KR20200043608A - 엣지 밴더용 2중 나선관 구조의 열풍토출장치 및 이를 구비한 엣지 밴더 - Google Patents

Abstract

본 발명의 엣지 밴더용 나선관 구조의 열풍토출장치(200)는 판형으로 된 보드(10)의 마감되지 않은 엣지면(11)에 핫멜트 접착제를 도포하고 여기에 마감재(30)를 부착하기 위한 엣지 밴더장치에서, 보드(10)의 엣지면(11)과 마감재(30)의 접착면을 향하여 열풍을 토출하여 접착력을 강화하기 위한 엣지 밴더용 열풍토출장치로서, 일정온도로 가열되는 히터봉(210), 상기 히터봉(210)의 외주면을 나선 형태로 감으며 내부를 따라 공기유로가 형성되고 상기 히터봉(210)의 열에 의하여 상기 공기유로를 통하여 유입되는 공기를 가열하는 나선형 가열관(220), 상기 나선형 가열관(220)을 감싸도록 주물 형성된 열보전부재(230), 상기 열보전부재(230)가 외부에 노출되지 않도록 감싸는 열차단 케이스(240), 상기 나선형 가열관(220)의 배출구에 결합되어 열풍을 토출하기 위한 토출용 노즐(250), 상기 나선형 가열관(220)의 주입구로 압축 공기를 공급하여 상기 나선형 가열관(220)의 배출구에서 열풍이 특정 압력으로 토출되도록 하는 에어 컴프레서(270), 및 상기 나선형 가열관(220)과 상기 에어 컴프레서(270) 사이에 설치되어 전기적 신호에 따라 상기 나선형 가열관(220)의 공기유로를 개폐하는 개폐밸브(280)를 포함한다.

Description

엣지 밴더용 2중 나선관 구조의 열풍토출장치 및 이를 구비한 엣지 밴더{Hot Air Discharger with Double Helix Pipe Structure for Edge Bender}

본 발명은 엣지 밴더에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 판형으로 된 보드의 마감되지 않은 엣지면에 2중 나선관 구조의 열풍토출구에 의하여 열풍을 토출하여 가열한 후에 핫멜트 접착제를 도포하고 여기에 열풍에 의하여 가열된 마감재를 부착하여 접착력을 강화하기 위한 2중 나선관 구조의 열풍토출장치를 갖는 엣지 밴더에 관한 것이다.

다양한 가구나 용구 등을 구성하기 위하여 판형으로 된 보드 또는 패널이 널리 사용되고 있다. 이러한 판형 보드는 필요에 따라 다양한 면적과 두께로 제작되는데 최근에는 원가절감과 생산성 향상을 고려하여 인조성형 목재가 적용되고 있다. 인조성형 목재로서 MDF(Medium Density Fiber board)는 주로 톱밥을 사용하여 제조되는 중간 정도의 밀도를 가진 합판으로 근래의 가구 소재로 각광을 받고 있는 합판으로 알려져 있으며, PB(Particle Board)는 목재 입자를 분쇄를 하여 압축하고 이를 판 형태로 만든 제품으로서 주로 주방용 싱크대 또는 사무가구의 소재로 많이 사용되고 있다.

이러한 인조성형 목재는 전후 표면에 여러가지 색상과 무늬가 형성되고 표면을 보호할 수 있도록 표면처리를 하여 적절한 중간제품 또는 완제품으로서 공급되고 있다. 특히, 인조성형 목재로 이루어지는 보드의 경우 측면 모서리의 원료가 노출되기 때문에 이를 보호하고 미관을 향상하기 위하여 보드의 엣지면에 마감재(밴드)를 부착하여 마감처리하는 것이 통상이다.

상기 마감재로서 PP, PVC, 무늬목, 무늬지 등이 사용되고 있는데, 이러한 마감재를 접착제에 의하여 보드의 엣지면에 부착하기 위한 자동화 장비로서 엣지 밴더가 사용되고 있고, 일반적인 작업 환경은 온도가 18℃이상, 습도는 65 내지 76%가 유지되도록 하여 접착제가 작용하는 접착 부위에서의 접착력이 강화되도록 하고 있다.

이와 관련된 일례로서, 공개특허 제10-2017-0118551호에는 보드와 마감재의 접착력 향상을 위해, 히팅부(5300)를 이용하여 마감재의 일면을 가열하는 "엣지밴딩기의 히팅장치"가 개시되어 있다.

종래의 "엣지밴딩기의 히팅장치"는 할로겐램프를 통해 주변을 따뜻한 분위기로 조성함으로써, 접착제 도포 전에 보드의 엣지면과 마감재가 동시에 가열되도록 구성되었다.

그러나 종래의 램프를 이용한 가열방식은 전체 열에너지 중 일부만 보드 및 마감재의 가열에 이용되고, 나머지는 소실됨에 따라 열효율이 상대적으로 낮다는 문제점이 있었다. 실제로 보드가 반송장치에 의하여 일정한 속도로 움직이는 동안에는 열의 전달 효율이 더욱 낮아져 램프에서 발생하는 열의 2~3% 정도만이 보드의 엣지면으로 전달되어 진다.

