KR20130112120A - 온열매트 제조용 홈 가공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온열매트 제조용 홈가공방법에 관한 것으로, 온열매트 제조용 소재로서, 일측면에 점착제가 도포되고 보호용 종이로 덮여 있는 탄성재 혹은 발포재를 준비하는 단계; 가공할 직선구간과 곡선구간 맞게 타공된 직선과 곡선을 가져 가이드 기능을 하는 지그를 준비된 소재 상부에 배치하는 단계; 지그에 형성된 직선의 개수와 대응되는 개수의 원형칼을 회전구동시키면서 다수개의 직선형상을 동시에 절삭가공하여 직선홈을 형성하는 단계; 직선홈이 형성되면, 제1칼날이 대각선방향으로 경사 형성된 다수의 종이제거칼을 곡선구간에서만 하강시켜 곡선구간의 곡선 형상태로 종이만을 커팅하는 단계; 커팅된 종이가 남아있는 상태에서 상기 원형칼을 회전시키면서 다수개의 곡선형상을 동시에 절삭가공하여 곡선홈을 형성하는 단계; 곡선홈이 형성되면, 직선홈과 곡선홈을 연결하는 부위를 마무리 가공하여 가공된 표면이 매끄럽게 유지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열매트 제조용 홈 가공방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 제작공정을 단순화시키고 단축할 수 있어 제조비용을 줄이고, 작업공수가 줄어 들기 때문에 생산성이 향상되며, 온수 호스 및 전기 발열선이 매립될 홈이 호스와 대응되는 크기로 정확하게 가공되기 때문에 오차가 최소화되어 장판과의 열전도율이 향상되고, 이에 따라 제품의 품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

온열매트 제조용 홈 가공방법{METHOD FOR PROCESSING GROOVE FOR MANUFACTURING WARM MAT}

본 발명은 온열매트 제조용 홈 가공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온열매트 재료인 발포재 혹은 탄성재에 온수 호스및 전기 발열선을 매립하기 위한 홈을 일정한 두께와 깊이만큼 직선구간 또는 원형구간에서 정확하게 가공할 수 있어 우수한 품질을 유지하고, 합지공정의 간소화를 통해 인건비 및 제조비용을 절감하고 점착불량 등의 문제를 해결하도록 한 온열매트 제조용 홈 가공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 동절기에 사용되는 온열매트는 실내의 바닥을 국부적으로 난방함으로써 난방비용을 절감할 수 있는 점에서 대중적 사용이 보편화되어 있는 난방용 매트이다.

이러한 온열매트는 통상 발포재나 탄성재를 사용하며, 이 소재에 홈을 가공하고, 이 홈에 온수매트용 호스 또는 전기 매트용 발열선을 삽입한 후 조립하는 형태로 제조된다.

그런데, 온수매트는 매트 전체에 걸쳐 온수가 흐르는 호스를, 전기 매트는 전기에 의해 발열되는 발열선을 소재인 발포재 혹은 탄성재에 매립해야 하므로 필히 도 1 및 도 2의 예시와 같은 직선구간(10)과 곡선구간(원형구간)(20)을 포함하게 된다.

이에, 호스 또는 발열선을 매립하는 방법에 있어 종래에는 다음 3가지 방법으로 매립하고 있다.

첫째, 열선용 히터선을 이용하여 직선구간(10)과 곡선구간(20)의 형상에 맞게 소재를 일정 깊이로 녹여 홈을 만들고, 이 홈에 온수가 흐를 호스또는 전기 발열선 매립하는 방법이다.

하지만, 이 경우는 소재가 발포재 혹은 탄성재이기 때문에 정확한 깊이로 녹여 낼 수 없고, 보통 2-3mm의 오차를 갖게 된다.

따라서, 온수 호스및 전기 발열선 매립하였을 때 그 상부에 배치되는 장판과의 밀착성이 떨어져 열전도율이 급격히 저하되기 때문에 효율이 낮은 단점을 가진다.

