KR101844121B1 - 쿠션매트 제조장치와 제조방법 및 이에 의해 제조된 쿠션매트 - Google Patents

쿠션매트 제조장치와 제조방법 및 이에 의해 제조된 쿠션매트 Download PDF

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KR101844121B1
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Abstract

본 발명은 합성수지 발포성형체로 이루어진 내부충전재(2)와, 이 내부충전재(2)의 상면과 하면을 각각 감싸는 제1시트(3) 및 제2시트(4)로 이루어진 쿠션매트(1)를 제조하는 장치에 있어서, 상면에 상기 제1시트(3) 및 내부충전재(2)가 순차 삽입되는 캐비티(11)가 형성되며, 상기 제1시트(3)의 테두리가 캐비티(11)의 둘레부로 노출되도록 배치되는 하부금형(10); 상기 내부충전재(2)와의 사이에 상기 제2시트(4)가 배치되도록 하부금형(10)에 형합되어 제1시트(3) 및 제2시트(4)를 내부충전재(2)의 양면에 열접착시키는 상부금형(20); 및 상기 하부금형(10)의 캐비티(11) 둘레부에 배치되며 상기 제2시트(4)와 내부충전재(2) 사이에 잔류된 에어를 진공흡입하는 복수개의 에어흡입노즐(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션매트 제조장치 및 제조방법과 이에 의해 제조된 쿠션매트이다.

