KR102266410B1 - 폐합성수지 이중패널 압출장치의 홀 성형 가이드 봉 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압출되는 합성수지패널 중심에 다수의 홀을 형성하기 위한 가이드 봉 냉각장치에 관한 것으로서, 원료를 공급할 수 있도록 일측에 1차호퍼, 2차호퍼, 3차호퍼와 각각 연결되고 공급되는 수지를 용융압출하는 1차압출기, 2차압출기 및 3차압출기와; 상기 1차, 2차 및 3차압출기로부터 용융압출 된 수지를 각각의 1차 관로, 2차 관로 및 3차 관로를 통하여 토출부측으로 압출하여 홀을 갖는 패널수지를 형성하는 다이스와; 상기 다이스로부터 압출된 패널수지를 진공시켜 외면이 평활하도록 하는 진공장치와; 상기 진공장치에 의해 외면이 평활된 패널수지를 냉각하는 1차 수냉장치와; 상기 1차 수냉장치에서 냉각된 패널수지를 잡아 당기는 캐터필라와; 상기 캐터필라로부터 당겨진 패널수지를 다시 수냉각 및 진공시켜 표면을 평활하게 하는 2차 수냉장치와; 상기 2차 수냉장치에 평면이 매끈하게 평활 및 냉각된 패널수지의 양측면을 가공하는 폭 컷팅장치와; 상기 양측면이 가공된 패널수지를 절단기로 길이를 절단하여 이루어진 합성수지 패널을 포함하는 것으로서, 본 발명은 합성수지 패널에 형성되는 홀이 찌그러지지 않고 형성됨으로 합성수지 패널의 내구성을 향상시키고, 패널의 중량을 줄여 취급이 용이하도록 하는 동시에 목재패널에서 합성수지 패널로 대체할 수 있도록 한 폐합성수지 이중패널 압출장치의 홀 성형 가이드 봉 냉각장치에 관한 것이다.

Description

폐합성수지 이중패널 압출장치의 홀 성형 가이드 봉 냉각장치{Hole forming guide rod Cooling System of Waste synthetic resin Panel extrusion equipment}

본 발명은 압출되는 합성수지패널 중심에 다수의 홀을 형성하기 위한 가이드 봉 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐합성수지와 재생 또는 신재합성수지를 압출하여 패널을 성형하는 다이스 내부와 가이드 봉에 공기와 냉매 순환장치를 형성하여 가이드 봉의 표면온도를 다운시킴으로 압출되는 합성수지가 가이드 봉에 달라붙지 않도록 하고, 또한 합성수지 패널에 형성되는 홀이 찌그러지지 않고 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형 중 어느 하나를 선택적으로 형성하여 합성수지 패널의 내구성을 향상시키고, 패널의 중량을 줄여 취급이 용이하도록 하는 동시에 목재패널에서 합성수지 패널로 대체하여 벌목으로 인한 환경파기를 방지할 수 있도록 한 폐합성수지 이중패널 압출장치의 홀 성형 가이드 봉 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐합성수지 패널을 성형하기 위한 장치는 원료를 공급하는 호퍼, 수지를 용융 압출하는 압출기, 압출된 수지를 패널 형상으로 성형하는 다이스, 성형된 패널을 평활하고 굴곡이 없도록 진공하는 싸이징, 진공된 패널을 냉각하는 냉각장치, 냉각된 패널을 당기는 인출기, 인출기에서 인출된 패널을 정해진 규격으로 절단하는 절단기로 이루어진다.

상기와 같이 성형되는 패널은 신재합성수지와 폐합성수지가 중합된 직사각형 패널로 이루어져 중량이 많이 나가는 동시에 내구성이 떨어지는 문제점이 있다.

이와 같이 압출 성형되는 합성수지 패널은 2가지 이상의 원료를 가지고 합성수지 패널을 성형하게 되는데, 성형되는 압출 패널은 내부체와 외부체로 구성되며 통상 내부체는 폐합성수지를 이용하고 외부체는 신재합성수지 원료 또는 재생 합성수지원료를 사용하여 합성수지 이중 압출패널을 성형한다.

이때 한가지 재료인 신재합성수지 원료로 패널을 성형하는 경우에는 홀을 성형시 다이스에서 압출되면서 홀이 형성되도록 할 때 마찰이 적어 홀이 원활하게 형성된다.

그러나 합성수지 이중 압출패널에 있어서 폐합성수지의 내부체에 다수의 홀을 형성하기 위해 압출하면 압출시 홀의 형상이 무너져 원형 또는 사각형의 홀이 형성되지 않고 찌그러진 상태로 형성됨으로 압축강도가 떨어지고 상품의 품질 역시 떨어지는 문제점이 있다.

이와 같이 폐합성수지로 된 내부체에 홀을 형성하기 위해서는 홀 성형 가이드 봉을 다이스에 설치하여 수지가 압출될 때 내부체 중심에 다수의 홀을 형성하게 되는데 이때 발생되는 문제점이 폐합성수지를 압출기로 가열 압출하더라도 더 이상 액상으로 묽어지지 않고 물렁물렁한 떡과 같이 압출되면서 홀을 형성하는 가이드 봉에 접촉되면 가이드 봉과 압출되는 내부체가 모두 동일한 온도의 고온 상태이므로 내부체가 가이드 봉 외면에 달라 붙어 홀이 형성되지 않을 뿐만 아니라 압출되는 패널의 인출 속도가 매우 느려져 생산속도가 떨어지는 문제점이 있다.

