KR101398397B1 - 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임 - Google Patents

냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발포성형물을 성형하는 금형장치용 프레임에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 발포성형물을 보다 신속하게 냉각시켜 냉각효율을 높이고 프레임과 지지판 및 후면판을 효과적으로 보강하여 체적화 할 수 있도록 한 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임에 관한 것이다.

Description

냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임 {FRAME FOR FORM ARTICLE MOLDING APPARATUS HAVING SUPPORT WITH COOLING PIPE}
본 발명은 발포성형물을 성형하는 금형장치용 프레임에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 발포성형물을 보다 신속하게 냉각시켜 냉각효율을 높이고 프레임과 지지판 및 후면판을 효과적으로 보강하여 체적화 할 수 있도록 한 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임에 관한 것이다.
발포 폴리프로필렌(Expanded Polypropylene : EPP) 또는 발포 폴리스틸렌(Expanded PolyStyrene : EPS) 등과 같은 발포성형물은 포장용기, 자동차 범퍼 등과 같이 그 활용범위가 매우 넓다.
이러한 발포성형물을 성형하는 금형장치는 캐비티 금형(Cavity, 고정금형) 및 코어 금형(Core, 이동 금형)을 포함하고, 캐비티 금형 및 코어 금형 사이에는 성형공간이 형성되며, 이 성형공간으로 구형의 비드수지(1차 발포된 고체형태)를 주입한 후에, 열을 가한 다음 냉각시켜 발포성형물을 성형한다.
이러한 금형장치는 비드수지를 성형공간으로 주입할 때, 캐비티 금형과 코어 금형 사이를 약간 들뜬 상태로 닫는다(크래킹 상태). 이는 캐비티 금형과 코어금형 사이의 성형공간으로 비드수지가 주입될 때 금형 내의 밀도를 높이기 위함이다. 그리고, 비드수지의 주입이 완료되면 캐비티 금형과 코어 금형을 완전히 밀착시켜 그 성형공간이 완전 닫힘 상태가 되도록 한다.
일반적으로 발포성형물을 성형하기 위한 금형장치는 제1도에 도시된 바와 같이 캐비티금형(30) 및 코어금형(40)을 포함하고, 캐비티금형(30)은 고정측 금형프레임(10)측에 설치되며, 코어금형(40)은 이동측 금형베이스(20)측에 설치되고, 이동측 금형프레임(20)은 고정측 금형베이스(10)에 대해 이동가능하게 설치된다.
고정측 금형베이스(10)는 캐비티금형(30)의 주변에 배치된 고정측 지지판(11), 고정측 지지판(11)의 후면에 배치된 고정측 후면판(13), 고정측 지지판(11) 및 고정측 후면판(13)의 가장자리가 고정되는 고정측 프레임(14)을 가진다. 고정측 후면판(13)과 고정측 지지판(11) 사이에는 스팀 또는 냉각수가 통과하는 공간(15)이 형성되고, 고정측 프레임(14)에는 스팀, 냉각수를 개별적으로 주입 및 배출하는 개구(14a) 등이 설치된다. 고정측 후면판(13) 및 캐비티금형(30)에는 피더(미도시) 및 이젝터핀(미도시) 등이 관통하여 설치되고, 피더(미도시)는 발포성수지의 원료를 주입하고, 이젝터핀(미도시)은 성형된 발포성형물을 취출시킨다.
이동측 금형베이스(20)는 코어금형(40)의 주변에 배치된 이동측 지지판(21), 이동측 지지판(21)의 후면에 배치된 이동측 후면판(23), 이동측 지지판(21) 및 이동측 후면판(23)의 가장자리가 각각 고정되는 이동측 프레임(24)을 가진다. 이동측 후면판(23)과 이동측 지지판(21) 사이에는 스팀 또는 냉각수가 통과하는 공간(25)이 형성되고, 이동측 프레임(24)에는 스팀, 냉각수를 개별적으로 주입 및 배출하는 개구(24a) 등이 설치된다.
이때, 캐비티금형(30) 및 코어금형(40)에는 다수의 스팀공이 천공된 스팀캡(Steam Cap) 다수를 배치하여 스팀캡을 통해 스팀을 공급받음으로서 비드수지가 가열되어 발포 성형을 이루게 되는 것이고 성형된 발포성형물을 냉각시키기 위해서는 고정측 및 이동측 프레임(14)(24)에 안쪽 테두리를 따라 냉각수배관(50)을 형성하고 냉각수배관에 수많은 가지배관(52)을 접속시켜 각 캐비티금형(30)과 코어금형(40)의 외면에 분무시켜 냉각을 이루도록 하는 것이었다.
그러나, 냉각수배관(50)에 접속되는 가지배관(52)을 배치하기가 복잡하여 배치에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 공간(15)(25) 사이에서 고정되지 못한 가지배관(52)이 쉽게 손상을 입을 뿐만 아니라 가지배관(52)의 쉬운 변형으로 각 캐비티금형(30)과 코어금형(40)의 냉각이 균일하게 이루어지지 못하여 발포성형물의 불량률이 높아지는 문제점과 가지배관(52)이 점하고 있는 공간(15)(25)사이로 지지판(11)(21)과 후면판(13)(23)을 지지하기 위한 지지대(Support)의 배치가 제한적이라는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공간 사이로 지지대를 균일하게 배치하여 지지판과 후면판의 변형을 방지하고 균일하게 배치된 지지대를 통해 냉각수를 분무함으로서 안정적으로 캐비티금형과 코어금형의 냉각을 균일하게 이룸으로서 냉각효율을 높여 고품질의 발포성형물을 성형할 수 있도록 한 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임을 제공하기 위한 것으로,
