KR20130013184A - 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천공및코팅시스템을 이용하여 난연성 스티로폼을 제조하기 위한 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난연 스티로폼을 제조함에 있어 난연재의 도포시 진동을 함께 진행함으로써 난연재가 스티로폼에 도포됨과 동시에 천공된 구멍에 효과적으로 함침될 수 있도록 하고, 스티로폼에 대한 진동시 스티로폼이 위치하는 받침판이 좌우는 물론 상하로 진동되도록 함으로써 도포되는 난연재가 천공된 구멍 말단까지 함침될 수 있도록 하며, 제1코팅장치에 의해 일면에 난연재가 도포된 스티로폼이 건조장치를 통해 건조되면서 양면의 위치가 전환되어 제2코팅장치는 자동적으로 스티로폼의 타면에 난연재를 도포할 수 있게 함으로써 짧은 공정으로 스티로폼 양면 전체에 난연재를 코팅 및 건조시킬 수 있도록 하며, 제1코팅장치에 의해 일면에 도포된 난연재가 완전히 건조된 이후에 제2코팅장치에 의해 타면에 난연재가 도포될 수 있도록 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법에 관한 것이다.

Description

천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법{A Manufacturing Method of Polystyrene having resistance to flame using a Punching and Laminating System}

본 발명은 천공및코팅시스템을 이용하여 난연성 스티로폼을 제조하기 위한 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난연 스티로폼을 제조함에 있어 난연재의 도포시 진동을 함께 진행함으로써 난연재가 스티로폼에 도포됨과 동시에 천공된 구멍에 효과적으로 함침될 수 있도록 하고, 스티로폼에 대한 진동시 스티로폼이 위치하는 받침판이 좌우는 물론 상하로 진동되도록 함으로써 도포되는 난연재가 천공된 구멍 말단까지 함침될 수 있도록 하며, 제1코팅장치에 의해 일면에 난연재가 도포된 스티로폼이 건조장치를 통해 건조되면서 양면의 위치가 전환되어 제2코팅장치는 자동적으로 스티로폼의 타면에 난연재를 도포할 수 있게 함으로써 짧은 공정으로 스티로폼 양면 전체에 난연재를 코팅 및 건조시킬 수 있도록 하며, 제1코팅장치에 의해 일면에 도포된 난연재가 완전히 건조된 이후에 제2코팅장치에 의해 타면에 난연재가 도포될 수 있도록 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 스티로폼은 합성수지가 발포 형성되는 것으로, 경제적이고 내수성, 단열성, 방음성, 완충성 등이 우수하기 때문에 건축 내외장재는 물론 각종 시설물에 다용도로 널리 활용되고 있는 자재이다. 그러나, 이러한 스티로폼의 가장 큰 단점이자 문제점은 바로 열에 극히 취약하고 불에 타는 경우 다량의 연기와 함께 유독가스를 방출하는 것으로, 따라서 화재 시 이러한 스티로폼의 연소로 인해 화재가 순식간에 번짐은 물론 인명피해가 급속하게 늘어나게 되는 치명적인 문제를 야기하게 된다. 따라서, 스티로폼의 이러한 단점을 보완하는 난연성 스티로폼에 대한 수요가 꾸준히 늘어나고 있고 법으로도 이러한 난연성 스티로폼을 사용하도록 규제가 강화되고 있다.

그러나, 난연 스티로폼을 제조하는데 사용되는 종래의 제조장치나 그를 이용한 제조방법은, 천공된 스티로폼면에 난연재를 도포하는 작업만을 진행할 뿐이지, 도포하는 작업과 동시에 스티로폼에 진동을 가하는 등 도포되는 난연재가 즉시 효과적으로 천공된 구멍에 함침될 수 있게 하는 구성이나 방법은 존재하지 않은 실정이다.

또한, 스티로폼의 일면에 코팅된 난연재를 별도로 건조하는 과정과 도포되지 않은 타면에도 난연재를 도포시키기 위해 스티로폼의 양면 방향을 전환시키는 과정이 각각 별개로 진행되어야 하기 때문에, 이로 인한 공정의 복잡함과 비용 및 시간 소요량이 많아지게 되는 문제가 발생한다.

또한, 종래 방식의 천공장치 및 그를 이용한 천공방법은, 스티로폼에 구멍을 천공하는 바늘이 형성된 천공판이 통상 3.6m 길이를 갖는 스티로폼의 장방향 길이에 한참 못미치는 0.6m 내지 1.2m 정도의 길이를 갖는 것이 일반적이므로, 이러한 길이를 갖는 천공판을 이용하여 스티로폼에 천공을 하기 위해서는, 스티로폼의 일부분에 대한 일회 천공 이후에 다시 천공판을 옆으로 이동시켜 천공된 옆부분에 다시 천공을 하는 작업을 반복적으로 진행하여야 하는바, 길이가 긴 스티로폼에 대해 일부분, 일부분씩 천공작업이 부분적으로 반복됨으로써 천공이 되는 일부분과 타부분 사이에 크랙이 발생하거나 스티로폼 자체가 파손되는 문제가 발생하게 된다.

또한, 종래 천공판에 형성되는 바늘은 그 형태 및 길이가 일률적으로 동일한 바늘이 천공판 전체에 걸쳐 동일하게 형성되기 때문에, 천공시 동일한 길이를 갖는 바늘 전체가 동시에 스티로폼을 관통하게 되면 그에 따라 구멍이 천공되는 스티로폼이 받는 천공압력도 증대되므로, 바늘이 스티로폼을 쉽게 뚫고 들어가기가 어렵고 또한 천공한 이후에도 바늘이 쉽게 빠져나오지 못하게 되는 문제가 발생하여 공정 전체가 지연되게 되는 문제가 발생하게 되고 과도한 천공압력으로 인해 스티로폼에 크랙이 발생하여 파손되는 문제가 생기게 된다.