이 분야의 선행기술을 살펴보면 등록특허공보 제10-2022023호(등록일자 2019년09월09일)의 "건축용 복합 압출 패널 제조 장치 및 방법"(이하 "선행기술" 이라함)을 살펴보면 첨부된 도1은 상기 선행기술의 등록특허공보 도13을 나타낸 것으로서, 1차 다이스와 싸이징 사이에 홀 성형 봉을 설치하여 내부체에 다수의 홀이 형성되도록 한 1차 싸이징(21) 단면 구성을 나타낸 것으로 합성수지 압출 패널에 다수의 홀을 형성하기 위한 것임을 알 수 있다. 상기 선행기술을 첨부된 도1에서 살펴보면 1차 다이스의 몰드 다이스와 1차 싸이징(21) 사이에 홀 성형봉(27)을 설치하여 1차 다이스에서 압출되는 패널 압출물이 몰드 다이스(17b)에서 1차 싸이징(21)으로 인입되는 과정에서 압출패널의 내부체에 다수의 홀이 형성된다. 상기 홀 성형봉(27)은 일측단부가 1차 다이스의 몰드 다이스(17b) 내에 끼워져 고정되거나 또는 핀(29, 29')으로 고정된다. 상기 홀 성형봉(27)은 몰드 다이스(17b)에 끼워진 단부는 압출물이 압출시 방해를 받지 않도록 뾰족한 형태로 형성되며, 타측단은 1차 싸이징 입구 내에 위치하여 핀 등으로 고정한다. 상기 1차 싸이징은 격벽(22)가 형성되어 1차 진공부(25) 2차 진공부(26)로 분할 구성되고 1차 진공부(25)는 홀 성형 봉(27)을 통과한 압출물의 표면만을 진공 흡입하도록 구성하여 패널에 홀을 형성하는 구성이 개시되었다.도 1의 미설명부호 34는 1차 압출패널을 나타낸 것이다.

상기 선행기술은 다이스와 싸이징 사이에 홀 성형 봉을 설치하여 내부체에 다수의 홀이 형성되도록 하고 있으나 홀을 형성하는 성형 봉이 속이 막힌 봉형태를 이루고 있어 고온의 압출 성형물이 성형봉을 지나갈 때 눌어붙는 문제점이 발생하여 홀이 성형되지 않는 것은 물론 인출기로 당길 때 성형 봉 표면에 눌어붙은 압출패널을 억지로 당기게 됨으로 인출속도가 늦고 이로 인하여 늘어나는 문제점이 발생되었다.

대한민국 등록특허공보 제10-2022023호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폐합성수지와 재생 또는 신재합성수지를 압출하여 패널을 성형하는 다이스에 가이드 봉을 설치하되, 가이드 봉 내부에 냉매가 순환되도록 열교환장치와 외부에서 불어주는 공기가 가이드 봉 중심 홀을 통하여 분사할 수 있도록 구성하여 가이드 봉을 냉각시켜 줌으로 압출 성형물이 가이드 봉 표면에 달라붙지 않고 슬라이딩 될 수 있도록 함으로 패널 중심부에 형성되는 홀이 변형되지 않고 정확하게 형성되어 패널의 내구성을 갖도록 함을 목적으로 하며,

또한 다이스 토출부 중앙의 가이드 봉이 설치되는 토출구 이동부재를 전후이동할 수 있도록 함으로 필요에 따라서 다이스와 진공장치의 거리를 조절하여 패널수지가 신속하게 진공장치로 유입되도록 함으로서 제품의 품질을 높일 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 해결수단으로서, 원료를 공급할 수 있도록일측에 1차 호퍼, 2차 호퍼, 3차 호퍼와 각각 연결되고 공급되는 수지를 용융압출 하는 1차 압출기, 2차 압출기 및 3차 압출기와;

상기 1차, 2차 및 3차 압출기로부터 용융압출 된 수지를 각각의 1차 관로, 2차 관로 및 3차 관로를 통하여 토출구 측으로 압출하여 홀을 갖는 패널수지를 형성하는 다이스와;

상기 다이스로부터 압출된 패널수지를 진공시켜 외면이 평활하도록 하는 진공장치와;

상기 진공장치에 의해 외면이 평활된 패널수지를 냉각하는 1차 수냉장치와;

상기 1차 수냉장치에서 냉각된 패널수지를 잡아 당기는 캐터필라와;

상기 캐터필라로부터 당겨진 패널수지를 다시 수냉각 및 진공시켜 표면을 평활하게 하는 2차 수냉장치와;

상기 2차 수냉장치에 평면이 매끈하게 평활 및 냉각된 패널수지의 양측면을 가공하는 폭컷팅장치와;

