KR100719525B1 - 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치와 이를 이용한 다양한컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신발솔 인서트를 몰드에 세팅하기 위한 지그 장치와 이를 이용하여 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 다수개의 인서트를 하부 몰드의 캐비티 내 해당 위치에 짧은 시간 동안 정확히 장착할 수 있게 되므로 종래와 같이 많은 수의 인서트를 작업자가 손으로 일일이 장착함에 따른 문제점 및 그로 인해 발생하는 제품 품질상의 문제점이 해소될 수 있게 되는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치와 이를 이용한 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔의 제조방법에 관한 것이다.

신발솔, 베이스, 인서트, 지그, 몰드, 사출성형

Description

신발솔 인서트 세팅용 지그 장치와 이를 이용한 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔의 제조방법{Jig apparatus for setting shoe sole insert in mold and method for manufacturing shoe sole with multi color, density and hardness using the same}

도 1a는 본 발명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치의 평면사시도,

도 1b는 본 발명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치의 저면사시도,

도 2는 본 발명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치의 부분절개 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치의 저면도,

도 4는 본 발명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치에 의해 하부 몰드의 캐비티 내에 인서트가 세팅된 상태를 보여주는 평면도,

도 5a ~ 도 5e는 본 발명에 따른 지그 장치를 이용하여 인서트를 세팅하는 방법 및 세팅과정에서 지그 장치의 작동상태를 도시한 도면,

도 6a ~ 도 6h는 본 발명에 따른 신발솔의 제조과정을 도시한 공정도,

도 7은 본 발명에 의해 제조된 신발솔을 도시한 사시도,
도 8a와 도 8b는 본 발명에 의해 제조된 신발솔의 적용예를 도시한 저면사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 인서트 10 : 상부 몰드

20 : 중간 몰드 30 : 하부 몰드

31 : 캐비티 40 : 인젝터

100 : 인서트 세팅용 지그 장치 110 : 베이스 플레이트

120 : 가동 플레이트 131 : 가압로드

141 : 고정블럭 142 : 록킹블럭

143 : 간격조절로드 145 : 록킹로드

151 : 지지로드

본 발명은 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치와 이를 이용한 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신발솔의 제조과정 중에 하부 몰드의 캐비티 내에 다수개의 인서트를 동시에 장착할 수 있는 인서트 세팅용 지그 장치 및 이를 이용하여 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔을 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 신발솔(shoe sole)은 신발의 바닥을 이루는 구성부로서, 신발의 완충부재 역할을 하고, 외관(측면둘레와 저면)은 신발의 상품성을 향상시킬 수 있도록 각종 형상 및 색채를 갖도록 제조된다.

상기 신발솔은 통상 프레스 성형법에 의해서 주로 제조되어 왔으나, 가공공 정이 복잡하고 그로 인한 시간적 손실과 원료의 손실이 클 뿐만 아니라 많은 노동력을 필요로 하는 단점 때문에 최근에는 복잡한 가공공정을 단순화시켜서 시간적인 손실이나 경제적인 손실을 줄일 수 있는 사출성형법을 이용하고 있는 추세이다.

위와 같은 사출성형법으로 신발솔을 제조하는 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.

신발솔의 제조를 위한 사출성형법은 컴파운드의 특성을 감안하여 온도와 습도를 세팅하고 30분에서 1시간 동안 원료를 건조시킨 후 인젝터로 원료를 공급하는 원료 건조공정과, 펌프나 컴프레서 등으로 인젝터 온도와 플레이트 온도를 제어하고 사출조건을 세팅한 후 인젝터를 사용하여 원료를 배출하는 사출 준비공정과, 사출 제품의 상태에 따라 속도를 조절하고 몰드 및 컴파운드의 특성에 따라 원료를 상부몰드와 하부몰드의 캐비티 내에 주입하는 한편 몰드 클램핑 상태에서 일정시간 동안의 가류시간이 지나면 몰드를 열고 제품을 취출하는 사출공정과, 탈형 제품을 수거한 후 게이트를 제거하고 컨베이어를 이용하여 제품을 이송시키면서 냉각하여 제품의 변형을 방지하는 한편 제품의 외관 검사 및 제품 손질을 한 다음 제품 크기별로 분류하는 자주 검사공정과, 검사공정을 마친 제품을 세척하고 최종 검사를 마친 후 포장하는 제품 포장공정으로 이루어진다.

상기 사출공정에서 제품을 취출한 상태에서는 에어건 등으로 몰드 표면 및 캐비티를 청소한 다음 이형제를 분사하고, 다시 에어건 등으로 몰드에 고인 이형제를 제거한 후 몰드를 닫아준다.

상기한 사출공정을 계속해서 반복하여 제품을 대량 생산하게 된다.

이러한 사출성형법은 공정의 단순화 및 생산성의 향상, 품질의 우수성을 인정받아 최근 이용이 늘고 있는 추세이다.

한편, 종래 사출성형법으로 제조되는 신발솔은 단색의 1컬러 제품이 주종을 이루고 있었다.

사출성형법으로 제조된 1컬러 제품의 신발솔은 종전의 프레스 성형 제품에 비해 뛰어난 기능성을 갖고 있지만 점차 다양한 디자인 및 컬러 등을 요구하는 소비자들의 욕구를 충족시키기에는 다소 미흡한 점이 있었다.

간혹 완성된 제품에 다양하게 페인팅 처리한 것이 나와 있기는 하지만 품질면에서 조잡할 뿐만 아니라 작업공수가 많아 손실이 크며, 소비자들의 선호도 낮은 실정이다.

이러한 점을 개선하기 위하여 3단계 사출 몰드를 통해 1차 베이스 컬러와 2차 베이스 컬러를 순간적으로 사출성형하는 방식을 이용하여 여러 색상과 비중으로 조합된 다양한 컬러 및 비중의 신발솔을 제조할 수 있는 기술이 개발된 바 있다.

이러한 신발솔 제조방법은 회전 가능한 중판 몰드를 포함하는 상판 및 하판 몰드의 3단 몰드를 차례로 조합하는 사출 준비 단계와, 중판 몰드와 하판 몰드를 합형시킨 후 신발솔의 원료가 되는 수지를 주입하고 소정의 온도 및 시간조건을 유지하면서 1차 베이스 컬러를 사출하는 1차 사출 단계와, 1차 베이스 컬러 사출 후 소정의 전후 및 상하 액추에이터 수단을 이용하여 중판 몰드를 하판 몰드로부터 이형시키는 동시에 한쪽으로 슬라이드 시키는 몰드 교체 단계와, 중판 몰드를 한쪽으로 회전시킨 상태에서 상판 몰드와 하판 몰드를 합형시킨 후 신발솔의 원료가 되는 수지를 주입하고 주입과 동시에 몰드 온도를 가교에 필요한 소정의 고온으로 급상승시킨 다음 몰드를 오픈하여 2차 베이스 컬러를 사출하는 2차 사출 단계와, 제품 탈형 후 급속 냉각수단을 이용하여 고온상태의 몰드를 1차 사출 가능한 온도로 세팅하는 재사출 준비 단계로 이루어진다.

보다 상세하게는, 상기 사출 준비 단계에서는 상판, 중판, 하판 몰드를 위로부터 차례로 조합 배치시키며, 상기 1차 사출 단계에서는 중판 몰드와 하판 몰드를 합형시킨 후 몰드의 온도를 세팅하고, 신발솔의 원료가 되는 수지, 예를 들면 비닐수지(Ethyl Vinyl Acetate;EVA)와 인게이지(ENGAGE) 등의 다양한 혼합원료와 가교제, 발포제 등을 첨가하여 혼합한 알갱이 상태의 수지를 인젝터 수단을 통해 용융 주입하고 위의 세팅온도를 유지하면서 소정 시간 가교시켜서 1차 베이스 컬러를 사출한다.

이렇게 사출된 1차 베이스 컬러는 신발솔의 바닥부위에 해당하게 된다.

