KR100379947B1

KR100379947B1 - 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치

Info

Publication number: KR100379947B1
Application number: KR10-2000-0033071A
Authority: KR
Inventors: 김의호; 최금주
Original assignee: 최금주
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2003-04-14
Also published as: KR20010112811A

Abstract

본 발명은 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치에 관한 것으로서, 특히 쟁반에 보강재로 사용되는 유리섬유 매트를 쟁반의 모양에 적합하도록 미리 일정한 모양으로 성형함으로써 쟁반의 절곡된 부분에서 나타나는 구김 현상을 방지할 수 있는 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 각종의 장치가 지지되는 지지구조체와, 유리섬유 매트가 안착되는 다수개의 컨베이어 롤러와, 컨베이어 롤러에 안착된 유리섬유 매트가 풀리면서 이송될 수 있도록 그 끝단이 끼워지는 다수개의 롤러와, 롤러에 연결되어 유리섬유 매트가 이송될 수 있도록 벨트에 연결되어 구동력을 제공하는 모터와, 롤러에 연결되어 롤러의 회전수를 측정함으로써 유리섬유 매트의 이송거리를 측정하는 엔코더와, 롤러에 의해 이송되는 유리섬유 매트에 열을 공급하는 히터와, 히터에 의해 열을 공급받아 그 내부의 강성도가 약해진 유리섬유를 성형하는 상하부 금형과, 금형에 연결되어 금형을 상하부로 이동시키는 유압프레스와, 엔코더와 연결되어 이송되는 유리섬유 매트의 길이에 따라 롤러를 구동하는 모터와 유압 프레스를 제어하는 제어부로 구성된다.

Description

쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치 {Preforming apparatus for fiberglass mat for tray}

일반적으로, 쟁반은 음식물이 들어 있는 그릇이나 찻잔을 지지하고 이동하기 위한 주방용품으로써 일반 가정, 음식점 등의 다양한 업소에서 널리 사용되고 있는 실정이다.

쟁반은 금속류, 목재류, 그리고 플라스틱 류가 사용되고 있는데, 여기서 특히 플라스틱으로 이루어진 쟁반은 제조하기 용이하고 그 가격이 다른 것에 비하여 월등히 저렴하기 때문에 근래에는 다른 종류에 비하여 널리 보급되고 있는 추세이다.

일반적인 쟁반은 여러 가지 모양이 있는데, 예를 들면, 원형, 타원형, 사각형 등 여러 가지가 있으나, 모두 그릇 등을 지지할 수 있도록 평면으로 제작되고 그 평면의 테두리가 상부로 돌출 또는 절곡되도록 이루어져 그 평면 상부에 놓인 그릇이 한쪽으로 쏠리더라도 쟁반으로부터 이탈되지 않도록 되어 있다. 금속류 쟁반의 경우에는 금형으로 완전히 성형하거나, 단조로 성형할 수 있고, 이렇게 제작된 금속류 쟁반은 그 강도나 내구성이 뛰어나기 때문에 별도의 보강부재를 사용하지 않고 있는 실정이다. 그리고 목재류 쟁반의 경우 합판을 사용하거나 목재를 공구를 사용하여 제작되기 때문에 금속류 쟁반과 마찬가지로 별도의 보강부재를 사용하고 있지 않은 실정이다.

그러나, 플라스틱류 쟁반의 경우에는 단순히 플라스틱을 사용하여 성형 제조하게 되는 경우에는 플라스틱의 성질상 그 내구성이 약하기 때문에 유리섬유(fiber glass)를 보강부재로서 사용하고 있는 실정이다. 즉, 액체 플라스틱 수지를 금형에 넣어 성형할 때 그 사이에 보강부재인 유리섬유를 넣어 경화시킴으로써 강도를 증대시키고 있는 실정이다.

참조된 도면, 도 1은 일반적인 플라스틱 쟁반의 사시도이고, 도 2는 도 1의 AA선에 의한 단면도이다.

종래의 플라스틱 쟁반(10)을 살펴보면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 그릇 등을 지지하는 평평한 가운데 부분(11)과, 그릇 등이 쟁반(10)이 기울어지더라도 쟁반(10)으로부터 이탈되지 않도록 상측으로 절곡된 형태의 테두리(13)로 이루어져 있다.

플라스틱 쟁반(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 미려한 무늬 등이 그려진 전사지(10a)가 상부에 위치하고, 그 하부에는 쟁반(10)의 강도를 보강하기 위한 유리섬유(10b)가 삽입되어 있으며, 최하부에는 쟁반(10)의 연료인 플라스틱(10c)이 성형되어 있는 구조이다.

