KR20120139161A

KR20120139161A - 창호용 프로파일의 공압출용 보조압출기 및 이를 포함하는 프로파일 제조장치

Info

Publication number: KR20120139161A
Application number: KR1020110058802A
Authority: KR
Inventors: 김성중
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2011-06-17
Filing date: 2011-06-17
Publication date: 2012-12-27
Also published as: CN103608163B; DE112012002505T5; CN103608163A; DE112012002505B4; RU2555019C1; JP2014518798A; KR101461266B1; WO2012173328A1

Abstract

본 발명은 창호용 프로파일 제조장치에 관한 것으로, 메일압출기(10)가 프로파일(P) 형성을 위해 수지원료를 용융하여 다이(30)로 가압 이송하고, 상기 프로파일에 표면 스킨층(S) 형성을 위해 공압출용 수지조성물을 상기 다이의 일측으로 가압 이송하는 보조압출기(100)로서, 상기 보조압출기는 공압출용 수지조성물의 이송방향을 수직하게 변경시키는 커넥터(110)를 포함하고, 상기 커넥터의 유입구(111)와 배출구(112) 사이는 수지조성물 이송방향을 부드럽게 변경시키는 곡선부(113,114)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 창호 프로파일 공압출 제조용 보조압출기는 유로가 개선되어 내부 수지조성물이 탄화되거나 수지조성물 이송을 위한 과도한 에너지가 소모되는 것을 방지하고, 창호 프로파일의 무늬에 리얼리티가 증대되는 등 효과가 있다.

Description

창호용 프로파일의 공압출용 보조압출기 및 이를 포함하는 프로파일 제조장치{AUXILIARY COEXTUDING APPARATUS FOR WINDOW PROFILE AND PROFILE MANUFACTURING APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 공압출 기술을 활용하여 천연 목재의 질감을 갖는 창호 프로파일을 생산하는 제조설비에 대한 것이며, 구체적으로는 목분을 첨가한 성분을 프로파일의 표면에 이중 압출하고, 그 표면에 엠보싱을 부여하여 천연목재의 질감이 나는 무늬를 구현한 창호 프로파일의 제조장치로서 위 이중압출을 위한 보조압출기의 형상에 관한 것이다.

종래 창호의 프로파일을 제조하는 압출공정을 보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 압출기(1)의 호퍼(2)를 통하여 프로파일의 소재가 되는 열가소성 수지로 이루어지는 펠릿(pellet) 또는 컴파운드(Compound) 형태의 재료가 투입되면, 압출기(1) 내의 가열실린더 내에서 히터에 의해 히팅되어 겔(gel) 상태로 용해됨과 동시에 스크루의 회전에 의해 이송되면서, 그 전단의 다이(3)로 압출된다. 그리고, 다이(3)을 통하여 용융된 수지가 일정 형상을 갖춘 상태로 압출된 후 캘리브레이터(4)와 냉각장치(5)를 거치게 된다.

상기 캘리브레이터(4)는 상기 다이(3)를 통과한 프로파일(P)이 외곽 표면 형상을 유지하면서 정확한 치수와 계획된 형상의 제품으로 성형되도록 하는 설비이다. 그러므로, 캘리브레이터(4)는 상기 다이를 통과한 직후 바로 인접하여 위치하도록 함으로써, 다이를 통과한 프로파일이 형상이 변형되지 않고 바로 캘리브레이터로 진입하도록 하는 것이 좋다. 그리고, 캘리브레이터(4)를 통과한 제품은 상기 냉각장치(5)를 거치면서 냉각된 후에, 인취기(6)를 거쳐 일정한 힘으로 잡아 당겨지며, 이후 커팅기를 통과하는 동안 설정된 일정한 크기로 절단되어 창호 프로파일 제품이 1차적으로 완성된다.

그리고, 창호 프로파일에서 시공시에 외부로 노출되는 상면 또는 측면에는 다양한 질감이나 문양을 갖도록 하기 위해서 합성수지재의 장식용 필름(시트지)을 부착하여 합성수지질감이 아닌 목재질감을 갖도록 하여 미감을 높이고 있다.

