KR101620978B1 - 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생활 및 산업현장에서 더 이상 사용가치가 없어 폐기처분되는 폐스티로폼을 규격화된 제품으로 생활 및 산업현장에서 사용할 수 있도록 함으로써 환경오염의 방지와 동시에 자원을 재활용할 수 있는 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치에 관한 것으로,
입체구조물(100)의 지지플레이트(120) 간에는 지지플레이트(120)가 뒤틀리거나 유동 되는 것을 방지해주는 하나 이상의 지지바(200)가 장착 고정되며, 상기 성형부(500)에는 성형 된 패널을 배출안내하는 평판 형태의 배출가이드(600)가 구성됨과 동시에 상기 지지플레이트(120)의 측면에는 피동롤러(530)와 텐션롤러(550)의 축이 삽입 설치되어 용이한 구동이 될 수 있는 아치형 가변홈(121,122)이 각각 형성되되, 상기 구동축(520)을 중심으로 피동롤러(530)와 텐션롤러(550)를 임의 조작에 의해 아치형 가변홈(121,122) 구간 내에서 위치가 변경되면서 성형부(400)로 진입되는 폐스티로폼의 양을 조절할 수 있도록 구성한 것이다.

Description

폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치{Using panel waste styrofoam molding device}
본 발명은 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 생활 및 산업현장에서 더 이상 사용가치가 없어 폐기처분되는 폐스티로폼을 규격화된 제품으로 생활 및 산업현장에서 사용할 수 있도록 함으로써 환경오염의 방지와 동시에 자원을 재활용할 수 있는 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치에 관한 것이다.
일반적으로 스티로폼(styrofoam)은 '발포 스타이렌 수지'를 뜻하는 것으로 가벼울 뿐만 아니라, 내수성, 단열성, 방음성, 완충성 등이 우수한 특징이 있어 단열재와 완충재 등으로 건축분야 및 산업 전분야에 걸쳐 사용되고 있으며, 사용환경에 따라 특수하게 사용할 수 있도록 난연성을 갖는 스티로폼까지 보급되고 있다.
또한 최근에는 홈쇼핑 및 온라인을 통한 전자 상거래의 발달로 인해 스티로폼은 제품 포장재로도 많이 사용되고 있는데, 이렇게 다양하면서도 효율적으로 사용되고 있는 반면, 그에 따른 엄청난 양의 폐스티로폼도 발생한다는 불합리성도 존재한다.
특히 폐스티로폼은 특성상 많은 부피를 차지할 뿐만 아니라, 잘 부서지는 단점이 있어 매립을 하기에도 난해함이 있었으며, 소각을 할 때는 유독성 가스가 다량 발생하는 등 환경오염의 원인이 되기도 하였다.
이를 감안하여 본원 출원인은 2014년 4월 29일 특허출원(출원번호:10-2014-0051155, 발명의 명칭 : 폐스티로폼을 이용한 건축물용 패널 제조방법)을 한 바 있으며, 상기와 같은 제조방법을 실현시킬 수 있는 폐스티로폼 성형장치가 필요하게 되었다.
본원발명과 관련 있는 선행기술로는 대한민국 공개특허 제10-2012-0051404호가 있다.