상기 전사지(10a)는 플라스틱(10c)이 성형되는 금형 내부에 들어가야 하기 때문에 플라스틱(10c)이 성형되는 온도에서 녹지 않는 물질로 디자인을 하게 되고, 상기 유리섬유(10b)는 보통 매트 모양으로 공급을 받아 쟁반 성형시 사용하게 되는데, 유리섬유 매트(10b)에는 유리섬유 조각들 상호간에 접착력을 제공하기 위한 바인더가 녹아 있다. 이 바인더는 녹는 점이 100도에서 120도 사이이고 50도 이하에서 완전히 굳게 된다.

즉, 상기와 같은 플라스틱 쟁반(10)을 제작하는 일반적인 방법은, 먼저 금형의 하형에 상기 전자지(10a)를 놓고, 그 위에 유리섬유 매트(10b)를 적당한 길이로 자른 다음 금형에 삽입한 후, 마지막으로 용융 상태의 플라스틱(10c)을 부운 다음, 상형을 내려 일정시간동안 압력을 가하여 그 온도가 일정온도 이하로 떨어져 플라스틱(10c)이 굳게 되면 금형으로부터 완성된 플라스틱 쟁반(10)을 취출한다.

상기 완성된 플라스틱 쟁반(10)을 금형으로부터 취출한 다음에는 마무리 작업을 하게 되는 바, 예를 들면, 플라스틱 쟁반(10)의 강도를 높이는 동시에 플라스틱 쟁반(10)의 테두리 끝단(12)의 마무리 작업을 위하여 테두리 끝단(12)에 테두리 테(13)를 설치하는 경우가 일반적이다.

그러나, 종래의 플라스틱 쟁반은 도 1에 도시된 바와 같이 플라스틱 쟁반 전체가 평평한 형태가 아니라 테두리 부분이 일정각도로 절곡된 형태이고 플라스틱 쟁반의 성형시 전체가 평평한 형태의 전사지와 유리섬유 매트를 금형에 공급하여 플라스틱 쟁반을 성형하게 되기 때문에 모서리 부분(B)이 접히게 되어 주름이 형성되게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 플라스틱 쟁반의 제조시 모서리 부분에서 주름이 형성되는 것이 방지되도록 유리섬유 매트를 성형될 쟁반의 모양과 동일한 모양으로 미리 성형하는 프리포밍 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 플라스틱 쟁반의 사시도,

도 2는 도 1의 AA선에 의한 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치의 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

20 : 지지구조체 21 : 컨베이어 롤러

23 , 23' : 상하부 롤러 24 : 모터

25 : 벨트 26 : 엔코더

27 : 히터 28 : 블로워

29 : 하부 금형 30 : 상부 금형

31 : 유압 프레스 32 : 제어부

50 : 유리섬유 매트

본 발명은 롤 형태로 감겨져 있는 다수개의 유리섬유 매트가 안착되는 선반과, 상기 유리섬유 매트가 풀리면서 이송되는 이송수단인 롤러와, 상기 롤러에 의해 이송되는 유리섬유 매트에 열을 공급하는 히터수단과, 상기 히터수단에 의해 유리섬유 매트가 일정온도로 상승된 상태에서 예비성형하는 금형을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 롤러가 그 표면에 유리섬유 매트의 이송을 원활하게 하기 위하여 고무가 코팅된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 히터수단이 열을 발생시키는 히터와, 상기 히터의 열이 유리섬유 매트에 고르게 전달되도록 에어를 공급하는 에어 블로워로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 롤러에는 유리섬유 매트의 이송거리를 측정하기 위한 엔코더가 설치되어 상기 히터수단에 의해 열을 공급받는 동안과 금형에서 성형이 이루어지는 동안 상기 롤러의 구동을 중지하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 본 발명은 상기 히터수단에 의해 유리섬유 매트에 전달되는 열이 100도에서 120도 사이인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 참조된 도면, 도 3은 본 발명에 의한 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치의 구성도이다.

