KR200162030Y1 - 고압의 공압 및 진공을 이용한 프레스 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고압의 공압 및 진공을 이용한 프레스성형장치에 관한 것으로, 특히 필름 또는 무늬목 등의 시트소재를 고압의 공기를 이용하여 제품에 압착성형하도록 한 프레스성형장치로, 본체(1)와 ; 이 본체(1) 내에 중공을 이루는 설치공간부(2) 상부에 고정수단(3)에 의해 일체로 고정되며 내부로 공압이 흡입 또는 배출되기 위한 에어입배출구(11) (12)와, 저면에 소정의 간격으로 배열설치된 다수개의 가열장치(20)와, 상기 공압에 의해 제품의 형상에 따라 팽창 및 수축되기 위한 제 1 팽창부(100)로 이루어진 상부정반(10)과 ; 이 상부정반(10)과 대응되며 설치공간부(2)의 바닥면에 설치된 하부고정판(110)의 상부에 설치되며 공압수단에 의해 가이드(111)를 축으로 승강되는 하부정반(120)과 상기 하부고정판과 하부정반 사이에 기밀하게 설치되어 하부정반(120)을 상승시키기 위한 제 2 팽창부(200)로 구성된다.

Description

고압의 공압 및 진공을 이용한 프레스성형장치

본 고안은 고압의 공압 및 진공을 이용한 프레스성형장치에 관한 것으로, 특히 필름 또는 무늬목 등의 시트소재를 고압의 공기를 이용하여 제품에 압착성형하도록 한 프레스성형장치에 관한 것이다.

일반적으로, 목재 또는 합성수지 등과 같은 제품 표면에 필름, 무늬목 또는 인쇄된 열전사필름 등의 시트소재를 바닥면을 제외한 5면(상하, 좌우, 평면)에 열(규정온도)과 압력을 일정시간 가하여 압착시키기 위하여 유압식 멤브랜프레스 성형장치와 기계식멤브렌프레스 성형장치가 사용되고 있다.

전자인 경우는 도1에 도시된 바와같이, 본체(1) 내에 중공을 이루는 설치공간부(2)가 형성되고, 이 설치공간부(2)의 상부에 상부정반(10)이 고정수단(3)에 의해 일체로 고정되며 내부로 공압이 흡입 또는 배출되기 위한 에어입배출구(11) (12)가 서로 대응대는 위치에 설치됨과 동시에, 상기 상부정반(10)의 저면에는 소정의 간격으로 다수개의 가열장치(20)인 히터가 배열설치된다.

또한 상기 상부정반(10) 하부는 공압수단(도시하지 않음)에 의해 발생되는 공압에 의해 제품의 형상에 따라 팽창 및 수축되는 팽창부(30)가 기밀하게 설치된다.

한편, 상기 상부정반(10)과 대응되는 설치공간부(2)의 바닥면 중앙에는 유압실린더(40)가 설치되고, 이 유압실린더(40) 상부에는 하부 하부정반(50)이 설치되며, 이 하부정반(50) 상에 제품받대를 올려 놓기 위한 작업정반(60)이 설치되도록 구성된다.

상기와 같이 구성되는 유압식멤브랜프레스 성형장치의 작용을 간략하게 설명하면, 상기 작업정반(60)에 제품받침대(70)를 올려 놓은 후, 이 제품받침대(70)에 잘건조된 제품(M)을 올려놓는다.

다음, 제품(M)에 붙이고자하는 필름 또는 무늬목을 올려 놓은 상태에서, 작업정반(60)을 본체(1) 내에 투입한다.

다음 하부정반(50)을 받치고 있는 유압실린더(40)를 작동시켜 상기 하부정반(50)을 일정한 높이로 유지시킨다.

다음, 하부정반(50)과 대응되는 상부정반(10)에 형성된 히터(20)의 온도를 대략 80∼150℃로 설정 유지한 후, 제품(M) 위의 소재(P)에 상기 온도로 10∼40초 가열한다.