상기 폭 컷팅장치로부터 양측면이 가공된 패널수지를 정해진 길이로 절단하여 합성수지 패널을 형성하는 길이절단기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다이스는 전면 중앙에 다이스와 진공장치의 거리를 조절할 수 있도록가이드 봉이 설치되는 토출구 이동부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 다이스는 전면중앙에 설치되는 토출구 이동부재가 이동할 수 있도록 후방에 공간부를 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 토출구 이동부재는 공기 공급로와 냉매 공급로가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 다이스는 공간부 내면에 단열재를 설치하고 가이드 봉이 설치된 토출 구 이동부재를 내설하고 상기 토출구 이동부재와 결합되는 가이드 봉에 냉매 순환로 및 공기분사로가 형성된 냉각부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 봉은 내관과 외관 및 마감캡의 결합으로 이루어지고 내관과 외관 사이에 냉매공급로와 연결된 냉매 순환로가 형성되며, 상기 냉매 순환로 일측단부에 냉매 유턴부가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 다이스는 재생 또는 신재 합성수지가 이동되는 1차 관로와, 상기 1차 관로와 연결되며 폐합성수지가 이동되는 2차 관로 및 상기 2차 관로와 연결되며 재생또는 신재합성수지가 이동하는 3차 관로가 중첩되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 다이스는 다수의 블록으로 이루어지고 양측 면에 다수의 블록을 고정하는 다이스 마감패널이 결합되며, 다이스 내측 공간부의 양측 다이스 마감패널에 보조 설치공이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 다이스는 폐합성수지가 이동하는 2차 관로 내면이 굴곡된 파형형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이된 본 발명은 다수의 홀을 갖는 합성수지 압출 패널 형성시 다이스 내부에 공기공급로, 공기분사로, 냉매공급로, 냉매순환로 및 냉매 유턴부로 이루어진 냉각부를 형성하여 가이드 봉을 냉각시킴으로 압출 성형되는 합성수지패널의 내부체와 냉각된 가이드 봉의 온도차에 의해 가이드 봉 표면에 합성수지가 달라붙지 않고 압출시 원활하게 슬라이딩 됨으로 합성수지 패널 내부체 중심에 횡으로 형성되는 다수의 홀이 변형되지 않고 성형하고자 하는 형상모양을 성형함으로 제품의 강도와 품질을 향상시키는 동시에 중량을 줄일 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 합성수지 패널 성형 압출 다이스에 가이드 봉을 냉각시킬 수 있는 냉각부를 형성함으로써 폐합성수지를 이용한 이중 압출 패널을 성형시 패널에 다수의 홀이 찌그러지지 않고 정확한 형상모양으로 성형함으로 합성수지 패널의 강도를 향상시키고 무게를 줄일 수 있도록 하여 내구성과 취급이 간편 용이한 효과가 있으며, 또한 합성수지 패널에 다수의 홀을 성형시 압출되는 수지가 냉각된 가이드 봉에 달라붙는 것을 방지함으로 합성수지 패널의 압출 속도를 높여 패널의 생산성과 경제성을 향상시키는 효과가 있다.

또한 본 발명은 합성수지패널에 홀을 형성하여 경량화하는 동시에 내구성을 갖도록 함으로 건축바닥재, 컨테이너 바닥재, 토목 및 건축용부재, 항공 및 선박 바닥재, 화물차 적재함, 물류 적재장의 바닥재로 사용할 수 있도록 함으로 목재를 대체토록함으로 벌목으로 인한 산림 및 환경파괴를 방지하고 폐기되는 합성수지 패널을 재활용할 수 있도록 함으로 환경친화적인 녹색기술을 제공하는 효과가 있다.

도1은 종래의 합성수지 패널 성형장치에 있어서 1차 다이스와 싸이징 사이에 홀 성형 가이드 봉을 설치한 단면도를 나타낸 것이며,
도2는 본 발명에 따른 폐합성수지 이중패널 압출장치의 전체 평면구성도를 나타낸 것이고,
도3은 본 발명에 따른 폐합성수지 이중패널 압출장치의 전체 정면구성도를 나타낸 것이며,
도4는 본 발명의 다이스에 형성된 냉각부와 가이드 봉의 연결구성을 나타낸 요부 발췌 단면도이고,
도5는 본 발명의 가이드 봉에 냉매 순환로가 형성된 상태를 나타낸 토출구 이동부재와 가이드 봉의 결합상태 발췌도를 나타낸 것이며,
도6은 본 발명의 패널수지가 토출되는 다이스의 정면 토출구를 나타낸 것이며,
도7은 본 발명의 다이스 토출구에 설치된 다수의 가이드 봉과 냉매 순환로의 연결구성 을 나타낸 것이며,
도8 및 도9는 다이스의 가이드 봉을 이용하여 홀이 형성된 폐합성수지 패널을 나타낸 예시도 이며,
도10은 본 발명의 가이드 봉을 이용하여 패널에 형성된 홀의 형상을 다수의 실시예를 나타낸 예시도이다.

이하 본 발명을 첨부도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 도2는 본 발명에 따른 폐합성수지 이중패널 압출장치의 전체 평면구성도를 나타낸 것이며, 도3은 본 발명에 따른 폐합성수지 이중패널 압출장치의 전체 정면구성도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 첨부된 도2 및 도3의 이중패널 압출장치는 원료를 건조 및 배합기하여 이를 압출기 측으로 공급할 수 있도록 1차 호퍼(10a), 2차 호퍼(10b), 3차 호퍼(10c)로 이루어진다.

본 발명의 폐합성수지를 이용한 이중압출 패널의 원료는 폐합성수지 원료, 신재합성수지 원료 또는 재생합성수지 원료로 이루어지며 원료를 각각의 압출기로 공급하기 위한 건조기 및 배합기가 복수로 설치되며 본 발명에서 편의상 1차 호퍼(10a), 2차 호퍼(10b), 3차 호퍼(10c)로 각각 칭한다.

상기 1차 호퍼(10a), 2차 호퍼(10b), 3차 호퍼(10c)는 각각의 건조 및 배합기로 구성되고 이는 원료의 습기를 건조하면서 교반한다.

상기 건조 및 배합기는 원료를 믹싱하면서 건조시켜 원료에 잔류된 습기를 제거한 후 호퍼로 공급하고각각의 호퍼는 압출기로 공급하게 된다.

상기 1차 호퍼(10a), 2차 호퍼(10b), 3차 호퍼(10c)에서 공급하는 수지의 종류는 형성하는 패널의 구성에 따라서 다양하게 이루어진다.

