KR101023846B1 - 허니콤 구조체의 압출성형용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 허니콤 구조체의 압출성형용 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 피딩홀이 소정의 간격으로 형성되어 압출 페이스트가 허니콤토출금형의 압출틈새로 투입되도록 유도하는 피딩플레이트의 후방에 소정의 패턴으로 피딩조절홀이 형성된 피딩조절플레이트를 구비함으로써 상기 복수개의 피딩홀 각각에 공급되는 상기 압출 페이스트의 양을 조절할 수 있게 됨으로써 상기 압출 페이스트가 상기 허니콤토출금형 전체에 균일하게 투입되도록 하여 제조되는 허니콤 구조체의 불량을 줄일 수 있는 허니콤 구조체의 압출성형용 금형에 관한 것이다.
본 발명에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형은, 압출 페이스트가 전방으로 압출되며 허니콤 구조체가 성형되도록 압출성형기에 장착되는 허니콤 구조체의 압출성형용 금형에 있어서, 상기 허니콤 구조체의 형상에 대응되는 격자형의 압출틈새가 형성되어 있는 허니콤토출금형과; 상기 허니콤토출금형의 후방에 후방에 착탈 및 교체가능하게 구비되어 상기 압출 페이스트를 공급받아 상기 압출 페이스트가 상기 압출틈새로 투입되도록 유도하는 복수개의 피딩홀이 소정의 간격으로 형성된 피딩플레이트와; 상기 피딩플레이트의 후방에 구비되어 상기 복수개의 피딩홀 각각에 공급되는 상기 압출 페이스트의 양을 조절할 수 있도록 소정의 패턴으로 피딩조절홀이 형성된 피딩조절플레이트를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

허니콤 구조체의 압출성형용 금형{EXTRUDING MOLDING DIE FOR HONEYCOMB STRUCTURE}

본 발명은 허니콤 구조체의 압출성형용 금형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 피딩홀이 소정의 간격으로 형성되어 압출 페이스트가 허니콤토출금형의 압출틈새로 투입되도록 유도하는 피딩플레이트의 후방에 소정의 패턴으로 피딩조절홀이 형성된 피딩조절플레이트를 구비함으로써 상기 복수개의 피딩홀 각각에 공급되는 상기 압출 페이스트의 양을 조절할 수 있게 됨으로써 상기 압출 페이스트가 상기 허니콤토출금형 전체에 균일하게 투입되도록 하여 제조되는 허니콤 구조체의 불량을 줄일 수 있는 허니콤 구조체의 압출성형용 금형에 관한 것이다.

일반적으로 허니콤(honeycomb) 구조체는 벌집형 또는 격자형으로 형성되어 다양한 기술분야에서 응용되고 있다. 예를 들면, 세라믹 재료로부터 형성된 허니콤 구조체는 내부 연소엔진의 배기부의 촉매 전환기에서의 촉매 담체로 사용되고 또한, 라디에이터 필터, 디젤기관의 미세필터, 용융금속필터, 목재연소기 기질 및 열교환기 등에 사용된다.

도 1a에는 일반적인 허니콤 구조체(S)의 개략적인 형상을 도시하였는데, 상기 허니콤 구조체(S)는 통상 합성수지, 세라믹, 유리, 금속 등 압출성형 가능한 재료들을 압출성형기의 챔버에 녹여 압출 페이스트를 형성한 후, 본 발명에서와 같은 허니콤 구조체의 압출성형용 금형을 통과시킴으로써 벌집형상으로 압출성형하고, 건조 후 절단시켜 제조된다.

종래기술로 특허등록 제148052호(1998.05.21. 등록)에는 "하니컴구조체의 압출성형용 금형"이 개시되어 있고, 등록실용신안 제400339호(2005.10.28. 등록)에는 "세라믹 하니컴 제작을 위한 금형"이 개시되어 있다.

