KR101918899B1

KR101918899B1 - 준불연 단열재 가공설비

Info

Publication number: KR101918899B1
Application number: KR1020180065293A
Authority: KR
Inventors: 윤덕임
Original assignee: 주식회사 미트하임
Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2018-11-14

Abstract

본 발명은 ALC(Autoclaved Lightweight Concret) 블럭 주택벽체, 황토 블럭 주택벽체, 콘크리트 주택벽체, 목조 주택벽체 또는 리모델링 벽돌 주택벽체 등과 같은 다양한 주택의 단열을 위해 주택의 벽체에 설치되는 단열재를 재단하기 위한 가공설비에 관한 것으로, 상세하게는, 일반적인 스티로폼에 비해 우수한 방화 성능을 갖는 준불연 단열재를 열선을 이용하여 가공할 때 일반적인 스티로폼에 비해 열에 강해 잘 녹지 않아 톱질하듯이 반복적으로 왕복 운동시켜 재단하는 과정에서 상기 준불연 단열재가 유동하거나 뒤틀리는 것을 방지함으로써 다양하고 복잡한 패턴을 안정적으로 정밀하게 형성할 수 있도록 제공하는 준불연 단열재 가공설비에 관한 것이다.

Description

준불연 단열재 가공설비{EQUIPMENT FOR CUTTING SEMI INCOMBUSTIBLE HEATING INSULATING MATERIAL}

일반적으로, 주택은 벽체와 지붕을 통하여 대략 58% 정도의 열손실이 발생하고, 이러한 열손실은 일반적인 단열만으로도 대략 13%까지 감소시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 주택에 적용되는 단열공법으로는 건축물의 구조형식에 따라 적용방법이 달라지는데, 외단열, 내단열 및 구조체 내부에 설치하는 중단열로 구분된다.

단열공법 중 외단열 공법은 신축 건물이나 낡고 오래된 건물을 대상으로 주택벽체의 외벽면에 단열패널을 부착 또는 고정하여 실내의 열과 냉기가 바닥과 벽을 통해 외부로 유출되는 열교(heat bridge)와 결로현상을 방지하기 때문에 저에너지 주택에 적용되고 있으며, 공동주택에도 적용을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

외단열 공법은 크게 접착 몰탈로 단열패널을 벽체의 외벽면에 부착하는 시공방법과 별도의 고정 브라켓을 사용하여 단열패널을 벽체의 외벽면에 부착하는 시공방법으로 대별된다. 이중 접착 몰탈을 이용한 시공방법은 접착 몰탈의 접착강도가 충분하지 않거나, 기후 사정이 나쁘거나, 혹은 진동이 유발되는 다른 공사가 진행되는 경우, 접착 몰탈이 그 기능을 수행할 수 없어 단열특성이 저하되는 문제점이 있기 때문에 근래에는 대부분 고정 브라켓을 이용한 시공방법이 주류를 이루고 있다.

고정 브라켓을 이용한 일반적인 외단열 공법을 간략하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 시공하고자 하는 주택벽체의 외벽을 정리한 후 고정 브라켓을 이용하여 외벽에 단열패널을 고정한다. 그리고, 외벽에 고정된 단열패널의 앞면에 유리섬유메쉬를 핀으로 고정한 후 유리섬유메쉬에 몰탈을 미장하여 일정 시간 양생한 다음, 그 표면을 코팅재나 외장재(타일 등) 등으로 마감하여 주택벽체의 외단열을 완료한다.

하지만, 기존의 외단열 공법에서는 이웃하게 배치되어 서로 결합되는 단열패널 사이를 단지 핀으로만 고정하기 때문에 이웃하는 단열패널 사이의 결합성이 좋지 못하였다. 또한 단열패널의 표면이 밋밋하게 형성됨에 따라 부착력이 나빠 접착 몰탈을 이용한 외장재 부착시 외장재가 단열패널로부터 쉽게 탈리되는 등의 문제가 있었다.

단열패널과 외장재의 결합성을 개선하기 위해 나사, 못 또는 앵커 등과 같은 고정부재를 이용하여 단열패널과 외장재를 주택벽체의 외벽에 고정할 수도 있으나, 이 경우에는 추가로 고정부재를 설치해야 하기 때문에 작업이 복잡하여 시공성이 저하될 수밖에 없었다. 또한, 단열패널의 강도가 낮아 고정부재를 잡아주는 힘이 작기 때문에 고정부재를 이용한 단열패널과 외장재의 결합력을 향상시키는데 한계가 있었고, 고정부재가 주택벽체의 외벽 내부까지 인입되기 때문에 실내의 열과 냉기가 상기 고정부재를 통해 외부로 유출되어 단열 기능이 감소하는 문제가 발생하였다.

또한, 시공성을 개선하기 위하여 단열패널의 일면 또는 양면에 외장용 보드가 일체화된 단열패널을 주택벽체의 외벽에 고정하는 시공 방법이 적용되고 있으나, 이러한 시공 방법에서는 일반적인 단열패널보다 단가가 비싸고 설치 방법이 기존과 달라 시공비가 증가하였고, 단열패널의 무게로 인해 주택벽체의 외벽의 높이가 높을수록 시공이 어렵고, 단열패널의 설치 공정과 설치 후의 안전성에 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 출원의 발명자에 의해 2013년 11월 11일자로 출원되어 등록된 대한민국 등록특허 10-1360508호(등록일: 2014.02.03.)와, 대한민국 등록특허 10-1360496호(등록일: 2014.02.03.)에 건축용 단열패널이 제안된 바 있었다.

