KR102374555B1

KR102374555B1 - 우레탄 롤 믹싱 헤드

Info

Publication number: KR102374555B1
Application number: KR1020200124655A
Authority: KR
Inventors: 이상현; 공태현; 서국주
Original assignee: (주)남광포리마
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-03-15

Abstract

본 발명은 우레탄 롤 믹싱 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리본 플로우(ribbon flow) 공정으로 우레탄 롤을 성형하는데 적합하며, 속경화성 우레탄 수지의 빠른 경화 반응에 의하여 발생된 열을 저감시킬 수 있는 우레탄 롤 믹싱 헤드에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 리본 플로우(Ribbon flow) 공정을 사용하는 우레탄 롤 성형기에 있어서, 일측에는 주제가 주입되는 주제 블록이 형성되며, 타측에는 경화제가 주입되는 경화제 블록이 형성된 믹싱 헤드 블록; 상기 믹싱 헤드 블록 하부에 결합되어 주제와 경화제를 믹싱하는 믹싱 터빈; 상기 믹싱 터빈의 외부에 결합되어 중앙이 돌출되어 형성된 믹싱 챔버; 상기 믹싱 챔버 하부에 결합되어 우레탄 수지를 토출시키는 노즐을 포함하는 우레탄 롤 믹싱 헤드를 제공할 수 있다.

Description

우레탄 롤 믹싱 헤드{Mixing head for urethane roll}

본 발명은 우레탄 롤 믹싱 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리본 플로우(ribbon flow) 공정으로 우레탄 롤을 성형하는데 적합하며, 속경화성 우레탄 수지의 빠른 경화 반응에 의하여 발생된 열을 저감시킬 수 있는 우레탄 롤 믹싱 헤드에 관한 것이다.

산업용 고무 롤은 제조업의 형태가 대량생산 체제로 변화하였으며, 이에 따라 연속 작업의 생산성 향상을 위해 생산장비의 자동화가 진행되었다.

산업용 고무 롤은 용도에 따라 제지용, 섬유용, 필름/인쇄용, 제철용 등으로 구분되어 다양한 산업 전반에 사용되며, 각기 다른 용도에 따라 충족시켜야 하는 기계적, 화학적 특성이 결정된다.

우레탄 수지로 제조되는 고무 롤은 통상적으로 우레탄 롤(우레탄 휠)이라고 일컫으며, 우레탄 롤은 우레탄 수지의 우수한 내마모성에 의하여 기존의 고무 롤에 비하여 파손, 박리, 마모 등의 발생이 적은 장점이 있다.

우레탄 롤은 통상적으로 몰드를 사용하여 제품을 생산하며, 몰드를 사용함에 따라 우레탄 롤의 크기에 따라 다른 다양한 몰드가 요구되므로 몰드의 제작 비용이 증가하여 소량 다품종 생산에 적합하지 않으며, 또한, 몰드의 조립이 잘못되었을 경우 제작된 우레탄 롤 자체를 사용하지 못하며, 우레탄 수지의 손실이 많은 문제점이 있다.

통상적으로, 토출장치는 액상 물질을 정량(定量)으로 혼합하여 배출하는 장치로서, 전자/기계부품, 정밀기기, 자동차, 반도체, 사무용품 등의 다양한 분야에서 몰딩, 접착 및 실링 작업에 주로 응용되고 있다.

토출장치는 1액형과 2액형이 있으며, 1액형 토출장치는 하나의 액형으로 원하는 작용을 할 수 있으며, 2액형 토출장치는 두 가지의 액형이 토출되기 직전에 일정한 비율로 혼합되면서 원하는 작용을 발휘하며, 이러한 2액형 토출장치에서 토출되는 액상 수지는 액상 물질이 잘 혼합되지 않음에 따라, 수동으로 두 가지 액상 물질을 혼합하기 위하여 혼합되는 공간을 길게 형성해야하는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위하여, 한국등록특허 제10-1199231호는 믹싱 스크류를 포함함으로써 하우징 내부로 투입된 두 가지의 액상 물질이 짧은 하우징의 길이에도 불구하고 효과적으로 혼합되어 토출될 수 있도록 하는 속경화 액상 물질에 대한 혼합 토출용 장치에 관한 기술을 공지한 바 있으나, 주지된 바와 같이, 혼합된 액상 물질은 니들핀으로 토출됨에 따라 우레탄 롤을 성형하는데 많은 시간이 소요됨에 따라 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

