KR20110123554A - 냉각 분리형 열 진공 성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열 진공 성형부와 냉각 장치에 의하여 공정이 분리되며, 상부 금형 이송대차와 하부 금형 이송대차에 의하여 공정별 금형의 이송이 상하로 분리되는 냉각 분리형 열 진공 성형기에 관한 것으로서, 상기 금형을 2조로 구성시켜, 열 진공 성형부에 의한 열진공 성형 공정을 실시하는 성형 공정과 냉각 장치에 의한 냉각 공정이 동시에 실시되도록 하며, 각 공정이 완료된 금형은 각각 상부 금형 이송대차와 하부 금형 이송대차에 의하여 이송 또는 복귀가 되도록 하여 열가공 진공 성형 공정시간을 단축시키는 것을 특징이 있다.

Description

냉각 분리형 열 진공 성형기{Seperational cooling type vacuum forming device}

본 발명은 열 진공 성형기에 있어서, 연화된 히팅 시트를 공급시키는 시트 공급장치를 중심으로 상측에는 열 진공 성형 챔버가 승강되며 하측에는 성형부 금형 승강장치에 의하여 진공 금형이 승강되는 장치로서, 상기 열 진공 성형 챔버가 하강되고 상기 시트 공급장치에 의하여 히팅 시트가 공급되면 시트 하부에서 상기 열 진공 성형 챔버 내부로 진공 금형을 상승시켜 상기 히팅 시트를 진공 성형 가공시키는 열 진공 성형부와; 상기 열 진공 성형부에서 상기 히팅 시트를 진공 성형한 후, 상기 열 진공 성형 챔버가 상승되면 상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형을 그대로 이웃 영역으로 이송시키는 상부 금형 이송대차와; 상기 열 진공 성형부의 이웃 영역에 형성되며, 냉각기 승강 장치에 의하여 승강되는 장치로서, 상기 상부 금형 이송대차에 의하여 상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형이 이송되어져 오면, 상기 금형에 하강 안착하여 성형된 시트를 냉각시키는 냉각 장치와; 상기 이웃 영역에 형성되어지며, 상기 냉각 장치에 의하여 시트가 냉각되면상기 금형을 시트와 분리하여 하강 이송시키는 냉각부 금형 승강장치와; 상기 냉각부 금형 승강장치에 의하여 하강 이송되어진 금형을 상기 열 진공 성형부 하부의 성형부 금형 승강장치까지 이송시키는 하부 금형 이송대차로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각 분리형 열 진공 성형기에 관한 것이다.

일반적으로 진공성형이란 일정한 모양이 형성된 금형 위에 플라스틱 시트를 얹어놓고 열을 가하면서 금형과 플라스틱 시트 사이의 공간을 진공화시켜 원하는 제품을 얻는 가공 방법을 의미한다.

이러한 진공 성형은 냉장고의 내부 몰딩과 같이 대형 몰딩물의 제조에 유용한데, 금형에 시트가 열에 의하여 연화된 상태에서 진공에 의하 붙어지는 특징으로 인하여 열진공 성형공정과 시트의 이형을 위한 냉각 공정이 하나의 금형에서 연속 실시된다.

따라서, 종래기술방식에서 상기 냉각 공정은 열 진공 성형공정과 분리된 공정이 아닌 일체의 연속 공정이었다.

도 11는 냉장고 내부 몰딩물을 생산하는 종래기술방식의 열 진공 성형장치로서, 열진공 성형기와 냉각 장치가 이층으로 분리된 구조를 가지고 있으며, 진공 금형은 승강 장치에 의하여 상층에서 진공 성형을 실시하고 하층에서 냉각을 실시한 후, 시트를 이형시키고 다시 상층으로 복원하는 동선을 가진다.

