KR101217719B1 - 우레탄 발포용 허니콤 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우레탄 발포용 허니콤을 제작하기 위하여 허니콤심재를 펼쳐서 한 면에 접착제를 도포하고 부직포를 부착하여 우레탄이 발포되는 각 셀의 크기를 넓은 면적에 걸쳐 균일하게 확보한 허니콤의 제조장치에 관한 것이다.

허니콤, 허니콤심재, 허니콤부재, 우레탄 발포

Description

우레탄 발포용 허니콤 제조장치{Apparatus for honeycomb for urethane foaming}

본 발명은 우레탄 발포용 허니콤을 제작하기 위하여 허니콤심재를 펼쳐서 한 면에 접착제를 도포하고 부직포를 부착하여 우레탄이 발포되는 각 셀의 크기를 넓은 면적에 걸쳐 균일하게 확보한 허니콤의 제조장치에 관한 것이다. 허니콤의 제조장치는, 더욱 상세하게는 허니콤심재를 펼쳐서 접착제를 도포하고 표면지들을 부착한 다음 건조하는 작업을 자동으로 연속하여 수행하게 된다.

기존의 우레탄 발포용 골판지(도4)는 판지를 접합한 후 우레탄을 분무(spray)하여 성형후 절단(cutting)하였다. 골판지는 원래의 판지가 가지는 두께 때문에 절단에 톱을 사용한다. 따라서, 7mm 두께의 우레탄 발포용 골판지를 얻기 위해서는, 두께 2mm짜리의 톱날을 쓰는 경우 톱날두께에 더하여 갈려나가는 두께까지를 감안하여 약 10mm의 골판지를 사용해야 하므로, 절단면(8)이 깔끔하지 않고 거친 것은 물론(도4 참조) 재료의 소모가 많고, 톱질에 의해 갈려나간 골판지는 먼지가 되어 작업장을 떠다니기 때문에 작업환경적인 측면에서 작업자의 건강에 대한 위해요소가 되어왔다. 이러한 우레탄 발포용 골판지를 대체할 소재로서 허니컴이 검토되어 왔다. 허니콤은 골판지에 비하여 경량이고 톱이 아니 칼(knife)에 의해 절단가능하므로 상기한 문제점을 극복할 수 있는 대안이 될 수 있다.

일반적으로 건축물의 내?외장재나 문짝 또는 가구의 내장재 등 다양한 용도에 사용하는 허니콤보드를 제조하는데 필요한 허니콤심재(1)는, 도 1a에서와 같이 사각형태의 판지를 2장을 기준으로 할 때 판지(2)(2')들의 각 일면에 일정간격(t)과 일정 폭(l)으로 도포하는 접착제(3)(3')의 도포위치가 서로 중간에 위치하도록 엇갈리게 하여 다수를 겹쳐서 부착한 다음에 도 2에서와 같이 필요한 넓이(m)로 절단하여 여러 벌을 만들었다.

그리고, 이러한 허니콤심재(1)로 허니콤보드를 제조할 때에는 겹쳐있는 다수의 판지(2)(2')들을 당겨서 간격을 벌려주면 서로 엇갈리게 도포한 접착제(3)(3')에 의해 각기 엇갈리게 부착된 부분(4)들의 사이가 구부러지면서 도 3에서와 같이 벌어지기 때문에 허니콤 모양의 공간부(5)가 다수 형성되며, 이렇게 벌려준 다음에 상기 각 판지의 양면에 접착제를 도포하고 표면지를 각각 부착하여 제조하였다. 그러나 표면지를 양면에 접착하면 우레탄이 공간부에 발포될 수 없게 된다.

한편, 우레탄 발포용 골판지와 상하표면지가 부착되지 않은 상태의 벌어진 허니콤 심재는 재료(판지)의 두께가 다른 것을 제외하고는 그 형상이 유사하나 허니콤은 자재가 갖는 수축력 때문에 형태가 고정되지 않아 발포작업을 할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점들을 감안하여 우레탄 발포를 위한 구조체로서 골판지를 대체하여, 수축되는 성질을 갖는 허니콤의 공간부를 균일하게 확보하되 우레탄 발포를 가능하게 하는 허니콤의 제조장치를 제공함에 있다.

