비정형 건축물의 이중곡면 외부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법(METHOD FOR FORMING DOUBLE CURVED OUTSIDE PANEL OF ATYPICAL BUILDING STRUCTURE USING BALL CONTACTOR PRESSURE TYPE APPARATUS)
(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2012년11월20일
(11) 등록번호 10-1203095
(24) 등록일자 2012년11월14일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B21D 13/02 (2006.01) B21D 13/10 (2006.01)
B21D 11/10 (2006.01) B21D 31/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2009-0127103
(22) 출원일자 2009년12월18일
심사청구일자 2009년12월18일
(65) 공개번호 10-2011-0070316
(43) 공개일자 2011년06월24일
(56) 선행기술조사문헌
KR100751757 B1
KR100653740 B1
KR100794110 B1
(73) 특허권자
허인
경기도 용인시 기흥구 마북로154번길 23, 106동
1303호 (마북동, 교동마을쌍용아파트)
(72) 발명자
허인
경기도 용인시 기흥구 마북로154번길 23, 106동
1303호 (마북동, 교동마을쌍용아파트)
이동영
인천 부평구 산곡3동현대1차아파트 101-123 115
동 1101호
이혜진
인천광역시 연수구 원인재로 14, 무지개아파트
102동 1105호 (동춘동)
(74) 대리인
강귀용, 김수진
전체 청구항 수 : 총 8 항 심사관 : 백영환
(54) 발명의 명칭 비정형 건축물의 이중곡면 외부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법
(57) 요 약
본 발명은 비정형 건축물의 소량이지만 다양한 곡률과 반지름을 가진 이중곡면으로 이루어진 된 외부패널을 제작
하기 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하부 목적형태 금형부, 상부 볼컨
택터 가압장치, 예열수단, 열손실방지수단, 가열수단 및 이송수단 그리고 냉각수단으로 이루어지는 비정형 건축
물의 이중곡면 외부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형장치 및 곡면성형방법을 이용하여, 금형제작비
를 낮추어 다양한 곡률과 반지름을 가진 이중곡면 외부패널 제품의 생산단가를 낮출 수 있으며, 성형공정을 단순
화하면서도 우수한 품질을 유지하고 신속하며 저렴한 비용으로 비정형 건축물의 소량이며 다양한 곡률과 반지름
을 가진 이중곡면으로 이루어진 된 외부패널을 제작하는 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법을 제공하는 것에 관한
것이다.
대 표 도 - 도5
등록특허 10-1203095
- 1 -
특허청구의 범위
청구항 1
비정형 건축물의 소량이지만 다양한 곡률과 반지름을 가진 이중곡면으로 이루어진 외부패널을 제작하기 위한 볼
컨택터 가압방식 이중곡면 성형방법에 있어서,
- 성형되어지는 성형부재(M)를 성형 전체과정동안 하부에서 지지하는 하부 목적형태 금형부(10)를 가공하는 제
a 단계와;
- 상기 가공된 하부 목적형태 금형부(10) 상에 성형되어질 성형부재(M)를 배치하고, 상기 성형부재(M)와 하부
목적형태 금형부(10)를 성형작업을 위해서 서로 고정시키는 제 b 단계와;
- 하부 목적형태 금형부(10) 상에 고정된 성형되어지는 성형부재(M)가 이송수단에 의해서 이동되어질 때, 본 성
형가공 이전에 예열수단에 의해서 예비적으로 미리 예열하는 제 c 단계와;
- 예열수단에 의해서 미리 예열된 하부 목적형태 금형부 상에 고정된 성형부재(M)를 열손실이 발생하지 않도록
예열수단 및 가열수단과 연속적으로 연결된 열손실 방지수단을 통과시키도록 하는 제 d 단계와;
- 예비가열된 성형부재(M)를 본 성형가공 하기 위하여 상부 볼컨택터 가압장치의 위치로 이동되어질 때, 가열수
단에 의해서 성형부재(M)와 상부 볼컨택터 가압장치를 가열하는 제 e 단계와;
- 가열된 성형부재(M)를 성형가공하기 위하여 유압실린더의 압력에 의해서 상부 볼컨택터 가압장치(20)를 가압
함으로써, 상부 볼컨택터 가압장치와 하부 목적형태 금형부가 서로 밀착되도록 하는 제 f 단계와;
- 성형이 완료된 성형부재(M)를 냉각수단을 이용하여 냉각시킨 후, 냉각이 완료된 성형부재(M)를 하부 목적형태
금형부로부터 가공하여 분리하는 제 g 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정형 건축물의 이중곡면 외부패
널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법
청구항 2
제 1 항에 있어서, 상기 제 a 단계의 하부 목적형태 금형부(10)는 ALC 경량패널을 CNC(Computer Numerical