그러나, 이렇게 압출된 창호 프로파일에 별도의 필름이나 시트를 부착하기 위해서는 프로파일 랩핑설비가 설치된 장소로 별도로 이동한 후 랩핑장치에 압출된 프로파일을 적재하여 랩핑하는 공정을 별도로 거쳐야 하므로 생산의 효율이나 비용면에서 불리하고, 래핑 후 운반, 가공, 시공시에 끓힘이 발행하였을 경우 보수하기가 곤란하며, 래핑을 위해 접착제를 사용하므로 사용자 환경이 좋지 않은 단점이 있다.

이를 극복하기 위해서, 창호 프로파일을 이중으로 압출하는 이중압출(공압출) 공법을 사용하였다. 이중압출이란, 위에서 설명한 바와 같은 압출기를 이용하여 프로파일이 일정한 형상을 갖도록 압출되는 상태에서, 보조압출기를 이용하여 추가적으로 프로파일의 일측면에 PVC나 그 외의 원료를 압출하여 부착하는 방법이다.

그러나, 이 경우에도 PVC 프로파일 표면 외관이 자연스럽지 못한 단점이 있었고, 또한 이러한 PVC 프로파일 표면의 경우 변색이 되어 미관을 해치는 문제점 등이 있었다.

그리고, 프로파일의 표면에 리얼리티 향상을 위해서, 상기 다이(3)와 캘리브레이터(4) 사이에 엠보롤(미도시)를 배치한 후 다이에서 압출되어 나오는 프로파일의 표면에 엠보롤 표면의 무늬를 형성하도록 하는 경우도 있었다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이 캘리브레이터(4)는 상기 다이를 통과한 직후 바로 인접하여 위치하여야 하기 때문에 그 사이에 배치되는 엠보롤의 직경에 제한 있었다. 직경의 크기가 제한되기 때문에 엠로롤의 원주의 길이 역시 제한되고 결과적으로 프로파일의 표면에 반복형성되는 무늬의 반복 주기가 짧아져서 리얼리티가 떨어지는 문제가 있었다.

본 발명은 자연스러운 목재질감의 미감을 구현하여 고급스러운 느낌을 주는 창호 프로파일을 생산하기 위한 프로파일 제조설비 중 프로파일 표면의 스킨층을 형성하는 보조압출기의 유로를 개선하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 메일압출기(10)가 프로파일(P) 형성을 위해 수지원료를 용융하여 다이(30)로 가압 이송하고, 상기 프로파일에 표면 스킨층(S) 형성을 위해 공압출용 수지조성물을 상기 다이의 일측으로 가압 이송하는 보조압출기(100)로서, 상기 보조압출기는 공압출용 수지조성물의 이송방향을 수직하게 변경시키는 커넥터(110)를 포함하고, 상기 커넥터의 유입구(111)와 배출구(112) 사이는 수지조성물 이송방향을 부드럽게 변경시키는 곡선부(113,114)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 창호용 프로파일의 공압출용 보조압출기를 제공한다.

또한, 본 발명은 용융된 수지원료를 가압이송하는 메인압출기(10), 상기 수지원료를 일정 형상의 프로파일로 배출하는 다이(30), 상기 프로파일에 표면 스킨층(S) 형성을 위해 공압출용 수지조성물을 상기 다이의 일측으로 가압 이송하는 보조압출기(100)를 포함하는 창호용 프로파일 제조장치로서, 상기 다이(30)에는 상기 보조압출기에서 유입되는 공압출용 수지조성물을 수용하여 프로파일의 표면에 가압적용하는 가압공간(38)이 구비되고, 상기 가압공간은 상기 공압출용 수지조성물의 흐름을 분할하는 유로가이드(39)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 창호용 프로파일 제조장치을 제공한다.

