KR20200144731A - 타일성형장치와 타일 성형방법 - Google Patents

Abstract

타일 원료의 밀도가 불규칙한 경우라도 균일한 압력으로 타일을 성형할 수 있는 장치를 개시한다. 그러한 장치는,
타일을 성형하기 위한 타일재료가 담겨지는 수납부;
상기 수납부에 담겨진 타일재료를 압축하여 성형하는 가압부;를 포함하며,
상기 가압부는,
제1,2 홈부와 오일주입통로가 형성된 본체;
상기 제1 홈부에 접착제에 의해 접착되며 다수개의 구멍들이 직교하는 방향으로 형성된 시트부재;
상기 시트부재 표면에 배치되며 다수개의 구멍들이 상기 시트부재의 구멍들과 대응하는 위치에 형성되는 압력판;
상기 압력판 표면에 성형되어 타일 원료를 가압하는 누름부재;
상기 시트부재와 상기 압력판 사이에 형성되는 압력판 자세보정 오일층;
상기 압력판과 상기 누름부재 사이에 형성되는 셀등압오일층;을 포함한다.

Description

타일성형장치와 타일 성형방법{Device for forming a tile and its manufacturing method}

본 발명은 타일성형장치와 성형방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 성형되는 타일의 품질을 향상시킬 수 있는 타일성형장치와 타일의 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 타일 성형장치는, 타일의 원료로 장석류, 도석류, 카올린류 등을 사용하고 있으며, 이들 원료의 수축율은 7-8% 정도가 되는 것으로 알려져 있다.

상기 장치는 타일의 원료가 충전되는 수납부와, 상기 원료를 고압으로 프레싱하는 가압부를 포함한다.

상기 가압부는 고무재질이나 우레탄 등의 탄성체로 이루어져 상기 수납부에 충전된 원료를 직접 가압하는 가압부재를 포함하고 있으며, 이 가압부재의 내측면과 본체 사이에는 오일을 충진시켜 타일원료를 가압할 때 타일재료에 균일한 압력이 전달될 수 있도록 하고 있다.

이와 같은 구조의 타일 성형장치는 타일 성형물이 충전되는 수납부와, 상기 수납부를 가압하는 가압부로 이루어지며, 상기 가압부는 오일이 공급가능한 본체와, 상기 본체의 내부공간에 구비되며 일측면은 상기 본체의 외부로 노출되어 상기 수납부의 성형물을 가압하고 타측면은 상기 본체의 바닥면에 삽입방식에 의하여 고정되는 유동방지수단을 포함하는 가압판, 그리고 상기 본체와 가압판의 사이에 배치되어 상기 가압판과의 사이에 공동 오일층을 형성함으로써 유압에 의하여 상기 가압판을 가압하는 격리판을 포함한다.

이러한 구조의 타일 성형장치는, 수납부에 분말형태의 타일성형 원료가 담겨지게 되면 수납부의 위쪽에서 타일원료의 표면을 원료충진틀로 밀어서 고정다이의 표면과 타일원료의 표면이 일치하도록 한 후, 가압부를 하강시켜 수납부에 담겨진 타일원료를 가압하여 타일의 형상이 되도록 성형을 한다.

그런데 상기와 같은 방법으로 타일원료의 표면을 어느 일측방으로 밀어서 원료의 표면이 고정다이의 표면과 일치하도록 하면, 원료충진틀이 이동을 시작하는 위치에서 타일원료를 밀고 가게 되므로 원료충진틀의 이동이 완료되는 위치에서는 다른 위치에서보다 많은 양의 원료가 남아 있게 된다.

이와 같이 수납부의 어느 일측부에 타일의 원료가 더 많이 있는 상태에서 타일을 성형하게 되면 외견상으로는 타일의 두께가 균일한 것으로 보이지만, 실질적으로 타일원료가 많이 있던 부분은 타일의 밀도가 높고 반대로 타일원료가 적게 있던 부분은 타일의 밀도가 낮은 상태가 될 것이다.

