KR200244643Y1 - 유리제품의 장신구용 성형기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유리제품의 장신구용 성형기에 관한 것으로서, 유리제품의 장신구용 제조와 관련한 공급 및 배출, 압축 성형 등의 일련의 과정을 자동화 개념으로 구현하고, 정량의 장신구 소재에 대한 1회 압축 성형만으로 균일한 품질의 장신구를 제조할 수 있도록 함으로써, 장신구 제조공정의 자동화에 따른 공정 단축의 효과로 생산성 향상 및 가격 경쟁력을 확보할 수 있고, 장신구의 품질면에서도 일괄적인 공정의 구성과 스톤 소재의 정량화를 통해 고품질의 장신구 제조를 가능하도록 한 유리제품의 장신구용 성형기를 제공하고자 한 것이다.

Description

유리제품의 장신구용 성형기{Stone forming machine for accessories}

본 고안은 유리제품의 장신구용 성형기에 관한 것으로서, 특히 자동화 공정을 통해 정량의 소재를 1회 압축 성형하는 방법으로 균일한 품질의 장신구를 제조할 수 있는 유리제품의 장신구용 성형기를 제공함으로써, 장신구 제조공정의 자동화 도입으로 공정 단축에 따른 생산성 측면에서의 향상을 도모할 수 있는 동시에 고품질의 장신구 제조를 가능하도록 한 유리제품의 장신구용 성형기에 관한 것이다.

일반적으로 목걸이, 반지 등의 장식용으로 널리 사용되는 스톤(보석)은 용융 소재를 둥글게 제조한 스톤 소재를 사용하여 소정의 형상으로 커팅한 후, 연마가공을 통해 최종 완성품으로 제조된다.

이러한 기존의 스톤 제조방법에서는 1차 커팅가공, 2차 연마가공 등 비교적 많은 공정을 거쳐 스톤을 제조하기 때문에 설비 측면이나 공정 측면에서 불리하고 스톤을 균일한 품질로 제조하기 곤란한 단점이 있으며, 일정한 규격과 품질을 갖는 장신구를 대량으로 제조하는 요구에는 크게 부응하지 못하는 단점이 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 유리제품의 장신구용의 제조와 관련한 공급 및 배출, 압축 성형 등의 일련의 과정을 자동화 개념으로 구현하고, 정량의 장신구 소재에 대한 1회 압축 성형만으로 균일한 품질의 장신구를 제조할 수 있도록 함으로써, 유리제품의 장신구 제조공정의 자동화에 따른 공정 단축의 효과로 생산성 향상 및 가격 경쟁력을 확보할 수 있고, 장신구의 품질면에서도 일괄적인 공정의 구성과 장신구 소재의 정량화를 통해 고품질의 장신구 제조를 가능하도록 한 유리제품의 장신구용 성형기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 유리제품의 장신구용 성형기의 전체적인 구성을 보여주는 사시도

도 2a 내지 2c는 본 고안에 따른 유리제품의 장신구용 성형기의 작동상태를 보여주는 측면도

도 3은 본 고안에 따른 유리제품의 장신구용 성형기에서 장신구의 성형과정을 보여주는 순서도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 호퍼 11 : 슈트

12a,12b : 분할 실린더 13 : 상부 실린더

14 : 상부 가이드 15 : 상부 금형

16 : 축 17 : 하부 금형

18 : 버너 19 : 피니언

20 : 랙 21 : 하부 실린더

22 : 스톱퍼 23 : 저장통

24 : 히터 25 : 보조 히터

26 : 하부 가이드 27 : 단열판

28a,28b : 실린더 브라켓 29 : 금형 홀더

30 : 분할 플레이트

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 다량의 장신구 소재가 채워진 호퍼(10)와 장신구 소재의 일렬 공급을 가능하게 하는 적어도 10개의 라인을 갖는 슈트(11)와 장신구 소재의 투입을 선택적으로 단속하는 2개의 분할 실린더(12a),(12b)로 구성되는 소재 공급부와, 상기 슈트(11)의 선단부에 배치되며 상부 실린더(13) 및 상부 가이드(14)에 의해 상하 동작가능한 상부 금형(15) 및 하단 축(16)을 중심점으로 이용하여 일정각도 회전가능한 하부 금형(17)과 장신구 소재의 가열을 위한 버너(18)로 구성되는 소재 성형부와, 상기 하부 금형(17)을 회전시켜주는 축(16)상의 피니언(19) 및 이것과 치합되는 랙(20)을 갖는 하부 실린더(21)와 하부 금형(17)의 위치를 제한하는 스톱퍼(22) 및 장신구 완성품의 저장을 위한 저장통(23)으로 구성되는 소재 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 소재 공급부에는 호퍼(10)에서 배출되어 대기중인 장신구 소재의 예열을 위한 히터(24)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소재 공급부의 분할 실린더(12a),(12b)는 장신구 소재의 진행방향을 따라 전후 배치되면서 교대로 상승 및 하강 동작되는 방식인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소재 성형부의 버너(18)는 장신구 소재를 650∼700℃ 정도의 온도로 상시 가열하는 방식인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소재 성형부의 상부 금형(15)과 하부 금형(17)에는 금형의 자체 온도를 유지하기 위한 보조 히터(25)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소재 공급부 및 소재 성형부에서 사용하는 장신구 소재는 구(球)형의 소재를 사용하는 것을 특징으로 한다.

