KR20040107182A - 성형시 발생하는 기포의 완전 제거를 위한 신발창 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 성형 중에 발생하는 기포의 완전 제거를 위한 신발창 미드솔 제조방법에 관한 것으로 슬라이딩되는 작업대 위에 열판이 거치되고 열판 위에 하금형이 거치되며 하금형이 거치된 열판과 긴밀하게 접촉할 수 있도록 상금형과 상기 상금형의 열판을 고정하는 고정판을 포함하며 진공배기관을 포함하는 내부진공박스가 진공통과 고정되고 외부진공박스는 수직프레임에 가이드 고정되어 메인실린더에 의해 내부진공통의 외부를 이동하도록 구성하고 상기 상금형을 고정하는 열판을 지지하는 고정판 상부에 열판을 작동시킬 수 있는 로드가 상기 진공통을 통과하고 고정판과 결합되고 고정판과 열판이 힌지되고 상기 열판에 상금형이 고정된 상태에서 상기 상금형의 상. 하 작동을 선택적으로 구사하므로서 성형시 발생하는 기포를 진공상태에서 완전하게 제거한 신발창의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
Description
본 발명은 성형 중에 발생하는 기포의 완전 제거를 하기 위한 신발창 미드솔 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 프레임에 가이드되게 고정되는 하부 이동플레이트에 슬라이드되게 장착되는 작업대 위에 열판이 거치되고 상기 열판에 하금형이 거치되며 그 외부에 진공박스가 착설되고 상금형이 장착되는 열판과 열판이 연결되는 고정판이 실린더의 로드에 고정되어 진공박스가 작업대의 열판에 밀착되어 진공상태를 유지하는 상태에서 실린더의 로드를 작동시켜 상금형과 하금형이 결합하여 소재가 성형될 때 상금형과 하금형의 간격을 순간적으로 이격시키므로서 성형 중인 소재에서 발생하는 기포를 선택적으로 제거하기 위한 신발창 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 한국특허출원 제10-2001-0078615(진공발포에 의한 신발창의 제조방법 및 제조기계, 이하 종래의 방법이라 칭함)호의 기능을 개선한 것이다.
상기 종래의 방법은 프레임(100)에 이동되게 고정되는 이동플레이트(101)에 슬라이드되게 장착되는 작업대(106) 위에 열판(108b)이 거치되고 상기 열판(108b)에 하금형(203)이 거치되어 이동플레이트(103)을 상승시켜 상부플레이트(102a)에고정된 진공박스(41a,41b) 내부에 장착된 열판(108a)에 고정된 상금형(202)과 하금형(203)을 결합시킬 때, 즉 하금형(203)과 상금형(202) 사이에 소재가 삽입되고 긴밀하게 밀착이 되지 않은 상태에서, 상기 상부플레이트(102a)에 설치된 진공박스의 하단부가 하금형의 열판에 밀착되어 진공박스의 진공작업으로 진공박스(41a)에 진공이 형성되면 자연히 상금형(202)과 하금형(203) 역시 진공상태가 되어 불필요한 기체를 없앤 후, 상금형(202)과 하금형(203)을 압착하여 소재를 성형하도록 구성되어 있다. 이때 진공박스(41a,41b)는 압력에 탄력적으로 적용되도록 2단으로 형성되고 1단과 2단 사이에는 스프링이 설치되어 있으며 상금형(202)과 하금형(203) 내부압과 진공박스(41a,41b) 내부압은 동일한 내부압을 형성하게 된다.
신발창을 성형할 때, 가장 우수한 신발창은 그 외부 거칠기의 양호 정도에 따라 결정되는 것이므로, 금형 내에서 성형 시작에서부터 끝 날 때 까지 발생하는 기체를 제거하므로서 양호한 외부 거칠기를 얻을 수 있다. 따라서 성형되기 전 금형 내에 존재하는 불필요한 기체의 청소가 중요하지만 현실적으로 금형 내의 소재가 성형이 될 때 그 소재는 거의 용융상태으므로 화학적 변화에 의한 기체가 발생하게 된다. 이러한 현상을 고려할 때, 종래의 방법으로는 내용물이 성형되고 있을 때 발생하는 기체의 임의 제거는 할 수 없도록 구성되어 있다.
상기와 같은 종래의 방법의 작업 상태에서 성형중에 기체를 제거하기 위해서는 진공박스에 진공을 형성함고 동시에 상승되어 있는 이동플레이트를 하강하여 하금형과 상금형을 순간적으로 이격시켜주므로서 금형 내에서 발생하는 기체가 진공박스 내로 배출되어 금형 내의 기체 제거가 가능하게 된다.
