KR20200000769U

KR20200000769U - 일체형 부력체 및 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀

Info

Publication number: KR20200000769U
Application number: KR2020180004590U
Authority: KR
Inventors: 임종호; 도기일
Original assignee: 주식회사 모든솔라
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2020-04-17
Also published as: KR200492805Y1

Abstract

본 고안은 일체형 부력체 및 그 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부가 비어 있는 중공형 제품 제작에 적합한 회전 성형틀에 의해 상판과 하판이 접합면 없이 하나의 몸통을 갖는 일체형 통으로 일체형 부력체를 형성하되, 일체형 부력체의 상판에 각관 등 프레임과의 볼트 결합 공간을 제공하는 끼움홈과 볼트가 관통 결합되는 프레임 결합부를 형성함에 있어, 회전 성형틀에서 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역은 일정한 깊이를 가지면서 그 입구가 15~35mm의 넓이를 갖도록 함으로써, 회전 성형 중 프레임 결합부를 상판과 하판의 다른 영역보다 두껍게 형성하여 관통 결합된 볼트를 지지할 수 있는 강성을 부여할 수 있게 한 일체형 부력체 및 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀에 관한 것이다.

Description

일체형 부력체 및 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀{ONE BODY TYPE BUOYANCY MEMBER AND ROTATIONAL MOLD TO MAKE THE ONE BODY TYPE BUOYANCY MEMBER}

일반적으로 해상에서 사용되는 부력체는 어장표시, 그물 표식을 위해 사용될 뿐만 아니라, 최근에는 다수의 부력체를 각관 등의 프레임에 연결하여 수상태양광 모듈의 설치를 위한 기초 시설물로도 사용되는 등 해상에서 다양한 용도로 이용되고 있다.

이와 같이 다양한 용도로 이용되는 부력체는 해상에서 물에 뜰 수 있어야 하는바, 통상적으로는 내부가 비어 있고 외부로부터 물이나 이물질이 내부 공간에 채워지지 않도록 밀폐되어 있는 구조로 이루어지게 된다.

종래에 일반적으로 사용되던 부력체는 합성수지를 발포 성형하거나 블로우 성형하여 내부에 공기를 포함하게 하여 부력을 갖도록 제조 하였는데, 이처럼 발포 성형이나 블로우 성형에 의할 경우 외력에 대한 저항력이 약하게 되어 쉽게 파손되거나 손상되어 교체 주기가 짧아지는 문제점이 있었다.

또한, 최근에는 수상태양광 발전과 같이 부력에 의해 물에 뜰 수 있는 영역을 넓게 만들어야 할 경우에는, 대형 부력체를 다수개 연결하여 부력을 확보한 공간을 만들곤 하였는데, 이때 사용되는 대형 부력체의 경우 크기가 대략 900×600×550(mm)의 크기를 갖기 때문에, 일반적인 발포 성형이나 블로우 성형에 의해서는 부력체 전체에 걸쳐 견고한 내구성을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.

그에 따라, 종래에는 금형틀을 이용하여 내부가 비어 있는 형태의 상판과 하판을 각각 물에 뜰 수 있는 폴리에틸렌(PE)과 같은 플라스틱 재질로 사출성형한 후, 각각 형성된 상판과 하판을 접착제 등에 의해 접착시켜 내부에 공기가 있는 부력체를 형성하곤 하였다.

그러나, 이와 같이 상판과 하판 각각을 성형한 후 접착제 등에 의해 접착시켜 사용할 경우, 파도나 바람 또는 물결의 흐름 등 외부에서 가해지는 외력에 의한 스트레스가 취약 부분인 상판과 하판의 접착부위에 집중됨으로 인해, 부력체의 내구성을 저하시킴에 따라 교체 또는 수리 주기가 짧아지게 되는 문제점이 있었다. 또한, 상판과 하판의 개별적인 사출성형과 그 접착이 순차적으로 진행되어야 하였는바, 제조시간과 제조비용이 증가하게 되는 문제점도 있었다.

또한, 상판과 하판이 일체로 연결되어 있는 형태로 부력체를 제작할 경우, 별도의 접합부위가 존재하지 않게 되므로 외력에 대한 저항력이 강화되기는 하지만, 각관 등의 프레임에 부력체를 결합하기 위한 특정 부위의 내구성과 강성을 강화하기 어려운 문제점이 존재하게 된다.