또한, 수많은 바늘을 이용해 스티로폼에 수많은 구멍을 천공시키게 되면, 스티로폼에는 수많은 구멍이 천공됨에 따라 자연스럽게 스티로폼 자체의 길이가 신장되게 되는데, 기존의 천공장치에서는 특히, 이렇게 천공됨에 따라 신장된 스티로폼의 부분에는 별도로 정확하게 천공을 수행할 수 없기 때문에, 천공에 의해 신장된 부분에는 천공 및 난연재 함침이 이루어지지 않게 되어 불에 취약한 부분으로 남게 되어 이 부분이 화재시 가장 먼저 연소되는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 난연 스티로폼을 제조함에 있어 난연재의 도포시 진동을 함께 진행함으로써, 난연재가 스티로폼에 도포됨과 동시에 천공된 구멍에 효과적으로 함침될 수 있도록 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 스티로폼에 대한 진동시 스티로폼이 위치하는 받침판이 좌우는 물론 상하로 진동되도록 함으로써, 도포되는 난연재가 천공된 구멍 말단까지 함침될 수 있도록 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제1코팅장치에 의해 일면에 난연재가 도포된 스티로폼이 건조장치를 통해 건조되면서 양면의 위치가 전환되어, 제2코팅장치는 자동적으로 스티로폼의 타면에 난연재를 도포할 수 있게 함으로써, 짧은 공정으로 스티로폼 양면 전체에 난연재를 코팅 및 건조시킬 수 있도록 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제1코팅장치에 의해 일면에 도포된 난연재가 완전히 건조된 이후에, 제2코팅장치에 의해 타면에 난연재가 도포될 수 있도록 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 장방향으로 길게 형성되어 있는 스티로폼인 경우에도 스티로폼 전체가 동시에 천공되도록 함으로써, 부분적으로 순차적으로 반복 천공됨에 따른 스티로폼의 파손이나 크랙발생 등의 파손을 방지할 수 있는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스티로폼에 천공을 하는 천공부에 형성된 바늘이 일정 길이를 갖는 제1바늘과, 상기 제1바늘보다 짧은 길이를 갖는 제2바늘이 순차적으로 반복 배열되어 형성됨으로써, 스티로폼 전체를 동시에 천공시 스티로폼에 가해지는 천공압력을 줄일 수 있는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 스티로폼에 천공을 하는 천공부에 형성된 바늘이 일정 길이를 갖는 제1바늘과, 상기 제1바늘보다 짧은 길이를 갖는 제2바늘과, 상기 제1바늘과 제2바늘 사이에서 제1바늘과 제2바늘의 중간 길이를 갖는 제3바늘이 순차적으로 반복 배열되어 형성됨으로써, 스티로폼 전체를 동시에 천공시 스티로폼에 가해지는 천공압력을 줄일 수 있는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 천공시 늘어나는 스티로폼의 길이변화를 흡수하면서, 이송받침부 자체의 이동을 통해 천공시 늘어난 부분에도 천공이 가능함은 물론 스티로폼의 천공 간격을 조절할 수 있는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제1천공장치에 의해 일면이 천공된 스티로폼이 회전장치를 통해 180도 회전한 후, 제2천공장치에 의해 천공된 일면에 대향되는 타면이 순차적으로 천공됨에 있어, 제1천공장치에서의 바늘의 배열과 제2천공장치에서의 바늘의 배열이 서로 상보적으로 반대로 배열됨으로써, 스티로폼의 양면에 천공시에도 천공압력을 줄이고 스티로폼의 파손을 방지할 수 있는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법을 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법은 다음과 같은 구성을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법은 천공장치를 이용하여 스티로폼 면에 천공작업을 하는 천공단계; 상기 천공단계를 통해 천공된 스티로폼에 코팅장치를 이용하여 난연재를 도포하는 코팅단계; 상기 코팅단계를 통해 난연재가 도포된 스티로폼을 건조장치를 이용하여 건조시키는 건조단계;를 포함하며, 상기 코팅단계는 코팅장치의 레일을 따라 이동하는 분사부를 통해 스티로폼의 일면 전체에 난연재를 도포하고, 진동부를 이용해 스티로폼이 위치하는 받침판을 진동시켜, 난연재가 스티로폼에 도포됨과 동시에 천공된 구멍에 효과적으로 함침될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제조방법에 있어서 상기 코팅단계는 상기 진동부의 받침판에 진동을 가하는 진동모터와, 받침판의 하부를 지지하며 탄성을 갖는 탄성지지부를 이용하여, 스티로폼이 위치하는 받침판을 좌우는 물론 상하로 진동시킴으로써 도포된 난연재가 천공된 구멍 말단까지 함침될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제조방법은 상기 천공단계가 제1천공장치와 제2천공장치를 스티로폼을 회전시켜 스티로폼 양면의 위치를 전환시켜 주는 회전장치를 사이에 두고 배열시켜, 스티로폼의 양면 전체를 순차적으로 천공할 수 있게 하며, 상기 코팅단계 및 건조단계는 스티로폼의 일면에 각각 난연재를 도포하는 제1코팅장치와 제2코팅장치 사이에 건조장치를 배열시키고, 상기 건조장치는 상하길이방향으로 이동하면서 360도 순환하는 순환이동부와, 상기 순환이동부에 일단이 연결되어 순환이동부와 연동되어 360도 순환하면서 스티로폼을 이동시키는 부착부와, 상기 순환이동부 내부의 공간을 통해 온풍을 송풍하여 도포된 난연재를 건조시키는 건조부를 포함하여, 상기 부착부에 의해 이동하는 스티로폼이 건조와 함께 스티로폼 양면의 위치가 전환되도록 함으로써, 상기 제1코팅장치에 의해 일면에 난연재가 도포된 스티로폼은 상기 건조장치를 통해 건조되면서 양면의 위치가 전환되어, 상기 제2코팅장치는 자동적으로 스티로폼의 타면에 난연재를 도포할 수 있게 되므로, 짧은 공정으로 스티로폼 양면 전체에 난연재를 코팅 및 건조시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제조방법은 상기 코팅단계 및 건조단계가 제1코팅장치와 제2코팅장치 사이에 위치하는 제1건조장치와 상기 제2코팅장치 사이에 추가적으로 제2건조장치 및 스티로폼을 회전시켜 스티로폼 양면의 위치를 전환시켜 주는 회전장치를 배열시켜, 제1코팅장치에 의해 일면에 도포된 난연재가 완전히 건조된 이후에 제2코팅장치에 의해 타면에 난연재가 도포될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제조방법에 있어서 상기 천공단계는 상기 천공장치가 상하로 이동하며 천공을 위한 가압력을 제공하는 프레스기; 상기 프레스기 일단에 부착되며 일면에 천공을 위한 바늘이 형성된 천공부; 상기 천공부에 의해 천공되는 스티로폼을 지지하고 이송하는 이송받침부;를 포함하고, 상기 천공부는 천공되는 스티로폼의 크기에 상응하는 크기를 갖는 하나의 판으로 형성되어, 스티로폼 전체가 동시에 천공될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제조방법에 있어서 상기 천공부는 일정 길이를 갖는 제1바늘과, 상기 제1바늘보다 짧은 길이를 갖는 제2바늘이 순차적으로 반복 배열되어 형성됨으로써, 스티로폼 전체를 동시에 천공시 스티로폼에 가해지는 천공압력을 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제조방법에 있어서 상기 이송받침부는 스티로폼을 이송하기 위한 롤러부와, 천공시 스티로폼이 일정 위치에 정렬되어 위치하도록 스티로폼의 측면을 지지하는 위치설정부와, 이송받침부 자체를 이동시켜 스티로폼에 천공되는 구멍의 간격을 조절할 수 있도록 하는 이동부를 포함하고, 상기 위치설정부는 스티로폼의 측면 중 제1면과 그에 연하는 제2면을 지지하면서, 위치가 고정되어 스티로폼의 위치 정렬시 기준이 되는 제1지지부와; 스티로폼의 측면 중 상기 제1면에 대향되는 제3면과 그에 연하면서 상기 제2면에 대향되는 제4면을 지지하면서, 천공시 늘어나는 스티로폼의 길이변화를 흡수하도록 이동가능한 제2지지부;를 포함하여, 이송받침부 자체의 이동을 통해 스티로폼의 천공 간격을 조절함은 물론 천공시 늘어난 부분에도 천공이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 제조방법에 있어서 상기 천공단계는 상기 프레스기, 천공부, 이송받침부를 포함하는 제1천공장치와 제2천공장치를 스티로폼을 회전시켜 스티로폼 양면의 위치를 전환시켜 주는 회전장치를 사이에 두고 배열시켜, 상기 제1천공장치에 의해 일면이 천공된 스티로폼이 상기 회전장치를 통해 180도 회전한 후, 상기 제2천공장치에 의해 천공된 일면에 대향되는 타면이 순차적으로 천공되도록 하며, 상기 제1천공장치에서의 제1바늘과 제2바늘의 배열과, 상기 제2천공장치에서의 제1바늘과 제2바늘의 배열이 서로 상보적으로 반대로 배열됨으로써, 스티로폼의 양면에 천공시에도 천공압력을 줄이고 스티로폼의 파손을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 난연 스티로폼을 제조함에 있어 난연재의 도포시 진동을 함께 진행함으로써, 난연재가 스티로폼에 도포됨과 동시에 천공된 구멍에 효과적으로 함침될 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

본 발명은 스티로폼에 대한 진동시 스티로폼이 위치하는 받침판이 좌우는 물론 상하로 진동되도록 함으로써 도포되는 난연재가 천공된 구멍 말단까지 함침될 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

본 발명은 제1코팅장치에 의해 일면에 난연재가 도포된 스티로폼이 건조장치를 통해 건조되면서 양면의 위치가 전환되어 제2코팅장치는 자동적으로 스티로폼의 타면에 난연재를 도포할 수 있게 함으로써, 짧은 공정으로 스티로폼 양면 전체에 난연재를 코팅 및 건조시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

본 발명은 제1코팅장치에 의해 일면에 도포된 난연재가 완전히 건조된 이후에 제2코팅장치에 의해 타면에 난연재가 도포될 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