종래의 방법으로 하금형을 이격시키기 위해서는 이동플레이트를 하강시켜야 하나 상기 이동플레이트의 작동은 상기한 바와 같이 신속하게 작동하도록 구성된 것이 아니므로 이동플레이트를 작동하여 하금형을 상금형과 이격시키는 작업은 효율성을 기대할 수 없게 된다.
신발창을 제조하기 위한 공정에서 신발창이 완료되는 시간은 3~4분의 시간이 소요된다. 일반적으로 작업대가 장착된 이동플레이트의 작동은 안전을 위해 그 작동되는 속도가 느리므로 많은 작업시간이 소요되어 금형의 열리고 닫히는 시간이 많이 소요되므로 순간 작동이 불가능한 이동플레이트를 이용하여 성형중에 발생하는 가스 빼기로 량질의 제품을 얻을 수 있는 효과를 기대할 수 없는 문제점이 있다. 즉 도 6의 a와 b에 도시된 것과 같이 종래 제조방법은 a지점에서 밖에 가스 빼기를 하지 못하므로 금형 내에서 발생하는 가스는 소재를 팽창시켜 금형 외부로 토출되도록 하며 그 토출되는 양 만큼 소재에 기포를 형성하게 되므로서 양질의 제품을 얻을 수 없다는 것이다.
본 발명은 신발창을 성형할 때 발생하는 기체에 의해 신발창에 기포가 발생하여 신발창의 품질을 떨어뜨리는 것을 방지하기 위해 신발창의 성형 중에 발생하는 기체를 제거하므로서 양질의 신발창을 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있으며 특히 진공박스의 진공상태에서 하금형과 상금형의 분리와 결합을 신속히 이루어지게 하는데 목적이 있다.
신발창의 경우 신발의 종류 및 용도에 따라 여러 모양이 있을 뿐 아니라 구성하는 것 역시 여러 방법이 있다.
운동화의 경우 겉 창(SOLE), 중 창, 안 창, 깔 창 등이 있고 이 모든 창(SOLE)은 상기와 같이 금형 내에서 성형되어 이용되는 것이 사실이다.
본 발명에서 사용되는 소재는 일반적으로 열가소성(熱可塑性)수지를 이용한다. 본 발명에서는 탄성을 크게 하기 위해 수지(樹脂)에 발포제가 첨가되어 있어 소재가 금형에서 성형될 때는 고열(170~190℃)이 제공되므로 발포제의 량에 따라 발포의 정도가 이루어지며, 수지에 발포제가 첨가되지 않아도 수지에 고열이 제공되면 화학 반응에 의해 가스(질소, 탄소, 일산화탄소, 암모니아가스 등)가 발생하게 된다.
상기와 같이 소재에 따라 소재의 성형시에는 발포의 정도가 이루어지게 되며 상기 발포는 순간적으로 발생하는 것이 아니라 도 6에 도시된 것과 같이 완만한 상승에서 일정한 시간이 경과하면, 즉 소재의 전체가 용융상태가 되면 기포가 활발하게 발생하다가 일정한 시간이 경과하여 정지상태가 되는 것을 알 수 있다. 상기와 같이 발생하는 기포를 초기에 한번의 기포 제거 만으로는 성형 물의 기포를 완전하게 제거할 수 없는 이유를 알 수 있다. 본 발명에서는 도 6의 a와 b에 도시된 것과 같이 b의 지점에서 가스 빼기를 실행하므로서 소재가 성형되는 3~4분 사이에 신속하게 2번에 걸처 금형 내의 기포를 제거하는 방법을 제공하는데 목적이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 신발창 성형기 전체도.
도 2는 본 발명의 작동도
도 3은 진공박스의 단면도
도 4의 a는 성형 작업 상태도
도 4의 b는 성형 작업중 배기작업도
도 5의 a는 본 발명에 의한 성형압력과 기포수의 변화도
도 5의 b는 종래의 방법에 의한 압력과 기포수의 변화도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 프레임 12 : 플레이트(a,b,)
13 : 이동플레이트 14 : 메인실린더(a,b)
15 : 실린더(a,b,c) 16 : 작업대
17 : 진공박스(a,b) 18 : 열판(a,b)
19 : 진공통 21 : 고정판
22 : 상금형 23 : 하금형
24 : 연결부재 25 : 가이드레일
26 : 패킹 27 : 에어배기관
28 : 로드 31 : 소재
41 : 종래진공박스(a,b)
본 발명은 신발창을 성형할 때 신발창에 발생하는 기포를 완전하게 제거하기위한 방법을 제공하는 것이다.
