KR100800952B1

KR100800952B1 - 도로 반사경 제조 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100800952B1
Application number: KR1020070106002A
Authority: KR
Inventors: 이길수
Original assignee: 이길수
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2008-02-04

Abstract

본 발명은 도로 반사경 제조 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 가열된 합성 수지 쉬트의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여, 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 변형하여 돔 형태의 반사경을 형성함으로써, 반사경 표면의 매끄러움을 향상시키고 파티클에 의한 영향을 최소화하는데 적당하도록 도로 반사경 제조 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명인 도로 반사경 제조 장치의 구성수단은, 도로 반사경 제조 장치에 있어서, 인입되는 합성 수지 쉬트를 가열하는 쉬트 가열 수단, 상기 쉬트 가열 수단에서 인출된 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키되, 상기 가열된 합성 수지 쉬트의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키는 돔 형성 수단, 상기 합성 수지 쉬트의 모서리를 고정하여, 상기 쉬트 가열 수단과 상기 돔 형성 수단 사이를 왕복 이동하는 쉬트 고정 및 이동 수단, 상기 돔 형성 수단의 상측에 배치되어, 상기 돔 형태로 변형된 합성 수지 쉬트를 냉각시키는 냉각 수단, 상기 쉬트 가열 수단, 돔 형성 수단, 쉬트 고정 및 이동 수단 및 냉각 수단의 동작을 제어하는 컨트롤러 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

반사경, 도로

Description

도로 반사경 제조 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING REFLECTION MIRROR}

최근에 자동차는 날이 갈수록 보급량이 증대되며 현대생활에서 없어서는 안될 필수적인 도구로 활용되고 있다. 이러한 자동차의 증가 추세에 맞춰서 각국에서는 자동차와 관련된 각종 기반시설의 확충과 함께 도로망을 넓히는데 주력하고 있다.

그러나, 우리나라와 같이 국토면적이 좁은 나라에서는 급격히 증가되는 자동차의 증대속도에 비해 도로 여건은 상당히 열악한 것이 현실이다. 즉, 자동차의 보급속도에 맞게 고속도로를 비롯한 각종 도로망을 확충하는 데에는 예산이나 가용 국토면적의 확보차원에서 많은 어려움을 겪고 있다.

자동차의 증가로 인해서 대두되는 또 다른 문제점으로는 각종 교통사고가 끊임없이 늘고 있다는 것이다. 그러므로, 도로 여건이 열악하며 특히, 지형적인 여건상 굽은 길이 많은 곳에서 교통사고를 줄이기 위해서는 보이지 않는 쪽의 도로 상황을 신속하게 파악하는 것이 중요하다.

이를 위해서 대부분의 굴곡 도로의 코너부분에는 상대편 도로 상황을 미리 확인할 수 있도록 볼록의 반사경이 설치되어 있다. 이 볼록의 반사경이 설치된 곳에서는 선회하려는 쪽의 도로 상황을 미리 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 상대편 운전자에게도 자신의 위치를 주지시킴으로써 안전사고를 미연에 방지하는 것이 가능하다.

이러한 반사경은 그 재질을 스테인리스 강판으로 만들며, 표면을 연마하여 그 표면에 상이 맺히도록 한다. 스테인리스 강판이 찌그러지거나 휘는 경우에는 맺히는 형상이나 방향이 부정확해지므로 변형을 방지하기 위해 스테인리스 강판의 두께를 두껍게 하는 방법을 사용하여 왔다.

그러나 이러한 방법으로 스테인리스 강판의 변형을 완전히 방지할 수는 없으며, 스테인리스 강판의 제작비가 많이 소요된다. 또한 그 무게가 증가하게 되어, 이동, 설치에 불편한 점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 합성 수지 재질 반사경에 관한 실용신안등록출원(실용신안등록출원 20-2003-0038500)을 하였다. 여기서는 폴리카보네이트와 같은 합성 수지 재질로 상기 반사경을 제조하는 것에 대하여 제 안하고 있다.

그런데, 상기 실용신안등록출원에서 제시한 합성 수질 반사경 제조 방법은 도 1에 도시된 바와 같이 가열하여 유연성이 있는 합성 수지 쉬트(10)를 중간에 위치시키고, 그 아래에는 볼록한 하부 금형(11), 그 위에는 구멍(15)이 형성된 상부금형(13)을 위치시킨다.

상기 상부금형(13)에는 구멍(15)을 형성하고, 상기 하부금형(11)에는 볼록면(12)을 구비한다. 초기에 평판 상태인 가열된 합성 수지 쉬트(10)는 하부금형(11)의 볼록면(12)이 상부금형(13)의 구멍(15)에 삽입되는 동작에 의하여 볼록한 형상으로 변형하고, 볼록한 부분의 주위를 절단함으로써, 도 1의 오른쪽에 도시된 돔 형태의 볼록한 반사경을 제조할 수 있다.

