KR101888892B1 - 엠보싱 패턴 제조 장치 - Google Patents

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KR101888892B1 KR1020160129139A KR20160129139A KR101888892B1 KR 101888892 B1 KR101888892 B1 KR 101888892B1 KR 1020160129139 A KR1020160129139 A KR 1020160129139A KR 20160129139 A KR20160129139 A KR 20160129139A KR 101888892 B1 KR101888892 B1 KR 101888892B1
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Abstract

본 발명은 강판에 엠보싱 패턴을 형성하는 엠보싱 패턴 제조 장치에 관한 것이다. 본 발명은 제 1 볼록부와 제 2 볼록부가 그 중앙으로 갈수록 볼록하게 형성되므로, 제 1 볼록부와 제 2 볼록부는 중앙으로 갈수록 단면적이 커지게 됨과 동시에 외부 압력을 보다 견고하게 지지할 수 있게 되어, 지지수단이 강판의 하중 및 성형수단을 견고하게 지지할 수 있게 되는 효과가 있다. 또한, 상부성형롤러의 직경이 하부성형롤러의 직경보다 작도록 형성되어, 상부성형롤러가 회전되면서 강판의 상면을 이동시키는 길이보다 하부성형롤러가 회전되면서 강판의 하면을 이동시키는 길이가 더 길어지게 되어, 상부성형롤러와 하부성형롤러를 통과하는 강판은 어느 방향으로 휘어지지 않고 직선상으로 곧게 유지되는 효과가 있다.

Description

엠보싱 패턴 제조 장치{Manufacturing Apparatus for Embossing Pattern}
본 발명은 엠보싱 패턴 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강판에 엠보싱 패턴을 형성하는 과정에서 강판 또는 강판을 성형하는 성형롤러가 휘어지지 않도록 하는 엠보싱 패턴 제조 장치에 관한 것이다
일반적으로 전자제품, 자동차, 각종 주방용품 등에 사용되는 강판은 디자인적인 미려함, 입체감 등을 위하여 그 표면에 오목 또는 볼록하게 엠보싱(Embossing) 패턴을 형성하는 경우가 있다. 강판 표면에 엠보싱 패턴이 형성되면 외부와의 마찰이나 접촉시 표면의 마모 및 긁힘이 일어나더라도 빛의 반사율이 높기 때문에 표면의 흠을 보완하고 표면부의 외관을 수려하게 보일 수 있다.
이러한 엠보싱 패턴을 가공하는 방법은 상호 마주보는 펀치, 다이 또는 롤링 등의 가공기기에 오목부 또는 볼록부를 형성하고, 이러한 가공기기에 강판이 통과하도록 하여, 강판 표면에 오목 패턴 또는 볼록 패턴을 인위적으로 형성하여 강판에 입체감을 부여하도록 한다.
도 1은 종래 엠보싱 패턴 가공 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 강판(P)이 상호 마주보는 상부성형롤러(10)와 하부성형롤러(20)를 통과하면서 엠보싱 패턴이 형성된다. 이렇게 형성된 강판(P)은 커팅부(미도시)에 의하여 정해진 길이로 절단될 수 있다. 그 후 강판(P)은 경우에 따라 원형으로 권취될 수도 있다.
한편, 강판(P)이 상호 동일한 직경(d1, d2)을 갖는 상부성형롤러(10)와 하부성형롤러(20) 사이를 통과할 때, 상부성형롤러(10)에는 볼록하게 성형부(12)가 형성되어 있어, 상부성형롤러(10)가 강판(P)의 상면에 압력을 가하게 되고, 강판(P)의 상면은 성형부(12)가 누르는 만큼 눌리면서 엠보싱 패턴이 형성된다. 이때, 강판(P)의 상면은 상부성형롤러(10)가 누르는 압력에 의하여 그 표면 면적이 더 늘어나게 되고, 강판(P)의 하면은 하부성형롤러(20)에 지지되어 그 형상 변화가 거의 없게 된다. 이처럼 강판(P)의 상면은 상부성형롤러(10)를 통과하면서 그 길이가 길어지게 되는 반면, 강판(P)의 하면은 하부성형롤러(20)를 통과하면서 그 길이 변화가 거의 없게 되어, 상부성형롤러(10)와 하부성형롤러(20)를 통과하는 강판(P)은 하부 방향으로 휘어지게 되는 문제점이 있다.
