KR100281483B1 - 냉각접착방식의판체접착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전열 기구 바닥에 냉각 접착되는 히터를 안치하는 히터 고정공과, 히터 고정공 주위에서 히터를 고정하며 프레싱할 때 수평면과 일치하도록 프레싱에 의하여 하강하는 히터 누름돌기와, 전열 기구 바닥에 냉각 결합되는 단위 판체를 지지하는 지지공을 가지는 하부 금형과;

히터를 접착할 전열 기구를 흡착한 상태로 프레싱시 하부 금형의 히터 및 단위 판체가 전열 기구 바닥면에 접착토록 프레싱하는 상부 금형; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각 접착 방식의 판체 접착 장치이며,

하부 금형에 전열 기구의 바닥면에 냉각 접착할 히터, 단위 판체 등을 안치시키고, 전열 기구를 흡착한 상태의 상부 금형을 하강시켜 프레싱함으로써, 전열 기구의 바닥면에 히터와 단위 판체를 일시에 냉각 접착시켜 제조 공정을 단순화시키고 공수를 줄여 제조원가를 줄일 수 있다.

Description

냉각 접착 방식의 판체 접착 장치

본 발명은 냉각 접착 방식의 판체 접착 장치에 관한 것으로, 판체를 냉각 접착하고 여기에 별도의 고정구를 결합토록 하여 후라이팬 등의 전열 기구에 활용할 수 있도록 하는 냉각 접착 방식의 판체 접착 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전열 기구는 전열 기구의 바닥 부에 히터가 일체로 결합되는 구성을 이룬다. 이는 도 1 과같이 바닥부(10-2)에 히터(10-4)를 용접부(10-1)를 통하여 용접 고정시키는 방식이다. 이 경우 용접시 과열에 의하여 바닥부(10-2)의 변형요인이 되어 불량 율이 높은 단점이 있다.

한편 도 2 와같이 본체(10)에 히터 홀더벽(10-3)을 형성하고 이에 히터(10-4)를 고정시킨 방식이 제안되었으나 히터 홀더벽(10-2)을 미리 성형함에 따른 성형 가공비의 상승이 원가 부담으로 작용한다. 또한 상대적으로 히터(10-4)가 바닥부(10-2)보다 이격된 상태에 고정되므로 열손실이 많은 단점이 있다.

이와는 달리 코일에 히터를 끼워 바닥 부에 압착시켜, 코일이 바닥 부에 결합되도록 함으로써 히터가 바닥 부에 결합 고정되도록 하는 방식이 블레크만에 의하여 미국 특허 제 4,106,179호로 개발되었다. 이는 도 3 과 같이 바닥부(10-2)에 히터(10-4)가 결합되며, 히터(10-4)는 코일(14)에 끼워지는 구성을 이룬다. 이는 도 4 의 단면도에서와 같이 바닥부(10-2)는 내부 바닥층(10-21)과, 외부 바닥층(10-22)을 이루도록 하여야 한다. 아울러 외부 바닥층(10-22)은 코일(14)보다 강도가 약한 재질로 구성하여야 한다. 이를 위하여 나선형 스프링 구조의 강철로된 코일(14)을 구비하고, 코일(14)에 의하여 생기는 직경 내부에 히터(10-4)를 끼우고, 그 상태에서 별도의 프레싱 수단을 활용하여 누르면 강도가 센 코일(4)이 외부 바닥층(10-22)을 뚫고 들어가 코일(14)과 바닥층(10-22)이 일체로 된다. 물론 이때 히터(10-4)도 원형에서 각형 또는 호형으로 변하게 되어 바닥층(10-22)과 히터(10-4)의 접촉 면적이 증대된다. 이 경우 히터(10-4)는 내부의 절연재(10-5)가 압축되어 절연성이 더불어 좋아지게 된다. 따라서 별도의 열을 가하지 않고도 바닥층(10-22)에 히터(10-4)가 코일을 매개로 결합 고정되므로 용접시의 변형의 우려가 전혀 없으며, 바닥층(10-22)도 평평한 상태에서 압착되므로 도 2 와같이 별도의 히터 홀더벽(10-3)을 만들 필요가 없게 되는 이점이 있다.

