KR101903513B1 - 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형 - Google Patents

2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형 Download PDF

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Abstract

본 발명은 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형에 관한 것이다.
본 발명은 내부 캐비닛의 표면에 대한 발포금형의 각 플레이트의 이동길이를 2단으로 제어할 수 있도록 함으로써, 발포체의 발포시 냉장고 사양별로 서로 다른 내부 캐비닛의 표면에 각 플레이트를 용이하게 밀착 지지시킬 수 있고, 또한 발포금형의 각 플레이트를 2종 이상 교체 가능한 구조로 개선하여, 발포체의 발포시 냉장고 사양별로 서로 다른 형상 및 모양을 갖는 내부 캐비닛의 표면에 각 플레이트를 교체시키면서 용이하게 밀착 지지시킬 수 있도록 한 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형을 제공하고자 한 것이다.

Description

2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형{MOLD FOR FORMING REFRIGERATOR CABINET HAVING DUAL OPERATING STAGE}
본 발명은 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고 캐비닛의 발포 두께에 따라 발포 금형의 플레이트에 대한 전후진 길이를 조절할 수 있도록 한 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형에 관한 것이다.
일반적으로, 냉장고 캐비닛(Cabinet)은 냉장고 제품의 형태를 유지하기 위한 바디(Body)에 해당하는 부분으로서, 일면이 개방된 외부 캐비닛(= 외상)과, 외부 캐비닛의 내부에 삽입되어 이격되는 내부 캐비닛(= 내상)과, 외부 캐비닛과 내부 캐비닛 사이에 발포 성형되는 발포체(우레탄 폼)로 구성된다.
상기 발포체를 발포하기 위한 금형은 내부 캐비닛의 내표면에 밀착되는 내부 발포금형과, 외부 캐비닛의 외표면에 밀착되는 이동형 외부 발포금형으로 구성된다.
이에, 상기 내부 캐비닛의 내표면을 내부 발포 금형에 밀착되게 한 후, 외부 캐비닛의 외표면에 외부 발포금형을 이동시켜 클램핑시킨 다음, 내부 캐비닛과 외부 캐비닛 사이에 발포재인 우레탄 폼을 발포시킴으로써, 냉장고 캐비닛이 제작된다.
특히, 상기 내부 발포금형은 내부 캐비닛의 후면과 대응되어 밀착되는 상부 플레이트와, 내부 캐비닛의 좌우측면과 대응되어 밀착되는 좌측 플레이트 및 우측 플레이트와, 내부 캐비닛의 상면과 바닥면과 대응되어 밀착되는 전방 플레이트 및 후방 플레이트 등 총 5개의 플레이트를 포함하고, 각 플레이트를 동시에 전후진시키기 위한 구동실린더를 포함하고 있다.
따라서, 상기 내부 발포금형에 내부 캐비닛을 씌운 다음, 발포 금형의 구동실린더를 구동시키면, 각 플레이트가 동시에 전진하여 내부 캐비닛의 내면에 밀착되는 상태가 된다.
즉, 상기 내부 캐비닛의 후면에 상부 플레이트가 밀착되고, 내부 캐비닛의 좌우측면에 각각 좌측 플레이트 및 우측 플레이트가 밀착되며, 내부 캐비닛의 상면과 바닥면에 각각 전방 플레이트 및 후방 플레이트가 밀착 지지된다.
이어서, 상기 외부 캐비닛의 외표면에 외부 발포금형을 이동시켜 클램핑시킨 다음, 상기 내부 캐비닛과 외부 캐비닛 사이공간에 발포재인 우레탄 폼을 발포시킴으로써, 냉장고 캐비닛이 제작되며, 이때 내부 캐비닛과 외부 캐비닛이 각각 내부 및 외부 발포금형에 의하여 지지된 상태이므로 우레탄 폼의 발포 압력이 내부 캐비닛과 외부 캐비닛에 작용하더라도 변형없이 견딜 수 있는 상태가 된다.
그러나, 상기 내부 캐비닛의 내면에 밀착 지지되는 발포 금형은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 발포금형의 각 플레이트가 전진하는 길이 즉, 각 플레이트가 내부 캐비닛의 표면에 밀착되게 전진하는 길이가 일정하여, 발포금형을 하나의 내부 캐비닛에만 사용할 수 있고, 다른 사양의 냉장고에 사용되는 내부 캐비닛에는 사용할 수 없는 문제점이 있고, 이에 냉장고 사양별로 서로 다른 발포금형을 제작해야 하는 번거로움 및 제작 비용 상승 등의 문제점이 따르게 된다.
