KR20160009121A - 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 원료를 발포하여 압출하고, 압출된 발포판 또는 띠를 순차압공 방법으로 성형하여 허니콤의 일부 형상을 성형한 후 이를 서로 결합하여 벌집 모양의 구멍이 형성된 허니콤을 제작하는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 제조방법{Haney comb manufacturing equipment and method by the air pressor forming}

본 발명은 허니콤 제조장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

더욱 상세하게 본 발명은 원료를 발포하여 압출하고, 압출된 발포 판을 순차압공 방법으로 성형하여 허니콤의 일부 형상을 성형한 후 이를 서로 결합하여 벌집 모양의 구멍이 형성된 허니콤을 제작하는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 벌집구조물(honeycomb structure, 이하 "허니콤"이라 통칭함)은 구조적으로 안정적이고, 경량이면서도 강도가 우수하여 다양한 건축재료에 많이 사용되고 있다.

이러한 허니콤은 상기한 바와 같이 가벼우나 강도가 강하고, 공기층이 형성되므로 단열이나 경량 벽체로 많이 사용되고 있으며, 이러한 허니콤을 제작하는 장치나 방법과 관련된 기술로 다양한 것이 있으며, 그 예로는 특허문헌 1 및 2가 있다.

특허문헌 1은 a)적어도 두개의 웨브재료를 하부측 방향으로 이송시키는 단계와, b) 인접한 웨브 사이에 복수의 스트립재료를 이송시키는 단계를 포함하는 팽창 가능한 허니콤형 구조체의 제조방법에 있어서, c)접착선이 각 스트립의 일 가장자리에 인접하는 스트립의 일 면상에 있거나 면하게 하며, 각 스트립의 다른 가장자리에 인접하는 스트립의 다른 면상에 있거나 면하게 하도록, 웨브 또는 스트립에 접착선을 인가하는 단계와, d)웨브 및 스트립을 중첩되게 하는 단계와, e)압력 또는 열을 가하여 접착선이 상기 개별의 스트립과 적어도 두개의 웨브재료를 접착하는 단계와, f) 단계(e)로부터 결과된 구조체를 집합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 허니콤형 구조체의 제조 방법에 관한 것이고,

특허문헌 2는 중앙에 형성된 관통홀에 티다이의 선단이 삽입되어 합성수지 용융액을 공급받고, 관통홀 상부에 제1물길과 제2물길이 상하로 형성됨과 아울러 관통홀 하부에 제3물길과 제4물길이 상하로 형성된 메인프레임과; 메인프레임의 관통홀을 따라 일정간격으로 설치되고, 제1물길과 제4물길에 각각 연통되는 상부유로와 하부유로가 형성되며, 상부유로 및 하부유로에 연통되는 그루브가 선단에 형성된 제1조립체와; 제1조립체 사이에 설치되어 제1조립체와의 사이에 티다이로부터 공급된 합성수지 용융액이 통과되는 분사통로를 형성하고, 제2물길과 제3물길에 각각 연통되는 상부유로와 하부유로가 형성되며, 상부유로 및 하부유로에 연통되는 그루브가 선단에 형성된 제2조립체와; 메인프레임의 전방에 설치되고, 상하이동 가능한 상부이동체와 하부이동체를 포함하는 보조프레임과; 보조프레임의 상측과 하측에 각각 설치되고, 제1조립체와 제2조립체의 전방에 밀착되어 제1조립체와 제2조립체의 그루브의 개방면을 차폐하는 높이조절핀과; 메인프레임의 제1물길, 제2물길, 제3물길 및 제4물길의 일측과 타측에 각각 연결되는 제1,2냉각수 분배기와; 제1냉각수 분배기에 연결되어 상기 제1물길과 제4물길, 제2물길과 제3물길에 선택적으로 냉각수를 공급하는 가압펌프와; 제2냉각수 분배기에 연결되어 제1물길과 제4물길, 제2물길과 제3물길에 공급된 냉각수를 선택적으로 흡입하는 흡입펌프;로 구성된 것이다.

이러한 종래의 기술들은 제조 장치 및 방법이 복잡하여 허니콤의 제작에 소요되는 비용을 증가시키는 단점이 있다.