그러나 이러한 방식은 말 그대로 냉각 방식에 의하여 히터(10-4)를 바닥부(10-2)에 냉각 결합(Cool connection)하는 기술이므로 사용할 때에는 거의 바닥면에 히터(10-4)가 노출되어 있어 실제 제품을 생산하여 판매하는 데에는 어려움이 많은 실정이다. 이는 실제로 전원을 연결하여 사용할 때 바닥면에 히터가 있어 단열 기능의 바닥재(예를 들어 돌(Stone))를 구비하고 사용하여야 하고, 어린아이들이 무의식중에 손을 대기도하여 화상의 우려도 있는 등의 단점이 있다. 즉 기술의 우수함에도 불구하고 제품 생산에 사용할 수 있는 주변 기술의 개발이 미흡하여 실제품의 생산에 이를 적용치 못하는 실정이다.

본 발명의 목적은 이를 해소코자 하는 것으로, 히터를 코일을 매개로 전열 기구의 바닥에 접착시키는 분야에서, 하형에 히터와 별도의 단위 판체를 안치시키고, 상형에는 전열 기구를 흡착시킨 상태에서 프레싱토록하는 장치를 제공하려는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 히터를 전열 기구의 바닥 부에 접착시키기 위하여 구비하는 하형에 히터의 안치 및 고정을 위한 수단과, 별도의 단위 판체를 정위치에 안치하는 수단을 구비하고, 상형에는 전열 기구를 흡착 상태로 프레싱되도록하여, 단 한 번의 프레싱으로 히터 및 단위 판체를 전열 기구 바닥부에 접착 가능토록 하는 장치를 제공할 수 있도록 한다.

도 1 은 일반적인 히터의 바닥부 고정 방식을 나타내는 단면도,

도 2 는 일반적인 히터의 바닥부 고정 방식의 다른 예를 나타내는 사시도,

도 3 은 일반적인 냉각 접착 방식의 기술이 적용되는 예를 나타낸 일부 사시도,

도 4 는 도 3 의 A-A선 확대 단면도,

도 5 는 본 발명의 방식이 적용되는 경우를 보인 요부 사시도,

도 6 은 본 발명에 사용되는 판체의 일 예를 보인 평면도,

도 7은 도 6 의 종단면도,

도 8 은 본 발명의 프레싱 상태를 나타내는 단면도,

도 9 는 도 8 에 사용되는 하형의 평면도,

도 10 은 도 9 의 요부 단면도,

도 11 은 본 발명의 일 예를 나타내는 하형의 요부 평면도,

도 12 는 본 발명의 하형의 단위 판체 고정공에 단위 판체가 안치된 구조를 보인 요부 단면도,

도 13 은 히터의 양단 부위의 상하형 프레싱 상태를 나타내는 요부 단면도,

도 14 는 본 발명에 의한 전열 기구의 저면에 히터와 단위 판체가 결합된 상태를 나타내는 일부 생략 조립 저면도,

도 15 는 본 발명의 냉각 접착이 단위 판체에 사용되는 경우를 보이도록 프레싱 전 상태의 요부 확대 단면도,

도 16 은 본 발명의 프레싱에 의한 단위 판체의 냉각 접착 과정을 보이는 설명도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10-4;히터 14;코일 20;단위 판체 21;절곡평면 22;펀칭공 23;버링부 25;받침판 고정 평면 26;받침판 고정공 30;받침판 35;온도조절봉 삽입 지그

40;하형 41;히터 고정공

41-1;온도조절봉 삽입지그홈 42;히터 누름돌기

43;받침부 44;가이드홀

45;단위 판체 고정공 45-1;리벳 돌기 46;제 1 안내공 47;제2 안내공

48;스프링 49;스토퍼

50;상형 51;끼움 돌기

52;가이드봉

즉 본 발명은 전열 기구 바닥에 냉각 접착되는 히터를 안치하는 히터 고정공과, 히터 고정공 주위에서 히터를 고정하며 프레싱할 때 수평면과 일치하도록 프레싱에 의하여 하강하는 히터 누름돌기와, 전열 기구 바닥과 냉각 결합되는 단위 판체를 고정하는 고정공을 가지는 하부 금형과;

히터를 접착할 전열 기구를 흡착한 상태로 프레싱시 하부 금형의 히터 및 단위 판체가 전열 기구 바닥면에 접착토록 프레싱하는 상부 금형;

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각 접착 방식의 판체 접착 장치를 제공하려는 것이다.