그런데, 상기와 같이, 볼록면(12)을 가지고 있는 하부금형(11)과 구멍(15)을 구비하고 있는 상부금형(13)을 이용하여 돔 형태의 볼록한 반사경을 제조하게 되면, 상기 볼록면(12)에 묻어 있는 파티클 또는 상기 볼록면과 합성 수지 쉬트 사이에 존재하는 공기에 의하여 상기 돔 형태의 볼록한 반사경은 매끄럽지 못하고 울퉁불퉁하게 제조되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 가열된 합성 수지 쉬트의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여, 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 변형하여 돔 형태의 반사경을 형성함으로써, 반사경 표면의 매끄러움을 향상시키고 파티클에 의한 영향을 최소화할 수 있는 도로 반사경 제조 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 도로 반사경 제조 장치의 구성수단은, 도로 반사경 제조 장치에 있어서, 인입되는 합성 수지 쉬트를 가열하는 쉬트 가열 수단, 상기 쉬트 가열 수단에서 인출된 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키되, 상기 가열된 합성 수지 쉬트의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키는 돔 형성 수단, 상기 합성 수지 쉬트의 모서리를 고정하여, 상기 쉬트 가열 수단과 상기 돔 형성 수단 사이를 왕복 이동하는 쉬트 고정 및 이동 수단, 상기 돔 형성 수단의 상측에 배치되어, 상기 돔 형태로 변형된 합성 수지 쉬트를 냉각시키는 냉각 수단, 상기 쉬트 가열 수단, 돔 형성 수단, 쉬트 고정 및 이동 수단 및 냉각 수단의 동작을 제어하는 컨트롤러 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 합성 수지 쉬트는 폴리카보네이트(PC), 아크릴(PMMA), 폴리에틸 렌(PET), 투명 ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 투명 PVC(polyvinyl chloride) 및 FRP(fiber glass reinforced plastic) 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 쉬트 가열 수단은, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단이 출입할 수 있는 자동개폐문이 측면에 형성되는 챔버, 상기 인입된 쉬트 고정 및 이동 수단을 향하여 배치되되, 상기 챔버 내부 상측 또는 하측 또는 상측 및 하측에 배치되는 세라믹 히터판을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 돔 형성 수단은, 상하 이동이 가능하고, 상부가 개방된 원통형이면서 하부면 또는 측면에 배출구가 형성되되, 상기 가열된 합성 수지 쉬트가 상기 개방된 상부를 덮어서 폐쇄된 내부 공간이 형성되는 공간제공 틀, 상하 이동이 가능하고, 상기 공간제공 틀의 개방된 상부와 동일한 형상으로 형성되되, 상기 공간제공 틀을 덮고 있는 가열된 합성 수지 쉬트를 가압하여 고정하는 고정 틀, 상기 공간제공 틀의 배출구를 통하여 상기 폐쇄된 내부 공간에 존재하는 공기를 빼내어서, 상기 공간제공 틀의 폐쇄된 내부 공간을 진공화시키는 진공 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 진공 수단은 상기 배출구에 삽입되어 상기 폐쇄된 내부 공간에 연장 배치되되, 종단부가 상기 폐쇄된 내부 공간의 중심에서 상측을 향하도록 배치되는 배출관, 상기 배출관을 통하여 상기 폐쇄된 내부 공간의 공기를 흡입하는 펌핑부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단은, 판형이되, 내부가 개방되고, 상기 합 성 수지 쉬트를 상기 개방된 부분에 안착시키기 위하여, 상기 개방된 내주면이 다단 구조로 형성되는 테이블, 상기 합성 수지 쉬트의 외곽 부분을 고정하기 위하여 상기 테이블 상에 설치되는 고정부, 상기 테이블을 왕복 이동시키는 구동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 또 다른 본 발명인 도로 반사경 제조 방법을 이루는 구성수단은, 도로 반사경 제조 방법에 있어서, 쉬트 고정 및 이동 수단에 합성 수지 쉬트를 고정한 후, 쉬트 가열 수단 내부로 상기 합성 수지 쉬트를 인입하는 단계, 상기 합성 수지 쉬트를 컨트롤러 수단의 제어에 따라 가열한 후, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단을 돔 형성 수단 위치로 이동시키는 단계, 상기 돔 형성 수단에서 상기 가열된 합성 수지 쉬트의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 합성 수지 쉬트의 가열은 상기 합성 수지 쉬트의 중심부의 온도가 300℃ ~ 310℃이고, 상기 중심부의 주변의 온도가 170℃ ~ 220℃가 유지된 상태에서 120초 ~ 140초 동안 진행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단은 상기 가열된 합성 수지 쉬트가 상기 돔 형성 수단의 공간제공 틀과 고정 틀 사이에 위치하도록 이동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키는 단계는, 상기 가열된 합성 수지 쉬트가 상기 공간제공 틀과 고정 틀 사이에 위치하면, 상기 공간제공 틀의 개방된 상부가 상기 가열된 합성 수지 쉬트와 접촉될 수 있도록 상승시키 고, 상기 고정 틀이 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 가압 고정할 수 있도록 하강시키는 과정, 상기 공간제공 틀의 내부 공간에 존재하는 공기를 빼내어, 상기 내부 공간을 진공화시키면서, 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 압력차에 의하여 돔 형상으로 변형시키는 과정, 상기 공간제공 틀은 하강시키고, 상기 고정 틀은 상승시킨 후, 상기 돔 형상으로 변형된 합성 수지 쉬트를 빼내어, 상기 돔 형상 내부면에 반사용 금속박막을 형성시켜 반사경을 완성시키는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속 박막은 진공 증착법을 사용하여 알루미늄을 증착시켜 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반사경 내외부면은 자외선 차단 코팅이 되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제 및 구성 수단을 가지는 본 발명인 도로 반사경 제조 장치 및 그 방법에 의하면, 가열된 합성 수지 쉬트의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여, 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 변형하여 돔 형태의 반사경을 형성하기 때문에, 반사경 표면의 매끄러움이 향상되고 파티클에 의한 영향을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 구성수단 및 효과를 가지는 본 발명인 도로 반사경 제조 장치 및 그 방법에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명인 도로 반사경 제조 장치의 개략적인 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도로 반사경 제조 장치는 합성 수지 쉬트를 가열하는 쉬트 가열 수단(100)과, 상기 쉬트 가열 수단(100)에서 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키는 돔 형성 수단(300)과, 상기 합성 수지 쉬트를 상기 쉬트 가열 수단(100)과 돔 형성 수단(300) 사이에서 왕복 이동시키는 고정 및 이동 수단(200)과, 상기 돔 형태로 변형된 합성 수지 쉬트를 냉각시키는 냉각 수단(미도시)과, 상기 구성요소들의 동작을 제어하는 컨트롤러 수단(미도시)을 포함하여 이루어진다.

