을 수 있게 되는 효과가 있다.

본 발명에서는 상술한 목적을 달성하기 위해 분말체를 바인더와 안료 및 촉매로 구성되는 코팅액과 혼합한 후 교반하여 도장하는 도장공정;

상기 도장공정에서 도장된 분말체를 공급받아 열풍으로 비상시키며 건조하는 건조공정;

상기 건조공정에서 건조된 분말체를 공급받아 입도별로 분류하는 입도선별공정; 상기 입도선별공정에서 입도가 선별된 분말체를 이송하여 저장하는 저장공정;이 연속적으로 진행되면서 코팅된 분말체를 형성함을 특징으로 하는 분말체 코팅방 법을 제안하며,

상술한 분말체 코팅방법을 수행할 수 있도록 분말체와 바인더, 안료, 촉매로 구성되는 코팅액을 투입하여 교반함으로써 도장하는 혼합기와; 상기 혼합기에서 도장된 분말체를 공급받아 열풍으로 비상시키며 건조하는 건조기와; 상기 건조기에서 건조된 분말체를 공급받아 입도별로 분류하는 입도선별기와; 상기 입도선별기에서 입도가 선별된 분말체를 이송하여 저장하는 저장기;로 구성됨을 특징으로 하는 분말체 코팅장치를 제안한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 분말체 코팅방법에 의한 작업과정을 나타내는 공정도, 도 2는 본 발명에 의한 분말체 코팅장치의 개략적인 배치 구성을 보여주는 설치도, 도 3a, 3b는 본 발명에 의한 혼합기의 개략적인 내부 구성 및 작동을 보여주는 단면도, 도 4a, 4b는 본 발명에 의한 건조기의 개략적인 내부 구성 및 작동을 보여주는 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 분말체 코팅방법은 분말체(폐타이어 분쇄 고무칩, 모래 등과 같은 분말성상의 물질을 칭함)를 바인더와 안료 및 촉매로 구성되는 코팅액과 혼합한 후 교반하여 도장하는 도장공정(S10), 상기 도장공정(S10)에서 도장된 분말체를 공급받아 열풍으로 비상시키며 건조하는 건조공정(S20), 상기 건조공정(S20)에서 건조된 분말체를 공급받아 입도별로 분류하는 입도선별공 정(S30), 상기 입도선별공정(S30)에서 입도가 선별된 분말체를 이송하여 저장하는 저장공정(S40)이 연속적으로 진행되면서 코팅된 분말체를 형성하게 된다.

도장공정(S10)은 혼합기(100)를 이용하여 수행한다.

혼합기(100)은 내부가 빈 통 형상으로서 내부에서 유동물질을 혼합할 수 있도록 모터에 의해 회전하는 교반장치(110)가 마련되어 있고, 몸체 일측에는 혼합된 분말체를 배출할 수 있도록 배출구(120)가 형성되어 있다.

상기 혼합기(100)는 코팅하고자 하는 분말체와 바인더, 안료, 촉매로 구성되는 코팅액을 혼합기(100)에 투입한 다음 일정 시간 상기 교반장치(110)로 교반함으로써 분말체에 코팅층을 형성하게 된다.

상기 혼합기(100)는 두 개를 한 조로 하여 형성함이 바람직하다. 즉, 분말체를 상기 코팅액과 혼합한 후 교반하여 도장하는 1차 혼합기(100a)와, 상기 1차 혼합기(100a)가 연결되어 1차 혼합기(100a)에서 도장된 분말체를 공급받아 재차 교반함으로써 균질하게 도장함과 아울러 뭉친 입자를 분리하는 2차 혼합기(100b)를 설치하는 것이다.

상기 1차 혼합기(100a)에 의한 혼합이 1차 도장공정(S12), 상기 2차 혼합기(100b)에 의한 혼합이 2차 도장공정(S14)으로서, 1차 혼합기(100a)와 2차 혼합기(100b)의 교반속도나 시간과 같은 교반조건을 조절함으로써 원하는 목적을 달성할 수 있다.

한편, 상기 1차 혼합기(100a)는 2차 혼합기(100b)보다 높은 곳에 배치되어 있는바, 배출구(120)를 통해 1차 혼합기(100a)에서 혼합된 분말체가 2차 혼합기(100b)로 자연스럽게 흘러 내려 공정이 연속적으로 이어질 수 있게 구성 된다. 상기 배출구(120)에는 문을 형성하여서 혼합된 분말체를 원하는 때 배출할 수 있도록 함은 당연하다.