상기 가압공간의 유로가이드는 공압출용 수지조성물의 이송방향을 따라 배열될 수 있으며, 상기 보조압출기는 공압출용 수지조성물의 이송방향을 수직하게 변경시키는 커넥터(110)를 포함하고, 상기 커넥터의 유입구(111)와 배출구(112) 사이는 수지조성물 이송방향을 변경시키는 곡선부(113,114)가 형성될 수 있다.

상기 다이에서 배출된 프로파일이 외곽 표면 형상을 유지하도록 하는 캘리브레이터(70), 상기 캘리브레이터를 통과한 프로파일을 냉각시키는 냉각장치(90)를 더 포함하며, 상기 공압출용 수지조성물은 목분을 함유한 것을 특징으로 하는 프로파일 제조장치를 제공한다.

본 발명의 창호 프로파일은 상기 구성에 의해서, 프로파일의 일면에 공압출에 의해 스킨층이 일체로 형성되어 자연스러운 목재질감의 미감을 나타내고, 고급스러운 느낌을 주는 유리한 효과가 발생한다. 또한, 보조압출기의 유로가 개선되어 내부 수지조성물이 탄화되거나 수지조성물 이송을 위한 과도한 에너지 소모가 방지되고, 창호 프로파일 스킨층의 무늬에 리얼리티가 증대되는 등 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 창호 프로파일을 생산하는 설비의 개략적인 모습이며,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 창호 프로파일을 생산하는 설비의 개략적인 모습이며,
도 3은 본 발명에 따른 공압출로 생산된 프로파일의 단면을 도시한 모습이며,
도 4는 본 발명에 따른 생산 설비로 압출되어 생산된 프로파일의 단면이며,
도 5는 본 발명에 따른 엠보롤의 사시도이며,
도 6은 본 발명의 상기 엠보롤의 단면도 및 표면 확대도이며,
도 7은 종래기술에 따른 엠보롤의 단면도 및 표면 확대도이며,
도 8은 본 발명에 따른 창호 프로파일 생산을 위한 공압출설비로서, 도 2와 다른 방향에서 바라본 모습이며,
도 9는 도 8에서 다이와 엠보롤의 단면 형상이며,
도 10은 본 발명에 따른 공압출설비 중 냉각장치의 디스크의 사시도이며,
도 11은 본 발명에 따른 공압출설비 중 보조압출기 커넥터의 단면이며,
도 12는 종래 기술에 따른 커넥터의 단면 형상이며,
도 13은 공압출설비에서 프로파일에 무늬가 형성되어 나오는 모습이며,
도 14는 본 발명에 따른 공압출설비에서 프로파일 무늬가 형성되어 나오는 모습이며,
도 15는 본 발명에 따른 공압출을 이용하여 생산된 실제 제품의 모습이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 창호 프로파일을 생산하는 공압출 설비의 개략적인 모습이다. 도 2를 보면, 메인압출기(10)의 호퍼(20)를 통하여 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PS), 폴리비닐클로라이드(PVC), ABS수지 등 열가소성 수지 재질의 펠릿이나 컴파운드 재료가 투입되면, 메인압출기(10) 내의 가열 수단인 히터에 의해 히팅되어 겔 상태로 용해되어 스크루의 회전에 의해 전방으로 이송된다. 그 후, 그 전방에 놓인 다이(30)를 통해서 형상을 갖춘 상태로 프로파일(P)이 압출된 후 캘리브레이터(70,80)와 냉각장치(90)를 거치고, 인취기 (99) 및 절단기 등을 거치는 것은 종래의 기술과 유사하므로 구체적인 설명은 피하도록 한다.

