KR101218232B1

KR101218232B1 - 철판코팅용 제조장비

Info

Publication number: KR101218232B1
Application number: KR1020120133637A
Authority: KR
Inventors: 강석우
Original assignee: 영광기제주식회사
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2013-01-03

Abstract

본 발명은 아파트, 빌딩, 공장 등에 사용하는 급수 설비인 대형 물탱크에 사용되는 철판에 필름과 PE수지를 순차적으로 열융착하여 재활용이 가능한 PE 코팅철판을 제작할 수 있는 철판코팅용 제조장비에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 철판코팅용 제조장비는, 필름과 용융된 PE수지 차례로 도포되어 진입하는 철판을 중심으로 하부에 위치하는 금속롤러; 상기 철판을 중심으로 상부에 위치하며, 내부에 공간부를 형성하여 냉각수를 저장하고, 외주연에 다수의 스팀구를 형성한 금속재질의 저장롤러의 외주연을 감싸고 있는 실리콘재의 쿠션롤러로 철판의 열기로 가열된 냉각수에 의해 스팀이 스팀구를 통해 전달되어 수분을 흡수한 상태로 머금고 있는 이중롤러부; 상기 저장롤러의 공간부에 냉각수를 공급하는 공급관; 상기 필름과 PE수지를 펼치면서 구김 없이 밀착시킨 이중롤러부와 금속롤러 사이를 통과 후 순차적으로 냉각 및 평탄화 처리하여 인출하는 5단계로 구성된 냉각롤러로 구성된다.

Description

철판코팅용 제조장비{STEEL PLATE COATING MANUFACTURING EQUIPMENT}

본 발명은 물탱크용 철판에 PE수지를 도포하여 PE철판으로 생산하는 철판코팅용 제조장비에 관한 것이다.

일반적으로 물탱크는 일정량의 물을 저장하여 주거용 아파트나 빌딩 등과 같이 생활용수의 사용이 요구되는 건축물에 용수를 공급할 수 있도록 구성되는 것으로, 최근 물의 사용량이 늘어나고 아파트나 공동주택 등이 대량 신축됨에 따라 음용수의 저장공간으로 지하저수조가 많이 설치되며 광역 및 지방상수도의 배수지는 점차 대형화되어 가고 있는 추세이다.

상기한 물탱크는 그 재질에 따라 스테인리스수조, SMC수조, FRP수조, 콘크리트수조 등으로 분류되는데 통상 콘크리트로 구성되는 것이 일반적이며, 물이 담겨지는 특성상 내면에 방수처리는 필수적으로 요구된다.

기존에는 콘크리트의 벽체에 위생성과 방수처리를 하기 위해 에폭시 페인트가 보편적으로 활용되어 왔으나 시간이 경과되면 에폭시 페인트성분에서 유해물질이 용출되고 방수층이 박리되어 수질오염의 직접적인 원인이 되었다.

또는, 급수설비로 설치되는 물탱크를 직조된 유리섬유에 융용수지를 반복하여 도포시켜, 가볍고 방수성이 좋은 F.R.P(유리섬유 강화 플라스틱 : Fiber Reinforced Plastics) 패널을 형성하여, 다수의 F.R.P 패널을 조립하여 물탱크를 형성하는 것이 일반적인 방법이었다.

그러나 유리가 사용될 경우에도 위생성과 디자인 측면에서의 이점은 있으나, 시공비가 높고 충격에 취약하여 저수조의 라이닝 재료로는 실용적이지 못한 단점을 갖고 있다.

또한, 가격이 비싸 제조 원가가 상승하게 되고, 물탱크 내부에 물이 가득 차 압력이 상승한 상태에서는 수압을 견뎌 지탱하기에 무리가 가게되어 물탱크의 수명이 짧아지게 되며, 물탱크의 폐기 시, 재활용이 불가능할 뿐만 아니라, 유리섬유의 유독성으로 인해 환경오염을 일으켜 인체에 질병을 유발시키는 맹독성 물질을 사용하게 되는 폐단이 따랐다.

종래 기술로서, 대한민국 특허공개번호 제2000-0053694에는 "폴리에틸렌시트를 고주파 유도가열에 의하여 철판에 용착하는 공법"이 개시되어 있는데, 도 1을 참조하면, 종래기술은 일정한 두께의 철판의 양면에 동시에 일정한 두께(1m/mt)의 폴리에틸렌(PE) 시트를 접착하는 방법을 제공하기 위한 것이며, 철판에 아연도금하여 하수 파이프를 제조하는 것으로 인체에 유해한 성분을 내포하는 문제점을 수반하고 있다.

