KR102144991B1 - 합성목재 데크 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 목분 및 바인더를 융합하여 자동으로 데크를 제조하는 제조장치에 대한 발명이다. 구체적으로 목재 분말이 공급되는 목분공급부(100); 바인더 분말이 공급되는 바인더공급부(200); 상기 목분공급부 및 바인더공급부와 연통되며 바인더를 용융하여 목분과 혼합하는 혼합부(300); 상기 혼합부와 연통되며, 혼합된 목분 및 바인더를 데크형상으로 성형되는 성형부(400);를 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

합성목재 데크 제조장치 {Apparatus for manufacturing composite wood deck}
본 발명은 목분 및 바인더를 융합하여 자동으로 데크를 제조하는 제조장치에 대한 발명이다.
특허발명 001은 합성수지 메트릭스에 목섬유가 균일하게 분산되도록 수지 복합체를 압출 및 냉각하여 패널의 형태로 제조하는 패널 제조 공정, 패널의 표면에 천연원목의 절개면에 상응하는 나무무늬를 소정의 심도로 형성하는 엠보싱 공정, 및 상기 패널 표면의 일부 합성수지 층을 제거함으로써 소정의 심도로 선상의 미세요철을 형성하는 브러싱 공정을 포함하는 것으로 구성되어 있는 합성목재판 패널의 제조방법과, 이를 효율적으로 실행할 수 있는 합성목재판 제조장치를 제시한다.
특허발명 002는 줄무늬 형상을 갖는 합성목재 제조장치 및 방법과 이로부터 제조된 합성목재에 관한 것이다. 구체적으로 줄무늬 형상을 갖는 합성목재 제조장치는, 원료가 투입되는 호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 구비되어 상기 원료를 히터의 가열에 의해 용해하는 가열 실린더와, 상기 가열 실린더의 후단에 구비된 유압모터에 의해 회전하면서 상기 용해된 원료를 선단의 압출 헤드로 공급하여 압출시키는 압출 스크류를 포함하는 주 압출성형기; 원료가 투입되는 호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 구비되어 상기 원료를 히터의 가열에 의해 용해하는 가열 실린더와, 상기 가열 실린더의 후단에 구비된 유압모터에 의해 회전하면서 상기 용해된 원료를 선단의 압출 헤드로공급하여 압출시키는 압출 스크류를 포함하는 보조 압출성형기; 상기 주 압출성형기 및 보조 압출성형기의 압출스크류에 의해 압출되는 용해 원료의 혼합물에 줄무늬 형태를 부여하는 스테믹 믹서; 및 상기 스테틱 믹서를 통해 줄무늬 형태가 부여된 혼합물을 배출시키는 몰드;를 제시한다.
특허발명 003은 합성목재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성, 강도 등과 같은 물리적 성능의 향상뿐만 아니라 항균성능, 공기정화능력, 원적외선방사효능 등과 같은 다양한 기능성을 구현할 수 있는 참숯을 이용한 합성목재을 제조하는 제조장치에 관한 것이다. 구체적으로 참숯을 이용한 합성목재의 제조장치는, 압출기의 압출노즐과 금형유닛 사이에는 어댑터가 설치되고, 상기 어댑터는 상기 압출노즐와 소통하는 축경부, 상기 금형유닛의 주입구와 소통하는 확경부, 상기 축경부및 확경부 사이에 개재된 중간부를 가지며, 상기 축경부는 그 내부에 축경면을 가지고, 상기 축경면의 내경이 상기 중간부측으로 갈수록 축소되는 노즐형상으로 형성되며, 상기 확경부는 그 내부에 확경면을 가지고, 상기 확경면의 내경이 상기 금형유닛측으로 갈수록 확경되는 디퓨저형상으로 형성되며, 상기 중간부는 그 내경이 일정하게 유지되는 것을 특징으로 한다.
특허발명 004는 줄무늬가 구현된 합성목재 제조장치 및 방법과 이로부터 제조된 합성목재에 관한 것이다. 본 발명에 따른 줄무늬가 구현된 합성목재 제조장치는, 원료가 투입되는 호퍼와, 상기 호퍼의 하부에 구비되어 상기 원료를 용해하는 가열 실린더와, 상기 가열 실린더 내부에서 용해된 원료를 압출시키는 압출 스크류를 포함하는 주 압출기; 용해된 이색의 원료를 합성목재의 폭방향(또는 사선방향)으로 주입하여 상기 합성목재의 폭방향(또는 사선방향)으로 표면 및 내부까지 불균일한 간격의 줄무늬를 구현시키는 불균일 나이테 구현장치부; 및 상기 주 압출기와, 상기 불균일 나이테 구현장치부를 통하여 각각 유입되는 압출물을 합성목재 압출물로 제조하는 금형을 제시하고 있다.
