상기 목적은, 상부 가이드롤러 및 상부 금형이 설치된 상형홀더와 하부 가이드롤러 및 하부 금형이 설치된 하형홀더로 이루어지는 금형부 ; 상기 하형홀더의 상면에 설치된 에어백, 상기 금형부가 힌지형태로 탑재되고 돌출바와 체인연결부가 형성되며 대차이동체인에 연결된 기대로 구성되는 금형대차와; 상기 금형대차에 형성된 돌출바의 이동을 감지하여 전기적 신호를 보내는 제1 내지 제4감지센서와; 걸림핀이 설치된 제1에어실린더, 공기주입구가 설치된 제2에어실린더, 공기배출구가 설치된 제3에어실린더와 리턴 에어실린더, 공기압조절 유니트로 구성된 에어콘트롤 장치와; 하부 레일과, 인사이드 레일 및 아웃사이드 레일로 이루어진 상부 레일로 구성된 가이드레일;을 포함하는 연속 발포라인의 금형 개폐 시스템에 의해 달성된다.
이하에서 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명상의 금형대차(10)는, 도 4 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 기대(機臺)(11)의 하면 양쪽에 롤러(12)가 설치되고, 상기 기대(11)의 후면에는 대차이동체인(130)과 연결되는 체인연결부(13)가 설치되며, 상기 체인연결부(13)의 상측에는 돌출바(14)가 형성된다.
상기 기대(11)의 상면 후방에는 금형에 온수를 공급하기 위한 온수가열장치(15)가 설치되고, 상기 기대(11)의 양쪽면에는 상부에 삽입홈(16a)이 형성된 측면판(16)이 형성되며, 상기 기대(11)의 상면 중앙부에는 하형홀더 받침대(11a)가 구비된다.
다음으로, 상기 측면판(16)의 삽입홈(16a)에는 힌지형태로 금형부(20)가 탑재된다.
상기 금형부(20)는 상형홀더(21)와 하형홀더(22) 및 상기 상형홀더(21)에 삽입되는 상부금형(23)과 상기 하형홀더(22)에 삽입되는 하부금형(24)으로 구성된다.
상기 상형홀더(21)와 하형홀더(22)는 그 후면이 힌지형태로 서로 결합되고, 상기 상형홀더(21)의 전면에는 하향으로 형성된 후크(21a)가 힌지형태로 설치된다. 또한 상기 후크(21a)의 외측면에는 지면과 평행한 상부 가이드롤러(25)가 형성된다.
상기 하형홀더(22)의 전면에는 상기 후크(21a)가 걸릴 수 있도록 걸림봉(22a)이 형성되고, 상기 하형홀더(22)의 아랫쪽으로는 수직방향의 하부 가이드롤러(26)가 형성된다.
상기 하형홀더(22)에 삽입되는 하부금형(24)의 양 측면에는 힌지축(24a)이 형성되어, 이 힌지축(24a)이 상기 측면판(16)의 삽입홈(16a)에 삽입됨으로써 상기 금형부(20) 전체가 상기 금형대차(10)에 힌지형태로 탑재되게 된다.
상기 하형홀더(22)의 상면에는 에어백(30)이 설치되어, 이 에어백(30)에 압축공기를 주입하면 상기 에어백(30)이 팽창되면서 에어백(30) 위에 연접되어 있는 상기 하부금형(24)을 상부로 밀어올리도록 구성된다. 상기 하형홀더(22)의 전면에는 체크밸브를 통해 상기 에어백(30)에 연결된 공기주입공(31)과 변환밸브를 통해 상기 에어백(30)에 연결된 공기배출공(32)이 형성된다.(도4, 도11, 도11a)
다음으로, 상기 에어백(30)에 압축공기를 자동적으로 주입 및 배출시키기 위한 에어콘트롤 장치(40)에 대해 설명한다.
상기 에어콘트롤 장치(40)는 도8과 도9에서와 같이 걸림핀(41a)이 설치된 제1에어실린더(41), 공기주입구(42a)가 설치된 제2에어실린더(42), 공기배출구(43a)가 설치된 제3에어실린더(43)가 탑재된 받침판과, 상기 받침판에 연결되어 전기적 신호에 의해 상기 받침판을 원위치로 복귀시키기 위한 리턴 에어실린더(44)와, 상기 각각의 에어실린더에 부착된 변환밸브(도시안됨)에 연결되어 있는 공기압조절 유니트(45)로 구성된다.
보다 상세하게는 도 9에서 보는 바와 같이, 제1에어실린더(41)에는 걸림핀(41a)이 공기압에 의해 토출될 수 있도록 설치되고, 제2에어실린더(42)에는 공기주입구(42a)가 공기압에 의해 토출될 수 있도록 설치되며, 제3에어실린더(43)에는 공기배출구(43a)가 공기압에 의해 토출될 수 있도록 설치된다.
상기 제1 내지 제3에어실린더(41)(42)(43) 및 상기 공기주입구(42a)와 공기배출구(43a)에는 각각 변환밸브(도시안됨)가 설치되고, 상기 장치들은 받침판에 탑재된다. 상기 받침판에는 전기적 신호에 의해 상기 받침판을 원위치로 복귀시키는 리턴 에어실린더(44)가 설치된다.