본 발명은 장방향으로 길게 형성되어 있는 스티로폼인 경우에도 스티로폼 전체가 동시에 천공되도록 함으로써, 부분적으로 순차적으로 반복 천공됨에 따른 스티로폼의 파손이나 크랙발생 등의 파손을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명은 스티로폼에 천공을 하는 천공부에 형성된 바늘이 일정 길이를 갖는 제1바늘과, 상기 제1바늘보다 짧은 길이를 갖는 제2바늘이 순차적으로 반복 배열되어 형성됨으로써, 스티로폼 전체를 동시에 천공시 스티로폼에 가해지는 천공압력을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명은 스티로폼에 천공을 하는 천공부에 형성된 바늘이 일정 길이를 갖는 제1바늘과, 상기 제1바늘보다 짧은 길이를 갖는 제2바늘과, 상기 제1바늘과 제2바늘 사이에서 제1바늘과 제2바늘의 중간 길이를 갖는 제3바늘이 순차적으로 반복 배열되어 형성됨으로써, 스티로폼 전체를 동시에 천공시 스티로폼에 가해지는 천공압력을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명은 천공시 늘어나는 스티로폼의 길이변화를 흡수하면서, 이송받침부 자체의 이동을 통해 천공시 늘어난 부분에도 천공이 가능함은 물론 스티로폼의 천공 간격을 조절할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명은 제1천공장치에 의해 일면이 천공된 스티로폼이 회전장치를 통해 180도 회전한 후, 제2천공장치에 의해 천공된 일면에 대향되는 타면이 순차적으로 천공됨에 있어, 제1천공장치에서의 바늘의 배열과 제2천공장치에서의 바늘의 배열이 서로 상보적으로 반대로 배열됨으로써, 스티로폼의 양면에 천공시에도 천공압력을 줄이고 스티로폼의 파손을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 천공및코팅시스템 전체의 구성을 도시한 사시도
도 1b는 본 발명의 천공장치가 사용되는 난연 스티로폼 제조를 위한 시스템 전체의 구성을 도시한 단면도
도 2는 도 1a,1b의 시스템에서 사용되는 천공장치의 사시도
도 3은 도 2의 천공장치의 정면에서의 단면도
도 4는 도 2의 천공장치의 측면에서의 단면도
도 5는 천공부에 형성된 바늘의 일 형태를 도시한 참고도
도 6은 천공부에 형성된 바늘의 다른 형태를 도시한 참고도
도 7은 스티로폼의 양면에 천공이 되는 과정을 도시한 참고도
도 8은 천공시 위치설정부의 작동관계를 도시한 참고도
도 9는 이송받침부의 이동에 따른 천공과정을 도시한 참고도
도 10은 도 1a,1b의 시스템에 사용되는 코팅장치의 사시도
도 11은 도 10의 코팅장치의 정면에서의 단면도
도 12는 도 10의 코팅장치의 측면에서의 단면도
도 13은 진동부에 의해 받침판이 진동하는 상태를 도시한 참고도
도 14는 도 1a,1b의 시스템에 사용되는 건조장치의 정면에서의 단면도
도 15는 도 14의 건조장치에서 온풍이 송풍되는 과정을 도시한 참고도
도 16은 도 1a,1b의 시스템에 사용되는 회전장치의 정면에서의 단면도
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공및코팅시스템 전체의 구성을 도시한 사시도
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공및코팅시스템을 이용한 제조방법의 각 단계를 도시한 블럭도
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공및코팅시스템을 이용한 제조방법의 각 단계를 도시한 블럭도

이하에서는 본 발명에 따른 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 천공및코팅시스템 전체의 구성을 도시한 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 천공장치가 사용되는 난연 스티로폼 제조를 위한 시스템 전체의 구성을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1a,1b의 시스템에서 사용되는 천공장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 천공장치의 정면에서의 단면도이고, 도 4는 도 2의 천공장치의 측면에서의 단면도이고, 도 5는 천공부에 형성된 바늘의 일 형태를 도시한 참고도이고, 도 6은 천공부에 형성된 바늘의 다른 형태를 도시한 참고도이고, 도 7은 스티로폼의 양면에 천공이 되는 과정을 도시한 참고도이고, 도 8은 천공시 위치설정부의 작동관계를 도시한 참고도이고, 도 9는 이송받침부의 이동에 따른 천공과정을 도시한 참고도이고, 도 10은 도 1a,1b의 시스템에 사용되는 코팅장치의 사시도이고, 도 11은 도 10의 코팅장치의 정면에서의 단면도이고, 도 12는 도 10의 코팅장치의 측면에서의 단면도이고, 도 13은 진동부에 의해 받침판이 진동하는 상태를 도시한 참고도이고, 도 14는 도 1a,1b의 시스템에 사용되는 건조장치의 정면에서의 단면도이고, 도 15는 도 14의 건조장치에서 온풍이 송풍되는 과정을 도시한 참고도이고, 도 16은 도 1a,1b의 시스템에 사용되는 회전장치의 정면에서의 단면도이고, 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공및코팅시스템 전체의 구성을 도시한 사시도이고, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 천공및코팅시스템을 이용한 제조방법의 각 단계를 도시한 블럭도이고, 도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공및코팅시스템을 이용한 제조방법의 각 단계를 도시한 블럭도이다.

도 1a 내지 16, 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법은 천공장치(10)를 이용하여 스티로폼(70) 면에 천공작업을 하는 천공단계(S10); 상기 천공단계(S10)를 통해 천공된 스티로폼(70)에 코팅장치(20)를 이용하여 난연재(80)를 도포하는 코팅단계(S20); 상기 코팅단계(S20)를 통해 난연재(80)가 도포된 스티로폼(70)을 건조장치(30)를 이용하여 건조시키는 건조단계(S30);가 시계열적으로 진행되어 순차적으로 스티로폼(70)에 '천공-코팅-건조작업(단계)'이 진행되어 난연 스티로폼을 제조할 수 있게 된다. 이하에서는 본 발명에 따른 난연 스티로폼 제조방법에 사용되는 천공및코팅시스템의 각 구성들에 대한 설명과 병행하여 제조방법의 각 단계들에 대해 상술하도록 한다. 본 발명에 사용되는 천공및코팅시스템을 구성하는 각 구성들 즉, 천공장치(10), 코팅장치(20), 건조장치(30) 들의 사이사이에는 각각 컨베이어벨트와 같은 이송장치(90)가 배치되어 각 구성들로 스티로폼(70)을 자동으로 이동시키게 된다.

상기 천공단계(S10)는 천공장치(10)를 이용하여 스티로폼(70) 면에 천공작업을 하는 과정으로, 이에 사용되는 천공장치(10)는 난연 스티로폼을 제작하기 위해 스티로폼(70)을 시스템에 투입하는 투입장치(50)를 통해 제공되는 스티로폼(70)에 대해 제일 먼저 스티로폼(70) 면에 천공작업을 수행하며, 이를 위해 상기 천공장치(10)는 상하로 이동하며 천공을 위한 가압력을 제공하는 프레스기(110); 상기 프레스기(110) 일단에 부착되며 일면에 천공을 위한 바늘이 형성된 천공부(120); 상기 천공부(120)에 의해 천공되는 스티로폼(70)을 지지하고 이송하는 이송받침부(130);를 포함할 수 있다.

상기 프레스기(110)는 상기 천공장치(10)의 상측에 형성되어 상하로 이동하며 천공을 위한 가압력을 제공하는 구성으로, 도 3 등에 도시된 바와 같이 상기 프레스기(110)는 그 일단 특히, 하면에 부착된 후술할 천공부(120)를 상하로 이동시킴으로써 천공부(120)에 형성된 바늘을 이용하여 스티로폼에 천공작업이 수행되도록 한다. 상기 프레스기(110)로는 일반적으로 유압을 이용하는 유압프레스기가 활용되나, 필요한 가압력을 제공할 수 있는 한 그 종류를 특별히 한정하는 것은 아니다.

