KR102299625B1 - 차량용 내장재 및 외장재 부직포용 하이브리드 폼 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명 차량용 내장재 및 외장재 부직포용 하이브리드 폼 발생장치는, 작은 기포를 생성하는 저압 라텍스폼 생성장치(110), 큰 기포를 생성하는 고압 라텍스폼 생성장치(120)로 이루어진 것을 요지로 한다.

Description

차량용 내장재 및 외장재 부직포용 하이브리드 폼 발생장치 {Hybrid Form Generation Device for vehicle decorative nonwoven fabric}

본 발명은 폼 발생장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 부직포에 코팅되는 발포폼의 기포크기를 조절함으로서, 흡음성, 차음성 및 쿠션감의 조절이 가능한 차량용 내장재 및 외장재 부직포용 하이브리드 폼 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 내장재 및 외장재는, 형태 및 장착성, 흡,차음성을 유지해주는 기재부와, 의장성, 흡음성, 쿠션(Cushion)감을 부여해주는 표피재부, 기재부와 표피재부를 접착시켜주는 접착층으로 이루어져 있다.

기재부로서 사용되는 소재로는, 우레탄 폼을 사용하여 글래스(Glass)보강층 및 부직포를 접착성 폴리머(Polymer; Hot-Melt) 층에 의해서 일체화 한 후, 표피재를 라미네이팅(Laminating)하여 일체화시킨 시트(Sheet)를 수년 전에 개발하여 널리 사용하고 있다.

도 1은 종래 차량용 내장재 및 외장재의 제조공정도이다.

도시된 바와 같이 압출기(1)의 압출노즐(2)을 통하여 압출되는 발포플라스틱쉬트(3)에 폴리우레탄폼쉬트(Poly-Urethane Foam Sheet)(4)를 공급하여 상하 프레스롤(5)(6)의 사이를 통과한 후, 폴리머파우더(12)를 산포하고 부직포(13)를 추가하여 프레스롤러(7)(8)로 압착하고 다시 표피제(14)를 추가하여 히터(15)로 적정온도 예열한 후 상하 히터프레스롤러(16)(17)로 용융 시킨 후 냉각 롤러(18)(19)를 통과하여 소정 크기로 절단하여 성형기재를 얻는 구성이 공지되어 있다.

그러나, 위와 같은 종래의 내,외장재는 부직포에 코팅되는 발포플라스틱쉬트 및 폴리우레탄폼쉬트의 기포크기가 일정하므로, 흡음성, 차음성 및 쿠션감이 균일하게 되어, 차량의 종류, 차량이 주행하는 비포장 주행구간 등의 진동을 고려하여 발포플라스틱쉬트 등의 기포 크기를 조절할 수 없었다.

즉, 발포플라스틱 또는 폴리우레탄폼의 기포 크기, 양 등을 조절하여, 내장재 및 외장재가 사용되는 환경의 맞추어 흡음성, 차음성 및 쿠션감을 조절할 수 없는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-0356412호 (2002.10.19. 공고)

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래의 발포플라스틱 또는 폴리우레탄폼을 대체하는 라텍스 발포폼을 채택하고, 라텍스 발포폼의 기포 크기와 양을 조절하여 내장재 및 외장재가 사용되는 환경에 맞추어 흡음성, 차음성 및 쿠션감을 조절할 수 있는 차량용 내장재 및 외장재 부직포용 하이브리드 폼 발생장치를 제공하고자 함이다.

