KR101077881B1 - 액상실리콘 다품종 사출시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 숙성이 필요없는 액상실리콘을 오염되지 않도록 밀폐된 상태로 사출성형장치에 공급하여 고품질을 갖는 동일 성형제품이나 다른 성형제품을 신속하게 대량 생산이 가능한 액상실리콘 다품종 사출시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액상실리콘 다품종 사출시스템은, 드럼 내부에 액상실리콘이 충진되어 있고 피스톤 펌프의 작동에 의해 액상실리콘이 복수의 액상실리콘 공급관을 통해 각각 이송되는 액상실리콘 이송장치와, 드럼 내부에 부가제가 충진되어 있고 피스톤 펌프의 작동에 의해 부가제가 복수의 부가제 공급관을 통해 각각 이송되는 부가제 이송장치와, 복수의 액상실리콘 공급관과 부가제 공급관을 통해 이송된 각각의 액상실리콘과 부가제를 계량하는 복수의 계량장치와, 복수의 계량장치와 각각 연결되어 있고 계량장치를 통해 이송된 액상실리콘과 부가제를 1:1 체적비율로 혼합하는 복수의 혼합장치와, 복수의 혼합장치와 각각 연결되어 있고 혼합장치에서 공급된 원료를 노즐이 설치된 방향으로 이송하는 복수의 공급장치와, 각각의 노즐을 통해 분사된 원료가 주입되고 성형제품을 제조할 수 있도록 금형틀이 설치된 복수의 사출성형장치를 포함한다.

액상실리콘, 사출, 부가제, 계량장치, 혼합장치, 공급장치

Description

액상실리콘 다품종 사출시스템{LIQUID SILICONE MANY KINDS INJECTION SYSTEM}

본 발명은 액상실리콘 다품종 사출시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 숙성이 필요없는 액상실리콘을 오염되지 않도록 밀폐된 상태로 사출성형장치에 공급하여 고품질을 갖는 동일 성형제품이나 다른 성형제품을 신속하게 대량 생산이 가능한 액상실리콘 다품종 사출시스템에 관한 것이다.

일반적으로 고체 실리콘(Silicon)을 이용한 프레스 몰드 제조공정은, 제품 특성에 맞춰 원소재를 칭량하고 배합한다. 배합된 원료는 혼합한 후 원료의 특성에 따라 항온과 항습을 유지하면서 숙성한 후 숙성된 원료의 물성을 검사한다. 금형에 투입되는 양을 수작업으로 재단하고, 저울로 원료 양을 측정한 후 측정된 원료를 프레스 금형에 투입한다. 프레싱 작업을 통하여 제품 형상을 만들고 금형을 가열하여 실리콘을 가류한 후 가류된 실리콘을 취출한다. 취출된 성형제품에 붙어 있는 스크랩을 수작업으로 제거한다. 경우에 따라 제품의 특성에 맞춰 2차 가류를 통하여 물성치를 확보할 수도 있다. 작업이 완료되면 성형제품의 외관을 검사하고 출하한다.

종래 고체 실리콘을 이용한 프레스 몰드 제조공정은, 원료를 숙성하고 그 원료를 작업자가 필요한 양만큼 수작업으로 재단하여 공급하기 때문에 작업이 복잡하고 번거로운 문제점이 있다. 성형제품의 형상이 복잡한 경우 즉 고정밀 제품의 생산은 어렵고, 금형을 가열하고 냉각하는 반복작업으로 인해 에너지 소모가 심한 문제점이 있다. 소형의 성형제품을 다량으로 프레스 할 경우 원료 손실이 매우 크기 때문에 생산비용이 많이 증가되는 문제점이 있다. 상기에서와 같이 원료 재단에서부터, 측정, 프레스, 품질검사, 출하까지 수작업으로 작업하기 때문에 작업성이 떨어져 생산성은 낮고, 각 공정을 순차적으로 작업자가 이동할 경우 사고 발생 위험이 높은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 숙성이 필요없는 액상실리콘을 오염되지 않도록 밀폐된 상태로 액상실리콘의 투입에서부터 혼합, 성형까지 자동으로 사출공급하여 고품질을 갖는 동일 제품이나 다른 제품을 대량 생산할 수 있는 액상실리콘 다품종 사출시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 드럼 내부에 액상실리콘이 충진되어 있고 피스톤 펌프의 작동에 의해 상기 액상실리콘이 복수의 액상실리콘 공급관을 통해 각각 이송되는 액상실리콘 이송장치와, 드럼 내부에 부가제가 충진되어 있고 피스톤 펌프의 작동에 의해 상기 부가제가 복수의 부가제 공급관을 통해 각각 이송되는 부가제 이송장치와, 상기 복수의 액상실리콘 공급관과 부가제 공급관을 통해 이송된 각각의 액상실리콘과 부가제를 계량하는 복수의 계량장치와, 상기 복수의 계량장치와 각각 연결되어 있고 상기 계량장치를 통해 이송된 상기 액상실리콘과 부가제를 1:1 체적비율로 혼합하는 복수의 혼합장치와, 상기 복수의 혼합장치와 각각 연결되어 있고 상기 혼합장치에서 공급된 원료를 노즐이 설치된 방향으로 이송하는 복수의 공급장치와, 상기 각각의 노즐을 통해 분사된 상기 원료가 주입되고 성형제품을 제조할 수 있도록 금형틀이 설치된 복수의 사출성형장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액상실리콘 다품종 사출시스템을 개시한다.

