KR101638383B1 - 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 장식물이나 테이블 등의 소재로 사용되는 판재를 도자기로 제작할 수 있도록 하는 토출 다이에서 토출되는 반죽된 원료의 양을 세밀하게 조절할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치는, 반죽된 원료를 원하는 형상으로 토출하는 토출 다이에 장착되어 조절구가 상하로 이동할 수 있도록 지지하는 브래킷과, 상기 브래킷에 지지된 상태에서 토출 다이 내부로 돌출되어 상하 이동에 의해 반죽된 원료의 토출량을 개별적으로 제어하는 다수의 조절구, 및 상기 브래킷에 결합되어 회전에 의해 조절구를 각각 상하로 이동시키는 볼트를 포함하여 구성된다.

Description

평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치 {DISCHARGE CONTROL DEVICE OF EXTRUSION DIE FOR MANUFACTURING OF CERAMIC PLATE}

본 발명은 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 각종 장식물이나 테이블 등의 소재로 사용되는 판재를 도자기로 제작할 수 있도록 하는 토출 다이에서 토출되는 반죽된 원료의 양을 세밀하게 조절할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도자기는 인간이 문화 생활을 시작하면서 가장 초기에 발명된 문명이기의 하나로서 유구한 세월을 통해 다양한 형태로 발전하여 왔다.

특히, 세라믹 도자기는 세라믹 소재의 특성상 맑고 깨끗한 이미지를 창출하고 두들겼을 때의 청아한 소리로 인해 실용적인 측면뿐만 아니라 장식적인 가치를 향상시키기 위해서 형태 및 표면 모양의 개발이 진행되어 왔다.

최근에는 대리석을 대체하기 위하여 또는 테이블 등 각종 장식용 판재를 대신하기 위하여 판상의 도자기(평면도자기) 개발이 시도되고 있다.

하지만, 평면도자기 제작에 있어서, 넓은 면적(예를 들어 1,000 × 2,000㎜)의 평면도자기를 형성할 경우, 초벌구이 과정 또는 재벌구이 과정에서 도자기 소지(반죽된 원료)가 휘거나 뒤틀리는 등의 변형이 발생하고, 표면의 평탄도 또한 균일하게 형성되지 못하는 등의 문제가 있었다.

이러한 문제의 해결을 위해서, 반죽된 원료를 소망하는 형상으로 성형함에 있어서 수분 정도와 입자의 밀도가 균일할 것 등의 조건을 필요로 하나, 평면도자기 전체에 대한 균일한 밀도를 형성하기에는 많은 어려움을 갖는다.

이에 대한 종래의 기술로는, 테이블 위의 일정 형상의 틀에 토련 과정을 거친 반죽된 원료를 올려놓고, 프레스 등의 수단을 이용하여 여러 차례 반복적으로 가압하여 성형하거나 방망이 등으로 두들겨 균일도를 갖도록 하였으나, 설비의 면적이 제한적일 뿐 아니라 위에서 언급한 넓은 면적에 대하여 수행할 경우 균열이 발생하는 등 불량률이 많고, 작업 시간이 많이 소요되는 등의 문제를 갖는다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명자에 의한 도판(평면도자기) 제조용 토출 다이가 선출원되어 등록(등록번호 10-1167263)되었는 바, 도 1a 및 도 1b에 호퍼(12)를 통해 투입되는 점토 등의 반죽된 원료를 압출부(14)를 통해 강제로 밀어내도록 구성된 토련기(10)의 압출부(14) 선단에 토출 다이(20)가 결합된다.

상기 토출 다이(20)는 일단이 압출부(14)의 선단과 결합되어 반죽된 원료의 투입이 이루어지는 유입부(22)를 이루고, 타단은 압출부(14)의 계속적인 압력에 의해 유입부(22)를 통해 압송되는 반죽된 원료의 단면 형상을 소망하는 도판 형상에 가까운 형상으로 변화시키는 토출부(24)를 이룬다.

그리고 유입부(22)와 토출부(24) 사이의 구간(토출 몸체(23))은 일단의 유입부(22)에서 토출부(24)로 갈수록 내부의 높이 방향은 좁아지고 폭 방향은 넓어지면서 내측 단면 면적이 점차 좁아져 토출부(24) 위치에서 반죽된 원료의 토출압을 증대시킨다.

즉, 토출 다이(20)의 유입부(22)는 압출부(14)의 원형 내주면에 대응하도록 단면 형상이 원형을 이루고, 토출부(24)로 갈수록 내부 단면 면적이 점차 축소되어 결국, 토출부(24) 내부의 단면 형상은 성형금형(28)의 내주면과 같은 직사각형으로 형성된다.

