KR101307085B1 - 목금형 - Google Patents

Abstract

본 발명인 목금형은, 컷팅될 대상물의 형상과 동일한 패턴홈이 새겨진 베이스; 상기 패턴홈에 억지끼움된 칼날; 상기 베이스의 상면에 점착테이프로 설치되며, 상기 칼날을 따라 상기 칼날의 주위에 배치되며, 상기 칼날의 높이보다 0.5~3mm 정도 높은 높이를 가진 EVA스폰지; 및 상기 EVA스폰지의 상면에 부착되며, 수축전 높이의 3~5%로 수축될 수 있으며, 상기 수축전 높이가 상기 칼날의 높이의 4~7배인 고탄성스폰지;를 포함한다.

Description

목금형{DIEBOARD}

본 발명은 목금형에 관한 것이다.

목금형은, 베이스와 칼날로 구성된다. 칼날은 베이스에 새겨진 패턴홈에 억지끼움된다. 패턴홈은 컷팅될 대상물의 형상에 맞게 레이저로 베이스의 상면에 새겨진다. 여기서, 대상물은 정전기가 발생할 수 있는 광학필름, 합성수지, 종이등 다양할 수 있다.

이하, 대상물이 광학필름인 경우를 예로 들어, 목금형의 작동을 설명한다.

목금형을 상부프레스의 하면에 부착한다. 하부다이에 광학필름이 로딩된다.

상부프레스를 하강시킨다. 상부프레스와 함께 목금형이 하강하면서, 하부다이에 로딩된 광학필름이 목금형의 칼날에 의해 컷팅된다.

상부프레스를 상승시킨다. 상부프레스와 함께 목금형이 상승한다.

하부다이로부터 컷팅된 광학필름이 언로딩되고, 하부다이로 새롭게 컷팅될 광학필름이 로딩된다.

한편, 컷팅작업시, 광학필름에 발생한 정전기력과, 광학필름과 목금형 사이 순간적인 공기 배출로 인해 발생된 부압(負壓)으로 인해, 컷팅된 광학필름이 목금형 달라붙을 수 있다. 이 경우, 상부프레스 상승시 컷팅된 광학필름이 목금형과 함께 상승되므로, 새로운 광학필름 컷팅작업을 더 이상 진행할 수 없다.

이하, 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 목금형을 설명한다.

도 1은, 종래의 목금형을 나타낸 도면이다. 도 2는, 도 1의 단면 Ⅱ-Ⅱ를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 목금형(1)은, 베이스(2), EVA스폰지(3), 칼날(4)로 구성된다.

EVA스폰지(3)는, 점착테이프(미도시)로 베이스(2)의 상면에 부착된다. EVA스폰지(3)는, 칼날(4)을 따라 칼날(4)의 주위에 배치된다. EVA스폰지(3)는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)로 만들어진다.

EVA스폰지(3)는, 컷팅된 대상물을 밀어내고 칼날(4)을 보호한다.

칼날(4)은, 베이스(2)에 새겨진 패턴홈(2a)에 억지끼움된다. 칼날(4)은 사각형상을 가지며, 2개가 인접하게 배치된다.

EVA스폰지(3)의 높이(H1)는 칼날(4)의 높이(H2)보다 0.5~3mm 정도 높다. 따라서, EVA스폰지(3)가 하부다이(미도시)에 눌려 수축될 때만, 칼날(4)이 외부로 노출될 수 있다. 칼날(4)이 노출될 때, 광학필름이 컷팅된다.

광학필름 컷팅 후, 상부프레스가 상승하면, EVA스폰지(3)가 팽창하면서, 정전기력과 부압에 의해 목금형(1)에 달라붙은, 컷팅된 광학필름을 하부다이 방향으로 밀어 떨어뜨린다. 이로 인해, 컷팅된 광학필름이 상부프레스 상승시 목금형(1)과 함께 상승되는 것이 방지된다.