또한 본 발명은, 상기 복수의 혼합장치에 각각 이송되는 액상실리콘과 부가제가 역류되는 것을 방지하기 위해 상기 복수의 액상실리콘 공급관과 부가제 공급관에 각각 역류방지밸브가 설치되어 있다. 본 발명은, 상기 복수의 혼합장치는 상기 액상실리콘과 부가제를 혼합할 때 다양한 색상을 갖는 원료를 생산할 수 있도록 칼라원액을 공급하는 복수의 칼라공급장치를 포함한다.

본 발명에 따르면, 액상실리콘을 바로 투입하거나 액상실리콘에 부가제를 혼합한 후 사용하기 때문에 경화시간을 단축시켜 작업성은 향상되고 생산성은 증가되는 효과가 있다. 액상실리콘은 밀폐된 상태로 이송되고 혼합되며 사출성형장치에 공급됨으로 원료의 오염을 방지하여 우수한 물성을 갖는 성형제품의 생산이 가능하다. 소형의 고정밀 성형제품의 생산이 가능하고, 원료의 손실이 작아 경제적인 효 과가 있다.

또한 종래 수작업 공정에 속하는 혼합, 숙성, 재단 등의 전 공정과 성형제품을 취출하고 이를 검사하는 등의 후공정을 자동화함으로써, 작업공정이 단순화되고 작업자의 노동력이 개선되는 효과가 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 액상실리콘 다품종 사출시스템의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 액상실리콘 다품종 사출시스템의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 측면도이다.

도 1에 도시된 액상실리콘을 이용하여 다양한 성형제품을 제조하는 사출시스템(100)은, 액상실리콘 이송장치(110)를 갖는다. 액상실리콘 이송장치(110)는 액상실리콘이 충진되어 있는 드럼과, 드럼의 내부에 모터의 구동에 따라 작동되는 피스톤 펌프가 설치되어 있다. 충진된 액상실리콘을 이송하기 위해 제1 내지 제4 액상실리콘 공급관(111a~111d)이 설치되어 있다. 액상실리콘이 충진된 드럼 내부는 외부로부터 이물질이 투입되는 것을 방지하고, 고품질의 성형제품을 제조할 수 있도록 밀폐상태를 유지하는 것이 바람직하다. 부가제 이송장치(120)는 부가제가 충지되어 있는 드럼과, 드럼의 내부에 모터의 구동에 따라 작동되는 피스톤 펌프가 설치되어 있다. 충진된 부가제를 이송하기 위해 제1 내지 제4 부가제 공급관(121a~121d)가 설치되어 있다. 이와 같이 부가제가 충진된 드럼 내부는 외부로 부터 이물질이 투입되는 것을 방지하고, 고품질의 성형제품을 제조할 수 있도록 밀폐상태를 유지하는 것이 바람직하다. 사출성형을 작업할 때 액상실리콘과 부가제의 공급이 연속적으로 이루어지도록 액상실리콘 이송장치(110)와 부가제 이송장치(120)는 하나 이상 설치 가능하다.

액상실리콘 이송장치(110)와 부가제 이송장치(120)는 드럼의 내부에 충진된 용액만 차이가 있고 구조는 동일하다. 작동상태를 설명하면, 각각의 드럼 내부에 액상실리콘과 부가제를 충진한다. 액상실리콘 이송장치(110)와 부가제 이송장치(120)의 외부에 설치된 모터를 구동시키면, 모터와 연결되어 있고 드럼 내부에 설치된 각각의 피스톤 펌프가 작동된다. 작동되는 피스톤 펌프에 의해 액상실리콘은 제1 내지 제4 액상실리콘 공급관(111a~111d)을 통해 이송되고, 부가제는 제1 내지 제4 부가제 공급관(121a~121d)을 통해 이송된다. 본 발명의 각각의 공급관은 4개씩 설치되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고 적거나 더 많이 설치될 수 있음은 물론이다.