또한, 수상태양광 발전에서와 같이 대형 부력체를 다수개 연결해야 할 경우 각관 등으로 이루어진 프레임에 다수의 대형 부력체를 연결하여 그 위치를 고정시켜야 하였는바, 이러한 대형 부력체에는 각관 등의 프레임을 고정시키기 위해 돌출되거나 오목하게 패인 부분이 필요하게 된다. 이처럼 돌출되거나 오목하게 패인 부분이 없을 경우 대형 부력체 자체를 뚫어서 각관 등에 결합해야 하였는바, 그 뚫린 부분으로 물이 유입될 수 있어 부력체로서 사용하기에는 부적합하게 된다. 또한, 각관 등의 프레임 고정을 위해 돌출된 부분이 너무 두꺼울 경우에는 볼트 결합 등을 그 돌출된 부분을 뚫고 결합시키는 설치과정이 쉽지 않게 되며, 너무 얇을 경우에는 쉽게 파손되는 문제점이 있게 되는바, 그 돌출된 부분이 적절한 두께를 갖도록 형성되어야 하는 정교함이 필요하게 된다.

종래와 같이 상판과 하판 각각을 금형틀에 의해 사출성형할 경우에는 상판과 하판의 외형을 형성하는 금형틀의 구석구석으로 용융재료를 밀어 넣은 후 경화시킬 수 있어 돌출된 부분의 제조 또는 부분적인 두께 변화가 어렵지 않게 가능하지만, 일체형으로 성형할 경우에는 어느 특정 부분의 두께만을 다른 부분과 달리 두껍게 형성하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 별도의 접착부위가 없이 상판과 하판이 하나의 몸통으로 이루어질 수 있도록 대형 부력체를 제조하되, 각관 등의 프레임에 안정적으로 결합될 수 있는 결합부위만이 충분한 내구성과 강성을 갖도록 형성된 새로운 형태의 대형 부력체에 대한 요구는 여전하다 할 것이다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0003768호 대한민국 등록특허 제10-1765549호

본 고안은, 내부가 비어 있는 중공형 제품 제작에 적합한 회전 성형틀에 의해 상판과 하판이 접합면 없이 하나의 몸통을 갖는 일체형 통으로 일체형 부력체를 형성하되, 일체형 부력체의 상판에 각관 등 프레임과의 볼트 결합 공간을 제공하는 끼움홈과 볼트가 관통 결합되는 프레임 결합부를 형성함에 있어, 회전 성형틀에서 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역은 일정한 깊이를 가지면서 그 입구가 15~35mm의 넓이를 갖도록 함으로써, 회전 성형 중 프레임 결합부를 상판과 하판의 다른 영역보다 두껍게 형성하여 관통 결합된 볼트를 지지할 수 있는 강성을 부여할 수 있게 한 일체형 부력체 및 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 일체형 부력체는,

상부에 위치하면서 프레임이 결합되는 영역인 상판과 하부에 위치하면서 물에 잠기는 영역인 하판이 접합면 없이 하나의 몸통으로 이루어지고, 공기가 채워질 수 있도록 비어 있는 내부공간을 형성하고 있는 일체형 통으로 구성되며;

상기 상판에는,

내부공간으로의 물이나 이물질의 유입을 차단하기 위해 상면에 결합된 뚜껑;

프레임에의 볼트 결합 공간을 제공하기 위해 전면과 후면 각각에 내측으로 오목하게 형성된 끼움홈; 및 상기 끼움홈의 상부를 막고 있는 상판의 일부 영역으로 구성되되, 그 내부가 성형물질로 채워져 있어 프레임에의 결합을 위해 관통된 볼트를 지지하는 프레임 결합부;가 형성되어 있는 것을 한다.