예를 들어, 냉장고의 사양별로 발포체의 두께에 서로 달라서 외부 캐비닛과 내부 캐비닛 간의 거리가 달라지게 되면, 발포금형의 각 플레이트가 내부 캐비닛의 표면까지 밀착되게 전진하는 길이도 달라져야 되지만, 발포금형의 각 플레이트가 전진하는 길이(내부 캐비닛의 표면에 밀착될 때까지의 제1이동거리)가 일정하여 발포금형을 하나의 내부 캐비닛에만 사용할 수 밖에 없다.
반면, 다른 사양의 냉장고에 사용되는 내부 캐비닛의 경우, 발포금형의 각 플레이트가 전진하는 길이가 더 길어야 하는데(내부 캐비닛의 표면에 밀착될 때까지의 제1이동거리보다 더 길어야 하는데), 각 플레이트의 전진 길이가 제1이동거리로 일정하기 때문에 각 플레이트가 다른 사양의 냉장고에 사용되는 내부 캐비닛의 표면에 밀착되지 못하게 되어 발포체 발포 과정이 불가능하게 된다.
둘째, 각 사양별 냉장고의 내부 캐비닛은 그 내표면이 서로 다른 형상 및 모양으로 설계되고 있지만, 내부 캐비닛의 표면과 밀착되는 발포금형의 각 플레이트는 그 형상 및 모양이 일정하므로, 서로 다른 사양의 내부 캐비닛을 모두 밀착지지 할 수 없는 문제점이 있고, 이에 냉장고 사양별로 서로 다른 발포금형을 제작해야 하는 번거로움 및 제작 비용 상승 등의 문제점이 따르게 된다.
대한민국 공개특허 공개번호 제10-2009-0103593호(2009.10.01)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 내부 캐비닛의 표면에 대한 발포금형의 각 플레이트의 이동길이를 2단으로 제어할 수 있도록 함으로써, 발포체의 발포시 냉장고 사양별로 서로 다른 내부 캐비닛의 표면에 각 플레이트를 용이하게 밀착 지지시킬 수 있는 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형을 제공하는데 주된 목적이 있다.
또한, 본 발명은 발포금형의 각 플레이트를 2종 이상 교체 가능한 구조로 개선하여, 발포체의 발포시 냉장고 사양별로 서로 다른 형상 및 모양을 갖는 내부 캐비닛의 표면에 각 플레이트를 교체시키면서 용이하게 밀착 지지시킬 수 있도록 한 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 발포금형 골격체; 상기 발포금형 골격체의 바닥에 고정되는 구동실린더; 상기 구동실린더의 피스톤과 연결되면서 발포금형 골격체의 내부에 승하강 가능하게 배치되어, 구동실린더의 승하강 구동시 함께 승하강하는 승하강 구조물; 상기 승하강 구조물의 제1슬라이딩체가 삽입되도록 상하방향으로 연장된 2단 슬롯이 관통 형성된 구조로 구비되어, 상기 발포금형 골격체의 외부에 좌우방향으로 전후진 가능하게 배치되는 복수개의 제1전후진 블럭; 상기 승하강 구조물의 제2슬라이딩체가 삽입되도록 상하방향으로 연장된 2단 슬롯이 관통 형성된 구조로 구비되어, 상기 발포금형 골격체의 외부에 전후방향으로 전후진 가능하게 배치되되 상기 제1전후진 블럭과 수직을 이루며 배치되는 복수개의 제2전후진블럭; 상기 제1전후진 블럭의 일측부에 연결된 연결봉과 분리 가능하게 체결되어, 상기 제1전후진 블럭의 좌우 방향에 대한 2단 전후진 이동시 함께 2단 전후진 이동하는 좌측 플레이트 및 우측 플레이트; 상기 제2전후진 블럭의 외면에 분리 가능하게 체결되어, 상기 제2전후진 블럭의 전후 방향에 대한 2단 전후진 이동시 함께 2단 전후진 이동하는 전방 플레이트 및 후방 플레이트; 및 상기 발포금형 골격체의 내부에 장착되어, 미구동시 구동실린더의 피스톤이 전체 2단 승강 높이로 승강하는 것을 허용하고, 구동시 구동실린더의 피스톤을 1단 승강 높이에서 제한하는 스토퍼 장치; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형을 제공한다.