이를 구체적으로 설명하면,

실시예 1, 패널에 적층되는 수지가 신재합성수지, 폐합성수지, 신재합성수지로 적층된 패널인 경우에는 1차 호퍼(10a)는 신재합성수지, 2차 호퍼(10b)는 폐합성수지, 3차 호퍼(10c)는 신재합성수지를 각각의 압출기에 공급할 수 있도록 한다.

실시예 2, 패널에 적층되는 수지가 재생합성수지, 폐합성수지, 재생합성수지로 적층된 패널인 경우에는 1차 호퍼(10a)는 재생합성수지, 2차 호퍼(10b)는 폐합성수지, 3차 호퍼(10c)는 재생합성수지를 각각의 압출기에 공급할 수 있도록 한다.

실시예 3, 패널에 적층되는 수지가 신재합성수지, 폐합성수지, 재생수지로 적층된 패널인 경우에는 1차 호퍼(10a)는 신재합성수지, 2차 호퍼(10b)는 폐합성수지, 3차 호퍼(10c)는 재생합성수지를 각각의 압출기에 공급할 수 있도록 한다.

실시예 4, 패널에 적층되는 수지가 신재합성수지, 재생합성수지, 폐합성수지로 적층된 패널인 경우에는 1차 호퍼(10a)는 신재합성수지, 2차 호퍼(10b)는 재생합성수지, 3차 호퍼(10c)는 폐합성수지를 각각의 압출기에 공급할 수 있도록 한다.

실시예 5, 또한 성형되는 패널이 신재합성수지 또는 재생합성수지를 외부체로 하고 홀이 형성되는 중간 부분의 내부체로 할 경우 1차 호퍼(10a)는 신재합성수지 또는 재생합성수지, 2차 호퍼(10b)는 폐합성수지를 제1압출기와 제2 압출기로 공급하여 패널을 형성할 수 있다.

상기 각각 1차 압출기(20), 2차 압출기(21), 3차 압출기(22)로 공급된 각각의 원료는 압출기에서 용융된 후 다이스(30)의 1차 관로(32), 2차 관로(33), 3차 관로(34)로 공급된다.

이와 같이 1차 압출기(20), 2차 압출기(21), 3차 압출기(22)에서 공급되는 용융수지는 다이스(30) 상부와 하부로 각각 유입되어 상부수지와 하부수지로 이루어지되 상부수지는 내부에서부터 1차 신재합성수지 또는 재생합성수지(61), 폐합성수지(62), 2차 신재합성수지 또는 재생합성수지(63)로 중합되도록 하여 상하부가 합쳐져 융착되는 패널은 홀(71)을 중심으로 상부 3층과 하부 3층으로 이루어져 6층으로 형성된다.

이와 같이 패널의 홀(71)을 중심으로 상 하부 각각 3층으로 융합되도록 하는 것은 패널의 두께가 28T 이상으로 성형시 적합하다.

또한 본 발명의 다른 실시 예로서 원료 공급호퍼를 폐합성수지를 공급하는 1차 호퍼(10a)와 신재 또는 재생원료를 공급하는 2차 호퍼(10b)로 구성하여 1차 호퍼(10a)의 폐합성수지 원료는 1차 압출기(20)로 공급하고, 2차 호퍼(10b)의 신재 또는 재생원료는 2차 압출기(21)에 공급하여 다이스로 공급할 수도 있다.

이와 같이 1차 압출기에서 폐합성수지를 용융하여 다이스에 공급하고 2차 압출기에서 신재합성수지 또는 재생합성수지 원료를 용융하여 다이스에 공급하면 폐합성수지는 내부체를 구성하고 신재 또는 재생합성수지는 외부체를 구성하게 되며 이 경우 12T 패널을 성형시 적합하다.

따라서 본 발명에서는 홀(71)이 성형되는 층을 내부체로 하고 외면에 위치하는 층을 외부체로 한다.

본 발명에서 28T 이상의 합성수지 패널을 성형하기 위해 상기 1차 압출기(20)에서 공급되는 재생합성수지 또는 신재합성수지는 다이스(30)의 1차 관로(32)로 유입되고, 2차 압출기(21)에서 공급되는 폐합성수지는 다이스(30)의 2차 관로(33)로 유입되며, 3차 압출기(22)에서 공급되는 신재합성수지 또는 재생 합성수지는 3차 관로 (34)로 유입되어 다이스(30)의 토출부(31) 내측에서 모두 중첩 접합되어 토출되도록 한다.

상기와 같이 다이스의 토출부(31) 내측에서 접합된 수지는 상부측과 하부측으로 나누어져 패널시트형태로 토출된 후 다이스(30)의 토출구 이동부재(36)에 설치된 가이드 봉(50)을 중심으로 상하 패널 수지(60)가 합쳐진 후 진공장치(80)로 인입되는 동시에 접착되고 진공장치(80)로 인입된 패널수지(60)는 진공에 의해 외면이 평활하고 매끄럽게 형성된다.

상기 다이스(30)에 형성된 1차 관로(32), 2차 관로(33) 및 3차 관로(34)에는 각각 수지압출량조절장치(35)가 설치되어 다이스(30) 토출부(31)로 균일한 두께로 압출되도록 한다.

이때 다이스(30)의 토출부(31) 양쪽 토출구는 다이스의 중간 보다 양측 상하 두께를 약간 크게 만들어야 한다. 다이스의 토출구 넓이가 넓어서 제품속도가 빨라지면 양쪽 상하 두께가 얇아진다.

