KR102429367B1 - 글라스울 커팅장치 및 이를 이용한 글라스울 펠렛 제조방법 - Google Patents

글라스울 커팅장치 및 이를 이용한 글라스울 펠렛 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커팅부 챔버와, 상기 커팅부 챔버로 글라스울을 투입할 수 있도록 상기 커팅부 챔버와 연결되는 투입구와, 상기 커팅부 챔버로부터 글라스울을 배출할 수 있도록 상기 투입구보다 작은 크기로 마련되어 상기 커팅부 챔버와 연결되는 배출구를 갖는 커팅부 하우징; 상기 커팅부 하우징의 내면에 상기 커팅부 챔버 중으로 돌출되도록 고정 설치되는 고정 나이프; 상기 커팅부 챔버에 회전 가능하게 배치되는 회전 지지체와, 상기 고정 나이프와 함께 상기 커팅부 챔버에 투입되는 글라스울에 전단력을 가하여 글라스울을 커팅할 수 있도록 상기 회전 지지체에 지지되는 가동 나이프를 구비하는 가동 커터; 및 상기 회전 지지체에 회전력을 제공하는 커터 구동기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치 및 이를 이용한 글라스울 펠렛 제조방법을 제공한다.

Description

글라스울 커팅장치 및 이를 이용한 글라스울 펠렛 제조방법{DEVICE FOR CUTTING GLASS WOOL AND METHOD FOR MANUFACTURING GLASS WOOL PELLET USING THE SAME}
본 발명은 글라스울 커팅장치 및 이를 이용한 글라스울 펠렛 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 글라스울을 복합재료의 강화재로 사용할 수 있는 크기로 절단할 수 있는 글라스울 커팅장치 및 이를 이용한 글라스울 펠렛의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 복합재료란 성분이나 형태가 다른 두 종류 이상의 소재가 거시적으로 서로 간에 구분되는 계면을 가지도록 조합되어, 유효한 기능을 가지는 재료를 일컫는다.
상기 복합재료의 구성요소로는 강화재(reinforcement)와 기지재(matrix)가 있으며, 이러한 요소들로 구성된 복합재료는 일반적으로 층상 복합재료, 입자강화 복합재료, 섬유강화 복합재료 등으로 구분될 수 있다.
상기 복합재료로서 개선할 수 있는 특성은 강도 및 강성도, 내식성, 피로수명, 내마모성, 충격특성, 내열성, 전기 절연성, 단열성, 경량화, 외관 등을 들 수 있지만, 모든 복합재료가 위와 같은 특성을 동시에 갖도록 개선되는 것은 아니고, 강화재와 기지재의 종류에 따라 필요 특성이 달리 부여될 수 있다.
최근 복합재료가 신소재로서 가장 주목받고 있는 특성은 무게비 강도 및 강성도라 할 수 있다.
복합재료의 강화재로 사용될 수 있는 물질로 글라스울을 들 수 있고, 이 글라스울은 소다 성분이 많은 저융점의 유리를 섬유상으로 뽑아내서 만든 것이다.
상기 글라스울은 내열성과 높은 인장 강도를 지니고 있고 매우 뛰어난 전기적 성질을 가지고 있으며, 보온재, 내화재, 여과재, 절연재 등으로 사용될 수 있다.
또한, 상기 글라스울은 단열 및 흡음성이 뛰어나며, 무기질 성분이라 불에 타지 않고 시간 경과에 따른 변형이 없어 반영구적으로 사용 가능한 장점이 있다.
그러나, 글라스울은 건축자재로서 주로 롤, 매트, 슬라브 형태로 제조되어 사용되고 있지만, 이러한 롤, 매트, 슬라브 형태로 제조되는 글라스울은 복합소재의 강화재로 사용되기 어려운 단점 또한 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 글라스울을 효율적으로 복합재료의 강화재로 사용할 수 있는 크기로 용이하게 절단할 수 있는 글라스울 커팅장치 및 이를 이용한 글라스울 펠렛의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있으며, 여기에서 언급되지 아니한 다른 목적들은 하기로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 구현예는: 커팅부 챔버와, 상기 커팅부 챔버로 글라스울을 투입할 수 있도록 상기 커팅부 챔버와 연결되는 투입구와, 상기 커팅부 챔버로부터 글라스울을 배출할 수 있도록 상기 투입구보다 작은 크기로 마련되어 상기 커팅부 챔버와 연결되는 배출구를 갖는 커팅부 하우징; 상기 커팅부 하우징의 내면에 상기 커팅부 챔버 중으로 돌출되도록 고정 설치되는 고정 나이프; 상기 커팅부 챔버에 회전 가능하게 배치되는 회전 지지체와, 상기 고정 나이프와 함께 상기 커팅부 챔버에 투입되는 글라스울에 전단력을 가하여 글라스울을 커팅할 수 있도록 상기 회전 지지체에 지지되는 가동 나이프를 구비하는 가동 커터; 및 상기 회전 지지체에 회전력을 제공하는 커터 구동기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 구현예는: (a) 커팅부 챔버 및 배출구를 갖는 커팅부 하우징에 글라스울을 투입하는 단계; (b) 상기 커팅부 챔버에 배치되는 가동 나이프를 회전시키면서 상기 커팅부 하우징의 내면에 돌출 배치되는 고정 나이프와 상기 가동 나이프로 상기 커팅부 챔버에 투입된 글라스울에 전단력을 가하여 글라스울을 커팅하는 단계; 및 (c) 상기 고정 나이프와 상기 가동 나이프에 의해 커팅되어 상기 배출구로 배출되는 글라스울 중 기 설정된 크기 이하의 것만 글라스울 펠렛으로 선별하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스울 펠렛 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 글라스울 커팅장치는 글라스울을 커팅부 하우징 내측에 수용하고 가동 커터를 회전시켜 고정 나이프와 가동 커터의 가동 나이프로 글라스울에 전단력을 가함으로써, 글라스울을 효율적으로 복합재료의 강화재로 사용할 수 있는 크기로 용이하게 절단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 커팅장치를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 커팅장치의 일부 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 커팅장치의 커버 하우징을 절단하여 나타낸 평면도이다.