특허발명 001 : KR 10-2007-0055799 A (2007년05월31일) 특허발명 002 : KR 10-2011-0052025 A (2011년05월18일) 특허발명 003 : KR 10-0975894 B1 (2010년08월09일) 특허발명 004 : KR 10-1285477 B1 (2013년07월05일)
본 발명은 목분 및 바인더를 융합하여 자동으로 데크를 제조하는 제조장치에 대한 발명이다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 구체적으로, 목재 분말이 공급되는 목분공급부(100); 바인더 분말이 공급되는 바인더공급부(200); 상기 목분공급부 및 바인더공급부와 연통되며 바인더를 용융하여 목분과 혼합하는 혼합부(300); 상기 혼합부와 연통되며, 혼합된 목분 및 바인더를 데크형상으로 성형되는 성형부(400);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 일측이 상기 성형부와 연결되며, 냉각노즐(511)로 배출되는 냉각수에 의해 데크를 냉각하는 냉각부(500);를 부가한다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 일측이 상기 냉각부와 연결되며, 절단커터(621)에 의해 데크를 절단하는 절단부(600);를 부가한다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 목분공급부는 콘형상이며, 상부에 개방구(111)가 개방된 목분공급호퍼(110);를 부가한다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 목분공급호퍼(110) 및 상기 혼합부(300) 사이에 위치하며, 일정량의 목분만을 투입하는 목분정량공급기(130);를 부가한다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 바인더공급부는 용기형상이며, 내부에 바인더가 수용되는 바인더공급용기(210); 상기 바인더용기 및 상기 혼합부(300) 사이에 위치하며, 일정량의 바인더만을 투입하는 바인더정량공급기(220);를 부가한다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 혼합부(300)는 일측에 상기 목분공급부(100) 및 상기 바인더공급부(200)를 연통하며, 타측에 배출구(311)를 연통하는 혼합챔버(310); 상기 혼합챔버에 형성되는 가열장치(320); 상기 혼합챔버 내측에 위치하며, 제3구동모터(331)에 의해 회전하는 이송스크류(330);를 부가한다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 성형부(400)는 일측은 상기 혼합부와 연통되는 투입구(411)를 형성하며, 타측에 배출구(412)가 형성되며, 중간측에 금형삽입공간(413)이 형성되는 금형케이스(410); 상기 금형삽입공간(413)에 끼워맞춤 삽입되는 금형(420); 상기 금형케이스 내부에 형성되며, 금형온도를 제어하는 금형온도제어기(430);를 부가한다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 냉각부(500)는 데크 하부에 형성되며, 복수로 형성되는 제1지지롤러(520); 상기 제1지지롤러(520) 하부에 형성되며, 상부가 개방된 용기형상의 냉각수용기(530);를 부가한다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 절단부(600)는 데크하부에 형성되며, 복수로 형성되는 제2지지롤러(610); 상기 절단커터(621)를 장착하며, 제2지지롤러의 원주속도로 이동되는 이송프레임(620); 상기 이송프레임을 직선방향 왕복운동을 구동하는 이송프레임구동부(630);를 부가한다.
본 발명은 데크제조장치에 대한 것이며, 앞에서 제시한 발명에 있어서, 상기 목분공급호퍼(110) 내부에 위치하며, 지그재그로 또는 회전형으로 형성되는 건조관(711); 상기 건조관 일측이 냉각수용기 하부와 연통되는 제1건조수관로(712); 상기 건조관 타측이 냉각수용기 상부와 연통되는 제2건조수관로(713); 상기 제1건조수관로 중간에 위치하는 건조수공급펌프(714);를 부가한다.
본 발명은 목분 및 바인더를 별도로 공급하며, 혼합, 성형, 냉각, 절단과정이 자동으로 이루어지는 효과를 가진다.
본 발명은 목분에 포함되는 수분을 사전에 제거하여, 완성된 데크 내부에 기공이 형성되는 것을 방지하는 효과를 가진다.
본 발명은 목분 및 바인더를 일정비율로 조절 가능한 효과를 가진다.
본 발명은 혼합챔버에 의해 금형으로 이송되는 혼합물의 압을 용이하게 제어하는 효과를 가진다.
본 발명은 금형케이스 및 금형으로 이루어지므로 금형의 교체를 용이하게 하며, 이는 형상변화 및 수리를 용이하게 한다.
본 발명은 냉각수를 재사용 가능하며, 상수 및 재사용 냉각수의 비율을 용이하게 조절하는 효과를 가진다.
본 발명은 데크의 연속인출과정에서 절단과정을 동시에 수행하는 효과를 가진다.
본 발명은 데크냉각수를 이용하여, 목분호퍼를 예열하므로 목분호퍼 내부의 수분제거시 별도의 동력을 요구하지 않는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 데크제조장치 공정 개념도.
도 2 및 도 3은 목분공급장치 및 바인더공급장치의 단면도.
도 4는 혼합부의 단면도
도 5는 이송스크류의 실시예
도 6은 성형부의 금형케이스 및 금형, 금형온도제어장치 개념도.
도 7은 금형의 내부구조도.
