KR101955320B1 - 열융착 친환경 부표와 이의 제조장치 및 방법 - Google Patents

열융착 친환경 부표와 이의 제조장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 한 쌍의 반제품을 대응되게 위치시킨 후, 한 쌍의 반제품의 대응면을 근적외선 히터로 견고하게 융착시키면서 외면을 성형틀에 내장된 히터로 가열 및 용융하여 형성된 보호층에 의한 강도를 향상시켜 외부의 충격으로부터 보호할 수 있으므로 제품의 수명을 연장하면서 안정감있게 사용할 수 있는 열융착 친환경 부표과 이의 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

열융착 친환경 부표와 이의 제조장치 및 방법{Buoys and apparatuses and methods for manufacturing them}
본 발명은 부표에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 한 쌍의 반제품을 대응되게 위치시킨 후, 한 쌍의 반제품의 대응면을 근적외선 히터로 견고하게 융착시키면서 외면을 성형틀에 내장된 히터로 가열 및 용융하여 보호층을 형성하는 열융착 친환경 부표와 이의 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 부표는 부력을 이용하여 각종 수산물 양식에 필요한 시설이나 부교 등의 부상 시설물을 물 위에 띄우기 위해 사용되는 도구이며, 통상 스티로폼으로 성형한 원통형의 스티로폼의 외주면에 마대를 감아 끈으로 연결하여 사용하였다.
그러나 스티로폼으로 제작되는 부표는 재질이 연약하고 표면이 매끄럽지 않아 조류나 파도, 작업선 등의 외부 충격이 그대로 전달되어 쉽게 부스러지고, 강한 자외선에 의해 조직이 손상되어 사용 수명이 짧아 자주 교체하여야 할 뿐만 아니라 그에 따른 경제적 손실이 증가하며, 파손된 스티로폼이 수면 위로 부유하여 심각한 오염을 일으키는 문제점이 있었다.
또한, 스티로폼 재질의 밀도가 낮고 표면이 거칠어서 각종 해조류 및 패류 등의 이물질이 부착되기 쉽고 스티로폼 내부에 수분이 침투되어 시간이 갈수록 부력이 급격히 저하되어 사용이 어려운 문제점이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1155877호에 친환경 부표의 제조방법이 등록된 바 있다.
선 등록된 특허는, 상부가 개방된 폴리프로필렌 재질의 성형필름 두 개를 서로 마주보게 위치하여 내부에 폴리프로필렌폼으로 발포된 부표를 내장한 상태에서 측면테두리를 열융착시킨 후, 오븐에 넣어 가열하여 성형필름이 부표에 열융착되도록 함으로써 종래의 문제점을 해결할 수 있었다.
그러나 선 등록된 특허는, 성형필름이 부표에 열융착되도록 오븐에 넣어 가열하므로 제조공정이 복잡함은 물론 작업시간이 늘어나 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 열융착되는 측면테두리의 융착이 원활하지 않아 융착률 및 강도가 떨어져 쉽게 손상되므로 사용상의 불편함과 제품의 손상으로 새로운 제품을 구입하여야 하는 번거로운 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1155877호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 한 쌍의 반제품을 대응되게 위치시킨 후, 한 쌍의 반제품의 대응면을 근적외선 히터로 견고하게 융착하는데 그 목적이 있다.
또한, 원적외선 히터로 융착되는 한 쌍의 반제품 외면을 성형틀에 내장된 히터로 가열 및 용융하여 보호층을 형성하는데 그 목적이 있다.
본 발명 열융착 친환경 부표는,
발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene)으로 내부에 수용공간이 형성되는 제1 반제품과;
발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene)으로 내부에 수용공간이 형성되는 제2 반제품과;
상기 제1·2 반제품을 대응되게 위치시킨 후, 제1·2 반제품의 대응면을 근적외선 히터로 융착고정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1·2 반제품의 외면에 외부의 충격으로부터 보호하도록 히터의 가열로 용융 및 응고되어 형성되는 보호층을 더 포함한다.
