KR20050122124A

KR20050122124A - 패널 심재 압축성형장치

Info

Publication number: KR20050122124A
Application number: KR1020040047292A
Authority: KR
Inventors: 보 영 허; 박선정; 강기환; 엄용수; 김상열
Original assignee: 경상대학교산학협력단; 박선정
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2005-12-28

Abstract

본 발명은 패널 심재 압축성형장치에 관한 것으로서, 인체에 무해한 미네랄 울을 사용하여 패널 심재를 독립적으로 압축성형할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 패널 심재 가열경화장치는, 타면기(20)로부터 타면되어, 수지가 함침된 채 공급되는 미네랄 울(Mineral Wool)을 이송하는 하부컨베이어(110)와; 상기 하부컨베이어의 상부에 설치되어 상기 미네랄 울을 가압함으로써, 소정의 두께를 가진 패널 심재로 압축성형하는 상부컨베이어(130)와; 상기 상/하부컨베이어의 출구단 좌우 양측에 설치되어, 상기 패널 심재를 좌우로 가압하는 한 쌍의 롤 가압기(150, 150);를 포함하여 이루어진다. 상기 상부컨베이어는, 패널 심재의 두께를 조절할 수 있도록, 승강가능하게 설치되고, 상기 롤 가압기는, 상기 패널 심재의 너비를 조절할 수 있도록 좌우이동가능하게 설치된다.

Description

패널 심재 압축성형장치{COMPRESSING FORMER FOR PANEL CORE}

본 발명은 패널 심재 압축성형장치에 관한 것으로서, 특히 인체에 무해한 천연 미네랄 울(Mineral Wool)과 수지를 혼합시킨 것을 적절한 두께와 너비의 패널 심재로 압축성형하는 패널 심재 압축성형장치에 관한 것이다.

건축용 내/외장재, 조립식 건축 패널, 단열재 등으로 사용되는 샌드위치 패널(Sandwich Panel)은, 두 금속판재 사이에 패널 심재가 삽입된 구조를 가지고 있다. 상기 패널 심재로는, 합성수지, 석면, 유리면, 암면 등 다양한 소재가 사용되고 있는데, 패널 심재로 사용되는 합성수지, 석면 및 유리면 등에는 발암물질 등 인체에 유해한 성분이 포함되어 있고, 분해처리가 곤란하여 환경적인 측면에서도 바람직하지 못하므로, 최근에는 인체에 무해한 천연 미네랄 울(즉, 암면)을 패널 심재로 사용하는 기술들이 제안되고 있다.

이러한 샌드위치 패널 제조방법의 대표적인 예가 한국 특허 제184227호에 개시되어 있다. 즉, 그 제조방법을 살펴보면, 하부 철판을 언코일링하면서 1차 포밍하고 여기에 접착제를 도포하는 공정과; 상기 하부 철판 위에 타면기에 의하여 타면된 피시 울(유리면 또는 암면)을 눈송이처럼 쌓이게 하는 타면공정과; 타면된 피시 울을 성형하는 공정과; 상기 피시 울을 고주파 가열경화시키는 공정과; 상부철판을 성형하고, 상부철판을 피시 울에 접합하여 열풍경화시켜 샌드위치 패널을 만드는 공정과; 그리고, 경화된 샌드위치 패널을 소정의 크기로 절단하는 공정;을 포함하여 이루어진다.

