KR19990063548A

KR19990063548A - 시트 코팅기

Info

Publication number: KR19990063548A
Application number: KR1019980060170A
Authority: KR
Inventors: 박충범
Original assignee: 박충범; 한삼자
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1998-12-29
Publication date: 1999-07-26
Also published as: KR100284648B1; KR19990032980U; JP3404050B2; WO1999033577A1

Abstract

본 발명은 시트의 표면에 용융 코팅제를 코팅하기 위한 시트 코팅기에 관한 것이다. 본 발명의 시트 코팅기는 프레임의 한쪽에 시트를 공급하는 공급 트랙이 설치되고, 프레임의 상부에 용융 코팅제를 저장할 수 있는 용기가 설치된다. 공급 롤링 장치는 공급 트랙을 통하여 공급되는 시트에 용기로부터 이송된 용융 코팅제를 공급하며, 성형 롤링 장치는 공급 롤링 장치에 의해 공급되는 용융 코팅제를 시트의 표면에 코팅한다. 또한, 본 발명의 성형 롤링 장치의 출구에는 코팅 처리된 코팅 시트를 배출시킬 수 있도록 배출 트랙이 설치되고, 배출 트랙의 한쪽에 코팅 시트를 냉각시켜 경화시키기 위한 냉각 장치가 설치된다. 따라서, 용융 코팅제가 공급 롤링 장치와 성형 롤링 장치에 의해 시트의 표면에 균일하게 공급되어 코팅 처리되기 때문에 품질이 개선된다. 또한, 구성이 단순해져 생산성이 향상되고, 부품수가 감소되어 생산 비용이 절감될 뿐만 아니라, 경화 시간이 단축되어 효율이 향상된다.

Description

시트 코팅기

본 발명은 시트 코팅기(sheet coating machine)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융 코팅제를 사용하여 시트를 코팅 처리할 수 있도록 한 시트 코팅기에 관한 것이다.

각종 서적, 카탈로그(catalogue), 포장 용지 등과 같은 시트의 표면은 공기, 물, 약품 등으로부터 표면을 보호하기 위하여 코팅을 행하고 있다. 이러한 코팅 방법에는 이송 롤링 장치에 의해 시트와 수지 시트, 예를 들어 폴리에틸렌 시트를 이송시키면서 코팅하는 라미네이팅 코팅이 있으나, 이러한 코팅은 재활용이 불가능하여 사용이 규제되고 있다. 또한, 엔드레스나 자외선 코팅은 톨루엔 등과 같은 유기 용제를 사용하기 때문에 작업 환경을 악화시킴과 재활용이 불가능하였다. 그리고, 아크릴 코팅은 유기 용제를 사용하지 않고, 수용성 아크릴 에멀젼을 사용하기 때문에 작업 환경은 좋아지나, 방수성이 떨어져 여러 번 코팅 처리해야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 유연성이 떨어지고, 경화 시간이 길게 소요되었다.

한편, 무용제의 용융 코팅제에 의해 시트를 코팅 처리하는 시트 코팅기가 개발되어 있다. 이러한 시트 코팅기의 예를 살펴보면, 용기에 용융 상태의 코팅제를 저장시키고, 이 용기의 용융 코팅제는 다수의 노즐들을 통하여 이송 롤링 장치에 공급시켜 시트에 코팅하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 시트 코팅기는 용융 코팅제가 노즐들을 통하여 이송 롤링 장치에 공급되기 때문에 용융 코팅제의 공급 편차가 발생되는 문제가 있었다. 즉, 용기의 용융 코팅제가 노즐들을 통하여 불균일하게 공급되거나 노즐들중 하나가 막힐 경우에는 용융 코팅제의 공급 편차가 발생되며, 이로 인하여 시트의 코팅 두께와 표면이 불균일해지는 불량이 발생되는 문제가 있었다. 또한, 다수의 노즐들을 사용하기 때문에 부품이 많아지고, 용기와 노즐들을 연결하기 위한 구성이 복잡하여 시트 코팅기의 생산성이 저하될 뿐만 아니라, 생산 비용이 상승되는 문제를 가지고 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 균일한 표면을 얻을 수 있는 시트 코팅기를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 단순한 구성에 의해 생산성이 향상될 뿐만 아니라, 생산 비용이 절감되도록 한 시트 코팅기를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 경화 시간이 단축되어 효율이 향상되도록 한 시트 코팅기를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시트 코팅기를 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 시트 코팅기를 나타낸 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 시트 코팅기를 나타낸 배면도,