따라서, 상기 종래 기술방식에 의한 열 진공 성형기는 열 진공 성형 공정 시간이 열 진공 성형과 냉각 시간을 포함하는 시간을 가지게 되며, 상기와 같은 종래기술 방식으로는 공정 시간을 단축할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 열 진공 성형 공정과 냉각 공정을 분리하고, 각 공정이 독립된 금형에서 실시되도록 하여 전체 열 진공 성형시간을 단축시켜 생산성을 향상시키는 냉각 분리형 열 진공 성형기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 열 진공 성형기에 있어서, 연화된 히팅 시트를 공급시키는 시트 공급장치를 중심으로 상측에는 열 진공 성형 챔버가 승강되며 하측에는 성형부 금형 승강장치에 의하여 진공 금형이 승강되는 장치로서, 상기 열 진공 성형 챔버가 하강되고 상기 시트 공급장치에 의하여 히팅 시트가 공급되면 시트 하부에서 상기 열 진공 성형 챔버 내부로 진공 금형을 상승시켜 상기 히팅 시트를 진공 성형 가공시키는 열 진공 성형부와; 상기 열 진공 성형부에서 상기 히팅 시트를 진공 성형한 후, 상기 열 진공 성형 챔버가 상승되면 상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형을 그대로 이웃 영역으로 이송시키는 상부 금형 이송대차와; 상기 열 진공 성형부의 이웃 영역에 형성되며, 냉각기 승강 장치에 의하여 승강되는 장치로서, 상기 상부 금형 이송대차에 의하여 상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형이 이송되어져 오면, 상기 금형에 하강 안착하여 성형된 시트를 냉각시키는 냉각 장치와; 상기 이웃 영역에 형성되어지며, 상기 냉각 장치에 의하여 시트가 냉각되면상기 금형을 시트와 분리하여 하강 이송시키는 냉각부 금형 승강장치와; 상기 냉각부 금형 승강장치에 의하여 하강 이송되어진 금형을 상기 열 진공 성형부 하부의 성형부 금형 승강장치까지 이송시키는 하부 금형 이송대차로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각 분리형 열 진공 성형기를 기술적 요지로 한다.

여기서 상기 냉각 장치는 상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형을 가운데 삽입시킴으로써, 상기 성형된 시트의 플랜지 부분에 안착되는 액자형 프레임 구조로 형성되어, 상기 성형된 시트의 플랜지 부분을 집중 냉각시키는 것을 특징으로 하는 냉각 분리형 열 진공 성형기로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 금형은 2조로 구성되어 1조의 금형이 히팅 시트를 열진공 성형시킬 때, 2조의 금형은 성형된 시트를 냉각시킴으로써, 열가공 진공 성형 공정시간을 단축시키는 것을 특징으로 하는 냉각 분리형 열 진공 성형기로 되는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명에 의하여 열 진공 성형 공정과 냉각 공정을 분리하고, 각 공정이 독립된 금형에서 실시되도록 하여 전체 열 진공 성형시간을 단축시켜 생산성을 향상시키는 냉각 분리형 열 진공 성형기가 제공되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명이 사용되는 냉장고 내부 몰딩물 생산 공정 라인 구성도
도 2는 본 발명의 사시 구조도
도 3내지 도 8은 시간별 본 발명의 실시 공정도
도 9는 본 발명의 실시 요약도
도 10은 본 발명에 사용되는 냉각장치의 사시도
도 11은 종래기술방식의 열 진공 성형장치 측면 구조도

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하의 도 1은 본 발명이 사용되는 냉장고 내부 몰딩물 생산 공정 라인 구성도이며, 도 2는 본 발명의 사시 구조도이며, 도 3내지 도 8은 시간별 본 발명의 실시 공정도이며, 도 9는 본 발명의 실시 요약도이며, 도 10은 본 발명에 사용되는 냉각장치의 사시도이며, 도 11은 종래기술방식의 열 진공 성형장치 측면 구조도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 열 진공 성형기에 관한 것으로서, 크게 도 2에 도시된 바와 같이 시트 공급장치(20)와 열 진공 성형 챔버(10)와 성형부 금형 승강장치(120)와 진공 금형(30)과 열 진공 성형부(가)와 상부 금형 이송대차(60)와 냉각기 승강 장치(400)와 냉각 장치(40)와 냉각부 금형 승강장치(610)와 하부 금형 이송대차(50)로 구성되며, 도 1에 도시된 바와 같은 전체 생산라인에서 열 진공 성형 공정(5, 6)을 담당한다.

도 1에서 보여지는 바와 같이 전체 열 진공 성형 공정은 각 장치별로 시트 로딩 공정(1), 시트 체크 및 로딩 공정(2), 시트 1차 예열 공정(3), 시트 2차 예열 공정(4), 진공 성형(Forming zone) 공정(5), 냉각 공정(cooling zone)(6), 성형시트 이형 공정(7), 버 트리밍 공정(8), 반출공정(9)을 담당하여 실시된다.

본 발명은 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 열 진공 성형부(가)와 냉각 장치(40)가 분리된 특징을 가진다.

따라서, 동일한 직선 라인에서 진공 성형 공정(5)과 냉각 공정(6)이 분리되는 효과를 가진다.

