KR101809419B1

KR101809419B1 - 부이 제조방법

Info

Publication number: KR101809419B1
Application number: KR1020170100962A
Authority: KR
Inventors: 제용근
Original assignee: (주)젠
Priority date: 2017-08-09
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2017-12-20

Abstract

본 발명은 부이 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부이(buoy)를 이루는 부체를 효율적이고 안정적으로 구 형상으로 제작할 수 있기 위한 부이 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법은 PE폼지를 감아 구체(球體)를 형성하는 부이(Buoy) 제조방법으로, a) 상기 PE폼지가 감겨진 롤(Roll)을 거치대에 거치하는 PE폼지 롤(Roll) 거치 단계; b) 상기 거치된 PE폼지를 상하(上下) 이송 롤러(roller) 사이를 통과시켜 소정 텐션(tension)을 주면서 권출(捲出)시키는 PE폼지 언롤링(Unrolling) 단계; c) 상기 권출되는 PE폼지를 경화 접착제가 함유된 상하(上下) 접착 롤러를 통과시켜 상기 PE폼지 하면에 상기 접착제를 도포시키는 PE폼지 접착제 도포 단계; d) 상기 접착제가 도포된 PE폼지를 상기 PE폼지의 진행방향을 가로질러 형성된 제1 수평축에 고정하여 회전시키되, 상기 PE폼지가 상기 제1 수평축에서 원심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 계단식으로 적층되어 완만한 타원체 형상으로 감겨지는 PE폼지 와인딩(Winding) 단계; e) 상기 타원체 형상으로 감겨진 PE폼지를 상기 제1 수평축을 기준으로 회전시키면서 커터날을 일측에서 타측으로 부채꼴 모양으로 이동시켜 그 형상이 구형(球形)의 PE폼체가 되도록 절삭하는 PE폼지 구형(球形) 절삭 단계; f) 상기 구형의 PE폼체를 제2 수평축에 장착하여 회전시키면서 1차 도장을 실시한 후 상기 구형의 PE폼체의 폭에 맞게 나일론사를 균일한 장력으로 권취하는 동시에 2차 도장을 실시하는 나일론사 와인딩(Winding) 단계; g) 상기 나일론사가 권취된 PE폼체에 중도 도장한 후 자외선(UV) 차단제가 포함된 도장재를 사용하여 상도 도장으로 마무리하는 마무리 도장 단계를 포함하고, 상기 d) 단계에서 상기 접착제가 도포된 PE폼지가 상기 제1 수평축에서 원심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 계단식으로 적층될 수 있도록, 상기 PE폼지를 상기 제1 수평축에 고정하여 회전시킬 때 상기 b) 단계와 c) 단계 사이에서 상기 상하 이송 롤러(roller) 사이를 통과시켜 권출되는 PE폼지를 길이 방향을 따라 폭이 점차 좁아지게 절단하는 PE폼지 폭 절단 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

부이 제조방법{Manufacturing method for buoy}

본 발명은 부이 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부이(buoy)를 이루는 부체를 효율적이고 안정적으로 구 형상으로 제작할 수 있기 위한 부이 제조방법에 관한 것이다.

부이(Buoy)란 부표 또는 부구(浮具)라고도 하고, anchor buoy(닻 부표), bell buoy(타종 부표), can buoy(원통형 부표), lighted buoy(등불 부표), mooring buoy(계선 부표), nun buoy(마름모꼴 부표), spar buoy(원주 부표), life buoy(구명 부표) 등을 포함하는 각종양식장, 어장표식, 그물표식 등 해상용 어로 표식과 선박의 안전한 항해를 돕기 위하여 항로를 지시하거나 암초, 침몰선 등 항해상의 위험물의 존재를 경고하기 위하여 설치되며, 해저와는 체인으로 연결되어 떠내려가지 않도록 되어 있다. 특히 야간용으로서 등화(燈火)를 설치하며 이를 등부표라고 한다.

또 어구(漁具)나 닻 등 물속에 있는 물체의 위치를 나타내기 위해서도 사용된다.

