KR200366331Y1

KR200366331Y1 - 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치

Info

Publication number: KR200366331Y1
Application number: KR20-2004-0020697U
Authority: KR
Inventors: 박종건
Original assignee: 박종건
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2004-07-20
Publication date: 2004-11-04

Abstract

개시된 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트(shot blast) 장치는, 쇼트 블라스트 장치의 캐비닛(cabinet) 본체와, 표면을 가공하기 위해 피가공재를 이송하는 피가공재 이송유닛과, 피가공재의 표면가공을 위해 쇼트 볼을 피가공재의 표면으로 투사하는 투사유닛과, 피가공재의 표면가공에 사용되는 쇼트 볼을 순환시켜 재사용하기 위한 쇼트 볼 순환유닛과, 피가공재의 표면가공 후에 피가공재의 표면에 남는 석분 등의 불순물을 제거하기 위한 에어 분사유닛을 포함하여 구성되며, 바람직하게는 불순물을 선별하여 배출할 수 있도록 선별장치가 더 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성의 쇼트 블라스트 장치는 버너를 이용한 장치에 비하여 석재 본연의 천연색상과 질감을 유지할 수 있으며, 가공비가 월등히 저렴하게 되고, 투사기를 상하로 복수 개를 배치함으로써 기존의 쇼트블라스트 장치에 비하여 가공속도가 빨라 대량생산과 대량공급이 가능하게 되고, 자동화된 시스템으로 일정한 가공품질을 확보할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

Description

석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치{Shot Blasting Apparatus for Surfacing Stone Plates}

본 고안은 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치에 관한 것으로서, 특히 석재 표면의 다듬질 가공을 하기 위하여 금속재의 쇼트 볼(shot ball)을 투사장치를 이용하여 표면가공하는 쇼트 블라스트(shot blast) 장치에 관한 것이다.

종래의 석재의 표면가공은 주로 가스버너(gas burner)를 이용한 가열공법(加熱工法)에 의해 조면(組面)과 비슷한 형상을 나타내는 방식이 주로 이용되었다.

상기의 가스버너를 이용한 가공방식에 따르면, 피가공재인 석재를 판재로 가공한 다음에, 어느 한 면에 가스버너를 이용하여 생성한 화염을 방사시켜 석재의 표면에 열을 가하면, 석재 표면의 일부가 떨어져 나가게 되어, 석재 표면에 요철이 생기게 함으로써, 표면을 조면으로 가공하는 방식이다.

즉, 여러 가지 물질이 혼합되어 이루어진 석재의 열팽창률이 각각 다르기 때문에, 이러한 열팽창률의 차이로 인하여 석재 표면의 일부가 떨어져 나가는 것이다.

그러나, 이러한 방식의 가공은 고열의 가열로 인하여 가공된 석재 등의 피가공재 표면이 불규칙하게 되고, 피가공재의 종류도 주로 화강암에 제한되며, 고열을 가함으로써 피가공재의 물성(物性)이 변화하게 될 뿐 아니라, 미세한 균열이 발생하게 되어 그 강도 및 내구성이 떨어지게 되는 문제점이 있어 왔다.

또한, 석재 표면의 손상과 박리로 인하여 5mm 내외의 여분을 두도록 설계되어야 하고, 가공된 표면의 마감이 불규칙 할 뿐 아니라, 석영 등이 녹아 유리처럼 광택을 갖는 부분이 발생하게 되고, 흑운모는 열에 강하여 표면에 융착됨으로써 가공 후 어두운 색으로 되는 문제점이 있었다.

또한, 그 가공속도에 있어서도 시간당 약 10 ㎡에 머물러, 가공시간이 많이 걸림으로써, 생산효율이 떨어지고, 따라서 대량생산 및 대량가공에 적합하지 않다는 문제가 있어 왔다.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해 쇼트 볼을 이용한 쇼트 블라스트 장치가 채택되는데, 이러한 장치는 일반적으로 쇼트 볼을 이용하여 피가공재인 석재의 표면을 타격함으로써 표면을 거칠게 가공하는 장치를 말한다.

상기의 방식은 도 1에 도시된 바와 같은 방식의 투사기가 일반적으로 채택되었으며, 이는 화강암이나 대리석의 판재를 그 일면이 미끄러지지 않게 하고, 자연미를 구현하기 위하여, 요철처리를 하는 방법이다.

도 1에 개시된 투사기를 이용한 쇼트 블라스트 방법은 대한민국 등록특허공보 제 0309112호에 개시되어 있다.

