KR20190023790A - 축대칭 용기 성형장치 및 성형방법 - Google Patents

축대칭 용기 성형장치 및 성형방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 고정설치된 베이스(111)에 지지되어 수평축 회전하고 회전단에는 축대칭용기(10)의 내부면과 대응되는 형상의 성형면(113)을 갖는 금형(112)이 장착된 주축부(110); 판재(10)를 사이에 두고 상기 주축부(110)와 측방으로 대향배치되며, 고정설치된 베이스(121)에 지지되어 신축동작하며 상기 금형(112)에 판재(10)의 중앙부를 가압하여 클램핑하는 심압대부(120); 및 상기 판재(10)의 둘레부를 금형(112) 측으로 가압하여 용기형상을 형성하는 롤러부(130);를 포함하며, 상기 금형(112)의 성형면(113) 상에서 상기 판재(10)의 둘레부가 밀착되는 영역에는 내측으로 함몰된 음각형태 또는 외측으로 돌출된 양각형태의 무늬성형부(114)가 형성된 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형장치가 제공된다.

Description

축대칭 용기 성형장치 및 성형방법{AXIALLY SYMMETRIC CONTAINER FORMING APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 축대칭 용기 성형장치 및 성형방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스피닝(Spining) 가공방식으로 축대칭 용기의 형상을 형성하면서 동시에 장식무늬가 용기의 내부면에만 형성하도록 성형함으로써 장식효과를 증대시키면서도 제조비용을 대폭 절감할 수 있으며 용기의 저면에 돌출되거나 함몰된 무늬자국이 남지 않는 축대칭 용기 성형장치 및 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로 접시나 컵 등의 용기는 음식이나 물을 담기 위한 모양 자체에는 큰 차이가 없으나 표면에 형성된 장식무늬에 의해 외형이 구별된다. 또한, 사기로 성형된 용기의 경우 제조과정에서 염료로 장식무늬를 그리거나 표면을 무늬대로 파내거나 무늬형상을 덧붙이는 방식으로 장식용 무늬를 형성할 수 있었다.
더불어, 스테인레스강이나 놋쇠 등과 같이 금속재질로 이루어진 용기의 경우 주물틀 자체에 무늬를 형성하여 용기를 성형하면서 무늬를 찍어내거나 외형이 형성된 상태에서 인각무늬가 형성된 상부금형과 하부금형 사이에 용기를 삽입하고 프레스함으로써 표면에 무늬를 형성할 수 있었다.
그러나, 주물방식의 경우 표면에만 무늬를 형성할 수 있으나 제조시간이 상대적으로 오래 걸리고 공정이 복잡하여 제조비용이 상승하는 문제점이 있었으며, 두 금형에 형성된 인각무늬로 프레스하여 장식무늬를 성형하는 경우 용기의 표면뿐만 아니라 저면에도 무늬와 대응되는 형상의 돌출무늬가 형성되기 때문에 외관이 저하되고 이물질이 쉽게 끼일 수 있기 때문에 비위생적인 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-0462725호(2004.12.10), 소지용기 성형용 형틀과 이 형틀을 채택한 소지용기 성형장치 및 성형방법.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 스피닝 가공방식으로 판재를 축대칭 용기의 형상으로 성형하면서 장식무늬를 용기의 상부면에만 형성할 수 있어 제조비용을 대폭 절감할 수 있으면서도 장식효과를 증대시킬 수 있는 축대칭 용기 성형장치 및 성형방법을 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축대칭 용기 성형장치는, 고정설치된 베이스(111)에 지지되어 수평축 회전하고 회전단에는 축대칭용기(10)의 내부면과 대응되는 형상의 성형면(113)을 갖는 금형(112)이 장착된 주축부(110); 판재(10)를 사이에 두고 상기 주축부(110)와 측방으로 대향배치되며, 고정설치된 베이스(121)에 지지되어 신축동작하며 상기 금형(112)에 판재(10)의 중앙부를 가압하여 클램핑하는 심압대부(120); 및 상기 판재(10)의 둘레부를 금형(112) 측으로 가압하여 용기형상을 형성하는 롤러부(130);를 포함하며, 상기 금형(112)의 성형면(113) 상에서 상기 판재(10)의 둘레부가 밀착되는 영역에는 내측으로 함몰된 음각형태 또는 외측으로 돌출된 양각형태의 무늬성형부(114)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 주축부(110)는, 상기 베이스(111)와, 구동수단의 회전력을 전달받아 상기 베이스(111)에 대하여 수평축 회전하는 회전판(115)과, 상기 회전판(115)에 일측이 탈착 가능하게 장착되는 체결판(116) 및, 상기 체결판(116)의 타측에 장착되는 금형판(117)을 포함하고, 상기 금형(112)은 금형판(117)에 탈착 가능하게 장착될 수 있다.
