KR101632959B1 - 열, 냉각 일체형 프레스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일체형 프레임에 상층부에는 열판 유압 프레스가 하층부에는 냉각을 위한 프레스가 구비된 열, 냉각 일체형 프레스에 관한 것으로, 냉각기와 보일러가 구비된 본체와; 상기 본체의 상층부에서 수직운동이 가능하게 위치하며, 상기 보일러에서 열매체를 공급받는 적어도 하나의 판상형인 가열 가동판과; 상기 본체와 가열 가동판의 사이에 위치하며, 상기 가열 가동판을 수직 구동하기 위한 제1 실린더와; 상기 본체의 하층부에서 수직운동이 가능하게 위치하며, 상기 냉각기에서 냉매를 공급받는 적어도 하나의 판상형인 냉각 가동판과; 상기 본체와 가열 가동판의 사이에 위치하며, 상기 냉각 가동판을 수직 구동하기 위한 제2 실린더를; 포함한다.

Description

열, 냉각 일체형 프레스{HEAT AND CHILL INTEGRATED PRESS}

본 발명은 일체형 프레임에 상층부에는 열판 유압 프레스가 하층부에는 냉각을 위한 프레스가 구비된 열, 냉각 일체형 프레스에 관한 것이다.

벌집 모양의 셀이 구비된 성형체로 무게가 가볍고 단열 성능이 뛰어나 건축물의 내, 외장재 및 산업전반에 걸쳐 사용되고 있는 허니컴(honeycomb) 판넬은 소재나 재질, 두께에 따라 다양한 용도로 활용되고 있다. 따라서 허니컴의 이용 분야가 점차 확산됨에 따라 그 수요가 증가하고 있어, 보다 신속하고 대량 생산이 가능한 설비로 열판 유압 프레스를 주로 사용하고 있다.

프레스의 가동판에 시트, 필름, 허니컴 코어, 필름, 시트의 순으로 위치시킨 후 뜨겁게 달궈진 가동판을 특정 압력으로 압착하여 하나의 일체로 형성된 허니컴 판넬을 생산한다.

하지만 상기의 프레스에서 뜨겁게 달구어진 허니컴 판넬을 식히기 위해서는 작업자가 직접 프레스에서 판넬을 꺼내 별도의 공간에 일정 시간동안 비치하여 식혀야 했기 때문에 작업장의 공간문제와 생산성에 있어서 상당히 비효율적이었다.

따라서 이를 극복하고자 하는 종래기술로서, 냉각 장치가 구비된 유압 프레스 성형기가 제안되어 있다.

예를 들어, 공개특허공보 제10-2012-0095515호(공개일자: 2012.08.29.)는 한 측면에 이종 재료를 성형하는 열간 프레스 성형기가, 다른 일 측면에는 냉각장치가 구비되어 있는 냉각 프레스 성형기로 이루어진 열간 및 냉각 시스템 일체형 핫 프레스 성형기를 제안하고 있다.

그러나 본 프레스 성형기는 가동판의 크기가 작아 일정 크기 이상의 제품은 생산할 수 없고, 한 번에 하나의 제품밖에 생산 할 수 없어 생산성이 떨어지며, 제품을 꺼내기 위해서는 뜨겁게 달구어진 가동판에서 작업자가 직접 손으로 꺼내야 하는 등 안전성에도 상당히 취약하다.

공개특허공보 제10-2012-0095515호(공개일자: 2012.08.29.)

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 생산성이 우수하고 작업자의 안전도 함께 고려한 열, 냉각 일체형 프레스를 제공하고자 한다.

본 발명은 하나의 가동판에서 여러 개의 피가공물이 가공되어 대량생산이 가능한 프레스를 제공하고자 한다.

본 발명은 가공이 완료된 피가공물을 쉽게 꺼낼 수 있도록 하는 프레스를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스는 냉각기와 보일러가 구비된 본체와; 상기 본체의 상층부에서 수직운동이 가능하게 위치하며, 상기 보일러에서 열매체를 공급받는 적어도 하나의 판상형인 가열 가동판과; 상기 본체와 가열 가동판의 사이에 위치하며, 상기 가열 가동판을 수직 구동하기 위한 제1 실린더와; 상기 본체의 하층부에서 수직운동이 가능하게 위치하며, 상기 냉각기에서 냉매를 공급받는 적어도 하나의 판상형인 냉각 가동판과; 상기 본체와 가열 가동판의 사이에 위치하며, 상기 냉각 가동판을 수직 구동하기 위한 제2 실린더를; 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 가열 가동판의 각층 사이에 위치하여 피가공물을 수평 방향으로 인출하기 위한 제1 측면 실린더를 더 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 본체의 하부를 감싸도록 마련되어 상기 하층부를 둘러 싸 공급받은 냉각수가 머무를 수 있게 하며, 높이 방향으로 길이 조절이 가능한 가벽을 더 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 가벽의 높이를 조절하기 위한 구동수단을 더 포함한다.