도 8은 냉각장치의 작동개념도
도 9, 10, 11은 절단장치의 작동개념도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
[실시예 1-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 구체적으로 목재 분말이 공급되는 목분공급부(100); 바인더 분말이 공급되는 바인더공급부(200); 상기 목분공급부 및 바인더공급부와 연통되며 바인더를 용융하여 목분과 혼합하는 혼합부(300); 상기 혼합부와 연통되며, 혼합된 목분 및 바인더를 데크형상으로 성형되는 성형부(400);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 2-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 일측이 상기 성형부와 연결되며, 냉각노즐(511)로 배출되는 냉각수에 의해 데크를 냉각하는 냉각부(500);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 3-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 일측이 상기 냉각부와 연결되며, 절단커터(621)에 의해 데크를 절단하는 절단부(600);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 자동 및 연속으로 합성목재데크를 생산하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 분말형태의 목재 및 폴리머로 이루어진 바인더의 혼합으로 합성목재데크를 제조한다. 구체적으로 목분공급부, 바인더공급부, 혼합부, 성형부의 구성으로 이루어지며, 추가적으로 냉각부, 절단부의 구성을 포함한다. 분말형태의 목분과 폴리머로 이루어진 바인더는 일정비율로 혼합되며, 혼합상태에서 고온의 온도에 의해 폴리머를 용융시켜 분말형태의 목분을 고체형상으로 구현한다. 용융된 폴리머는 목분들을 균일하게 혼합되며, 성형부에 의해 데크형상으로 성형된다.
성형부를 통과한 데크는 자연상태에서 냉각시킬 수 있으나, 생산성 향상을 위해 냉각노즐로 공급되는 냉각수에 의해 데크를 냉각시킬 수 있다. 다른 실시예로서, 상기 냉각노즐은 액화질소 또는 냉각기체를 공급하여 급속히 합성목재데크를 냉각할 수 있다. 상기 성형부에서 연속 생산된 데크는 절단커터에 의해 일정한 길이로 절단할 수 있다.
[실시예 4-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 목분공급부는 콘형상이며, 상부에 개방구(111)가 개방된 목분공급호퍼(110);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 4-2] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 목분공급호퍼 내부 또는 개방구(111)에 형성된 메시망(112);을 포함한다.
[실시예 4-3] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 목분공급호퍼 개방구(111)를 덮는 호퍼커버(113);를 포함한다.
[실시예 4-4] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 목분공급호퍼 내부의 증기를 제거하는 제습수단(120);을 포함한다.
[실시예 4-5] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 4-4에 있어서, 상기 제습수단은 상기 목분공급호퍼(110)에 부착되는 가열히터(121);를 포함한다.
[실시예 4-6] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 4-1, 4-3에 있어서, 상기 호퍼커버(113) 또는 목분공급호퍼(110)와 연통되는 흡입관(122);을 포함한다.
[실시예 4-7] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 목분공급호퍼(110)내부에서 회전하는 교반블레이드(125);를 포함한다.
실시예 4-1 내지 4-2는 목분공급호퍼 및 메시망에 대하여 구체적으로 설명한다. 목분공급호퍼는 파우더 형태의 목분을 용이하게 포집하기 위해 콘형상으로 형성된다. 목분은 목분공급호퍼 상부에서 공급되며, 하부로 배출한다. 목분 크기가 균일하지 않으면, 완성된 합성목재데크는 균일한 강도를 확보할 수 없다. 따라서, 동일하거나 유사한 크기의 목분입경을 정하여 호퍼내부로 필터된 목분을 투입해야 된다.
이를 구현하기 위해, 목분은 메시망에 의해 크기를 한정한다. 상기 메시망은 복수의 층으로 형성될 수 있으며, 상기 메시망은 목분공급호퍼 입구측에 설치됨이 바람직하다. 또는 호퍼내부에 삽입되어 설치될 수도 있다. 상기 메시망은 컵형상으로 이루어져 호퍼 내부에 끼워맞춤 결합될 수 있으며, 호퍼내부의 돌기에 의해 메시망을 걸쳐놓을 수 있다.
실시예 4-3 내지 4-7는 호퍼 내부의 수분을 제거하거나 이물질 투입을 방지하기 위한 발명이다. 개방된 형태의 호퍼는 외부로부터 이물질이 투입될 수 있다. 이물질이 완성된 데크에 혼입될 경우, 데크강도는 취약하게 한다. 또한, 목분 내부에 수분이 함유될 경우, 완성된 데크는 내부에 기공을 가지게 되며, 이는 파손의 원인이 되거나, 표면박리의 원인이 될 수 있다. 이를 해결하기 위해, 호퍼는 커버를 장착한다. 커버는 외부습기의 투입을 방지할 수 있다. 또한 강제적으로 호퍼 내부의 온도를 상승시켜, 수분을 기화시킨 후, 외부로 방출 할 수 있다. 구체적으로 호퍼 내부에 가열히터를 장착한다. 가열히터에 의해 수분이 기화되며, 기화된 수분은 흡입관을 통해 외부로 배출된다. 이를 구체적으로 구현하기 위해, 흡입관은 공기배출관(123)을 형성하며, 상기 공기배출관에는 공기흡입펌프(124)를 장착한다.