상기 대한민국 등록특허 10-1360508호와 대한민국 10-1360496호에서는 주택벽체의 외벽에 설치되는 단열패널의 표면(외장재가 부착되는 면)에 패턴(요철)을 형성하여 상기 단열패널의 정면에 부착되는 외장재(예를 들면, 타일 등)의 부착력을 향상시킴으로써 주택벽체의 결로 현상, 외부 마감재의 동해 발생 및 뒤틀림 현상 등을 방지하는 동시에 상기 외장재가 상기 단열패널로부터 쉽게 탈리되는 것을 방지하였다.

이러한 단열패널은 보통 스티로폼 재질로 이루어진다. 스티로폼은 전술한 바와 같이 주로 토목과 건축의 단열재 및 충진재, 그리고 내외장재로 널리 사용되며, 대개 1800㎜×900㎜×600㎜(가로×세로×높이)인 규격화된 블록(block)의 형태로 제작된다. 이렇게 제작된 스티로폼 블록은 사용 용도에 따라 다시 필요한 형상과 크기로 절단하여 사용하게 되는데, 이때 패턴 및 절단은 전기 열선에 의해 이루어진다.

종래의 스티로폼 가공장치의 일례가 대한민국 등록실용신안 20-0293609호(등록일: 2002.10.17.)에 제안되었다. 대한민국 등록실용신안 20-0293609호에서 제안된 스티로폼 가공장치는 스티로폼 가공물을 기판에 안착시킨 상태에서 한 개의 열선이 X축 및 Y축 이동레일을 따라 이동하면서 상기 스티로폼 가공물을 가공하는 구조로, 한 개의 열선만을 이용하여 스티로폼 가공물을 패터닝함에 따라 스티로폼 가공물의 가공시간이 많이 소요되는 문제가 있었고, 또한, 비교적 복잡한 패턴의 가공이 어려웠다.

이러한 문제를 해결하기 위해 본 출원인에 의해 제안된 대한민국 등록특허 제10-1444055호(등록일: 2014.09.17.)에서는 다수 개의 열선이 설치된 제1 및 제2 고정판을 통해 제1 및 제2 Y축 이동수단을 통해 Y축 방향으로 직선 왕복 운동시키는 동시에 스티로폼 가공물이 안착되는 이동판을 X축 이동수단을 통해 X축 방향으로 직선 왕복 운동시키는 스티로폼 가공장치를 제공함으로써 상기 스티로폼 가공물의 가공시간을 현저하게 단축하면서, 비교적 복잡한 패턴들을 용이하게 가공할 수 있었다.

그러나, 대한민국 등록특허 제10-1444055호에서 제안된 스티로폼 가공장치에서는 상기 스티로폼 가공물의 원활한 이송을 위해 상기 스티로폼 가공물이 단순히 이동판의 상부에 안착된 상태에서 복수 개의 열선을 이용하여 가공이 이루어짐에 따라 열선을 이용한 가공과정에서 이동판에 고정되지 않은 스티로폼 가공물이 쉽게 유동하거나 뒤틀려 스티로폼 가공물에 패턴을 정밀하게 형성할 수 없는 문제가 있었다.

특히, 최근에는 건축물의 화재 방지를 위해 단열재 또한 화재에 강한 준불연 단열재를 내외장재로 사용하는 추세에 있다. 준불연 단열재는 일반적인 스티로폼 단열재에 비해 우수한 방화 성능을 갖기 때문에 준불연 단열재를 열선을 이용하여 가공할 때 일반적인 스티로폼에 비해 열에 강해 잘 녹지 않기 때문에 톱질하듯이 반복적으로 왕복 운동시켜 재단해야 하는데, 이 과정에서 준불연 단열재가 유동하거나 뒤틀려 다양하고 복잡한 패턴을 안정적으로 정밀하게 형성할 수 없는 문제가 있었다.

KR 20-0293609 Y1, 2002. 10. 17. KR 10-1444055 B1, 2014. 09. 17.

따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 일반적인 스티로폼에 비해 열에 강해 잘 녹지 않아 열선을 반복적으로 왕복 운동시켜 마치 톱질하듯이 준불연 단열재를 재단하는 과정에서 상기 준불연 단열재가 유동하거나 뒤틀리는 것을 방지함으로써 다양하고 복잡한 패턴을 안정적으로 정밀하게 형성할 수 있도록 제공하는 준불연 단열재 가공설비를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 일 측면에 따른 본 발명은 준불연 단열재를 투입하는 투입장치; 상기 투입장치를 통해 투입된 상기 준불연 단열재를 가공하여 다양한 패턴을 형성하는 패턴 가공장치; 상기 패턴 가공장치를 통해 상기 준불연 단열재를 가공할 때 상기 패턴 가공장치로 투입된 상기 준불연 단열재의 상부를 눌러 상기 준불연 단열재가 유동하지 않도록 고정하는 누름장치; 및 상기 패턴 가공장치를 통해 다양한 패턴이 가공된 상기 준불연 단열재를 배출하는 배출장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연 단열재 가공설비를 제공한다.