본 발명에 의한 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 각종의 장치 및 금형이 지지되는 지지구조체(20)와, 상기 지지구조체(20) 상부에 롤 형태로 감겨진 유리섬유 매트(50)가 안착되는 다수개의 컨베이어 롤러(21)와, 상기 컨베이어 롤러(21)에 안착된 롤 형태의 유리섬유 매트(50)가 풀리면서 이송될 수 있도록 유리섬유 매트(50)의 끝단이 끼워지는 다수개의 상하부 롤러(23, 23')와, 다수개의 상기 상하부 롤러(23, 23') 중에 어느 한 하부 롤러(23')에 연결되어 상기 유리섬유 매트(50)가 이송될 수 있도록 벨트(25)에 연결되어 구동력을 제공하는 모터(24)와, 상기 다수개의 상하부 롤러(23, 23') 중에 어느 한 롤러(23')에 연결되어 롤러(23, 23')의 회전수를 측정함으로써 유리섬유 매트(50)의 이송거리를 측정하는 엔코더(26)와, 상기 롤러(23, 23')에 의해 이송되는 유리섬유 매트(50)에 열을 공급하는 히터(27) 및 히터판(27')과, 상기 히터(27)에서 발생되는 열을 유리섬유 매트(50) 쪽으로 이송되도록 공기의 흐름을 일으키는 블로워(28)와, 상기 히터(27)에 의해 열을 공급받아 그 내부의 강성도가 약해진 유리섬유를 성형하는 상하부 금형(29, 30)과, 상기 상하부 금형(29, 30) 중에 상부 금형(30)에 연결되어 상부 금형(30)을 상하부로 이동시키는 유압프레스(31)와, 상기 엔코더(26)와 연결되어 이송되는 유리섬유 매트(50)의 길이에 따라 롤러(23, 23')를 구동하는 상기 모터(24)와 유압 프레스(31)를 제어하는 제어부(32)로 구성된다.

여기서, 상기 상하부 롤러(23, 23')에는 유리섬유 매트(50)가 미끄러지지 않고 잘 이송될 수 있도록 마찰력을 크게 하는 고무가 코팅되어 있고, 상기 상하부 금형(29, 30)은 비교적 가벼운 중량을 갖는 알루미늄으로 이루어져 있다.

또한, 상기 상하부 금형(29, 30)에서 상부 금형(30)의 테두리에는 특수강으로 이루어진 톱날(33)이 설치되고, 하부 금형(29)의 테두리에는 고무판(34)이 설치되어 상기 유압 프레스(31)에 의해 상부 금형(30)이 하부로 하강하여 성형을 하는 동시에 상기 톱날(33)이 고무판(34) 위로 내려오면서 유리섬유 매트(50)가 금형(29, 30)의 테두리 모양으로 자동적으로 절단되게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 롤 형태로 감겨져 있는 유리섬유 매트(50) 네 개를 컨베이어 롤러(21) 상부에 안착시킨다. 각각의 유리섬유 매트(50)의 끝단을 잡아끌어 상하부 롤러(23, 23') 사이에 끼운다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이 네 개의 유리섬유 매트(50)가 상기 상하부 롤러(23, 23') 사이에 끼워지기 때문에 그 두께는 하나의 유리섬유 매트(50)의 두께에 대하여 네 배이다.

상기와 같이 준비 작업이 완료되면, 상기 제어부(32)의 스위치를 조작하여장치를 동작시키게 된다. 즉, 제어부(32)에 의해 동작이 시작되게 되면 상기 모터(24)가 구동되어 그 구동력은 상기 벨트(25)를 거쳐 하부 롤러(23')에 전달되게 되고, 하부 롤러(23')가 회전됨에 따라 상하부 롤러(23, 23')가 맞물려 회전되면서 상하부 롤러(23, 23')에 물려 있는 유리섬유 매트(50)를 일정속도로 이송시키게 된다.

상기 유리섬유 매트(50)의 끝단이 히터판(27')의 상부에 이르게 되면, 하부에서는 히터판(27')에 의해 열을 공급받고 상부로부터는 가열된 상기 히터(27)의 열이 블로워(28)에 의해 100도에서 120도 사이의 공기가 유리섬유 매트(50)에 전달되게 된다. 이때, 제어부(32)는 일정시간 동안 상기 모터(24)의 구동을 중지하여 유리섬유 매트(50)가 멈춘 상태에서 열을 계속하여 공급받도록 한다.

일정시간 열을 공급받은 유리섬유 매트(50)는 그 내부에 유리섬유를 서로 접착되도록 하는 바인더가 서서히 녹기 시작한다.

상기 유리섬유 매트(50)가 3분에서 5분간 열을 공급받은 후, 상기 제어부(32)는 상기 모터(24)를 다시 구동하게 되고, 상기 모터(24)의 구동에 따라 가열된 유리섬유 매트(50)는 상기 하부 금형(29) 위로 이동하게 된다.

상기 유리섬유 매트(50)가 상기 하부 금형(29) 위로 이송되는 거리를 엔코더(26)에 의해 신호를 입력받은 제어부(32)는 상기 모터(24)의 구동을 다시 멈추도록 하고, 유압 프레스(31)가 동작되도록 한다. 유압프레스(31)는 상기 상부 금형(30)을 하부로 이동시켜 유리섬유 매트(50)를 상기 하부 금형(29)과 함께 성형하게 된다. 물론, 상기 유리섬유 매트(50)는 상기 히터판(27')과 히터(27)에 의해 가열된 상태이기 때문에 유리섬유 매트(50)의 바인더가 녹게 되고, 다시 그 온도가 하강함에 따라 성형이 이루어진다. 이와 동시에 상기 상부 금형(30)이 유압 프레스(31)에 의해 하부로 이동되면, 상기 톱날(33)이 상기 고무판(34)으로 하강하여 상기 유리섬유 매트(50)를 쟁반의 규격에 맞도록 절단하게 된다.