특히, 상기 스토퍼 장치는 발포금형 골격체의 내부 소정 위치에 장착되는 스토퍼용 실린더와, 스토퍼용 실린더의 피스톤에 장착된 스토퍼블럭으로 구성되어, 스토퍼블럭을 전진시켜 구동실린더의 피스톤 승강 높이를 1단 승강 높이로 제한하여, 상기 승하강 구조물의 제1슬라이딩체가 제1전후진 블럭의 2단 슬롯내에서 제1단 구간까지만 승강하게 하는 동시에 제2슬라이딩체도 제2전후진 블럭의 2단 슬롯에서 제1단 구간까지만 승강하게 하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 좌측 플레이트 및 우측 플레이트, 그리고 전방 플레이트 및 후방 플레이트는 냉장고의 내부 캐비닛 표면에 밀착되는 부분으로서, 내부 캐비닛의 종류에 따라 2종 이상 분리 가능하게 구비된 것임을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 냉장고용 내부 캐비닛의 표면에 대하여 발포금형의 각 플레이트가 2단으로 이동될 수 있도록 함으로써, 발포체의 두께에 따라 내부 캐비닛과 각 플레이트 간의 거리가 서로 다르게 적용되더라도, 발포금형의 각 플레이트가 1단 또는 2단 이동하여 내부 캐비닛의 표면에 용이하게 밀착 지지될 수 있고, 서로 다른 두께를 갖는 발포체의 발포 과정이 용이하게 수행될 수 있으며, 그에 따라 발포체 두께가 서로 다른 냉장고 사양별로 발포금형의 공용화 실현이 가능하여 비용 절감을 도모할 수 있다.
둘째, 발포금형의 각 플레이트를 2종 이상 교체 가능한 구조로 개선함으로써, 냉장고 사양별로 서로 다른 형상 및 모양을 갖는 내부 캐비닛의 표면에 각 플레이트를 교체시키면서 용이하게 밀착 지지시킬 수 있으므로, 냉장고 사양별로 서로 다른 형상 및 모양을 갖는 내부 캐비닛에 따라 발포금형을 별도로 제작할 필요가 없게 되고, 그에 따라 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 냉장고의 내부 캐비닛을 보여주는 도면,
도 2는 냉장고의 내부 캐비닛과 외부 캐비닛 사이에 발포체가 발포되는 과정을 도식화한 개략도,
도 3은 냉장고의 내부 캐비닛의 표면에 밀착 지지되는 발포금형을 보여주는 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 발포금형 골격체를 나타낸 사시도,
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 발포금형 골격체내에 승하강 가능하게 배치되는 승하강 구조물을 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 발포금형 골격체 외부에 제1전후진 블럭과 제2전후진블럭이 승하강 구조물과 승하강 가능하게 연결된 상태를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 제1전후진 블럭과 제2전후진블럭이 좌우측 플레이트 및 전후방 플레이트와 연결되는 상태를 도시한 사시도,
도 9은 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 발포금형 골격체 내부에 스토퍼 장치가 설치된 상태를 도시한 요부 단면도,
도 10은 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 스토퍼 장치가 작동하기 전 및 작동한 후 상태를 나타낸 요부 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 각 플레이트가 스토퍼 장치에 의하여 2단으로 전후진하는 작동 원리를 나타낸 도면,
도 12 내지 도 13은 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 발포금형이 발포체의 두께에 따라 내부캐비닛의 표면으로 이동되는 거리가 조절되는 상태를 도시한 개략도,
도 14는 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 각 플레이트를 교체 가능한 2종 이상으로 구비될 수 있음을 나타낸 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 냉장고 캐비닛 구조와 그 제작 방법을 첨부한 도 1a 및 도 1b, 도 2 및 3을 참조로 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
도 1a 및 도 1b에서 보듯이, 냉장고 캐비닛(10)은 외부케이스인 외부 캐비닛(12)과 냉장고의 내면을 이루는 내부 캐비닛(14)으로 구성되고, 외부 및 내부캐비닛 사이에는 단열을 위한 발포체가 발포된다.
이를 위해, 우선 도 2에서 보듯이 냉장고 캐비닛(10)의 일 구성 중 일면이 개방된 외부 캐비닛(12)을 해당 냉장고 설계 사양에 맞게 제작 구비하고, 또한 일면이 개방된 내부 캐비닛(14)도 해당 냉장고 설계 사양에 맞게 제작 구비한다.
다음으로, 냉장고 캐비닛 조립 단계로서, 상기 외부 캐비닛(12)의 내부에 내부 캐비닛(14)을 삽입하여 조립하되, 상호 간의 표면이 서로 일정거리로 이격되게 삽입시켜 조립한다.