도 5는 글라스울 커팅부의 변형예를 나타낸 정면도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 글라스울 커팅부의 커팅부 하우징을 절단하여 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 펠렛의 제조방법을 단계별로 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 하며, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 지시한다.
첨부한 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 커팅장치를 개략적으로 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 커팅장치의 일부 구성을 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 커팅장치의 커버 하우징을 절단하여 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 커팅장치(100)는 글라스울(G)을 압축하는 글라스울 압축부(110)와, 압축된 글라스울(G)을 이송하는 글라스울 이송부(115)와, 글라스울(G)을 커팅하는 글라스울 커팅부(120)와, 커팅된 글라스울(G)을 수거하는 글라스울 수거부(152)를 포함하여 구성된다.
이러한 글라스울 커팅장치(100)는 글라스울(G)을 매트 형태로 압축하고, 이를 복합재료의 강화재로 사용할 수 있는 크기로 절단할 수 있는 크기의 글라스울 펠렛(Gp)으로 절단할 수 있다.
상기 글라스울 압축부(110)는 글라스울(G)을 패널 형태로 압축하기 위한 것으로, 복수의 압축 롤러(111)(112)를 포함하고, 이 압축 롤러(111)(112)는 글라스울(G)을 일차로 압축하는 일차 압축 롤러(111)와, 글라스울(G)을 이차로 압축하는 이차 압축 롤러(112)로 구성된다.
상기 일차 압축 롤러(111)는 한 쌍이 상호 마주하여 회전하도록 배치되어 글라스울(G)을 압축할 수 있고, 상기 이차 압축 롤러(112)는 한 쌍이 상호 마주하여 회전하도록 배치되어 글라스울(G)을 일차 압축 롤러(111)가 압축한 두께보다 얇게 압축할 수 있다.
바람직하게는, 상기 글라스울 압축부(110)는 상호 마주하도록 배치되는 복수의 압축 롤러(111)(112)를 포함하는 구조 이외에, 글라스울(G)을 복합소재의 강화재로 용하기 적합한 밀도를 갖도록 압축할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
상기 글라스울 이송부(115)는 글라스울 압축부(110)에서 압축된 글라스울(G)을 글라스울 커팅부(120)로 이송시킨다.
이를 위해, 상기 글라스울 이송부(115)는 압축된 글라스울(G)을 가이드하는 이송 가이드(116)와, 이송 가이드(116)의 상측에 회전 가능하게 배치되어 글라스울(G)을 이송 가이드(116)를 따라 이송시키는 이송 롤러(117)를 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 상기 글라스울 이송부(115)는 도시된 것과 같은 구조 이외에, 글라스울(G)을 글라스울 커팅부(120)로 이송할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
상기 글라스울 커팅부(120)는 글라스울 이송부(115)로부터 글라스울(G)을 제공받아 글라스울(G)을 커팅한다.
이를 위해, 상기 글라스울 커팅부(120)는 글라스울(G)이 투입되는 커팅부 하우징(121)과, 커팅부 하우징(121)의 내면에 고정 설치되는 복수의 고정 나이프(135)와, 커팅부 하우징(121)의 내측에 회전 가능하게 배치되는 가동 커터(140)와, 가동 커터(140)에 구동력을 제공하는 커터 구동기(148)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 커팅부 하우징(121)의 내측에는 커팅부 챔버(122)가 마련되고, 이 커팅부 챔버(122)는 도시된 것과 같이 원형 실린더 형상으로 이루어질 수 있다.
아울러, 상기 커팅부 하우징(121)의 일측에는 커팅부 하우징(121) 내측으로 글라스울(G)을 투입할 수 있도록 커팅부 챔버(122)와 연결되는 투입구(123)가 구비된다.
또한, 상기 커팅부 하우징(121)의 다른 일측에는 커팅부 챔버(122)에서 커팅된 글라스울(G)을 배출할 수 있도록 커팅부 챔버(122)와 연결되는 복수의 배출구(124)가 마련되는 바, 이 배출구(124)의 크기, 즉 배출구(124)의 폭은 투입구(123)의 폭보다 작게 형성된다.
이에, 상기 커팅부 챔버(122)에서 커팅되는 글라스울(G) 중 일정 크기 이하의 글라스울(G)만이 배출구(124)를 통해 배출될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배출구(124)는 커팅부 챔버(122)에서 커팅되는 글라스울(G)이 가능한 쉽게 배출될 수 있도록 도시된 것과 같이 커팅부 하우징(121)의 하측에 배치되는 것이 좋다.