프레임(11)에 이동되게 고정되고 메인실린더(14b)에 의해 상. 하 이동하는 외부진공박스(17a)와 실린더(15b)에 의해 상. 하 높이가 조절되고 실린더(15c)에 의해 슬라이드되게 장착되는 작업대(16)와, 작업대(16) 위에 열판(18b)이 거치되고 상기 열판(18b)에 고정되는 하금형(23)과, 메인실린더(14a)에 의해 상. 하 이동하는 외부진공박스(17a)에 포함되는 에어배기관(27)과 진공박스(17b) 내에 위치하고 진공통(19) 아래에 위치하고 로드(28)에 고정되는 고정판(21)과, 상기 고정판(21)에 고정되며 상금형(22)을 장착한 열판(18a)으로 구성되어 신발창을 제조하는 방법에 있어서, 본 발명은 상부플레이트(12a)에 실린더(15a)를 장착하고 실린더로드(28)는 상기 상부플레이트(12a)를 통과하고 내. 외진공박스(17a,17b)를 통과하여 고정판(21)과 연결된다. 상기 고정판(21)의 일측이 열판(18a)과 힌지되며 고정판(21)의 중앙과 열판(18a)의 중앙은 굴절되는 연결부재(24)로 연결된다. 이때 진공박스(17a,17b)는 외부진공박스(17a)와 내부진공박스(17b)가 결합된 상태의 2단으로 형성되며 내부 진공박스(17b)는 상부플레이트(12a) 하부에 고정된 진공통(19)을 포함하여 구성된다.
도 1은 본 발명에 의한 신발창 성형기의 전체도이고, 도 2는 상세도이며, 도 3과 4는 작업상태를 도시하기 위한 것이고, 도 5는 종래의 성형기를 도시한 것이며 도 6은 소재의 성형시 시간에 따라 금형에 적용되는 압력과 발포되는 기포의 변화를 표시한 것이다.
본 발명은 한국특허출원 제10-2001-0078615(진공발포에 의한 신발창의 제조방법 및 제조기계, 이하 종래의 방법이라 칭함)호의 구조와 기능을 개선하여 신발창 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 이동플레이트(13)가 상. 하 이동할 수 있도록 메인실린더(14B)에 의해 동력이 제공된다. 상금형(22)과 하금형(23)의 결합과 분리를 작동 할 수 있는 동력을 상부 플레이트(12a)에 형성된 실린더(15a)에서 제공하도록 구성된다.
이동플레이트(13)는 4개의 프레임(11)에 상. 하 이동이 가능하도록 고정되고 이동플레이트(13) 저부에 설치된 메인실린더(14b)에 의해 상. 하 이동되며 작업 환경에 따라 작업대(16)의 높이를 조절하도록 작동된다.
즉 본 발명에서의 메인실린더(14b)는 작업환경에 따른 작업대(16)의 높이 조절용으로 만 사용한다는 것이다.
이동플레이트(13)에 장착된 작업대(16)의 구성과 작동은 종래의 기술과 동일하므로 설명을 생략한다.
종래 방법에서는 이동플레이트(13) 만이 이동하여 성형작업을 하도록 구성되었으나 본 발명은 메인실린더(14a)의 작동에 의한 외부진공박스(17a)의 이동과 실린더(15a)의 작동으로 상금형(22)과 열판(18a)을 장착한 고정판(21)의 작동에 의해 성형작업 할 수 있도록 구성된다.
본 발명을 실시예를 참고하여 설명하고자 한다.
본 발명은 도 1에 도시된 것과 같이 상. 하 플레이트(13a,13b)에 4개의 프레임(11)이 고정되고 이동플레이트(13)가 4개의 프레임(11)에 가이드되며 외부진공박스(17a)가 가이드되도록 구성된다.
이동플레이트(13)는 메인실린더(14b)에 의해 작동하도록 구성되며 가이드레일(25)에 안착된 작업대(16)는 실린더(15c)에 의해 가이드되도록 설치된다.
상부플레이트(12a) 저부에는 진공통(19)이 고정되고 상기 진공통(19)외경에는 진공박스(17b)가 고정된다.
외부진공박스(17a)가 메인실린더(14a)의 작동에 의해 상. 하 이동할 때 내부진공박스(17b)의 외부와 결합된 상태로 상. 하 슬립 이동된다.
상부 플레이트(12a) 상부 중앙에는 실린더(15a)가 설치되고 실린더 로드(28)는 플레이트(12a)를 통과하며 진공통(19)을 통과하고 고정판(21)과 결합 고정된다.