다음, 상부정반(10)에 형성된 팽창부(30)에 공기를 불어넣으면, 상기 팽창부(30)가 팽창되어 제품 상면에 덮어진 시트소재를 일정한 압력으로 눌러서 제품을 완성한다.

또한 후자의 상부정반 및 하부정반의 구성 및 작용효과는 동일하기 때문에 그에 대한 설명을 생략하고, 다만 상기 하부정반을 승강하기 위한 승강장치를 설명하면 다음과 같다.

상기 승강장치(80)는 도2에 도시된 바와같이 본체 바닥면에 설치된 실린더(81)의 로드(81a)와 일체로 형성되는 제1승강대(82)와 이 제1승강대(81)와 대략 × 형상으로 교차하는 제2승강대(83)와 ; 상기 제1승강대(81)와 제2승강대(83)를 서로 회동가능하게 연결시켜주기 위한 연결핀(84)으로 구성되고, 상기 제1 및 제2승강대(82) (83)의 일단이 하부정반(50)의 하부에 회동가능하게 설치되고, 상기 타단은 로울러(85)가 설치되어 상기 본체(1) 바닥면을 따라 직선왕복운동되도록 구성된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 승강장치(80)는 상기 실린더(81)가 팽창 및 수축하면 상기 실린더 로드(81a)에 연결된 제1링크(82)와 제2링크(83)가 연결핀(84)을 지지점으로여 연동되어 상기 하부정반(50)을 승강시킨다.

그러나, 상기 전자 및 후자인 경우는 유압실린더와 유압유니트 또는 기계구조장치를 사용하기 때문에 제작비용이 많이 들어가 유지관리가 어렵다라는 문제점과, 기계적 또는 유압에 의해 작동되기 때문에 제품의 전체면적에 골고루 압력이 전달되지 않아 기포에 의한 불량률이 높다.

또한, 기계구조장치 및 유압실린더 등에 의한 대형화와 필요압력 조절이 불가피하다 라는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제들을 해소하기 위한 것으로, 필름 또는 무늬목 등의 시트소재를 고압의 공기를 이용하여 제품에 압착성형하도록 함으로서, 제작비용이 저렴하며, 전체면적에 골고루 압력이 전달되기 때문에 제품의 불량을 극소화시킬 수가 있도록 하는데에 있다.

또 다른 목적은 고압의 공기를 이용함으로서, 소형화를 도모 및 고압력 필요시 간단한 조작으로 필요압력을 전달할 수 있도록 하는데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 본체와 ; 이 본체 내에 중공을 이루는 설치공간부와 ; 이 설치공간부 상부에 고정수단에 의해 일체로 고정되며 내부로 공압이 흡입 또는 배출되기 위한 에어입배출구와, 저면에 소정이 간격으로 배열설치된 다수개의 가열장치와, 상기 공압에 의해 제품의 형상에 따라 팽창 및 수축되기 위한 제1팽창부로 이루어진 상부정반과 ; 이 상부정반과 대응되며 설치공간부의 바닥면에 설치된 하부고정판과 ; 이 하부고정판 상부에 설치되며 공압수단에 의해 가이드를 축으로 승강되는 하부정반과 ; 상기 하부고정판과 하부정반 사이에 기밀하게 설치되며 상기 공압수단에 의해 팽창되어 상기 하부정반을 상승시키기 위한 제2팽창부와 ; 상기 하부정반 상부에 설치된 작업정반을 하부정반에 밀착시키기 위한 흡착수단과 ; 상기 작업정반을 상부정반에 기밀하게 유지하기 위한 패킹부재와 ; 상기 작업정반 상에 설치되어 제품과 소재시트를 얹어놓기 위한 제품받침대로 이루어짐에 그 기술적 구성상의 특징이 부여된다.