본 발명 열융착 친환경 부표의 제조장치는,
발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene)으로 내부에 수용공간이 형성된 제1·2 반제품을 각각 수용하고, 근적외선 히터에 의해 용융된 제1·2 반제품의 대응면을 융착고정하도록 가압하는 제1·2 성형틀과;
상기 제1·2 반제품의 대응면을 내장된 근적외선 히터로 용융시키도록 상기 제1·2 성형틀 사이에 착탈되는 히터틀과;
상기 제1·2 성형틀의 가압으로 제1·2 반제품의 대응면이 융착고정되어 형성된 부표를 가압하여 밀어내도록 제1·2 성형틀 중 어느 하나에 장착되는 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1·2 성형틀 내부에 장착되어 상기 제1·2 반제품의 외면에 보호층이 형성되도록 가열하는 히터를 더 포함한다.
또한, 열융착 친환경 부표의 제조장치는,
하부 금형;
상기 하부 금형에 투입된 발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene)의 원료를 가압하는 상부 금형;
상기 하부 금형 및 상부 금형을 가열부로 가열하여 제1 반제품 및 제2 반제품을 각각 형성하는 반제품 형성부;
상기 반제품 형성부에서 각각 형성된 제1 반제품 및 제2 반제품이 장착되고, 장착된 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면이 근적외선 히터에 의해 용융되면 제1반제품 및 제2 반제품의 대응면을 융착고정하도록 가압하는 제1 성형틀 및 제2 성형틀;
상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀에 장착된 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면을 근적외선 히터로 가열하여 용융시키도록 제1 성형틀 및 제2 성형틀 사이에 분리가능하게 장착되는 히터틀; 및
상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀의 가압으로 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면이 융착고정된 부표를 밀어내도록 제1 성형틀 및 제2 성형틀 중 어느 하나의 성형틀에 장착되는 가압부재;를 포함하며
상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면에 요철을 형성하도록 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면과 대응하는 상부 금형 저면에 요철을 형성하는 모양이 형성되고,
상기 제1 반제품 및 제2 반제품이 장착되는 제1 성형틀 및 제2 성형틀 내면에 제1 반제품 및 제2 반제품의 표면을 가열하는 히터가 내장되며,
상기 제1 반제품 및 제2 반제품을 수용하는 제1 성형틀 및 제2 성형틀의 깊이는
상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀에 장착되는 상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 높이보다 작게 형성되어 제1 반제품 및 제2 반제품 단부가 제1 성형틀 및 제2 성형틀보다 돌출된다.
본 발명 열융착 친환경 부표의 제조방법은,
발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene)으로 내부에 수용공간이 요입되도록 제1·2 성형틀에 의해 제1·2 반제품을 각각 형성하는 단계와;
상기 제1·2 반제품을 제1·2 성형틀에 각각 장착하는 단계와;
상기 제1·2 성형틀 사이에 근적외선 히터가 내장된 히터틀을 장착하는 단계와;
상기 히터틀이 제1·2 성형틀 사이에 장착되면, 제어부의 제어에 따라 근적외선 히터에서 발산하는 열로 제1·2 반제품의 대응면을 용융하는 단계와;
상기 제1·2 반제품의 대응면이 용융되면, 히터틀을 제1·2 성형틀 사이에서 분리한 후, 제1·2 성형틀의 가압으로 제1·2 반제품의 대응면이 융착고정되는 부표를 형성하는 단계와;
상기 부표를 제1·2 성형틀에서 분리하여 냉각하는 단계를 포함하며,
상기 부표는 제1·2 성형틀 중 어느 하나에 장착된 가압부재의 가압으로 성형틀에서 분리되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1·2 성형틀의 가압으로 제1·2 반제품의 대응면을 융착고정할 때, 제1·2 반제품의 외면을 제1·2 성형틀에 내장된 히터로 가열하여 보호층을 형성한다.
