KR0158190B1 - 적층 플라스틱 시이트의 열성형 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

공지된 이런 종류의 방법 및 장치에서 휨시 의도치 않는 층의 변위가 서로 일어나고, 더군다나 오직 직각의 휨만이 가능하다.

그러나 본 발명에 따르는 방법에서는 전 휨가공중 실질적인 휨압력이 굴곡될 수 있는 시이트의 끝단부(2)위에 균등하게 작용될 뿐만 아니라, 상기 휨압력의 작용중에 상이한 적층위에서 시이트 자유단부(2)의 방향(F4)으로 인장력이 가해진다.

Description

적층 플라스틱 시이트의 열성형 방법 및 장치

본 발명은 적층 플라스틱 시이트의 열성형 방법 및 열가소성 적층플라스틱 시이트의 휨장치에 관한 것이다.

오스트리아 특허공보 AT-PS 349 766호에는 적층 플라스틱 시이트의 성형방법이 공지되어 있다. 상기 공지된 성형 방법에서는 시이트의 휘어질 부분을 가열한 다음, 휨 장치내에서 경우에 따라 맨드릴 주위로 휘어지게 한다. 여기서 각각의 시이트 박층은 서로 밀려진다. 그러면, 형태 보존 부재가 열가소성 수지가 경화될 때까지 휘어진 부품을 고정한다.

이러한 공지된 방법에서 휨판(bending plate)을 갖는 휨막대(bending toggle)가 사용되는데, 상기 휨막대는 휨 맨드릴을 중심으로 선회한다. 휨판은 휘어질 가장자리 시이트 부분과 계속적인 표면 접촉을 하며, 그 표면에 대해 미끄럼운동을 한다. 이러한 넓은 면적에 걸친 미끄럼운동은 바람직하지 않다. 시이트 표면의 손상을 방지하기 위하여 휨판은 마찰방지 라이너를 통해 휘어질 시이트에 접해있기 때문에, 상기 휨장치는 상기 시이트가 경화될 때까지 휘어진 시이트를 고정할 수 없다. 따라서, 형태 보존 부재가 추가로 필요하다. 형태 보존 부재는 오목한 실린더형 압착면을 가진 압착 다이를 포함하며, 상기 압착 다이는 휨 공정 후에 휘어진 시이트 부분의 볼록한 상부면에 압착된다. 상기 압착 다이는 모든 상이한 굴곡반경에 부합되도록 상이하게 형성되어져야만 한다. 그렇기 때문에 오스트리아 특허공보 AT-PS 349 766의 특허권소유자도 특허된 방법 및 장치가 개선의 여지가 있다고 생각하였다.

국제 공개번호 WO 86/02314에 이러한 유형의 방법이 공지되어 있다. 상기 공지된 방법에서 휨 장치는 적어도 대부분의 휨과정에 걸쳐 휘어질 가장자리 시이트 부분과 표면 접촉한다. 그 결과, 휘어질 시이트의 실제 휨 부분에서 의도치않는 층간 밀림이 발생되는데, 그것은 상기 실제 휨부분으로부터 멀리 떨어져서 휨 부하가 작용하기 때문이다.

같은 국제공개번호 WO 86/02314에 공지된 장치에서 압착 부재는 단지 상하운동만 할 수 있도록 설치되어 있으므로, 90˚ 휨 만이 가능하다. 즉, 상기 방법은 단지 그의 가장자리가 90˚로 휘어져야 하는 시이트에서만 사용할 수 있다.

본 발명의 목적은 전체 휨 공정 동안 실제 휨 하중이 휘어질 가장자리 시이트 부분에 균일하게 가해지도록 공지된 방법을 개선시키는 것이다. 휨 하중이 가해지는 동안 자유 시이트 가장자리 쪽으로의 인장력은 적층판(laminate) 층에서 이루어져야 하기 때문에, 시이트는 실제 휨 부위에서 강하게 응력을 받는다.

본 발명에 따르는 상기 목적은 청구범위의 독립항으로 해결된다.

본 발명에 따르는 우수한 구조물은 제2항 즉 청구범위의 종속항에서 설명된다.