또한, 강판(P)의 양단에서 가해지는 하중에 의해 엠보싱 패턴이 형성되는데, 양단에 가해지는 하중이 크게 되면 상부성형롤러(10)와 하부성형롤러(20)가 강판(P)이 위치하는 방향의 양단으로 휘어지게 되어 강판(P)의 중심부로 갈수록 엠보싱 패턴의 형성이 어려워진다. 즉, 상부성형롤러(10)와 하부성형롤러(20)를 지지하는 지지부(미도시)가 강판(P)의 하중 및 상,하부성형롤러(10, 20)의 양단에서 가해지는 하중을 견고하게 지지할 수 없어, 시간이 지남에 따라 지지부의 센터가 하방으로 밴딩되어 강판(P) 및 상,하부성형롤러(10, 20)가 휘어지고, 이에 따라 강판(P)의 표면에 엠보싱 패턴이 균일하게 형성되지 않는 문제점이 있다.
등록특허 제10-0183522호 등록특허 제10-0899853호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 강판에 엠보싱 패턴을 형성하는 과정에서 강판이 위 또는 아래로 휘어지지 않도록 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공하도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 지지부가 상부성형롤러 및 하부성형롤러를 견고하게 지지하도록 하여, 강판 및 상,하부성형롤러가 휘어지지 않도록 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공하도록 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 지지부의 중앙이 양 사이드보다 견고해지도록 하여, 지지부가 상부성형롤러 및 하부성형롤러를 균일하게 지지하도록 하고, 상,하부성형롤러가 강판에 균일하게 압력을 가하도록 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공하도록 하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제 1 지지부와, 상기 제 1 지지부의 하부 방향으로 상호 이격된 상태로 수평하게 배치되는 제 2 지지부를 갖는 지지수단; 및 상기 제 1 지지부의 하부에 배치되되 상기 제 1 지지부에 지지된 상태로 회전되도록 위치되는 상부성형롤러와, 상기 상부성형롤러와 마주보도록 상기 제 2 지지부의 상부에 배치되되 상기 제 2 지지부에 지지된 상태로 회전되도록 위치되는 하부성형롤러를 갖는 성형수단을 포함하고, 상기 제 1 지지부는 그 중앙으로 갈수록 상방으로 볼록하게 형성되고, 상기 제 2 지지부는 그 중앙으로 갈수록 하방으로 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 제 1 지지부와, 상기 제 1 지지부의 하부 방향으로 상호 이격된 상태로 수평하게 배치되는 제 2 지지부를 갖는 지지수단; 및 상기 제 1 지지부의 하부에 배치되되 상기 제 1 지지부에 지지된 상태로 회전되도록 위치되는 상부성형롤러와, 상기 상부성형롤러와 마주보도록 상기 제 2 지지부의 상부에 배치되되 상기 제 2 지지부에 지지된 상태로 회전되도록 위치되는 하부성형롤러를 갖는 성형수단을 포함하고, 상기 상부성형롤러는 상기 하부성형롤러보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공한다.
또한, 상기 상부성형롤러와 상기 하부성형롤러의 회전속도는 동일하도록 구성되고, 강판이 상기 상부성형롤러와 상기 하부성형롤러 사이를 통과하면서 앰보싱 패턴이 형성될 때, 상기 앰보싱 패턴은 상기 상부성형롤러가 강판을 누르는 압력에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공한다.
또한, 상호 마주보는 상기 제 1 지지부의 일측과 상기 제 2 지지부의 일측 사이에는 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부 간의 간격을 조절하도록 간격조절부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공한다.
또한, 상기 상부성형롤러의 상측에 접촉된 상태로 상기 상부성형롤러를 따라 회전되는 복수의 가이드롤러 또는, 상기 하부성형롤러의 하측에 접촉된 상태로 상기 하부성형롤러를 따라 회전되는 복수의 서브가이드롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공한다.
또한, 상기 상부성형롤러의 원주를 따라 그 상측에 방사상으로 배열되되 상기 상부성형롤러와 수평하게 위치되는 복수의 상부회전축과, 상기 상부성형롤러를 지지하도록 각각의 상기 상부회전축에 회전되도록 결합되는 하나 이상의 상부베어링을 갖는 상부회전지지부 또는, 상기 하부성형롤러의 원주를 따라 그 하측에 방사상으로 배열되되 상기 하부성형롤러와 수평하게 위치되는 복수의 하부회전축과, 상기 하부성형롤러를 지지하도록 각각의 상기 하부회전축에 회전되도록 결합되는 하나 이상의 하부베어링을 갖는 하부회전지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공한다.