여기서, 토련기(10)의 압출부(14)에서 토출되는 반죽 상태의 원료는, 토출 다이(20)의 유입부(22)를 통해 그 내부로 진입하는 순간 내경이 점차 좁아지는 내주면에 접촉하게 된다.

이때 중심 부분은 가장자리 부위에 비교하여 압출부(14)의 토출압이 그대로 전달되어 이송 속도도 빠르고 밀도 또한 높게 형성된다.

이러한 상태로 성형금형(28)을 통과하는 반죽된 원료는, 중심 부위가 양측 가장자리 부위에 비교하여 볼록하게 돌출한 상태를 이루며, 이것을 초벌구이 또는 재벌구이하게 되면, 도판의 표면이 평탄하지 않을 뿐 아니라 도판 자체가 휘거나 뒤틀리는 등의 불량을 야기한다.

이러한 불량 문제를 해결하기 위하여, 토출 다이(20)의 토출 몸체(23)에 수직하게 관통하는 레버(26)를 회전 가능하게 적어도 하나 이상 설치하고, 토출 몸체(23) 내부에 위치한 레버(26)에는 반죽된 원료의 흐름을 레버(26)의 회전각도에 따라 조절토록 하는 판 형상의 키(미도시)를 형성시켰다.

이에 의해 레버(26)를 중심으로 회전각도에 따라 반죽된 원료의 흐름 양을 상대적으로 조절하므로 - 일측에 원료의 흐름 양이 많으면 타측에 원료의 흐름 양은 줄어드므로 - 토출 다이(20) 선단에 위치한 성형금형(28)을 통해 토출되는 반죽된 원료에 대하여 어느 정도 동일 두께를 형성할 수 있었으나, 도판의 좌우 양측 가장자리의 두께가 서로 동일하지 않고 다르게 나타나며, 폭이 넓은 도판 제조를 위한 반죽된 원료의 토출 시에 토출량을 미세하게 조절할 수 없어 도판의 전체 두께(밀도)도 균일하지 않은 문제점이 있었다.

공개번호 제10-2013-0030425호(공개일자 2013년03월27일) 등록번호 제10-1167263호(등록일자 2012년07월13일)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 조절장치에 개별 작동하는 조절판을 다수 개 구비하여 반죽된 원료의 토출 시에 토출량을 미세하게 조절할 수 있어, 평면도자기의 좌우 양측 가장자리의 두께를 서로 동일하게 할 수 있고 폭이 넓은 평면도자기의 전체 두께(밀도)를 균일하게 할 수 있는 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치는 반죽된 원료를 원하는 형상으로 토출하는 토출 다이에 장착되어 조절구가 상하로 이동할 수 있도록 지지하는 브래킷;

상기 브래킷에 지지된 상태에서 토출 다이 내부로 돌출되어 상하 이동에 의해 반죽된 원료의 토출량을 개별적으로 제어하는 다수의 조절구; 및

상기 브래킷에 결합되어 회전에 의해 조절구를 각각 상하로 이동시키는 볼트;

를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 브래킷은 토출 다이에 장착되고, 다수의 조절구가 끼워질 수 있도록 장방형의 승강홀이 상하로 형성되는 장착부와;

상기 장착부의 일측에 일체로 형성되고, 볼트가 관통하는 다수의 결합홀이 형성되는 결합부를;

구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 장착부는 결합부보다 두껍게 형성되되, 장착부와 결합부의 상면은 같은 평면에 형성되고, 하면은 장착부가 결합부보다 더 아래로 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 각 조절구는 상기 볼트에 나사 결합할 수 있도록 내주면에 암나사산이 형성되는 볼트홀을 갖는 수평판과;

상기 수평판에서 수직으로 절곡되어 승강홀에 끼워지고 토출 다이 내부로 돌출되는 수직판을;

구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼트는 결합부에 볼트머리가 아래를 향하도록 결합되어 제자리에서 회전할 수 있도록 결합부 상부에서 고정구가 고정되고, 상기 고정구 상측의 볼트 외주면에 수평판의 암나사산에 대응되는 수나사산이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼트머리나 고정구는 사각 또는 육각인 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 토출 다이의 중앙에 회전 각도에 따라 반죽된 원료의 흐름을 제어하는 레버가 설치되고, 상기 레버의 좌우 양측에 토출량 조절장치가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 하나의 조절장치에 개별 작동하는 조절판을 다수 개 구비하여 반죽된 원료의 토출 시에 토출량을 미세하게 조절할 수 있어, 평면도자기의 좌우 양측 가장자리의 두께를 서로 동일하게 할 수 있고 폭이 넓은 평면도자기의 전체 두께(밀도)를 균일하게 할 수 있다.