상기 천공부(120)는 상기 프레스기(110) 일단에 부착되며 일면에 천공을 위한 바늘이 형성되어 프레스기(110)의 작동에 따라 상하로 이동하면서 스티로폼에 천공작업을 수행하는 구성이다. 즉, 상기 천공부(120)는 일면이 상기 프레스기(110)에 부착되고, 타면에는 천공을 위한 바늘이 형성되는데, 특히, 본 발명에서는 상기 천공부(120)가 천공되는 스티로폼의 크기에 상응하는 크기를 갖는 하나의 판으로 형성되어 스티로폼 전체가 동시에 천공될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 즉, 앞서 종래기술의 문제점으로 언급한 바와 같이, 종래 방식의 천공장치는 스티로폼에 구멍을 천공하는 바늘이 형성된 천공판이 통상 3.6m 길이를 갖는 스티로폼의 장방향 길이에 한참 못미치는 0.6m 내지 1.2m 정도의 길이를 갖는 것이 일반적으로, 이러한 길이를 갖는 천공판을 이용하여 스티로폼에 천공을 하게 되면, 스티로폼의 일부분에 대한 일회 천공 이후에 다시 천공판을 옆으로 이동시켜 천공된 옆부분에 다시 천공을 하는 작업을 반복적으로 진행하여야 하는바, 길이가 긴 스티로폼에 대해 일부분, 일부분씩 천공작업이 부분적으로 반복됨으로써 천공이 되는 일부분과 타부분 사이에 크랙이 발생하거나 스티로폼 자체가 파손되는 문제가 발생하게 되는바, 본 발명에서는 이를 해결하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 상기 천공부(120)가 천공되는 스티로폼(70)의 크기에 상응하는 크기를 갖는 하나의 판 형태로 형성되어, 천공 작업시 상기 천공부(120)에 의한 1회 천공작업으로 스티로폼(70) 전체 부분이 동시에 천공됨으로써 부분적인 분할 천공에 따른 부분적인 크랙발생이나 파손을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 천공부(120)에 형성되는 바늘의 형태 역시, 앞서 종래기술의 문제점으로 언급한 바와 같이 길이가 일률적으로 동일한 바늘이 천공부 전체에 걸쳐 동일하게 형성되게 되면, 천공시 동일한 길이를 갖는 바늘 전체가 동시에 스티로폼을 관통하게 되어 그에 따라 구멍이 천공되는 스티로폼이 받는 천공압력도 증대되므로, 바늘이 스티로폼을 쉽게 뚫고 들어가기가 어렵고 또한 천공한 이후에도 바늘이 쉽게 빠져나오지 못하게 되는 문제가 발생하여 공정 전체가 지연되게 되는 문제가 발생하게 되는바, 본 발명에서는 이를 해결하기 위해 도 5에 도시된 바와 같이 상기 천공부(120)에서 일정 길이를 갖는 제1바늘(121)과, 상기 제1바늘(121)보다 짧은 길이를 갖는 제2바늘(122)이 순차적으로 반복 배열되어 형성되는 형태를 취하게 되는데, 이와 같이 인접하는 바늘의 길이가 하나는 길고 다른 하나는 그에 비해 상대적으로 작은 길이를 갖게 되면, 긴 길이를 갖는 제1바늘(121)이 스티로폼(70)을 천공하면서 스티로폼(70)에 가하게 되는 천공압력 즉, 구멍(710)이 천공되는 만큼 구멍(710) 측면의 스티로폼(70)을 옆으로 가압하게 되는 압력은 그보다 작은 길이를 갖는 제2바늘(122)이 위치하는 지점에서 흡수가 가능하게 되기 때문에(제2바늘(122)은 길이가 짧아 제1바늘(121)에 의해 형성되는 구멍(710)의 깊이까지는 천공이 되지 않기 때문), 천공부(120) 전체에 걸쳐 동일한 길이의 바늘이 형성되는 종래에 비해서는 천공압력을 줄일 수 있게 되어, 그에 따라 천공시 바늘이 스티로폼(70)을 쉽게 뚫고 들어가기도 용이하고 천공한 이후에 바늘이 빠져 나오기도 용이하여, 전체적으로 공정시간을 단축시킬 수 있고, 과도한 천공압력으로 인한 스티로폼의 파손을 방지할 수 있는 특징을 갖게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 천공부(120)에 형성되는 바늘의 다른 실시 형태는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 천공부(120)에서 일정 길이를 갖는 제1바늘(121)과, 상기 제1바늘(121)보다 짧은 길이를 갖는 제2바늘(122)과, 상기 제1바늘(121)과 제2바늘(122) 사이에서 제1바늘(121)과 제2바늘(122)의 중간 길이를 갖는 제3바늘(123)이 순차적으로 반복 배열되는 형태로 형성될 수 있다. 여기서 제1바늘(121)과 제2바늘(122)은 앞서 도 5에서 설명한 제1바늘(121), 제2바늘(122)과 동일한 구성으로 볼 수 있고, 추가로 제1바늘(121)과 제2바늘(122) 사이에 양자의 중간 길이 정도를 갖는 제3바늘(123)이 추가로 형성되는 형태로 볼 수 있는데, 이 역시 앞서 설명한 바와 같이 길이가 긴 것부터 짧은 것까지 순차적으로 배열되어 있는 상기 제1바늘(121), 제3바늘(123), 제2바늘(122)이 스티로폼(70)을 천공함으로써, 길이가 긴 쪽에서의 천공압력을 길이가 짧은 바늘이 위치하는 쪽에서 흡수가 가능하여 천공압력을 줄일 수 있게 되고, 그에 따라 천공시 바늘이 스티로폼(70)을 쉽게 뚫고 들어가기도 용이하고 천공한 이후에 바늘이 빠져 나오기도 용이하여, 전체적으로 공정시간을 단축시킬 수 있는 특징을 갖게 된다.

또한, 본 발명에서는 스티로폼(70)의 양면 모두에 순차적으로 천공작업이 수행될 수 있도록 도 1a, 1b, 18에 도시된 바와 같이, 상기 프레스기(110), 천공부(120), 이송받침부(130)를 포함하는 제1천공장치(10-1)와 제2천공장치(10-2)가 스티로폼(70)을 회전시켜 스티로폼 양면의 위치를 전환시켜 주는 회전장치(40)를 사이에 두고 배열되어, 상기 제1천공장치(10-1)에 의해 일면이 천공되는 제1천공단계(S11)이 수행된 이후에, 천공된 스티로폼(70)이 상기 회전장치(40)를 통해 180도 회전하는 방향전환단계(S12)가 진행된 후, 상기 제2천공장치(10-2)에 의해 (제1천공장치에 의해)천공된 일면에 대향되는 타면이 순차적으로 천공되는 제2천공단계(S13)가 순차적으로 진행될 수 있는데, 이때 상기 제1천공단계(S11)가 진행되는 제1천공장치(10-1)에서의 제1바늘(121)과 제2바늘(122)의 배열과, 상기 제2천공단계(S13)가 진행되는 제2천공장치(10-2)에서의 제1바늘(121)과 제2바늘(122)의 배열은 서로 상보적으로 반대로 배열됨으로써, 스티로폼(70)의 양면에 천공시에도 천공압력을 줄이고 스티로폼의 파손을 방지할 수 있게 한다. 즉, 상기 제1천공장치(10-1)에서는 바늘의 배열이 좌측에서 우측으로 순서대로 '제1바늘(121)-제2바늘(122)'이 연속적으로 반복되는 형태를 취한다면, 상기 제2천공장치(10-2)에서는 반대로 좌측에서 우측으로 순서대로 '제2바늘(122)-제1바늘(121)'이 연속적으로 반복되는 형태를 취하게 됨으로써, 도 7을 참조하면, 도 7의 (1)에서와 같이 '제1바늘(121)-제2바늘(122)'순으로 배열된 제1천공장치(10-1)에 의해 일면이 타공된 스티로폼이, 회전장치(40)에 의해 180도 회전된 상태에서 도 7의 (2)에서와 같이 '제2바늘(122)-제1바늘(121)'순으로 배열된 제2천공장치(10-2)에 의해 천공이 되게 됨으로써, 스티로폼(70)의 양면 전체에 걸쳐 고른 깊이로 천공이 될 수 있음은 물론, 양면 모두 천공시에도 천공압력을 줄이고 스티로폼의 파손을 방지할 수 있게 된다.