상기 쉬트 가열 수단(100)은 상기 인입되는 합성 수지 쉬트를 가열한다. 상기 합성 수지 쉬트는 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)에 의하여 상기 쉬트 가열 수단 내로 이동하게 되고, 설정된 온도 및 시간 동안 가열되게 된다.

상기 합성 수지 쉬트는 도로 반사경의 원자재로서, 다양한 재질로 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 합성 수지 쉬트는 폴리카보네이트(PC), 아크릴(PMMA), 폴리에틸렌(PET), 투명 ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 투명 PVC(polyvinyl chloride) 및 FRP(fiber glass reinforced plastic) 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 쉬트 가열 수단(100)은 상기 합성 수지 쉬트를 고정한 쉬트 고정 및 이 동 수단(200)을 수용할 수 있는 챔버(150) 형태로 구성된다. 상기 챔버(150)의 측면은 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)이 출입할 수 있는 자동 개폐문(130)이 형성되어 있다.

상기 자동 개폐문(130)은 후술할 컨트롤러 수단(미도시)의 제어에 따라 개폐된다. 즉, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)이 상기 쉬트 가열 수단(100) 내로 인입되는 경우에는 상기 컨트롤러 수단(미도시)의 제어에 따라 개방된 후, 폐쇄되고, 상기 합성 수지 쉬트가 가열된 후, 상기 쉬트 가열 수단(100) 밖으로 인출되는 경우에는 상기 컨트롤러 수단(미도시)의 제어에 따라 개방된 후, 폐쇄된다.

상기 챔버(150) 내부에는 도 7에 도시된 형태로, 상기 합성 수지 쉬트를 가열할 수 있는 세라믹 히터판(110)이 배치된다. 즉, 복수개의 세라믹 히터(111)들이 가로 세로로 복수개 배치되어 형성된 판형의 세라믹 히터판(110)이 상기 챔버(150) 내부에 배치된다.

상기 세라믹 히터판(110)은 상기 인입된 쉬트 고정 및 이동 수단(200)을 향하여 배치되되, 상기 챔버(150) 내부 상측 또는 하측에만 배치되거나, 상측 및 하측 모두에 배치되어, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)에 고정된 합성 수지 쉬트를 가열한다. 상기 세라믹 히터판(110)의 가열 온도와 시간은 상기 컨트롤러 수단(미도시)에 의하여 제어된다.

상기 챔버(150) 내부에서 상기 세라믹 히터판(110)에 의하여 가열된 상기 합성 수지 쉬트는 쉬트 고정 및 이동 수단(200)에 고정된 상태로 상기 쉬트 가열 수단(100)에서 인출된다. 이와 같은 인출 과정도 상기 컨트롤러 수단(미도시)에 의하 여 제어된다. 즉, 설정된 가열 온도로 소정 시간 동안 가열한 후에는 상기 컨트롤러 수단(미도시)에 의하여 상기 자동 개폐문(130)이 열리고, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)이 인출된다. 그런 후, 상기 자동 개폐문(130)은 다시 폐쇄된다.

상기 인출된 쉬트 고정 및 이동 수단(200)은 돔 형성 수단(300)으로 이동하게 된다. 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)은 컨트롤러 수단(미도시)의 제어에 따라, 상기 쉬트 가열 수단(100)과 돔 형성 수단(300) 사이를 왕복 이동한다.

상기 돔 형성 수단(300)으로 이동한 쉬트 고정 및 이동 수단(200)에 고정되어 있는 가열된 합성 수지 쉬트는 상기 돔 형성 수단(300)에서 변형된다. 즉, 상기 돔 형성 수단(300)은 상기 쉬트 가열 수단(100)에서 인출된 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시킨다.