아울러, 종래의 믹싱 헤드는 합성수지가 니플(Nipple)로 토출되며, 이러한 니플은 호스를 연결시켜 사용해야하는 번거로움이 있으며, 토출구가 좁은 형상임에 따라, 우레탄 수지가 상온에서 철심에 직접 분사되어 적절한 요변성을 가지고 액상으로 퍼짐과 동시에 롤 표면에서 흘러내리기 전에 경화되는 리본 플로우(Ribbon flow) 공정으로 우레탄 롤을 성형하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1199231호(2012.11.02.)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 속경화성 우레탄 수지를 이용하여 리본 플로우(ribbon flow) 공정으로 우레탄 롤을 성형하는데 적합한 필름처럼 얇은막으로 토출되는 노즐을 구비한 우레탄 롤 믹싱 헤드를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 마찰력을 저감시켜 회전이 용이하며, 속경화 우레탄 수지를 이용함에 따라, 빠르게 진행되는 경화 반응에 의하여 발생된 열을 저감시킬 수 있는 우레탄 롤 믹싱 헤드를 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 리본 플로우 공정으로 우레탄 롤을 성형함에 따라, 몰드의 제작을 요구하지 않아 다품종 소량생산에 적용하기 용이하며 우레탄 수지의 손실이 적은 우레탄 롤 믹싱 헤드를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 리본 플로우(Ribbon flow) 공정을 사용하는 우레탄 롤 성형기에 있어서, 일측에는 주제가 주입되는 주제 블록이 형성되며, 타측에는 경화제가 주입되는 경화제 블록이 형성된 믹싱 헤드 블록; 상기 믹싱 헤드 블록 하부에 결합되어 주제와 경화제를 믹싱하는 믹싱 터빈; 상기 믹싱 터빈의 외부에 결합되어 중앙이 돌출되어 형성된 믹싱 챔버; 상기 믹싱 챔버 하부에 결합되어 우레탄 수지를 토출시키는 노즐을 포함한다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 믹싱 터빈의 블레이드는 갈고리 형상으로 형성되며, 상기 블레이드의 곡률은 선단부 보다 후단부가 작게 형성됨에 따라 마찰력을 저감시켜 회전이 용이하다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 블레이드의 선단부와 인접하는 블레이드의 후단부는 서로 라운드지도록 형성된다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 믹싱 챔버는 중앙에 돌출된 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부의 일측에는 냉각수 홀이 형성되어, 냉각수는 상기 냉각수 홀을 통해 주입되고 상기 돌출부의 내부를 순환하여 타측에 형성된 냉각수 홀을 통해 배출되어 빠르게 진행되는 경화 반응에 의하여 발생된 열을 저감시킬 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 노즐은, 상부가 사각형 형상을 지니며 상면 일측에 상기 믹싱 챔버와 결합되는 결합부가 형성되며, 하부는 전면, 후면 및 양측면이 안쪽으로 라운드지게 형성된 역사다리꼴 형상이며, 바닥부는 기다란 직사각형 형상이다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 노즐의 바닥부에는 상기 우레탄 수지가 토출되는 슬릿(slit) 형상의 토출구가 형성되어, 상기 우레탄 수지가 필름처럼 얇은 막을 형성하며 토출된다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 노즐의 내부는 상부에는 상기 믹싱 터빈의 상기 우레탄 수지가 유입되는 깔때기 형상의 유입구가 형성되고, 하부에는 유입된 상기 우레탄 수지가 저장되는 공간부가 형성되되, 상기 공간부는 얇은 반원형상을 지니며, 상부 폭이 하부 폭보다 넓게 형성되고, 상부에서 하부 쪽으로 갈수록 폭이 좁아지는 구조를 지닌다.