또한, 상기 커팅부 하우징(121)에는 공기 분사구(125)가 커팅부 챔버(122)와 연결되도록 마련되는 바, 이 공기 분사구(125)를 통해 커팅부 챔버(122)로 압축 공기가 유입될 수 있다.
상기 커팅부 하우징(121)의 전면에는 개방구(126)가 형성되며, 이 개방구(126)를 통해 커팅부 하우징(121)의 전면은 개방되어 커팅부 하우징(121)의 내부가 외부로 드러날 수 있다.
상기 커팅부 하우징(121) 전면의 개방구(126) 둘레에는 실링부재(128)가 구비되고, 이 개방구(126)는 커팅부 하우징(121)에 결합되는 도어(130)에 의해 개폐될 수 있다.
이에, 상기 도어(130)가 커팅부 하우징(121)의 전면을 덮을 때 실링부재(128)가 도어(130)의 일면에 밀착되어 개방구(126)가 안정적으로 밀폐될 수 있다.
바람직하게는, 상기 도어(130)는 커팅부 하우징(121)에 구비되는 도어 잠금기구(132)에 의해 커팅부 하우징(121)의 전면을 덮은 상태로 단단히 고정될 수 있다.
따라서, 상기 도어(130)는 필요에 따라 열릴 수 있으며, 사용자는 도어(130)를 열고 커팅부 하우징(121) 내부에 대한 청소나 유지 보수 작업을 편리하게 수행할 수 있다.
이러한 커팅부 하우징(121)이나 도어(130)는 도시된 구조 이외에, 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
이를 위해, 상기 글라스울 커팅부(120)는 글라스울(G)이 투입되는 커팅부 하우징(121)과, 커팅부 하우징(121)의 내면에 고정 설치되는 복수의 고정 나이프(135)와, 커팅부 하우징(121)의 내측에 회전 가능하게 배치되는 가동 커터(140)와, 가동 커터(140)에 구동력을 제공하는 커터 구동기(148)를 포함하여 구성된다.
상기 글라스울 커팅부(120)의 고정 나이프(135)는 커팅부 하우징(121)의 내주면에 커팅부 챔버(122) 중으로 돌출되도록 고정 설치되고, 이 고정 나이프(135)는 복수가 커팅부 하우징(121)의 내주면을 따라 이격 배치된다.
또한, 상기 고정 나이프(135)는 글라스울(G)에 전단력을 가하여 글라스울(G)을 커팅하기 위한 고정 나이프 날(136)을 갖는다.
상기 고정 나이프 날(136)은 가동 커터(140)의 회전 중심축(10)과 평행하게 배치된다. 복수의 고정 나이프(135) 각각의 고정 나이프 날(136)로부터 가동 커터(140)의 회전 중심축(10)까지의 거리는 동일하다.
즉, 복수의 고정 나이프(135)는 각각의 고정 나이프 날(136)이 가동 커터(140)의 회전 중심축(10)을 중심으로 하는 하나의 가상의 원의 외주에 접하도록 배치되고, 이 고정 나이프(135)의 구체적인 구조나 개수는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
상기 가동 커터(140)는 커팅부 챔버(122)에 회전 가능하게 배치되는 회전 지지체(141)와, 회전 지지체(141)에 지지되는 복수의 가동 나이프(143)를 포함하여 구성된다.
상기 회전 지지체(141)는 커터 구동기(148)에 의해 회전되고, 복수의 가동 나이프(143)는 회전 지지체(141)의 회전 중심축(10) 둘레를 따라 일정한 각도 간격으로 배치될 수 있다.
이에, 상기 가동 나이프(143)는 회전 지지체(141)의 회전에 따라 가동하여 고정 나이프(135)와 함께 커팅부 챔버(122)에 투입되는 글라스울(G)에 전단력을 가하여 글라스울(G)을 커팅할 수 있다.
바람직하게는, 상기 가동 나이프(143)는 회전 지지체(141)에 고정되는 가동 나이프 바디(144)와, 가동 나이프 바디(144)로부터 두께가 점진적으로 감소하도록 연장되는 가동 나이프 팁부(145)로 구성되고, 이 가동 나이프 팁부(145)의 끝단에는 글라스울(G)에 접하여 글라스울(G)에 전단력을 가하는 가동 나이프 날(146)이 구비된다.
이때, 상기 가동 나이프 날(146)은 고정 나이프(135)의 고정 나이프 날(136)과 평행하게 배치된다.
도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 가동 나이프 팁부(145)는 회전 지지체(141)의 회전 반경에 대해 기울어지게 배치된다.
즉, 상기 가동 나이프 팁부(145)는 회전 지지체(141)의 회전 중심축(10)을 중심으로 하는 가상의 원(20)의 외주에 접하는 접선(30)에 대해 예각으로 기울어지게 배치되고, 상기 가동 나이프(143) 중에서 가동 나이프 팁부(145) 끝단의 가동 나이프 날(146)은 회전 지지체(141)의 회전 방향 상 최선단에 위치하게 된다.
따라서, 상기 가동 커터(140)의 회전 시 가동 나이프 날(146)이 가장 먼저 고정 나이프(135)의 고정 나이프 날(136)에 접근하게 된다.