또한, 상기 심압대부(120)는, 상기 베이스(121)와, 상기 베이스(121)에 장착되는 실린더(122)와, 상기 실린더(122)로부터 금형(112)을 향하여 신축동작하는 로드(123)와, 상기 로드(123)의 단부에 고정된 고정부(124) 및, 상기 축대칭용기(10')의 바닥면과 대응되는 형상을 가지며 상기 고정부(124)에 착탈 가능하게 장착되어 함께 신축동작하며 판재(10)의 중앙부를 금형(112)에 밀착시키는 가압판(125)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 롤러부(130)는, 상기 금형(112)으로부터 일정거리 이격된 위치에 고정설치되는 실린더(131)와, 상기 실린더(131)로부터 상기 금형(112)을 향하여 신축동작하는 로드(132) 및, 상기 로드(132)의 단부에 축결합되어 상기 금형(112)에 클램핑된 판재(10)의 둘레부와 접촉하여 회전하면서 가압하는 가압롤러(133)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 금형(112)을 사이에 두고 상기 롤러부(130)와 대향하는 위치에 배치되어 상기 판재(10)의 둘레부를 가열하는 가열부(140);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가열부(140)는, 신축동작하며 단부가 금형(112)에 밀착된 판재(10)의 둘레부 표면과 선택적으로 접촉하고, 상기 단부에는 판재(10)와 접촉하며 마찰열을 발생시키는 마찰부재(141)가 장착될 수 있다.
또한, 상기 가열부(140)는, 신축동작하며 단부가 금형(112)에 밀착된 판재(10)의 둘레부 표면과 선택적으로 접촉하고, 상기 단부에는 공급되는 구동전원에 따라 고열을 발생시키는 히팅코일(142)이 장착될 수 있다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축대칭 용기 성형방법은, 축대칭용기(10')의 내부면과 대응되는 형상의 성형면(113)이 형성되고 상기 성형면(113)의 둘레에는 내측으로 함몰된 음각형태의 무늬성형부(114)가 형성된 금형(112)을 준비하는 금형 준비 단계(S210); 상기 금형(112)을 주축부(110)의 금형판(117)에 장착하고 금형(112)과 심압대부(120) 사이에 판재(10)를 배치하며 상기 심압대부(120)를 신축동작시켜 심압대부(120)의 가압판(125)이 판재(10)의 중앙부를 금형(112) 측으로 가압하는 클램핑 단계(S220); 및 상기 금형(112)의 측방에 이격배치된 롤러부(130)의 가압롤러(133)로 판재(10)의 둘레부를 금형(112) 측으로 가압하여 상기 판재(10)를 용기형상으로 가공하고 동시에 상기 무늬성형부(114)에 판재(10)의 일부를 매립시켜 성형된 축대칭용기(10')에 무늬(11)를 형성하는 롤러 가압 단계(S230);를 포함한다.
여기서, 상기 금형(112)을 사이에 두고 롤러부(130)와 대향배치된 가열부(140)를 이용하여 상기 판재(10)의 둘레부를 가열하면서 판재(10)의 연신율을 증대시키는 둘레부 가열 단계(S240);를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 둘레부 가열 단계(S240)는, 상기 가열부(140)의 단부에 장착된 마찰부재(141)를 상기 판재(10)의 둘레부 표면과 선택적으로 접촉시키면서 발생하는 마찰열로 상기 판재(10)의 둘레부를 가열할 수 있다.
