KR101339579B1 - 석재 표면 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석재 가공 장치에 관한 것으로서, 특히 미끄럼 방지 기능을 갖도록 석재의 표면을 가공하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 판상의 석재를 눕혀진 상태로 하면을 지지하며 이송방향으로 이송시키는 석재 이송부; 상기 판상의 석재 상면에 화염을 방사하는 가열 기구와, 상기 가열 기구가 상기 석재 위를 가로질러 이동하도록 상기 가열 기구를 이송시키는 가열 기구 이송부를 구비하는 가공부; 상기 가열 기구의 화염에 의해 가열되는 가열 영역에 대해 상기 이송방향 하류에 위치하는 냉각 영역으로 물을 분사하고 상기 가열 기구 이송부에 장착되어서 상기 가열 기구와 함께 이송되는 물분사 노즐; 및 상기 가열 영역과 상기 냉각 영역의 상부를 덮는 커버 부재를 포함하는 석재 표면 가공 장치가 제공된다.

Description

석재 표면 가공 장치 {APPARATUS FOR PROCESSING SURFACE OF STONE PLATE}

본 발명은 석재 가공 장치에 관한 것으로서, 특히 석재가 울퉁불퉁한 표면을 갖도록 가공하는 장치에 관한 것이다.

건축 자재용 석재는 매끈한 표면을 갖도록 가공되어서 사용되기도 하지만, 자연미를 살리거나 바닥재의 경우 미끄럼 방지를 위하여 울퉁불퉁한 표면을 갖도록 가공되어서 사용되기도 한다. 석재의 표면을 울퉁불퉁하게 가공하는 방법 중 하나로는 산소 토오치 또는 가스 버너와 같은 화염 방사 기구를 이용하여 석재의 표면에 화염을 방사하는 방법이 있다. 화염을 이용하여 석재의 표면을 가열하면, 석재 표면의 일부가 떨어져 나가서 석재 표면에 울퉁불퉁한 요철이 생기게 된다. 이는 석재를 형성하는 여러 가지 물질 혼합 물질들 사이의 열팽창률이 서로 다르기 때문이다. 화염 방사를 이용한 석재 표면 가공에 있어서, 종래에는 작업자가 직접 화염 방사 기구를 들고 석재 표면을 가열하였기 때문에, 작업량에 있어서 한계가 있고 안전 사고가 발생할 수 있어서 개선이 요구된다.

본 발명의 목적은 미끄럼 방지를 위하여 석재의 표면에 화염을 방사하여 울퉁불퉁한 요철을 형성하는 석재 표면 가공 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 석재 표면에 무늬를 형성할 수 있는 석재 표면 가공장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면,

판상의 석재를 눕혀진 상태로 하면을 지지하며 이송방향으로 이송시키는 석재 이송부; 상기 판상의 석재 상면에 화염을 방사하는 가열 기구와, 상기 가열 기구가 상기 석재 위를 가로질러 이동하도록 상기 가열 기구를 이송시키는 가열 기구 이송부를 구비하는 가공부; 상기 가열 기구의 화염에 의해 가열되는 가열 영역에 대해 상기 이송방향 하류에 위치하는 냉각 영역으로 물을 분사하고 상기 가열 기구 이송부에 장착되어서 상기 가열 기구와 함께 이송되는 물분사 노즐; 및 상기 가열 영역과 상기 냉각 영역의 상부를 덮는 커버 부재를 포함하는 석재 표면 가공 장치가 제공된다.

상기 석재 표면 가공 장치는 상기 냉각 영역에 대해 상기 이송방향 하류에 위치하는 영역에 물을 분사하는 추가 물분사 노즐을 더 포함할 수 있다.