본 발명 차량용 내장재 및 외장재 부직포에 폼을 공급하기 위한 하이브리드 폼 발생장치는, 작은 기포를 생성하는 저압 라텍스폼 생성장치, 큰 기포를 생성하는 고압 라텍스폼 생성장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 저압 라텍스폼 생성장치는, 중공의 원통형 구조이며, 내부 상면에는 모터가 구비되고, 상부 측면에는 제1관통공이 형성되며, 하면에는 이송관이 구비된 제1하우징과, 제1하우징에 형성된 제1관통공과 연결되며, 중공의 원통형 형상을 가지는 제1안내부와, 제1안내부의 상면에 구비된 호퍼와, 제1안내부의 외면 일측에 관통된 형상으로 구비되어, 외부공기가 유입되는 공기유입공과, 호퍼의 상면에 관통된 통공의 형상으로 구비되며, 라텍스 폼수지를 유입하는 폼수지 유입공과, 제1하우징의 내부 상면에 구비된 모터와 연결되며, 모터의 구동에 의하여 회전하는 회전축과, 회전축의 외면에 상,하 일정한 간격으로 구비된 제1교반날개로 이루어진 것을 특징으로 한다

또한, 제1하우징의 내면에서, 제1하우징의 중앙부분으로 돌출된 구조를 가지며, 제1교반날개의 사이에 위치하는 가이드편이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 고압 라텍스폼 생성장치는, 중공의 원통형 구조를 가지며, 내부 상면에는 모터가 구비되고, 상부 측면에는 연결공이 형성되며, 하면에는 노즐이 구비된 제2하우징과, 이송관과 연결되는 제2하우징에 형성된 연결공과, 내부에 공간이 형성된 파이프 형상이고, 제2하우징의 내부 상면에 구비된 모터와 연결되며, 상단부는 외기와 통기되고, 외면에는 분사공이 구비된 중공회전축과, 중공회전축의 외면에 상,하 일정한 간격으로 형성된 제2교반날개로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 제2교반날개의 상,하면에는 톱날형상의 돌출부가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 제1하우징의 저면 외측을 관통하는 형상으로 구비되며, 제1하우징 내에서 공기과 혼합된 라텍스폼을 고압 라텍스폼 생성장치로 이송하는 이송관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 라텍스 발포폼의 기포 크기와 양을 조절하여 차량의 내장재 및 외장재가 사용되는 환경의 맞추어 흡음성, 차음성 및 쿠션감을 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 대상물품인 차량용 내장재 및 외장재 부직포에 코팅되는 발포폼의 기포크기를 저압 라텍스폼 생성장치와 고압 라텍스폼 생성장치를 2회 통과시키면서 작은 크기의 기포(약 50%)와 큰 크기의 기포(약 50%)의 량을 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 반대로 고압 라텍스폼 생성장치 에서 먼저 폼을 발생시킨 후, 저압 라텍스폼 생성장치를 통과시키면, 작은 크기의 폼의 량은 상대적으로 작고(약 10%), 큰 크기의 폼의 량은 상대적으로 많게(약 90%) 제어할 수 있게 되므로, 폼 기포의 크기와 량을 제어하는 효과가 있다.

도 1은 종래 차량용 내장재 및 외장재의 제조공정도.
도 2는 본 발명 저압 및 고압 폼 발생장치의 정면도.
도 3은 본 발명 저압 및 고압 폼 발생장치의 평면도.
도 4는 본 발명 저압라텍스 폼 생성장치의 단면도.
도 5는 본 발명 고압라텍스 폼 생성장치의 단면도.
도 6은 제2교반날개의 평면도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다

이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 2는 본 발명 저압 및 고압 폼 발생장치의 정면도. 도 3은 본 발명 저압 및 고압 폼 발생장치의 평면도. 도 4는 본 발명 저압라텍스 폼 생성장치의 단면도. 도 5는 본 발명 고압라텍스 폼 생성장치의 단면도. 도 6은 제2교반날개의 평면도이다.

도시된 바와 같이 '차량용 내장재 및 외장재 부직포용 하이브리드 폼 발생장치'(100. 이하 '폼 발생장치'라 한다)는, 저압 라테스폼 생성장치(110), 고압 라테스폼 생성장치(120)를 포함하고 있다.