도1은 종래의 유압식멤브렌프레스 성형장치를 간략하게 나타낸 종단면도

도2는 종래의 기계식멤브렌프레스 성형장치의 승강장치를 일부 발췌하여 나타낸 요부확대도

도3는 본 고안 고압의 공압 및 진공을 이용한 프레스성형장치를 간략하게 나타낸 종단면도

도4는 도3의 A부의 요부확대 단면도

도5는 본 고안 고압의 공압을 이용한 프레스성형장치의 작업공정도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 본체 2 : 설치공간부

10 : 상부정반 11 : 에어배출구

12 : 에어인입구 20 : 가열장치

100 : 제 1 팽창부 110 : 하부고정판

111 : 가이드 120 : 하부정반

121 : 흡착구 122 : 흡인구

123 : 공기배출구멍 130 : 작업정반

131 : 패킹부재 140 : 제품받침대

200 : 제 2 팽창부 M : 제품

P : 소재시트

본 고안의 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 종래와 같은 형상 및 명칭에는 동일 부호를 붙이고, 그에 대한 도면 및 설명을 생략한다.

본 고안은 도3에 도시된 바와같이 본체(1) 내에 중공을 이루는 설치공간부(2)가 형성되고, 이 설치공간부(2) 상부에 상부정반(10)이 고정수단(3)에 의해 일체로 고정되며 내부로 공압이 흡입 또는 배출되기 위한 에어인입 및 배출구(11) (12)가 서로 대응되는 위치에 설치된다.

또한 상기 상부정반(10)이 저면에는 소정의 간격으로 다수개의 가열장치(20)가 배열설치되는데, 이때, 상기 가열장치(20)는 히터로서 제품에 시트 소재를 융착시킬 수 있는 정도의 온도로 설정하는 것이 바람직하다.

또한 상기 상부정반(10) 하부는 도4에 도시된 바와같이 공압수단(도시하지 않음)에 의해 발생되는 공압에 의해 제품의 형상에 따라 팽창 및 수축되는 제1팽창부(100)가 기밀하게 설치된다.

한편, 상기 상부정반(10)과 대응되는 설치공간부(2)의 바닥면에는 하부고정판(110)이 설치되고, 이 하부고정판(110)의 상부에는 전둘레면에 걸쳐 설치된 가이드(111)를 축으로 승강되는 하부정반(120)이 설치되고, 이 하부정반(120)과 하부고정판(110) 사이에는 상기 공압수단의 공압에 의해 팽창되는 제 2 팽창부(200)가 기밀하게 설치된다.

이때, 상기 하부정반(120)의 상면에는 서로 연통되는 다수개의 흡착구(121)가 관통형성되고, 이 흡착구(121)와 연통형성되며 상기 하부정반(120)상에 설치된 작업정반(130)을 밀착 시켜 진공상태를 유지하기 위한 흡인구(122)가 측면에 형성되며, 상기 공기흡인구(122)와 대응되는 방향에 상기 제2팽창부(200)에 형성된 공압을 배출하기 위한 공기배출구멍(123)이 형성된다.

상기 흡입구(122)에는 도시하지 않은 진공펌프가 설치되고, 상기 공압수단은 하부정반(120)과 상부정반(10) 사이에 설치되는 제2팽창부(200)에 공기를 충전하기 위한 에어콤프레이셔(도시하지 않음)이다.

또한 상기 제1팽창부(100)와 제2팽창부(200)는 강도 및 인장력과 팽창률이 뛰어난 연질의 고무판으로 하는 것이 좋다.

또한 상기 작업정반(130)은 그 외주연이 패킹부재(131)가 형성되어 상부정반(10)과 기밀을 유지하며, 상부 중앙에 제품받침대(140)가 설치되어 제품(M)과 소재시트(P)를 얹어놓을 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 고압의 공기를 이용한 프레스성형의 공정 순서를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도5에 나타낸 구성도를 살펴보면, 원자재(목재포함)의 외형을 가공한다. 이때 외형가공은 면취기, 투타기 등을 이용하여 원하는 형상으로 면가공한 후, 접착제를 도포하고 나서, 20∼60분 정도 건조시킨후 하기와 같은 멤브렌 프레스 성형공정을 거쳐 완성한다.

즉 프레서성형공정은,

① 작업정반(130)에 제품받침대(140)을 올려 놓는다.

② 제품받침대(140) 위에 잘건조된 제품(M)을 올려놓는다.