상기 석재 표면 가공 장치는 상기 판상의 석재 상면에 놓인 마스크 부재가 걸리도록 상기 가열 영역에 대해 상기 이송방향 하류에 위치하는 걸림부를 더 포함하며, 상기 이송부는 상기 판상의 석재를 상기 이송방향의 반대 방향으로도 이송시킬 수 있다.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 이송부에 의해 자동으로 이송되는 석재의 표면이 화염을 방사하며 이동하는 가열 기구에 의해 가열되므로 석재의 표면에 미끄럼 방지를 위한 울퉁불퉁한 요철이 용이하게 형성된다. 또한, 무늬 구멍이 형성된 마스크를 통해 무늬에 대응하는 석재의 표면 일부분에만 화염이 가해지므로 석재 표면에 이에 대응하는 무늬가 형성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석재 표면 가공 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 석재 표면 가공 장치의 일부를 개략적으로 도시한 측면도로서, 석재의 표면에 화염이 방사되는 상태를 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 석재 표면 가공 장치에 의해 미끄럼 방지 무늬가 형성된 석재의 표면을 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 석재의 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 석재 표면 가공 장치의 마스크를 이용한 석재 표면 가공 과정을 순서대로 설명하는 공정도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 석재 표면 가공 장치(100)는 석재 이송부(110)와, 커버 부재(120)와, 가공부(130)와, 물분사 노즐(140)과, 걸림부(150)와, 브러시(160)와, 추가 물분사 노즐(170)을 포함한다. 석재 표면 가공 장치(100)는 마스크 부재(M)를 이용하여 판상의 석재(P)의 표면(S1)에 울퉁불퉁한 요철을 무늬 형태로 형성시킨다. 석재 표면 가공 장치(100)는 마스크 부재(M)를 사용하지 않을 경우 판상 석재(P)의 표면(S1) 전체에 요철을 형성시킨다. 이하, 석재 표면 가공 장치(100)의 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.

이송부(110)는 피가공재인 판상의 석재(P)를 눕혀진 상태로 하면(S2)을 지지하며 이송방향으로 이송시킨다. 이송부(110)는 화살표이 표시된 이송방향을 따라서 배치되는 다수의 이송 롤러(111)와, 다수의 이송 롤러(111)를 지지하는 지지 프레임(112)과, 구동 모터(113)를 구비한다. 다수의 이송 롤러(111) 중 가공부(120)에 대응하는 위치에 배치되는 일부가 구동 모터(113)에 의해 회전하는 구동 롤러(111a)가 되며, 나머지는 자유 회전이 가능한 지지 롤러(111b)가 된다. 구동 모터(113)는 피가공재인 판상의 석재(P)가 이송방향의 반대방향으로도 이동이 가능하도록 구동 롤러(111a)를 반대방향으로도 회전시킬 수 있다. 본 실시예에서는 구동 롤러(111a)가 이송 롤러(111) 중 일부인 것으로 설명하지만, 이와는 달리 이송 롤러(111) 전체가 구동 롤러(111a)가 될 수도 있다.

커버 부재(120)는 판상의 석재(P)의 이송 구간 상의 일부 영역 위를 막도록 형성된다. 커버 부재(120)에 의해 이송 구간 상에는 판상의 석재(P)의 상부와 측면을 에워싸는 커버 영역이 형성된다. 커버 영역의 상류측과 하류측은 각각 개방되어서 판상의 석재(P)가 들어오는 입구와 나가는 출구를 형성한다. 커버 부재(120)는 가공 시에 석재(P)로부터 이탈되어 튀어나오는 작은 돌 입자와 석재(P)에 부딪힌 물이 외부로 비산되는 것을 막는다.

가공부(130)는 판상의 석재(P)의 표면을 가열하여 표면에 울퉁불퉁한 요철을 형성시킨다. 가공부(130)는 가열 기구(131)와, 가열 기구 이송부(132)를 구비한다.

가열 기구(131)는 산소 토오치 또는 가스 버너와 같이 화염을 방사하는 화염 방사 기구로서, 화염에 의한 가열 영역(A)을 형성하며, 가열 영역(A)이 커버 부재(120)의 내부(즉, 커버 영역)에 위치하도록 기울어지게 배치된다.