그리고, 상기 몰드 교체 단계에서 중판 몰드를 하판 몰드로부터 이형시키는 동시에 한쪽으로 슬라이드 시킨 후, 상기 2차 사출 단계에서는 상판 몰드와 하판 몰드를 합형시킨 후 위의 1차 사출 단계와 마찬가지로 신발솔의 원료가 되는 수지를 주입한다.

이때에는 1차 사출 단계에서 사용된 수지와는 다른 색상의 수지가 사용되며, 1차 베이스 컬러를 포함한 상태에서의 수지 주입과 동시에 충분한 가교에 필요한 온도로 순간적으로 상승시킨 후 몰드를 오픈시켜 2차 베이스 컬러를 사출한다.

또한, 상기 재사출 준비 단계에서는 고온의 상태에서 제품을 탈형한 후 급속 냉각장치, 예를 들면 냉각수 라인을 갖는 플레이트 등의 순간 저온장치를 이용하여 최초의 세팅온도를 유지하고 반복 생산에 들어간다.

이러한 신발솔의 제조방법은 사출성형방법의 장점을 최대한 살리면서 2차 베이스 컬러와 1차 베이스 컬러의 상하 조합형으로 이루어진 일체형의 다양한 컬러 및 비중을 갖는 신발솔을 제조할 수 있게 되며, 특히 바닥부위를 구성하는 1차 베이스 컬러와 나머지 부위를 구성하는 2차 베이스 컬러가 확연히 구별되는 신발솔을 제조할 수 있게 되고, 또 그 서로 접하는 경계가 분명하게 되므로 상품성 측면에서의 향상을 기대할 수 있게 된다.

한편, 최근에는 다양한 디자인을 선호하는 소비자들의 요구와 신발의 디자인 이외에 기능성이 점차 강조됨에 따라 다양한 색상 및 디자인과 기능성을 구비한 신발솔들이 많이 출시되고 있는 추세이다.

특히, 신발솔이 신발의 바닥을 이루어 착용자의 발바닥을 받쳐주는 부분이면서 땅과 접지되는 구성부라는 점을 감안하여 기능성과 접지성이 강조되고 있는 바, 신발솔 사출성형시에 별도 인서트를 삽입 또는 부착시켜 기능성 및 접지성을 향상시키는 기술이 개발된 바 있다.

예컨대, 베이스의 아치부위와 같이 하중이 많이 걸리는 부위에서 변형이 심하게 일어나고 이로 인해 발바닥을 균형있게 받쳐주지 못했던 취약점을 보완하기 위하여, 베이스의 아치부위를 좀더 단단한 재질로 대체한 인서트를 포함하는 신발솔을 제조할 수 있다.

이는 신발솔의 기본이 되는 베이스를 사출성형하여 제조하고, 별도 공정을 거쳐 제조한 인서트를 삽입하거나 부착시키는 과정을 거쳐 제조할 수 있는데, 이와 같이 베이스와 인서트를 각각 제조한 후 별도 수작업 등을 거쳐 접착제로 인서트를 부착해야 하므로, 작업성이 떨어지고 생산성이 낮은 단점이 있으며, 성형 오차로 인하여 인서트가 베이스의 부착부위에 잘 맞지 않는 등 조립 불량이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 인서트 조립시 베이스와의 경계면 사이로 접착제가 묻어나므로 외관성이 떨어지고, 이로 인해 신발솔의 전체적인 품질이 떨어지는 문제가 있다.

따라서, 신발솔의 베이스와 차이가 있는 다양한 컬러 및 비중, 경도의 인서트를 일반 플라스틱 사출성형기나 EVA 발포 사출성형기로 제조한 후, 이를 신발솔의 베이스를 사출하기 위한 몰드의 캐비티 내 소정 위치에 배치하고, 몰드의 캐비티 내에 인서트의 배치를 완료한 후에는 몰드를 닫아 클램핑한 상태에서 베이스의 주원료가 되는 수지를 주입하여 인서트와 일체화되게 베이스를 사출성형하는 방법이 개발되었다.

보다 상세하게는, 하부 몰드의 캐비티 내에 인서트를 배치한 후 상부 몰드를 닫아주고, 상, 하부 몰드를 서로 클램핑한 상태에서 베이스의 주원료 및 가교제, 발포제 등을 첨가한 혼합물을 인젝터 수단으로 용융 주입한 후, 계속하여 발포를 위한 일정온도 및 일정시간 하에서 가교를 수행한다.

이와 같이 적정 가료처리를 완료한 후 금형을 열면 베이스 및 인서트, 즉 인서트를 갖는 신발솔은 부피가 증대되면서 발포되어 하나의 완성된 신발솔 형태를 얻을 수 있게 된다.

하지만, 상기와 같이 인서트 삽입 후 일체로 발포 성형하는 제조방법의 경우에도 다음과 같은 점을 개선할 필요가 있다.

인서트를 하부 몰드의 캐비티 내에 미리 배치하고, 이후 상부 몰드를 닫은 상태에서 용융된 베이스 원료를 주입하게 되므로, 인서트를 하부 몰드에 배치한 후 상부 몰드를 닫기 전까지, 그리고 용융된 베이스 원료 주입 후 가교가 일어나기 전까지는 다소 시간이 소요된다.

특히, 고온을 유지하고 있는 하부 몰드 내에 인서트가 배치된 후, 몰드가 클램핑된 시점부터 수지가 주입되어 채워지는 시점까지의 성형 초기단계에서 많은 시간을 소요하게 되면, 하부 몰드 내에 배치된 인서트가 몰드의 고온에 의해 일부가 녹게 되고, 이후 베이스의 사출성형과정에서 인서트 재료가 베이스 측과의 경계부위에서 베이스 측으로 섞여 들어가면서, 일부 경계부위가 서로 월색되는 것은 물론 경계면에서 베이스 측과 인서트가 서로 균일하게 구분되지 못하는 등 많은 문제점이 있게 된다.

상기와 같은 경계부위에서의 불균일 문제는 외관미를 크게 저하시키므로, 제품의 상품성을 떨어뜨리는 것은 물론 기능성 측면에서도 품질수준을 크게 떨어뜨리는 주된 요인이 된다.

특히, 사용되는 인서트의 갯수가 많을 경우, 많은 수의 인서트를 수작업을 통해 일일이 하부 몰드 내 정해진 위치에 배치해야 하는데, 이때 인서트를 배치하는데 걸리는 시간이 길어질 수밖에 없다.

따라서, 고온 유지되는 하부 몰드에서 인서트를 세팅(배치)하는데 걸리는 시 간의 소요로 인하여 인서트 일부분이 녹는 문제는 반드시 해결해야 할 중요 사항이다.

상기와 같이 인서트를 세팅하는 동안 하부 몰드에서 녹는 문제를 해결하기 위하여, 종래에는 인서트의 세팅 동안에 하부 몰드를 별도 냉각수단을 이용하여 잠시 냉각시킨 후 재가열하는 방법을 적용하였으나, 이 경우 하부 몰드를 냉각 및 재가열하는데 소요되는 시간이 길어지므로 하나의 신발솔을 성형하는데 걸리는 시간, 즉 성형 사이클 시간이 매우 길어지는 문제가 있다.

이는 생산성을 떨어뜨리는 등 제품을 대량 생산하는데 있어서 또 다른 문제를 야기하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 기존의 하부 몰드 형태 대신에, 캐비티 및 라이너를 갖는 서브 몰드와, 이 서브 몰드가 삽입 장착될 수 있는 홈부를 갖는 베이스 몰드로 구성되는 조합형의 하부 몰드를 이용하는 방법이 개발된 바 있다.

여기서, 상기 서브 몰드는 하부 몰드에서 신발솔 형상의 한 쌍의 캐비티가 형성된 부분만을 별도로 분리시킨 구조의 몰드로서, 알루미늄과 같이 열전도성이 높은 재질로 제작되며, 이 서브 몰드가 베이스 몰드의 홈부에 삽입되면 기존 형태와 같은 하나의 하부 몰드를 형성하게 된다.

