KR101991870B1 - 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제품 제조시 발생되는 제품 불량을 줄일 수 있도록 하기 위해 개선된 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 (a) 사각 파이프를 압출하여 이송시키는 단계와; (b) 압출되어 이송되는 상기 사각 파이프가 180℃ 이하로 냉각되기 전에 상기 사각 파이프 상면에 미끄럼 방지시트를 압출하는 단계와; (c) 상기 사각 파이프 상면에 상기 미끄럼 방지시트가 접착되어 일체로 되면 상기 사각 파이프와 상기 미끄럼 방지시트를 냉각시키는 단계와; (d) 일체로 되어 냉각된 상기 사각 파이프와 상기 미끄럼 방지시트를 일정 길이로 절단하는 단계와; (e) 상기 미끄럼 방지시트를 가로 및 세로로 일정 간격마다 소정 깊이로 커팅한 커팅홈을 형성하여 다수의 사각형의 미끄럼 방지 돌기가 형성되게 하는 단계;를 포함하되, 상기 단계 (e)에서, 상기 커팅홈은, 소정 두께만큼 미끄럼 방지시트를 남겨 형성하는 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법을 제공한다.

Description

부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING FLOOR FOR FLOATING STRUCTURE ON WATER}
본 발명은 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제품 제조시 발생되는 제품 불량을 줄일 수 있도록 하기 위해 개선된 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법에 관한 것이다.
담수 또는 해수면이나 그 수변 지역을 따라 다양한 종류의 부유식 수상 구조물이 설치되어 이용되고 있다.
이러한 부유식 수상 구조물에는 가두리 양식장 및 계류시설 등이 있으며, 이 부유식 수상 구조물들은 공통적으로 폴리에틸렌으로 압출 성형하여 만든 일정한 길이의 부력관을 길이 방향으로 다수 개 접합하여 이루어진 부력체를 사용하고, 이 부력관의 하부 구멍에 부력관을 끼워서 고정하기 위한 연결 브라켓 및 이 연결 브라켓의 상면에 한 개 또는 복수 개를 횡으로 연속 배치하여 볼트 등과 같은 체결수단으로 고정 설치되는 발판부재로 이루어진다.
그런데, 종래의 부유식 수상 구조물들은 수상에 장시간 설치하여 사용하는 것이므로, 특히 발판부재의 표면은 항상 물에 젖어 있거나 해조류 또는 조류가 부착된다.
이와 같이 발판부재의 표면이 물에 젖어 있거나, 표면에 해조류가 부착되어 있으면, 미끄러워서 보행자의 보행을 어렵게 하므로, 수시로 물을 제거하거나 해조류를 제거하는 작업을 해야 하는 불편함이 있었다.
상기와 같은, 종래의 부유식 수상 구조물용 발판부재의 문제점을 개선한 기술이 등록특허공보 제10-1681289호(2016년 11월 24일, 등록)의 부유식 수상 구조물의 미끄럼방지기능과 난연 성능을 가진 발판부재, 그 발판부재의 제조장치 및 제조방법이 있다.
도 1과 도 2는 상기한 등록특허에 첨부된 도면으로, 도 1은 발판부재의 사시도이고, 도 2는 도 1의 발판부재의 정면을 확대 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 발판부재(10)는, PE로 성형된 중공형 사각 파이프(11)와, 이 중공형 사각 파이프(11)의 상면에 접합되게 구비되는 미끄럼방지층(12)으로 이루어진다.
상기 사각 파이프(11)는 사각 단면 형상을 가지며, 경량화를 위하여 내부에 길이방향을 따라 다수개의 중공을 가지도록 폴리에틸렌을 주성분으로 하여 압출성형에 의해 만들어진다.
상기 미끄럼방지층(12)은 열가소성 고무(thermoplastic rubber, 'TPR')를 사용하여 층상으로 압출 성형되고, 사각 파이프(11)의 상측 표면에 부착되며, 표면에는 일정한 패턴으로 형성된 다수개의 미끄럼방지용 돌기(13)를 구비한다.
이어서, 상기 발판부재(10)를 제조방법을 상기한 등록특허에 첨부된 도면인, 도 3과 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 발판부재의 제조 과정을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 발판부재의 미끄럼방지층을 형성하기 위한 제조장치를 도시한 사시도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 발판부재(10) 제조방법은, 먼저 통상의 PE를 원료주입기에 투입하여 용융시키는 원료 용융단계(S1)와, 이 원료 용융단계(S1)에서 용융된 PE를 압출금형에 투입하여 중공형 사각 파이프(11)를 압출 성형하는 단계(S2)와, 이렇게 압출 성형된 사각 파이프(11)를 진공/냉각 수조를 통과시키면서 진공/냉각하는 진공/냉각 단계(S3,S4)를 포함한다.