본 발명의 목적은, 아파트, 빌딩, 공장 등에 사용하는 급수 설비인 대형 물탱크에 사용되는 철판에 필름과 PE수지를 순차적으로 열융착하여 재활용이 가능한 PE 코팅철판을 제작할 수 있는 철판코팅용 제조장비를 제공함에 있다.

본 발명의 실시예로 개시되는 철판코팅용 제조장비는, 필름이 도포되어 진입하는 철판을 중심으로 하부에 위치하는 금속롤러; 상기 철판을 중심으로 상부에 위치하며, 내부에 공간부를 형성하여 냉각수를 저장하고, 외주연에 다수의 스팀구를 형성한 금속재질의 저장롤러의 외주연을 감싸고 있는 실리콘재의 쿠션롤러로 철판의 열기로 가열된 냉각수에 의해 스팀이 스팀구를 통해 전달되어 수분을 흡수한 상태로 머금고 있는 이중롤러부; 상기 저장롤러의 공간부에 냉각수를 공급하는 공급관; 상기 철판과 필름을 펼치면서 구김 없이 밀착시키는 이중롤러부와 금속롤러 사이를 통과 후 상기 필름 상부에 도포되는 PE수지를 순차적으로 냉각 및 평탄화 처리하여 인출하는 5단계로 구성된 냉각롤러부를 포함한다.

바람직하게, 상기 철판의 상면에 도포되는 필름은, 폴리올레핀계열의 필름이면서, 철판에 부착되는 일면은 접착제로 도포되고, PE수지와 부착되는 일면은 열에 의해 접착제로 변형되는 접착성으로 도포된다.

바람직하게, 상기 저장롤러는, 철판의 열기로 냉각수를 가열토록 유도하고, 가열된 냉각수에 의해 발생하는 스팀이 스팀구를 통해 쿠션롤러에 전달된다.

바람직하게, 상기 냉각롤러부는, 필름 상면에 PE수지를 접착하는 제1 냉각롤러; 상기 PE수지를 눌러 두께 균일화하는 제2 냉각롤러; 상기 PE수지를 냉각하는 제3 냉각롤러; 상기 PE수지를 재 냉각하는 제4 냉각롤러; 상기 PE수지와 필름이 도포된 철판을 압착 인출하는 제5 냉각롤러를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 냉각롤러부는, 냉각수를 공급하는 공급관이 연결된 것을 더 포함한다.

상술한 본 발명의 구성에 의하면, 철판에 필름과 PE수지를 열융착 접합으로 제작함에 따라 물탱크의 수압 및 외부 충격이나 온도차에 의해 탈리되지 않으며, 반영구적으로 부착되므로 녹물, 유해성 물질 등의 용출에 대한 우려에서 벗어나 위생적인 물탱크를 제작할 수 있고, 제작방법의 신속성과 편의성을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 폴리에틸렌시트를 고주파 유도가열에 의하여 철판에 용착하는 장비를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 철판코팅용 제조장비의 전체 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 철판코팅용 제조장비의 이중롤러부 구성을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 철판코팅용 제조장비의 이중롤러부 내부 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 철판코팅용 제조장비의 냉각롤러부를 나타낸 도면.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 도면과 같이 본 발명의 실시예에 따른 철판코팅용 제조장비는 철판(10)에 필름(132)과 PE수지(152)를 접착하기 위한 구성으로 금속롤러(160), 저장롤러(172) 및 쿠션롤러(176)와 냉각수를 공급하는 공급관(178), 다수개로 구성된 냉각롤러부(180)를 포함한다.

먼저, 도 2를 참조하면, 소정의 두께와 크기를 가지는 철판(10)은 투입부(110)에 의해 장비 내로 공급된다. 이 철판(10)은 컨베어(20) 장치에 의해 직선으로 이동될 수 있다.

장비에 철판 가열부(120)를 설치하여 직선 이동하는 철판(10)을 가열한다. 철판(10)을 이송하는 컨베어(20) 장치 일부에 철판 가열부(120)가 존재하고, 140~150 화염가열에 의해 가열된 철판(10)은 한 쌍의 롤러(122) 사이를 통과하면서 평탄화 열처리될 수 있다.

다음으로 이송되는 가열된 철판(10) 상부에 필름 공급부(130)를 통해 필름(132)이 도포될 수 있다. 이 필름 공급부(130)는 철판 가열부(120) 일측 상부에 구성되며, 필름(132)은 필름롤러(134)에 롤 형상으로 감겨진 상태에서 철판(10) 위에 풀림과 동시에 균일하게 바로 랩핑한다. 가열된 철판(10) 표면에 필름(132)이 풀림과 동시에 필름 접착부(140) 사이를 통과하여 열융착에 의해 연속적으로 철판(10)과 필름(132)이 압착되도록 통과시켜 코팅 처리한다.