본 발명의 또 다른 목적은 시이트를 다양한 방식으로 휘게 할 수 있도록 장치를 개량하는 것이다. 단일 작업 장치는 휨 공정을 개시하고 수행하는 집성 장치(arrangement)를 포함해야 하며, 상기 집성 장치는 휘어질 시이트 층에 동시에 인장력을 발휘해야 하고 휘어진 부분에 부분적 하중을 가해야 한다.

상기 목적은 청구범위의 제3항으로 해결된다.

바람직한 상기 장치의 구조물은 종속항에서 설명된다.

본 발명의 실시예는 도면을 참고로 하여 이하 기술한다.

제1도 내지 제4도는 휨 작업을 수행하고 있는 휨 장치를 도시하고,

제5도는 상기 휨 장치의 변화된 위치에서의 휨 장치를 도시하며,

제6도 및 제7도는 본 발명에 따르는 장치의 휨 부위의 영역을 크게 확대 도시하여 휨 부위 영역을 명확히 나타낸 것이다.

도면에서, 1은 휘어질 적층 플라스틱 시이트를 나타낸다. 적층 플라스틱 시이트(1)은 공지된 유형의 것으로서 다수의 열가소성 적층판 층으로 구성되어 있다. 적층판 층 사이에는 열가소성 결합제로 된 층이 삽입되어 있다.

시이트(1)는 하나의 상부 클램핑 표면(8)과 하나의 하부 클램핑 표면(9)으로 구성된 클램핑 장치(7)내에 위치한다. 휘어질 시이트(1)의 자유 가장자리 시이트 부분(2)은 화살표(F₄) 방향으로 상부 또는 하부 클램핑 표면을 지나 돌출되어 있다. 도시된 예시적 양태에서, 시이트(1)는 휘어진 반응 표면(4)의 영역에서 약 45˚ 휘어진다. 하부 클램핑 표면(9)은 (23)에서 하부 클램핑 표면(9)에 선회가능하게 연결된 소위 하중 반응 표면(10)으로서 계속되어 하중 반응 표면(10)은 의도하는 휨각도로 조정될 수 있다.

상부 클램핑 표면(8)은 도면에 도시되어 있지않은 수압, 유압 및 / 또는 다른 기계적 수단에 의해 시이트(1)에 대해, 즉, 하부 하중 표면(11)에 대해 견고하게 압착함으로써 가공하려는 시이트(1)를 고정시킬 수 있다.

또한 하나의 휨 장치(3)가 있는데, 이는 하부 하중 표면(11)을 갖는 압착 램(5) 및 압착 램(5)과 일체이며 시이트(1)에 수직으로 인접한 가중 롤러(6)를 필수 구성 요소로 한다. 압착 랩(5)은 가중 롤러(6)를 접하며 가중롤러(6)위에 수직 방향으로 위치한다. 압착 램(5) 및, 필요에 따라, 정지시킬 수 있는 가중 롤러(6)는 예컨대 휨 장치(3)의 하우징 위에 지지되는 수압형 또는 유압형 피스톤실린더 유닛(18)에 의해 클램핑 장치(7) 쪽으로 움직일 수 있다. 바람직하게는, 압착 램(5) 및 가중 롤러(6)는 휨 장치(3)의 하우징 내부에서 가이드(24)를 통해 안내된다. 표면에 대해 경사지게 조정이 이루어짐으로써, 최종 하중에서 플라스틱 시이트에 인장력이 가해진다.

휨 장치(3) 자체는 두 부분으로 나누어진 즉 상부(15) 및 하부(14)로 구성된 캐리지 가이드(12)를 가진다. 상기 두 부분은 확실하게 제 1도에 도시된 바와 같이 캐리지 가이드(12)의 하부(14)가 (23)에서 클램핑 표면(9)에 선회가능하게 연결되는 하중 반응 표면(10)을 지닌다는 점에서 서로 각을 이룰 수 있다.

