KR20190058930A - 진공단열재 그루브라인 성형 장치 - Google Patents

진공단열재 그루브라인 성형 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진공단열재 그루브라인 성형 장치에 관련되며, 이때 진공단열재 그루브라인 성형 장치는 진공단열재의 양방향 접힘성이 우수함과 더불어 물리적 형상변형에 따른 외피재 손상이 방지되도록 그루브라인을 양면에 신속하게 형성하고, 특히 단일장비로 그루브라인 형성 깊이 및 간격변경에 따른 작업전환이 신속하게 이루어지도록 하기 위해 로딩부(10), 텐션롤러(20), 로딩클램프(30), 프레스부(40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

Description

진공단열재 그루브라인 성형 장치 {Vacuum Insulation Groove Line Forming Machine}
본 발명은 진공단열재 그루브라인 성형 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공단열재의 양방향 접힘성이 우수함과 더불어 물리적 형상변형에 따른 외피재 손상이 방지되도록 그루브라인을 양면에 신속하게 형성하고, 특히 단일장비로 그루브라인 형성 깊이 및 간격변경에 따른 작업전환이 신속하게 이루어지는 진공단열재 그루브라인 성형 장치에 관한 것이다.
진공단열재는 다공심재의 외부에 외피재를 감싼 것으로 그 내부의 압력을 감소시키고 밀봉처리한 것으로, 통상적인 진공단열재의 제조공정은 외피재(알루미늄 호일 점착된 필름)를 일정한 형상(타일형태)의 외피로 만든 다음 내부에 단열 심재를 삽입하고, 외피재 내부를 감압하여 원하는 진공도까지 펌핑한 후 입구부를 실링 처리하여 형성된다.
이러한 진공단열재는 통상적으로 사각형의 패널 형태로 만들어져 사용되고 있지만, 진공단열재가 적용되는 냉장고나 패키징 박스 등 제품의 디자인과 종류가 다양화됨에 따라 1개 이상의 모서리 부분이 모따기된 패널 형태, 가운데 부분에 구멍이 형성된 패널 형태, 일정 각도(예를 들어 90°)로 절곡된 패널 형태 등 다양한 형태의 패널로 제작되는 것이 요구되고 있다.
이에 종래에 개시된 공개특허 제10-2017-0042887호에서, 진공단열재의 일면을 가로지르는 절곡홈이 형성되고, 상기 절곡홈은 진공단열재 상에서 절곡홈이 형성되는 방향으로 이동하는 가압롤러를 이용하여 형성되는 기술이 선 공개된바 있다.
그러나, 상기 종래기술은 절곡홈을 기준으로 절곡되어 소정의 각도로 절곡된 형상을 갖는 진공단열재를 제조하는 기술이나, 절곡홈 길이방향으로 이동하는 가압롤러에 의해 절곡홈이 형성됨에 따라 가압롤러 이동방향과 역방향으로 심재가 밀리면서 진공단열재 두께가 불균일하게 변형되므로 추후 조립불량으로 이어지고, 특히 두께가 상대적으로 두꺼운 부분으로 마찰력이 집중되어 외피재가 쉽게 손상되는 문제점이 따랐다.