또한, 열융착 친환경 부표의 제조방법은
발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene)의 원료를 하부 금형에 투입하는 단계;
상기 원료를 가압하도록 하부 금형에 상부 금형을 결합하는 단계;
상기 하부 금형 및 상부 금형을 가열부로 가열하여 제1 반제품 및 제2 반제품을 각각 형성하는 단계;
상기 제1 반제품 및 제2 반제품을 제1 성형틀 및 제2 성형틀에 각각 장착하는 단계;
상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀 사이에 히터틀을 장착하여 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면에 근적외선 히터를 밀착하는 단계;
상기 근적외선 히터에서 발산되는 열로 근적외선 히터가 밀착된 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면을 융융하는 단계;
상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면이 용융되면, 상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀 사이에서 히터틀을 분리한 후, 제1 성형틀 및 제2 성형틀을 가압하여 용융된 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면이 융착고정된 부표를 형성하는 단계; 및
상기 부표를 제1 성형틀 및 제2 성형틀 중 어느 하나의 성형틀에 장착된 가압부재의 가압으로 분리하여 냉각하는 단계;를 포함하며,
상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면에 요철을 형성하도록 제1 반제품과 제2 반제품의 대응면과 대응하는 상부 금형 저면에 요철을 형성하는 모양이 형성되고,
상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면을 상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀이 가압하여 융착고정할 때, 상기 제1 반제품 및 제2 반제품이 장착되는 제1 성형틀 및 제2 성형틀 내면에 내장된 히터의 열로 제1 반제품 및 제2 반제품 표면에 보호층을 형성하며,
상기 제1 반제품 및 제2 반제품을 수용하는 제1 성형틀 및 제2 성형틀의 깊이는
상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀에 장착되는 상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 높이보다 작게 형성되어 제1 반제품 및 제2 반제품 단부가 제1 성형틀 및 제2 성형틀보다 돌출된다.
본 발명에 의하면, 한 쌍의 반제품을 대응되게 위치시킨 후, 한 쌍의 반제품의 대응면을 근적외선 히터로 견고하게 융착하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 원적외선 히터로 융착되는 한 쌍의 반제품 외면을 성형틀에 내장된 히터로 가열 및 용융하여 형성되는 보호층에 의한 강도를 향상시켜 외부의 충격으로부터 보호할 수 있으므로 제품의 수명을 연장하면서 안정감있게 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 부표의 제조공정도
도 2는 본 발명에 따른 부표의 분리사시도
도 3 내지 도 10은 본 발명에 따른 부표의 제조과정도
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명에 따른 부표의 제조공정도이고, 도 2는 본 발명에 따른 부표의 분리사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명 열융착 친환경 부표(100)는, 제1 반제품(110), 제2 반제품(120)을 포함한다.
상기 제1·2 반제품(110)(120)은, 비드폼이면서 내충격성 및 내구성이 우수하여 미세분말화의 진행이 안되는 발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene) 등으로 제조되는데, 내부에 수용공간(111)(121)이 형성된다.
여기서, 상기 제1·2 반제품(110)(120)이 반원형으로 제작된다고는 하였으나, 반원형으로 한정하는 것은 아니며, 사각형 및 다각형 등 다양한 형상으로 제작할 수 있다.
상기 수용공간(111)(121) 내부에는 복수의 리브(112)(122)를 형성하여 보강할 수도 있다.
또한, 상기 제1·2 반제품(110)(120)의 외면에 보호층(130)을 형성하여 반제품의 강도를 더 보강할 수 있다.
다음으로 본 발명 열융착 친환경 부표(100)를 열융착 친환경 부표의 제조장치(200)에 의한 제조과정을 설명한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 반원의 형상으로 형성된 하부 금형(11) 내부에 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene)의 원료를 공급한 후, 상기 하부 금형(11)에 상부 금형(12)을 결합한 상태에서 제어부(20)의 제어에 따라 금형을 가열하여 제1·2 반제품(110)(120)를 통상의 방법으로 형성한다.
상기 상부 금형(12)의 모양에 따라 제1·2 반제품(110)(120) 내부에 수용공간(111)(121)이 형성되거나 수용공간(111)(112) 내부에 복수의 리브(112)(122)가 형성된다.
상기 제1·2 반제품(110)(120)을 금형으로부터 분리하고, 냉각시켜 제1·2 반제품(110)(120)의 형상을 유지하도록 한 상태에서 상기 제1·2 반제품(110)(120)을 반원형의 제1·2 성형틀(210)(220)에 각각 장착한다.