목분이 축적된 호퍼 내측의 공기는 외부배출이 용이하지 않을 수 있다. 이를 해결하기 위해 목분 내부에는 교반블레이드를 장착하며, 상기 교반블레이드의 회전은 호퍼 내측의 공기를 외부배출 가능하게 도와준다. 상기 교반블레이드는 후술되는 목분정량공급기의 제1구동모터와 직결시켜, 정량공급과 동시에 교반블레이드를 회전시키는 것이 바람직하다.
[실시예 5-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 4-1에 있어서,
상기 목분공급호퍼(110) 및 상기 혼합부(300) 사이에 위치하며, 일정량의 목분만을 투입하는 목분정량공급기(130);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 5-2] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 목분정량공급기는 밀폐된 공간을 형성하는 제1챔버(131); 상기 제1챔버 내부에 위치하며, 회전에 의해 목분을 이송하는 제1스파이럴스크류(132); 상기 제1스파이럴스크류를 회전시키는 제1구동모터(133);를 포함한다.
본 발명의 실시예 5-1 및 실시예 5-2는 목분정량공급기에 대하여 제시하며, 실시예 6-1 내지 실시예 6-5는 바인더정량공급기에 대하여 제시하고 있다.
목분 및 바인더는 일정비율로 혼합되어야 된다. 목분 및 바인더의 비욜이 적합할 경우, 높은 강성의 데크를 생산할 수 있다. 이를 구현하기 위해 각각의 목분 및 바인더는 정량공급기(목분정량공급기, 바인더정량공급기)에 의해 일정한 비율을 실시간으로 유지할 수 있다.
우선 목분정량공급기는 제1챔버를 구성하며, 상기 제1쳄버의 투입구는 목분공급호퍼와 결합되어 목분을 공급받는다. 목분공급호퍼로부터 공급된 목분은 제1스파이럴스크류의 회전에 의해 목분을 이송시키며, 이송된 목분은 후술되는 혼합챔버로 공급한다. 상기 제1스파이럴스크류는 스크류를 가지며, 상기 스크류는 리드각에 의해 회전량에 따른 정량의 목분을 공급할 수 있다. 따라서, 상기 제1스파이럴스크류는 제1구동모터에 의해 회전량 및 회전각이 제어된다.
[실시예 6-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서,
상기 바인더공급부는 용기형상이며, 내부에 바인더가 수용되는 바인더공급용기(210); 상기 바인더공급용기(210) 및 상기 혼합부(300) 사이에 위치하며, 일정량의 바인더만을 투입하는 바인더정량공급기(220);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 6-2] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 바인더정량공급기는 밀폐된 공간을 형성하는 제2챔버(221); 상기 제2챔버 내부에 위치하며, 회전에 의해 목분을 이송하는 제2스파이럴스크류(222); 상기 제2스파이럴스크류를 회전시키는 제2구동모터(223);를 포함한다.
[실시예 6-3] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 바인더정량공급기는 유량제어밸브(225); 및 상기 유량제어밸브를 제어하는 정량제어기(226);를 포함한다.
[실시예 6-4] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 바인더공급용기는 투명용기로 형성되는 것;을 포함한다.
[실시예 6-5] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 바인더공급용기 표면에 형성되는 투시창(224);을 포함한다.
바인더는 펠렛 또는 액상형태로 공급될 수 있다. 따라서 바인더는 바인더 공급용기에 수용되며, 바인더정량공급기 작동으로 정량의 바인더를 혼합챔버에 공급한다. 우선 펠렛형태의 바인더는 목분정량공급기와 동일한 구조를 가진다. 따라서, 제2챔버, 제2스파이럴스크류, 제2구동모터에 의해 바인더를 공급할 수 있다.
또한 액상형태의 바인더는 유량제어밸브의 개폐시간에 따라 공급량을 제어할 수 있다. 바인더공급용기의 바인더 량은 관리자가 육안으로 용이하게 파악하기 위해, 투명용기로 제작되거나, 용기 일부면에 투시창을 설치할 수 있다.
바인더정량공급기는 정량공급제어기(230)에 의해 작동되며, 이는 목분정량공급기의 작동량을 파악하여 공급할 수 있다.
[실시예 7-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 혼합부(300)는 일측에 상기 목분공급부(100) 및 상기 바인더공급부(200)를 연통하며, 타측에 배출구(311)를 연통하는 혼합챔버(310); 상기 혼합챔버에 형성되는 가열장치(320); 상기 혼합챔버 내측에 위치하며, 제3구동모터(331)에 의해 회전하는 이송스크류(330);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 7-2] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 혼합챔버 내부온도를 계측하는 온도센서(341); 상기 온도센서의 온도신호를 계측하며, 상기 가열장치의 전류를 조정하며, 상기 제3구동모터의 회전속도를 제어하는 이송제어장치(342);로 이루어진 이송제어부(340);를 포함한다.