이상에서 서술한 바와 같이, 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드는 필름처럼 얇은 막으로 토출되는 노즐을 이용하여, 우레탄 수지가 상온에서 철심에 직접 분사되어 적절한 요변성을 가지고 액상으로 퍼짐과 동시에 롤 표면에서 흘러내리기 전에 경화되는 리본 플로우(Ribbon flow) 공정으로 우레탄 롤을 성형할 수 있는 것을 이점으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드는 믹싱 터빈 블레이드가 갈고리 형상이며, 블레이드의 간격이 넓게 형성되며, 블레이드의 곡률이 선단부 보다 후단부가 작게 형성되어 마찰력을 저감시켜 회전이 용이함에 따라, 가사시간(pot life)이 수 초 단위로 짧게 형성되어 빠르게 경화되는 속경화특성을 가지는 우레탄 수지를 사용하는데 적합한 것을 이점으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드는 믹싱 챔버에 돌출부가 형성되고, 돌출부에 냉각수 홀이 형성되어, 냉각수가 주입되어 믹싱 챔버를 순환하여 배출됨에 따라, 속경화 우레탄 수지의 빠르게 진행되는 경화반응에 의하여 발생된 열을 저감시킬 수 있는 것을 이점으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드의 결합단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드의 결합사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 믹싱 터빈의 사시도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 노즐의 사시도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드에서 우레탄 수지가 토출되는 사진이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 수지 원료, 속경화성 폴리우레탄 수지, 믹싱 헤드 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히, 도면 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 도면 및 상세한 설명은 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

본 발명은 속경화성 우레탄 수지를 리본 플로우(Ribbon flow) 공정을 이용하여 우레탄 롤을 성형하는 우레탄 롤 믹싱 헤드에 관한 것으로, 상기 리본 플로우(Ribbon flow) 공정은 금형없이 금속제 코어(철심)에 직접 우레탄 수지와 경화제의 혼합물을 토출하는 방식이며, 제품의 크기에 따라 다른 금형을 요구하지 않으므로 금형 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 우레탄 수지의 손실이 적은 장점이 있다.

여기서, 상기 "속경화성"은 우레탄 수지가 롤 표면에서 흘러내리기 전에 경화되는 특성으로써, 가사시간(pot life)이 수 초 단위로 짧게 형성되는 것을 의미한다.

또한, 상기 우레탄 수지는 상기 속경화성을 지님에 따라, 가사시간(pot life)이 수 초 단위로 짧게 형성되어 금속제 코어(철심)에 적절한 요변성을 가지고 액상으로 퍼지며, 동시에 롤 표면에서 흘러내리기 전에 경화된다.

도 1은 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드와 믹싱 헤드 블록이 결합관계를 도시한 결합단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드의 결합사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드는 믹싱 헤드 블록(100), 믹싱 터빈(200), 믹싱 챔버(300), 노즐(400)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 우레탄 롤 믹싱 헤드는 믹싱 헤드 블록(100) 하부에는 믹싱 터빈(200)이 결합되며, 믹싱 챔버(300)가 상기 믹싱 터빈(200)의 외부에 결합되며, 상기 믹싱 터빈(200)의 하부에 노즐(400)이 결합된다.

상기 믹싱 헤드 블록(100)은 일측에는 주제가 주입되는 주제 블록이 형성되며, 타측에는 경화제가 주입되는 경화제 블록이 형성되어 주제 및 경화제가 우레탄 롤 믹싱 헤드로 주입된다.

구체적으로, 상기 믹싱 헤드 블록(100)을 통하여 주입된 주제와 경화제는 상기 믹싱 헤드 블록(100)의 하부에 결합된 믹싱 터빈(200)에서 믹싱되며, 상기 믹싱 터빈(200)의 외부에 결합된 믹싱 챔버(300) 하부에 결합된 노즐(400)에 의하여 우레탄 수지가 토출된다.

다음으로, 도 1을 참조하면, 믹싱 터빈(200)은 상기 믹싱 헤드 블록(100) 하부에 결합되며, 상부캡(230), 하부캡(미도시)을 포함한다.

상기 믹싱 터빈(200)은 상기 믹싱 헤드 블록(100)의 하부에 결합되어, 상기 믹싱 헤드 블록(100) 일측에서 주입되는 주제와 타측에서 주입되는 경화제를 믹싱한다.