뿐만 아니라, 작업시에도 소재가 녹으면서 발생되는 유독가스는 작업자의 건강에 악영향을 미치는 단점도 있다.

나아가, 무점착 상태에서만 가공이 가능하므로 홈 가공 후 양면테이프를 이용하여 온수 호스 및 전기 발열선 고정 및 장판 고정 등의 작업을 수행해야 하므로 합지 부분의 점착력이 약해 표면재인 장판과 소재 간의 분리 이격의 문제가 지속적으로 발생되고, 이는 품질 불량, 소비자의 불만 발생 등의 주된 원인이 된다.

둘째, 직선구간(10)은 원형톱을 회전시켜 깍아 내는 형태로 가공하고, 곡선구간(20)은 히터선으로 녹여 내는 방법을 들 수 있다. 이는 직선구간(10)에서는 원형톱으로 정교하게 깍아 낼 수 있으나 현재 사용하고 있는 톱날 구조상 곡선구간(20)에서는 안쪽과 바깥쪽의 곡률 차이가 있기 때문에 정확한 간격을 유지한 채 곡률 가공이 어려워 불득불 직선구간(10)만 깍아 내고 곡선구간(20)은 히팅하여 녹여낼 수 밖에 없다.

그러나, 이 경우는 직선구간(10)에 있어 품질 안정성과 정확성은 높아지지만 곡선구간(20)에서는 여전히 첫번째와 동일한 문제를 안고 있다.

뿐만 아니라, 사용되는 통상적인 원형칼은 날이 수직하게 형성된 것이기 때문에 만약 소재에 점착제가 발라져 있고 이를 보호하는 종이가 부착된 상태에서는 종이 말림 현상 및 점착제 묻어남 현상(보푸라기 발생)으로 인해 작업할 수 없기 때문에 이 경우는 반드시 점착제가 없는 상태에서 가공되어야 하므로 가공 후 온수 호스 및 장판 합지를 위한 점착공정이 별도로 수행되야 하는 단점도 가진다.

세째, 온수 호스의 규격및 전기 발열선의 규격과 동일한 두께를 갖도록 소재의 두께를 맞춘 후 직선구간(10)과 곡선구간(20)을 형상화시킨 상태에서 이를 완전히 타공하고, 타공된 소재의 일측면에 바닥판을 합지한 다음 온수 호수를 매립하고 장판을 설치하는 방법을 들 수 있다.

이 경우는, 유격이 없어 정확도가 향상되므로 품질향상을 달성할 수 있고, 가공성도 좋아지지만 합지 과정에서 발생되는 손실, 인건비 증가, 공정 추가에 따른 제조비용 상승, 생산성 하락 등 복합적인 요인 때문에 제품의 시장 경쟁력이 떨어지는 단점이 있다.

더구나, 온열매트는 온수와 전기를 통한 발열 기능을 동시에 사용할 수 있도록 구성된 것으로, 온수호스는 당연히 매립되는 구조를 갖지만 발열선의 경우에는 대략 1mm 정도 밖에 안되기 때문에 매립하지 않아도 큰 문제가 없었다.