[실시예 7-3] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 혼합챔버(310)의 내주연 및 이송스크류(330)의 외주연은 동일형상이며, 콘형상으로 형성된 것;을 포함한다.
[실시예 7-4] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 이송스크류(330)의 리드간격은 동일 또는 상이하게 형성되는 것;을 포함한다.
[실시예 7-5] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 혼합챔버 외부에 형성되는 단열층(350);을 포함한다.
실시예 7-1 내지 실시예 7-5는 목분 및 바인더를 혼합하는 발명을 구체적으로 설명한다.
목분 및 바인더는 정량공급장치를 통해 혼합챔버 내부에 혼입되며, 내부의 가열장치에 의해 바인더가 용융된다. 일정온도를 유지할 경우, 바인더는 액상상태이며, 점성이 낮아지는 구간을 가진다. 이는 목분을 균질하게 혼합하는 결과를 얻을 수 있다. 혼합챔버 내부에는 이송스크류를 형성하며, 이송스크류는 혼합된 데크재료를 가압하여, 용융된 바인더가 목분 사이에 균일하게 침투되도록 한다.
바인더의 용융 및 점성을 제어하기 위해 혼합챔버 내부에는 온도센서를 장착한다. 상기 온도센서는 이송제어부로 온도정보를 제공하며, 이송제어부는 가열장치의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 혼합챔버 내부의 온도는 데크소재의 온도를 일정하게 유지함을 목적으로 한다.
이송스크류는 교반, 가압 및 이송의 목적을 가진다. 이는 데크소재 가압에 의해 균일한 강도의 데크를 확보할 수 있다. 데크소재의 이송과정 중 압력증대를 위해, 이송스크류 형상은 테이퍼 형상을 취한다. 또한, 이송스크류를 수요하는 혼합챔버 또한 동일한 형상을 취함이 바람직하다. 이는 이송스크류의 판재 사이에 수용된 데크소재가 이동과정 중 점진적인 압력증대 효과를 얻을 수 있기 때문이다. 또한, 이송스크류 판재 리드각을 상이하게 형성할 수 있다. 바람직하게는 점진적으로 리드각을 감소시리며, 이는 데크소재의 이송과정 중 점진적 압력향상의 효과를 얻을 수 있다.
혼합챔버는 일정한 온도를 균일하게 유지함이 바람직하다. 또한 외부로 발열되어 열손실 되는 것을 방지하기 위해 챔버 외부에 단열층을 형성한다.
[실시예 8-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 성형부(400)는 일측은 상기 혼합부와 연통되는 투입구(411)를 형성하며, 타측에 배출구(412)가 형성되며, 중간측에 금형삽입공간(413)이 형성되는 금형케이스(410); 상기 금형삽입공간(413)에 끼워맞춤 삽입되는 금형(420); 상기 금형케이스 내부에 형성되며, 금형온도를 제어하는 금형온도제어기(430);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 8-2] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 8-1에 있어서, 상기 금형온도제어기에 온도신호를 공급하며, 상기 투입구에 위치하는 제1온도센서(431); 상기 배출구에 위치하는 제2온도센서(432); 상기 금형온도제어기(430)로부터 전류를 공급받는 금형전열기(433);를 포함한다.
[실시예 8-3] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 8-1에 있어서, 상기 금형은 상기 투입구측에 형성되며, 테이퍼 형상의 공간으로 이루어진 도입구(421); 상기 도입구와 연통되며, 테이퍼 형상으로 이루어진 가압구(422); 상기 가압구와 연통되며, 데크 단면과 동일형상으로 이루어진 성형구(423); 상기 성형구와 연통되며, 테이퍼 형상의 공간으로 이루어진 퇴출구(424);를 포함한다.
본 발명의 성형부는 반죽상태의 데크소재를 데크형상으로 성형하기 위한 것이다. 실시예 8-1 내지 8-3은 성형부를 구체적으로 한정한다. 본 발명의 성형부는 금형케이스, 금형, 금형온도제어기의 구성으로 이루어진다.
금형은 금형케이스에 삽입 가능하다. 이는 금형교체를 용이하게 하고자 함이다. 다양한 형상의 데크 생산을 위해, 필요에 따라 금형을 가변시킬 수 있으며, 금형의 마모에 대한 교체를 용이성을 확보할 수 있다.
금형을 통해 반죽상태의 데크소재는 일정한 단면의 데크로 변화된다. 혼합과정의 온도와 성형과정의 온도는 상이하다. 따라서, 본 성형부는 별도의 온도제어기를 가지게 되며, 이는 데크 성형과정에서 적정하며 일정한 온도를 연속적으로 제공할 수 있다. 금형 온도는 투입 및 배출 과정의 온도를 측정하여, 내부온도를 제어할 수 있다.