건조공정(S20)은 상기 혼합기(100) 아래쪽에 연결되어 형성된 건조기(200)를 통해 수행한다.

상기 건조기(200)는 내부가 비어 분말체가 투입되어 열풍으로 건조할 수 있게 구성된 것으로서, 혼합기(100)에서 혼합된 분말체를 투입구(211)를 통해 공급받아 열풍공급장치(도시되지 않음)에서 공급된 열공기로 건조한 후 배출구(212)를 통해 배출하는 본체(210)와, 상기 본체(210)를 지지하는 지지대(220), 상기 지지대(220) 상면에 고정되어 상기 본체(210)를 탄성적으로 지지하는 다수개의 스프링(230), 상기 본체(210)의 하부에 설치되어 진동을 유발하는 진동모터(240)를 기본 구성으로 한다.

상기 본체(210)의 내측 하부에는 투입구(211)쪽이 높고 배출구(212)쪽이 낮은 상태로 경사지게 형성된 토출망(216)이 횡으로 배치되어 있고, 그 하부에는 열공기 유입구(213)가 형성되어 있다. 이를 통해 외부에 마련된 열풍공급장치에서 발생된 열공기가 상기 열공기 유입구(213)를 지나 상기 토출망(216)으로 토출됨으로써 투입구(211)를 통해 공급되는 분말체를 비상시키면서 건조하고, 건조된 분말체가 토출망(216)을 따라 흘러 내려가 배출되게 구성된다.

상기 토출망(216)에는 비상된 분말체가 가라앉아 달라 붙을 수 있는바, 상기 진동모터(240)가 작동하면서 발생하는 진동이 달라붙은 분말체를 털어 떼내주는 역할을 하게 된다. 이를 통해 토출망(216)에 분말체가 달라붙는 것을 방지하여 원활하게 흘러 내려갈 수 있도록 함과 아울러 토출망(216)이 막히는 것을 방지하여 주게 된다.

한편, 상기 본체(210)의 상부에는 열공기배출구(214)를 더 형성하여 열공기가 배출될 수 있도록 구성할 수 있다. 이때, 열공기배출구(214) 입구에는 유출방지망(215)을 형성하여서 비상된 분말체가 열공기를 따라 본체(210) 외부로 유출되는 것을 최소화 하여 주게 된다.

이와 같이 분말체를 건조기(200)를 통해 건조함에 따라 신속한 건조가 가능하고, 분말체가 건조과정에서 외부로 유출되는 것이 방지되어 친환경적으로 건조작업을 수행할 수 있게 된다.

입도선별공정(S30)은 상기 건조기(200)와 인접하게 설치된 입도선별기(300)를 통해 수행한다.

입도선별기(300)는 건조된 분말체가 투입되는 입구측이 높고 배출되는 부분이 낮은 상태로 설치되는 것으로서, 미세하게 타공된 구멍이 형성된 망이 내부에 설치되어 있다. 상기 망은 분말체가 투입되는 입구측에서부터 배출되는 쪽으로 하향 경사지게 설치되어 분말체가 자연스럽게 흘러 내려가면서 입도가 선별 될 수 있게 구성된 것이다.

상기 망은 입도선별기(300) 외부에 형성된 진동모터(340)가 구동되어 입도선별기(300)를 전, 후, 상, 하로 진동시키게 되면 같이 미세하게 진동을 하여 마치 채를 치듯히 분발체를 걸러내서 입도를 선별하여 주게 되는 것이다.

상기 망은 다양한 방식으로 설치될 수 있는바, 예를 들면, 구멍의 크기가 다른 여러 개의 망을 준비하여 맨 위에 구멍의 크기가 큰 것을 배치하고 맨 아래에는 제일 작은 구멍을 가진 것을 배치하는 방식으로 2~3단으로 설치하게 되면 분말체를 입도 크기별로 선별하여 줄 수 있게 된다.

