KR200439249Y1 - 콘크리트 제품 생산용 파렛트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 생산자책임재활용제도(EPR)에 의해 재활용된 복합수지(용기류, 필름 시트형 포장재 및 트레이 포함)로 만들어지는 콘크리트 제품 생산용 파렛트(pallet)에 관한 것으로서, 복합수지를 대형판으로 제작하는 과정에서 뒤틀림이나 변형을 최소화하는 것이 가능하고 후가공이 필요하지 않도록, 복합수지 혼합물을 압축 성형하여 형성되는 본체와, 본체의 내부에 길이방향으로 배열되어 삽입되고, 보강대의 길이는 본체를 압축 성형하기 위한 캐비티의 내부 길이에서 복합수지 혼합물의 수축량에 대응하는 길이를 뺀 길이보다 짧은 길이로 설정하는 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트를 제공한다.

복합수지, 파렛트, 압축 성형, 뒤틀림, 휨, 수축량, 파이프

Description

콘크리트 제품 생산용 파렛트 {Pallet for Concrete Product}

본 고안은 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 생산자책임재활용제도(Extended Producer Responsibility; EPR)에 의해 재활용된 복합수지(용기류, 필름 시트형 포장재 및 트레이 포함)를 이용하여 대형판으로 제작하는 과정에서 뒤틀림이나 변형을 최소화하는 것이 가능하고 후가공이 필요하지 않도록 구성한 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트에 관한 것이다.

일반적으로 콘크리트 제품 생산용 파렛트는 강하고 단단한 수입특수목재를 대부분 사용하며, 두께 15mm 이상의 대형 스틸판을 사용하기도 하나, 수입특수목재는 마모, 부패되기 쉬워 장기간 사용하지 못하며 대형 스틸판은 콘크리트 양생 시 수분, 염분에 의해 녹이 나고 부식되며 사용 시 소음이 크고 가격이 비싸다.

최근에는 환경보호를 위하여 각종 제품을 사용하다가 폐기되는 폐합성수지를 분리수거하여 재활용하도록 법이 규정되어 있으며, 국제적으로 재활용 자원을 많이 사용할수록 여러 가지 혜택을 부여하는 규정들이 제정되고 있는 실정이다. 생산자책임재활용제도(EPR)에 의해 정해진 복합수지 및 합성수지재질의 포장재(과자류, 식품류 기타 수지 포장재 및 필름류)를 재활용하여 콘크리트 제품 생산용 파렛트를 생산할 수 있다.

본 고안자가 발명한 폐합성수지를 이용하여 콘크리트 블럭 등의 대형 제품을 위한 받침대(pallet)를 제작하는 여러 가지 방법이 대한민국 특허공보 제1996-015619호, 등록특허공보 제10-0207952호 등에 공개되어 있다. 그러나, 상기 두 건의 특허에서 목분과 폐 폴리프로필렌(PP)을 혼합하여 파렛트의 주원료로 사용하는 것과는 달리 불특정한 여러 종류의 합성수지를 혼합 용해하여 원료로 사용함에 있어서는 복합수지의 조성에 따라 제품 재질상 수축률 편차가 커서 용해 시 온도, 압출 시간 등을 조절해가며 재료를 만들어내야 하고 폴리에틸렌(PE) 성분이 많아 제품 제작 및 냉각 시 수축률이 월등히 많고 보강재와 간섭이 크며 생산된 제품의 외관 또한 수축으로 인하여 면을 가공하는 작업이 필요하며 폴리에틸렌(PE) 성분이 많으므로 가공이 원만히 이루어지지 않는다.

또한 도금된 파이프를 보강재로 사용하기 위해서 압축성형 시 보강재가 정해진 위치에 휨이 없이 위치하여야 한다.