상기 다이스(30)에서 토출된 패널수지(60)는 진공장치(싸이징)에서 진공된 후 1차 수냉장치(81)에서 냉각된 후 캐터필라(82)에 의해 당겨져 이동된다.

상기 캐터필라(82)는 정차 궤도와 같은 형상으로 이루어져 1차 수냉장치(81)에서 냉각된 패널수지(60)를 균일한 속도로 당겨 2차 수냉장치(83)로 보낸다.

상기 1차 수냉장치(81)에서는 진공장치(싸이징)(30)에서 진공된 패널수지를 물로 냉각시키는 동시에 패널형태의 진공기를 이용하여 진공을 실시하면서 이동되도록한다.

상기 1차 수냉장치(81)에서 수냉과 진공을 실시하는 것은 패널수지(60)에 열이 잔류된 상태에서 수냉할 경우 냉각되는 과정에서 변형이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 캐터필라(82)에서 인출된 패널수지(60)는 다시 2차 수냉장치(83)에서 냉각을 실시한다.

상기 2차 수냉장치(83)에서 이동되는 패널수지(60)를 냉각하는 것을 최종 제품이 형성되는 과정에서 조금이라도 잔류된 열기를 완전하게 냉각시켜 패널 제품을 적재 보관중에 휨이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

상기 캐터필라(82)에서 인출된 패널수지(60)는 2차 수냉장치(83)에서 냉각된 후 폭 절단기(84)에서 양측면을 가공한다.

상기 폭절단기(84)는 인출되는 패널수지의 적합한 규격에 절단하는 동시에 불규칙한 양 측면을 가공하여 제품의 품질을 높이기 위함이다.

상기 폭 절단기(84)에서 길이방향의 양 측면이 가공된 후에 길이 절단기(85)에서 정해진 길이로 절단된 후 소정의 양으로 파렛트에 적재된 후 보관하게 된다.

이때 필요에 따라서 1차 수냉장치에서 냉각된 패널수지를 캐터필라로 인출한 후 가열기를 설치하여 인출되는 수지패널을 재가열시킨 후 다시 진공처리와 2차 수냉장치를 거쳐 패널을 성형할 수 있다. 재가열하는 것은 냉각된 패널수지의 외면을 가열시켜 다시 진공 후 수냉각 함으로써 표면을 더욱 매끄럽고 패널제품의 품질을 향상시킬 수 있다.

도4는 본 발명의 다이스에 형성된 냉각부와 가이드 봉의 연결구성을 나타낸 요부 발췌 단면도이며, 도5는 본 발명의 가이드 봉에 냉매 순환로가 형성된 상태를 나타낸 토출구 이동부재와 가이드 봉의 결합상태 발췌도를 나타낸 것이다.

본 발명의 폐합성수지 패널을 성형하는 다이스(30)는 다수의 블럭형로 결합되고 양측면에는 다이스 마감패널((37)이 볼트 결합된다.

본 발명의 다이스(30)를 이루는 소재는 금속으로서 고열에 대한 내구성이 강한 것을 사용한다.

본 발명의 다이스(30)는 1차 압출기(20)에서 수지를 공급받아 이동하는 1차 관로(32)와 2차 압출기(21)에서 수지를 공급받아 이동하는 2차 관로(33)와 3차 압출기(22)에서 수지를 공급 받아 이동하는 3차 관로(34)가 형선된다.

상기 1차 관로(32), 2차 관로(33), 3차 관로(34)의 내면 일측에 굴곡된 파형 형상이 형성되어 각각의 압출기로부터 유입되어 이동할 때 수지가 조였다 풀었다 하는 동작이 반복되도록 하여 내부에 잔류된 가스가 외부로 방출되도록 하였다.

또한 본 발명의 다이스(30)는 토출부(31)측 1차 관로(32)로 내측에 공간부(43)가 형성되어 냉각부(40)가 구성된다.

상기 냉각부(40)는 토출부 측의 토출구 중간부에 위치한 토출구 이동부재(36)와 가이드 봉(50)에 구성된다.

다이스(30)의 토출부 중앙에 위치하면서 가이드 봉(50)이 설치되는 토출구 이동부재(36)의 후면은 공간부(43)가 형성되어 토출구 이동부재(36)가 전후 이동될 수 있는 공간을 형성한다.

상기 토출구 이동부재(36)는 양측 길이 방향으로 공기 공급로(41)와 냉매공급로(42)가 형성된다.

상기 공기 공급로(41)는 외부에서 공급되는 공기를 각각의 가이드 봉(50)에 형성된 공기 분사로(41a)를 통하여 공기를 분사토록 함으로 가이드 봉(50)을 냉각하는 동시에 진공장치(80)에서 홀(71)이 쓰러지지 않고 진공성형 되도록 한다.

또한 토출구 이동부재(36)에 형성된 냉매공급로(42)는 일측에 설치된 냉각기로부터 냉매를 공급받아 각각의 가이드 봉(50)에 형성된 냉매순환로(54)로 공급하고 냉매순환로(54)로 유입된 냉매는 일측 냉매 유턴부(55)를 통하여 각각의 가이드 봉(50)을 지나 배출된 후 냉각기를 동하여 순환되는 구조로 이루어진다.

상기 토출구 이동부재(36)에 형성된 공기공급로(41)와 냉매 공급로(42) 일측단부에는 공기와 냉매를 공급할 수 있도록 공기 주입구(45)와 냉매주입구(47)가 형성되고 타측에는 공기 배출구(46)와 냉매 배출구(48)가 형성되어 공기와 냉매가 순환되도록 하였다.