한편, 부이 제조의 종래 기술로는 EVA, PVC 등의 합성수지원료를 발포제, 가교제 등을 포함하는 통상의 첨가원료와 혼합 및 상기 혼합원료를 판상의 성형체로 제조 및 상기 제조된 성형체를 분쇄하여 칩상태로 분쇄하고, 상기 분쇄칩을 제조하고자 하는 부이 형상의 몰드에 충진하고 가압, 가열하므로써 원하는 형상의 부이로 제조하는 제조방법과 합성수지발포비즈의 일종인 EPS발포비즈를 제조하고자 하는 부이 형상의 몰드에 충진 및 팽창 성형시키는 제조하는 방법을 통해서도 제조되고 있다.

예를 들면, 국내공개특허공보 공개번호 제10-2011-0053305호(2011.05.20.) 및 공개번호 제10-2011-0059913호(2011.06.08.)에는 비즈타입의 합성수지 발포비즈(beads type)를 팽창 성형시키므로써 제조된 부이 및 상기 제조된 부이의 표면에 피복층을 추가로 구성시키므로써 제조된 부이가 공개되어 있다.

동 공보 공개번호 제10-2001-0076084호(2001.08.11.)에는 내구성이 우수한 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐클로라이드, 나일론 및 ABS 수지 중에서 선택된 수지를 압출성형하여 부자의 외부재를 제작한 다음, 부자의 내부를 폴리우레탄으로 발포 충전하거나 발포수지 폐기물로 충전함으로써 이중구조의 부자를 제작하여, 종래 단일 발포체를 사용한 경우에 비해 표면의 고밀도로 인한 어패류의 탈리가 용이하고 부력 및 내구성이 우수하여 장기간 사용할 수 있도록 개선된 이중구조 부자의 제조방법이 기재되어 있디.

동 공보 공개번호 제10-1998-0067833호(1998.10.15.)에는 소정형상으로 주입 성형되고 대칭으로 상호 부착되는 복수 개의 우레탄레진주형물(13)과; 상기 우레탄레진주형물(13)내에 배치되는 폐스치로폴 부구(11)와; 상기 상호 대칭되게 부착된 우레탄레진주형물(13)내에 충진되어 형성되는 발포성 우레탄원액층(12)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 수산양식용 부구의 제조방법에 있어서, 주형틀에 우레탄레진을 주입하여 우레탄레진주형물을 성형하는 단계(100)와; 상기 주입성형에 의해 제작된 복수개의 우레탄레진주형물 사이에 폐스치로폴 부구를 넣고 우레탄레진주형물의 맞닿음부를 정밀 부착하는 단계(101)와; 상기 상호 부착된 우레탄레진주형물에 형성된 발포성우레탄원액주입구를 통하여 발포성우레탄원액을 주입하여 발포성우레탄원액층을 성형하는 단계(102)로 구성되는 수산양식용 부구 및 그 제조방법이 공개되어 있다.

국내등록특허공보 등록번호 제10-0985573호(2010.09.29.)에는 특성이 다양한 폐합성수지에 대한 선별을 따로 하지 않더라도 첨가제의 사용을 통한 물성을 회복시켜 폐고무와 혼합재질을 구성함으로써 이를 부표로 사용하여 물성이 높은 부표를 제공함과 동시에 폐자원의 재활용 측면에서 매우 경제적이고 환경개선 효과를 갖는 폐고무와 폐합성수지의 혼합재질의 야광 부표가 기재되어 있다.

동 공보 등록번호 제10-1065116호(2011.09.07.)에는 EVA 수지 60~80중량％와, NBR 20~40중량％가 한 번의 발포로 최종적인 부자의 형태를 가진 본체가 통째로 형성된 양식장용 부자와; EVA 수지 60~80중량％와, NBR 20~40중량％를 혼합하여 형틀에 넣어 최종적인 부자의 형태를 가진 예비 성형물을 만드는 제1단계, 형틀을 가온하여 130~170℃가 되게 하고, 20~40분 동안 발포하는 제2단계를 포함하여 구성된 양식장용 부자의 제조방법이 공개되어 있다.

국내등록실용신안공보 등록번호 제20-0277965호(2002.05.29.)에는 나이론직물 다후다에 우레탄으로 방수 코팅한 직물을 스치로폴부(浮) 표면에 도표하여 스치로폴부(浮)가 바다 염분이나 햇볕에 노출되지 못하게 하여 산화를 방지하고 또한 마찰 등에 파손이 잘되지 않게 고안하면서 스치로폴이 파손되어 바다에 떠다니지 못하게 하는 동시에 상기 스치로폴 부표의 수명을 연장할 수 있도록 고안된 어구로서 어망에 널리 사용하고 뜸 또는 부표에 관한 기술이 공개되어 있음을 알 수 있다.