일반적으로 여러 가지 폐합성수지가 혼합된 복합수지로 대형의 압축성형품을 제조하게 되면, 제조과정에서 수축률이 서로 차이가 나기 때문에 비틀리거나 휘어지는 등의 문제가 발생한다. 단일 종류의 합성수지로 압축성형품을 제조하는 경우에도 대형의 성형품은 냉각과정에서 수축률이 크므로, 비틀림이나 휨이 발생한다.

또한 대형 성형품으로 파렛트를 제작하는 경우에 중량물을 파렛트에 적재하면, 파렛트의 강도가 부족하여 휘어지거나 파손되는 현상이 자주 발생한다.

따라서 복합수지의 활용도가 큰 대형 압축성형품을 제조하는 것은 매우 어렵고 불량률이 크다는 단점이 있어 실제로 적용을 하지 못하는 상태에 있었다.

본 고안자는 압축성형과정이나 중량물을 적재하는 과정에서 발생하는 비틀림이나 휨을 방지하기 위하여 압축성형품 내부에 파이프를 삽입하여 강도를 보강하는 방법을 오랜 기간의 연구와 개발을 거쳐 상기와 같이 발명하였으며, 그 내용이 특허공보 제1996-015619호에 공개되어 있다.

그리고 본 고안자는 파이프의 수축이 매우 적게 발생하는 반면 합성수지의 수축이 크게 발생하기 때문에, 삽입된 파이프의 양쪽부분이 합성수지의 표면으로 돌출되는 현상이 발생할 우려를 해소하기 위하여 연구와 개발을 계속하던 중에, 삽입되는 파이프의 길이를 짧게 형성하고 파이프의 양쪽 끝부분에 탄성재가 내부에 설치된 캡을 배치하는 것에 의하여 합성수지의 수축률을 탄성재에서 흡수하도록 하는 기술을 발명하였으며, 그 내용이 등록특허공보 제10-0207952호에 공개되어 있다.

본 고안자는 상기 종래 복합수지를 이용하여 파렛트를 제작하는 방법에 더하여 보다 간편하고 효율적인 제조방법을 계속하여 연구하고 개발하던 중 이전에 생산되던 제품은 보강재 파이프 양 끝에 캡과 탄성재를 끼워 수축, 팽창 역할을 하도록 하였으나 제품 성형 시 프레스 압축 과정에서 압력에 의해 캡이 이탈하거나 수축 공간 부족으로 제 기능을 못하는 경우가 발생한다. 또한 저렴한 흑관 파이프를 사용할 경우 콘크리트 양생시 제품 강도를 높이기 위해 장시간 스팀에 노출되면 녹물이 발생하여 콘크리트 성형제품에 변색을 유발시키며 보강재가 산회되어 그 부분부터 산화팽창으로 인해 성형 파렛트에 크랙이 가고 산화로 인한 흑관 파이프의 보강 역할이 약해진다. 때문에 복합수지의 수축률에 대응하는 치수만큼 내부에 삽입하는 보강대를 도금관으로 하여 길이를 짧게 형성하면 후가공도 필요 없이 캡을 사용하지 않으므로 제조과정도 용이하다는 사실을 발견하고 본 고안에 이르게 되었다.

본 고안의 목적은 복합수지를 재활용하여 대형판으로 제작하는 과정에서 뒤틀림이나 변형을 최소화하는 것이 가능하고 후가공이 필요하지 않은 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트를 제공하려는 것이다.

본 고안이 제안하는 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트는 생산자책임재활용제도(EPR)에 의해 재활용된 복합수지(용기류, 필름 시트령 포장재 및 트레이 포함) 혼합물을 압축성형하여 형성되는 본체와, 상기 본체의 내부에 길이방향으로 배열되어 삽입되고 본체의 길이보다 짧은 길이로 형성되는 보강대를 포함하여 이루어진다.

상기 보강대는 파이프나 봉형상으로 형성하며, 아연 도금 등으로 도금된 파이프를 이용하여 형성한다.