상기 캘리브레이터(70)는 상기 다이를 통과한 직후 바로 인접하여 위치하도록 함으로써, 다이를 통과한 프로파일이 형상이 변형되지 않고 바로 캘리브레이터로 진입하도록 하는 것이 좋다. 그리고, 프로파일(P)은 상기 캘리브레이터로 진입하기 전에 표면냉각장치(60)에 의하여 표면 냉각을 시키는 것이 바람직하다. 만약, 프로파일의 표면 냉각 없이 캘리브레이터에 바로 삽입되면 캘리브레이터 내부에서 프로파일 성형수지와 내부 금속면과의 표면 마찰로 인하여 프로파일 면에 표현된 엠보 무늬가 손상되어 없어지는 문제가 있을 수 있기 때문이다. 이때 냉각매체는 에어를 이용하는 것이 바람직하다. 즉, 표면냉각장치에서 에어를 프로파일을 향해서 성형부위에 균일하게 분사하여 프로파일 표면을 급속 냉각하는 것이다.

본 발명의 공압출 설비는 공압출을 위한 보조압출기(100)가 더 구비된다. 도 3은 본 발명에 따른 다이(30)와 보조압출기(100)를 도시한 모습이다. 상기 다이(30)는 메인압출용 다이(30a)와 공압출용 다이(30b)로 이루어진다. 상기 메인압출용 다이(30a)는 프로파일 형성 생성을 위해서 상기 호퍼(20)로 투입되어 겔화된 수지가 일정 형태를 갖도록 압출시키는 역할을 한다. 그리고, 상기 공압출용 다이(30b)는 메인 압출용다이(30a)의 전방에 부착되어 메인압출용 다이(30a)를 통과한 프로파일의 일측면에 공압출로 스킨층(도 4의 S 참조)을 형성하도록 하며, 이를 위해서 공압출용 다이(30b)의 상측에는 보조압출기(100)에서 공급되는 공압출용 수지조성물이 투입된다. 즉, 보조압출기(100)에서 배출되는 공압출용 수지조성물이 메인압출용 다이(30a)를 통과한 프로파일의 측면에 부착되어 상기 스킨층(S)을 이룬 상태로 상기 공압출용 다이(30b)를 통과하게 되는 것이다.

도 4에서는 본 발명에 따른 공압출로 생산된 프로파일의 단면을 도시한다. 통상의 창호용 프로파일(P)의 표면에 스킨층(S)이 공압출에 의해서 일체로 형성된 것을 알 수 있다. 그림에서는 상기 스킨층이 프로파일의 상면과 양측면에 형성된 것을 도시하고 있으나, 스킨층 형성이 반드시 이러한 모양으로 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라서는 프로파일의 상면의 일부 또는 전체면에 형성될 수도 있을 것이다.

이렇게 공압출을 이용하여 스킨층을 형성하게 되면 스킨층을 이루는 소재를 다양하게 함으로써 다양한 색상을 구현할 수 있으며, 프로파일과 다른 소재를 압출을 통해서 일체화시킴으로써 프로파일 생산 후 시트지를 부착하는 등의 후공정이 불필요하여 비용이 절감될 뿐만 아니라 제품의 가공성이 향상되고 또한 접착제를 사용하게 않게 됨으로써 친환경적인 공법이 될 수 있고 표면 긁힘에도 유리한 효과가 발생한다.

본 발명에서 상기 스킨층(S)을 이루는 공압출용 수지조성물은 목분을 함유하도록 하여 천연목재의 질감을 높여서 리얼리티를 높이도록 하였다.

상기 공압출용 수지조성물은, 베이스 칼라를 이루는 제1원료와 미드 톤(mid tone) 칼라를 형성하는 제2원료와 하이 톤(high tone) 칼라를 형성하는 제3원료를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 상기 제1원료는 베이스 원료이며, 목분을 포함하도록 하여 프로파일의 스킨층이 천연목재의 질감을 나타내도록 한 것이 특징이다. 상기 제1원료의 구체적 구성을 보면, 대략 PVC 원료 70%, 탄석 10~15%, 목분 15~20%, 내후성이 우수한 소량의 무기질 안료, 기타 소량의 내후성 첨가제 등으로 이루어진다.

그리고, 상기 제2원료는 미드 톤 색상을 이루는 원료로서, 상기 제1원료(베이스 원료)보다 녹는점이 높은 고 중합도 PVC나, ASA, PMMA, PE 등 수지로 이루어지며, 내후성이 우수한 중간 톤의 무기질 안료 및 기타 활제 등의 첨가제를 소량 포함하여 이루어진다.