캐리지 가이드(12)의 하부(14)는 반응 접촉부(20)를 가지고, 이는 하부 캐리지 가이드를 둘러싸며 하중 반응판(25)을 갖추고 있다. 휨 장치(3)의 내부에 위치하며 마찬가지로 압착 램(5)에 연결되어 있는 수압형 피스톤실린더 유닛(19)의 가중 피스톤(26)은 하중 반응판(25)에 압착시킬 수 있다.

휨 장치(3)는 캐리지 가이드(12)에서 이를 지지하고 또한 안내하는 롤러(16)를 갖고 있다. 전체 휨 장치(3)는 이를 상하운동시키기 위해 가중 유닛으로 유도하는 결합부(17)를 갖추고 있다.

상기 집성 장치의 작용 및 작업 방법은 다음과 같다.

제1도에는, 집성 장치가 출발위치에 있다. 즉 시이트(1)는 하부 클램핑 표면(9)위에 위치하며, 상부 클램핑 표면(8)은 아직 시이트(1)를 고정시키려는 하강운동을 시작하지 않았고 휨 장치(3)는 출발대기상태에 있다.

제2도는 상부 클램핑 표면(8)이 제1도에 있는 화살표(F₁)의 방향으로 하강함으로써 시이트(1)를 고정시키고, 이어서 압착 램(5)과 가중 롤러(6)가 수압형 피스톤실린더 유닛(18)을 작동시킴으로써 화살표(F2) 방향으로 전진시킴을 도시하고 있다. 이제 가중 롤러(6)는 휨 부분, 즉, 휘어진 반응 표면(4)에 거의 근접되어 있다. 여기서 가중 롤러(6)는 예컨대 길이방향(F₄) 및 휘어진 반응 표면(4)의 모면(generatrix)을 가로지르는 가중선을 발생시킨다.

제3도에 따르면 하중이 연결부(17)를 통해 휨 장치(3)에 가해져서, 상기 휨 장치는 제3도에 도시된 화살표(F₃)의 방향으로 하강한다. 여기서 가중 롤러(6)는 또한 제2도에서 자유롭게 돌출된 가장자리 시이트 부분(2)을 아래로 밀어 하중 반응 표면(10)에 놓여지게 한다. 하중은 하중 반응 표면(10)에 대하여 수직으로 가해질 뿐만 아니라, 동시에 인장력이 가장자리 시이트부분(2)에서 자유 시이트 가장자리 쪽으로 가해진다. 이는 시이트(1)가 가중 롤러(6) 전면에서 휘어지고, 경우에 따라 가중 롤러(6)가 시이트(1)에 어느 정도 압착되기 때문이다.

제4도에 따르는 작업위치에서 자유 가장자리 시이트 부분(2)의 휨은 마무리되고, 수압형 피스톤실린더 유닛(19)을 가압함으로써 가중 피스톤(26)은 나와 접촉부 표면(25)에 닿게 된다. 이제 상응하는 압력이 시이트(1)가 이 부위에서 냉각되어 의도한 적층 플라스틱 시이트의 경화가 이루어질 때까지 압착 램(5)을 통해 휘어질 가장자리 시이트 부분의 표면에 가해진다.

제4도에 도시된 바와 같이, 가중 롤러(6)는 이제 작동하지 않고 자유로운 상태임은 명백하다.

제5도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 집성 장치로 90˚ 보다도 큰 휨각도가 성취될 수 있다. 즉, 시이트(1)의 하부면과 휘어질 가장자리 시이트 부분(2) 사이에 구성되는 각도는 90˚보다 작다.

제6도는 본 발명에 따르는 집성 장치의 특징을 도시하는 것으로서, 굽어진 반응 표면(4)의 영역에 배치되며 휨 부분에서 시이트(1)의 하부에 면해있는 삽입부(21) 또는 (22)가 갖추어진 부분을 도시하고 있다. 상기 삽입부는 굴곡부분에서 시이트(1)의 밑면에 대어져 있으며 휨 각도 및 휨 반경에 따라 서로 상이한 삽입부(21 및 22)를 준비함으로써 기계를 한 휨 각도에서 다른 휨 각도로 빠르고 아무런 문제없이 전환시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.

