KR101167808B1

KR101167808B1 - 질석보드제조장치의 재료충진용 호퍼

Info

Publication number: KR101167808B1
Application number: KR20100140856A
Authority: KR
Inventors: 곽기봉; 서창일
Original assignee: 동화개발 주식회사
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-07-25
Also published as: KR20120078767A

Abstract

본 발명은 질석보드제조장치의 재료충진용 호퍼에 관한 것으로,

하방은 개방되며 사각의 형태를 띠는 제1 몸체(11)와, 사각의 형태를 띠며 상기 제1 몸체(11)와 연결된 채 상측으로 연장된 제2 몸체(12)와, 상기 제2 몸체(12)의 상단에 구비된 채 재료공급관(50)을 연결시키는 플랜지(13)와, 상기 플랜지(13)의 하방으로 연장되어 공기공급관(40)으로부터 진입되는 공기를 사방으로 와류시키는 제1 관체(14)와, 상기 제2 몸체(12)의 일측으로 연장되며 플랜지(16)를 가지는 제2 관체(15)로 된 호퍼 하우징(10)과;

공기공급관(40)으로부터 공급되는 공기가 통과하는 제1 구멍(23)이 형성되고 일측으로 돌출된 관체(21)에는 제2 구멍(22)이 형성되며 상기 호퍼 하우징(10)의 제2 관체(15)에 형성된 플랜지(16)에 볼트로 조립되되, 돌출된 관체(21)가 상기 제2 관체(15)의 내부에 위치토록 되는 금구(20)와;

상기 금구(20)의 관체(21) 끝에 볼트로 조립되며 호퍼 하우징(10) 내부의 재료가 상기 금구(20) 안으로 역류하지 못하도록 하는 필터(30)와;

상기 금구(20)에 볼트로 고정되며 호퍼 하우징(10) 안으로 공기를 공급시키는 제2 공기공급관(40)으로 구성된 것을 특징으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

질석보드제조장치

Description

질석보드제조장치의 재료충진용 호퍼{Material Feeding Hopper for Vermiculite board Product Machine}

.

본 발명은 질석보드제조장치의 재료충진용 호퍼에 관한 것이다.

질석(Vermiculite)이라 함은, 광물질로서 1,000℃ 전후로 가열을 하면 부피가 5배 내지 20배 정도 팽창되는 성질을 띠고 있으며, 중량이 매우 가볍고 보온 및 단열성이 우수하며, 다공질의 특성으로 인하여 공기정화와 탈취효과는 물론 흡음 및 방음효과가 뛰어남과 아울러 습기가 접촉하면 흡수를 하였다가 공기가 건조해지면 습기를 방출하는 특성으로 인하여 조습기능 또한 뛰어난 것으로 알려져 있다.

그리고 불연 및 난연성이 탁월하여 화재가 발생되어도 잘 타지를 않을 뿐만 아니라 유독가스를 배출하지 않는 특징이 있고, 방사선과 전자파를 흡수하는 기능 및 원적외선이 배출되어 생체에 이로운 작용을 한다.

이와 함께 항균이(항 곰팡이) 기능이 우수하며 모드로 성형이 되었을 경우 톱이나 절단공구를 이용한 커팅이 순조롭게 이루어져 가공성 또한 우수한 등의 다수 유용한 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

이에 근래로부터 상술한 질석을 주원료로 하고 진주석(퍼얼라이트)이나 기타 생체에 이로운 작용을 하는 각종 희토류와 무기 바인더(혹은 액상 세라믹 바인더)를 적당량 배합하여 다양한 색상을 띠고 음각 또는 양각의 무늬가 형성되도록 보드 형태로 만든 후 건축용 내외장재로 이용코자 하는 연구와 개발이 꾸준히 시도되고 있는데, 그 이유는 상술한 바와 같은 다수의 유용한 작용을 하는 질석보드를 내장재(마감재)로 사용할 경우 앞서 설명한 바와 같은 각종 유용한 작용이 인체에 이로운 영향을 주게 됨은 물론 이로써 새집증후군이나 아토피 피부염 등도 예방할 수 있는 것으로 학계에 보고되고 있기 때문이며, 본드 혹은 풀을 사용하여 벽지를 바르지 않아도 내장재로 훌륭하게 사용될 수 있어 더욱 환경친화적이라 할 수 있을 것이다.