상기 본 발명의 열 진공 성형부(가)는 연화된 히팅 시트(200)를 공급시키는 시트 공급장치(20)를 중심으로 상측에는 열 진공 성형 챔버(10)가 승강되며 하측에는 성형부 금형 승강장치(120)에 의하여 진공 금형(30)이 승강되는 장치로서, 일반적인 진공 성형 공정(5)에서 보여지는 열 진공 성형기와 동일한 기계적 구조를 가진다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 열 진공 성형 챔버(10)가 하강된 상태에서 상기 시트 공급장치(20)로 히팅 시트(200)를 공급하여 열 진공 성형을 준비하며, 도 4에서 도 6의 흐름과 같이 상기 히팅 시트(200) 하부에서 상기 열 진공 성형 챔버(10) 내부로 진공 금형(30)을 상승시켜 상기 히팅 시트(200)를 진공 성형시킨다.

진공 성형이란 열에 의하여 연화된 플라스틱 시트(히팅 시트)를 금형 위에 대고 가열하여 부드럽게 한 뒤, 대기 압력 작용으로 틀에 꼭 끼게 하여 성형하는 가공 방법으로서, 금형에 히팅 시트를 압착시키기 위하여 공기를 출입시키는 파이프가 밸브가 연결되어진다.

본 발명의 상부 금형 이송대차(60)는 상기 히팅 시트(200)를 진공 성형한 상태의 금형(30-1)을 그대로 이웃 영역(도 4 내지 도 8에서 cooling zone)으로 이송시키는 장치로서, 상기 진공 금형(30)의 하부에 형성된 상부 이송레일(600)을 따라 공정별로 왕복 운동을 실시한다.

본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 열 진공 성형부(가)에서 상기 히팅 시트(200)를 진공 성형한 후, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 열 진공 성형 챔버(10)를 상승시키고, 상기 상부 금형 이송대차(60)로 상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형(30-1)을 이웃 영역으로 이송시킨다.

상기 진공 금형(30)이 도 7에 도시된 바와 같이 열 진공 성형을 실시한 후, 곧바로 도 3에 도시된 바와 같이 상기 이웃 영역으로 이송되기 위해서는 상기 열 진공 성형 시에 진공 금형(30) 하단에 상기 상부 금형 이송대차(60)가 미리 이송되어 오도록 한다.

본 발명이 냉각 장치(40)는 상기 열 진공 성형부(가)의 이웃 영역에 형성되며, 냉각기 승강 장치(400)에 의하여 승강되는 장치로서, 상기 상부 금형 이송대차(60)에 의하여 상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형(30-1)이 이송되어져 오면, 상기 금형에 하강 안착하여 성형된 시트를 냉각시키는 장치이다.

일반적으로 진공 금형(30)으로 성형된 시트는 금형의 주변 테두리부 두께가 두껍게 형성되므로, 주변 테두리 부분의 냉각 시간에 의하여 전체 냉각 공정의 냉각 시간이 결정된다.

따라서, 본 발명의 상기 냉각 장치(40)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 성형된 시트의 플랜지 부분(주변 테두리 부분)에 안착되는 액자형 프레임 구조로 형성되어, 상기 히팅 시트(200)를 진공 성형한 금형을 냉각 장치(40) 안측으로 삽입시킴으로써, 상기 성형된 시트의 플랜지 부분을 집중 냉각되게 하여 전체 냉각 공정 시간을 단축시키도록 구성한다.

본 발명의 냉각부 금형 승강장치(610)는 상기 냉각 장치(40)가 형성된 영역(coolin zone)에 상기 진공 금형(30)이 이송되어져 오는 위치의 하부에 형성되어지며, 상기 냉각 장치(40)에 의하여 성형된 시트가 냉각되면 상기 금형을 하강 이송시키는 장치이다.

상기 성형 시트의 냉각이 완료되면 상기 냉각 장치(40)는 도 3에 도시된 바와 같이 냉각기 승강 장치(400)로 상승시켜 성형 시트를 금형에서 이형시킬 준비를 하며, 연속된 장치에 의하여 시트가 금형에서 이형되도록 한다.

상기 시트의 이형 공정을 실시하는 후단 라인 설비는 종래의 기술방식과 동일하다.

시트가 이형된 금형은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 냉각부 금형 승강장치(610)에 의하여 하부 금형 이송대차(50)에 올려진다.

상기 하부 금형 이송대차(50)는 상기 냉각부 금형 승강장치(610)에 의하여 하강 이송되어진 금형을 상기 열 진공 성형부(가) 하부의 성형부 금형 승강장치(120)까지 이송시키는 장치이다.