도 4는 본 발명에 따른 시트 코팅기를 나타낸 단면도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 시트 공급기 20: 프레임

30: 시트 40: 공급 트랙

50: 용기 52: 용융 코팅제

60: 공급 롤링 장치 70: 성형 롤링 장치

80: 이송 롤링 장치 90: 구동 장치

100: 유압 액츄에이터 110: 배출 트랙

120: 냉각 장치 130: 배출 롤링 장치

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 시트의 표면에 용융 코팅제를 코팅시키기 위한 시트 코팅기로서, 프레임과; 프레임의 한쪽에 설치되어 시트를 공급하는 공급 트랙과; 프레임의 상부에 용융 코팅제를 저장할 수 있도록 설치되는 용기와; 공급 트랙을 통하여 공급되는 시트에 용기로부터 용융 코팅제를 공급하는 공급 롤링 장치와; 공급 롤링 장치에 의해 공급되는 용융 코팅제를 시트의 표면에 코팅시키는 성형 롤링 장치와; 성형 롤링 장치의 출구에 코팅 처리된 코팅 시트를 배출시킬 수 있도록 설치되고, 상면에 코팅 시트와 접촉되도록 다수의 리브가 소정의 간격으로 떨어져 길이 방향을 따라 형성되는 배출 트랙을 포함하는 시트 코팅기에 있다.

이하, 본 발명에 따른 시트 코팅기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 시트 코팅기를 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1에 나타낸 바와 같이, 시트 코팅기(10)는 프레임(20)을 갖추고 있으며, 프레임(20)의 한쪽에는 시트(30)를 공급하는 공급 트랙(40)이 설치되고, 프레임(20)의 상부에는 상방이 트인 용기(50)가 설치되고, 이 용기(50) 내에는 가열 공급관(51)을 통하여 공급되는 용융 코팅제(52)가 저장된다. 그리고, 용기(50)의 바닥에는 용융 코팅제(52)의 온도를 대략 110 내지 120℃ 정도로 유지시킬 수 있도록 열매체유(53)가 저장되는 저장실(54)이 구성되며, 열매체유(53)는 예를 들어 윤활유를 사용할 수 있다. 용융 코팅제(52)는 송지와 왁스를 대략 2:1 정도로 배합하여 만들며, 여기에 소량의 에틸렌 초산 비닐 공중합체나 마이크로크리스탈린 왁스를 필요에 따라 배합시킬 수 있다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 용기(50)의 용융 코팅제(52)는 공급 롤링 장치(60)에 의해 공급 트랙(40)을 통하여 공급되는 시트(30)에 공급된다. 공급 롤링 장치(60)는 용기(50)의 용융 코팅제(52) 속에 그 외면이 침지될 수 있도록 용기(50)의 상부에 설치되는 공급 롤러(61)와, 이 공급 롤러(61)와 접하여 공급 롤러(61)의 외면에 묻은 용융 코팅제(52)를 시트(30) 쪽으로 공급시키는 중개 롤러(62)로 구성된다. 여기에서, 중개 롤러(62)는 시트(30)의 공급 방향으로 공급 롤러(61)의 외면 하부에 접하도록 설치된다.

한편, 공급 트랙(40)의 출구에는 공급 롤링 장치(60)에 의해 공급되는 용융 코팅제(52)를 시트(30)의 표면에 코팅시키는 성형 롤링 장치(70)가 설치된다. 성형 롤링 장치(70)는 공급 롤링 장치(60)의 중개 롤러(62)와 접하여 용융 코팅제(52)를 시트(30)의 표면에 코팅시키는 히팅 롤러(71)와, 이 히팅 롤러(71)와 협동하여 시트(30)를 압송시키는 압송 롤러(72)로 구성된다. 히팅 롤러(71)는 중공(71a)를 가지며, 히팅 롤러(71)의 중공(71a)에는 용기(50)의 저장실(54)에 저장된 열매체유(53)를 공급시킬 수 있는 공급관(73)이 연결되고, 공급관(73)의 상부에는 열매체유(53) 속의 기포를 배출시킬 수 있는 밸브(74)가 장착된다.

