KR102096860B1 - 침대용 매트리스 보조재 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 터널형의 홀을 가지는 PE 폼 소재의 침대용 매트리스 보조재를 제조하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 PE 폼 소재의 매트리스 보조재 제조 시 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트를 연속적으로 공급하고, 바 타입(Bar type) 가스토치와 가압 롤러를 사용하여 상하부 매트와 그 사이의 띠 매트를 자동으로 융착 접합하는 새로운 방식의 매트리스 보조재 제조장치를 구현함으로써, 자동화 공정의 도입에 따른 생산성 향상 및 제조비용 절감을 도모할 수 있으며, 우수한 제품의 품질을 확보할 수 있는 침대용 매트리스 보조재 제조장치를 제공한다.

Description

침대용 매트리스 보조재 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING BED MATTRESS AIDE}
본 발명은 침대용 매트리스 보조재 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내부에 터널형의 홀을 가지는 PE 폼 소재의 매트리스 보조재를 제조하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 침대에 설치되는 매트리스는 적용되는 소재나 쿠션방식에 따라 스프링 매트리스, 라텍스 매트리스, 돌 매트리스, 황토 매트리스 등으로 나누어져 있으며, 쿠션 특성이 우수하고 비교적 가볍고 취급이 용이한 스프링 매트리스를 널리 사용하고 있다.
보통 스프링 매트리스는 매트리스의 면적에 걸쳐 등간격으로 배열되는 스프링과, 상기 스프링을 결속시키는 헬리컬 코일로 구성된 스틸재의 스프링 조립체와, 상기 스프링 조립체의 상하면에 적충 부착되는 중간 부재와, 상기 스프링 조립체의 둘레면에 끼워져 부착되는 에지포머(Edge former)와, 상기 중간부재 및 에지포머의 표면을 감싸는 커버부재 등을 포함하여 구성된다.
그러나, 위와 같은 스프링 매트리스는 다음과 같은 단점이 있다.
1) 스프링과 스프링을 결속시키기 위해 구비되는 헬리컬 코일로 구성된 스프링 조립체가 일체로 구성되어 있어서 어느 하나의 스프링이 파손될 경우, 매트리스 전체를 교체해야 하므로 그에 따른 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
2) 스프링 조립체로 인하여 무게가 너무 무겁다는 단점이 있다.
3) 단순히 쿠션과 완충력을 제공하기 위한 기능만이 있기 때문에 수면 중에 배출되는 땀과 장마철 습기로 인한 눅눅함을 빨리 흡수할 수 없어 특히 여름철 숙면을 취하기가 어렵다는 단점이 있다.
이러한 점을 고려하여 최근의 침대용 매트리스는 사용자가 편하고 안정적으로 사용하기 위해 많은 기술들이 개발되고 있다.
예를 들면, 최근에는 공기의 유동이 자유롭고 흡수성, 발습성 및 통풍성 등이 우수한 라텍스 폼 소재의 매트리스 보조재, PE 폼 소재의 매트리스 보조재 등을 많이 사용하고 있는 추세이다.
도 1은 종래의 PE 폼 소재의 매트리스 보조재를 제조하는 방법을 나타내는 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 침대용 매트리스 보조재 제조방법은 가로 및 세로의 규격에 맞게 PE 폼 소재의 상부 매트(100) 및 하부 매트(110)를 제조하는 단계와, 상기 하부 매트(110)의 한쪽면에 홈(120)을 가공하는 단계와, 상기 상부 매트(100)와 홈(120)을 가지는 하부 매트(110)를 접착제로 적층 접착하는 단계로 이루어진다.
그러나, 종래의 침대용 매트리스 보조재 제조방법은 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조하는데 시간이 많이 소요되고, 홈 가공을 위한 로봇팔 등과 같은 고가의 장비가 필요한 단점이 있으며, 특히 작업자가 수작업으로 상부 매트와 하부 매트를 접착하기 때문에 생산성 저하는 물론 제품의 품질이 떨어지는 단점이 있다.
그리고, 침대용 매트리스 보조재에 홈 가공 시에 PE 폼의 가루가 날리면서 주변을 오염시킴과 더불어 작업자의 호흡기에 악영향을 끼치게 되고, 홈 가공으로 인해 제거되는 부분만큼의 고가의 PE 폼 재료를 낭비하는 결과를 초래하기 때문에 경제적인 측면에서도 불리한 점이 있다.