이때, 상기 끼움홈은, 상판의 아래에서 위로 올라가면서 내측을 항하는 경사면을 형성하다가 기울기의 방향이 꺾이며 외측을 향하는 경사면을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상판과 하판은 6~7mm의 두께를 갖도록 형성되고, 상기 프레임 결합부는 볼트가 관통된 결합부위에 가해지는 스트레스에 대응할 수 있는 강성을 갖도록 상기 상판과 하판보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 프레임 결합부는 15~35mm의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하판에는, 전면에서 후면에 이르도록 하판 외주면에 돌출 형성된 두 개의 저면돌기부가 일정 거리 상호 이격 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 두 개의 저면돌기부가 상호 이격된 거리는 상기 상판에 구비된 뚜껑의 지름보다 크게 형성하고, 상기 두 개의 저면돌기부 각각의 높이는 상기 상판에 구비된 뚜껑의 높이보다 높게 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀은, 상부에 위치하면서 프레임이 결합되는 영역인 상판과 하부에 위치하면서 물에 잠기는 영역인 하판이 접합면 없이 내부가 비어 있는 하나의 몸통으로 이루어진 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀에 있어서,

상판을 형성하는 영역의 전면과 후면에는, 프레임에 일체형 부력체를 볼트 결합할 때 볼트가 위치하는 끼움홈을 형성하기 위한 영역과, 그 위에 위치하고 있으며 볼트가 관통하는 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역이 형성되어 있고, 하판을 형성하는 영역의 저면에는, 상호 이격되어 있는 두 개의 저면돌기부를 형성하기 위한 영역이 형성되어 있으며; 상기 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역은, 프레임 결합부를 상판과 하판의 다른 영역보다 성형물질이 두텁게 채워진 상태로 제조할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역은 일정한 길이의 프레임 결합부를 형성하기 위해 일정한 깊이를 갖도록 형성되며, 상기 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역의 입구는 15~35mm의 넓이로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안은, 상판과 하판이 접합면 없는 하나의 몸통을 갖는 일체형 통으로 일체형 부력체를 형성함으로서, 외력에 취약한 별도의 접합부위가 존재하지 않게 되므로, 부력체의 내구성을 형상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은, 회전 성형틀 내에 균일한 두께로 도포되면서 제품을 형성되는 회전 성형에 의해 일체형 부력체를 제조하면서도, 볼트가 관통 결합되는 프레임 결합부의 영역에는 성형물질이 다른 영역들보다 두껍게 누적됨으로써, 외력에 대하여 저항할 수 있는 강성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 하판의 저면에 이격 설치된 두 개의 저면돌기부를 형성함으로써, 다수의 일체형 부력체들을 안정적으로 수직 적층할 수 있어 일체형 부력체의 이송과 보관시의 편의성과 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 일체형 부력체의 사시도.
도 2는 본 고안에 따른 일체형 부력체의 저면 사시도.
도 3은 본 고안에 따른 일체형 부력체 제조를 위한 회전 성형틀의 평면도.
도 4는 본 고안에 따른 일체형 부력체 제조를 위한 회전 성형틀의 저면도.
도 5는 본 고안에 따른 일체형 부력체 제조를 위한 회전 성형틀의 정면도.
도 6은 본 고안에 따른 일체형 부력체 제조를 위한 회전 성형틀의 측면도.
도 7은 본 고안에 따른 회전 성형틀 중 일체형 부력체의 프레임 결합부 형성을 위한 영역의 크기를 비교 설명하는 예시도.
도 8은 본 고안에 따라 회전 성형틀에 의해 일체형 부력체를 회전 성형하는 공정을 나타내는 예시도.

이하에서는 본 고안의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 고안에 따른 일체형 부력체의 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 일체형 부력체의 저면 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 일체형 부력체(10)는, 상부에 위치하면서 프레임이 결합되는 영역인 상판(100)과 하부에 위치하면서 물에 잠기는 영역인 하판(200)이 접합면 없이 하나의 몸통으로 이루어지고, 공기가 채워질 수 있도록 비어 있는 내부공간을 형성하고 있는 일체형 통으로 구성된다.

이때, 상기 상판(100)에는, 내부공간으로의 물이나 이물질의 유입을 차단하기 위해 상면에 결합된 뚜껑(110)과, 프레임에의 볼트 결합 공간을 제공하기 위해 전면과 후면 각각에 내측으로 오목하게 형성된 끼움홈(120)과, 상기 끼움홈의 상부를 막고 있는 상판의 일부 영역으로 구성되되 그 내부가 성형물질로 채워져 있어 프레임에의 결합을 위해 관통된 볼트를 지지하는 프레임 결합부(130)가 구비되도록 구성된다.