1. 대한민국 특허공고 제1996-008240호 2. 대한민국 특허등록 제1384381호

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 제작이 용이하고 공정이 단순하여 제조 단가를 절감할 수 있는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 상세하게 본 발명은 원료를 발포하여 압출하고, 압출된 발포띠를 순차압공 방법으로 성형하여 허니콤의 일부 형상을 성형한 후, 성형된 띠를 서로 결합하여 벌집 모양의 구멍이 형성된 허니콤을 제작할 수 있게 한 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치는 육각홀을 갖는 허니콤를 제조하는 장치에 있어서, 롤러에 감긴 다수의 기공이 형성된 허니콤 제작용 원료판을 후단에 공급하는 공급장치; 상기 공급장치에 의해 공급된 원료판을 원하는 폭으로 절단하는 커팅장치; 상기 커팅장치에 커팅된 상태로 이송되는 긴 띠 형태의 밴드를 가열하는 히팅장치; 가열장치에 의해 가열되는 연질된 밴드를 가압하여 육각홀을 이루는 절곡홈을 형성하는 순차압공 성형장치; 이웃하는 밴드들 사이에 육각홀이 형성되도록 절곡홈이 형성된 밴드를 서로 융착하는 융착장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 성형장치와 융착장치 사이에는 성형된 밴드를 냉각시키기 위한 버퍼부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 일 양상에 따른 허니콤 제조방법은 다수의 기공이 형성된 허니콤 제작용 원표판을 제조하는 단계; 원료판을 절단하여 제조되는 허니콤의 두께와 같은 폭으로 밴드를 절단하는 밴드 제조단계; 절단된 밴드를 순자압공 방식으로 성형하여 밴드에 폭방향으로 절곡홈을 성형하는 단계; 절곡홈이 형성된 밴드를 절곡홈이 서로 마주하도록 적층한 후, 가압 가열하여 절곡홈들이 하나의 육각홀을 이루게 하는 열융착단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

밴드제조단계에서 제조된 밴드는 절곡홈을 성형하기 전에 가열하여 연화시키는 것이 바람직하고, 절곡홈을 형성한 후 소정시간 방치하여 절곡홈이 형성된 밴드를 냉각시킬 수 있다.

상기 절곡홈이 형성된 밴드의 폭방향 양단에는 보강날개가 더 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 방법은 원료를 발포하여 다수의 기공이 형성된 띠를 순차압공 방식으로 형성하여 허니콤의 육각 구멍의 일부를 이루는 홈을 성형하고, 성형된 띠를 서로 접착하여 육각 구멍이 형성된 허니콤을 제작함으로써 허니콤 제조를 쉽게 할수 있을 뿐만 아니라, 원료를 발포시켜 다수의 기공이 형성된 보다 경량화된 허니콤을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치의 일예의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치의 일예의 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치의 일예의 평측면도,
도 4는 본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치에 의해 제조되는 허니콤 밴드 형성 장치의 일부의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치에 의해 제조된 허니콤의 일부를 확대하여 도시한 사시도, 및
도 6은 본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치에 의해 제조되는 허니콤의 평면도이다.

이하, 본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치 및 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 제조공정을 단순화하여 허니콤의 제조에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

이러한 본 발명에 따른 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치는 롤러에 감긴 다수의 기공이 형성된 허니콤 제작용 원료판(1)을 후단에 공급하는 공급장치(10); 상기 공급장치에 의해 공급된 원료판을 원하는 폭으로 절단하는 커팅장치(20); 상기 커팅장치에 커팅된 상태로 이송되는 긴 띠 형태의 밴드(120)를 가열하는 히팅장치(30); 가열장치에 의해 가열되는 연질된 밴드를 가압하여 육각홀을 이루는 절곡홈(120g)을 형성하는 순차압공 성형장치(40); 이웃하는 밴드들 사이에 육각홀(100h)이 형성되도록 절곡홈이 형성된 밴드를 서로 융착하는 융착장치(50)를 포함한다.

본 발명에 따른 허니콤 제조의 원료가 되는 원료판(110)을 절단 및 절곡하고 열융착하여 벌집 모양의 허니콤을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것으로 장치는 상기하고 도 1내지 도 3에 도시한 바와 같이 공급장치(10)를 포함한다.

본 발명의 제조장치에 의해 제조되는 허니콤은 다양한 재질로 만들어질 수 있으나, 바람직하게는 합성수지 등이 사용될 수 있고, 보다 바람직하게는 다수의 기포가 형성된 발포 수지로 만들어지는 것이다. 이에 따라 상기 원료판(110)은 기포를 갖는 발포 수지판이 될 수 있다.