또한, 상기 둘레부 가열 단계(S240)는, 구동전원에 따라 고열을 발생시키는 히팅코일(142)을 상기 판재(10)의 둘레부 표면에 선택적으로 근접시켜 상기 판재(10)의 둘레부를 가열할 수 있다.
본 발명에 따른 축대칭 용기 성형장치 및 성형방법에 의하면, 주물방식, 프레스 방식과 같은 종래의 용기 성형방식보다 상대적으로 제조비용이 저렴하고 공정이 단순한 스피닝 가공방식으로 축대칭용기(10')의 형상을 성형하므로써 제조비용을 대폭 절감할 수 있으며, 용기의 외형을 성형하는 중에 그 표면에 무늬(11)를 함께 형성할 수 있어 장식효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 성형초기에는 금형(112)에 형성된 무늬성형부(114)에 판재(10)의 일부가 삽입되거나 눌리면서 용기의 저면 일부가 함몰되거나 돌출되나 판재(10)가 회전하면서 가압롤러(133)에 의해 금형(112)측으로 가압되는 성형공정이 지속되면서 함몰되거나 돌출된 부위가 지속적으로 압박되어 함몰된 부분은 메꾸어 지고 돌출된 부분은 평평해지기 때문에 성형이 완료된 후의 용기 저면에는 무늬성형 자국이 남지 않으며, 이로 인해 외관이 미려해지고 용기 저면에 이물질이 끼는 것을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가압롤러에 의해 판재가 가압되면서 표면에 무늬가 형성되는 동작원리를 나타낸 개략도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가열부의 구성을 나타낸 개략도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축부 및 심압대부의 다른 구성을 나타낸 정면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형장치의 구성을 나타낸 촬영사진,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주축부와 심압대부 사이에 판재가 클램핑된 상태를 나타낸 촬영사진,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러부에 의해 용기의 외부형상이 형성되는 상태를 나타낸 촬영사진,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 절삭부에 의해 용기의 테두리단이 마감커팅되는 상태를 나타낸 촬영사진,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컬링부에 의해 용기의 테두리단이 컬링되는 상태를 나타낸 촬영사진,
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금형에 형성된 무늬성형홈을 나타낸 촬영사진,
도 12 및 도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형장치를 이용하여 컵형상의 용기를 성형하는 상태를 나타낸 촬영사진,
도 14 및 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 금형의 다른 구성을 나타낸 촬영사진,
도 16은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형방법의 단계별 순서를 나타낸 블럭도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형장치의 구성 및 기능을 설명한다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형장치는 주축부(110), 심압대부(120) 및 롤러부(130)를 포함한다.
상기 주축부(110)는 스피닝 가공시 판재(10)를 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 수단으로서, 고정된 베이스(111)에 일단이 지지되어 수평축 회전하고 타단에는 축대칭용기(10')의 내부면과 대응되는 형상의 성형면(113)을 갖는 금형(112)이 장착된다.
여기서, 상기 주축부(110)는, 베이스(111)와, 구동수단의 회전력을 전달받아 상기 베이스(111)에 대하여 수평축 회전하는 회전판(115)과, 상기 회전판(115)에 일측이 탈착 가능하게 장착되는 체결판(116) 및, 상기 체결판(116)의 타측에 장착되는 금형판(117)을 포함하며, 상기 금형(112)은 금형판(117)에 탈착 가능하게 장착될 수 있다.
또한, 상기 체결판(116)은 회전판(115)으로부터 탈착되고 금형(112)은 금형판(117)으로부터 탈착 가능하므로, 도 12에 도시된 바와 같이 성형하고자 하는 축대칭용기(10')의 형상에 따라 부합되는 형상을 갖는 금형판(117)을 선택하여 주축부(110)에 장착할 수 있다.