도면을 참조하면, 벌크 타입의 석재를 적당한 넓이의 석판재(2)로 가공하는 단계를 거침 후, 석판재(2)를 어느 한 방향으로 이동시키면서 그 표면에 쇼트 볼을 고속의 임펠러(impeller, 1)로써 강하게 입사시켜서 석판재(2)의 표면에 타격을 가하여 요철을 형성하게 된다.

이러한 종래의 쇼트 블라스트 방법은 투사기가 피가공재의 일면만을 가공하는 시스템이어서 가공속도가 늦고, 쇼트 볼의 순환에 있어 불순물이 다량 포함되어 효율성 및 장치의 내구성에 문제가 있어 왔으며, 피가공재의 표면에 잔류하는 석재의 조각이나 석분에 의해 쇼트 볼의 타격이 방해를 받게 되고, 투사기에서 빠른 속도로 투사되는 쇼트 볼에 의해 롤러 컨베이어(roller conveyor)나 투사실의 벽이 파손되어 유지보수에 어려움이 있었으며, 롤러 컨베이어에 의해 이송되는 피가공재의 위치가 투사기의 위치에서 벗어나는 일이 발생하여 균일한 표면가공이 어려울 뿐 아니라, 대량생산시스템에 미흡한 문제가 있었다.

한편, 도 2는 대한민국 공개실용신안공보 제 85-2518호에 개시된 또 다른 쇼트 볼을 이용한 쇼트 블라스트 장치의 예를 보인 것이다.

도면을 참조하면, 투사실(10)을 통과하는 롤러 컨베이어(13)를 설치하여 피가공재를 이송시키고, 이송되는 피가공재가 투사실(10)로 진입하면 투사실의 내부에 여러 개의 투사기(15,16,17)를 사방에서 투사할 수 있게 장착되고, 투사실의 하부에는 수집 호퍼(hopper, 18)와 스크루 컨베이어(screw conveyor, 11)가 설치되며, 상기 스크루 컨베이어(11)의 측방에는 승강기(12)와 분리기(19) 및 쇼트 볼의 저장 호퍼(14)를 조합하여 설치되는 것으로 구성된다.

상기 개시된 고안은, 석재의 표면을 가공하는 데 있어, 임펠러를 사용하여 그 타격에 의해 피가공재인 석재를 가공하고, 이에 사용된 쇼트 볼을 회수하고 이를 이송시켜 다시 이용하며, 가공속도의 개선을 위해 피가공재의 상부에 여러 개의 투사기를 설치한 것을 특징으로 하는 장치를 개시한 것일 뿐, 상기한 문제점을 해결할 수 있는 구조는 가지고 있지 않다.

따라서 상기한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 쇼트 블라스트 장치가 요구되고 있다.

본 고안은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 투사기가 피가공재의 양 면(兩面)을 동시에 가공할 수 있도록 함으로써, 가공속도가 빠르고, 생상능률이 높은 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 쇼트 볼을 순환시켜 재활용하는 데에 있어, 불순물을 선별하여 이를 분리함으로써, 쇼트 볼의 재활용율을 높이고, 불순물에 의한 쇼트 블라스트 장치의 장애 또는 고장을 피할 수 있도록 한 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 피가공재의 표면에 잔류하는 석재의 조각이나 석분을 빠르게 자동으로 제거하고, 투사기에서 빠른 속도로 투사되는 쇼트 볼에 의해 롤러 컨베이어나 투사실의 벽이 파손되는 것을 방지하여, 장치의 유지 및 보수의 측면에서 장점을 가지는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 롤러 컨베이어에 의해 이송되는 피가공재의 위치가 투사기의 위치에서 벗어나지 않도록 하는 개선된 롤러 컨베이어를 구비하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 효과적인 불순물의 제거를 위해 피가공재의 두께에 따라 에어 분사유닛의 위치를 조정할 수 있는 높이 조절장치를 구비하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 방식에 의한 쇼트 블라스트 장치의 투사기를 도시한 개념도.

도 2는 종래의 방식에 의한 쇼트 블라스트 장치의 사시도.

도 3은 본 고안에 의한 쇼트 블라스트 장치의 사시도.

도 4는 도 3에 개시된 본 고안의 단면도.

도 5는 도 3에 개시된 본 고안에 따른 에어 분사유닛의 높이조절장치의 확대도.

도 6은 도 3에 개시된 본 고안에 의한 에어 분사유닛을 도시한 단면도.

도 6은 도 3에 개시된 본 고안에 의한 선별장치를 나타낸 단면도.