바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 냉각 가동판의 각층 사이에 위치하여 피가공물을 수평 방향으로 인출하기 위한 제2 측면 실린더를 더 포함한다.

본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스는 열을 가해 피가공물의 가공과 냉각을 동시에 실시하여 생산성을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명은 가동판의 사이에 구비된 실린더가 피가공물을 밀어줘 작업자가 손쉽게 꺼낼 수 있도록 하는 효과가 있다.

본 발명은 냉각수를 공급받아 가둬두는 접힘 가능한 가벽이 마련되어 있어 가열된 합판을 신속하게 식히는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스의 전체 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스의 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스 상층부의 작동 모습,
도 4는 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스 상층부의 제1 측면 실린더의 작동 모습,
도 5는 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스 하층부 및 가벽의 작동 모습,
도 6은 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스 하층부의 제2 측면 실린더의 작동 모습.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스의 전체 사시도로 열, 냉각 일체형 프레스(이하, "프레스"라고 한다)는 하나의 일체형으로 형성된 프레임(10)에 상층부에는 히팅 프레스(20)가 하층부에는 냉각 프레스(30)가 위치하고 있다.

히팅 프레스(20)의 상단에는 가열 가동판(21)의 가열을 위한 열매체유가 채워져 있는 기름탱크(22)와 히팅 프레스(20)를 수직 구동시키는 제1 실린더(24)가 구비되어 있으며, 제1,2 실린더(24,34)의 구동을 원활하게 하는 유압기름탱크(11)가 위치하고 있다. 열매체유로는 페닐에테르, 폴리페닐, 아릴알칸 또는 알칸벤젠 등을 사용하며 보일러(23)의 용량과 크기에 따라 최적의 열매체유를 사용하면 될 것이다.

히팅 프레스(20)의 일측면에는 열매체유를 가열하는 보일러(23)가 위치하고 있으며, 가열된 열매체유는 분배기(26)를 거쳐 각각의 가열 가동판(21)으로 분배되도록 구성되어 있다.

히팅 프레스(20)의 가열 가동판(21)은 5단으로 구성되어 있으며, 가열 가동판(21)의 사이에 판넬과 같은 피가공물이 위치하여 정해진 온도와 시간동안 접착 및 가압되어 완성된다.

한편, 하층부에 위치한 냉각 프레스(30)는 히팅 프레스(20)에서 가공된 피가공물의 변형을 방지하면서 열을 식히기 위한 프레스로, 냉각 프레스(30)의 상단에 위치한 제2 실린더(34)가 2단으로 구성된 냉각 가동판(31)을 수직 구동가능하게 되어 있다.

냉각 과정은 냉각 가동판(31) 이외에도 냉각수(37)에 의한 냉각도 함께 이루어지는데, 냉각 프레스(30)의 하단을 감싸도록 마련되며, 공급받은 냉각수(37)가 머무를 수 있도록 높이 방향으로 길이 조절이 가능한 가벽(33)이 구비되어 있다. 이 가벽(33)은 주름이 형성되어 있어 접었을 경우, 부피를 최소한으로 할 수 있도록 하며, 가벽(33)의 상단에는 구동수단(36)가 연결되어 있어 높이 조절을 용이하게 한다. 구동수단(36)에 의한 가벽(33)의 높이 조절 방법 이외에도 공기를 주입하는 튜브형태의 가벽을 사용할 수도 있을 것이다.

가열 및 냉각 가동판(21,31)의 개수는 반드시 위에서 언급한 개수만큼 설치할 필요는 없으며, 피가공물의 가공 조건과 필요한 생산량에 따라 그 개수를 정하면 될 것이다. 또한, 온도와 압력을 가하는 시간은 본체의 측면에 위치한 컨트롤 박스(12)에서 피가공물의 상태에 맞춰 조작할 수 있다.

히팅 및 냉각 프레스(20,30)의 경우, 유압식 프레스 이외에도 수압식 또는 기압식 프레스를 이용할 수 있을 것이며, 또한 전동기의 동력을 이용하는 기계식 프레스를 이용할 수도 있을 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스의 측면도로 열매체유가 가열 가동판에 공급되는 연결상태와 열, 냉각 각각의 프레스에서 가공된 피가공물을 손쉽게 꺼낼 수 있도록 하는 제1,2 측면 실린더(25,35)를 보여주고 있다.