Control) 라우터를 이용하여 성형하고자 하는 이중곡면 판재의 형상으로 가공되어지는 것을 특징으로 하는 비정
형 건축물의 이중곡면 외부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법
청구항 3
제 1 항에 있어서, 상기 제 e 단계의 상부 볼컨택터 가압장치(20)는 2열로 배치되어지며, 제 1 열의 볼컨택터
가압장치와 제 2 열의 볼컨택터 가압장치는 엇갈림 배치되어지는 것을 특징으로 하는 비정형 건축물의 이중곡면
외부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법
청구항 4
제 1 항에 있어서, 상기 제 c 단계와 제 e 단계의 예열수단(30) 또는 가열수단(50)은 고주파유도 가열코일 또는
가스로 가열방식 또는 전기로 가열방식 중에서 선택되어지는 것을 특징으로 하는 비정형 건축물의 이중곡면 외
부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법
청구항 5
제 3 항에 있어서, 상기 예열수단(30)에 의한 예열온도는 200℃ 내지 300℃로 이루어지며, 상기 가열수단(50)에
의한 가열온도는 650℃ 내지 665℃로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비정형 건축물의 이중곡면 외부패널 제작
을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법
청구항 6
제 1 항에 있어서, 상기 제 g 단계의 냉각수단은 이중곡면으로 성형이 완료된 성형부재(M)를 냉각시키기 위하여
노즐을 이용한 수냉식 방식 또는 공냉식 방식 중에서 선택되어지는 것을 특징으로 하는 비정형 건축물의 이중곡
면 외부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법
청구항 7
등록특허 10-1203095
- 2 -
제 1 항에 있어서, 상부 볼컨택터 가압장치(20)의 가압 돌출부(21)에 의해서 성형되어지는 성형부재(M)가 가압
되어질 때, 표면상에 가압흔적이 발생하지 않도록 상기 성형부재(M)의 상부 표면상에 탄소섬유직물이 추가로 제
공되어지는 것을 특징으로 하는 비정형 건축물의 이중곡면 외부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방
법
청구항 8
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 하나의 항에 있어서, 이중곡면으로 성형가공되는 성형부재(M)는 알루미늄 또는
인조대리석 또는 유리 또는 폴리카보네이트 또는 스테인레스 또는 스틸 중에서 선택되어지는 것을 특징으로 하
는 비정형 건축물의 이중곡면 외부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법
명 세 서
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은 비정형 건축물의 소량이지만 다양한 곡률과 반지름을 가진 이중곡면으로 이루어진 된 외부패널을 제[0001]
작하기 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하부 목적형태 금형부, 상부
볼컨택터 가압장치, 예열수단, 열손실방지수단, 가열수단 및 이송수단 그리고 냉각수단으로 이루어지는 비정형
건축물의 이중곡면 외부패널 제작을 위한 볼컨택터 가압방식 곡면성형장치 및 곡면성형방법을 이용하여, 금형제
작비를 낮추어 다양한 곡률과 반지름을 가진 이중곡면 외부패널 제품의 생산단가를 낮출 수 있으며, 성형공정을
단순화하면서도 우수한 품질을 유지하고 신속하며 저렴한 비용으로 비정형 건축물의 소량이며 다양한 곡률과 반
지름을 가진 이중곡면으로 이루어진 된 외부패널을 제작하는 볼컨택터 가압방식 곡면성형방법을 제공하는 것에
관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로 비정형 건축물이란 기존의 사각형 형태로 된 정형화된 건축물의 형태에서 벗어나 기울어지거나 좁아[0002]
지거나 뒤틀려지거나 이중으로 휘어지는 등 자유로운 곡면으로 이루어진 형태의 최근의 건축물을 말한다. 최근
세계적으로 이러한 비정형 건축물의 수가 크게 증가하고 있는 추세인데, 이는 비정형 건축물의 문화적, 기술적
상징성, 건설 IT(Information Technology) 기술의 발전과 BIM(Building Information Modeling) 기술의 도입,
그리고 시공기술의 발전에 크게 기인하고 있다. 아래의 <표 1>에 도시된 바와 같이, 이러한 비정형 건축물의 비
율은 전세계적으로 꾸준히 증가하는 추세에 있는데, 1990년대 초반에는 약 10% 이었던 비정형 건축물의 비율이
2000년 후반에 들어서는 약 25%로 크게 증가한 것을 알 수 있고, 향후 이러한 비정형 건축물의 비율은 점점 더
증가할 것으로 예상된다. 도 1 및 도 2는 2010년 우리나라 동대문 지역에 완공될 예정인 비정형 건축물인 동대
문 디자인 플라자(Dongdaemun Design Plaza