한편, 상술한 질석보드는 다양한 색상을 띠도록 할 수도 있고 입체적인 표면 구조를 가지도록 성형하기도 용이하기 때문에 강도적인 측면만 더욱 보강을 하면 건축용 외장재로도 충분히 사용을 할 수 있으며, 건축용 외장재로 사용되어도 상술한 바와 같은 다양하고 유용한 효과를 그대로 얻을 수 있음은 당연한 것이다.

그런데, 상기한 질석보드는 비교적 강도가 약하고 충격에 취약하며 변형율이 높은 등의 단점도 안고 있기 때문에 이를 기존의 석고보드와 같이 평면도와 직진도가 우수한 상태로의 보드 형태로 대량생산을 하는데에는 기술적으로 다수의 문제를 안고 있는 실정이어서 현재까지도 양질의 질석보드를 대량으로 생산할 수 있는 제조장치가 제작되지 못하고 있다.

한편, 등록특허 제0958715호는, 질석보드를 제작하기 위한 장치에 관한 것으 로 본 발명과 같이 제1 금형(3a)과 제2 금형(3b) 사이에 재료(질석+보조 재료+바인더의 혼합물)를 일정량 투입시킨 후, 제1 금형과 제2 금형에 압축력을 가하여 결과적으로 질석보드를 제작하는 것인 바, 본 발명의 도면을 기준하여 살피면 질석보드성형금형(3) 위에 각 질석보드성형금형(3)의 공간부(G) 안으로 재료를 공급하기 위한 재료공급장치[이하 재료공급장치(가)라 칭함]가 설치된다.

즉, 상기 재료공급장치(가)는 질석보드성형금형(3)의 위로 각각의 재료공급호퍼가 구비되고 상기 재료공급호퍼의 위에는 재료를 담을 수 있는 통이 구비되어 있으며, 상기 통에는 재료혼합기에 설치된 버킷 컨베어를 이용하여 재료를 담을 수 있도록 하였다. 다시, 상기 재료공급장치(가)는 프레임을 타고 재료를 받을 수 있는 위치로 이동을 한 후 통에 재료를 받고 다시 질석보드성형금형 위쪽으로 이동을 한 다음, 이어서 통에 담겨져 있는 재료를 재료공급호퍼들을 통해 각 질석보드성형금형(3) 안으로 투입시키도록 되어 있는데, 재료를 질석보드성형금형(3) 안으로 투입시킬 때 상기의 통 안에 공기를 분사하여 재료가 질석보드성형금형(3)의 공간부(G) 안으로 신속하게 진입하도록 한다.

다음, 질석보드성형금형(3)의 공간부(G) 안으로 일정량의 재료가 충진이 되면, 상기 재료공급장치(가)는 질석보드성형금형(3)의 위에서 다른 위치로 이동하고, 질석보드성형금형(3)의 위쪽을 닫아서 재료들이 질석보드성형금형(3)의 상부로 유출되지 못하도록 하는 막음장치가 이동하여 질석보드성형금형(3)의 위쪽으로 위치하게 되며, 이어서 250℃ ～ 300℃ 정도의 고열을 발생시키는 제1 금형(3a)과 제2 금형(3b)에 압축력을 가하여 질석보드를 성형하여 생산하게 된다.

그런데 상기 등록특허는, 재료공급장치(가)의 통 안에 담겨진 재료를 질석보드성형금형(3) 안으로 신속하게 충진 시키기 위하여 통의 위쪽에 구비된 공기분사관을 통해 공기를 분사하는데, 그 구조가 합리적이지 못하여 생산되는 질석보드의 밀도가 일정하지 못하여 고른 품질과 고품질의 질석보드를 생산할 수 없는 문제를 안고 있다.