원료판(110)은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 롤러에 감긴 상태로 공급되며, 상기 공급장치(10)는 롤러를 회전시켜 롤러에 감긴 원료판을 후단의 장치로 공급한다. 즉, 공급장치(10)는 단순하게 롤러를 회전시켜 롤러에 감긴 원료판을 롤러로부터 풀리게 하는 모터 등으로 이루어질 수 있다.

상기 공급장치(10)의 구동에 의해 롤러로부터 풀리는 원료판은 후단의 커팅장치(20)에 공급된다.

상기 커팅장치(20)는 원료판을 절단하여 제작을 원하는 허니콤의 두께에 해당하는 폭으로 잘라 밴드(120)를 제작하는 장치이다.

커팅장치(20)에 의해 잘려진 밴드(120)는 성형장치(40)를 통과하면서, 도 4에 도시한 바와 같이 절곡홈(120g)이 형성되고, 이 절곡홈들이 서로 밴드를 적층하여 열융착함에 의해 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이육각홀(100h)를 갖는 허니콤9100)이 만들어지는 것이다.

상기 커팅장치(20)에 의해 커팅되어 만들어진 밴드는 경질이므로 성형이 어려워 이를 연화시키는 것이 바람직하다. 이에 따라 상기 성형장치(40)의 전단에는 히팅장치(30)를 더 설치하여 밴드를 연화시키는 것이 바람직하다.

히팅장치(30)에 가열된 밴드(120)는 연화되어 외부의 작은 힘에 의해서도 성형이 가능해진다. 물론, 히팅장치에서 지나치게 열을 가할 경우 밴드가 지나치게 연화되어 제 모양을 잃을 수 있으므로 히팅장치의 구동을 제어하여 밴드의 연화정도를 조절하여햐 하며, 이는 밴드의 재질에 따라 온도를 달리할 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 성형장치(40)는 다양하게 변형하여 실시할 수 있으나 일예는 도 4에 도시한 바와 같이 고정된 하부금형(41)의 상부에 승강되는 상부금형(42)을 설치하여 구성될 수 있고, 상부금형이 승강되는 주기를 조절함에 의해 밴드(120)에 성형되는 절곡홈(120g)의 간격이 조절되어 최종적으로 만들어진 허니콤의 육각홀(100h)의 크기나 간격이 조절될 수 있다.

상기 성형장치(40)에 의해 절곡홈(120g)이 형성된 밴드를 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 수평으로 배열하되, 절곡홈들이 서로 대향되게 한 후, 돌출된 부분을 서로 열융착하여 두 밴드 사이의 서로 마주한 절곡홈(120g)들이 쌍을 이루어 육각홀(100h)이 형성되는 것이다.

이렇게 밴드들을 서로 열융착시키는 수단으로 상기 융착장치(50)를 구비하고 있다.

한편, 상기 성형장치(40)에 의해 절곡홈이 형성된 밴드는 히팅장치에 의해 가열되어 연화된 상태에고, 이 상태에서 바로 압력을 받으면 절곡홈(120g)이 변형될 수 있으므로 밴드를 냉각시키는 것이 바람직하고 이를 위해 상기 성형장치와 융착장치 사이에는 버퍼부(60)를 더 설치하는 것이 바람직하다.

상기 버퍼부(60)는 상기한 바와 같이, 절곡홈(120g)이 형성된 밴드를 냉각시키기 위한 수단으로, 단순하게 밴드를 소정 거리만큼 대기 중에 노출시킬 수 있도록 개방된 공간이 되거나, 냉각효율을 높이기 위해 송풍팬 등이 설치된 공간이 될 수 있다.

상기와 같이 융착장치(50)에 의해 밴드들이 서로 융착되어 육각홀(100h)이 형성된 허니콤(100)은 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 벽을 사이에 두고 육각홀(100h)이 연속되게 형성되어 있다. 상기의 설명이나 도면에서는 육각홀을 일예로 설면하였으나 원형 또는 다각 홀이 될 수도 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 장치를 이용하여 허니콤을 제조하는 방법은 다수의 기공이 형성된 허니콤 제작용 원표판을 제조하는 단계; 원료판을 절단하여 제조되는 허니콤의 두께와 같은 폭으로 밴드를 절단하는 밴드 제조단계; 절단된 밴드를 순자압공 방식으로 성형하여 밴드에 폭방향으로 절곡홈을 성형하는 단계; 절곡홈이 형성된 밴드를 절곡홈이 서로 마주하도록 적층한 후, 가압 가열하여 절곡홈들이 하나의 육각홀을 이루게 하는 열융착단계를 포함한다.