철판(10)과 필름(132)이 부착된 상태에서 금속롤러(160)와 이중롤러부(170) 사이로 진입하여 철판(10)에 필름(132)의 두께가 균일하도록 배출한다. 도 3을 참조하면 금속롤러(160)는 철판(10)과 필름(132)이 차례로 도포되어 진입하는 철판(10)을 중심으로 하부에 위치한다. 그리고 철판(10)을 중심으로 상부에 위치하는 이중롤러부(170)는 내부에 공간부(174)를 형성한 금속재질의 저장롤러(172)가 형성되고, 저장롤러(172)를 감싸는 실리콘재의 쿠션롤러(176)로 구성될 수 있다. 저장롤러(172)는 냉각수를 저장할 수 있는 공간부(174)를 형성하면서 외주연에 다수의 스팀구(175)를 형성한다. 철판(10)의 열기로 가열된 냉각수에 의해 스팀이 스팀구(175)를 통해 전달되어 실리콘재의 쿠션롤러(176)는 수분을 흡수한 상태로 머금고 있게 된다. 이때, 상기 저장롤러(172)의 공간부(174)에 냉각수를 공급하는 공급관(178)이 연결된다.

구체적으로 금속롤러(160)는 철판(10)을 중심으로 하부에 위치하며, 상부에 위치하는 이중롤러부(170)는 내부에 공간부(174)를 형성한 저장롤러(172)의 외주연에 다수의 스팀구(175)가 형성될 수 있다. 이 공간부(174) 내부로 냉각수를 공급하는 공급관(178)이 연결되고, 공급되는 냉각수는 11를 유지하는 물을 공급할 수 있다. 공급관(178)을 통해 공급되는 냉각수는 공간부(174)에 저장되고, 가열된 철판(10)에 의해 냉각수는 가열되면서 스팀이 스팀구(175)를 통해 외피로 형성된 쿠션롤러(176)로 전달된다. 여기서 쿠션롤러(176)는 완충성을 갖는 실리콘재로 형성한다. 도 4를 참조하면, 쿠션롤러(176)는 철판(10)의 열기로 냉각수를 가열토록 유도하고, 가열된 냉각수에 의해 발생하는 스팀이 스팀구(175)를 통해 쿠션롤러(176)에 전달되어 물을 흡수한 상태로 머금고 있게 된다. 즉, 실리콘재로 구성된 쿠션롤러(176)는 물이 흡수된 상태를 유지하여 금속롤러(160)와 이중롤러부(170) 사이를 통과하는 철판(10)과 필름(132)을 펼치면서 구김 없이 밀착 접촉시킨다.

그리고 다음으로 이송되는 철판(10)에 부착된 필름(132)의 상부에 용융된 PE수지(폴리에틸렌)(152)를 공급한다. 이 PE수지(152)를 공급하는 PE수지 공급부(150)는 호퍼(154)를 통해 투입된 PE 소재를 압출기(156)에 의해 180~200의 온도에서 가열하여 액상으로 충분히 용융된 PE수지(152)는 금형기(158)를 통해 필름(132)이 코팅된 철판(10) 상부 표면에 배출할 수 있다. 상기 압출기(156)에서 용융된 PE소재는 이송되는 철판(10) 상부 존재하는 배출 금형기(158) 내로 이송되며, 이 금형기(158)에서 PE수지(152)로 인출되어 필름(132)으로 코팅된 철판(10) 위로 랩핑되면서 바로 5단계 구성으로 이루어진 냉각롤러부(180) 사이를 통과하여 접합된다.

이때, 필름(132)은 폴리올레핀계열의 필름이면서, 철판(10)에 부착되는 일면에는 접착제가 도포될 수 있다. 그리고 PE수지(152)와 부착되는 일면은 열에 의해 접착제로 변형되는 접착성으로 도포된다. 즉, 상기 필름(132)은 양측 면이 접착성분을 가지는 필름(132)으로 사용하여 처음 철판(10)에 접착제가 도포된 필름(132)의 하면과 부착되며, 필름(132)의 상면에 접착성으로 도포된 면과 PE수지(152)가 접촉되고 열에 의해 접착제로 변형되어 PE수지(152)와 부착을 이룬다.