상기 상하부 금형(29, 30)에 의해 일정시간 성형이 이루어지면, 상기 유압 프레스(31)는 상기 상부 금형(30)을 다시 상부의 원위치로 복귀되도록 상승시키고 이 상태에서 사용자는 톱날(33)에 의해 절단된 예비성형이 완성된 유리 섬유 매트(50)를 금형(29, 30)으로부터 꺼내어 쟁반을 제조하는데 사용한다. 상기 모터(24)는 다시 동작하여 상기 상하부 롤러(23, 23')가 유리섬유 매트(50)를 이송시키도록 한다.

여기서, 성형된 유리섬유 매트(50)는 금형(29, 30) 밖으로 나와서 그 온도가 급속히 하강하여 50도에 이르게 되면 바인더가 완전히 굳게 되므로 성형된 모양을 유지하게 된다.

그리고, 상기 유리섬유 매트(50)가 금형(29, 30)으로 투입된 상태에서 그 온도가 하강되는 것이 방지되도록 상기 히터판(27')이 상기 금형(29, 30)으로 유리섬유 매트(50)와 함께 투입되도록 할 수 있고, 상기 히터판(27')은 약 1분 정도 상기 유리섬유 매트(50)를 더 가열하여 상기 유리섬유 매트(50)의 바인더가 완전히 녹도록 하고 난 후에 다시 원위치로 복귀되도록 할 수도 있다.

이와 같이, 상기 유리섬유 매트(50)를 이송시키고 가열한 후 금형(29, 30)에 의해 성형을 하게 되면, 프리포밍 과정이 마무리된다.

상기 금형(29, 30)에서 유리섬유 매트(50)가 예비 성형되어 완료되면, 상기 유리섬유 매트(50)는 그 형태를 유지하게 되는 바, 플라스틱 쟁반을 제조하기 위한 금형에 전사지 및 용융된 상태의 플라스틱을 투입하여 플라스틱 쟁반을 완성하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치는 플라스틱 쟁반의 모양을 미리 성형하고 이를 플라스틱 쟁반 제조시 성형된 상태로 공급하게 되기 때문에 완성품의 모서리 부위에서 발생되는 주름을 완전히 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 의한 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치는 유리섬유 매트를 이송시키기 위한 롤러에 고무가 코팅되어 있기 때문에 유리섬유 매트의 이송이 정확하게 이루어지고 엔코더에 의해 측정되는 길이 측정의 정확도를 높일 수 있는 효과를 제공한다.

더불어, 본 발명에 의한 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치는 히터의 열을 블로워에 의해 유리섬유 매트에 전달하게 되기 때문에 그 열의 전달이 균일하게 이루어져 예비성형이 고른 응력 분포를 가지고 이루어지게 되는 효과를 제공한다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims

롤 형태로 감겨져 있는 다수개의 유리섬유 매트가 안착되는 선반과, 상기 유리섬유 매트가 풀리면서 이송되는 이송수단인 롤러와, 상기 롤러에 의해 이송되는 유리섬유 매트에 열을 공급하는 히터수단과, 상기 히터수단에 의해 유리섬유 매트가 일정온도로 상승된 상태에서 예비성형하는 금형을 포함하는 것을 특징으로 하는 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치.
제1항에 있어서,

상기 롤러는 그 표면에 유리섬유 매트의 이송을 원활하게 하기 위하여 고무가 코팅된 것을 특징으로 하는 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치.
제1항에 있어서,

상기 히터수단은 열을 발생시키는 히터와, 상기 히터의 열이 유리섬유 매트에 고르게 전달되도록 에어를 공급하는 에어 블로워로 구성된 것을 특징으로 하는 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치.
제1항에 있어서,

상기 롤러에는 유리섬유 매트의 이송거리를 측정하기 위한 엔코더가 설치되어 상기 히터수단에 의해 열을 공급받는 동안과 금형에서 성형이 이루어지는 동안 상기 롤러의 구동을 중지시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치.
제1항에 있어서,

상기 히터수단에 의해 유리섬유 매트에 전달되는 열은 100도에서 120도 사이인 것을 특징으로 하는 쟁반의 유리섬유 매트 프리포밍 장치.