도 7은 도 3에 개시된 본 고안에 의한 선별장치를 나타낸 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 캐비닛 본체 110 : 피가공재

120 : 롤러 컨베이어 130 : 전실

140 : 투사실 150 : 후실

160 : 버킷 엘리베이터 170 : 제2 스크루 컨베이어

180 : 드럼 세퍼레이터 190,600,610 : 집진 덕트

200 : 쇼트 볼 저장조 210 : 호퍼

220 : 수평이송장치 230 : 제1 불순물 수송관

230a : 제2 불순물 수송관 260,260a : 제1 스크루 컨베이어

300 : 투사기 320 : 투사기 모터

340 : 인버터 400,430,440 : 내마모성 고무커튼

410,420 : 폴리우레탄 커튼 500 : 송풍구

510 : 흡입구 520 : 송풍 모터 `

530 : 송풍 호스 540,540a,540b,540c,540d : 스프라켓

550 : 고정장치 560 : 체인

570 : 고정프레임 580 : 송풍기

590 : 스크레이퍼 600 : 면적자동적산장치

700 : 승강모터 710 : 체인

720 : 스프라켓 730 : 스위치

740 : 회전축 750 : 후실 도어

760 : 높이표시장치 800 : 선별장치

810 : 불순물 수거 호퍼 820 : 오버 플로우 파이프

830 : 메쉬 840 : 스프링

850 : 보호판 860 : 불순물 유출관

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 쇼트 볼을 이용하여 석재 등의 피가공재 표면을 가공하는 쇼트 블라스트 장치에 있어서, 쇼트 블라스트 장치의 캐비닛(cabinet) 본체와, 피가공재의 표면을 가공하기 위해 피가공재를 이송하는 피가공재 이송유닛과, 피가공재의 표면가공을 위해 쇼트 볼을 피가공재의 표면으로 투사하는 투사유닛과, 피가공재의 표면가공에 사용되는 쇼트 볼을 순환시켜 재사용하기 위한 쇼트 볼 순환유닛과, 피가공재의 표면가공 후에 피가공재의 표면에 남는 석분 등의 불순물을 제거하기 위한 에어(air) 분사유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 쇼트 블라스트 장치는 피가공재의 표면가공 과정 중에 쇼트 볼과 함께 혼재되어 있는 불순물을 그 입자의 크기에 따라 효과적으로 선별하여 제거하기 위한 선별장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체 캐비닛은, 전실(前室), 투사실 및 후실(後室)로 나뉘고, 전실과 투사실 및 투사실과 후실 사이에 폴리우레탄(Polyurethane) 커튼(curtain)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피가공재 이송유닛은 복수 개의 롤러(roller)로 이루어지는 롤러 컨베이어와, 상기 롤러 컨베이어를 구동시키는 구동모터를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 컨베이어 벨트의 표면에 폴리우레탄 또는 내마모성 고무가 도포되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 투사유닛은, 상기 쇼트 볼을 피가공재의 표면에 투사하여 가공하기 위한 복수의 투사기(impeller)와, 상기 투사기를 구동하기 위한 투사기 구동모터를 구비하고, 상기 복수의 투사기는 피가공재가 이송되는 롤러 컨베이어의 상측및 하측에 각각 서로 대응되게 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 쇼트 볼 순환유닛은 스크루 컨베이어(screw conveyor), 버킷 엘리베이터(bucket elevator), 드럼 세퍼레이터(drum separator) 및 저장조(storage tank)를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 에어 분사유닛은 송풍기와, 송풍기를 동작시키기 위한 송풍모터와, 적어도 하나 이상의 송풍호스(hose) 및 스크레이퍼 (scraper)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다

또한, 가공하고자 하는 석재가 상기 캐비닛 본체로 진입하기 전에 롤러 컨베이어의 상부에 복수 개의 광센서가 구비되어 면적을 자동으로 계산하는 면적자동적산장치가 더 구비될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 석재의 표면가공을 위한 쇼트블라스트 장치를 도시한 사시도이며, 도 4는 상기 쇼트 블라스트 장치의 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 고안인 쇼트 블라스트 장치는 캐비닛 본체와 투사유닛, 피가공재 이송유닛, 쇼트 볼 순환유닛 및 에어 분사유닛을 포함하여 구성된다.

본 고안인 쇼트 블라스트 장치의 개략적인 작동을 설명하면, 인버터(미도시)를 사용하여 속도 조절이 가능한 롤러 컨베이어(120)에 피가공재(110)를 올려 놓으면 일정한 속도로 전진하여 전실(130)로 진입한다.

상기 전실(130)에서는 피가공재(110)의 표면에 있는 불순물, 석분 및 석재조각이 집진기(미도시)의 풍력에 의하여 집진덕트(600)를 통해 집진기로 이송됨으로써 제거되고, 상기 피가공재(110)는 롤러 컨베이어(120)에 의하여 투사실(140)로 진입하게 된다.