이와 같이 본 고안에 따른 일체형 부력체(10)는 상판과 하판을 포함하는 전체가 별도의 연결부위나 접착면 없이 연속적으로 형성되어 있는 일체형 통으로 형성됨으로써, 파도나 물결의 일렁임에 의해 지속적으로 노출되면서 받게 되는 외력이 일체형 통으로 이루어진 상판과 하판 전체에 고르게 전달되어 분산되므로, 부력체의 내구성을 강화시킬 수 있게 된다.

즉, 종래에 사용되던 대형 부력체는 상판과 하판을 각각의 금형틀에 의해 사출성형으로 제작한 후 제작된 상판을 하판 위에 접착시켜야 하였는바, 이러한 상판과 하판 상호간을 연결하는 접착면의 내구성이 저하될 수 밖에 없었으나, 본 고안에 따른 일체형 부력체(10)는 상판(100)과 하판(200)을 포함하는 전체가 접착면 없이 하나의 몸체를 갖는 일체형 통으로 형성됨으로써 내구성을 강화할 수 있게 된다.

이와 같이 하나의 몸체를 갖는 일체형 통을 형성하는 상판(100)과 하판(200)은, 비교적 가공이 쉽고 장시간 햇빛에 노출되어도 변색이 많이 일어나지 않으며, 내열성과 내구성이 우수한 소재인 폴리에틸렌(PE) 수지로 제조될 수 있고, 특히, 저분자량과 분자량 분포를 조절하여 내열 안전성, 가공성, 기계적 물성 및 유동성이 높은 특성을 갖고 있는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE : Linear Low Polyethylene) 수지로 제조되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상판(100)과 하판(200)이 하나의 몸체를 갖는 일체형 통으로 이루어진 일체형 부력체는, 통상적으로 사용되는 대형 부력체와 마찬가지로 대략 900×650×500(mm)의 전체 크기를 갖고 대략 6~7(mm)의 두께를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 약 6~7(mm)의 두께를 갖는 상판과 하판이 900×650×500(mm)의 크기를 갖는 하나의 몸체로 이루어진 하나의 일체형 부력체는 약 10kg의 중량을 갖게 되며, 하나의 일체형 부력체마다 약 300kg의 부력을 갖게 되어 수상태양광 모듈의 설치를 위한 기초시설물 등으로 활용될 수 있게 된다.

이러한 본 고안에 따른 일체형 부력체(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상판(100)이 아래쪽으로 갈수록 넓어지고 하판(200)은 아래쪽으로 갈수록 좁아진 경사면을 갖도록 형성되어 중앙 부분의 외주면이 외부로 돌출된 형태로 이루어짐으로써, 파도나 물결의 일렁임에 의해 외부에서 가해지는 외력을 비스듬하게 경사진 외주면을 따라 상판 위나 하판 아래로 흘러나가게 하여 부력체의 내구성을 향상시킬 수 있도록 구성된다. 이처럼 중앙 부분의 외주면이 상부와 하부보다 돌출된 형태는 회전성형시에 하나의 몸체로 이루어진 일체형 통 구조로 부력체를 형성함에 있어 부력체 전체의 두께를 균일하게 형성하기에 더욱 적합한 형태라 할 수 있다.

상기 상판의 상면에 결합되는 뚜껑(110)은, 부력을 유지하기 위해 비어 있는 일체형 부력체의 내부공간으로 물이나 이물질이 유입되는 것을 차단하기 위해 상부 입구를 밀폐시키도록 결합된다.

또한, 본 고안에 따른 일체형 부력체(10)는, 하나씩 독립적으로 이격 설치되어 어장 표시 등의 목적으로 이용될 수 있음은 물론, 다수의 부력체를 프레임(미도시)에 고정시켜 수상태양광 모듈을 설치하기 위한 기초 시설물로도 이용될 수 있는바, 각관 등의 프레임에 일체형 부력체를 고정시키기 위한 프레임 결합부(130)가 필요하게 된다.

이를 위하여, 상기 끼움홈(120)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상판의 전면과 후면에서 내측으로 오목하게 형성되어 그 오목한 공간에 일체형 부력체를 각관 등의 프레임에 결합시키는 볼트 일부가 위치하여 너트를 결합할 수 있는 공간을 제공하게 된다.