그런데, 전자파 차폐와 관련하여 무자계선이 개시된 후로는 대략 3mm로 직경이 커지면서 이또한 매립해야만 하는 실정에 이르렀다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 특수하게 가공된 원형톱날을 이용하여 소재에 점착제 및 이를 보호하기 위한 종이가 부착되어 있는 상태에서도 종이 말림 현상없이 신속하고 정확하게 가공할 수 있음은 물론 직선구간과 곡선구간 모두를 정확하게 가공할 수 있도록 한 온열매트 제조용 홈 가공방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 온열매트 제조용 소재로서, 일측면에 점착제가 도포되고 보호용 종이로 덮여 있는 탄성재 혹은 발포재를 준비하는 단계; 가공할 직선구간과 곡선구간 맞게 타공된 직선과 곡선을 가져 가이드 기능을 하는 지그를 준비된 소재 상부에 배치하는 단계; 지그에 형성된 직선의 개수와 대응되는 개수의 원형칼을 회전구동시키면서 다수개의 직선형상을 동시에 절삭가공하여 직선홈을 형성하는 단계; 직선홈이 형성되면, 제1칼날이 대각선방향으로 경사 형성된 다수의 종이제거칼을 곡선구간에서만 하강시켜 곡선구간의 곡선 형상태로 종이만을 커팅하는 단계; 커팅된 종이가 남아있는 상태에서 상기 원형칼을 회전시키면서 다수개의 곡선형상을 동시에 절삭가공하여 곡선홈을 형성하는 단계; 곡선홈이 형성되면, 직선홈과 곡선홈을 연결하는 부위를 마무리 가공하여 가공된 표면이 매끄럽게 유지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열매트 제조용 홈 가공방법을 제공한다.

이때, 상기 제2칼날의 돌출높이는 1-2mm이고, 기울어진 각도는 15~20°인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 제2칼날은 마름모 혹은 마름모의 양단이 대칭되게 절곡된 형상인 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 온열매트 제조용 소재로서, 점착제가 도포되지 않은 탄성재 혹은 발포재를 준비하는 단계; 가공할 직선구간과 곡선구간 맞게 타공된 직선과 곡선을 가져 가이드 기능을 하는 지그를 준비된 소재 상부에 배치하는 단계; 지그에 형성된 직선의 개수와 대응되는 개수의 원형칼을 회전구동시키면서 다수개의 직선형상을 동시에 절삭가공하여 직선홈을 형성하는 단계; 직선홈이 형성되면, 곡선의 개수와 대응되는 개수의 원형칼을 회전구동시키면서 다수개의 곡선형상을 동시에 절삭가공하여 곡선홈을 형성하는 단계; 곡선홈이 형성되면, 직선홈과 곡선홈을 연결하는 부위를 마무리 가공하여 가공된 표면이 매끄럽게 유지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열매트 제조용 홈 가공방법도 제공한다.

본 발명에 따르면, 제작공정을 단순화시키고 단축할 수 있어 제조비용을 줄이고, 작업공수가 줄어 들기 때문에 생산성이 향상되며, 온수 호스 및 전기용 발열선이 매립될 홈이 호스와 대응되는 크기로 정확하게 가공되기 때문에 오차가 최소화되어 장판과의 열전도율이 향상되고, 이에 따라 제품의 품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 온열매트 제조용 홈 가공예를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 온열매트 제조용 홈 가공예를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 온열매트 제조용 홈 가공시 종이제거칼의 예시적인 부분단면도이다.
도 5 및 도 7은 본 발명에 따른 온열매트 제조용 홈 가공시 곡선구간 가공용 원형칼을 모식적으로 보인 예시도이다.
도 6은 도 5의 가공예를 보인 모식적인 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 종이제거칼의 예시적인 부분 사시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 홈 가공방법은 온열매트를 구성하기 위해 온수 호스및 전기용 발열선 매립되는 홈을 소재인 발포재 혹은 탄성재에 가공할 때 직선구간(100)과 곡선구간(200)을 각각 전용칼로 깍아 내는 형태로 정교하게 가공하는 방법이다.

이때, 소재(300)는 발포재 혹은 탄성재로서, 보통 PE(폴리에틸렌) 폼, PVC 폼, PU(폴리우레탄) 폼, 라텍스 폼, EVA(Ethylene Vinyl Acetat) 폼, 라바 폼, EPDM(ethylene propylene diene M-class rubber) 폼, 겸면 부직포 등 다양한 종류가 사용될 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 가공방법은 직선구간(100) 가공시에는 점착용 점착제가 도포된 상태로 이를 보호하는 종이가 붙어 있는 상태에서 그대로 가공하도록 하고, 곡선구간(200)에서는 종이를 걷어 낸 상태, 즉 떼어 낸 상태에서 가공하도록 하는 방법으로서 그만큼 작업공정이 줄어 들기 때문에 효율성이 증가하고, 작업시간이 단축되며, 인건비가 절약되는 장점을 가진다.

