KR101302461B1 - 콘 타입 방현재의 제조방법 - Google Patents

콘 타입 방현재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 일체형 외측 금형을 적용함으로써 분리된 외측 금형을 방현재 외측에서 상호 결합함에 따른 몸통부 고무 이격 현상 및 제품의 형상 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 콘 타입 방현재의 굴곡부 형상 등 방현재의 평탄부가 아닌 부분에서 발생할 수 있는 오차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

콘 타입 방현재의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR CONE TYPE FENDER}
본 발명은 선박의 부두 접안시 발생되는 충돌로 인한 충격을 완화해주는 방현재에 관한 것이다. 보다 상세하게는 일체형 외측 금형으로 제작된 콘 타입 방현재의 제조방법에 관한 것이다.
종래 기술 중에는 외측 금형을 상하로 분리하여 콘 타입의 방현재를 성형하는 제조방법이 개시된 발명이 있었다.
도 1에 도시된 평면도 및 측단면도와 같이, 종래의 발명에서는(한국 특허등록 제1080211호) 선박과 접안시설 사이에 발생되는 충격에너지를 흡수하여 충격을 완화시키기 위하여 원추대 형상을 한 고무재질의 완충부재에 대하여 설명하고 있다.
더욱 상세하게는 방현재(10)의 구성으로서 중공부(2)를 갖추면서 직경이 변하는 몸통부(1)와 몸통부(1)의 앞끝 벽부를 형성하되 내장된 제1내부철판(3)과 함께 관통하는 관통공(4)이 중앙에 형성되어 있으며, 관통공(4)의 주위에 등간격으로 배치된 다수의 캡너트(5)를 구비하는 선단부(6) 및 몸통부(1)의 뒤끝 개방부를 형성하고 그 외주를 따라 방사상으로 뻗은 연장부를 갖추되 이 연장부에 내장된 제2내부철판(7)과 함께 관통하는 다수의 볼트공(8)을 구비하는 플랜지부(9)를 포함하는 구성을 개시하고 있다.
하지만, 종래 발명(한국 특허등록 제1080211호)에서는 방현재를 제조하기 위한 외측 금형이 상하판의 결합 방식을 취하고 있다. 분리된 형태의 외측 금형을 사용할 경우 금형이 변형되거나 상하 또는 좌우 결합 시 이격이 발생될 수 있어 제품의 형상 변형을 가져올 수 있다. 또한, 상호 분리된 금형 사이에서 금형 접합라인(weld line)이 생성되는 등 정밀한 방현재 제조를 구현할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 설계된 형상 그대로 방현재를 제작할 수 있고 수치의 정밀성을 담보할 수 있는 개선된 방현재의 제조방법의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 설계된 형상 그대로 방현재를 제작할 수 있고 수치의 정밀성을 담보할 수 있는 콘 타입 방현재의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 제조 공정 중 일체형의 외측 금형을 사용하고 금형조립체를 완성하기 전에 방현재의 몸통부 외면부를 형성함으로써 방현재의 형상 및 수치 정밀성을 담보할 수 있는 콘 타입 방현재의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 내측 금형에 고무판을 적층하여 몸통부를 성형하는 단계(S10); 제1내부 철판의 양측으로 고무판을 적층하여 제1내부 철판 조립체를 성형하는 단계(S20); 제2내부 철판의 양측으로 고무판을 적층하여 제2내부 철판 조립체를 성형하는 단계(S30); 일체형의 외측 금형 내부에 고무판을 적층하여 몸통부의 외면부를 성형하는 단계(S40); 일체형의 외측 금형에 내측 금형 및 몸통부를 삽입하여 외측 금형조립체를 성형하는 단계(S50); 제1내부철판조립체와 제1측 금형을 결합하는 단계(S60); 제2내부철판조립체와 제2측 금형을 결합하는 단계(S70); 외측 금형조립체에 제1측 금형 및 제2측 금형을 결합하되, 제1내부 철판 조립체와 제2내부 철판 조립체가 각각 몸통부에 맞닿도록 위치시켜 결합함으로써 금형조립체를 성형하는 단계(S80); 성형된 금형조립체를 가압 프레스에 설치하고 금형조립체에 고온의 스팀을 주입하여 고무를 가열 및 가압하는 단계(S90); 및 금형조립체를 분해하는 단계(S100);를 포함하는 콘 타입의 방현재의 제조방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.
