KR101032568B1 - 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로서, 발모형인 족형을 준비하는 족형준비단계와, 상기 준비된 족형에 경화제가 함침된 복수의 카본시트를 적층시키는 적층단계와, 상기 적층된 카본시트를 경화시키는 경화단계와, 상기 경화된 카본시트로부터 상기 족형을 탈형시키는 탈형단계로 이루어지는 인라인스케이트용 카본쉘의 제조방법에 있어서, 상기 적층단계 후, 일정한 시간동안 진공흡입력을 가하여 상기 적층된 카본시트를 압착시키는 진공압착단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 카본쉘을 구성하는 적층된 카본시트들이 진공 압착되므로 더욱 견고하게 부착됨과 함께 진공압착시 불필요한 경화제가 분리 제거됨으로써 적정한 비율의 경화제만이 남게 되어 카본쉘이 종래에 비해 얇고 가벼우며, 탄성 및 강도 등 그 성능이 우수해지는 효과가 있다.

스케이트, 카본쉘, 진공

Description

스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법 및 그 제조장치 {Method and Apparatus of vacuum-compression for Carbon-shell}

본 발명은 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경화제가 함침되어 족형에 적층된 카본시트에 진공흡입력을 제공하여 적층된 카본시트가 압착되면서 적정비율의 경화제에 의해 경화됨으로써 인라인스케이트나 아이스스케이트용 부츠의 뼈대가 되는 카본쉘의 품질 및 성능을 향상시킬 수 있는 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 인라인 스케이트는 빙판에서만 즐길 수 있었던 기존의 스케이트날을 휠로 대체하여 빙판이 아닌 지면에서도 스케이팅의 속도감을 즐길 수 있도록 한 것으로서, 타기가 간편하고 장소의 제한없이 어디서든 즐길 수 있기 때문에 많은 사람들이 이용하는 대중적인 인기 스포츠로 자리매김을 하였으며, 최근 들어서는 레이싱용으로도 널리 이용되고 있다.

이러한 인라인 스케이트의 일반적인 구성은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 카본부츠(카본쉘, 1)와, 상기 카본부츠의 하단에 결합되는 프레임(2)과, 카본부츠와 프레임의 결합을 위한 마운트블럭(3)과, 상기 프레임에 회전 가능하게 장착되는 다수의 휠(4)로 이루어지게 되며, 상기 카본부츠는 카본쉘(1)에 내피와 외피가 결합되어 이루어지게 된다. 상기한 카본부츠는 아이스스케이트용의 경우도 동일하다.

여기서, 상기 카본쉘(1)이란 부츠의 형상을 유지시키는 뼈대와 같은 것으로서 부츠의 성능을 좌우하게 되는데, 종래의 카본쉘의 제조방법은 족형을 준비하는 단계와, 준비된 족형에 경화제가 함침된 다수의 카본시트를 적층하는 단계와, 일정시간동안 적층된 카본시트를 경화시키는 단계와, 경화된 후 족형을 탈형시키는 단계로 이루어진다.

그러나 이러한 종래의 카본쉘 제조방법에 의하면, 카본시트들 사이에 도포된 경화제가 그대로 하나의 층을 형성하게 되어 전체적으로 카본쉘이 두껍게 형성됨과 함께 그에 따라 중량이 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한 카본시트들 사이에 경화제가 과도하게 함침됨과 함께 전체적으로 균일하게 분포되지 않기 때문에 카본쉘의 강도 등 내구성이 취약해지는 문제점이 있으며, 장시간 사용을 하게 되면 적층된 카본시트들이 분리되어 서로 떨어짐으로써 사용이 불가능해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발 명의 목적은 적층된 카본시트들에 진공흡입력을 가하여 카본시트들이 압착되도록 함으로써 카본시트들이 적정한 경화제의 함침비율로 보다 견고하게 부착되어 전체적으로 두께가 얇고 무게가 가벼우며, 탄성 및 강도가 우수한 고성능의 카본쉘을 제작할 수 있는 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,

발모형인 족형을 준비하는 족형준비단계와, 상기 준비된 족형에 경화제가 함침된 복수의 카본시트를 적층시키는 적층단계와, 상기 적층된 카본시트를 경화시키는 경화단계와, 상기 경화된 카본시트로부터 상기 족형을 탈형시키는 탈형단계로 이루어지는 인라인스케이트용 카본쉘의 제조방법에 있어서, 상기 적층단계 후, 일정한 시간동안 진공흡입력을 가하여 상기 적층된 카본시트를 압착시키는 진공압착단계를 더 포함하는 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법이 개시된다.

