KR20150025569A - 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치에 관한 것으로서 완충재의 이면에 균일한 용융상태를 형성하여 가죽과 접합할 수 있도록 한 것이다. 본 발명에 따른 라미네이션 장치에 의하면 근적외선 히터로 완충재의 이면을 직접 가열함과 동시에 전면방사판에 의해 반사된 근적외선을 함께 이용하여 완충재를 가열하기 때문에 완충재의 이면 전체에 걸쳐 균일한 용융상태를 형성할 수 있는 장점이 있다.

Description

근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치{laminating apparatus using NIR heater}

본 발명은 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치에 관한 것으로서 가죽과 완충재질을 접합하는데 사용된다.

차량의 가죽시트는 천연가죽 또는 인조가죽의 이면에 완충재를 부착하여 시트본체 등을 감싸서 형성한다.

가죽에 완충재를 고정하는 방식은 바느질을 이용하거나 접착제를 도포하여 고정하거나 또는 완충재의 일면을 가열하여 용융시킨 후 가죽과 접합하는 방법이 있다.

완충재의 일면을 가열하여 용융시킨 후 가죽과 포개어 밀착시킴으로써 접합하는 방법을 플레임 라미네이션(또는 불꽃 라미네이션)이라고 한다.

플레임 라미네이션방법에는 불꽃을 발생시킨 후 불꽃의 열로 완충재의 일면을 가열하는 방식과 전기히터를 사용하여 가열하는 방식 등이 있다. 그러나 불꽃의 열로 가열하는 방식은 완충재의 연소에 따른 가스가 발생하여 작업환경의 악화를 가져오며 불꽃의 강도나 열을 의도한대로 제어하는 것이 어려우므로 완충재의 표면에 균일한 용융상태를 형성하기가 어렵다.

가죽 라미네이션 장치에 대한 종래기술로는 한국등록특허 제10-1107345호가 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 완충재의 이면에 균일한 용융상태를 형성하여 가죽과 접합할 수 있도록 하는 라미네이션 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 본 발명의 과제는 완충재를 공급하는 완충재 공급부와, 복수의 근적외선 램프들이 상호 이격되어 장착되어 상기 완충재의 일면을 가열하는 완충재 가열부와, 가죽이 포개어진 이형지가 공급되는 가죽공급부와, 상기 가죽이 포개어진 이형지와 상기 일면이 가열된 완충재를 밀착시켜 접합하는 접합부 및 상기 접합부를 지나면서 접합된 상기 완충재가 접합된 상기 이형지를 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 완충재는 발포합성수지인 것이 바람직하다.

본 발명의 완충재 가열부는 근적외선 히터의 후방에 후방반사판이 더 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 완충재 가열부는 상기 스폰지를 기준으로 상기 근적외선 램프의 반대쪽에 전방반사판이 더 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 완충재 가열부에는 상기 완충재 가열부에서 발생하는 가스를 흡입하는 집진수단이 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명의 완충재 가열부에는 상기 근적외선 램프는 700㎚~1500㎚의 파장을 가지는 것으로서 색온도 2200K~3500K의 근적외선을 이용하는 것을 특징으로 하는 라미네이션 장치.

본 발명에 따른 라미네이션 장치에 의하면 근적외선 히터로 완충재의 이면을 직접 가열함과 동시에 전면반사판에 의해 반사된 근적외선을 함께 이용하여 완충재를 가열하기 때문에 완충재의 이면 전체에 걸쳐 균일한 용융상태를 형성할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 라미네이션 장치는 근적외선 히터를 이용하기 때문에 불꽃 또는 화염을 이용하는 방식에 비해 연소가스의 발생이 감소되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치를 일측에서 본 것을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치를 다른 측면에서 본 것을 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치에서 완충재와 이형지가 투입되는 상태를 보여주기 위한 측면도이고,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치의 완충재 가열부의 근적외선 램프의 주변구성을 도시한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치의 완충재 가열부에 의한 가열의 작용효과를 보여주는 개념도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치를 일측에서 본 것을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치를 다른 측면에서 본 것을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치에서 완충재와 이형지가 투입되는 상태를 보여주기 위한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치의 완충재 가열부의 근적외선 램프의 주변구성을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 라미네이션 장치(이하 '장치'라고 함)는 가죽과 완충부재를 접합하기 위한 것으로서 완충재 공급부(10), 가죽공급부(20), 스폰지 가열부, 가죽스폰지 접합부(40) 및 배출용 이송대를 포함하여 구성된다.