상기 믹싱 터빈(200)의 블레이드는 형상이 갈고리 형상이며, 곡률이 선단부(210) 보다 후단부(220)가 작게 형성됨에 따라, 작동시 믹싱되는 재료와의 마찰력을 저감시켜 회전이 용이하다.

또한, 상기 믹싱 터빈(200)의 블레이드는 선단부와 인접하는 블레이드의 후단부가 서로 라운드지도록 형성되는 것이 바람직하다.

도 4를 참조하면, 상기 믹싱 터빈(200)의 블레이드는 선단부(210)와 상기 선단부(210)와 인접하는 블레이드의 선단부가 상기 믹싱 터빈의 중심을 기준으로 60ㅀ를 형성한 간격으로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 한정하지 않고 다양하게 변경하여 실시 가능하다.

구체적으로, 상기 믹싱 터빈(200)은 블레이드의 곡률이 선단부(210) 보다 후단부(22)가 작게 형성된 갈고리 형상을 지니며, 상기 선단부(210)와 인접하는 블레이드의 후단부가 라운드지도록 형성됨에 따라 마찰력이 저감시켜 회전이 용이하며, 상기 선단부(210)와 상기 선단부(210)와 인접하는 블레이드의 선단부가 60ㅀ간격으로 형성되어 상기 블레이드의 형성 간격을 넓힘으로써 속경화 반응에 의한 열을 저감시킬 수 있다.

즉, 본 발명은 리본 플로우 공정으로 우레탄 롤을 성형함에 따라, 속경화성 우레탄 수지를 이용하며, 속경화성 우레탄 수지는 빠르게 진행되는 경화 반응에 의하여 열이 발생되는 문제점이 있으며, 상기 믹싱 터빈(200)은 블레이드가 갈고리 형상이며, 블레이드의 선단부(210) 보다 후단부(220)가 작은 곡률로 형성되고, 상기 선단부(210)와 인접하는 블레이드의 후단부가 서로 라운드지도록 형성됨에 따라 마찰력이 저감되어 회전이 용이하다.

상기 상부캡(230)과 상기 하부캡(미도시)은 상기 믹싱 터빈(200)을 우레탄 롤 믹싱헤드에 연결하는 역할을 한다.

상기 상부캡(230)은 우레탄 롤 믹싱 헤드의 결합 사시도인 도 3을 참조하면, 상기 믹싱 터빈(200)을 감싸도록 결합된 믹싱 챔버(300) 밖으로 도시된 상부에 결합되어 우레탄 롤 믹싱 헤드에 결합되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 믹싱 챔버(300)는 상기 믹싱 터빈(200)의 외부에 결합되며, 돌출부(310), 냉각수 홀(312), 상단결합부(320), 하단결합부(330)를 포함하며, 상기 노즐(400)과 연결되는 연결하부캡(332)을 더 포함한다.

상기 믹싱 챔버(300)는 원기둥 형상을 지니며, 중앙에 돌출된 돌출부(310)가 형성되며, 상부에는 상단결합부(320)가 하부에는 하단결합부(330)가 돌출되어 형성된다.

상기 믹싱 챔버(300)는 상기 믹싱 터빈(200)의 외부에 결합됨에 따라, 상기 믹싱 터빈(200)에서 믹싱되는 주제와 경화제의 경화반응에 의한 발생되는 열을 상기 믹싱 챔버(300)에 형성된 돌출부(330)에 냉각수를 공급하여 순환시킴으로써 열을 저감시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 돌출부(310)는 상기 믹싱 챔버(300)의 중앙에 돌출된 부분으로 상기 믹싱 챔버(300)와 분리된 공간을 형성하며, 상기 돌출부의 일측에는 냉각수가 주입되는 냉각수 홀(312)이 형성되고, 타측에는 냉각수가 배출되는 냉각수 홀(312)이 형성된다.

냉각수는 상기 돌출부(310)의 일측에 형성된 상기 냉각수 홀(312)을 통해 주입되어 상기 믹싱 챔버(300)와 분리된 공간을 형성한 상기 돌출부(310)의 내부를 순환하여 타측에 형성된 냉각수 홀을 통해 배출된다.