이러한 상기 끼움홈(120)은 도 6에 도시된 측면 외형에서 파악할 수 있는 바와 같이 상판의 아래에서 위로 올라가면서 내측을 항하는 경사면을 형성하다가 기울기의 방향이 꺾이며 외측을 향하는 경사면을 형성하도록 구성된다. 이때 도 6은 본 고안에 따른 일체형 부력체를 제조하기 위한 회전 성형틀(20)의 측면 외형을 나타내지만, 회전 성형 과정 중 받게 되는 원심력에 의해 일체형 부력체(10)는 회전 성형틀(20)과 동일한 형상, 특히 회전 성형틀(20)의 내주면 형상과 동일하게 제작되므로, 회전 성형틀의 측면 외형에 의해 일체형 부력체의 외형을 파악할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 상기 끼움홈(120)을 상판 외주면에 오목하게 형성하여 각관 등의 프레임에의 결합을 위해 끼워진 볼트와 너트가 위치할 수 있게 함으로써, 볼트와 너트의 결합부위를 끼움홈 주변의 상판 일부가 감싸는 형태를 구현할 수 있게 되므로, 일체형 부력체 외부로 완전히 노출되는 경우보다 외력이나 외부자극에 의한 손상을 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 프레임 결합부(130)는, 상판 중 프레임에의 결합을 위한 볼트가 관통 결합될 수 있는 끼움홈(120)의 상부 영역으로서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 끼움홈의 상부를 막고 있는 상판의 일부 영역으로 구성된다.

이러한 상기 프레임 결합부(130)는, 도 7에 도시된 바와 같이 프레임을 관통하고 있는 볼트가 그 아래의 끼움홈 영역에 이르기까지 관통 결합되어야 끼움홈에서 너트를 결합할 수 있게 된다. 이와 같이 상기 프레임 결합부(130)는 볼트가 관통된 상태로 프레임에 결합되므로, 부력체 사용 중 바람이나 물결의 일렁임 등에 의해 볼트가 관통하고 있는 프레임 결합부에 많은 스트레스가 집중될 수 밖에 없게 된다.

따라서, 이러한 프레임 결합부(130)는 내부가 성형물질인 폴리에틸렌(PE) 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지로 충분히 채워져 있어, 볼트가 관통된 부위에 가해지는 스트레스에 충분히 대응할 수 있는 강성을 확보할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 프레임 결합부(130)는 약 15~35mm의 두께를 갖으며 그 내부가 성형물질로 가득 채워지도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 각관 등 프레임에의 볼트 결합을 안정적으로 유지할 수 있을 정도로 상기 프레임 결합부(130)를 성형물질이 충분히 채워진 상태로 구현하기 위해서는 금형틀을 이용한 사출성형을 이용하는 것이 간편하지만, 사출성형의 경우 상판과 하판을 각각 성형한 후 접착해야 하는바, 접착면 없이 하나의 몸통으로 이루어진 일체형 통 구조로 부력체를 제조할 경우에는 적합하지 않게 된다.

그에 따라, 본 고안에서는 상판과 하판이 접착면 없이 하나의 몸통으로 이루어진 일체형 통 구조를 구현하기 위해 회전성형을 적용하되, 후술하는 바와 같이 회전 성형틀(20) 중 상기 프레임 결합부가 형성되는 영역(132)의 폭을 특정 범위로 한정함으로써 회전 성형을 하면서도 상기 프레임 결합부(130)를 이루는 내부 공간이 성형물질로 충실히 채워질 수 있게 하였다.

또한, 상기 프레임 결합부(130)의 상면에는 각관 등 프레임이 상판의 내측 방향으로 움직이는 것을 방지하면서 각관 등의 프레임을 지지할 수 있도록 단차진 턱 구조를 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 프레임 결합부의 상면에 단차진 턱 구조를 형성하고, 그 영역에 각관 등의 프레임을 위치시킨 후 볼트로 관통결합 함으로써, 일체형 부력체에 프레이 결합되는 위치를 간편하게 통일시킬 수 있음과 아울러, 프레임의 일부가 단차진 턱에 의해 지지되어 볼트가 관통 결합된 프레임 결합부에 가해지는 외력에 대한 지지력을 강화시킬 수 있게 된다.

이러한 상기 끼움홈(120)과 프레임 결합부(130)는 일체형 부력체의 상판 전면과 상판 후면에 각각 형성됨으로써, 프레임의 길이방향을 따라 일체형 부력체들을 순차 연결시킬 수 있음은 물론, 다수의 프레임을 열지어 설치한 후 각 프레임의 전후방향을 따라 일체형 부력체들을 결합하여 일정한 길이와 폭을 갖는 공간을 해상에 구현할 수 있게 된다.