여기서, 상기 진공압착단계는, 상기 카본시트가 적층된 족형을 발바닥이 위로 향하도록 거꾸로 거치하는 단계와, 상기 거치된 족형을 밀폐시키는 단계, 및 상기 밀폐된 족형의 하측에 진공흡입력을 일정시간동안 제공하여 적층된 카본시트가 압착되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 족형을 거치하는 단계 전에 상기 카본시트가 적층된 족형을 부직포로 감싸주는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 적층단계 전에 상기 준비된 족형에 상하면을 관통하는 다수의 통 기공을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 과제해결수단으로서, 저면에 흡입구가 형성되며 상기 흡입구의 상측에 카본시트가 적층된 족형이 거꾸로 안착되는 본체와, 상기 흡입구에 일단이 연결되는 흡입관과, 상기 흡입관의 타단에 연결되어 상기 본체 내부로 진공흡입력을 제공하는 진공펌프, 및 상기 제공된 진공흡입력이 상기 족형에 가해지도록 상기 족형을 밀폐시키는 밀폐수단을 포함하는 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조장치가 개시된다.

본 발명에 따른 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법 및 그 제조장치에 의하면,

카본쉘을 구성하는 적층된 카본시트들이 진공 압착되므로 더욱 견고하게 부착됨과 함께 진공압착시 불필요한 경화제가 분리 제거됨으로써 적정한 비율의 경화제만이 적층된 카본시트에 균일하게 남게 되어 카본쉘이 종래에 비해 얇고 가벼우며, 탄성 및 강도 등 그 성능이 우수해지는 효과가 있다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명을 설명하는 데 있어서, 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 카본쉘의 진공압착식 제조방법을 단계별로 나타내는 순서도로서, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카본쉘의 진공압착 제조방법은 통상적인 카본쉘의 제조방법과 동일하게 족형을 준비하는 단계(S100)로 시작된다.

상기 족형은 제조할 카본쉘의 형태를 성형하기 위한 발모양의 모형으로서, 일반적으로 석고 등으로 형성이 되며, 그 성형방법은 공지된 것으로서 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 족형이 준비되면, 준비된 족형에 다수의 통기공을 형성시키는 단계(S200)가 이어진다. 상기 통기공은 족형의 상하면을 관통하여 후술하는 바와 같이 거꾸로 놓여진 족형의 하측에 진공흡입력이 제공될 때 족형의 발바닥면까지 진공흡입력이 효율적으로 전달될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 도 5에 도시된 것과 같이 족형의 발등부분에 다수개를 형성시키는 것이 바람직하다.

상기와 같이 통기공을 형성한 후에는, 카본시트를 적층하는 단계(S300)가 진행된다.

상기 카본시트를 족형에 적층하는 방법은 당해 기술분야에서 이미 공지된 것으로서, 간단히 설명하면 족형을 감쌀 수 있는 적당한 크기로 절단된 다수의 카본시트에 에나멜과 같은 경화제를 도포하여 함친시킨 후 이를 족형에 밀착시키면서 감싸주며, 감싸진 카본시트 위에 동일한 방법으로 대략 10장 정도의 카본시트를 계속적으로 감싸면서 적층을 시키는 것이다.

상기와 같이 카본시트를 족형에 적층시키고 나면, 상기 적층된 카본시트를 진공흡입력에 의해 압착시키는 진공압착단계(S400)가 진행된다.

도 3은 상기 진공압착단계(S400)의 순서도로서, 상기 진공압착단계(S400)는 먼저 적층된 카본시트 위에 부직포를 감싸주는 단계(S410)로 시작된다. 상기와 같이 부직포를 감싸주는 것은 전술한 바와 같이 카본시트가 진공압착되면서 카본시트들 사이에 도포되있던 경화제가 카본시트간의 압착력에 의해 카본시트로터 이탈될 때 이러한 이탈되는 경화제가 용이하게 흡수될 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기와 같이 부직포를 감싼 후에는 상기 족형을 발바닥이 위로 향하도록 거꾸로 거치시키는 단계(S420)가 진행된다.

그리고 족형을 거치시킨 후에는 상기 족형을 밀폐시키는 단계(S430)가 진행되며, 밀폐시킨 후에는 상기 거치된 족형의 하측에서 진공흡입력을 제공하는 단계(S440)가 진행된다.

