KR100219992B1 - 이음매가 없는 골프공과 그 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

골프공의 외부 커버가 한 쌍의 맞물리는 주형부분 사이에 형성된다. 주형부분은 주형이 밀폐 되었을때 주형 반부가 분리선에서 정확한 접촉을 이루도록 경사져서 배열된 표면을 갖는다. 주형 반부중의 하나는 밀폐된 축을 중심으로 적절한 배열을 이루도록 제한된 측면 이동만이 가능하다.

Description

이음매가 없는 골프공과 그 제조 방법 및 장치

제1도는 본 발명의 2 부분으로 구성된 골프공 주형의 수직 단면도.

제2도는 본 발명의 골프공 주형 장치의 수직 단면도.

제3도는 도2의 장치의 측면도.

제4도는 주형 분리선 근처의 주형 공동의 확대도.

제5도는 본 발명에 의해 분리선을 따라 형성된 딤플들을 갖는 골프공의 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10, 12 : 주형 반부 18, 20 : 견부

15, 16 : 플래튼 28 : 탄성 코어

32 : 가열 탕구 84 : 분리선

골프공의 제조는 3 부분, 2 부분 또는 일체로 제조되는 등의 공의 형태에 따라 여러 상이한 단계를 포함한다. 일반적인 방법에 따르면, 중실( )의 합성 탄성 중합체 코어를 제조하고, 이어서 외부 딤플(dimple)을 형성한 커버를 코어 위에 형성시킨다.

골프공 커버를 제조하는 한 방법은 사출 성형에 의한 방법이다. 코어는 부분의 주형 공동의 중심에 위치되고 가능한 핀에 의해 중심 위치에 지지된다. 이오노머(ionomer)와 같은 코버 성분은 액체 상태로 가열되고 주형 반부들 사이의 분리선 둘레에 위치된 탕구를 통하여 주형 공동 내로 주입된다.

골프공이 주형으로부터 냉각되어 제거되면, 골프공은 탕구( ) 및 주형 반부의 분리선 이음매로부터 연장되는 과잉 커버 재료의 응고된 다수의 탕도( )부분 또는 주조 핀 부분(flishing)을 포함한다. 이들 주조 핀 부분 또는 탕도 부분은 별도의 연삭 작업에 의해 제거되어야만 한다. 연삭 작업은 제거된 후, 골프공은 광택 마무리를 위하여 공지된 페인트 성분으로 도포된다.

성형 작업 동안 이음선 상에 주조 핀 부분이 형성되므로 분리선에 인접하여 또는 분리선을 횡단하여 연장하는 딤플을 만드는 것은 불가능하다. 그 결과 가능한 딤플 형태의 개수가 제한되었다. 미합중국 특허 제4, 653, 758호에는 파형 맞물림 면을 구비한 2개의 커버 반부를 사용하는 것이 제시되어 있다. 이에 의해 딤플의 대칭에 관한 개선이 이루어졌지만, 골프공은 여전히 주조 핀 부분을 갖고 있고, 어떠한 딤플도 2개의 커버 반부들 사이의 접합부에 위치되니 않는다.

골프공 커버의 사출 또는 성형 시에 또 다른 문제점이 나타나는데, 특히 다수의 또는 대향의 공동이 단일 기계에서 사용될 때 발생된다. 종종, 모든 주형의 주형 반부들은 사출 작업을 하기 전에 그리고 사출 작업을 한는 동안에 정확한 정렬이 이루어지지 않는다. 이것은 분리선에서의 불완전한 접합, 둥글지 않은 공 또는 구형의 내부 코어와 동심을 이루지 않는 외부 면과 같은 결함을 야기한다. 전술한 모든 문제점들은 불균일한 성능을 갖는 공을 제조하게 된다.

본 발명에 따르면, 대향의 주형 반부들은 반부들이 함께 가압될때 주형 반부들을 분리선 둘레에 정확하게 정렬시키는 맞물림 경사 면들을 갖는다. 주형 반부들 중의 하나는 이 정렬을 용이하게 하기 위하여 제한된 자유 측면 이동량을 갖는다. 이것은 사출 작업을 하는 동안 분리선의 둘레로부터 액체 중합체의 유출을 방지하고 분리선에서 매우 작은 공차만을 허용하여 성형 작업을 하는 동안 가시적인 이음매가 형성되지 않도록 한다.

액체 커버 재료가 1개 이상의 가열 탕구를 통하여 1개 또는 2개의 극(pole)에서 사출되어 액체 용융 커버 재료가 연속적으로 공급되므로 나중에 냉각되었을때에 제거할 필요가 있는 탕도 부분 또는주조 핀 부분을 형성하지 않는다.