상기 복수의 가동 나이프(143)는 각각의 가동 나이프 날(146)이 가동 커터(140)의 회전 중심축(10)을 중심으로 하는 하나의 가상의 원의 외주에 접하도록 배치되며, 가동 커터(140)의 회전 중심축(10)으로부터 복수의 가동 나이프(143) 각각의 가동 나이프 날(146) 까지의 거리는 동일하다.
바람직하게는, 상기 가동 커터(140)는 도시된 것과 같이 회전 지지체(141)에 세 개의 가동 나이프(143)가 배치되는 구조 이외에, 고정 나이프(135)와 함께 글라스울(G)에 전단력을 가하여 글라스울(G)을 커팅할 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.
또한, 상기 가동 나이프(143)의 구조도 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
이러한 글라스울 커팅부(120)는 커팅부 하우징(121)의 투입구(123)를 통해 커팅부 챔버(122)로 유입되는 글라스울(G)을 고정 나이프(135)와 가동 커터(140)를 이용하여 커팅할 수 있다.
즉, 상기 가동 커터(140)가 커터 구동기(148)로부터 구동력을 전달받아 회전할 때, 고정 나이프(135)와 가동 나이프(143)가 가위의 날처럼 작용하여 글라스울(G)에 전단력을 가할 수 있고, 이때 상기 고정 나이프(135)의 고정 나이프 날(136)과 가동 나이프(143)의 가동 나이프 날(146) 사이에 끼인 글라스울(G)이 가동 나이프(143)의 이동 방향으로 커팅될 수 있다.
이에, 상기 가동 커터(140)가 고속으로 회전함에 따라 복수의 고정 나이프(135)와 복수의 가동 나이프(143)가 글라스울(G)을 반복적으로 커팅함으로써, 커팅부 챔버(122)에서 글라스울(G)의 크기는 점진적으로 작아질 수 있고, 그리고 복합재료의 강화재로 사용될 수 있는 크기로 작아진 글라스울(G)은 커팅부 하우징(121)의 배출구(124)를 통해 배출될 수 있다.
한편, 상기 커팅부 하우징(121) 내측에서 고정 나이프(135)와 가동 커터(140)가 글라스울(G)을 커팅하는 중에 공기 공급기(150)가 커팅부 하우징(121)의 공기 분사구(125)를 통해 커팅부 하우징(121) 내측으로 압축 공기를 공급한다.
이에, 상기 공기 분사구(125)를 통해 커팅부 챔버(122)에 공기가 분사됨으로써 커팅부 챔버(122)에서 글라스울(G)이 더욱 활발하게 유동할 수 있고, 이를 통해 글라스울(G)의 커팅 효율이 향상될 수 있다.
또한, 상기 커팅부 챔버(122)에 공기가 분사됨으로써 적절한 크기로 커팅된 글라스울(G)이 배출구(124)를 통해 더욱 원활하게 배출될 수 있다.
상기 글라스울 수거부(152)는 커팅부 하우징(121)의 내측에서 기 설정된 크기로 절단된 글라스울 펠렛(Gp)을 수거할 수 있도록 커팅부 하우징(121)의 하측에 배치된다.
보다 상세하게는, 상기 글라스울 수거부(152)는 커팅부 하우징(121)의 배출구(124)와 연통하는 수거부 챔버(154)를 갖는 수거 컨테이너(153)와, 글라스울(G)을 크기에 따라 선별할 수 있도록 수거부 챔버(154)에 설치되는 거름망체(156)를 포함하여 구성된다.
상기 거름망체(156)는 커팅부 하우징(121)의 배출구(124)로 배출되는 글라스울(G)을 기 설정된 크기 이하의 것만 통과시켜 글라스울 펠렛(Gp)을 선별할 수 있는 메시망 구조를 취할 수 있다.
바람직하게는, 상기 거름망체(156)는 바이브레이터(158)에 의해 진동할 수 있고, 이 바이브레이터(158)는 거름망체(156)와 연결되도록 수거 컨테이너(153)에 설치되어 거름망체(156)를 진동시킨다.
이에, 상기 바이브레이터(158)가 거름망체(156)를 진동시킴으로써 거름망체(156) 위로 떨어지는 글라스울(G)이 더욱 원활하게 선별되어 거름망체(156)를 통과할 수 있다.
또한, 상기 거름망체(156)는 수거부 챔버(154)에 복수 개가 설치될 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 상부에 큰 메쉬망 구조의 제1 거름망체(156A)가 설치되고, 상기 제1 거름망체(156A)의 하부에 상기 제1 거름망체(156A)보다 상대적으로 작은 메쉬망 구조의 제2 거름망체(156B)가 설치될 수 있다.
이에, 상기 제1 거름망체(156A)와 제2 거름망체(156B)는 바이브레이터(158)에 의하여 진동할 수 있다.
따라서, 상기 제1 거름망체(156A)와 제2 거름망체(156B)에 의하여 절단된 글라스울 펠렛(Gp)의 크기를 더욱 세분화하여 수거할 수 있게 된다.
상기 거름망체(156)의 설치 갯수는 선별하고자 하는 글라스울의 크기 등에 의하여 다양하게 증감될 수 있다.