바람직하게, 상기 패턴 가공장치는 Y축 가공용 프레임; X축 방향으로 왕복 운동하도록 상기 Y축 가공용 프레임과 간섭되지 않게 설치된 X축 가공용 프레임; 상기 준불연 단열재를 상기 Y축 및 X축 가공용 프레임의 중앙으로 이송하는 가공용 이송부; 상기 X축 가공용 프레임에 설치되어 상기 X축 가공용 프레임과 함께 X축 방향으로 왕복 운동하고, 상기 가공용 이송부를 통해 이송된 상기 준불연 단열재가 안착되는 가공용 베이스; 상기 가공용 베이스를 X축 방향으로 왕복 운동시키는 X축 가공부; 상기 가공용 이송부를 하강시켜 상기 가공용 이송부를 통해 이송된 상기 준불연 단열재를 상기 가공용 베이스에 안착시키고, 상기 가공용 이송부를 승강시켜 상기 가공용 베이스에 안착된 상기 준불연 단열재를 상기 가공용 이송부의 상부에 안착시키는 파워 베이스; 상기 Y축 가공용 프레임에 설치되고, 복수 개의 열선을 구비하여 상기 가공용 베이스에 안착된 상기 준불연 단열재를 상기 열선을 이용하여 Y축 방향으로 재단하는 Y축 가공부; 및 상기 Y축 가공용 프레임에 설치되어 상기 Y축 가공부를 승강시키는 Y축 구동부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 누름장치는 누름 프레임; 상기 누름 프레임의 하부에 설치되고, 종단부로 갈수록 뾰족한 구조로 이루어져 상기 준불연 단열재의 상면에 박혀 상기 스티로폼을 고정하는 갖는 복수 개의 고정핀; 및 상기 누름 프레임을 승강시키는 실린더를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 누름장치는 상기 고정핀을 둘러싸도록 상기 누름 프레임의 하부에 설치되어 상기 준불연 단열재를 탄성 가압하는 압축 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 고정핀은 전기를 공급받아 발열하는 발열체로 이루어지거나, 혹은 내부에 전기를 공급받아 발열하는 발열체가 내장된 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게, 상기 투입장치와 상기 패턴 가공장치 사이에 설치되고, 상기 투입장치에서 상기 패턴 가공장치로 투입되는 상기 준불연 단열재를 상면을 재단하는 상면 가공장치; 및 상기 배출장치를 통해 배출되는 상기 준불연 단열재의 측면을 재단하는 측면 가공장치를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 일반적인 스티로폼에 비해 열에 강해 잘 녹지 않아 열선을 반복적으로 왕복 운동시켜 마치 톱질하듯이 준불연 단열재를 재단하는 과정에서 상기 준불연 단열재가 유동하거나 뒤틀리는 것을 방지함으로써 다양하고 복잡한 패턴을 안정적으로 정밀하게 형성할 수 있도록 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 준불연 단열재 가공설비를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 패턴 가공장치를 설명하기 위해 확대하여 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 패턴 가공장치를 정면에서 바라본 도면.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 준불연 단열재 가공설비를 이용하여 준불연 단열재를 재단하는 과정을 도시한 도면들.
도 12는 본 발명에 따른 누름장치의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면.
도 13은 본 발명에 따른 누름장치의 또 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 준불연 단열재 가공설비를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 준불연 단열재 가공설비(10)는 준불연 단열재(1, 도 2참조)를 가공하기 위해 투입장치(11), 상면 가공장치(12), 패턴 가공장치(13), 누름장치(14, 도 3참조), 배출장치(15), 측면 가공장치(16) 및 제어패널(17)을 포함한다.

투입장치(11)는 준불연 단열재(1)를 패턴 가공장치(13)로 투입하는 장치로서, 준불연 단열재(1)의 이송 속도를 향상시키기 위해 패턴 가공장치(13)와 배출장치(15)에 각각 구비된 이송부와 별도로 이송부를 구비하여 준불연 단열재(1)를 패턴 가공장치(13)로 이송한다.

이러한 투입장치(11)는 일례로, 투입용 지지부(111)와, 투입용 지지부(111)에 설치되어 준불연 단열재(1)를 후단으로 이송하는 투입용 이송부(112)를 포함한다. 또한, 투입용 지지부(111)의 폭방향(준불연 단열재의 진행방향과 직교하는 방향)으로 양측부에 설치되어 투입용 이송부(112)를 통해 이송되는 준불연 단열재(1)가 이탈되는 것을 방지하는 측면커버(113)와, 투입용 지지부(111)의 하부를 지면에서 일정 높이로 이격시켜 지지하는 한편, 높낮이 조절이 가능하도록 설치된 다리부(114)를 더 포함할 수 있다.

투입용 이송부(112)는 상부에 안착된 준불연 단열재(1)를 후단으로 이송하는 것으로, 투입용 지지부(111)에 설치된 구동모터(112a)와, 투입용 지지부(111)의 전단부에 설치되고 구동모터(112a)에 결합되어 동력을 전달받아 회전하는 구동축(112b)과, 투입용 지지부(111)의 후단부에 설치된 종동축(112c)과, 구동축(112b)과 종동축(112c) 사이에 연결되어 구동모터(112a)에 의해 회전하는 이송벨트(112d)를 포함한다.

구동축(112b)에는 구동기어가 설치되어 구동모터(112a)의 축과 타이밍 벨트(또는 체인)를 통해 결합된다. 이에 따라, 구동축(112b)은 구동모터(112a)의 구동력을 상기 타이밍 벨트와 구동기어를 통해 전달받아 회전하여 이송벨트(112d)를 회전시킨다.