또한, 발판부재(10) 제조방법은, 진공/냉각 단계(S3,S4)를 거치면서 성형된 사각 파이프(11)를 2차 압출 바이스(301)를 통과시키면서 사각 파이프(11)의 표면에 용융된 열가소성 고무(TPR)를 2차 압출기(302)를 통하여 압출하여 미끄럼 방지층(12)을 형성하고, 이 미끄럼 방지층(12)에 열풍기(303,304)로써 고온의 열풍을 분사하여 미끄럼 방지층(12)을 연화시키면서 패턴 성형롤러(305) 및 지지롤러(306)로 가압하여 미끄럼 방지층(12)의 표면에 미끄럼 방지용 돌기를 상기 패턴 성형롤러(305)의 외주면 구비된 패턴과 동일한 패턴으로 형성하는 단계(S5)를 포함한다.
그리고 발판부재(10) 제조방법은, 미끄럼 방지층(12)이 형성된 사각 파이프(11)를 냉각수조를 통과시켜 냉각하는 단계(S6)와, 냉각된 사각 파이프(11)를 끌어 당겨서 일정한 권취롤러에 권취하는 단계(S7)와, 일정한 길이로 절단하여 단일의 발판부재(10)로 만드는 단계(S8)를 포함한다.
한편, 도 4에서, 발판부재의 미끄럼방지층을 형성하기 위한 제조장치는, 발판부재(10)의 미끄럼방지층(12)의 제조장치는, 냉각된 사각 파이프(11)를 통과시키는 바이스(301)와, 사각 파이프(11)의 표면에 TPR을 압출하여 미끄럼방지층(12)을 형성하는 2차 압출장치(302)와, 미끄럼방지층(12)을 연화시키기 위하여 미끄럼방지층(12)이 형성된 사각 파이프(11)의 표면에 열풍을 가하는 열풍기(303,304)와, 이 열풍기(303,304)의 열풍으로 연화된 미끄럼방지층(12)을 가압하여 미끄럼방지층(12)의 표면에 일정한 패턴의 미끄럼방지용 돌기(13)를 형성하기 위하여 사각 파이프(11)의 상하측에 서로 대향하게 배치된 패턴 성형롤러(305)와 지지롤러(306)와, 미끄럼방지용 돌기(13)가 형성된 미끄럼 방지층(12)에 냉각수를 분사하여 냉각시키는 냉각수조(307)를 포함한다.
상기와 같이 발판부재(10)는, 진공/냉각 단계(S3,S4)를 거쳐 사각 파이프(11)를 제조한 후에, 제조된 사각 파이프(11) 위에 열가소성 고무(TPR)를 2차 압출기(302)를 통하여 압출하여 미끄럼 방지층(12)을 형성한다.
그런데, 종래의 발판부재(10)는, 이미 냉각된 사각 파이프(11) 위에 고온의 열가소성 고무(TPR)를 압출하여 미끄럼 방지층(12)을 형성함으로써, 사각 파이프(11)와 미끄럼 방지층(12)의 온도 차이에 의해 미끄럼 방지층(12)에 휨이 발생하고, 미끄럼 방지층(12)이 사각 파이프(11)의 상면에 접착이 되지 않은 문제점이 있다.
이에 따라 제품 불량이 빈번하게 발생하여, 상기한 등록특허의 발판부재(10)는 실제로는 제품화가 되지 못하였다.
이에 대한 대체 방법으로, 상기 사각 파이프(11)와 미끄럼 방지층(12)을 별도로 제조한 후, 접착제를 사각 파이프(11)의 상면에 도포한 후, 미끄럼 방지층(12)을 사각 파이프(11)의 상면에 부착하여 발판부재(10)를 제조하였다.
하지만, 접착제에 의해 제조되는 발판부재(10)는, 이 제품 특성상(많은 사람들이 밟고 다니는 제품) 사각 파이프(11)에서 미끄럼 방지층(12)이 쉽게 이탈한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 발판부재 제조시 발생되는 제품 불량을 줄일 수 있도록 한 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법은,
(a) 사각 파이프를 압출하여 이송시키는 단계와;
(b) 압출되어 이송되는 상기 사각 파이프가 180℃ 이하로 냉각되기 전에 상기 사각 파이프 상면에 미끄럼 방지시트를 압출하는 단계와;
(c) 상기 사각 파이프 상면에 상기 미끄럼 방지시트가 접착되어 일체로 되면 상기 사각 파이프와 상기 미끄럼 방지시트를 냉각시키는 단계와;
(d) 일체로 되어 냉각된 상기 사각 파이프와 상기 미끄럼 방지시트를 일정 길이로 절단하는 단계와;
(e) 상기 미끄럼 방지시트를 가로 및 세로로 일정 간격마다 소정 깊이로 커팅한 커팅홈을 형성하여 다수의 사각형의 미끄럼 방지 돌기가 형성되게 하는 단계;를 포함하되,
상기 단계 (e)에서, 상기 커팅홈은, 소정 두께만큼 미끄럼 방지시트를 남겨 형성하는 것을 그 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 미끄럼 방지시트는, HDPE 수지로 성형하되, 상기 HDPE 수지 100중량부에 대하여 2중량부의 UV 안정제가 혼합되어 성형한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 발판부재 제조시 압출공정에서 사각 파이프가 일정 온도 이하로 냉각되기 전에 사각 파이프 상면에 사각 파이프와 미끄럼 방지시트가 보유하고 있는 열로써 사각 파이프와 미끄럼 방지시트를 접착(또는 융착)한다.