바람직하게는, 상기 거름망체(156)에 걸러진 글라스울(G)은 작업자에 의해 또는 별도의 이송수단에 의해 커팅부 챔버(122)로 재투입되어 커팅될 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 커팅장치(100)는 수동 투입기(160)를 포함하고, 이 수동 투입기(160)는 커팅부 하우징(121)에 연결되어 작업자가 글라스울(G)을 수동으로 커팅부 하우징(121) 내부로 투입하는데 이용될 수 있다.
상기 수동 투입기(160)는 커팅부 챔버(122)와 연통하는 호퍼 투입구(162)를 구비하는 투입기 호퍼(161)와, 호퍼 투입구(162)를 개폐할 수 있도록 투입기 호퍼(161)에 결합되는 호퍼 개폐부(163)를 포함하여 구성된다.
이에, 작업자는 호퍼 개폐부(163)를 열고 투입기 호퍼(161)를 통해 커팅부 하우징(121)의 내부로 글라스울(G)을 수동으로 투입할 수 있고, 그리고 글라스울(G)을 수동 투입하는 않는 경우에는 호퍼 개폐부(163)를 닫아 커팅부 하우징(121) 내측의 글라스울(G)이 호퍼 투입구(162)를 통해 외부로 배출되는 것을 막을 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 커팅장치(100)는 글라스울(G)을 커팅부 하우징(121) 내측에 수용하고 가동 커터(140)를 회전시켜 고정 나이프(135)와 가동 커터(140)의 가동 나이프(143)로 글라스울(G)에 전단력을 가함으로써 글라스울(G)을 효율적으로 복합재료의 강화재로 사용할 수 있는 굴라스울 펠렛(Gp)으로 절단할 수 있다.
이러한 글라스울 커팅장치(100)에 의해 커팅된 글라스울 펠렛(Gp)은 복합재료의 기지재로 사용되는 열가소성수지, 예를 들어 폴로프로필렌의 물성 보강재로 사용될 수 있고, 이를 위해 폴리프로필렌을 커팅된 글라스울 펠렛(Gp)과 함께 펠렛타이징 머신에 투입하여 복합재료 펠렛으로 제조할 수 있고, 그에 따라 제조된 복합재료 펠렛은 다양한 복합재료 제품의 원료로 사용될 수 있다.
첨부한 도 5는 글라스울 커팅부의 변형예를 나타낸 정면도이고, 도 6은 도 5에 나타낸 글라스울 커팅부의 커팅부 하우징을 절단하여 나타낸 평면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 글라스울 커팅부(170)는 글라스울(G)이 투입되는 커팅부 하우징(121)과, 커팅부 하우징(121)의 내면에 고정 설치되는 복수의 고정 나이프(135)와, 커팅부 하우징(121)의 내측에 회전 가능하게 배치되는 가동 커터(171)와, 가동 커터(171)에 구동력을 제공하는 커터 구동기(148)를 포함하여 구성된다.
상기 커팅부 하우징(121)은 상술한 것과 같은 것으로, 커팅부 챔버(122)와, 투입구(123) 및 배출구(124)를 포함하고, 고정 나이프(135)도 상술한 것과 동일하다.
상기 가동 커터(171)는 커팅부 챔버(122)에 회전 가능하게 배치되는 회전 지지체(141)와, 회전 지지체(141)에 지지되는 복수의 가동 나이프(143)와, 복수의 가동 나이프(143) 각각에 배치되는 복수의 서브 나이프(173)와, 회전 지지체(141)에 결합되는 회전 나이프(176)를 포함하여 구성된다.
상기 회전 지지체(141)와 가동 나이프(143)는 상술한 것과 같은 것으로, 가동 나이프(143)는 가동 나이프 바디(144)와, 끝단에 가동 나이프 날(146)이 구비된 가동 나이프 팁부(145)를 포함한다.
특히, 상기 서브 나이프(173)는 고정 나이프(135)의 고정 나이프 날(136)과 함께 글라스울(G)에 전단력을 가하여 글라스울(G)을 커팅하기 위한 서브 나이프 날(174)로 구성되고, 서브 나이프 날(174)은 가동 나이프(143)의 가동 나이프 날(146)보다 작고 고정 나이프 날(136)과 평행하게 배치된다.
바람직하게는, 상기 서브 나이프(173)는 서브 나이프 날(174)이 회전 지지체(141)의 회전 방향 상 가동 나이프 날(146)보다 후방에 위치하도록 가동 나이프(143)의 가동 나이프 바디(144)에 고정 나이프(135)를 향해 돌출 구비되고, 또한 상기 서브 나이프(173)는 하나의 가동 나이프(143)에 복수가 가동 나이프 날(146)의 길이 방향을 따라 이격 배치된다.
이때, 복수의 서브 나이프(173)는 각각의 가동 나이프 날(146)이 가동 커터(140)의 회전 중심축(10)을 중심으로 하는 하나의 가상의 원의 외주에 접하도록 배치된다.
즉, 상기 가동 커터(171)의 회전 중심축(10)으로부터 복수의 서브 나이프(173) 각각의 서브 나이프 날(174) 까지의 거리는 동일하다.