또한, 보드의 엣지면 이외의 부분에도 열이 전달됨에 따라, 밴딩 공정 이후에 보드의 수축에 의한 품질 저하의 문제점이 있었으며, 램프 주변의 부속품(PVC 고무롤러, 컨베이어의 목재 체인베드 등)에도 열이 전달됨으로 인해 부속품의 열변형 또는 열손상이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 엣지밴더의 동작 단계 중에서 밴딩이 완료된 후에 마감재의 가장자리 부분을 트리밍하는 과정을 거치는데, 이 과정에서 마감재를 구성하는 PVC 가루가 날려 램프의 표면에 쌓여 열전달 효율이 낮아지고, 램프의 고장에 의한 동작 불능 등의 문제를 초래하였었다.

이를 개선하기 위하여 등록실용신안공보 제20-0223728호에는 제1열풍노즐 내지 제4열풍노즐을 설치하여 엣지밴드를 순간적으로 가열시켜 밴드의 표면을 예열하기 위한 열풍장치를 구비한 엣지밴딩기의 엣지밴드 예열장치가 개시되어 있다.

그런데 개시된 예열장치는 열풍을 공급하기 위한 열풍장치에서 연결관을 통하여 열풍을 공급하게 되는데, 연결관을 통하여 진행하는 동안에 대기중에 열을 빼앗겨 노즐을 통하여 토출되는 때에는 밴드에 원하는 정도의 열을 공급하지 못하게 되는 문제가 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0118551호(2017년10월25일 공개 공고, 발명의 명칭 : 엣지밴딩기의 히팅장치) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0223728호(2001년05년15일 공고된 엣지밴딩기의 엣지밴드 예열장치)

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 주변에 영향을 주지 않으면서 보드의 엣지면에만 순간적으로 집중 가열할 수 있는 열효율이 우수한 엣지 밴더를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 하나의 양태로서, 본 발명의 엣지 밴더용 나선관 구조의 열풍토출장치(200)는 판형으로 된 보드(10)의 마감되지 않은 엣지면(11)에 핫멜트 접착제를 도포하고 여기에 마감재(30)를 부착하기 위한 엣지 밴더장치에서, 보드(10)의 엣지면(11)과 마감재(30)의 접착면을 향하여 열풍을 토출하여 접착력을 강화하기 위한 엣지 밴더용 열풍토출장치로서, 일정온도로 가열되는 히터봉(210); 상기 히터봉(210)의 외주면을 나선 형태로 감으며 내부를 따라 공기유로가 형성되고 상기 히터봉(210)의 열에 의하여 상기 공기유로를 통하여 유입되는 공기를 가열하는 나선형 가열관(220); 상기 나선형 가열관(220)을 감싸도록 주물 형성된 열보전부재(230); 상기 열보전부재(230)가 외부에 노출되지 않도록 감싸는 열차단 케이스(240); 상기 나선형 가열관(220)의 배출구에 결합되어 열풍을 토출하기 위한 토출용 노즐(250); 상기 나선형 가열관(220)의 주입구로 압축 공기를 공급하여 상기 나선형 가열관(220)의 배출구에서 열풍이 특정 압력으로 토출되도록 하는 에어 컴프레서(270); 및 상기 나선형 가열관(220)과 상기 에어 컴프레서(270) 사이에 설치되어 전기적 신호에 따라 상기 나선형 가열관(220)의 공기유로를 개폐하는 개폐밸브(280);를 포함한다.

본 발명의 다른 양태로서, 본 발명의 엣지 밴더용 2중 나선관 구조의 열풍토출장치(2000)는 판형으로 된 보드(10)의 마감되지 않은 엣지면(11)에 핫멜트 접착제를 도포하고 여기에 마감재(30)를 부착하기 위한 엣지 밴더장치에서, 보드(10)의 엣지면(11)과 마감재(30)의 접착면을 향하여 열풍을 토출하여 접착력을 강화하기 위한 엣지 밴더용 열풍토출장치로서, 일정온도로 가열되는 히터봉(2010); 상기 히터봉(2010)의 외주면에 접하여 나선 형태로 감기며 내부를 따라 공기유로가 형성되고 상기 히터봉(2010)의 열에 의하여 상기 공기유로를 통하여 유입되는 공기를 가열하는 나선형 내부 가열관(2022); 상기 나선형 내부 가열관(2022)을 감싸도록 주물 형성된 열보전부재(2030); 상기 열보전부재(2030)의 외주면에 접하여 나선 형태로 감기며 상기 나선형 내부 가열관(2022)의 일단에 이어져 내부를 따라 공기 유로가 형성되고 상기 열보전부재(2030)의 열에 의하여 상기 공기 유로를 통하여 유입되는 공기를 예열하는 나선형 외부 예열관(2024); 상기 나선형 외부 예열관(2024)이 외부에 노출되지 않도록 감싸는 열차단 케이스(2040); 상기 나선형 내부 가열관(2022)의 배출구에 결합되어 열풍을 토출하기 위한 토출용 노즐(2050); 상기 나선형 외부 예열관(2024)의 주입구로 압축 공기를 공급하여 상기 나선형 내부 가열관(2022)의 배출구에서 열풍이 특정 압력으로 토출되도록 하는 에어 컴프레서(2070); 및 상기 나선형 외부 예열관(2024)과 상기 에어 컴프레서(2070) 사이에 설치되어 전기적 신호에 따라 상기 나선형 외부 예열관(2024)의 공기유로를 개폐하는 개폐밸브(2080);를 포함한다.