상기 냉각수 홀(312)은 상기 돌출부(310)의 일측과 타측에 형성되며, 타측은 일측에 대응하는 일직선상, 즉 반대쪽에 형성되는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로, 일측에 형성된 상기 냉각수 홀(312)에는 냉각수를 주입하는 호스 연결되어 냉각수가 주입되며, 타측에 형성된 상기 냉각수 홀(312)에는 냉각수를 배출하는 호스가 연결되어 상기 돌출부(330)를 순환하는 냉각수가 배출될 수 있다.

다시 말해, 상기 믹싱 챔버(300)는 상기 돌출부(310)와 상기 돌출부(310)에 형성된 냉각수 홀(312)이 형성되어, 냉각수는 일측에 형성된 상기 냉각수 홀(312)과 연결된 호스를 통해 주입되어, 상기 돌출부(310)를 순환하며, 타측에 형성된 상기 냉각수 홀(312)과 연결된 호스를 통해 배출시킬 수 있음에 따라, 빠르게 일어나는 경화 반응에 의하여 발생된 열을 상기 냉각수를 통해 저감시킬 수 있다.

다음으로, 바람직한 실시예에 따른, 상기 믹싱 챔버(300)는 연결하부캡(332)을 더 포함한다.

상기 연결하부캡(332)은 상부가 상기 믹싱 챔버(300)의 하단결합부(330) 보다 큰 직경으로 형성되며, 하부는 상기 상부보다 작은 직경으로 아래 방향으로 관통된 홀이 형성된'ㅜ'자 형상의 단면을 지니는 것이 바람직하다.

도 3을 참조하면, 상기 연결하부캡(332)은 상부가 상기 믹싱 챔버(300)의 하단결합부(330) 보다 큰 직경으로 형성되어 상기 하단결합부(330)를 감싸도록 체결되며, 하부가 상기 노즐(400)의 결합부(414)보다 큰 직경으로 형성되어 상기 결합부(414)와 체결된다.

즉, 상기 연결하부캡(332)을 통해 상기 노즐(400)이 상기 믹싱 챔버(300)와 결합됨에 따라, 상기 연결하부캡(332)의 하부에 형성된 관통된 홀을 통해 우레탄 수지가 상기 노즐(400)을 통해 이동한다.

다음으로, 도 5(a) 본 발명에 따른 노즐의 사시도이며, 도 5(b)와 5(c)는 본 발명에 따른 단면도이며 구체적으로, 도 5(b)는 노즐의 정면 단면도이며, 도 5(c)는 노즐의 측면 단면도이다.

상기 노즐(400)은 상기 믹싱 챔버(300) 하부에 결합되며, 토출구(432)가 형성되어 상기 믹싱 챔버(300)에 의하여 믹싱된 상기 우레탄 수지를 토출시킬 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 노즐(400)의 상부(410)는 사각형 형상을 지니며, 하부(420)는 전면, 후면 및 양측면이 안쪽으로 라운드진 역사다리꼴 형상을 지니며, 바닥부(430)는 기다란 직사각형 형상을 지니며 토출구(432)가 형성되어있다.

먼저, 상기 노즐(400)은 상기 상부(410)의 상면 일측에 결합부(414)가 형성되어 상기 믹싱 챔버(300)와 결합되며, 구체적으로, 상기 연결하부캡(332)의 하부는 상기 노즐(400)의 결합부(414)와 체결되며, 상부는 상기 믹싱 챔버(400)의 상기 하단결합부(330)와 체결되는 것이 바람직하다.

도 5(a)를 참조하면, 상기 노즐(400)은 대칭되는 형상을 지닌 전면부와 후면부가 결합되어 형성되며, 상기 전면부와 후면부는 도 5(b)와 같은 단면을 지니며, 도 5(c)와 같은 측면 단면도를 지니도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 노즐(400)의 단면도인 도 5(b)를 참조하면, 상기 노즐(400)의 내부는 상기 상부(410)에 깔때기 형상의 유입구(412)가 형성되며, 상기 하부(420)에 반원 형상의 공간부(422)가 형성되며, 상기 바닥부(430)에 상기 토출구(432)가 형성되어있다.