특히, 조합형의 하부 몰드를 이용하는 방법에서는 서브 몰드가 베이스 몰드로부터 탈거된 상태에서 상대적으로 낮은 온도를 유지하도록 되어 있으며, 이와 같이 탈거된 상태에서 서브 몰드의 캐비티 내 정위치에 인서트를 배치한 후, 고온으로 유지되는 베이스 몰드 내에 서브 몰드를 장착하고, 상, 하부 몰드(30)를 서로 닫아준 다음 용융 수지를 주입하여 신발솔을 성형하게 된다.

결국, 서브 몰드가 베이스 몰드로부터 탈거된 상태에서는 적정의 낮은 온도를 유지하므로, 이때 인서트를 서브 몰드의 캐비티 내에 설치하게 되면 인서트는 녹지 않고 그 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기와 같이 인서트가 모두 설치되고 난 서브 몰드는 다시 베이스 몰드에 삽입 장착하고, 이렇게 조합된 서브 몰드와 베이스 몰드는 기존과 같은 하나의 하부 몰드로서 이용될 수 있는 바, 베이스 몰드에 삽입된 서브 몰드는 일정시간이 지나면 열전도에 의해서 베이스 몰드와 같은 온도로 상승하게 된다.

상기 서브 몰드는 알루미늄과 같이 열전도가 높은 재질로 제작되므로 원하는 온도까지 냉각 또는 상승시키는데 그다지 오랜 시간이 걸리지 않는다.

이와 같이 상대적으로 낮은 온도로 유지되는 서브 몰드를 이용함으로써, 인서트의 세팅시간이 길다 하더라도 인서트가 녹게 되는 현상을 방지할 수 있게 되며, 사용되는 인서트의 갯수가 많다 하더라도 품질상에는 아무런 문제없이 제조가 가능해진다.

하지만, 이와 같이 낮은 온도로 유지되는 별도의 서브 몰드를 이용하는 방법 또한 다음과 같은 문제점을 가지고 있었다,

서브 몰드가 이용됨으로써, 인서트가 세팅되는 동안에 녹아버리는 문제점 및 그로부터 야기되는 제품 품질상의 여러 문제점은 해결될 수 있으나, 인서트의 갯수가 많이 늘어날 경우 인서트를 세팅하는데 소요되는 긴 시간은 여전히 문제로 남게 된다.

즉, 작업자가 많은 수의 인서트를 일일이 손으로 몰드 내 캐비티의 정위치에 배치해야 하므로, 인서트의 수가 많아질 경우 수작업에 의한 시간 소요가 여전히 문제가 되고 있으며, 이는 생산성을 떨어뜨리는 등 제품을 대량 생산하는데 있어서 장애가 되고 있다.

또한, 시간 단축을 위해서 많은 수의 인서트를 몰드 내에 빠른 속도로 배치할 수 있는 숙련된 작업자가 필요하며, 베이스 몰드보다는 낮은 온도라 하지만 여전히 고온상태인 서브 몰드에 수작업으로 인서트를 배치할 때 안전사고의 위험성이 상존하고 있는 것이 사실이다.

그리고, 하부 몰드의 일부, 즉 열전도도가 좋은 재질의 서브 몰드만을 냉각시키고 재가열한다 하더라도 냉각 및 재가열에 시간이 소요될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 다수개의 인서트를 하부 몰드의 캐비티 내 해당 위치에 짧은 시간 동안 정확히 장착할 수 있게 되므로 종래와 같이 많은 수의 인서트를 작업자가 손으로 일일이 장착함에 따른 문제점 및 그로 인해 발생하는 제품 품질상의 문제점이 해소되는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치와 이를 이용한 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치는, 캐비티가 형성된 하부 몰드 상면과 마주보게 되는 플레이트 하면 상에 다수개의 인서트가 캐비티 내에 배치되는 상태와 동일한 배치상태로 고정 및 수납될 수 있는 다수개의 수납홈이 형성된 베이스 플레이트와;

이 베이스 플레이트에 수납된 인서트들을 수납홈으로부터 동시에 배출시키기 위한 인서트 배출수단;

을 포함하고, 인서트들이 수납된 상기 베이스 플레이트를 하부 몰드 상면에 안착시킨 상태에서 상기 인서트 배출수단에 의해 배출된 인서트들이 상기 캐비티 내로 떨어져 캐비티 내 정해진 각 위치에 바로 안착되어 세팅될 수 있게 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상부 몰드, 중간 몰드 및 하부 몰드를 위로부터 차례로 배치하여 3단 몰드를 구성하고, 원료가 되는 수지를 주입하기 위한 인젝터를 포함하는 사출수단을 구성하는 사출 준비 단계와;

중간 몰드를 대기위치에서 상부 몰드 직하방 위치로 이동시킨 뒤 상부몰드를 하강시켜 합형한 후, 인젝터를 이용해 신발솔의 원료가 되는 수지를 주입하고, 소정의 몰드 온도 및 시간조건을 유지하여 베이스를 사출하는 사출 단계와;

캐비티 내에 중간성형물이 존재하는 상태로 상부 몰드를 상승시켜 몰드를 열어준 후, 중간 몰드를 다시 대기위치로 이동시키고, 인서트 세팅용 지그 장치를 하부 몰드 위에 장착한 뒤, 이 지그 장치를 이용해 다수개의 인서트를 하부 몰드의 캐비티 내 정해진 위치에 동시 배치하는 인서트 배치 단계와;

상기 인서트 세팅용 지그 장치를 제거한 뒤, 상부 몰드를 하강시켜 상부 몰드와 하부 몰드를 합형시키고, 소정의 온도 및 시간조건으로 가교시킨 후 상부 몰드를 열어주어, 발포된 형태로 베이스와 인서트가 일체화된 신발솔을 얻는 가교 및 발포 단계;

를 포함하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치를 이용한 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔의 제조방법을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 신발솔의 제조과정 중에 이용될 수 있는 인서트 세팅용 지그 장치에 관한 것으로서, 하부 몰드의 캐비티 내에 다수개의 인서트를 동시에 장착할 수 있는 인서트 세팅용 지그 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 인서트 세팅용 지그 장치에 따르면, 다수개의 인서트를 동시에 짧은 시간 동안 정확한 위치에 장착할 수 있게 되므로, 종래와 같이 많은 수의 인서트를 작업자가 손으로 일일이 장착함에 따른 문제점 및 그로 인해 발생하는 제품 품질상의 문제점이 해소될 수 있게 된다.

도 1a는 본 발명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치의 평면사시도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치의 저면사시도이다.

또한, 도 2는 본 발명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치의 부분절개 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치의 저면도이며, 도 4는 본 발 명에 따른 인서트 세팅용 지그 장치에 의해 하부 몰드의 캐비티 내에 인서트가 세팅된 상태를 보여주는 평면도이다.

도 3은 인서트 세팅용 지그 장치(100)의 각 수납홈(111)에 인서트(1)가 수납된 상태를 보여주고 있다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 인서트 세팅용 지그 장치(100)는, 다수개의 인서트(1)가 하부 몰드(30)의 캐비티(31) 내에 배치되는 상태와 동일한 배치상태로 고정 및 수납될 수 있는 베이스 플레이트(110)와, 이 베이스 플레이트(110)에 수납된 인서트(1)들을 동시에 배출시키기 위한 인서트 배출수단을 포함하여 이루어진다.

상기 베이스 플레이트(110)는 소정의 가로, 세로 길이를 가지면서 소정의 두께를 가지는 직사각형의 플레이트 구조로 제작되며, 금속, 목재, 플라스틱 등으로 제작될 수 있고, 바람직하게는 금속 소재를 재질로 하여 제작되는 것이 좋다.

상기 베이스 플레이트의 구조에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 베이스 플레이트(110)의 하면은 인서트(1)를 배치하는 동안 캐비티(31)가 형성된 하부 몰드(30)의 상면과 마주보게 되는 면으로서, 이 베이스 플레이트(110)의 하면에는 인서트(1)들이 삽입되어 수납될 수 있는 다수개의 수납홈(111)이 형성된다.

여기서, 각 수납홈(111)은 수납되는 해당 인서트(1)의 형상과 동일한 형상으로 형성되며, 인서트가 수납홈에 수납된 후 빠지지 않도록 소정 깊이로 형성된다.