히팅 프레스(20)의 상단의 기름탱크(22)는 하부의 배관이 순환펌프(27)로 연결되어 열매체유를 보일러(23)에 신속하게 공급하며, 공급받은 열매체유를 보일러(23)가 설정된 온도로 가열하여 분배기(26)를 통해 각각의 가열 가동판(21)에 전달한다. 가열 가동판(21)에 유입된 열매체유는 내부 배관을 따라 흐르며 충분히 가열을 한 후에 다시 기름탱크(22)로 이동하는 순환되는 형태로 이루어져 있다.

마찬가지로 냉각 프레스(30)에는 물탱크(32)의 냉각수(37)가 냉각 가동판(31)으로 공급되며, 냉각 가동판(31)의 내부 배관을 따라 냉각수(37)가 흐르게 된다.

냉각 프레스(30)의 측면에 위치하고 있는 가벽(33)은 상단에 위치한 구동수단(36)인 실린더에 의해 높이가 조절되며, 냉각 가동판(31)이 피가공물을 압착하는 동안 가벽(33)이 설치된 냉각 프레스(30)에 냉각수(37)가 공급된다.

한편, 가열 및 냉각 가동판(21,31) 각각의 측면에 연결판(13)이 설치되어 있어, 가열 및 냉각 가동판(21,31)의 간격 및 벌어짐의 정도를 일정하게 유지 및 이동을 안내하는 가이드 역할을 수행한다.

프레스의 뒷면에는 히팅 프레스(20)와 냉각 프레스(30)에 제1 측면 실린더(25)와 제2 측면 실린더(35)가 가열 및 냉각 가동판(21,31) 각각의 사이에 나란히 눕혀진 채 위치하고 있으며, 가공이 완료된 피가공물을 밀어주는 역할을 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스 상층부의 작동 모습이다.

각각의 가열 가동판(21) 사이에는 가공할 피가공물이 위치하게 되며, 본 발명에서는 허니컴 판넬(40)을 생산하기 위한 것으로 시트(43), 필름(42), 허니컴 코어(41), 필름(42), 시트(43)의 순으로 위치하게 된다. 200도의 온도로 충분히 예열된 가열 가동판(21)을 제1 실린더(24)가 수직 구동하여 10~20분 정도 압착하게 된다.

한편, 하나의 가열 가동판(21) 사이에서 6장의 허니컴 판넬(40)이 생산되는데, 모든 허니컴 판넬(40)이 제대로 접착되어 생산될 수 있도록 가운데에 위치한 허니컴 판넬(40)의 온도가 적어도 200도에 도달할 수 있도록 가열 가동판(21)이 충분히 가열되야 할 것이다.

설정된 시간만큼 압착된 허니컴 판넬(40)은 제1 실린더(24)가 상승하게 되면서 가공이 완료된다. 이렇게 한 번의 작업으로 5단의 가열 가동판(21)에 각각 6장씩 총 30장의 허니컴 판넬(40)이 생산된다.

도 4는 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스 상층부의 제1 측면 실린더의 작동 모습이다.

일정 시간동안 가압이 완료된 가열 가동판(21)이 상승하여 가공이 완료된 허니컴 판넬(40)을 가열 가동판(21)으로부터 꺼내기 위해, 가열 가동판(21) 사이에 각각 나란하게 눕혀진 채 위치한 제1 측면 실린더(25)가 허니컴 판넬(40)을 밀어주게 된다. 따라서 작업자가 가열 가동판(21) 안으로 손을 넣어 허니컴 판넬(40)을 꺼내지 않아, 신체의 일부가 가열 가동판(40)에 의해 화상입거나 오작동으로 인한 신체부위가 절단되는 등의 안전사고를 예방할 수 있다.

허니컴 판넬(40)이 제1 측면 실린더(25)에 의해 수평방향으로 인출되면 작업자가 꺼내서 하층부에 위치한 냉각 프레스(30)에 위치시켜 놓는다.

제1 측면 실린더(25)의 작동에 있어서, 작업자가 레버를 조작하는 수동식으로 사용할 수 있고, 컨트롤 박스(12)에 구비된 작동 버튼으로 조작이 가능하게 할 수도 있을 것이다. 또한 제1 측면 실린더(25)는 허니컴 판넬(40)이 완전히 인출될 때까지 밀어줄 필요는 없으며, 작업자가 꺼내기 쉬울 정도로 밀어준다면 족할 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스 하층부 및 가벽의 작동 모습을 보여주는 도면이다.