특히, 본 발명에서는 본 발명자가 특수 제작한 종이제거칼과 원형칼을 사용하여 직선구간(100)과 곡선구간(200)의 가공을 달리함으로써 더욱 더 정교하면서도 용이한 가공성을 확보할 수 있다.

이때, 직선구간(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 지그(J) 상에 총 22개의 직선(Line)이 직선구간(100)의 형상과 길이에 맞게 뚫려 있어 후술되는 원형칼(600)이 이 직선(Line)을 따라 가이드되면서 폼, 즉 소재(300)를 깍아내게 되며, 또한 상기 지그(J) 상에는 곡선구간(200)에 맞춰 곡선(C)이 좌측 12개(외측이 크고 내측이 작음), 우측이 11개 총 23개 형성되어 소재(300)를 깍아내도록 안내하게 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 곡선구간(200) 가공시 사용되는 종이제거칼(500)은 제1칼날(510)이 길이(L)에 걸쳐 형성되되 기존과 달리 제1칼날(510)이 대각선 방향으로 경사형성된 구조를 갖는다.

즉, 기존의 경우에는 수직하방으로 연장된 구조였기 때문에 칼날을 최대 깊이까지 삽입해야만 소재(300) 표면에 도포된 점착제(400)를 보호용 종이(410)를 커팅해 낼 수 있었기에 파야할 깊이 조절이 어려웠지만, 본 발명에서는 제1칼날(510)이 사선방향, 다시 말해 대각선 방향으로 경사 형성된다.

이때, 상기 종이제거칼(500)의 외형은 앞서 설명한 지그(J)에 형성된 곡선(C)과 대응되는 형상을 가지며, 그 하단에 제1칼날(510)이 호형상을 따라 형성된다.

뿐만 아니라, 이러한 종이제거칼(500)은 상술한 곡선(C)과 대응되는 개수로 구비되며, 가공시 23개의 종이제거칼(500)이 동시에 하강하여 종이 두께만큼 펀칭하는 형태로 종이를 커팅하게 된다.

물론, 직선구간(100)을 형성하기 위해 후술되는 원형칼(600)을 이용하여 가공할 때에도 22개의 원형칼(600), 바람직하게는 디스크형상을 갖는 칼이 한꺼번에 깍아내게 된다. 이 경우, 22개의 원형칼(600)은 하나의 동력원에 기어결합된 다수의 축을 이용하여 동시 회전되게 구성할 수도 있고, 개별적으로 회전되게 구성할 수도 있으며, 지그(J)를 따라 안내되면서 폼, 즉 소재(300)의 표면을 일정깊이로 깍아 내게 된다.

그리고, 종이제거칼(500)의 펀칭시 점선으로 표시된 만큼씩 제1칼날(510)의 삽입 깊이에 따라 겹치기 때문에 제1칼날(510)을 상하로 펀칭할 때 점착제(400) 보호용 종이(410)를 모두 손쉽게 제거할 수 있다.

따라서, 곡선가공의 경우 종이(410)가 펀칭되지 않은 부위없이 모두 커팅된 상태로 유지할 수 있으므로 종이(410)를 떼어내지 않고도 종이(410)가 붙어 있는 상태에서 곡선구간(200)의 가공이 가능하고, 이때 점착제(400)가 묻어나거나 보푸라기가 일지 않고 원활하고 용이하게 소재(300)를 커팅할 수 있으며, 무엇보다도 커팅 깊이를 조절할 수 있기 때문에 정확한 치수로 온수 호수 및 전기 발열선 매립용 홈을 가공할 수 있게 된다.