상기 다이스(30)의 공간부(43) 내면에는 단열재(44)가 설치되어 다이스(30) 냉각부(40)로 전달되는 열을 차단시켜 공기와 냉매가 순환시 열에 의해 효율성이 떨어지는 것을 방지토록 하였다.

도4에 도시된 바와 같이 상기 토출구 이동부재(36)에 설치되는 다수의 가이드 봉(50)은 나사결합 방식으로 설치된다.

상기 가이드 봉(50)은 내관(51)과 외관(52)으로 이루어지고 공기가 분출되는 말단부에는 마감캡(53)이 설치되어 내관(51)과 외관(52)을 겹합하게 된다.

상기 마감캡(53)은 내측에 2개의 너트가 형성되어 내관(51) 말단부와 외관(52) 말단부를 결합토록 한다.

상기 내관(51)과 외관(52) 말단부가 마감캡(53)에 결합되고 타측은 토출구 이동부재(36)에 결합되어 고정된다.

상기 내관(51) 중앙에는 공기 분사로(41a)가 형성되고 이의 공기 분사로(41a)는 공기 공급로(41)와 연결되어 공기를 분출할 수 있도록 한다.

또한 상기 가이드 봉(50)의 내관(51)과 외관(52) 사이에는 냉매순환로(54)가 형성되고 상기 냉매 순환로(54)는 토출구 이동부재(36)의 냉매공급로(42)와 연결되어 일측의 가이드 봉(50)에서 타측의 가이드 봉(50)가지 연속적으로 이동 순환되도록 구성된다.

이와 같이 냉각부(40)를 구성하는 가이드 봉(50)은 20℃∼40℃ 사이로 온도를 낮춰 줌으로써 다이스(30)에서 고온으로 압출되는 패널수지(60)와 패널수지(60) 사이의 내부 중앙에 위치하는 가이드 봉(50)의 표면이 서로 접착되어 눌어붙지 않고 자연스럽게 슬라이딩되어 합성수지 패널(70)에 형성되는 홀(71)이 쓰러지지 않고 정확하게 형성되는 동시에 캐터필라(82)에 의해 인출되는 패널수지(60)의 속도가 방해받지 않고 인출되도록 한 것이다.

도6은 본 발명의 패널수지가 토출되는 다이스의 정면 토출부를 나타낸 것으로서 다이스(30)의 토출구로부터 토출되는 합성수지는 상부토출구와 하부토출구를 통하여 토출되며, 상부토출구와 하부토출구를 통하여 토출되는 상부수지와 하부수지 사이에는 다수의 가이드 봉(50)이 설치된다. 상기 패널수지(60)가 토출되는 토출부의 토출구 이동부재(36)와 상하부 토출구 사이에는 단열재(44)가 설치되어 다이스(30)로부터 토출구 이동부재(36)로 전달되는 열을 최소화할 수 있도록 한다.

상기 다이스(30)의 양측에는 다이스 마감패널(37)이 형성되어 다수의 블럭으로 이루어진 다이스(30)를 체결할 수 있도록 한다.

도7은 본 발명의 다이스 토출부의 중간 토출구 이동부재에 설치된 다수의 가이드 봉과 냉매 순환로의 연결구성을 나타낸 것으로서, 다이스(30)의 냉각부(40)를 구성하는 토출구 이동부재(36)를 전 후진시키기 위해 형성된 공간부(43)의 양측 다이스 마감부재(37)에는 다수의 볼트 공이 형성되어 토출구 이동부재(36) 전후방으로 이동될 수 있도록 하였다.

상기 토출구 이동부재(36)는 필요에 따라서 토출부(31)에서 전방으로 돌출되도록 함으로 가이드 봉(50)과 진공장치(80)의 입구를 근접되도록 할 수 있으며, 토출구 이동부재(36)를 공간부(43) 측으로 밀어 넣으면 가이드 봉(50)과 진공장치(80) 입구의 간격을 벌릴 수 있게 된다.

폐합성수지를 이용하여 성형되는 패널은 홀(71)이 형성되지 않으면 내구성이 떨어지고 사용시 햇빛에 의해 휨이 발생됨으로 실용성이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서 폐합성수지 패널의 내구성을 향상시키기 위해서는 패널 내부에 다수의 홀(71)을 성형해야 하나 압출되는 고온의 수지에 의해 홀 성형이 용이하게 형성되지 않는다.

따라서 본 발명에서는 도6과 같이 다이스(30)에 공간부(43)를 형성하고 이의 공간부(43)에는 토출구 이동부재(36)가 전후로 이동가능 토록한다.

또한 토출구 이동부재(36) 전방에 다수의 가이드 봉(50)을 압출되는 패널수지(60)의 중앙부에 다수의 홀(71)이 형성되도록 한다.

상기 홀(71)은 필요에 따라서 원형, 타원형, 사각형, 직사각형 등으로 설치할 수 있으며, 가이드 봉(50)은 성형하고자 하는 홀(71)의 형상에 대응되도록 외면을 형성하여 설치한다.

상기 가이드 봉(50)은 제작시 직경을 작게 하거나 크게하여 패널 중심부에 다수 형성되는 홀(71)의 직경을 선택적으로 형성될 수 있도록 한다.

또한 본 발명은 패널에 홀(71)을 형성시 직경을 크게 또는 작게 만들 때 가이드 봉(50)을 교체하게 되는데 이때 가이드 봉(50)의 교체가 편리하도록 나사 결합방식으로 결합되도록 하였다.