여기에서, 상기 나선형 내부 가열관(2022)은 상기 히터봉(2010)의 외주면에 일정한 간격을 두고 권취되어 나선과 나선 사이에 이격 공간이 형성되도록 구성되어 상기 이격 공간 사이에 형성된 열보전부재(3020)를 통하여 상기 히터봉(2010)의 열이 상기 나선형 외부 예열관(2024)으로 전달되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서, 나선관 구조의 열풍토출장치를 갖는 엣지 밴더는 판형으로 된 보드(10)의 마감되지 않은 엣지면(11)에 핫멜트 접착제를 도포하고 여기에 마감재(30)를 부착하기 위한 장치로서, 상기 보드(10)를 일방향으로 반송하되, 상기 보드(10)의 엣지면(11)이 반송라인(L)의 측방향을 향한 상태로 반송하는 반송부(100); 상기 보드(10)의 엣지면(11)과 마주보는 위치에 배치되어 상기 보드(10)의 엣지면(11)을 향해 집중적으로 열풍(A)을 토출하는 청구항 1 또는 청구항 2의 열풍토출장치(200, 2000); 상기 열풍토출장치(200, 2000)의 후단에 설치되어 상기 열풍토출장치(200, 2000)에서 토출된 열풍(A)에 의하여 일정온도 이상으로 가열된 상기 보드(10)의 엣지면(11)에 핫멜트 접착제를 도포하는 도포롤러(450); 상기 도포롤러(450)에 의하여 핫멜트 접착제가 도포된 상기 보드(10)의 엣지면(11)에 용착되도록 공급되는 마감재(30)를 상기 보드(10)의 엣지면(11) 측으로 가압하는 가압롤러(800); 반송되는 상기 보드(10)의 엣지면(11)이 상기 열풍토출장치(200, 2000)의 열풍토출구를 통과하는 동안에 감지신호를 발생시키는 위치감지부(300); 및 상기 위치감지부(300)에서 감지신호가 발생하는 동안에 상기 보드(10)의 엣지면(11)에 열풍(A)이 토출되도록 상기 열풍토출장치(200, 2000)을 제어하는 제어부(400);를 포함하고, 상기 도포롤러(450)와 상기 가압롤러(800) 사이에도 배치되고 상기 보드(10)에 부착되는 마감재(30)의 접착면에 접하여 상기 접착면을 향해 집중적으로 열풍(A)을 토출하는 제2 열풍토출장치(900);를 더 포함하고, 상기 제어부(400)는, 상기 보드(10)의 엣지면(11)에 용착되어지는 상기 마감재(30)의 접착면이 상기 제2 열풍토출장치(900)의 열풍토출구를 향하는 동안에 상기 마감재(30)의 접착면을 향하여 열풍(A)이 토출되도록 제2 열풍토출장치(900)를 더 제어한다.

또한, 본 발명에서 상기 열풍토출장치(200)는, 상기 히터봉(210)의 온도를 측정하기 위해 상기 히터봉(210)을 사이에 두고 서로 마주보게 설치되는 한 쌍의 온도센서(290)를 더 구비하고, 상기 제어부(400)는, 상기 한 쌍의 온도센서(290) 중, 에러코드가 발생되지 않은 온도센서(290)의 측정값을 기준으로 상기 히터봉(210)에 공급되는 전류를 인가 또는 차단하고, 상기 한 쌍의 온도센서(290)에서 에러코드가 모두 발생되면, 상기 히터봉(210)에 공급되는 전류를 차단하고 알림신호를 출력할 수 있다.