가열 기구 이송부(132)는 가열 기구(131)가 상기 석재(P) 위를 가로질러 이동하도록(화살표 참조) 가열 기구(131)를 이송시킨다. 가열 기구 이송부(132)는 가열 기구(131)가 장착되는 장착대(133)와, 장착대(133)를 이송방향과 직각을 이루는 방향을 따라서 직선왕복운동시키는 이송수단(미도시)을 구비한다. 이송수단(미도시)은 고정된 지지 구조(134)에 설치된다. 이송 수단(미도시)으로는 장착대(133)를 직선왕복운동시킬 수 있는 모든 형태의 수단이 사용될 수 있다. 예를 들면, 리니어 모터가 사용되거나, 회전모터와 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 운동변환기구가 함께 사용될 수 있다. 지지 구조(134)에는 제어 판넬(135)가 설치되어 있다. 제어 판넬(135)을 통해 작업자는 석재 표면 가공 장치(100)의 작동을 조작할 수 있다.

물분사 노즐(140)은 가열 기구(131)의 화염에 의해 가열된 석재(P)를 급냉시킨다. 물분사 노즐(140)은 장착대(133)에 장착되어서 가열 기구(131)와 함께 이송된다. 물분사 노즐(140)은 가열 기구(131)의 화염에 의해 가열되는 가열 영역(A)에 대해 이송방향 하류에 인접하여 위치하는 냉각 영역(B)으로 물을 분사한다.

걸림부(150)는 판상의 석재(P) 상면에 놓인 마스크 부재(M)가 걸리도록 가열 영역(A)에 대해 이송방향 하류에 위치한다. 걸림부(150)에 마스크 부재(M)의 선단부(M2)가 걸려서 이송방향으로의 이동이 제한된다.

브러시(160)는 커버 부재(120)의 출구측에 설치되어서 가공된 석재(P)의 상면(S1)과 접한다. 브러시(160)에 의해 가공된 석재(P)의 상면(S1)에 남아 있는 이물질들이 일차적으로 제거된다.

추가 물분사 노즐(170)은 이송방향을 따라서 브러시(160)보다 하류측에서 가공된 석재(P)의 상면(S1)에 물을 분사한다. 추가 물분사 노즐(170)로부터 분사된 물에 의해 석재(P)가 다시 한번 냉각되면서 동시에 그 표면이 세척된다.

이제, 도 1 내지 도 5를 참조하여 상기 실시예의 작용을 상세히 설명한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 판상의 석재(P) 위에 마스크 부재(M)가 얹혀진 상태에서 판상의 석재(P)는 이송부(110)에 의하여 이송방향을 따라서 가열 영역(A)을 통과하도록 이송된다. 마스크 부재(M)는 얇은 판 형태로서 적어도 하나의 개구부(M1)가 마련된다. 개구부(M1)를 통해 판성의 석재(P)에서 마스크 부재(M)로 덮인 부분 중 개구부(M1)의 형상에 대응하는 일부가 노출된다. 개구부(M1)는 다양한 형태를 갖도록 설계될 수 있다. 본 실시예에서는 마스크 부재(M)는 철판으로 이루어진 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 판상의 석재(P)는 설정된 거리 이동 후 멈추며, 판상의 석재(P)가 멈춘 상태에서 가열 기구(131)가 석재(P)를 가로지르도록 이송하면서, 개구부(M1)를 통해 노출된 부분을 가열한다. 다음, 가열 부재(131)의 이동이 멈추고, 다시 판상의 석재(P)가 설정된 거리 만큼 이동 후 멈춘다. 이후, 가열 기구(131)가 이동하면서 석재(P)를 가열하게 된다. 상기와 같은 작동이 반복되면서, 마스크 부재(M)에 형성된 개구부(M1)에 대응하는 무늬를 갖는 미끄럼 방지부(P1)가 도 3에 도시된 바와 같이 석재(P)의 상면(S1)에 형성된다. 각 무늬(P1)에는 도 4에 도시된 바와 같이 미끄럼 방지을 위한 울퉁불퉁한 요철(P2)이 형성된다.

