KR20150107289A - 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 예열하부히터가 설치된 성형챔버의 상부에 유리소재를 녹여 하부금형에 직접 공급하는 용융로를 설치하되, 용융유리소재가 담겨지는 가열로의 배출관 직상방에 배출관을 설정시간 동안 개폐하여 배출관 내에 정량의 용융유리소재가 유입되도록 하는 개폐관을 형성하고, 개폐관으로 에어압을 공급하여 배출관 내에 존재하는 용융유리소재가 하부금형으로 신속하게 공급되도록 하는 에어공급부를 구성하므로서, 배출관에 존재하는 정량의 용융유리소재를 에어압으로 불어내어 하부금형으로 배출시킴에 따라 용융유리소재 공급속도를 한층 더 높여줄 수 있고, 용융된 유리소재를 직접 하부금형에 투입하여 성형함에 따라 렌즈와 같은 유리 성형물 생산속도를 한층 더 높여줄 수 있도록 한 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치에 관한 것이다.

Description

유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치{Molding device of glass molding articles}

본 발명은 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 예열하부히터가 설치된 성형챔버의 상부에 유리소재를 녹여 하부금형에 직접 공급하는 용융로를 설치하되, 용융유리소재가 담겨지는 가열로의 배출관 직상방에 배출관을 설정시간 동안 개폐하여 배출관 내에 정량의 용융유리소재가 유입되도록 하는 개폐관을 형성하고, 개폐관으로 에어압을 공급하여 배출관 내에 존재하는 용융유리소재가 하부금형으로 신속하게 공급되도록 하는 에어공급부를 구성하므로서, 배출관에 존재하는 정량의 용융유리소재를 에어압으로 불어내어 하부금형으로 배출시킴에 따라 용융유리소재 공급속도를 한층 더 높여줄 수 있고, 용융된 유리소재를 직접 하부금형에 투입하여 성형함에 따라 렌즈와 같은 유리 성형물 생산속도를 한층 더 높여줄 수 있도록 한 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치에 관한 것이다.

유리 성형물 성형장치라 함은 하부금형과 상부금형으로 이루어지는 금형체 내에 고체 형태로 제공되는 유리소재를 투입한 후 예열수단, 성형수단, 냉각수단으로 이루어지는 일련의 성형공정을 거치면서 유리소재를 렌즈와 같은 광학소자로 성형하는 장치를 말한다.

이러한 성형장치는 고체 형태로 제공되는 유리소재를 성형하는 것이기 때문에 성형시간이 길어지게되어 제품 생산성이 하락하는 문제점이 발생하고 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 겔 타입으로 유리소재를 용융시켜 직접 금형 내부로 투입하여 성형하는 유리소재 용융공급타입 유리 성형물 성형장치가 특허출원 2010-30613호로 개시되어 있다.

그러나, 종래기술은 용융 유리소재가 자중에 의해 하부금형으로 떨어지도록 하여 공급하기 때문에 용융 유리소재 공급속도가 늦어져 대량생산에 적합하지 못한 문제점이 발생하고 있었고, 또한 정량의 용융 유리소재를 하부금형 내로 공급할 수 없는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 예열하부히터가 설치된 성형챔버의 상부에 유리소재를 녹여 하부금형에 직접 공급하는 용융로를 설치하되, 용융유리소재가 담겨지는 가열로의 배출관 직상방에 배출관을 설정시간 동안 개폐하여 배출관 내에 정량의 용융유리소재가 유입되도록 하는 개폐관을 형성하고, 개폐관으로 에어압을 공급하여 배출관 내에 존재하는 용융유리소재가 하부금형으로 신속하게 공급되도록 하는 에어공급부를 구성하므로서, 배출관에 존재하는 정량의 용융유리소재를 에어압으로 불어내어 하부금형으로 배출시킴에 따라 용융유리소재 공급속도를 한층 더 높여줄 수 있고, 용융된 유리소재를 직접 하부금형에 투입하여 성형함에 따라 렌즈와 같은 유리 성형물 생산속도를 한층 더 높여줄 수 있도록 한 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

공정에 따라 이송되는 하부금형(100)의 하부를 가열하는 예열하부히터(3,3a), 성형하부히터(4), 냉각하부히터(5)가 바닥부에 순차적으로 설치되어 있고, 성형하부히터(4)와 냉각하부히터(5)의 직상부에는 하부금형(100)과 맞대어져 하부금형(100) 내에 투입된 용융유리소재를 성형하는 상부금형(101)이 구비된 성형수단(40)과 냉각수단(50)이 설치되어 있는 성형챔버(2)와;