상기 하부 금형 이송대차(50)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 상부 이송레일(600)의 하단에 상기 상부 이송레일()과 평행하게 형성된 하부 이송레일(500)을 따라 도 3 내지 도 8의 공정에서 담당 공정에 대해 왕복 운동을 실시한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 도 9에 도시된 바와 같이 열 진공 성형부(가)와 냉각 장치(40)에 의하여 공정이 분리되며, 상부 금형 이송대차(60)와 하부 금형 이송대차(50)에 의하여 공정별 금형의 이송이 상하로 분리된다.

따라서, 본 발명은 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 금형을 2조로 구성시켜, 열 진공 성형부(가)에 의한 열진공 성형 공정을 실시하는 성형 공정과 냉각 장치(40)에 의한 냉각 공정이 동시에 실시되도록 하며, 각 공정이 완료된 금형은 각각 상부 금형 이송대차와 하부 금형 이송대차에 의하여 이송 또는 복귀가 되도록 한다.

즉, 본 발명은 2조의 금형을 사용하여 1조의 금형이 히팅 시트(200)를 열진공 성형시킬 때, 2조의 금형은 성형된 시트를 냉각시킴으로써, 열가공 진공 성형 공정시간을 단축시키는 것을 특징을 가진다.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1 : 시트 로딩 공정 2 : 시트 체크 및 로딩 공정
3 : 시트 1차 예열 공정 4 : 시트 2차 예열 공정
5 : 진공 성형(Forming zone) 공정
6 : 냉각 공정(cooling zone) 7 : 성형시트 이형 공정
8 : 버 트리밍 공정 9 : 반출공정
가 : 열 진공 성형부 10 : 열 진공 성형 챔버
20 : 시트 공급장치 30 : 진공 금형
30-1 : 상기 히팅 시트(200)를 진공 성형한 상태의 금형
40 : 냉각 장치 50 : 하부 금형 이송대차
60 : 상부 금형 이송대차 120 : 성형부 금형 승강장치
400 : 냉각기 승강 장치 500 : 하부 이송 레일
600 : 상부 이송 레일 610 : 냉각부 금형 승강장치

Claims (3)

1. 열 진공 성형기에 있어서,
   연화된 히팅 시트를 공급시키는 시트 공급장치를 중심으로 상측에는 열 진공 성형 챔버가 승강되며 하측에는 성형부 금형 승강장치에 의하여 진공 금형이 승강되는 장치로서, 상기 열 진공 성형 챔버가 하강되고 상기 시트 공급장치에 의하여 히팅 시트가 공급되면 시트 하부에서 상기 열 진공 성형 챔버 내부로 진공 금형을 상승시켜 상기 히팅 시트를 진공 성형 가공시키는 열 진공 성형부와;
   상기 열 진공 성형부에서 상기 히팅 시트를 진공 성형한 후, 상기 열 진공 성형 챔버가 상승되면 상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형을 그대로 이웃 영역으로 이송시키는 상부 금형 이송대차와;
   상기 열 진공 성형부의 이웃 영역에 형성되며, 냉각기 승강 장치에 의하여 승강되는 장치로서, 상기 상부 금형 이송대차에 의하여 상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형이 이송되어져 오면, 상기 금형에 하강 안착하여 성형된 시트를 냉각시키는 냉각 장치와;
   상기 이웃 영역에 형성되어지며, 상기 냉각 장치에 의하여 시트가 냉각되면상기 금형을 시트와 분리하여 하강 이송시키는 냉각부 금형 승강장치와;
   상기 냉각부 금형 승강장치에 의하여 하강 이송되어진 금형을 상기 열 진공 성형부 하부의 성형부 금형 승강장치까지 이송시키는 하부 금형 이송대차로
   구성되는 것을 특징으로 하는 냉각 분리형 열 진공 성형기.
2. 제1항에 있어서 상기 냉각 장치는
   상기 히팅 시트를 진공 성형한 금형을 가운데 삽입시킴으로써, 상기 성형된 시트의 플랜지 부분에 안착되는 액자형 프레임 구조로 형성되어,
   상기 성형된 시트의 플랜지 부분을 집중 냉각시키는 것을 특징으로 하는 냉각 분리형 열 진공 성형기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서 상기 금형은 2조로 구성되어
   1조의 금형이 히팅 시트를 열진공 성형시킬 때, 2조의 금형은 성형된 시트를 냉각시킴으로써,
   열가공 진공 성형 공정시간을 단축시키는 것을 특징으로 하는 냉각 분리형 열 진공 성형기.

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