본 발명의 엣지 밴딩용 열풍용착기에 따르면, 열풍공급부에 의해 보드의 엣지면만 집중적으로 가열됨으로써, 주변에 영향을 주지 않고 열손실을 최소화하면서 밴딩 공정을 안정적으로 실시할 수 있고, 열풍공급부의 가열관이 히터봉을 2중 나선 형태로 감싸는 구조로 구성됨으로써, 예열과 가열의 2단계의 과정으로 공기를 데우기 때문에 순간적으로 고온의 열풍을 발생시키고 에어 컴프레서에 의하여 강한 힘으로 열풍을 토출시키므로 대상물을 순간적으로 가열할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 밴더의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 도 1의 엣지 밴더의 전반부를 측면에서 바라본 도면;
도 3a와 도 3b는 도 1의 엣지 밴더의 공정 과정을 순차적으로 나타낸 도면;
도 4a는 도 1의 엣지 밴더에 포함된 하나의 실시예에 따른 열풍토출장치의 내부 구조를 설명하기 위한 도면;
도 4b는 도 1의 엣지 밴더에 포함된 다른 하나의 실시예에 따른 열풍토출장치의 내부 구조를 설명하기 위한 도면;
도 4c는 도 4b의 나선형 내부 가열관과 나선형 외부 예열관의 연결 상태를 구분하여 보여주기 위한 연결 구성도;
도 5a 내지 도 5c는 도 1의 엣지 밴더에 포함된 제2 열풍토출장치의 배치 및 노즐 구조를 설명하기 위한 도면; 및
도 6은 제어부에 의하여 열풍토출장치가 제어되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시에에 따른 열풍토출장치의 개략적 구성도로서, 사시도, 측단면도, 및 평단면도이다.
도 8은 나선형 가열부의 일 실시예이고, 도 9 및 도 10은 다른 실시예를 나타낸다.

이하, 본 발명에 따른 엣지 밴더의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 밴더의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 엣지 밴더의 전반부를 측면에서 바라본 도면이며, 도 3a와 도 3b는 도 1의 엣지 밴더의 공정 과정을 순차적으로 나타낸 도면이고, 도 4a는 도 1의 엣지 밴더에 포함된 하나의 실시예에 따른 열풍토출장치의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 4b는 도 1의 엣지 밴더에 포함된 다른 하나의 실시예에 따른 열풍토출장치의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 4c는 도 4b의 나선형 내부 가열관과 나선형 외부 예열관의 연결 상태를 구분하여 보여주기 위한 연결 구성도이고, 도 5a 내지 도 5c는 도 1의 엣지 밴더에 포함된 제2 열풍토출장치의 배치 및 노즐 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 제어부에 의하여 열풍토출장치과 제2 열풍토출장치가 제어되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엣지 밴더는 판형으로 된 보드(10)의 마감되지 않은 엣지면(11)에 핫멜트 접착제를 도포하고 여기에 마감재(30)를 부착하기 위한 장치로서, 반송부(100), 열풍토출장치(200), 위치감지부(300)와 제어부(400)를 포함한다.

반송부(100)는 보드(10)를 일방향으로 반송하되, 보드(10)의 엣지면(11)이 반송라인(L)의 외측으로 내밀어진 상태로 반송한다. 반송부(100)는 통상의 컨베이어로 구성되며, 컨베이어의 폭은 보드(10)의 폭보다 좁게 제작되며, 보드(10)가 최초로 놓여지는 컨베이어의 선단 일측에는 보드(10)의 위치 및 이동을 안내하는 안내바(미도시)가 설치된다.

열풍토출장치(200)는 보드(10)의 엣지면(11)과 마주보는 반송부(100)의 일측에 배치되어 주변에 영향을 주지 않으면서 보드(10)의 엣지면(11)만 순간적으로 집중 가열할 수 있도록 보드(10)의 엣지면(11)을 향해 열풍(A)을 강하게 토출한다.

열풍토출장치(200)는 열효율 극대화를 위해 다음과 같이 구성된다. 도 4를 참조하면, 열풍토출장치(200)는 전류에 저항하면서 일정온도로 가열되는 히터봉(210)과, 히터봉(210)의 외주면을 나선 형태로 감으며 내부를 따라 공기유로가 형성되는 나선형 가열관(220)과, 나선형 가열관(220)이 외부에 노출되지 않도록 감싸는 열차단 케이스(240)와, 나선형 가열관(220)과 열차단 케이스(240) 사이에 개재되는 열보전부재(230)와, 나선형 가열관(220)의 일단부에서 보드(10)의 엣지면(11)을 향해 결합되는 토출용 노즐(250)와, 토출용 노즐(250)의 외주면을 감싸는 노즐 단열재(260)와, 나선형 가열관(220)의 타단부에 결합되어 가열되지 않은 공기를 공급하는 에어 컴프레서(270)와, 나선형 가열관(220)과 에어 컴프레서(270) 사이에 설치되어 전기적 신호에 따라 나선형 가열관(220)의 공기유로를 개폐하는 개폐밸브(280)로 이루어진다.

히터봉(210)은 일반적으로 금속 하우징의 내부에 열선을 포함하여 열을 발생시키고, 금속 하우징으로 열을 전달하여 금속 하우징을 단시간에 가열시키도록 구성된다.

이 중, 나선형 가열관(220)은 열전달계수가 높은 동파이프로 제작되며, 히터봉(210)에 나선 형태로 감김에 따라 내부를 통과하는 공기가 히터봉(210)에 접촉하는 면적이 넓어지면서 열전달 효율이 높아지게 된다. 이와 동시에 공기유로의 길이가 늘어나면서 공기가 가열될 수 있는 충분한 시간적 여유를 가지게 된다.