여기서, 상기 입도선별기(300)가 분말체가 투입되는 입구측이 높고 배출되는 부분이 낮은 상태로 설치되기 때문에 입구는 건조기(200)의 배출구(212)보다 높은 위치에 형성되는바, 일단은 건조기(200)의 배출구(212)에 닿아있고, 타단은 입도선별기(300)의 입구측에 닿게 설치되는 컨베이어(600)를 통해 분말체를 이송하게 된다.

상기 컨베이어(600)는 선택적으로 적용할 수 있는 것으로서 건조기(200)에서 배출되는 분말체를 별도의 용기에 담아 입도선별기(300)에 부어주는 것도 가능함은 물론이다.

저장공정(S40)은 상기 입도선별기(300)과 인접하게 설치된 저장기(400)에 입도가 선별된 분말체를 저장하는 공정이다.

입도선별기(300)와 저장기(400)는 관에 의해 연결되어 있으며, 상기 관에는 공기를 공급하는 송풍장치(500)가 마련되어 있어서 송풍장치(500)에서 강한 공기의 흐름을 유도함으로써 분말체가 저장기(400)로 강제 이송되게 구성되어 있다.

이 또한 송풍장치(500)를 통한 강제 이송방식 외에 컨베이어 장치로 이송하거나 입도가 선별된 분말체를 별도의 용기에 담아 저장기(400)에 담아주는 것도 가능하다.

이하, 이상에서 설명한 본 발명에 의해 분말체를 연속으로 코팅하는 과정을 각 공정이 진행되는 순서대로 살펴본다.

[도장공정(S10)]

먼저, 분말체와 함께 바인더, 안료, 촉매로 구성되는 코팅액을 1차 혼합기(100a)에 투입하여 교반한다. 교반장치(110)를 가동하여 일정 시간 교반한 다음 1차 혼합기(100a)에 형성된 배출구(120)의 문을 열어주면 분말체가 2차 혼합기(100b)로 흘러 내려가게 된다.

이후, 1차 혼합기(100a)에서 혼합된 분말체가 2차 혼합기(100b)로 흘러 내려가면 교반장치를 가동하여 재차 혼합하여 주게 된다. 이때, 교반속도와 같은 교반 환경을 조절함으로써 뭉친 입자를 풀어주면서 더욱 균질하게 교반하는 것이다.

[건조공정(S20)]

상기 2차 혼합기(100b)에서 분말체가 충분히 혼합되면 2차 혼합기(100b)에 형성된 배출구(120)의 문을 열어 준다. 이와 같이 배출구(120)를 열어주게 되면 분 말체가 건조기(200)로 흘러 내려가게 되는바, 도시되지 않은 열풍공급장치에서 공급된 열풍이 건조기(200) 본체(210) 하부에 형성되어 있는 열공기유입구(213)으로 공급되고, 공급된 열풍은 본체(210) 내부에 형성된 토출망(216)을 통해 토출되어 분말체를 비상시켜 주게 된다.

분말체는 상기와 같이 비상되면서 열공기에 의해 건조가 이루어 지게 되며, 건조된 분말체는 공기의 흐름과 토출망(214)의 진동에 의해 앞쪽으로 진행하면서 배출구(212)를 통해 건조기(200) 본체(210) 외부로 배출되게 되는 것이다. 이때, 본체(210)에 형성되어 있는 진동모터(240)는 진동을 발생시켜 본체(210) 내부에 형성된 토출망(216)을 같이 진동시킴으로써 토출망(216) 위에 얹혀있거나 달라붙어 있는 분말체를 털어주어 신속한 배출이 이루어 지게 한다.

[입도선별공정(S30)]

상기 건조기(200)에서 건조되어 배출되는 분말체는 컨베이어(600)를 따라 입도선별기(300)로 공급된다. 입도선별기(300)에서는 분말체가 투입되면 진동모터(340)에 의해 전, 후, 상, 하로 진동하는 망을 따라 분말체가 흘러 내려가면서 입도가 선별되게 되며, 이 과정에서 자연스럽게 냉각이 이루어 지게 된다.

[저장공정(S40)]

상기 입도선별기(300)를 지나 입도가 선별된 분말체는 배출되어 송풍장치(500)를 통해 저장기(400)로 공기에 의해 이송 되어 담기게 된다. 이렇게 이송되 어 저장기(400)에 담긴 분말체는 그대로 보관해 두거나 적당량씩 포장하여서 보관하고, 필요서 필요한 양만큼 사용하면 되는 것이다.