또한, 상기 상부성형롤러의 원주를 따라 그 상측에 방사상으로 배열되는 2개의 가이드롤러; 각각의 상기 가이드롤러의 원주를 따라 그 상측에 방사상으로 배열되되 상기 가이드롤러와 수평하게 위치되는 한 쌍의 상부회전축과, 상기 가이드롤러와 접촉된 상태로 각각의 상기 상부회전축에 회전되도록 결합되는 하나 이상의 상부베어링을 갖는 상부회전지지부; 및 상기 하부성형롤러의 원주를 따라 그 하측에 방사상으로 배열되되 상기 하부성형롤러와 수평하게 위치되는 한 쌍의 하부회전축과, 상기 하부성형롤러를 지지하도록 각각의 상기 하부회전축에 회전되도록 결합되는 하나 이상의 하부베어링을 갖는 하부회전지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치를 제공한다.
본 발명은 제 1 볼록부와 제 2 볼록부가 그 중앙으로 갈수록 볼록하게 형성되므로, 제 1 볼록부와 제 2 볼록부는 중앙으로 갈수록 단면적이 커지게 됨과 동시에 외부 압력을 보다 견고하게 지지할 수 있게 되어, 지지수단이 강판의 하중 및 성형수단을 견고하게 지지할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 제 1, 2 지지부는 제 1, 2 볼록부를 구비하므로, 제 1, 2 지지부가 상, 하부성형롤러를 지지하는 과정에서 제 1, 2 지지부의 센터 즉, 제 1, 2 볼록부에 집중되는 하중을 균일하게 지지할 수 있게 되어, 제 1, 2 볼록부는 어느 한 방향으로 휘어지지 않고, 그 길이방향을 따라 균일하게 상, 하부성형롤러를 지지하게 되는 효과가 있다.
또한, 상부성형롤러의 직경이 하부성형롤러의 직경보다 작도록 형성되어, 상부성형롤러가 회전되면서 강판의 상면을 이동시키는 길이보다 하부성형롤러가 회전되면서 강판의 하면을 이동시키는 길이가 더 길어지게 되어, 상부성형롤러와 하부성형롤러를 통과하는 강판은 어느 방향으로 휘어지지 않고 직선상으로 곧게 유지되는 효과가 있다.
또한, 상부성형롤러의 상부에 가이드롤러가 구비되어 제 1 지지부가 하방으로 이동되어 상부성형롤러가 하방으로 압력을 가할 때, 상부베어링이 가이드롤러에 균일하게 하방 압력을 가하고 가이드롤러가 상부성형롤러에 균일하게 하방으로 압력을 가하도록 구성되며, 이에 따라 강판의 상면에 형성되는 엠보싱 패턴이 균일하게 형성되는 효과가 있다.
또한, 가이드롤러의 상부를 상부베어링이 포위하도록 위치되어 제 1 지지부가 하방으로 이동되어 상부성형롤러가 하방으로 압력을 가할 때, 상부베어링이 가이드롤러에 균일하게 하방 압력을 가하고 가이드롤러가 상부성형롤러에 균일하게 하방으로 압력을 가하여 강판의 상면에 형성되는 엠보싱 패턴이 균일하게 형성되는 효과가 있다.
또한, 하부성형롤러의 하부를 하부베어링이 포위하도록 위치되어 제 1 지지부가 하방으로 이동되어 상부성형롤러가 하방으로 압력을 가할 때, 하부성형롤러가 하부베어링에 하방 압력을 가하고, 하부베어링은 하부성형롤러의 하방 압력을 균일하게 지지하는 효과가 있다.
또한, 간격조절부가 상부성형롤러와 하부성형롤러 간의 간격을 조절하도록 구성되어, 강판의 두께에 따라 상, 하부성형롤러의 간격을 조절할 수도 있고, 강판이 상부성형롤러와 하부성형롤러 사이를 완전히 통과한 후 상부성형롤러와 하부성형롤러가 상호 맞닿아 손상이 생기는 것을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 엠보싱 패턴 가공 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 정면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 제 1 지지부와 제 2 지지부의 형상을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 제 2 지지부의 정면에 가해지는 압력 분포를 측정한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 제 2 지지부의 평면에 가해지는 압력 분포를 측정한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 상부성형롤러와 하부성형롤러가 강판에 엠보싱 패턴을 형성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 상부회전지지부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 하부회전지지부를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치를 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 정면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치(100)는 지지수단(110) 및 성형수단(130)을 포함하며, 간격조절부(120), 가이드롤러(140: 도 7 도시), 하부회전지지부(150) 및 상부회전지지부(160)를 더 포함할 수 있다.