이에 따라, 상기 사각 파이프 상면에 미끄럼 방지시트가 접착(또는 융착)되어, 사각 파이프 상면에서 미끄럼 방지시트가 들뜨지 않는다.
따라서 발판부재의 제품 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 발판부재의 사시도.
도 2는 도 1의 발판부재의 정면을 확대 도시한 도면.
도 3은 도 1의 발판부재의 제조과정을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 도 1의 발판부재의 미끄럼방지층을 형성하기 위한 제조장치를 도시한 사시도.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법을 순차적으로 설명하기 위해 나타내 보인 공정도.
도 8은 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법에 의해 제조된 부유식 수상 구조물용 발판부재의 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 5 내지 도 7에는 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법을 순차적으로 설명하기 위해 나타내 보인 공정도가 도시되어 있다.
그리고 도 8에는 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법에 의해 제조된 부유식 수상 구조물용 발판부재의 사시도가 도시되어 있다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법은, 우선, 도 5에 도시된 바와 같이, 공지의 제1압출기 및 제1압출금형(미도시)을 통해 사각 파이프(10)를 압출하여 이송공정라인(100)을 통해 이송시킨다.(단계 210)
한편, 상기 사각 파이프(10)에는 그 길이 방향으로 다수 개의 관통공(11)이 일정 간격으로 연속 형성된다.
이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 압출되어 이송공정라인(100)을 통해 이송되는 상기 사각 파이프(10)가 180℃ 이하로 냉각되기 전에 사각 파이프(10)의 상면(12)에 미끄럼 방지시트(20)를 마찬가지로 공지의 제2압출기 및 제2압출금형(미도시)을 통해 압출한다.(단계 220)
여기서, 상기 사각 파이프(10)가 180℃ 이하로 냉각되기 전에 사각 파이프(10)의 상면(12)에 미끄럼 방지시트(20)를 압출하는 이유는, 180℃ 보다 온도가 떨어지면, 사각 파이프(10)와 미끄럼 방지시트(20)의 접착(또는 융착)력이 떨어지기 때문이다.
그리고 상기 사각 파이프(10)의 상면(12)에 미끄럼 방지시트(20)가 접착되어 일체로 되면 사각 파이프(10)와 미끄럼 방지시트(20)를 공지의 냉각기(미도시)를 이용하여 냉각시킨다.(단계 230)
또한, 일체로 되어 냉각된 사각 파이프(10)와 미끄럼 방지시트(20)를 공지의 커팅기(미도시)를 이용하여 일정 길이로(또는 필요한 길이만큼) 절단한다.(단계 240)
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 미끄럼 방지시트(20)의 상면(21)을 공지의 절삭커터(미도시)로 가로 및 세로로, 그리고 일정 간격마다 소정 깊이(t1)로 커팅한 커팅홈(22)을 형성하여 다수의 사각형의 미끄럼 방지 돌기(23)가 형성되게 한다.(단계 250)
상기 미끄럼 방지 돌기(23)가 사각형으로 형성한 이유는, 미끄럼 방지 돌기(23)의 형태 가공이 쉽고, 발판부재(300) 사용시 안전을 도모할 수 있으며, 외관이 미려하기 때문이다.
그리고 상기 단계 250에서, 상기 커팅홈(22)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 소정 두께(t2)만큼 미끄럼 방지시트(20)를 남겨 형성한다.
한편, 상기 사각 파이프(10)의 상면(12)이 노출되도록 미끄럼 방지시트(20)를 모두 커팅하여 커팅홈(22)을 가공하면, 상기 사각 파이프(10)와 미끄럼 방지시트(20)의 접착 면적이 줄어들어, 상기 사각 파이프(10)의 상면(12)에서 미끄럼 방지시트(20)가 이탈될 수 있다.
이에 따라 상기 커팅홈(22) 가공시 도 8에 도시된 바와 같이, 소정 두께(t2)로 미끄럼 방지시트(20)를 남겨서 형성하는 것이 바람직하다.