한편, 종래의 목금형(1)은, EVA스폰지(3)의 높이(H1)를 칼날(4)의 높이(H2) 보다 3mm이상 높게 만들기 어렵다. 왜냐하면, EVA스폰지(3)의 높이(H1)가 칼날(4)의 높이(H2) 보다 3mm이상이면, 비교적 경질인 EVA스폰지(3)를 수축시키는 데 많은 힘이 필요하고, 이러한 힘으로 인해 칼날(4)이 하부다이에 과도하게 눌려 손상될 수 있고, 컷팅될 광학필름의 표면이 과도하게 눌려 손상될 수 있기 때문이다. 이로 인해, EVA스폰지(3)의 팽창거리도 3mm로 한정될 수밖에 없다.

또한, 팽창거리가 3mm로 짧기 때문에, EVA스폰지(3)의 컷팅시 수축되고 다시 완전히 팽창되어야만, 광학필름을 충분히 밀어서 떨어뜨릴 수 있다. 왜냐하면, EVA스폰지(3)의 팽창 도중에는, 광학필름을 밀어서 떨어뜨릴 수 있는 팽창거리와 팽창력이 충분치 못하기 때문이다.

따라서, 목금형(1)의 반복사용으로 EVA스폰지(3)의 탄성력이 약해지면, 상부프레스가 상승하는 동안 EVA스폰지(3)가 원 상태로 복귀하지 못해, 새롭게 컷팅될 광학필름이 하부다이로 로딩될 때까지, 컷팅된 광학필름이 정전기력에 의해 목금형에 달라붙어 있을 수 있다. 이 경우, 새롭게 컷팅될 광학필름이 하부다이로 로딩된 후에도 여전히, 컷팅 완료된 광학필름이 목금형(1)에 달라붙어 있어, 광학필름 컷팅작업을 더 이상 진행할 수 없다.

본 발명의 목적은, 정전기력과 부압에 의해 목금형에 달라붙은 컷팅된 대상물을, 목금형을 반복사용하더라도 신속하게 밀어내 떨어뜨릴 수 있는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 목금형은, 컷팅될 대상물의 형상과 동일한 패턴홈이 새겨진 베이스; 상기 패턴홈에 억지끼움된 칼날; 상기 베이스의 상면에 점착테이프로 설치되며, 상기 칼날을 따라 상기 칼날의 주위에 배치되며, 상기 칼날의 높이보다 0.5~3mm 정도 높은 높이를 가진 EVA스폰지; 및 상기 EVA스폰지의 상면에 부착되며, 수축전 높이의 3~5%로 수축될 수 있으며, 상기 수축전 높이가 상기 칼날의 높이의 4~7배인 고탄성스폰지;를 포함한다.

본 발명인 목금형은, 수축전 높이의 3~5%로 수축되고, 칼날 높이의 4~7배 이상의 높이를 가진 고탄성스폰지를 구비한다. 고탄성스폰지의 팽창거리와 팽창력은 종래의 EVA스폰지보다 수십배 크다. 따라서, 목금형을 반복사용하여 고탄성스폰지의 탄성력이 다소 약해지더라도, 고탄성스폰지의 팽창거리와 팽창력은 목금형에 달라붙은 컷팅된 대상물을 밀어내 떨어뜨리기에 충분하다.

또한, 고탄성스폰지는 3mm의 팽창거리를 가진 EVA스폰지를 누르는 힘만으로도, 수축전 높이 3~5%까지 수축될 수 있으므로, 고탄성스폰지를 누르기 위해, 추가적인 힘이 필요하지 않다.

따라서, 칼날(4)이 하부다이에 과도하게 눌려 손상되는 것과, 컷팅될 광학필름의 표면이 목금형과 하부다이에 과도하게 눌려 손상되는 것이 방지된다.

또한, 고탄성스폰지는 표면이 부드럽기 때문에 광학필름의 표면에 상처를 내지 않는다.

또한, 컷팅될 대상물의 크기 및 이로 인해 발생하는 정전기력과 부압의 크기를 고려하여, 목금형의 설정된 위치에만 고탄성스폰지를 배치하면 되므로, 목금형의 제작이 간단해진다.