상기 돔 형성 수단(300)은 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형상으로 변형시킬 수 있다면, 다양하게 구성할 수 있다. 본 발명에서는 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 접촉하지 않은 상태에서 돔 형상으로 변형하는 방법을 제안한다.

상기 돔 형성 수단(300)은 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 접촉하지 않는 상태에서 돔 형상으로 변형시키기 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이 구성한다. 도 4에 도시된 돔 형성 수단(300)은 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)를 돔 형태로 변형시킨다.

상기 돔 형성 수단(300)은 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)의 하부에 위치하는 공간제공 틀(330)과 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)의 상부에 위치하는 고정 틀(310) 및 상기 공간제공 틀(330)의 내부 공간을 진공화시키는 진공 수단(350)으로 구성되는데, 상기 공간제공 틀(330)은 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)가 돔 형상으로 변형될 수 있는 공간을 제공한다.

상기 공간제공 틀(330)은 상부가 개방된 원통형이면서 하부면 또는 측면에 배출구(도 5 및 도 6에서 331로 표기됨)가 형성된다. 따라서, 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)가 상기 공간제공 틀(330)의 개방된 상부를 덮으면, 상기 공간제공 틀(330)은 폐쇄된 내부 공간(333)이 형성된다. 상기 폐쇄된 내부 공간(333)은 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)가 볼록한 돔 형상으로 변형될 수 있는 공간으로 사용된다.

한편, 상기 공간제공 틀(330)은 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)에 고정되어 있는 가열된 합성 수지 쉬트(10)에 개방 부분이 접촉됨으로써, 폐쇄된 내부 공간(333)을 형성하기 때문에, 상하 이동이 가능하게 구성된다. 즉, 상기 공간제공 틀(330)은 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)가 상기 공간제공 틀(330)과 고정 틀(310) 사이에 위치하면, 상기 개방된 상부가 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)에 접촉할 수 있도록 상승한다. 이 때, 상기 공간제공 틀(330)의 개방된 상부 원주 부분이 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)와 접촉하게 된다(도 5 및 도 6 참조).

상기와 같은 상태에서, 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)를 상기 공간제공 틀(330)의 개방된 상부 원주 부분에서 가압하면, 상기 공간제공 틀(330)의 내부 공간(333)은 더욱 폐쇄된다. 이와 같이, 상기 공간제공 틀(330)의 내부 공간(333)을 더욱 폐쇄시키기 위하여 상기 고정 틀(310)이 필요하게 된다.

상기 고정 틀(310)은 상기 공간제공 틀(330)의 개방된 상부와 동일한 형상으로 이루어진다. 즉, 상기 공간제공 틀(330)의 개방된 상부 원주 부분과 동일한 형상으로 이루어져, 상기 공간제공 틀(330)을 덮고 있는 가열된 합성 수지 쉬트(10)를 가압하여 고정한다. 그러면, 이 상태에서는 상기 공간제공 틀(330)의 내부 공간(333)은 완전 폐쇄된다. 이와 같이, 상기 고정 틀(310)이 상기 공간제공 틀(330)을 덮고 있는 가열된 합성 수지 쉬트(10)를 가압하여 고정하기 위하여, 상기 고정 틀도 상하 이동이 가능하도록 구성된다(도 5 및 도 6 참조).

한편, 상기 돔 형성 수단(300)은 상기 공간제공 틀(330)의 배출구(331)를 통하여 상기 폐쇄된 내부 공간(333)에 존재하는 공기를 빼내어서, 상기 공간제공 틀(330)의 폐쇄된 내부 공간(333)을 진공화시키는 진공 수단(350)을 구비한다.

이와 같은 진공 수단(350)에 의하여 상기 공간제공 틀(330)의 폐쇄된 내부 공간(333)은 진공 상태로 변화될 수 있고, 결과적으로 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)의 상부 공간(대기압 공간)과 하부 공간(진공 공간)의 압력차에 의하여 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)가 아래 방향으로 볼록하게 변형되어 돔 형상으로 변화될 수 있다(도 5 및 도 6 참조).

상기 진공 수단(350)은 상기 공간제공 틀(330)의 하부면 또는 측면에 형성되는 배출구(도 5 및 도 6에서 331로 표기됨)에 삽입되어 상기 폐쇄된 내부 공간(333)에 연장 배치되는 배출관(351)과, 상기 배출관(351)을 통하여 상기 폐쇄된 내부 공간(333)의 공기를 흡입하는 펌핑부(353)를 포함하여 이루어진다. 상기 배출관(351)의 종단부는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 폐쇄된 내부 공간(333) 안으로 수용되되, 상기 폐쇄된 내부 공간(333)의 중심에서 상측을 향하도록 배치되는 것이 바람직하다.

상기 배출관(351)의 종단부를 상기 폐쇄된 내부 공간(333)의 중심에서 상측을 향하도록 배치됨으로써, 상기 펌핑부(353)가 상기 내부 공간(333)에 존재하는 공기를 흡입함에 따라, 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)는 아래 방향으로 볼록하게 변형되면서 돔 형상으로 변화된다(도 5 및 도 6 참조).