이에, 상기 냉장고 캐비닛(10)은 발포 전까지 외부 캐비닛(12)과 내부 캐비닛(14)이 이격 결합된 상태를 유지한다.
이어서, 상호 조립된 외부 캐비닛(12)과 내부 캐비닛(14)을 도 3에 도시된 바와 같은 발포금형(100)과 결합시킨다.
즉, 상기 내부 캐비닛(14)을 발포금형(100)에 씌워서 내부 캐비닛(14)의 내표면이 발포금형(100)의 사방에 배치된 플레이트와 접촉되게 한 후, 미도시되었지만 외부 캐비닛(12)의 외면에 별도의 이동형 외부 발포금형이 밀착 지지되도록 한다.
연이어, 상기 외부 캐비닛(12)과 내부 캐비닛(14) 사이에 발포체(우레탄 폼)를 주입하여 발포 성형함으로써, 외부 캐비닛(12)과 내부 캐비닛(14) 사이에 발포체(16)가 채워진 구조의 냉장고 캐비닛(10)이 완성된다.
한편, 상기 발포체로 사용되는 우레탄 폼은 경량이며 강성이 있고, 단열성과 저온 특성이 우수하여 냉장고 단열재로 쓰이는 물질로서, 이소시아네이트(Isocyanate), 폴리올(Polyol), 발포제를 혼합하여 사용되며, 경화하는 과정에서 열과 함께 높은 압력이 발생되고, 이러한 발포체의 발포시 압력이 외부 및 내부 캐비닛에 전달될 수 있다.
그러나, 발포체의 발포시 압력이 외부 및 내부 캐비닛에 전달되더라도 외부 및 내부 캐비닛이 발포금형내에 배치되어 발포금형에 의하여 그 표면이 지지되고 있는 상태이므로, 외부 및 내부 캐비닛이 형상 변화없이 냉장고의 형태를 그대로 유지하는 동시에 그 사이에 발포체가 원하는 양 만큼 용이하게 충진될 수 있다.
위와 같이 발포금형을 이용하여 냉장고의 외부 및 내부 캐비닛 사이에 발포체를 발포하는 기본적인 구성 외에 본 발명은 냉장고 사양별로 서로 다른 발포체의 두께에 따라 내부 캐비닛의 표면에 대한 각 플레이트의 이동길이를 2단으로 제어하는 구성을 추가하여, 발포체 두께가 서로 다른 냉장고 사양별로 발포금형의 공용화를 실현할 수 있도록 한 점, 그리고 발포금형의 각 플레이트를 2종 이상 교체 가능한 구조로 개선하여 발포체의 발포시 냉장고 사양별로 서로 다른 형상 및 모양을 갖는 내부 캐비닛의 표면에 각 플레이트를 교체시키면서 용이하게 밀착 지지시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
첨부한 도 4은 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 발포금형 골격체를 나타낸 사시도이고, 도 5는 발포금형 골격체의 내부에 설치되는 구동실린더 및 승하강 구조물을 나타낸다.
상기 발포금형 골격체(102)는 사방이 관통된 직사각틀 형태로서, 그 내부에 구동실린더(110)가 고정 설치되는 동시에 승하강 구조물(120)이 승하강 가능하게 배치된다.
좀 더 상세하게는, 상기 발포금형 골격체(102)의 내부에서 바닥쪽에는 구동실린더(110)가 고정 설치되고, 구동실린더(110)의 피스톤(112)에는 구동실린더(110)의 피스톤(112) 승하강 작동시 함께 승하강하는 승하강 구조물(120)이 연결된다.
이때, 상기 승하강 구조물(120)은 도 5에서 보듯이, 피스톤(112)와 연결되는 연결봉(123)과, 연결봉(123)에 연결되는 판체(124)와, 판체(124)의 외면에 장착되는 한 쌍의 수직지지바(125)와, 수직지지바(125) 사이에 연결되는 제2슬라이딩체(122)를 포함하고, 도 5 및 도 6에는 미도시되었지만 제2슬라이딩체(122) 외에 돌출바 형태의 제1슬라이딩체(도 7에서, 도면부호 121로 지시됨)를 더 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 구동실린더(110)의 피스톤(112)이 승강하면, 상기 발포금형 골격체(102)의 내부에서 도 6에서 보듯이 상기 승하강 구조물(120) 전체가 함께 승강 작동하게 된다.