이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 스톤 성형기의 전체적인 구성을 보여주는 사시도이다.

본 고안의 유리제품의 장신구용 성형기는 장신구 소재의 공급을 위한 소재 공급부와, 공급되는 장신구 소재의 성형을 위한 소재 성형부와, 성형을 마친 장신구의 저장을 위한 소재 배출부로 이루어져 있다.

상기 소재 공급부는 다량의 장신구 소재(100)를 채울 수 있는 호퍼(10)와,상기 호퍼(10)를 빠져나온 장신구 소재(100)를 여러 줄로 진행시킬 수 있는 슈트(11)와, 상기 슈트(11)상의 장신구 소재(100)를 일렬씩 선택적으로 보낼 수 있는 분할 실린더(12a),(12b)로 구성된다.

상기 호퍼(10)의 하단 배출부위는 구형의 장신구용 소재가 일렬로 빠져나갈 수 있는 정도의 폭과 적어도 10개의 줄을 통해 동시에 장신구용 소재가 빠져나갈 수 있는 정도의 길이를 갖게 된다.

상기 슈트(11)에는 호퍼(10)로부터 빠져나온 장신구용 소재(100)가 옆으로 이탈되지 않고 직선 진행되도록 하는 여러 줄의 홈이 형성되어 있으며, 전체적으로 선단에 비해 후단이 높은 경사각을 갖고 있어서, 장신구용 소재의 진행이 자중에 의해 자연스럽게 이루어질 수 있게 된다.

이때, 상기 슈트(11)의 경사각이 너무 크면 장신구용 소재(100)의 진행이 가속되면서 후술하는 금형의 성형부 내에 정확하게 안착되지 못하게 되므로, 스톤 소재(100)가 자중에 의해 굴러 내려갈 수 있는 정도의 경사각, 예를 들면 5∼10°정도의 경사각을 갖게 하는 것이 바람직하다.

상기 분할 실린더(12a),(12b)는 프레임(200)상의 실린더 브라켓(28a)에 의해 지지되면서 슈트(11)의 전후 길이 중간정도에서 앞뒤로 각각 배치되며, 장신구용 소재(100)의 진행방향에 대해 직각으로 가로질러 위치되는 각각의 차단 플레이트(30)를 이용하여 장신구용 소재(100)를 일렬씩 아래로 내려보낼 수 있게 된다.

즉, 앞쪽 분할 실린더(12a)가 상승되고 뒷쪽 분할 실린더(12b)는 하강된 초기 상태에서 소정의 작동신호가 인가되면, 앞쪽 분할 실린더(12a)의 하강과 동시에 뒷쪽 분할 실린더(12b)가 상승되면서 그 사이에 있던 일렬의 장신구용 소재(100)가 슈트(11)를 따라 진행될 수 있게 되며, 이러한 분할 실린더(12a),(12b) 간의 반복적인 동작에 따라 장신구용 소재(100)는 일렬씩 순차적으로 공급될 수 있게 된다.

특히, 상기 호퍼(10)와 분할 실린더(12a),(12b) 사이에는 보조 히터(25)가 구비되며, 이때의 보조 히터(25)는 소재 성형부로 공급되는 장신구용 소재를 약 300℃ 정도로 예열시켜 소재 성형부에서의 성형효율을 높여주는 역할을 한다.

상기 소재 성형부는 장신구용 소재(100)에 대한 압축 성형을 수행하는 상부 금형(15) 및 하부 금형(17)과, 상기 상부 금형(15)의 상하 작동을 위한 상부 실린더(13) 및 이것의 안내를 위한 상부 가이드(14)와, 장신구용 소재(100)의 용융을 위한 버너(18)로 구성된다.