그리고, 몸통부의 외면부 성형단계(S40)는, 일체형의 외측 금형 내부 굴곡면(R)에 적층되는 고무판이 밀착되어 접하도록 적층되는 고무판을 가압하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 몸통부의 외면부 성형단계(S40)와 외측 금형조립체 성형단계(S50) 사이에는, 내측 금형을 외측 금형 내부를 향해 장착 및 탈착시키는 펌핑을 2회 이상 반복하는 펌핑단계(S45);를 더 포함할 수 있다.
또한, 펌핑단계(S45)에서, 몸통부는 몸통부의 외면부와 상호 접착될 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 일체형 외측 금형을 적용함으로써 분리된 외측 금형을 방현재 외측에서 상호 결합함에 따른 몸통부 고무 이격 현상 및 제품의 형상 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 콘 타입 방현재의 굴곡부 형상 등 방현재의 평탄부가 아닌 부분에서 발생할 수 있는 오차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 콘 타입 방현재를 나타낸 평면도 및 측단면도,
도 2는 본 발명인 콘 타입 방현재의 제조방법 일 실시예를 순차적으로 나타낸 순서도,
도 3은 본 발명인 콘 타입 방현재의 구성 중 내측 금형에 고무판이 적층된 상태를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명인 콘 타입 방현재의 구성 중 제 1 내부 철판 조립체를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명인 콘 타입 방현재의 구성 중 제 2 내부 철판 조립체를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명인 콘 타입 방현재의 구성 중 외측 금형을 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명인 콘 타입 방현재의 구성 중 외측 금형에 내측 금형 및 몸통부가 결합되는 외측 금형 조립체를 나타낸 단면도,
도 8은 도 7에서 내측 금형이 분리된 상태를 나타낸 단면도,
도 9는 본 발명인 콘 타입 방현재의 구성 중 제 1 내부 철판 조립체와 제 1 측 금형이 결합된 상태를 나타낸 단면도,
도 10은 본 발명인 콘 타입 방현재의 구성 중 제 2 내부 철판 조립체와 제 2 측 금형이 결합된 상태를 나타낸 단면도,
도 11은 본 발명인 콘 타입 방현재의 구성 중 외측 금형 조립체에 체 1 측 금형 및 제 2 측 금형이 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예인 콘 타입 방현제의 제조 방법을 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기, 비율 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 동일한 구성을 지칭하는 것에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하였음을 밝혀둔다.
<콘 타입 방현재 제조방법 >
도 2는 본 발명에 따른 콘 타입 방현제의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 콘 타입 방현재의 제조방법은, 내측 금형(20)에 고무판을 적층하여 몸통부(10)를 성형하는 단계(S10); 제 1 내부 철판(310)의 양측으로 고무판을 적층하여 제 1 내부 철판 조립체(30)를 성형하는 단계(S20); 제 2 내부 철판(410)의 양측으로 고무판 을 적층하여 제 2 내부 철판 조립체(40)를 성형하는 단계(S30); 일체형의 외측 금형(500) 내부에 고무판을 적층하여 몸통부(10)의 외면부(120)를 성형하는 단계(S40); 일체형의 외측 금형(500)에 내측 금형(20) 및 몸통부(10)를 삽입하여 외측 금형 조립체(50)를 성형하는 단계(S50); 제 1 내부 철판 조립체(30)와 제1측 금형을 결합하는 단계(S60); 제 2 내부 철판 조립체(40)와 제2측 금형을 결합하는 단계(S70); 외측 금형 조립체(50)에 제1측 금형 및 제2측 금형을 결합하되, 제 1 내부 철판 조립체(30)와 제 2 내부 철판 조립체(40)가 각각 몸통부(10)에 맞닿도록 위치시켜 결합함으로써 금형 조립체(80)를 성형하는 단계(S80); 성형된 금형 조립체(80)를 가압 프레스에 설치하고 금형 조립체(80)에 고온의 스팀을 주입하여 고무를 가열 및 가압하는 단계(S90); 및 금형 조립체(80)를 분해하는 단계(S100);를 포함할 수 있다.