상기 보강대의 길이는 본체를 형성하는 복합수지 혼합물의 수축률에 대응하여 설정하고, 본체를 압축성형 위한 금형의 내부 길이에서 합성수지 혼합물의 수축량에 대응하는 길이를 뺀 길이보다 짧은 길이로 설정한다.

본 고안에 따른 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트에 의하면, 복합수지로 형성되는 본체의 내부에 삽입되는 보강대의 길이를 복합수지의 수축량에 대응하여 짧게 설정하므로, 본체가 탈형 후 냉각되는 과정에서 수축이 발생하는 경우에도 보강대의 양쪽 끝부분이 표면으로 노출되거나 돌출되지 않는다. 따라서 돌출되는 보강대를 제거하기 위한 후가공을 필요로 하지 않고, 생산성이 향상된다.

그리고 본 고안에 따른 복합수지를 이용한 대형 제품용 파렛트에 의하면, 보강대 이외에 캡이나 탄성재 등의 추가적인 부품을 사용하지 않으므로, 부품의 분실이나 위치 어긋남 등에 의한 품질문제의 발생 우려가 없으며, 제조공정이 간단하고 편리하게 이루어진다.

본 고안에서 "복합수지"라 함은 생산자책임재활용제도(Extended Producer Responsibility; EPR)에 의해 재활용되는 복합수지 즉, 용기류, 필름, 시트형 포장재 및 트레이를 포함하는 여러 종류의 합성수지 혼합물 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 다양한 합성수지가 혼합된 혼합물을 의미하는 용어로 사용하였음을 밝힌다.

다음으로 본 고안에 따른 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 고안에 따른 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본체(10)와 보강대(20)를 포함하여 이루어진다.

상기 본체(10)는 복합수지 혼합물을 압축성형하여 형성한다. 복합수지 혼합물의 조성에는 특별한 제한은 없다. 예를 들면 상기 본체(10)는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 35～70중량%과 기타 다른 합성수지 및 첨가제 30～65중량%를 혼합한 합성수지 혼합물을 이용하여 압축 성형하는 것으로 형성한다.

본 고안의 실시예는 상기 본체(10)의 두께가 2cm 이상이며, 한 변의 길이 또는 지름이 1m 이상인 경우에 적용하는 것이 적합하다.

상기 본체(10)에는 대형의 벽돌이나 콘크리트 블럭, 대리석이나 인조석 제품, 각종 장비나 장치 등을 적재하는 것이 가능하다.

상기 본체(10)는 평면에서 보아서 사각형상으로 형성한다.

상기 보강대(20)는 금속 파이프나 금속 봉을 사용하는 것도 가능하고, 목재나 다른 휨강도가 우수한 재질을 사용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 상기 보강 대(20)로 아연도금 파이프 등을 사용하는 것도 가능하다.

상기 보강대(20)는 단면형상이 원형인 파이프나 봉을 사용하는 것도 가능하고, 삼각형, 사각형 등의 다각형이나 타원형 등의 다양한 단면형상으로 갖는 파이프나 봉을 사용하는 것도 가능하다.

상기 보강대(20)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 본체(10)의 내부에 길이방향으로 배열되어 삽입된다.

상기 보강대(20)는 상기 본체(10)의 휨모멘트에 대한 응력 등을 보강하기 위하여 사용하며, 상기 본체(10)를 구성하는 복합수지 혼합물이 응고되고 냉각될 때에 발생하는 수축에 의하여 상기 본체(10)가 휘어지거나 뒤틀리는 것을 방지하기 위하여 사용한다.

따라서 상기 보강대(20)는 휨에 대한 응력이 우수한 파이프형상으로 형성하여 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 상기와 같이 보강대(20)를 설치하게 되면, 본체(10)를 구성하는 복합수지가 수축할 때에 동일한 수축량으로 수축하지 않는 보강대(20)에 의하여 주변의 복합수지가 좀더 더 치밀하게 조직이 형성되고, 전체적인 강도가 향상되는 효과가 얻어진다.