또한, 상기 하판(200)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전면에서 후면에 이르도록 하판 외주면에 돌출 형성된 두 개의 저면돌기부(210)가 일정 거리 상호 이격 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이러한 상기 저면돌기부(210)는, 일체형 부력체 전체를 전후 방향으로 지지하게 되므로 사용 중 지속적으로 받게 되는 외력에 의해 부력체가 좌우로 틀어지는 것을 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라, 수상태양광 모듈을 구현함에 있어, 조립의 기준점을 파악함에도 사용될 수 있게 된다.

이때, 상기 두 개의 저면돌기부(210)가 상호 이격된 거리(도 2에서는 B로 나타냄)는 상기 상판에 구비된 뚜껑(110)의 지름보다 크게 형성하고, 상기 두 개의 저면돌기부 각각의 높이(도 2에서는 A로 나타냄)는 상기 상판에 구비된 뚜껑(110)의 높이보다 약 5mm 이상 높게 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 저면돌기부(210)의 이격 거리와 높이를 상기 상판에 구비된 뚜껑(110)보다 크고 높게 함으로써, 본 고안에 따른 일체형 부력체를 수직으로 적층할 경우 상기 저면돌기부(210)의 그 사이 공간에 상판에 구비된 뚜껑(110)이 안정적으로 위치할 수 있게 된다.

따라서, 본 고안에 따라 일체형 부력체를 제작한 후 프레임에의 결합 등 조립을 위해 이송할 경우, 상하로 수직적층이 가능하게 되므로 안정적인 이송과 보관이 가능하게 된다.

다음에는 본 고안에 따라 상판과 하판이 접합면 없이 하나의 몸체를 갖는 일체형 부력체를 제조하기 위한 회전 성형틀(20)을 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 일체형 부력체 제조를 위한 회전 성형틀의 평면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 일체형 부력체 제조를 위한 회전 성형틀의 저면도이며, 도 5는 본 고안에 따른 일체형 부력체 제조를 위한 회전 성형틀의 정면도이고, 도 6은 본 고안에 따른 일체형 부력체 제조를 위한 회전 성형틀의 측면도이다.

일반적으로 회전 성형틀은 도 8에 도시된 바와 같이 분체형의 플라스틱 원료인 성형물질을 투입한 후, 회전 성형틀을 가열하면서 x축 및 y축 방향으로 회전시켜 회전 성형틀 전체에 고르게 성형물질을 퍼트려 내부가 비어 있는 중공형 성형물을 제조하게 되는바, 그 성형물과 회전 성형틀의 외형은 동일하게 된다. 그에 따라, 본 고안에 따른 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀(20)의 전체적인 외형은 도 1 및 도 2에 도시된 일체형 부력체의 외형과 동일하게 구성된다.

따라서, 상기 회전 성형틀(20)을 상부에서 본 모습을 나타내는 도 3에서는 중앙에 뚜껑이 위치하는 성형물질 주입구가 나타나 있고, 그 전면과 후면에는 곡면의 끼움홈을 형성하기 위한 영역(122)이 도시되어 있음을 확인할 수 있게 된다.

또한, 상기 회전 성형틀(20)을 하부에서 본 모습을 나타내는 도 4에서는 전면에서 후면을 향하면서 상호 이격되어 있는 두 개의 저면돌기부를 형성하기 위한 영역(212)이 도시되어 있음을 확인할 수 있게 된다.

또한, 상기 회전 성형틀(20)을 전면에서 본 모습을 나타내는 도 5에서는 상판 부분에는 끼움홈을 형성하기 위한 영역(122)과 그 위에 위치하고 있는 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역(132)을 확인할 수 있고, 하판 부분에는 상호 이격되어 있는 두 개의 저면돌기부를 형성하기 위한 영역(212)을 확인할 수 있게 된다.