한편, 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)는 외곽 부분이 상기 공간제공 틀(330)의 개방된 상부와 고정 틀(310)에 의하여 고정되기 때문에, 하중에 의하여 가운데 부분부터 아래 방향으로 처지면서 돔 형상으로 변형된다. 즉, 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)의 하중과 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)의 상부공간과 하부공간의 압력차에 의하여 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)는 아래 방향으로 볼록하게 변형되면서, 돔 형상으로 변화된다(도 5 및 도 6 참조).

상기 공간제공 틀(330)과 고정 틀(310) 사이에, 가열된 합성 수지 쉬트(10)를 위치시키는 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)은 컨트롤러 수단(미도시)에 의하여 동작된다. 즉, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)은 상기 컨트롤러 수단(미도시)의 제어에 따라, 상기 합성 수지 쉬트의 모서리를 고정하여, 상기 쉬트 가열 수단(100)과 상기 돔 형성 수단(300) 사이를 왕복 이동한다.

상기 쉬트 고정 및 이동 수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 고정부(250)에 의하여 상기 합성 수지 쉬트(10)를 고정한 테이블(230)을 구동부(미도시)가 이동시키는 구성으로 이루어져 있다.

상기 테이블(230)은 판형이되, 내부가 개방되어 있는 구조를 가진다. 그리고, 상기 개방된 부분(231)의 내주면은 다단 구조(233)로 이루어져 있다. 상기와 같이, 내부가 개방된 테이블(230)은 상기 다단 구조(233)로 이루어진 내주면에 상기 합성 수지 쉬트(10)를 안착시킬 수 있는 구조를 가진다.

상기 다단 구조(233)로 이루어진 내주면에 안착된 합성 수지 쉬트(10)는 상기 테이블(230) 상에 설치되는 고정부(250)에 의하여 외곽 부분이 고정된다. 즉, 상기 합성 수지 쉬트(10)가 상기 개방된 내주면의 다단 구조(233)에 안착되면, 상기 고정부(250)가 상기 합성 수지 쉬트(10)의 외곽 부분을 눌러서 고정하게 된다. 상기 고정부(250)는 컨트롤러 수단(미도시)의 제어에 따라 상기 합성 수지 쉬트(10)의 외곽 부분을 고정한다.

상기 고정부(250)는 상기 컨트롤러 수단(미도시)의 제어에 따라, 상기 합성 수지 쉬트(10)의 외곽부분을 누르는 동작을 할 수 있으면 다양하게 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 동력을 발생하는 모터(255)와, 상기 모터(255)에서 발생한 동력에 따라 전진 또는 후진하는 전달축(253)과, 상기 전달축(253)에 연결되어 상기 합성 수지 쉬트(10)의 외곽과 접촉되어 누르거나, 상기 합성 수지 쉬트(10)의 외곽으로부터 이탈되는 고정바(251)를 포함하여 이루어질 수 있다.

한편, 상기와 같이 합성 수지 쉬트(10)를 고정한 테이블(230)은 구동부(미도시)에 의하여 왕복 이동된다. 상기 구동부(미도시)는 상기 테이블(230)이 상기 쉬트 가열 수단(100)과 돔 형성 수단(300) 사이를 이동할 수 있도록 구성된다면, 다 양하게 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동부는 상기 쉬트 가열 수단(100)과 돔 형성 수단(300) 사이에 걸쳐져서 형성되는 레일(210)과, 상기 레일(210)을 따라 상기 테이블(230)이 슬라이딩되어 이동되도록 동력을 발생하는 모터(미도시)를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 레일(210)은 상기 테이블(230)이 상기 쉬트 가열 수단(100)과 돔 형성 수단(300) 사이를 왕복 이동할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 레일(210)은 상기 쉬트 가열 수단(100)의 챔버(150) 내로 연장되어 설치된다. 한편, 상기 레일(210)을 지지하기 위하여 소정 형상의 지지대(400)가 상기 레일(210)을 받쳐서 지지하도록 구성된다.

한편, 상기 돔 형성 수단(300)에서 돔 형상으로 변형된 합성 수지 쉬트는 냉각 수단(미도시)에 의하여 냉각된다. 상기 냉각 수단(미도시)은 상기 돔 형성 수단(300)의 상측에 배치되어, 상기 돔 형태로 변형된 합성 수지 쉬트를 냉각시킨다. 상기 냉각 수단은 다양한 방식으로 구성할 수 있는데, 본 발명에서는 공냉식으로 상기 돔 형태로 변형된 합성 수지 쉬트를 냉각시킨다.

그리고, 상기 컨트롤러 수단(미도시)은 상술한 구성요소들의 모든 동작을 제어하는 역할을 담당한다. 즉, 쉬트 고정 및 이동 수단에 의한 합성 수지 쉬트의 고정, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단의 이동, 상기 쉬트 가열 수단의 자동 개폐문 개폐 동작, 상기 쉬트 가열 수단의 가열 온도 및 시간, 상기 돔 형성 수단의 동작, 상기 냉각 수단의 동작 등 도로 반사경 제조 장치를 구성하는 구성요소들을 모두 제어하고, 동작시킨다.