이때, 도 4와 같이, 상기 제1·2 성형틀(210)(220)에 장착되는 제1·2 반제품(110)(120)은 제1·2 성형틀(210)(220)을 밀착시켰을 때, 수용공간(111)(121)이 대응되도록 하면서 상기 제1·2 성형틀(210)(220)보다 제1·2 반제품(110)(120)이 더 돌출되어야 한다.
또한, 상기 제1·2 성형틀(210)(220) 사이에 근적외선 히터(231)가 내장된 히터틀(230)를 장착하여 제1·2 성형틀(210)(220) 중 어느 하나의 성형틀에 밀착시키는데, 상기 근적외선 히터(231)는 제1·2 반제품(110)(120)의 단면을 수용할 수 있는 크기면 가능하다.
상기 히터틀(230)이 어느 하나의 성형틀에 밀착된 상태에서 다른 하나의 성형틀을 이동시켜 도 5와 같이, 제1·2 반제품(110)(120)과 제1·2 성형틀(210)(220)의 대응면이 근적외선 히터(231)와 히터틀(230)에 밀착되도록 한다.
상기 근적외선 히터(231)는 제1·2 성형틀(210)(220)보다 돌출된 제1·2 반제품(110)(120)의 대응면과 면접촉되는데, 상기 제1·2 반제품(110)(120)의 대응면에 형성된 요철(미도시)에 의해 근적외선 히터(231)와의 접촉면적을 넓혀 용융면적이 늘어남은 물론 견고한 결합을 유도할 수 있으며, 상기 요철은 경사지거나 돌기/홈 및 다양한 모양으로 형성할 수 있다.
상기 제1·2 반제품(110)(120)의 대응면과 근적외선 히터(231)가 밀착되면, 상기 근적외선 히터(231)는 제어부(20)의 제어에 따라 공급되는 전원에 의해 열을 발산한다.
상기 근적외선 히터(231)에서 발산되는 열에 의해 제1·2 반제품(110)(120)의 대응면이 용융되면, 상기 제1·2 성형틀(210)(220)을 서로 반대방향으로 이동시켜 제1·2 성형틀(210)(220)을 분리한 후, 상기 제1·2 성형틀(210)(220) 중 어느 하나에 장착된 히터틀(230)을 어느 하나의 성형틀로부터 분리한 상태에서 도 6과 같이, 상기 제1·2 성형틀(210)(220)의 대응면이 밀착되도록 이동한다.
도 7 내지 도 8과 같이, 상기 제1·2 성형틀(210)(220)의 대응면이 밀착되면서 근적외선 히터(231)에 의해 용융된 제1·2 반제품(110)(120)의 대응면은 이동하는 제1·2 성형틀(210)(220)의 가압에 따라 서로 융착됨은 물론 대응면이 융착된 부표(100)를 형성하게 되고, 이 상태에서 제1·2 성형틀(210)(220) 중 어느 하나를 분리한 후, 도 9와 같이, 제1·2 성형틀(210)(220) 중 다른 하나에 장착된 가압부재(240)의 가압으로 성형틀로부터 분리되는 부표(100) 수거하여 냉각시키면 된다.
상기 제1·2 반제품(110)(120)의 대응면을 제1·2 성형틀(210)(220)의 가압에 따라 서로 융착할 때, 상기 제1·2 성형틀(210)(220)에 내장된 히터(211)(221)는 제어부(20)의 제어에 따라 열을 발산함과 동시에 발산되는 열에 의해 제1·2 반제품(110)(120)의 표면을 가열하여 용융 및 냉각시켜 응고되는 보호층(130)을 형성하도록 도 10과 같은 부표(100)를 형성할 수 있다.
상기의 과정으로 제조된 부표(100)는 나무나 합성수지를 이용한 고정부재에 다수 배치되고, 부표(100)와 고정부재를 와이어와 같은 별도의 고정부재로 고정할 수 있는데, 상기 부표(100)는 외부에 형성된 보호층(130)에 의해 외부의 충격으로부터 보호할 수 있으므로 제품의 품질 향상 및 수명을 연장하면서 안정감있게 사용할 수 있는 것이다.