지지수단(110)은 성형수단(130)을 지지하는 것으로, 제 1 지지부(112), 제 2 지지부(114), 지지판(116) 및 상하이동안내부(117)를 포함할 수 있다. 제 1 지지부(112)와 제 2 지지부(114)는 성형수단(130)의 상, 하부성형롤러(132, 134)의 길이방향을 따라 긴 형상으로 형성되는 것으로, 제 1 지지부(112)와 제 2 지지부(114)는 상호 이격되어, 그 사이에 성형수단(130)이 위치된다.
제 1 지지부(112)는 제 1 볼록부(112a), 제 1 지지돌출부(112b) 및 제 1 수용부(112c)를 포함할 수 있다. 제 1 볼록부(112a)는 상부성형롤러(132)를 지지하도록 상부성형롤러(132)의 상부에 위치되는 것으로 상부성형롤러(132)의 길이방향을 따라 길게 형성되되, 그 중앙으로 갈수록 상부 방향으로 볼록하게 형성된다. 제 1 지지돌출부(112b)는 제 1 볼록부(112a)의 양 단부에서 그 외측 방향으로 돌출되도록 형성된다. 제 1 수용부(112c)는 제 1 볼록부(112a)의 하측 길이방향을 따라 오목하게 형성되는 것으로 후술하는 가이드롤러(140) 및 상부회전지지부(160)가 수용되는 공간을 제공한다.
제 2 지지부(114)는 제 1 지지부(112)의 하부에 대칭적으로 형성되는 것으로, 제 2 볼록부(114a), 제 2 지지돌출부(114b) 및 제 2 수용부(114c)를 포함할 수 있다. 제 2 볼록부(114a)는 하부성형롤러(134)를 지지하도록 하부성형롤러(134)의 하부에 위치되는 것으로, 하부성형롤러(134)의 길이방향을 따라 길게 형성되되, 그 중앙으로 갈수록 하부 방향으로 볼록하게 형성된다. 제 2 지지돌출부(114b)는 제 2 볼록부(114a)의 양 단부에서 그 외측 방향으로 돌출되도록 형성된다. 제 2 수용부(114c)는 제 2 볼록부(114a)의 상측 길이방향을 따라 오목하게 형성되는 것으로 후술하는 하부회전지지부(150)가 수용되는 공간을 제공한다.
지지판(116)은 지면에 지지된 상태로 수직 상방으로 형성되며 한 쌍으로 구성되어, 일 지지판(116)은 제 1, 2 볼록부(112a, 114a)의 일단부에 연결되고, 타 지지판(116)은 제 1, 2 볼록부(112a, 114a)의 타단부에 연결되어, 제 1 지지부(112)와 제 2 지지부(114)를 지지하도록 구성된다.
상하이동안내부(117)는 한 쌍으로 구성되며 일측은 지지판(116)의 상단에 연결되고 타측은 제 1 볼록부(112a)의 단부에 연결되어, 지지판(116)에 지지된 상태로 제 1 지지부(112)의 상하 이동을 가이드한다.
성형수단(130)은 외부로부터 공급되는 강판(P: 도 6 도시)의 표면에 엠보싱 패턴을 성형하는 것으로, 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134)를 포함한다. 상부성형롤러(132)는 제 1 볼록부(112a)의 하측을 따라 긴 형상으로 형성되고, 하부성형롤러(134)는 제 2 볼록부(114a)의 상측을 따라 긴 형상으로 형성된다. 이때, 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134)는 상호 이격 배치되며, 그 사이에 강판(P)이 통과되면서 강판(P)에 엠보싱 패턴이 형성된다. 한편, 제 1 볼록부(112a)의 하측에는 상부성형롤러(132)의 양 단부가 회전되도록 지지하는 제 1 회전가이드(미도시)가 형성되고, 제 2 볼록부(114a)의 상측에는 하부성형롤러(134)의 양 단부가 회전되도록 지지하는 제 2 회전가이드(미도시)가 형성될 수 있다.