첨부한 도 7은 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 발포금형 골격체 외부에 제1전후진 블럭과 제2전후진블럭이 승하강 구조물과 승하강 가능하게 연결된 상태를 나타내고, 도 8은 제1전후진 블럭과 제2전후진블럭이 좌우측 플레이트 및 전후방 플레이트와 연결되는 상태를 나타낸다.
도 7에서 보듯이, 상기 승하강 구조물(120)의 제1슬라이딩체(121)는 상기 발포금형 골격체(102)의 외부에 좌우방향으로 전후진 가능하게 배치되는 복수개의 제1전후진 블럭(130)과 연결된다.
즉, 상기 제1전후진 블럭(130)은 제1슬라이딩체(121)가 삽입되도록 상하방향으로 연장된 2단 슬롯(131)이 관통 형성된 구조로 구비되어, 제1슬라이딩체(121)가 2단 슬롯(131)에 삽입됨으로써, 상기 발포금형 골격체(102)의 외부에서 좌우방향으로 전후진 가능하게 배치되는 상태가 된다.
이때, 상기 제1전후진블럭(130)의 2단 슬롯(131)은 1단 구간 및 2단 구간이 상하로 경사지게 연장된 슬롯으로서, 1단 구간은 약 60mm 직선길이를 갖고, 2단 구간은 약 40mm 직선길이를 갖는다.
또한, 도 7에서 보듯이 상기 승하강 구조물(120)의 제2슬라이딩체(122)는 상기 발포금형 골격체(102)의 외부에 전후방향으로 전후진 가능하게 배치되되 상기 제1전후진 블럭(130)과 수직을 이루며 배치되는 복수개의 제2전후진블럭(140)과 연결된다.
즉, 상기 제2전후진 블럭(140)은 제2슬라이딩체(122)가 삽입되도록 상하방향으로 연장된 2단 슬롯(141)이 관통 형성된 구조로 구비되어, 제2슬라이딩체(122)가 2단 슬롯(141)에 삽입됨으로써, 상기 발포금형 골격체(102)의 외부에 전후방향으로 전후진 가능하게 배치되되 상기 제1전후진 블럭(130)과 수직을 이루며 배치되는 상태가 된다.
마찬가지로, 상기 제2전후진블럭(140)의 2단 슬롯(141)은 1단 구간 및 2단 구간이 상하로 경사지게 연장된 슬롯으로서, 1단 구간은 약 60mm 직선길이를 갖고, 2단 구간은 약 40mm 직선길이를 갖는다.
첨부한 도 8을 참조하면, 상기 제1전후진 블럭(130)의 일측부에 발포금형의 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152)가 공지의 체결기구(미도시되었지만, 볼트, 패스너, 클립, 클램프, 나사 체결구조 등)에 의하여 분리 가능하게 연결되고, 상기 제2전후진 블럭(140)의 외면에는 발포금형의 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162)가 공지의 체결기구(미도시되었지만, 볼트, 패스너, 클림, 클램프, 나사 체결구조 등)에 의하여 분리 가능하게 연결된다.
좀 더 상세하게는, 상기 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152)는 제1전후진 블럭(130)의 일측부에 연결된 연결봉(132)과 분리 가능하게 체결되어 상기 제1전후진 블럭(130)의 좌우 방향에 대한 2단 전후진 이동시 함께 2단 전후진 이동을 하게 되고, 상기 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162)는 제2전후진 블럭(140)의 외면에 분리 가능하게 체결되어 상기 제2전후진 블럭(140)의 전후 방향에 대한 2단 전후진 이동시 함께 2단 전후진 이동을 하게 된다.
이때, 상기 발포금형의 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152)는 발포공정시 내부 캐비닛의 좌우측면과 각각 대응되어 밀착 지지되고, 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162)는 내부 캐비닛의 상면과 바닥면에 각각 대응되어 밀착 지지된다.
첨부한 도 9는 본 발명에 따른 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형의 발포금형 골격체 내부에 스토퍼 장치가 설치된 상태를 도시한 요부 단면도이고, 도 10은 스토퍼 장치가 작동하기 전 및 작동한 후 상태를 나타낸 요부 단면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 발포금형 골격체(102)의 내부에서 소정 위치에 구동실린더(110)의 피스톤(112) 승하강 높이를 제한하기 위한 스토퍼 장치(170)가 설치된다.
상기 스토퍼 장치(170)는 발포금형 골격체(102)의 내부 소정 위치에 장착되는 스토퍼용 실린더(171)와, 스토퍼용 실린더(171)의 피스톤에 장착된 스토퍼블럭(172)으로 구성된다.