뿐만 아니라, 가압롤러에 의해 진공단열재 이송방향으로 절곡홈이 형성되므로 절곡홈 위치를 변경하거나 절곡홈을 추가 형성시 롤러축을 분해하여 가압롤러 위치를 변경하거나 가압롤러를 추가로 더 설치해야 하는 번거로운 준비작업을 거쳐야 하므로 다품종 소량생산에 부적합한 실정이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 진공단열재의 양방향 접힘성이 우수함과 더불어 물리적 형상변형에 따른 외피재 손상이 방지되도록 그루브라인을 양면에 신속하게 형성하고, 특히 단일장비로 그루브라인 형성 깊이 및 간격변경에 따른 작업전환이 신속하게 이루어지는 진공단열재 그루브라인 성형 장치를 제공하려는데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 진공단열재(1)가 안착 이송되도록 구비되는 로딩부(10); 상기 로딩부(10) 상부에서 진공단열재(1) 상면을 가압하도록 구비되는 텐션롤러(20); 상기 진공단열재(1) 가장자리부에 클램핑되고, 제어부에 의해 작동되어 진공단열재(1)를 간헐이송하도록 구비되는 로딩클램프(30); 상기 텐션롤러(20)와 로딩클램프(30) 사이에 설치되어, 프레스작동에 의해 진공단열재(1) 이송방향과 직교하는 방향으로 그루브라인(G)를 형성하도록 구비되는 프레스부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 프레스부(40)는, 로딩부(30) 상면 보다 낮거나 동일한 높이로 형성되어 진공단열재(1) 저면에 그루브라인(G)을 성형하는 하금형(42)과, 하금형(42) 상부에 대향하게 배치되어 구동부(43)에 의해 상하운동되며 진공단열재(1) 상면에 그루브라인(G)을 형성하는 상금형(44)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상,하금형(42)(44) 단부에는 아치형 돌기(42a)(44a)가 형성되고, 아치형 돌기(42a)(44a)는 진공단열재(1) 상,하 양면에 아치형으로 함몰된 그루브라인(G)을 형성하며, 그루브라인(G)을 경계로 진공단열재(1)를 절곡하면 절곡방향 반대 측 그루브라인(G)이 펴지면서 진공단열재의 외피재 인장량을 보상되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로딩부(10)은 하금형(42) 전, 후방에서 진공단열재(G)를 지지하는 전, 후방 테이블(12)(14)로 구성되고, 하금형(42)과 대응하는 전, 후방 테이블(12)(14) 단부에는 하향절곡되는 경사형 가이드판(12a)(14a)이 형성되어, 상금형(44) 프레스작동에 의해 가압되는 진공단열재(G)의 하향 변형에 따른 유동공간이 확보되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상금형(44) 구동부(43)은 로드리스타입 실린더의 로드(43a) 일측 단부에 간격와셔(43b)가 교체가능하도록 설치되며, 간격와셔(43b) 규격에 따라 상금형(44) 하강이송거리가 제어되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 로딩클램프(30)의 이송과 정지작동을 제어하도록 구비되고, 로딩클램프(30) 정지작동시 상금형(44) 하강작동 지령이 송출되며, 상금형(44)이 상향 복귀시 로딩클램프(30) 이송작동 지령이 송출되며, 로딩클램프(30) 이송거리를 제어하는 지령에 의해 그루브라인(G) 성형 간격이 결정되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 진공단열재(1)의 가장자리 실링영역(2) 사이즈를 입력받아 심재영역(3) 시작위치를 검출하고, 실링영역(2) 단부에 접하는 로딩클램프(30) 내측면을 기준점으로 프레스부(40)와 로딩클램프(30) 사이 거리를 제어하여 그루브라인(G) 성형 시작점이 결정되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 진공단열재의 양방향 접힘성이 우수함과 더불어 물리적 형상변형에 따른 외피재 손상이 방지되도록 그루브라인을 양면에 신속하게 형성하고, 특히 단일장비로 그루브라인 형성 깊이 및 간격변경에 따른 작업전환이 신속하게 이루어지는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 진공단열재 그루브라인 성형 장치를 전체적으로 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 진공단열재 그루브라인 성형 장치를 정면에서 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 진공단열재 그루브라인 성형 장치의 프레스부를 확대도시한 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 진공단열재 그루브라인 성형 장치의 상금형 하강이송거리조절구조의 실시예를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 진공단열재 그루브라인 성형 장치의 작동구조를 도시한 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 진공단열재 그루브라인 성형 장치에 의해 가공된 진공단열재의 제품사진.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명은 진공단열재 그루브라인 성형 장치에 관련되며, 이때 진공단열재 그루브라인 성형 장치는 진공단열재의 양방향 접힘성이 우수함과 더불어 물리적 형상변형에 따른 외피재 손상이 방지되도록 그루브라인을 양면에 신속하게 형성하고, 특히 단일장비로 그루브라인 형성 깊이 및 간격변경에 따른 작업전환이 신속하게 이루어지도록 하기 위해 로딩부(10), 텐션롤러(20), 로딩클램프(30), 프레스부(40)를 포함하여 주요구성으로 이루어진다.