그러나 종래의 EVA, PVC 등을 원료로 사용하여 제조된 부이의 경우 친환경적이지 못하고 에폭시(EPS)를 제조 원료로 하여 제조된 부이의 경우 자외선에 쉽게 산화되며 내염성, 내약품성이 취약하여 취약한 내구성으로 비경제적이며 폐기물이 해양을 오염시키는 등의 문제점도 있었으며, 원형의 구(球) 형상을 이루는 부이(buoy)를 기준 사양에 맞게 양질로 제작하기 어려워 부이의 손쉬운 사용을 이루도록 제공하기 힘든 문제점이 있었다.

한국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0053305호, 발명의 명칭 "해상활동용 부이 및 그 제조방법" (공개일 2011.05.20.) 한국 공개특허공보 공개번호 제10-2011-0059913호, 발명의 명칭 "해상활동용 부이 및 그 제조방법" (공개일 2011.06.08.) 한국 공개특허공보 공개번호 제10-2001-0076084호, 발명의 명칭 "이중구조 부자의 제조방법" (공개일 2001.08.11.) 한국 공개특허공보 공개번호 제10-1998-0067833호, 발명의 명칭 "수산양식용 부구 및 그 제조방법" (공개일 1998.10.15.) 한국 등록특허공보 등록번호 제10-0985573호, 발명의 명칭 "폐고무와 폐합성수지의 혼합재질의 야광 부표" (등록일 2010.09.29.) 한국 등록특허공보 등록번호 제10-1065116호, 발명의 명칭 "양식장용 부자 및 그 제조방법" (등록일 2011.09.07.) 한국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0277965호, 고안의 명칭 "개량 스치로폴 부표" (등록일 2002.05.29.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 부이(buoy)를 이루는 부체를 효율적이고 안정적으로 구(球) 형상으로 제작할 수 있는 부이 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법은 PE폼지를 감아 구체(球體)를 형성하는 부이(Buoy) 제조방법으로, a) 상기 PE폼지가 감겨진 롤(Roll)을 거치대에 거치하는 PE폼지 롤(Roll) 거치 단계; b) 상기 거치된 PE폼지를 상하(上下) 이송 롤러(roller) 사이를 통과시켜 소정 텐션(tension)을 주면서 권출(捲出)시키는 PE폼지 언롤링(Unrolling) 단계; c) 상기 권출되는 PE폼지를 경화 접착제가 함유된 상하(上下) 접착 롤러를 통과시켜 상기 PE폼지 하면에 상기 접착제를 도포시키는 PE폼지 접착제 도포 단계; d) 상기 접착제가 도포된 PE폼지를 상기 PE폼지의 진행방향을 가로질러 형성된 제1 수평축에 고정하여 회전시키되, 상기 PE폼지가 상기 제1 수평축에서 원심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 계단식으로 적층되어 완만한 타원체 형상으로 감겨지는 PE폼지 와인딩(Winding) 단계; e) 상기 타원체 형상으로 감겨진 PE폼지를 상기 제1 수평축을 기준으로 회전시키면서 커터날을 일측에서 타측으로 부채꼴 모양으로 이동시켜 그 형상이 구형(球形)의 PE폼체가 되도록 절삭하는 PE폼지 구형(球形) 절삭 단계; f) 상기 구형의 PE폼체를 제2 수평축에 장착하여 회전시키면서 1차 도장을 실시한 후 상기 구형의 PE폼체의 폭에 맞게 나일론사를 균일한 장력으로 권취하는 동시에 2차 도장을 실시하는 나일론사 와인딩(Winding) 단계; g) 상기 나일론사가 권취된 PE폼체에 중도 도장한 후 자외선(UV) 차단제가 포함된 도장재를 사용하여 상도 도장으로 마무리하는 마무리 도장 단계를 포함하고, 상기 d) 단계에서 상기 접착제가 도포된 PE폼지가 상기 제1 수평축에서 원심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 계단식으로 적층될 수 있도록, 상기 PE폼지를 상기 제1 수평축에 고정하여 회전시킬 때 상기 b) 단계와 c) 단계 사이에서 상기 상하 이송 롤러(roller) 사이를 통과시켜 권출되는 PE폼지를 길이 방향을 따라 폭이 점차 좁아지게 절단하는 PE폼지 폭 절단 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 접착된 PE폼지를 한 층씩 와인딩(winding)하므로 접착력이 향상되고 결속력이 강해 양질의 부이를 제작할 수 있는 이점이 있다.