철판(10)과 필름(132) 및 PE수지(152)가 도포된 후 순차적으로 냉각 및 평탄화 처리할 수 있도록 5단계로 구성된 냉각롤러부(180)로 진입한다. 도 5를 참조하면 냉각롤러부(180)는 필름(132)의 상면에 도포된 PE수지(152)를 제1 냉각롤러(181)에 의해 접착하고, PE수지(152)의 상부를 제2 냉각롤러(182)가 누르면서 이송하여 두께를 균일화할 수 있다. 다음으로 PE수지를 제3 냉각롤러(183)에 의해 1차적으로 냉각처리하고, 제4 냉각롤러(184)를 통과하면서 2차로 재 냉각한다. PE수지(152)와 필름(132)이 접착된 철판(10)을 제5 냉각롤러(185)에 의해 압착 인출된다. 필름(132)과 PE수지(152)로 접합된 철판(10)이 냉각롤러부(180)들 사이를 통과하여 단계적으로 냉각 및 평탄화 처리하게 된다. 여기서, 상기 냉각롤러부(180)는 냉각수를 공급하는 공급관(178)에 의해 냉각수 순환장치를 통해 냉각수가 선회하면서 냉각롤러부(180)를 소정의 온도로 유지되도록 조절하게 된다.

이렇게, 냉각 후 연속적으로 인출되는 철판(10)을 냉각롤러부(180)들을 통과하여 마지막에 위치한 제5 냉각롤러(185)를 통해 최종 압착되어 외부로 배출한다. 이같이, 최초 철판(10)이 다수의 냉각롤러부(180) 사이를 통과하면서 철판(10)의 일면에 필름(132) 층과 PE수지(152) 층이 순차적으로 접합될 수 있다.

이러한, 본 발명의 철판코팅용 제조장비는 하나의 작업라인에서 이루어지며, 철판(10)에 필름(132)과 PE수지(152)를 열융착 접합으로 제작함에 따라 물탱크의 수압 및 외부 충격이나 온도차에 의해 탈리되지 않고 반영구적으로 부착되므로 녹물, 유해성 물질 등의 용출에 대한 우려에서 벗어나 위생적인 물탱크를 제작할 수 있고 제작방법의 신속성과 편의성을 높일 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

10: 철판 20: 컨베어
132: 필름 134: 필름롤러
140: 필름 접착부 50: PE수지 공급부
152: PE수지 154: 호퍼
156: 압출기 158: 금형기
160: 금속롤러 170: 이중롤러부
172: 저장롤러 174: 공간부
175: 스팀구 176: 쿠션롤러
178: 공급관 180: 냉각롤러부
181: 제1 냉각롤러 182: 제2 냉각롤러
183: 제3 냉각롤러 184: 제4 냉각롤러
185: 제5 냉각롤러

Claims

철판에 열을 가하는 가열하고, 상기 철판 상부 표면에 수지를 피복하여 접착하는 철판 표면에 수지를 코팅하는 제조장비에 있어서,
필름이 도포되어 진입하는 철판을 중심으로 하부에 위치하는 금속롤러;
상기 철판을 중심으로 상부에 위치하며, 내부에 공간부를 형성하여 냉각수를 저장하고, 외주연에 다수의 스팀구를 형성한 금속재질의 저장롤러의 외주연을 감싸고 있는 실리콘재의 쿠션롤러로 철판의 열기로 가열된 냉각수에 의해 스팀이 스팀구를 통해 전달되어 수분을 흡수한 상태로 머금고 있는 이중롤러부;
상기 저장롤러의 공간부에 냉각수를 공급하는 공급관;
상기 철판과 필름을 펼치면서 구김 없이 밀착시키는 이중롤러부와 금속롤러 사이를 통과 후 상기 필름 상부에 도포되는 PE수지를 순차적으로 냉각 및 평탄화 처리하여 인출하는 5단계로 구성된 냉각롤러부;
를 포함하는 철판코팅용 제조장비.
제1항에 있어서,
상기 철판의 상면에 도포되는 필름은,
폴리올레핀계열의 필름이면서,
철판에 부착되는 일면은 접착제로 도포되고,
PE수지와 부착되는 일면은 열에 의해 접착제로 변형되는 접착성으로 도포된,
철판코팅용 제조장비.
제1항에 있어서,
상기 저장롤러는 철판의 열기로 냉각수를 가열토록 유도하고,
가열된 냉각수에 의해 발생하는 스팀이 스팀구를 통해 쿠션롤러에 전달되는,
철판코팅용 제조장비.
제1항에 있어서,
상기 냉각롤러부는,
필름 상면에 PE수지를 접착하는 제1 냉각롤러;
상기 PE수지를 눌러 두께 균일화하는 제2 냉각롤러;
상기 PE수지를 냉각하는 제3 냉각롤러;
상기 PE수지를 재 냉각하는 제4 냉각롤러;
상기 PE수지와 필름이 도포된 철판을 압착 인출하는 제5 냉각롤러를 더 포함하는 철판코팅용 제조장비.
제4항에 있어서,
상기 냉각롤러부는,
냉각수를 공급하는 공급관이 연결된 것을 더 포함하는 철판코팅용 제조장비.