이상에서 살펴본 분말체 코팅방법은 모두 기계 장치에 의해 각 단계가 진행되는바, 외부 콘트롤에 의해 각 장치들이 작동하도록 시스템을 구현함으로써 자동으로 분말체가 코팅되도록 할 수 있어 간편하고 빠르게 분말체를 코팅하여 줄 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 분말체 코팅방법에 의한 작업과정을 나타내는 공정도,

도 2는 본 발명에 의한 분말체 코팅장치의 개략적인 배치 구성을 보여주는 설치도,

도 3a, 3b는 본 발명에 의한 혼합기의 개략적인 내부 구성 및 작동을 보여주는 단면도,

도 4a, 4b는 본 발명에 의한 건조기의 개략적인 내부 구성 및 작동을 보여주는 단면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

S10 : 도장공정, S20 : 건조공정,

S30 : 입도선별공정, S40 : 저장공정,

100 : 혼합기, 200 : 건조기,

210 : 본체, 211 : 투입구,

212 : 배출구, 213 : 열공기유입구,

214 : 열공기배출구, 215 : 유출방지망,

216 : 토출망, 220 : 지지대,

230 : 스프링, 240 : 진동모터,

300 : 입도선별기, 400 : 저장기,

500 : 송풍장치.

Claims (10)

1. 분말체와 바인더, 안료, 촉매로 구성되는 코팅액을 투입하여 교반함으로써 도장하는 혼합기(100)와;

   상기 혼합기(100)에서 도장된 분말체를 공급받아 열풍으로 비상시키며 건조하는 건조기(200)와;

   상기 건조기(200)에서 건조된 분말체를 공급받아 입도별로 분류하는 입도선별기(300)와;

   상기 입도선별기(300)에서 입도가 선별된 분말체를 이송하여 저장하는 저장기(400);로 구성되되,

   상기 건조기(200)는,

   혼합기(100)에서 혼합된 분말체를 투입구(211)를 통해 공급받아 열풍공급장치에서 공급된 열공기로 건조한 후 배출구(212)를 통해 배출하는 본체(210)와;

   상기 본체(210)를 지지하는 지지대(220)와;

   상기 지지대(220) 상면에 고정되어 상기 본체(210)를 탄성적으로 지지하는 다수개의 스프링(230)과;

   상기 본체(210)의 하부에 설치되어 진동을 유발하는 진동모터(240);로 구성된 것임을 특징으로 하는 분말체 코팅장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 건조기(200)는 상기 혼합기(100)보다 낮게 배치되는 것임을 특징으로 하는 분말체 코팅장치.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 혼합기(100)는 분말체를 상기 코팅액과 혼합한 후 교반하여 도장하는 1차 혼합기(100a)와;

   상기 1차 혼합기(100a)에서 도장된 분말체를 공급받아 재차 교반함으로써 균질하게 도장함과 아울러 뭉친 입자를 분리하는 2차 혼합기(100b);로 구성됨을 특징으로 하는 분말체 코팅장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 2차 혼합기(100b)는 상기 1차 혼합기(100a)보다 낮게 배치되는 것임을 특징으로 하는 분말체 코팅장치.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 본체(210)의 내측 하부에는 횡방향으로 토출망(216)이 형성되어 하부에에 형성된 열공기유입구(213)를 통해 유입된 열공기가 관통하여 투입구(211)를 통해 공급되는 분말체를 비상시켜 건조하게 구성된 것임을 특징으로 하는 분말체 코팅장치.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 본체(210)의 상부에는 열공기가 배출되는 열공기배출구(214)가 형성되되, 상기 열공기배출구(214) 입구에는 유출방지망(215)이 형성되어 분말체의 유출을 방지하여 줄 수 있게 구성된 것임을 특징으로 하는 분말체 코팅장치.
7. 제1 항에 있어서,

   상기 입도선별기(300)와 저장기(400)는 관에 의해 연결되되, 공기를 공급하는 송풍장치(500)가 마련되어 상기 관에 연됨으로써 입도선별기(300)에서 선별된 분말체가 저장기(400)로 공기에 의해 이송되게 구성된 것임을 특징으로 하는 분말체 코팅장치.
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