KR102117258B1 - 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화물의 운송시 사용되는 컨테이너에 부가적으로 설치되는 합성수지제의 바닥판 성형장치에서 발포성 보강재와 홀이 구비되는 컨테이너 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치의 다이스를 제공함에 의해 달성하게 되는데, 이 성형장치는 제1압출기의 헤드 선단에 연이어 설치되고 제1압출기로부터 공급되는 재생원료의 공급로가 분지되어 2개의 출구들을 갖는 어댑터와, 다이스는 어댑터의 출구들과 연결되어 상기 재생원료를 상ㆍ하측으로 받아드려 분할 공급시키는 분기로가 구비된 제1블록과, 제2 및 제3압출기의 연결관과 연결되어 원료를 상ㆍ하측으로 받아드려 분할 공급시키는 분기로가 구비되고 중앙으로는 분기로들이 연결되는 챔버를 구비한 제2블록, 그리고 제1블록과 제2블록의 챔버에 걸쳐 코어를 개재하여 이룬 것을 포함하여서, 재생원료와 원료가 제1 및 제2블록의 분기로들을 통해 상ㆍ하측으로 각기 분할 공급되어 챔버 내에서 중첩적으로 바닥판가 가성형 됨과 동시, 보강재에 다수의 홀이 구비되는 바닥판로 압출 성형되게 하여 경량화와 내구성을 향상시킨 바닥판를 얻게 된다.

Description

컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치{molding device for manufacturing floor plate of container}

본 발명은 선박이나 화차 등을 이용한 화물의 운송시 사용되는 컨테이너에 부가적으로 설치되는 합성수지제의 바닥판 성형장치에 관한 것으로서, 특히 발포성 보강재와 홀이 구비되어 경량화와 내구성을 향상시킨 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치에 관한 것이다.

컨테이너의 바닥판은 충격 흡수성이 우수하고 내구성과 세척 및 살균작업의 간편함과 동시, 방습처리를 요하지 않는 압출 성형물인 합성수지의 판재가 개발되어 사용되고 있다.

그러한 합성수지제의 바닥판은 원가절감과 강도를 향상시키기 위해 폐 수지나 목재 등의 재생원료를 이용한 발포성 보강재 충전 또는 바닥판의 길이방향을 따라 다수의 파이프로 이루는 보강재들을 매설시키거나, 바닥판의 폭 방향에서 등 간격으로 전장 길이에 걸쳐 설치되는 다수의 홀을 이용해 충격 흡수와 경량화하는 구조 개선에 많은 노력을 기울이고 있는 것이다.

이러한 수지 바닥판에서 전자의 경우는 재생의 발포성 보강재 충전 또는 보강 파이프의 보강재 매설시키어 내구성과 보강효과는 우수하였으나 비교적 중량이 커 운반이 용이하지 못하고 따라 작업성이 떨어지는 문제가 따르고 있고, 후자의 경우 홀을 적용 시에서는 충격 흡수나 경량화는 얻었으나 강도가 저조하여 휨이나 비틀림현상이 일어나는 등 바닥판의 내구성 저조와 신생 소재만을 이용하여 제조원가가 높아지는 문제가 따르고 있다.

그리고 이러한 합성수지제의 바닥판들 제조장치는 현재까지 여러 가지가 개발되어 사용되고 있는데, 그러한 제조장치는 대략 상기에서 설명한 보강재 또는 홀이 적용되는 것에 따라 구분되고 있다.

그 하나의 예로 재생 발포성 보강재가 구비되는 바닥판의 제조장치는 호퍼를 통해 투입되는 신생 원료를 고열이 발생하는 스크루케이스로 통과시키며 혼합 및 용융화 한 후 헤드로 압출시키는 제1압출기와, 이 제1압출기에 인접 병렬 배치되어 호퍼로 투입되는 재생원료를 고열이 발생하는 스크루케이스에서 발포한 후 헤드와 연결관을 통해 제1압출기의 헤드로 발포성 보강재가 압송되게 하는 제2압출기와, 제1 및 제2압출기로부터 신생 원료와 재생 보강재를 받아 중앙으로 재생 발포성 보강재가 충전되고 그 보강재 둘레에 신생원료가 도포되어 이루는 바닥판을 1차 성형시키는 다이스, 그리고 다이스에 연이어 1차 성형된 바닥판을 정형화하여 2차 성형시키는 사이징과 성형이 완료된 바닥판의 수랭 및 인출을 위한 냉각 또는 견인유닛이 구비되고 있다.