완충재 공급부(10)는 완충재(1)가 롤형태로 감겨진 완충재롤(12)과 완충재롤(12)에서 풀려진 완충재(1)의 공급을 안내하는 완충재 안내롤러(14)로 구성된다. 완충재롤(12)이 풀려지면서 완충재(1)가 공급되며 공급되는 완충재(1)는 완충재 안내롤러(14)를 통해 후술할 완충재 가열부(30)와 접합부(40)로 공급된다. 완충재(1)는 발포합성수지 재질로 이루어지며 예를 들면 스폰지가 될 수 있다.

가죽공급부(20)는 이형지(5)에 놓여진 가죽(6)이 이송되도록 평평한 이송면이 형성된 테이블이다. 가죽공급부(20)는 컨베이어 벨트(47)가 적용될 수도 있다.

완충재 가열부(30)는 근적외선 히터로 구성되며 구체적으로는 케이스(31), 근적외선 램프(32), 후방반사판(33), 전방반사판(35) 및 집진부(38)를 포함하여 구성된다.

근적외선 램프(32)는 완충재 안내롤러(14)의 아래에 위치하며 700㎚~1500㎚의 범위의 파장을 갖는 것으로서 색온도가 2200K~3500K의 근적외선을 방출한다. 근적외선 램프(32)는 케이스(31)의 내측에 상하방향으로 복수개가 상호간에 간격을 두고 설치된다. 복수개의 근적외선 램프(32)가 상하방향으로 설치되는 것은 완충재(1)의 이송방향이 상하방향인 것에 대응되게 한 것이다.

후방반사판(33)은 근적외선 램프(32)의 후방에 위치하는 것으로서 근적외선 램프(32)의 후방으로 조사된 근적외선을 램프의 전방으로 반사시키는 역할을 한다.

전방반사판(35)은 알루미늄 재질의 반사판으로서 스폰지를 기준으로 하여 스폰지의 앞쪽에 형성된다. 따라서 스폰지의 앞쪽에는 전방반사판(35)이 위치하고 스폰지의 뒤쪽에는 근적외선 램프(32)와 후방반사판(33)이 위치한다. 전방반사판(35)의 구체적인 작용효과는 후술하기로 한다.

집진부(38)는 케이스(31)의 상부에 설치되며 펌프에 연결되어 그 흡입력에 의해 스폰지를 가열할 때에 발생하는 가스 및 연소이물질을 흡입하여 외부로 안전하게 배출한다. 가스 및 연소이물질의 안전한 정화 및 수거를 위해 집진부(38)는 집진처리기에 연결될 수도 있다.

접합부(40)는 완충재 가열부(30)의 아래에 배치되며 프레임(41)에 설치되는 상부롤러(50) 및 하부롤러(51)를 포함한다.

상부롤러(50)는 프레임(41)에 대하여 상하방향으로 슬라이딩 이동이 가능한 상하위치조절부(42)에 설치되어 프레임(41)에 대하여 상하방향으로 이동이 가능하다. 상하위치조절부(42)는 프레임(41)에 고정되며 상부 중앙을 관통하여 이송볼트(44)가 형성된 지지판(43)과 지지판(43)의 내측에 슬라이드 가능하게 설치되며 이송볼트(44)와 나사결합하여 지지판(43)에 대하여 승강이 가능한 승강부(45)로 구성되며, 승강부(45)에 상부롤러(50)가 회전가능하게 고정된다.

하부롤러(51)는 프레임(41)상에 위치가 고정되게 설치되며 벨트(47)에 의해 모터(48)와 연결됨으로써 모터로부터 동력을 전달받아 회전구동이 가능하다. 상부롤러(50)는 일측이 하부롤러(51)의 기어와 맞물려서 하부롤러(51)의 회전시 함께 회전한다.

상부롤러(50)의 상하방향 위치를 조정함으로써 상부롤러(50) 및 하부롤러(51)의 사이의 간격이 투입되는 재료들에 적합하도록 조절될 수 있다.

배출부(60)는 접합부(40)의 상부롤러(50)와 하부롤러(51)의 전방에 구비되어 가죽시트와 완충재(1)가 접합된 접합물이 배출되는 곳이다. 도면에 도시되지는 않았지만 배출부(60)의 전방에는 접합물을 견인하기 위한 한 쌍의 견인롤러가 구비될 수도 있다. 또한 도면에 도시되지는 않았지만 접합물을 한번 더 가압하기 위해 배출부(60)에 한 쌍의 가압롤러들이 추가로 형성될 수도 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 장치에 의한 가죽과 완충재(1)의 접합공정을 설명한다.

