KR101647998B1 - 윈도우 성형기의 보온장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 윈도우 성형기의 보온장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소재가 탑재된 상태로 챔버 내에서 히팅라인을 따라 이동하면서 예열존, 성형존, 냉각존을 통과하는 하부금형의 상측에 보온캡을 결합하여 소재가 존재하는 공간에서의 열손실을 최소화하여 소재로의 열전도율을 향상시켜 소재 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있도록 하면서 소재 상부면으로 이물질이 떨어지는 현상을 방지할 수 있도록 하며, 본 발명의 또다른 실시예에 따라 챔버 내에 격벽을 세로방향으로 설치하여 예열존, 성형존, 냉각존이 독립된 공간으로 구획되도록 하고, 이를통해 챔버 내에서의 대류현상을 최소화하여 높은 온도를 형성하고 있는 존의 열손실을 억제하여 열손실로 인해 소재로의 열전도율이 저하되는 문제점이 발생하지 않도록 한 윈도우 성형기의 보온장치에 관한 것이다.

Description

윈도우 성형기의 보온장치{Temperature holding device of the window molding machine}

본 발명은 윈도우 성형기의 보온장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소재가 탑재된 상태로 챔버 내에서 히팅라인을 따라 이동하면서 예열존, 성형존, 냉각존을 통과하는 하부금형의 상측에 보온캡을 결합하여 소재가 존재하는 공간에서의 열손실을 최소화하여 소재로의 열전도율을 향상시켜 소재 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있도록 하면서 소재 상부면으로 이물질이 떨어지는 현상을 방지할 수 있도록 하며, 본 발명의 또다른 실시예에 따라 챔버 내에 격벽을 세로방향으로 설치하여 예열존, 성형존, 냉각존이 독립된 공간으로 구획되도록 하고, 이를통해 챔버 내에서의 대류현상을 최소화하여 높은 온도를 형성하고 있는 존의 열손실을 억제하여 열손실로 인해 소재로의 열전도율이 저하되는 문제점이 발생하지 않도록 한 윈도우 성형기의 보온장치에 관한 것이다.

스마트폰, 테블릿PC와 같은 휴대단말기는 그 전면에 윈도우글라스가 장착 사용되고 있다.

일반적으로 윈도우글라스는 대부분이 평판형태로 제공되었으나 통화시 사용자 얼굴에 보다 안정감있게 밀착될 수 있는 곡면부를 갖는 윈도우글라스가 제공되면서 점차 사용량이 증가하고 있다.

이와같이 평판 형태가 아닌 일부가 곡면을 이루거나 다양한 모양으로 이루어지는 3D 입체 형상의 윈도우가 필요하게되었고, 이와같이 곡면부를 갖는 윈도우를 성형하는 윈도우 성형기가 선등록특허 제 10-1121449호에 개시되어 있다.

특허등록 제 10-1121449호는

베이스의 상부를 전,후로 양분하여 베이스의 상부 전방에 평판형태의 소재가 투입된 금형체가 서서히 이송되면서 고온으로 가열되어 소재를 밴딩시키는 히팅라인을 형성하고, 베이스의 상부 후방에는 가열된 금형체가 서서히 이송되면서 냉각되는 냉각라인을 형성하며, 히팅라인을 통과한 금형체가 냉각라인으로 이송될 수 있도록 연결하는 연결라인을 히팅라인의 끝단에 형성하고, 히팅라인에는 질소가스가 충진되어 있는 챔버를 형성하되,

이송수단에 의해 히팅라인으로 순차 공급되는 금형체를 비접촉상태로 간접 가열하는 예열수단과;

예열된 금형체를 접촉상태로 직접 가열하여 금형체 내부의 소재를 밴딩시키는 성형수단과;

금형체를 히팅라인, 연결라인, 냉각라인으로 순차 공급 이송하는 이송수단; 으로 구성하고,

상기 금형체는 상부금형과 하부금형의 조합으로 이루어지고, 상부금형의 하측에는 볼록면이 형성되며, 하부금형의 바닥면에는 오목면이 형성된 것이다.

상기 선등록특허는 챔버 내에서 예열과 성형이 이루어지고, 챔버 밖에서 냉각이 이루어지도록 구성되어 있으나 현재에는 챔버 내에서 예열, 성형, 냉각이 모두 이루어지는 윈도우 성형기가 제공되고 있으며, 또한 상기 선등록특허는 하부금형과 상부금형으로 이루어진 금형체를 이용하여 소재를 밴딩 성형하도록 구성되어 있으나 현재에는 가열된 소재가 자중에 의해 밴딩 형상을 이루는 슬럼핑(slumping) 방법 또는 진공압을 이용하여 윈도우를 밴딩 성형하는 진공성형방법과 같이 하부금형만을 이용한 윈도우 성형장치가 제공되고 있다.