또한, 상기 회전 성형틀(20)을 측면에서 본 모습을 나타내는 도 6에서는 상판 부분에 아래에서 위로 올라가면서 내측을 향하는 경사면을 형성하다가 기울기의 방향이 꺾여 외측을 향하는 경사면을 형성함으로써, 그 측면 형상이 대략 ‘〉’ 또는 ‘〈’을 갖는 끼움홈을 형성하기 위한 영역(122)을 확인할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같이 폴리에틸렌(PE) 또는 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE) 수지로 회전 성형을 통해 회전 성형틀의 형상을 따라 성형품을 제조할 경우, 회전 성형 중 성형물질에 가해지는 원심력에 의해 성형물질은 회전 성형틀의 내주면으로 고르게 퍼지게 된다.

본 고안에 따른 일체형 부력체를 제조하기 위한 회전 성형틀의 여러 영역들 중 다른 영역은 회전 성형틀의 내주면에 성형물질이 6~7mm 의 두께로 고르게 도포되어야 하지만, 다른 영역과 달리 볼트가 관통 결합되는 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역(132)에는 다른 영역보다 많은 성형물질이 공급되어 더 두꺼운 두께를 갖도록 형성되어야 볼트 결합된 상태에서 외력에 대한 강성을 충분히 유지할 수 있게 된다.

이와 같이 상기 회전 성형틀 중 상기 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역(132)만을 다른 영역보다 많은 성형물질이 누적되어 쌓일 수 있게 하기 위하여, 회전 성형 중 원심력에 의해 성형물질이 유입될 수 있는 입구의 폭을 약 15~35mm 로 형성하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역(132)에 더 많은 성형물질이 누적되어 쌓일 수 있게 하기 위해 성형물질이 유입되는 입구의 폭을 증가시킴에 있어, 너무 좁을 경우에는 프레임 결합부의 말단 까지 성형물질이 공급되지 않게 되고, 너무 넓을 경우에는 프레임 결합부도 다른 영역처럼 6~7mm의 고른 두께로 도포되어 그 내부가 비어 있는 상태를 초래하게 된다.

즉, 상기 프레임 결합부와 같이 일정한 깊이가 있는 영역 내부공간에 회전 성형 중 성형물질을 충분히 채워 넣기 위해서는, 회전 성형 중 발생되는 원심력에 의해 성형물질이 그 내주면으로 밀리지 않고 지속적으로 쌓여야 하는바, 그 입구의 폭을 제한하여야 한다.

따라서, 본원고안에서는 다양한 실험 결과, 도 7의 (A)에 도시된 바와 같이 그 입구의 폭이 35mm를 넘어가게 되면 원심력에 의해 성형물질이 회전 성형틀 내주면까지 밀리게 되어 다른 영역처럼 6~7mm의 두께를 갖는 프레임 결합부가 형성되어 그 내부가 비어있는 형태로 제조됨을 확인하였다. 또한, 도 7의 (C)에 도시된 바와 같이 그 입구의 폭이 15mm보다 작게 되면 원심력에 의해 성형물질이 회전 성형틀의 내주면 끝까지 밀리지 못하고 그 입구에만 일부 누적되게 되어 프레임 결합부가 원하는 형상보다 짧게 제조됨을 확인하였다. 그러나, 도 7의 (B)에 도시된 바와 같이, 그 입구의 폭을 15~35mm의 범위로 하였을 경우 원심력에 의해 성형물질이 회전 성형틀의 내주면 끝까지 도달하기는 하지만 원심력이 부족하여 그 내주면에 고르게 도포되지는 못하고 점차 누적된 형태로 제조됨을 확인하였다.

그에 따라, 일체형 부력체와 프레임 상호간을 볼트 결합함에 있어 필요한 강성을 확보하기 위해 프레임 결합부를 다른 영역과 달리 성형물질이 두텁게 채워진 상태로 제조하기 위해서는, 회전 성형틀의 내주면 말단까지 성형물질이 채워지지 못하는 좁은 넓이 보다는 크고, 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역도 다른 영역과 같은 고른 두께로 만들어주는 넓이 보다는 작은 크기를 갖게 해야 하는바, 그 입구의 넓이를 15~35mm의 범위를 갖게 함이 바람직하다.

이와 같이 일체형 부력체를 제조하기 위한 회전 성형틀에서 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역(132)의 입구 폭을 제한하여 그 내부에 성형물질이 충분히 누적될 수 있게 하지 않을 경우 볼트 결합시 내구성이 약화됨은 물론이며, 이러한 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역이 없이 일체형 부력체를 제조할 경우에는 프레임에 고정시키는 볼트 결합을 위한 홀을 일체형 부력체 자체에 형성해야 하는바, 그 영역으로 물이나 이물질의 유입을 막기 어려울 뿐만 아니라, 두께가 다른 영역들처럼 6~7mm 에 불과하므로 내구성도 약해지게 된다.