더불어, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 무늬성형부(114)는 금형(112)의 둘레부분 즉, 롤러부(130)에 의해 가압되는 부분의 영역에 한하여 음각형태로 형성되며 둘레를 따라 복수 개의 무늬가 일정간격 이격배치되거나 둘레를 따라 연속적으로 이어진 형상으로 무늬가 형성될 수도 있다. 여기서, 상기 무늬성형부(114)는 도면에서와 같이 내측으로 오목하게 함몰된 음각형상으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않으며 금형(112)으로부터 외측으로 돌출된 양각형상으로도 이루어질 수 있다.
그리고, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 판재(10)는 원판 형상으로 이루어지거나 도 12에 도시된 바와 같이 컵 형상으로 이루어질 수 있는데 이는 성형하고자 하는 축대칭용기(10')의 형상에 따라 적절한 형상을 갖는 판재(10)를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 금형(112)은 제조하고자 하는 축대칭용기(10')의 내부 형상에 따라 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 측방으로 납작하게 돌출된 형상을 갖거나 도 12에 도시된 바와 같이 측방으로 길게 돌출된 형상을 가질 수 있으며 형상에 따라 가압되는 둘레 부위가 달라지므로 형성되는 무늬성형부(114)의 위치나 형상도 달라질 수 있다.
상기 심압대부(120)는 판재(10)를 주축부(110)에 선택적으로 고정시키기 위한 고정력을 제공하는 구성으로서, 판재(10)를 사이에 두고 상기 주축부(110)와 측방으로 대향배치되며 고정된 베이스(111)에 지지된 상태로 신축동작하며 상기 금형(112)에 판재(10)의 중앙부를 가압하여 클램핑한다.
여기서, 상기 심압대부(120)는 베이스(121)와, 상기 베이스(121)에 장착되는 실린더(122)와, 상기 실린더(122)로부터 금형(112)을 향하여 신축동작하는 로드(123)와, 상기 로드(123)의 단부에 고정된 고정부(124) 및, 상기 축대칭용기(10')의 바닥면과 대응되는 형상을 가지며 상기 고정부(124)에 착탈 가능하게 장착되어 함께 신축동작하며 판재(10)의 중앙부를 금형(112)에 밀착시키는 가압판(125)을 포함한다.
또한, 상기 가압판(125)은 판재(10)의 중앙부 즉 성형되는 축대칭용기(10')의 바닥면 형상과 대응되는 형상으로 형성되며, 이에 따라 축대칭용기(10')의 대상에 따라 다른 형상의 가압판(125)을 이용할 수 있도록 고정부(124)에 선택적으로 탈착가능하게 구비되는 것이 바람직하다.
상기 롤러부(130)는 축대칭용기(10')의 경사진 외형을 형성하는 가압수단으로서 상기 판재(10)의 둘레부를 금형(112)측으로 가압하여 용기형상을 형성한다. 여기서, 상기 롤러부(130)는 상기 금형(112)으로부터 일정거리 이격된 위치에 고정설치되는 실린더(131)와, 상기 실린더(131)로부터 상기 금형(112)을 향하여 신축동작하는 로드(132) 및, 상기 로드(132)의 단부에 축결합되어 상기 금형(112)에 클램핑된 판재(10)의 둘레부와 접촉하여 회전하면서 가압하는 가압롤러(133)를 포함한다.