이에, 상기 스토퍼용 실린더(171)의 미구동시(스토퍼블럭(172)이 본래 위치로 후퇴된 상태) 상기 구동실린더(110)의 피스톤(112)이 전체 2단 승강 높이로 승강하는 것을 허용하고, 상기 스토퍼 실린더(171)의 구동에 의하여 스토퍼블럭(172)이 전진하여 구동실린더(110)의 피스톤(112)의 상면에 밀착되면서 피스톤(112)을 1단 승강 높이에서 제한하는 역할을 하게 된다.
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 상기 스토퍼용 실린더(171)의 구동시 스토퍼블럭(172)이 전진하여 상기 구동실린더(110)의 피스톤(112) 상면을 구속함으로써, 구동실린더(110)의 구동에 따른 피스톤(112)이 전체 2단 승강 높이 중 1단 승강 높이까지만 허용된다.
이에, 상기 구동실린더(110)의 피스톤(112)이 1단 승강 높이로 승강하면, 상기 발포금형 골격체(102)의 내부에서 승하강 구조물(120) 전체가 함께 동일 높이로 승강 작동하게 된다.
연이어, 상기 승하강 구조물(120)의 승하강시, 승하강 구조물(120)과 연결된 제1슬라이딩체(121)와 제2슬라이딩체(122)도 상하방향으로 직선 이동을 하되, 각각 상기 제1전후진 블럭(130)의 2단 슬롯(131)과 상기 제2전후진 블럭(140)의 2단 슬롯(141)을 따라 이동을 하게 된다.
첨부한 도 11을 참조하면, 상기 제1 및 제2슬라이드체(121,122)는 각각 경사진 형태로 된 상기 제1전후진 블럭(130)의 2단 슬롯(131)과 상기 제2전후진 블럭(140)의 2단 슬롯(141) 구간 중 1단 구간까지 승강하게 된다.
특히, 상기 제1 및 제2슬라이드체(121,122)가 각각 경사진 형태로 된 상기 제1전후진 블럭(130)의 2단 슬롯(131)과 상기 제2전후진 블럭(140)의 2단 슬롯(141)에 삽입된 상태라 하더라도 상하방향으로 직선 이동을 하기 때문에, 결국 제1전후진 블럭(130)은 좌측 또는 우측방향으로 밀려나면서 좌우방향을 따라 전후진 직선 이동을 하게 되고, 제2전후진 블럭(140)은 전방 또는 후방으로 밀려나면서 전후방향을 따라 전후진 직선 이동을 하게 된다.
또한, 상기 제1전후진 블럭(130)에 연결봉(132)을 매개로 체결된 상기 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152)도 좌우방향을 따라 전후진 직선 이동을 하게 되고, 상기 제2전후진 블럭(140)의 외면에 체결된 상기 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162)도 전후방향을 따라 전후진 직선 이동을 하게 된다.
예를 들어, 상기 제1전후진블럭(130)의 2단 슬롯(131)내에서 상기 제1슬라이딩체(121)가 1단 구간인 약 60mm까지 승강하는 동시에 상기 제2전후진블럭(140)의 2단 슬롯(141)내에서 상기 제2슬라이딩체(122)가 1단 구간인 약 60mm까지 승강하면, 상기 제1전후진블럭(130)을 비롯한 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152)는 약 36mm 전진 직선이동을 하는 동시에 상기 제2전후진 블럭(140)의 외면에 체결된 상기 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162)도 약 36mm 전진 직선이동을 하게 된다.
반면, 상기 스토퍼용 실린더(171)의 미구동시(스토퍼블럭(172)이 본래 위치로 후퇴된 상태) 상기 구동실린더(110)의 구동에 따른 피스톤(112)이 전체 2단 승강 높이까지 승강하게 된다.
이에, 상기 구동실린더(110)의 피스톤(112)이 2단 승강 높이로 승강하면, 상기 발포금형 골격체(102)의 내부에서 승하강 구조물(120) 전체가 함께 동일한 높이로 승강 작동하게 된다.
연이어, 상기 승하강 구조물(120)의 승하강시, 승하강 구조물(120)과 연결된 제1슬라이딩체(121)와 제2슬라이딩체(122)도 상하방향으로 직선 이동을 하되, 각각 상기 제1전후진 블럭(130)의 2단 슬롯(131)과 상기 제2전후진 블럭(140)의 2단 슬롯(141)을 따라 이동을 하게 된다.