금형은 도입구, 가압구, 성형구, 퇴출구의 구멍이 순차적으로 연통됨을 특징으로 한다. 상기 도입구는 반죽상태의 데크소재가 투입되는 구멍이다. 가압구는 데크의 밀도를 제어할 수 있다. 즉, 가압구의 경사각에 의해 데크 밀도가 가변되기 때문이다. 성형구는 데크의 최종형상을 확보하기 위함이다. 상기 성형구의 길이는 필요에 따라 길이를 조절할 수 있으며, 이는 금형교체에 의해 가능하다. 또한, 퇴출구는 퇴출과정에서 성형된 데크의 손상 방지 및 용이배출을 목적으로 한다.
[실시예 9-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 냉각부(500)는 데크 하부에 형성되며, 복수로 형성되는 제1지지롤러(520); 상기 제1지지롤러(520) 하부에 형성되며, 상부가 개방된 용기형상의 냉각수용기(530);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 9-2] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 9-1에 있어서, 상기 냉각노즐(511)과 연통되며, 냉각수가 공급되는 냉각수공급관(512); 상기 냉각수공급관에 형성되는 냉각수수량제어밸브(513)로 형성되는 냉각수공급부(510);를 포함한다.
[실시예 9-3] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 9-1에 있어서, 상기 냉각수용기 하부에 위치하며, 냉각수를 배출하는 드레인관(541); 상기 드레인관(541)에 위치하는 드레인밸브(542);로 형성되는 드레인부(540);를 포함한다.
[실시예 9-4] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 9-2에 있어서, 상기 냉각수용기 하부에 위치하며, 냉각수를 상기 냉각수공급관(512)으로 연통하는 순환관(551); 상기 순환관에 위치하는 순환펌프(552);로 형성되는 냉각수순환부(550);를 포함한다.
[실시예 9-5] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 앞에 제시한 실시예들에 있어서, 상기 냉각수용기(530)에 위치하는 제1냉각제어온도센서(561); 상기 냉각수공급관(512)에 위치하는 제2냉각제어온도센서(562)의 온도를 계측하며, 상기 냉각노즐(511), 상기 냉각수수량제어밸브(513), 상기 드레인밸브(542), 상기 순환펌프(552)의 작동을 제어하는 냉각수작동제어장치(560);를 포함한다.
실시예 9-1 내지 실시예 9-5는 데크제조장치의 냉가장치를 제시한다. 성형부에서 성형된 데크는 아직 바인더가 고형화되기 전의 상태이다. 따라서, 급냉과정을 통해, 바인더를 고형화 시키면 생산성을 향상시킬 수 있다.
이를 구현하기 위해, 데크 하부에서 제1지지롤러를 설치하여, 이송중인 데크를 안정적으로 지지한다. 상기 제1지지롤러는 복수개가 나열되며, 균일한 크기의 롤러가 데크를 지지한다. 상부에는 냉각노즐을 설치하여 냉각수를 분사한다. 분사된 냉각수는 데크와 접촉되어 데크를 냉각시킨다.
분사된 냉각수가 외부로 방출되면, 자원낭비의 문제를 발생시킨다. 이를 해결하기 위해, 제1지지롤러 하면에는 냉각수를 포집용 냉각수용기를 설치한다. 냉각수용기에 포집된 냉각수는 외부로 배출되거나, 또는 냉각용도로 재사용 될 수 있다. 냉각노즐은 복수로 설치될 수 있으며, 각각의 냉각노즐은 상이한 온도, 상이한 분사속도를 구현할 수 있다. 상기 냉각노즐은 냉각수공급관을 통해 공급되며, 냉각수수량제어밸브에 의해 냉각수 분사속도를 제어할 수 있다.
냉각수용기에 포집된 냉각수를 외부 배출할 경우, 하부의 드레인관을 통해 배출할 수 있다. 상기 드레인관은 드레인밸브에 의해 개폐가 제어된다. 또한, 드레인관에 드레인필터(543)를 장착할 수 있으며, 냉각수에 포함된 유해물질을 제거한 후, 외부로 냉각수를 방출할 수 있다.
냉각수 재사용을 위해, 냉각수용기의 냉각수는 순환관을 통해 다시 냉각수공급관에 연통되어 냉각노즐로 분사될 수 있다. 순환과정에서 냉각수 온도를 저하시키기 위해, 순환관 외부에는 복수의 냉각핀(553)을 부착하거나, 라디에이터(554)를 관통시켜, 공냉에 의한 냉각수 온도저하를 가능하게 한다.
냉각효율 향상을 위해 냉각수 온도는 일정한 온도를 유지함이 바람직하다. 이를 구현하기 위해 제1냉각제어온도세서, 제2냉각제어온도센서를 장착하며, 이는 냉각수작동제어장치를 통해 온도를 제어할 수 있다.