이와 같이 투사실(140)로 이송된 피가공재(110)는, 상기 투사실(140)의 상부에 좌, 우측 및 하부의 좌, 우측으로 설치되는 복수의 투사기(300)에서 투사되는 투사재인 쇼트 볼에 의하여 표면이 거칠게 가공된다.

상기 쇼트 볼은 주로 녹 방지용 스텐레스(sainless steel) 재질이 사용되며, 쇼트 볼의 투사속도는 투사기 모터(320)와 연결되어 있는 인버터(340)에 의해 조절된다.

상기 투사실(140)을 통과한 피가공재(110)는 후실(150)을 통과하면서 피가공재(110)의 상부에 쌓여있는 쇼트 볼과 그리트(grit) 및 분진 등의 불순물을 제거하는 장치인 스크레이퍼(590, 도6 참조)에 의하여 1차 제거되고, 2차로 송풍기(580, 도6 참조)에서 토출되는 강력한 바람에 의해 쇼트 볼 및 불순물 등을 제거한다.

이와 같이 후실(150)을 통과한 피가공재(110)는 후방에 설치되어 있는 롤러 컨베이어(120)에 의하여 퇴출된다.

이하 본 고안의 구성과 작용을 각 부분별로 자세히 살펴본다.

먼저 도면을 참조하여 캐비닛 본체(100)의 구조에 대해 살펴보면, 상기 캐비닛 본체(100)는 전실(130), 투사실(140), 후실(150)로 구분되며, 캐비닛 본체(100)의 하부에는 제1 스크루 컨베이어(260,260a)가 설치되고, 전실(130)에는 분진이나 석분을 외부로 배출하기 위한 집진덕트(600)가 연결되며, 투사실(140)에는 그 상부및 하부에 각각 하나 이상의 투사기(300)가 설치되며, 후실(150)에는 송풍유닛이 각각 설치된다.

또한, 상기 전실(130)의 앞과, 전실(130)과 투사실(140) 사이와, 투사실 (140)과 후실(150) 사이 및 후실(150)로부터 피가공재(110)가 캐비닛 본체(100)의 외부로 퇴출되는 부분에 각각 쇼트 볼의 유출을 방지하기 위한 내마모성 재질의 커튼(400,410,420,430,440)이 구비된다.

이때, 상기 전실(130)과 투사실(140) 사이 및 투사실 (140)과 후실(150) 사이에 설치되는 커튼(410,420)의 경우에는 폴리우레탄의 재질이 사용되어, 빠른 속도로 투사되는 쇼트 볼에 의하여 커튼이 마모되거나 파손되는 것을 막고, 그 수명을 유지할 수 있도록 해 준다.

또한, 상기 투사실(140)의 전후에 있는 커튼(410,420)은 빠른 속도로 투사되는 쇼트 볼의 영향 때문에 파손되는 경향이 많으므로, 전실(130)에서 진입하는 쪽의 폴리우레탄 커튼(410)은 전실(130) 쪽으로, 후실(150)로 퇴출되는 쪽의 폴리우레탄 커튼(420)은 후실(150) 쪽으로 돌출되게 설치함으로써, 쇼트 볼에 의한 상기 커튼(410,420)의 파손을 감소시키고, 쇼트 볼의 전실(130) 또는 후실(150)로의 유출을 방지하게 된다.

또한, 피가공재(110)가 전실(130)로 진입하는 부분의 커튼(400)과 후실(150)에서 퇴출되는 부분의 커튼(440)은 쇼트 볼의 영향이 적으므로 폴리우레탄 보다는 경제적인 면에서 유리한 내마모성 고무의 재질을 채용하여 쇼트 볼이 전실(130) 또는 후실(150)로 유출되는 것을 차단한다.

다음으로, 피가공재의 표면을 가공하기 위해 피가공재를 이송하는 피가공재 이송유닛에 대하여 살펴본다.

피가공재 이송유닛은 피가공재(110)가 위에 얹혀 이송되는 다수의 롤러로 이루어지는 롤러 컨베이어(120)와, 이의 구동을 위한 구동모터(미도시)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 롤러 컨베이어(120)의 표면은 폴리우레탄 또는 내마모성 고무가 도포됨으로써, 피가공재(110)가 상기 롤러 컨베이어(120)의 표면에서 미끄러져 진로를 이탈하거나 투사실(140)에서 불균일하게 가공되는 것을 방지하도록 하고, 이에 따라 일정한 품질의 제품을 대량으로 생산할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 쇼트 볼의 투사유닛에 대해 살펴 보기로 한다.