이에 본원 발명에서는 상기와 같은 필요성에 의해 안출한 것으로 생활 및 산업현장에서 더 이상 사용가치가 없어 폐기처분되는 폐스티로폼을 규격화된 제품으로 생활 및 산업현장에서 사용할 수 있도록 함과 동시에 그로 인한 환경오염의 방지와, 자원 재활용의 효과를 기대할 수 있는 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 실현하기 위한 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치(S)는,
베이스플레이트(110)가 구비되며, 상기 베이스플레이트(110)의 좌, 우측에는 지지플레이트(120)가 일정간격을 두고 수직방향으로 고정되는 입체구조물(100)과, 파쇄된 스티로폼이 투입되도록 안내하며, 지지플레이트(120)의 사이에 장착고정되는 호퍼(300)와, 상기 호퍼(300)를 통해 투입된 파쇄 스티로폼을 성형부(500)로 이송할 수 있도록 구동모터(410)와 연결되어 구동되며 지지플레이트(120)에 장착되는 구동축(420) 및 상기 구동축(420)과 일정거리 이격 되어 설치됨과 동시에 호퍼(300)의 하부 일측에 배치되며 지지플레이트(120)에 장착되는 피동롤러(430)와, 상기 구동축(420)과 피동롤러(430)와 연결 구성되어 구동축의 구동에 의해 회전되며, 호퍼(300)로부터 투입 및 낙하 되는 파쇄스티로폼이 이탈 없이 성형부(500)로 이송안내 하도록 무한 궤도의 형태를 갖는 벨트 또는 체인 중 어느 하나로 구성되는 이송수단(440)을 포함하는 파쇄스티로폼 이송부(400)와, 상기 이송부(400)를 통해 이송되는 과정에서 파쇄스티로폼이 규격화된 패널의 형태로 성형 될 수 있도록 구동모터(510)와 연결되어 구동되며, 지지플레이트(120)에 장착되는 구동축(520) 및 상기 구동축(520)과 일정거리 이격 되어 설치됨과 동시에 호퍼(300)의 측면 일측에 각각 배치되는 텐션롤러(550)와 피동롤러(530) 및 , 상기 구동모터(510)의 구동에 의해 회전하며, 구동축(520)과 텐션롤러(550), 피동롤러(530)와 연결되어 무한 궤도의 형태를 갖는 벨트 또는 체인 중 어느 하나로 구성되는 압착수단(540)을 포함하는 성형부(500)로 구성되는 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치(S)에 있어서,
상기 입체구조물(100)의 지지플레이트(120) 간에는 지지플레이트(120)가 뒤틀리거나 유동 되는 것을 방지해주는 하나 이상의 지지바(200)가 장착 고정되며, 상기 성형부(500)에는 성형 된 패널을 배출안내하는 평판 형태의 배출가이드(600)가 구성됨과 동시에 상기 지지플레이트(120)의 측면에는 피동롤러(530)와 텐션롤러(550)의 축이 삽입 설치되어 용이한 구동이 될 수 있는 아치형 가변홈(121,122)이 각각 형성되되, 상기 구동축(520)을 중심으로 피동롤러(530)와 텐션롤러(550)를 임의 조작에 의해 아치형 가변홈(121,122) 구간 내에서 위치가 변경되면서 성형부(400)로 진입되는 폐스티로폼의 양을 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 배출가이드(600) 측에는 패널로 성형 된 스티로폼을 규격에 맞게 절단될 수 있도록 절단부(700)가 추가 구성되어 연속적인 성형 및 절단이 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 한다.
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본 발명에서 제공하는 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치는 파쇄된 스티로폼을 연속적으로 규격화된 패널의 형태로 성형할 수 있으며, 그에 따라 환경오염을 방지할 수 있으며, 특히 매립 및 소각이 난해한 난연성 스티로폼은 언제든 자원 재활용을 할 수 있어 부가가치를 증대시킬 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 정면구성도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 측면구성도
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 사용상태도
도 5는 본 발명의 또 다른 일실시 예를 보인 정면 구성도
이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시 예에 따라 본원 발명을 상세히 설명한다.
먼저 본원 발명에서 제공하는 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치의 핵심은 파쇄스티로폼을 투입하면서 연속적으로 규격화된 패널 형태의 스티로폼을 성형할 수 있도록 하되, 스티로폼이 투입되는 양을 사용자가 임의로 조절할 수 있도록 함으로써 스티로폼의 사용환경에 따라 밀도가 높거나 낮은 스티로폼을 선택적으로 생산할 수 있도록 한 것이다.
이에 따라 본원발명은 크게 이송부(400)와 성형부(500)가 장착되는 입체구조물(100) 및 파쇄된 스티로폼이 투입되는 호퍼(200), 호퍼를 통해 투입된 스티로폼을 성형부로 이송안내하는 이송부(400) 및 이송부를 통해 이송된 파쇄 스티로폼을 가압하여 성형하는 성형부(500)로 구성된다.