다른 한편, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 곡선구간(200) 가공에 사용되는 원형칼(600)은 도 5와 같은 형상을 기본형으로 하고, 종이의 재질(질김 정도에 따라 접착제 도포량이 달라지므로)에 따라 가공을 용이하게 한 도 7에 예시된 바와 같은 형태로 변형할 수 있다.

예컨대, 기본형은 모터(610)에 결합되는 샤프트(620)의 단부에 제2칼날(630)이 형성되는데, 상기 제2칼날(630)은 샤프트(620)의 외주면에서 바깥쪽으로 1-2mm 돌출되고, 날끝이 15~20°기울어진 상태로 마련된다.

이는 소재(300)를 커팅할 때 최대한 소재(300)와의 접촉 저항을 줄이면서 커팅면이 깔끔하게 잘릴 수 있도록 하기 위함이다.

아울러, 상기 원형칼(600)은 도 7에 예시된 바와 같은 형태로 변형될 수 있는데, 이를 테면 (a)에서 처럼, 제2칼날(630')이 샤프트(620)와 동일 직경을 갖되 쌀빼기가 된 대략 마름모 형상으로 형성될 수도 있고, (b)에서 처럼 마름모 형상의 끝단이 다시 한번 서로 대칭되는 방향으로 꺽인 형태로 제2칼날(630")이 형성될 수도 있다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 방법으로 홈이 가공된다.

먼저, 소재(300)가 준비된다.

소재(300)는 앞서 설명한 바와 같은 종류의 발포재 혹은 탄성재가 될 수 있다.

이어, 소재(300) 상에 형성될 직선구간(100)과 곡선구간(200)에 대응되는 형상의 직선(Line)과 곡선(C)을 갖는 지그(J)를 소재(300) 위에 배치한다.

이후, 직선구간(100) 가공 형성된다.

이 경우, 상기 직선구간(100)의 홈 가공은 보호용 종이(410)가 붙어 있는 상태에서 원형칼(600)을 회전시켜 다수개가 동시에 한꺼번에 절삭 가공된다.

이때, 점착제(400)와 종이(410)가 없는 경우라도 가공할 수 있음은 당연하다 하겠다.

이렇게 하여, 직선구간(100) 홈 가공이 완료되면, 곡선구간(200) 홈 가공이 수행된다.

곡선구간(200) 홈 가공은 종이제거 과정과, 홈 형태로 깍아 내는 절삭과정 2단계로 나누어 수행된다.

즉, 먼저 다수개의 종이제거칼(500)을 하강시켜 동시에 지그(J) 상의 곡선(C) 형상으로 소재(300)를 펀칭하게 된다.

다시 말해, 상기 종이제거칼(500)은 이를 테면, 도 8과 같은 형태(크기와 반경이 다른 다수개)를 갖고 실린더에 의해 상하로만 움직하는 칼로서, 하강하면서 소재(300) 표면에 접착되어 있던 종이(410)만을 커팅하게 되는 것이다.

이것이 가능한 이유는 앞서 설명한 바와 같이, 칼날이 대각으로 형성되어 있기 때문이며, 굳이 곡선구간(200)만의 종이(410)를 커팅하는 이유는 곡선 가공시 오차가 발생하기 쉽고 종이(410)가 있을 경우 정교함이 그만큼 떨어지기 때문이다.

이후, 직선구간(100) 가공시와 같이 원형칼(600)을 이용하여 곡선(C)을 따라 곡선 가공하게 된다.

따라서, 곡선 가공시에는 이미 종이(410)가 커팅된 상태에 있으므로 굳이 종이를 걷어내지 않더라도 정교한 가공이 가능하며, 종이(410) 씹힘 현상도 발생하지 않고, 또한 경사 형성된 제2칼날(630,630',630") 때문에 보푸라기나 점착제(400)가 묻어남없이 균일하고 정확한 가공이 가능하다.