예열하부히터(3a)의 상부에 위치하도록 성형챔버(2)의 일측 상부에 설치되며, 용융된 유리소재가 담겨지는 가열로(23)가 구비되고, 가열로(23)에는 용융유리소재를 배출하기 위한 배출관(24)이 형성되어 있는 용융로(20)와;

개폐실린더(28)에 의해 상하로 작동하면서 배출관(24)을 개폐시켜 배출관(24) 내에 정량의 용융유리소재가 유입되도록 하는 개폐관(27)과;

개폐관(27) 내부로 에어를 공급하여 배출관(24) 내에 존재하는 정량의 용융유리소재가 예열하부히터(3a) 위에 위치한 하부금형(100)으로 투입되도록 하는 에어공급부(30); 를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 배출관에 존재하는 정량의 용융유리소재를 에어압으로 불어내어 하부금형으로 배출시킴에 따라 용융유리소재 공급속도를 한층 더 높여줄 수 있고, 용융된 유리소재를 직접 하부금형에 투입하여 성형함에 따라 렌즈와 같은 유리 성형물 생산속도를 한층 더 높여줄 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 유리 성형물 성형장치를 보인 정면도.
도 2 는 본 발명의 성형장치를 보인 우측면도.
도 3 은 본 발명에 적용된 용융로를 보인 도면.
도 4 와 도 5 는 본 발명에 적용된 용융로 내의 개폐관 작동상태를 보인 도면.
도 6 은 본 발명의 성형장치를 보인 평면도.
도 7 과 도 8 은 본 발명에서 제 1 이송수단 및 제 2 이송수단의 작동상태를 보인 도면.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 8 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은,

공정에 따라 이송되는 하부금형(100)의 하부를 가열하는 예열하부히터(3,3a), 성형하부히터(4), 냉각하부히터(5)가 바닥부에 순차적으로 설치되어 있고, 성형하부히터(4)와 냉각하부히터(5)의 직상부에는 하부금형(100)과 맞대어져 하부금형(100) 내에 투입된 용융유리소재를 성형하는 상부금형(101)이 구비된 성형수단(40)과 냉각수단(50)이 설치되어 있는 성형챔버(2)와;

예열하부히터(3a)의 상부에 위치하도록 성형챔버(2)의 일측 상부에 설치되며, 용융된 유리소재가 담겨지는 가열로(23)가 구비되고, 가열로(23)에는 용융유리소재를 배출하기 위한 배출관(24)이 형성되어 있는 용융로(20)와;

개폐실린더(28)에 의해 상하로 작동하면서 배출관(24)을 개폐시켜 배출관(24) 내에 정량의 용융유리소재가 유입되도록 하는 개폐관(27)과;

개폐관(27) 내부로 에어를 공급하여 배출관(24) 내에 존재하는 정량의 용융유리소재가 예열하부히터(3a) 위에 위치한 하부금형(100)으로 투입되도록 하는 에어공급부(30); 를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 예열하부히터(3a)는 승강실린더에 의해 상하 움직임이 가능하게 구성하여 하부금형(100)을 배출관(24)의 직하방으로 위치 이동시켜 용융유리소재를 공급받을 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 가열로(23)의 상측으로 편심되게 관형상의 유리소재공급관(25)을 세워 설치하고, 이 유리소재공급관(25)의 내측으로 막대 형태의 유리소재(26)를 투입하여 용융된 유리소재가 가열로(23) 내에 지속적으로 공급되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 개폐관(27)의 하측 끝단에는 백금소재로 이루어진 중공형의 개폐단(27a)을 결합하여 개폐단(27a)이 배출관(24)의 입구 외주연에 밀착되는 것에 의해 용융유리소재의 유입을 차단하거나 허용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

하부금형(100)을 성형챔버(2) 내 예열하부히터(3a) 위로 투입하는 투입수단(10)과;

예열하부히터(3a) 위에서 용융유리소재를 공급받은 하부금형(100)을 성형위치로 이송하는 제 1 이송수단(70)과;

성형위치로 이송된 하부금형(100)을 냉각위치로 이송시키는 제 2 이송수단(80)과;

냉각공정을 마친 하부금형(100)을 취출위치로 배출시키는 배출수단(60); 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

베이스(1)의 상부에 성형챔버(2)를 설치하는데, 성형챔버(2)의 바닥부에는 예열하부히터(3,3a), 성형하부히터(4), 냉각하부히터(5)가 순차적으로 설치되어 있고, 성형하부히터(4)와 냉각하부히터(5)의 직상부에는 하부금형(100)과 맞대어져 하부금형(100) 내에 투입된 용융유리소재를 성형하는 상부금형(101)이 구비된 성형수단(40)과 냉각수단(50)이 설치된다.