상기 회전 나이프(176)는 커팅부 챔버(122)에 투입되는 글라스울(G)을 커팅하기 위해 회전 지지체(141)의 중간에 회전 지지체(141)의 회전 중심축(10)에 대해 수직으로 배치되고, 회전 나이프(176)의 적어도 일부가 회전 지지체(141)의 회전 중심축(10)을 중심으로 하는 가상의 원의 원호 형상으로 이루어져 회전 지지체(141)로부터 고정 나이프(135)를 향해 돌출된다.
이에, 상기 회전 나이프(176)는 회전 지지체(141)와 함께 회전하면서 글라스울(G)을 가동 나이프(143)의 커팅 방향과 수직 방향으로 커팅할 수 있다.
즉, 상기 회전 나이프(176)는 글라스울(G)을 회전 지지체(141)의 회전 중심축(10)에 대해 수직 방향으로 커팅할 수 있다.
상기 회전 나이프(176)는 도 5 및 도 6에서 보듯이 회전 지지체(141)의 회전 중심축(10)을 중심으로 하는 원형 링 형상으로 이루어질 수 있다.
다른 예로, 상기 회전 나이프(176)는 원호 형상으로 이루어져 회전 지지체(141)의 회전 중심축(10) 둘레에 배치될 수 있으며, 이 경우, 복수의 회전 나이프(176)가 회전 지지체(141)의 회전 중심축(10) 둘레를 따라 이격 배치될 수 있다.
이러한 글라스울 커팅부(170)는 커팅부 하우징(121)의 투입구(123)를 통해 커팅부 챔버(122)로 유입되는 글라스울(G)을 고정 나이프(135)와 가동 커터(171)를 이용하여 커팅할 수 있다.
즉, 상기 가동 커터(171)가 커터 구동기(148)로부터 구동력을 전달받아 회전할 때, 고정 나이프(135)와 가동 나이프(143)가 가위의 날처럼 작용하여 글라스울(G)에 전단력을 가해 글라스울(G)을 가동 나이프(143)의 이동 방향으로 커팅할 수 있다.
또한, 복수의 서브 나이프(173)가 고정 나이프(135)와 작용하여 글라스울(G)에 전단력을 가함으로써 글라스울(G)을 더욱 작은 크기로 커팅할 수 있다.
또한, 상기 회전 나이프(176)가 글라스울(G)을 가동 나이프(143)의 커팅 방향과 수직 방향으로 커팅할 수 있고, 따라서 커팅부 하우징(121)의 내측으로 투입되는 글라스울(G)을 더욱 신속하게 적절한 크기로 커팅할 수 있다.
이하에서는, 상술한 것과 같은 글라스울 커팅장치(100)를 이용하여 글라스울 펠렛(Gp)을 제조하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
첨부한 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 글라스울 펠렛의 제조방법은, 글라스울 공급 단계(S10)와, 글라스울 압축 단계(S20)와, 글라스울 투입 단계(S30)와, 글라스울 커팅 단계(S40)와, 글라스울 선별 단계(S50)를 포함한다.
먼저, 글라스울 공급 단계(S10)에서 다양한 형태로 제조된 글라스울(G)을 글라스울 압축부(110)로 공급하고, 글라스울 압축 단계(S20)에서 글라스울 압축부(110)를 이용하여 공급되는 글라스울(G)을 패널 형태로 압축한다. 앞서 설명한 것과 같이, 글라스울 압축 단계(S20)에서 복수의 압축 롤러(111)(112)를 이용하여 글라스울(G)을 일차 압축 후 이차 압축할 수 있다.
다음으로, 글라스울 투입 단계(S30)에서 패널 형태로 압축된 글라스울(G)을 커팅부 하우징(121) 내부로 투입하는 바, 이 단계에서는 도 1에 나타낸 것과 같은 글라스울 이송부(115)나 수동 투입기(160)를 이용하여 글라스울(G)을 커팅부 하우징(121)의 커팅부 챔버(122)로 투입할 수 있다.
다음으로, 글라스울 커팅 단계(S40)에서 고정 나이프(135)와 가동 나이프(143)로 커팅부 챔버(122)에 투입된 글라스울(G)을 커팅하는 바, 이 단계에서, 도 2에 나타낸 것과 같이 가동 나이프(143)를 회전시키면서 가동 나이프(143)의 가동 나이프 날(146)과 고정 나이프(135)의 고정 나이프 날(136)로 글라스울(G)에 전단력을 가하여 글라스울(G)을 기 설정된 크기로 커팅할 수 있다.
또한, 도 5에 나타낸 것과 같이, 고정 나이프(135)와 가동 나이프(143)와 함께 고정 나이프(135)를 향해 돌출 배치되는 서브 나이프(173) 및 회전 나이프(176)를 이용함으로써 글라스울(G)의 커팅 효율을 높일 수 있다.
더욱이, 상기 글라스울 커팅 단계(S40)에서, 공기 공급기(150)를 작동시켜 커팅부 하우징(121)의 공기 분사구(125)를 통해 커팅부 챔버(122)에 공기를 분사함으로써, 커팅부 챔버(122)에서 글라스울(G)이 더욱 활발하게 유동할 수 있고, 이를 통해 글라스울(G)의 커팅 효율을 향상시킬 수 있으며, 그리고 상기 커팅부 챔버(122)에 공기를 분사함으로써 기 설정된 크기로 커팅된 글라스울 펠렛(Gp)을 배출구(124)를 통해 더욱 원활하게 배출시킬 수 있다.