제1 내지 제4 계량장치(130a~130d)는, 액상실리콘과 부가제를 각각 정밀 계량하기 위해 설치되어 있다. 즉, 제1 계량장치(130a)는 제1 액상실리콘 공급관(111a)과 제1 부가제 공급관(121a)이 연결되어 있고, 제2 계량장치(130b)는 제2 액상실리콘 공급관(111b)과 제2 부가제 공급관(121b)가 연결되어 있다. 제3 계량장치(130c)는 제3 액상실리콘 공급관(111c)과 제3 부가제 공급관(121c)이 연결되어 있고, 제4 계량장치(130d)는 제4 액상실리콘 공급관(111d)과 제4 부가제 공급관(121d)가 연결되어 있다.

제1 액상실리콘 공급관(111a)과 제1 계량장치(130a) 사이에 공급된 액상실리콘이 제1 액상실리콘 공급관(111a)을 통해 역류되는 것을 방지하기 위해 제1 역류방지밸브(112a)가 설치되어 있다. 제1 부가제 공급관(121a)과 제1 계량장치(130a) 사이에 공급된 부가제가 제1 부가제 공급관(121a)을 통해 역류되는 것을 방지하기 위해 제5 역류방지밸브(122a)가 설치되어 있다. 제2 내지 제4 계량장치(130b~130d)와 각각 연결되어 있는 제2 내지 제4 액상실리콘 공급관(111b~111d)과 제2 내지 제4 부가제 공급관(121b~121d)의 단부에도 공급된 각각의 액상실리콘이나 부가제가 역류되는 것을 방지할 수 있도록 제2 내지4 역류방지밸브(112b~112d)와 제5 내지 제8 역류방지밸브(122b~122d)가 설치되는 것이 바람직하다.

제1 내지 제4 혼합장치(140a~140d)는 제1 내지 제4 계량장치(130a~130d)에 의해 정밀 계량하여 이송된 액상실리콘과 부가제를 1:1 체적비율로 혼합하는 역할을 한다. 이때 혼합이 잘되고 물성을 좋게 하기 위해 이송량을 조절하여 혼합할 수 있다. 본 발명에서는 액상실리콘과 부가제를 1:1 체적비율로 혼합된 것을 원료라 정의한다. 혼합이 완료된 원료는 제1 내지 제4 공급장치(150a~150d)에 각각 이송한다. 제1 내지 제4 공급장치(150a~150d)는 액상실리콘과 부가제가 혼합된 원료를 사출성형장치로 주입하기 위해 설치되어 있다. 제1 내지 제4 공급장치(150a~150d)는 원통 형상을 갖는 케이스와, 모터의 구동에 의해 회전하는 스크류가 케이스 내부에 설치되어 있다. 따라서, 스크류가 회전하면서 제1 내지 제4 혼합장치(130a~130d)로부터 공급되는 각각의 원료를 노즐이 설치된 방향으로 이송한 다.

제1 내지 제4 공급장치(150a~150d)의 각각의 노즐을 통해 이송된 원료는 사출성형장치로 분사된다. 본 발명의 사출성형장치는 제1 내지 제4 공급장치(150a~150d)에 맞춰 복수개 설치되어 각각의 사출성형장치를 동일 성형제품이나 다른 성형제품을 동시에 제조할 수 있다. 다른 방법으로 사출성형장치를 한대 설치하고 그 사출성형장치의 하나의 금형틀에 각각의 노즐이 연결되어 원료를 분사함으로써 한대의 사출성형장치에 동일 또는 다품종의 성형제품을 제조할 수도 있다.

제1 내지 제4 칼라 공급장치(170a~170b)는 액상실리콘과 부가제를 혼합할 때 다양한 색상을 연출하기 위해 칼라원액을 제1 내지 제4 혼합장치(140a~140d)에 각각 공급하기 위해 설치되어 있다. 제1 내지 제4 칼라 공급장치(170a~170b)는 동일한 구조를 갖는 것으로서, 원통 형상을 갖는 본체와 본체의 내부에 칼라원액이 충진되어 있고, 이와 같이 충진된 원액은 모터의 구동에 의해 일정량씩 각각의 혼합장치에 칼라원액을 공급한다. 칼라 공급장치는, 각각 칼라 공급관의 단부에도 혼합장치 공급된 칼라원액이 역류되는 겅르 방지할 수 있도록 역류방지밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