예를 들어, 상기 제1전후진블럭(130)의 2단 슬롯(131)내에서 상기 제1슬라이딩체(121)가 2단 구간인 약 100mm까지 승강하는 동시에 상기 제2전후진블럭(140)의 2단 슬롯(141)내에서 상기 제2슬라이딩체(122)가 2단 구간인 약 100mm까지 승강하면, 상기 제1전후진블럭(130)을 비롯한 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152)는 약 36mm 전진 직선이동거리에 더하여 7mm 더 전진 직선 이동을 하는 동시에 상기 제2전후진 블럭(140)의 외면에 체결된 상기 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162)도 약 36mm 전진 직선이동거리에 더하여 7mm 더 전진 직선 이동을 하게 된다.
이와 같이, 상기 스토퍼용 실린더(171)의 구동에 따른 스토퍼블럭(172)의 전진시, 구동실린더(110)의 피스톤(112) 승강 높이를 스토퍼블럭(172)이 1단 승강 높이로 제한하여, 상기 승하강 구조물(120)의 제1슬라이딩체(121)가 제1전후진 블럭(130)의 2단 슬롯(131)내에서 제1단 구간까지만 승강하게 하는 동시에 제2슬라이딩체(122)도 제2전후진 블럭(140)의 2단 슬롯(141)에서 제1단 구간(60mm 높이)까지만 승강하게 함으로써, 발포금형(100)의 각 플레이트의 직선 전후진 이동 길이를 1단으로 조절할 수 있다.
또는, 상기 스토퍼용 실린더(171)의 미구동에 따른 스토퍼블럭(172)의 후진시, 구동실린더(110)의 피스톤(112) 승강 높이가 2단 승강 높이까지 승강하여, 상기 승하강 구조물(120)의 제1슬라이딩체(121)가 제1전후진 블럭(130)의 2단 슬롯(131)내에서 제2단 구간까지만 승강하게 하는 동시에 제2슬라이딩체(122)도 제2전후진 블럭(140)의 2단 슬롯(141)에서 제2단 구간(60mm 높이 + 40mm 높이)까지 승강하게 함으로써, 발포금형(100)의 각 플레이트의 직선 전후진 이동 길이를 2단으로 조절할 수 있다.
결과적으로, 상기 발포금형(100)의 각 플레이트(좌측 플레이트(150), 우측 플레이트(152), 전방 플레이트(160), 후방 플레이트(162))의 직선 전후진 이동 길이를 2단 이상으로 조절할 수 있게 된다.
일반적으로, 냉장고의 발포체 발포 공정에 있어서, ABS 재질의 내부 캐비닛(ABS 내상)과 메탈 재질의 내부 캐비닛(메탈 내상)이 적용될 때, 내부 캐비닛과 외부 캐비닛 사이의 발포체 두께가 달라진다.
이에, 첨부한 도 12에서 보듯이 발포체의 발포 공정시 ABS 재질의 내부 캐비닛(ABS 내상)을 밀착 지지하기 위하여 각 플레이트(좌측 플레이트(150), 우측 플레이트(152), 전방 플레이트(160), 후방 플레이트(162))를 36mm 전진 이동시키거나, 첨부한 도 13에서 보듯이 메탈 재질의 내부 캐비닛(메탈 내상)을 밀착 지지하기 위하여 각 플레이트(좌측 플레이트(150), 우측 플레이트(152), 전방 플레이트(160), 후방 플레이트(162))를 36mm에 더하여 7mm 더 전진이동시킬 수 있다.
이와 같이, 발포금형(100)의 각 플레이트(좌측 플레이트(150), 우측 플레이트(152), 전방 플레이트(160), 후방 플레이트(162))를 1단 또는 2단 이동하여 내부 캐비닛의 표면에 용이하게 밀착 지지시킬 수 있고, 그에 따라 서로 다른 두께를 갖는 발포체의 발포 과정이 용이하게 수행될 수 있으며, 발포체 두께가 서로 다른 냉장고 사양별로 발포금형의 공용화 실현이 가능하여 비용 절감을 도모할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 기존에는 발포금형의 각 플레이트가 단일 형상에 고정된 구조로 되어 있기 때문에 냉장고 사양별로 서로 다른 발포금형을 별도로 제작해야 하는 번거로움 및 제작 비용 상승 등의 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 첨부한 도 14에서 보듯이, 상기 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152), 그리고 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162)는 발포체의 발초 공정시 냉장고의 내부 캐비닛(14) 표면에 밀착되는 부분으로서, 내부 캐비닛(14)의 종류에 따라 2종 이상 분리 가능하게 구비될 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 제1전후진 블럭(130)의 일측부에 발포금형의 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152)가 공지의 체결기구(미도시되었지만, 볼트, 패스너, 클립, 클램프, 나사 체결구조 등)에 의하여 다른 사양의 것으로 분리 가능하게 체결될 수 있고, 상기 제2전후진 블럭(140)의 외면에 발포금형의 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162)가 공지의 체결기구(미도시되었지만, 볼트, 패스너, 클림, 클램프, 나사 체결구조 등)에 의하여 다른 사양의 것으로 분리 가능하게 체결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 발포금형(100)의 각 플레이트를 2종 이상 교체 가능한 구조로 개선함으로써, 냉장고 사양별로 서로 다른 형상 및 모양을 갖는 내부 캐비닛의 표면에 각 플레이트를 교체시키면서 용이하게 밀착 지지시킬 수 있으므로, 냉장고 사양별로 서로 다른 형상 및 모양을 갖는 내부 캐비닛에 따라 발포금형을 별도로 제작할 필요가 없게 되고, 그에 따라 제조 비용을 절감할 수 있다.