상기 고정판(21)의 어느 한 변과 열판(18a)의 어느 한 변을 힌지하여 고정시키고 고정판(21)이 상승하게 되면 열판(18a)의 한 변이 상승하도록 구성되고 열판(18a)의 중앙과 고정판(21)의 중앙은 굴절이 자유로운 연결부재(24)에 의해 열판(18a)과 고정판(21)이 연결된다.
외부진공박스(17a)는 그 내부가 내부진공박스(17b) 외부에 밀착되고 밀폐되어 상. 하로 슬립하여 이동할 수 있도록 구성되고 프레임)11)에 고정 가이드되고 메인실린더(14a)에 의해 작동하도록 구성되며 그 하단부에는 밀폐용 패킹(26)이 부착된다.
상부플레이트(12a)를 통과하여 진공통(19) 내부로 에어배기관(27)이 설치된다.
실시예로 설명하면,
본 발명에서는 프리폼 방식으로 신발창을 제조하는 경우에 한 한다.
일반적으로 신발창을 제조할 때, 작업대와 열판위의 하금형에 소재를 투입하고 작업대를 상승시켜 상금형과 결합하도록 한다. 이때, 상금형 외부에 형성된 외부 진공박스는 작업대의 열판과 접촉하는 상태가 되고 진공박스 단부에 부착된 패킹에 의해 진공박스 내측은 밀폐된다.
이동플레이트(13)와 작업대(16)가 상승하면서 외부진공박스(41a)가 먼저 작업대(16)의 열판(18b)과 접촉하여 밀폐를 형성하고 작업대가 더 상승하면서 하금형이 상금형에 접촉하기 전에 진공박스(41a,41b) 내의 공기를 에어배기관(27)으로 배기하여 진공박스 내부를 진공상태로 형성하게 되면 하금형과 상금형은 충분히 밀착되어 성형을 시작하게 된다.
상기와 같이 상금형과 하금형 내에서 성형이 시작되어 1~2분이 경과하면 금형 내의 소재는 거의 용융상태가 되고 용융되는 과정에서 개스(암모니아가스, 탄산가스, 일산화탄소가스 등)가 발생하여 기포를 형성하게 된다. 이때 상기 기포를 배기하지 않으면 소재 팽창에 의해 용융물이 금형 밖으로 토출되며 성형된 소재는 기포에 의해 소원하는 물성을 얻기 어려울 뿐 아니라 표면 거칠기가 커서 신발창은 저급의 상품이 된다.
본 발명은 이를 개선하기 위해 상금형(22)과 하금형(23)이 압착되어 성형을 시작한 후 1~2분이 경과하면 순간적으로 상금형(22)과 하금형(23)을 이격시키고 동시에 진공박스(17a,17b) 내부를 배기에 의해 진공화시켜 소재(31)에서 발생한 기포를 배기한 후에 금형(22,23)을 닫고 성형을 계속하므로서 성형시 소재(31)의 토출을 방지할 수 있고 기포의 정도를 선택적으로 구성하므로서 양질의 신발창을 얻을수 있다. 이때 금형(22,23)의 이격과 닫힘과 진공은 거의 동시에 수행되는 것을 원칙으로 한다.
상기와 같이 상금형(22)과 하금형(23)의 순간 분리를 위해 상기 상금형(22)과 하금형(23)에 순간적으로 동력을 제공해야하는데 이를 위해 상부의 외부진공박스(17a) 또는 이동플레이트(13)를 작동하여 하금형(23)과 상금형(22)을 분리할 수 없는 문제점이 있다. 즉 외부진공박스(17a)와 이동플레이트(13)는 메인실린더(14a,14b)에 의해 작동되므로 그 작동이 느리기 때문에 하금형(23)과 상금형(22)의 격리도 느리게 작동하게 되고 하금형(23)과 상금형(22)이 느리게 작동하게 되면 성형되고 있는 소재(31) 전체에 균일한 열을 제공할 수 없기 때문에 용융과 발포가 균일하게 이루어질 수 없어 양질의 소재 성형을 기대할 수 없게 된다.
따라서 본 발명은 상기 상금형(22)과 하금형(23)의 순간 격리를 구현하기 위해 상부플레이트(12a) 중앙이면서 진공통(19)의 중앙에 실린더(15a)를 설치하고 실린더(15a)에서 진출된 로드(28)가 고정판(21)과 연결되고 고정판(21)의 어느 한 변과 열판(18a)의 어느 한 변이 연결되어 있으므로 상기 실린더(15a)가 순간적으로 작동하여 원위치 되면 로드(28)가 순간적으로 수축하였다가 원 위치되며 로드(28)가 순간적으로 수축하여 원 위치되면 고정판(21)과 열판(18a)이 순간적으로 작동하였다가 원 위치되고 열판(18a)에 고정된 상금형(22) 역시 순간적으로 격리되었다가 원위치하게 된다.