이러한 본 발명의 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조 방법은 상기의 장치에 대한 설명에서 이미 제조 방법이 설명되어 있으므로 구체적인 설명은 생략하며, 설명이 부족한 부분만을 부연 설명한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 장치 및 방법에 의해 제조되는 허니콤은 발포 수지를 이용하여 만들어짐에 의해 보다 경량화 할 수 있고 이렇한 발포수지는 통상적으로 만들어진 것을 사용할 수 있는 것으로 발포수지를 제작하는 과정이나 방법에 대한 설명은 생략한다.

상기 밴드제조단계에서 제조된 밴드는 절곡홈을 성형하기 전에 가열하여 연화시키는 것이 바람직하다. 밴드를 연화시키는 방법은 전술한 바와 같이 히텅장치를 이용하여 밴드를 가열항에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 절곡홈이 형성된 밴드는 연화된 상태이므로 가압됨에 의해 형상이 변형될 수 있으므로 소정시간 방치하여 절곡홈이 형성된 밴드를 냉각시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 절곡홈이 형성된 밴드의 폭방향 양단에는 보강날개(120w)가 더 형성될 수도 있다.

상기 보강날개(120w)는 허니콤 자체의 강도를 보강함은 물론, 다른 자재와의 접촉력을 높이는 역할을 한다. 즉, 허니콤은 통상적으로 다른 판재 들 사이에 설치되어 판재의 강도를 보강하는 수단으로 사용되고 있고, 이렇게 허니콤를 판재들 사이에 적층할 때 허니콤에 형성된 융각홀 단부만이 판재와 접합되면 판재와 허니콤 사이의 결합력이 떨어질 수 있으므로 보강날개를 더 형성하여 판재와 허니콤 사이의 접촉 면적을 넓히는 것이 바람직하다.

10: 공급장치
20: 커팅장치
30: 히팅장치
40: 성형장치
41: 하부금형 42: 상부금형41
50: 융착장치
60: 버퍼부
100: 허니컴 100h: 육각홀 100c: 융착부
110: 원료판
120: 밴드 120w: 보강날개 120g: 절곡홈

Claims (6)

1. 육각홀(100h)을 갖는 허니콤(1)를 제조하는 장치에 있어서,
   롤러에 감긴 다수의 기공이 형성된 허니콤 제작용 원료판(110)을 후단에 공급하는 공급장치(10);
   상기 공급장치에 의해 공급된 원료판을 원하는 폭으로 절단하는 커팅장치(20);
   상기 커팅장치에 커팅된 상태로 이송되는 긴 띠 형태의 밴드(120)를 가열하는 히팅장치(30)
   가열장치에 의해 가열되는 연질된 밴드를 가압하여 육각홀을 이루는 절곡홈(120g)을 형성하는 순차압공 성형장치(40);
   이웃하는 밴드들 사이에 육각홀(100h)이 형성되도록 절곡홈이 형성된 밴드를 서로 융착하는 융착장치(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 성형장치와 융착장치 사이에는 성형된 밴드를 냉각시키기 위한 버퍼부(60)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조장치.
   
3. 육각홀을 갖는 허니콤 제조방법에 있어서,
   다수의 기공이 형성된 허니콤 제작용 원표판을 제조하는 단계;
   원료판을 절단하여 제조되는 허니콤의 두께와 같은 폭으로 밴드를 절단하는 밴드 제조단계;
   절단된 밴드를 순자압공 방식으로 성형하여 밴드에 폭방향으로 절곡홈을 성형하는 단계;
   절곡홈이 형성된 밴드를 절곡홈이 서로 마주하도록 적층한 후, 가압 가열하여 절곡홈들이 하나의 육각홀을 이루게 하는 열융착단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조 방법.
4. 제3항에 있어서,
   밴드제조단계에서 제조된 밴드는 절곡홈을 성형하기 전에 가열하여 연화시키는 것을 특징으로 하는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조방법.
5. 제3항에 있어서,
   절곡홈을 형성한 후 소정시간 방치하여 절곡홈이 형성된 밴드를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조방법.
6. 제3항에 있어서,
   상기 절곡홈이 형성된 밴드의 폭방향 양단에는 보강날개가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 순차압공 방식에 의한 허니콤 제조방법.
   
   
   

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