KR101761689B1 - 대형 유리성형물 성형장치 - Google Patents

대형 유리성형물 성형장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대형 유리성형물 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대형 유리성형물 성형용 금형체를 이송시키기 위한 다수의 이송롤러가 바닥부에 구비되어 있는 전기로 형태의 소재 예열용 가열로와; 가열로 후단에 설치되고, 하부히터가 구비된 다수의 받침대와 상부히터가 구비된 다수의 누름판이 상하로 마주하도록 설치되어 금형체를 성형온도로 가열하면서 가압하여 유리 성형이 이루어지도록 하는 성형챔버와; 성형챔버를 통과한 금형체를 냉각챔버로 이송시키는 중간이송부와; 중간이송부에 의해 이송된 금형체를 받쳐주는 받침판과 금형체의 상측에서 가압하는 누름판이 승강작동 가능하게 설치된 냉각챔버와; 냉각챔버를 통과한 금형체를 배출시키는 이젝터; 로 구성하므로서, 대형 유리성형물을 대량생산할 수 있고, 분할된 받침대와 누름판을 이용하여 유리성형물의 성형부위를 집중하여 가열하면서 가압하여 성형할 수 있으므로 양질의 유리성형물을 제공할 수 있으며, 단순구조의 금형체 이송구조를 제공하여 성형장치의 동작성능을 개선시킬 수 있도록 한 대형 유리성형물 성형장치에 관한 것이다.

Description

대형 유리성형물 성형장치{Glass molding device}
본 발명은 대형 유리성형물 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대형 유리성형물 성형용 금형체를 이송시키기 위한 다수의 이송롤러가 바닥부에 구비되어 있는 전기로 형태의 소재 예열용 가열로와; 가열로 후단에 설치되고, 하부히터가 구비된 다수의 받침대와 상부히터가 구비된 다수의 누름판이 상하로 마주하도록 설치되고, 각각의 누름판은 독립제어가 가능한 성형실린더에 의해 상하 움직임이 가능하게 설치되어 유리성형물의 크기, 모양 또는 성형위치에 따라 선별된 누름판이 하강하여 금형체의 전체 또는 일부를 가열하면서 가압 성형하도록 구성된 성형챔버와; 성형챔버를 통과한 금형체를 냉각챔버로 이송시키는 중간이송부와; 중간이송부에 의해 이송된 금형체를 받쳐주는 받침판과 금형체의 상측에서 가압하는 누름판이 승강작동 가능하게 설치된 냉각챔버와; 냉각챔버를 통과한 금형체를 배출시키는 이젝터; 로 구성하므로서, 대형 유리성형물을 대량생산할 수 있고, 분할된 받침대와 누름판을 이용하여 유리성형물의 성형부위를 집중하여 가열하면서 가압하여 성형할 수 있으므로 양질의 유리성형물을 제공할 수 있으며, 단순구조의 금형체 이송구조를 제공하여 성형장치의 동작성능을 개선시킬 수 있도록 한 대형 유리성형물 성형장치에 관한 것이다.
유리성형기라 함은 유리밴딩, 유리렌즈 등 다양한 유리제품을 성형할 수 있는 것이다.
유리성형기의 선행기술로서 특허출원 2014-0005876호가 개시되어 있다.
종래의 유리성형기는
소재가 투입되는 상부금형과 하부금형으로 이루어진 금형체가 이송되는 성형챔버를 베이스의 상부에 설치하고, 성형챔버의 일측에는 금형체가 성형챔버 내부로 투입되기 위한 투입챔버를 형성하며, 성형챔버의 타측에는 성형챔버 내부를 통과한 금형체를 배출시키기 위한 배출챔버를 형성하고,
성형챔버 내부에는 금형체를 예열온도로 가열하는 예열수단과;
예열된 금형체를 성형온도로 가열하면서 가압하여 소재가 곡면부를 갖는 글라스 또는 유리렌즈로 성형되도록 하는 성형수단과;
성형수단을 통과한 금형체를 서서히 냉각시키는 냉각수단; 을 설치하여 구성한다.