또한, 폭 절단(사이드 커팅)을 통하여 소요되는 소재를 절감할 수 있는 이점이 있다.

또한, 보조 접착 롤러를 이용하여 PE폼지 하부를 접착제로 용이하게 도포할 수 있는 이점이 있다.

또한, 커터날의 부채꼴 이동을 통하여 양질의 구체(球體)을 구현할 수 있는 이점이 있다.

또한, 친환경 경화 접착제를 사용하는 핫멜팅(Hot melting) 방법으로 PE폼지의 접착력을 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 나일론사를 PE폼체에 와인딩(winding)하면서 폴리우레아를 도장하므로 견고한 강도와 복원력을 유지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법을 도시한 블록도이다.
도 2 내지 도 5, 도 7 내지 도 10, 및 도 12 내지 도 16은 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법을 설명하기 위한 대략적인 실물 사진들이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법 중 PE폼지 접착제 도포 단계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법 중 PE폼지 구형(球形) 절삭 단계를 설명하기 위한 개략도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 이상적인 실시 예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시 예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않는다. 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 걸치거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다.

또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것도 아니다.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시 예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

본 발명은 PE폼지를 감아 구체(球體)를 형성하는 부이(Buoy) 제조방법으로, 종래에 원형의 구(球) 형상을 이루는 부이(buoy)를 기준 사양에 맞게 양질로 제작하기 어려운 문제점을 해결하려고 창출된 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법을 도시한 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법 중 PE폼지 접착제 도포 단계를 설명하기 위한 개략도이며, 도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법 중 PE폼지 구형(球形) 절삭 단계를 설명하기 위한 개략도이고, 도 6 및 도 11을 제외한 도 2 내지 도 16은 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법을 설명하기 위한 대략적인 실물 사진들이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 부이 제조방법(S100)은 PE폼지를 감아 구체(球體)를 형성하는 부이(Buoy) 제조방법으로, 상기 PE폼지가 감겨진 롤(Roll)을 거치대에 거치하는 PE폼지 롤(Roll) 거치 단계(S110); 상기 거치된 PE폼지를 상하(上下) 이송 롤러(roller) 사이를 통과시켜 소정 텐션(tension)을 주면서 권출(捲出)시키는 PE폼지 언롤링(Unrolling) 단계(S120); 상기 권출되는 PE폼지를 경화 접착제가 함유된 상하(上下) 접착 롤러를 통과시켜 상기 PE폼지 하면에 상기 접착제를 도포시키는 PE폼지 접착제 도포 단계(S130); 상기 접착제가 도포된 PE폼지를 상기 PE폼지의 진행방향을 가로질러 형성된 제1 수평축에 고정하여 회전시키되, 상기 PE폼지가 상기 제1 수평축에서 원심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 계단식으로 적층되어 완만한 타원체 형상으로 감겨지는 PE폼지 와인딩(Winding) 단계(S140); 상기 타원체 형상으로 감겨진 PE폼지를 상기 제1 수평축을 기준으로 회전시키면서 커터날을 일측에서 타측으로 부채꼴 모양으로 이동시켜 그 형상이 구형(球形)의 PE폼체가 되도록 절삭하는 PE폼지 구형(球形) 절삭 단계(S150); 상기 구형의 PE폼체를 제2 수평축에 장착하여 회전시키면서 1차 도장을 실시한 후 상기 구형의 PE폼체의 폭에 맞게 나일론사를 균일한 장력으로 권취하는 동시에 2차 도장을 실시하는 나일론사 와인딩(Winding) 단계(S160); 상기 나일론사가 권취된 PE폼체에 중도 도장한 후 자외선(UV) 차단제가 포함된 도장재를 사용하여 상도 도장으로 마무리하는 마무리 도장 단계(S170)를 포함한다.

또한, PE폼지 와인딩(Winding) 단계(S140)에서 접착제가 도포된 PE폼지가 제1 수평축에서 원심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 계단식으로 적층될 수 있도록, 상기 PE폼지를 상기 제1 수평축에 고정하여 회전시킬 때 PE폼지 언롤링(Unrolling) 단계(S120)와 PE폼지 접착제 도포 단계(S130) 사이에서 상하 이송 롤러(roller) 사이를 통과시켜 권출되는 PE폼지를 길이 방향을 따라 폭이 점차 좁아지게 절단하는 PE폼지 폭 절단 단계(S120-1)를 더 수행한다.