본 발명은 허니콤심재의 한 면에 부직포가 접착된 우레탄 발포용 허니콤을 제조하기 위하여, 접혀진 상태의 허니콤심재를 적재하는 적재판과, 상기 허니콤심재를 후방으로 이동시켜 주는 이동판을 지나 허니콤심재의 각 셀이 일정한 크기를 갖도록 허니콤심재를 당겨서 펴주는 두 쌍의 롤러를 구비하는 기체와; 롤 상태로 감긴 부직포를 걸어주는 걸이대를 구비하는 부직포공급기와; 허니콤심재의 한 면에 접착제를 도포하는 도포롤러를 구비하는 도포기와; 상기 도포기로부터 나온 허니콤심재와, 상기 부직포공급기로부터 이송되는 부직포를 부착시켜 주는 상?하 접착롤러를 구비하는 접착기를 포함하는 우레탄 발포용 허니콤의 제조장치에 관한 것이다.

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종래에는 허니콤을 제조할 때 허니콤심재를 벌려주는 작업과 그 접착면에 접착제를 도포하고 표면지를 부착하는 작업 등을 각기 별도의 장치나 인력을 이용하여 수행하였기 때문에 각 장치들간의 이동 및 각 장치를 작동하는데 따른 많은 작업인력과 시간이 소요되었으며, 이에 따라 생산성은 크게 저하되고 생산비용은 대폭 상승함은 물론 불량 발생률도 높아지는 등의 문제점들이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여, 펼쳐지는 방향으로 연이어지게 부착한 허니콤심재를 기체의 적재판에 겹쳐서 적재한 다음 이송대의 상면을 따라 이동시키고 한 면에 접착제를 도포하는 도포기와 기체의 전방에 설치된 표면지의 공급기로부터 기체의 상부 또는 하부를 통해 각각 이송공급되는 부직포를 접착제가 도포된 한 면에 부착시켜 주는 접착기를 포함하는 허니콤의 제조장치를 제공한다. 이때, 부직포를 하부면에 부착하게 되면 차후 절단시 커터가 위로부터 내려오는 경우 부직포가 허니콤을 고정시키는 역할을 하게 된다.

이러한 허니콤의 제조장치에 따르면, 허니콤심재를 이동시키는 과정에서 펼 쳐서 심재의 단면에 접착제가 골고루 도포되도록 하고 부직포가 접착기에 의해 균일하고 단단하게 부착되도록 하는 작업을 자동으로 연속하여 수행할 수 있게 된다.

또한 본 발명은, 상기 접착단계가 종료된 허니콤심재의 접착제를 건조시켜 주는 건조기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 허니콤의 제조장치에 관한 것이다.

상기 접착기의 후방에 건조기를 설치하거나 또는 상기 접착기가 내부 전방에 수용된 건조기를 설치하여 허니콤심재에 부직포가 부착된 허니콤부재를 통과시키면서 도포한 접착제를 건조시켜 줌으로써 단시간에 건조 및 부착이 완료되게 하는 것도 바람직하다.

이렇게 만들어진 우레탄발포용 허니콤은 필요한 크기로 절단된 후, 부직포가 접착되지 않은 면에 대하여 발포가 이루어지고, 발포직후 금속성형판을 가열하여 아래위로 눌러 줌으로써 허니콤의 공간부 위로 올라오는 우레탄의 표면두께를 균일하게 만든다. 이 때, 우레탄이 발포되지 않은 부직포의 이면에는 우레탄이 발포된 면으로부터 우레탄이 스며나와 발포된 면과 같이 우레탄코팅이 이루어진다.