간격조절부(120)는 제 1 지지부(112)와 제 2 지지부(114) 간의 이격 간격을 조절하는 것으로, 제 1 지지부(112)의 제 1 지지돌출부(112b)와 제 2 지지부(114)의 제 2 지지돌출부(114b) 사이에 위치될 수 있다. 이러한 간격조절부(120)는 예를 들면 유압실린더 등으로 구성될 수 있으며, 제 1 지지부(112)를 상부 또는 하부로 방향으로 이동시켜서 제 1 지지부(112)와 제 2 지지부(114) 간의 이격 간격을 조절한다. 제 1, 2 지지부(112, 114) 간의 이격 간격이 조절되면 이들과 연결된 상, 하부성형롤러(132, 134)의 간격이 조절된다.
이처럼 간격조절부(120)가 상, 하부성형롤러(132, 134) 간의 간격을 조절하므로, 강판(P)의 두께에 따라 상, 하부성형롤러(132, 134)의 간격을 조절할 수도 있고, 강판(P)이 상, 하부성형롤러(132, 134) 사이를 완전히 통과한 후 상, 하부성형롤러(132, 134)가 상호 맞닿아 손상이 생기는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 강판(P)의 폭이 좁을 경우, 강판(P) 범위 밖의 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134)의 양 쪽 끝이 서로 맞닿아 손상이 발생되는 것을 방지하기 위하여 상부성형롤러(132)를 상방으로 이동시켜서, 상, 하부성형롤러(132, 134) 간의 간격을 조절할 수도 있다.
가이드롤러(140), 하부회전지지부(150) 및 상부회전지지부(160)는 도 7에서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 제 1 지지부와 제 2 지지부의 형상을 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 강판(P)의 하중은 강판(P)의 폭에 비례하여 증가하고, 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134)의 길이는 강판(P)의 푹에 비례하여 길게 형성된다. 여기서, 강판(P)의 폭이 길어지고, 이에 따른 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134)의 길이가 길어지게 되면, 강판(P)의 하중 및 상, 하부성형롤러(132, 134)의 하중을 지지하는 제 1, 2 지지부(112, 114)가 두껍게 형성되어야 한다. 그런데 제 1, 2 지지부(112, 114) 전체를 두껍게 형성하는 것은 비용이 많이 들고, 자리를 많이 차지하게 되는 문제점이 있다. 이에 따라 본 발명은 제 1 지지부(112)의 제 1 볼록부(112a)가 그 중앙으로 갈수록 상방으로 볼록하게 형성하고, 제 2 지지부(114)의 제 2 볼록부(114a)가 그 중앙으로 갈수록 하방으로 볼록하게 형성한다. 그 결과, 제 1, 2 볼록부(112a, 114a)는 중앙으로 갈수록 단면적이 커지게 됨과 동시에 외부 압력을 보다 견고하게 지지할 수 있게 되어, 제 1, 2 지지부(112, 114)가 강판(P)의 하중 및 상, 하부성형롤러(132, 134)를 견고하게 지지할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 제 2 지지부의 정면에 가해지는 압력 분포를 측정한 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 제 2 지지부의 평면에 가해지는 압력 분포를 측정한 도면이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 제 2 지지부(114)의 상단을 보면 녹색이 제 2 지지부(114)의 길이방향을 따라 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있으며, 이를 토대로 하여, 제 2 지지부(114)의 상단에 하중이 균일하게 가해지고 있음을 알 수 있다. 즉, 제 2 지지부(114)는 그 양 단부보다 센터 즉, 제 2 볼록부(114a)가 하방으로 돌출되도록 형성되며, 이에 따라 제 2 지지부(114)의 양 단부보다 제 2 볼록부(114a)의 중앙으로 갈수록 제 2 지지부(114)가 지지하는 하중이 더 강해지도록 구성된다.
따라서, 제 2 지지부(114)는 강판(P) 및 하부성형롤러(134)를 지지하는 과정에서 제 2 지지부(114)의 센터 즉, 제 2 볼록부(114a)에 집중되는 하중을 균일하게 지지할 수 있게 되어, 제 2 볼록부(114a)는 하방으로 휘어지지 않고, 그 길이방향을 따라 균일하게 하부성형롤러(134)를 지지하게 되는 효과가 있다.