상기 제3원료는 하이 톤 색상을 이루는 원료로서, 상기 제1원료(베이스 원료)보다 녹는점이 높은 고 중합도 PVC나, ASA, PMMA, PE 등 수지로 이루어지며, 내후성이 우수한 하이 톤의 무기질 안료, 기타 활제 등 첨가제를 소량 포함하여 이루어진다.

본 발명의 상기 공압출용 수지조성물의 제1원료, 제2원료, 제3원료 등은 서로 혼합되어 하나의 색이 되는 것이 아니라, 프로파일의 스킨층을 형성한 상태에서도 베이스 원료인 제1원료 상에서 상기 제2 및 제3원료가 각각 미드 톤과 하이 톤을 나타내도록 하여 각각의 색상이 구별될 수 있도록 함으로써, 리얼리티가 뛰어난 자연스러운 색상을 나타내도록 한다.

이렇게 상기 수지조성물의 원료 각각의 색상이 구별될 수 있도록 하기 위해서, 제1원료의 녹는점은 약 160~165℃이며, 상기 제2원료의 녹는점은 약 175~185℃이며, 상기 제3원료의 녹는점은 약 175℃~185℃가 되도록 한다.

상기 보조압출기(100)는 공압출용 수지조성물을 가열한 후 이것을 공압출용 다이(30b)로 가압하여 배출하게 되는데, 만약 수지조성물의 녹는점이 모두 같다면 보조압출기 내부에서 가열될 때 한꺼번에 녹아서 혼합되어 버리면 각각의 색이 구별되지 않고 혼합된 하나의 색으로 나타나기 때문에 이것을 방지하기 위해서 각각의 녹는점을 달리하도록 한 것이다. 즉, 보조압출기 내부를 약 160℃~180℃ 정도로 가열한다면 녹는점이 가장 낮은 베이스 원료는 먼저 녹아서 겔화 되지만 제2원료와 제3원료는 일부만 녹은 상태에서 보조압출기에서 상기 공압출용 다이로 배출되고, 이 과정에서 미드 톤의 제2원료와 하이 톤의 제3원료가 베이스 원료 사이를 자연스럽게 흘러가는 듯한 무늬가 형성되는 것이다.

또한, 상기 공압출용 수지조성물은, 음이온 파우더 또는 방향제 등 기능성 원료를 더 포함하여 친환경 음이온을 실내로 방출하도록 하여 창호 프로파일이 설치된 실내환경에 숲속환경을 구현하도록 할 수도 있고, 피톤치드향 등 천연향을 내도록 할 수도 있다.

도 5는 본 발명에 따른 엠보롤(50)의 사시도이며, 도 6의 (a)와 (b)는 각각 상기 엘보롤(50)의 단면도 및 표면 확대도이다.

본 발명의 엠보롤(50)은 기존의 엠보롤 보다 직경을 더 크게 하고 표면의 무늬를 2단심도로 하여 무늬의 연속성 등이 뛰어나 외관리얼리티 및 입체감이 더 증대되는 효과가 발생하도록 한 것으로, 회전축(51)에 의해 회전가능하게 장착되며 표면에는 요철 무늬가 형성된다. 즉, 도 6의 (a)를 보면, 엠보롤(50)의 표면에는 요철의 형상이 2단으로 형성된다. 즉, 상대적으로 크게 형성된 제1돌기(53)와 상기 제1돌기(53)위에서 상대적으로 작게 형성된 제2돌기(55)가 구비된다. 상기 제1돌기(53) 및 제2돌기(55)는 일정한 정형적인 형상이 아니라, 불규칙한 형상으로 이루어지며(도 7의 (a) 및 (b)에 도시된 종래의 엠보롤의 단면과 표면 모양은 단순한 무늬를 일정 깊이로 나열할 뿐이어서 리얼리티가 떨어진다), 상기 제1돌기(53)의 깊이(D) 역시 종래의 엠보롤에 형성된 돌기의 깊이(d) 보다 크게 형성되어 무늬의 실제감이 더 증대된다.