본 발명에 따른 로딩부(10)는 진공단열재(1)가 안착 이송되도록 구비된다. 도 1처럼 로딩부(10)는 수평테이블로서, 진공단열재(1)의 횡방향 이송을 안내하고, 이때 진공단열재(1)는 로딩부(10)를 타고 후술하는 텐션롤러(20)를 거쳐 프레스부(40)를 통과되도록 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 텐션롤러(20)는 로딩부(10) 상부에서 진공단열재(1) 상면을 가압하도록 구비된다. 텐션롤러(20)는 수동레버 또는 실린더를 포함하는 구동수단에 의해 상,하위치이동되도록 설치되어 로딩부(10)에 안착된 진공단열재(1) 상면이 가압되고, 이로 인해 후술하는 로딩클램프(30) 이송력에 의해 진공단열재(1)가 간헐 이송시 장력이 유지되어 프레스부(40)에 의한 그루브라인(G) 성형 정밀도가 향상된다.
또한, 본 발명에 따른 로딩클램프(30)는 진공단열재(1) 가장자리부에 클램핑되고, 제어부에 의해 작동되어 진공단열재(1)를 간헐이송하도록 구비된다. 로딩클램프(30)는 진공단열재(1)의 가장자리 실링영역이 인입되어 클램핑되도록 횡방향으로 구비되고, 실린더, 볼스크류를 포함하는 구동수단 작동에 의해 레일을 타고 이송되는 이송암에 장착되며, 이때 구동수단을 제어부 작동지령에 의해 후술하는 프레스부(40)와 연계작동된다.
도 2에서 상기 로딩클램프(30)는 3개소에 이격 배치된 상태를 도시하는바, 이는 대형사이즈의 진공단열재(1) 상에 그루브라인(G)을 성형시에는 3개소에 배치된 로딩클램프(30) 모두가 사용되고, 소형 진공단열재(1)를 성형시에는 어느 하나 이상의 로딩클램프(30)를 사용하여 적어도 하나 이상의 진공단열재(1)를 동시 성형하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 프레스부(40)는 텐션롤러(20)와 로딩클램프(30) 사이에 설치되어, 프레스작동에 의해 진공단열재(1) 이송방향과 직교하는 방향으로 그루브라인(G)를 형성하도록 구비된다. 프레스부(40)는 로딩클램프(30)에 의해 간헐이송되는 진공단열재(1) 상,하면에 그루브라인(G)을 형성하는 구성으로서, 진공단열재(1) 하부에 고정 세팅되는 하금형(42)과, 진공단열재(1) 상부에서 승하강작동되는 상금형(44)으로 구성된다.
즉, 도 3처럼 상기 프레스부(40)는, 로딩부(30) 상면 보다 낮거나 동일한 높이로 형성되어 진공단열재(1) 저면에 그루브라인(G)을 성형하는 하금형(42)과, 하금형(42) 상부에 대향하게 배치되어 구동부(43)에 의해 상하운동되며 진공단열재(1) 상면에 그루브라인(G)을 형성하는 상금형(44)으로 구성된다. 이때 상,하금형(42,44)은 종방향으로 일직선상에 위치되어 진공단열재(1) 상,하면에 동일한 깊이로 그루브라인(G)이 형성된다. 그리고 하금형(42)이 로딩부(30) 상면 보다 낮거나 동일한 높이로 형성됨에 따라 어느 하나의 그루브라인(G)을 성형 후 진공단열재(1)를 이동시 하금형(42)에 그루브라인(G)이 걸려 이송에 방해를 주는 현상이 방지된다.
이처럼 상기 진공단열재(1) 이송방향과 직교하는 방향으로 그루브라인(G)이 형성됨에 따라 로딩클램프(30) 간헐이송거리를 변경하는 간단한 조작으로 그루브라인(G) 간격조절이 간편하게 이루어짐과 더불어 불규칙한 간격으로의 성형이 가능하고, 이러한 진공단열재(1) 규격 변경에 대응하여 작업전환이 신속하게 이루진다.