따라서 이와 같이 밀도가 다른 상태의 타일을 노에 집어 넣고 소성을 한 후 다시 노에서 소성된 타일을 빼내어 냉각을 하게 되면 타일이 수축을 하게 되는데 이 수축과정에서 밀도의 차이로 인하여 타일의 두께가 불균일하게 된다.

이것은 타일성형의 불량율을 높이는 요인 중 하나가 된다.

대한민국 공개특허 10-2005-0053940 및 동 공개특허 10-2007-0028115호의 타일성형 장치가 알려져 있다.

상기 2건의 공개특허는 본 출원의 발명자에 의해 제안된 것으로서 상기 언급한 종래 기술의 타일 성형장치가 갖는 문제점이 있다.

즉, 이들 공개특허에 개시된 타일성형장치는, 바둑판 모양으로 이루어진 각각의 오일챔버에 오일이 충진된 구조이므로 각각의 오일충진챔버에서 독립된 등압작용을 하게 된다.

따라서 어느 정도의 등압효과를 기대할 수 있으나, 오일 흐름이 부분적으로 제어되는 구조이므로 타일원료의 밀도가 크게 차이가 나는 경우에는 만족할만한 효과를 기대할 수 없다.

대한민국 공개특허 10-2005-0053940호 대한민국 공개특허 10-2007-0028115호

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 타일성형 후 고열의 노에서 소성을 행하고 소성된 타일이 수축되는 과정에서 수축되는 정도를 최소화하여 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 타일 성형장치를 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 실현하기 위한 장치는,

타일을 성형하기 위한 타일재료가 담겨지는 수납부;

상기 수납부에 담겨진 타일재료를 압축하여 성형하는 가압부;를 포함하며,

상기 가압부는,

제1,2 홈부와 오일주입통로가 형성된 본체;

상기 제1 홈부에 접착제에 의해 접착되며 다수개의 구멍들이 직교하는 방향으로 형성된 시트부재;

상기 시트부재 표면에 배치되며 다수개의 구멍들이 상기 시트부재의 구멍들과 대응하는 위치에 형성되는 압력판;

상기 압력판 표면에 성형되어 타일 원료를 가압하는 누름부재;

상기 시트부재와 상기 압력판 사이에 형성되는 압력판 자세보정 오일층;

상기 압력판과 상기 누름부재 사이에 형성되는 셀등압오일층;을 포함한다.

상기 시트부재는 고무 또는 우레탄 재질이고 압력판은 금속재질인 타일성형장치이다.

상기 시트부재와 압력판에 형성되는 구멍들에는 상기 누름부재에서 연장되는 지지부가 위치하는 타일성형장치이다.

상기 본 발명의 목적을 실현하기 위한 방법은,

홈부들과 오일주입통로가 형성된 본체를 준비하는 단계;

상기 준비된 본체의 홈부에 고무 또는 우레탄 재질이며 다수개의 구멍들이 형성된 시트부재를 접착하는 단계;

상기 시트부재의 구멍들과 대응하는 위치에 형성된 구멍들을 갖는 압력판을 시트부재 표면에 위치시키는 단계;

상기 압력판의 표면에서 우레탄 액을 주입하여 누름부재를 형성하는 단계;

상기 단계들 이후에 상기 오일주입통로로 오일을 펌핑하여 상기 시트부재와 압력판 사이에 압력판 자세보정 오일층을 형성하고 동시에 압력판과 누름부재 사이에 셀등압오일층을 형성하는 단계;로 행하여진다.

본 발명에 따른 타일성형장치는, 수납부이 공급되는 타일 재료들의 양이 불규칙할 때, 타일재료의 밀도에 따라 오일챔버의 오일의 이동으로 압력판이 상하로 이동함과 동시에 각각의 오일챔버 내의 오일들이 밀도가 낮은 쪽의 오일챔버 쪽으로 이동하게 되므로 타일성형시 가압부의 타일 성형압력을 균일하게 조절할 수 있다.

