KR200311877Y1 - 인조대리석 원료의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인조대리석으로 성형되는 제품을 제조함에 있어 소요되는 원료를 함께 혼합하는 인조대리석 원료의 제조장치에 관련되는 것으로서 이러한 제조공정을 자동화하여 생산성을 높이고 균일하게 교반되도록 함으로서 우수한 품질의 교반물을 공급시키고자 하며 이를 위해 본 고안에서는, 소요되는 원료가 공급되는 분리된 다수의 재료공급수단(100)과; 상기 재료공급수단과 연결되며 내부로 투입되는 원료를 교반시켜주는 회전날개가 형성되고 하부측에 배출구가 구비되는 교반탱크(200)와; 상기 교반탱크와 연결되며 교반탱크 내부의 진공도를 조절하게되는 진공형성수단(300)과; 상기 교반탱크와 연결되며 교반된 혼합물을 상기 배출구를 통해 배출시킬때 상기 교반탱크의 내부로 고압의 에어를 분사시켜 혼합물의 배출이 이루어지도록 하는 공압투입수단(400);을 포함하여 구성되는 인조대리석 원료의 제조장치에 관한 것이다.

Description

인조대리석 원료의 제조장치{device of apparatus artificial marble}

본 고안은 인조대리석의 원료가 되는 재료들을 혼합제조하는 장치에 관련되는 것으로서, 보다 구체적으로는 교반탱크의 내부로 소요되는 각 원료를 투입하며 이들을 진공상태에서 교반하며 교반이 완료된 교반물을 진공해제 후 고압의 에어를 교반탱크로 불어넣어 배출구로 원활하게 배출될 수 있도록 한 인조대리석 원료의 제조장치에 관련되는 것이다.

일반적으로 천연대리석은 각종의 건축물 등의 자재로 부터 오래전부터 중요한 재료로 활용되어 왔으나, 천연대리석은 가공이 어렵고 자유로운 성형이 불가하므로, 인조대리석이 현재 널리 사용되고있다.

인조대리석은 세면대, 싱크대, 욕조등의 제작에 대표적으로 사용되고 있으며 그 외 타 재질의 건축자재등과도 함께 시공되기도 한다.

인조대리석의 원료로는 일반적으로 열가소성수지와 무기충전재를 주성분으로 하며 그 외 경화제, 항균성을 위한 항균첨가제등이 함께 혼합되어 사용된다. 이러한 열가소성수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리 메틸 메타 크릴레이트, 폴리아미드등이 사용되며 가장 보편적인 인조대리석의 원료로는 아크릴계수지(메틸 메타 크릴레이트)와 수산화알루미늄 등의 무기충전재가 쓰이고 있다.

이러한 인조대리석에 관한 조성물은 다수 있으나, 이들을 혼합함에 있어서는 여전히 수작업이나 단순한 교반기를 사용하고 있다. 따라서, 인조대리석 원료를 혼합함에 있어서 많은 시간이 소요되고 그다지 균일하지 못함에 따라 제조되는 제품의 품질에도 많은 차이를 나타내고 있다.

특히, 상기 원료들을 혼합함에 있어서는 기포가 쉽게 발생되며 이를 없애기위해 탱크내부에 원료들을 수작업으로 투입하여 교반하는 것이 가장 일반적인 혼합방법이었다. 이와 같이 원료 투입시 포장용부산물 및 이물질이 섞이어 많은 불량제품을 생산케 하며 균일하지 못한 수작업계량으로 배합의 편차가 심하고 표준제품을 생산치 못하는 문제를 갖고 있다. 따라서, 성형틀에 혼합된 교반물을 투입할 때마다 교반물의 특성은 상이하게 되어 생산성에 많은 어려움을 가지게 된다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 수작업시 많은 노동이 요구되며 균일하지 못한 인조대리석 원료의 혼합을 일련의 기계장치로 제작하여 생산능률을 높이도록하며 교반시 기포발생을 억제하고 각 원료들이 균일하게 배합되도록하여 양질의 인조대리석 원료를 공급하는 것을 목적으로 한다.

도 1 - 본 고안의 일 실시예에 따른 인조대리석 원료의 제조장치를 보여주는 개략적인 정면도.

도 2 - 상기 도1에 대한 개략적인 측면도.

도 3 - 상기 인조대리석 원료의 제조장치에 대한 개략적인 평면도.