한국 공개특허 10-1998-0001818호 한국 등록특허 10-1464892호 한국 공개특허 10-2017-0017435호 한국 공개특허 10-2018-0067234호 한국 공개특허 10-2018-0055464호
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, PE 폼 소재의 매트리스 보조재 제조 시 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트를 연속적으로 공급하고, 바 타입(Bar type) 가스토치와 가압 롤러를 사용하여 상하부 매트와 그 사이의 띠 매트를 자동으로 융착 접합하는 새로운 방식의 매트리스 보조재 제조장치를 구현함으로써, 자동화 공정의 도입에 따른 생산성 향상 및 제조비용 절감을 도모할 수 있으며, 우수한 제품의 품질을 확보할 수 있는 침대용 매트리스 보조재 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 상부 매트 및 띠 매트, 그리고 하부 매트의 공급을 위한 좌측의 상부 매트 언와인더 및 띠 매트 언와인더, 그리고 우측의 하부 매트 언와인더를 갖춘 장치 본체와, 상기 장치 본체측에 회전가능한 구조로 설치되면서 상부 매트 및 띠 매트, 그리고 하부 매트의 진행을 안내하는 복수 개의 가이드 롤러와, 상기 장치 본체의 좌측에 설치됨과 더불어 띠 매트 언와인더의 전단에 위치되면서 띠 매트 언와인더측에서 풀려나오는 판 상의 매트 소재를 여러 가닥의 띠 모양으로 잘라주는 커팅장치와, 상기 장치 본체의 좌우 중앙에 서로 마주보는 자세로 설치되면서 상부 매트 및 하부 매트, 그리고 그 사이의 띠 매트를 접착시켜주는 한쌍의 가압 롤러장치와, 상기 장치 본체의 좌우 중앙에 설치됨과 더불어 가압 롤러장치의 하부에 위치되면서 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트를 각각 가열시켜주는 히팅장치를 포함하는 구조로 이루어진다.
바람직한 실시예로서, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 장치 본체의 좌우 중앙에 설치됨과 더불어 가압 롤러장치의 하부에 위치되고, 일렬로 나란하게 배치되는 다수 개의 띠 홈을 이용하여 낱개로 되어 있는 다수 개의 띠 매트의 진행을 안내하는 띠 매트 가이드 블록을 더 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 장치 본체의 좌우 중앙에 설치됨과 더불어 가압 롤러장치의 상부에 위치되면서 매트리스 보조재 성형품의 진행 속도를 조절하는 피딩 롤러장치를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 커팅장치는 띠 매트의 윗쪽으로 배치되어 띠 매트를 절단하는 복수 개의 커팅 휠 및 커팅 휠 실린더와, 띠 매트의 아래쪽에서 커팅 휠을 사이에 두고 좌우측으로 배치되어 커팅 시에 띠 매트를 받쳐주는 한쌍의 띠 매트 지지용 롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 히팅장치는 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트에 근접 위치되면서 열을 가하는 바 타입 가스토치 및 각 바 타입 가스토치의 위치 이동을 위한 각각의 가스토치 실린더를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 가압 롤러장치는 상부 매트측 및 하부 매트측과 접촉하여 상하부 매트측을 양쪽에서 눌러주는 가압 롤러 및 각 가압 롤러에 가압력을 제공하는 각각의 가압 롤러 실린더를 포함할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, PE 폼 소재의 매트리스 보조재 제조 시 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트를 연속적으로 공급하는 공정, 커터 휠을 이용하여 띠 매트를 커팅하는 공정, 히팅장치와 가압 롤러를 사용하여 상하부 매트와 그 사이의 띠 매트를 자동으로 융착 접합하는 공정 등을 포함하는 새로운 방식의 매트리스 보조재 제조장치를 제공함으로써, 침대용 매트리스 보조재 제조 시 자동화 공정의 도입에 따른 생산성 향상 및 제조비용 절감을 도모할 수 있으며, 우수한 제품의 품질을 확보할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 종전과 같이 홈 가공 시에 버려졌던 고가의 PE 폼 재료를 낭비할 필요가 없기 때문에 매우 경제적으로 침대용 매트리스 보조재를 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 침대용 매트리스 보조재 제조방법을 나타내는 개략도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스 보조재 제조장치를 나타내는 정면도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스 보조재 제조장치에서 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트의 접착상태를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스 보조재 제조장치의 사용상태를 나타내는 정면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스 보조재 제조장치로 제조한 침대용 매트리스 보조재를 나타내는 사시도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스 보조재 제조장치를 나타내는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스 보조재 제조장치에서 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트의 접착상태를 나타내는 사시도이다.
도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 프레임 구조물 형태로 이루어진 장치 본체(13)를 포함한다.