따라서, 주축부(110)와 심압대부(120) 사이에 밀착된 판재(10)를 금형(112)측으로 가압되도록 롤러부(130)의 가압롤러(133)를 판재(10)측에 접촉시킨 상태로 금형(112)의 굴곡진 형상을 따라 이동시키면, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 판재(10)의 가압된 부분이 얇아지면서 연신작용으로 금형(112)을 따라 길이가 늘어나게 되며, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 금형(112)의 무늬성형부(114)가 형성된 부분에 이르러서는 초기에 판재(10)의 일부가 무늬성형부(114)에 삽입되면서 홈측으로 함몰되나 회전이 지속되면서 함몰된 부위 주변이 가압롤러(133)에 의해 가압되면서 함몰된 부위를 메꾸기 때문에 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 무늬성형부(114)에 매립된 부분과 대향하는 저면 부분은 평평한 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 무늬성형부(114)가 외측으로 돌출된 양각형태로 이루어진 경우에도 마찬가지로 금형(112)의 무늬성형부(114)가 형성된 부분을 가압롤러(133)가 가압하는 초기에는 판재(10)상에서 무늬성형부(114)에 의해 눌린 부분이 외측으로 돌출되게 튀어나올 수 있으나 회전이 지속되면서 돌출된 부분이 가압롤러(133)에 의해 가압되어 평평해지기 때문에 무늬성형 자국이 남지 않게 된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형장치는 상기 금형(112)을 사이에 두고 상기 롤러부(130)와 대향하는 위치에 배치되어 상기 판재(10)의 둘레부를 가열하는 가열부(140)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 가열부(140)는, 신축동작하며 단부가 금형(112)에 밀착된 판재(10)의 둘레부 표면과 선택적으로 접촉하고, 상기 단부에는 판재(10)와 접촉하며 마찰열을 발생시키는 마찰부재(141)가 장착될 수 있다. 상기 마찰부재(141)로는 부직포나 세라믹과 같이 마찰 저항을 크게 발생하면서도 내마모성이 우수한 재질을 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 가열부(140)는 신축동작하며 단부가 금형(112)에 밀착된 판재(10)의 둘레부 표면과 선택적으로 접촉하고, 상기 단부에는 공급되는 구동전원에 따라 고열을 발생시키는 히팅코일(142)이 장착될 수도 있다.
이와 같이, 상기 롤러부(130)에 의해 판재(10)의 둘레부가 가압되면서 용기의 외형을 형성하는 중에 상기 가열부(140)가 판재(10)의 표면에 밀착되도록 신축동작하면서 판재(10)의 둘레부를 가열함으로써 판재(10)가 갖는 연신율을 증대시켜 상기 무늬성형부(114)의 내부에 보다 쉽게 판재(10)의 일부가 매립되도록 하고 동시에 함몰된 부위가 평평해지도록 할 수 있다.
더불어, 상기 가열부(140)는 상술한 롤러부(130)와 마찬가지로 상기 금형(112)으로부터 일정거리 이격된 위치에 고정설치되는 실린더(143) 및, 상기 실린더(143)로부터 상기 금형(112)을 향하여 신축동작하는 로드(144)를 포함하며, 상기 로드(144)의 단부에 마찰부재(141)나 히팅코일(142)이 장착되어 판재(10)의 둘레부와 접촉하거나 근접한 상태로 둘레부를 가열할 수 있다.
다음으로는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형장치의 동작원리 및 축대칭 용기 성형방법을 설명한다.
도 16에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형방법은 금형 준비 단계(S210), 클램핑 단계(S220) 및 롤러 가압 단계(S230)를 포함한다.
상기 금형 준비 단계(S210)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 축대칭용기(10')의 내부면과 대응되는 형상의 성형면(113)이 형성되고 상기 성형면(113)의 둘레에는 내측으로 함몰된 음각형태 또는 외측으로 돌출된 양각형태의 무늬성형부(114)가 형성된 금형(112)을 준비하는 단계이다.
여기서, 성형하고자 하는 축대칭용기(10')의 형상에 부합되는 금형(112)을 선택하여 금형판(117)에 장착하고 상기 금형(112)에 적합한 체결판(116)을 선택하여 회전판(115)에 장착함으로써 축대칭용기(10')에 최적화된 구조의 축대칭 용기 성형장치를 준비할 수 있다.
상기 클램핑 단계(S220)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 금형(112)을 주축부(110)의 금형판(117)에 장착하고 금형(112)과 심압대부(120) 사이에 판재(10)를 배치하며 상기 심압대부(120)를 신축동작시켜 심압대부(120)의 가압판(125)이 판재(10)의 일측 중앙부를 금형(112) 측으로 가압하도록 하여 고정시키는 단계이다.