그리고, 성형 롤링 장치(70)의 출구에는 코팅 처리된 코팅 시트(30a)를 이송시키는 이송 롤링 장치(80)가 설치되며, 이송 롤링 장치(80)는 원동 롤러(81)와, 이 원동 롤러(81)와 협동하여 코팅 시트(30a)를 이송시키는 종동 롤러(82)로 구성된다. 여기에서, 이송 롤링 장치(80)는 성형 롤링 장치(70)로부터 대략 20 내지 30cm 정도의 거리를 두고 설치하는 것이 바람직하다.

상기한 공급 및 성형 롤링 장치(60, 70)와 이송 롤링 장치(80)는 구동 장치(90)의 구동력에 의해 회전된다. 이 구동 장치(90)를 모터(91)의 구동력을 공급 롤링 장치(60)의 공급 롤러(61)에 전달하는 제 1 및 제 2 스프로킷 휘일(92a, 92b)과, 이 제 1 및 제 2 스프로킷 휘일(92a, 92b)을 연결하는 제 1 체인(93a)을 갖추고 있다. 이때, 제 1 스프로킷 휘일(92a)은 모터(91)에 장착되고, 제 2 스프로킷 휘일(92b)은 공급 롤러(61)의 한쪽에 장착된다. 또, 구동 장치(90)는 성형 롤링 장치(70)의 히팅 롤러(71)에 장착되는 제 3 스프로킷 휘일(92c)과, 제 1 및 제 3 스프로킷 휘일(92a, 92c)를 연결하는 제 2 체인(93c)를 가지며, 성형 롤링 장치(70)의 히팅 롤러(71)와 압송 롤러(72)는 제 1 종동 및 원동 기어(94a, 94b)의 이맞물림에 의해 회전된다. 또한, 구동 장치(90)는 제 3 스프로킷 휘일(92d)의 회전 운동을 이송 롤링 장치(80)의 원동 롤러(81)에 전달하기 위한 제 4 스프로킷 휘일(92d)과, 제 3 및 제 4 스프로킷 휘일(93c, 93d)을 연결하는 제 3 체인(93c)를 가지고, 이송 롤링 장치(80)의 원동 기어(81)와 종동 기어(82)는 제 2 원동 및 종동 기어(95a, 95b)의 이맞물림에 의해 회전된다.

또한, 성형 롤링 장치(70)의 압송 롤러(72)와 이송 롤링 장치(80)의 종동 롤러(82) 각각에는 유압 액츄에이터(100)의 로드(101)가 연결되고, 이 유압 액튜에이터(100)의 로드(101)이 전,후진 운동에 의해 성형 및 이송 롤링 장치(70, 80) 각각의 간격 및 높이가 조정되어 코팅 두께를 조절할 수 있게 된다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하여 설명하면, 이송 롤링 장치(80)의 출구에 코팅 시트(30a)를 배출시키는 배출 트랙(110)이 설치되고, 배출 트랙(110)의 바닥에는 코팅 시트(30a)의 배출이 원활해지도록 다수의 리브(111)가 길이 방향에 따라 소정 간격으로 떨어져 형성된다. 즉, 리브(111)는 코팅 시트(30a)가 배출 트랙(110)과 맞닿는 접촉 면적을 감소시켜 코팅 시트(30a)가 배출되면서 배출 트랙(110)에 달라붙는 현상을 방지하게 된다.

한편, 배출 트랙(110)의 출구에 코팅 시트(30a)를 냉각시키기 위한 냉각 장치(120)가 설치된다. 냉각 장치(120)는 열교환 파이프(121)를 갖추고 있으며, 이 열교환 파이프(121)에는 냉수가 공급되며, 열교환 파이프(121)를 통하여 흐르는 냉수가 주위의 열을 빼앗아 코팅 시트(30a)의 열을 냉각시키게 되고, 이로 인하여 코팅 시트(30a)의 경화 시간이 단축된다. 여기에서, 냉각 장치(120)는 열교환 파이프(121)를 사용한 수냉식을 설명하였으나, 냉각 장치(120)는 공기를 강제로 송풍시키는 송풍기에 의해 공냉식으로 구성할 수도 있다.

그리고, 냉각 장치(120)의 상부에는 배출 트랙(110)으로부터 배출되는 코팅 시트(30a)를 안내하여 배출시키는 배출 롤링 장치(130)가 설치되며, 배출 롤링 장치(130)는 원동 롤러(131)와 함께 코팅 시트(30a)를 배출시키는 종동 롤러(132)로 구성된다. 배출 롤링 장치(130)의 원동 롤러(131)는 도시하지 않은 모터와, 이 모터의 구동력을 전달하는 동력전달수단, 예를 들어 체인과, 이에 맞물려 회전 운동하는 스프로킷 휘일에 의해 회전시킬 수 있다.