도 4 - 배출구와 교반탱크의 연결상태를 보여주는 개략적인 단면도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 재료공급수단 110 : 분말원료계량호퍼

120 : 수지원료계량호퍼 130 : 경화제계량호퍼

200 : 교반탱크 210 : 회전날개

220 : 배출구 225 : 연결관

230 : 피스톤 300 : 진공형성수단

300a: 진공형성라인 300b: 진공해제라인

310 : 솔레노이드밸브 400 : 공압투입수단

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 고안은, 소요되는 원료가 공급되는 분리된 다수의 재료공급수단과; 상기 재료공급수단과 연결되며 내부로 투입되는 원료를 교반시켜주는 회전날개가 형성되고 하부측에 배출구가 구비되는 교반탱크와; 상기 교반탱크와 연결되며 교반탱크 내부의 진공도를 조절하게되는 진공형성수단과; 상기 교반탱크와 연결되며 교반된 혼합물을 상기 배출구를 통해 배출시킬때 상기 교반탱크의 내부로 고압의 에어를 분사시켜 혼합물의 배출이 이루어지도록 하는 공압투입수단;을 포함하여 구성되어 인조대리석 원료를 교반하여 배출시킴을 기술적 요지로 하는 인조대리석 원료의 제조장치에 관한 것이다.

한편, 상기 교반탱크는 두개가 갖추어져 두개 중 어느 하나에서 교반작업이행하여지고 다른 하나에서는 재료의 공급이 이루어져 스탠바이 상태를 유지되도록 함을 특징으로 하고, 상기 진공형성수단은 교반탱크의 일측에 연결되는 파이프에 솔레노이드 밸드가 형성되어 상기 교반탱크 내부의 공기를 흡입하는 진공형성라인과 상기 진공형성라인과 인접하여 설치되며 솔레노이드 밸드가 구비되고 교반탱크의 내부의 진공을 해제시키는 진공해제라인이 구비된다.

또한, 상기 교반탱크의 하부에 형성되는 배출구에는 상기 배출구와 교반탱크를 연결하는 연결관이 갖추어지고 상기 연결관의 내부에 유압 혹은 공압에 의해 제어되는 피스톤이 형성되어 교반탱크 내부의 혼합물의 배출이 제어되도록 함을 특징으로 하고, 상기 재료공급수단은 분말원료탱크로부터 분말원료가 압송되어 투입되며 일정량을 교반탱크로 유입시키는 분말원료계량호퍼와 수지탱크로부터 수지가 압송되고 인젝터를 통하여 액상의 수지를 투입시켜 일정량을 교반탱크 내부로 공급시키는 수지계량호퍼와 경화제가 투입되어져 일정량 만큼씩 상기 교반탱크로 공급시키는 경화제계량호퍼를 구비하는 인조대리석 원료의 제조장치임을 특징으로 한다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 보다 상세히 설명하기로 하며, 도1은 본 고안의 일 실시예에 따른 인조대리석 원료의 제조장치를 보여주는 개략적인 정면도에 해당되고 도2는 상기 도1에 대한 개략적인 측면도를 도시한다. 또한, 도3은 상기 인조대리석 원료의 제조장치에 대한 개략적인 평면도를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 상기 인조대리석 원료의 제조장치는 두개의 분리된 교반탱크(200)가 구비되며 상기 각 교반탱크(200)와 파이프라인(201)으로 연결되는 호퍼(110,120,130)들이 설치된다. 또한, 상기 교반탱크(200)에는 교반탱크 내부의 진공형성에 관여하는 진공형성수단(300)이 갖추어지고 또한 혼합된 교반물을 배출구로 배출시킬시에 원활한 배출이 이루어지도록 관여하는 공압투입수단(400)이 구비된다.

본 실시예에서는 인조대리석의 주원료로서 수지와 필러(수산화알루미늄) 그리고 경화제를 혼합하는 경우를 예시하도록 한다. 물론, 필요에 따라서 안정제나, 항균첨가제를 등을 함께 혼합할 수도 있고 이러한 부가적인 원료의 혼합시에는 별도의 호퍼들을 더 설치토록 하면된다.

즉, 알려진 여러가지의 인조대리석 조성물에 사용되는 개개의 원료들을 분리된 호퍼에 저장하고 일정량 만큼씩 교반탱크의 내부로 공급되도록 할 수 있다.