도 1은, 종래의 목금형을 나타낸 도면이다.
도 2는, 도 1의 단면 Ⅱ-Ⅱ를 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 제1실시예에 따른 목금형을 나타낸 도면이다.
도 4(a),(b),(c)는, 도 3에 도시된 고탄성스폰지의 다른 배치예들이다.
도 5는, 도 3에 도시된 단면 Ⅴ-Ⅴ를 나타낸 도면이다.
도 6은, 도 3에 도시된 고탄성스폰지가 수축된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은, 도 6에 도시된 A부분을 확대한 도면이다.
도 8은, 도 3에 도시된 목금형이 상부프레스의 하면에 부착된 도면이다.
도 9는, 도 8에 도시된 상부프레스가 하강하여 광학필름을 컷팅하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 10은, 도 9에 도시된 EVA스폰지와 고탄성스폰지가 팽창하면서 컷팅된 광학필름을 밀어내 떨어뜨리는 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은, 본 발명의 제2실시예에 따른 목금형을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 목금형을 상세히 설명한다.

도 3은, 본 발명의 제1실시예에 따른 목금형을 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 목금형(10)은, 베이스(12), EVA스폰지(13), 칼날(14), 고탄성스폰지(15)로 구성된다.

목금형(10)이 컷팅할 대상물은 정전기가 발생할 수 있는 광학필름, 합성수지, 종이등 다양할 수 있다. 제1실시예에서는 국내에서 생산되는 10.1인치 이하 소형인치와, 10.1인치 이상 32인치 이하 그리고, 32인치 이상을 아우르는 대형사이즈의 크기로 컷팅될 TV, 모니터용 광학필름을 대상물로 삼았다. 광학필름은 원단타입 또는 시트타입으로 하부다이에 로딩될 수 있다.

베이스(12)는, 목재로 만들어진다. 목재의 종류는 자작나무이다.

베이스(12)의 상면에는 컷팅될 대상물의 형상과 동일한 패턴홈(12a, 도 5참조)이 새겨진다. 패턴홈(12a, 도 5참조)은 레이저로 새겨진다.

EVA스폰지(13)는, 점착테이프(미도시)로 베이스(12)의 상면에 부착된다.

EVA스폰지(13)는, 칼날(14)을 따라 칼날(14)의 주위에 배치된다. EVA스폰지(13)는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)로 만들어진다.

EVA스폰지(13)의 높이(S1)는 칼날(14)의 높이(S2)보다 0.5~3mm 정도 높다. EVA스폰지(13)의 높이(S1)가 칼날(14)의 높이(S2)보다 0.5~3mm 정도 높아야 하는 이유는 앞서 설명하였다.

EVA스폰지(13)는, 컷팅된 대상물을 밀어내고 칼날(14)을 보호한다.

다만, 본 발명에서는, 고탄성스폰지(15)가 컷팅된 대상물을 밀어내는 역할을 주로 하기 때문에, EVA스폰지(13)는 컷팅된 대상물을 밀어내는 역할보다는 칼날(14)을 보호하는 역할을 주로 하게 된다.

칼날(14)은, 베이스(12)에 새겨진 패턴홈(12a, 도 5참조)에 억지끼움된다. 칼날(14)은 사각형상을 가지며, 2개가 인접하게 배치된다.

고탄성스폰지(15)는, 정전기력과 부압에 의해 목금형(10)에 달라붙은 컷팅된 광학필름을 밀어내 떨어뜨린다.

고탄성스폰지(15)는, 점착테이프(미도시)로 EVA스폰지(13)의 상면에 부착된다.

고탄성스폰지(15)는, 컷팅된 광학필름의 크기에 비례하는 정전기력의 크기와 부압의 크기를 고려하여, 칼날(14)의 네모서리 안쪽에 4개가 배치된다.

도 4(a),(b),(c)는, 도 3에 도시된 고탄성스폰지의 다른 배치예들이다.

도 4(a)는, 컷팅된 광학필름의 크기가 10.1 인치 미만인 경우, 고탄성스폰지의 배치 예이다. 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 컷팅된 광학필름의 크기가 10.1 인치 미만이면, 고탄성스폰지(15)는, 대각선으로 마주보는 칼날(14)의 모서리 안쪽으로 2개만 배치되는 것이 바람직하다.