예컨대, 각 수납홈(111)은 일정한 깊이로 형성되되, 인서트(1) 전체가 완전 히 수납될 수 있도록 그 깊이가 대략 인서트의 두께와 일치되게 형성되거나 좀더 깊게 형성될 수 있고, 인서트가 떨어지지 않을 정도라면 인서트 두께보다 얕게 형성되어도 무방하다.

그리고, 수납홈(111)은 하부 몰드(30)의 캐비티(31) 내에 배치되는 인서트(1)의 배치상태와 동일한 배치상태로 형성된다.

따라서, 상기 인서트(1)들은 베이스 플레이트(110)의 하면에서 하부 몰드(30)의 캐비티(31) 내에 배치되는 상태 그대로 수납될 수 있으며, 해당 수납홈(111)에 삽입된 상태에서 그 배치상태 및 모양이 하부 몰드(30)의 캐비티(31) 내에 배치되는 상태 및 모양과 동일하게 된다.

또한, 사용을 위하여 베이스 플레이트(110)가 하부 몰드(30)의 상측으로 정위치에 놓일 경우, 캐비티(31) 내에서 각 인서트(1)가 배치되어야 하는 미리 정해진 인서트 위치 바로 상측으로 각 수납홈(111) 및 인서트(1)가 위치될 수 있게 되어 있다.

인서트 배출수단에 의해 각 인서트(1)가 해당 수납홈(111)에서 동시에 배출될 경우, 즉 베이스 플레이트(110)의 하면에서 아래쪽 하부 몰드(30)의 캐비티(31) 내로 바로 떨어질 경우, 인서트(1)들이 캐비티(31) 내 정위치에 바로 안착되어 세팅될 수 있게 된다.

한편, 상기 인서트들을 동시에 배출시키기 위한 인서트 배출수단에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 인서트 배출수단은 베이스 플레이트(110)와 평행하게 배치되고 베이스 플레이트(110)와의 간격 조정이 가능하도록 결합되어 베이스 플레이트(110)와의 간격이 가변되는 형태로 동작되는 가동 플레이트(120)와, 이 가동 플레이트(120)의 동작에 의해 베이스 플레이트(110)의 각 수납홈(111) 내에 수납된 인서트(1)를 동시에 밀어 배출시키는 가압수단과, 상기 각 수납홈(111) 내에 인서트(1)가 수납될 수 있도록 상기 베이스 플레이트(110)와 가동 플레이트(120)간의 간격을 조정 및 고정하기 위한 간격조절수단과, 간격 고정이 해제된 상태에서 상기 가동 플레이트(120)를 인서트 배출이 이루어질 수 있도록 동작시키기 위한 플레이트 작동수단을 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 가동 플레이트(120)는 베이스 플레이트(110)와 마찬가지로 소정의 가로, 세로 길이를 가지면서 소정의 두께를 가지는 직사각형의 플레이트 구조로 제작된다.

상기 가동 플레이트(120)는 금속, 목재, 플라스틱 등으로 제작될 수 있고, 바람직하게는 금속 소재를 재질로 하여 제작되는 것이 좋으며, 그 크기는 대략 베이스 플레이트(110)와 같은 크기로 제작된다.

상기 가동 플레이트(120)는 베이스 플레이트(110)와는 상측으로 평행하게 배치되어 결합되는데, 두 플레이트(110,120)가 좌우 양측에서 수직 관통하는 두 개의 결합로드(123)에 의해 연결 및 결합된다.

상기 두 결합로드(123)는 두 플레이트(110,120)의 관통홀(112,122) 내에 삽입된 상태로 설치되는데, 각각 하단부에 형성된 걸림턱(123a)에 의해 각 결합로드(123)가 베이스 플레이트(110)의 상방으로 빠지지 않게 되어 있다.

특히, 두 결합로드(123)의 상부가 가동 플레이트(120)를 관통하여 상단부가 가동 플레이트(120)의 상측으로 연장되는 바, 가동 플레이트(120)의 상측으로 위치되는 각 결합로드(123)의 상단부에는 손잡이(124)가 수평으로 길게 설치된다.

상기 두 플레이트(110,120)가 결합로드(123)에 의해 연결 및 결합됨으로써 가동 플레이트(120)는 두 플레이트간 간격이 가변되는 형태로 승/하강 동작되게 된다.

한편, 상기 가압수단으로서, 상측의 가동 플레이트(120)에는 각 수납홈(111) 위치, 보다 명확히는 베이스 플레이트(110)의 각 수납홈(111) 직상방 위치에 가압로드(131)가 수직으로 배치되어 설치된다.

상기 가압로드(131)는 가동 플레이트(120)의 하방 동작에 의해 하단부 끝이 베이스 플레이트(110)의 수납홈(111) 내에 삽입된 인서트(1)를 아래로 밀어주어 배출시키게 되는 구성부이다.

상기 각 가압로드(131)는 상단부가 가동 플레이트(120)에 고정되어 일체화되며, 특히 가동 플레이트(120)의 하측으로 길게 수직 연장되어 베이스 플레이트(110)의 해당 관통홀(113)을 관통한 후 하단부가 각 수납홈(111) 안쪽 위치에 위치하도록 설치된다.

여기서, 상기 각 가압로드(131)가 통과하게 되는 베이스 플레이트(110)의 각 관통홀(113)은 수직으로 형성되어 각 하단 출구가 해당 수납홈(111) 저면에 위치된다.

그리고, 상기 다수개의 가압로드(131)는 모두 상단부가 가동 플레이트(120) 에 고정되므로 가동 플레이트(120)와는 일체로 승/하강 동작하게 된다.

예컨대, 상기 가동 플레이트(120)가 베이스 플레이트(110)쪽으로 하방 이동하여 두 플레이트간의 간격이 좁아질 때 가동 플레이트(120)와 일체로 움직이는 가압로드(131) 역시 모두 동시 하강하게 된다.

특히, 가동 플레이트(120)가 하방 이동하여 베이스 플레이트(110)와의 간격이 최소화될 경우, 각 가압로드(131)의 하단부는 베이스 플레이트(110)의 수납홈(111) 저면으로부터 돌출되도록 되어 있다.

따라서, 베이스 플레이트(110)의 각 수납홈(111) 내에 인서트(1)가 수납된 상태에서, 가동 플레이트(120)가 하방으로 동작하는 경우, 가압로드(131)의 하단부 끝이 해당 수납홈(111) 내의 인서트(1)를 밀어주게 되며, 이때 모든 가압로드(131)가 가동 플레이트(120)와 일체로 움직이므로 다수개의 인서트(1)가 모두 동시에 수납홈(111)으로부터 배출된다.

상기 가압로드(131)는 각 수납홈(111)마다 1개 또는 2개 이상의 복수개로 설치될 수 있으며, 가동 플레이트(120)의 상측에서 관통홀(미도시됨) 내에 아래로 삽입하여 고정될 수 있고, 이때 가압로드(131)의 상부가 가동 플레이트(120)의 해당 관통홀 내에 나사 결합되어 고정될 수 있다.

한편, 상기 간격조절수단에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 간격조절수단은 베이스 플레이트(110)의 각 수납홈(111) 내에 인서트(1)가 수납될 수 있도록 가동 플레이트(120)를 상방 이동시켜 두 플레이트(110,120)간 간격이 벌어지게 간격 조정하기 위한 수단이고, 또한 간격 조정된 상 태에서 베이스 플레이트(110)로부터 가동 플레이트(120)를 고정(간격 고정)하기 위한 수단이 된다.