이하 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5 는 본 발명에 사용되는 단위 판체의 구성의 일 예와 이를 바닥 부에 사용하는 예를 도시한 도면이고, 도 6 은 단위 판체(20)의 평면도이고, 도 7 은 본 발명에 사용되는 단위 판체(20)의 단면도로, 바닥부(10-2)와 접하는 절곡평면(21)과, 양 절곡평면(21)을 양측에 형성하며 바닥부(10-2)와 일정 높이를 이루도록 형성한 받침판 고정 평면(25)을 가지도록 단위 판체(20)를 구비한다. 그리고 상기 절곡평면(21)에 펀칭공(22)을 형성한 다음 펀칭공(22)을 버링가공하여 버링부(23)를 형성한다. 이때 버링부(23)는 고정 평면(25) 반대편으로 경사지도록 함이 좋다.

도 8 은 본 발명의 상하형이 프레싱된 상태를 도시한 요부 단면도로, 하형(40)에는 코일(14)에 끼워진 히터(10-4)가 안치되는 히터 고정공(41)과 히터(10-4)를 고정시키는 히터 누름돌기(42)가 형성되는 받침부(43)와, 상형(50)을 정위치에서 하강토록 가이드 하는 가이드홀(44)이 형성된다. 이에 대응하는 상형(50)에는 전열 기구 본체(10)를 흡착하여 하강하는 끼움 돌기(51)와, 상기 상형 가이드홀(44)을 따라서 안내되는 상형 가이드봉(52)이 형성된다. 히터 누름돌기(42)의 상세 구조는 도 10 에서 함께 설명한다.

도 9 는 본 발명의 하형의 평면도로, 전열 기구의 바닥에 접착시키기 위한 형태의 히터(10-4)(코일(14)에 끼워진 상태)가 안치되는 히터 고정공(41)과, 히터 고정공(41)의 중심측 부위에 고정공(41)과 맞닿도록 설치된 히터 누름 돌기(42)와, 전열 기구의 바닥면에 단위 판체(20)를 안치시키는 단위 판체 고정공(45)을 가지는 하형 받침부(43)과; 하형 받침부(43) 주위에서 상형(50)의 가이드봉(52)을 안내토록 형성한 상형 가이드홀(44)을 포함한다.

도 10 은 본 발명의 하형(40)의 히터 누름 돌기(42)를 설명하는 단면도로, 하형(40)의 히터 고정공(41)에 인접하여 직경이 작은 히터 누름 돌기 제 1 안내공(46)과, 직경이 큰 제 2 안내공(47)이 위에서 아래로 각각 형성되고, 제 1 안내공(46)에는 히터 누름 돌기(42)가 상하이동 가능토록 안치되고, 제 2 안내공(47)에는 스프링(48)이 안치되어 히터 누름 돌기(42)에 탄발력을 제공하고, 히터 누름 돌기(42) 중앙 외주에는 히터 누름 돌기(42)의 이탈을 제한하는 스토퍼(49)가 일체로 결합된다.

도 11 은 본 발명의 하형(40)의 하형 받침부(43)의 일 예를 나타낸 확대 평면도로, 전열 기구에 접착되는 히터를 안치하는 히터 고정공(41)과, 히터 고정공(41)의 중앙을 향한 부위에 인접한 한 쌍의 히터 누름 돌기(42)와, 전열 기구 본체(10)의 바닥부(10-2)에 결착되어 별도의 다리 지지구등을 결착시키는 브라켓 기능의 단위 판체(20)를 안치시키는 단위 판체 고정공(45)과, 프레싱시 히터(10-4)의 양단은 전열 기구의 바닥면과 이격되어 플럭봉 등을 결합하는 공간을 제공하고 온도조절봉 삽입 지그(35)를 안치시키도록 형성한 온도조절봉 삽입 지그홈(41-1)을 갖는다. 상기 단위 판체 고정공(45)에는 프레싱시에 리베팅 기능을 수행하는 리벳 돌기(45-1)를 형성한다.

도 12 는 본 발명의 하형(50)에 형성한 단위 판체 고정공(45)에 단위 판체(20)가 안치되는 형태와, 이에 대하여 프레싱시에 상형(50)에 흡착되어 프레싱되는 전열기 본체의 바닥부(10-2)에 단위 판체(20)가 접착되고, 리벳 돌기(45-1)에 의하여 리베팅되는 구성을 설명하는 요부 단면도이다.