다음은, 상기와 같은 구성으로 이루어진 도로 반사경 제조 장치를 이용하여 도로 반사경을 제조하는 공정에 대하여 상세하게 설명한다.

먼저, 작업자가 도로 반사경의 원자재에 해당하는 합성 수지 쉬트(10)를 쉬트 고정 및 이동 수단(200)의 테이블(230)에 올려놓는다. 즉, 사용자가 합성 수지 쉬트를 테이블(230)의 개방된 내주면의 다단 구조(233)에 올려놓는다. 그런 후, 사용자가 컨트롤러 수단(미도시)을 동작시킨다.

그러면, 상기 합성 수지 쉬트(10)의 외곽은 고정부(250)에 동작에 따라 고정되고, 상기 테이블(230)은 구동부(미도시)의 동작에 따라 이동한다. 상기 고정부 및 구동부 역시 컨트롤러 수단에 의하여 제어된다. 상기 구동부의 동작에 따라, 상기 합성 수지 쉬트를 고정한 쉬트 고정 및 이동 수단(200)은 쉬트 가열 수단(100) 내부로 인입된다. 상기 쉬트 고정 및 이동 수단(200)이 상기 쉬트 가열 수단(100) 안으로 인입되기 전에, 상기 쉬트 가열 수단(100)에 구비된 자동 개폐문(130)은 열리고, 상기 쉬트 이동 및 고정 수단(200)이 상기 쉬트 가열 수단(100) 내로 인입된 후에 폐쇄된다. 이와 같은 자동 개폐문(130)의 개방 및 폐쇄도 컨트롤러 수단(미도시)의 제어에 따라 진행된다.

상기 쉬트 가열 수단(100)으로 상기 쉬트 이동 및 고정 수단(200)이 인입되면, 컨트롤러 수단의 제어에 따라, 상기 쉬트 가열 수단(100)의 챔버(150) 상부 및 하부측에 배치된 세라믹 히터판(110)이 가동되어 상기 합성 수지 쉬트가 가열된다.

상기 세라믹 히터판(110)에 의한 상기 합성 수지 쉬트의 가열은 상기 합성 수지 쉬트의 중심부의 온도가 300℃ ~ 310℃이고, 상기 중심부의 주변의 온도가 170℃ ~ 220℃가 유지된 상태에서 120초 ~ 140초 동안 진행된다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 세라믹 히터판(110)은 복수개의 세라믹 히터(111)가 가로 세로로 복수개 배치되어 형성되는데, 각각의 세라믹 히터(111)의 동작 온도는 중심부와 외곽부를 달리한다. 이는, 외곽에서 열 손실이 발생하기 때문에, 외곽부에 배치된 세라믹 히터(111)의 동작온도는 중심부에 배치된 세라믹 히터(111)의 동작온도보다 상대적으로 높게 형성한다. 예를 들어, 외곽부에 위치한 세라믹 히터(111)는 220℃ 정도로 동작하도록 하고, 중심부는 150℃ 정도로 동작하도록 한다.

상기와 같이, 세라믹 히터(111)들의 동작온도를 유지시키면, 상기 챔버(150) 내부의 온도는 복사열 의하여 온도가 상승한다. 도 7에 도시된 온도센서 "A"에 의하여 상기 합성 수지 쉬트의 중심부 온도를 측정하면, 300℃ ~ 310℃로 유지하고, 온도센서 "B"에 의하여 상기 중심부의 주변의 온도를 측정하면 170℃ ~ 220℃로 유지한다. 상기와 같은 온도로, 상기 합성 수지 쉬트의 중심부와, 이 중심부의 주변의 온도를 유지한 상태에서, 120초 ~ 140초 동안 상기 합성 수지 쉬트의 가열은 진행된다.

이와 같은 온도와 시간 동안 상기 합성 수지 쉬트가 가열되면, 후술할 돔 형성 수단(300)에서 상기 가열된 합성 수지 쉬트가 용이하게 돔 형태로 변경된다. 설정된 온도 및 시간 동안 상기 합성 수지 쉬트가 가열되면, 컨트롤러 수단의 제어에 따라, 상기 챔버 측면에 형성된 자동 개폐문이 열린다.

그리고, 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 고정하고 있는 쉬트 이동 및 고정 수 단(200)은 상기 쉬트 가열 수단(100)에서 인출되어 상기 돔 형성 수단(300)이 배치되어 있는 위치로 이동한다. 구체적으로, 상기 쉬트 이동 및 고정 수단(200)은 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)가 상기 돔 형성 수단(300)을 구성하는 공간제공 틀(330)과 고정 틀(310) 사이에 위치되도록 이동한다. 이와 같은 쉬트 이동 및 고정 수단(200)의 이동은 컨트롤러 수단의 제어에 따라 이동된다.