상면 가공장치(12)는 도 1과 같이, 준불연 단열재(1)의 두께를 재단하기 위한 장치로서, 투입장치(11)의 후단부에 설치되어 투입장치(11)를 통해 패턴 가공장치(13)로 이송되는 준불연 단열재(1)의 상면을 절단하여 준불연 단열재(1)를 일정 두께로 재단한다.

이러한 상면 가공장치(12)는 도 1과 같이, 투입장치(11)의 후단부 양측에 서로 나란하도록 설치된 한 쌍의 고정대(121)와, 한 쌍의 고정대(121) 사이에 준불연 단열재(1)의 진행방향과 직교하는 방향으로 설치되어 투입장치(11)로부터 패턴 가공장치(13)로 이송되는 준불연 단열재(1)의 상면을 절단하는 열선(122)을 포함한다. 또한, 한 쌍의 고정대(121)를 투입장치(11)의 폭방향(준불연 단열재의 진행방향과 직교하는 방향)으로 진동시켜 준불연 단열재(1)을 톱과 같이 썰 듯이 절단하도록 제공하는 진동부(123)를 더 포함한다.

진동부(123)는 오실레이터와 같이, 투입장치(11)의 폭방향으로 한 쌍의 고정대(121)를 반복적으로 진동 운동, 즉 반복적으로 왕복 운동시킨다. 이에 따라, 열선(122)은 한 쌍의 고정대(121)에 의해 투입장치(11)의 폭방향으로 반복적으로 왕복 운동하여 마치 톱을 이용하여 준불연 단열재(1)를 자르듯이 준불연 단열재(1)를 재단할 수 있다. 이때, 진동부(123)는 서보모터로 이루어져 정밀하게 준불연 단열재(1)를 재단할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 패턴 가공장치를 설명하기 위해 패턴 가공장치를 확대하여 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 패턴 가공장치를 정면에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 패턴 가공장치(13)는 투입장치(11)로부터 이송된 준불연 단열재(1)를 X축 및 Y축 운동하여 다양한 패턴을 정밀하게 형성하는 장치이다. 여기서, 'X축'은 준불연 단열재의 진행방향을 나타내고, 'Y축'은 상하방향으로 나타낸다.

패턴 가공장치(13)는 Y축 가공용 프레임(131)과 X축 가공용 프레임(132)을 포함한다.

Y축 가공용 프레임(131)은 도 2와 같이, 투입장치(11)로부터 이송되는 준불연 단열재(1)가 통과하도록 전후방이 개방되고 내부가 빈 박스형 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들면 직육면체로 이루어질 수 있다. 이러한 Y축 가공용 프레임(131)은 복수 개의 가로바와 세로바를 서로 교차시킨 후 용접을 통해 상호 체결하여 제조할 수 있다.

X축 가공용 프레임(132)은 Y축 가공용 프레임(131)과 마찬가지로 복수 개의 가로바와 세로바를 서로 교차시킨 후 용접을 통해 상호 체결하여 제조하고, Y축 가공용 프레임(131)과 상호 간섭되지 않도록 X축 방향으로 이동 가능하도록 설치된다.

도 2 및 도 3과 같이, X축 가공용 프레임(132)의 바닥에는 가공용 베이스(133)가 설치된다. 가공용 베이스(133)는 복수 개가 일정 간격으로 이격 설치되고, 그 상부에는 준불연 단열재(1)가 안착된다. 이때, 가공용 베이스(133)는 X축 가공용 프레임(132)과 일체 또는 연결되어 X축 가공용 프레임(132)과 함께 X축 방향으로 이동한다.

가공용 베이스(133)의 하부에는 X축 방향으로 이송시키는 X축 가공부(미도시)가 설치된다.

상기 X축 가공부는 파워 베이스(132)의 상부에 설치되거나, 혹은 Y축 가공용 프레임(131)의 바닥에 설치되어 가공용 베이스(133)를 X축 방향으로 왕복 운동시킨다.

이러한 X축 가공부는 도시되어 있지는 않지만, 본 출원인에 의해 등록된 대한민국 등록특허 제10-1444055호에 개시된 X축 이동수단과 동일한 구성으로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 X축 가공부는 가공용 베이스(133)의 하부에 결합되는 X축 스크류 결합부재와, Y축 가공용 프레임(131)의 바닥에 X축 방향으로 설치되어 상기 X축 스크류 결합부재와 결합되는 X축 이송스크류와, 상기 X축 이송스크류가 회전가능하도록 상기 X축 이송스크류의 양단부를 Y축 가공용 프레임(131)에 고정하는 고정부재와, 상기 X축 이송스크류를 구동시켜 상기 X축 스크류 결합부재를 통해 결합된 가공용 베이스(133)를 X축 방향으로 왕복 운동시키는 X축 구동모터(서보모터)를 포함한다.

한편, 투입장치(11)의 투입용 이송부(112)를 통해 투입되는 준불연 단열재(1)를 전달받아 Y축 가공용 프레임(131)의 내측 중앙으로 이송하는 가공용 이송부(134)를 포함한다.

가공용 이송부(134)는 투입장치(11)의 투입용 이송부(112)와 동일한 구성으로 이루어질 수 있다.

즉, 가공용 이송부(134)는 구동모터(134a)와, 가공용 이송부(134)의 전단부에 설치되어 구동모터(134a)에 의해 구동하는 구동축(134b)과, 가공용 이송부(134)의 후단부에 설치된 종동축(134c)과, 가공용 베이스(133) 사이에 설치되고 구동축(134b)과 종동축(134c) 사이에 연결되어 구동모터(134a)에 의해 회전하는 이송벨트(134d)를 포함한다. 또한, 구동축(134b)과 종동축(134c)이 회전가능하도록 구동축(134b)과 종동축(134c)의 양단부를 지지하는 한 쌍의 지지부재(134e)를 더 포함한다.