본 실시예에 적용되는 수지는 비교적 높은 점도를 가지는 액상상태이며 필러(수산화알루미늄)는 분말상태이고, 경화제는 상기 수지와 필러의 응고를 도와주게된다. 또한, 그 성분비를 보면 대략 수지:필러(1:1.7)로 하며, 경화제는 수지와 필러의 혼합 중량대비 약 0.7~1% 정도를 투입하여 혼합하게 된다.

바람직하게로는 상기 수지와 필러는 특정의 저장탱크를 통해 해당 호퍼로 자동공급되도록 하며, 경화제의 경우 그 투입량이 상대적으로 미량인 바 특정의 호퍼에 적정량을 미리 투입하여 둠이 적합하다.

상기 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 교반탱크(200)의 상부측에 재료공급수단(100)으로서 분말원료(필러)계량호퍼(110), 수지계량호퍼(120), 경화제계량호퍼(130)가 각각 설치된다. 분말원료계량호퍼(110)의 상부에 중간호퍼(110a)가 설치되며 상기 중간호퍼와 분말원료계량호퍼의 사이에 공급스크류(111)가 설치되어져 있다. 그리고 상기 중간호퍼(110a)로의 분말원료의 공급은 에어구동펌프(113)를 이용하여 분말원료탱크(112)로부터 강제 압송되도록 한다. 중간호퍼(110a)로부터 적정량의 분말원료가 배출되어 상기 공급스크류(111)에 의해 분말원료계량호퍼(110)로 분말원료가 공급된다.

그리고 상기 분말원료계량호퍼(110)의 하부측에는 일정량의 분말원료가 교반탱크와 연결되는 파이프라인으로 투입되도록 하는 정량공급밸브(105)가 구비되고 또한 그 하부에 연이어서는 두개의 교반탱크로 각각 연결되는 파이프라인에 대한 선택적인 분말원료의 공급을 제어하는 도어(106)가 설치된다. 상기 도어(106)는 유공압에 의해 작동되는 피스톤의 단부와 연결되며 하나의 축을 중심으로 회동하므로서 어느 일측의 파이프라인을 개폐시키게 된다.

다음으로 수지계량호퍼에 대해 설명한다. 상기 수지계량호퍼(120) 또한 분말원료계량호퍼의 경우와 같이 정량공급밸브(105)와 도어(106)가 구비된다. 그리고 수지탱크(122)로부터 다이아프램펌프(121)를 이용하여 액상의 수지를 흡입하여 상부로 이송시키며 최종적으로는 상기 수지계량호퍼(120)의 상부에 위치되는 인젝터(123)를 통하여 수지를 수지계량호퍼(120)로 공급시키게 된다. 이와 같이 수지의 공급을 인젝터를 이용하는 것은 수지의 공급중에 기포가 유발되는 것을 방지하기위한 것이다. 즉, 비교적 높은 점도를 가지는 수지를 다이아프램펌프로서 흡입하고 인젝터로서 수지를 밀어내게된다.

그리고 경화제계량호퍼(130) 또한 상기 분말원료계량호퍼 및 수지계량호퍼와동일한 구조로서 정량공급밸브(105)와 도어(106)가 갖추어진다.

상기 정량공급밸브는 기존의 상용품들을 사용하도록 하며 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략키로 한다.

이어서는 상술한 각 호퍼와 연결되어 인조대리석의 원료들이 투입되어 혼합되는 교반탱크에 대해 설명하도록 한다. 본 실시예에서는 분리된 두개의 교반탱크(200)를 설치토록 하며 각 교반탱크는 상기 3개의 호퍼(110,120,130)와 파이프라인(201)으로 연결된다. 즉, 하나의 호퍼마다로 부터 두개의 파이프라인(201)이 형성되어 교반탱크(200)와 연결되며 상기 교반탱크의 내부에는 투입된 원료들을 섞어주기위한 회전날개(210)가 설치된다. 그리고 상기 교반탱크(200)의 하부에는 교반된 교반물이 배출되는 배출구(220)가 구비되고 바람직하게로는 배출구의 말단에서는 곧바로 성형하고자 하는 성형품의 성형틀이 설치되도록 한다.

또한, 상기 교반탱크(200)의 하부측, 배출구(220)와 교반탱크(200)를 이어주는 직선형의 연결관(225)이 더 갖추어지며 상기 연결관(225)의 내부에는 유압 혹은 공압에 의해 작동되는 피스톤(230)이 설치되어져 선택적으로 교반탱크와 배출구를 개폐시키게 된다. 첨부되는 도4는 배출구와 교반탱크의 연결상태를 보여주는 개략적인 단면도이며, 상기 피스톤(230)이 상사점에 이르게 되었을때 교반탱크의 내경면과 동일선상을 유지토록 하며 하사점에 이르렀을때에는 배출구의 하부측 내경면과 동일선상이 되도록 설계한다.