보다 구체적으로 도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이 상기 입체구조물(100)은 베이스플레이트(110)가 구비되며, 그 베이스플레이트(110)의 좌, 우측에는 지지플레이트(120)가 일정간격을 두고 수직방향으로 고정되되, 상기 지지플레이트(120)의 측면에는 피동롤러(530)와 텐션롤러(550)의 각도 즉, 위치가 조작에 의해 동일한 거리에서 가변 될 수 있도록 아치형의 형상을 갖는 아치형 가변홈(121,122)이 구성된다.
또한 상기 입체구조물(100)의 지지플레이트(120) 간에는 지지플레이트(120)가 뒤틀리거나 유동 되는 것을 방지해주는 하나 이상의 지지바(200)가 장착 고정된다.
또한 상기 호퍼(300)는 파쇄된 폐스티로폼이 투입되도록 안내하며, 지지플레이트(120)의 사이에 장착고정된다. 이때 상기 호퍼(300)로 투입되는 파쇄 스티로폼은 수동 및 연속공정에 의한 자동화장치에 의해서도 용이하게 공급할 수 있다.
또한 상기 이송부(400)는 호퍼(300)를 통해 투입된 파쇄 스티로폼을 성형부(500)로 이송하는 것으로 이송부(400)를 작동시키는 구동모터(410)가 구비되며, 상기 구동모터(410)와 연결되어 구동됨과 동시에 지지플레이트(120)에 장착되는 구동축(420)이 구성된다.
또한 상기 구동축(420)과 일정거리 이격 되어 설치됨과 동시에 호퍼(300)의 하부 일측에 배치되며 지지플레이트(120)에 장착되는 피동롤러(430)가 구비되는 한편, 상기 구동축(420)과 피동롤러(430)와 연결 구성되어 구동축의 구동에 의해 회전되며, 호퍼(300)로부터 투입 및 낙하 되는 파쇄스티로폼이 이탈 없이 성형부(500)로 이송안내 하는 이송수단(440)이 구성된다.
이때 상기 이송수단(440)은 도 1에서 도시된 바와 같이 판 형상으로 이루어지며, 무한 궤도의 형태를 갖는 벨트 또는 체인 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한 상기 이송부(400)를 통해 이송되는 과정에서 파쇄스티로폼이 규격화된 패널의 형태로 성형 될 수 있도록 이송부(400)의 상측 방향에 장착 고정되는 성형부(500)는 성형부(500)를 작동시키는 구동모터(510)가 구비되며, 상기 구동모터(510)와 연결되어 구동됨과 동시에 지지플레이트(120)에 장착되는 구동축(520)이 구성된다.
또한 상기 구동축(520)과 일정거리 이격 되어 설치됨과 동시에 호퍼(300)의 측면 일측에 배치되며, 지지플레이트(120)에 형성된 가변홈(122)에 장착되어 임의 조작시 이동하는 각도 즉, 위치에 따라 투입되는 파쇄 스티로폼의 양을 조절하는 피동롤러(530)가 구성된다.
이때 파쇄 스티로폼의 양을 조절한다 함은 패널로 성형되는 스티로폼의 밀도를 조절할 수 있다는 것으로 해석할 수 있으며, 피동롤러(530)의 각도, 즉 위치 이동은 수동에 의해서도 용이하지만, 자동화장치에 의해서도 당업자라면 충분히 응용할 수 있다.
또한 상기 구동축(520)과 피동롤러(530)의 사이에 배치되며, 지지플레이트(120)의 가변홈(121)에 장착되어 이동하는 각도에 따라 압착수단(540)의 텐션을 조절하는 텐션롤러(550)가 구성된다.