따라서, 상술한 바와 같이 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역(132)의 입구 폭을 15~35mm으로 이루어진 회전 성형틀(20)에 의해 일체형 부력체(10)를 회전 성형시켜 제조함으로써, 상판(100)과 하판(200)의 다른 영역들은 6~7mm의 고른 두께를 갖으면서 별도의 접합면이 없는 일체형 통으로 이루어진 일체형 부력체(10)를 제조하면서도, 각관 등의 프레임이 결합되는 프레임 결합부(130)는 15~35mm의 두께를 갖게 되어 볼트 결합시 견고한 지지력과 내구성을 확보할 수 있게 된다.

이상에서는 본 고안에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 고안의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

10 : 일체형 부력체 20 : 회전 성형틀
100 : 상판 110 : 뚜껑
120 : 끼움홈 130 : 프레임 결합부
200 : 하판 210 : 저면돌기부

Claims

상부에 위치하면서 프레임이 결합되는 영역인 상판과 하부에 위치하면서 물에 잠기는 영역인 하판이 접합면 없이 하나의 몸통으로 이루어지고, 공기가 채워질 수 있도록 비어 있는 내부공간을 형성하고 있는 일체형 통으로 구성되며;
상기 상판에는,
내부공간으로의 물이나 이물질의 유입을 차단하기 위해 상면에 결합된 뚜껑;
프레임에의 볼트 결합 공간을 제공하기 위해 전면과 후면 각각에 내측으로 오목하게 형성된 끼움홈; 및
상기 끼움홈의 상부를 막고 있는 상판의 일부 영역으로 구성되되, 그 내부가 성형물질로 채워져 있어 프레임에의 결합을 위해 관통된 볼트를 지지하는 프레임 결합부;가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 일체형 부력체.
제1항에 있어서,
상기 끼움홈은, 상판의 아래에서 위로 올라가면서 내측을 항하는 경사면을 형성하다가 기울기의 방향이 꺾이며 외측을 향하는 경사면을 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 일체형 부력체.
제2항에 있어서,
상기 상판과 하판은 6~7mm의 두께를 갖도록 형성되고, 상기 프레임 결합부는 볼트가 관통된 결합부위에 가해지는 스트레스에 대응할 수 있는 강성을 갖도록 상기 상판과 하판보다 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 부력체.
제3항에 있어서,
상기 프레임 결합부는 15~35mm의 두께를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 부력체.
제4항에 있어서,
상기 하판에는, 전면에서 후면에 이르도록 하판 외주면에 돌출 형성된 두 개의 저면돌기부가 일정 거리 상호 이격 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 일체형 부력체.
제5항에 있어서,
상기 두 개의 저면돌기부가 상호 이격된 거리는 상기 상판에 구비된 뚜껑의 지름보다 크게 형성하고, 상기 두 개의 저면돌기부 각각의 높이는 상기 상판에 구비된 뚜껑의 높이보다 높게 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 부력체.
상부에 위치하면서 프레임이 결합되는 영역인 상판과 하부에 위치하면서 물에 잠기는 영역인 하판이 접합면 없이 내부가 비어 있는 하나의 몸통으로 이루어진 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀에 있어서,
상판을 형성하는 영역의 전면과 후면에는, 프레임에 일체형 부력체를 볼트 결합할 때 볼트가 위치하는 끼움홈을 형성하기 위한 영역과, 그 위에 위치하고 있으며 볼트가 관통하는 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역이 형성되어 있고, 하판을 형성하는 영역의 저면에는, 상호 이격되어 있는 두 개의 저면돌기부를 형성하기 위한 영역이 형성되어 있으며;
상기 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역은, 프레임 결합부를 상판과 하판의 다른 영역보다 성형물질이 두텁게 채워진 상태로 제조할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀.
제7항에 있어서,
상기 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역은 일정한 길이의 프레임 결합부를 형성하기 위해 일정한 깊이를 갖도록 형성되며, 상기 프레임 결합부를 형성하기 위한 영역의 입구는 15~35mm의 넓이로 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 부력체의 제조를 위한 회전 성형틀.