다음으로는 진공형성수단에 대해 설명토록 한다. 진공형성수단(300)은 교반탱크(200) 내부의 진공형성에 관련되는 것으로서 인조대리석 원료를 투입하여 교반시에는 교반탱크(200) 내부를 진공이 되도록 하고 교반후 배출구(220)로 배출시키고자 하는 경우에는 진공을 해제토록 한다. 보다 상세한 구조로서 본 실시예에서는 상기 진공형성수단(300)으로서 분리된 진공형성라인(300a)과 진공해제라인(300b)을 구비토록 한다.

즉, 도3에 도시된 바와 같이 상기 교반탱크(200)의 일측면, 바람직하게로는 상단부에 두개의 라인(300a,300b)이 형성된다. 먼저 진공형성라인(300a)은 진공펌프(미도시)와 연결되어져 교반탱크 내부를 대기압 이하로 강제 유지되도록 하며 라인상에 솔레노이드 밸브(310)를 설치하여 외부로부터 공기유입이 차단될 수 있도록 한다. 이에 반해서 진공해제라인(300b)에서는 진공형성라인의 경우와 같이 솔레노이드밸브가 구비되며 진공형성라인과 인접한 위치에 설치토록 한다. 교반탱크에서의 교반작업 후 솔레노이드밸브를 열어 교반탱크 내부가 대기압 상태로 복귀되도록 기능한다. 물론 진공형성시에는 솔레노이드밸브를 닫아두도록 한다.

교반탱크(200) 내의 교반물을 배출구(220)로 배출시킬 시에는 교반탱크와 배출구를 폐쇄하고있던 피스톤(230)을 열어두며 이와 동시에 교반탱크(200)의 상부측에 설치되는 공압투입수단(400)으로서 교반탱크(200) 내부에 고압의 에어를 분사하여 교반물이 원활하게 배출될 수 있도록 한다. 또한, 상기 공압투입수단(400)에는 진공형성수단에서와 같은 솔레노이드밸브(410)가 설치되어 개폐가 이루어지도록 한다.

공압투입을 위해 에어콤푸레셔(420)를 설치토록 하며, 이와 같은 고압분사의 실시로 교반탱크 내부의 교반물이 말끔하게 배출될 수 있게되고 이로 인해 교반물의 불완전한 배출로 교반물이 고착되는 현상을 방지할 수 있게된다.

그리고, 본 실시예에서는 두개의 교반탱크를 설치하여 인조대리석 원료를 교반하게 되며 어느 일측의 교반탱크에서 원료의 혼합이 이루어진 후 배출구로 배출시킬시에 타측 교반탱크에서는 새로운 원료를 투입하여 일측의 교반탱크에서 배출이 완료된 후 곧바로 원료혼합이 수행될 수 있도록 한다. 이렇게 함으로서 보다 높은 가동율을 달성할 수 있게되며 또한 어느 일측의 교반탱크에 이상이 있을 경우에는 타측만으로도 작업이 가능하게되는 특징을 가진다.

이하에서는, 본 고안에 의한 인조대리석 원료의 제조공정에 대해 설명하기로 한다. 상술한 제조장치를 이용하여 이루어지는 혼합공정이며 크게 4개의 공정으로 구성이 된다.

먼저 수지, 분말원료 그리고 경화제를 각각의 호퍼로 공급시키는 제1공정이 수행된다. 각 호퍼에는 규정된 양 만큼의 원료를 배출시키도록 정량공급밸브가 갖추어지며 두개의 교반탱크 중 어느 하나로의 선택적 공급이 이루어지도록 기능하는 도어가 설치된다.

원료들이 투입될 교반탱크가 선정되며 각 호퍼에 구비되는 도어의 개폐동작으로 일정량의 원료들이 파이프라인을 따라 상기 교반탱크의 내부로 공급되는 제2공정이 이어진다.

이어서는 교반탱크와 연결되는 진공형성라인을 통해 교반탱크 내부의 잔존 공기를 흡입하여 적정한 진공도를 유지시키게 되며 이러한 상태에서 교반탱크 내부에 설치되는 회전날개를 회전시켜 원료들을 균일하게끔 교반하는 제3공정이 뒤따른다.