또한, PE폼지 접착제 도포 단계(S130)에서 하(下) 접착 롤러 하방으로 근접하게 보조 접착 롤러가 더 포함되어 상기 보조 접착 롤러 하부에 설치된 용기 내에 가열된 접착제가 회전하는 상기 보조 접착 롤러에 묻어 상기 하(下) 접착 롤러에 전달된다.

또한, 본 발명은 2차 도장시 폴리우레아로 도장한다.

그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 부이(Buoy) 제조방법(S100)은 도면들을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 제안하는 부이(Buoy) 제조방법(S100)은 PE폼지(PE foam sheet)를 감아 구체(球體)를 형성하는 부이(Buoy) 제조방법이다.

참고로, PE는 폴리에틸렌(polyethylene)의 영문 약자로 에틸렌의 중합으로 생기는 사슬 모양의 고분자 화합물을 말한다.

또한, PE폼(Polyethylene foam)은 폴리에틸렌의 발포제를 가리키는 것으로, 여기서 폼(foam)은 액체나 고체의 내부 또는 표면에 둘러싸여진 기체 덩어리를 기포라고 하며 기포가 다수 모여 서로 액체 또는 고체의 얇은 막으로 형성된 것을 말한다.

본 발명에서 PE폼(Polyethylene foam)은 반경질의 독립 기포 폼(faom)이고, 역학적 성질이 좋고 유연성이 있으며, 충격흡수성이 대단히 높고, 열전도율이 적어 단열성이 좋으며, 흡수성이 없고, 내약품성, 내후성이 우수하며, 가공성이 뛰어나고, 값이 싸 경제적이다는 등의 많은 장점이 있다.

또한, 본 발명에서 PE폼지(PE foam sheet)는 PE폼(Polyethylene foam)을 얇은 시트(sheet) 형태로 제공된다.

1. PE폼지 롤(Roll) 거치 단계(S110)

S110는 도 2에 도시된 바와 같이, PE폼지 롤(Roll) 거치 단계이다.

즉, S110는 작업자가 PE폼지가 감겨진 롤(Roll)을 거치대에 거치하는 단계이다.

여기서 PE폼지(PE foam sheet)는 두루마리처럼 감겨서 롤(Roll) 형태로 공장에 입고되고 이를 발포폼 원단이라고 부른다.

입고된 PE폼지(PE foam sheet)의 롤(Roll)은 원활하게 권출(捲出) 또는 언롤링(unrolling) 가능하도록 도 2에 도시된 바와 같이 작업 공정 초입부에 위치한 거치대에 거치한다.

이때, PE폼지(PE foam sheet)의 롤(Roll)은 롤(roll) 지지축을 기준으로 회전 가능하게 거치대에 거치되어 원활하게 풀려진다.

2. PE폼지 언롤링(Unrolling) 단계(S120)

S120는 도 3에 도시된 바와 같이, PE폼지 언롤링(Unrolling) 단계이다.

S110 단계에서 거치된 PE폼지가 상측 위치한 상(上) 이송 롤러(roller) 및 하측에 위치한 하(下) 이송 롤러(roller) 사이를 통과한다.

이때, 상기 PE폼지가 소정 장력 또는 텐션(tension)을 받으면서 권출(捲出) 또는 언롤링(unrolling)되어 다음 단계로 이송된다.

여기서 PE폼지가 소정 장력 또는 텐션(tension)를 받으면서 풀리기 때문에 PE폼지 표면이 반듯하게 펴지면서 이송 속도가 일정하게 유지되고 일부 말리는 현상 등을 방지할 수 있다.

3. PE폼지 접착제 도포 단계(S130)

S130은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, PE폼지 도포 단계이다.

S120 단계에서 권출되는 PE폼지가 상측에 위치한 상(上) 접착 롤러 및 하측에 위치한 하(下) 접착 롤러 사이를 통과한다.

이때, 하(下) 접착 롤러에는 경화 접착제가 함유되어 있어서 상기 PE폼지 하면에 상기 접착제가 도포된다.

여기서, 경화 접착제는 핫멜트(hoy melt) 방법으로 가열된 온도에 점차 식어 경화하는 친환경 속건성 접착제를 사용하여 PE폼의 접착력을 강화시켰다.