참고로, 앞서 도 6에서 설명한 바와 같이, 만약 제1천공장치(10-1)에 형성되는 바늘의 배열이 '제1바늘(121)-제3바늘(123)-제2바늘(122)'순으로 배열되는 경우라면, 제2천공장치에서는 이와 반대되도록 '제2바늘(122)-제3바늘(123)-제1바늘(121)'순으로 배열되어야 할 것이다.

상기 이송받침부(130)는 도 3과 도 8에 도시된 바와 같이 천공되는 스티로폼(70)을 지지하고 이송하는 구성으로, 상기 프레스기(110) 및 천공부(120)에 의한 가압으로 천공작업이 진행될 시에는 스티로폼(70)을 지지하고, 천공이 완료된 후에는 천공된 스티로폼(70)을 이송시키게 된다. 이를 위해 상기 이송받침부(130)는 스티로폼(70)을 이송하기 위한 롤러부(131)와, 천공시 스티로폼(70)이 일정 위치에 정렬되어 위치하도록 스티로폼(70)의 측면을 지지하는 위치설정부(132)와, 이송받침부(130) 자체를 이동시켜 스티로폼(70)에 천공되는 구멍의 간격을 조절할 수 있도록 하는 이동부(133)를 포함할 수 있다.

상기 롤러부(131)는 스티로폼(70)을 이송하는 구성으로, 스티로폼(70)을 이송할 수 있도록 스티로폼(70)의 저면과 접촉되는 롤러나 컨베이어 벨트 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 상기 롤러부(131)는 별도의 구동모터에 의해 회전력을 전달받아 필요에 따라 회전이동하면서 스티로폼(70)을 이송시키게 된다.

상기 위치설정부(132)는 천공시 스티로폼(70)이 일정 위치에 정렬되어 위치하도록 스티로폼(70)의 측면을 지지하는 구성으로, 상기 천공부(120)에 의한 천공이 진행되는 과정에서 스티로폼(70)이 정위치에 정렬되지 못하고 흔들리거나 이동하게 되면 목표했던 정확한 간격으로 스티로폼 전체에 걸쳐 일정하게 천공되는 것이 어렵게 되기 때문에, 본 발명에서는 상기 위치설정부(132)를 통해 천공시 스티로폼(70)이 일정 위치에 정렬되어 위치하도록 스티로폼(70)의 측면을 지지하게 된다. 이를 위해 상기 위치설정부(132)는 도 8에 도시된 바와 같이 스티로폼(70)의 측면 중 제1면(721)과 그에 연하는 제2면(722)을 지지하면서, 위치가 고정되어 스티로폼(70)의 위치 정렬시 기준이 되는 제1지지부(1321)와; 스티로폼(70)의 측면 중 상기 제1면(721)에 대향되는 제3면(723)과 그에 연하면서 상기 제2면(722)에 대향되는 제4면(724)을 지지하면서, 천공시 늘어나는 스티로폼(70)의 길이변화를 흡수하도록 이동가능한 제2지지부(1322);를 포함할 수 있다.

상기 제1지지부(1321)는 스티로폼(70)의 측면 중 제1면(721)과 그에 연하는 제2면(722)을 지지하면서, 위치가 고정되어 스티로폼(70)의 위치 정렬시 기준이 되는 구성이다. 상기 제1지지부(1321)는 도 3에 도시된 바와 같이 스티로폼(70)이 천공을 위해 상기 이송받침부(130) 내부로 진입해 오는 경우에는 스티로폼(70)의 저면보다 낮은 레벨로 내려가 스티로폼(70)이 원활하게 진입할 수 있도록 하며, 진입이 완료된 이후에는 제1지지부(1321)가 상부로 돌출되도록 이동하여 도 8에 도시된 바와 같이 스티로폼(70)의 측면 중 제1면(721)과 그에 연하는 제2면(722)을 지지하게 된다. 이때, 상기 제1면(721)과 제2면(722)을 지지하는 상기 제1지지부(1321)는 전후좌우로 이동되지 않고 그 위치가 고정되게 되므로, 스티로폼(70)에 상기 천공부(120)에 형성된 바늘 간격보다 촘촘한 간격으로 천공을 하여야 하는 경우에 있어서, 1차 천공 이후(도 9의 (1) 참조)에 후술할 이동부(133)에 의해 스티로폼(70)을 옆으로 이동시켜 2차 천공을 하여야 하는 경우(도 9의 (2) 참조), 상기 제1지지부(1321)를 기준으로 하여 천공되는 간격을 조절하게 됨으로써 정확한 등간격으로 스티로폼(70)에 천공이 되게 된다.

상기 제2지지부(1322)는 스티로폼(70)의 측면 중 상기 제1면(721)에 대향되는 제3면(723)과 그에 연하면서 상기 제2면(722)에 대향되는 제4면(724)을 지지하면서, 천공시 늘어나는 스티로폼(70)의 길이변화를 흡수하도록 이동가능한 구성으로, 상기 제2지지부(1322) 역시 도 3에 도시된 바와 같이 스티로폼(70)이 천공을 위해 상기 이송받침부(130) 내부로 진입해 오는 경우에는 스티로폼(70)의 저면보다 낮은 레벨로 내려가 스티로폼(70)이 원활하게 진입할 수 있도록 하며, 진입이 완료된 이후에는 제2지지부(1322)가 상부로 돌출되도록 이동하여 도 8에 도시된 바와 같이 스티로폼(70)의 측면 중 상기 제1면(721)에 대향되는 제3면(723)과 그에 연하면서 상기 제2면(722)에 대향되는 제4면(724)을 지지하게 된다. 이때, 상기 제1지지부(1321)와 달리, 상기 제2지지부(1322)는 고정되는 것이 아니라 전방 또는 측방으로 이동할 수 있도록 형성되는데, 도 8의 (2)에 도시하고 있는 바와 같이 상기 천공부(120)에 의해 스티로폼(70)에 대한 천공작업이 수행되게 되면 바늘이 삽입되어 스티로폼(70)에 천공이 되어 구멍(710)이 형성되는 것에 비례하여 스티로폼(70)의 크기는 전방(①방향) 또는/및 측방(②방향)으로 늘어나게 되는데, 그 늘어나는 길이를 상기 제2지지부(1322)가 이동하면서 흡수하게 된다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제1지지부(1321)는 고정된 상태를 유지하고, 상기 제2지지부(1322)만이 이동하기 때문에, 스티로폼(70)은 상기 제1지지부(1321)를 기준으로 제2지지부(1322)의 이동방향과 길이만큼('ⓐ부분'만큼) 늘어나게 되고, 제2지지부(1322)는 그 늘어난 길이만큼 이동한 후 다시 고정되어 스티로폼(70)을 잡아주게 된다. 종래에는 상기 제1지지부(1321) 및 제2지지부(1322)에 대응되는 구성들이 없기 때문에 위와 같이 스티로폼(70)이 새롭게 늘어나는 부분에 대해서까지 정확한 간격으로 추가적인 천공이 이루어질 수 없었던 문제가 있었던바, 본 발명에서는 후술할 이동부(133)의 작동과 연이은 천공을 통해 그 문제를 해결하고 있다.