성형챔버의 입구측에는 투입챔버가 형성되고 출구측에는 배출챔버가 형성되는데, 투입챔버의 외측에는 투입챔버 내에 위치하는 금형체를 성형챔버 내부로 투입하기 위한 투입실린더가 설치되며, 투입챔버와 성형챔버 사이에는 금형체 투입시 상승하면서 개방되는 도어가 형성된다.
그리고, 배출챔버의 외측에는 성형챔버 내의 끝단에 위치하는 금형체를 배출챔버 내부로 이동시키기 위한 취출실린더가 설치되고, 취출실린더에 의해 좌,우 방향으로 움직이면서 금형체를 이동시키는 취출바가 역 'ㄷ'자 모양으로 설치된다.
예열수단은 성형챔버의 바닥면에 다수의 예열하부히터를 설치하고, 예열하부히터의 직상부에는 예열피스톤을 상하로 작동시키는 다수의 예열실린더를 설치하며, 예열피스톤의 끝단에는 예열하부히터 위에 놓여지는 금형체의 상부면에 접촉된 상태로 가열하는 예열상부히터를 설치하여 구성한다.
한편, 예열수단의 후단에는 금형체를 성형온도로 가열하면서 가압하여 성형하는 성형수단이 설치되는데,
상기 성형수단은 예열하부히터의 후단에 위치하도록 성형챔버의 바닥면에 다수의 성형하부히터를 설치하고, 성형피스톤이 성형챔버 내부에서 상하로 움직이는 다수의 성형실린더를 성형챔버의 상부에 세워 설치하며, 상기 성형피스톤에 성형상부히터를 결합하여 예열수단을 통과한 금형체의 상부에 성형상부히터가 접촉된 상태로 성형온도로 가열하도록 구성한다.
또한, 성형수단의 후단에는 성형온도로 가열된 금형체를 냉각시키는 냉각수단이 설치되는데,
상기 냉각수단은 성형하부히터의 후단에 위치하도록 성형챔버의 바닥면에 다수의 냉각하부히터를 설치하고, 냉각피스톤이 성형챔버 내부에서 상하로 움직이는 다수의 냉각실린더를 성형챔버의 상부에 세워 설치하며, 상기 냉각피스톤에 냉각상부히터를 결합하되, 냉각하부히터와 냉각상부히터가 성형온도 보다 낮은 온도로 발열토록하여 성형수단을 통과한 금형체의 상부에 냉각상부히터가 접촉된 상태로 금형체를 냉각하도록 구성한 것이다.
이와같이 구성되는 종래기술은 금형체 내부에 소재를 투입한 상태에서 금형체를 투입챔버를 통해 성형챔버 내로 투입시킨 후 예열수단, 성형수단을 이용하여 고온의 성형온도로 가열하여 금형체 내의 유리소재가 원하는 형상으로 성형되도록 하는 것이며, 성형챔버 내부로 질소를 공급하여 소재가 고온의 환경에서도 산화되지 않고 질소 환경에서 성형되도록 한 것이다.
그러나 종래기술은 스마트폰용 윈도우 글라스, 카메라 렌즈와 같은 소형의 유리성형물을 성형하기 위한 것이기 때문에 갈수록 대형화되고 있는 테블릿PC, TV등에 사용되는 대형의 유리제품을 성형할 수 없는 문제점이 발생하고 있었다.