스폰지롤에서 풀려진 스폰지가 완충재 안내롤러(14)를 경유하여 가열부로 투입된다. 가열부로 투입된 완충재(1)는 근적외선 히터에 의해 일면이 가열되어 용융된 상태가 된다. 일면이 용융된 완충재(1)는 접합부(40)의 상부롤러(50)와 하부롤러(51)의 사이로 투입된다.

가죽공급부(20)의 위에 이형지(5)가 놓여져 있고 이형지(5)의 위로는 완충재(1)와 접합할 가죽부재가 놓여져 있다. 가죽부재는 표면이 바닥에 위치하고 이면(2)이 위를 향하도록 이형지(5) 위에 배치된다. 가죽부재가 위에 놓여진 이형지(5)는 접합부(40)의 상부롤러(50)와 하부롤러(51)의 사이로 투입된다.

접합부(40)의 상부롤러(50)와 하부롤러(51)의 사이에는 아래쪽으로 가죽부재가 위에 놓여진 이형지(5)가 투입되고 이형지(5)의 위쪽으로 일면이 용융된 완충재(1)가 투입되어 포개어진 이형지(5)와 완충재(1)는 상부롤러(50)와 하부롤러(51)의 사이를 지나면서 가압되어 접합된다. 이 때 완충재(1)의 용융된 일면이 이형지(5) 또는 가죽부재의 이면(2)과 접합하게 된다.

접합부(40)의 상부롤러(50)와 하부롤러(51)에 의해 완충재(1)는 이형지(5)와 접합한 상태에서 배출부(60)를 향해 배출되게 된다.

마지막으로 완충재(1)에 접합된 이형지(5)에서 가죽부재의 형상에 맞게 결합물을 재단하면 가죽부재의 이면(2)에 완충재(1)가 접합된 결과물을 얻을 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 장치의 작용효과에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라미네이션 장치의 완충재 가열부(30)에 의한 가열의 작용효과를 보여주는 개념도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 완충재 가열부(30)에 의해 완충재(1)의 이면(2)이 가열될 때에 완충재(1)의 이면(2)은 용융되면서 완충재(1) 이면(2)의 표면적을 기준으로 공극의 비율이 감소하고 재질의 비율이 증가한다. 즉 완충재(1)의 이면(2)은 용융이 시작된 이후에는 재질이 용융되면서 두께가 감소한만큼 이것이 표면적의 증가를 가져와서 공극이 감소되고 재질이 증가하게 된다. 즉 완충재(1)의 재료가 용융되어 서로 뭉쳐지면서 표면적에 대비한 공극의 비율은 재질의 비율은 증가하는 것이다.

완충재 가열부(30)의 근적외선 히터에서 방출되는 근적외선은 완충재(1)에 대하여 부분적인 투과성을 가진다. 즉 근적외선 램프(32)에서 방출된 근적외선의 일부는 완충재(1)의 이면(2)을 직접 가열하여 용융시키지만 근적외선 램프(32)에서 방출된 근적외선의 나머지 일부는 완충재(1)의 이면(2)을 투과한 후 완충재(1)를 통과하여 지나간다. 완충재(1)는 발포합성수지 재질로 이루어지기 때문에 표면적을 기준으로 공극의 면적이 크고 재질의 면적은 작기 때문에 조사된 근적외선의 일부는 공극을 통해 완충재(1)를 투과하게 되는 것이다.

완충재(1)를 통과한 근적외선은 전방반사판(35)에 도달하여 전방반사판(35)에 의해 반사되고 반사된 근적외선의 일부는 완충재(1)의 전면(3)을 가열하고 나머지 일부는 완충재(1)의 전면(3)을 투과하여 완충재(1)의 이면(2)에 도달한다. 완충재(1)의 전면(3)을 가열하는 반사된 근적외선은 일부이고 강도도 다소 약화된 상태이므로 완충재(1)의 전면(3)을 용융시키지는 않는다.

반사된 근적외선 중에서 일부는 완충재(1)의 전면(3)을 투과하여 완충재(1)의 이면(2)에 도달하게 되는데, 이 때 완충재(1)의 이면(2)은 용융이 발생하여 공극비율이 작아지면서 재질의 면적이 증가된 상태이기 때문에 완충재(1)의 이면(2)에 도달하는 반사된 근적외선은 공극비율이 줄어들고 재질의 면적이 증가한 완충재(1)의 이면(2)에서 상대적으로 많은 양이 완충재(1)의 이면(2)에 흡수된다. 따라서 반사된 근적외선은 다시 반대방향에서 완충재(1)의 이면(2)을 가열하여 용융시키는 역할을 하는 것이다. 물론 완충재(1)의 이면(2)에 용융에 따른 재질 면적의 증가가 없다면 반사된 근적외선은 완충재(1)의 이면(2)에 흡수되는 비율이 작을 것이다.