커버는 이음매가 없는 형태로 되므로, 분리선 상에 또는 분리선에 인접하게 딤플을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 성형은 수평 면에서 이루어지므로 마무리된 공의 제거를 용이하게 한다.

본 발명에 따른 골프공의 성형은 높은 신뢰성과 정확성으로 이루어지므로 결함이 없는 균일한 특성의 골프공을 제조할 수 있다.

제1도에 도시한 바와 같이, 주형 반부(10, 12)들은 일반적으로 밀폐 축선(14)의 둘레에서 원통형이다. 각각의 주형 반부(10, 12)는 플래튼(platen) 내에 지지되는데, 단순화시킬 목적으로 제1도에는 주형 반부(12)에 대한 하부 플래튼(16)만이 도시되었다. 각각의 주형 반부는 플래튼 내의 대응 원형 보어에 끼워 맞춰지는 한쌍의 이격된 외부 원통형 견부(18, 20)들을 구비하고 있다. 견부(18. 20)들과 플래튼(16)은 서출 후의 성형 공정 중에 냉각 유체의 순환을 위하여 밀봉된챔버(21)를 형성한다.

주형 반부(10, 12)들은 분리된 상태로 도시되었고, 원형 가장자리에 의해 한정되는 원형 분리선(22)의 둘레에 고압 하에서 주형을 밀폐시키기 위하여, 밀폐 축선(14)을 따라 함께 이동한다. 각각의 주형 반부는 공지의 1개 또는 2개의 부분으로 구성되어 미리 제조된 탄성 중합체 코어(28)를 지지하기 위하여 반구형의 주형 공동(34, 36)으로 돌출하는 다수의 핀(24, 26)들을 구비한다. 또한, 하나의 주형 반부(12)는 주형이 냉각되고 분리됨에 따라 공을 방출하도록 하는 방출 핀(30)을 구비한다.

주형 반부들 중의 하나 또는 그 양자는 고온 액체 중합체를 주형의 공동 내로 공급하기 위한 입구를 구비한다. 가열 탕구(32)는 분리선에서 떨어진 1개 이상의 위치에서, 양호하게는 밀폐 축선(14)을 따라 1개 이상의 극에서 주형 공동으로 연장된다.

주형 반부(10, 12)내의 동일한 크기의 반구형의 주형 공동(34, 46), 즉 주형 표면은 다수의 볼록한 딤플(도시되지 않음)을 갖는데, 이 볼록한 딤플은 성형 작업을 하는 동안 골프공의 표면에 오목한 딤플을 형성한다. 주형 반부들은 분리되며, 탄성 중합체 코어(28)는 주형 공동에 위치되어 핀(24, 26)에 의해 중심에 지지된다. 코어(28)는 일반적인 형태의 균질한 탄성 중합체 성분으로 구성되거나 또는 고무 권선에 의해 중심의 코어가 둘러싸인 층으로 구성될 수 있다. 다르게는, 코어(28)는 생략될 수도 있으며, 단지 사출에 의해 일체로 된 공을 제조할 수도 있다.

주형 반부는 코어와 주형 벽 사이의 공간에 반구형의 외피를 형성하기 위해 밀폐된다. 그후 고온 액체 중합체가 탕구(32)를 통하여 코어 둘레의 공간으로 사출된다. 커버를 형성하기 위해 사용된 중합체는 이오노머 또는 다른 천연 및 합성의 탄성 중합체(elastomer) 또는 중합체(polymer) 및 이들으이 혼합물과 같은 열경화성 및 열성형 성분을 포함한다.가스으이 배출은 핀 위치를 통ㅇ하여 이루어진다.

탕구를 통한 커버 재료의 사출후, 주형운 냉각제의 말봉 챔버(21) 내에서의 순환에 의하여 냉각되고, 핀(24, 26)이 주형 표면과 같은 평면이 되는 위치로 후퇴되어 공 주위에서 연속적인 커버가 성형된다. 핀(24, 26)의 헤드는 딤플의 형태가 불규칙하게 되는 문제를 피하기 이하뎌 1개의 딤플을 모사한 것이다. 냉각이 되자마자, 주형이 개방되고 골프공이 제거된다.

제1도 및 제3도에 도시된 바와같이, 주형 반부(10, 12)는 주위의 플래튼(15, 16) 내에 지지되어 둘러싸여진다. 하나의 플래튼(15)은 용융 중합체를 주형에 공급하기 위하여 밀폐 및 개방되는 일반적인 사출 노즐을 수용하는 중심 보어(52)를 갖는 매니폴드(50)에 견고하게 고정된다. 노즐과 매니폴드는 사출 주기 중에 중합체를 용융상태로 유지하기 위하여 가열 요소를 구비한다. 용융 중합체는 일반적인 압출기에 의해 가압된 상태로 가열되고 공급된다.