이러한 이유로, 상기 커팅홈(22) 가공 후, 미끄럼 방지시트(20)의 남은 두께(t2)는 2.0mm 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그 이유는, 상기 커팅홈(22) 가공 후, 미끄럼 방지시트(20)의 남은 두께(t2)가 2.0mm 이하이면, 상기 커팅홈(22)의 가공이 어렵고, 발판부재(300) 사용시 외부의 힘에 의해 사각 파이프(10)의 상면(12)에서 미끄럼 방지시트(20)가 이탈될 수 있다.
또한, 상기 미끄럼 방지시트(20)는, HDPE(High-density polyethylene) 수지로 성형되되, 상기 HDPE 수지 100중량부에 대하여 2중량부의 UV 안정제가 혼합되어 성형되는 것이 바람직하다.
상기 HDPE 수지는, 높은 유동성과 강성, 내충격성, 성형성, 내한성이 뛰어나, 부유식 수상 구조물용 발판부재로 적합하다.
그리고 일반 가정용품 용기, 어망, 로프, 절연 케이블, 화공약품 용기, 자동차 연료 탱크, 각종 파이프, 필름(농업용, 공업용, 포장용) 등으로 활용되고 있습니다.
또한, 상기 HDPE 수지 100중량부에 대하여 2중량부의 UV 안정제가 혼합되는 이유는, 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법에 의해 제조되는 발판부재(300)가 수상 구조물이기 때문에 강한 햇빛에 노출되기 때문에 사용하여, 상기 HDPE 수지에 의해 성형된 발판부재(300)로 들어오는 자외선을 차단 또는 흡수하여 자외선에 의해 발판부재(300)가 변색되지 않게 하며, 취성이 생기지 않도록 한다.
그리고 상기 HDPE 수지 100중량부에 대하여 2중량부의 UV 안정제가 혼합될 때, 상기 발판부재(300)의 변색이나 취성에 강한 특성을 나타내 보였다.
또한, 상기 사각 파이프(10)는 검은색으로 이루어지고, 상기 미끄럼 방지시트(20)는 노란색으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 사각 파이프(10)를 검은색으로 하는 이유는 자외선 차단에 유리하기 때문이다.
그리고 상기 미끄럼 방지시트(20)를 노란색으로 하는 이유는, 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법에 의해 제조된 발판부재(300)가 부유식 수상 구조물(예를 들어, 가두리 양식장의 발판)로 사용되기 때문이며, 따라서 시인성이 좋은 노란색으로 상기 미끄럼 방지시트(20)로 성형하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법은, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 발판부재(300) 제조시 압출공정 라인 중 이송공정라인(100)에서 압출되어 이송되는 사각 파이프(10)가 일정 온도(180℃) 이하로 냉각되기 전에, 사각 파이프와 미끄럼 방지시트(20)가 보유하고 있는 열로써, 사각 파이프(10)의 상면(12)에 바로 미끄럼 방지시트를 접착(또는 융착)한다.
이에 따라, 상기 사각 파이프(10)의 상면(12)에서 미끄럼 방지시트(20)가 들뜨지 않아 제품 불량을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10. 사각 파이프
11. 관통공
20. 미끄럼 방지시트
22. 커팅홈
23. 미끄럼 방지 돌기
100. 이송공정라인
300. 발판부재

Claims (4)

  1. (a) 사각 파이프를 압출하여 이송시키는 단계와;
    (b) 압출되어 이송되는 상기 사각 파이프가 180℃ 이하로 냉각되기 전에 상기 사각 파이프 상면에 미끄럼 방지시트를 압출하는 단계와;
    (c) 상기 사각 파이프 상면에 상기 미끄럼 방지시트가 접착되어 일체로 되면 상기 사각 파이프와 상기 미끄럼 방지시트를 냉각시키는 단계와;
    (d) 일체로 되어 냉각된 상기 사각 파이프와 상기 미끄럼 방지시트를 일정 길이로 절단하는 단계와;
    (e) 상기 미끄럼 방지시트를 가로 및 세로로 일정 간격마다 소정 깊이로 커팅한 커팅홈을 형성하여 다수의 사각형의 미끄럼 방지 돌기가 형성되게 하는 단계;를 포함하되,
    상기 단계 (e)에서, 상기 커팅홈은, 소정 두께만큼 미끄럼 방지시트를 남겨 형성하는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미끄럼 방지시트는, HDPE 수지로 성형하되, 상기 HDPE 수지 100중량부에 대하여 2중량부의 UV 안정제가 혼합되어 성형하는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사각 파이프는 검은색으로 이루어지고, 상기 미끄럼 방지시트는 노란색으로 이루어진 것을 특징으로 하는 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커팅홈 성형 후, 상기 미끄럼 방지시트가 남겨지는 두께는 2.0mm 이상인 것을 특징으로 하는 부유식 수상 구조물용 발판부재 제조방법.
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