상기 이동부(133)는 이송받침부(130) 자체를 이동시켜 스티로폼(70)에 천공되는 구멍의 간격을 조절할 수 있도록 하는 구성으로, 일 예로 상기 천공부(120)에 형성되어 있는 바늘의 간격이 4mm 간격으로 되어 있는데, 필요에 따라 스티로폼(70)에는 2mm간격으로 천공을 하여야 하는 경우에 있어서, 1차로 천공작업을 진행한 이후에 상기 이동부(133)를 통해 상기 제1지지부(1321)의 위치를 기준으로 해서 2mm 이송받침부(130)를 이동시킨 다음, 다시 천공부(120)를 하향시켜 2차로 천공작업을 진행하게 되면, 필요로 하는 2mm 간격의 스티로폼 천공간격을 얻을 수 있게 된다. 이러한 이동부(133)이 구성은 특히 앞서 설명한 1차 천공에 의해 새롭게 스티로폼(70)이 늘어난 'ⓐ부분'에 대해서도(도 8의 (2) 참조) 천공이 이루어질 수 있도록 하는데 활용될 수 있는데, 도 9를 참조하여 설명하도록 한다. 일 예로, 도 9의 (1)에 도시된 바와 같이 1차로 4mm 간격으로 천공작업이 진행되면 그에 따라 스티로폼(70)에서는 'ⓐ부분'만큼 늘어난 부분이 생기게 되고, 이후 상기 이동부(133)를 이용하여 도 9의 (2)에 도시된 바와 같이 제1지지부(1321)를 기준으로 스티로폼(70)이 놓여진 이송받침부(130)를 ③방향으로 2mm 이동시킨 후 2차로 천공을 진행하고, 다시 상기 이동부(133)를 이용하여 도 9의 (3)에 도시된 바와 같이 제1지지부(1321)를 기준으로 이송받침부(130)를 ④방향으로 2mm 이동시킨 후 3차로 천공을 진행하게 되면, 새롭게 스티로폼(70)이 늘어난 'ⓐ부분'에 대해서까지 정확하게 2mm 등간격으로 천공작업이 이루어지게 된다. 상기 이동부(133)는 중앙처리장치(CPU) 등과 같은 제어장치(미도시)에 의해 그 작동이 정밀하게 제어되는데, 이와 같이 제어장치, 동력원(일 예로, 모터) 등과 연결되어 상기 이송받침부(130)를 이동시킬 수 있는 한 그 형태나 세부구성을 특별히 한정하는 것은 아니다.

상기 코팅단계(S20)는 앞서의 천공단계(S10)를 통해 천공된 스티로폼(70)에 코팅장치(20)를 이용하여 난연재(80)를 도포하는 작업이 수행되는 과정으로, 상기 코팅단계(S20)에 사용되는 코팅장치(20)는 상기 천공장치(10)를 통해 천공된 스티로폼(70)에 난연재(80)를 도포하는 구성으로, 이를 위해 상기 코팅장치(20)는 레일(211)을 따라 이동하면서 스티로폼(70)의 일면 전체에 난연재(80)를 도포하는 분사부(210)와, 스티로폼(70)이 위치하는 받침판(230)을 진동시키는 진동부(220)를 포함하여, 난연재(80)가 스티로폼(70)에 도포됨과 동시에 천공된 구멍에 효과적으로 함침될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 분사부(210)는 도 12에서 도시되어 있는 바와 같이 레일(211)을 따라 이동하면서 스티로폼(70)의 일면 전체에 난연재(80)를 도포하는 구성으로, 상기 분사부(210)는 레일(211)을 따라 진행하는 일방향에서만 난연재를 도포하고 되돌아올 때는 난연재를 분사하지 않는 방식과, 레일(211)을 따라 왕복하는 양방향 이동시 모두에서 2번에 걸쳐 난연재를 분사하는 방식 등 다양한 방식으로 난연재(80)를 도포할 수 있다. 이와 같이 상기 분사부(210)는 레일(211)을 따라 왕복이동하면서 천공된 스티로폼의 일면 전체에 고루 난연재(80)를 도포할 수 있게 된다.

상기 진동부(220)는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 분사부(210)에 의해 난연재(80)가 분사,도포되는 동안에 스티로폼(70)이 위치하는 받침판(230)을 진동시키는 구성으로, 이와 같이 본 발명에서는 특히 상기 분사부(210)를 통해 난연재(80)를 분사함과 동시에 상기 진동부(220)를 통해 스티로폼(70)을 진동시킴으로써, 도포된 난연재(80)가 천공된 구멍으로 신속하고 깊숙히 함침될 수 있도록 하여 난연 스티로폼의 난연 기능을 증대시키게 된다(참고로, 난연재가 스티로폼 내부 깊숙히 고루 침투되면 될수록 그에 따라 난연 효과는 배가되게 된다). 이를 위해 상기 진동부(220)는 도 11에 도시된 바와 같이 상기 받침판(230)에 진동을 가하는 진동모터(221)와, 상기 받침판(230)의 하부를 지지하며 탄성을 갖는 탄성지지부(222)를 포함하여, 스티로폼(70)이 위치하는 받침판(230)이 좌우는 물론 상하로 진동됨으로써 도포된 난연재(80)가 천공된 구멍(710) 말단까지 함침될 수 있게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 진동모터(221)는 스티로폼(70)의 하부를 지지하고 있는 받침판(230)(보다 구체적으로 설명하면, 상기 받침판(230)은 스티로폼(70)의 하부를 받치면서 지지하는 구성으로, 도 11에 도시된 바와 같이 회전하면서 스티로폼(70)을 이송 및 지지하는 컨베이어벨트(231)와 코팅시 스티로폼(70)의 양 측면을 잡아주는 측면지지부(232)의 구성들이 모두 상기 받침판(230)에 연결되어 있기 때문에. 받침판(230)이 진동하게 되면 상기 컨베이어벨트(231)와 측면지지부(232) 역시 함께 진동을 하게 된다)에 진동을 가하는 구성으로, 모터에서 발휘되는 구동력을 이용하여 전후, 좌우 또는 상하로 진동을 가할 수 있는 한 그 형태를 특별히 한정하는 것은 아니다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 진동모터(221)는 스티로폼(70)을 지지하고 있는 받침판(230)의 하면과 연결되어(이때, 진동모터(221)와 받침판(230)과의 연결구조는 특정 구조로 한정하는 것은 아니며, 진동모터(221)의 구동력이 받침판(230)을 좌우로 흔들어 줄 수 있는 한 다양한 구조로 연결될 수 있다), 진동모터(221)에서 발생하는 구동력을 이용하여 받침판(230)의 하부를 흔들어 진동을 발생시켜 받침판(230)이 스티로폼(70)과 함께 진동할 수 있게 한다.

상기 탄성지지부(222)는 상기 받침판(230)의 하부를 지지하며, 탄성을 갖으므로 상기 진동모터(221)에 의해 받침판(230)에 진동이 가해지는 경우 상기 받침판(230)을 좌우는 물론 상하로 진동시키게 된다. 도 13을 참조하여 설명하면, 상기 진동모터(221)의 작동에 의해 스티로폼(70)을 지지하고 있는 받침판(230)이 전후, 좌우 또는 상하로 진동을 시작하게 되면, 상기 받침판(230)을 지지하는 상기 탄성지지부(222)는 탄성을 갖으므로 그에 따라 더욱 흔들리면서 특히 특정한 방향에 한정되지 않고 진동을 할 수 있게 되기 때문에, 최초 전후, 좌우 또는 상하로 시작된 진동은 상기 탄성지지부(222)의 탄성에 따른 방향에 한정되지 않은 흔들림에 더해져 전후좌우는 물론 상하로 동시에 진동을 계속하게 됨으로써, 스티로폼(70)의 일면에 도포된 난연재(80)는 천공된 구멍(710)을 따라 구멍(710)의 말단까지 깊숙히 효과적으로 함침될 수 있게 된다. 특히, 상하로 계속되는 진동이 이러한 난연재(80)의 구멍(710) 속 침투를 더욱 촉진시키게 된다.