또 진공단열재(1) 양면에 형성되는 그루브라인(G)으로 인해 어느 일면 그루브라인(G)을 경계로 진공단열재(1)를 절곡하면 절곡방향 반대 측 그루브라인(G)이 펴지면서 진공단열재(1)의 외피재 인장량을 보상됨에 따라 진공단열재(1)의 양방향 접힘성이 우수함과 더불어 물리적 형상변형에 따른 외피재 손상이 방지되는 이점이 있다.
또한, 상기 상,하금형(42)(44) 단부에는 아치형 돌기(42a)(44a)가 형성되고, 아치형 돌기(42a)(44a)는 진공단열재(1) 상,하 양면에 아치형으로 함몰된 그루브라인(G)을 형성된다. 이에 상,하금형(42)(44)에 의해 음각구조로 함몰형성되는 그루브라인(G)과 대응하는 영역의 외피재가 아치형 돌기(42a)(44a)에 의해 아치형으로 유연하게 함몰되므로 외력에 의한 손상이 방지된다. 그리고 도 6 (a)처럼 그루브라인(G)이 진공단열 양면에 형성됨에 따라 그루브라인(G)을 경계로 진공단열재(1)를 절곡하면 도 6 (b)와 같이 절곡방향 반대 측 그루브라인(G)이 펴지면서 진공단열재(1)의 외피재 인장량이 보상되므로 진공단열재(1)의 절곡작업이 보다 유연하게 이루어지는 이점이 있다.
또한, 상기 로딩부(10)은 하금형(42) 전, 후방에서 진공단열재(1)를 지지하는 전, 후방 테이블(12)(14)로 구성되고, 하금형(42)과 대응하는 전, 후방 테이블(12)(14) 단부에는 하향절곡되는 경사형 가이드판(12a)(14a)이 형성되어, 상금형(44) 프레스작동에 의해 가압되는 진공단열재(1)의 하향 변형에 따른 유동공간이 확보되도록 구비된다. 이에 상금형(44)의 하향이송에 의해 진공단열재(1)가 가압되면 경사형 가이드판(12a)(14a)에 의한 유동공간으로 진공단열재(1)가 하향 이동하므로 하금형(42)에 의한 저면 그루브라인(G) 성형 깊이 및 형상이 상면 그루브라인(G)와 동일하게 형성된다.
또한, 상기 상금형(44) 구동부(43)은 로드리스타입 실린더의 로드(43a) 일측 단부에 간격와셔(43b)가 교체가능하도록 설치되며, 간격와셔(43b) 규격에 따라 상금형(44) 하강이송거리가 제어되도록 구비된다. 도 4 (a)는 간격와셔(43b) 미적용한 구성으로 로드(43a)의 최하향 이송거리만큼 이동되어 4t규격의 진공단열재(1)에 그루브라인(G)을 형성하는 상태를 도시하고, 도 4 (b)는 로드(43a) 상단에 간격와셔(43b)를 설치하여 로드(43a) 하향 이송거리를 제한(예컨데, 간격와셔(43b) 두께 만큼 제한)하므로 상금형(44) 하강량이 축소되어 10t 규격의 진공단열재(1)에 그루브라인(G)이 성형된 상태를 도시한다.
작동상에 있어서, 도 5에서 상기 제어부는 로딩클램프(30)의 이송과 정지작동을 제어하도록 구비되고, 로딩클램프(30) 정지작동시 상금형(44) 하강작동 지령이 송출되며, 상금형(44)이 상향 복귀시 로딩클램프(30) 이송작동 지령이 송출되며, 로딩클램프(30) 이송거리를 제어하는 지령에 의해 그루브라인(G) 성형 간격이 결정되도록 구비된다.