가공용 이송부(134)는 투입장치(11)의 투입용 이송부(112)를 통해 전단부로 이송되는 준불연 단열재(1)를 이송하여 준불연 단열재(1)의 패턴 가공장치(13)의 내부, 즉 Y축 가공용 프레임(131)과 X축 가공용 프레임(132)의 중앙에 정렬시킨다. 이때, 패턴 가공장치(13)에는 별도의 위치센서(미도시)가 설치될 수도 있고, 상기 위치센서와 연동하여 가공용 이송부(131)를 동작시켜 준불연 단열재(1)를 정교하게 정렬시킬 수 있다.

가공용 이송부(134)의 하부에는 가공용 이송부(134)를 상하로 승강시키는 파워 베이스(135)가 설치된다.

파워 베이스(135)는 가공용 베이스(133)에 간섭되지 않도록 설치되어 가공용 이송부(134)의 하부를 선택적으로 지지하는 지지대(135a)와, 지지대(135a)를 상하로 승강시키는 실린더(135b)를 포함한다. 이때, 실린더(135b)는 공압식 실린더로서, 지지대(135a)를 상부로 승강시키고, 이를 통해 가공용 이송부(134)를 상하로 승강시킨다.

도 2 및 도 3과 같이, Y축 가공용 프레임(131)에는 준불연 단열재(1)를 Y축 방향으로 가공하는 Y축 가공부(136)와, Y축 가공부(136)를 구동시키는 Y축 구동부(137)가 설치된다.

Y축 가공부(136)는 도 2와 같이, 복수 개의 열선(136a)과, 복수 개의 열선(136a)이 일정한 간격으로 길이방향으로 설치된 한 쌍의 고정바(136b)와, Y축 가공용 프레임(131)의 양측 내측에 각각 서로 나란하도록 설치되고 한 쌍의 고정바(136b)가 결합되어 Y축 방향으로 이동하는 복수 개의 Y축 이송가이드(136c)를 포함한다.

Y축 구동부(137)는 본 출원인에 의해 등록된 대한민국 등록특허 제10-1444055호에 개시된 제1 및 제2 Y축 이동수단과 동일한 구성으로 이루어질 수 있다.

다른 예로, Y축 구동부(137)는 Y축 가공부(136)를 Y축 방향으로 상하 왕복시키는 것으로, 도 2와 같이, 한 쌍의 고정바(136b)의 후면부에 결합되는 복수 개의 Y축 스크류 결합부재(137a)와, Y축 이송가이드(136c)와 나란하도록 Y축 가공용 프레임(131)에 설치되어 Y축 스크류 결합부재(137a)와 결합되는 복수 개의 Y축 이송스크류(137b)와, Y축 이송스크류(137b)가 회전가능하도록 복수 개의 Y축 이송스크류(137b)의 양단부를 Y축 가공용 프레임(131)에 고정하는 고정부재(137c)와, 복수 개의 Y축 이송스크류(137b)를 구동시켜 Y축 스크류 결합부재(137a)를 통해 결합된 한 쌍의 고정바(136b)를 Y축 방향으로 왕복 운동시키는 Y축 구동모터(서보모터)(137d)와, Y축 구동모터(137d)의 구동력을 복수 개의 Y축 이송스크류(137b)로 전달하는 전달부재(137e)를 더 포함한다. 이때, 전달부재(137e)는 타이밍 풀리와 타이밍 벨트를 포함한다.

한편, 복수 개의 Y축 이송스크류(137b)의 하단부는 고정부재(137c)에 의해 Y축 가공용 프레임(131)에 고정되지 않고, 고정 프레임(138)에 고정될 수 있다. 이때, 고정 프레임(138)은 Y축 가공용 프레임(131)의 일부이거나, 분리된 독립 구성일 수 있다.

도 2와 같이, 누름장치(14)는 준불연 단열재(1)에 다양한 패턴을 안정적으로 정밀하게 형성하기 위해 X축 가공용 프레임(132)에 설치되어 패턴 가공장치(13)를 통해 준불연 단열재(1)를 가공하는 과정에서 준불연 단열재(1)가 유동하거나 뒤틀리지 않도록 고정한다.

누름장치(14)는 도 3과 같이, 누름 프레임(141)과, 누름 프레임(134)의 하부에 일정 간격으로 형성되고 누르는 힘에 의해 준불연 단열재(1)의 상부에 일정 깊이로 박히는 복수 개의 고정핀(142)과, X축 가공용 프레임(132)에 설치되어 누름 프레임(141)을 승강시키는 실린더(143)를 포함한다. 이때, 실린더(143)는 공압식 실린더일 수 있다.

누름 프레임(141)은 도 2와 같이, 복수 개의 가로바와 세로바에 의해 서로 연결된 구조로, 2개가 한 쌍으로 각각 하나의 실린더(143)를 통해 독립적으로 승강할 수 있다. 그리고, 고정핀(142)은 준불연 단열재(1)에 박힌 후 준불연 단열재(1)로부터 쉽게 빠질 수 있도록 송곳 모양과 같이 종단부로 갈수록 뾰족한 구조로 이루어진다.