이러한 장치 본체(13)의 좌측(도면 기준 좌측)에는 일정량의 상부 매트가 권취되어 있는 상부 매트 언와인더(10)와 일정량의 띠 매트(커팅 전의 매트)가 권취되어 있는 띠 매트 언와인더(11)가 각각 설치되고, 우측(도면 기준 우측)에는 일정량의 하부 매트가 권취되어 있는 하부 매트 언와인더(12)가 설치된다.
이에 따라, 좌측의 상부 매트 언와인더(10)와 띠 매트 언와인더(11)에서 풀려나오는 상부 매트와 띠 매트는 매트 접착 공정이 이루어지는 장치 본체(13)의 좌우 중앙 영역으로 공급될 수 있게 되고, 우측의 하부 매트 언와인더(12)에서 풀려나오는 하부 매트 역시 매트 접착 공정이 이루어지는 장치 본체(13)의 좌우 중앙 영역으로 공급될 수 있게 된다.
이때의 상부 매트와 띠 매트, 그리고 하부 매트를 후술하는 피딩 롤러장치(21)의 견인력에 의해 이송될 수 있게 되거나, 또는 별도의 구동수단을 갖춘 피딩장치(미도시) 등에 의해 당겨지면서 이송될 수도 있게 된다.
또한, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 상부 매트와 띠 매트, 그리고 하부 매트의 진행을 안내하는 수단으로 복수 개의 가이드 롤러(14)를 포함한다.
상기 가이드 롤러(14)는 장치 본체(13)측에 가이드 롤러 브라켓(미도시)를 통해 지지되면서 자유롭게 회전 가능한 구조로 설치되는 일종의 아이들러 타입으로서, 각 매트가 소정의 장력을 가지면서 정해진 궤적을 따라 이송될 수 있도록 안내하는 역할을 하게 된다.
이러한 복수 개의 가이드 롤러(14)는 상부 매트 언와인더(10)의 전단측 및 띠 매트 언와인더(11)의 전단측, 그리고 하부 매트 언와인더(12)의 전단측에 각각 배치되고, 이와 더불어 각 매트측과 접촉함과 동시에 회전하면서 매트의 진행을 안내할 수 있게 된다.
또한, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 판 상의 매트 소재를 커팅하여 여러 가닥의 띠 매트로 만들어주는 수단으로 복수 개의 커팅장치(15)를 포함한다.
상기 커팅장치(15)는 매트 소재의 폭 방향을 따라 일정간격으로 배치되는 여러 대의 커팅장치(15)로 판 상의 매트 소재를 길이 방향으로 절단하여, 판 상의 매트 소재가 여러 가닥의 띠 매트로 나누어지도록 하는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 상기 커팅장치(15)는 장치 본체(13)의 좌측에 위치됨과 더불어 띠 매트 언와인더(11)의 전단에 위치되면서 장치 본체(13)측의 커팅장치 프레임(31) 상에 수직 자세로 설치되며, 이러한 커팅장치(15)는 여러 대가 장치 본체(13)의 폭 방향(매트 소재의 폭 방향)을 따라 일정 간격, 즉 띠 매트의 폭에 상응하는 간격으로 배치된다.
이와 같은 커팅장치(15)는 매트 소재를 직접 커팅하는 커팅 휠(22), 상기 커팅 휠(22)의 위치를 상하로 조절해주는 커팅 휠 실린더(23), 상기 커팅 휠(22)을 회전시켜주는 모터 등의 액추에이터(미도시), 커팅 휠(22)에 의한 커팅 시에 매트 소재의 아래쪽에서 양편을 받쳐주는 한쌍의 띠 매트 지지용 롤러(24a,24b)를 포함한다.
상기 커팅 휠 실린더(23)는 로드를 아래로 하는 수직자세를 취하면서 커팅장치 프레임(31)측에 지지되는 구조로 설치되며, 이렇게 설치되는 커팅 휠 실린더(23)의 로드에는 커팅 휠(22)이 공지의 텐션장치를 매개로 하여 설치된다.
여기서, 상기 커팅 휠(22)의 축에는 모터 등의 액추에이터(미도시)가 연결 설치되어, 액추에이터 작동 시에 커팅 휠(22)이 회전될 수 있게 된다.
그리고, 상기 띠 매트 지지용 롤러(24a,24b)는 자유롭게 회전 가능한 구조의 롤러로서, 커팅장치 프레임(31)측에 지지되는 구조로 설치되면서 커팅 휠(22)의 좌우측으로 각각 배치되고, 즉 커팅 휠(22)을 사이에 두고 매트 소재가 진행되는 방향을 따라 앞쪽과 뒷쪽에 각각 배치되고, 커팅 휠(22)에 의해 매트 소재가 커팅될 때 매트 소재를 아래쪽에서 받쳐줄 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 띠 매트 언와인더(11)로부터 공급되는 판 상의 매트 소재가 커팅장치(15)의 커팅 휠(22)을 경유하게 되고, 이때의 회전하는 커팅 휠(22)에 의해 판 상의 매트 소재는 길이방향으로 커팅되면서 여러 가닥의 띠 매트로 분리된 후, 이렇게 분리된 상태로 계속해서 진행될 수 있게 된다.