근적외선 램프(32)에서 방출된 근적외선은 1차적으로는 완충재(1)의 이면(2)을 가열시키고 동시에 공극을 통해 완충재(1)를 투과한 근적외선이 전방반사판(35)에서 반사되어 반사된 근적외선이 완충재(1)의 이면(2)에 도달하여 2차적으로 완충재(1)의 이면(2)을 가열시키는 것이다. 따라서 완충재(1)의 이면(2)은 직접 조사된 근적외선과 반사된 근적외선 양쪽에 의해 가열되어 용융되는 것이다.

한편 본 발명자는 전방반사판(35)을 형성하지 않고 근적외선 램프(32)에서 직접 조사되는 근적외선만으로 완충재(1)의 이면(2)을 가열하는 시험을 해보았는데 시험을 해본 결과 조사강도를 낮게 하면 완충재(1)의 이면(2)의 일부는 용융상태가 형성되지만 나머지 부분에서는 용융상태가 잘 형성되지 않으며, 조사강도를 증가시켜서 근적외선 램프(32)와 직접 마주보고 있지 않은 부분을 용융상태가 되게 하면 근적외선 램프(32)와 직접 마주보고 있는 부분은 타버리게되어 결국 완충재(1)의 이면(2)에 균일한 용융상태를 형성하지 못했다.

완충재(1)는 발포합성수지 재질이기 때문에 공극의 비율이 크고 따라서 공극 때문에 완충재(1)를 투과하는 근적외선의 양이 많다. 따라서 완충재(1)의 이면(2)을 가열하여 용융상태를 만들기 위해서는 완충재(1)를 투과하는 근적외선의 양만큼 근적외선의 방사량을 증가시켜주어야 하는데 근적외선의 방사량을 증가시키면 완충재(1)의 국부적인 영역은 과도하게 가열되어 용융상태를 지나서 타버리고 방사량을 감소시키면 램프와 직접 마주보는 부분은 용융상태를 형성하지만 나머지 영역에서는 접합에 충분한 용융상태를 형성하지 못함에 따라 결국 불균일한 용융상태가 되는 것을 피하기 어렵다.

그러나 본 발명에서는 완충재(1)를 기준으로 근적외선 히터의 반대쪽에 전방반사판(35)을 형성한 결과 근적외선 램프(32)의 조사강도를 낮게 하여도 근적외선 램프(32)에서 직접 조사된 근적외선과 완충재(1)를 투과하였다가 전방반사판(35)에서 반사된 근적외선이 함께 완충재(1) 이면(2)을 양쪽방향에서 가열하게 되므로 완충재(1)의 이면(2)이 타지 않으면서도 이면(2)의 전체면적에 균일한 용융상태를 형성할 수 있었다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 완충재(1)가 발포 합성수지인 것을 예를 들었으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 완충재(1)는 비직조방식으로 형성된 부직포나 인조솜을 포함한다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1 완충재
2 이면
3 전면
10 완충재 공급부
20 가죽공급부
30 완충재 가열부
32 근적외선 램프
33 후방반사판
35 전방반사판
40 접합부
50 상부롤러
51 하부롤러
60 배출부

Claims (6)

1. 완충재를 공급하는 완충재 공급부;
   복수의 근적외선 램프들이 상호 이격되어 장착되어 상기 완충재의 일면을 가열하는 완충재 가열부;
   가죽이 포개어진 이형지가 공급되는 가죽공급부;
   상기 가죽이 포개어진 이형지와 상기 일면이 가열된 완충재를 밀착시켜 접합하는 접합부; 및
   상기 접합부를 지나면서 접합된 상기 완충재가 접합된 상기 이형지를 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 완충재는 발포합성수지인 것을 특징으로 하는 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 완충재 가열부는 상기 근적외선 램프의 후방에 후방반사판이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 완충재 가열부는 상기 스폰지를 기준으로 상기 근적외선 램프의 반대쪽에 전방반사판이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 완충재 가열부에는 상기 완충재 가열부에서 발생하는 가스를 흡입하는 집진수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 근적외선 램프는 700㎚~1500㎚의 파장을 가지는 것으로서 색온도 2200K~3500K의 근적외선을 이용하는 것을 특징으로 하는 근적외선 히터를 적용한 가죽 라미네이팅 장치.

Images