그 구성을 살펴보면, 가동 플레이트(120)의 상면에 일체로 고정 설치되는 고정블럭(141)과, 이 고정불럭의 중앙홈(141a)에 상하로 슬라이드 가능하게 조합되는 록킹블럭(142)과, 이 록킹블럭(142)의 일측에 수직 형성된 관통홀(142a) 내에 삽입되어 나사 결합되는 동시에 상기 가동 플레이트(120)와 베이스 플레이트(110) 사이에 수직 설치되고 상단부에는 회전조작이 가능하도록 손잡이(144)가 설치된 간격조절로드(143)와, 사용자 조작에 따라 상기 고정블럭(141)과 록킹블럭(142) 사이를 선택적으로 록킹/해제시키는 록킹로드(145)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 고정블럭(141)은 내부홈(141b)이 형성된 'ㄷ'자 형상으로 제작되어 하면이 가동 플레이트(120)의 상면과 접한 상태로 고정된다.

상기 록킹블럭(142) 역시 내부홈(142b)이 형성된 'ㄷ'자 형상으로 제작되고, 특히 고정블럭(141)의 중앙홈(141a) 내에 삽입된 상태로 위치되는 동시에 고정블럭(141)과는 상하 슬라이드 가능하게 조합된다.

즉, 상기 고정블럭(141)과 록킹블럭(142)은 서로 별개로 움직일 수 있도록 상호간에 고정되지 않은 분리된 구성요소이다.

또한, 상기 록킹블럭(142)의 일측에는 간격조절로드(143)가 관통하게 되는 관통홀(142a)이 수직 형성되어 있다.

상기 간격조절로드(143)는 상기 두 블럭(141,142)의 록킹상태에서 회전조작되어 록킹블럭(142)과의 나사 결합구조에 의해 하강될 경우 하단부가 베이스 플레 이트(110)를 밀어주면서 가동 플레이트(120)를 상승시켜 상기 두 플레이트간 간격을 벌어지게 하는 구성부이다.

상기 간격조절로드(143)는 안정적인 동작을 위하여 하단부가 베이스 플레이트(110)의 상면에 형성된 삽입홈(114) 내에 삽입된 상태로 수직 설치되고, 가동 플레이트(120)와 록킹블럭(142)을 수직 관통하게 된다.

상기 간격조절로드(143)의 상단부에는 그 회전조작을 위하여 손잡이(144)가 설치되고, 간격조절로드(143)의 외주면과 록킹블럭 관통홀(142a)의 내주면에는 나사선이 가공되어 간격조절로드(143)가 록킹블럭(142)의 관통홀(142a)에 나사 결합된다.

따라서, 두 블럭(141,142)의 록킹상태에서 작업자가 손잡이(144)를 잡고 간격조절로드(143)를 돌려주게 되면, 간격조절로드(143)가 베이스 플레이트(110)의 삽입홈(114) 및 가동 플레이트(120)의 관통홀 내에서 헛도는 형태로 회전하게 되나, 록킹블럭(142)의 회전이 구속된 상태이므로, 상기 간격조절로드(143)는 록킹블럭(142)과의 나사 결합구조에 의해 록킹블럭(142)에서 상대적인 상하 이동을 하게 된다.

상기 간격조절로드(143)의 하단부는 상기 삽입홈(114) 내에 삽입된 상태로 간격조절로드(143)가 록킹블럭(142)으로부터 하강할 경우 삽입홈(114) 저면을 밀어주게 된다.

이때 상기 두 블럭(141,142)의 록킹상태에서 실제로는 가동 플레이트(120)와 고정블럭(141), 록킹블럭(142)이 베이스 플레이트(110)와 간격조절로드(143)에 대 하여 상승하는 형태가 된다.

상기 록킹로드(145)는 고정블럭(141)과 록킹블럭(142) 사이를 선택적으로 록킹/해제시키기 위한 록킹수단으로서, 일단이 고정블럭(141)의 내부홈에 힌지 결합되어 힌지부(145a)를 중심으로 수평으로 회동조작될 수 있게 설치되고, 타단은 로드의 회전조작을 위한 손잡이(145b)가 된다.

따라서, 고정블럭(141)의 내부홈(141b)과 록킹블럭(142)의 내부홈(142b)이 서로 일치된 상태에서, 록킹로드(145)가 회동조작되어 두 블럭(141,142)의 내부홈(141b,142b) 안쪽으로 넣어지게 되면, 두 블럭은 록킹로드(145)에 의해 서로 록킹된다.

이와 같이 두 블럭이 록킹로드(145)에 의해 서로 록킹된 상태에서는 고정블럭(141)과 록킹블럭(142)이 상호간 고정되어 일체가 되며, 동시에 베이스 플레이트(110)와 가동 플레이트(120)의 간격이 고정된다.

또한, 록킹로드(145)가 반대로 회동조작되어 두 블럭의 내부홈으로부터 록킹블럭(142)의 내부홈으로부터 완전히 빠지게 되면 두 블럭의 록킹상태는 해제되고, 이때 베이스 플레이트(110)와 가동 플레이트(120)간 간격 고정이 해제된다.

한편, 상기 플레이트 작동수단은 간격조절수단의 록킹로드(145)에 의해 두 블럭간 록킹이 해제되는 순간 가동 플레이트(120)를 하방으로 동작시켜 가압로드(131)에 의한 인서트 배출이 이루어질 수 있도록 하기 위한 수단이다.

상기 플레이트 작동수단은 베이스 플레이트(110)와 가동 플레이트(120)의 전후 양측에서 각각 두 플레이트를 수직 관통하는 두 개의 지지로드(151)와, 상기 각 지지로드(151) 상에 장착되되 지지로드(151) 상단의 스프링 시트(151a)와 가동 플레이트(120)상면 사이에 설치되어 가동 플레이트(120)를 하방 작동시키기 위한 탄성복원력을 제공하게 되는 스프링(152)을 포함하여 구성된다.

상기 두 지지로드(151)는 두 플레이트(110,120)의 관통홀 내에 삽입된 상태로 설치되는데, 각각 하단부에 형성된 걸림턱(151b)에 의해 각 지지로드(151)가 베이스 플레이트(110)의 상방으로 빠지지 않게 되어 있고, 상단부는 가동 플레이트(120) 상측으로 돌출되게 설치된다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 지그 장치(100)에서 각 결합로드(123)와 지지로드(151) 하단에 형성된 팁(tip)부(123b,151c)는 베이스 플레이트(110) 하면으로부터 일정 높이로 하방 돌출되는 부분으로, 인서트 배치를 위해 지그 장치(100)를 하부 몰드(30) 위에 얹게 될 때 하부 몰드(30) 상면의 각 대응위치에 형성된 팁 삽입홈(32) 내에 삽입되는 부분이다.

상기 결합로드(123)와 지지로드(151)의 팁부(123b,151c)는 하부 몰드(30) 상면의 팁 삽입홈(32)과 함께 지그 장치(100)를 하부 몰드(30) 위 정위치에 정확히 안착시킬 수 있도록 위치를 잡아주는 수단이 된다.

도시한 실시예에서는 결합로드(123)를 좌우 양측에 총 2개, 지지로드(151)는 전후 양측에 총 2개를 설치하고 있으나, 설치되는 갯수 및 위치는 적절히 변경 가능하다.

이하, 도 5a ~ 도 5e를 참조로 본 발명의 지그 장치를 이용하여 인서트를 세팅하는 방법 및 세팅과정에서 지그 장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 록킹로드(145)가 고정블럭(141)과 록킹블럭(142)의 내부홈 바깥쪽으로 회동조작된 상태에서는 두 블럭간 록킹이 해제되고 베이스 플레이트(110)와 가동 플레이트(120)간 고정이 해제되는 바, 이러한 초기상태에서는 지지로드(151)의 스프링(152)에 의해 가동 플레이트(120)가 하강된 상태를 유지하며, 베이스 플레이트(110)와 가동 플레이트(120)의 서로 마주보는 면 끼리 접합된 상태가 된다(도 5a 참조).

이 상태에서 간격조절로드(143)의 손잡이(144)를 나사를 풀어주는 방향으로 회전조작하여 록킹블럭(142)을 가동 플레이트(120) 상면 위로 완전히 내려준다.

이에 록킹블럭(142)이 고정블럭(141)의 중앙홈(141a)에 완전 수용되면서 두 블럭의 내부홈(141b,142b)이 일치되는데, 이때 록킹로드(145)를 회동조작하여 내부홈 내로 밀어주게 되면 두 블럭은 서로 록킹상태가 된다.