이어서, 도 5를 참조하면, 제 2 지지부(114)의 길이방향 즉, 제 2 볼록부(114a)에서 그 양 단부이 구비되는 제 2 지지돌출부(114b) 방향으로 진행되는 색깔이 빨간색으로 거의 동일하게 진행되고 있음을 알 수 있으며, 이에 따라, 하부성형롤러(134)의 하중이 제 2 지지부(114)의 센터 즉, 제 2 볼록부(114a)로 하중이 집중되지 않고, 제 2 지지부(114)의 길이방향을 따라 그 중앙에서 양 단부에 이르기까지 고르게 퍼지도록 구성됨을 알 수 있다. 따라서 제 2 볼록부(114a)는 하방으로 휘어지지 않고, 균일하게 하부성형롤러(134)를 지지하게 되는 효과가 있다.
한편, 도 4 및 도 5에 별도로 도시하진 않았지만, 제 1 지지부(112) 또한, 제 2 지지부(114)와 마찬가지로, 상부로 볼록하게 형성되는 제 1 볼록부(112a)를 구비하므로, 제 1 지지부(112)가 휘어지지 않고 균일하게 상부성형롤러(132)를 지지하고 있음은 물론이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 상부성형롤러와 하부성형롤러가 강판에 엠보싱 패턴을 형성하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 6를 참조하면, 강판(P)이 상호 마주보는 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134)를 통과한다. 이때, 상부성형롤러(132)에는 패턴성형부(132a)가 형성되어 있어, 상부성형롤러(132)가 강판(P)의 상면에 압력을 가하게 되고, 강판(P)의 상면은 패턴성형부(132a)가 누르는 만큼 눌리면서 엠보싱 패턴이 형성된다.
한편, 강판(P)의 상면은 상부성형롤러(132)가 누르는 압력에 의하여 그 표면 면적이 더 늘어나게 되고, 강판(P)의 하면은 하부성형롤러(134)에 지지되어 그 형상 변화가 거의 없게 된다. 이처럼 강판(P)의 상면은 상부성형롤러(132)를 통과하면서 그 길이가 길어지게 되는 반면, 강판(P)의 하면은 하부성형롤러(134)를 통과하면서 그 길이 변화가 거의 없게 되어, 강판(P)의 상면의 길이는 강판(P)의 하면의 길이보다 길어지게 되어, 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134)를 통과하는 강판(P)은 하부 방향으로 휘어지려고 한다.
이에 따라, 본 발명은 상부성형롤러(132)의 직경(D1)이 하부성형롤러(134)의 직경(D2)보다 작도록 형성하고, 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134)의 회전속도는 상호 동일하도록 설정하여, 상부성형롤러(132)가 회전되면서 강판(P)의 상면을 이동시키는 길이보다 하부성형롤러(134)가 회전되면서 강판(P)의 하면을 이동시키는 길이가 더 길어지도록 한다. 그 결과, 강판(P)의 하면은 강판(P)의 상면보다 길어지게 되어, 최종적으로 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134)를 통과한 강판(P)은 어느 방향으로 휘어지지 않고 직선상으로 곧게 성형되는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 측면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 상부회전지지부를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엠보싱 패턴 제조 장치의 하부회전지지부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 가이드롤러(140)는 상부성형롤러(132)를 따라 긴 형상으로 형성되는 것으로 한 쌍으로 구성될 수 있다. 이러한 가이드롤러(140)는 예를 들면 2개로 구성되어, 상부성형롤러(132)의 최상단을 기준으로 하여 상부성형롤러(132)의 일측과 타측에 상호 평행하도록 배치되되 상부성형롤러(132)와 접촉된 상태로 회전되도록 구성된다. 이때, 가이드롤러(140)의 양 단부는 제 1 수용부(112c)에 수용되도록 위치된다. 그리고 제 1 지지부(112)가 하방으로 이동되어 상부성형롤러(132)가 하방으로 압력을 가할 때, 가이드롤러(140)가 상부성형롤러(132)에 하방으로 압력을 가하여 상부성형롤러(132)가 하방으로 균일하게 압력을 가하게 되며, 이에 따라 강판(P)의 상면에 형성되는 엠보싱 패턴이 균일하게 형성되는 효과가 있다.