Description

쿠션매트 제조장치와 제조방법 및 이에 의해 제조된 쿠션매트{manufacturing device and method of cushion mat and cushion mat thereof}
본 발명은 쿠션매트 제조장치와 제조방법 및 이에 의해 제조된 쿠션매트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환경호르몬 등이 배출되지 않는 쿠션매트 제조장치와 제조방법 및 이에 의해 제조된 쿠션매트에 관한 것이다.
일반적으로 아이들이 자주 뛰어노는 놀이방이나 가정에서는 아이들이 다치는 것을 방지하고 층간소음을 방지하기 위해 매트가 사용된다. 이와 같은 매트는 내부의 쿠션재와 이 쿠션재의 외부를 감싸는 외피로 이루어진다.
그런데 종래에는 매트를 제작할 때 상기 쿠션재와 외피가 대부분 PVC로 성형되어 접착제로 접착시키는데, 인체와 접촉되는 외피를 통해 접착제 등에 의한 다이옥신이나 휘발성 유기물질 등과 같은 환경호르몬이 다량 배출되므로 공기를 통한 흡입 뿐 아니라 피부접촉을 통해 인체에 유입되는 문제가 있다.
이에 따라, 쿠션재의 양면에 외피를 열융착시키는 방식이 제안되었다. 하지만, 열융착시 쿠션재와 외피 사이에 잔존하는 에어가 배출되지 못하므로 완성된 매트의 외피와 쿠션재 사이에 에어가 들어차게 되는 문제가 발생한다. 이에 따라, 매트의 제품불량률이 높아져서 소비자의 신뢰가 떨어지고 외관도 해치게 되는 문제가 있다. 또한 외피가 쿠션재에서 들뜬 부분을 밟거나 하면 들어찬 에어가 밀리면서 들뜬 부분이 점점 커지게 되어 상기의 문제가 더욱 증대된다.
한국 공개특허공보 제10-2014-0102916호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 여러 층을 접착제로 접착하지 않기 때문에 환경호르몬 등의 인체유해물질이 발생되지 않아서 친환경적이며 시트가 충전재에서 잔존하는 에어에 의해 들뜨는 것이 방지되어 제품의 품질 및 소비자신뢰가 향상되고 야간에 식별이 용이하여 아동 놀이용이나 캠핑 등 다양한 용도에 사용될 수 있으며 휠체어가 걸리지 않고 용이하게 통과할 수 있어 특히 의료용에 활용가치가 높은 쿠션매트 제조장치와 제조방법 및 이에 의해 제조된 쿠션매트를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 합성수지 발포성형체로 이루어진 내부충전재(2)와, 이 내부충전재(2)의 상면과 하면을 각각 감싸는 제1시트(3) 및 제2시트(4)로 이루어진 쿠션매트(1)를 제조하는 장치에 있어서, 상면에 상기 제1시트(3) 및 내부충전재(2)가 순차 삽입되는 캐비티(11)가 형성되며, 상기 제1시트(3)의 테두리가 캐비티(11)의 둘레부로 노출되도록 배치되는 하부금형(10); 상기 내부충전재(2)와의 사이에 상기 제2시트(4)가 배치되도록 하부금형(10)에 형합되어 제1시트(3) 및 제2시트(4)를 내부충전재(2)의 양면에 열접착시키는 상부금형(20); 및 상기 하부금형(10)의 캐비티(11) 둘레부에 배치되며 상기 제2시트(4)와 내부충전재(2) 사이에 잔류된 에어를 진공흡입하는 복수개의 에어흡입노즐(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션매트 제조장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 하부금형(10)의 상면에는 캐비티(11)를 포함하여 캐비티(11)의 둘레부가 함몰된 형태의 오목부(12)가 형성되고, 상기 상부금형(20)의 하면에는 상기 하부금형(10)의 오목부(12)에 형합되는 돌출부(21)가 형성되며, 상기 하부금형(10)의 오목부(12)의 내벽에는 상기 에어흡입노즐(30)의 선단이 노출되게 설치된 것을 특징으로 하는 쿠션매트 제조장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 합성수지 발포성형체로 이루어진 내부충전재(2)와, 이 내부충전재(2)의 상면과 하면을 각각 감싸는 제1시트(3) 및 제2시트(4)로 이루어진 쿠션매트(1)를 제조하는 방법에 있어서, 상면에 캐비티(11)가 형성된 하부금형(10)의 상기 캐비티(11)에 상기 제1시트(3)를 삽입시키되 테두리가 캐비티(11)의 둘레부로 노출되도록 배치하는 과정; 상기 제1시트(3)의 상면에 내부충전재(2)가 적층되도록 내부충전재(2)를 하부금형(10)의 캐비티(11)에 삽입하는 과정; 상기 내부충전재(2)의 상면에 상기 제2시트(4)를 배치하되 테두리가 제1시트(3)의 테두리와 겹쳐지도록 배치하는 과정; 및 상기 내부충전재(2)와 제2시트(4) 사이의 잔류된 공기를 에어흡입노즐(30)을 통해 진공흡입하여 제거하면서 상기 하부금형(10)과 형합되는 상부금형(20)을 통해 제1 및 제2시트(3,4)를 내부충전재(2)의 양면에 열접착시키는 과정;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 쿠션매트 제조방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기와 같은 쿠션매트 제조장치 또는 제조방법에 의해 제1 및 제2시트(3,4)와 내부충전재(2) 사이에 에어가 잔류되지 않은 형태로 제조된 것을 특징으로 하는 쿠션매트가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 내부충전재(2)의 양면에 제1 및 제2시트(3,4)를 접착제 없이 열융착 또는 고주파융착시킨 쿠션매트(1)를 제공함으로써, 유해물질이 배출되지 않기 때문에 친환경적이어서 의료용으로 사용되거나 아동이 사용하는데 특히 적합하다. 또한 제1 및 제2시트(3,4)를 내부충전재(2)의 양면에 부착시킬 때, 에어흡입노즐(30)에 의해 제1 및 제2시트(3,4)와 내부충전재(2) 사이에 잔존하는 에어가 배출되므로 제1 및 제2시트(3,4)와 내부충전재(2)간의 열접착효율이 향상되어 제1 및 제2시트(3,4)가 내부충전재(2)에서 들뜨는 현상이 발생되지 않기 때문에 제품의 품질이 향상되어 제품신뢰도가 향상된다. 그리고 상기와 같이 제1 및 제2시트(3,4)가 내부충전재(2)에서 들뜨지 않으므로 외관이 미려하고 들뜬부분을 밟거나 할 경우 에어가 밀리면서 인접된 부분까지 들떠서 들뜬부분이 점점 더 커지게 되는 것이 방지되어 외관의 손상이 방지된다.