그러나, 종래에는 소재가 탑재된 하부금형만을 이용하여 챔버 내에서 예열, 성형, 냉각이 모두 이루어지기 때문에 챔버 내에서의 대류현상에 의해 열손실이 발생하게되고, 이에의해 소재로의 열전도율이 저하되어 성형 사이클 타임이 길어지게되는 문제점이 발생하였고, 또한 소재의 상부가 개방된 상태로 성형이 이루어짐에 따라 소재에 이물질이 떨어져 불량이 발생하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

일반적으로 냉각공정에 비해 예열공정의 온도가 높고, 예열공정에 비해 성형공정의 온도가 더 높은데, 종래의 윈도우 성형장치는 내부가 오픈되어 있는 챔버 내에서 예열,성형,냉각이 순차적으로 이루어지므로, 성형공정이 이루어지는 영역에서는 히팅라인에서 공급되는 열이 그대로 소재에 전달되지 못하고 대류현상에 의해 예열영역과 냉각영역으로 손실되는 열손실현상이 발생하게되고, 이로인해 더 많은 시간동안 소재를 가열해야만 원하는 성형온도로 소재를 가열할 수 있게되어 전체적인 사이클타임이 길어지게되는 문제점이 발생하는 것이다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 소재가 탑재된 상태로 챔버 내에서 히팅라인을 따라 이동하면서 예열존, 성형존, 냉각존을 통과하는 하부금형의 상측에 보온캡을 결합하여 소재가 존재하는 공간에서의 열손실을 최소화하여 소재로의 열전도율을 향상시켜 소재 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있도록 하면서 소재 상부면으로 이물질이 떨어지는 현상을 방지할 수 있도록 하며, 본 발명의 또다른 실시예에 따라 챔버 내에 격벽을 세로방향으로 설치하여 예열존, 성형존, 냉각존이 독립된 공간으로 구획되도록 하고, 이를통해 챔버 내에서의 대류현상을 최소화하여 높은 온도를 형성하고 있는 존의 열손실을 억제하여 열손실로 인해 소재로의 열전도율이 저하되는 문제점이 발생하지 않도록 한 윈도우 성형기의 보온장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

챔버(2)의 바닥부에 다수의 히터블럭(3)이 설치되어 히팅라인(5)을 이루고, 소재(6)가 탑재된 상태의 하부금형(10)이 히팅라인(5)을 통과하면서 예열, 성형, 냉각되도록 구성된 것을 포함하는 윈도우 성형기의 보온장치에 있어서,

하부금형(10)의 상측으로 보온캡(20)을 결합하여 소재(6)의 주변 온도가 손실되지 않도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 열손실을 최소화하여 소재로의 열전도율을 향상시켜 소재 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있도록 하면서 소재 상부면으로 이물질이 떨어지는 현상을 방지할 수 있도록 하며, 본 발명의 또다른 실시예에 따라 챔버 내에 격벽을 세로방향으로 설치하여 예열존, 성형존, 냉각존이 독립된 공간으로 구획되도록 하고, 이를통해 챔버 내에서의 대류현상을 최소화하여 높은 온도를 형성하고 있는 존의 열손실을 억제하여 열손실로 인해 소재로의 열전도율이 저하되는 문제점이 발생하지 않도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 윈도우 성형기의 보온장치를 보인 단면도.
도 2 는 본 발명에 적용된 보온장치의 제 1 실시예를 보인 도면.
도 3 은 본 발명에 적용된 보온장치의 제 2 실시예를 보인 도면.
도 4 는 본 발명에 적용된 보온장치의 제 3 실시예를 보인 도면.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은,

본 발명의 제 1 실시예에 따라서,

챔버(2)의 바닥부에 다수의 히터블럭(3)이 설치되어 히팅라인(5)을 이루고, 소재(6)가 탑재된 상태의 하부금형(10)이 히팅라인(5)을 통과하면서 예열, 성형, 냉각되도록 구성된 것을 포함하는 윈도우 성형기의 보온장치에 있어서,