예열하부히터(3,3a)는 용융유리소재가 하부금형(100)으로 투입되었을때 그 용융유리소재가 쉽게 굳어버리지 않도록 하부금형(100)이 예열온도를 유지하도록 발열한다.

성형수단(40)은 성형하부히터(4)로 이송된 하부금형(100)의 상측으로 상부금형(101)을 하강시켜 상부금형(101)이 용융유리소재를 가압하면서 렌즈형태로 성형하도록 하는 것이다.

성형수단(40)은 성형챔버(2) 상측으로 설치되는 성형실린더(41)에 의해 성형챔버(2) 내에서 상하로 움직이는 성형상부히터(42)를 구비하고, 이 성형상부히터(42)의 하측에 상부금형(101)을 결합하여 성형실린더(41)에 의해 상부금형(101)이 상하로 움직이면서 하부금형(100) 내 용융유리소재를 가압 성형할 수 있도록 한다.

상부금형(101)은 성형상부히터(42)에 의해 용융유리소재를 성형시킬 수 있는 성형온도로 가열된 상태를 유지한다.

성형수단(40)은 생산하고자 하는 성형물 종류에 따라 복수개 설치할 수 있다.

한편, 냉각수단(50)은 성형수단(40)에 의해 성형된 용융유리소재를 냉각시키는 것으로, 성형챔버(2)의 상측으로 설치되는 냉각실린더(51)에 의해 성형챔버(2) 내에서 상하로 움직이는 냉각상부히터(52)를 구비하고, 이 냉각상부히터(52)의 하측에 상부금형(101)을 결합하여 구성한다.

냉각하부히터(5)와 냉각상부히터(52)는 성형된 금형내의 성형물이 급격하게 냉각되지 않고 서서히 냉각될 수 있도록 성형온도 보다 낮은 온도로 발열한다.

성형챔버(2)의 입구측에는 복수개의 예열하부히터(3,3a)가 설치되는데, 이중 첫번째 예열하부히터(3a)는 승강실린더(6)로 이루어진 승강수단(7)에 의해 상하로 움직일 수 있도록 구성한다.

상기 예열하부히터(3a)가 설치된 성형챔버(2)의 상부에는 용융유리소재를 하부금형(100)으로 공급하기 위한 용융로(20)가 설치된다.

용융로(20)는 유리소재(26)를 가열하여 용융시키기 위한 용융히터(22)가 내장되어 있고, 용융히터(22)의 열이 외부로 발산되는 것을 최대한 억제하기 위한 단열재(21)가 구성되어 있다.

용융로(20)의 내부에는 백금소재로 이루어진 깔때기 형상의 가열로(23)가 설치되고, 가열로(23)의 중앙부에는 하측으로 배출관(24)이 일정길이 형성되어 있다.

그리고, 상기 가열로(23)의 상측으로 편심되게 관형상의 유리소재공급관(25)을 가열로(23)의 바닥부로 부터 일정거리 이격되게 세워 설치하고, 이 유리소재공급관(25)의 내측으로 막대 형태의 유리소재(26)를 투입하여 유리소재공급관(25) 끝단으로 노출된 유리소재(26)가 녹으면서 용융된 유리소재가 가열로(23) 내에 지속적으로 공급되도록 구성한다.

또한, 용융로(20)의 상부에 개폐실린더(28)를 설치하고, 이 개폐실린더(28)의 일측으로 파지부(29)를 결합하며, 파지부(29)에 개폐관(27)의 상단을 결합시켜 개폐실린더(28)에 의해 개폐관(27)이 상하로 작동하면서 배출관(24)을 개폐시켜 배출관(24) 내에 정량의 용융유리소재가 유입되도록 구성한다.

이때, 개폐관(27)의 하측 끝단에는 백금소재로 이루어진 중공형의 개폐단(27a)을 결합하여 개폐단(27a)이 배출관(24)의 입구 외주연에 밀착되는 것에 의해 용융유리소재의 유입을 차단하거나 허용할 수 있도록 구성한다.