또한, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 상부 매트와 하부 매트, 그 사이의 띠 매트를 접착시켜주는 수단으로 한쌍의 가압 롤러장치(16a,16b)를 포함한다.
상기 가압 롤러장치(16a,16b)는 가운데에 띠 매트가 들어 있는 상부 매트와 하부 매트를 양옆에서 가압하여 상하부 매트 및 그 사이의 띠 매트를 일체식으로 접합시켜주는 역할을 하게 된다.
이를 위하여, 상기 가압 롤러장치(16a,16b)는 한쌍으로 이루어지게 되고, 한쌍의 가압 롤러장치(16a,16b)는 장치 본체(13)에 설치되어 있는 실린더 브라켓(30a) 상에 지지되는 구조로 설치되면서 서로 마주보며 위치될 수 있게 된다.
즉, 한쌍의 가압 롤러장치(16a,16b)에 속해 있는 각각의 가압 롤러(27a,27b)는 장치 본체 폭 방향을 따라 서로 나란하게 배치됨과 더불어 서로 마주보는 자세로 위치될 수 있게 된다.
이러한 가압 롤러장치(16a,16b)는 상부 매트측 및 하부 매트측과 접촉하여 상하부 매트측을 양쪽에서 눌러주는 가압 롤러(27a,27b)와, 각 가압 롤러(27a,27b)에 가압력을 제공하는 각각의 가압 롤러 실린더(28a,28b)를 포함하게 되며, 실린더 동력을 받은 가압 롤러에 의해 상하부 매트 및 띠 매트가 가압되면서 접착될 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 가압 롤러 실린더(28a,28b)는 실린더 브라켓(30a) 상에 수평 자세로 설치되고, 이렇게 설치되는 가압 롤러 실린더(28a,28b)의 로드에는 회전 가능한 가압 롤러(27a,27b)가 공지의 텐션장치를 매개로 하여 각각 설치되며, 가압 롤러 실린더(28a,28b)의 힘을 받는 양편의 가압 롤러(27a,27b) 사이에 상부 매트와 하부 매트, 그 사이의 띠 매트가 통과하게 되므로서, 이때의 가압 롤러(27a,27b)가 누르는 힘에 의해 상하부 매트 및 띠 매트가 일체식으로 접착될 수 있게 된다.
여기서, 상기 가압 롤러(27a,27b)의 양단부는 베어링을 매개로 하여 실린더 브라켓(30a)의 폭 방향 측벽에 양단 지지됨과 더불어 실린더 작동 방향을 따라 슬라이드 가능한 구조로 설치될 수 있게 되고, 각각의 가압 롤러장치(16a,16b)에는 가압 롤러(27a,27b)의 양단부를 동시에 밀어줄 수 있는 2개씩의 가압 롤러 실린더(28a,28b)가 배속될 수 있게 된다.
즉, 한쌍의 가압 롤러장치(16a,16b)에는 총 4개의 가압 롤러 실린더가 구비될 수 있게 된다.
또한, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 매트 접착 전에 매트에 열을 가해주는 수단의 일 예로서, 히팅장치(17,18)를 포함한다.
상기 히팅장치(17,18)는 상하부 매트가 가압 롤러장치(16a,16b)측으로 진입하기 전에 상하부 매트의 한쪽면, 즉 띠 매트와 접합되는 쪽의 면을 가열하여 용융시켜줌과 더불어 띠 매트의 양면을 가열하여 용융시켜주는 역할을 하게 된다.
이러한 히팅장치(17,18)는 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트에 근접되면서 불꽃을 가해 열을 전달하는 바 타입 가스토치(25a,25b)와, 각 바 타입 가스토치(25a,25b)의 위치 이동을 위한 각각의 가스토치 실린더(26a,26b)를 포함하게 되며, 이때의 가스토치 실린더(26a,26b)는 경사진 자세를 취하면서 장치 본체(13)측에 브라켓(미도시)를 매개로 지지되는 구조로 설치되고, 상기 바 타입 가스토치(25a,25b)의 양쪽 단부는 가스토치 실린더(26a,26b)의 로드에 연결되는 구조로 지지된다.
이에 따라, 상기 가스토치 실린더(26a,26b)의 전후진 작동 시 그 로드에 지지되어 있는 바 타입 가스토치(25a,25b) 또한 가압 롤러장치(16a,16b)측과 가까워지거나 멀어지는 등 그 위치가 가변될 수 있게 된다.