하부금형(10)의 상측으로 보온캡(20)을 결합하여 소재(6)의 주변 온도가 손실되지 않도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 보온캡(20)은 열전도성 금속재로 이루어지고, 측면부에 적어도 1개 이상의 유동홀(21)이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 보온캡(20)은 하부금형(10)을 수용하면서 보온캡(20)의 하측부가 히터블럭(3)에 직접 접촉되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따라서,

상기 하부금형(10)의 하단 측면에 단차부(13)를 돌출되게 형성하고, 이 단차부(13)에 보온캡(20)이 얹혀지는 형태로 하부금형(10)에 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따라서,

챔버(2)의 바닥부에 다수의 히터블럭(3)이 설치되어 히팅라인(5)을 이루고, 소재(6)가 탑재된 상태의 하부금형(10)이 히팅라인(5)을 통과하면서 예열, 성형, 냉각되도록 구성된 것을 포함하는 윈도우 성형기의 보온장치에 있어서,

상기 챔버(2)에 복수개의 격벽(30)을 수직방향으로 설치하여 챔버(2) 내부가 예열존, 성형존, 냉각존으로 구획되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 격벽(30)의 하단에는 하부금형(10)이 통과할 수 있는 이동홈(31)이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 격벽(30)에 측판(30a)을 더 결합하여 예열존과 성형존을 독립적으로 구획할 수 있는 이너챔버를 이루도록 구성한 것을 특징으로 한다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 윈도우 성형기의 요부구성을 도시한 것으로서,

테이블(1)의 상부에 챔버(2)가 설치되고, 챔버(2)의 바닥부에는 다수의 히터블럭(3)이 설치되어 히팅라인(5)을 이루게된다.

도면상에는 처음 2개의 히터블럭(3)이 예열존(100)을 이루고, 후단의 3개의 히터블럭(3)이 성형존(101)을 이루며, 마지막 2개의 히터블럭(3)이 냉각존(102)을 이루도록 도시하였으며, 생산하고자 하는 제품에 따라 예열존(100), 성형존(101), 냉각존(102)을 이루는 히터블럭의 갯수는 가변될 수 있다.

챔버(2)의 일측(도면상 우측)에 입구가 형성되고, 타측(도면상 좌측)에 출구가 형성되며, 입구와 출구에는 상하로 움직이는 도어가 설치된다.

히터블럭(3)에는 발열용 히터봉(4)이 설치될 수 있으며, 히터봉 외에도 다른 가열수단을 사용하여도 무방하다.

성형 대상이 되는 소재(6)가 탑재되는 하부금형(10)의 상부면에는 소재(6)를 밴딩시키기 위한 성형홈(11)이 형성되고, 성형홈(11)과 연통되도록 진공홀(12)이 형성된다.

진공홀(12)로는 미도시된 진공탱크로 부터 진공압이 가해지게되고, 진공홀(12)을 통해 진공압이 가해짐에 따라 성형온도로 가열된 소재(6)가 보다 빠르게 성형홈(11)에 밀착되면서 성형이 이루어질 수 있게되는 것이며, 히터블럭(3)에도 진공홀(12)과 연결되는 진공라인이 형성된다.

상기 성형홈(11)의 형상은 소재(6)를 성형하고자 하는 모양에 따라 다양한 모양으로 형성될 수 있다.

챔버(2) 내부에는 하부금형(10)을 순차적으로 입구측에서 출구측으로 이동시키는 이송수단이 설치되어 있으며, 도면상에는 도시하지 않았다.

◈ 제 1 실시예 ◈

본 발명의 제 1 실시예는 도 2 와 같이 하부금형(10)의 상측에 보온캡(20)을 결합하여 소재(6)의 주변 온도가 손실되지 않도록 구성한 것이다.

상기 보온캡(20)은 열전도성 금속재로 이루어지고, 측면부에 적어도 1개 이상의 유동홀(21)을 형성하여 소재(6) 성형시 발생하게되는 가스가 외부로 배출될 수 있도록 구성한다.

그리고, 보온캡(20)은 도 2 와 같이 하부금형(10)을 수용하면서 보온캡(20)의 하측부가 히터블럭(3)에 직접 접촉되도록 구성하여 보온캡(20)의 하단이 히터블럭(3)으로 부터 직접 열을 전달받아 소재(6)의 상면으로 복사열을 공급할 수 있도록 한다.