먼저, 상기 유입구(412)는 상기 믹싱 터빈(200)에 의하여 믹싱된 상기 우레탄 수지가 유입되며, 상기 노즐(400)의 상부(410)에 깔때기 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 공간부(422)는 상기 유입구로부터 유입된 상기 우레탄 수지가 저장되며, 상기 유입구(412) 하부 즉, 상기 노즐(100)의 하부(420)에 반원형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5(c)를 참조하면, 상기 공간부(422)는 얇은 두께로 형성된 반원형상을 지니되, 상부에서 하부 쪽으로 갈수록 폭이 좁아지는 구조 즉, 상부 폭(a)이 하부 폭(b)보다 넓게 형성됨에 따라, 이때, 상기 노즐(400)의 측면 단면은 상부에 형성된 상기 유입구(412)와, 하부에 형성된 상기 공간부(422)가 깔때기 모양을 형성하여, 상기 공간부에 저장된 상기 우레탄 수지가 상기 바닥부(430)에 형성된 상기 토출구(432)로 빠르게 이동할 수 있다.

상기 토출구(432)는 상기 바닥부(430)가 기다란 직사각형 형상을 지님에 따라, 좁고 기다란 구멍의 형상 즉, 슬릿(slit) 형상으로 형성되어있다.

또한, 상기 토출구(432)의 양단부에는 상기 토출구(432)와 수직방향으로 홈(434)이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 홈(434)이 상기 토출구(432)의 양단부 측면에 슬릿 보다 넓은 폭으로 형성됨에 따라, 상기 우레탄 수지가 필름처럼 얇은 막을 형성하며 토출된다.

아울러, 상기 노즐(400) 내부에는 상기 유입구(412), 상기 공간부(422) 및 상기 토출구(432)가 형성되어있으며, 내부가 깔때기 형상, 반원 형상, 및 슬릿 형상 순서로 형성되어있음에 따라, 측면 단면이 깔때기의 형상을 형성하여 상기 우레탄 수지가 필름처럼 얇은 막을 형성하며 끊김 없이 토출될 수 있다.

다시 말해, 상기 우레탄 수지는 상기 유입구(412)가 하부로 갈수록 좁아지는 깔때기 형상임에 따라 빠르게 하부로 이동하여 상기 공간부(422)로 도달하며, 상기 공간부(422)가 하부 쪽으로 갈수록 폭이 좁아지는 얇은 반원 형상임에 따라, 반원 형상의 공간부를 통과한 후, 슬릿 형상의 상기 토출구(432)를 통과하여 넓게 퍼지며 필름처럼 얇은 막을 형성하며 토출된다.

다음으로, 상기 노즐(400)은 상기 전면부와 후면부를 체결하여 형성할 수 있도록 상기 전면부의 상부(410)에는 다수 개의 결합공(440)이 형성되며, 상기 후면부에도 이에 대응하도록 상기 결합공(440)이 형성되어있다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 결합공(440)은 상기 상부(410)의 중앙을 지나는 수직선을 기준으로 대칭되도록 좌측 및 우측에 각각 3개씩 시옷'ㅅ'형상으로 형성되는 것이 적절하며, 이에 한정하지 않고 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

또한, 상기 노즐(400)은 상기 노즐(400) 분해 시, 분해가 용이하도록 측면에 분해공(450)이 형성되어있다.

상기 분해공(450)은 상기 노즐(400)의 양측면에 사각형의 형상으로 함입되어 형성되며, 상기 노즐(400) 분해 시, 양측면에 형성된 상기 분해공(450)에 손가락을 삽입하여 상기 전면부를 들어 올리며 상기 후면부와 분해시키는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 노즐(400)은 상기 믹싱 챔버(300) 하부에 결합되어 상기 믹싱 터빈(200)에 의하여 주제와 경화제가 믹싱된 우레탄 수지가 토출되되, 상기 노즐(400) 내부 단면의 상부가 깔때기 형상이며 하부가 반원으로 형성되고, 상기 토출구(432)가 슬릿 형상으로 형성됨에 따라 상기 우레탄 수지는 필름처럼 얇은 막을 형성하며 토출된다.