다시 말해서, 상기의 통 위쪽에 위치하는 공기분사관을 통해 분사되는 공기는 통의 내부 전체에 걸쳐 와류를 일으키며 고르게 힘을 작용하지 못하기 때문에 결국 통의 바닥 쪽에 각기 별개로 다수 조립이 되어 있는 재료공급호퍼 안으로 거의 같은 량의 재료가 진입하기가 매우 어려워서 재료공급호퍼 안에 담기는 재료의 량이 일정한 수준을 유지하지 못하게 되어 상술한 바와 같이 한 공정을 통해 생산된 질석보드가 각기 밀도가 다르게 되는 것이다.

이에 본 발명은, 상술한 선 등록 특허의 상술한 문제를 해결할 수 있는 질석보드제조장치의 재료충진용 호퍼를 제공하는 것이 과제이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 다음과 같이 구성된다.

하방은 개방되며 사각의 형태를 띠는 제1 몸체(11)와, 사각의 형태를 띠며 상기 제1 몸체(11)와 연결된 채 상측으로 연장된 제2 몸체(12)와, 상기 제2 몸체(12)의 상단에 구비된 채 재료공급관(50)을 연결시키는 플랜지(13)와, 상기 플랜지 (13)의 하방으로 연장되어 공기공급관(40)으로부터 진입되는 공기를 사방으로 와류시키는 제1 관체(14)와, 상기 제2 몸체(12)의 일측으로 연장되며 플랜지(16)를 가지는 제2 관체(15)로 된 호퍼 하우징(10)과;

상기 금구(20)에 볼트로 고정되며 호퍼 하우징(10) 안으로 공기를 공급시키는 제2 공기공급관(40)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은, 질석보드제조장치의 질석보드성형금형들 안으로 재료를 신속하며 정확한 량으로 고르게 충진시켜 줄 수 있는 특징으로 인하여 선 등록 특허로부터 비롯되었던 상술한 문제를 해결할 수 있는 큰 효과가 있다.

본 발명은 도면에서와 같이 호퍼 하우징(10)의 일측에 제2 공기공급관(40)과 금구(20)를 그리고 호퍼 하우징(10) 안에 제1 관체(14)를 구비시킴으로서, 상술한 등록특허가 안고 있는 문제를 해결할 수 있는 것인 바, 본 발명인이 현재 제작하여 가동 중인 도1의 질석보드제조장치(1)를 기준으로 살피면, 가압장치(6)의 하부에 조립되어 있는 본 발명의 호퍼 하우징(10)은 상기 가압장치(6)와 함께 재료혼합 및 공급장치(2)의 하방으로 이동하여 일정량의 재료를 공급받게 된다.

이때, 재료공급관(50)으로부터 진입되는 재료는 수직으로 추락하여 제1 몸체(11)의 내부이며 제1 몸체(11)의 바닥에 고정되어 있는 막음판(60)의 위에 쌓이게 되는데, 산(山)의 형태와 같이 쌓이게 된다. 즉, 제1 몸체(11)의 중앙 부분에는 가장 높은 높이로 쌓이게 되고 그 가장자리로 갈수록 낮은 높이로 쌓이게 된다. 한편, 이와 같이 호퍼 하우징(10) 안에 재료가 공급될 때 막음판(60)의 구멍(61)을 이동판(70)이 이동하여 막아주고 있게 됨은 당연한 이치이다.

여기서 막음판(60)은 직사각형으로 뚫린 구멍(61)이 형성되고 상기 구멍(61)들 사이에는 간막이(62)가 고정되며, 이동판(70)은 도5와 같이 제1 금형(3a)과 제2 금형(3b)이 형성하는 공간부(G)의 크기와 같은 직사각형의 구멍(71)이 형성되어 있다.

이어서 살피면, 위와 같이 호퍼 하우징(10) 안으로 재료가 공급될 때 상술한 바와 같이 산(山)과 같은 형태를 띠게 되고 이는 이후의 질석보드성형금형(3)들 안으로 충진되는 재료의 량을 거의 일정하게 맞추기가 어렵게 하는 요인이 되기 때문에 재료혼합 및 공급장치(2)로부터 호퍼 하우징(10) 안으로 재료가 공급될 때 제2 공기공급관(40)을 통해 공기를 분사시키게 된다.