즉, 가열로(23)에 용융유리소재가 담겨있는 상태에서 도 3 과같이 배출관(24)의 개폐단(27a)이 배출관(24)의 입구에 맞대어져 있으면 용융유리소재가 배출관(24)으로 유입되지 못하지만, 개폐실린더(28)의 작동으로 설정된 시간 동안 개폐관(27)이 상승함에 따라 개폐단(27a)이 배출관(24) 입구로 부터 이탈되면 가열로(23) 내에 담겨져있는 용융유리소재 중 일정량이 배출관(24) 내로 유입되고, 다시 개폐단(27a)이 하강하여 배출관(24)의 입구를 차단하면 배출관(24) 내로 유입된 용융유리소재가 그 위치에 정지하게 된다.

한편, 본 발명에서는 상기 배출관(24)에 유입된 정량의 용융유리소재를 신속하게 하부금형(100)으로 배출시키기 위한 에어공급부(30)를 구성한다.

에어공급부(30)는 미도시된 에어펌프와 연결되어 있는 에어튜브(31)를 개폐관(27)의 끝단에 연결하고, 에어튜브(31)에 에어압을 개폐하는 에어밸브(32)를 설치하여 구성한다.

따라서, 상기 설명과 같이 개폐관(27)의 상하 움직임에 의해 배출관(24) 내부로 일정량의 용융유리소재가 유입된 상태에서 에어밸브(32)가 개방되면 에어압이 배출관(24)으로 공급됨에 따라 배출관(24) 내에 존재하는 용융유리소재가 신속하게 하부금형(100) 내부로 투입될 수 있게된다.

그리고, 본 발명에서는 하부금형(100)을 성형챔버(2) 내 예열하부히터(3a) 위로 투입하는 투입수단(10)과;

예열하부히터(3a) 위에서 용융유리소재를 공급받은 하부금형(100)을 성형위치로 이송하는 제 1 이송수단(70)과;

성형위치로 이송된 하부금형(100)을 냉각위치로 이송시키는 제 2 이송수단(80)과;

냉각공정을 마친 하부금형(100)을 취출위치로 배출시키는 배출수단(60); 을 더 포함한다.

투입수단(10)은 베이스(1)의 전방 일측에 초기위치(A)에 놓여지는 하부금형(100)을 제 1 투입바(12)로서 밀어서 성형챔버(2) 내부 대기위치(B)로 1차 투입시키는 제 1 투입실린더(11)와, 대기위치(B)로 투입된 하부금형(100)을 제 2 투입바(14)로 밀어서 용융유리소재 투입위치(C)인 예열하부히터(3a)의 상측으로 이동시키는 제 2 투입실린더(13)로 구성된다.

또한, 제 1 이송수단(70)은 예열하부히터(3a) 위에서 가열로(23)로 부터 용융유리소재를 공급받은 하부금형(100)을 성형위치, 즉, 성형하부히터(4)로 이송시키는 것으로서, 성형챔버(2)의 후단에 제 1 전후실린더(72)가 가이드레일을 따라 좌우방향 이동이 가능하게 설치되고, 제 1 전후실린더(72)에는 전후진 가능하게 제 1 이송바(71)가 결합되어있으며, 상기 제 1 전후실린더(72)는 제 1 좌우모터(73)에 의해 좌우방향으로 움직일 수 있도록 구성된다.

제 1 이송바(71)는 도 6 과 같이 예열하부히터(3a)의 후방에 위치하고 있다가 예열하부히터(3a)에 놓여진 하부금형(100)에 용융유리소재가 투입된 후 제 1 전후실린더(72)의 작동에 의해 도 7 과 같이 전진한 후 제 1 좌우모터(73)의 동작으로 제 1 전후실린더(72)를 포함한 제 1 이송바(71)가 도면상의 좌측으로 움직이면서 하부금형(100)을 예열하부히터(3)를 통과하여 성형하부히터(4)의 위치로 이송시키는 것이다.

하부금형(100)을 성형하부히터(4)의 위치로 이송시킨 제 1 이송바(71)는 제 1 전후실린더(72)의 작동으로 후퇴한 후 제 1 좌우모터(73)의 동작에 의해 원위치로 복귀하게 되며, 유리 성형물 성형장치의 동작에 의해 하부금형(100)이 공급될 때 마다 연속적으로 반복작동한다.

한편, 제 2 이송수단(80)은 성형하부히터(4)와 냉각하부히터(5) 위에 놓여지는 각각의 하부금형(100)을 다음 공정위치로 한단계씩 이동시키는 것으로서, 도 6 에 도시된 바와같이 다수의 제 2 이동바(81)가 브라켓에 일정간격으로 설치되고, 각각의 제 2 이동바(81)이 설치된 브라켓을 전후방향으로 작동시키는 제 2 전후실린더(82)를 성형챔버(2)의 후방에 설치하며, 그 제 2 전후실린더(82)를 좌우방향으로 작동시키는 제 2 좌우실린더(83)를 성형챔버(2)의 후방 일측에 설치하여 구성한다.