또한 상기 구동축(520)과 피동롤러(530)와 연결 구성되어 구동축의 구동에 의해 회전되며, 파쇄스티로폼이 진입되도록 하는 진입구간(541) 및 진입된 파쇄 스티로폼이 저면에서 마주하는 이송수단(440)에 의해 직선 주행을 하면서 성형 되도록 하는 직선구간(542)으로 구성되는 압착수단(540)이 구성되되, 상기 압착수단(540)은 무한 궤도의 형태를 갖는 벨트 또는 체인 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
또한 파쇄스티로폼이 극히 경량이기 때문에 도 1에서 도시된 바와 같이 판 형상으로 이루어지는 이송수단과, 압착수단에 의해서도 규격화된 패널의 성형은 이루어질 수 있는 것이며, 텐션롤러(550)의 위치를 변경시키지 않고, 구동축(520)과 동일 선상에 놓일 경우 직선구간(542)이 형성되지만, 밀도가 높은 패널을 성형코자 할 경우에는 많은 양의 파쇄스티로폼이 진입되어야 하기 때문에 피동롤러(530)를 가변홈(122) 내에서 상측 방향으로 위치 이동시킨 다음, 텐션롤러(550)의 위치까지 가변홈(121)에서 상측 방향으로 이동시켜 파쇄스티로폼이 원활하게 진입될 수 있는 것이다. 이렇게 텐션롤러의 위치를 이동시키더라도, 패널이 성형 압착되는 지점은 이송수단(440)의 구동축(420)과 압착수단(540)에 구성된 구동축(520) 사이에서 성형 되기 때문에 패널 성형에는 전혀 문제가 없다.
뿐만 아니라, 텐션롤러와, 피동롤러의 각도 즉, 위치 조절은 구동축(540)을 중심으로 아치형 가변홈(121, 122) 내에서만 이루어지는바, 파쇄스티로폼의 원활한 진입을 위해서는 피동롤러(530)가 장착고정된 위치에 비해 텐션롤러(550)가 장착고정되는 위치가 아래에 위치됨이 바람직한 것이다.
이때 각도라 함은 구동축(540)을 중심으로 아치형 가변홈(121,122) 내부 구간이라 할 수 있으며, 부채꼴의 형태로 조작이 용이하다.
또한 상기 이송수단(440)과, 압착수단(540)의 폭은 패널의 규격(3 x 6, 4 x 8)에 알맞게 적용하여 제작할 수 있으며, 언급한 바와 같이 판 형상의 궤도 형태로 구성된 것으로 구동축(520)과 텐션롤러(550) 피동롤러(530)와 압착수단(540)이 연결 구성된 것이며, 구동축(420)과 피동롤러(430)가 이동수단(440)과 연결 구성된 것이다. 따라서, 텐셜롤러(550)와 피동롤러(530)의 위치를 조절하게 되면 궤도 형태의 압착수단(540)의 형상도 변형되게 되는 것이다.
또한 상기 압착수단(540)은 많은 힘을 필요로 하지 않고 스티로폼 제품의 특성상 패널의 형상을 유지할 수 있을 정도의 가압이라면 충분하며, 이송수단(440)과, 진입구간(541)을 통해 진입된 파쇄 스티로폼은 실제 직선구간(542)에서 성형 되는 것이며, 상기 성형부(500)에서 성형 된 패널은 평판 형태의 배출가이드(600)를 통해 배출되는 것이다.
또한 도 5에서 도시된 바와 같이 상기 배출가이드(600) 측에는 패널로 성형 된 스티로폼을 규격에 맞게 절단될 수 있도록 절단부(700)가 추가 구성될 수 있으며, 장치를 자동화로 제작할 경우 성형 및 절단과정이 하나의 제어장치를 통해 제어가 될 수 있도록 함이 바람직하다.
또한 상기 이송부(400)와 성형부(500)의 구동모터(410,510)는 동시에 구동될 수 있도록 전기적으로 연결구성된다.
상기와 같은 특징을 갖는 본원 발명의 성형장치(S)에 대한 작동을 살펴보면, 각각의 구동모터(410,510)에 전원을 인가시켜 이송부(400)와 성형부(500)가 작동되도록 한 다음, 호퍼(300)에 파쇄된 스티로폼(알맹이의 형태이면서 파쇄스티로폼은 연질의 접착제와 혼합된 상태임)을 투입한다.
상기 호퍼를 통해 투입된 파쇄스티로폼은 곧바로 이송수단(440)의 상단 면에 안착된 상태에서 이송을 하게 되고, 이송 후 압착수단(540)의 직선구간(542)을 지나갈 때 이송수단(440)과 압착수단(540)에 의해 패널(P)의 형상으로 성형 되면서 배출가이드(600)를 통해 배출되는바, 이 순간에도 압착수단(540)과, 이송수단(440)은 구동모터(410,510)의 구동에 의해 무한회전을 반복한다.