이하에서는 상술한 단계들로 이루어진 본 발명인 콘 타입 방현재 제조방법의 일 실시예를 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 첫번째로 S10 단계에서 내측 금형(20)에 고무판을 적층하여 몸통부(10)를 성형한다.
이때, 내측 금형(20) 상부와 하부에는 내부에 체결홈이 형성된 상부 고정부(220)와 하부 고정부(210)가 구비되 있어 지지축(미도시)이 체결될 수 있다.
따라서, 토오크 발생 수단이 구비된 지지축으로부터 내측 금형(20)에 토오크를 전달하는 것이 가능할 수 있다. 토오크 발생 수단으로는 기계적인 수단(예: 모터 등)과 기타 사람의 물리력(예: 그릴 등)을 이용하는 것도 가능하다.
그리고, 고무판은 가소화된 생고무에 배합제를 넣어서 섞은 배합고무로서 가소성이 있어 일정한 형태로 가공시킬 수 있으며, 접착 성질을 가지고 있어 적층이 용이하다.
또한, 내측 금형(20)에는 하나 이상의 내측 스팀홀(240)이 형성되어 있어 고온의 스팀 주입시 주입구과 배출구 역할을 할 수 있다.
다음, 도 4에 도시된 바와 같이, S20 단계에서는 제 1 내부 철판(310)의 상면과 하면 양측으로 둘러싸듯이 고무판을 적층하여 제 1 내부 철판 조립체(30)를 성형한다.
그리고, 제 1 내부 철판(310)에는 가공 과정상에 열로 인하여 고무가 녹아 흘러 캡너트(320)로 유입되는 것을 방지하는 캡너트 마개(330)가 형성될 수 있으며, 고무판에도 캡너트(320)와 캡너트 마개(330)에 대응하는 관통공이 형성될 수 있다.
한편, 제 1 내부 철판(310)의 양측 고무판 두께는 상호 균일하게 형성하거나 또는 외측 금형(500)과 결합되는 일측을 두껍게 형성하고 타측은 일측보다 소정 두께만큼 얇게 형성해줄 수 있다.
이를 통해 캡너트(320) 내부와 그 내부로 체결되는 결합수단(예: 볼트 등)의 상호간에 접하는 길이 면적을 넓혀줄 수 있다.
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, S30 단계에서는 제 2 내부 철판(410)의 상면과 하면 방향으로 둘러싸듯이 양측으로 고무판을 적층하여 제 2 내부 철판 조립체(40)를 성형한다.
그리고, 제 2 내부 철판(410)에는 하나 이상의 볼트공이 형성되어 있으며, 고판도 볼트공의 형상과 대응하도록 적층될 수 있다.
다른, 공정상의 특징은 제 1 내부 철판 조립체(30)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이 S40 단계에서는 일체형의 외측 금형(500) 내부에 고무판을 적층하여 몸통부(10)의 외면부(120)를 성형한다.
여기서, 외측 금형(500) 내부에 별도로 고무판을 적층시켜 줌으로써 굴곡면(R)이 정밀하게 성형된 외면부(120)를 형성하는 것이 가능할 수 있다. 이때, 외측 금형(500)이 일체형으로 형성되어 있으므로 고무판을 적층시킴에 있어서도 실모양의 선인 웰드 라인의 발생을 방지할 수 있다.