도 4(b)는, 컷팅된 광학필름의 크기가 27~32 인치 경우, 고탄성스폰지의 배치 예이다. 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 컷팅된 광학필름의 크기가 27~32인치이면, 고탄성스폰지(15)는, 칼날(14)의 네모서리 안쪽에 4개가 배치되고, 칼날(14)의 중심부에 1개가 배치되는 것이 바람직하다.

도 4(c)는 컷팅된 광학필름의 크기가 32인치 이상인 경우, 고탄성스폰지의 배치 예이다. 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 컷팅된 광학필름의 크기가 32인치 이상이라면, 고탄성스폰지(15)는, 칼날(14)의 네모서리 안쪽에 4개가 배치되고, 칼날(14)의 중심부 주위로 4개가 마름모꼴로 배치되는 것이 바람직하다.

도 5는, 도 3에 도시된 단면 Ⅴ-Ⅴ를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된, 고탄성스폰지(15)의 수축전 높이(S3)는, 칼날(14) 높이(S2)의 4~7배이다. 예를 들어, 칼날(14)의 높이(S2)가 5mm이면, 고탄성스폰지(15)의 수축 전 높이(S3)는, 20~35mm가 된다. 여기서, 칼날(14)의 높이(S2)는 베이스(12)의 상면부터 칼날(S2)의 최상단까지의 수직거리이다.

도 6은, 도 3에 도시된 고탄성스폰지가 수축된 상태를 나타낸 도면이다. 실선화살표는 고탄성스폰지의 수축방향을 나타낸다. 점선은 수축전 고탄성스폰지를 나타낸다.

도 6에 도시된 고탄성스폰지(15)의 수축율은 3~5%이다. 예를 들어, 고탄성스폰지(15)의 수축전 높이(S3)가 20mm이면, 고탄성스폰지(15)는, 0.6~1mm까지 수축될 수 있다.

이하, 고탄성스폰지(15)의 특성을 더 설명한다.

고탄성스폰지(15)의 밀도는 0.95±0.1 lbs./cu.ft.이다.

고탄성스폰지(15)의 압입력편향(Indent.Force Deflection @ 25% deflection)은 8.0±3 lbs./50 sq.in 이다.

고탄성스폰지(15)의 인장강도(Tensile Strength)는 최소 10 p.s.i이다.

고탄성스폰지(15)의 연신율(Elongation)은 최소 100% 이다.

고탄성스폰지(15)의 인열저항(Tear Resistance)은 최소 1.0 lbs./lin.inch이다.

고탄성스폰지(15)의 압축영구뒤틀림(Compression Set @ 50% comp)는, 최대 10%이다.

도 7은, 도 6에 도시된 A부분을 확대한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 고탄성스폰지(15)는, 육각형의 공기구멍(P)들로 구성된다. 육각형의 공기구멍(P)들이 모여서 벌집구조를 형성한다. 여기서, 공기구멍(P)들 각각의 크기는 허용오차내에서 동일하며, 공기구멍(P)의 평균직경은 0.3~0.6mm이다.

고탄성스폰지(15)의 팽창시, 공기가 공기구멍(P)들을 통해 흡입되고, 흡입된 공기는 광학필름과 목금형 사이로 배출되어, 광학필름과 목금형 사이에 걸린 부압을 제거한다. 여기서, 공기구멍(P)들의 크기가 서로 동일하므로, 공기가 광학필름과 목금형 사이로 균일하게 배출되어, 광학필름과 목금형 사이에 걸린 부압을 신속하게 제거할 수 있다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 목금형의 작동을 설명한다.

도 8은, 도 3에 도시된 목금형이 상부프레스의 하면에 부착된 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상부프레스(P)의 하면에 목금형(10)을 부착한다. 목금형(10)은, 상부프레스(P)의 하면에 전자기력에 의해 부착될 수 있다. 이를 위해, 상부프레스(P)에는 전자석이 설치되며, 목금형(10)에는 자석 또는 금속재가 설치될 수 있다. 물론, 목금형(10)은, 상부프레스(P)의 하면에 볼트와 너트로 부착될 수도 있다.