또한 배출된 패널형태의 스티로폼은 절단부(700)에서 규격에 맞게 자동으로 절단됨으로써 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 성형은 완성되는바, 절단부(700)가 추가 구성됨에 따라 연속적인 성형 및 절단이 이루어지게 된다.

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S:성형장치
100:입체구조물 110:베이스플레이트
120:지지플레이트 121,122:가변안내홈
200:지지바 300:호퍼
400:이송부 410, 510:구동모터
420,520:구동축 430,530:피동롤러
440:이송수단 500:성형부
540:압착수단 541:진입구간
542:직선구간 550:텐션롤러
600:배출가이드 700:절단부

Claims (5)

  1. 베이스플레이트(110)가 구비되며, 상기 베이스플레이트(110)의 좌, 우측에는 지지플레이트(120)가 일정간격을 두고 수직방향으로 고정되는 입체구조물(100);과,
    파쇄된 스티로폼이 투입되도록 안내하며, 지지플레이트(120)의 사이에 장착고정되는 호퍼(300);와,
    상기 호퍼(300)를 통해 투입된 파쇄 스티로폼을 성형부(500)로 이송할 수 있도록 구동모터(410)와 연결되어 구동되며 지지플레이트(120)에 장착되는 구동축(420) 및 상기 구동축(420)과 일정거리 이격 되어 설치됨과 동시에 호퍼(300)의 하부 일측에 배치되며 지지플레이트(120)에 장착되는 피동롤러(430)와, 상기 구동축(420)과 피동롤러(430)와 연결 구성되어 구동축의 구동에 의해 회전되며, 호퍼(300)로부터 투입 및 낙하 되는 파쇄스티로폼이 이탈 없이 성형부(500)로 이송안내 하도록 무한 궤도의 형태를 갖는 벨트 또는 체인 중 어느 하나로 구성되는 이송수단(440)을 포함하는 파쇄스티로폼 이송부(400);와,
    상기 이송부(400)를 통해 이송되는 과정에서 파쇄스티로폼이 규격화된 패널의 형태로 성형 될 수 있도록 구동모터(510)와 연결되어 구동되며, 지지플레이트(120)에 장착되는 구동축(520) 및 상기 구동축(520)과 일정거리 이격 되어 설치됨과 동시에 호퍼(300)의 측면 일측에 각각 배치되는 텐션롤러(550)와 피동롤러(530) 및 , 상기 구동모터(510)의 구동에 의해 회전하며, 구동축(520)과 텐션롤러(550), 피동롤러(530)와 연결되어 무한 궤도의 형태를 갖는 벨트 또는 체인 중 어느 하나로 구성되는 압착수단(540)을 포함하는 성형부(500);
    로 구성되는 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치(S)에 있어서,
    상기 입체구조물(100)의 지지플레이트(120) 간에는 지지플레이트(120)가 뒤틀리거나 유동 되는 것을 방지해주는 하나 이상의 지지바(200)가 장착 고정되며, 상기 성형부(500)에는 성형 된 패널을 배출안내하는 평판 형태의 배출가이드(600)가 구성됨과 동시에 상기 지지플레이트(120)의 측면에는 피동롤러(530)와 텐션롤러(550)의 축이 삽입 설치되어 용이한 구동이 될 수 있는 아치형 가변홈(121,122)이 각각 형성되되, 상기 구동축(520)을 중심으로 피동롤러(530)와 텐션롤러(550)를 임의 조작에 의해 아치형 가변홈(121,122) 구간 내에서 위치가 변경되면서 성형부(400)로 진입되는 폐스티로폼의 양을 조절할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배출가이드(600) 일측에는 패널로 성형 된 스티로폼을 규격에 맞게 절단될 수 있도록 절단부(700)가 추가 구성되어 연속적인 성형 및 절단이 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 폐스티로폼을 이용한 스티로폼 패널 성형장치.
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