본 발명의 특징이 되는 저압 라텍스폼 생성장치에 관하여 설명한다. (도 4 참조)

작은 기포를 생성하는 저압 라텍스폼 생성장치(110)는, 제1안내부(111), 호퍼(112), 제1관통공(113), 폼수지 유입공(114), 공기유입공(115), 제1하우징(116), 회전축(117), 제1교반날개(118), 가이드편(119), 이송관(170)으로 이루어져 있다.

제1하우징(116)은, 중공의 원통형 구조를 가지고 있으며, 내부 상면에는 모터(M)가 구비되어 있고, 상부 측면에는 제1관통공(113)이 형성되어 있으며, 하면에는 이송관(170)이 구비되어 있다.

제1안내부(111)는, 제1하우징(116)에 형성된 제1관통공(113)과 연결되어 있으며, 중공의 원통형 형상을 하고 있다.

호퍼(112)는, 제1안내부(111)의 상면에 구비되며, 호퍼의 상면에는 폼수지유입공(114)이 형성되어 있다.

공기유입공(115)은, 제1안내부(111)의 외면 일측에 관통된 형상으로 구비되어, 외부공기가 유입되며, 유입되는 공기는 도시하지 않은 공기펌프에 의하여 공급될 수 있음은 물론이다.

폼수지 유입공(114)은, 호퍼(112)의 상면에 관통된 통공의 형상으로 구비되며, 라텍스 폼수지를 유입하는 기능을 한다. 유입되는 폼수지는 도시하지 않은 펌프에 의하여 유입될 수 있음은 물론이다.

회전축(117)은, 제1하우징(116)의 내부 상면에 구비된 모터와 연결되어 있으며, 모터의 구동에 의하여 회전한다.

제1교반날개(118)는, 회전축(117)의 외면에 상,하로 일정한 간격을 형성하면서, 다수가 구비되며, 회전축의 회전에 의하여 제1교반날개도 회전한다.

가이드편(119)은, 제1하우징(116)의 내면에서, 제1하우징의 중앙부분으로 돌출된 구조를 가지고 있으며, 각각의 가이드편은 제1교반날개(118)의 사이에 위치한다.

이송관(170)은, 제1하우징(116)의 저면 외측을 관통하는 형상으로 구비되며, 제1하우징 내에서 공기과 혼합된 라텍스폼을 후술하는 고압 라텍스폼 생성장치(120)로 이송하는 통로의 기능을 한다.

상기 이송관(170)은 도시하지 않은 밸브에 의하여 개폐될 수 있음은 물론이다.

이상과 같은 저압 라텍스폼 생성장치(110)의 작동관계를 살펴보면,

폼수지유입공(114)으로 라텍스수지가 유입되고, 유입된 라텍스수지는 제1안내부(111)를 통과하면서, 공기유입공(115)으로부터 유입된 공기와 혼합되어 제1하우징(116)으로 유입된다.

제1하우징으로 유입된 라텍스수지는 회전축(117)에 의하여 회전하는 제1교반날개(118)와 가이드편(119)에 의하여 혼합이 이루어지면서 기포가 생성되고, 크기가 결정되는데, 토출되는 폼의 기포크기가 3㎜ 정도의 기포를 발생시켜, 이송관(170)을 통하여 고압 라텍스폼 생성장치로 이송한다.

이하에서 본 발명의 또 다른 특징이 되는 고압 라텍스폼 생성장치에 관하여 설명한다. (도 5 참조)

큰 기포를 생성하는 고압 라텍스폼 생성장치(120)는, 연결공(123), 제2하우징(126), 중공회전축(127), 제2교반날개(128)를 포함하고 있다.

제2하우징(126)은, 중공의 원통형 구조를 가지고 있으며, 내부 상면에는 모터(M)가 구비되어 있고, 상부 측면에는 저압 라텍스 폼 생성장치의 토출측인 이송관(170)과 연결되는 연결공(123)이 형성되어 있으며, 좌측에는 노즐이 구비되어 있다.