하지만, 종래기술에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형은 압출 페이스트가 압출성형 금형에 전체적으로 균일하게 투입되지 않고 위치에 따라 투입량에 차이가 발생됨으로써 특히, 다른 부분에 비해 압출성형 금형의 중앙부 및 가장자리 변부에 보다 많은량의 압출 페이스트가 투입됨으로써 도 1b의 불량이 발생된 허니콤 구조체 평면도에 도시된 바와 같이 제조된 허니콤 구조체(S')의 중앙부(C')가 다른 부분에 비해 두껍게 형성되는 불량과, 가장자리 변부(L')가 휘어지는 불량이 자주 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 복수개의 피딩홀이 소정의 간격으로 형성되어 압출 페이스트가 허니콤토출금형의 압출틈새로 투입되도록 유도하는 피딩플레이트의 후방에 소정의 패턴으로 피딩조절홀이 형성된 피딩조절플레이트를 구비함으로써 상기 복수개의 피딩홀 각각에 공급되는 상기 압출 페이스트의 양을 조절할 수 있게 됨으로써 상기 압출 페이스트가 상기 허니콤토출금형 전체에 균일하게 투입되도록 하여 제조되는 허니콤 구조체의 불량을 줄일 수 있는 허니콤 구조체의 압출성형용 금형을 제공하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형은, 압출 페이스트가 전방으로 압출되며 허니콤 구조체가 성형되도록 압출성형기에 장착되는 허니콤 구조체의 압출성형용 금형에 있어서, 상기 허니콤 구조체의 형상에 대응되는 격자형의 압출틈새가 형성되어 있는 허니콤토출금형과; 상기 허니콤토출금형의 후방에 후방에 착탈 및 교체가능하게 구비되어 상기 압출 페이스트를 공급받아 상기 압출 페이스트가 상기 압출틈새로 투입되도록 유도하는 복수개의 피딩홀이 소정의 간격으로 형성된 피딩플레이트와; 상기 피딩플레이트의 후방에 구비되어 상기 복수개의 피딩홀 각각에 공급되는 상기 압출 페이스트의 양을 조절할 수 있도록 소정의 패턴으로 피딩조절홀이 형성된 피딩조절플레이트를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형은, 상기 피딩조절홀은, 상기 피딩조절플레이트의 중앙부에 중심으로 갈수록 상기 피딩홀의 직경보다 직경이 점차적으로 작아지는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형은, 상기 피딩조절홀은, 상기 피딩홀이 형성하는 가장자리 변부 중 적어도 어느 하나 이상의 변부에 대응되는 위치의 상기 피딩조절플레이트에 외측으로 갈수록 상기 피딩홀의 직경보다 직경이 점차적으로 작아지는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형은 피딩플레이트의 후방에 소정의 패턴으로 피딩조절홀이 형성된 피딩조절플레이트를 구비함으로써 상기 피딩플레이트에 형성된 복수개의 피딩홀 각각에 공급되는 압출 페이스트의 양을 조절할 수 있게 됨으로써 상기 압출 페이스트가 상기 허니콤토출금형 전체에 균일하게 투입되도록 하여 제조되는 허니콤 구조체의 불량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 일반적인 허니콤 구조체의 사시도
도 1b는 불량이 발생된 허니콤 구조체의 정면도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형의 분해 사시도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형의 정면도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형의 측단면도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 피딩조절플레이트의 정면도
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 피딩조절플레이트의 정면도
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 피딩조절플레이트의 정면도

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형을 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형의 정면도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형의 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 피딩조절플레이트의 정면도이다.

본 발명에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형(1)은 통상 합성수지, 세라믹, 유리, 금속 등 압출성형 가능한 재료들을 압출성형기의 챔버에 녹여 압출 페이스트를 형성하고, 상기 압출성형기의 가압력에 의해 상기 압출 페이스트가 전방으로 압출되며 도 1a에 도시된 것과 같은 허니콤 구조체(C)가 성형되도록 압출성형기에 장착되는 구성이다.

도면을 살펴보면 본 발명의 제1실시예에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형(1)은 허니콤토출금형(10)과, 피딩플레이트(20)와, 피딩조절플레이트(30)를 포함하여 구성된다.

상기 허니콤토출금형(10)은 제조되는 상기 허니콤 구조체(C)의 형상을 결정하는 구성으로 상기 허니콤 구조체(C)의 형상에 대응되는 격자형의 압출틈새(11)가 형성되어 있다.

즉, 상기 허니콤토출금형(10)의 압출틈새(11)로 상기 압출 페이스트가 투입되어 전방으로 토출되면 상기 압출틈새(11)의 형상에 대응되는 격자형의 격벽이 압출성형되며 상기 허니콤 구조체(C)의 형상이 되는 것이다.

상기 피딩플레이트(20)는 상기 허니콤토출금형(10)의 후방에 구비되는데, 상기 피딩플레이트(20)에는 상기 압출성형기로부터 상기 압출 페이스트를 공급받아 상기 압출 페이스트가 상기 압출틈새(11)로 투입되도록 유도하는 복수개의 피딩홀(21)이 소정의 간격으로 형성되어 있다.