특히, PE폼지 접착제 도포 단계(S130)를 더욱 상세하게 설명하면 도 6에 도시된 바와 같이, 상하(上下) 접착 롤러 및 보조 접착 롤러 3개로 구성된다.

즉, 하(下) 접착 롤러 하방으로 근접하게 보조 접착 롤러가 포함되어 마주보며 회전하고, 상기 보조 접착 롤러 하부에 소정 공간의 용기가 설치되어 있으며, 상기 용기 속에 접착제가 가열된다.

따라서, 용기 상면에 가열된 접착제가 회전하는 보조 접착 롤러에 묻게 되고 묻혀진 보조 접착 롤러는 하(下) 접착 롤러에 전달되어 묻게 되며 접착제가 묻어진 하(下) 접착 롤러가 회전하면서 PE폼지 하면을 얇게 도포하게 된다.

4. PE폼지 와인딩(Winding) 단계(S140)

S140은 도 7에 도시된 바와 같이, PE폼지 와인딩(Winding) 단계이다.

S130 단계에서 접착제가 도포된 PE폼지를 제1 수평축에 고정하여 회전시키는데, 상기 제1 수평축은 PE폼지의 진행방향을 가로질러 형성된 회전 중심축으로, 상기 제1 수평축을 따라 상기 접착제가 도포된 PE폼지 선단을 고정시킨 후 회전시킨다.

이때, 상기 접착제가 도포된 PE폼지를 제1 수평축에 고정하여 회전시킬 경우 동시에 추가로 PE폼지 폭 절단 단계(S120-1)를 수행한다.

한편, 제1 수평축은 속이 비어 있는 중공의 수평축이다.

4-1, PE폼지 폭 절단 단계(S120-1)

S120-1은 도 3의 중앙 좌측에 도시된 바와 같이, PE폼지 폭 절단 단계이다.

특히, S120-1은 S130 단계에서 접착제가 도포된 PE폼지를 제1 수평축에 고정하여 회전할 경우 동시에 수행된다.

S120-1은 PE폼지 언롤링(Unrolling) 단계(S120)와 PE폼지 도포 단계(S130) 사이에서 상하(上下) 이송 롤러(roller) 사이를 통과시켜 권출되는 PE폼지를 길이 방향을 따라 설정된 값으로 칼날이 점차 좁아지게 폭을 절단하여 PE폼지(foam sheet)의 측면을 커팅(cutting)하는 단계로, S140 단계의 PE폼지 와인딩(winding)시 사이드 커팅(cutting)된 기본 재단의 형상을 구현할 수 있게 한다.

한편, S140은 S130 단계에서 접착제가 도포된 PE폼지를 제1 수평축에 고정하여 회전시키면, 상기 PE폼지가 상기 제1 수평축에서 원심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 계단식으로 적층되어 도 7과 같이 완만한 타원체 형상으로 와인딩(winding) 된다.

더욱 구체적으로 설명하면, S130 단계에서 접착제가 도포된 PE폼지는 핫멜팅(Hot melting) 방법으로 친환경 속건성 접착되었고, 양단 플랜지와 회전 지그(Jig)를 이용하여 제1 수평축를 회전시켜 상기 접착제가 도포된 PE폼지가 한층씩 와인딩(winding)되되 폭이 설정된 값에 따라 점차 좁아지게 절단되어 있으므로 도 7과 같이 측면이 계단식으로 비교적 둥근 모양이 형성된다.

이때, S140 단계에서 와인딩(winding)된 PE폼지는 후술하는 공정에서 구형(球形)으로 절삭 및 적층 끝단부 불완전 접합 부분 제거 등을 고려하여 절삭 부분이 충분히 확보되도록 구형(球形) 사이즈보다 크게 계단형 타원체 형상을 이루게 한다.

5. PE폼지 구형(球形) 절삭 단계(S150)

S150은 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, PE폼지 구형(球形) 절삭 단계이다.

즉, S150은 S140에서 타원체 형상으로 감겨진 PE폼지를 외곽에서부터 절삭하여 구형(球形)의 입체 PE폼체를 형성하는 단계이다.

S150은 제1 수평축에 와인딩(winding)되면서 강하게 접착된 타원체 형상의 PE폼지를 회전시켜 고속회전하는 커터날로 외곽 일측에서 가운데를 지나 타측 부채꼴 모양으로 이동하면서 절삭한다.