상기 보강대(20)는 상기 본체(10)의 길이보다 짧은 길이로 형성하여 설치한다.

일반적으로 복합수지는 극한(極寒)과 극서(極署) 조건에서 1m 당 최대 30cm 까지도 수축 및 팽창이 발생하므로, 상기 본체(10)의 압축성형 조건에 따라 적정한 수축량을 선정하여 상기 보강대(20)의 길이를 설정하는 것이 바람직하다.

즉 상기 보강대(20)의 길이는 본체(10)를 형성하는 복합수지 혼합물의 수축량에 대응하여 상기 본체(10)의 길이보다 짧게 설정한다.

예를 들면 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 본체(10)를 압축성형하기 위한 금형(30)의 캐비티(32) 내부 길이(L)에서 합성수지 혼합물(28)의 수축량(S×2)에 대응하는 길이를 뺀 길이(P)를 기준으로 보강대(20)의 길이를 설정한다.

상기에서 합성수지 혼합물(28)의 수축량(S× 2)은 사용하는 합성수지의 성분비와 압축성형 조건 및 상기 본체(10)를 형성하기 위한 캐비티(32)의 내부 길이(L)에 따라 산정(산출)하는 것이 가능하므로, 상기 보강대(20)의 적정한 길이를 설정하는 것이 가능하다.

상기 보강대(20)의 길이(P)를 수축량(S× 2)에 비하여 너무 작게 설정하면, 상기 본체(10)의 강도를 보강하기 위한 목적으로 충분하게 달성하는 것이 어렵다.

또 상기 보강대(20)의 길이(P)를 수축량(S× 2)에 비하여 너무 크게 설정하면, 압축성형 후에 합성수지 혼합물(28)이 응고 및 냉각하는 과정에서 수축이 발생할 때에 보강대(20)의 끝부분이 본체(10)의 표면으로 노출되어 이를 제거하기 위한 후가공을 행하여야 한다는 불편함이 있다.

상기에서 보강대(20)를 금형(30)에 배치한 상태에서 합성수지 혼합물(28)을 주입하여 본체(10)를 성형할 때에, 상기 보강대(20)의 양쪽 끝부분이 합성수지 혼합물(28)에 의하여 막히게 되면, 합성수지 혼합물(28)이 응고 냉각되면서 수축하는 과정에서 수축이 되지 않는 보강대(20)에 의한 집중 응력이 발생하게 되고, 보강 대(20)의 끝부분에 위치하는 합성수지 혼합물(28)이 파손되거나 부분적으로 떨어져 나가는 현상이 발생할 우려가 있다.

따라서 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 보강대(20)의 양쪽 끝부분에 수축안내부재(34)를 결합한 상태에서 상기 보강대(20)를 금형(30)의 캐비티(32) 내에 삽입하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 수축안내부재(34)를 보강대(20)의 양쪽 끝부분에 결합한 상태에서 압축성형을 행하면, 합성수지 혼합물(28)이 응고 및 냉각되는 과정에서 수축이 발생하더라도 수축방향으로 파이프의 존재 때문에 저항을 받지 않게 되고, 자연스럽게 수축이 이루어지게 된다.

상기에서 수축안내부재(34)는 금형(30)에서 압축성형이 완료된 본체(10)를 탈형한 직후에 제거하는 것도 가능하고, 본체(10)의 응고 및 냉각이 완료된 다음 제거하는 것도 가능하다.

상기와 같이 수축안내부재(34)를 제거하게 되면 본체(10)에 자연스럽게 표면으로부터 보강대(20)까지 연결되는 연통구멍(14)이 형성된다.

상기 보강대(20)를 파이프형상으로 형성하여 삽입한 경우에는 상기 수축안내부재(34)를 금형(30)에서 본체(10)를 탈형한 직후에 제거하고, 수축안내부재(34)를 제거하여 형성된 연통구멍(14)을 통하여 냉각수나 냉각용 공기 등의 냉각용 물질을 주입하는 것에 의하여, 본체(10)의 냉각 속도를 향상시키는 것도 가능하다.