이때, 상기 히팅장치(17,18)에는 바 타입 가스토치(25a,25b)의 양단부를 동시에 지지할 수 있는 2개씩의 가스토치 실린더(26a,26b)가 배속될 수 있게 된다.
즉, 히팅장치(17,18)에는 총 4개의 가스토치 실린더가 구비될 수 있게 된다.
여기서, 상기 바 타입 가스토치(25a,24b)는 외부로부터의 가스공급관(미도시)이 연결되어 있는 동시에 불꽃점화장치(미도시)가 갖추어져 있는 구조로 이루어지는 공지의 가스토치를 적용할 수 있게 된다.
따라서, 상기 상부 매트 언와인더(10)와 하부 매트 언와인더(12)로부터 공급되면서 가이드 롤러(14)를 거쳐 진행되어 오는 상부 매트와 하부 매트, 그리고 아래쪽에서 상하부 매트 사이로 진행되어 오는 띠 매트는 히팅장치(17,18)의 바 타입 가스토치(25a,25b)에서 가하는 불꽃에 의해 가열되고, 그 결과 상부 매트와 하부 매트와 각 한쪽면과 띠 매트의 양쪽면이 용융된 상태로 가압 롤러장치(16a,16b)측으로 진행될 수 있게 된다.
또한, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 매트 접착 전에 매트에 열을 가해주는 수단의 다른 예로서, 상부 매트 히팅 롤러장치(미도시) 및 하부 매트 히팅 롤러장치(미도시)를 포함한다.
상기 상부 매트 히팅 롤러장치와 하부 매트 히팅 롤러장치는 상하부 매트가 가압 롤러장치(16a,16b)측으로 진입하기 전에 상하부 매트의 한쪽면을 가열하여 용융시켜주는 역할을 하게 된다.
이러한 상부 매트 히팅 롤러장치와 하부 매트 히팅 롤러장치는 상부 매트 및 하부 매트와 각각 접촉하면서 열을 전달하는 유도가열 히팅 롤러(미도시)와, 각 유도가열 히팅 롤러의 위치 이동을 위한 각각의 히팅 롤러 실린더(미도시)를 포함하게 되며, 이때의 히팅 롤러 실린더는 경사진 자세를 취하면서 장치 본체(13)측에 브라켓(미도시)를 매개로 지지되는 구조로 설치되고, 상기 유도가열 히팅 롤러의 양쪽 단부는 베어링을 매개로 하여 히팅 롤러 실린더의 로드에 연결되어 회전 가능한 구조로 지지된다.
이에 따라, 상기 히팅 롤러 실린더의 전후진 작동 시 그 로드에 지지되어 있는 유도가열 히팅 롤러 또한 가압 롤러장치(16a,16b)측과 가까워지거나 멀어지는 등 그 위치가 가변될 수 있게 된다.
이때, 상기 상부 매트 히팅 롤러장치와 하부 매트 히팅 롤러장치에는 유도가열 히팅 롤러의 양단부를 동시에 지지할 수 있는 2개씩의 히팅 롤러 실린더가 배속될 수 있게 된다.
즉, 상부 매트 히팅 롤러장치와 하부 매트 히팅 롤러장치에는 총 4개의 히팅 롤러 실린더가 구비될 수 있게 된다.
여기서, 상기 유도가열 히팅 롤러는 롤러의 내부에 유도 코일을 설치하여 교류 전원을 흘리면 자력선이 발생하고, 이 자력선에 의해 유도된 와전류가 롤러 표면에 흐르게 되어 롤러 자체가 발열하게 되는 공지의 유도가열 히팅 롤러를 적용할 수 있게 된다.
따라서, 상기 상부 매트 언와인더(10)와 하부 매트 언와인더(12)로부터 공급되면서 가이드 롤러(14)를 거쳐 진행되어 오는 상부 매트와 하부 매트는 상하부 매트 히팅 롤러장치의 유도가열 히팅 롤러를 경유하는 동안에, 즉 유도가열 히팅 롤러의 표면에 걸쳐지면서 진행되는 동안에 유도가열 히팅 롤러측에 의해 가열되고, 그 결과 상부 매트와 하부 매트는 각 한쪽면이 용융된 상태로 가압 롤러장치(16a,16b)측으로 진행될 수 있게 된다.
또한, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 여러 가닥으로 이송되는 띠 매트의 진행 경로를 안정적으로 유지시켜주는 수단으로 띠 매트 가이드 블록(20)을 포함한다.