이와 같은 타일 성형방법은 타일의 밀도차이를 최소화하기 때문에 타일을 소송후에 냉각되는 과정에서 수축률이 균일하게 되는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 타일 성형장치의 가압부와 수납부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 타일 성형장치의 본체 부분 절개 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 타일 성형장치의 가압부 부분절개도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 타일 성형장치에 적용되는 시트부재의 표면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 타일 성형장치에 적용되는 압력판의 표면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 타일 성형장치의 가압부의 표면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 타일 성형장치의 가압부의 부분 절개 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서, "...부" 또는 "...수단"이라고 지칭하는 구성요소는 특정한 작동이나 기능을 위하여 결합되어 있는 다수개의 구성요소들의 집합체를 의미하며, "...를 포함한다."라는 의미는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

또한 작동의 설명이 필요치 않은 구성요소나 일반적으로 잘 알려진 기술적 구성이나 수단들에 대해서는 설명과 도면부호를 생략을 하고 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 타일성형장치의 개략도로서, 가압부(2)와 수납부(4)를 보여주고 있다.

상기 가압부(2)는 프레스와 같은 상하 구동수단(미 도시)을 통하여 상하로 이동할 수 있으며 상기 수납부(4)에는 타일을 성형할 수 있는 원료(6)가 담겨 진다.

상기 원료(6)는 장석류, 도석류, 카올린류 등이 사용될 수 있으며, 이 종류 이외에 다른 원료들도 사용될 수 있다.

상기 수납부(4)에 타일 원료가 담겨지면 원료충진틀(미 도시)을 화살표 A 방향으로 이동시켜 수납부(4)이 담겨진 타일 원료의 표면이 균일하고 평탄하도록 작업을 한다.

이러한 타일 원료의 평탄화 작업 방식이 타일 원료의 표면을 밀어서 평탄화 시키는 것이므로 타일 원료들이 원료충진틀의 이동에 의해 밀리고 이동되면서 원료충진틀의 이동시작 부분과 원료충진틀의 이동완료 부분은 원료의 밀도가 서로 다르게 된다.

이와 같이 타일을 성형하는 원료가 부분적으로 밀도가 다르게 수납부(4)에 체워져 있으면 타일성형 후 소성과정에서 수축율이 다르게 나타나므로 이러한 불규칙한 밀도로 야기될 수 있는 문제점을 해결하기 위한 기술적 수단이 이하에 설명될 것이다.

본 실시 예에 따른 상기 가압부(2)는 본체(8)를 포함한다. 이 본체(8)는 대략 사각형상을 하고 있으며 중앙부에 대략 4각 형상의 제1 홈부(10)가 형성되어 있다.

이 제1 홈부(10)의 주변부에는 외측으로 경사지게 돌출하는 제1 턱부(12)가 4면에 걸쳐 형성되고, 이 제1 턱부(12)의 끝단부에는 제2 홈부(14)가 4면에 걸쳐 형성되며, 이 제2 홈부(14)에서 외측으로 경사지게 돌출하는 제2 턱부(16)가 4면에 걸쳐 형성된다.

상기 제2 턱부(16)의 끝단부에는 본체(8)의 4변에 걸쳐 테두리부(18)가 형성된다. 도 2는 설명의 편의를 위하여 상기 본체(8)를 도 1과는 반대방향으로 도시하고 있다.

이와 같은 본체(8)의 상기 제1 홈부(10)에는 시트부재(20)가 접착제에 의해 접착된다. 본 실시예에 의한 시트부재(20)는 고무 또는 우레탄 재질로 만들어진 부재가 사용된다.

상기 본체(8)에 도포되는 접착제는 제1 홈부(10), 제1 턱부(12), 제2 홈부(14), 제2 턱부(16) 및 테두리부(18)까지 도포된다.

이 시트부재(20)에는 상기 본체(8)에 형성된 오일주입통로(O)와 연통하는 위치에 구멍(22)이 뚫려 오일이 유입될 수 있으며 오일주입시 공기를 배출시키기 위한 또 다른 구멍(23)이 뚫려 있으며 서로 직교하는 방향으로 다수개의 구멍들(24)이 뚫려 있다.

상기 시트부재(20)의 표면에는 도 5에 도시한 바와 같은 금속재질의 압력판(26)이 비접착 상태로 놓여진다.