그런 다음, 마무리 가공을 수행하는데, 이는 형성된 직선홈과 곡선홈의 경계, 즉 연결부위를 깔끔하게 정리하면서 가공된 표면이 매끄럽게 유지되도록 가공하는 사상과정이다.

이렇게 하면, 직선구간(100)과 곡선구간(200)을 모두 정교하게 홈 가공할 수 있게 되고, 이후 후속공정을 거쳐 장판을 합지함으로써 온열 매트를 제조할 수 있게 된다.

다른 실시예로, 도면에 도시하지는 않았지만, 보호용 종이(410)가 없는 상태, 즉 접착제가 발라지지 않은 상태의 경우도 기존과 달리 원형칼(600)을 이용하여 매립용 홈을 형성할 수 있다.

이것은 앞서 누차 설명하였듯이, 본 발명에 따라 개발된 원형칼(600)의 구조와 형상에 의해 곡선구간(200) 형성시에도 오차없이 정교한 가공이 가능하기 때문이다.

이 경우에는, 처음부터 종이(410)가 없기 때문에 직선구간(100) 가공을 수행한 다음 곧바로 종이(410) 커팅 공정없이 곡선구간(200) 가공이 수행되는 형태로 이루어진다.

100 : 직선구간 200 : 곡선구간
300 : 소재 400 : 점착제
410 : 종이 500 : 종이제거칼
510 : 제1칼날 600 : 원형칼
630,630',630" : 제2칼날

Claims (4)

1. 온열매트 제조용 소재로서, 일측면에 점착제가 도포되고 보호용 종이로 덮여 있는 탄성재 혹은 발포재를 준비하는 단계;
   가공할 직선구간과 곡선구간 맞게 타공된 직선과 곡선을 가져 가이드 기능을 하는 지그를 준비된 소재 상부에 배치하는 단계;
   지그에 형성된 직선의 개수와 대응되는 개수의 원형칼을 회전구동시키면서 다수개의 직선형상을 동시에 절삭가공하여 직선홈을 형성하는 단계;
   직선홈이 형성되면, 제1칼날이 대각선방향으로 경사 형성된 다수의 종이제거칼을 곡선구간에서만 하강시켜 곡선구간의 곡선 형상태로 종이만을 커팅하는 단계;
   커팅된 종이가 남아있는 상태에서 상기 원형칼을 회전시키면서 다수개의 곡선형상을 동시에 절삭가공하여 곡선홈을 형성하는 단계;
   곡선홈이 형성되면, 직선홈과 곡선홈을 연결하는 부위를 마무리 가공하여 가공된 표면이 매끄럽게 유지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열매트 제조용 홈 가공방법.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 제2칼날의 돌출높이는 1-2mm이고, 기울어진 각도는 15~20°인 것을 특징으로 하는 온열매트 제조용 홈 가공방법.
   
3. 청구항 1에 있어서;
   상기 제2칼날은 마름모 혹은 마름모의 양단이 대칭되게 절곡된 형상인 것을 특징으로 하는 온열매트 제조용 홈 가공방법.
   
4. 온열매트 제조용 소재로서, 점착제가 도포되지 않은 탄성재 혹은 발포재를 준비하는 단계;
   가공할 직선구간과 곡선구간 맞게 타공된 직선과 곡선을 가져 가이드 기능을 하는 지그를 준비된 소재 상부에 배치하는 단계;
   지그에 형성된 직선의 개수와 대응되는 개수의 원형칼을 회전구동시키면서 다수개의 직선형상을 동시에 절삭가공하여 직선홈을 형성하는 단계;
   직선홈이 형성되면, 곡선의 개수와 대응되는 개수의 원형칼을 회전구동시키면서 다수개의 곡선형상을 동시에 절삭가공하여 곡선홈을 형성하는 단계;
   곡선홈이 형성되면, 직선홈과 곡선홈을 연결하는 부위를 마무리 가공하여 가공된 표면이 매끄럽게 유지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 온열매트 제조용 홈 가공방법.

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