하부 플래튼(16)은 축선 반향으로 이동 가능하며 한 쌍의 이격된 축기둥(56, 58) 위에서 이동하는 캐리지(54) 상에 장착되낟. 주형 반부들 사이의 추가의 정렬은 주형의 주연부 들레에 위치란 지주(62)들을활주 가능하게 수납하는 수직 원통체(60)를 포함한 다수의 안내부에 의해 제공된다. 간결하게 하기 위해 도시하지 않았지만, 예를 들면 미합중국 특허 제4,558,499호에 일반적으로 고시된 바와 같이, 단일조작으로 다수의 공을 성형하도록 애향한 한 쌍의 지지체 또는 플래튼 내에 다수의 주형을 마련하는 것은 통상적이다.

본 발명에 따르면, 각각의 정렬 요소들은부닐선을 따라 각 쌍의 주형 반부 사이에서 매우 정확한 정열을 보장하고 또한 분리선에서 가시적인 이음매의 형성을 방지하도록 각 쌍의 주형 반부들 사이에 마련된다. 정렬 수단은 주형이 말폐될 때 주형의 글을 통해 연장되는 제1 축선 둘레에 주형 반부를 정렬시키기 위한 제1 수단과, 주형 반부들 사이에서 ㅈ1축선에 거의 수직 방향으로 제한된 이동을 허용하기 위한 제2 수단을 포함한다.

제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이, 하나의 주형 반부(10)는 주형의 밀폐 축선(14)과 동심인, 내측으로 페이퍼진 절두 원추형의 견부 또는 경사 면(40)을 갖는다. 다른 하나의 주형 반부(12)는 밀폐 축선(14)고 또한 동심인, 외측으로 테이퍼진 맞물림 절두 원추형의 홈 또는 경삼면(42)을 갖는다. 또한, 경사 면(40, 42)들은 원형의 분리선(22)과도 동심이다. 경사 면(40, 42)들은 분리선으로부터 수평으로 연장된 각각의 편평한 원판 면(43, 45)들로부터 외측으로 이격되어 멀리 연장된다. 주형이 밀폐될 때, 대향의 편평한 원판 면(43, 45)들은 분리선의 평면에서 밀봉 결합된다.

경사 면(40, 42)들의 테이퍼 가도는 거의 동일하다. 따라서, 주형 반부들이 사출 전에 고압 하에서 함께 맞물릴 때에, 경사 면(40, 42)들은 선택적으로 로킹되거나 서로 끼워 맞춰지게 결합되어 2개의 주형 반부를 분리선에서 상당히 정확하게 정렬시키는 역할을 한다.

주형 반부들 사이에서 일어날 수 있는 축선 방향의 잘못된 정렬을 조정하기 위해서, 밀폐 축선(14)에 수직 방향으로 또는 화살표(44)의 방향으로 주형 반부들 사이에서 제한된 측방향 이동이 허용된다. 이것은 주형 반부들 중의 하나를 지지 플래튼에서 약간 부유시킴으로써 성취될 수 있다. 일반적으로, 원통형 견부(18, 20)에 대향한 플래튼(16) 내의 원형 개구들 사이의 맞물림은 플래튼 내에서 주형 반부(12)의 축방 또는 측면뿐만 아니라 수직 또는각을 이룬 이동을 방지하게 된다. 이러한 대향 표면들 사이에 양 0.00508 내지 0.02032㎝ (0.002 내지 0.008인치)정도의 제한된 틈을 마련함으로써, 충분한 측면 이동이 허용된다. 제한된 이동은, 경사진 정렬 표면들 사이의 중심을 맞추는 쐐기식 맞물림에 의해 발생된 정렬 힘에 반응하여 밀폐 축선(14)애 수직인 방향으로만 한정되는 방식으로, 하나의 주형 반부를 약간 부유시키도록 한다.

분리선에서 상당히 높은 정밀도로 정렬되기 때문에, 골프공 커버는 높은 정밀도와 정확도로 성형된다. 더욱이, 정렬되는 것을 향상시킴으로써, 딤플이 주형의 분리선을 횡단하여 연장되거나 분리선과 교차되도록 하는 주형 반부를 마련하는 것이 가능하다.

제4도는 본 발명의 주형 공동의 확내도이다. 2개의 주형 반부(10, 12)들은 다수의 돌기부 또는 볼록한 딤플(70)을 각각 구비하며, 주형 반부들은 분리선(22)에서 맞물린다. 주현 딤플(72, 74)들은 정확하지 못한 주형 방법 때문에 이전에는 얻을 수 없는 형태이지만 본 발명에서는 분리선(22) 상에 위치되거나 분리선(22)에 밀접하게 위치된다.