또 다른 하나의 예로 홀이 구비되는 바닥판의 제조장치는 압출기의 다이스 가 상ㆍ하 측에서 요철형 판 성형을 제1성형부와 평판 성형을 위한 제2성형부로 이루고, 제1 및 제2성형부에서 압출 성형된 요철판과 평판이 사이징을 통과하며 상호 접합되어 다수의 홀이 구비되는 바닥판이 제조되게 하고 있는 것으로, 다이스의 구조가 복잡하고 제품성형이 불안정한 등의 많은 문제가 있는 것이다.

그리하여 근래에 와서는 상기에서의 보강재와 홀이 구비되는 바닥판의 장점, 즉 경량화와 내구성을 동시적으로 얻을 수 있는 바닥판의 제조장치 개발이 요구되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 제0645935호 대한민국 등록특허 제0534050호 대한민국 공개특허 10-2014-0017775호

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 외피 내에 발포성 보강재가 구비되는 바닥판 성형을 위한 다이스에 코어를 내장하여 홀이 성형되게 함으로서, 다이스의 구조가 간단하고 충격흡수성과 경량화는 물론 내구성을 높인 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 화물운송 즉, 항공이나 선박.화차 등과 같은 화물 운송수단을 이용하여 화물 운송에 사용되는 컨테이너의 바닥판을 제공함에 의해 달성되게 된다.

본 발명 압출 성형장치는 호퍼를 통해 투입되는 재생원료가 발열 스크루케이스에서 발포되어 헤드를 통해 다이스에서 판상의 발포성 보강재로 압출 성형해내는 제1압출기를 가지며, 제1압출기의 양측으로 병렬 배치되어 각 호퍼를 통해 투입되는 원료가 발열 스크루케이스에서 용융상태로 헤드와 연결관을 통해 다이스에 공급되어 제1압출기와 협력하여 발포성 보강재의 둘레에 외피를 중첩적으로 압출 성형해내는 제2 및 제3압출기, 그리고 다이스에서 연이어 가성형 바닥판의 정형화를 위한 사이징과 미 경화 상태의 바닥판를 수랭방식으로 경화시키는 냉각 및 인출유닛이 구비되는 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치로서,

제1압출기의 헤드 선단에 연이어 설치되고 제1압출기로부터 공급되는 재생원료의 공급로가 분지되어 2개의 출구들을 갖는 어댑터와, 다이스는 어댑터의 출구들과 연결되어 재생원료를 상ㆍ하측으로 받아드려 분할 공급시키는 분기로가 구비된 제1블록과 제2 및 제3압출기 각기의 헤드로부터 연장되는 연결관이 연결되어 새 원료를 상ㆍ하측으로 받아드려 분할 공급시키는 분기로가 구비되고 중앙으로는 분기로들이 연결되는 챔버를 구비한 제2블록으로 이루고, 그리고 제1블록과 제2블록의 챔버에 걸쳐 코어를 개재하여서, 재생원료와 원료가 제1 및 제2블록의 분기로들을 통해 상ㆍ하측으로 각기 분할 공급되어 챔버 내에서 발포성 보강재와 외피들이 중첩적으로 적층되어 바닥판의 가성형과 동시, 상기 보강재에 다수의 홀이 구비되는 바닥판을 제조하여 경량화와 내구성을 높이게 된다.

본 발명에 따른 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치에 의하면, 다이스의 구조가 간단하고 바닥판이 구조적으로 안정되며, 보강재와 홀이 동시적으로 구비되어 충격흡수성과 경량화는 물론 내구성을 높이고 바닥판의 제품성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치에 의해 제조된 바닥판을 보여 주는 사시도.
도 2는 본 발명 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치의 구성을 개략적으로 보여 주는 평면도.
도 3은 본 발명 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치의 구성을 개략적으로 보여 주는 정면도.
도 4는 도 3의 A 부분을 발췌하여 보여 주는 확대 단면도.
도 5는 본 발명 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치의 적용되는 코어의 모습을 보여 주는 사시도.
도 6은 도 4의 B 부분을 발췌하여 보여 주는 확대 단면도.
도 7의 (a)(b)(c)(d)는 본 발명 성형장치에서 바닥판의 성형과정을 보여 주는 설명로서,
(a)는 재생원료의 보강재에 홀을 성형하는 바닥판의 초기 가 성형단계 의 모습을 보이고 있는 것이고,
(b)는 챔버 내에서 보강재의 상하면으로 새 원료의 외피가 공급되어 바닥판이 가 성형단계의 모습을 보이고 있으며,
(c)는 가 성형 바닥판이 사이징에서 1차 정형화되는 모습을 보이고 있 으며,
(d)는 사이징에서 1차 정형화된 바닥판이 2차 정형화되어 완성된 모습 을 보이고 있다.