이와 같이 두 블럭(141,142)의 록킹상태가 되면, 두 블록은 물론 가동 플레이트(120) 및 이에 하방 연장 설치된 가압로드(131)들이 모두 함께 움직일 수 있도록 일체화되어진다(도 5b 참조).

이후, 간격조절로드(143)의 손잡이(144)를 나사를 조여주는 방향으로 회전조작하게 되면, 간격조절로드(143)가 가동 플레이트(120)의 관통홀 및 베이스 플레이트(110)의 삽입홈(114) 내에서 회전되는 동시에 간격조절로드의 축상에 나사 결합된 록킹블럭(142)이 간격조절로드를 따라 상승하게 된다.

이때 록킹블럭(142)과 록킹된 상태인 고정블럭(141)은 물론이고 가동 플레이트(120)와 가압로드(131)들도 모두 함께 상승하며, 가동 플레이트(120)가 일정 높 이로 상승할 때까지 간격조절로드(143)를 계속해서 회전조작한다.

결국, 베이스 플레이트(110)와 가동 플레이트(120)간의 간격이 일정 수준까지 벌어지면(도 5c 참조), 지그 장치(100)를 뒤집어준다.

이와 같이 간격조절로드(143)의 조작상태에서는 가동 플레이트(120)가 각 지지로드(151)에 설치된 스프링(152)을 압축하면서 상승하고, 두 플레이트(110,120)간 간격이 가변된다.

간격조절로드(143)의 회전조작을 중지하는 경우에는 가동 플레이트(120)의 동작이 멈추면서 두 플레이트(110,120)간 간격은 고정된 상태가 된다.

상기와 같이 지그 장치(100)를 뒤집은 상태에서 베이스 플레이트(110) 하면의 각 수납홈(111) 내에 인서트(1)를 수납한다(도 3 참조).

이후, 인서트(1)가 수납된 지그 장치(100)를 다시 원래 상태로 뒤집은 뒤, 베이스 플레이트(110) 하측으로 돌출 형성된 팁부(123b,151c)와 하부 몰드(30)의 상면에 형성된 팁 삽입홈(32)을 이용하여, 하부 몰드(30) 상측 정위치에 정확히 안착시킨다(도 5d 참조).

다음으로, 지그 장치(100)를 하부 몰드(30) 위에 정확히 안착시킨 뒤 록킹로드(145)를 회동조작하여 록킹상태를 해제한다.

이와 같이 록킹상태가 해제되는 순간, 즉 록킹블럭(142)과 고정블럭(141)간 록킹이 해제되는 순간, 지지로드(151)에 장착된 스프링(152)의 탄성력에 의해 가동 플레이트(120)는 순간 하강하며, 이때 고정블럭(141)과 가압로드(131)들이 동시에 하강하면서 각 수납홈(111) 내에 수납된 인서트(1)들이 배출된다(도 5e).

상기와 같이 정해진 위치의 각 수납홈(111)으로부터 동시에 배출되는 인서트(1)들은 하부 몰드(30)의 캐비티(31) 내 정위치에 정확히 떨어져 배치된다(도 4 및 도 5e 참조).

이때의 인서트(1)는 캐비티(31)의 바닥면에 형성되어 있는 돌출턱이나 홈(33) 등에 의해 캐비티(31)의 바닥면에 말착되면서 정확한 위치를 유지할 수 있다.

이와 같이 하여, 본 발명의 인서트 세팅용 지그 장치(100)에서는 간격조절로드(143)를 회전조작하여 베이스 플레이트(110)와 가동 플레이트(120)간 간격을 벌려주고 각 수납홈(111) 내에 인서트(1)를 삽입한 후, 이어 록킹로드(145)를 회전조작하여 가동 플레이트(120)의 록킹상태를 해제시켜주면, 가동 플레이트(120) 및 가압로드(131)의 순간적이고 탄력적인 하강 동작에 의해 각 수납홈(111) 내 인서트(1)들이 동시 배출되도록 되어 있으며, 이를 하부 몰드(30) 위 정위치에 안착시킨 상태에서 사용하는 경우 하부 몰드(30)의 캐비티(31) 내에 인서트(1)들을 정확하고 신속하게 배치할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 인서트 세팅용 지그 장치를 이용하여 다양한 소비자들의 욕구를 충족시킬 수 있는 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔의 제조방법을 개시하며, 이를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6a ~ 도 6h는 본 발명에 따른 신발솔의 제조과정을 도시한 공정도이다.

본 발명의 제조방법은 내부에 인서트 배치 후 상부 몰드와 하부 몰드를 합형하고, 합형된 몰드 내에 수지를 사출하여 베이스와 인서트가 일체화된 신발솔을 성형하는 종래의 제조방법과는 달리, 상부 몰드, 중간 몰드, 하부 몰드로 구성되는 3 단 몰드 구조를 이용하여 몰드의 위치를 가변시키거나 인젝터의 위치를 가변시키는 방법 등으로 베이스 성형을 위한 수지 사출과정과 인서트 배치 후 베이스와 인서트를 일체화시키기 위한 가교 및 발포과정을 단계적으로 실시하는 것에 주안점이 있는 것이다.

또한, 인서트 배치과정에서 전술한 인서트 세팅용 지그 장치를 이용하여 보다 신속히 인서트를 배치함으로써, 다수개의 인서트를 동시에 짧은 시간 동안 정확한 위치에 장착하고, 이를 통해 종래와 같이 많은 수의 인서트를 작업자가 손으로 일일이 장착함에 따른 문제점 및 그로 인해 발생하는 제품 품질상의 문제점을 해소하고자 한 것이다.

1)사출 준비 단계

상부 몰드(10)와 중간 몰드(20), 하부 몰드(30)를 위로부터 차례로 배치하되, 상부 몰드(10)와 하부 몰드(30)는 스트로크 제어가 가능한 유압 실린더 등 소정의 상하 액추에이터 수단(50,60)을 이용하여 상하 이동이 가능하도록 구비하며, 중간 몰드(20)는 스트로크 제어가 가능한 유압 실린더 등 소정의 상하 액추에이터 수단(미도시됨) 및 수평 액추에이터 수단(미도시됨)을 이용하여 상하 이동 및 전후 수평으로 가이드 부재(21)를 따르는 슬라이드 이동이 가능하도록 구비한다(도 6a 참조).

상기 상부 몰드(10), 중간 몰드(20) 및 하부 몰드(30)에서 상대 몰드와의 대응되는 면에는 신발솔의 전체 형상을 성형하기 위한 캐비티가 형성된다.

즉, 상부 몰드(10)의 캐비티는 성형하고자 하는 신발솔의 상부측 형상으로, 중간 몰드(20)의 캐비티는 성형하고자 하는 신발솔의 하부측 형상으로 형성되고, 하부 몰드(30)의 캐비티는 중간 몰드(20)와 마찬가지로 신발솔의 하부측 형상으로 형성되나 추가로 각 인서트가 넣어질 수 있는 홈이 형성된다.

또한, 베이스 원료가 되는 수지를 주입하기 위한 인젝터(40)를 포함하는 사출수단을 구성하되, 상기 인젝터 역시 소정의 액추에이터 수단(미도시됨)을 이용하여 전후, 상하 위치 이동이 가능하도록 구비한다.

그리고, 각 몰드의 온도 및 인젝터 내 수지 온도를 세팅한다.

2)사출 단계

중간 몰드(20)를 뒷쪽의 대기위치에서 가이드 부재(21)를 따라 수평으로 전방 슬라이드 이동시킨 후 상부 몰드(10) 바로 아래에 위치시키고, 이어 상부 몰드를 하강시켜 상부 몰드(10)와 중간 몰드(20)를 합형시킨다.

이때 몰드의 온도는 160℃ ~ 185℃로 미리 세팅된다.