이때, 커터날은 타원체 형상의 PE폼지를 기준으로 2차원 이동을 하는데, 좌우로 이동하는 수평 방향 이동 및, 제1 수평축에서 멀어지거나 가까워지는 원심 방향 이동을 설정된 값에 따라 동시에 수행한다.

더욱 구체적으로 설명하면, 도 11에 도시된 바와 같이 타원체 형상의 PE폼지가 제1 수평축을 기준으로 회전하는 동안에 커터날은 타원체 형상의 PE폼지 외곽 일측 중심에서 원심방향으로 설정된 속도로 이동과 동시에 중앙(가운데)으로 수렴하도록 수평 방향으로 이동하면서 절삭하므로 일측면이 반구(半球)가 형성되게 한다.

즉, 커터날이 회전하는 타원체 형상의 PE폼지 일측에서 설정된 1/4의 원호의 외곽선을 따라 이동하여 반구형(半球形)으로 절삭한다.

연속해서, 상기 커터날은 타원체 형상의 PE폼지가 제1 수평축을 기준으로 회전하는 동안에 중앙을 지나 수평 방향으로 이동하면서 타원체 형상의 PE폼지 외곽 타측 중심 가까이로 설정된 속도로 타측 중심으로 수렴하도록 절삭하므로 최종 그 형상이 완전 구형(球形)이 형성되게 한다.

즉, 도 11에 도시된 바와 같이 커터날이 회전하는 타원체 형상의 PE폼지 일측에서 중앙을 지나 타측으로 설정된 부채꼴 모양의 반원호를 따라 이동하여 구형(半球形)으로 절삭한다.

이때 본 발명에서는 구형으로 절삭된 감겨진 PE폼지를 PE폼체라 부른다.

6. 나일론사 와인딩(Winding) 단계(S160)

S160는 도 12에 도시된 바와 같이 나일론사 와인딩(Winding) 단계이다.

S160에서는 나일론사 와인딩(Winding) 뿐만 아니라 1차 및 2차 도장을 포함한다.

구체적으로 설명하면, 구형(球形)으로 절삭된 PE폼체를 제2 수평축에 장착하여 회전시킨다.

이때 PE폼체를 제2 수평축에 장착하여 회전 지그(Jig)를 이용하여 회전시키면서 1차 도장을 실시한다.

다음, 1차 도장 완료 후 PE폼체를 회전시켜 5겹의 나일론사를 균일한 장력으로 권취(捲取) 또는 와인딩(winding)하는 동안 동시에 2차 도장을 실시한다.

여기서 나일론사는 나일론 실을 말하고, 5겹으로 구성된다.

또한, 본 발명은 2차 도장시 폴리우레아로 코팅하여 나일론사와 일체화되어 더욱 견고한 강도와 복원력을 가지게 한다.

폴리우레아 코팅은 폴리올과 이소시아네이트의 중합으로 형성되는 프리폴리머 및 아민기를 갖는 화합물인 경화제 화합물의 반응으로 이루어지는 폴리우레아와, 폴리우레아 100중량부를 기준으로 석분 또는 세라믹 파우더 0.1~20중량부, 인계 화합물 또는 할로겐계 화합물로 이루어진 난연성재료 0.1~20중량부, 중성화방지제 0.1~10중량부, 자외선안정제 0.1~10중량부가 혼합된 첨가제를 혼합하여 사용된다.

폴리우레아 코팅은 산업 현장에서 빠른 경화, 광범위한 온도/습도 범위에서 경화하는 능력, 및 우수한 성능 성질들에 대해 알려져 있다. 폴리우레아 코팅은 매우 범용성이 있고, 상업적 및 산업적 보호 코팅으로서 넓은 범위의 적용들을 가지며, 일부 지방족 폴리우레아는 벽, 바닥 및 다른 표면상에 장식 코팅으로서 사용된다.

7. 마무리 도장 단계(S170)

S170은 도 13 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 마무리 도장 단계이다.

S170은 나일론사가 권취된 PE폼체를 상하 및 360°회전이 가능한 장비에 연결하고 중심축을 연결한 회전 지그(Jig)를 이용하여 회전 및 각도를 조정하여 중도 도장을 실시한다.

다음, 자외선(UV) 차단제가 포함된 도장재를 사용하여 상도 도장으로 마무리한다.