연결공(123)은, 저압 라텍스 폼 생성장치(110)의 이송관(170)과 연결되어 있으며, 중공의 원통형 형상을 하고 있다.

중공회전축(127)은, 내부에 공간이 형성된 파이프 형상을 하고 있고, 제2하우징(126)의 내부 상면에 구비된 모터와 연결되어 있으며, 모터의 구동에 의하여 회전한다. 중공회전축의 상단부는 외기와 통기(연결)되어 있어, 외부공기를 중공회전축의 내부로 공기를 유입시킬수 있다.

상기 중공회전축(127)의 외면에는 분사공(127a)이 구비되어 있어, 중공회전축의 내부로 유입된 고압의 공기를 분사하여 라텍스수지에 기포를 생성시키는 기능을 한다.

상기 모터(M)가 중공회전축(127)을 회전시키는 구성은 벨트전동, 기어전동 등의 주지, 관용의 동력전달수단이 채택될 수 있는데, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.

제2교반날개(128)는, 중공회전축(127)의 외면에 상,하로 일정한 간격을 형성하면서, 다수가 구비되며, 중공회전축의 회전에 의하여 제2교반날개도 회전한다.

상기 제2교반날개(128)의 상,하면에는 톱날형상의 돌출부(128a)가 구비되어 있어, 교반의 기능을 향상시키므로써, 기포의 크기를 크게할 수 있는 기능을 가진다.

이상과 같은 고압 라텍스폼 생성장치(120)의 작동관계를 살펴보면,

저압 라텍스폼 생성장치(110)에서 이송관(170)을 통하여 유입된 라텍스수지는 연결공(123)를 경유하여 제2하우징(126)으로 유입되고, 중공회전축(127)이 회전하면서 유입된 라텍스수지를 교반하며, 중공회전축의 중공부로 유입된 고압의 외부공기를 분사공(127a)으로 분사시킴으로서, 기포의 크기를 크게 할 수 있다.

상기 중공회전축(127)의 회전과 연동하여 제2교반날개(128)가 회전하면, 제2교반날개의 상,하면에 구비된 톱날형상의 돌출부(128a)에 의하여 더욱더 기포의 크기를 크게 할 수 있는 것이다.

이상과 같은 저압 라텍스폼 생성장치 및 고압 라텍스폼 생성장치를 직렬로 연결하므로서, 저압 라텍스폼 생성장치에서 토출되는 폼의 기포크기를 3㎜로, 고압 라텍스폼 생성장치에서 토출되는 폼의 기포크기는 10㎜로 조절할 수 있다.

저압 라텍스폼 생성장치 및 고압 라텍스폼 생성장치를 역순으로 연결할 수 있음은 물론이다.

따라서, 대상물품인 차량용 내/외장재 부직포에 코팅되는 발포폼의 기포크기를 저압 라텍스폼 생성장치와 고압 라텍스폼 생성장치를 2회 통과시키면서 일부는 작은 크기의 기포(약 50%)와 큰 크기의 기포(약 50%)정도로 폼 크기를 제어할 수 있으며, 작은 크기를 갖는 폼의 량과 큰 크기를 갖는 폼의 량을 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 반대로 고압 라텍스폼 생성장치 에서 먼저 폼을 발생시킨 후, 저압 라텍스폼 생성장치 를 통과시키면, 작은 크기의 폼은 상대적으로 작고(약 10%), 큰 크기의 폼의 량은 상대적으로 많게(약 90%) 제어할 수 있게 되므로, 폼 기포의 크기와 량을 제어하는 효과가 있다.

이하에서는 저압 라텍스폼 발생장치와 고압 라텍스폼 발생장치의 재질에 관하여 설명한다.

저압 라텍스폼 발생장치(110)와 고압 라텍스폼 발생장치(120)는 라텍스수지와 접촉되어, 부식 및 마모가 일어나기 쉬우므로, 본 실시 예에서는 내부식 및 내마모성을 갖는 재질인 철재합금조성물을 제시하고 있다.