한편, 패턴 가공장치(13)는 Y축 가공용 프레임(131)을 준불연 단열재(1)의 진행방향과 직교하는 방향으로 진동시켜 Y축 가공부(136)를 통해 준불연 단열재(1)를 Y축 방향으로 재단할 때 준불연 단열재(1)를 썰 듯이 재단하도록 제공하는 진동부(139)를 더 포함한다.

진동부(139)는 오실레이터와 같이, 축 가공용 프레임(131)을 준불연 단열재(1)의 진행방향과 직교하는 방향으로 반복적으로 왕복 운동시킨다. 이에 따라, 열선(136a)은 한 쌍의 고정바(136b)에 의해 준불연 단열재(1)의 진행방향과 직교하는 방향으로 반복적으로 왕복 운동하여 마치 톱을 이용하여 준불연 단열재(1)를 자르듯이 준불연 단열재(1)를 재단할 수 있다. 이때, 진동부(139)는 서보모터로 이루어질 수 있다.

배출장치(15)는 도 1과 같이, 패턴 가공장치(13)로부터 배출된 준불연 단열재(1)를 측면 가공장치(16)로 배출하는 것으로, 투입장치(11)와 마찬가지로, 배출용 지지부(151)와, 배출용 지지부(151)에 설치되어 준불연 단열재(1)를 후단으로 이송하는 배출용 이송부(152)를 포함한다. 또한, 배출용 지지부(151)의 폭방향으로 양측부에 설치되어 배출용 이송부(152)를 통해 이송되는 준불연 단열재(1)가 이탈되는 것을 방지하는 측면커버(153)와, 배출용 지지부(151)의 하부를 지면에서 일정 높이로 이격시켜 지지하는 한편, 높낮이 조절이 가능하도록 설치된 다리부(154)를 더 포함할 수 있다.

배출용 이송부(152)는 상부에 안착된 준불연 단열재(1)를 후단으로 이송하는 것으로, 배출용 지지부(151)에 설치된 구동모터(152a)와, 배출용 지지부(151)의 전단부에 설치되고 구동모터(152a)에 결합되어 동력을 전달받아 회전하는 구동축(152b)과, 투입용 지지부(111)의 후단부에 설치된 종동축(152c)과, 구동축(152b)과 종동축(152c) 사이에 연결되어 구동모터(152a)에 의해 회전하는 이송벨트(152d)를 포함한다.

측면 가공장치(16)는 배출장치(15)로부터 이송되는 준불연 단열재(1)의 측면을 재단하기 위한 장치로서, 배출장치(15)의 후단부에 설치되어 배출장치(15)를 통해 배출되는 준불연 단열재(1)의 일측면 또는 양측면을 재단하여 준불연 단열재(1)를 일정 두께로 재단한다.

도 1과 같이, 측면 가공장치(16)는 'ㄷ' 또는 'ㅁ'자 형의 측면 가공용 프레임(161)과, 측면 가공용 프레임(161)에 설치되고 준불연 단열재(1)의 진행방향과 직교하도록 상하로 설치되어 배출장치(15)로부터 배출되는 준불연 단열재(1)의 측면을 절단하는 복수 개의 열선(162)을 포함한다. 또한, 측면 가공용 프레임(161)을 준불연 단열재(1)의 진행방향으로 진동시켜 복수 개의 열선(162)이 준불연 단열재(1)의 진행방향으로 왕복 운동하여 준불연 단열재(1)를 썰 듯이 측면을 절단하도록 제공하는 진동부(163)를 더 포함한다.

제어패널(17)은 투입장치(11), 상면 가공장치(12), 패턴 가공장치(13), 누름장치(14), 배출장치(15) 및 측면 가공장치(16)의 전반적인 동작을 유기적으로 제어한다.

도 4 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 준불연 단열재 가공설비를 이용하여 준불연 단열재를 가공하는 과정을 도시한 도면들로서, 도 6은 도 5에 도시된 패턴 가공장치를 확대하여 도시한 도면이고, 도 7은 도 5에 도시된 패턴 가공장치를 정면에서 바라본 도면이고, 도 9는 도 8에 도시된 패턴 가공장치를 정면에서 바라본 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 가공할 준불연 단열재(1)를 투입장치(11)로 투입한다.

이후, 도 5와 같이, 투입장치(11)로 투입된 준불연 단열재(1)는 투입장치(11)의 투입용 이송부(112)에 의해 상면 가공장치(12)를 통해 패턴 가공장치(13)로 이송된다.

이때, 준불연 단열재(1)는 투입장치(11)에서 패턴 가공장치(13)로 이송되는 과정에서, 투입장치(11)와 패턴 가공장치(13) 사이에 설치된 상면 가공장치(12)의 열선(122)에 의해 상면이 원하는 두께로 재단된 후 패턴 가공장치(13)의 전단부로 이송된다.

이후, 도 6 및 도 7과 같이, 패턴 가공장치(13)의 전단부로 이송된 준불연 단열재(1)는 가공용 이송부(134)에 의해 Y축 가공용 프레임(131)과 X축 가공용 프레임(132)의 중앙으로 이송된다.

이후, 준불연 단열재(1)가 Y축 가공용 프레임(131)과 X축 가공용 프레임(132)의 중앙에 정렬되면, 파워 베이스(135)를 통해 가공용 이송부(134)를 하강시켜 준불연 단열재(1)를 가공용 베이스(133)에 안착시킨다.