다음으로, 글라스울 선별 단계(S50)에서, 커팅부 하우징(121)의 내측에서 커팅 후 커팅부 하우징(121)의 배출구(124)로 배출되는 글라스울(G)을 기 설정된 크기 이하의 것만 선별하는 바, 이 단계에서, 도 2에 나타낸 것과 같이 커팅부 하우징(121)의 하측에 배치되는 메시망 구조의 거름망체(156)를 이용하여 글라스울(G)을 기 설정된 크기 이하의 것만 통과시켜 글라스울 펠렛(Gp)을 선별할 수 있다.
이때, 상기 거름망체(156)를 바이브레이터(158)로 진동시킴으로써 거름망체(156)의 선별 효율을 높일 수 있다.
또한, 글라스울 선별 단계(S50)에서, 도 3에 나타낸 것과 같이 커팅부 하우징(121)의 하측에 큰 메쉬망 구조의 제1 거름망체(156A)와 제1 거름망체(156A)보다 상대적으로 작은 메쉬망 구조의 제2 거름망체(156B)를 차례로 배치하고 글라스울 펠렛(Gp)을 선별할 수 있다.
이와 같이, 복수의 거름망체(156)를 이용하면 글라스울 펠렛(Gp)의 크기를 더욱 세분화하여 선별할 수 있고, 상기 거름망체(156)에 걸러진 글라스울(G)은 작업자에 의해 또는 별도의 이송수단에 의해 커팅부 챔버(122)로 재투입되어 커팅될 수 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 위의 실시예에서 도면을 참조로 설명된 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니며, 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100 : 글라스울 커팅장치 110 : 글라스울 압축부
111 : 일차 압축 롤러 112 : 이차 압축 롤러
115 : 글라스울 이송부 116 : 이송 가이드
117 : 이송 롤러 120, 170 : 글라스울 커팅부
121 : 커팅부 하우징 122 : 커팅부 챔버
123 : 투입구 124 : 배출구
125 : 공기 분사구 126 : 개방구
130 : 도어 135 : 고정 나이프
136 : 고정 나이프 날 140, 171 : 가동 커터
141 : 회전 지지체 143 : 가동 나이프
144 : 가동 나이프 바디 145 : 가동 나이프 팁부
146 : 가동 나이프 날 148 : 커터 구동기
150 : 공기 공급기 152 : 글라스울 수거부
153 : 수거 컨테이너 154 : 수거부 챔버
156 : 거름망체 158 : 바이브레이터
160 : 수동 투입기 161 : 투입기 호퍼
162 : 호퍼 투입구163 : 호퍼 개폐부
173 : 서브 나이프174 : 서브 나이프 날
176 : 회전 나이프177 : 회전 나이프 날

Claims (18)

  1. 커팅부 챔버와, 상기 커팅부 챔버로 글라스울을 투입할 수 있도록 상기 커팅부 챔버와 연결되는 투입구와, 상기 커팅부 챔버로부터 글라스울을 배출할 수 있도록 상기 투입구보다 작은 크기로 마련되어 상기 커팅부 챔버와 연결되는 배출구를 갖는 커팅부 하우징;
    상기 커팅부 하우징의 내면에 상기 커팅부 챔버 중으로 돌출되도록 고정 설치되는 고정 나이프;
    상기 커팅부 챔버에 회전 가능하게 배치되는 회전 지지체와, 상기 고정 나이프와 함께 상기 커팅부 챔버에 투입되는 글라스울에 전단력을 가하여 글라스울을 커팅할 수 있도록 상기 회전 지지체에 지지되는 가동 나이프를 구비하는 가동 커터; 및
    상기 회전 지지체에 회전력을 제공하는 커터 구동기;
    를 포함하되,
    상기 가동 나이프는 상기 회전 지지체에 고정되는 가동 나이프 바디부와, 상기 가동 나이프 바디부로부터 두께가 점진적으로 감소하도록 연장되어 끝단에 글라스울을 절단하는 가동 나이프 날이 마련된 가동 나이프 팁부를 포함하고,
    상기 가동 나이프 날과, 상기 가동 나이프 날과 함께 글라스울에 전단력을 가하기 위해 상기 고정 나이프에 구비되는 고정 나이프 날은 상기 회전 지지체의 회전 중심축과 평행하게 배치되며,
    상기 고정 나이프 날과 함께 글라스울에 전단력을 가하여 글라스울을 커팅하기 위해 상기 고정 나이프 날과 평행하게 배치되는 서브 나이프의 서브 나이프 날이 상기 가동 나이프로부터 고정 나이프를 향해 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 커팅부 챔버로 공기를 분사할 수 있도록 상기 커팅부 하우징에 연결되는 공기 분사기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    압축롤러를 이용하여 글라스울을 패널 형태로 압축하여 상기 커팅부 하우징의 투입구로 공급하는 글라스울 압축부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    글라스울을 상기 커팅부 챔버로 투입시키기 위해 상기 커팅부 하우징에 연결되고, 상기 커팅부 챔버와 연통하는 호퍼 투입구를 구비하는 투입기 호퍼와;
    상기 호퍼 투입구를 개폐할 수 있도록 상기 투입기 호퍼에 결합되는 호퍼 개폐부를 구비하는 수동 투입기;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 커팅부 챔버에서 절단되어 상기 커팅부 하우징의 배출구로 배출되는 글라스울이 유입될 수 있도록 상기 배출구와 연통하는 수거부 챔버를 갖는 수거 컨테이너;
    상기 배출구로 배출되는 글라스울을 기 설정된 크기 이하의 것만 통과시켜 선별할 수 있도록 상기 수거부 챔버에 설치되는 거름망체; 및
    상기 거름망체를 진동시키기 위해 상기 거름망체와 연결되는 바이브레이터;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 거름망체는 복수 개가 상기 수거부 챔버에 설치되되, 상대적으로 큰 메쉬망 구조의 거름망체는 상부에 설치되고, 상기 상부에 설치되는 거름망체보다 작은 메쉬망 구조의 거름망체는 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 가동 나이프 팁부는 상기 가동 나이프 날이 상기 회전 지지체의 회전 방향 상 최선단에 위치하도록 상기 회전 지지체의 회전 중심축을 중심으로 하는 가상의 원의 외주에 접하는 접선에 대해 기울어지게 배치되는 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치.