상기 상부 금형(15)과 하부 금형(17)은 합형된 상태에서의 그 성형부가 상기 슈트(11)의 선단부 보다 약간 아래쪽에 위치되며, 이에 따라 슈트(11)를 타고 굴러 내려오는 장신구용 소재(11)가 곧바로 성형부 내에 안착될 수 있게 된다.

상기 상부 실린더(13)와 상부 가이드(14)는 상하부 금형(15),(17)의 합형과 이형을 위한 작동수단이며, 프레임(200)상에 수직으로 배치되면서 금형 홀더(29a)를 이용하여 상부 금형(15)을 상승시켜주거나 하강시켜주게 된다.

상기 하부 금형(17)은 금형 홀더(29b)를 포함하는 블럭 몸체상에 지지되면서 블럭 몸체를 수평으로 관통하는 축(16)을 통해 일정각도 회전이 가능하게 되는 동시에 일정 구간을 유지하면서 배치되는 2개의 스톱퍼(22)에 의해 그 회전범위가 구속될 수 있게 되며, 이러한 회전작동을 통해 성형을 마친 소재가 배출될 수 있게 된다.

상기 버너(18)는 가스를 열원으로 하는 가스버너로서, 소정의 형상으로 성형을 위해 장신구용 소재(100)를 용융시켜주게 되며, 이때의 장신구용 소재(100)의 용융을 위한 온도는 약 650∼700℃ 정도를 유지하는 것이 바람직하다.

특히, 상기 상하부 금형(15),(17)의 내부에는 보조 히터(25)가 각각 구비되어 있으며, 이러한 보조 히터(25)로 인해 금형의 자체 온도가 항상 적정수준으로 유지될 수 있게 된다.

또한, 장신구용 소재(100)에 대한 압축 성형시 버너(18)에 의해 조성되는 금형상의 온도가 고온으로 유지됨에 따라 금형과 홀더 간의 결합부위나 상부 가이드(14) 부위 등에 단열판(27)을 설치하는 것이 각 작동부재의 성능저하를 사전에 방지하는 측면에서 바람직하다.

상기 소재 배출부는 하부 금형(17)의 회전을 위한 전동수단으로서의 랙(20) 및 피니언(19)과 구동수단으로서의 하부 실린더(21) 및 랙(20)의 움직임을 안내하는 하부 가이드(26)로 구성된다.

상기 피니언(19)은 하부 금형(17)의 축(16)에 일체 장착되며, 상기 랙(20)은 그 아래쪽에서 피니언(19)과 치합되면서 프레임(200)상의 실린더 브라켓(28b)에 지지되는 하부 실린더(21)의 로드에 일체 결합된다.

프레임(200)의 앞쪽 하단에는 저장통(10)이 구비되어 있으며, 이곳에 성형을 마친 하부 금형(17)상의 장신구용품이 저장될 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 고안의 유리제품의 장신구용 성형기에 대한 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 2a 내지 2c는 본 고안에 따른 유리제품의 장신구용 성형기의 작동상태를 보여주는 측면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 유리제품의 장신구용 성형기에서 장신구의 성형과정을 보여주는 순서도이다.

도 2a에 도시한 바와 같이, 호퍼(10)로부터 배출되어 히터(24)를 통해 예열된 상태로 슈트(11)상에 늘어서 있는 장신구용 소재(100)는 앞쪽 분할 실린더(12a)의 하강과 뒷쪽 분할 실린더(12b)의 상승과 동시에 일렬이 소재 성형부의 하부 금형(17) 내로 보내져 안착된다.

이때의 상부 금형(15)과 하부 금형(17)은 이형된 상태를 유지하고 있게 되며, 일렬의 유리제품의 장신구용 소재(100)가 공급된 후, 장신구용 소재(100)에 대한 압축 성형이 수행되고 있는 상태에서는 분할 실린더(12a),(12b)의 순차적인 작동에 의해 더 이상의 스톤 소재(100)가 공급되지 않게 된다.

도 2b 및 도 3에 도시한 바와 같이, 하부 금형(17)의 성형부 내로 공급된 장신구용 소재(100)는 버너(18)에 의해 용융 직전 상태까지 가열되고, 계속해서 상부 실린더(13)의 작동과 동시에 상부 금형(15)이 하강되어 상하부 금형(15),(17)의 합형과 함께 장신구용 소재(100)에 대한 압축 성형이 이루어진다.