이와같이 구성한 본 발명의 제 1 실시예에 의하면, 소재(6)를 탑재한 하부금형이 예열존(100) 또는 성형존(101)에 위치하였을때 소재(6) 주변부가 보온캡(20)에 의해 밀폐되므로 소재(6) 주변온도가 높은 상태를 유지할 수 있게되므로 열손실이 발생하지 않게되고, 히터블럭의 열을 열손실 없이 빠르게 소재(6)로 전달할 수 있게되어 성형 사이클 타임을 현저히 줄여줄 수 있게된다.

또한 보온캡(20)이 소재(6)의 상부를 밀폐하게되므로 성형 과정에서 이물질이 소재(6)의 상부면에 부착되는 현상이 전혀 발생하지 않게되는 효과를 기대할 수 있다.

◈ 제 2 실시예 ◈

본 발명의 제 2 실시예는 도 3 에 도시된 바와같이 하부금형(10)의 하단 측면에 단차부(13)를 돌출되게 형성하고, 이 단차부(13)에 보온캡(20)이 얹혀지는 형태로 하부금형(10)에 결합되도록 구성한 것이다.

이와같은 제 2 실시예 역시 보온캡(20)이 소재(6)를 밀폐하기 때문에 열손실없이 히터블럭(3)의 열을 소재(6)로 전달할 수 있게되는 것이다.

◈ 제 3 실시예 ◈

본 발명의 제 3 실시예는 도 1 과 도 4 에 도시된 바와같이

챔버(2)에 복수개의 격벽(30)을 수직방향으로 설치하여 챔버(2) 내부가 예열존, 성형존, 냉각존으로 구획되도록 구성한 것이다.

상기 격벽(30)의 하단에는 하부금형(10)이 통과할 수 있는 이동홈(31)이 형성되어 있어서 하부금형(10)이 예열존(100)에서 성형존(101)으로, 성형존(101)에서 냉각존(102)으로 원활히 이동할 수 있도록 구성하였다.

이와같이 챔버(2) 내부에 격벽(30)을 설치하여 챔버(2) 내부가 예열존, 성형존, 냉각존으로 구획되도록 구성하면, 챔버(2) 내부가 전체적으로 대류현상이 발생하지 않게되고, 각각의 존 내에서만 대류현상이 발생하게되어 열손실이 훨씬 줄어들게되는 효과를 기대할 수 있게되는 것이다.

열손실이 줄어들게됨에 따라 성형존(101)에서는 보다 빠르게 소재(6)를 가열할 수 있게되어 성형 사이클 타임을 줄여줄 수 있게된다.

한편, 상기 격벽(30)에 측판(30a)을 더 결합하여 도 4 와 같은 하나의 이너챔버를 형성하고, 이 이너챔버를 챔버(2)의 상부에 결합하므로서, 예열존과 성형존을 독립적으로 구획할 수 있게되며, 이러한 이너챔버를 사용할 경우 예열존(100)과 성형존(101)의 체적을 더 줄여줄 수 있으면서 열손실을 줄여줄 수 있게되는 효과를 기대할 수 있다.

1: 테이블, 2: 챔버,
3: 히터블럭, 4: 히터봉,
5: 히팅라인, 6: 소재,
10: 하부금형, 11: 성형홈,
12: 진공홀, 13: 단차부,
20: 보온캡, 21: 유동홀,
30: 격벽, 31: 이동홈,
30a: 측판, 100: 예열존,
101: 성형존, 102: 냉각존,

Claims (7)

1. 챔버(2)의 바닥부에 다수의 히터블럭(3)이 설치되어 히팅라인(5)을 이루고, 소재(6)가 탑재된 상태의 하부금형(10)이 히팅라인(5)을 통과하면서 예열, 성형, 냉각되도록 구성된 것을 포함하는 윈도우 성형기의 보온장치에 있어서,
   하부금형(10)의 상측으로 보온캡(20)을 결합하여 소재(6)의 주변 온도가 손실되지 않도록 구성한 것을 특징으로 하는 윈도우 성형기의 보온장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보온캡(20)은 열전도성 금속재로 이루어지고, 측면부에 적어도 1개 이상의 유동홀(21)이 형성된 것을 특징으로 하는 윈도우 성형기의 보온장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 보온캡(20)은 하부금형(10)을 수용하면서 보온캡(20)의 하측부가 히터블럭(3)에 직접 접촉되도록 구성한 것을 특징으로 하는 윈도우 성형기의 보온장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하부금형(10)의 하단 측면에 단차부(13)를 돌출되게 형성하고, 이 단차부(13)에 보온캡(20)이 얹혀지는 형태로 하부금형(10)에 결합되는 것을 특징으로 하는 윈도우 성형기의 보온장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제

Images