몰드의 온도 세팅 및 합형이 완료되면, 인젝터를 대기위치에서 사출위치로 이동시킨 후, 신발솔의 원료가 되는 수지, 예를 들면 비닐수지(Ethyl Vinyl Acetate;EVA)와 인게이지(ENGAGE) 수지를 다양한 혼합 원료와 가교제, 발포제 등을 첨가하여 혼합한 알갱이 상태의 수지를 인젝터를 통해 용융 주입하고 위의 세팅온도를 유지하면서 사출한다(도 6b 참조).

이때 용융 수지의 온도는 인젝터 내에서 40℃ ~ 130℃로 유지시켜 적당한 유 동성 및 성형성이 유지될 수 있도록 하고, 수지가 사출된 후 인젝터를 다시 대기위치로 후퇴시킨다(도 6c 참조).

수지 사출 후 3초 ~ 30초가 경과되면 상부 몰드(10)를 상승시켜 몰드를 열어주고, 이후 중간 몰드(20)는 다시 대기위치로 복귀시킨다(도 6d 참조).

이와 같이 몰드가 오픈된 상태에서는 겔 상태의 중간성형물이 상부 몰드(10)의 캐비티 내에 위치하게 된다.

3) 인서트 배치 단계

이후, 에어건 등으로 하부 몰드(30)의 표면 및 캐비티를 청소한 다음 이형제를 분사하고, 다시 에어건 등으로 하부 몰드(30)에 고인 이형제를 제거한 후, 인서트 세팅용 지그 장치(100)를 하부 몰드(30) 위에 장착한다(도 6e 참조).

이후, 인서트 세팅 지그 장치(100)를 이용하여 하부 몰드(30)의 캐비티 내에 인서트(1)를 배치한다(도 5a ~ 도 5e 및 도 6f 참조).

여기서, 인서트(1)는 별도의 사출성형과정을 통하여 미리 제조한 후 인서트 세팅용 지그 장치(100)에 미리 수납시킨다(도 3 참조).

인서트 세팅용 지그 장치를 이용하여 인서트를 하부 몰드의 캐비티 내에 배치하는 방법 및 과정은 위의 장치 설명에서 상세히 언급하였으므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다.

인서트 세팅용 지그 장치의 베이스 플레이트에서 인서트를 수납하게 되는 수납홈의 수 및 위치와 인서트의 수 및 위치는 적절히 변경 가능하며, 신발을 신고 걸을 때 신발솔의 전체 면적 중 하중이 집중되면서 지면에 주로 닿는 부위, 예를 들면 발꿈치 부위나 발바닥 앞부위 등을 포함하는 다수의 위치에 적절히 배치한다.

상기 인서트에 사용되는 수지로는 베이스 성형을 위한 수지보다 경도가 높고 충격흡수 및 반발 탄성이 좋은 수지를 사용하고, 베이스 수지와 다른 색상의 수지를 사용한다.

인서트의 사출성형시에는 별도의 2단 몰드, 즉 별도의 상, 하부 몰드 내에 몰드 온도를 10℃ ~ 100℃로 세팅한 상태에서 용융 수지를 주입하고, 시간조건 10초 ~ 3분이 경과되면 몰드를 열어 취출한다.

이때 베이스 성형시에 비해 몰드의 온도가 낮기에 콜드 인서트가 제조되어진다.

4) 가교 및 발포 단계

상기와 같이 인서트(1)를 배치한 후에는 인서트 세팅용 지그 장치를 제거하고, 이어 상부 몰드(10)를 하강시킨 뒤 하부 몰드(30)를 상승시켜 상부 몰드(10)와 하부 몰드(30)를 합형시킨다(도 6g 참조).

이때 몰드의 온도는 140℃ ~ 190℃로 미리 세팅된다.

몰드의 온도 세팅 및 합형이 완료되면, 2분 ~ 15분 동안 가교처리(cross linking)한 후 상부 몰드(10)를 상승시켜 몰드를 오픈시킨다.

상기와 같이 적정 가교처리를 완료한 후 몰드를 열면, 베이스(2) 및 인서트(1), 즉 인서트(1)를 갖는 신발솔(3)은 부피가 증대되면서 발포되어 하나의 완성된 신발솔 형태를 얻을 수 있다(도 6h 및 도 7 참조).

이 단계에서 베이스와 인서트는 일체형을 이루면서도 각각 다른 색상 및 재질을 이루며 발포된다.

즉, 베이스와 인서트가 서로 다른 색상 및 비중, 경도를 가지며, 인서트들의 색상 및 비중, 경도를 보다 다양화하는 경우 소비자의 보다 다양한 욕구를 고루 충족시킬 수 있으므로 상품성 측면에서의 큰 향상을 기대할 수 있다.

5) 재사출 단계

고온의 상태에서 제품을 탈형한 후 몰드를 별도 냉각하는 작업 없이 세팅온도를 계속 유지한 상태로 다시 사출 단계를 진행하고, 동일한 과정으로 반복 생산을 한다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 신발솔의 제조방법에 따르면, 다양한 컬러 및 비중, 경도를 가지면서 특정 부위에 충격흡수 및 반발 탄성 등 기능성을 부여할 수 있으므로 외관 및 상품성이 우수한 신발솔을 제조할 수 있게 된다.

특히, 수지로 사출성형된 베이스가 쿠션부재 역할을 수행하는 신발솔 중창(mid-sole)이 되고, 지면에 접지되는 신발솔의 겉창(밑창, out-sole) 역할을 인서트가 대신하는 바, 종래와 같이 중창에 별도 수작업을 거쳐 겉창을 부착하는 작업이 불필요하며, 따라서 공수 축소 및 경량화, 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명의 제조방법에서는 다수개의 인서트를 몰드 내에 짧은 시간 동안 배치할 수 있는 지그 장치를 이용함으로써, 종래와 같이 하부 몰드를 냉각시켰다 재가열하거나 알루미늄 재질의 서브 몰드를 사용하는 것에 비해 제품 성형의 사이클 주기를 크게 단축시킬 수 있고, 원가 절감, 작업성 및 생산성 향상, 안전사고 예방 등의 많은 장점이 있게 된다.

또한, 짧은 시간 내에 인서트의 배치를 완료할 수 있으므로 인서트가 몰드 내에서 녹아 월색이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따른 상품성 및 품질 향상의 효과가 있다.
도 8a와 도 8b는 본 발명에 의해 제조된 신발솔의 적용예를 도시한 저면사시도로서, 베이스(2)와 인서트(1)가 일체로 발포되어 제작된 신발솔(3)이 신발의 바닥부위를 형성하고 있으며, 이러한 본 발명의 신발솔(3)은 도 8a에 나타낸 바와 같이 등산화나 운동화(4a) 등의 밑창으로 사용될 수 있고, 또한 도 8b에 나타낸 바와 같이 샌들이나 슬리퍼(4b) 등의 밑창으로도 사용될 수 있는 등 다양한 형태의 신발에 적용이 가능하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치 및 이를 이용한 신발솔의 제조방법에 의하면, 다음과 같은 장점이 있게 된다.

1)다양한 컬러 및 비중, 경도를 가지면서 특정 부위에 충격흡수 및 반발 탄성 등의 기능성을 부여할 수 있으므로 외관 및 상품성이 우수한 신발솔을 제조할 수 있게 된다. 인서트들의 색상 및 비중, 경도를 보다 세분화하고 다양화하는 경우, 소비자의 보다 다양한 욕구를 고루 충족시킬 수 있으므로 상품성 측면에서의 큰 향상을 기대할 수 있다.

2)수지로 사출성형된 베이스가 쿠션부재 역할을 수행하는 신발솔 중창(mid-sole)이 되고, 지면에 접지되는 신발솔의 겉창(밑창, out-sole) 역할을 인서트가 대신하는 바, 종래와 같이 중창에 별도 수작업을 거쳐 겉창을 부착하는 작업이 불 필요하며, 따라서 공수 축소 및 경량화, 생산성 향상의 효과를 기대할 수 있다.

3)다수개의 인서트를 몰드 내에 짧은 시간 동안 배치할 수 있는 지그 장치를 이용함으로써, 종래와 같이 하부 몰드를 냉각시켰다 재가열하거나 알루미늄 재질의 서브 몰드를 사용하는 것에 비해 제품 성형의 사이클 주기를 크게 단축시킬 수 있고, 원가 절감, 작업성 및 생산성 향상, 안전사고 예방 등의 많은 장점이 있게 된다.