즉, 종래 대형 유리성형물을 제조하기 위해서는 일일이 수작업 의존해야만 하므로 제품 생산성이 나빠지는 문제점이 발생하고 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 대형 유리성형물 성형용 금형체를 이송시키기 위한 다수의 이송롤러가 바닥부에 구비되어 있는 전기로 형태의 소재 예열용 가열로와; 가열로 후단에 설치되고, 하부히터가 구비된 다수의 받침대와 상부히터가 구비된 다수의 누름판이 상하로 마주하도록 설치되어 금형체를 성형온도로 가열하면서 가압하여 유리 성형이 이루어지도록 하는 성형챔버와; 성형챔버를 통과한 금형체를 냉각챔버로 이송시키는 중간이송부와; 중간이송부에 의해 이송된 금형체를 받쳐주는 받침판과 금형체의 상측에서 가압하는 누름판이 승강작동 가능하게 설치된 냉각챔버와; 냉각챔버를 통과한 금형체를 배출시키는 이젝터; 로 구성하므로서, 대형 유리성형물을 대량생산할 수 있고, 분할된 받침대와 누름판을 이용하여 유리성형물의 성형부위를 집중하여 가열하면서 가압하여 성형할 수 있으므로 양질의 유리성형물을 제공할 수 있으며, 단순구조의 금형체 이송구조를 제공하여 성형장치의 동작성능을 개선시킬 수 있도록 한 대형 유리성형물 성형장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은
대형 유리성형물 성형용 금형체(1)를 이송시키기 위한 다수의 이송롤러(12)가 바닥부에 구비되어 있는 전기로 형태의 소재 예열용 가열로(10)와;
가열로(10) 후단에 설치되고, 하부히터(21)가 구비된 다수의 받침대(24)와 상부히터(22)가 구비된 다수의 누름판(25)이 상하로 마주하도록 설치되고, 각각의 누름판(25)은 독립제어가 가능한 성형실린더(23)에 의해 상하 움직임이 가능하게 설치되어 유리성형물의 크기, 모양 또는 성형위치에 따라 선별된 누름판(25)이 하강하여 금형체(1)의 전체 또는 일부를 가열하면서 가압 성형하도록 구성된 성형챔버(20)와;
성형챔버(20)를 통과한 금형체(1)를 냉각챔버(40)로 이송시키는 중간이송부(30)와;
중간이송부(30)에 의해 이송된 금형체(1)를 받쳐주는 받침판(45)과 금형체(1)의 상측에서 가압하는 가압판(44)이 승강작동 가능하게 설치된 냉각챔버(40)와;
냉각챔버(40)를 통과한 금형체(1)를 배출시키는 이젝터(50); 로 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 대형 유리성형물을 대량생산할 수 있고, 분할된 받침대와 누름판을 이용하여 유리성형물의 성형부위를 집중하여 가열하면서 가압하여 성형할 수 있으므로 양질의 유리성형물을 제공할 수 있으며, 단순구조의 금형체 이송구조를 제공하여 성형장치의 동작성능을 개선시킬 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 유리 성형물 성형장치를 보인 사시도.
도 2 는 본 발명에 적용된 가열로를 개략적으로 보인 단면도.
도 3 은 본 발명에 적용된 성형챔버를 보인 도면.
도 4 는 본 발명에 적용된 성형챔버를 보인 단면도.
도 5 와 도 6 은 본 발명에 적용된 냉각챔버를 보인 도면.
도 7 내지 도 9 는 냉각챔버 내에서의 금형체 이송과정을 예시한 도면.