또한, 원동롤러(131)에는 상기 배출 트랙(110)에 형성된 리브(111)와 동일하게 다수의 리브를 형성하여(미도시) 배출되는 시트가 배출 롤링 장치(130)에 삽입되기 용이하게 하고, 또한 평판형 롤러를 사용할 때, 롤러와 시트사이의 접착력이 지나치게 강하여 시트가 롤러에 감기는 것을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 시트 코팅기에 대한 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 가열 공급관(51)을 통하여 용융 코팅제(52)를 용기(50) 내에 공급시켜 저장시킨 후, 공급 트랙(40)을 통하여 코팅하고자 하는 시트(30)를 공급시킨다. 그리고, 구동 장치(90)의 모터(91)를 구동시켜 제 1 및 제 2 스프로킷 휘일(92a, 92b)과 제 1 체인(93a)에 의해 공급 롤링 장치(60)의 공급 롤러(61)를 회전시키게 되면, 공급 롤러(61)의 표면에 용융 코팅제(52)가 묻게 되며, 공급 롤러(61)의 표면에 묻은 용융 코팅제(52)는 중개 롤러(62)에 의해 성형 롤링 장치(70)의 히팅 롤러(71)에 공급된다. 여기에서, 용기(50)의 저장실(54)에 저장된 열매체유(53)는 용융 코팅제(52)의 온도를 대략 110내지 120℃ 정도로 유지시켜 공급 롤링 장치(60)의 공급 롤러(61)에 용융 코팅제(52)가 원활하고 균일하게 도포될 수 있게 한다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 시트(30)와 용융 코팅제(52)가 공급되는 상태에서, 구동 장치(90)의 모터(91)가 구동되면, 모터(91)의 구동력이 제 1 체인(92a)과, 이에 맞물려 구동력을 전달하는 제 3 스프로킷 휘일(92c) 및 제 2 체인(93b)에 의해 성형 롤링 장치(70)의 히팅 롤러(71)를 회전시키게 된다. 이에 따라, 히팅 롤러(71)의 회전 운동은 제 1 원동 및 종동 기어(94a, 94b)에 의해 압송 롤러(72)에 전달된다. 따라서, 성형 롤링 장치(70)의 히팅 및 압송 롤러(71, 72)가 함께 회전되면서 협동하여 공급 트랙(40)으로부터 공급되는 시트(30)를 이송시킴과 동시에 시트(30)의 표면에 용융 코팅제(52)를 코팅하게 된다. 이때, 용기(50)의 저장실(54)로부터 히팅 롤러(71)의 중공(71a)에 공급관(73)을 통하여 열매체유(53)가 공급되며, 이로 인하여 히팅 롤러(71)의 온도가 용융 코팅제(52)의 코팅에 적합하도록 유지되어 코팅이 원활하고 균일하게 이루어진다.

한편, 구동 장치(90)의 모터(91)가 구동되어 제 3 스프로킷 휘일(92c)이 회전되면, 제 3 스프로킷 휘일(92c)의 회전 운동은 제 4 스프로킷 휘일(92d)와 제 3 체인(93c)에 의해 이송 롤링 장치(80)의 원동 롤러(81)에 전달되어 원동 롤러(81)가 회전되며, 이 원동 롤러(81)의 회전 운동은 제 2 원동 및 종동 기어(95a, 95b)의 회전운동에 의해 이송 롤링 장치(80)의 종동 롤러(82)에 전달된다. 따라서, 이송 롤링 장치(80)의 원동 및 종동 롤러(81, 82)는 함께 회전되면서 협동하여 성형 롤링 장치(70)로부터 코팅 처리된 코팅 시트(30a)의 말림을 방지하면서 이송시켜 주게 된다. 그리고, 성형 및 이송 롤링 장치(70, 80) 각각의 간격 및 높이는 유압 액츄에이터(100)의 구동에 의해 로드(101)를 전,후진 운동시켜 코팅 두께를 조절할 수 있는 것으로, 코팅 두께는 대략 5 내지 20㎛ 정도가 유지되도록 하는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 4를 다시 참조하여 설명하면, 코팅 시트(30a)는 이송 롤링 장치(80)에 의해 배출 트랙(110)으로 이송되어 배출되며, 배출 트랙(110)의 리브(111)는 코팅 시트(30a)와 배출 트랙(110)의 접촉 면적을 감소시켜 코팅 시트(30a)가 배출 트랙(110)에 달라붙는 현상을 방지하게 되고, 이로 인하여 코팅 시트(30a)의 배출이 원활하게 유지된다. 또한, 배출 트랙(110)을 통과한 코팅 시트(30a)는 배출 롤링 장치(130)의 원동 및 종동 롤러(131, 132)에 의해 배출된다.