이때 상금형(22)이 작동하는 동일 시간에 진공박스(17a,17b) 내부는 배기에 의해 진공화되므로 상금형(22)과 하금형(23)에서 발생하는 기포가 배기된다.
상기와 같은 기포의 배기에 의해 소재(31)의 성형이 선택적으로 이루어질 수 있으므로 량 질의 신발창을 얻을 수 있다.
본 발명에 의한 신발창을 제조하는방법은 신발창을 구성하는 소재가 성형기 내에서 성형될 때, 발생하는 기포를 선택적으로 제거하기 위해 상부플레이트에 실린더를 설치하고 그 실린더 로드 단부에 고정판을 고정하여 상기 고정판 어느 한 변에 열판의 어느 한 변을 힌지케 하고 실린더의 작동에 의해 고정판이 당겨지며 고정판에 의해 열판의 한 변이 당겨지면 상금형의 일측이 당겨지기 때문에 결합된 상금형과 하금형의 일측에 간극이 발생하게 된다. 이와 같이 간극에 의해 금형 내의 소재에서 발생하는 고압의 기포는 순간적으로 배출되고 배출된 기포는 진공박스 외부로 배출된다.
상기와 같이 상금형과 하금형의 간격 조절에 의해 기포의 배출량을 조절할 수 있으므로 성형되는 소재의 물성을 선택적으로 제조할 수 있는 효과가 있다.
Claims (4)
- 프레임(11)에 이동되게 고정되고 메인실린더(14b)에 의해 상. 하 이동하는 이동플레이트(13)에 실린더(15c)에 의해 슬라이드 되게 장착되는 작업대(16)와, 작업대(16) 위에 열판(18b)이 거치되고 상기 열판(18b)에 고정되는 하금형(23)과, 상부플레이트(12a)에 장착되고 에어배기관(27)을 포함하는 진공박스(41a,41b)와, 상기 진공박스(41a,41b) 내에 위치하고 상부플레이트(12a)에 고정되는 고정판(21)과, 상기 고정판(21)에 고정되며 상금형(22)을 장착한 열판(18a)으로 구성되어 소재(31)의 성형으로 신발창을 제조하는 방법에 있어서, 프레임(11)에 고정되는 상부플레이트(12a)와, 상기 상부플레이트(12a) 저부에 진공통(19)을 포함하고 진공통(19)에 고정되는 내부진공박스(17b)와, 외부진공박스(17a)를 상. 하 이동시키는 메인실린더(14a)와, 로드(28)가 진공통(19)을 통과하여 상금형(22)과 열판(18a)을 연결 고정한 고정판(21)과 결합 고정되며 상기 로드(28)를 상. 하 작동시키는 실린더(15a)가 상부플레이트(12a) 상부에 배치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 성형시 발생하는 기포의 완전 제거를 위한 신발창 제조방법.
- 제1항에 있어서, 진공통(19)의 외경에는 내부진공박스(17b)가 결합하되 밀폐되게 결합되며 내부진공박스(17b) 외부에는 외부진공박스(17a)가 슬립되게 결합하되 밀폐되게 결합되며 외부진공박스(17a) 양측은 프레임(11)에 슬립 가이드되게 고정되고 메인실린더(14a)에 의해 상. 하로 이동하며 단부에는 밀폐용 패킹(26)이 부착되는 것을 특징으로 하는 성형시 발생하는 기포의 완전 제거를 위한 신발창 제조방법.
- 제1항에 있어서, 고정판(21)의 어느 일변에 열판(18a)의 어느 일변이 힌지되고 고정판(21)의 저부 중앙과 열판(18a)의 상부 중앙에 절곡이 용이한 연결부재(24)로 연결되어 고정판(21)이 상승할 때 상기 연결부재(24)가 열판(18a)을 지지하도록 하여 힌지의 하중을 분담할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 성형시 발생하는 기포의 완전 제거를 위한 신발창 제조방법.
- 제1항에 있어서, 실린더(15a)는 로드(28)의 작동에 의해 고정판(21)이 작동되고 고정판(21)의 작동에 의해 열판(18a)이 작동하여 상금형(22)과 하금형(23) 사이에 순간적으로 간극이 발생하고 닫히도록 구성되는 것을 특징으로 하는 성형시 발생하는 기포의 완전 제거를 위한 신발창 제조방법.
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