도면을 참조하면, 상기 투사실(140)의 상부 및 하부에 적어도 하나 이상씩 구비되는 투사기(300)는 피가공재(110)의 재질 및 그 가공정도에 따라 인버터 (340)에 의해 투사속도가 조절되며, 또한 피가공재(110)의 크기 및 롤러 컨베이어 (120)의 위치에 따라 투사각을 조정하여 롤러 컨베이어(120)의 파손을 줄일 수 있도록 하였다.

즉, 종래의 쇼트 블라스트 장치에 비하여 상하에 각각 투사기(300)를 설치함으로써 피가공재(110)의 양면을 동시에 가공할 수 있어 가공속도와 생산량을 획기적으로 늘일 수 있게 됨은 물론, 상기 투사기(300)로부터 투사되는 쇼트 볼의 투사각을 조절하여, 롤러 컨베이어(120)와 직접 충돌하는 것을 피하도록 함으로써, 상기 롤러 컨베이어(120)의 파손을 방지하고, 그 수명을 보장할 수 있게 된다.

또한, 투사기(300)에 공급되는 쇼트 볼의 양은 각 투사기(300)에 부착된 투사기 모터(320)의 정격전류에 맞추어 사용되며, 드럼 세퍼레이터(180)로부터 선별된 사용 가능한 쇼트 볼을 저장하는 쇼트 볼 저장조(200)를 구비하고, 이러한 상기 저장조(180)에 저장되는 쇼트 볼은 호퍼(210)를 통하여 투사기(300)로 인입되고, 피가공재(110)의 표면가공에 사용된다.

다음으로는, 상기 쇼트 볼 순환유닛에 대하여 살펴보기로 한다.

도면을 참조하면, 상기 투사기(300)로부터 투사된 쇼트 볼은 수평이송장치와 수직이송장치를 거친 후 드럼 세퍼레이터(180)를 거쳐 다시 상기 투사기(300)로 인입된다.

이를 자세히 살펴보면, 상기 수평이송장치는, 상기 캐비닛 본체(100) 하부에 형성된 두개의 제1 스크루 컨베이어(260,260a)와, 이에 직각으로 연결되는 제2 스크루 컨베이어(170)로 이루어지며, 상기 제2 스크루 컨베이어(170)는 버킷 엘리베이터(160)와 연결된다.

상기 두개로 이루어지는 제1 스크루 컨베이어(260,260a)는, 상기 캐비닛 본체(100)의 전실(130), 투사실(140) 및 후실(150)에서 발생하는 피가공재(110) 표면에 존재하는 석분 등의 불순물과 피가공재(110)의 표면가공을 수행한 쇼트 볼을 회수하여 수평방향으로 이송시킨다.

이러한 상기 전실(130) 쪽에 구비되는 제1 스크루 컨베이어(260)는 후실 (150) 쪽 방향으로, 후실 쪽에 구비되는 제1 스크루 컨베이어(260a)는 전실(130) 쪽 방향으로 쇼트 볼 및 불순물을 이송시키고, 이는 제2 스크루 컨베이어(170)의일측과 연결된다.

상기 두 개의 제1 스크루 컨베이어(260,260a)의 일측과 직각으로 연결되는 제2 스크루 컨베이어(170)의 타측은 수직이송장치인 버킷 엘리베이터(160, 도3 참조)와 연결되며, 이렇게 이송되는 쇼트 볼은 상기 버킷 엘리베이터(160) 내부에 형성된 컨베이어 벨트(미도시)에 의하여 이송되는 버킷(미도시)에 의해 퍼 올려져서 쇼트 블라스트 장치의 상부로 수직 이송된다.

상기 버킷 엘리베이터(160)는 쇼트 볼의 수직방향 이송을 위한 것이고, 상하체에 우레탄 코팅을 하여 소음을 감소하고 미끄럼을 방지하도록 한 풀리(미도시)가 설치되고, 컨베이어 벨트(미도시)로 이송되는 버킷(미도시)이 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 과정에 의하여 이송되는 쇼트 볼 중에는 굵은 불순물, 분진, 모래 및 작아진 쇼트 볼이 혼합되어 있게 된다.

이러한 다양한 부산물과 혼합되어 있는 쇼트 볼은 상기 버킷 엘리베이터 (160)에 의하여 수직 이송된 후에, 드럼 세퍼레이터(180)로 진입하고, 다양한 부산물 중의 분진은 집진덕트(190)로 빨려 들어가고, 사용 가능한 쇼트 볼만 쇼트 볼 저장조(200)에 저장된다.