상기 쉬트 이동 및 고정 수단(200)이 상기 돔 형성 수단(300)으로 이동하면, 돔 형성 수단(300)은 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시킨다.

본 발명에 따라, 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키는 단계는 다음과 같은 과정에 따라 이루어진다.

먼저, 상기 컨트롤러 수단(미도시)의 제어에 따라 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)가 상기 공간제공 틀(330)과 고정 틀(310) 사이에 위치하면, 상기 공간제공 틀(330)의 개방된 상부가 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)와 접촉될 수 있도록 상승시키고, 상기 고정 틀(310)이 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 가압 고정할 수 있도록 하강시킨다(도 5에 도시된 상태).

상기 공간제공 틀(330)과 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)가 접촉되는 부분은 상기 공간제공 틀(330)의 개방된 상부 즉, 원주 부분이고, 상기 고정 틀(310)이 가압하는 부분도 상기 공간제공 틀(330)의 개방된 상부 원주 부분이다. 결과적으로, 상기 공간제공 틀(330)의 내부 공간(333)은 폐쇄된 공간이 된다.

상기와 같이, 상기 공간제공 틀(330)의 내부 공간(333)이 폐쇄되면, 상기 공 간제공 틀(330)의 내부 공간(333)에 존재하는 공기를 빼낸다. 즉 펌핑부(353)를 가동하여 상기 내부 공간(333)에 존재하는 공기가 배출관(351)을 통하여 흡입될 수 있도록 한다. 그러면, 상기 공간제공 틀(330)의 내부 공간(333)은 진공 상태로 변화된다.

상기 공간제공 틀(330)의 내부 공간(333)이 진공 상태로 변화되면서, 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)의 상부공간(대기압 상태에 있는 공간)과 하부 공간(상기 공간제공 틀(330)의 내부 공간(333)으로서 진공 상태로 변화되는 공간은 압력차가 발생한다. 결과적으로, 상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)는 상하부의 압력차에 의하여 아래 방향으로 볼록하게 되면서 돔 형상으로 변형된다(도 6에 도시된 상태). 이때, 상기 가열된 합성 수지 쉬트의 하중도 상기 가열된 합성 수지 쉬트가 돔 형상으로 변형되는데 일조를 한다.

상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)를 돔 형상으로 변형시키는 과정에서의 상기 펌핑부(353)의 흡입 시간은 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 상기 돔 형상의 곡률 반경에 따라 상기 펌핑부(253)의 흡입 시간도 변경될 수 있는 것이다.

상기 가열된 합성 수지 쉬트(10)가 돔 형상으로 변형되면, 컨트롤러 수단의 제어에 따라, 상기 공간제공 틀(330)은 하강시키고, 상기 고정 틀(310)은 상승시킨다. 그런 후, 상기 돔 형상으로 변형된 합성 수지 쉬트를 빼낸다.

상기 빼낸 돔 형상으로 변형된 합성 수지는 빛을 반사하기 위한 금속 박막으로 증착된다. 즉, 상기 돔 형상의 내부면에 반사용 금속 박막을 형성시켜 반사경을 완성시킨다. 상기 돔 형상의 내부면에 반사용 금속 박막을 형성시킨 후에는, 돔 형 상 주변을 절단하여 최종적으로 반사경을 완성시킨다.

상기 돔 형상의 내부면에 형성되는 반사용 금속 박막은 반사 기능을 할 수 있는 금속이면 무관한데, 본 발명에서는 진공증착법을 이용하여 알루미늄을 증착시켜 상기 돔 형상의 내부면에 반사용 금속 박막을 형성시킨다. 상기 반사용 금속 박막을 증착시킨 상기 반사경 내외부면은 자외선 차단 물질로 코팅되는 것이 바람직하다. 상기와 같이, 자외선 차단 코팅을 상기 반사경 내외부면에 수행함으로써, 태양으로부터의 자외선에 의한 반사용 금속 박막의 손상 및 변형을 막을 수 있다.

도 1은 종래의 도로 반사경 제조 장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 도로 반사경 제조 장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 쉬트 이동 및 고정 수단의 구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 돔 형성 수단의 구성도이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형상으로 변형시키는 과정도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 히터판의 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 합성 수지 쉬트 100 : 쉬트 가열 수단

110 : 세라믹 히터판 130 : 자동 개폐문

200 : 쉬트 이동 및 고정 수단 210 : 레일

230 : 테이블 231 : 테이블의 개방된 부분

233 : 다단 구조 250 : 고정부

251 : 고정바 253 : 전달축

255 : 모터 310 : 고정 틀

330 : 공간제공 틀 331 : 배출구

333 : 공간제공 틀의 내부 공간 350 : 진공 수단

351 : 배출관 353 : 펌핑부

400 : 지지대

Claims

도로 반사경 제조 장치에 있어서,

인입되는 합성 수지 쉬트를 가열하는 쉬트 가열 수단;

상기 쉬트 가열 수단에서 인출된 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키되, 상기 가열된 합성 수지 쉬트의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키는 돔 형성 수단;

상기 합성 수지 쉬트의 모서리를 고정하여, 상기 쉬트 가열 수단과 상기 돔 형성 수단 사이를 왕복 이동하는 쉬트 고정 및 이동 수단;