뜨겁게 달구어진 허니컴 판넬(40)은 냉각수(37)를 통해 냉각하게 되는데, 냉각하는 동안 허니컴 판넬(40)의 변형이 발생하지 않도록 냉각 가동판(31)이 가압을 가하게 된다.

즉, 상층부의 히팅 프레스(20)에서 가공이 완료된 허니컴 판넬(40)을 하층부의 냉각 가동판(31) 사이에 나누어 위치시킨다. 냉각 프레스(30)에 위치한 허니컴 판넬(40)을 향해 냉각 가동판(31)의 하강 하고, 구동수단(36)의 작동으로 가벽(33)이 상승하여 펼쳐지게 되며, 설치가 완료된 가벽(33) 내부의 냉각 프레스(30)로 냉각수(37)를 공급하게 된다. 펼쳐진 가벽(33)의 높이는 압착되는 허니컴 판넬(40)이 적어도 냉각수(37)에 잠길 수 있을 정도라면 충분할 것이며, 냉각수(37)는 허니컴 판넬(40)이 완전히 잠길 만큼 공급하게 될 것이다.

냉각이 완료되었으면, 냉각 가동판(31)이 상승하게 되고, 가벽(33)에 채워진 냉각수(37)는 배수구(미도시)를 통해 배수된 후에 구동수단(36)이 가벽(33)을 접으면서 하강시키게 된다.

가벽(33) 내부로 공급하는 냉각수(37)는 수도관에 직접 연결되거나, 별도로 마련한 물탱크에 연결되어 공급 및 배수 할 수 있을 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 열, 냉각 일체형 프레스 하층부의 제2 측면 실린더의 작동 모습이다.

냉각이 완료되면 냉각 가동판(31)이 상승하고, 가벽(33)이 하강하게 되어 허니컴 판넬(40)을 꺼내기 위해 냉각 가동판(31) 사이에 각각 나란하게 눕혀진 채 위치한 제2 측면 실린더(35)가 허니컴 판넬(40)을 밀어주게 된다.

제2 측면 실린더(35)의 작동은 상기에서 언급한 제1 측면 실린더(25)와 마찬가지로, 작업자가 레버로 조작하는 수동식이 될 수도 있고, 컨트롤 박스(12)에 더 포함된 작동 버튼으로 자동으로 작동이 가능하게 할 수도 있을 것이다. 한편, 제2 측면 실린더(35)는 허니컴 판넬(40)이 완전히 인출될 때까지 밀어줄 필요는 없으며, 작업자가 쉽게 꺼낼 수 있을 정도로만 밀어준다면 족할 것이다.

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

10 : 프레임 11 : 유압 기름탱크
12 : 컨트롤 박스 13 : 연결판
20 : 히팅 프레스 21 : 가열 가동판
22 : 기름탱크 23 : 보일러
24 : 제1 실린더 25 : 제1 측면 실린더
26 : 분배기 27 : 순환펌프
30 : 냉각 프레스 31 : 냉각 가동판
32 : 물탱크 33 : 가벽
34 : 제2 실린더 35 : 제2 측면 실린더
36 : 구동수단 37 : 냉각수
40 : 허니컴 판넬 41 : 허니컴 코어
42 : 필름 43 : 시트

Claims (5)

1. 냉각기와 보일러가 구비된 본체;
   상기 본체의 상층부에서 수직운동이 가능하게 위치하며, 상기 보일러에서 열매체를 공급받는 적어도 하나의 판상형인 가열 가동판;
   상기 본체와 가열 가동판의 사이에 위치하며, 상기 가열 가동판을 수직 구동하기 위한 제1 실린더;
   상기 본체의 하층부에서 수직운동이 가능하게 위치하며, 상기 냉각기에서 냉매를 공급받는 적어도 하나의 판상형인 냉각 가동판;
   상기 본체와 가열 가동판의 사이에 위치하며, 상기 냉각 가동판을 수직 구동하기 위한 제2 실린더; 및
   상기 본체의 하부를 감싸도록 마련되어 상기 하층부를 둘러 싸 공급받은 냉각수가 머무를 수 있게 하며, 높이 방향으로 길이 조절이 가능한 가벽;을 포함하는 열, 냉각 일체형 프레스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가열 가동판의 각층 사이에 위치하여 피가공물을 수평 방향으로 인출하기 위한 제1 측면 실린더를 더 포함하는 열, 냉각 일체형 프레스.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 가벽의 높이를 조절하기 위한 구동수단을 더 포함하는 열, 냉각 일체형 프레스.
5. 제1항에 있어서,
   상기 냉각 가동판의 각층 사이에 위치하여 피가공물을 수평 방향으로 인출하기 위한 제2 측면 실린더를 더 포함하는 열, 냉각 일체형 프레스.

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