교반이 완료되면 교반탱크와 연결되는 진공해제라인을 통해서 외기를 유입시켜 진공을 해제시키며 공압투입수단에 의한 고압에어의 분사로 일시에 상기 배출구를 통해 혼합된 교반물이 배출되도록하는 제4공정이 이어진다.

한편, 어느 하나의 교반탱크에서 제4공정이 이루어질때 다른 하나의 교반탱크로는 새로운 분말원료, 수지 및 경화제를 투입하여 연이어 교반작업이 이루어질 수 있도록 함이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 고안에 따른 인조대리석 원료의 제조장치에 의하게 되면, 자동화된 장치로서 대량의 원료혼합이 단시간에 이루어질 수 있으므로 대량생산에 적합한 설비로서 제공될 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 고안에 의하게 되면 원료들의 혼합 과정시에 기포발생을 억제시키고 균일하게 섞이도록 하므로 양질의 교반물을 제공할 수 있다는 효과도 가지고, 교반물이 교반탱크 내부에 잔존되는 것이 방지되므로서 재료낭비를 줄일 수 있고 교반탱크 내부에 잔존하는 교반물의 응고로 인해 야기되는 문제점을 해결할 수 있다는 효과를 가지게 된다.

Claims (6)

1. 인조대리석 원료를 혼합하는 제조장치에 있어서,

   소요되는 원료가 공급되는 분리된 다수의 재료공급수단(100)과;

   상기 재료공급수단(100)과 연결되며 내부로 투입되는 원료를 교반시켜주는 회전날개가 형성되고 하부측에 배출구가 구비되는 교반탱크(200)와;

   상기 교반탱크(200)와 연결되며 교반탱크 내부의 진공도를 조절하게되는 진공형성수단(300)과;

   상기 교반탱크와 연결되며 교반된 혼합물을 상기 배출구를 통해 배출시킬때 상기 교반탱크의 내부로 고압의 에어를 분사시켜 혼합물의 배출이 이루어지도록 하는 공압투입수단(400);을 포함하여 구성되어 인조대리석 원료를 교반하여 배출시킴을 특징으로 하는 인조대리석 원료의 제조장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 교반탱크(200)는,

   두개가 갖추어져 두개중 어느 하나에서 교반작업 후 배출이 행하여지고 다른 하나에서는 재료의 공급이 이루어져 스탠바이 상태를 유지되도록 함을 특징으로 하는 인조대리석 원료의 제조장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 진공형성수단(300)은,

   교반탱크의 일측에 연결되는 파이프에 솔레노이드 밸드가 형성되어 상기 교반탱크 내부의 공기를 흡입하는 진공형성라인(300a)과;

   상기 진공형성라인과 인접하여 설치되며 솔레노이드 밸드가 구비되고 교반탱크의 내부의 진공을 해제시키는 진공해제라인(300b);이 구비됨을 특징으로 하는 인조대리석 원료의 제조장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 교반탱크의 하부에 형성되는 배출구(220)에는,

   상기 배출구(220)와 교반탱크(200)를 연결하는 연결관(225)이 갖추어지고 상기 연결관의 내부에 유압 혹은 공압에 의해 제어되는 피스톤(230)이 형성되어 교반탱크 내부의 혼합물의 배출이 제어되도록 함을 특징으로 하는 인조대리석 원료의 제조장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 재료공급수단(100)은,

   분말원료탱크로부터 분말원료가 압송되어 투입되며 일정량을 교반탱크로 유입시키는 분말원료계량호퍼(110)와;

   수지탱크로부터 수지가 압송되고 인젝터를 통하여 액상의 수지를 투입시켜 일정량을 교반탱크 내부로 공급시키는 수지계량호퍼(120)와;

   경화제가 투입되어져 일정량 만큼씩 상기 교반탱크로 공급시키는 경화제계량호퍼(1300;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 인조대리석 원료의 제조장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 분말원료계량호퍼, 수지계량호퍼 그리고 경화제계량호퍼는,

   두개의 교반탱크와 연결되는 파이프의 연결부위에 유공압으로 제어되는도어(106)가 설치되어져 어느 하나의 교반탱크로의 상기 분말원료, 수지 그리고 경화제의 투입이 선택제어될 수 있도록 함을 특징으로 하는 인조대리석 원료의 제조장치.