도 1a와 도 1b는 종래 도판 제조용 토출 다이를 보여주는 구성도와 일부 확대 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 토출량 조절장치의 사시도와 분해도 및 측단면도이다.
도 3a와 도 3b는 도 2에 나타낸 토출량 조절장치의 일 예에 따른 설치 상태 사시도와 단면도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 토출량 조절장치의 다른 예에 따른 설치 상태 단면도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 토출량 조절장치의 사시도와 분해도 및 측단면도이다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 토출량 조절장치(40)는 하나의 브래킷(41), 다수의 조절구(42) 및 볼트(47)를 포함하여 구성된다.

브래킷(41)은 토출 다이(20)에 장착되어 다수의 조절구(42)가 상하로 이동할 수 있도록 지지하는 것으로, 장착부(45)와 결합부(46)가 일체로 형성되어 이루어진다.

상기 장착부(45)는 결합부(46)의 일측에 결합부(46)보다 두께가 두껍게 형성되어, 장착부(45)와 결합부(46)의 상면은 같은 평면에 형성되고, 하면은 장착부(45)가 결합부(46)보다 더 아래로 돌출 형성된다.

이에 의해 브래킷(41)이 토출 다이(20)에 장착된 상태에서 결합부(46) 아래에는 볼트머리(47a)가 위치하는 소정의 공간이 형성된다.

상기 장착부(45)는 토출 다이(20)에 용접 등에 의해 장착되는 것으로, 상하를 수직으로 관통하는 장방형의 승강홀(45a)이 형성된다.

상기 결합부(46)는 볼트(47)가 회전할 수 있도록 거꾸로(볼트머리가 아래를 향하도록) 결합되는 것으로, 상하를 수직으로 관통하는 원형의 결합홀(46a)이 다수 형성된다.

각 조절구(42)는 평평한 판을 직각으로 절곡하여 형성한 것으로, 수평판(43)과 수직판(44)이 ㄱ자 형상을 한다.

상기 수평판(43)에는 상기 볼트(47)에 나사 결합할 수 있도록 내주면에 암나사산이 형성되는 볼트홀(43a)이 형성된다.

상기 수직판(44)은 상기 장착부(45)에 형성된 장방형의 승강홀(45a)에 끼워져 상하로 수직 이동한다.

각 볼트(47)는 상기 결합부(46)에 형성된 각각의 결합홀(46a)을 통해 볼트머리(47a)가 아래를 향하도록 하부에서 상부로 결합되는 것으로, 결합홀(46a)을 관통하여 결합부(46)에 결합된 상태에서 고정구(48)가 외삽되어 볼트(47)에 움직이지 않게 고정되고, 그 고정구(48) 상측의 볼트(47) 외주면에는 수평판(43)의 암나사산과 대응되는 수나사산이 형성된다.

상기 각각의 조절구(42)는 각각의 볼트(47)에 수평판(43)이 나사 결합한 상태에서 그 수직판(44)은 장착부(45)의 승강홀(45a)에 함께 끼워져 아래로 돌출된다.

이때 볼트머리(47a)는 결합부(46)의 하면에 접촉되고, 볼트(47)에 고정된 고정구(48)는 결합부(46)의 상면에 접촉되어 제자리에서 회전 가능한 상태가 된다.

상기 볼트머리(47a)나 고정구(48)에 스패너(spanner)나 렌치(wrench)를 끼워 회전하면 볼트(47)가 제자리에서 회전하고, 이때 볼트(47)에 나사 결합된 수평판(43)은 - 그 수직판(44)이 승강홀(45a)에 끼워진 상태에서 - 볼트(47)의 회전 방향에 따라 위 또는 아래로 이동하게 되며, 따라서 수직판(44)도 승강홀(45a)을 따라 위 또는 아래로 이동하게 된다.

이때 상기 볼트(47)의 회전을 원활하게 하기 위해 상기 볼트머리(47a)나 고정구(48)는 육각 또는 사각인 것이 바람직하다.

도 3a와 도 3b는 도 2에 나타낸 토출량 조절장치의 일 예에 따른 설치 상태 사시도와 단면도이다.

도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이 토출량 조절장치(40)가 토출 다이(20)의 토출 몸체(23) 상부에 장착되되, 브래킷(41)의 장착부(45)가 토출 몸체(23) 상부에 용접 등에 의해 장착된다.

이때 장착부(45)의 승강홀(45a)에 끼워진 다수 조절구(42)의 수직판(44)은 토출 몸체(23)를 관통하여 각각이 토출 다이(20) 내부에 위치하게 된다.

또한, 토출량 조절장치(40)는 레버(26) 좌우 양측의 반죽된 원료의 양을 개별적으로 조절할 수 있도록 레버(26)의 좌우 양측에 각각 장착된다.