이 금속재질의 압력판(26)에는 다수개의 구멍들(28)이 형성되는데, 이 구멍들(28)은 상기 시트부재(20)에 형성된 구멍들(24)과 동일한 위치에, 동일한 방향으로 동일한 개수로 형성된다.

따라서 상기 시트부재(20) 위에 압력판(26)이 위치하게 되면 상기 시트부재(20)에 형성된 구멍들(24)과 상기 압력판(26)이 형성된 구멍들(28)은 동일한 위치에서 상하로 서로 통하는 상태가 된다.

이와 같이 압력판(26)이 시트부재(20) 위에 위치되면, 상기 본체(8)의 테두리부(18)에 성형틀(미도시)을 위치시키고 우레탄 액을 성형틀 내측으로 주입시켜 누름부재(30)를 형성한다.

상기 누름부재(30)는 성형틀의 형상에 따라 표면에 가로방향과 세로방향으로 다수개의 홈들(32)이 형성되면서 각각의 셀(33)들을 형성하게 된다.(도 6참조)

이때 성형되는 누름부재(30)는 위에서 설명한 바와 같이 접착제가 제1 턱부(12), 제2 홈부(14), 제2 턱부(16) 및 테두리부(18)까지 도포되어 있으므로 누름부재는 이들 홈부와 턱부까지 접착되어 본체(8)와 일체를 이루는 상태가 된다.

위의 제조공정에 따라 우레탄 액을 성형틀 내부로 주입하면, 이 우레탄 액은상기 압력판(26)에 형성된 구멍들(28)에 주입되면서 동시에 이 구멍들과 수직으로 통하고있는 시트부재(20)에 형성된 구멍들(24)까지 주입되면서 누름부재(30)와 일체로 지지부(34)가 형성된다. 이 지지부(34)는 상기 구멍들(24)(28)에 모두 형성되는 것이다.

이와 같이 성형이 이루어지면, 상기 오일주입통로(O)로 오일을 펌핑하여 주입하면 이 통로를 통과하면서 상시 시트부재(20)에 형성된 구멍(22)을 통하여 상기 시트부재(20)의 표면으로 확산된다.

이때 주입되는 오일은 펌핑압력에 의해 시트부재(20)와 압력판(26)에 형성된 구멍들(24)(28)들을 통하여 압력판(26)의 위쪽으로까지 확산된다.

상기 구멍들(24)(28)에는 지지부(34)가 위치하고 있으나 오일압력에 의해 지지부(34)와 구멍들(24)(28)의 내측면 사이로 오일이 이동하게 된다. 충분한 양의 오일이 주입되면 오일의 주입을 멈추고 오일주입통로를 폐쇄한다.

그러면 상기 셀(33) 부분들은 주입된 오일의 압력에 의해 도 7에 도시한 바와 같이 일측으로 볼록한 형상으로 돌출한다.

상기 홈(32)을 기준으로 지지부(34)들 사이가 볼록하게 형성되는데, 이것은 누름부재(30)의 재질이 우레탄이므로 가능하게 된다.

이러한 일련의 공정이 진행되면 도 7에 도시한 바와 같이 압력판(26)의 양측면에 각각 압력판 자세보정 오일층(36)과 셀 등압오일층(38)이 형성된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 타일 성형장치는, 도 1에 도시한 바와 같이 타일 원료(6)가 공급되면, A 방향으로 원료충진틀을 이동시켜 원료의 표면을 고르는 작업을 한다.

이후에 가압부(2)가 수납부(4) 측으로 이동하면서 누름부재(30)가 타일의 원료(6)를 가압하여 타일을 성형하게 된다.

이러한 타일성형 과정에서 상기 수납부(4)에 있는 타일의 원료(6)가 수납된 상태에 따라, 즉 타일 원료의 밀도가 높은 부분과 밀도가 낮은 부분이 존재하게 되는데, 이때 타일 원료의 밀도가 높은 부분이 밀도가 낮은 부분보다 상대적으로 압축이 덜 진행될 것이다.