다음 본 발명의 일 실시 예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다. 본 발명은 선박ㆍ화차 등과 같은 화물 운송수단을 이용한 화물의 운송시 사용되는 컨테이너에 사용되는 합성수지제의 바닥판, 즉 컨테이너 내에 적재되는 화물의 하중 충격을 완화시키기 위해 부가적으로 사용되는 바닥판의 압출 성형장치를 제공하는 것이다.

도 1에는 본 발명 압출 성형장치에 의해 제조된 바닥판(1)을 보이고 있는데, 이 바닥판(1)은 대략 소정의 두께를 가지고 장방형의 판형으로 이루어 중앙에는 재생원료로 이루는 발포성 보강재(1a)가 구비되고, 이 보강재(1a)의 상ㆍ하면으로는 새 원료로 이루는 외피(1b)가 중첩적으로 구비된다. 이때 보강재(1a)에는 바닥판(1)의 폭 방향에서 등 간격으로 전장 길이에 걸쳐 설치되어 바닥판(1)의 중량감소와 충격 흡수 및 내구성 향상을 위한 다수의 홀(1c)이 구비되어 있다.

이렇게 구성되는 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치는 도 2 및 도 3에서와같이 크게 나누어 제1압출기(10)와 양측으로 병렬배치되는 제2 및 제3압출기(20,30), 그리고 제1압출기(10)의 후단에 구비되는 다이스(40)와 이 다이스(14)에 연이어 가성형 바닥판(1)을 1,2단계적으로 정형화하는 사이징(50)으로 구성되며, 사이징(50)의 후방으로는 미 경화상태의 바닥판을 경화 또는 견인을 위한 수랭방식의 냉각기와 인출기가 연이어 설치될 것이다.

이를 더 구체적으로 설명하면, 제1압출기(10)는 호퍼(12)를 통해 투입되는 재생원료가 발열 스크루케이스(14)에서 발포되어 헤드(16)를 통해 다이스(40)로 통과하며 판상의 발포성 보강재(1a)를 압출 성형해낸다.

그리고 제1압출기(10)의 양측으로는 병렬 배치되어 각 호퍼(22,32)를 통해 투입되는 새 원료가 발열 스크루케이스(24,34)에서 용융상태로 헤드(26,36)와 연결관을 통해 다이스(40)에 공급되어 제1압출기(10)와 협력하여 발포성 보강재(1a)의 상ㆍ하 측으로 외피(1b)를 중첩적으로 가 성형해내는 제2 및 제3압출기(20,30)가 구비되어 있다.

또 다이스(40)의 후방으로는 그 다이스(40)에서 가성형 압출되는 바닥판(1)을 압착과 진공흡착방식으로 정형화는 사이징(50)과, 이 사이징(50)에서 고온의 미 경화 상태로 압출되는 바닥판(1)을 수랭방식으로 경화시키는 냉각유닛과 인출유닛이 연이어 구비될 것이다.

본 발명에서의 핵심적인 주요 기술은 발포성 보강재(1a)와 홀(1c)이 구비되는 컨테이너의 바닥판(1) 성형을 위한 압출 성형장치의 구조 혁신에 그 특징이 있다.

도 4를 참조하여 설명하면, 제1압출기(10)의 헤드(16)와 다이스(40) 사이에 연이어 어댑터(60)가 설치되는데, 이 어댑터(60)는 제1압출기(10)로부터 공급되는 재생원료의 공급로가 도면에서 화살표로 표시한 바와 같이 상하 측으로 분지되어 이루는 2개의 출구들(62,62)을 갖는다.

그리고 다이스(40)는 대략 제1블록(42)과 제2블록(44)으로 구성된다.

먼저, 제1블록(42)은 어댑터(60)의 출구들(62,64)과 연결되어 재생원료를 상ㆍ하측으로 받아드려 분할 공급시키는 분기로(42a,42b)가 구비되어 있다.

또 제2블록(44)은 제2 및 제3압출기(20,30)의 헤드(26,36)로부터 연장되는 연결관(28,38)이 연결되어 원료를 상ㆍ하측으로 받아드려 분할 공급시키는 분기로(44a,44b)가 구비되고, 중앙으로는 제1 및 제2블록(42,44) 각기의 분기로들(42a,42b,44a,44b)이 집결되어 연결되는 챔버(44c)를 구비하고 있다.

또한 제1블록(42)과 제2블록(44)의 챔버(44c) 사이에 걸쳐 코어(46)가 개재된다.

이러한 코어(46)는 바닥판(1)의 보강재(1a)에 구비되는 홀(1c) 성형을 위한 공구로서, 도 5에서와같이 제1 및 제2블록들(42,44) 사이에서 개재되는 테이퍼형의 동체(46a)와, 이 동체(46a)의 꼭지점으로 부터 연장되어 챔버(44c)에 삽입되는 다수의 핀(46b)로 구성되어 있다.