이에 의해 레버(26)는 하부의 키(27)에 의해 토출 몸체(23)의 좌측과 우측으로 반죽된 원료의 토출량을 상대적으로 조절하고, 토출량 조절장치(40)는 다시 토출 몸체(23)의 좌측과 우측에서 각각 다수 수직판(44)의 상하 이동으로 반죽된 원료의 토출량을 개별적으로 조절하여 더 미세하게 조절한다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 반죽된 원료의 균일한 밀도를 테스트하는 과정에서 레버(26)의 회전각도를 변화시켜 레버(26)의 좌측이나 우측으로 반죽된 원료의 흐름을 원활하게 한다.

또한, 레버(26)의 좌측이나 우측에서 반죽된 원료의 밀도가 균일하지 않은 경우는 해당 좌측이나 우측에 설치된 토출량 조절장치(40)의 수직판들을 상하로 이동시켜 밀도를 균일하게 한다.

만약 레버(26) 좌측에 있는 반죽된 원료를 4 등분하여 네 군데의 밀도가 예를 들어 각각 10.3(단위 생략), 11.0, 11.0, 10.5로 다른 경우, 밀도가 낮은 첫 번째와 네 번째에 해당하는 수직판은 토출량을 늘려 밀도를 높일 수 있도록 상승하는 방향으로 볼트를 회전하고(네 번째 수직판은 약간 덜 회전시킴), 밀도가 높은 두 번째와 세 번째에 해당하는 수직판은 토출량을 줄여 밀도를 낮출 수 있도록 하강하는 방향으로 볼트를 회전한다.

이렇게 레버(26)와 토출량 조절장치(40)의 제어로 반죽된 원료의 토출량을 미세하게 조절할 수 있다.

이상에서는 레버(26)와 연계하여 2개의 토출량 조절장치(40)로 토출량을 조절하는 것을 설명하였지만, 토출량 조절장치만으로도 제어할 수 있고, 평면도자기의 폭의 넓이에 따라 하나에서부터 다수 개까지 토출 몸체(23)에 설치할 수 있으며, 토출량 조절장치(40)에 구비되는 수직판(44)의 수도 조절할 수 있음은 물론이다.

도 4는 도 2에 나타낸 토출량 조절장치의 다른 예에 따른 설치 상태 단면도이다.

도 4에서는 토출량 조절장치(40)를 토출 몸체(23) 상부의 레버(26) 좌우측과, 토출 몸체 하부의 좌우측에 설치되는 것을 보여준다.

이와 같은 경우에는 토출 몸체(23) 하부의 토출량 조절장치(40)를 통해서도 반죽된 원료의 토출량을 조절할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

20: 토출 다이 40: 토출량 조절장치
41: 브래킷 42: 조절구
43: 수평판 44: 수직판
45: 장착부 46: 결합부
47: 볼트 48: 고정구

Claims (7)

1. 반죽된 원료를 원하는 형상으로 토출하는 토출 다이에 장착되어 조절구가 상하로 이동할 수 있도록 지지하는 브래킷;
   상기 브래킷에 지지된 상태에서 토출 다이 내부로 돌출되어 상하 이동에 의해 반죽된 원료의 토출량을 개별적으로 제어하는 다수의 조절구; 및
   상기 브래킷에 결합되어 회전에 의해 조절구를 각각 상하로 이동시키는 볼트; 를 포함하고,
   상기 브래킷은 토출 다이에 장착되고, 다수의 조절구가 끼워질 수 있도록 장방형의 승강홀이 상하로 형성되는 장착부와, 상기 장착부의 일측에 일체로 형성되고, 볼트가 관통하는 다수의 결합홀이 형성되는 결합부를 구비하며,
   상기 장착부는 결합부보다 두껍게 형성되되, 장착부와 결합부의 상면은 같은 평면에 형성되고 하면은 장착부가 결합부보다 더 아래로 돌출 형성되어, 상기 결합부 아래에 상기 볼트의 볼트머리가 위치한 상태에서 볼트가 결합홀을 상부로 관통하는 것을 특징으로 하는 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 각 조절구는 상기 볼트에 나사 결합할 수 있도록 내주면에 암나사산이 형성되는 볼트홀을 갖는 수평판과;
   상기 수평판에서 수직으로 절곡되어 승강홀에 끼워지고 토출 다이 내부로 돌출되는 수직판을;
   구비하는 것을 특징으로 하는 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 볼트는 결합부에 볼트머리가 아래를 향하도록 결합되어 제자리에서 회전할 수 있도록 결합부 상부에서 고정구가 고정되고, 상기 고정구 상측의 볼트 외주면에 수평판의 암나사산에 대응되는 수나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 볼트머리나 고정구는 사각 또는 육각인 것을 특징으로 하는 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 토출 다이의 중앙에 회전 각도에 따라 반죽된 원료의 흐름을 제어하는 레버가 설치되고, 상기 레버의 좌우 양측에 토출량 조절장치가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 평면도자기 제조용 토출 다이의 토출량 조절장치.

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