[실시예 10-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 절단부(600)는 데크하부에 형성되며, 복수로 형성되는 제2지지롤러(610);
상기 절단커터(621)를 장착하며, 제2지지롤러의 원주속도로 이동되는 이송프레임(620); 상기 이송프레임을 직선방향 왕복운동을 구동하는 이송프레임구동부(630);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 10-2] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 10-1에 있어서,상기 이송프레임에 장착되며, 데크를 고정하는 고정클램프(622);를 포함한다.
[실시예 10-3] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 10-1에 있어서, 상기 이송프레임구동부는 상기 이송프레임과 고정되는 동력전달장치(623); 상기 동력전달장치를 구동하는 프레임이송모터(624);를 포함한다.
[실시예 10-4] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 10-1에 있어서, 상기 고정프레임의 이송속도를 계측하며, 상기 절단커터 및 상기 프레임이송모터의 회전속도 및 회전방향을 제어하는 절단길이제어부(640);를 포함한다.
본 발명의 실시예 10-1 내지 10-4는 절단부에 대하여 구체적인 내용을 제시한다. 성형부에서 배출된 데크는 연속생산에 의해 무한대로 길이를 확보할 수 있다. 그러나, 이동용이성을 확보하기 위해, 데크는 일정한 길이로 절단함이 바람직하다.
이를 구현하기 위해 제2지지롤러, 이송프레임, 이송프레임 구동부의 구성이 요구된다.
즉, 연속으로 이동되는 데크 절단을 위해, 절단커터가 장착된 이송프레임이 데크와 동일속도로 이동하며, 이동과정 중 데크를 절단하고, 절단완료 후에는 다시 이전위치로 이동하며, 다시 데크와 함께 이동과정 중 데크를 재차 절단한다. 이러한 과정은 연속적으로 이루어진다.
기술적 특징으로 상기 이송프레임은 동력전달장치에 의해 이동되며, 상기 동력전달장치는 회전축, 벨트, 기어 등을 다양하게 적용될 수 있다. 동력전달장치는 프레임이송모터에 의해 구동된다. 또한, 절단과정 중 데크위치 변동이 발생될 수 있으므로, 고정프레임에 의해 데크를 안정적으로 고정할 필요가 있다.
데크의 길이는 절단길이제어부에 의해 이루어진다. 즉, 동력전달장치의 이송주기를 제어하여, 데크의 절단길이를 제어할 수 있다.
[실시예 11-1] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 목분공급호퍼(110) 내부에 위치하며, 지그재그로 또는 회전형으로 형성되는 건조관(711); 상기 건조관 일측이 냉각수용기 하부와 연통되는 제1건조수관로(712); 상기 건조관 타측이 냉각수용기 상부와 연통되는 제2건조수관로(713); 상기 제1건조수관로 중간에 위치하는 건조수공급펌프(714);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
[실시예 11-2] 본 발명은 데크제조장치에 대한 발명이며, 실시예 11-1에 있어서,
상기 목분공급호퍼 내부에 위치하는 목분온도센서(721);에서 온도를 계측하며, 상기 건조수공급펌프의 작동을 제어하는 건조수제어장치(722);를 포함한다.
본 발명의 실시예 11-1 및 11-2는 냉각과정 후의 가열된 냉각수를 이용하여, 목분공급호퍼를 가열하기 위함이다. 냉각과정을 통과한 냉각수는 데크로부터 열을 흡수하여 고온상태를 유지한다. 고온생태의 냉각수는 목분공급호퍼의 수분제거용도로 활용할 수 있다. 이를 구현하기 위해, 목분공급호퍼 내부에는 건조관을 형성한다. 상기 건조관은 지그재그형태로 형성되거나, 호퍼를 감사는 스파이럴 형태로 구현될 수 있다. 상기 건조관 일측은 냉각수용기와 연통하여 냉각수를 공급하며, 타측은 다시 냉각수 용기로 연통시킨다. 이는 제1, 2건조수관로를 통해 이루어진다. 상기 제1건조수관로는 단열관을 사용함이 바람직하다. 또한, 제1건조수관로의 유동효과를 높이기 위해 건조수공급펌르를 형성함이 바람직하다. 목분공급호퍼로 공급되는 냉각수온도는 일정온도를 유지함이 바람직하다. 이를 구현하기 위해 목분온도센서를 호퍼에 장착하며, 상기 온도에 따라 건조수제어장치를 구동한다.