이렇게 우레탄이 발포된 허니콤은, 기존에 우레탄을 발포하여 사용했던 골판지 또는 그보다 더 무거운 MDF를 사용한 경우에 비하여 현저히 가벼운 무게와 뛰어난 강도를 가지게 된다. 이러한 우레탄이 발포된 허니콤이 사용될 수 있는 예로서, 자동차 트렁크 룸의 스페어타이어 덮개(도11참조), 화물운송용으로 쓰이는 파레트의 지지판 또는 중간판을 들 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의한 허니콤에 의해, 기존의 우레탄 발포용 골판지의 절단시 재료의 소모가 많고, 톱질에 의해 갈려나간 골판지는 먼지가 되어 작업장을 떠다니기 때문에 작업환경적인 측면에서 작업자의 건강에 대한 위해요소되는 단점들을 극복할 수 있다 (골판지의 경우 절단시 자재소모분이 약50%이며, 허니콤을 사용하는 경우 거의 0%로 감소).

또한 본 발명의 허니콤을 제조하는 장치에 의하여 허니콤심재를 펼쳐서 접착제를 도포하고 부직포를 부착하여 건조하는 제조공정들이 단일장치에 의해 자동으로 연속수행되기 때문에, 작업인력 및 시간은 물론 생산비용이 대폭 절감되는 등 생산성이 크게 향상되는 특징이 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명 실시예에 의한 허니콤의 제조장치의 개략적인 측면도이고, 도 6은 도 5에서 적재판과 이동판을 발췌하여 확대한 측면도이며, 도 7은 도 5에서 이동판을 발췌하여 확대한 평면도이고, 도 8는 도 5에서 도포기를 발췌하여 확대한 측면도이며, 도 9는 도 8의 도포기의 요부를 발췌하여 확대한 측면도이다.

본 발명 실시예에 의한 허니콤보드의 제조장치는, 기체(10)의 전방에는 롤 상태로 감긴 부직포(6)를 걸어주는 걸이대(21)를 구비하는 공급기(20)를 설치하며, 상기 기체(10)의 전방 측에 구비된 적재판(11)에는 여러 벌을 펼쳐지는 방향으로 연달아 이어지게 부착한 다수의 허니콤심재(1)를 겹쳐서 적재한 다음 벨트(12)를 걸어서 전방으로 흘러내리지 않도록 한다.

적재된 허니콤심재(1)는 선단을 적재판(11)의 직 후방에 부설한 이동판(13)의 상면 전단으로부터 후단에 이르게 당겨 이동시켜 주며, 이렇게 하면 상기 허니콤심재를 형성하는 다수의 판지(2)(2')들의 각 접착된 각 부분(4)(4')들의 사이는 후단으로 갈수록 벌어져서 허니콤 모양의 공간부(5)가 다수 형성되게 펼쳐진다.

한편, 이동판(13)의 상면 양쪽에는 이동하는 허니콤심재(1)가 어느 한쪽으로 쏠리지 않도록 안내하는 한 쌍의 안내편(13a)을 서로 평행하게 설치한다.

이러한 안내편(13a)들은, 이동판(13)의 상면에 설치할 때 가공대상인 허니콤심재의 좌?우 폭 크기의 차이를 감안하여 간격을 조절할 수 있게 설치하는 것으로서, 이를 위해서 상기 이동판의 상면 양쪽에는 횡 방향으로 일정간격이 유지되게 다수의 체결공(13b)들을 형성하여 상기 안내편들에 형성된 나사공을 통해 해당 체결공에 볼트(13c)를 체결하도록 하였으며, 체결공 대신에 횡 방향으로 길게 장공을 형성하여도 된다.

판지(2)(2')들의 사이가 벌어진 허니콤심재(1)의 선단부는 이렇게 설치되는 안내편(13a)에 의해 안내되어 후방으로 이동하면, 이동판(13)의 후방에 차례로 설치되어 있는 접착제의 도포기(40) 및 접착기(50)와 기체(10)의 전방에 설치된 공급기(20)가 동시에 가동된다.

도포기(40)는 상?하의 도포롤러(41)(41')를 구비하며, 상기 하부 도포롤러는 접착제공급판(43)에 의해 접착제를 일정한 두께로 직접 공급받도록 설치한다.

그리고, 상?하 도포롤러(41)(41')들 중 어느 하나 또는 모두를 승강시킬 수 있게 설치하므로 접착제(b)를 도포할 허니콤심재(1)의 두께에 비례하여 서로의 간 격을 조절할 수 있게 한다.