상기 리턴 에어실린더(44)에도 변환밸브가 설치되며 상기 각각의 변환밸브는 공기압조절 유니트(45)에 연결되어 있어 항상 일정한 압력의 공기를 공급받는다.
상기 에어콘트롤 장치(40)의 공기주입구(42a) 또는 공기배출구(43a)를 상기 금형대차(10)의 공기주입공(31) 또는 공기배출공(32)과 정확히 일치되도록 결합시켜 상기 에어백(30)의 공기주입 및 공기배출을 원활히 할 수 있도록 하기 위하여, 도 10에서 보는 바와 같이, 상기 금형대차(10)의 금형 내에 발포액이 주입된 후 상부금형(23)이 닫혀지는 지점의 대차이동레일(140)에 제1감지센서(51)를 설치하고, 상기 제1감지센서(51)와 일정거리 이격된 위치에 제2감지센서(52)를 설치하여 상기 금형대차(10)가 이동될 때 상기 금형대차(10)의 하형홀더(22)에 형성된 돌출바(14)를 감지할 수 있도록 한다.
따라서, 도 11 내지 도 11f에서 보는 바와 같이, 상기 금형대차(10)의 돌출바(14)가 상기 제1감지센서(51)를 지나가게 되면, 이 제1감지센서(51)의 신호에 의해 즉시 상기 에어콘트롤 장치(40)의 제1에어실린더(41)에 공기가 주입되면서 이 제1에어실린더(41)에 설치된 걸림핀(41a)이 토출되어 상기 금형대차 하형홀더(22)의 전면에 걸리게 된다.
이와 같은 동작에 의해서, 상기 에어콘트롤 장치(40)는 상기 금형대차(10)와 동일한 속도로 전진하게 된다. 이때 상기 에어콘트롤 장치(40)의 제2에어실린더(42)에 공기가 주입되어 이 제2에어실린더(42)에 설치된 공기주입구(22a)가 토출되면서 상기 금형대차(10)의 하형홀더(22)에 형성된 공기주입공(31)에 삽입되어, 도 11c 및 도 11d와 같이 상기 에어백(30)에 공기주입을 행하게 된다.
이후, 상기 금형대차(10)가 이동하면서 이 금형대차(10)의 돌출바(14)(도3, 도4에 도시)가 상기 제2감지센서(52)를 지나가게 되면 상기 제2감지센서(52)의 신호에 의해 상기 제1에어실린더(41)와 제2에어실린더(42)에 역방향으로 공기가 주입되어 토출되어 있던 걸림핀(41a)과 공기주입구(42a)를 원상태로 인입시키게 된다.
이어서, 상기 리턴 에어실린더(44)에 공기가 주입되어 금형대차(10)와 함께 소정거리만큼 이동된 에어콘트롤 장치(40)를 원위치로 복귀시키게 된다.
한편, 금형 내에 주입된 발포액이 숙성되어 완성된 제품을 탈형시키기 위하여 에어백(30)에 주입된 공기를 제거하는 방법은, 위에 설명한 에어백(30)에 공기를 주입하는 방법과 거의 동일하나, 단, 이번에는 상기 제2에어실린더(42) 대신 제3에어실린더(43)가 작동되어 이 제3에어실린더(43)의 공기배출구(43a)가 상기 하형홀더(22)의 공기배출공(32)에 결합되어 상기 에어백(30)을 공기를 배출시키게 된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 금형대차(10)의 금형에 주입된 발포액이 완전히 숙성되는 지점의 대차이동레일(140)에 제3감지센서(53)를 설치하고, 상기 제3감지센서(53)와 일정거리 이격된 위치에 제4감지센서(54)를 설치하여 상기 금형대차(10)가 이동될 때 상기 금형대차(10)의 하형홀더(22)에 형성된 돌출바(14)를 감지할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 금형대차(10)의 돌출바(14)가 상기 제3감지센서(53)를 지나가게 되면, 이 제3감지센서(53)의 신호에 의해 즉시 상기 에어콘트롤 장치(40)의 제1에어실린더(41)에 공기가 주입되면서 이 제1에어실린더(41)에 설치된 걸림핀(41a)이 토출되어 상기 금형대차 하형홀더(22)의 전면에 걸리게 된다.
이와 같은 동작에 의해서, 상기 에어콘트롤 장치(40)는 상기 금형대차(10)와 동일한 속도로 전진하게 된다. 이때 상기 에어콘트롤 장치(40)의 제3에어실린더(43)에 공기가 주입되어 상기 제3에어실린더(43)에 설치된 공기배출구(43a)가 토출되면서 상기 금형대차(10)의 하형홀더(22)에 형성된 공기배출공(32)에 삽입되어 상기 에어백(30)의 공기를 배출시키게 된다.
이후, 금형대차(10)가 이동하면서 이 금형대차(10)의 돌출바(14)가 상기 제4감지센서(54)를 지나가게 되면 상기 제4감지센서(54)의 신호에 의해 상기 제1에어실린더(41)와 제3에어실린더(43)에 역방향으로 공기가 주입되어, 토출되어 있던 걸림핀(41a)과 공기배출구(43a)를 원상태로 인입시키게 된다.