도 10 은 금형체 취출과정을 보인 도면.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 10 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 본 발명은,
대형 유리성형물 성형용 금형체(1)를 이송시키기 위한 다수의 이송롤러(12)가 바닥부에 구비되어 있는 전기로 형태의 소재 예열용 가열로(10)와;
가열로(10) 후단에 설치되고, 하부히터(21)가 구비된 다수의 받침대(24)와 상부히터(22)가 구비된 다수의 누름판(25)이 상하로 마주하도록 설치되고, 각각의 누름판(25)은 독립제어가 가능한 성형실린더(23)에 의해 상하 움직임이 가능하게 설치되어 유리성형물의 크기, 모양 또는 성형위치에 따라 선별된 누름판(25)이 하강하여 금형체(1)의 전체 또는 일부를 가열하면서 가압 성형하도록 구성된 성형챔버(20)와;
성형챔버(20)를 통과한 금형체(1)를 냉각챔버(40)로 이송시키는 중간이송부(30)와;
중간이송부(30)에 의해 이송된 금형체(1)를 받쳐주는 받침판(45)과 금형체(1)의 상측에서 가압하는 가압판(44)이 승강작동 가능하게 설치된 냉각챔버(40)와;
냉각챔버(40)를 통과한 금형체(1)를 배출시키는 이젝터(50); 로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 냉각챔버(40) 내부에는
일측이 개구된 'ㄷ'자 모양의 이송틀(41)을 슬라이딩 이동이 가능하게 설치하고, 이송틀(41)의 내측에는 금형체(1)가 안착되는 지지대(42)를 돌출되게 형성하며, 이송틀(41)은 이송장치부(43)에 의해 슬라이딩 이동하면서 금형체(1)를 다음 이송위치로 이송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 받침판(45)의 크기를 이송틀(41) 보다 작게 형성하여 받침판(45) 하강시 금형체(1)가 지지대(42)에 안착되어 금형체(1)의 이송이 가능해지도록 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 받침판(45)은 적어도 3개 이상의 분할판(46)으로 분할하고, 각각의 분할판(46)은 개별적으로 승강동작이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 금형체(1) 취출동작은,
냉각챔버(40)의 최후단에서 금형체(1)를 받치고 있는 분할판(46) 중 중앙의 분할판(46)을 하강시킨 후 이젝터(50)에 설치된 취출트레이(51)를 금형체(1) 하측으로 삽입하며, 이후 금형체(1)를 받치고 있던 나머지 분할판(46)을 모두 하강 시킨 후 취출트레이(51)를 이젝터케이스(53) 내부로 복귀시켜 금형체(1)를 취출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유리성형물 성형장치는 유리 성형용 소재가 투입되어 있는 금형체(1)를 예열하기 위한 전기로 형태의 가열로(10)가 구비되고, 가열로(10)의 후단에는 금형체(1)를 성형온도로 가열하면서 가압하여 원하는 모양으로 성형되도록 하는 성형챔버(20)가 설치되며, 성형챔버(20)와 냉각챔버(40)의 사이에는 금형체(1)를 냉각챔버(40)로 이송시키는 중간이송부(30)가 설치되고, 냉각챔버(40)의 후단에는 냉각 완료된 금형체(1)를 배출시키는 이젝터(50)가 설치된 구성이다.
가열로(10)는 소재가 투입되어 있는 금형체(1)를 예열하기 위한 것으로서, 가열로(10)의 입구측에는 투입챔버(2)가 연결되어 있고, 투입챔버(2)의 일측에는 상하로 개폐되는 셔터(3)가 설치되어 있다.
가열로(10) 내벽에는 소정 두께의 내화물로 이루어지는 단열벽(11)이 형성되어 있고, 단열벽(11)에는 발열용 히터(13)가 설치되어 있으며, 가열로(10)의 내부에는 투입챔버(2)를 통해 투입된 금형체(1)를 서서히 성형챔버(20) 측으로 이송시키면서 금형체(1)와 그 내부에 투입되어 있는 소재를 예열시키는 다수의 이송롤러(12)가 설치되어 있다.
성형챔버(20)는 금형체(1)를 성형온도로 가열하면서 가압하여 소재가 금형체(1)에 의해 원하는 모양으로 성형되도록 하는 것이다.
금형체(1)는 상부금형과 하부금형의 조합으로 이루어져 있다.
성형챔버(20) 내부에는 하부히터(21)가 구비되어 있는 다수의 받침대(24)가 바닥부에 설치되어 있고, 받침대(24)에 대응하는 누름판(25)이 성형챔버(20)의 내부 상측에 설치되어 있으며, 누름판(25)을 상하로 구동시키기 위한 성형실린더(23)가 각각의 누름판(25)에 대응하도록 성형챔버(20)의 상부에 설치되어 있다.
누름판(25)을 구동하는 성형실린더(23)는 미도시된 제어장치에 의해 각각 독립적으로 작동 가능하고, 누름판(25)을 각기 다른 압력이나 작동 타이밍으로 구동할 수 있다.