이렇게 설치하는 상?하 도포롤러(41)(41')의 사이로 허니콤심재(1)가 이동되어 오면, 상기 도포롤러의 회전에 따라 하부면에 접착제가 도포되면서 후방에 설치된 접착기(50)로 이동한다.

접착기(50)는 상?하 접착롤러(51)(51')를 구비하며, 기체(10)의 전방에 설치된 공급기(20)의 걸이대(21)(21')로부터 상기 기체(10)의 상?하부에 각각 부설되어 있는 다수의 안내롤러(14)(14')들에 의해 후방으로 이송되는 부직포(6)가 도포기(40)를 통과하면서 접착제가 도포된 허니콤심재(1)의 하부면에 근접하게 안내되어 상기 상?하 접착롤러들 사이를 통과할 때 허니콤심재의 하부면에 부직포를 부착시켜 줌으로써 허니콤부재(1a)를 만들게 된다.

그리고, 접착기(50)의 후방에는 건조기(60)를 설치하여 허니콤부재(1a)가 통과하는 과정에서 허니콤심재(1)의 하부면에 부직포(6)를 부착하기 위해 도포한 접착제를 히터나 열풍으로 신속히 건조시켜 줌으로써 제조시간을 대폭 단축시켜 주게 되는 것이다.

한편, 상기에서는 접착기(50)를 건조기(60)의 전방에 설치하는 것으로 설명하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 접착기를 건조기의 전단 내부 수용되게 설치하여도 됨은 물론이다.

도 1은 허니콤심재를 제조하는 판지에 접착제를 도포한 상태를 보인 사시도.

도 2는 도 1의 판지들을 다수 접착하여 절단시켜 이루어지는 허니콤심재의 사시도.

도 3는 도 2의 허니콤심재에 부직포가 부착된 사시도.

도 4는 골판지의 사시도.

도 5는 본 발명 실시예에 의한 허니콤의 제조장치의 개략적인 측면도.

도 6은 도 5에서 적재판과 이동판을 발췌하여 확대한 측면도.

도 7은 도 5에서 이동판을 발췌하여 확대한 평면도.

도 8은 도 5에서 도포기를 발췌하여 확대한 측면도.

도 9는 도 8의 도포기의 요부를 발췌하여 확대한 측면도.

도 10은 도 5에서 접착기와 건조기를 발췌하여 확대한 측면도.

도 11은 우레탄성형된 허니콤.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 허니콤 심재 2, 2': 판재

2a : 홈 3, 3' : 접착제

4 : 엇갈리게 부착된 부분 5 : 허니콤 모양의 공간부

6 : 부직포 7 : 골판지

8 : 골판지 절단면 9 : 우레탄성형된 허니콤

10 : 기체 11 : 적재판

13 : 이동판 15 : 레일

20 : 공급기 21 : 걸이대

30 : 1차 롤러 31, 31' : 상?하부 롤러

40 : 도포기 41, 41' : 상?하 도포롤러

42 : 지지롤러 43 : 접착제공급판

50 : 접착기 51, 51' : 상?하 접착롤러

60 : 건조기

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 접혀진 상태의 허니콤심재(1)를 적재하는 적재판(11)과, 상기 허니콤심재(1)를 후방으로 이동시켜 주는 이동판(13)을 지나 허니콤심재(1)의 각 셀이 일정한 크기를 갖도록 허니콤심재(1)를 당겨서 펴주는 두 쌍의 롤러를 구비하는 기체(10)와;

   롤 상태로 감긴 부직포(6)를 걸어주는 걸이대(21)를 구비하는 부직포공급기(20)와;

   허니콤심재(1)의 단면에 접착제(b)를 도포하는 상?하 도포롤러(41,41')를 구비하는 도포기(40)와;

   상기 도포기(40)로부터 나온 허니콤심재(1)와, 상기 부직포공급기(20)로부터 이송되는 부직포(6)를 부착시켜 주는 상?하 접착롤러(51,51')를 구비하는 접착기(50)를 포함하는 우레탄 발포용 허니콤의 제조장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 접착기(50)를 통과한 허니콤심재(1)의 접착제(b)를 건조시켜 주는 건조기(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우레탄 발포용 허니콤의 제조장치.

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