본 실시 예인 합금 조성물은, 철 100 중량부에 대하여 망간 6.0 중량부, 실리콘 0.2 중량부, 니켈 0.7 중량부, 주석 20 중량부, 지르코늄 3 중량부, 카본블랙 5 내지 10 중량부, Si 3 내지 7 중량부를 포함하는 것으로 이루어져 있다.

이와 같은 합금조성물은, 습기에 대하여 우수한 내식성과 부식 저항성을 가지면서, 내마모성이 있는 고강도의 합금의 성질을 가진다.

즉, 조직의 미세화와 습기에 내식성이 우수한 화합물을 생성할 수 있는 기능을 갖는 지르코늄(Zr)이 첨가되어 있고, 니켈과 망간을 첨가하여 고용강화효과, 주석을 첨가하여 스피노달 분해강화 효과를 가지게 한다.

또한, 지르코늄은 결정조직을 미세하게 제어하여, 습기에 내식성이 우수한 합금의 성질을 가지게 하며, 규소(Si)가 첨가되어 있어, 내마모성을 현저하게 상승시키는 기능 및 효과를 가지게 된다.

100:폼 발생장치 110:저압 라텍스폼 발생장치
111:제1안내부 112:호퍼
113:제1관통공 114:폼수지 유입공
115:공기 유입공 116:제1하우징
117:회전축 118:제1교반날개
119:가이드편
120:고압 라텍스폼 발생장치 123:연결공
126:제2하우징 127:중공회전축
127a:분사공 128:제2교반날개
128a:톱날형상의 돌출부 130:와인드롤러
140:가이드롤러 150:안내롤러
160:프레스롤러 170:이송관
M:모터

Claims (3)

1. 차량용 내장재 및 외장재 부직포 제조장치에 폼을 공급하기 위한 하이브리드 폼 발생장치에 있어서,
   작은 기포를 생성하는 저압 라텍스폼 생성장치(110),
   큰 기포를 생성하는 고압 라텍스폼 생성장치(120)로 이루어지며,
   저압 라텍스폼 생성장치(110)는,
   중공의 원통형 구조이며, 내부 상면에는 모터(M)가 구비되고, 상부 측면에는 제1관통공(113)이 형성되며, 하면에는 이송관(170)이 구비된 제1하우징(116)과,
   제1하우징(116)에 형성된 제1관통공(113)과 연결되며, 중공의 원통형 형상을 가지는 제1안내부(111)와,
   제1안내부(111)의 상면에 구비된 호퍼(112)와,
   제1안내부(111)의 외면 일측에 관통된 형상으로 구비되어, 외부공기가 유입되는 공기유입공(115)과,
   호퍼(112)의 상면에 관통된 통공의 형상으로 구비되며, 라텍스 폼수지를 유입하는 폼수지 유입공(114)과,
   제1하우징(116)의 내부 상면에 구비된 모터(M)와 연결되며, 모터의 구동에 의하여 회전하는 회전축(117)과,
   회전축(117)의 외면에 상,하 일정한 간격으로 구비된 제1교반날개(118)로 이루어지고,
   고압 라텍스폼 생성장치(120)는,
   중공의 원통형 구조를 가지며, 내부 상면에는 모터(M)가 구비되고, 상부 측면에는 연결공(123)이 형성되며, 하면에는 노즐이 구비된 제2하우징(126)과,
   이송관(170)과 연결되는 제2하우징(126)에 형성된 연결공(123)과,
   내부에 공간이 형성된 파이프 형상이고, 제2하우징(126)의 내부 상면에 구비된 모터(M)와 연결되며, 상단부는 외기와 통기되고, 외면에는 분사공(127a)이 구비된 중공회전축(127)과,
   중공회전축(127)의 외면에 상,하 일정한 간격으로 형성된 제2교반날개(128)로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 내장재 및 외장재 부직포용 하이브리드 폼 발생장치.
2. 삭제
3. 삭제

Images