본 발명의 주형으로부터 제조된 전형적인 골프공은 제5도에 도시되어 있다. 공(80)은 적도선 또는 분리선(84)에 교차하거나 밀접하게 인접한 딤플(82a, 82b)을 포함한 다수의 오목한 딤츨(82)을 포함힌다. 이러한 결과로서, 적도선에 딤플이 전혀 업ㅄ는 이전의 방법보다 매우 다양한 딤츨 형태를 갖는 골프공을 디자인하고 제조할 수 있다.

본 발명의 또 다른 독특한 장점 및 결과는 본 발명의 공정에 의해 완전히 마무리된 골프공을 제조할 수 있다는 것이다. 주형으로부터 제거될 때, 공은 차후의 이음매 선을 따른 연삭 작업이나 도포 작업할 필요없이 현재의 형태로 사용될 수 있다. 상기 설명한 것과 같이, 연삭 작업은 페인트에 의해 고포되어야만 하는 결점을 갖고 있다. 또한, 고포 작업 자체는 정밀하지 못하여, 공 위에 불규칙한 외피를 형성한다.

Claims (11)

1. 주형 반부들이 공통 분리선에서 맞물려서 공동을 형성하도록 중심의 밀폐 축선을 따라 한 쌍의 주형 반부들이 고압 하에서 함께 이동되고, 고온 액체 중합체가 공동 내로 사출된 후 냉각되는, 이음매 없는 형태의 골프공 외부 커버를 제조하는 반법에 있어서,

   주형 반부들이 서로를 향해 이동될 때 주형 반부들 사이의 경사 면들은 맞물려서 정확한 맞물림으로 주형 반부들을 가압하고, 주형 반부들 중의 하나는 밀폐 축선의 둘레에서 중심이 맞춰지도록 밀폐 축선에 수직으로 부유되도록 된 것을 특징으로 하는 골프공 외부 커버 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 고온 액체 중합체는 분리선으로부터 떨어진 위치에서 주형 안으로 사출되는 것을 특징으로 하는 골프공 외부 커버 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 고온 액체 중합체는 딤플이 형성된 커버를 코어의 둘레에 형성하도록 주형 안의 중실 코어 둘레에 사출되는 것을 특징으로 하는 골프공 외부 커버 제조 방법.
4. 제1항에 있어서, 주형이 수평 축선을 따라 개방 및 밀폐되는 것을 특징으로 하는 골프공 외부 커버 제조 방법.
5. 한쌍의 주형 반부들이 분리선을 갖는 주형 공동을 형성하도록 고압 하에서 중심의 밀폐 축선에 대하여 함께 이동되고, 액체 플라스딕이 주형 내로 사출되어 응고되는, 이음매 없는 형태의 골프공 외부 커버를 제조하는 장치에 있어서,

   상기 장치는 주형 공동들 사이의 대향한 정렬 면들을 포함하며, 상기 정렬 면들은 분리성을 따라 밀폐축선의 둘레에서 주형 반부를 정확하게 정렬시키도록 경사져서 주형의 밀폐 시에 함께 쐐기식으로 맞물리며, 주형 반부들 중위 하나는 정확한 정렬이 이루어지도록 밀폐 축선에 수직 방향으로 제한된 이동을 하는 것을 특징으로 하는 골프공 외부 커버 제조 장치.
6. 제5항에 있어서, 대향한 정렬 면들은 하나의 주형 반부의 둘레에 연장된 경사 면과, 다른 하나의 주형 반부의 둘레에서 연장된 상호 보완적인 페이퍼 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 골프공 외부 커버 제조 장치.
7. 제6항에 있어서, 대향한 정렬 면들은 분리선과 동신인 것을 특징으로 하는 골프공 외부 커버 제조 장치.
8. 제5항에 있어서, 정렬 면들은 분리선으로부터 떨어져 위치된 것을 특징으로 하는 골프공 외부 커버 제조 장치.
9. 제5항에 있어서, 액체 중합체용 사출 포트는 분리선으로부터 떨어진 위치된 것을 특징으로 하는 골프공 외부 커버 제조 장치.
10. 공통 분리선에서 접합되는 2개의 주형 반부들 사이에서 형성된 외부면을 가지며, 이 외부 면에서 다수의 딤플들을 갖는 골프공에 있어서,

    일부의 딤플들이 분리선과 교차하는 것을 특징으로 하는 골프공.
11. 분리선의 둘레에서 맞물리는 한 싸의 주형 반부들 사이에서 성형에 의하여 형성된 골프공에 있어서,

    골프공은 이음매가 없고 주형으로부터 제거될 때 분리선에 대응하는 영역에 주조 핀 부분이 없는 것을 특징으로 하는 골프공.