상기와 같이 거꾸로 거치된 족형이 밀폐된 상태에서 하측으로부터 진공흡입력이 가해지면 겹겹이 적층되어 있던 상기 카본시트들이 진공흡입력에 의해 강한 힘으로 서로 압착되게 되며, 그에 따라 카본시트들 사이에 도포되어 있던 경화제는 카본시트의 조직속에 스며들어 함침된 부분을 제외하고 불필요한 부분들은 카본시트들로부터 이탈되기 시작된다.

그리고 이탈되는 경화제는 카본시트 위에 감싸진 부직포에 흡수되게 된다.

이러한 카본시트의 진공압착단계는 대략 6시간정도 진행하는 것이 바람직하며, 이러한 진공압착과정을 통해 적층된 카본시트는 통상적인 방법으로 적층 및 경 화된 카본시트들에 비해 진공흡입력으로 압착되었음과 함께 불필요한 경화제가 이탈되었기 때문에 그 두께가 매우 얇으면서도 더욱 견고한 카본층을 형성하게 되는 것이다.

상기와 같이 진공압착단계를 통해 적층된 카본시트를 압착시킨 후에는 일정시간 동안 경화시키는 단계(S500)를 진행한 후, 상기 족형을 카본시트로부터 탈형시키는 단계(S500)를 진행함으로써 카본쉐의 제조를 완료하게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조장치를 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 카본시트(5)가 적층된 족형(6)을 나타내는 측단면도이다.

상기한 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카본쉘의 진공압착식 제조장치는 본체(10)와, 흡입관(20)과, 진공펌프(30)와, 밀폐수단(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 본체(10)의 내부에는 족형(6)이 발바닥이 위로 향하도록 거꾸로 안착되는데, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 족형(6)에는 그 발등부분에 상하면을 관통하는 통기구(6a)가 형성되며, 그 외측에는 다수의 카본시트(5)가 경화제에 함침되어 적층된 상태를 이루고 있다. 미설명부호 3은 휠프레임과의 결합을 위한 마운트블럭이다.

상기 본체(10)의 저면에는 상기한 족형(6)이 안착되는 안착부(11)가 마련되고 안착부(11)의 내측에는 흡입구(12)가 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 본체(10)의 상단에는 본체(10)를 개폐하는 본체덮개(13)가 개방 가능하게 결합되는데, 상기 본체덮개(13)는 상기 안착되는 족형(6)을 전부 수용할 수 있는 높이를 갖도록 형성될 수도 있으며, 도면에 도시된 것처럼 족형(6)이 본체덮개(13) 위로 노출될 수 있도록 중앙부에 개방구(13a)를 형성시킬 수도 있다.

이러한 본체덮개(13)는 그 테두리와 하측의 본체(10) 테두리 사이에 후술할 밀폐수단(40)를 고정시키는 기능을 하게 된다.

상기 본체(10)의 전면과 대응하는 본체덮개(13)의 전면에는 상호 잠금이 가능한 잠금수단(14a, 14b)이 형성됨이 바람직하다.

상기한 본체(10)의 형상은 도면에 도시된 것처럼 직사각형 형태를 가질 수 있을 뿐 아니라 그 외에 원형, 타원형 등 다양한 형태를 채용하여도 무방하다.

상기 흡입관(20)은 그 일단이 상기 흡입구(12)에 연결되고 타단은 상기 진공펌프(30)에 연결되며, 상기 진공펌프(30)는 작동됨에 따라 상기 흡입관(20)을 통해 상기 본체(10) 내부로 진공흡입력을 제공하게 된다.

상기 밀폐수단(40)은 상기 진공펌프(30)에 의해 제공되는 진공흡입력이 적층된 카본시트(5)에 효과적으로 가해져서 카본시트(5)가 압착될 수 있도록 상기 족형(6)을 밀폐시키기 위한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에서는 밀폐수단으로서 우레탄필름을 사용한다.

상기한 구성으로 이루어진 카본쉘의 진공압착식 제조장치를 사용하는 방법은, 먼저 본체덮개(13)를 개방한 상태에서 카본시트(5)가 적층된 족형(6)을 발바닥 이 위로 향하도록 안착부(11)에 안착시킨다. 이 때, 상기 안착되는 족형(6)에는 부직포를 감싸주며, 상기 안착부(11)도 부직포로 덮어주는 것이 바람직하다. 상기 부직포는 카본시트(5)에서 이탈되는 경화제를 용이하게 흡수하기 위한 것이다.