Claims (7)

1. 다수의 열성형 가능한 열가소성 플라스틱이 함침된 적층판층으로 구성되며, 상기 층들 사이에 열가소성 결합제의 층이 삽입된 적층 플라스틱 시이트(1)의 열성형 방법으로서, 시이트의 성형할 부분을 먼저 성형온도로 만든 다음, 시이트의 가장자리 부분(2)을 휘기 위해 상기 가장자리 부분과 접촉되는 이동 가능한 휨 장치(3)를 이용하여, 휨 장치를 휘어질 시이트 가장자리 부분(2)과 접촉시킨 다음 시이트를 냉각시키는 방식으로, 휘어진 반응 표면(4)을 중심으로 휘게 하며, 상기 휨 장치(3)는 휨 공정 후 열가소성 결합제가 재경화될 때까지 가장자리 부분(2)을 그것의 휘어진 위치에 고정시키도록 구성된, 적층 플라스틱 시이트의 열성형 방법에 있어서, 휨 장치(3)를 휨 공정의 제1단계에서 휘어질 시이트 가장자리(2)에서 휘어진 반응 표면(4) 부분에 매우 가까이 그리고 이것에 대해 압착되도록 안내하며, 휘어질 시이트 가장자리(2)상에서 시이트(1)의 휘어진 반응 표면(4)의 모선을 가로지르는 가중선을 발생시키고, 휨 공정 동안 상기 압력선을 휘어질 시이트 가장자리 부분 위로 자유시이트 가장자리 부분(2)의 방향으로 이동시키며, 휘어질 시이트 가장자리 부분(2)의 최종 상태에 이를때야 비로소 휘어질 시이트 가장자리 영역의 크기와 동일한 크기를 가진 압착 램(5)이 휘어진 시이트 가장자리 부분(2)을 압착하고, 상기 압착 램은 열가소성 결합제가 경화될 때까지 휘어진 시이트 가장자리 부분(2)에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 휘어질 시이트 가장자리 부분(2)상으로 제공될 가중선을 휨 장치(3)에 부속된 가중 롤러(6)에 의해 발생시키며, 상기 가중 롤러는 휘어질 시이트 가장자리 부분(2)의 표면상에서 롤링될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 변형되지 않는 플레이트를 고정시키는데 사용되는 평평한 클램핑 표면을 가진 클램핑 장치(7), 및 고정 수단을 통해 이동 가능하게 지지된, 가중면(11) 및 가중 롤러(6)를 갖춘 휨 장치(3)를 포함하며, 하부의 평평함 죔 표면(9)은 휘어진 반응 표면(4)을 통해 하부 클램핑 표면(9)에 대해 휘어진 하중 반응 표면(10)내로 이어지도록 구성된, 열성형 가능한 적층 플라스틱 시이트의 휨 장치에 있어서, a) 휨 장치(3)용 고정 수단이 캐리지 가이드(12)로 이루어지고, 그것의 하부(14)는 휘어진 시이트 가장자리 부분(2)의 평면에 대해 평행하게 배치되고 휨 장치(3)를 안내하는 캐리지 가이드(12)는 그것의 하부가 휘어질 시이트 가장자리 부분(2)의 휨각에 따라 조정될 수 있으며, b) 압착 램(5) 및 가중 롤러(6)는 일체로 형성되고 휨 장치(3)에 수압형 피스톤 실린더 유닛(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 휘어질 시이트(3)의 평면 상부에 놓인 캐리지 가이드(12)의 상부(15)가 휘어질 시이트(1)의 평면에 대해 평행한 축선을 중심으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 휨 장치(3)가 롤러(16)에 의해 캐리지 가이드(12)의 레일 가이드내에서 안내되고 가중 유닛에 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 휨 장치(3)가 유압형 피스톤 실린더 유닛(19)을 가지며, 상기 피스톤 실린더 유닛은 한편으로는 압착 램(5)에 연결되며 다른 한편으로는 압착 램(5)에 하중을 가하기 위해 캐리지 가이드(12)에 있는 반응 접촉부(20)상에 지지될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제3항 또는 제4항에 있어서, 휘어진 반응 표면(4)이 상이한 휨 반경을 가진 삽입부(21, 22)의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.