여기서 도장이란 물체의 표면에 도장재료를 칠하여 피막을 형성시키는 것을 말하는 것으로, 물체의 충해, 부식, 마멸을 방지하고 내구성을 높이며 색채나 광택효과에 의해 물체의 표면을 아름답게 하고, 전기의 절연과 방열, 살균, 방음, 빛의 반사, 방화(防火) 등의 목적도 있다.

한편, 본 발명에서 도장은 일반 공지된 기술이므로 자세히 설명은 생략한다.

이와 같이 본 발명의 일실시 예에 따른 부이(Buoy) 제조방법은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따르면, 접착된 PE폼지를 한 층씩 와인딩(winding)하므로 접착력이 향상되고 결속력이 강해 양질의 부이(Buoy)를 제작할 수 있는 이점이 있다.

또한, 커터날의 부채꼴(반원호) 이동을 통하여 양질의 구체(球體)을 구현할 수 있는 이점이 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

S100 : 본 발명이 제안하는 부이(Buoy) 제조방법
S110 : PE폼지 롤(Roll) 거치 단계
S120 : PE폼지 언롤링(Unrolling) 단계
S120-1 : PE폼지 폭 절단 단계
S130 : PE폼지 접착제 도포 단계
S140 : PE폼지 와인딩(Winding) 단계
S150 : PE폼지 구형(球形) 절삭 단계
S160 : 나일론사 와인딩(Winding) 단계
S170 : 마무리 도장 단계

Claims

PE폼지를 감아 구체(球體)를 형성하는 부이(Buoy) 제조방법에 있어서,
a) 상기 PE폼지가 감겨진 롤(Roll)을 거치대에 거치하는 PE폼지 롤(Roll) 거치 단계;
b) 상기 거치된 PE폼지를 상하(上下) 이송 롤러(roller) 사이를 통과시켜 소정 텐션(tension)을 주면서 권출(捲出)시키는 PE폼지 언롤링(Unrolling) 단계;
c) 상기 권출되는 PE폼지를 경화 접착제가 함유된 상하(上下) 접착 롤러를 통과시켜 상기 PE폼지 하면에 상기 접착제를 도포시키는 PE폼지 접착제 도포 단계;
d) 상기 접착제가 도포된 PE폼지를 상기 PE폼지의 진행방향을 가로질러 형성된 제1 수평축에 고정하여 회전시키되, 상기 PE폼지가 상기 제1 수평축에서 원심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 계단식으로 적층되어 완만한 타원체 형상으로 감겨지는 PE폼지 와인딩(Winding) 단계;
e) 상기 타원체 형상으로 감겨진 PE폼지를 상기 제1 수평축을 기준으로 회전시키면서 커터날을 일측에서 타측으로 부채꼴 모양으로 이동시켜 그 형상이 구형(球形)의 PE폼체가 되도록 절삭하는 PE폼지 구형(球形) 절삭 단계;
f) 상기 구형의 PE폼체를 제2 수평축에 장착하여 회전시키면서 1차 도장을 실시한 후 상기 구형의 PE폼체의 폭에 맞게 나일론사를 균일한 장력으로 권취하는 동시에 2차 도장을 실시하는 나일론사 와인딩(Winding) 단계;
g) 상기 나일론사가 권취된 PE폼체에 중도 도장한 후 자외선(UV) 차단제가 포함된 도장재를 사용하여 상도 도장으로 마무리하는 마무리 도장 단계를 포함하고,
상기 d) 단계에서 상기 접착제가 도포된 PE폼지가 상기 제1 수평축에서 원심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 계단식으로 적층될 수 있도록, 상기 PE폼지를 상기 제1 수평축에 고정하여 회전시킬 때 상기 b) 단계와 c) 단계 사이에서 상기 상하 이송 롤러(roller) 사이를 통과시켜 권출되는 PE폼지를 길이 방향을 따라 폭이 점차 좁아지게 절단하는 PE폼지 폭 절단 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 부이 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 c) 단계에서 상기 하(下) 접착 롤러 하방으로 근접하게 보조 접착 롤러가 더 구비되어 상기 보조 접착 롤러 하부에 설치된 용기 내에 상기 접착제가 회전하는 상기 보조 접착 롤러에 묻어 상기 하(下) 접착 롤러에 전달되는 것을 특징으로 하는 부이 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 2차 도장시 폴리우레아로 도장하는 것을 특징으로 하는 부이 제조방법.