상기 드럼 세퍼레이터(180)는 굵은 불순물을 제거하기 위한 드럼 스크린형(drum screen type) 세퍼레이터로서, 버킷 엘리베이터(160)에서 토출된 쇼트 볼은 스크린의 내부에 형성되는 스크루(screw)를 따라 이송된다.

또한, 쇼트 볼보다 입자가 가는 굵은 모래나 작아진 쇼트 볼이나 그리트(grit)는 제1 불순물 수송관(230)을 통해서 불순물 수평이송장치(220)로 이송되고, 입자가 굵은 불순물은 드럼 세퍼레이터(180)의 끝까지 이송된 후, 제2 불순물 수송관(230a)을 통하여 수평이송장치(220)로 이송되고, 제1, 제2 불순물 수송관을 통해 배출되는 불순물들이 모두 불순물수거 호퍼(810)를 통하여 선별장치 (800)로 이송된다.

즉, 상기 쇼트 볼 저장조(200)에 사용 가능한 쇼트 볼과 그리트를 저장하기 전에, 상기 드럼 세퍼레이터(180)가 마모되거나 깨져서 작아진 쇼트 볼이나 그리트 및 모래와 분진 같은 입자가 작은 불순물과 피가공재(110)의 조각 같은 큰 입자의 불순물을 선별하게 되는 것이다.

이와 같은 구조를 통해 피가공재의 표면가공이 이루어지는 동안 발생하는 불순물을 선별 처리하고, 쇼트 볼의 재활용을 원활하게 할 수 있게 됨은 물론, 불순물로 인한 장치의 유지보수 비용도 절감할 수 있게 된다.

또한, 가공하고자 하는 피가공재(110)가 상기 캐비닛 본체(100)로 진입하기 전에 롤러 컨베이어(120)의 상부에 복수 개의 광센서가 구비되는 면적 자동적산장치(600)가 더 구비될 수 있다.

상기 면적 자동적산장치(600)는 복수 개의 광센서에 의해 가공하는 피가공재(110)의 폭을 감지하고, 상기 롤러 컨베이어(120)의 회전수에 따른 길이를 계산하여 작업한 피가공재(110)의 면적을 계산하는 기능을 하게 된다.

이러한 면적 자동적산장치(600)에 의하여 작업량을 파악하고, 쇼트 블라스터 장치를 유지보수 하는데 도움을 줄 수 있게 된다.

도 5 및 도 6은 본 고안에 의한 에어 분사유닛을 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 에어 분사유닛은 상기 송풍호스(hose, 530) 및 스크레이퍼 (590)를 상하로 이동시키기 위한 높이조절장치를 구비하며, 송풍기(580)와, 송풍구 (500)와, 상기 송풍호스(530) 및 스크레이퍼(590)를 고정시키는 역할을 하는 고정 프레임(570)을 포함하여 구성된다.

송풍호스(530) 및 스크레이퍼(590)는 고정프레임(570)에 고정된 고정판 (570a)에 고정되어, 상기 고정 프레임(570)이 상하로 움직임에 따라 송풍호스(530) 및 스크레이퍼(590)가 상하로 이동하게 되는 구조이다.

상기 송풍모터(520)의 작동에 따라 송풍기(580)가 작동하고, 이에 따라 바람이 송풍구(500)를 통해 후실(150)로 들어가고, 투사실(140, 도4 참조)로부터 퇴출된 피가공재(110)의 표면에 있는 불순물을 바람에 의하여 제거하며, 그 바람은 다시 흡입구(510)를 통해 순환된다.

상기의 과정에 의해 제거되는 분진 및 석분 등은 집진덕트(610)를 통하여 외부로 배출되고, 모래나 석재의 조각 등의 입자가 큰 불순물은 후실(150)의 하부에 설치되는 제1 스크루 컨베이어(260a)로 떨어지고, 이는 제2 스크루 컨베이어(170)에 의하여 버킷 엘리베이터(160)로 수평 이송되어 쇼트 볼의 순환을 이루게 된다.

또한, 도 5에 개시된 송풍장치의 높이조절장치가 동작하는 것을 살펴보면, 작업자가 스위치(730)를 눌러 전원을 넣으면 승강모터(700)가 작동하고, 상기 승강모터(700)에 연결되는 체인(710)이 회전함에 따라 이와 연결된 스프라켓(spracket, 720)이 회전하게 된다.

상기 스프라켓(720)의 회전에 따라 상기 스프라켓(720)에 고정되어 있는 회전축(740)이 회전하게 되고, 이에 따라 후실(150) 내부의 고정 프레임(570)이 상하로 이동하게 된다.