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임은, 캐비티금형과 코어금형 사이를 지나고 지지판과 후면판 사이의 공간사이로 냉각수의 통로가 형성된 지지대를 배치함으로서 이루어진다.
상기 지지대의 상면과 하면은 각각 지지판과 후면판에 면접되고 양단부에는 프레임의 안쪽 테두리를 따라 형성된 냉각수 배관에 접속되기 위한 관접속구가 마련되고 관접속구 사이는 냉각수 통로가 형성되며 냉각수 통로에는 다수의 분사공이 등 간격을 이루도록 배치되는 구성이다.
상기 분사공에는 분사노즐이 접속되어 냉각수가 캐비티금형과 코어금형의 외면에 고루 분사되어질 수 있도록 하는 구성이다.
본 발명에 따른 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임에 따르면, 캐비티금형 및 코어금형에 개별적인 냉각수의 분사로 고른 냉각효과를 얻을 수 있어 발포성형물의 불량률을 줄일 수 있고 냉각효율의 증가로 싸이클 타임을 단축시켜 생산성을 높일 수 있다는 효과를 갖는다.
또한, 지지판과 후면판을 견고하게 지지 보강함으로써 변형을 방지할 수 있도록 하는 효과도 있다.
도 1은 종래 발포성형물 금형장치의 구성을 보이는 측면도.
도 2a는 본 발명에 따른 고정측 프레임에 설치되는 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임의 배치 예를 보이는 평면도.
도 2b는 본 발명에 따른 고정측 프레임에 설치되는 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임의 배치 예를 보이는 측면도.
도 3a는 본 발명에 따른 이동측 프레임에 설치되는 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임의 배치 예를 보이는 평면도.
도 3b는 본 발명에 따른 이동측 프레임에 설치되는 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임의 배치 예를 보이는 측면도.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 지지대의 구성을 보이는 사시도.
이하에서는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 하겠다.
도 2은 본 발명에 따른 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임은 캐비티금형(30)의 주변에 배치된 고정측 지지판(11)과 고정측 지지판(11)의 후면에 배치된 고정측 후면판(13)과 고정측 지지판(11) 및 고정측 후면판(13)의 가장자리가 고정되는 고정측 프레임(10)과 코어금형(40)의 주변에 배치된 이동측 지지판(21)과 이동측 지지판(21)의 후면에 배치된 이동측 후면판(23)과 이동측 지지판(21) 및 이동측 후면판(23)의 가장자리가 고정되는 이동측 프레임(20)으로 이루어진 발포성형물 금형장치용 프레임에 있어서, 상기 캐비티금형(30)과 코어금형(40) 사이를 지나고 지지판(11)(21)과 후면판(13)(23) 사이의 이격된 공간(15)(25) 사이로 냉각수통로(62)가 형성된 지지대(60)가 배치되어지는 구성이다.
상기 지지대(60)의 상면과 하면은 각각 지지판(11)(21)과 후면판(13)(23)에 당접되고 양단부에는 프레임(10)(20)의 안쪽 테두리를 따라 형성된 냉각수배관(50)에 접속되기 위한 관접속구(64)가 마련되고 관접속구(64) 사이는 지지대(60)를 관통하는 냉각수통로(62)가 형성되며 냉각수통로(62)에는 다수의 분사공(66)이 일정한 간격을 이루도록 배치되는 구성이다.
상기 분사공(66)에는 분사노즐(68)이 접속되어 냉각수가 캐비티금형(30)과 코어금형(40)의 외면에 고루 분사되어질 수 있도록 하는 구성이다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임은 개구(14a)(24a)를 통해 주입된 스팀에 의해 가열된 캐비티금형(30)과 코어금형(40) 안에서 발포성형물이 성형되면 다른 개구(14a)(24a)를 통해 냉각수배관(50)으로 냉각수가 가압 급수되어지고 가압 급수되어진 냉각수가 지지대(60)의 냉각수통로(62)와 분사공(66)을 거쳐 분사노즐(68)을 통해 캐비티금형과 코어금형의 외면에 신속하고 균일하게 분사시켜줌으로서 발포설형물을 냉각시켜 발포성형물에 불량이 생기지 않도록 하는 것이고 지지대(60)가 지지판(11)(21) 및 후면판(13)(23)을 견고하게 지지함으로서 프레임을 보강할 수 있게 된다.
10: 고정측 금형베이스 11: 고정측 지지판
13: 고정측 후면판 14: 고정측 프레임
14a: 개구 15: 공간
20: 이동측 금형베이스 21: 이동측 지지판
23: 이동측 후면판 24: 이동측 프레임
24a: 개구 25: 공간
30: 캐비티금형 40: 코어금형
50: 냉각수 배관 52: 가지배관
60: 지지대 62: 냉각수통로
64: 관접속구 66: 분사공
68: 분사노즐