상기와 같이 연통구멍(14)을 통하여 냉각용 물질을 파이프형상의 보강대(20)를 관통시켜 흐르게 하면, 본체(10)의 냉각 속도가 향상되고, 생산성의 향상을 기 하는 것이 가능하다.

상기와 같이 압축성형된 본체(10)의 냉각 속도를 높이게 되면, 서냉시의 잔열로 인한 열변형인 수축, 휨, 뒤틀림 등을 최소화하는 것이 가능하다.

상기 본체(10)를 성형하는 과정에서 보강대(20)의 삽입되는 위치를 정확하게 잡아주기 위하여 상기 금형(30)이 캐비티(32) 내부에 보강대(20)를 지지하기 위한 장치(도면에 나타내지 않음)를 더 설치하는 것도 가능하다.

그리고 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 보강대(20)의 양쪽 끝부분이 삽입되는 지지블럭(36)을 금형(30)에 설치하는 것도 가능하다.

상기 지지블럭(36)에는 상기 보강대(20)의 끝부분이 삽입되는 수축안내관(35)이 설치된다.

상기와 같이 수축안내관(35)에 보강대(20)의 끝부분을 삽입시켜 지지하는 것에 의하여, 보강대(20)의 위치를 정확하게 유지하는 것이 가능하고, 압축성형된 본체(10)가 냉각되면서 수축될 때에 보강대(20)가 수축방향으로 장애물로 작용하는 것을 효과적으로 방지하는 것이 가능하다.

또한 상기에서 지지블럭(36)에 냉각용 물질을 공급하도록 구성하고, 상기 수축안내관(35)을 통하여 파이프형상의 보강대(20)를 통과하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 수축안내관(35)을 사용하게 되면, 상기 본체(10)에 형성되는 연통구멍(14)의 크기는 상기 보강대(20)의 단면 크기보다 크게 형성된다.

상기에서는 본 고안에 따른 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트 의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 고안은 이에 한정되는 것이 아니고 실용신안등록청구범위와 고안의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 고안의 범위에 속한다.

도 1은 본 고안에 따른 복합수지를 이용한 콘크리트 제품용 파렛트의 일실시예를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 고안에 따른 복합수지를 이용한 콘크리트 제품용 파렛트의 일실시예를 나타내는 횡단면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 복합수지를 이용한 콘크리트 제품용 파렛트의 다른 실시예를 나타내는 횡단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 복합수지를 이용한 콘크리트 제품용 파렛트의 일실시예를 제조하는 과정을 설명하기 위한 금형을 연 상태를 나타내는 평면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 복합수지를 이용한 콘크리트 제품용 파렛트의 일실시예를 제조하는 과정에서 보강대를 지지하는 다른 예를 나타내는 부분확대 사시도이다.

Claims (4)

1. 복합수지를 압축 성형하여 형성되는 본체와,

   상기 본체의 내부에 길이방향으로 배열되어 삽입되고 본체의 길이보다 짧은 길이로 형성되는 파이프나 봉 형상의 보강대를 포함하는 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트에 있어서,

   상기 보강대의 양쪽 끝부분으로부터 표면까지 상기 본체에는 연통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는, 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보강대의 표면은 도금 처리된 것이며 길이는 상기 본체를 압축 성형하기 위한 캐비티의 내부 길이에서 복합수지의 수축량에 대응하는 길이를 뺀 길이보다 짧은 길이로 설정하는 것을 특징으로 하는, 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 보강대는 상기 본체의 길이방향, 폭방향, 대각선방향, 격자모양 중에서 하나를 선택하여 배열 설치하는 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 연통구멍은 상기 보강대를 지지하기 위하여 금형에 설치되는 수축 안내부재 또는 수축 안내관에 의하여 형성되는 복합수지를 이용한 콘크리트 제품 생산용 파렛트.

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