열보전부재(230)는 나선형 가열관(220)에 의하여 감긴 히터봉(210)을 중심부에 삽입되도록 금속 주물로 제작되어, 히터봉(210)에서 나선형 가열관(220)으로 전달되는 열이 외부 환경에 빼앗기지 않도록 열을 보전하는 기능을 수행한다.

노즐 단열재(260)는 열손실을 줄이기 위한 방편으로서, 가공이 쉽고 비용이 저렴하며 단열성능이 상대적으로 우수한 실리콘 단열재가 사용될 수 있다.

토출용 노즐(250)은 보드(10)의 엣지면(11)을 향해 갈수록 가로 폭은 좁아지고 세로 폭은 넓어지는 형태로 제작하여, 열풍(A)이 선형 형태로 보드(10)의 엣지면(11)에 국부적으로 가해질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 본 실시예에서는 토출용 노즐(250)의 구경이 5파이 내외로 제작된다.

또한, 에어 컴프레서(270)는 상기 열풍토출장치(200)와 후술되는 제2 열풍토출장치(900)에 가열되지 않은 공기를 공급하는 구성으로서, 열풍토출장치(200)와 제2 열풍토출장치(900)에서 토출되는 열풍(A)이 4 ~ 6 kg/㎠의 압력으로 토출되도록 공기를 압축하여 공급한다. 이는 공기가 개구부에서 분사될 때, 주위 방향으로 팽창이 적고 대상물에 도달할 때까지 압력이 높게 유지된 상태로 대상물을 타격하면서 대상물을 보다 신속하게 가열하기 위함이다.

도 4b는 도 1의 엣지 밴더에 포함된 다른 하나의 실시예에 따른 열풍토출장치의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 4c는 도 4b의 나선형 내부 가열관과 나선형 외부 예열관의 연결 상태를 구분하여 보여주기 위한 연결 구성도이다. 도 4b와 도 4c를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열풍토출장치(2000)는 일정온도로 가열되는 히터봉(2010), 상기 히터봉(2010)의 외주면에 접하여 나선 형태로 감기며 내부를 따라 공기유로가 형성되고 상기 히터봉(2010)의 열에 의하여 상기 공기유로를 통하여 유입되는 공기를 가열하는 나선형 내부 가열관(2022), 상기 나선형 내부 가열관(2022)을 감싸도록 주물 형성된 열보전부재(2030), 상기 열보전부재(2030)의 외주면에 접하여 나선 형태로 감기며 상기 나선형 내부 가열관(2022)의 일단에 이어져 내부를 따라 공기 유로가 형성되고 상기 열보전부재(2030)의 열에 의하여 상기 공기 유로를 통하여 유입되는 공기를 예열하는 나선형 외부 예열관(2024), 상기 나선형 외부 예열관(2024)이 외부에 노출되지 않도록 감싸는 열차단 케이스(2040), 상기 나선형 내부 가열관(2022)의 배출구에 결합되어 열풍을 토출하기 위한 토출용 노즐(2050), 상기 나선형 외부 예열관(2024)의 주입구로 압축 공기를 공급하여 상기 나선형 내부 가열관(2022)의 배출구에서 열풍이 특정 압력으로 토출되도록 하는 에어 컴프레서(2070), 및 상기 나선형 외부 예열관(2024)과 상기 에어 컴프레서(2070) 사이에 설치되어 전기적 신호에 따라 상기 나선형 외부 예열관(2024)의 공기유로를 개폐하는 개폐밸브(2080)를 포함한다.

본 실시예의 열풍토출장치(2000)는 2중의 나선관으로 구성되어 외부에 위치하는 나선형 외부 예열관(2024)은 중심부에 위치하는 히터봉(2010)과 열보전부재(2030)를 매개로 간접적으로 접촉하도록 구성된다. 따라서 유입되는 공기가 이후에 나선형 내부 가열관(2022)으로 진입되어 히터봉(2010)에 직접 접촉되면서 가열되기 전에 사전 예열 과정을 거칠 수 있도록 한다. 도 4c에 나선형 내부 가열관(2022)과 나선형 외부 예열관(2024)의 연결 구성이 도시되어 있는데, 에어 컴프레서(2070)에 나선형 외부 예열관(2024)이 연결되고, 이 끝단에 나선형 내부 가열관(2022)이 직렬 연결되고, 나선형 내부 가열관(2022)의 배출구에 토출용 노즐(2050)이 연결되어, 에어 컴프레서(2070)을 통하여 유입되는 공기가 예열, 가열 과정을 순차적으로 거치면서 순간적으로 신속하게 고온으로 가열된 열풍을 발생시킬 수 있도록 구성된다.