또한, 부표(100) 내부에 수용공간(111)(121)이 형성되어 있어, 물속에 들어가 수압에 의한 변형이 발생되어도 물 위로 나오면 복원되면서 원형을 유지할 수 있으므로 안정감있게 사용할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 부표 110: 제1 반제품
120: 제2 반제품 130: 보호층

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 하부 금형;
    상기 하부 금형에 투입된 발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene)의 원료를 가압하는 상부 금형;
    상기 하부 금형 및 상부 금형을 가열부로 가열하여 제1 반제품 및 제2 반제품을 각각 형성하는 반제품 형성부;
    상기 반제품 형성부에서 각각 형성된 제1 반제품 및 제2 반제품이 장착되고, 장착된 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면이 근적외선 히터에 의해 용융되면 제1반제품 및 제2 반제품의 대응면을 융착고정하도록 가압하는 제1 성형틀 및 제2 성형틀;
    상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀에 장착된 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면을 근적외선 히터로 가열하여 용융시키도록 제1 성형틀 및 제2 성형틀 사이에 분리가능하게 장착되는 히터틀; 및
    상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀의 가압으로 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면이 융착고정된 부표를 밀어내도록 제1 성형틀 및 제2 성형틀 중 어느 하나의 성형틀에 장착되는 가압부재;를 포함하며
    상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면에 요철을 형성하도록 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면과 대응하는 상부 금형 저면에 요철을 형성하는 모양이 형성되고,
    상기 제1 반제품 및 제2 반제품이 장착되는 제1 성형틀 및 제2 성형틀 내면에 제1 반제품 및 제2 반제품의 표면을 가열하는 히터가 내장되며,
    상기 제1 반제품 및 제2 반제품을 수용하는 제1 성형틀 및 제2 성형틀의 깊이는
    상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀에 장착되는 상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 높이보다 작게 형성되어 제1 반제품 및 제2 반제품 단부가 제1 성형틀 및 제2 성형틀보다 돌출되는 열융착 친환경 부표의 제조장치.
  4. 삭제
  5. 발포 폴리프로필렌(expanded polypropylene) 또는 발포 폴리에틸렌(expanded polyethylene)의 원료를 하부 금형에 투입하는 단계;
    상기 원료를 가압하도록 하부 금형에 상부 금형을 결합하는 단계;
    상기 하부 금형 및 상부 금형을 가열부로 가열하여 제1 반제품 및 제2 반제품을 각각 형성하는 단계;
    상기 제1 반제품 및 제2 반제품을 제1 성형틀 및 제2 성형틀에 각각 장착하는 단계;
    상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀 사이에 히터틀을 장착하여 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면에 근적외선 히터를 밀착하는 단계;
    상기 근적외선 히터에서 발산되는 열로 근적외선 히터가 밀착된 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면을 융융하는 단계;
    상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면이 용융되면, 상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀 사이에서 히터틀을 분리한 후, 제1 성형틀 및 제2 성형틀을 가압하여 용융된 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면이 융착고정된 부표를 형성하는 단계; 및
    상기 부표를 제1 성형틀 및 제2 성형틀 중 어느 하나의 성형틀에 장착된 가압부재의 가압으로 분리하여 냉각하는 단계;를 포함하며,
    상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면에 요철을 형성하도록 제1 반제품과 제2 반제품의 대응면과 대응하는 상부 금형 저면에 요철을 형성하는 모양이 형성되고,
    상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 대응면을 상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀이 가압하여 융착고정할 때, 상기 제1 반제품 및 제2 반제품이 장착되는 제1 성형틀 및 제2 성형틀 내면에 내장된 히터의 열로 제1 반제품 및 제2 반제품 표면에 보호층을 형성하며,
    상기 제1 반제품 및 제2 반제품을 수용하는 제1 성형틀 및 제2 성형틀의 깊이는
    상기 제1 성형틀 및 제2 성형틀에 장착되는 상기 제1 반제품 및 제2 반제품의 높이보다 작게 형성되어 제1 반제품 및 제2 반제품 단부가 제1 성형틀 및 제2 성형틀보다 돌출되는 열융착 친환경 부표의 제조방법.
  6. 삭제
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