100 : 목분공급부 110 : 목분공급호퍼
111 : 개방구 112 : 메시망
113 : 호퍼커버 120 : 제습수단
121 : 가열히터 122 : 흡입관
123 : 공기배출관 124 : 공기흡입펌프
125 : 교반블레이드 130 : 목분정량공급기
131 : 제1챔버 132 : 제1스파이럴스크류
133 : 제1구동모터 200 : 바인더공급부
210 : 바인더공급용기 220 : 바인더정량공급기
221 : 제2챔버 222 : 제2스파이럴스크류
223 : 제2구동모터 224 : 투시창
225 : 유량제어밸브 226 : 정량제어기
230 : 정량공급제어기 300 : 혼합부
310 : 혼합챔버 320 : 가열장치
330 : 이송스크류 341 : 온도센서
342 : 이송제어장치 340 : 이송제어부
350 : 단열층 400 : 성형부
410 : 금형케이스 411 : 투입구
412 : 배출구 413 : 금형삽입공간
420 : 금형 421 : 도입구
422 : 가압구 423 : 성형구
424 : 퇴출구 430 : 금형온도제어기
431 : 제1온도센서 432 : 제2온도센서
433 : 금형전열기 500 : 냉각부
510 : 냉각수공급부 511 : 냉각노즐
512 : 냉각수공급관 513 : 냉각수수량제어밸브
520 : 제1지지롤러 530 : 냉각수용기
540 : 드레인부 541 : 드레인관
542 : 드레인밸브 543 : 드레인필터
550 : 냉각수순환부 551 : 순환관
553 : 냉각핀 554 : 라디에이터
552 : 순환펌프 560 : 냉각수작동제어장치
561 : 제1냉각제어온도센서 562 : 제2냉각제어온도센서
600 : 절단부 610 : 제2지지롤러
620 : 이송프레임 621 : 절단커터
622 : 고정클램프 623 : 동력전달장치
624 : 프레임이송모터 630 : 이송프레임구동부
640 : 절단길이제어부 711 : 건조관
712 : 제1건조수관로 713 : 제2건조수관로
714 : 건조수공급펌프 721 : 목분온도센서
722 : 건조수제어장치

Claims (10)

  1. 데크제조장치에 있어서,
    목재 분말이 공급되는 목분공급부(100);
    바인더 분말이 공급되는 바인더공급부(200);
    상기 목분공급부 및 바인더공급부와 연통되며 바인더를 용융하여 목분과 혼합하는 혼합부(300);
    상기 혼합부와 연통되며, 혼합된 목분 및 바인더를 데크형상으로 성형되는 성형부(400);
    일측이 상기 성형부와 연결되며, 냉각노즐(511)로 배출되는 냉각수에 의해 데크를 냉각하는 냉각부(500);를 포함하고
    상기 목분공급부는 콘형상이며, 상부에 개방구(111)가 개방된 목분공급호퍼(110);
    상기 목분공급호퍼 내부의 증기를 제거하는 제습수단(120);을 포함하며,
    상기 냉각부(500)는 상기 데크 하부에 형성되며, 복수로 형성되는 제1지지롤러(520);
    상기 제1지지롤러(520) 하부에 형성되며, 상부가 개방된 용기형상의 냉각수용기(530);를 포함하고,
    상기 목분공급호퍼(110) 내부에 위치하며, 지그재그로 또는 회전형으로 형성되는 건조관(711);
    상기 건조관 일측이 냉각수용기 하부와 연통되는 제1건조수관로(712);
    상기 건조관 타측이 상기 냉각수용기 상부와 연통되는 제2건조수관로(713);
    상기 제1건조수관로 중간에 위치하는 건조수공급펌프(714);를 포함하는 데크제조장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    일측이 상기 냉각부와 연결되며, 절단커터(621)에 의해 데크를 절단하는 절단부(600);를 포함하는 데크제조장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 목분공급호퍼(110) 및 상기 혼합부(300) 사이에 위치하며, 일정량의 목분만을 투입하는 목분정량공급기(130);를 포함하는 데크제조장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 바인더공급부는 용기형상이며, 내부에 바인더가 수용되는 바인더공급용기(210);
    상기 바인더공급용기(210) 및 상기 혼합부(300) 사이에 위치하며, 일정량의 바인더만을 투입하는 바인더정량공급기(220);를 포함하는 데크제조장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합부(300)는 일측에 상기 목분공급부(100) 및 상기 바인더공급부(200)를 연통되며, 타측에 배출구(311)를 연통하는 혼합챔버(310);
    상기 혼합챔버에 형성되는 가열장치(320);
    상기 혼합챔버 내측에 위치하며, 제3구동모터(331)에 의해 회전하는 이송스크류(330);를 포함하는 데크제조장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형부(400)는 일측은 상기 혼합부와 연통되는 투입구(411)를 형성하며, 타측에 배출구(412)가 형성되며, 중간측에 금형삽입공간(413)이 형성되는 금형케이스(410);
    상기 금형삽입공간(413)에 끼워맞춤 삽입되는 금형(420);
    상기 금형케이스 내부에 형성되며, 금형온도를 제어하는 금형온도제어기(430);를 포함하는 데크제조장치.
  9. 삭제
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 절단부(600)는 데크하부에 형성되며, 복수로 형성되는 제2지지롤러(610);
    상기 절단커터(621)를 장착하며, 제2지지롤러의 원주속도로 이동되는 이송프레임(620);
    상기 이송프레임을 직선방향 왕복운동을 구동하는 이송프레임구동부(630);를 포함하는 데크제조장치.

KR1020190129040A 2019-10-17 2019-10-17 합성목재 데크 제조장치 KR102144991B1 (ko)

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