그러나, 상기한 선행기술에 있어서는, 예컨대 상/하부철판의 표면 구조(즉, 성형구조)가 다른 샌드위치 패널을 제조하기 위해서는, 전술한 공정들을 일관적으로 수행할 수 있는 제조설비가 각각 별도로 구비되어야 하는 문제점이 있다. 또한, 상/하부철판 사이에 패널 심재가 삽입된 상태로 경화되므로, 그 과정에서 경화가 균일하게 이루어지지 못함은 물론, 접착제에 의한 기포발생 등으로 인하여 상/하부철판이 들뜨기 쉽다. 이 때문에 샌드위치 패널의 평활도가 저하되는 등 품질결함이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 인체에 무해한 미네랄 울을 사용하여 패널 심재를 독립적으로 압축성형할 수 있는 패널 심재 압축성형장치의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치는, 타면기로부터 타면되어, 수지가 함침된 채 공급되는 미네랄 울을 이송하는 하부컨베이어와; 상기 하부컨베이어의 상부에 설치되어 상기 미네랄 울을 가압함으로써, 소정의 두께를 가진 패널 심재로 압축성형하는 상부컨베이어와; 상기 상/하부컨베이어의 출구단 좌우 양측에 설치되어, 상기 패널 심재를 좌우로 가압하는 한 쌍의 롤 가압기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 상부컨베이어는, 상기 패널 심재의 두께를 조절할 수 있도록, 승강가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 롤 가압기는, 상기 패널 심재의 너비를 조절할 수 있도록 좌우이동가능하게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 롤 가압기는, 수직으로 회전가능하게 배치된 다수의 수직가압롤을 포함하여 이루어지고, 양쪽 롤 가압기 사이로 패널 심재의 도입이 잘 이루어질 수 있도록, 양쪽 롤 가압기는 그 입구쪽이 출구쪽보다 넓은 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치가 적용된 패널 제조장치가 도시되어 있다. 즉, 본 발명의 패널 심재 압축성형장치가 적용된 패널 제조장치는, 미네랄 울을 공급하는 원료공급 컨베이어(10)와; 상기 원료공급 컨베이어(10)로부터 공급되는 미네랄 울을 타면하는 타면기(20)와; 상기 타면기(20)에 의하여 타면된 미네랄 울에 수지를 함침시키는 수지함침수단(30)과; 수지가 함침된 채 공급되는 미네랄 울을 이송하면서 압축성형하여, 소정의 두께 및 너비를 가진 패널 심재로 압축성형하는 본 발명의 패널 심재 압축성형장치(40)와; 압축성형된 패널 심재를 가열경화시키는 가열경화장치(50)와; 가열경화된 패널 심재를 냉각시키는 냉각기(60)와; 냉각된 패널 심재를 소정의 길이로 절단하는 절단기(70)와; 그리고, 절단된 패널 심재를 배출시키는 배출컨베이어(80);를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부컨베이어(110)와, 상부컨베이어(130)와, 그리고 한 쌍의 롤 가압기(150, 150)를 포함하여 이루어진다.

상기 하부컨베이어(110)는, 타면기(20)로부터 타면되고 수지가 함침된 채 공급되는 미네랄 울을 이송하도록 프레임(100)의 하단부에 설치된다.

상기 타면기(20)는, 상기 프레임(100) 상부에 설치되고, 모터(22)에 의해 회전하면서 외주면에 형성된 톱니에 의해 원료공급 컨베이어(10)로부터 공급되는 미네랄 울을 타면하여, 하부컨베이어(110)로 떨어뜨리는 기능을 하게 된다. 타면기(20)에 의해 타면된 미네랄 울을 하부컨베이어(110)로 공급되는 과정에서, 상기 미네랄 울은 수지함침수단(30)에 의하여 공급되는 수지에 의하여 함침될 수 있다. 상기 수지함침수단(30)은, 예컨대 수지를 분사하는 스프레이어(Sprayer) 형태로 이루어질 수 있고, 타면되는 미네랄 울을 수지와 혼합시켜 하부컨베이어(110)로 공급하는 혼합기 형태 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

상기 하부컨베이어(110)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 이송롤(112)과, 제1모터(114)와, 그리고 상기 제1모터(114)의 구동에 의해 상기 이송롤(112)을 회전시키는 제1전동수단(116)을 포함하여 이루어진다. 상기 제1전동수단(116)으로는 예컨대, 체인 및 스프로켓이나 벨트 및 풀리 등이 적용될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하부컨베이어(110)의 입구측은 타면기(20)의 하부쪽에 아래로 경사진 상태로 배치됨에 따라, 타면되어 수지가 함침된 채 낙하하는 미네랄 울이 하부컨베이어(110)의 상면에 적층될 수 있다. 따라서, 제1모터(114)를 구동하는 제1전동수단(116)을 통하여 이송롤(112)들이 회전함으로써 미네랄 울이 이송된다.