③ 제품(M)에 붙이고자하는 필름 또는 무늬목(P)을 올려 놓는다.

④ 작업정반(130)을 도 에 도시된 바와같이 본체(1) 내에 투입한다.

⑤ 본체(1) 내에 설치된 제2팽창부(200)에 공압수단 즉 에어콤프레이셔를 작동시키면, 상기 제2팽창부(200)가 팽창되고, 이 팽창에 의해 하부정반(120)이 가이드(111)를 축으로 상승되어 일정한 압력을 형성한다.

⑥ 상기 하부정반(120)과 대응되는 상부정반(10)에 형성된 히터(20)의 온도를 대략 80∼150℃로 설정한다.

⑦ 진공펌프(도시하지 않음)를 작동시키면, 상기 하부정반(120)에 형성된 다수개의 흡착구(121)을 통하여 작업정반(130)을 받치고 있던 공기가 흡인구(122)를 통하여 빠져나감으로서, 상기 작업정반(130)이 하부정반(120)쪽으로 진공흡인되어 밀착시킨다.

⑧ 제품(M) 위의 소재(P)에 대략 80∼150℃의 온도로 10∼40초 가열한다.

⑨ 상부정반(10)에 형성된 제1팽창부(100)에 공압수단을 이용하여 고압공기(2∼6kg/㎠의 고압으로 100∼200초)를 공급한다.

이때, 상기 공압에 의해 제1팽창부(100)가 팽창함과 동시에 제품의 면을 따라 덮은 시트소재가 압력과 열에 의해 압착된다.

⑩ 상부정반(10)에 형성된 에어배출구(11)를 통하여 공압을 배출시킴과 동시에 하부정반(120)의 진공을 제거하면, 상기 하부정반(120)은 하강된다.

⑪ 다음 상기 하부정반(120) 상에 놓인 작업정반(130)을 배출한다.

⑫ 제품의 버르(burr)제거 및 품질검수하여 작업을 완료한다.

본 고안은 필름 또는 무늬목 등의 시트소재를 고압의 공기를 이용하여 제품에 압착성형하도록 함으로서, 다음과 같은 이점을 얻을 수가 있다.

첫째, 유압실린더와 유압유니트 또는 기계구조장치가 없기 때문에 제작 비용이 저렴하고 유지관리가 쉽다.

둘째, 고압의 공기 압력을 이용함으로서, 전체면적에 골고루 압력이 전달되기 때문에 제품의 불량을 극소화시킬 수가 있다.

셋째, 고압의 공기를 이용함으로서, 소형화를 도모할 수가 있다.

넷째, 콤프레이셔를 사용함으로서, 고압력 필요시 간단한 조작으로 필요압력을 전달 할 수가 있다.

Claims (1)

1. 본체와 ; 이 본체 내에 중공을 이루는 설치공간부와 ; 이 설치공간부 상부에 고정수단에 의해 일체로 고정되며 내부로 공압이 흡입 또는 배출되기 위한 에어입배출구와, 저면에 소정의 간격으로 배열설치된 다수개의 가열장치와, 상기 공압에 의해 제품의 형상에 따라 팽창 및 수축되기 위한 제1팽창부로 이루어진 상부정반과 ; 이 상부정반과 대응되며 설치공간부의 바닥면에 설치된 하부고정판과 ; 이 하부고정판 상부에 설치되며 공압수단에 의해 가이드를 축으로 승강되는 하부정반과 ; 상기 하부고정판과 하부정반 사이에 기밀하게 설치되며 상기 공압수단에 의해 팽창되어 상기 하부정반을 상승하기 위한 제2팽창부와 ; 상기 하부정반 상부에 설치된 작업정반을 하부정반에 밀착시키기 위한 흡착수단과 ; 상기 작업정반을 상부정반에 기밀하게 유지하기 위한 패킹부재와 ; 상기 작업정반 상에 설치되어 제품과 소재시트를 얹어놓기 위한 제품받침대로 이루어진 것을 특징으로 하는 고압의 공압 및 진공을 이용한 프레스성형장치.