그리고, S40 단계에서 일체형의 외측 금형(500) 내부에 적층되는 고무판이 밀착되어 접하도록 적층되는 고무판을 가압할 수 있다.
여기서, 가압 수단으로는 공구 등을 이용한 두드림 연마 또는 외측 금형(500) 내부의 굴곡면(R)과 대응하여 정합이 맞도록 형성된 기구를 내부로 강제 압입할 수 도 있다.
또한, 도 6에는 도시되바와 달리, 외측 금형(500)의 변형예로 도 12를 참조하면 외측 금형(500)의 외주면에는 제 1 측 금형(60)의 가이드 핀과 결합되는 제 1 가이드 홈(510), 그리고 제 2 측 금형(70)의 가이드 핀과 결합되는 제 2 가이드 홈(520)이 형성될 수 있다. 한편, 고무판은 상술한 바과 같이 접착 성질을 가질 수 있으므로 외측 금형(500) 내부에 적층이 용이하다.
다음, 도 7에 도시된 바와 같이, S50 단계에서는 일체형의 외측 금형(500)에 내측 금형(20) 및 몸통부(10)를 삽입하여 외측 금형 조립체(50)를 성형한다.
여기서, 외측 금형(500) 내부에 적층된 고무판으로 형성되어진 외면부(120)는 내측 금형(20)에 형성된 몸통부(10)와 접착되어 결합된다.
한편, 몸통부(10)의 외면부(120) 성형 단계(S40)와 외측 금형 조립체(50) 성형 단계(S50) 사이에는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 몸통부(10)와 결합된 내측 금형(20)을 외측 금형(500) 내부를 향해 장착 및 탈착시키는 펌핑(M)이 2회 이상 반복되는 펌핑(M) 단계(S45)가 더 수행될 수 있다.
이러한 장착 및 탈착은 몸통부(10)와 외측 금형(500)에 적층된 외면부(120) 상호간에 작용하는 접착력이 내측 금형(20)과 몸통부(10) 상호간에 부여된 접착력보다 크게 작용하기 때문에 가능하며 장착 및 탈착을 수회 반복함으로써 굴곡면(R)의 형상을 더 정밀하게 구현할 수 있게 된다.
다음, 도 9에 도시된 바와 같이, S60 단계에서는 제 1 내부 철판 조립체(30)와 제 1 측 금형(60)이 결합된다.
이때, 제 1 측 금형(60)의 외곽에는 제 1 가이드 핀(610)이 형성될 수 있는데, 후술하는 도 11에 도시된 외측 금형 조립체(50)의 제 1 가이드 홈(510)에 대응하여 결합될 수 있다.
다음, 도 10에 도시된 바와 같이, S70 단계에서는 제 2 내부 철판 조립체(40)와 제 2 측 금형(70)이 결합된다.
이때, 제 2 측 금형(70)의 외곽에도 제 2 가이드 핀(710)이 형성될 수 있으며, 후술하는 도 11에 도시된 외측 금형 조립체(50)의 제 2 가이드 홈(520)에 대응하여 결합될 수 있다.
여기서 상술한 제 1 내부 철판 조립체(30)는 추후 본원 발명인 방현재가 선박과 직접 접하거나 또는 보조판넬(미도시)과 체결되는 부분에 해당된다
그리고, 상술한 제 2 내부 철판 조립체(40)는 본원 발명인 방현재가 암벽 또는 기타 고정 대상물과 접하여 고정되는 부분에 해당된다.
다음, 도 11에 도시된 바와 같이, S80단계에서는 외측 금형 조립체(50)에 제 1 측 금형(60) 및 제 2 측 금형(70)을 결합하되, 제 1 내부 철판 조립체(30)와 제 2 내부 철판 조립체(40)가 각각 몸통부(10)에 맞닿도록 위치시켜 결합함으로써 금형 조립체(80)를 성형할 수 있게 된다.