상부컨베이어(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부컨베이어(110)의 상부중 대략 중앙부에 설치된다. 상기 상부컨베이어(130) 역시 하부컨베이어(110)와 동일한 구조로 형성된 것으로서, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 가압롤(132)과, 제2모터(134)와, 그리고 상기 제2모터(134)의 구동에 의해 상기 가압롤(132)을 회전시키는 제2전동수단(136)을 포함하여 이루어진다.

하부컨베이어(110)에 의하여 이송되는 미네랄 울이 상/하부컨베이어(130, 110) 사이로 잘 도입될 수 있도록, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부컨베이어(130)의 입구측은 위로 경사지게 배치되어 있다. 따라서, 하부컨베이어(110)에 의하여 이송되는 미네랄 울은 상/하부컨베이어(130, 110) 사이로 도입되면서 소정의 두께를 가진 패널 심재(P)(도 4 참조)로 압축성형된다.

상/하부컨베이어(130, 110) 사이로 도입된 미네랄 울이 효과적으로 압축성형될 수 있도록 하기 위하여, 실질적인 압축성형 영역에 존재하는 하부컨베이어(110)의 이송롤(112)들과 상부컨베이어(130)의 가압롤(132)들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 틈새가 없이 조밀하게 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 패널 심재(P)의 두께를 임의로 조절할 수 있도록, 상부컨베이어(130)는 승강가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부컨베이어(130)가 지지수단(140)에 의해 프레임(100)에 승강가능하게 지지되고, 상기 지지수단(140)을 유압실린더 등의 액츄에이터(Actuator, 142)에 의하여 승강시킴으로써, 상부컨베이어(130) 전체를 승강시킬 수 있다. 이와 같이, 상부컨베이어(130)가 승강하면, 상/하부컨베이어(130, 110) 사이의 간격이 조절됨으로써, 그 간격에 해당하는 두께를 가진 패널 심재(P)를 압축성형할 수 있는 것이다.

한편, 롤 가압기(150)는, 상기 상/하부컨베이어(130, 110)에 의하여 압축성형되는 패널 심재(P)를 좌우로 가압하여 패널 심재(P)의 너비를 조절하기 위한 것으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상/하부컨베이어(130, 110)의 출구단 좌우 양측에 각각 설치된다.

상기 롤 가압기(150)는, 수직으로 회전가능하게 배치된 다수의 수직가압롤(152)을 포함하여 이루어진다. 그리고, 양쪽 롤 가압기(150, 150) 사이로 패널 심재(P)의 도입이 잘 이루어질 수 있도록, 양쪽 롤 가압기(150, 150)는 그 입구쪽이 출구쪽보다 넓은 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패널 심재(P)의 너비를 임의로 조절할 수 있도록, 롤 가압기(150)는 좌우이동가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 롤 가압기(150)의 상부를 모터와 같은 액츄에이터(154)의 구동에 의해 회전하는 턴 버클(Turn Buckle, 156) 등으로 연결하면, 액츄에이터의 구동에 따라 양쪽 롤 가압기(150, 150)가 동시에 좌우이동함으로써, 롤 가압기(150)들 사이의 간격이 조절될 수 있다. 대안으로서, 롤 가압기(150)들을 실린더에 의해 동작하는 링크기구로 연결할 수도 있으며, 필요에 따라 롤 가압기(150)들을 좌우이동시키는 다양한 구조가 채용될 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치의 작용을 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 원료공급 컨베이어(10)로부터 공급되는 미네랄 울이 타면기(20)에 의해 타면되면서 수지함침수단(30)에 의하여 수지가 함침된 채 하부컨베이어(110)로 공급된다. 하부컨베이어(110)에 공급된 미네랄 울은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1모터(114) 및 제2모터(134)의 구동에 의해 상/하부컨베이어(130, 110) 사이로 도입되고, 회전하는 이송롤(112)들 및 가압롤(132)들에 의해 소정의 두께를 가진 패널 심재(P)로 압축성형되면서 롤 가압기(150)들 사이로 이송된다. 패널 심재(P)의 두께는 상부컨베이어(130)의 승강에 의한 상/하부컨베이어(130, 110) 사이의 간격 조절에 의해 적절하게 조절된다.