상기 복수개의 피딩홀(21) 상호간의 간격은 상기 압출틈새(11)에서 십자형으로 교차되는 지점마다 배치되도록 형성할 수도 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 피딩홀(21)의 크기를 확대하여 상기 압출 페이스트의 공급을 용이하게 함과 동시에 상기 피딩홀(21)의 개수를 줄여 상기 피딩플레이트(20)의 가공이 용이하도록 상기 압출틈새(11)에서 십자형으로 교차되는 어느 한 지점을 기준으로 상하좌우로 한 지점씩 건너뛰며 배치되도록 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 피딩홀(21)에서 상기 압출틈새(11)로 이어지는 상기 피딩홀(21)의 선단부(211)는 상기 압출 페이스트에 걸리는 압력분배를 고려하여 도 4의 확대부분에 도시된 바와 같이 원추형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 허니콤토출금형(10) 및 상기 피딩플레이트(20)는 통상 상하 한 쌍으로 구성된 금형외곽지지대(미도시)에 고정된 상태로 상기 압출성형기에 장착되고, 상기 허니콤토출금형(10) 및 상기 피딩플레이트(20)의 구성은 종래기술에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형에서도 채택하고 있는 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 피딩조절플레이트(30)는 본 발명에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형(1)의 핵심 구성으로 상기 피딩플레이트(20)의 후방에 착탈 및 교체가능하게 구비되는데, 상기 복수개의 피딩홀(21) 각각에 공급되는 상기 압출 페이스트의 양을 조절할 수 있도록 소정의 패턴으로 피딩조절홀(31)이 형성되어 있다.

즉, 배경기술에서도 언급한 바와 같이 상기 허니콤토출금형(10) 및 상기 피딩플레이트(20)의 구성만으로는 압출 페이스트가 전체적으로 균일하게 투입되지 않고 위치에 따라 투입량에 차이가 발생됨으로써 특히, 다른 부분에 비해 상기 피딩플레이트(20)의 중앙부 및 가장자리 변부에 보다 많은량의 압출 페이스트가 투입됨으로써 도 1b의 불량이 발생된 허니콤 구조체 평면도에 도시된 바와 같이 제조된 허니콤 구조체(S')의 중앙부(C')가 다른 부분에 비해 두껍게 형성되는 불량과, 가장자리 변부(L')가 휘어지는 불량이 자주 발생되는 문제점이 발생되기 때문에 본 발명에서는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 상기 피딩조절플레이트(30)를 안출하게 된 것이다.

본 발명의 제1실시예에서의 상기 피딩조절플레이트(30)의 피딩조절홀(31)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 피딩조절플레이트(30)의 중앙부(C)에 중심으로 갈수록 상기 피딩홀(21)의 직경보다 직경이 점차적으로 작아지는 패턴으로 형성된다.

한편, 본 발명의 제1실시예에서 상기 피딩홀(21)이 형성하는 가장자리 변부에 대응되는 위치의 상기 피딩조절플레이트(30)에는 가장자리 변부(L)를 일주하여 상기 피딩홀(21)의 직경보다 작은 직경을 갖는 상기 피딩조절홀(31)을 형성하였다.

통상적으로 제조되는 허니콤 구조체(S)는 중앙부 및 가장자리 변부에 불량이 집중되는데 이는 그 부분에 압출 페이스트가 다른 부분에 비해 다량으로 투입됨으로써 발생되는 현상이다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에서는 상기 피딩조절플레이트(30)의 중앙부(C) 및 가장자리 변부(L)에 형성되는 상기 피딩조절홀(31)을 상기와 같은 패턴으로 형성한 것이다.

한편, 상기 피딩조절홀(31)의 패턴은 상기 피딩조절플레이트(30)가 장착되지 않은 상태에서 즉, 상기 허니콤토출금형(10) 및 상기 피딩플레이트(20)만으로 구성된 상태에서 압출 페이스트를 압출성형하였을 경우 제조되는 허니콤 구조체(C)를 기초로 불량이 발생되는 부분을 분석하여 상기 피딩조절홀(31)의 패턴을 조절할 수 있다 할 것이다.

즉, 도 5에 도시된 본 발명의 제1실시예에서의 피딩조절홀(31)의 패턴과 다르게 상기 피딩조절홀(31)의 패턴을 형성하여야 할 경우도 있는 것이고, 다른 실시예로 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 피딩조절플레이트(30')의 정면도를 도시하였고, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 피딩조절플레이트(30'')의 정면도를 도시하였다.