본 발명에서 토출구 이동부재(36)에 설치되는 가이드 봉(50)의 결합 방식은 반드시 나사결합방식을 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라서 다른 결합 방식으로 결합할 수 있다.

따라서 본 발명의 냉각부(40)는 토출구 이동부재(36) 일측에 형성된 공기 주입구(45)에 공기를 주입하면 공기는 공기 공급로(41)로 유입된 후 가이드 봉(50)의 중심에 형성된 공기분사로(41a)를 통하여 분사된다.

또한 토출구 이동부재(36) 일측 냉매 주입구(47)에 냉매를 주입하면 냉매 공급로(42)를 통하여 가이드 봉(50)의 내관(51)과 외관(52) 사이에 형성된 냉매순환로(54)로 보내며, 상기 냉매순환로(54)로 유입된 냉매는 일측의 냉매 유턴부(55)를 통하여 유턴된 후 일측의 다른 가이드 봉(50) 냉매순환로(54)로 유입되고 이는 다시 냉매유턴부(55)를 통하여 유턴된 후 또 다른 가이드 봉(50)의 냉매 순환로(54)로 유입되는 방식으로 냉매가 순환되어 가이드 봉(50)을 냉각시키게 된다.

상기 가이드 봉(50)에 형성된 냉매순환로(54)는 내관(51)과 외관(52)의 양측에 홀 형태의 순환로가 형성되고 일측 단부에 유턴부가 형성되어 내관과 외관 사이의 일측 홀로 유입된 냉매는 냉매 유턴부를 통하여 다시 내관과 외관 타측 홀 형태의 냉매 순환로(54)를 통하여 다른 가이드 봉(50)으로 연속 이동되는 구조이다.

또한 가이드 봉(50) 중심에 형성된 공기 분사로(41a)에서 분사되는 공기는 패널수지(60)가 다이스(30)에서 압출시 찰떡 처럼 끈적끈적한 수지 속에 강한 바람을 불어주면 홀 내벽이 순간적으로 굳어져 제품이 강해지면서 휨이 발생되는 것도 잡아주는 역할을 한다.

또한 본 발명의 가이드 봉(50)의 냉매 순환로(54)에서 순환되는 냉매는 냉매가스, 찬 액체 등을 사용할 수 있다.

이와 같이 된 본 발명의 가이드 봉(50)은 다이스(30) 내부에 냉각장치를 설치하여 가이드 봉(50)에 냉매가 순환되도록 하여 가이드 봉 외면을 냉각시킴으로 가이드 봉(50)에 슬라이딩되면서 찰떡처럼 나오는 수지가 가이드 봉 표면에 달라붙지 못하여 패널제품 중간부에 정확한 홀(71)이 형성된다.

또한 본 발명은 성형되는 패널수지(60) 중심부에 바람을 강하게 불어주면 성형되는 홀 내면이 순간적으로 냉각되어 경화됨으로 제품의 내구성이 증강된다.

이와 같이 만들어진 패널 제품은 특수용도로 사용하는 컨테이너바닥재, 컨테이너하우스바닥재, 건축용 및 사각목재, 토목용 거푸집 유로폼, 아파트 슬라브 및 시스템 폼, 층간 소음재 등에 사용된다.

또한 가이드 봉(50)은 제품의 넓이에 따라 가이드 봉(50)의 설치 개수가 달라질 수 있다. 가이드 봉의 개수가 많이 설치될 경우 가이드 봉의 온도가 일정하게 유지되어야 패널 제품이 나오면서 평판도가 일정해진다.

가이드 봉의 온도가 일정해지면 제품에 휨이나 뒤틀림과 찌그러짐 등의 변형 없어 제품 생산시 전혀 문제가 발생되지 않는다.

또한 다이스(30) 내부에 설치되는 냉각장치 외주면에는 단열재가 설치되어 다이스의 열이 냉각부로 전달되는 것을 최소화한다.

본 발명의 다이스(30) 토출부(31)는 “〈”형과 같이 형성되어 다이스 전방에 설치되는 진공장치(싸이징)가 근접 설치되도록 구성되어 성형된 패널수지가 다이스에서 토출되는 동시에 신속하게 진공장치로 인입될 수 있도록 구성하였다.

도8 및 도9는 다스의 가이드 홀이 형성된 폐합성수지를 이용한 패널을 나타낸 예시도로서, 도면에 있어서 일예로 폐합성수지 패널에 형성된 홀을 원형과 사각형을 예시한 것이며, 도10은 본 발명의 가이드 봉을 이용하여 패널에 형성된 홀의 형상을 나타낸 예도이다.

본 발명은 첨부도면 도8 및 도9에 도시된 원형 홀과 사각형 홀은 하나의 예시로서 직사각형 홀, 타원형 홀 등으로 필요에 따라서 원하는 형상의 홀(71)을 성형할 수 있다.

또한 본 발명은 도10에 예시한 바와 같이 다이스 토출부의 토출구 이동부재(36)에 가이드 봉을 설치하되 합성수지 패널에 성형하고자 하는 홀 형상과 동일한 형상으로 형성된 가이드 봉을 다수 설치하여 합성수지 패널에 원형 홀, 사각형 홀, 타원 홀, 직사각형 홀, 다각형 홀 등을 성형할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예로서 가이드 봉은 내관과 외관으로 형성하지 않고 내관과 외관을 일체형의 봉 부재를 이용하여 중심부에 공기분사로(41a)를 드릴로 형성하고 상기 공기분사로(41a) 양측을 드릴로 냉매순환로(54)를 각각 형성한 후 가이드 봉 말단부를 단차 형태의 홈으로 이루어진 냉매 유턴부(55)를 형성한 후 도4와 같이 마감캡(53)으로 밀봉 결합하여 가이드 봉을 형성할 수 있다.