이러한 제 2 이송수단(80)역시 제 2 전후실린더(82)와 제 2 좌우실린더(83)의 동작에 의해 다수의 제 2 이동바(81)가 전진, 좌측이동, 후퇴, 우측이동의 순차적인 동작으로 성형하부히터(4)와 냉각하부히터(5) 위에 놓여져있는 각각의 하부금형(100)을 다음 공정위치로 이송시키게 되는 것이다.

냉각하부히터(5)를 통과하면서 냉각된 하부히터(100)(성형물이 내장되어 있음)는 제 2 이송수단(80)에 의해 성형챔버(2) 외부로 이송되고, 성형챔버(2) 외부로 이송된 하부금형(100)은 배출수단(60)에 의해 배출라인으로 배출되어 하부금형(100) 내에 있는 렌즈와 같은 성형물을 취출할 수 있게된다.

1: 베이스, 2: 성형챔버,
3: 예열하부히터, 4: 성형하부히터,
5: 냉각하부히터, 6: 승강실린더,
7: 승강수단, 10: 투입수단,
20: 용융로, 21: 단열재,
22: 용융히터, 23: 가열로,
24: 배출관, 25: 유리소재 공급관,
26: 유리소재, 27: 개폐관,
28: 개폐실린더, 29: 파지부,
30: 에어공급부, 31: 에어튜브,
32: 에어밸브, 40: 성형수단,
50: 냉각수단, 60: 배출수단,
70: 제 1 이송수단, 80: 제 2 이송수단,

Claims (5)

1. 공정에 따라 이송되는 하부금형(100)의 하부를 가열하는 예열하부히터(3,3a), 성형하부히터(4), 냉각하부히터(5)가 바닥부에 순차적으로 설치되어 있고, 성형하부히터(4)와 냉각하부히터(5)의 직상부에는 하부금형(100)과 맞대어져 하부금형(100) 내에 투입된 용융유리소재를 성형하는 상부금형(101)이 구비된 성형수단(40)과 냉각수단(50)이 설치되어 있는 성형챔버(2)와;
   예열하부히터(3a)의 상부에 위치하도록 성형챔버(2)의 일측 상부에 설치되며, 용융된 유리소재가 담겨지는 가열로(23)가 구비되고, 가열로(23)에는 용융유리소재를 배출하기 위한 배출관(24)이 형성되어 있는 용융로(20)와;
   개폐실린더(28)에 의해 상하로 작동하면서 배출관(24)을 개폐시켜 배출관(24) 내에 정량의 용융유리소재가 유입되도록 하는 개폐관(27)과;
   개폐관(27) 내부로 에어를 공급하여 배출관(24) 내에 존재하는 정량의 용융유리소재가 예열하부히터(3a) 위에 위치한 하부금형(100)으로 투입되도록 하는 에어공급부(30); 를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 예열하부히터(3a)는 승강실린더에 의해 상하 움직임이 가능하게 구성하여 하부금형(100)을 배출관(24)의 직하방으로 위치 이동시켜 용융유리소재를 공급받을 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가열로(23)의 상측으로 편심되게 관형상의 유리소재공급관(25)을 세워 설치하고, 이 유리소재공급관(25)의 내측으로 유리소재(26)를 투입하여 용융된 유리소재가 가열로(23) 내에 지속적으로 공급되도록 구성한 것을 특징으로 하는 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 개폐관(27)의 하측 끝단에는 백금소재로 이루어진 중공형의 개폐단(27a)을 결합하여 개폐단(27a)이 배출관(24)의 입구 외주연에 밀착되는 것에 의해 용융유리소재의 유입을 차단하거나 허용할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   하부금형(100)을 성형챔버(2) 내 예열하부히터(3a) 위로 투입하는 투입수단(10)과;
   예열하부히터(3a) 위에서 용융유리소재를 공급받은 하부금형(100)을 성형위치로 이송하는 제 1 이송수단(70)과;
   성형위치로 이송된 하부금형(100)을 냉각위치로 이송시키는 제 2 이송수단(80)과;
   냉각공정을 마친 하부금형(100)을 취출위치로 배출시키는 배출수단(60); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유리소재 용융 공급타입 유리 성형물 성형장치.

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