이 공기는 금구(20)의 구멍(23)과 관체(21)를 거쳐 호퍼 하우징(10)의 제1 관체(14)에 부딪히게 되는데, 상기 제1 관체(14)는 원형이기 때문에 제2 공기공급관(40)으로부터 공급되는 공기는 제1 관체(14)에 부딪히면서 와류를 일으키고, 제2 몸체(12)의 막혀 있는 상면과 제2 관체(15)의 상면에 부딪혀서 상승하지 못하고 하강을 하게 된다.

그러므로 재료공급관(50)을 통해 호퍼 하우징(10) 안으로 공급되는 재료는 와류하는 공기와 함께 하방으로 넓게 퍼지고 와류를 일으키면서 추락을 하기 때문에 호퍼 하우징(10) 안에 쌓이는 재료는 비교적 고르게 거의 수평을 이루면서 쌓이게 되는 것이다.

다음, 위와 같이 일정량의 재료가 호퍼 하우징(10) 안에 쌓이게 되면 제2 공기공급관(40)으로 공급되는 공기를 차단시키고, 호퍼 하우징(10)은 가압장치(6)와 함께 질석보드성형금형(3)들 위로 원위치를 하게 된다. 이어서 가압장치(6)의 작용에 의하여 질석보드성형금형(3)들의 위로 호퍼 하우징(10)이 하강하게 되고 이에 따라 이동판(70)도 하강을 하여 결국 질석보드성형금형(3)들의 윗면에 이동판(70)이 접촉을 하게 된다.

다음, 이동판(70)이 이동을 하여 구멍(71)이 막음판(60)의 구멍(61) 그리고 질석보드성형금형(3)의 공간부(G)를 광통시킴과 동시에 재료공급관(50)으로부터 공기가 분사됨과 아울러 제2 공기공급관(40)을 통해 다시 공기가 분사되도록 한다.

따라서 호퍼 하우징(10) 안에 쌓여 있던 재료는 재료공급관(50)으로부터 하강하는 공기와 제2 공기공급관(40)으로부터 진입되는 공기가 부딪혀서 일으키는 와류의 영향을 받아서 와류를 일으키며 하강하게 되어 막음판(60)의 어느 한 쪽의 구멍에 치중되어 재료가 진입되는 것이 아니고 막음판(60)의 구멍(61) 전체에 걸쳐 골고루 진입하여 결국 질석보드성형금형(3)들 안으로 충진 되는데, 이때 질석보드 성형금형(3)들의 하방은 질석보드수급장치(5)의 막음판(5a)이 상승하여 막아주고 있는 상태이다.

한편, 본 발명의 제2 공기공급관(40)은 도4와 같이 금구(20)의 수평 중심에서 위쪽에 형성된 구멍(23)과 종중심이 일치하는 위치에 고정이 되는데, 이와 같이 하면 제2 공기공급관(40)으로부터 공급되는 공기는 금구(20)의 관체(21)의 위쪽 내면에 부딪히면서 1차 와류를 일으키며 구멍(22)을 통해 빠져나가고, 이와 동시에 상술한 제1 관체(14)에 그 와류가 강하게 부딪히기 때문에 호퍼 하우징(10) 내부에는 다중 와류가 발생하게 되어 호퍼 하우징(10) 안에 쌓여 있는 재료를 하방으로 신속히 밀어주면서 와류를 일으키도록 하는 것이다.

그러나 금구(20)의 수평 중심과 제1 구멍(23)의 종중심이 일치하도록 하고, 제2 공기공급관(40)의 종 중심이 제1 구멍(23)의 종 중심과 일치하도록 하여도 큰 차이는 없음이 확인되었다.

상술한 바에서, 금구(20)에 조립되어 있는 필터(30)는 호퍼 하우징(10) 내부에서 와류를 일으키며 하강하는 재료들이 금구(20) 쪽으로 역류하여 제2 관체(15) 내부에 쌓여서 굳어버리는 현상을 예방하기 위한 것이다.