그리고, 패널 심재(P)가 롤 가압기(150)들 사이를 통과하면서, 그 좌우가 롤 가압기(150)들의 수직가압롤(152)들에 의해 가압되어 소정의 두께 및 너비를 가진 패널 심재(P)를 얻는다. 패널 심재(P)의 너비는, 롤 가압기(150)들의 좌우이동에 의한 롤 가압기(150)들 사이의 간격 조절에 의해 적절하게 조절된다.

상기한 바와 같이, 소정의 두께 및 너비를 가진 패널 심재(P)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 가열경화장치(50)를 통과하면서 가열경화된 다음, 냉각기(60)를 거치면서 냉각된 후, 절단기(70)에 의해 소정의 길이로 절단된다.

이와 같이 절단된 패널 심재(P)는 배출컨베이어(80)를 따라 배출되어, 그 양면에 판재를 접합하여 샌드위치 패널을 만드는 공정으로 이송되거나, 그 자체로 단열재 등의 용도로 사용될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치에 의하면, 패널 심재의 양면에 접합되는 판재의 표면 구조(즉, 성형구조)에 관계없이 연속적으로 패널 심재를 제조할 수 있기 때문에, 미네랄 울 투입공정부터 절단 및 배출공정에 이르는 설비를 공용화할 수 있고, 판재를 성형 및 접합하는 장치만 각각 별도로 제공된다면, 최소한의 설비로 다양한 샌드위치 패널을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치에 의한 압축성형공정을 거쳐 제조된 패널 심재는, 샌드위치 패널에 대한 패널 심재의 용도로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 그 자체로 단열재 등 다양한 용도로 활용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치에 의한 압축성형공정을 거친 패널 심재를 가열경화시킬 경우, 판재들 사이에 패널 심재가 삽입된 채 가열경화되는 경우에 비하여, 경화가 균일하게 이루어질 수 있기 때문에, 평활도의 향상 등 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치는, 인체에 무해한 미네랄 울을 소재로 하여 패널 심재를 압축성형하도록 이루어짐으로써, 친환경적인 효과를 얻을 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치가 적용된 패널 제조장치를 나타내는 개략적인 정면도이다.

도 2는, 본 발명에 따른 패널 심재 압축성형장치를 나타내는 단면도이다.

도 3은, 도 2의 요부 평면도이다.

도 4는, 도 2의 요부 우측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 타면기, 110 : 하부컨베이어,

130 : 상부컨베이어, 150 : 롤 가압기,

152 : 수직가압롤.

Claims

타면기(20)로부터 타면되어, 수지가 함침된 채 공급되는 미네랄 울(Mineral Wool)을 이송하는 하부컨베이어(110)와;

상기 하부컨베이어의 상부에 설치되어 상기 미네랄 울을 가압함으로써, 소정의 두께를 가진 패널 심재로 압축성형하는 상부컨베이어(130)와;

상기 상/하부컨베이어의 출구단 좌우 양측에 설치되어, 상기 패널 심재를 좌우로 가압하는 한 쌍의 롤 가압기(150, 150);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 패널 심재 압축성형장치.
제 1 항에 있어서,

상기 상부컨베이어(130)는, 상기 패널 심재의 두께를 조절할 수 있도록, 승강가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 심재 압축성형장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 롤 가압기(150)는, 상기 패널 심재의 너비를 조절할 수 있도록 좌우이동가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 심재 압축성형장치.
제 3 항에 있어서,

상기 롤 가압기(150)는, 수직으로 회전가능하게 배치된 다수의 수직가압롤(152)을 포함하여 이루어지고, 양쪽 롤 가압기(150, 150) 사이로 패널 심재의 도입이 잘 이루어질 수 있도록, 양쪽 롤 가압기(150, 150)는 그 입구쪽이 출구쪽보다 넓은 간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 심재 압축성형장치.