한편, 경우에 따라, 하부성형롤러(134)의 하방에도 복수 개의 서브가이드롤러(미도시)가 형성되어 하부성형롤러(134)를 지지할 수도 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상부회전지지부(160)는 상부성형롤러(132)의 원주를 따라 그 상측에 방사상으로 배열되는 것으로, 상부성형롤러(132)와 맞닿은 가이드롤러(140)의 상부에 방사상으로 배열될 수 있다. 이러한 상부회전지지부(160)는 가이드롤러(140)와 수평하게 위치되는 복수의 상부회전축(160a)과, 가이드롤러(140)와 접촉되도록 각각의 상기 상부회전축(160a)에 회전되도록 결합되는 복수 개의 상부베어링(160b)을 포함한다. 예를 들면 4개의 상부회전축(160a)이 호 형상으로 배열되어 한 쌍의 가이드롤러(140)의 상부를 포위하도록 배치된다. 그리고 각각의 상부회전축(160a)에 복수 개의 상부베어링(160b)이 회전되도록 삽입되며, 이때 상부베어링(160b)은 가이드롤러(140)와 맞닿도록 위치되어, 가이드롤러(140)의 회전과 함께 상부베어링(160b)이 회전되도록 구성된다. 이 상태에서 제 1 지지부(112)가 하방으로 이동되어 상부성형롤러(132)가 하방으로 압력을 가할 때, 상부베어링(160b)이 가이드롤러(140)에 균일하게 하방 압력을 가하고 가이드롤러(140)가 상부성형롤러(132)에 균일하게 하방으로 압력을 가하여 강판(P)의 상면에 형성되는 엠보싱 패턴이 균일하게 형성되는 효과가 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 강판(P)이 상부성형롤러(132)와 하부성형롤러(134) 사이를 통과할 때, 상부성형롤러(132)가 강판(P)에 압력을 가하게 되어, 강판(P)의 상면에 엠보싱 패턴이 균일하게 형성된다. 이때, 상부회전지지부(160)는 상부회전축(160a)에 삽입되는 복수 개의 상부베어링(160b)이 구비되므로, 상부베어링(160b)의 자국이 상부성형롤러(132)에 전사되면, 상기 자국이 강판(P)의 상면에 형성될 수 있다. 그런데 강판(P)의 상면은 엠보싱 패턴이 형성되는 제품면이므로, 별도의 자국이 형성되면 안된다. 이에 따라 본 발명은 상부성형롤러(132)와 상부회전지지부(160) 사이에 가이드롤러(140)가 구비되도록 하여, 상부베어링(160b)의 자국이 상부성형롤러(132)로 전사되지 않도록 하는 효과가 있다. 그리고 하부성형롤러(134)와 접촉하는 강판(P)의 하면은 제품면이 아니므로, 가이드롤러(140)와 같은 구조는 불필요하다.
또한, 상부성형롤러(132)의 상부에 2개의 가이드롤러(140)가 상부성형롤러(132)를 안정적으로 지지하고, 2개의 가이드롤러(140)의 상부에 4개의 상부회전지지부(160)가 구비되므로, 상부회전지지부(160)가 가이드롤러(140)를 안정적으로 회전 및 지지하도록 하여, 결과적으로 상부성형롤러(132)가 휘어지지 않고 안정적으로 강판(P)의 상면에 앰보싱 패턴을 형성할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 하부회전지지부(150)는 하부성형롤러(134)의 원주를 따라 그 하측에 방사상으로 배열된다. 이러한 하부회전지지부(150)는 하부성형롤러(134)와 수평하게 위치되는 복수의 하부회전축(150a)과, 하부성형롤러(134)와 접촉되도록 각각의 상기 하부회전축(150a)에 회전되도록 결합되는 복수 개의 하부베어링(150b)을 포함한다. 예를 들면 2개의 하부회전축(150a)이 호 형상으로 배열되어 하부성형롤러(134)의 하부를 포위하도록 배치된다. 그리고 각각의 하부회전축(150a)에 복수 개의 하부베어링(150b)이 회전되도록 삽입되며, 이때 하부베어링(150b)은 하부성형롤러(134)와 맞닿도록 위치되어, 하부성형롤러(134)의 회전과 함께 하부베어링(150b)이 회전되도록 구성된다. 이 상태에서 제 1 지지부(112)가 하방으로 이동되어 상부성형롤러(132)가 하방으로 압력을 가할 때, 하부성형롤러(134)가 하부베어링(150b)에 하방 압력을 가하고, 하부베어링(150b)은 하부성형롤러(134)의 하방 압력을 균일하게 지지하는 효과가 있다.