구체적인 실시예로서, 약 20 내지 30cm의 히터봉(2010)에 대하여 직경이 대략 6mm의 나선형 내부 가열관(2022)의 펼친 길이는 대략 2m 정도로 구성하고, 나선형 외부 예열관(2024)의 길이는 대략 1m 정도로 구성하여, 에어 컴프레서(2070)의 압축 공기의 토출압이 토출용 노즐(2050)에 도달할 때까지 거의 그대로 유지되도록 구성하고, 나선형 외부 예열관(2024)을 거친 공기는 대략 50℃ 내지 65℃로 예열되고, 예열된 공기는 나선형 내부 가열관(2022)으로 진입하여 토출용 노즐(2050)로 토출되는 순간에는 200℃로 승온되어 강한 압력으로 대상물에 충격을 준다.

또한, 열차단 케이스(2040)와 내부의 열보전부재(2030) 사이의 공간(2042)은 열차단재료로 충진하는 등 내부의 열이 외부로 전달되지 않도록 구성하여 접촉에 의한 사고를 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 나선형 내부 가열관(2022)은 상기 히터봉(2010)의 외주면에 일정한 간격을 두고 권취되어 나선과 나선 사이에 이격 공간이 형성되도록 구성되어 상기 이격 공간 사이에 형성된 열보전부재(3020)를 통하여 상기 히터봉(2010)의 열이 상기 나선형 외부 예열관(2024)으로 전달되도록 구성될 수 있다.

한편, 히터봉(210)의 구동 제어를 위해 열풍토출장치(200)에는 온도센서(290)가 더 구비될 수 있다. 온도센서(290)는 히터봉(210)의 표면 온도를 측정하고, 제어부(400)는 온도센서(290)에서 측정된 온도가 기준치 이상이면 히터봉(210)의 전류를 차단하고, 기준치 미만이면 히터봉(210)에 전류를 인가하는 방식으로 히터봉(210)이 일정한 온도를 유지할 수 있도록 제어한다.

이때, 온도센서(290)는 히터봉(210)에서 발생되는 열의 영향을 직접적으로 받기 때문에, 사용 과정에서 고장날 확률이 높은 부품이다. 따라서, 본 실시예에서 온도센서(290)는 복수로 구성되고, 히터봉(210)을 사이에 두고 열차단 케이스(240) 내에 서로 마주보게 설치된다.

제어부(400)는 한 쌍의 온도센서(290) 중, 에러코드가 발생되지 않은 온도센서(290)의 측정값을 기준으로 히터봉(210)에 공급되는 전류를 인가 또는 차단하고, 한 쌍의 온도센서(290)에서 에러코드가 모두 발생되면, 히터봉(210)에 공급되는 전류를 차단하고 알림신호를 출력한다.

만약, 온도센서(290)가 하나로만 구성되면, 온도센서(290) 고장 시 작업이 곧바로 중단될 수 있으나, 본 실시예는 한 쌍의 온도센서(290) 중 어느 하나가 고장나면 다른 하나가 독립적으로 센싱 기능을 수행하고, 이 동안에 고장난 온도센서(290)를 교체할 수 있다. 작업이 중단되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

상기 위치감지부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 보드(10)가 진입하는 반송부(100)의 전방에서 열풍토출장치(200)보다 앞선 위치에 설치되고, 적어도 보드(10)의 엣지면이 열풍토출장치(200)의 열풍토출구를 통과하는 동안에 이를 감지하여 감지신호를 발생시키는 구성이다. 바람직하게는, 보드(10)가 열풍토출장치(200)의 열풍토출구에 도착하기 직전 위치부터 열풍토출구로부터 벗어난 직후의 위치까지를 감지하여 이 감지신호를 제어부로 전송하도록 구성하여 보드(10)의 엣지면(11) 전체가 충분히 가열될 수 있도록 한다.

본 실시예에서 위치감지부(300)는 물체가 직접 접촉되면서 신호가 발생되는 리미트스위치가 사용되는데, 이는 물체 접근의 즉각적 감지 및 신호 발생의 안정성을 위함이다.

상기 위치감지부(300)는 내부에 ON/OFF 접점이 각각 구비되는 스위치몸체(310)와, 일단부는 스위치몸체(310)의 ON/OFF 접점 사이에 회전가능하게 결합되고 타단부는 반송부(100)의 반송라인(L)을 향해 연장되어, 보드(10)가 닿으면 보드(10)의 진행방향으로 정회전되면서 일단부가 ON 접점에 접촉되는 스위치레버(320)와, 스위치레버(320)가 원위치되면서 OFF 접점에 접촉되도록 탄성복원력을 제공하는 탄성부재(미도시)와, 스위치레버(320)의 타단부에 결합되어 보드(10)와 구름접촉하는 마찰저감용 롤러(330)를 포함하여 구성된다.

위치감지부(300)에서 발생되는 감지신호는, 스위치레버(320)가 ON 접점에 접촉되면 발생되고, 그렇지 않으면 발생되지 않게 된다.