도 6에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 피딩조절플레이트(30')는 중앙부(C)에 형성되는 상기 피딩조절홀(31')은 본 발명의 제1실시예에서와 유사하게 상기 피딩조절플레이트(30') 중앙부(C)에 중심으로 갈수록 상기 피딩홀(21)의 직경보다 직경이 점차적으로 작아지는 패턴으로 형성되고, 대각선 방향으로는 또 다른 패턴을 갖는 피딩조절홀(31')을 형성되며, 중앙부(C) 및 상기 대각선 방향을 제외한 나머지 부분은 전체적으로 관통된 피딩조절홀(31')이 형성된다.

도 7에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 피딩조절플레이트(31')는 상기 피딩홀(21)이 형성하는 가장자리 변부 중 적어도 어느 하나 이상의 변부에 대응되는 위치 즉, 본 발명의 제3실시예에서는 장변을 갖는 상하 변부(L)에 상기 피딩조절플레이트(30'')에 외측으로 갈수록 상기 피딩홀의 직경보다 상기 피딩조절홀(31'')의 직경이 점차적으로 작아지는 패턴으로 형성되고, 나머지 부분은 전체적으로 관통된 피딩조절홀(31')이 형성된다.

본 발명에 따른 허니콤 구조체의 압출성형용 금형(1)에서의 도 5 내지 도 7에 도시된 것과 같은 피딩조절홀(31, 31', 31'')의 패턴은 압출성형되는 허니컴구조체(S)의 상태에 따라 그 패턴이 정하여 질 수 있다 할 것이다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 허니콤 구조체의 압출성형용 금형은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

S 허니콤 구조체
1 허니콤 구조체의 압출성형용 금형
10 허니콤토출금형
11 압출틈새
20 피딩플레이트
21 피딩홀
30 피딩조절플레이트
31 피딩조절홀

Claims (3)

1. 삭제
2. 압출 페이스트가 전방으로 압출되며 허니콤 구조체가 성형되도록 압출성형기에 장착되는 허니콤 구조체의 압출성형용 금형에 있어서,
   상기 허니콤 구조체의 형상에 대응되는 격자형의 압출틈새가 형성되어 있는 허니콤토출금형과;
   상기 허니콤토출금형의 후방에 구비되어 상기 압출 페이스트를 공급받아 상기 압출 페이스트가 상기 압출틈새로 투입되도록 유도하는 복수개의 피딩홀이 소정의 간격으로 형성된 피딩플레이트와;
   상기 피딩플레이트의 후방에 착탈 및 교체가능하게 구비되어 상기 복수개의 피딩홀 각각에 공급되는 상기 압출 페이스트의 양을 조절할 수 있도록 소정의 패턴으로 피딩조절홀이 형성된 피딩조절플레이트를; 포함하되,
   상기 피딩조절홀은, 상기 피딩조절플레이트의 중앙부에 중심으로 갈수록 상기 피딩홀의 직경보다 직경이 점차적으로 작아지는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허니콤 구조체의 압출성형용 금형.
3. 압출 페이스트가 전방으로 압출되며 허니콤 구조체가 성형되도록 압출성형기에 장착되는 허니콤 구조체의 압출성형용 금형에 있어서,
   상기 허니콤 구조체의 형상에 대응되는 격자형의 압출틈새가 형성되어 있는 허니콤토출금형과;
   상기 허니콤토출금형의 후방에 구비되어 상기 압출 페이스트를 공급받아 상기 압출 페이스트가 상기 압출틈새로 투입되도록 유도하는 복수개의 피딩홀이 소정의 간격으로 형성된 피딩플레이트와;
   상기 피딩플레이트의 후방에 착탈 및 교체가능하게 구비되어 상기 복수개의 피딩홀 각각에 공급되는 상기 압출 페이스트의 양을 조절할 수 있도록 소정의 패턴으로 피딩조절홀이 형성된 피딩조절플레이트를; 포함하되,
   상기 피딩조절홀은, 상기 피딩홀이 형성하는 가장자리 변부에 대응되는 위치인 상기 피딩조절플레이트의 외측부에 외측으로 갈수록 상기 피딩홀의 직경보다 직경이 점차적으로 작아지는 패턴으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허니콤 구조체의 압출성형용 금형.

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