본 발명의 엠보롤(50)은 표면에 형성되는 돌기를 이렇게 크게 할 뿐 아니라, 직경(RD) 역시 크게 형성하였다. 엠보롤의 직경을 크게 하면 엠보롤 표면의 원주 역시 크게 되어, 엠보롤이 1회전 하면서 프로파일 상에 형성되는 엠보싱 무늬의 길이가 길어지기 때문에, 프로파일에 형성되는 무늬의 반복주기가 더 크게 되어 리얼리티가 향상되기 때문이다.

그러나, 다이(30)와 캘리브레이터(70) 사이에 배치되는 엠보롤(50)의 직경에는 제한이 있게 된다. 왜냐하면, 다이(30)와 캘리브레이터(70) 사이 간격에는 위에서 설명한 바와 같은 제한이 있기 때문이다. 이를 위해서 본 발명에서는 도 8 내지 도 9에서와 같은 형상을 고안하였다.

도 8은 본 발명에 따른 창호 프로파일 생산을 위한 공압출설비 중 일부 구성을 도시한 것이며, 설명을 위해 도 2와 다른 방향에서 바라본 모습이며, 보조압출기는 생략한 모습이다. 도 9는 도 8에서 다이(30)와 엠보롤(50)의 단면 형상이다.

도 8 내지 9의 모습을 보면, 다이(30)와 캘리브레이터(70) 사이 간격(G)는 아래쪽 간격(G1)은 비교적 작은나 위쪽 간격(G2)는 엠보롤(50) 장착을 위해 비교적 큰 형상이다. 그리고, 다이(30)에서 엠보롤(50)이 장착되는 쪽의 면에는, 곡면부(35)가 형성되도록 라운드 가공되어 있어서 장착되는 엠보롤(50)의 직경이 큼에도 불구하고 장착될 수 있는 공간을 제공한다. 즉, 본 발명의 다이(30)에서 프로파일(P)이 배출되는 출구쪽 면에는, 상기 엠보롤(50)의 외주면 형상에 대응하는 곡면부(53)가 형성되어 있다. 따라서, 엠보롤(50)의 직경(RD)이 종래보다 커지는 경우에도 다이와 캘리브레이터 사이의 간격(G)이 과도하게 증가함이 없이 엠보롤(50)을 장착할 수 있는 것이다. 도면에서는 대략 반원 형상의 곡면부가 도시되어 있으나 엠보롤의 형상에 비추어 중심각이 90도인 원호 형상 등 적절한 형상의 곡면부가 형성될 수 있을 것이다.

도 8을 참조하면, 캘리브레이터(70,80)은, 건식(dry) 캘리브레이터(70) 및 침수형(water) 캘리브레이터(80)로 이루어지거나 또는 건식이나 침수형 중 어느 하나로 이루어질 수도 있다. 그리고, 냉각장치(90)는 물탱크 내부에 복수개의 디스크(93)가 프로파일 진행방향으로 나열되어 있는 것으로, 통과하는 프로파일을 냉각하되 형상을 유지하도록 하기 위해 가운데가 중공인 디스크가 나란히 배치된다.

도 10은, 본 발명에 따른 상기 냉각장치(90)의 디스크(93) 중 하나를 도시하고 있다. 상기 디스크(93)는 내부 가운데 부분에 프로파일(P)이 통과하여 지나가는 중공이 형성되고, 상측면에는 롤러(95)가 배치된다. 상기 롤러(95)의 회전축은 상기 디스크(93)의 상측에 적절한 위치에 고정되며, 통과하는 프로파일의 상측면과 접하면서 회전한다. 프로파일(P)의 상측면에는 공압출에 의한 스킨층(S)이 형성되며 또한 상기 엠보롤(50)에 의해서 엠보 무늬가 형성되어 있다.