도면상에는 6개의 성형실린더(23)가 설치된 것을 예시하였으나 성형물의 크기, 두께, 형상, 형성위치에 따라 더 많은 갯수의 성형실린더와 누름판을 설치할 수도 있고, 또한 도면상에는 하나의 금형체(1)에 3개의 누름판(25)이 하강 작동하여 가열하면서 가압하는 것을 예시하였으나 하나의 금형체(1)에 1개 또는 2개의 누름판(25) 만을 하강시켜 가열 및 가압할 수도 있다.
도 4a 는 하나의 금형체(1)에 3개의 누름판(25)이 할당되어 있는 것을 예시한 도면이고, 이 상태에서 금형체(1)에 3개의 누름판(25)이 모두 하강하여 금형체(1)를 가압하면서 가열하여 성형할 수도 있다.
또한 도 4b 는 금형체(1)에 3개의 누름판(25)이 할당되었지만 좌측의 2개의 누름판(25) 만이 하강하여 금형체(1)를 부분적으로 가압 성형하는 실시예를 도시한 것이고, 도 4c 는 금형체(1)에 할당된 누름판(25) 중에서 첫번째와 세번째의 누름판(25) 만이 선택적으로 하강하여 금형체를 가압 성형하는 실시예를 도시한 것이다.
그리고, 성형챔버(20) 내부에는 금형체(1)를 순차적으로 이동시키는 별도의 이송수단이 구비되어 있을 수 있다.
중간이송부(30)는 성형챔버(20) 내에서 성형 사이클을 거친 금형체(1)를 냉각챔버(40)로 이송시키는 것으로서, 도면에 도시된 바와같이 성형챔버(20) 내에 위치하는 금형체(1)를 냉각챔버(40)로 이송시키는 이송트레이(31)가 랙피니언 구조를 갖는 구동장치에 의해 슬라이딩 이동하도록 구성된다.
한편, 냉각챔버(40)는 성형챔버(20)를 통과한 금형체(1)를 가압하면서 냉각시키는 것으로서, 중간이송부(30)에 의해 이송된 금형체(1)를 받쳐주는 받침판(45)과 금형체(1)의 상측에서 가압하는 가압판(44)이 승강작동 가능하게 냉각챔버(40)내부에 설치된다.
받침판(45)과 가압판(44)은 금형체(1)의 상하측에 밀착되어 금형체(1)를 가압하면서 금형체(1)가 빨리 냉각될 수 있도록 한다.
그리고, 냉각챔버(40) 내부에는 일측이 개구된 'ㄷ'자 모양의 이송틀(41)을 슬라이딩 이동이 가능하게 설치하고, 이송틀(41)의 내측에는 금형체(1)가 안착되는 지지대(42)를 돌출되게 형성하며, 이송틀(41)은 이송장치부(43)에 의해 슬라이딩 이동하면서 금형체(1)를 다음 이송위치로 이송하도록 구성된다.
이송장치부(43)는 랙피니언방식 또는 실린더 방식으로 이송틀(41)을 구동시키는 것이며, 어떠한 구조에 한정되지 아니한다.
또한, 받침판(45)의 크기를 이송틀(41) 보다 작게 형성하여 받침판(45) 하강시 금형체(1)가 이송틀(41)의 지지대(42)에 안착되어 이송틀(41)이 움직일때 금형체(1)의 이송이 가능해지도록 구성하였다.
그리고, 받침판(45)은 적어도 3개 이상의 분할판(46)으로 분할하고, 각각의 분할판(46)은 개별적으로 승강동작이 가능하도록 구성한다.
한편, 냉각챔버(40)를 통과한 금형체(1)를 배출시키는 이젝터(50)를 구성하는데, 이젝터(50)는 냉각챔버(40)의 후단에 연결되게 이젝터케이스(53)를 설치하고, 이젝터케이스(53)에는 커버(54)가 개폐 가능하게 설치되어 있다.
그리고, 이젝터케이스(53)의 내부에는 취출구동부(52)에서 제공되는 동력에 의해 냉각챔버(40) 내부로 투입되어 냉각 완료된 금형체(1)를 취출하게된다.