상기 건조단계(S30)는 앞서의 상기 코팅단계(S20)를 통해 난연재(80)가 도포된 스티로폼(70)을 건조장치(30)를 이용하여 건조시키는 작업이 수행되는 과정으로, 상기 건조단계(S30)에 사용되는 건조장치(30)는 상기 코팅장치(20)를 통해 난연재(80)가 도포된 스티로폼(70)을 건조시키는 구성으로, 특히 본 발명의 일 실시예에서는 상기 건조장치(30)가 종래와 같이 단순히 도포된 난연재(80)를 단순 건조시키는 기능에 한정되지 않고, 건조와 동시에 스티로폼에서 난연재가 도포된 일면과 도포되지 않은 타면의 방향을 180도 전환시킬 수 있도록 하여, 일면에 난연재를 도포하는 코팅장치와 타면에 난연재를 도포하는 코팅장치 사이에 별도의 스티로폼 양면 전환을 위한 장치를 배치하지 않고서 짧은 공정과 적은 설비로 작업을 수행할 수 있도록 할 수 있는데, 이를 위해 상기 건조장치(30)는 도 1a,1b에 도시된 바와 같이 스티로폼(70)의 한 면에 각각 난연재(80)를 도포하는 제1코팅장치(20-1)(이는 도 18에서의 제1코팅단계(S21)에 사용됨)와 제2코팅장치(20-2)(이는 도 18에서의 제2코팅단계(S22)에 사용됨)의 뒤에 각각 배열(이를 제1건조장치(30-1)이라 한다)됨과 아울러, 도 14에 도시된 바와 같이 상하길이방향으로 이동하면서 360도 순환하는 순환이동부(310)와, 상기 순환이동부(310)에 일단이 연결되어 순환이동부(310)와 연동되어 360도 순환하면서 스티로폼(70)을 이동시키는 부착부(320)와, 상기 순환이동부(310) 내부의 공간을 통해 온풍을 송풍하여 도포된 난연재를 건조시키는 건조부(330)를 포함할 수 있다.

상기 순환이동부(310)는 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 건조장치(30)의 내부 중앙 부근에서 상하길이방향으로 순환이동하면서 360도 순환하는 마치, 육상경기장 트랙과 같은 형태로 형성되어 지속적으로 360도 순환이동하는 구성으로, 체인이나 레일 또는 벨트와 같은 다양한 구성들이 활용될 수 있다. 상기 순환이동부(310)의 골격을 이루는 부분들은 곳곳에 통기되는 부분이 형성되어 있으므로, 후술할 건조부(330)를 통해 전해지는 온풍은 상기 순환이동부(310)의 내부에서 외부로 퍼져 나갈 수 있게 되고, 또한 상기 순환이동부(310)에 일단이 연결된 후술할 부착부(320)는 순환이동부의 순환이동에 연동하에 360도 순환이동하게 된다.

상기 부착부(320)는 상기 순환이동부(310)에 일단이 연결되어 순환이동부(310)와 연동되어 360도 순환하면서 스티로폼(70)을 이동시키는 구성으로, 상기 부착부(320)의 일단은 상기 순환이동부(310)에 연결되고, 상기 부착부(320)에는 난연재가 도포된 스티로폼이 부착되어 부착부(320)의 이동과 함께 이동하게 된다(참고로, 상기 부착부(320)가 스티로폼(70)을 부착시키는 방식으로는 스티로폼의 측면이나 상면을 별도의 걸림수단(미도시)을 이용해 견고하게 결합시키는 방식 등 다양한 방식이 활용될 수 있다). 따라서, 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 부착부(320)에 처음 안착될 시의 스티로폼(70)은 난연재(80)가 도포된 일면이 위쪽을 향하는 상태이다가, 상기 순환이동부(310)와 함께 상기 부착부(320)가 순환이동하여 도 15에 도시된 바와 같이 180도 정도 순환이동된 상태에서는, 스티로폼(70)은 반대로 난연재(80)가 도포된 일면이 아래쪽을 향하고 난연재가 도포되지 않은 타면이 위쪽을 향하게 되어 건조와 함께 자연스럽게 스티로폼(70)의 양면의 위치가 전환되게 된다. 이와 같이, 제1코팅단계(S21)에서 제1코팅장치(20-1)에 의해 일면에 난연재가 도포된 스티로폼(70)은 상기 건조장치(30), 보다 구체적으로는 제1건조장치(30-1)를 이용한 제1건조단계(S31)를 통해 건조되면서 양면의 위치가 전환되어, 제2코팅단계(S22)에서의 제2코팅장치(20-2)는 자동적으로 스티로폼(70)의 타면에 난연재를 도포할 수 있게 되므로(참고로, 제2코팅단계(S22) 이후에도 역시 제1건조장치(30-1)를 이용한 제2건조단계(S34)가 진행되어 타면에 도포된 난연재를 건조시키게 된다), 스티로폼(70)의 양면 방향을 전환시켜 주는 별도의 구성을 생략할 수 있음은 물론, 짧은 공정으로 스티로폼(70) 양면 전체에 난연재를 코팅 및 건조시킬 수 있는 특징을 갖게 된다.

상기 건조부(330)는 상기 순환이동부(310) 내부의 공간을 통해 온풍을 송풍하여 도포된 난연재를 건조시키는 구성으로, 도 15에 도시된 바와 같이 건조장치(30) 내부의 아래쪽에 위치하는 온풍기에서 생성되어 제공되는 온풍이 관로를 통해 상기 순환이동부(310) 내부 공간으로 송풍되어(⑤방향), 앞서 설명한 바와 같이 상기 순환이동부(310)의 골격을 이루는 부분들 곳곳에 형성된 통기되는 부분을 통해 순환이동부(310)의 내부에서 외부로 온풍이 퍼져 나가면서(⑥방향) 순환이동하고 있는 상기 부착부(320) 상의 스티로폼(70)에 도포된 난연재(80)를 건조시키게 된다.

도 16, 17, 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법은 제1코팅장치(20-1)와 제2코팅장치(20-2) 각각의 후단에 바로 위치하는 제1건조장치(30-1)들의 후단에 추가적으로 제2건조장치(30-2)를 배치하면서, 제2건조장치(30-2) 후단에서 스티로폼을 회전시켜 스티로폼 양면의 위치를 전환시켜 주는 회전장치(40)를 포함하여, 상기 제1코팅단계(S21)에서 제1코팅장치(20-1)에 의해 일면에 도포된 난연재가 상기 제1건조단계(S31)에서의 제1건조장치(30-1)와 추가로 제3건조단계(S32)에서의 제2건조장치(30-2)를 차례로 거치면서 완전히 건조된 이후에, 방향전환단계(S33)에서 상기 회전장치(40)에 의해 스티로폼 양면의 위치가 전환된 후, 상기 제2코팅단계(S22)에서 제2코팅장치(20-2)에 의해 타면에 난연재가 도포될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다(도 19에서 확인할 수 있는 바와 같이, 상기 제2코팅단계(S22) 이후에도 역시 (상기 제2건조단계(S34)에서의)제1건조장치(30-1) 이후에 추가로 배치되는 제2건조장치(30-2)를 이용한 제4건조단계(S35)가 추가로 진행되어 타면에 도포된 난연재 역시 완전히 건조된 후 배출장치(60)를 통해 배출되게 된다).

즉, 난연성 스티로폼을 제작하기 위해서는 통상적으로 스티로폼(70)의 양면 전체에 걸쳐 난연재를 도포하여 함침시켜야 하므로, 1차적으로 스티로폼(70)의 일면에 난연재를 도포한 이후에, 다시 2차적으로 스티로폼(70)의 타면에도 난연재를 도포하는 과정이 이루어지게 된다. 그러나, 이러한 과정에서 1차로 스티로폼(70)의 일면에 도포된 난연재가 완전히 건조되지 않은 상태에서 공정이 계속 진행되게 되면 특히, 2차로 난연재를 도포 및 코팅하는 장치의 바닥판과 같은 구성들에 완전히 건조되지 않은 스티로폼(70) 일면의 난연재가 묻어나게 되고 또한, 그에 따라 스티로폼(70)의 일면에서는 도포 및 코팅된 난연재의 층이 벗겨지게 되는 문제가 발생하게 되는바, 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하고자 제1건조장치(30-1)를 이용한 상기 제1건조단계(S31) 이후에 별도의 제2건조장치(30-2)를 이용한 제3건조단계(S32)를 추가로 배치하여 스티로폼(70)의 일면에 도포된 난연재가 제1건조장치(30-1)와 제2건조장치(30-2)를 차례로 거치면서 완전히 건조되도록 하며, 상기 제2건조장치(30-2) 이후에는 스티로폼(70)의 양면의 위치를 전환시켜 주는 회전장치(40)를 이용한 방향전환단계(S33)가 진행되어, 상기 (제2코팅단계(S22)의)제2코팅장치(20-2)에 진입하는 스티로폼(70)이 난연재가 도포되지 않은 타면이 상측을 향하도록 전환된 다음에 진입될 수 있게 한다.