한편, 본 발명의 재료공급관(50)을 통해 공급되는 공기의 분사 압력은 10Kg/㎠ 정도가 무난하며, 제2 공기공급관(40)으로부터 공급되는 공기의 분사압력은 15～20 Kg/㎠ 정도가 무난함을 알 수 있었으나 반드시 그러한 것은 아니며 상황에 따라 그 공기의 압력은 적절하게 조절될 수 있음은 당연한 것이다.

이상과 같이 호퍼 하우징(10) 내부의 재료가 질석보드성형금형(3)들 안으로 제대로 충진이 되면 이동판(70)이 이동하여 질석보드성형금형(3)의 상측으로 개방된 공간부(G)를 막아 주고, 미 도시된 금형가압장치를 통해 제1 금형(3a)과 제2 금형(3b)을 적당한 압력으로 적정 시간 가압을 하게 되면 상기 재료는 질석보드성형금형(3)들 안에서 판(보드)의 형태로 성형이 되는 것이고, 이후 가압장치(6)와 호퍼 하우징(10)이 위치를 이동하며 이동판(70)의 구멍(71)이 질석보드성형금형(3)의 공간부(G) 위쪽으로 위치토록 이동판(70)을 이동시킨 다음, 질석보드취출장치(4)가 그 위치로 와서 성형된 질석보드를 아래로 하강시키게 된다.

이와 같이 하강되는 질석보드를 질석보드수급장치(5)가 받아서 완전히 하강하게 되고 미 도시된 질석보드 푸싱장치가 질석보드들을 질석보드제조장치(1)의 전방으로 밀어내게 되며, 이를 미 도시된 자동적재장치가 홀딩하여 적재 대차 위로 적재를 시키게 된다.

이상과 같은 본 발명의 호퍼 하우징을 적용한 질석보드제조장치에서 생산되는 질석보드는 사방 전체에서 밀도가 거의 편차를 나타내지 않고 고품질을 유지할 수 있음이 확인되었다.

도1은 본 발명이 적용된 본 발명자의 질석보드제조장치를 나타낸 정면도.

도2는 본 발명의 구조를 나타낸 단면도.

도3은 도2를 기준한 평면도.

도4는 도2에서 요부를 발췌하여 나타낸 단면도.

도5는 도2의 A-A선 단면도.

도6은 질석보드성형금형을 평면에서 바라 본 상태의 일부 평면도.

Claims

하방은 개방되며 사각의 형태를 띠는 제1 몸체(11)와, 사각의 형태를 띠며 상기 제1 몸체(11)와 연결된 채 상측으로 연장된 제2 몸체(12)와, 상기 제2 몸체(12)의 상단에 구비된 채 재료공급관(50)을 연결시키는 플랜지(13)와, 상기 플랜지(13)의 하방으로 연장되어 공기공급관(40)으로부터 진입되는 공기를 사방으로 와류시키는 제1 관체(14)와, 상기 제2 몸체(12)의 일측으로 연장되며 플랜지(16)를 가지는 제2 관체(15)로 된 호퍼 하우징(10)과;

공기공급관(40)으로부터 공급되는 공기가 통과하는 제1 구멍(23)이 형성되고 일측으로 돌출된 관체(21)에는 제2 구멍(22)이 형성되며 상기 호퍼 하우징(10)의 제2 관체(15)에 형성된 플랜지(16)에 볼트로 조립되되, 돌출된 관체(21)가 상기 제2 관체(15)의 내부에 위치토록 되는 금구(20)와;

상기 금구(20)의 관체(21) 끝에 볼트로 조립되며 호퍼 하우징(10) 내부의 재료가 상기 금구(20) 안으로 역류하지 못하도록 하는 필터(30)와;

상기 금구(20)에 볼트로 고정되며 호퍼 하우징(10) 안으로 공기를 공급시키는 제2 공기공급관(40)으로 구성된 것을 특징으로 하는 질석보드제조장치의 재료충진용 호퍼.