여기서, 상기 금형(112)의 중앙에 판재(10)의 중앙이 대향하여 정렬되도록 배치한 상태에서 심압대부(120)의 실린더(122)를 구동시켜 로드(123)의 길이가 길어지도록 동작시키면 심압대부(120)의 가압판(125)이 판재(10)의 타측 중앙부를 가압함으로써 판재(10)는 금형(112)과 가압판(125) 사이에 견고하게 클램핑시킬 수 있다.
상기 롤러 가압 단계(S230)는 클램핑된 판재(10)를 금형(112) 측으로 가압하여 용기의 외형을 형성하는 단계로서, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 금형(112)의 측방에 이격배치된 롤러부(130)의 가압롤러(133)로 판재(10)의 둘레부를 금형(112) 측으로 가압하여 상기 판재(10)를 용기형상으로 가공하고 동시에 상기 무늬성형부(114)에 판재(10)의 일부를 매립시켜 성형된 축대칭용기(10')에 무늬(11)를 형성한다.
상기와 같이 롤러부(130)에 의해 축대칭용기(10')에 무늬(11)가 형성된 이후에는 도 8에 도시된 바와 같이 단부에 팁(151)이 형성된 절삭부(150)를 판재(10)의 테두리단에 접촉시킴으로써 연신되면서 불규칙한 외형의 테두리단을 일정한 길이로 성형할 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이 절삭부(150)에 의해 절삭된 판재(10)의 테두리단에 컬링부(160)의 컬링롤러(161)를 접촉시킴으로써 날카로운 단부의 라운드지게 절곡시킴으로써 사용자의 부상을 방지하고 외관을 더욱 미려하게 할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형방법은 상기 금형(112)을 사이에 두고 롤러부(130)와 대향배치된 가열부(140)를 이용하여 상기 판재(10)의 둘레부를 가열하면서 판재(10)의 연신율을 증대시키는 둘레부 가열 단계(S240)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 둘레부 가열 단계(S240)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가열부(140)의 단부에 장착된 마찰부재(141)를 상기 판재(10)의 둘레부 표면과 선택적으로 접촉시키면서 발생하는 마찰열로 상기 판재(10)의 둘레부를 가열하거나, 구동전원에 따라 고열을 발생시키는 히팅코일(142)을 상기 판재(10)의 둘레부 표면에 선택적으로 근접시켜 상기 판재(10)의 둘레부를 가열할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 축대칭 용기 성형장치 및 성형방법에 의해, 주물방식, 프레스 방식과 같은 종래의 성형방식보다 상대적으로 제조비용을 저렴하고 공정이 단순한 스피닝 가공방식으로 축대칭용기(10')의 형상을 성형하므로써 제조비용을 대폭 절감할 수 있으며, 용기의 외형을 성형하는 중에 그 표면에 무늬(11)를 함께 형성할 수 있어 장식효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 상기 성형초기에는 금형(112)에 형성된 무늬성형부(114)에 판재(10)의 일부가 삽입되면서 용기의 저면 일부가 함몰되나 성형중기 이후에는 회전하면서 가압롤러(133)에 의해 함몰된 주변부위가 지속적으로 가압되어 함몰된 부분으로 메꿔주기 때문에 성형이 완료된 후의 용기 저면에는 무늬성형 자국이 남지 않일 수 있으며, 이로 인해 외관이 미려해지며 이물질이 용기 저면에 끼이는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10...판재 10'...축대칭용기
110...주축부 111...베이스
112...금형 113...성형면
114...무늬성형홈 120...심압대부
121...베이스 122...실린더
123...로드 124...고정부
125...가압판 130...롤러부
133...가압롤러 140...가열부
141...마찰부재 142...히팅코일

Claims (10)

  1. 고정설치된 베이스(111)에 지지되어 수평축 회전하고 회전단에는 축대칭용기(10)의 내부면과 대응되는 형상의 성형면(113)을 갖는 금형(112)이 장착된 주축부(110);
    판재(10)를 사이에 두고 상기 주축부(110)와 측방으로 대향배치되며, 고정설치된 베이스(121)에 지지되어 신축동작하며 상기 금형(112)에 판재(10)의 중앙부를 가압하여 클램핑하는 심압대부(120); 및
    상기 판재(10)의 둘레부를 금형(112) 측으로 가압하여 용기형상을 형성하는 롤러부(130);를 포함하며,