도 13 은 도 11 의 하형에서 온도조절봉 삽입 지그홈(41-1)에 안치되는 히터(10-4)와 그때의 프레싱되는 상형(50)에 전열 기구 예를 들어 보온 밥통 본체(10)가 흡착되어 프레싱되는 상태를 보인 요부 단면도이다.

도 14 는 본 발명의 전열 기구 본체(10)에 히터(10-4)와 단위 판체(20)를 결합하고 단위 판체(20)에 받침판(30)이 결합되는 상태를 보인 저면도이다.

이하 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

본 발명은 도 8 에 보인 하형(40)의 히터 고정공(41)에 히터(10-4)를 안치시키고, 히터(10-4)는 히터 누름 돌기(42)에 의하여 고정되도록 하며, 이 상태에서 히터(10-4)를 냉각 접착할 전열 기구 본체(10)를 상형(40)에 흡착한 상태로 상형(40)과 전열 기구 본체(10)가 함께 하형(50)으로 하강하여 냉각 접착하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 본 발명은 도 9 및 도 11 에 보인바와 같이 단면이 반원 형태인 히터 고정공(41)에 코일(14)에 끼워진 히터(10-4)를 안치시킨다. 이 경우 히터(10-4)의 정위치를 유지하기 위하여 도 9 내지 도 11 에 보인 히터 누름 돌기(42)에 의하여 히터(10-4)가 정위치에 고정된 상태를 유지토록 함이 본 발명의 기술적 특징의 하나이다. 이는 도 10 에서와 같이 초기에는 히터(10-4)가 히터 누름 돌기(42)에 의하여 정위치를 유지토록 지지되지만, 히터 누름 돌기(42)는 스프링(48)에 의하여 탄발 지지되므로 상형이 전열 기구를 흡착한 상태로 프레싱하면 도 8 에서와 같이 히터 누름 돌기(42)가 하강하여 받침부(43)의 표면과 수평을 이루므로 히터(10-4)의 냉각 접착에는 아무런 방해를 주지 않고 히터(10-4)를 정위치에 고정시키는 기능을 수행하면서 냉각 접착을 가능토록 한다. 이때 본 발명은 또한 도 11 에서와 같이 단위 판체 고정공(41)을 형성하고 이에 단위 판체(20)를 안치시켜(도 11에는 단위 판체(20)의 도시는 생략함) 상형을 프레싱하면, 도 12와 같이(도 11 의상태에 단위 판체(20)를 안치시키고 전열 기구를 흡착한 상태의 상형(40)이 하강하여 프레싱하는 상태로 나타냄) 단위 판체(20)의 버링부(23)가 전열 기구의 바닥부(10-2)를 뚫고 들어가 일체로 냉각 접착하고, 이때 리벳 돌기(45-1)가 있어서 프레싱시 버링부(23)를 통하여 노출되는 바닥부(10-2)의 재질을 눌러 주므로 일종의 리베팅한 효과를 제공하여 단위 판체(20)가 바닥부(10-2)에 긴밀히 고정되도록 기능 한다. 아울러 본 발명은 도 13과같이(도 12 상태의 하형(40)에 전열 기구를 흡착한 상형(50)이 하강되어 프레싱 될 때의 히터(10-4) 양단 부위를 나타낸 요부 단면도로 도시되는 바와 같이, 하형(50)의 온도조절봉 삽입 지그홈(41-1)에 온도조절봉 삽입 지그(35)를 안치시킬 수 있도록 지그홈(41-1)을 히터 고정공(41)보다는 깊이 형성하고, 아울러 온도 조절봉 삽입 지그(35)와 전열 기구의 바닥부(10-2)와는 역시 상기 단위 판체(20)에 형성한 버링부(23)를 형성하여 냉각 접착이 용이하게 이루어지도록 형성한다. 이렇게 하면 도 14 와같이 전열 기구의 바닥부(10-2)에 히터(10-4), 단위 판체(20), 및 온도 조절봉 삽입 지그(35)를 단번의 프레싱으로 제조 가능하다. 물론 이어 단위 판체(20)에 다리 등의 기능을 수행하는 받침판(30)을 결합하여 전열 기구의 제조를 완료한다.