도 2c 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상하부 금형(15),(17)을 통한 유리제품의 장신구용품의 성형이 완료되면, 상부 실린더(13)의 작동과 함께 상부 금형(15)이 상승하게 되고, 이때부터는 하부 실린더(21)의 작동에 의해 하부 금형(17) 전체가 회전되면서 소정의 형상으로 성형된 유리제품의 장신구용품을 저장통(23)에 저장할 수 있게 된다.

즉, 하부 실린더(21)가 작동되면서 랙(20)이 후진되면, 피니언(19)을 통해 하부 금형(17)을 포함하는 블럭 몸체가 도면의 화살표 방향으로 회전되고, 블럭 몸체의 회전 완료와 동시에 하부 금형(17) 내의 유리제품의 장신구용품은 그대로 저장통(23)으로 보내질 수 있게 된다.

유리제품의 장신구용품은 저장 후에는 하부 실린더(21)에 의한 하부 금형(17)의 역회전 작동에 따라 성형 작업의 초기상태로 복귀된다.

이와 같이, 본 고안의 유리제품의 장신구용 성형기에서는 5mm의 직경을 갖는 장신구용 소재인 경우, 공급 →성형 →배출의 일련의 공정 사이클이 약 2∼3초 정도 소요되고, 자동화 도입으로 적어도 10개 이상의 장신구용 소재에 대한 성형 작업이 동시에 이루어지게 되므로, 종전과 같이 수작업 개념과 별도의 후처리 가공을 필요로 하던 유리제품의 장신구용품 제조방법에 비해 작업성 및 생산성 측면에서 월등한 효과를 기대할 수 있는 것이다.

또한, 정량의 구형 소재를 사용하여 1회 작업만으로 정확한 규격의 장신구용 소재를 일정하게 제조할 수 있게 되므로, 장신구용품의 품질도 한층 높일 수 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 고안은 유리제품 장신구용품의 제조에 자동화 개념을 도입하고, 구형의 정량 장신구용 소재에 대한 1회 압축 성형에 의해 균일한 품질의 유리제품 장신구용품을 일정하게 대량 제조할 수 있도록 한 유리제품 장신구용품 성형기를 제공함으로써, 장신구 용품 제조공정의 자동화에 따른 공정 단축의 효과로 생산성 향상 및 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 장점이 있으며, 장신구용품의 품질도 한층 높일 수 있는 장점이 있는 것이다.

Claims (6)

1. 다량의 유리제품 장신구용 소재가 채워진 호퍼(10)와 유리제품 장신구용 소재의 일렬 공급을 가능하게 하는 적어도 10개의 라인을 갖는 슈트(11)와 장신구용 소재의 투입을 선택적으로 단속하는 2개의 분할 실린더(12a),(12b)로 구성되는 소재 공급부와,

   상기 슈트(11)의 선단부에 배치되며 상부 실린더(13) 및 상부 가이드(14)에 의해 상하 동작가능한 상부 금형(15) 및 하단 축(16)을 중심점으로 이용하여 일정각도 회전가능한 하부 금형(17)과 스톤 소재의 가열을 위한 버너(18)로 구성되는 소재 성형부와,

   상기 하부 금형(17)을 회전시켜주는 축(16)상의 피니언(19) 및 이것과 치합되는 랙(20)을 갖는 하부 실린더(21)와 하부 금형(17)의 위치를 제한하는 스톱퍼(22) 및 유리제품 장신구용 완성품의 저장을 위한 저장통(23)으로 구성되는 소재 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리제품의 장신구용 성형기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 소재 공급부에는 호퍼(10)에서 배출되어 대기중인 유리제품 장싱구용 소재의 예열을 위한 히터(24)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유리제품의 장신구용 성형기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 소재 공급부의 분할 실린더(12a),(12b)는 유리제품 장신구용 소재의 진행방향을 따라 전후 배치되면서 교대로 상승 및 하강 동작되는 방식인 것을 특징으로 하는 유리제품의 장신구용 성형기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 소재 성형부의 버너(18)는 유리제품 장신구용 소재를 650∼700℃ 정도의 온도로 상시 가열하는 방식인 것을 특징으로 하는 유리제품의 장신구용 성형기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 소재 성형부의 상부 금형(15)과 하부 금형(17)에는 금형의 자체 온도를 유지하기 위한 보조 히터(25)가 구비되는 것을 특징으로 하는 유리제품의 장신구용 성형기.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중에서 어느 한 항에 있어서, 상기 소재 공급부 및 소재 성형부에서 사용하는 유리제품 장신구용 소재는 구(球)형의 소재를 사용하는 것을 특징으로 하는 유리제품의 장신구용 성형기.