Claims (3)

  1. 캐비티금형(30)의 주변에 배치된 고정측 지지판(11)과 고정측 지지판(11)의 후면에 배치된 고정측 후면판(13)과 고정측 지지판(11) 및 고정측 후면판(13)의 가장자리가 고정되는 고정측 프레임(14)으로 이루어진 고정측 금형베이스(10)와 코어금형(40)의 주변에 배치된 이동측 지지판(21)과 이동측 지지판(21)의 후면에 배치된 이동측 후면판(23)과 이동측 지지판(21) 및 이동측 후면판(23)의 가장자리가 고정되는 이동측 프레임(24)으로 이루어진 이동측 금형베이스(20)로 구성된 발포성형물 금형장치용 프레임에 있어서, 상기 캐비티금형(30)과 코어금형(40) 사이를 지나고 지지판(11)(21)과 후면판(13)(23) 사이의 이격된 공간(15)(25) 사이로 냉각수통로(62)가 형성된 지지대(60)가 배치되어지는 것을 특징으로 하는 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지대(60)의 상면과 하면은 각각 지지판(11)(21)과 후면판(13)(23)에 당접되고 양단부에는 프레임(10)(20)의 안쪽 테두리를 따라 형성된 냉각수배관(50)에 접속되기 위한 관접속구(64)가 마련되고 관접속구(64) 사이는 지지대(60)를 관통하는 냉각수통로(62)가 형성되며 냉각수통로(62)에는 다수의 분사공(66)이 일정한 간격을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임.
  3. 제2항에 있어서, 상기 분사공(66)에는 분사노즐(68)이 접속되어 냉각수가 캐비티금형(30)과 코어금형(40)의 외면에 고루 분사되어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 냉각배관과 지지대가 일체로 된 발포성형물 금형장치용 프레임.
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