그런데 가압부(2)는 수평으로 하강하고 있으므로 수납부(4)의 타일의 원료가 밀도가 높은 부분과 가압부(2)가 접촉을 시작하면서 아래와 같은 작용이 진행될 것이다.

즉 타일 원료의 밀도가 높은 부분과 접촉하는 가압부(2)의 접촉 부분의 해당하는 셀(33)은 상대적으로 압력을 더 받게 되는데, 도 6에서 볼때 이와 같이 원료의 밀도가 높은 분의 셀이 1/4 분면에 있다고 가정하면 셀등압오일층(38)들 중에서 1/4 분면의 아래측에 위치하는 셀등압오일층(38)들이 압력을 받으면서 상대적으로 타일 원료의 밀도가 낮은 부분의 해당 셀들로 이동하게 될 것이다.

따라서 본 실시 예에 따른 셀등압오일층(38)은 부분적으로 타일 원료의 밀도가 다를 때 오일을 이동시켜 등압을 시키게 된다.

그리고 타일 원료의 밀도가 예를 들어 도 6에서 보아 1/4분면과 2/4분면에 존재하고 있으면 압력판 자세보정 오일층(36)이 반대측에 있는 3/4분면과 4/4분면으로 이동하면서 전체적으로 압력판(26)의 기울기를 조정하게 될 것이다.

이러한 작용으로 셀(33)들의 위치에서 보아 부분적으로 타일 원료의 밀도가 불규칙할 때는 셀등압오일층(38)층의 오일 이동으로, 그리고 셀(33)들의 위치에서 보아 타일 원료의 밀도가 전체적으로 불규칙할 때는 압력판 자세보정 오일층(36)의 오일이 이동하면서 압력판(26)의 수평위치를 조정하게 되므로 결과적으로 전 셀 영역에서 균일한 압력으로 타일의 원료를 압축하게 될 것이다.

2; 가압부
4; 수납부
8; 본체
10; 제1 홈부
12; 제1 턱부
14; 제2 홈부
16; 제2 턱부
18; 테두리부
20; 시트부재
24,28; 구멍
26; 압력판
30; 누름부재
34; 지지부
36; 압력판 자세보정 오일층
38; 셀등압오일층

Claims (4)

1. 타일을 성형하기 위한 타일재료가 담겨지는 수납부;
   상기 수납부에 담겨진 타일재료를 압축하여 성형하는 가압부;를 포함하며,
   상기 가압부는,
   제1,2 홈부와 오일주입통로가 형성된 본체;
   상기 제1 홈부에 접착제에 의해 접착되며 다수개의 구멍들이 직교하는 방향으로 형성된 시트부재;
   상기 시트부재 표면에 배치되며 다수개의 구멍들이 상기 시트부재의 구멍들과 대응하는 위치에 형성되는 압력판;
   상기 압력판 표면에 성형되어 타일 원료를 가압하는 누름부재;
   상기 시트부재와 상기 압력판 사이에 형성되는 압력판 자세보정 오일층;
   상기 압력판과 상기 누름부재 사이에 형성되는 셀등압오일층;을 포함하는 타일성형장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 시트부재는 고무 또는 우레탄 재질이고 압력판은 금속재질인 타일성형장치.
3. 상기 시트부재와 압력판에 형성되는 구멍들에는 상기 누름부재에서 연장되는 지지부가 위치하는 타일성형장치.
4. 홈부들과 오일주입통로가 형성된 본체를 준비하는 단계;
   상기 준비된 본체의 홈부에 고무 또는 우레탄 재질이며 다수개의 구멍들이 형성된 시트부재를 접착하는 단계;
   상기 시트부재의 구멍들과 대응하는 위치에 형성된 구멍들을 갖는 압력판을 시트부재 표면에 위치시키는 단계;
   상기 압력판의 표면에서 우레탄 액을 주입하여 누름부재를 형성하는 단계;
   상기 단계들 이후에 상기 오일주입통로로 오일을 펌핑하여 상기 시트부재와 압력판 사이에 압력판 자세보정 오일층을 형성하고 동시에 압력판과 누름부재 사이에 셀등압오일층을 형성하는 단계;로 행하여지는 타일성형방법.
   
   
   

Images