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 서브 나이프의 서브 나이프 날은 상기 회전 지지체의 회전 방향 상 상기 가동 나이프 날보다 후방에 위치하도록 상기 가동 나이프로부터 상기 고정 나이프를 향해 돌출 구비되는 것임을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 커팅부 챔버에 투입되는 글라스울을 커팅하기 위해 적어도 일부분이 상기 회전 지지체의 회전 중심축을 중심으로 하는 가상의 원의 원호 형상으로 이루어져 상기 회전 지지체로부터 상기 고정 나이프를 향해 돌출되는 회전 나이프;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 글라스울 커팅장치.
  11. (a) 커팅부 챔버 및 배출구를 갖는 커팅부 하우징에 글라스울을 투입하는 단계;
    (b) 상기 커팅부 챔버에 배치되는 가동 나이프를 회전시키면서 상기 커팅부 하우징의 내면에 돌출 배치되는 고정 나이프와 상기 가동 나이프로 상기 커팅부 챔버에 투입된 글라스울에 전단력을 가하여 글라스울을 커팅하는 단계; 및
    (c) 상기 고정 나이프와 상기 가동 나이프에 의해 커팅되어 상기 배출구로 배출되는 글라스울 중 기 설정된 크기 이하의 것만 글라스울 펠렛으로 선별하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 (b) 단계에서, 상기 가동 나이프는 회전 지지체에 고정되는 가동 나이프 바디부 및 상기 가동 나이프 바디부로부터 두께가 점진적으로 감소하도록 연장되어 끝단에 가동 나이프 날이 마련된 가동 나이프 팁부를 포함하고, 상기 고정 나이프는 상기 회전 지지체의 회전 중심축과 평행하게 배치되는 고정 나이프 날을 포함하며, 상기 가동 나이프 날과 상기 고정 나이프 날로 글라스울에 전단력을 가하여 상기 글라스울을 커팅하고,
    상기 (b) 단계에서, 상기 고정 나이프 날과 함께 글라스울에 전단력을 가할 수 있도록 상기 고정 나이프 날과 평행하게 배치되는 서브 나이프 날을 갖는 서브 나이프가 상기 고정 나이프를 향해 돌출되도록 상기 가동 나이프에 배치되어, 상기 가동 나이프 날과 상기 고정 나이프 날 및 상기 서브 나이프 날로 글라스울에 전단력을 가하여 상기 글라스울을 커팅하는 것을 특징으로 하는 글라스울 펠렛 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    (d) 상기 (a) 단계 이전에 글라스울을 패널 형태로 압축하는 단계;를 포함하고,
    상기 (a) 단계에서 패널 형태로 압축된 글라스울을 상기 커팅부 하우징에 투입하는 것을 특징으로 하는 글라스울 펠렛 제조방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 커팅부 하우징에 연결되는 공기 분사기로 상기 커팅부 챔버에 공기를 분사하면서 글라스울을 커팅하는 것을 특징으로 하는 글라스울 펠렛 제조방법.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 상기 배출구로 배출되는 글라스울을 기 설정된 크기 이하의 것만 통과시켜 선별할 수 있도록 상기 커팅부 하우징의 하측에 배치되는 거름망체를 진동시켜 글라스울 펠렛을 선별하는 것을 특징으로 하는 글라스울 펠렛 제조방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 (c) 단계에서, 상기 거름망체 복수 개를 상기 커팅부 하우징의 하측에 차례로 배치하되, 상대적으로 큰 메쉬망 구조의 거름망체는 상부에 배치하고, 상대적으로 작은 메쉬망 구조의 거름망체는 하부에 배치하여 글라스울 펠렛을 선별하는 것을 특징으로 하는 글라스울 펠렛 제조방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 (b) 단계에서, 적어도 일부분이 상기 회전 지지체의 회전 중심축을 중심으로 하는 가상의 원의 원호 형상으로 이루어져 상기 고정 나이프를 향해 돌출되는 회전 나이프가 상기 회전 지지체에 배치되고, 상기 가동 나이프 날과 상기 고정 나이프 날 및 상기 회전 나이프로 글라스울에 전단력을 가하여 상기 글라스울을 커팅하는 것을 특징으로 하는 글라스울 펠렛 제조방법.
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