도 9는, 도 8에 도시된 상부프레스가 하강하여 광학필름을 컷팅하는 상태를 나타낸 도면이다. 실선화살표는 상부프레스의 하강방향을 나타낸다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상부프레스(P)가 하강하면, EVA스폰지(13)와 고탄성스폰지(15)가 수축되고, 칼날(14)은 하부다이(D)에 로딩된 광학필름(F)을 컷팅한다.

도 10은, 도 9에 도시된 EVA스폰지와 고탄성스폰지가 팽창하면서 컷팅된 광학필름을 밀어내 떨어뜨리는 상태를 나타낸 도면이다. 실선화살표는 상부프레스의 상승방향을 나타내고, 점선화살표는 EVA스폰지와 고탄성스폰지가 팽창하면서 컷팅된 광학필름을 밀어나는 방향을 나타낸다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상부프레스(P)가 상승하면, EVA스폰지(13)와 고탄성스폰지(15)는 팽창한다. 여기서, 고탄성스폰지(15)는, EVA스폰지(13)보다 급속하게 팽창하게 된다. 그 이유는, 고탄성스폰지(15)가 수축전 높이(S3)의 3~5%로 EVA스폰지(13)보다 더 많이 수축되어 있기 때문이다. 컷팅된 광학필름은, 팽창하는 EVA스폰지(13)와 고탄성스폰지(15)에 의해 밀려, 하부다이(D)로 떨어진다.

하부다이(D)로부터 컷팅된 광학필름이 언로딩되고, 하부다이(D)로 새롭게 컷팅될 광학필름이 로딩된다.

도 11은, 본 발명의 제2실시예에 따른 목금형을 나타낸 도면이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 목금형(20)은, 베이스(22), EVA스폰지(23), 칼날(24), 고탄성스폰지(25)로 구성된다.

본 발명의 제2실시예에서, 컷팅될 대상물은 휴대폰에 사용되는 필름이다. 필름은 원단타입 또는 시트타입으로 하부다이에 로딩될 수 있다.

칼날(14)은 휴대폰형상을 가진다.

고탄성스폰지(25)는, 컷팅된 광학필름의 크기에 비례하는 정전기력의 크기와 부압의 크기를 고려하여, 칼날(24)의 안쪽 중심부에 2개가 배치된다.

이 밖에, 본 발명의 제2실시예 따른 목금형(20)의 구성 및 작동은, 본 발명의 제1실시예에 따른 목금형(10)의 구성 및 작동과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

Claims (4)

1. 컷팅될 대상물의 형상과 동일한 패턴홈이 새겨진 베이스;
   상기 패턴홈에 억지끼움된 칼날;
   상기 베이스의 상면에 점착테이프로 설치되며, 상기 칼날을 따라 상기 칼날의 주위에 배치되며, 상기 칼날의 높이보다 0.5~3mm 정도 높은 높이를 가진 EVA스폰지; 및
   상기 EVA스폰지의 상면에 부착되며, 수축전 높이의 3~5%로 수축될 수 있으며, 상기 수축전 높이가 상기 칼날의 높이의 4~7배인 고탄성스폰지;를 포함하며,
   상기 고탄성스폰지는, 육각형의 공기구멍들로 구성되며, 상기 공기구멍들 각각의 크기는 서로 동일하며, 상기 공기구멍의 평균직경은 0.3~0.6mm이며,
   밀도가 0.95±0.1 lbs./cu.ft.이고, 압입력편향(Indent.Force Deflection @ 25% deflection)이 8.0±3 lbs./50 sq.in 이고, 인장강도(Tensile Strength)가 최소 10 p.s.i이고, 연신율(Elongation)이 최소 100%이고, 인열저항(Tear Resistance)이 최소 1.0 lbs./lin.inch이고, 압축영구뒤틀림(Compression Set @ 50% comp)이 최대 10%인 것을 특징으로 하는 목금형.
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