도 1은 본 발명에 따른 쿠션매트의 일실시예를 도시한 사시도
도 2는 상기 쿠션매트의 제조장치를 도시한 도면
도 3은 상기 쿠션매트의 제조장치를 이용한 제조공정도
도 4 및 도 5는 상기 쿠션매트의 제조장치의 작동요부를 보인 도면
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 쿠션매트의 제조장치 및 이 제조장치를 이용하여 제조된 쿠션매트를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 쿠션매트(1)는 합성수지 발포성형체로 이루어진 내부충전재(2)와, 이 내부충전재(2)의 상면과 하면을 각각 감싸는 제1시트(3) 및 제2시트(4)로 이루어지며, 하부금형(10), 상부금형(20) 및 에어흡입노즐(30)로 이루어진 쿠션매트 제조장치에 의해 제조된다. 이때, 내부충전재(2)는 제1 및 제2시트(3,4)와는 별개로 별도의 금형을 이용하여 합성수지로 발포시켜 경화된 발포성형체이다.
상기 하부금형(10)은 상면에 하측으로 오목한 오목부(12)가 형성되고, 이 오목부(12)의 중앙부에는 하측으로 오목한 캐비티(11)가 형성된다. 이때, 상기 캐비티(11)의 측벽은 외측단으로 갈수록 상향 경사진 경사면(11a)을 이루며, 상기 오목부(12)의 측벽에는 상기 에어흡입노즐(30)이 설치된다.
상기 상부금형(20)은 하부금형(10)에 형합되는 것으로 하면에는 하부금형(10)의 오목부(12)에 삽입되는 돌출부(21)가 형성된다. 이때, 도 4와 같이 상부금형(20)의 돌출부(21)의 저면은 수평선(h)을 통해 알 수 있듯이 중앙에서 가장자리로 갈수록 상향 만곡지게 형성된다.
상기 에어흡입노즐(30)은 내부충전재(2)와 그 상면에 배치되는 제2시트(4) 사이에 잔류된 공기를 진공흡입하여 제거하는 것으로, 바람직하게는 하부금형(10)에 설치되며 도시된 실시예에서는 하부금형(10)의 오목부(12)의 내벽에 선단부가 노출되게 설치된다.
한편, 에어흡입노즐(30)은 하부금형(10)에 매입설치된 것을 예시하였으나 이에 국한되지 않는다. 즉, 하부금형(10)에 오목부(12)가 형성되지 않은 경우 에어흡입노즐(30)은 하부금형(10)의 상면에 배치되며 이때에는 상부금형(20)에 에어흡입노즐(30)이 수용되는 홈이 형성될 수 있다. 그리고 경우에 따라서는 상부금형(20)의 중앙부가 제1시트(3)에 접촉될 때 작업자가 에어흡입노즐(30)을 제거하거나 또는 별도의 센서에 의해 에어흡입노즐(30)이 이동되도록 구성될 수도 있다.
이와 같은 쿠션매트 제조장치를 이용하여 쿠션매트(1)를 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 3과 같이 하부금형(10)의 캐비티(11)에 제1시트(3)를 삽입하는데, 제1시트(3)의 테두리가 캐비티(11)의 둘레부 즉, 오목부(12)에 위치되도록 한다. 그리고 내부충전재(2)를 제1시트(3)의 상면에 배치되도록 하부금형(10)의 캐비티(11)에 삽입하는데, 내부충전재(2)는 테두리에 하부금형(10)의 캐비티(11)의 경사면(11a)에 밀착되도록 경사부(2a)가 형성되도록 성형한다. 이때, 내부충전재(2)와 제1시트(3) 사이에 잔류된 공기는 도시안된 에어흡입노즐 등을 통해 진공흡입하여 제거한다. 그런 후, 제2시트(4)를 내부충전재(2)의 상면에 배치시키되 테두리가 제1시트(3)의 테두리에 겹치도록 배치한다.
그리고 제2시트(4)와 내부충전재(2) 사이에 잔류된 공기를 에어흡입노즐(30)을 통해 제거하면서 상부금형(20)이 하부금형(10)에 형합되도록 한다. 이때, 도 4와 같이 상부금형(20)의 돌출부(21)가 가장자리로 갈수록 상향 만곡지게 형성되므로, 도 5와 같이 제2시트(4)와 내부충전재(2)의 각각 중앙부가 먼저 서로 접촉되면서 제2시트(4)와 내부충전재(2)의 각각의 가장자리가 서로 약간 이격되면서 에어흡입노즐(30)을 통해 제2시트(4)와 내부충전재(2) 사이에 잔류된 공기가 진공흡입되어 제거된다. 이와 같이 상부금형(20)과 하부금형(10)이 형합되면서 제1 및 제2시트(3,4)를 내부충전재(2)의 양면에 열접착시킨다. 그리고 접착된 제1 및 제2시트(3,4)의 테두리를 적절히 트리밍한다.
한편, 이와 같이 제조된 쿠션매트(1)는 도 1과 같이 제1시트(3)의 상면 테두리에 야간에도 식별가능한 축광코팅층(5)을 도포하거나 코팅한다. 이와 같은 축광코팅층(5)은 제1시트(3)의 테두리를 따라 형성되는데, 도시된 실시예에서는 서로 이격된 복수개의 라인 형태로 이루어진 것을 예시하였으나, 이에 국한되지 않고 하나의 연속된 라인 또는 도트 등과 같이 다양하게 형성될 수 있다. 이와 같이 쿠션매트(1)의 상면에 축광코팅층(5)이 형성되어 야간에 용이하게 식별될 수 있으므로, 쿠션매트(1)에 발을 부딪치거나 걸려넘어지는 등 안전사고를 예방할 수 있다. 특히, 의료용으로 사용할 경우 몸이 약한 환자들이 야간에 쿠션매트(1)에 걸려넘어지면 큰 상해를 입을 수 있는 염려가 있지만 본 발명에 의한 쿠션매트(1)는 이와 같은 염려가 없다.
그리고 도 1과 같이 쿠션매트(1)에는 내부충전재(2)의 경사부(2a)에 의해 테두리에 상면에서 하향 경사진 하향경사면(1a)이 형성된다. 이에 따라, 사람이 밟고 지나갈 때 걸려넘어지는 것이 방지되어 안전성이 향상될 뿐만 아니라 이와 같은 쿠션매트(1)를 병원에서 사용할 때 휠체어가 용이하게 지나갈 수 있어 사용편의성이 향상된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1 : 쿠션매트 2 : 내부충전재
3 : 제1시트 4 : 제2시트
10 : 하부금형 20 : 상부금형
30 : 에어흡입노즐