상기 띠 매트 가이드 블록(20)은 납작한 사각의 블록 형태로서, 블록 내부에는 블록 길이 방향을 따라 관통됨과 더불어 블록 폭 방향을 따라 일정 간격으로 나란하게 배치되는 다수 개의 띠 홈(19)이 형성된다.
이러한 띠 매트 가이드 블록(20)은 장치 본체(13)의 좌우 중앙에 설치됨과 더불어 가압 롤러장치(16a,16b)의 하부에 수직 자세로 위치되고, 즉 가압 롤러장치(16a,16b)에 속하면서 서로 마주 보고 있는 양편 가압 롤러(27a,27b) 사이를 지나는 가상의 수직선 상을 따라 수직 자세로 위치되고, 이렇게 위치되는 띠 매트 가이드 블록(20)은 장치 본체(13)측에 고정되는 구조로 설치된다.
특히, 상기 띠 매트 가이드 블록(20)은 히팅장치(17,18)에 근접 설치되는 관계로 히팅장치(17,18)에서 토출되는 불꽃의 영향을 받게 되고, 그 결과 블록이 가열되면서 내부를 경유하는 띠 매트가 용융될 우려가 있게 되며, 이러한 점을 고려하여 띠 매트 가이드 블록(20)에는 적절한 냉각구조가 갖추어지게 된다.
일 예로서, 상기 띠 매트 가이드 블록(20)의 내부에는 소정의 냉각수 유로(미도시)가 형성되고, 이렇게 형성되는 냉각수 유로의 양단부는 띠 매트 가이드 블록(20)의 한쪽 측면과 반대쪽 측면에 각각 설치되어 있는 냉각수 입구(32a) 및 냉각수 출구(32b)와 각각 연결된다.
이에 따라, 외부로부터의 냉각수가 냉각수 입구(32a)→냉각수 유로→냉각수 출구(32b)의 경로를 따라 블록 내부에 흐르게 되므로서, 띠 매트 가이드 블록(20)이 과열되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이에 따라, 아래쪽에서 진행되는 여러 가닥의 띠 매트는 띠 매트 가이드 블록(20)의 각 띠 홈(19)의 내부로 들어간 후에 각 띠 홈(19)을 빠져나와 그 윗쪽의 가압 롤러장치(16a,16b)측으로 진행되므로서, 여러 가닥의 띠 매트는 서로 간에 균등 간격을 유지한 상태로 상부 매트와 하부 매트 사이로 진입할 수 있게 된다.
또한, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 여러 가닥의 띠 매트의 진행 방향을 전환시켜주면서 각 띠 매트 간의 간격을 유지시켜주는 수단으로 띠 매트 가이드 롤러(29)를 포함한다.
상기 띠 매트 가이드 롤러(29)는 롤러 표면에 다수의 롤러 홈(미도시)이 형성되어 있는 형태의 롤러로서, 띠 매트 가이드 블록(20)의 바로 아래쪽에 위치되면서 장치 본체(13)의 폭 방향을 따라 놓여져 장치 본체(13)측에 양단 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다.
이때의 띠 매트 가이드 롤러(29)에 있는 각 롤러 홈 내에는 각각 1개씩의 띠 매트가 걸쳐질 수 있게 되고, 이에 따라 여러 가닥의 띠 매트는 띠 매트 가이드 롤러(29)를 거치면서 서로 간의 간격을 흐트러지지 않도록 하면서 윗쪽의 띠 매트 가이드 블록(20)측으로 보내질 수 있게 된다.
여기서, 상기 띠 매트 가이드 롤러(29)의 경우 자유롭게 회전 가능한 아이들러 형태를 적용할 수 있지만, 바람직하게는 여러 가닥의 띠 매트를 강제 견인할 수 있도록 별도의 구동수단에 의해 회전되는 구동용 롤러 타입을 적용할 수도 있다.
또한, 상기 침대용 매트리스 보조재 제조장치는 상하부 매트 및 띠 매트를 포함하는 매트리스 보조재 성형품 전체를 견인함과 더불어 매트리스 보조재 성형품의 진행 속도를 조절하는 수단으로 피딩 롤러장치(21)를 포함한다.
상기 피딩 롤러장치(21)는 장치 본체(13)의 좌우 중앙 위치에 해당하는 가압 롤러장치(16a,16b)의 상부에 위치되면서 장치 본체(13) 상의 실린더 브라켓(30b)에 지지되는 구조로 설치된다.
이러한 피딩 롤러장치(21)는 매트 성형품을 사이에 두고 서로 마주 대하는 한쌍의 피딩 롤러(21a,21b)와 2개의 피딩 롤러(21a,21b) 중 어느 1개의 피딩 롤러(21b)를 가압하는 피딩 롤러 실린더(21c)로 구성되며, 이때의 상기 피딩 롤러(21b)는 공지의 텐션장치를 매개로 하여 피딩 롤러 실린더(21c)의 로드측에 연결 지지되어 실린더 작동 시 전후 위치 이동이 가능하게 된다.