상기에서 단위 판체(20)가 냉각 접착되는 과정을 설명하면 도 15 에 보인 내부 바닥층(10-21)과 외부 바닥층(10-22)으로 이루어진 바닥부(10-2)(상형(40)에 의하여 흡착된 상태)의 외부 바닥층(10-22)에 버링부(23)가 접하도록 상형을 하강시켜 순간 프레싱하면 버링부(23)의 펀칭공(22)을 통하여 외부 바닥층(10-22)의 재질이 외부로 몰려나와, 버링부(23)를 감싸는 형태를 이루어 단위 판체(20)가 바닥부(10-2)에 결합되도록 한다. 상기에서 버링부(23)를 외부 바닥층(10-22)이 감싸는 이유는 도 16 에 화살표로 표시한 바와 같이 프레스 가공을 할 때 버링부(23)가 위로 힘을 가하지만 상대적으로 외부 바닥층(10-22)은 이와 반대로 힘이 작용하려는 것은 뉴턴의 작용과 반작용의 원리에 의하여 이해될 것이다. 따라서 버링부(23)(예를 들어 위치 P1)에는 반작용의 힘이 양측으로 제공되고(f1, f2), 또한 버링부(23)(예를 들어 위치 P2)에는 또한 반작용의 힘이 양측으로 제공되므로(f3, f4), 버링부(23)의 안쪽(펀칭공(22)의 중심쪽)은 힘이 합하여져(f2＋f3)반작용이 버링부(23)의 중심 반대쪽보다 강해지므로, 버링부(23) 중심에 위치한 외부 바닥층(10-22)이 버링부 쪽으로 밀려와서 버링부(23)를 감싸는 형태를 이루게 된다. 따라서 프레싱에 의하여 바닥부(10-2)에 결합한 단위 판체(20)는 바닥부(10-2)와 거의 일체로 결합된다. 아울러 본 발명은 리벳 돌기(45-1)가 있어서 버링부(23)의 중앙으로 밀려나오는 외부 바닥층(10-22)을 버링부(23)를 향하도록 밀어 주는 효과를 제공하며 프레싱한 상태의 단위 판체(20)는 일반적인 리베팅한 것과 같은 형태를 이루면서 냉각 접착이 가능하여 더욱더 냉각 접착성을 좋게 하는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상과 같이 본 발명은 전열 기구의 히터를 냉각 접착시키는 방식을 이용하여 하형에 버링부를 가지는 단위 판체를 안치시키는 단위 판체 고정공과 히터를 안치시키는 히터 고정공과 히터를 정위치에 안치시키는 히터 누름 돌기를 구비하고, 상형에는 전열 기구를 흡착하여 프레싱시 바닥부가 먼저 상형과 접촉토록 하여 정열기구의 바닥면에 히터와 각종 지지구 고정용 단위 판체를 일체로 한 번에 프레싱하여 가공하는 장치를 제공하므로 냉각 접착 방식의 기술을 이용하여 전열 기구(예를 들어 후라이팬이나 전기밥통)의 제조 공정을 혁신적으로 단축 가능하여 원가 절감에 기여하고 아울러 냉각 접착 방식의 전열 기구에도 여러 받침판을 고정 가능케 하므로 다양한 제품에 적용 가능하다.

Claims (1)

1. 전열 기구 바닥에 냉각 접착되는 히터를 냉각 접착하는 기술에 있어서, 냉각 접착용 히터를 안치하는 히터 고정공과, 히터 고정공 주위에서 히터를 고정하며 상형의 프레싱시 하형 받침판의 수평면과 일치하도록 상면이 하강하는 히터 누름 돌기와, 전열 기구 바닥에 냉각 결합되도록 버링부를 가지는 단위 판체를 고정하는 단위 판체 고정공을 가지는 하부 금형과; 히터를 접착할 전열 기구를 흡착한 상태로 프레싱시 하부 금형의 히터 및 단위 판체가 전열 기구 바닥면에 동시에 접착토록 프레싱하는 상부 금형; 을 포함하여 이루어지고, 상기 하부금형인 하형(40)의 단위 판체 고정공(45) 주변에는 단위 판체(20)의 버링부(23) 중앙에 대응하는 부위에 리베팅효과를 제공하는 리벳 돌기(45-1)가 돌출된 것을 특징으로 하는 냉각 접착 방식의 판체 접착 장치.