제어부(400)는 또한, 후술하는 바의 제2 열풍토출장치(900)도 제어하게 되는데, 보드(10)의 엣지면(11)에 용착되어지는 마감재(30)의 접착면이 제2 열풍토출장치(900)의 열풍토출구를 향하는 동안에만 상기 마감재(30)의 접착면을 향하여 열풍(A)이 토출되도록 하여 전력 손실을 최소화할 수 있다.(제어부에 의하여 열풍토출장치(200)과 제2 열풍토출장치(900)가 제어되는 과정은 도 6을 참조. P1과 P2는 열풍토출장치(200)의 동작 개시 및 종료 위치이고, P3과 P4는 제2 열풍토출장치(900)의 동작 개시 및 종료 위치임.)

이때, 감지신호의 발생 시점과 보드(10)의 열풍토출장치(200) 도달 시점이 서로 일치하도록 스위치레버(320)가 ON 접점에 접촉되는 회전각 범위에 열풍토출장치(200)를 위치시키는 것이 바람직하다.

지금부터는 본 발명의 나머지 구성에 대한 설명과 더불어 엣지 밴더의 공정 과정에 대해 도 1 및 도 3a, 3b를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 3a의 (a)에 도시된 바와 같이 보드(10)가 반송부(100)에 의해 열풍토출장치(200)를 향해 반송되고, (b)에 도시된 바와 같이 보드(10)가 위치감지부(300)의 스위치레버(320)를 밀면, 스위치레버(320)가 정회전되면서 감지신호가 발생된다.

그러면, (c)에 도시된 바와 같이 열풍토출장치(200)의 토출용 노즐(250)에서 은 보드(10)의 엣지면(11)을 향해 열풍(A)이 토출되기 시작한다.

그 다음, 도 3b의 (d)에 도시된 바와 같이 보드(10)가 열풍토출장치(200)의 스위치레버(320)를 지나가면, 스위치레버(320)가 원위치되면서 감지신호의 발생이 중단되고, 이와 동시에 열풍(A)의 토출도 중단된다.

이 과정에서, 열풍(A)에 의해 보드(10)의 엣지면(11)이 일정온도, 예를 들어 50℃ 이상으로 가열되고, 이후 도시되지는 않았으나, 도포롤러(450, 도 1 참조)에 의해 상기 보드(10)의 엣지면(11)에 핫멜트 접착제가 도포된다. 도포되는 핫멜트 접착제는 접착능력을 극대화하기 위하여 그 온도를 대략 150℃ 내지 180℃의 범위의 높은 온도로 제공되는데, 본 발명에서는 엣지면에 도포된 핫멜트 접착제의 일측은 열풍토출장치(200)에 의하여 가열된 엣지면(11)에 접하도록 하고 타측은 후술하는 제2 열풍토출장치(900)에 의하여 가열된 마감재(30)의 접착면에 접하도록 함으로써 보드(10)의 엣지면(11)과 마감재(30)의 접착면의 온도가 그 사이에 존재하는 핫멜트 접착제의 온도와 정합되도록 하여 두 부재의 접착 능력을 극대화할 수 있게 된다.

지금까지의 과정이 진행되는 동안, 보드(10)의 엣지면(11)에 부착할 마감재(30)가 준비된다. 도 1를 참조하면, 마감재(30)는 공급롤러(500)에 감겨있다가, 보드(10)가 배출하는 반송부(100)의 후방에서 상기 열풍토출장치(200)보다 뒤선 위치에 설치된 인출롤러(600)에 의해 보드(10)의 엣지면(11)과 나란하게 마주보도록 인출된다. 인출된 마감재(30)는 제단유닛(700)에 의해 보드(10)의 엣지면(11) 길이와 대등한 길이로 제단된다.

여기서, 상기 마감재(30)에는 50℃ 이상에서 접착력이 활성화되는 프라이머 성분이 포함되어 있기 때문에, 마감재(30)의 접착성 향상을 위해 마감재(30)도 예열하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 인출롤러(600)와 제단유닛(700) 사이에 제2 열풍토출장치(900)가 추가로 배치되고, 제2 열풍토출장치(900)는 상기 열풍토출장치(200)와 연동되면서 보드(10)에 부착되는 마감재(30)의 일면을 향해 간헐적으로 열풍(A)을 토출하게 된다.

제2 열풍토출장치(900)는 보드(10)의 엣지면(11)을 가열하는 열풍토출장치(200)와 전체적으로 동일하게 구성되나, 가열관으로부터 가열된 공기가 전달되는 토출용 노즐(910)은 기존 열풍토출장치(200)의 토출용 노즐(250)과 다른 구조로 구성된다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 제2 열풍토출장치의 토출용 노즐(910)은 전체적으로 삼각형상(도 5c에서 노즐 몸체의 전면(916), 노즐 몸체의 후면(918), 및 노즐 몸체의 측면으로 구성된 형상)을 이루어 보드(10)의 엣지면(11)과 공급되는 마감재(30)가 이루는 사잇 공간으로 최대한 깊이 삽입될 수 있도록 구성되어 열풍으로 가열된 마감재(30)가 접착제가 도포된 보드의 엣지면에 즉시 제공될 수 있도록 하였다.