종래의 냉각장치의 디스크에는 본 발명의 롤러(95)와 같은 구성이 없었기 때문에 프로파일이 관통하면서 프로파일의 상측면과 디스크 중공 상측면이 서로 면접촉을 하게 되고 그 결과 프로파일 상측면에 형성된 엠보 무늬가 뭉개져서 훼손되는 현상이 발생하였다.

본 발명은 프로파일 상측면과 접하는 디스크의 위치에 회전하는 롤러를 배치함으로써, 이러한 면접촉을 선접촉으로 변화시키고 따라서 프로파일 상측면에 형성된 엠보 무늬가 훼손되는 것을 방지하게 된 것이다.

본 발명은 도 3에서 설명한 것처럼, 보조압출기(100)를 이용하여 프로파일의 상측면에 스킨층을 공압출로 형성하고 있다. 기존의 프로파일 제조설비에서 PVC나 그 밖의 원료를 공압출하던 보조압출기를 개량하여 보조압출기 유로를 개선한 구조이다.

본 발명의 보조압출기(100)는 공압출용 다이(30b)의 상측으로 공압출용 수지조성물을 일정한 압력을 가하여 공급하여 프로파일(P)의 일면에 스킨층(S)을 형성한다. 보조압출기(100)는 그림에서 보는 바와 같이, 공압출용 수지조성물을 대략 수평방향으로 이송하다가 커넥터(110)에 의해서 공압출용 수지조성물의 이송방향이 약 90도 정도 절곡된 후 수직방향으로 압송되어 공압출용 다이(30b)의 상측으로 유입된다. 보조압출기 내부에서 공압출용 수지조성물의 압송방향을 대략 수직하게 바꾸어주는 부분이 커넥터(110)이며, 도 11은 본 발명에 따른 커넥터(110)의 단면 형상이다. 상기 커넥터(110)은 공압출용 수지조성물이 수평방향으로 유입되는 유입구(111)와 방향이 전환된 후 수직방향으로 배출되는 배출구(112)가 구비되고, 방향을 바꾸어주는 곡선부(113, 114)가 구비된다. 유입구(111)에서 곡선부를 지나 배출구(112)로 갈수록 통로의 내부 직경은 줄어들어 수지조성물의 이송속도는 증가하고 이송압력도 증가하는 형상이다. 상기 곡선부(113,114)에 의해서 공압출용 수지조성물은 이송방향이 자연스럽게 수평에서 수직으로 변경될 수 있게 된다.

도 12는 종래 기술에 따른 커넥터의 단면 형상인데, 내부 이송물질의 이송방향이 바뀌는 곳이 수평에서 수직으로 직각으로 급격하게 변하도록 형성되어 있다. 이로 인해서 수평방향으로 진행하던 이송물질은 수직벽에 바로 부딪히게 되어 이송물질이 탄화되거나 이송되는 원료물질이 적체되어 이송압력이 높아지는 등 문제가 있었다. 본 발명은 커넥터의 이송방향 변환부를 부드럽게 곡선형으로 함으로써 이러한 문제들을 해결한 것이다.

도 13은 공압출설비에서 프로파일에 무늬가 형성되어 나오는 모습으로 본 발명과 비교례의 모습이며, 도 14는 본 발명에 따른 공압출설비에서 프로파일 무늬가 형성되어 나오는 모습이다.

공압출용 수지조성물은 보조압출기(100)에서 배출되어 다이(30)의 상측에서 다이(30) 내부로 유입된 후, 다이 내부의 공압출 가압공간(38)로 유입된다. 이후, 공압출용 수지조성물은 다이를 관통하여 횡방향으로 진행하는 프로파일(P)의 상면 또는 상면과 측면에 적용되어 프로파일의 스킨층(S)을 형성한다. 이때 수지조성물의 제2원료 또는 제3원료 등이 자연스럽게 무늬를 형성하게 된다.