이때, 상술한 바와 같이 외측 금형(500)의 제 1 가이드 홈(510)에는 제 1 측 금형(60)의 제 1 가이드 핀(610)이 대응하여 결합되며, 외측 금형의 제 2 가이드 홈(520)에는 제 2 측 금형(70)의 제 2 가이드 핀(710)이 대응하여 결합될 수 있다.
다음, S90 단계에서는 성형된 금형 조립체(80)를 가압 프레스에 설치하고 금형 조립체(80)에 고온의 스팀을 주입하여 고무를 가열 및 가압한다.
여기서, 스팀의 온도는 통상적으로 약 120 ~ 150 ℃로 설정해줄 수 있으며, 압력은 약 35 ~ 55 Kg/㎠ 한도 내에서 가해줄 수 있다.
마지막으로, S100 단계에서는 금형 조립체(50)를 분해하게 됨으로써 본 발명인 콘 타입 방현재를 완성할 수 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당 업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러,본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다
10 : 몸통부
110 :고무판
120 : 외면부
20 : 내측 금형
210 : 하부 고정부
220 : 상부 고정부
230 : 지지홈
240 : 내측 스팀홀
30 : 제 1 내부 철판 조립체
310 : 제 1 내부 철판
320 : 캡너트
330 : 캡너트 마개
40 : 제 2 내부 철판 조립체
410 : 제 2 내부 철판
50 : 외측 금형 조립체
500 : 외측 금형
510 : 제 1 가이드 홈
520 : 제 2 가이드 홈
530 : 외측 스팀홀
R : 굴곡면
M : 펌핑
60 : 제 1 측 금형
610 : 제 1 가이드 핀
70 : 제 2 측 금형
710 : 제 2 가이드 핀
80 : 금형 조립체

Claims (4)

  1. 내측 금형에 고무판을 적층하여 몸통부를 성형하는 단계(S10);
    제1내부 철판의 양측으로 고무판을 적층하여 제1내부 철판 조립체를 성형하는 단계(S20);
    제2내부 철판의 양측으로 고무판을 적층하여 제2내부 철판 조립체를 성형하는 단계(S30);
    일체형의 외측 금형 내부에 고무판을 적층하여 상기 몸통부의 외면부를 성형하는 단계(S40);
    상기 일체형의 외측 금형에 상기 내측 금형 및 상기 몸통부를 삽입하여 외측 금형조립체를 성형하는 단계(S50);
    상기 제1내부철판조립체와 제1측 금형을 결합하는 단계(S60);
    상기 제2내부철판조립체와 제2측 금형을 결합하는 단계(S70);
    상기 외측 금형조립체에 상기 제1측 금형 및 상기 제2측 금형을 결합하되, 상기 제1내부 철판 조립체와 상기 제2내부 철판 조립체가 각각 상기 몸통부에 맞닿도록 위치시켜 결합함으로써 금형조립체를 성형하는 단계(S80);
    상기 성형된 금형조립체를 가압 프레스에 설치하고 상기 금형조립체에 고온의 스팀을 주입하여 고무를 가열 및 가압하는 단계(S90); 및
    상기 금형조립체를 분해하는 단계(S100);를 포함하는 콘 타입의 방현재의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 몸통부의 외면부 성형단계(S40)는,
    상기 일체형의 외측 금형 내부 굴곡면에 상기 적층되는 고무판이 밀착되어 접하도록 상기 적층되는 고무판을 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘 타입의 방현재의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 몸통부의 외면부 성형단계(S40)와 상기 외측 금형조립체 성형단계(S50) 사이에는,
    상기 내측 금형을 상기 외측 금형 내부를 향해 장착 및 탈착시키는 펌핑을 2회 이상 반복하는 펌핑단계(S45);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘 타입의 방현재의 제조방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 펌핑단계(S45)에서,
    상기 몸통부는 상기 몸통부의 외면부와 상호 접착되는 것을 특징으로 하는 콘 타입의 방현재의 제조방법.

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