금형체(1) 취출동작은 도 10에 도시된 바와같이 냉각챔버(40)의 최후단에서 금형체(1)를 받치고 있는 분할판(46) 중 중앙의 분할판(46)을 하강시킨 후 이젝터(50)에 설치된 취출트레이(51)를 금형체(1) 하측으로 삽입하며, 이후 금형체(1)를 받치고 있던 나머지 분할판(46)을 모두 하강 시킨 후 취출트레이(51)를 이젝터케이스(53) 내부로 복귀시켜 금형체(1)를 취출하는 것이다.
취출구동부(52)는 모터실린더, 유압실린더, 랙피니언 등 다양한 방식으로 취출트레이(51)를 슬라이딩 구동시킬 수 있다.
1: 금형체, 2: 투입챔버,
3: 셔터, 10: 가열로,
11: 단열벽, 12: 이송롤러,
13: 히터, 20: 성형챔버,
21: 하부히터, 22: 상부히터,
23: 성형실린더, 24: 받침대,
25: 누름판, 30: 중간이송부,
31: 이송트레이, 40: 냉각챔버,
41: 이송틀, 42: 지지대,
43: 이송장치부, 44: 가압판,
45: 받침판, 46: 분할판,
47: 상부실린더, 48: 하부실린더,
50: 이젝터, 51: 취출트레이,
52: 취출구동부, 53: 이젝터케이스,
54: 커버,

Claims (5)

  1. 대형 유리성형물 성형용 금형체(1)를 이송시키기 위한 다수의 이송롤러(12)가 바닥부에 구비되어 있는 전기로 형태의 소재 예열용 가열로(10)와;
    가열로(10) 후단에 설치되고, 하부히터(21)가 구비된 다수의 받침대(24)와 상부히터(22)가 구비된 다수의 누름판(25)이 상하로 마주하도록 설치되고, 각각의 누름판(25)은 독립제어가 가능한 성형실린더(23)에 의해 상하 움직임이 가능하게 설치되어 유리성형물의 크기, 모양 또는 성형위치에 따라 선별된 누름판(25)이 하강하여 금형체(1)의 전체 또는 일부를 가열하면서 가압 성형하도록 구성된 성형챔버(20)와;
    성형챔버(20)를 통과한 금형체(1)를 냉각챔버(40)로 이송시키는 중간이송부(30)와;
    중간이송부(30)에 의해 이송된 금형체(1)를 받쳐주는 받침판(45)과 금형체(1)의 상측에서 가압하는 가압판(44)이 승강작동 가능하게 설치된 냉각챔버(40)와;
    냉각챔버(40)를 통과한 금형체(1)를 배출시키는 이젝터(50); 로 구성하고,
    냉각챔버(40) 내부에는 일측이 개구된 'ㄷ'자 모양의 이송틀(41)을 슬라이딩 이동이 가능하게 설치하고, 이송틀(41)의 내측에는 금형체(1)가 안착되는 지지대(42)를 돌출되게 형성하며, 이송틀(41)은 이송장치부(43)에 의해 슬라이딩 이동하면서 금형체(1)를 다음 이송위치로 이송하며,
    받침판(45)의 크기를 이송틀(41) 보다 작게 형성하여 받침판(45) 하강시 금형체(1)가 지지대(42)에 안착되어 금형체(1)의 이송이 가능해지도록 구성하고,
    받침판(45)은 적어도 3개 이상의 분할판(46)으로 분할하고, 각각의 분할판(46)은 개별적으로 승강동작이 가능하도록 하며,
    금형체(1) 취출동작은, 냉각챔버(40)의 최후단에서 금형체(1)를 받치고 있는 분할판(46) 중 중앙의 분할판(46)을 하강시킨 후 이젝터(50)에 설치된 취출트레이(51)를 금형체(1) 하측으로 삽입하며, 이후 금형체(1)를 받치고 있던 나머지 분할판(46)을 모두 하강 시킨 후 취출트레이(51)를 이젝터케이스(53) 내부로 복귀시켜 금형체(1)를 취출하는 것을 특징으로 대형 유리성형물 성형장치.
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