도 5c를 참조하면, 제2 열풍토출장치(900)의 토출용 노즐(910)은 가열관(미도시)과 연결되는 공기유로(911)가 형성된 노즐 몸체(910)와, 마감재(30)의 일면에 맞닿는 노즐 몸체(910)의 전면(916)에 상기 공기유로(911)와 연결되도록 가로가 긴 장방형으로 형성되는 확장홈(920)을 구비하고, 공기유로(911)와 확장홈(920) 사이를 연통하는 분산 경사로(913)를 포함한다.

또한, 도 5b의 부분확대도에 뚜렷이 도시된 바와 같이, 본 발명은 분산 경사로(913)를 포함하여 공기유로(911)를 통하여 유입되는 열풍이 마감재(30)의 면에 대하여 경사를 이루어 토출되도록 구성함으로써 열풍이 확장홈(920) 내에 균일하게 퍼지도록 하여 확장홈(920)에 접촉하는 마감재(30) 부분을 효과적으로 가열하도록 한다.

도 3b의 (d)는 열풍(A) 처리된 후 핫멜트 접착제가 도포된 보드(10)가 제단된 마감재(30)에 도달하는 시점을 나타낸 것으로, 제단된 마감재(30)는 (e)에 도시된 바와 같이 가압롤러(800)에 의해 상기 보드(10)의 엣지면(11) 측으로 가압되면서 보드(10)의 엣지면(11)에 용착된다.

마지막으로, (f)에 도시된 바와 같이 마감재(30)가 부착된 보드(10)가 가압롤러(800)를 통과하면서 밴딩 공정이 종료된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 엣지 밴더는, 열풍토출장치에 의해 보드의 엣지면만 집중적으로 가열됨으로써, 주변에 영향을 주지 않고 열손실을 최소화하면서 밴딩 공정을 안정적으로 실시할 수 있고, 위치감지부를 통해 보드가 지나가는 동안에만 보드의 엣지면에 열풍이 간헐적으로 토출되도록 함으로써, 전력 손실을 최소화할 수 있으며, 열풍토출장치의 가열관이 히터봉을 나선 형태로 감싸는 구조로 구성됨으로써, 열전달 효율이 극대화되는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 열풍 가열 방식을 채택함으로써, 밴딩이 완료된 후 마감재의 가장자리 부분을 트리밍하는 과정에서 날리는 PVC 가루에 의해 열전달 효율이 저하되거나 기기가 고장나는 등의 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 온도센서를 복수로 구성함으로써, 어느 하나의 온도센서가 고장나더라도 밴딩 작업이 계속적으로 진행될 수 있는 여건을 제공할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

10 : 보드
11 : 엣지면
20 : 핫멜트 접착제
30 : 마감재
100 : 반송부
200 : 열풍토출장치
300 : 위치감지부
400 : 제어부

Claims (2)

1. 판형으로 된 보드(10)의 마감되지 않은 엣지면(11)에 핫멜트 접착제를 도포하고 여기에 마감재(30)를 부착하기 위한 엣지 밴더장치에서, 보드(10)의 엣지면(11)과 마감재(30)의 접착면을 향하여 열풍을 토출하여 접착력을 강화하기 위한 엣지 밴더용 열풍토출장치로서,
   일정온도로 가열되는 히터봉(2100);
   상기 히터봉(2100)의 외주면을 나선 형태로 감으며 내부를 따라 공기유로가 형성되고 상기 히터봉(2100)의 열에 의하여 상기 공기유로를 통하여 유입되는 공기를 가열하는 나선형 가열부(2200);
   상기 나선형 가열부(2200)가 밀착 삽입되고 일단에 분출구 배향 설정용 공간(2320)이 형성된 관 형상의 내부 삽관(2300);
   상기 내부 삽관(2300)의 열이 외부로 전달되지 못하도록 하는 열차단부재(2420)가 충진되는 외부 케이스(2400);
   상기 분출구 배향 설정용 공간(2320)의 위치에서 상기 내부 삽관(2300)에 형성된 복수의 배출 설정공;
   상기 배출 설정공의 어느 하나에 결합되어 열풍을 토출하기 위한 토출용 노즐(2500);
   상기 나선형 가열부(2200)의 주입구로 압축 공기를 공급하여 상기 토출용 노즐(2500)에서 열풍이 특정 압력으로 토출되도록 하는 에어 컴프레서; 및
   상기 나선형 가열부(2200)의 압축 공기 유입구(2201)와 상기 에어 컴프레서 사이에 설치되어 전기적 신호에 따라 상기 나선형 가열부(2200)의 공기유로를 개폐하는 개폐밸브;
   를 포함하는 엣지 밴더용 나선관 구조의 열풍토출장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 나선형 가열부(2200)는 나선형 관의 구조 또는 나선형 핀의 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 엣지 밴더용 나선관 구조의 열풍토출장치.

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