즉, 상기 회전축(740)의 회전에 따라 후실(150) 내부의 스프라켓(540a, 도 6 참조)이 회전하게 되고, 이에 따라 후실(150) 내부의 스프라켓(540b,540c,540d)들이 각각 일정 방향으로 회전하게 되어, 체인(560)이 걸려 있는 고정프레임(570)이 상하로 이동하여 높이를 조절할 수 있게 된다.

또한, 상기 후실(150)의 일측면에 후실 도어(750)를 설치하여 장치의 유지보수를 용이하게 할 수 있도록 하고, 또한 송풍호스(530) 및 스크레이퍼(590)의 높이를 외부에서 알 수 있도록 높이표시장치(760)로 눈금과 바늘을 구비하는 것이 바람직하다.

상기의 과정에 의하여, 가공하고자 하는 피가공재(110)의 두께에 따라 송풍호스(530) 및 스크레이퍼(590)의 높이를 조절할 수 있게 됨으로써, 보다 효과적이고 빠른 속도로 불순물의 제거 및 배출이 가능하게 된다.

도 7은 본 고안에 채용되는 선별장치(800)를 도시한 단면도이다.

도면을 참조하면, 수평이송장치(220)를 거쳐 이송되는 석재의 조각, 깨진 쇼트 볼, 모래 등의 불순물은 불순물수거 호퍼(810)로 모아지고, 이는 상기 선별장치 (800)로 진입하게 된다.

이때, 불순물 및 일부 쇼트 볼이 상기 불순물수거 호퍼(810)에 선별장치 (800)의 처리능력 이상으로 많이 모이게 되면, 불순물 수거 호퍼(810)에서 넘치는불순물은 오버플로우(overflow) 파이프(820)를 통해 다시 버킷 엘리베이터(160)로 들어가 쇼트 볼의 순환과정에 포함되게 된다.

상기 선별장치(800)의 내부를 살펴보면, 적어도 하나 이상의 단계로 작업을 할 수 있도록 복수의 단(段)으로 구성되며, 각 단은 각각 다른 사이즈의 메쉬 (mesh, 830)와 보호판(850) 및 불순물 유출관(860)을 구비한다.

상기 선별장치(800)는 모터(미도시)가 작동함에 따라, 복수의 스프링(840)에 의하여 상하로 진동운동을 하게 되어, 보다 신속하고 효과적으로 불순물과 사용가능한 쇼트 볼을 선별하여 분리해 낼 수 있게 되고, 각 불순물 유출관(860)을 통하여 외부로 배출되게 된다.

즉, 상기 선별장치(800)의 내부의 각 단에 형성되는 복수의 메쉬(830)는 하단으로 갈수록 작은 입자를 걸러낼 수 있도록 설계되어, 위로부터 순차적으로 입자가 큰 불순물, 쇼트 볼, 입자가 작은 불순물이 차례로 각 불순물 유출관(860)을 통하여 외부로 배출되는 것으로, 불순물로 인한 가공속도의 저하나 장애를 막고, 제품의 균일한 품질을 보장할 수 있으며, 사용가능한 쇼트 볼을 선별 분리하여 다시 재활용할 수 있도록 하는 것이다.

상술한 바와 같이 피가공재 이송유닛과, 쇼트 볼 이송유닛 및 쇼트 볼 투사유닛, 쇼트 볼 순환유닛을 포함하여 구성된 본 고안의 쇼트 블라스트 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 투사기가 피가공재의 양 면을 동시에 가공할 수 있도록 함으로써, 가공속도가 빠르고, 생상능률이 높은 석재의 표면가공이 가능하여, 가공비가 월등히 저렴하게 됨은 물론, 가공속도가 빠르게 되어 가공제품의 대량생산과 대량공급이 가능하게 된다.

둘째, 쇼트 볼을 순환시켜 재활용하는 데에 있어, 불순물을 선별하여 이를 분리함으로써, 쇼트 볼의 재활용율을 높이고, 불순물에 의한 장치의 장애를 피할 수 있는 효과가 있으며, 일정한 가공품질 확보가 가능하다.

셋째, 피가공재의 표면에 잔류하는 석재의 조각이나 석분을 빠르게 자동으로 제거하고, 투사기에서 빠른 속도로 투사되는 쇼트 볼에 의해 롤러 컨베이어나 투사실의 벽이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.