이렇게 구성되는 압출 성형장치의 압출과정을 설명하면, 제1압출기(10)에 연이어 설치되는 어댑터(60)을 통해 공급되는 재생원료와 제1 및 제2압출기(20,30)을 통해 공급되는 새 원료가 제1 및 제2블록(42,44)의 분기로들(42a,42b,44a,44b)을 통해 상ㆍ하측으로 각기 분할 공급되어 챔버(44c) 내에서 중첩적으로 바닥판(1)이 가성형 됨과 동시, 보강재(1a)에 다수의 홀(1c)이 구비되는 바닥판(1)을 압출 성형하게 될 것이다.

그리고 도 6 및 도 7의 (a)(b)(c)(d)를 참조하여 바닥판(1)의 성형과정을 더 설명하면, 도 7의 (a)는 제1블록(42)의 분기로들(42a,42b)을 통해 재생원료가 상하 측으로 공급되어 양분된 발포성 보강재(1a)에 홀(1c) 성형의 초기 가성형 단계 모습을 보이고 있다.

도 7의 (b)는 챔버(44c) 내에서 보강재(1a)의 상하면으로 새 원료가 상하 측으로 공급되어 양분된 외피(1b)가 중첩적으로 적층되는 바닥판(1)의 가성형 단계를 갖는다.

도 7의 (c)는 가성형 바닥판(1)이 사이징(50)에서 1차 정형화되는 모습을 보이고 있다

도 7의 (d)는 사이징(50)에서 1차 정형화된 바닥판(1)이 2차 정형화되어 바닥판(1)이 완성된 모습을 보이고 있다.

이와 같이 본 발명은 일련의 기계적이고 연속적인 제조공정으로 생산하여 홀을 갖는 보강재가 구비되는 바닥판의 양산이 가능하게 될 것이다.

이상에서와같이 본 발명의 일 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능 할 것이다.

1: 바닥판 1a: 외피 1b: 발포성 보강재 1c: 홀
10: 제1압출기
20: 제2압출기
30: 제3압출기
40: 다이스
42: 제1블록 42a,42b: 분기로
44: 제2블록 44a,44b: 분기로 44c: 챔버
46: 코어 46a: 동체 46b :핀
50: 사이징
60: 어댑터 62,64: 출구

Claims (2)

1. 호퍼를 통해 투입되는 재생원료가 발열 스크루케이스에서 발포되어 헤드를 통해 다이스에서 판상의 발포성 보강재로 압출 성형해내는 제1압출기를 가지며, 상기 제1압출기의 양측으로 병렬 배치되어 각 호퍼를 통해 투입되는 원료가 발열 스크루케이스에서 용융상태로 헤드와 연결관을 통해 상기 다이스에 공급되어 상기 제1압출기와 협력하여 상기 발포성 보강재의 둘레에 외피를 중첩적으로 압출 성형해내는 제2 및 제3압출기, 상기 다이스에서 연이어 가성형 바닥판의 정형화를 위한 사이징과 미 경화 상태의 바닥판를 수랭방식으로 경화시키는 냉각 및 인출유닛이 구비되는 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치로서,
   상기 제1압출기의 헤드 선단에 연이어 설치되고, 상기 제1압출기로부터 공급되는 상기 재생원료의 공급로가 분지되어 2개의 출구들을 갖는 어댑터;
   상기 다이스는 상기 어댑터의 출구들과 연결되어 상기 재생원료를 상ㆍ하측으로 받아드려 분할 공급시키는 분기로가 구비된 제1블록과, 상기 제2 및 제3압출기 각기의 헤드로부터 연장되는 연결관이 연결되어 상기 원료를 상ㆍ하측으로 받아드려 분할 공급시키는 분기로가 구비되고 중앙으로는 상기 분기로들이 연결되는 챔버를 구비한 제2블록과, 상기 제1블록과 제2블록의 챔버에 걸쳐 코어를 개재하여 이룬 것; 및
   상기 코어는 상기 제1 및 제2블록들 사이에서 개재되는 테이퍼형의 동체와, 상기 동체의 꼭지점으로 부터 연장되어 상기 챔버에 삽입되는 다수의 핀으로 이룬 것을 포함하며,
   여기서, 상기 재생원료와 상기 원료가 제1 및 제2블록의 분기로들을 통해 상ㆍ하측으로 각기 분할 공급되어 상기 챔버 내에서 상기 발포성 보강재와 외피들이 중첩적으로 적층되어 상기 바닥판이 가성형 됨과 동시, 상기 보강재에 다수의 홀이 구비되는 상기 바닥판을 압출 성형하게 되는 컨테이너의 바닥판 제조를 위한 압출 성형장치.
   
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