도 2는 사출시스템(100)에 있어서 액상실리콘과 부가제를 저장, 계량 및 혼합하고 혼합된 원료를 사출성형장치(160)에 분사하는 단일의 사출시스템을 개략적으로 나타낸 측면도이다. 액상실리콘 이송장치(110)는 드럼에 충진된 액상실리콘을 제1 액상실리콘 공급관(111a)을 통해 제1 계량장치(130a)로 공급한다. 부가제 이송장치(120)는 드럼에 충진된 부가제를 제1 부가제 공급관(121a)를 통해 제1 계 량장치(130a)로 공급한다. 이와 같이 공급된 액상실리콘과 부가제는 각각 체적비율로 정밀 계량한 다음 제1 혼합장치(140a)로 공급한다. 이때, 액상실리콘과 부가제에 다양한 색상을 갖는 성형제품을 제조하기 위해 제1 칼라 공급장치(170a)에 충진된 칼라원액을 제1 칼라 공급관(171a)을 통해 제1 혼합장치(140a)로 공급한다.

제1 혼합장치(140a)는 액상실리콘과 부가제 및 칼라원액을 혼합된 원료를 제1 공급장치(150a)에 공급한다. 제1 공급장치(150a)에 공급된 원료는 노즐이 설치된 방향으로 압착 이송되면서 성형제품에 맞춰 일정량씩 사출성형장치(160)의 금형틀에 분사한다. 사출성형장치(160)의 금형틀로부터 성형제품을 취출하여 외관검사를 한 후 출하한다.

본 발명의 액상실리콘 다품종 사출시스템은, 액상실리콘과 부가제의 투입부터 혼합, 성형의 전 과정이 밀폐된 상태로 자동으로 진행되기 때문에 고품질의 성형제품을 효율적으로 생산할 수 있다. 따라서, 높은 안정성이 요구되는 유아용품, 의료용품 등에 적합하다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 액상실리콘 다품종 사출시스템의 평면도

도 2는 도 1에 도시된 액상실리콘 다품종 사출시스템의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 측면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 사출시스템 110 : 액상실리콘 이송장치

111a~111d :제1 내지 제4 액상실리콘 공급관

112a~112d : 제1 내지 제4 역류방지밸브

120 : 부가제 이송장치

121a~121d : 제1 내지 제4 부가제 공급관

122a~122d : 제5 내지 제8 역류방지밸브

130a~130d : 제1 내지 제4 계량장치 131 : 공급관

140a~140d : 제1 내지 제4 혼합장치

150a~150d : 제1 내지 제4 공급장치 160 : 사출성형장치

170a~170d : 제1 내지 제4 칼라 공급장치

171a~171d : 제1 내지 제4 칼라 공급관

Claims (3)

1. 삭제
2. 드럼 내부에 액상실리콘이 충진되어 있고, 피스톤 펌프의 작동에 의해 상기 액상실리콘이 복수의 액상실리콘 공급관을 통해 각각 이송되는 액상실리콘 이송장치와;

   드럼 내부에 부가제가 충진되어 있고, 피스톤 펌프의 작동에 의해 상기 부가제가 복수의 부가제 공급관을 통해 각각 이송되는 부가제 이송장치와;

   상기 복수의 액상실리콘 공급관과 부가제 공급관을 통해 이송된 각각의 액상실리콘과 부가제를 계량하는 복수의 계량장치와;

   상기 복수의 계량장치와 각각 연결되어 있고, 상기 계량장치를 통해 이송된 상기 액상실리콘과 부가제를 1:1 체적비율로 혼합하는 복수의 혼합장치와;

   상기 복수의 혼합장치와 각각 연결되어 있고, 상기 혼합장치에서 공급된 원료를 노즐이 설치된 방향으로 이송하는 복수의 공급장치와;

   상기 각각의 노즐을 통해 분사된 상기 원료가 주입되고, 성형제품을 제조할 수 있도록 금형틀이 설치된 복수의 사출성형장치를 포함하고,

   상기 복수의 혼합장치에 각각 이송되는 액상실리콘과 부가제가 역류되는 것을 방지하기 위해 상기 복수의 액상실리콘 공급관과 부가제 공급관에 각각 역류방지밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 액상실리콘 다품종 사출시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기 복수의 혼합장치는 상기 액상실리콘과 부가제를 혼합할 때 다양한 색상을 갖는 원료를 생산할 수 있도록 칼라원액을 공급하는 복수의 칼라공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액상실리콘 다품종 사출시스템.

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