이때, 상기 제어부는 진공단열재(1)의 가장자리 실링영역(2) 사이즈를 입력받아 심재영역(3) 시작위치를 검출하고, 실링영역(2) 단부에 접하는 로딩클램프(30) 내측면을 기준점으로 프레스부(40)와 로딩클램프(30) 사이 거리를 제어하여 그루브라인(G) 성형 시작점이 결정되도록 구비된다.
이에 진공단열재(1) 규격 변경시, 실링영역(2) 사이즈에 대한 값이 입력되면 제어부에서 심재영역(3) 시작위치를 자동으로 검출하고, 로딩클램프(30)의 작동에 의해 실링영역(2) 구간은 급속이송되어 건너뛴 후 심재영역(3)에서 부터 최초 그루브라인(G) 성형 작동을 수행하므로 작업시간이 단축된다.
10: 로딩부 20: 텐션롤러
30: 로딩클램프 40: 프레스부

Claims (7)

  1. 진공단열재(1)가 안착 이송되도록 구비되는 로딩부(10);
    상기 로딩부(10) 상부에서 진공단열재(1) 상면을 가압하도록 구비되는 텐션롤러(20);
    상기 진공단열재(1) 가장자리부에 클램핑되고, 제어부에 의해 작동되어 진공단열재(1)를 간헐이송하도록 구비되는 로딩클램프(30);
    상기 텐션롤러(20)와 로딩클램프(30) 사이에 설치되어, 프레스작동에 의해 진공단열재(1) 이송방향과 직교하는 방향으로 그루브라인(G)를 형성하도록 구비되는 프레스부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진공단열재 그루브라인 성형 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프레스부(40)는, 로딩부(30) 상면 보다 낮거나 동일한 높이로 형성되어 진공단열재(1) 저면에 그루브라인(G)을 성형하는 하금형(42)과,
    하금형(42) 상부에 대향하게 배치되어 구동부(43)에 의해 상하운동되며 진공단열재(1) 상면에 그루브라인(G)을 형성하는 상금형(44)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공단열재 그루브라인 성형 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 상,하금형(42)(44) 단부에는 아치형 돌기(42a)(44a)가 형성되고, 아치형 돌기(42a)(44a)는 진공단열재(1) 상,하 양면에 아치형으로 함몰된 그루브라인(G)을 형성하며,
    그루브라인(G)을 경계로 진공단열재(1)를 절곡하면 절곡방향 반대 측 그루브라인(G)이 펴지면서 진공단열재의 외피재 인장량을 보상되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공단열재 그루브라인 성형 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 로딩부(10)은 하금형(42) 전, 후방에서 진공단열재(G)를 지지하는 전, 후방 테이블(12)(14)로 구성되고, 하금형(42)과 대응하는 전, 후방 테이블(12)(14) 단부에는 하향절곡되는 경사형 가이드판(12a)(14a)이 형성되어, 상금형(44) 프레스작동에 의해 가압되는 진공단열재(G)의 하향 변형에 따른 유동공간이 확보되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공단열재 그루브라인 성형 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 상금형(44) 구동부(43)은 로드리스타입 실린더의 로드(43a) 일측 단부에 간격와셔(43b)가 교체가능하도록 설치되며, 간격와셔(43b) 규격에 따라 상금형(44) 하강이송거리가 제어되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공단열재 그루브라인 성형 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 로딩클램프(30)의 이송과 정지작동을 제어하도록 구비되고, 로딩클램프(30) 정지작동시 상금형(44) 하강작동 지령이 송출되며, 상금형(44)이 상향 복귀시 로딩클램프(30) 이송작동 지령이 송출되며, 로딩클램프(30) 이송거리를 제어하는 지령에 의해 그루브라인(G) 성형 간격이 결정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공단열재 그루브라인 성형 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 진공단열재(1)의 가장자리 실링영역(2) 사이즈를 입력받아 심재영역(3) 시작위치를 검출하고, 실링영역(2) 단부에 접하는 로딩클램프(30) 내측면을 기준점으로 프레스부(40)와 로딩클램프(30) 사이 거리를 제어하여 그루브라인(G) 성형 시작점이 결정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진공단열재 그루브라인 성형 장치.
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