상기 돔 형성 수단의 상측에 배치되어, 상기 돔 형태로 변형된 합성 수지 쉬트를 냉각시키는 냉각 수단;

상기 쉬트 가열 수단, 돔 형성 수단, 쉬트 고정 및 이동 수단 및 냉각 수단의 동작을 제어하는 컨트롤러 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 합성 수지 쉬트는 폴리카보네이트(PC), 아크릴(PMMA), 폴리에틸렌(PET), 투명 ABS(acrylonitrile butadiene styrene copolymer), 투명 PVC(polyvinyl chloride) 및 FRP(fiber glass reinforced plastic) 중 어느 하나의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 쉬트 가열 수단은,

상기 쉬트 고정 및 이동 수단이 출입할 수 있는 자동개폐문이 측면에 형성되는 챔버, 상기 인입된 쉬트 고정 및 이동 수단을 향하여 배치되되, 상기 챔버 내부 상측 또는 하측 또는 상측 및 하측에 배치되는 세라믹 히터판을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 돔 형성 수단은,

상하 이동이 가능하고, 상부가 개방된 원통형이면서 하부면 또는 측면에 배출구가 형성되되, 상기 가열된 합성 수지 쉬트가 상기 개방된 상부를 덮어서 폐쇄된 내부 공간이 형성되는 공간제공 틀, 상하 이동이 가능하고, 상기 공간제공 틀의 개방된 상부와 동일한 형상으로 형성되되, 상기 공간제공 틀을 덮고 있는 가열된 합성 수지 쉬트를 가압하여 고정하는 고정 틀, 상기 공간제공 틀의 배출구를 통하여 상기 폐쇄된 내부 공간에 존재하는 공기를 빼내어서, 상기 공간제공 틀의 폐쇄된 내부 공간을 진공화시키는 진공 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 진공 수단은 상기 배출구에 삽입되어 상기 폐쇄된 내부 공간에 연장 배치되되, 종단부가 상기 폐쇄된 내부 공간의 중심에서 상측을 향하도록 배치되는 배출관, 상기 배출관을 통하여 상기 폐쇄된 내부 공간의 공기를 흡입하는 펌핑부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단은,

판형이되, 내부가 개방되고, 상기 합성 수지 쉬트를 상기 개방된 부분에 안착시키기 위하여, 상기 개방된 내주면이 다단 구조로 형성되는 테이블, 상기 합성 수지 쉬트의 외곽 부분을 고정하기 위하여 상기 테이블 상에 설치되는 고정부, 상기 테이블을 왕복 이동시키는 구동부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 장치.
도로 반사경 제조 방법에 있어서,

쉬트 고정 및 이동 수단에 합성 수지 쉬트를 고정한 후, 쉬트 가열 수단 내부로 상기 합성 수지 쉬트를 인입하는 단계;

상기 합성 수지 쉬트를 컨트롤러 수단의 제어에 따라 가열한 후, 상기 쉬트 고정 및 이동 수단을 돔 형성 수단 위치로 이동시키는 단계;

상기 돔 형성 수단에서 상기 가열된 합성 수지 쉬트의 상부 공간과 하부 공간의 압력차를 이용하여 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 방법.
청구항 7에 있어서,

상기 합성 수지 쉬트의 가열은 상기 합성 수지 쉬트의 중심부의 온도가 300℃ ~ 310℃이고, 상기 중심부의 주변의 온도가 170℃ ~ 220℃가 유지된 상태에서 120초 ~ 140초 동안 진행되는 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 방법.
청구항 7에 있어서,

상기 쉬트 고정 및 이동 수단은 상기 가열된 합성 수지 쉬트가 상기 돔 형성 수단의 공간제공 틀과 고정 틀 사이에 위치하도록 이동하는 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 방법.
청구항 9에 있어서, 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 돔 형태로 변형시키는 단계는,

상기 가열된 합성 수지 쉬트가 상기 공간제공 틀과 고정 틀 사이에 위치하면, 상기 공간제공 틀의 개방된 상부가 상기 가열된 합성 수지 쉬트와 접촉될 수 있도록 상승시키고, 상기 고정 틀이 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 가압 고정할 수 있도록 하강시키는 과정,

상기 공간제공 틀의 내부 공간에 존재하는 공기를 빼내어, 상기 내부 공간을 진공화시키면서, 상기 가열된 합성 수지 쉬트를 압력차에 의하여 돔 형상으로 변형시키는 과정,

상기 공간제공 틀은 하강시키고, 상기 고정 틀은 상승시킨 후, 상기 돔 형상으로 변형된 합성 수지 쉬트를 빼내어, 상기 돔 형상 내부면에 반사용 금속박막을 형성시켜 반사경을 완성시키는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 방법.
청구항 10에 있어서,

상기 금속 박막은 진공 증착법을 사용하여 알루미늄을 증착시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 방법.
청구항 11에 있어서,

상기 반사경 내외부면은 자외선 차단 코팅이 되는 것을 특징으로 하는 도로 반사경 제조 방법.