한편, 가이드롤러(140) 및 상부회전축(160a)의 양 단부는 제 1 지지부(112)의 제 1 수용부(112c)에 수용되도록 구성되고, 하부회전축(150a)의 양 단부는 제 2 지지부(114)의 제 2 수용부(114c)에 수용되도록 구성되며, 이때, 제 1 수용부(112c)에는 가이드롤러(140) 및 상부회전축(160a)이 회전 가능하게 고정되도록 제 1 고정부(미도시)가 구비될 수 있고, 제 2 수용부(114c)에는 하부회전축(150a)이 회전 가능하게 고정되도록 제 2 고정부(미도시)가 구비될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
100: 엠보싱 패턴 제조 장치
110: 지지수단 112: 제 1 지지부
112a: : 제 1 볼록부 112b: 제 1 지지돌출부
112c: 제 1 수용부 114: 제 2 지지부
114a: : 제 2 볼록부 114b: 제 2 지지돌출부
114c: 제 2 수용부 116: 지지판
117: 상하이동안내부 120: 간격조절부
130: 성형수단 132: 상부성형롤러
132a: 패턴성형부 134: 하부성형롤러
140: 가이드롤러 150: 하부회전지지부
150a: 하부회전축 150b: 하부베어링
160: 상부회전지지부 160a: 상부회전축
160b: 상부베어링

Claims (7)

  1. 제 1 지지부와, 상기 제 1 지지부의 하부 방향으로 상호 이격된 상태로 수평하게 배치되는 제 2 지지부를 갖는 지지수단; 및
    상기 제 1 지지부의 하부에 배치되되 상기 제 1 지지부에 지지된 상태로 회전되도록 위치되는 상부성형롤러와, 상기 상부성형롤러와 마주보도록 상기 제 2 지지부의 상부에 배치되되 상기 제 2 지지부에 지지된 상태로 회전되도록 위치되는 하부성형롤러를 갖는 성형수단을 포함하고,
    상기 상부성형롤러는 상기 하부성형롤러보다 작은 직경을 갖도록 형성되고,
    상기 상부성형롤러와 상기 하부성형롤러의 회전속도는 동일하도록 구성되고,
    상기 상부성형롤러에 패턴성형부가 형성되고,
    강판이 상기 상부성형롤러와 상기 하부성형롤러 사이를 통과하면서 앰보싱 패턴이 형성될 때, 상기 앰보싱 패턴은 상기 상부성형롤러의 상기 패턴성형부가 강판을 누르는 압력에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상호 마주보는 상기 제 1 지지부의 일측과 상기 제 2 지지부의 일측 사이에는 상기 제 1 지지부와 상기 제 2 지지부 간의 간격을 조절하도록 간격조절부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부성형롤러의 상측에 접촉된 상태로 상기 상부성형롤러를 따라 회전되는 복수의 가이드롤러 또는,
    상기 하부성형롤러의 하측에 접촉된 상태로 상기 하부성형롤러를 따라 회전되는 복수의 서브가이드롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부성형롤러의 원주를 따라 그 상측에 방사상으로 배열되되 상기 상부성형롤러와 수평하게 위치되는 복수의 상부회전축과, 상기 상부성형롤러를 지지하도록 각각의 상기 상부회전축에 회전되도록 결합되는 하나 이상의 상부베어링을 갖는 상부회전지지부 또는,
    상기 하부성형롤러의 원주를 따라 그 하측에 방사상으로 배열되되 상기 하부성형롤러와 수평하게 위치되는 복수의 하부회전축과, 상기 하부성형롤러를 지지하도록 각각의 상기 하부회전축에 회전되도록 결합되는 하나 이상의 하부베어링을 갖는 하부회전지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부성형롤러의 원주를 따라 그 상측에 방사상으로 배열되는 2개의 가이드롤러;
    각각의 상기 가이드롤러의 원주를 따라 그 상측에 방사상으로 배열되되 상기 가이드롤러와 수평하게 위치되는 한 쌍의 상부회전축과, 상기 가이드롤러와 접촉된 상태로 각각의 상기 상부회전축에 회전되도록 결합되는 하나 이상의 상부베어링을 갖는 상부회전지지부; 및
    상기 하부성형롤러의 원주를 따라 그 하측에 방사상으로 배열되되 상기 하부성형롤러와 수평하게 위치되는 한 쌍의 하부회전축과, 상기 하부성형롤러를 지지하도록 각각의 상기 하부회전축에 회전되도록 결합되는 하나 이상의 하부베어링을 갖는 하부회전지지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 패턴 제조 장치.
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