그리고, 상기 피딩 롤러(21b)의 축에는 모터 등의 액추에이터(미도시)가 연결 설치되며, 이에 따라 액추에이터의 작동 시 피딩 롤러(21b)가 회전됨과 더불어 이때의 피딩 롤러(21b)와 매트리스 보조재 성형품을 사이에 두고 짝을 이루는 맞은편의 피딩 롤러(21a)가 회전되고, 그 결과 양쪽의 피딩 롤러(21a,21b) 사이에 매트리스 보조재 성형품이 끼워진 채로 당겨지게 되므로서, 상하부 매트 및 띠 매트 전체가 견인될 수 있게 된다.
특히, 상기 피딩 롤러 실린더(21c)의 작동에 의한 피딩 롤러(21b)의 가압력을 조절함과 더불어 이와 연계하여 상기 액추에이터의 작동에 의한 피딩 롤러(21b)의 회전 속도를 조절하는 방식으로 매트리스 보조재 성형품의 진행 속도, 예를 들면 상하부 매트 및 띠 매트를 포함하는 매트리스 보조재 성형품 전체의 진행 속도를 조절할 수 있게 되므로서, 제품의 사양이나 규격 등에 따라 전체적인 공정 진행율을 조절할 수 있게 된다.
따라서, 이와 같이 구성되는 본 발명의 침대용 매트리스 보조재 제조장치에 대한 사용상태와 본 발명의 침대용 매트리스 보조재 제조장치로 제조한 침대용 매트리스 보조재에 대해 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스 보조재 제조장치의 사용상태를 나타내는 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 침대용 매트리스 보조재 제조장치로 제조한 침대용 매트리스 보조재를 나타내는 사시도이다.
도 4와 도 5에 도시한 바와 같이, 장치의 본격적인 가동에 앞서 수동조작을 통해 상하부 매트(200,210) 및 띠 매트(230)를 각 언와인더(10,11,12)측에서부터 피딩 롤러장치(21)측까지 세팅한 상태에서, 상부 매트 언와인더(10)에서 공급되는 상부 매트(200)는 가이드 롤러(14)를 지나 히팅장치(17)의 바 타입 가스토치(25a)측으로 공급되고, 이와 동시에 하부 매트 언와인더(12)에서 공급되는 하부 매트(210)는 가이드 롤러(14)를 지나 히팅장치(18)의 바 타입 가스토치(25b)측으로 공급되며, 이와 동시에 띠 매트 언와인더(11)에서 공급되는 매트 소재는 커팅장치(15)에서 여러 가닥으로 커팅된 후, 이렇게 커팅된 여러 가닥의 띠 매트(230)는 띠 매트 가이드 롤러(29)측으로 공급된다.
다음, 상기 히팅장치(17)의 바 타입 가스토치(25a)의 영역에 공급된 상부 매트(200)는 한쪽면이 가열 용융되는 동시에 히팅장치(18)의 바 타입 가스토치(25b)의 영역에 공급된 하부 매트(210)도 한쪽면이 가열 용융되고, 띠 매트 가이드 블록(20)으로 공급되는 여러 가닥의 띠 매트(230)는 띠 홈(19)을 지난 후에 히팅장치(17,18)의 바 타입 가스토치(25a,25b)에 의해 양쪽면이 가열 용융된 상태로 상하부 매트(200,210)의 용융된 각 한쪽면 사이로 진행된다.
계속해서, 상부 매트(200)와 하부 매트(210), 그리고 그 사이의 띠 매트(230)는 가압 롤러장치(16a,16b)의 가압 롤러(27a,27b) 사이로 진입하여 통과하게 되고, 이러한 과정에서 상부 매트(200)와 하부 매트(210), 그 사이의 띠 매트(230)는 가압 롤러(27a,27b) 사이에서 가압되며, 그 결과 띠 매트(230)는 상부 매트(200)와 하부 매트(210)의 융용면에 융착된다.
계속해서, 상하부 매트(200,210) 사이에 띠 매트(230)가 일체식으로 접착된 형태로 이루어진 매트리스 보조재 성형품은 피딩 롤러장치(21)측을 경유한 후에 절단 공정 등의 후속 공정으로 보내져 처리된다.