한편, 배출 롤링 장치(130)의 원동 및 종동 롤러(131, 132)에 의해 코팅 시트(30a)가 배출될 때 냉각 장치(120)의 열교환 파이프(121)에 냉수를 공급시키게 되면, 열교환 파이프(121)를 흐르는 냉수가 주위의 열을 빼앗게 된다. 따라서, 코팅 시트(30a)가 냉각되면서 경화 시간이 크게 단축되며, 결과적으로 시트 공급기(10)의 효율이 향상된다. 그리고, 경화가 완료된 코팅 시트(30a)의 표면은 후처리에 의해 광택 또는 무광택으로 만들 수 있다.

이와 같이 용융 코팅제(52)가 공급 롤링 장치(60)와 성형 롤링 장치(70)에 의해 시트(30)의 표면에 공급되어 코팅되기 때문에 코팅 시트(30a)의 표면이 균일해져 품질이 개선된다. 또한, 공급 롤링 장치(60)와 성형 롤링 장치(70)의 구성이 단순해져 생산성이 향상될 뿐만 아니라, 부품수의 감소로 인하여 생산 비용이 절감된다. 그리고, 용융 코팅제(52)에는 유기 용제를 사용할 필요가 없어 작업 환경이 개선되며, 특히 송지를 주성분으로 하기 때문에 분해성이 우수하고 송지 자체가 재활용할 때 사이징제로 작용하기 때문에 코팅 시트(30a)의 재활용이 용이해진다.

상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 시트 코팅기에 의하면, 용융 코팅제가 공급 롤링 장치와 성형 롤링 장치에 의해 시트의 표면에 균일하게 공급되어 코팅 처리되기 때문에 품질이 개선되는 것이다. 또한. 구성이 단순해져 생산성이 향상되고, 부품수가 감소되어 생산 비용이 절감될 뿐만 아니라, 경화 시간이 단축되어 효율이 향상되는 것이다.

Claims

시트의 표면에 코팅제를 코팅시키기 위한 시트 코팅기로서,

프레임과;

상기 프레임의 한쪽에 설치되어 상기 시트를 공급하는 공급 트랙과;

상기 프레임의 상부에 용융 코팅제를 저장할 수 있도록 설치되는 용기와;

상기 공급 트랙을 통하여 공급되는 시트에 상기 용기로부터 용융 코팅제를 공급하는 공급 롤링 장치와;

상기 공급 롤링 장치에 의해 공급되는 상기 용융 코팅제를 상기 시트의 표면에 코팅시키는 성형 롤링 장치와;

상기 성형 롤링 장치의 출구에 코팅 처리된 코팅 시트를 배출시킬 수 있도록 설치되고, 상면에 상기 코팅 시트와 접촉되도록 다수의 리브가 소정의 간격으로 떨어져 길이 방향을 따라 형성되는 배출 트랙을 포함하는 시트 코팅기.
제 1 항에 있어서, 상기 공급 롤링 장치는,

상기 용융 코팅제 속에 그 외면이 침지될 수 있도록 설치되는 공급 롤러와;

상기 공급 롤러와 접하여 상기 공급 롤러의 외면에 묻은 상기 용융 코팅제를 상기 성형 롤링 장치로 공급시키는 중개 롤러로 구성되는 시트 코팅기.
제 1 항에 있어서, 상기 배출 시트의 출구에 상기 코팅 시트를 냉각시킬 수 있도록 냉각 장치가 추가로 설치되고, 상기 냉각 장치는 냉수의 공급에 의해 주위의 열을 냉각시키는 열교환 파이프로 구성되는 시트 코팅기.
제 3 항에 있어서, 상기 냉각장치의 상부에는 상기 코팅 시트를 안내하는 원동롤러와 종동롤러가 설치되며, 상기 원동 롤러에는 길이 방향을 따라 소정 간격으로 다수의 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 시트 코팅기.