4)짧은 시간 내에 인서트의 배치를 완료할 수 있으므로 인서트가 녹아 월색이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따른 상품성 및 품질 향상의 효과가 있다.

Claims (14)

1. 상부 몰드, 중간 몰드 및 하부 몰드를 위로부터 차례로 배치하여 3단 몰드를 구성하고, 원료가 되는 수지를 주입하기 위한 인젝터를 포함하는 사출수단을 구성하는 사출 준비 단계와;

   중간 몰드를 대기위치에서 상부 몰드 직하방 위치로 이동시킨 뒤 상부몰드를 하강시켜 합형한 후, 인젝터를 이용해 신발솔의 원료가 되는 수지를 주입하고, 160℃ ~ 185℃의 몰드 온도 조건 및 3초 ~ 30초의 시간 조건을 유지하여 베이스를 사출하는 사출 단계와;

   캐비티 내에 중간성형물이 존재하는 상태로 상부 몰드를 상승시켜 몰드를 열어준 후, 중간 몰드를 다시 대기위치로 이동시키고, 인서트 세팅용 지그 장치를 하부 몰드 위에 장착한 뒤, 이 지그 장치를 이용해 다수개의 인서트를 하부 몰드의 캐비티 내 정해진 위치에 동시 배치하는 인서트 배치 단계와;

   상기 인서트 세팅용 지그 장치를 제거한 뒤, 상부 몰드를 하강시켜 상부 몰드와 하부 몰드를 합형시키고, 140℃ ~ 190℃의 온도 조건 및 2분 ~ 15분의 시간 조건으로 가교시킨 후 상부 몰드를 열어주어, 발포된 형태로 베이스와 인서트가 일체화된 신발솔을 얻는 가교 및 발포 단계;

   를 포함하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치를 이용한 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔의 제조방법.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 인서트 배치 단계는,

   인서트 세팅용 지그 장치의 베이스 플레이트 하면에 형성된 다수개의 수납홈에 각각 인서트를 고정 및 수납하는 단계와;

   인서트가 수납된 베이스 플레이트 하면이 하부 몰드 상면과 마주보도록 상기 인서트 세팅용 지그 장치를 하부 몰드 위에 장착하는 단계와;

   상기 인서트 세팅용 지그 장치의 인서트 배출수단을 작동시켜, 베이스 플레이트의 수납홈으로부터 배출된 인서트들이 하부 몰드의 캐비티 내로 동시에 떨어져 캐비티 내 정해진 각 위치에 안착되는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치를 이용한 다양한 컬러, 비중, 경도를 갖는 신발솔의 제조방법.
4. 삭제
5. 캐비티가 형성된 하부 몰드 상면과 마주보게 되는 플레이트 하면 상에 다수개의 인서트가 캐비티 내에 배치되는 상태와 동일한 배치상태로 고정 및 수납될 수 있는 다수개의 수납홈이 형성된 베이스 플레이트와;

   이 베이스 플레이트에 수납된 인서트들을 수납홈으로부터 동시에 배출시키기 위한 인서트 배출수단;

   을 포함하고, 인서트들이 수납된 상기 베이스 플레이트를 하부 몰드 상면에 안착시킨 상태에서 상기 인서트 배출수단에 의해 배출된 인서트들이 상기 캐비티 내로 떨어져 캐비티 내 정해진 각 위치에 바로 안착되어 세팅될 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 인서트 배출수단은,

   상기 베이스 플레이트의 상측으로 평행하게 배치되어 베이스 플레이트와의 간격이 가변되는 형태로 승/하강 동작되는 가동 플레이트와;

   이 가동 플레이트의 하강 동작에 의해 상기 베이스 플레이트의 수납홈 내에 수납된 인서트들을 동시에 밀어 배출시키는 가압수단과;

   상기 두 플레이트간 간격을 각 수납홈 내에 인서트가 수납될 수 있는 간격으로 조정 및 고정하기 위한 간격조절수단과;

   상기 두 플레이트간 간격 고정이 해제된 상태에서 상기 가동 플레이트를 인서트 배출이 이루어질 수 있도록 하강 동작시키기 위한 플레이트 작동수단;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 두 플레이트가 두 플레이트를 동시에 수직 관통하는 복수개의 결합로드에 의해 연결 및 결합되고, 상기 각 결합로드가 하단부의 걸림턱에 의해 베이스 플레이트 상방으로 빠지지 않게 되어 있으면서 가동 플레이트 상측으로 위치되는 각 결합로드의 상단부에는 손잡이가 설치되는 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 각 결합로드의 하단에는 하부 몰드 상면의 각 대응위치에 형성된 팁 삽입홈 내에 삽입되는 팁(tip)부가 하방 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.
9. 청구항 6에 있어서,

   상기 가압수단은 상기 베이스 플레이트의 각 수납홈 직상방 위치에 가동 플레이트와 일체로 움직이는 다수개의 가압로드를 수직으로 설치하여 구성되고, 여기서 각 가압로드는 상단부가 가동 플레이트에 고정된 상태로 베이스 플레이트를 관통하여 하단부가 각 수납홈 안쪽에 위치되고, 상기 가동 플레이트 및 가압로드들이 일체로 하강될 경우 가압로드들의 하단부가 각 수납홈 내 인서트를 동시에 밀면서 배출시키도록 된 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.
10. 청구항 6에 있어서,

    상기 간격조절수단은,

    상기 가동 플레이트의 상면에 일체로 고정 설치되는 고정블럭과;

    이 고정블럭의 중앙홈에 상하로 슬라이드 가능하게 조합되는 록킹블럭과;

    이 록킹블럭의 일측에 수직 형성된 관통홀 내에 삽입되어 나사 결합된 상태로 상기 가동 플레이트를 수직 관통한 후 하단부가 베이스 플레이트에 연결되고 상단부에는 회전조작을 위한 손잡이가 설치되는 간격조절로드와;

    사용자 조작에 따라 상기 고정블럭과 록킹블럭 사이를 선택적으로 록킹/해제 시키는 록킹로드;

    를 포함하고, 상기 간격조절로드는 상기 두 블럭의 록킹상태에서 회전조작되어 록킹블럭과의 나사 결합구조에 의해 하강될 경우 하단부가 베이스 플레이트를 밀어주면서 가동 플레이트를 상승시켜 상기 두 플레이트간 간격을 벌어지게 하는 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 간격조절로드는 하단부가 상기 베이스 플레이트의 상면에 형성된 삽입홈 내에 삽입된 상태로 록킹블럭으로부터 하강시에 삽입홈 저면을 밀어주도록 된 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.
12. 청구항 10에 있어서,

    상기 고정블럭과 록킹블럭은 내부홈이 형성된 'ㄷ'자 형상을 가지며, 상기 록킹로드는 일단이 고정블럭의 내부홈에 힌지 결합되어 회동조작될 수 있게 설치되어, 상기 두 블럭의 내부홈이 서로 일치된 상태에서 상기 록킹로드가 두 블럭의 내부홈 안쪽에 넣어지면 블럭간 록킹이 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.
13. 청구항 6에 있어서,

    상기 플레이트 작동수단은,

    각각 상기 베이스 플레이트와 가동 플레이트를 동시에 수직 관통하되, 하단부의 걸림턱에 의해 베이스 플레이트 상방으로 빠지지 않게 되어 있으면서 상단부가 가동 플레이트 상측으로 돌출되게 설치되는 복수개의 지지로드와;

    상기 각 지지로드 상단부의 스프링 시트와 가동 플레이트 상면 사이에 설치되어 가동 플레이트를 하강 동작시키기 위한 탄성복원력을 제공하는 스프링;

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.
14. 청구항 13에 있어서,

    상기 지지로드의 하단에는 하부 몰드 상면의 각 대응위치에 형성된 팁 삽입홈 내에 삽입되는 팁(tip)부가 하방 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 신발솔 인서트 세팅용 지그 장치.

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