본 발명은 상기 믹싱 터빈(200)의 블레이드가 마찰력을 저감시켜 주제와 경화제의 믹싱을 보다 용이하게 시킬 수 있으며, 상기 믹싱 챔버(300)의 상기 냉각수홀(312)을 통하여 냉각수가 주입되어 속경화반응에 의한 발열을 저감시킬 수 있으며, 또한, 상기 노즐(400)의 상기 토출구(432)가 슬릿(slit)형상을 지님에 따라, 본 발명에 따른 우레탄 롤 믹싱 헤드는 코어(철심)에 속경화성을 지닌 우레탄 수지가 얇은 필름막 형상으로 토출됨에 따라, 리본 플로우(ribbon flow) 공정으로 우레탄 롤을 형성하는데 적합하다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

100: 믹싱 헤드 블럭
200: 믹싱 터빈
210: 선단부
220: 후단부
300: 믹싱 챔버
310: 돌출부
312: 냉각수홀
320: 상단 결합부
330: 하단 결합부
332: 하부캡
400: 노즐
410: 상부
412: 유입구
414: 결합부
420: 하부
422: 공간부
430: 바닥부
432: 토출구
434: 홈
440: 결합공
450: 분해공

Claims

리본 플로우(Ribbon flow) 공정을 사용하는 우레탄 롤 성형기에 있어서,
일측에는 주제가 주입되는 주제 블록이 형성되며, 타측에는 경화제가 주입되는 경화제 블록이 형성된 믹싱 헤드 블록;
상기 믹싱 헤드 블록 하부에 결합되어 주제와 경화제를 믹싱하는 믹싱 터빈;
상기 믹싱 터빈의 외부에 결합되어 중앙이 돌출되어 형성된 믹싱 챔버;
상기 믹싱 챔버 하부에 결합되어 우레탄 수지를 토출시키는 노즐을 포함하되,
상기 노즐의 내부는
상부에는 상기 믹싱 터빈의 상기 우레탄 수지가 유입되는 깔때기 형상의 유입구가 형성되고,
하부에는 유입된 상기 우레탄 수지가 저장되는 공간부가 형성되되,
상기 공간부는 얇은 반원형상을 지니며, 상부 폭이 하부 폭보다 넓게 형성되고, 상부에서 하부 쪽으로 갈수록 폭이 좁아지는 구조를 지니며,
상기 노즐의 바닥부에는 상기 우레탄 수지가 토출되는 슬릿(slit) 형상의 토출구가 형성되며,
상기 노즐 내부에 형성된 상기 유입구와 상기 공간부는 깔때기 형상의 측단면을 형성하여,
깔때기 형상의 유입구로 유입된 상기 우레탄 수지는 공간부를 통과한 후, 슬릿 형상의 토출구를 통과하여 필름처럼 얇은 막을 형성하며 토출되는 것을 특징으로 하는 우레탄 롤 믹싱 헤드.
제 1 항에 있어서,
상기 믹싱 터빈의 블레이드는 갈고리 형상으로 형성되며,
상기 블레이드의 곡률은 선단부 보다 후단부가 작게 형성됨에 따라 마찰력을 저감시켜 회전이 용이한 것을 특징으로 하는 우레탄 롤 믹싱 헤드.
제 2 항에 있어서,
상기 블레이드의 선단부와 인접하는 블레이드의 후단부는 서로 라운드지도록 형성된 것을 특징으로 하는 우레탄 롤 믹싱 헤드.
제 1 항에 있어서,
상기 믹싱 챔버는 중앙에 돌출된 돌출부가 형성되며,
상기 돌출부의 일측에는 냉각수 홀이 형성되어,
냉각수는 상기 냉각수 홀을 통해 주입되고 상기 돌출부의 내부를 순환하여 타측에 형성된 냉각수 홀을 통해 배출되어 빠르게 진행되는 경화 반응에 의하여 발생된 열을 저감시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 우레탄 롤 믹싱 헤드.
제 1 항에 있어서,
상기 노즐은,
상부가 사각형 형상을 지니며 상면 일측에 상기 믹싱 챔버와 결합되는 결합부가 형성되며,
하부는 전면, 후면 및 양측면이 안쪽으로 라운드지게 형성된 역사다리꼴 형상이며,
바닥부는 기다란 직사각형 형상인 것을 특징으로 하는 우레탄 롤 믹싱 헤드.
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