    상기 금형(112)의 성형면(113) 상에서 상기 판재(10)의 둘레부가 밀착되는 영역에는 내측으로 함몰된 음각형태 또는 외측으로 돌출된 양각형태의 무늬성형부(114)가 형성된 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주축부(110)는,
    상기 베이스(111)와,
    구동수단의 회전력을 전달받아 상기 베이스(111)에 대하여 수평축 회전하는 회전판(115)과,
    상기 회전판(115)에 일측이 탈착 가능하게 장착되는 체결판(116) 및,
    상기 체결판(116)의 타측에 장착되는 금형판(117)을 포함하고,
    상기 금형(112)은 금형판(117)에 탈착 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 심압대부(120)는,
    상기 베이스(121)와,
    상기 베이스(121)에 장착되는 실린더(122)와,
    상기 실린더(122)로부터 금형(112)을 향하여 신축동작하는 로드(123)와,
    상기 로드(123)의 단부에 고정된 고정부(124) 및,
    상기 축대칭용기(10')의 바닥면과 대응되는 형상을 가지며 상기 고정부(124)에 착탈 가능하게 장착되어 함께 신축동작하며 판재(10)의 중앙부를 금형(112)에 밀착시키는 가압판(125)을 포함하는 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 금형(112)을 사이에 두고 상기 롤러부(130)와 대향하는 위치에 배치되어 상기 판재(10)의 둘레부를 가열하는 가열부(140);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가열부(140)는,
    신축동작하며 단부가 금형(112)에 밀착된 판재(10)의 둘레부 표면과 선택적으로 접촉하고, 상기 단부에는 판재(10)와 접촉하며 마찰열을 발생시키는 마찰부재(141)가 장착된 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 가열부(140)는,
    신축동작하며 단부가 금형(112)에 밀착된 판재(10)의 둘레부 표면과 선택적으로 접촉하고, 상기 단부에는 공급되는 구동전원에 따라 고열을 발생시키는 히팅코일(142)이 장착된 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형장치.
  7. 축대칭용기(10')의 내부면과 대응되는 형상의 성형면(113)이 형성되고 상기 성형면(113)의 둘레에는 내측으로 함몰된 음각형태의 무늬성형부(114)가 형성된 금형(112)을 준비하는 금형 준비 단계(S210);
    상기 금형(112)을 주축부(110)의 금형판(117)에 장착하고 금형(112)과 심압대부(120) 사이에 판재(10)를 배치하며 상기 심압대부(120)를 신축동작시켜 심압대부(120)의 가압판(125)이 판재(10)의 중앙부를 금형(112) 측으로 가압하는 클램핑 단계(S220); 및
    상기 금형(112)의 측방에 이격배치된 롤러부(130)의 가압롤러(133)로 판재(10)의 둘레부를 금형(112) 측으로 가압하여 상기 판재(10)를 용기형상으로 가공하고 동시에 상기 무늬성형부(114)에 판재(10)의 일부를 매립시켜 성형된 축대칭용기(10')에 무늬(11)를 형성하는 롤러 가압 단계(S230);를 포함하는 축대칭 용기 성형방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 금형(112)을 사이에 두고 롤러부(130)와 대향배치된 가열부(140)를 이용하여 상기 판재(10)의 둘레부를 가열하면서 판재(10)의 연신율을 증대시키는 둘레부 가열 단계(S240);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 둘레부 가열 단계(S240)는,
    상기 가열부(140)의 단부에 장착된 마찰부재(141)를 상기 판재(10)의 둘레부 표면과 선택적으로 접촉시키면서 발생하는 마찰열로 상기 판재(10)의 둘레부를 가열하는 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형방법.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 둘레부 가열 단계(S240)는,
    구동전원에 따라 고열을 발생시키는 히팅코일(142)을 상기 판재(10)의 둘레부 표면에 선택적으로 근접시켜 상기 판재(10)의 둘레부를 가열하는 것을 특징으로 하는 축대칭 용기 성형방법.
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