Claims (4)

  1. 제1 및 제2시트(3,4)와, 이 제1 및 제2시트(3,4)와는 별개의 금형을 통해 합성수지로 발포성형된 발포성형체로 이루어져서 상기 제1 및 제2시트(3,4)의 사이에 위치되는 내부충전재(2)로 이루어진 쿠션매트(1)를 제조하는 장치에 있어서,
    상면에 상기 제1시트(3) 및 내부충전재(2)가 순차 삽입되는 캐비티(11)가 형성되며, 상기 제1시트(3)의 테두리가 캐비티(11)의 둘레부로 노출되도록 배치되는 하부금형(10);
    상기 내부충전재(2)와의 사이에 상기 제2시트(4)가 배치되도록 하부금형(10)에 형합되어 제1시트(3) 및 제2시트(4)를 내부충전재(2)의 양면에 열접착시키며, 저면은 중앙에서 가장자리로 갈수록 상향 만곡지게 형성된 상부금형(20); 및
    상기 하부금형(10)의 캐비티(11) 둘레부에 배치되며 상기 제2시트(4)와 내부충전재(2) 사이에 잔류된 에어를 진공흡입하는 복수개의 에어흡입노즐(30);을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠션매트 제조장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하부금형(10)의 상면에는 캐비티(11)를 포함하여 캐비티(11)의 둘레부가 함몰된 형태의 오목부(12)가 형성되고, 상기 상부금형(20)의 하면에는 상기 하부금형(10)의 오목부(12)에 형합되는 돌출부(21)가 형성되며, 상기 하부금형(10)의 오목부(12)의 내벽에는 상기 에어흡입노즐(30)의 선단이 노출되게 설치된 것을 특징으로 하는 쿠션매트 제조장치.
  3. 제1 및 제2시트(3,4)와, 이 제1 및 제2시트(3,4)와는 별개의 금형을 통해 합성수지로 발포성형된 발포성형체로 이루어져서 상기 제1 및 제2시트(3,4)의 사이에 위치되는 내부충전재(2)로 이루어진 쿠션매트(1)를 제조하는 방법에 있어서,
    상면에 캐비티(11)가 형성된 하부금형(10)의 상기 캐비티(11)에 상기 제1시트(3)를 삽입시키되 테두리가 캐비티(11)의 둘레부로 노출되도록 배치하는 과정;
    상기 제1시트(3)의 상면에 내부충전재(2)가 적층되도록 내부충전재(2)를 하부금형(10)의 캐비티(11)에 삽입하는 과정;
    상기 내부충전재(2)의 상면에 상기 제2시트(4)를 배치하되 테두리가 제1시트(3)의 테두리와 겹쳐지도록 배치하는 과정; 및
    상기 내부충전재(2)와 제2시트(4) 사이의 잔류된 에어를 에어흡입노즐(30)을 통해 진공흡입하여 제거하면서 상기 하부금형(10)과 형합되는 상부금형(20)을 통해 제1 및 제2시트(3,4)를 내부충전재(2)의 양면에 열접착시키는 과정;을 포함하며,
    상기 상부금형(20)의 저면은 중앙에서 가장자리로 갈수록 상향 만곡지게 형성되어, 상부금형(20)이 하부금형(10)에 형합될 때 상부금형(20)의 저면에 의해 제2시트(4)가 중앙에서 가장자리로 순차 가압됨에 따라 내부충전재(2)와 제2시트(4) 사이의 잔류된 에어가 제2시트(4)의 가장자리로 배출되어 제2시트(4)의 가장자리가 내부충전재(2)에서 이격되게 들려지면서 상기 잔류된 에어가 에어흡입노즐(30)을 통해 진공흡입되는 것을 특징으로 하는 쿠션매트 제조방법.
  4. 상기 제1항 또는 제2항의 쿠션매트 제조장치에 의해 제1 및 제2시트(3,4)와는 별개의 금형으로 발포성형된 내부충전재(2)와 상기 제1 및 제2시트(3,4) 사이에 에어가 잔류되지 않은 형태로 제조되거나 또는 상기 제3항의 제조방법에 의해 제1 및 제2시트(3,4)와는 별개의 금형으로 발포성형된 내부충전재(2)와 제1 및 제2시트(3,4) 사이에 에어가 잔류되지 않은 형태로 제조된 것을 특징으로 하는 쿠션매트.
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