도 5의 (a)에는 마스크 부재(M) 전체에 대한 가열 과정이 완료된 상태에서의 마스크 부재(M)와 석재(P)의 이송구간 상에서의 위치가 도시되어 있다. 도 5의 (a)를 참조하면, 마스크 부재(M)의 선단부(M2)가 걸림부(150)에 접촉해 있고, 가열 영역(A)은 마스크 부재(M)의 후단부(M3)에 인접해 있다. 이 상태에서 석재(P)는 석재 이송부(110)에 의하여 이송방향을 따라서 일정 거리만큼 이동 후 멈춘다. 이때, 마스크 부재(M)는 걸림부(150)에 걸려서 석재(P)와 함께 이동하지 못하고, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같은 상태가 된다. 도 5의 (b)를 참조하면, 석재(P)에서 무늬를 갖는 미끄럼 방지부(P1)가 형성된 영역이 마스크 부재(M)를 이송방향을 따라 지나서 노출되도록 위치해 있다. 이 상태에서 석재(P)는 화살표도 도시된 이송방향의 반대방향으로 일정 거리만큼 이동 후 도 5의 (c)에 도시된 바와 같은 상태가 되도록 멈춘다. 도 5의 (c)를 참조하면, 가열 영역(A)이 마스크 부재(M)의 선단부(M2)에 위치해 있다. 도 5의 (c)에 도시된 상태에서 위에서 설명한 가공 공정이 반복된다. 그에 따라서, 석재(P)의 상면(S1)에는 마스크 부재(M)의 개구부(M1)에 대응하는 형태의 무늬를 갖는 미끄럼 방지부가 석재(P)의 길이방향 전체에 걸쳐서 형성될 수 있다.

상기 실시예에서는 마스크 부재(M)를 사용하여 판상의 석재(P)의 표면(S1)에 울퉁불퉁한 요철이 무늬 형태로 형성되는 경우를 설명하였으나, 마스크 부재(M)를 사용하지 않는 경우에는 석재(P)의 표면(S1) 전체에 울퉁불퉁한 요철이 형성될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

100 : 석재 표면 가공 장치 110 : 석재 이송부
111 : 이송 롤러 111a : 구동 롤러
111b : 지지 롤러 112 : 지지 프레임
113 : 구동 모터 120 : 커버 부재
130 : 가공부 131 : 가열 기구
132 : 가열 기구 이송부 133 : 장착대
134 : 지지 구조 140 : 물분사 노즐
150 : 걸림부 160 : 브러시
170 : 추가 물분사 노즐

Claims (3)

1. 판상의 석재를 눕혀진 상태로 이송방항으로 이송시키는 석재 이송부;
   상기 판상의 석재 상면에 놓이며, 판상으로 형성되어 일 영역에 적어도 하나 이상의 개구부가 형성된 마스크 부재;
   상기 판상의 석재의 이송 구간의 일부 영역을 막도록 형성된 커버 부재;
   상기 커버 부재의 내측에 설치되어 상기 마스크 부재의 이동을 제한하는 걸림부;
   상기 판상의 석재 상면에 화염을 방사하는 가열 기구와, 상기 가열 기구를 이송시키는 가열 기구 이송부를 구비하는 가공부;
   상기 가열 기구 이송부에 장착되어서 물을 분사하는 물분사 노즐;
   상기 커버 부재의 출구측에 부착된 브러시; 및
   상기 브러시보다 하류측에서 설치되어 물을 분사하는 추가 물 분사노즐을 포함하여,
   상기 판상의 석재 위에 상기 마스크 부재가 얹힌 상태에서 상기 판상의 석재가 상기 이송부에 의해 이송되고,
   상기 마스크 부재가 상기 걸림부에 걸려서 상기 판상의 석재와 함께 멈춘 상태에서, 상기 가열 기구로 상기 판상의 석재에 화염을 방사하면서, 상기 물분사 노즐로 상기 판상의 석재에 물을 분사한 후,
   상기 판상의 석재를 상기 이송 방향의 반대 반향으로 일정거리 이송시켜 상기 판상의 석재가 멈춘 상태에서 상기 가열 기구로 화염을 방사하면서, 상기 물분사 노즐로 상기 판상의 석재에 물을 분사하는 공정을 반복하면서 미끄럼 방지부를 형성하고,
   상기 미끄럼 방지부가 형성되면, 상기 판상의 석재를 상기 커버 부재의 출구측으로 이송시켜 상기 브러시로 세척하고,
   상기 브러시로 세척된 상기 판상의 석재를 상기 추가 물분사 노즐로 물을 분사하여 세척하는 석재 표면 가공장치.
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