따라서 본 발명의 가이드 봉은 내관과 외관으로 이루어진 경우에는 내관과 외관 사이의 양측을 막아 2개의 냉매순환로가 형성되어 냉매가 이동되도록 하고, 일체형의 봉 부재를 사용할 경우에는 드릴로 중심부와 중심 양측부를 단부까지 천공한 후 단부에서 마감캡으로 결합하면 중앙홀은 공기 분사로로 형성되어 마감캡을 통과하여 분출되고 냉매순환로는 마감캡 내측에 형성된 냉매 유턴부를 통하여 냉매공급로, 가이드 봉 순으로 반복순환되어 가이드 봉을 열교환토록 한 것이다.

이와 같이 된 본 발명의 폐합성수지와 재생합성수지 또는 신재합성수지를 압출하여 패널을 성형하는 다이스에 내부와 가이드 봉에 공기와 냉매 순환장치를 형성하여 가이드 봉의 표면온도를 다운시킴으로 압출되는 합성수지가 가이드 봉에 달라붙지 않도록 하고, 또한 합성수지 패널에 형성되는 홀이 찌그러지지 않고 원형, 정사각형, 직사각형, 타원형 중 어느 하나를 선택적으로 형성하여 합성수지 패널의 내구성을 향상시키고, 패널의 중량을 줄여 취급이 용이하도록 하는 동시에 목재패널에서 합성수지 패널로 대체하여 벌목으로 인한 환경파기를 방지할 수 있도록 한 이점이 있다.

10a:1차 호퍼 10b:2차 호퍼
10c:3차 호퍼 20:1차 압출기
21:2차 압출기 22:3차 압출기
30:다이스 31:토출부
32:1차관로 33:2차관로
34:3차관로 35:수지압출량 조절장치
36:토출구 이동부재 37:다이스마감패널
38:보조설치공 40:냉각부
41:공기공급로 41a:공기 분사로
42:냉매 공급로 43:공간부
44:단열재 45:공기 주입구
46:공기 배출구 47:냉매주입구
48:냉매 배출구 50:가이드 봉
51:내관 52:외관
53:마감캡 54:냉매 순환로
55:냉매유턴부 60:패널수지
61:1차 재생수지 또는 신재수지 62:폐합성수지
63:2차 재생수지 또는 신재수지 70:합성수지 패널
71:홀 80:진공성형장치
81:1차 수냉장치 82:캐터필라
83:2차 수냉장치 84:폭 절단기
85:길이 절단기

Claims (9)

1. 원료를 공급할 수 있도록 일측에 1차 호퍼, 2차 호퍼, 3차 호퍼와 각각 연결되고 공급되는 수지를 용융압출 하는 1차 압출기, 2차 압출기 및 3차 압출기와;
   상기 1차, 2차 및 3차 압출기로부터 용융압출 된 수지를 각각의 1차 관로, 2차 관로 및 3차 관로를 통하여 토출부측으로 압출하여 홀을 갖는 패널수지를 형성하는 다이스와;
   상기 다이스로부터 압출된 패널수지를 진공시켜 외면이 평활하도록 하는 진공장치와;
   상기 진공장치에 의해 외면이 평활된 패널수지를 냉각하는 1차 수냉장치와;
   상기 1차 수냉장치에서 냉각된 패널수지를 잡아 당기는 캐터필라와;
   상기 캐터필라로부터 당겨진 패널수지를 다시 수냉각 및 진공시켜 표면을 평활하게 하는 2차 수냉장치와;
   상기 2차 수냉장치에 평면이 매끈하게 평활 및 냉각된 패널수지의 양측면을 가공하는 폭 컷팅장치와;
   상기 폭 컷팅장치로부터 양측면이 가공된 패널수지를 정해진 길이로 절단하여 합성수지 패널을 형성하는 길이절단기를 포함하며,
   상기 다이스는 전면 중앙에 다이스와 진공장치의 거리를 조절할 수 있도록가이드 봉이 설치되는 토출구 이동부재가 설치된 것을 특징으로 하는 폐합성수지 이중패널 압출장치의 홀성형 가이드 봉 냉각장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 다이스는 전면중앙에 설치되는 토출구 이동부재가 이동할 수 있도록 후방에 공간부를 형성한 것을 특징으로 하는 폐합성수지 이중패널 압출장치의 홀성형 가이드 봉 냉각장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 토출구 이동부재는 공기 공급로와 냉매 공급로가 형성되어 가이드 봉과 연결된 것을 특징으로 하는 폐합성수지 이중패널 압출장치의 홀성형 가이드 봉 냉각장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 다이스는 공간부 내면에 단열재를 설치하고 가이드 봉이 설치된 토출구 이동부재를 내설하고 상기 토출구 이동부재와 결합되는 가이드 봉에 냉매 순환로 및 공기 분사로가 냉매 공급로 및 공기 공급로와 연결되어 냉각부를 형성한 것을 특징으로 하는 폐합성수지 이중패널 압출장치의 홀성형 가이드 봉 냉각장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 가이드 봉은 내관과 외관 및 마감캡의 결합으로 이루어지고 내관과 외관 사이에 냉매공급로와 연결된 냉매 순환로가 형성되며, 상기 냉매 순환로 일측단부에 냉매 유턴부가 설치된 것을 특징으로 하는 폐합성수지 이중패널 압출장치의 홀성형 가이드 봉 냉각장치.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제

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