상기와 같이 족형(6)이 안착되고 나면, 밀폐수단(40)인 우레탄필름으로 상기 족형(6)을 덮어줌과 함께 우레탄필름의 테두리부가 상기 본체(10)의 테두리 위에 놓이도록 위치시킨다.

그리고 도 6에 도시된 것과 같이 개방된 본체덮개(13)를 닫아주어 본체덮개(13)와 본체(10)의 상하 각 테두리 사이에 상기 우레탄필름의 테두리부가 고정되도록 해준다.

상기와 같이 족형(6)의 안착 및 밀폐수단(40)의 고정이 완료되면, 진공펌프(40)를 작동시킨다.

상기 진공펌프(40)가 작동되면, 도 7에 도시된 것과 같이 상기 흡입구(12)를 통해 본체(10) 내부로 진공흡입력이 가해지고, 그에 따라 상기 밀폐수단(40)인 우레탄필름이 족형(6)을 감싸는 형태로 수축되면서 족형(6)을 완전하게 밀폐시키게 되며, 이렇게 밀폐된 상태에서 계속적으로 가해지는 진공흡입력에 의해 상기 적층된 카본시트(5)들이 압착됨과 함께 카본시트(5)들 사이에 도포되어 있던 경화제가 카본시트(5)로부터 빠져나와 부직포로 흡수되게 된다.

도 8a/b와 도 9a/b는 본 발명에 따라 제조된 카본쉘과 종래의 방법으로 제조된 카본쉘을 비교하는 도면으로서, 도 9a/b에 도시된 것처럼 종래의 카본쉘은 경화 제가 불균일하면서도 전체적으로 과도하게 분포되는 것을 알 수 있으며, 이에 반하여 도 8a/b에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 카본쉘은 경화제가 카본시트에 균일하게 적정비율로 함침되었음을 알 수 있다.

이상으로 본 발명에 대하여 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.

도 1은 일반적인 인라인스케이트의 구성을 나타내는 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시예에에 따른 진공압착식 제조방법의 단계별 구성도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공압착단계의 단계별 구성도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공압착식 제조장치의 구성도,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카본시트가 적층된 족형을 나타내는 단면도,

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공압착식 제조장치의 사용예시도이다.

도 8a/b는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 카본쉘을 나타내는 도면,

도 9a/b는 종래의 방법으로 제조된 카본쉘을 나타내는 도면이다.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊

10: 본체 11: 안착부

12: 흡입구 13: 본체덮개

20: 흡입관 30: 진공펌프

40: 밀폐수단

Claims (5)

1. 발모형인 족형을 준비하는 족형준비단계와, 상기 준비된 족형에 경화제가 함침된 복수의 카본시트를 적층시키는 적층단계와, 상기 적층된 카본시트를 경화시키는 경화단계와, 상기 경화된 카본시트로부터 상기 족형을 탈형시키는 탈형단계로 이루어지는 스케이트용 카본쉘의 제조방법에 있어서,

   상기 적층단계 후, 일정한 시간동안 진공흡입력을 가하여 상기 적층된 카본시트를 압착시키는 진공압착단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 진공압착단계는,

   상기 카본시트가 적층된 족형을 발바닥이 위로 향하도록 거꾸로 거치하는 단계;

   상기 거치된 족형을 밀폐시키는 단계; 및

   상기 밀폐된 족형의 하측에 진공흡입력을 일정시간동안 제공하여 적층된 카본시트가 압착되도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 족형을 거치하는 단계 전에 상기 카본시트가 적층된 족형을 부직포로 감싸주는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 적층단계 전에 상기 준비된 족형에 상하면을 관통하는 다수의 통기공을 형성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조방법.
5. 저면에 흡입구가 형성되며 상기 흡입구의 상측에 카본시트가 적층된 족형이 거꾸로 안착되는 본체;

   상기 흡입구에 일단이 연결되는 흡입관;

   상기 흡입관의 타단에 연결되어 상기 본체 내부로 진공흡입력을 제공하는 진공펌프; 및

   상기 제공된 진공흡입력이 상기 족형에 가해지도록 상기 족형을 밀폐시키는 밀폐수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 스케이트용 카본쉘의 진공압착식 제조장치.

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