이후, Y축 구동부(137)를 통해 Y축 가공부(136)의 한 쌍의 고정바(136b)를 하강시켜 복수 개의 열선(136a)을 통해 Y축 방향(수직방향)으로 준불연 단열재(1)를 절단한다.

이후, 도 8 및 도 9와 같이, 누름장치(14)를 하강시켜 준불연 단열재(1)를 고정한다. 이때, 실린더(143)를 통해 누름 프레임(141)이 하강하면, 누름 프레임(141)의 하부에 형성된 복수 개의 고정핀(142)이 누르는 힘에 의해 준불연 단열재(1)의 상면에 박힌다.

이후, 도 9와 같이, 준불연 단열재(1)에 다양한 패턴을 형성하기 위해 제어패널(17)을 통해 상기 X축 가공부를 구동시켜 가공용 베이스(133)를 X축 방향으로 왕복 운동시키는 한편, Y축 구동부(137)를 통해 Y축 가공부(136)를 Y축 방향으로 승강시켜 복수 개의 열선(136a)을 이용하여 준불연 단열재(1)에 다소 복잡한 다양한 패턴을 형성한다.

이후, 도 10 및 도 11과 같이, 패턴 가공장치(13)를 통해 다양한 패턴(형상)을 갖도록 가공된 준불연 단열재(1)는 배출장치(15)를 통해 측면 가공장치(16)로 이송된다.

이후, 준불연 단열재(1)는 배출장치(15)의 배출용 이송부(152)에 의해 후단으로 이송된다. 이때, 준불연 단열재(1)는 측면 가공장치(16)의 측면 가공용 프레임(161)을 통과하면서, 복수 개의 열선(162)에 의해 설정된 크기로 측면이 재단되어 가공된다.

이후, 가공이 완료된 준불연 단열재(1)를 포장한다.

이와 같이, 본 발명에서는 상기 X축 가공부와 Y축 가공부(136)를 통해 준불연 단열재(1)에 다양한 패턴을 형성하기 전에 누름장치(14)를 이용하여 준불연 단열재(1)를 가공용 베이스(133)에 고정한 상태에서 상기 X축 가공부와 Y축 가공부(136)를 통해 준불연 단열재(1)에 다양한 패턴을 형성함으로써 준불연 단열재(1) 가공공정에서 준불연 단열재 가공물이 유동하거나 뒤틀리는 것을 방지하여 다양한 패턴을 안정적으로 정밀하게 형성할 수 있다.

도 12는 본 발명에 따른 누름장치의 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 예에 따른 누름장치(24)는 누름 프레임(241)과, 복수 개의 고정핀(242)과, 실린더(미도시)와, 압축 스프링(243)을 포함한다.

누름 프레임(241), 복수 개의 고정핀(242) 및 상기 실린더는 도 3에 도시된 누름장치(14)의 누름 프레임(141), 복수 개의 고정핀(142) 및 실린더와 동일한 구성으로 이루어짐에 따라 그에 따른 구체적인 설명은 전술한 내용으로 대신하기로 한다.

압축 스프링(243)은 고정핀(242)을 둘러싸도록 누름 프레임(241)의 하부에 설치된다. 이때, 고정핀(242)은 하단부가 압축 스프링(243)의 하단부보다 하부로 더 돌출되도록 설치되어 하강시 고정핀(242)의 하단부가 먼저 준불연 단열재(1)에 박히도록 한다.

이와 같이, 본 발명의 다른 예에서는 고정핀(242)의 하단부가 압축 스프링(243)의 하단부보다 하부로 더 돌출되도록 설치됨에 따라 누름 프레임(241)에 의해 고정핀(242)이 하강하면, 고정핀(242)의 하단부가 준불연 단열재(1)의 상부에 일부가 박히는 한편, 압축 스프링(243)이 고정핀(242)을 중심으로 준불연 단열재(1)의 상면 둘레를 탄성 가압함으로써 준불연 단열재(1)의 고정력이 더욱 증대되어 가공공정시 유동을 방지할 수 있다.

또한, 압축 스프링(243)이 고정핀(242)을 둘러싸도록 설치됨에 따라 누름 프레임(241)에 의해 고정핀(242)이 준불연 단열재(1)로 박힐 때 너무 깊게 박히지 않도록 차단함으로써 고정핀(242)이 준불연 단열재(1)에 너무 깊게 박힌 상태에서 고정핀(242)이 빠질 때 준불연 단열재(1)의 상부가 손상되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 누름장치의 또 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 예에 따른 누름장치(34)는 누름 프레임(341)과, 복수 개의 고정핀(342)과, 실린더(미도시)와, 절연부재(343)와, 도전부재(344)를 포함한다.

절연부재(343)는 누름 프레임(341)의 하부에 설치되고, 도전부재(344)는 전도성 재질로 이루어져 전기를 공급하는 전기 도선으로, 예를 들면, 동판으로 이루어지고, 절연부재(343)의 하부에 설치되어 누름 프레임(341)과 전기적으로 분리된다.

고정핀(342)은 도전부재(344)의 하부에 설치되어 도전부재(344)로부터 전기를 공급받아 발열하는 발열체로 이루어지거나, 혹은 그 내부에 발열체를 내장할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 누름장치(34)는 고정핀(342)을 발열시킴으로써 준불연 단열재(1)에 박히거나, 혹은 박힌 상태에서 뺄 때 준불연 단열재(1)의 손상을 최소화할 수 있다.