위와 같은 공정을 거쳐서 제조된 침대용 매트리스 보조재는, 도 5에서 볼 수 있듯이, 상부 매트(200)와 하부 매트(210) 사이에 띠 매트(23)가 일체식으로 접착되어 있는 동시에 이때의 띠 매트(23)의 사이사이에 다수의 홈(220)이 조성되어 있는 형태로 이루어지게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 PE 폼 소재의 매트리스 보조재 제조 시 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트를 연속적으로 공급하는 방식, 히팅 롤러와 가압 롤러를 사용하여 상하부 매트와 그 사이의 띠 매트를 자동으로 융착 접합하는 방식 등을 적용한 자동화 개념의 새로운 매트리스 보조재 제조장치를 제공함으로써, 전체 공정의 자동화로 생산성을 향상시킬 수 있는 동시에 제조비용을 절감할 수 있고, 규격화된 균일한 제품을 생산할 수 있는 등 우수한 제품의 품질을 확보할 수 있다.
10 : 상부 매트 언와인더
11 : 띠 매트 언와인더
12 : 하부 매트 언와인더
13 : 장치 본체
14 : 가이드 롤러
15 : 커팅장치
16a,16b : 가압 롤러장치
17,18 : 히팅장치
19 : 띠 홈
20 : 띠 매트 가이드 블록
21 : 피딩 롤러장치
22 : 커팅 휠
23 : 커팅 휠 실린더
24a,24b : 매트 지지용 롤러
25a,25b : 바 타입 가스토치
26a,26b : 가스토치 실린더
27a,27b : 가압 롤러
28a,28b : 가압 롤러 실린더
29 : 띠 매트 가이드 롤러
30a,30b : 실린더 브라켓
31 : 커팅장치 프레임
32a : 냉각수 유입구
32b : 냉각수 배출구

Claims (6)

  1. 상부 매트 및 띠 매트, 그리고 하부 매트의 공급을 위한 좌측의 상부 매트 언와인더(10) 및 띠 매트 언와인더(11), 그리고 우측의 하부 매트 언와인더(12)를 갖춘 장치 본체(13);
    상기 장치 본체(13)측에 회전가능한 구조로 설치되면서 상부 매트 및 띠 매트, 그리고 하부 매트의 진행을 안내하는 복수 개의 가이드 롤러(14);
    상기 장치 본체(13)의 좌측에 설치됨과 더불어 띠 매트 언와인더(11)의 전단에 위치되면서 띠 매트 언와인더(11)측에서 풀려나오는 판 상의 매트 소재를 여러 가닥의 띠 모양으로 잘라주는 커팅장치(15);
    상기 장치 본체(13)의 좌우 중앙에 서로 마주보는 자세로 설치되면서 상부 매트 및 하부 매트, 그리고 그 사이의 띠 매트를 접착시켜주는 한쌍의 가압 롤러장치(16a,16b);
    상기 장치 본체(13)의 좌우 중앙에 설치됨과 더불어 가압 롤러장치(16)의 하부에 위치되면서 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트를 각각 가열시켜주는 히팅장치(17,18);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스 보조재 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 장치 본체(13)의 좌우 중앙에 설치됨과 더불어 가압 롤러장치(16a,16b)의 하부에 위치되고, 일렬로 나란하게 배치되는 다수 개의 띠 홈(19)을 이용하여 낱개로 되어 있는 다수 개의 띠 매트의 진행을 안내하는 띠 매트 가이드 블록(20)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스 보조재 제조장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 장치 본체(13)의 좌우 중앙에 설치됨과 더불어 가압 롤러장치(16a,16b)의 상부에 위치되면서 매트리스 보조재 성형품의 진행 속도를 조절하는 피딩 롤러장치(21)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스 보조재 제조장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커팅장치(15)는 띠 매트의 윗쪽으로 배치되어 띠 매트를 절단하는 복수 개의 커팅 휠(22) 및 커팅 휠 실린더(23)와, 띠 매트의 아래쪽에서 커팅 휠(22)을 사이에 두고 좌우측으로 배치되어 커팅 시에 띠 매트를 받쳐주는 한쌍의 띠 매트 지지용 롤러(24a,24b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스 보조재 제조장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 히팅장치(17,18)는 상부 매트와 하부 매트, 그리고 띠 매트에 근접 위치되면서 열을 가하는 바 타입 가스토치(25a,25b) 및 각 바 타입 가스토치(25a,25b)의 위치 이동을 위한 각각의 가스토치 실린더(26a,26b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스 보조재 제조장치.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 롤러장치(16a,16b)는 상부 매트측 및 하부 매트측과 접촉하여 상하부 매트측을 양쪽에서 눌러주는 가압 롤러(27a,27b) 및 각 가압 롤러(27a,27b)에 가압력을 제공하는 각각의 가압 롤러 실린더(28a,28b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대용 매트리스 보조재 제조장치.
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