이어서, 상기 리턴 에어실린더(44)에 공기가 주입되어 금형대차(10)와 함께 소정거리만큼 이동된 에어콘트롤 장치(40)를 원위치로 복귀시키게 된다.
다음으로, 금형 내에서 숙성되어 완성된 제품을 탈형하는 단계에서, 상기 금형대차(10)에 탑재된 금형부(20)의 상부금형(23)이 자동으로 열리고, 이후 금형 내면의 청소 및 이형제 도포 등의 단계를 거친 후 열려져 있는 상부금형(23)이 다시 닫혀지도록 구성된 본 발명상의 가이드레일(60)에 대해 설명한다.
본 발명상의 가이드레일(60)은 도 12에서 보는 바와 같이, 하부 레일(61)과, 인사이드 레일(62) 및 아웃사이드 레일(63)로 구성된 상부 레일(64)로 이루어진다.
상기 상부 레일(64)의 인사이드 레일(62)과 아웃사이드 레일(63)은 각각 직선부(62a)(63a)와, 상기 직선부(62a)(63a)의 양단에서 바깥쪽으로 둔각으로 절곡되고 그 절곡부가 하향의 포물선을 그리도록 형성된 곡선부(62b)(63b)로 이루어진다.
이때, 상기 인사이드 레일(62)의 곡선부(62b)는 상기 아웃사이드 레일(63)의 곡선부(63b)보다 길이를 짧게 형성하고, 상기 아웃사이드 레일(63)의 곡선부(63b)의 끝단부는 절첩 가능하도록 형성함이 바람직하다.
이와 같이 형성하는 이유는, 금형의 예열단계에서 금형의 예열이 진행되는 동안은 금형의 개폐과정이 불필요하므로, 이때는 상기 아웃사이드 레일(63)의 곡선부(63b)를 상방으로 접어놓음으로써 상기 금형대차(10)의 상형홀더(21)에 형성된 상부 가이드롤러(25)가 상기 아웃사이드 레일(63)의 곡선부(63b)에 간섭을 받지 않은 채 대차이동레일(140) 상에서 선회를 계속할 수 있기 때문이다.
상기 하부 레일(61)은 상기 상부 레일(64)의 형상과 거의 동일하게 직선부(61a)와, 상기 직선부(61a)의 양단에서 바깥쪽으로 둔각으로 절곡되고 그 절곡부가 하향의 포물선을 그리도록 형성된 비교적 짧은 길이의 곡선부(61b)로 이루어진다.
위와 같이 구성된 본 발명상의 가이드레일(60)에 의해서, 도 13 내지 도 13a에서 보는 바와 같이, 상기 대차이동레일(140) 상에서 선회하는 금형대차(10)가 상기 가이드레일(60)에 진입하게 되면, 상기 금형대차(10)의 상형홀더(21)에 형성된 상부 가이드롤러(25)가 상기 아웃사이드레일(63)을 타게 되고, 이때 상기 상부 가이드롤러(25)가 부착되어 있는 상기 후크(21a)가 일정 각도 바깥쪽으로 젖혀지게 되면서 상기 상형홀더(21)가 상방으로 개방되게 된다.
이와 동시에, 상기 금형대차(10)의 하형홀더(22)에 형성된 하부 가이드롤러(26)가 상기 하부 레일(61)을 타게 되면서 상기 하부금형(24)의 힌지축(24a)을 중심으로 상기 금형부(20)가 바깥쪽으로 소정각도만큼 기울어지게 된다.
이와 같은 동작에 의해서, 상기 금형대차(10)에 탑재된 상기 금형부(20)는 상부금형(23)이 개방된 상태에서 바깥쪽으로 소장각도 기울여진 채 가이드레일(140)의 직선부(62a)(63a)(61a)를 따라 이동하게 된다.
이에 의해서, 작업자는 금형의 내면을 검사, 청소 및 이형제 도포 등의 작업을 용이하게 실시할 수 있을 뿐 아니라 발포액 주입기(160)를 통한 금형 내 발포액 주입 등의 작업을 더욱 안정적으로 수행할 수 있다.
한편, 위와 같이 상기 가이드 레일(60)의 직선부(62a)(63a)(61a)를 따라 이동되는 금형대차(10)가 가이드레일(60)의 곡선부(62b)(63b)(61b)에 이르게 되면 상형홀더(21)의 상부 가이드롤러(25)가 다시 상기 가이드레일(60)의 곡선부(62b)(63b)(61b)를 따라 하향으로 이동되면서 결국 상부금형(23)이 원상태로 닫혀지게 된다.
이와 동시에 위와 같이 상기 금형대차(10)에서 하부금형(24)의 힌지축(24a)을 중심으로 바깥쪽으로 기울어져 있던 금형부(20)도 상기 하형홀더(22)의 하부 가이드롤러(26)가 상기 하부 가이드레일(61)의 곡선부(61b)를 따라 이동되면서 수평의 원상태로 복귀된다.