넷째, 롤러 컨베이어에 의해 이송되는 피가공재의 위치가 투사기의 위치에서 벗어나지 않도록 하는 개선된 롤러 컨베이어를 구비함으로써 롤러 컨베이어의 파손을 방지하고, 전체 장치의 유지 및 보수비용을 절감할 수 있고, 자동으로 작업량을 계산해 주는 자동 면적적산장치를 통하여 작업량을 용이하게 알 수 있을 뿐 아니라 유지보수의 시기를 예측할 수 있게 되는 효과가 있다.

본 고안은 상기에 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것은 아니며, 다음에 기재되는 청구의 범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.

Claims

캐비닛(cabinet) 본체와;

표면을 가공하기 위해 피가공재를 상기 캐비닛 본체 내외로 이송하는 피가공재 이송유닛과;

상기 캐비닛 본체 내로 이송된 상기 피가공재의 표면에 쇼트 볼을 투사하는 투사유닛과;

상기 캐비닛 본체 내에서 상기 피가공재의 표면가공에 사용된 쇼트 볼을 재사용이 가능하도록 순환시키는 쇼트 볼 순환유닛과;

상기 피가공재의 표면가공 후에 그 피가공재의 표면에 남는 불순물을 제거하기 위한 에어 분사유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 피가공재의 표면가공 과정에서 발생하는 불순물을 선별 분류하기 위한 원형 선별장치를 더 구비하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 2항에 있어서,

상기 선별장치는 하나 이상의 메쉬 및 하나 이상의 불순물 유출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 캐비닛 본체는,

상기 피가공재의 표면의 불순물을 제거하는 전실(前室)과, 피가공재의 표면가공이 이루어지는 투사실과, 피가공재의 표면에 남아있는 불순물을 제거하는 후실(後室)로 나뉘고, 상기 전실과 투사실 및 투사실과 후실 사이에 폴리우레탄 (Polyurethan) 커튼이 설치되는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 4항에 있어서,

상기 전실과 투사실 사이 및 투사실과 후실 사이에 형성되는 폴리우레탄 커튼은 각각 전실 방향 및 후실 방향으로 돌출되게 설치되는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 피가공재 이송유닛은 복수 개의 롤러로 이루어지는 롤러 컨베이어 (roller conveyor)와, 상기 롤러 컨베이어를 구동시키는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 6항에 있어서,

상기 롤러 컨베이어의 표면은 폴리우레탄(polyurethane) 또는 내마모성 고무를 도포되는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 투사유닛은,

상기 쇼트 볼을 피가공재의 표면에 투사하여 가공하기 위한 복수의 투사기와;

상기 투사기를 구동하기 위한 투사기 구동모터와;

피가공재의 표면가공 정도를 조절하기 위하여 쇼트의 투사속도를 조절하는 인버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 8항에 있어서,

상기 복수의 투사기는, 상기 피가공재의 양면에 대응하도록 그 피가공재가 이송되는 롤러 컨베이어의 상측 및 하측 양측에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 8항 또는 제 9항에 있어서,

상기 복수의 투사기에 있어서 투사되는 쇼트 볼의 투사각은, 상기 롤러 컨베이어의 파손을 방지하기 위하여, 롤러가 없는 부분에 맞추어 조절되는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 쇼트 볼 순환유닛은,

상기 피가공재의 표면가공에 사용된 쇼트 볼을 수평방향으로 이송시키는 스크루 컨베이어(screw conveyor)와;

상기 스크루 컨베이어에 의해 이송된 쇼트 볼을 쇼트 블라스트 장치의 상부로 수직이송시키는 버킷 엘리베이터(bucket elevator)와;

상기 버킷 엘리베이터에 의해 상부로 수직이송된 쇼트 볼과 이에 포함된 불순물을 선별하여 분리하고 쇼트 볼과 이에 포함된 불순물을 수평으로 이송시키는 드럼 세퍼레이터(drum separator)와;

상기 드럼 세퍼레이터로부터 선별된 사용 가능한 쇼트 볼을 저장하여 상기 투사유닛으로 재공급하는 저장조(storage tank)를 구비하는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 에어에어 분사유닛은 송풍기와, 상기 피가공재의 표면의 불순물을 상기 캐비닛 본체의 바닥으로 긁어 떨어뜨리기 위한 스크레이퍼(scraper)와, 상기 피가공재의 표면을 향한 에어의 분사를 가이드하는 하나 이상의 송풍호스(hose)를 포함하는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 12항에 있어서,

상기 에어 분사유닛은 상기 송풍호스 및 스크레이퍼를 상하로 이동시키기 위한 높이 조절장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 석재의 표면가공을 위한 쇼트 블라스트 장치.
제 1항에 있어서,

광센서에 의한 면적자동적산장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 쇼트 블라스트 장치.