그런데, 도 13에서 보이듯이, 다이(30) 내부의 공압출 가압공간(38)이 단일한 공간으로 되어 있으면, 상기 내부 격실(38)에서 프로파일(P)의 면으로 도포되는 수지조성물은 중앙부분에서 집중적으로 가압력을 받게 되고 따라서 프로파일 상면의 중심부에 집중적으로 회오리 패턴의 무늬(S1)가 발생하게 되어 무늬의 패턴이 인위적인 느낌이 나게 되는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해서, 본 발명에서는 도 14와 같이 공압출 가압공간(38)을 복수개의 격실로 만들었다. 이를 위해, 상기 공압출 가압공간(38) 내부에 배치되어 이송하는 수지조성물을 별도의 공간으로 안내하는 유로가이드(39)를 구비하도록 하였다. 보조압출기(100)에서 가압되어 상기 다이의 내부공간인 공압출 가압공간(38)으로 유입된 수지조성물은 그 후 상기 유로가이드(39)에 의해서 각각 별도의 공간으로 안내되어 이동하게 됨으로써, 가운데 부분으로 집중되는 현상이 방지된다. 그러므로, 프로파일의 스킨층(S)에 형성되는 무늬(S2)가 프로파일의 상면에 골고루 형성되고 스트라이프 형상의 자연스러운 패턴이 골고루 형성되는 것이다.

본 발명의 공압출설비에 따라 생산된 프로파일(P)의 스킨층(S)에 형성되는 무늬(S2)는 도 14에서 보이는 바와 같이, 수지조성물의 제2원료 및 제3원료 등이 상기 유로가이드(39)에 의해 적절히 분배되어 비 정형적인 패턴을 무늬의 자연스러움이 표현되어 리얼리티가 높아지는 유리한 점이 있다.

Claims

메일압출기(10)가 프로파일(P) 형성을 위해 수지원료를 용융하여 다이(30)로 가압 이송하고, 상기 프로파일에 표면 스킨층(S) 형성을 위해 공압출용 수지조성물을 상기 다이의 일측으로 가압 이송하는 보조압출기(100)로서,
상기 보조압출기는 공압출용 수지조성물의 이송방향을 수직하게 변경시키는 커넥터(110)를 포함하고,
상기 커넥터의 유입구(111)와 배출구(112) 사이는 수지조성물 이송방향을 부드럽게 변경시키는 곡선부(113,114)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 창호용 프로파일의 공압출용 보조압출기.
용융된 수지원료를 가압이송하는 메인압출기(10), 상기 수지원료를 일정 형상의 프로파일로 배출하는 다이(30), 상기 프로파일에 표면 스킨층(S) 형성을 위해 공압출용 수지조성물을 상기 다이의 일측으로 가압 이송하는 보조압출기(100)를 포함하는 창호용 프로파일 제조장치로서,
상기 다이(30)에는 상기 보조압출기에서 유입되는 공압출용 수지조성물을 수용하여 프로파일의 표면에 가압적용하는 가압공간(38)이 구비되고,
상기 가압공간은 상기 공압출용 수지조성물의 흐름을 분할하는 유로가이드(39)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 창호용 프로파일 제조장치.
제 2 항에 있어서,
상기 가압공간의 유로가이드는 공압출용 수지조성물의 이송방향을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 창호용 프로파일 제조장치.
제 3 항에 있어서,
상기 보조압출기는 공압출용 수지조성물의 이송방향을 수직하게 변경시키는 커넥터(110)를 포함하고, 상기 커넥터의 유입구(111)와 배출구(112) 사이는 수지조성물 이송방향을 변경시키는 곡선부(113,114)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 창호용 프로파일 제조장치.
제 4 항에 있어서,
상기 다이에서 배출된 프로파일이 외곽 표면 형상을 유지하도록 하는 캘리브레이터(70), 상기 캘리브레이터를 통과한 프로파일을 냉각시키는 냉각장치(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창호용 프로파일 제조장치.
제 5 항에 있어서,
상기 공압출용 수지조성물은 목분을 함유한 것을 특징으로 하는 창호용 프로파일 제조장치.