한편, 본 명세서에서는 준불연 단열재(1)를 재단하는 과정을 예로 들어 설명하였으나, 이는 일례로서, 본 발명의 실시예에 따른 준불연 단열재 가공설비(10)는 준불연 단열재(1) 이외에, 일반적인 스티로폼을 재단하는데 사용할 수도 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 바람직한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아니다. 이처럼 이 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 본 발명의 실시예의 결합을 통해 다양한 실시예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 준불연 단열재 10 : 준불연 단열재 가공설비
11 : 투입장치 12 : 상면 가공장치
13 : 패턴 가공장치 14, 24, 34 : 누름장치
15 : 배출장치 16 : 측면 가공장치
17 : 제어패널 111 : 투입용 지지부
112 : 투입용 이송부 113 : 측면커버
114 : 다리부 112a : 구동모터
112b : 구동축 112c : 종동축
112d : 이송벨트 121 : 한 쌍의 고정대
122 : 열선 123 : 진동부
131 : Y축 가공용 프레임 132 : X축 가공용 프레임
133 : 가공용 베이스 134 : 가공용 이송부
134a : 구동모터 134b : 구동축
134c : 종동축 134d : 이송벨트
134e : 한 쌍의 지지부재 135 : 파워 베이스
135a : 지지대 135b : 실린더
136 : Y축 가공부 137 : Y축 구동부
136a : 복수 개의 열선 136b : 한 쌍의 고정바
136c : Y축 이송가이드 137a : Y축 스크류 결합부재
137b : Y축 이송스크류 137c : Y축 고정부재
137d : Y축 구동모터 137e : 전달부재
138 : 고정부재 139 : 진동부
141, 241, 341 : 누름 프레임 142, 242, 342 : 복수 개의 고정핀
143 : 실린더 151 : 배출용 지지부
152 : 배출용 이송부 153 : 측면커버
154 : 다리부 152a : 구동모터
152b : 구동축 152c : 종동축
152d : 이송벨트 161 : 측면 가공용 프레임
162 ; 복수 개의 열선 163 : 진동부
243 : 압축 스프링 343 : 절연부재
344 : 도전부재

Claims

준불연 단열재를 투입하는 투입장치;
상기 투입장치를 통해 투입된 상기 준불연 단열재를 가공하여 다양한 패턴을 형성하는 패턴 가공장치;
상기 패턴 가공장치를 통해 상기 준불연 단열재를 가공할 때 상기 패턴 가공장치로 투입된 상기 준불연 단열재의 상부를 눌러 상기 준불연 단열재가 유동하지 않도록 고정하는 누름장치; 및
상기 패턴 가공장치를 통해 다양한 패턴이 가공된 상기 준불연 단열재를 배출하는 배출장치; 를 포함하고,
상기 패턴 가공장치는,
Y축 가공용 프레임;
X축 방향으로 왕복 운동하도록 상기 Y축 가공용 프레임과 간섭되지 않게 설치된 X축 가공용 프레임;
상기 준불연 단열재를 상기 Y축 및 X축 가공용 프레임의 중앙으로 이송하는 가공용 이송부;
상기 X축 가공용 프레임에 설치되어 상기 X축 가공용 프레임과 함께 X축 방향으로 왕복 운동하고, 상기 가공용 이송부를 통해 이송된 상기 준불연 단열재가 안착되는 가공용 베이스;
상기 가공용 베이스를 X축 방향으로 왕복 운동시키는 X축 가공부;
상기 가공용 이송부를 하강시켜 상기 가공용 이송부를 통해 이송된 상기 준불연 단열재를 상기 가공용 베이스에 안착시키고, 상기 가공용 이송부를 승강시켜 상기 가공용 베이스에 안착된 상기 준불연 단열재를 상기 가공용 이송부의 상부에 안착시키는 파워 베이스;
상기 Y축 가공용 프레임에 설치되고, 복수 개의 열선을 구비하여 상기 가공용 베이스에 안착된 상기 준불연 단열재를 상기 열선을 이용하여 Y축 방향으로 재단하는 Y축 가공부; 및
상기 Y축 가공용 프레임에 설치되어 상기 Y축 가공부를 승강시키는 Y축 구동부; 를 포함하고,
상기 누름장치는,
누름 프레임;
상기 누름 프레임의 하부에 설치되고, 종단부로 갈수록 뾰족한 구조로 이루어져 상기 준불연 단열재의 상면에 박혀 상기 준불연 단열재를 고정하는 갖는 복수 개의 고정핀; 및
상기 누름 프레임을 승강시키는 실린더; 를 포함하는,
것을 특징으로 하는 준불연 단열재 가공설비.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 누름장치는 상기 고정핀을 둘러싸도록 상기 누름 프레임의 하부에 설치되어 상기 준불연 단열재를 탄성 가압하는 압축 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연 단열재 가공설비.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 고정핀은 전기를 공급받아 발열하는 발열체로 이루어지거나, 혹은 내부에 전기를 공급받아 발열하는 발열체가 내장된 것을 특징으로 하는 준불연 단열재 가공설비.
제 1 항에 있어서,
상기 투입장치와 상기 패턴 가공장치 사이에 설치되고, 상기 투입장치에서 상기 패턴 가공장치로 투입되는 상기 준불연 단열재를 상면을 재단하는 상면 가공장치; 및
상기 배출장치를 통해 배출되는 상기 준불연 단열재의 측면을 재단하는 측면 가공장치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 준불연 단열재 가공설비.