상기 방향전환단계(S33)에서 사용되는 회전장치(40)는 스티로폼(70)의 양면의 상하위치를 전환시켜 주는 구성으로, 도 16에 도시된 바와 같이 회전축(410)을 중심으로 한번에 180도씩 회전하면서 이송롤러(420)를 따라 내부에 진입한 스티로폼(70)의 양면의 상하위치를 전환시킨 후 상하위치가 전환된 스티로폼(70)을 다시 진출시킴으로써, 스티로폼(70)의 양면의 상하위치를 전환시키게 된다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법은 도 17, 19에 도시된 바와 같이, 상기 제2코팅장치(20-2)를 이용한 제2코팅단계(S22) 이후에서도 역시 상기 제1건조장치(30-1)를 이용한 제2건조단계(S34) 이후에 추가로 제2건조장치(30-2)를 이용한 제4건조단계(S35)를 진행함으로써, 역시 제2코팅장치(20-2)에 의해 스티로폼(70)의 타면에 도포 및 코팅된 난연재까지 완전히 건조시킨 후 최종 난연 스티로폼의 제조가 완료되어 배출장치(60)를 통해 완제품이 배출,적재되도록 하고 있다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 천공장치 10-1: 제1천공장치 10-2: 제2천공장치
110: 프레스기 120: 천공부
121: 제1바늘 122: 제2바늘 123: 제3바늘
130: 이송받침부 131: 롤러부 132: 위치설정부
1321: 제1지지부 1322: 제2지지부 133: 이동부
20: 코팅장치 20-1: 제1코팅장치 20-2: 제2코팅장치
210: 분사부 211: 레일 220: 진동부 221: 진동모터 222: 탄성지지부
230: 받침판 231: 컨베이어벨트 232: 측면지지부
30: 건조장치 30-1: 제1건조장치 30-2: 제2건조장치
310: 순환이동부 320: 부착부 330: 건조부
40: 회전장치 410: 회전축 420: 이송롤러
50: 투입장치 60: 배출장치
70: 스티로폼 710: 구멍
721: 제1면 722: 제2면 723: 제3면 724: 제4면
80: 난연재 90: 이송장치

Claims (8)

1. 천공장치를 이용하여 스티로폼 면에 천공작업을 하는 천공단계;
   상기 천공단계를 통해 천공된 스티로폼에 코팅장치를 이용하여 난연재를 도포하는 코팅단계;
   상기 코팅단계를 통해 난연재가 도포된 스티로폼을 건조장치를 이용하여 건조시키는 건조단계;를 포함하며,
   상기 코팅단계는 코팅장치의 레일을 따라 이동하는 분사부를 통해 스티로폼의 일면 전체에 난연재를 도포하고, 진동부를 이용해 스티로폼이 위치하는 받침판을 진동시켜, 난연재가 스티로폼에 도포됨과 동시에 천공된 구멍에 효과적으로 함침될 수 있도록 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅단계는
   상기 진동부의 받침판에 진동을 가하는 진동모터와, 받침판의 하부를 지지하며 탄성을 갖는 탄성지지부를 이용하여, 스티로폼이 위치하는 받침판을 좌우는 물론 상하로 진동시킴으로써 도포된 난연재가 천공된 구멍 말단까지 함침될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 난연 스티로폼 제조방법은
   상기 천공단계가 제1천공장치와 제2천공장치를 스티로폼을 회전시켜 스티로폼 양면의 위치를 전환시켜 주는 회전장치를 사이에 두고 배열시켜, 스티로폼의 양면 전체를 순차적으로 천공할 수 있게 하며,
   상기 코팅단계 및 건조단계는 스티로폼의 일면에 각각 난연재를 도포하는 제1코팅장치와 제2코팅장치 사이에 건조장치를 배열시키고,
   상기 건조장치는 상하길이방향으로 이동하면서 360도 순환하는 순환이동부와, 상기 순환이동부에 일단이 연결되어 순환이동부와 연동되어 360도 순환하면서 스티로폼을 이동시키는 부착부와, 상기 순환이동부 내부의 공간을 통해 온풍을 송풍하여 도포된 난연재를 건조시키는 건조부를 포함하여, 상기 부착부에 의해 이동하는 스티로폼이 건조와 함께 스티로폼 양면의 위치가 전환되도록 함으로써,
   상기 제1코팅장치에 의해 일면에 난연재가 도포된 스티로폼은 상기 건조장치를 통해 건조되면서 양면의 위치가 전환되어, 상기 제2코팅장치는 자동적으로 스티로폼의 타면에 난연재를 도포할 수 있게 되므로, 짧은 공정으로 스티로폼 양면 전체에 난연재를 코팅 및 건조시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 난연 스티로폼 제조방법은
   상기 코팅단계 및 건조단계가 제1코팅장치와 제2코팅장치 사이에 위치하는 제1건조장치와 상기 제2코팅장치 사이에 추가적으로 제2건조장치 및 스티로폼을 회전시켜 스티로폼 양면의 위치를 전환시켜 주는 회전장치를 배열시켜,
   제1코팅장치에 의해 일면에 도포된 난연재가 완전히 건조된 이후에 제2코팅장치에 의해 타면에 난연재가 도포될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 천공단계는
   상기 천공장치가 상하로 이동하며 천공을 위한 가압력을 제공하는 프레스기; 상기 프레스기 일단에 부착되며 일면에 천공을 위한 바늘이 형성된 천공부; 상기 천공부에 의해 천공되는 스티로폼을 지지하고 이송하는 이송받침부;를 포함하고, 상기 천공부는 천공되는 스티로폼의 크기에 상응하는 크기를 갖는 하나의 판으로 형성되어, 스티로폼 전체가 동시에 천공될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 천공부는
   일정 길이를 갖는 제1바늘과, 상기 제1바늘보다 짧은 길이를 갖는 제2바늘을 포함하여, 스티로폼 전체를 동시에 천공시 스티로폼에 가해지는 천공압력을 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 이송받침부는
   스티로폼을 이송하기 위한 롤러부와, 천공시 스티로폼이 일정 위치에 정렬되어 위치하도록 스티로폼의 측면을 지지하는 위치설정부와, 이송받침부 자체를 이동시켜 스티로폼에 천공되는 구멍의 간격을 조절할 수 있도록 하는 이동부를 포함하고,
   상기 위치설정부는 스티로폼의 측면 중 제1면과 그에 연하는 제2면을 지지하면서, 위치가 고정되어 스티로폼의 위치 정렬시 기준이 되는 제1지지부와; 스티로폼의 측면 중 상기 제1면에 대향되는 제3면과 그에 연하면서 상기 제2면에 대향되는 제4면을 지지하면서, 천공시 늘어나는 스티로폼의 길이변화를 흡수하도록 이동가능한 제2지지부;를 포함하여,
   이송받침부 자체의 이동을 통해 스티로폼의 천공 간격을 조절함은 물론 천공시 늘어난 부분에도 천공이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 천공단계는
   상기 프레스기, 천공부, 이송받침부를 포함하는 제1천공장치와 제2천공장치를 스티로폼을 회전시켜 스티로폼 양면의 위치를 전환시켜 주는 회전장치를 사이에 두고 배열시켜, 상기 제1천공장치에 의해 일면이 천공된 스티로폼이 상기 회전장치를 통해 180도 회전한 후, 상기 제2천공장치에 의해 천공된 일면에 대향되는 타면이 순차적으로 천공되도록 하며,
   상기 제1천공장치에서의 제1바늘과 제2바늘의 배열과, 상기 제2천공장치에서의 제1바늘과 제2바늘의 배열이 서로 상보적으로 반대로 배열됨으로써, 스티로폼의 양면에 천공시에도 천공압력을 줄이고 스티로폼의 파손을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 천공및코팅시스템을 이용한 난연 스티로폼 제조방법.

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