한편, 스토퍼 장치(170)의 둘레에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물이 도포된 오염방지도포층이 형성될 수 있다. 상기 오염 방지 도포용 조성물은 과산화수소 및 메타규산나트륨이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 과산화수소 및 메타규산나트륨의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~ 10 중량%이다. 이에 더하여, 상기 오염방지도포층의 도포성을 향상시키는 물질로 메타규산나트륨 또는 탄산칼슘이 이용될 수 있으나 바람직하게는 메타규산나트륨이 이용될 수 있다. 상기 과산화수소 및 메타규산나트륨은 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 과산화수소 및 메타규산나트륨은 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
상기 오염 방지 도포용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 스토퍼 장치(170) 상의 최종 도포막 두께는 500~2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000 Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 오염 방지 도포용 조성물은 과산화수소 0.1 몰 및 메타규산나트륨 0.05 몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
또한, 연결봉(132)은 금속재로 이루어질 수 있고, 이 연결봉(132)에는 먼지, 오염물질 등으로부터 표면의 부식현상을 방지시키기 위해 금속재의 표면 도포재료로 표면보호도포층이 형성될 수 있다. 이 표면보호도포층은 지르코늄 분말 2.5중량%, 알루미나 분말 60중량%, NH4Cl 30중량%, 아연 2.5중량%, 마그네슘 2.5중량%, 티타늄 2.5중량%로 구성된다.
상기 지르코늄 분말은, 내식성, 내열성이 뛰어나다. 이러한 지르코늄 분말은 2.5중량% 혼합된다. 지르코늄 분말의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 내식성, 내열성이 크게 개선되지 않는다. 반면에, 지르코늄 분말의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비는 크게 증가된다. 따라서 티타늄은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 알루미나 분말은 고온으로 가열될 때 소결, 엉킴, 융착 방지 등의 목적으로 첨가된다. 이러한 알루미나 분말이 60중량% 미만으로 첨가되면, 소결, 엉킴, 융착 방지의 효과가 떨어지며, 알루미나 분말이 60중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서, 알루미나 분말은 60중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 NH4Cl은 증기 상태의 아연, 마그네슘과 반응하여 확산 및 침투를 활성화시키는 역할을 한다. 이러한 NH4Cl은 30중량% 첨가된다. NH4Cl이 30중량% 미만으로 첨가되면, 증기 상태의 아연, 마그네슘과 반응이 제대로 이루어지지 않으며 이에 따라 확산 및 침투를 활성화시키지 못한다. 반면에, NH4Cl이 30중량% 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에, 재료비가 크게 증가된다. 따라서 NH4Cl은 30중량%를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 아연은 물에 닿는 금속의 부식을 방지하는 것과 전기 방식용으로 사용되도록 배합된다. 이러한 아연은 2.5중량%가 혼합된다. 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 물에 닿는 금속의 부식을 제대로 방지시키지 못하게 된다. 반면에 아연의 혼합비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 아연은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 마그네슘의 순수한 금속은 구조강도가 낮으므로 상기 아연 등과 함께 조합하여 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성을 높이는 용도로 배합된다. 이러한 마그네슘은 2.5중량% 혼합된다. 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 아연 등과 함께 조합될 시 금속의 경도, 인장강도 및 염수에 대한 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에 마그네슘의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비가 크게 증가된다. 따라서 마그네슘는 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
상기 티타늄은 가볍고 단단하고 내부식성이 있는 전이 금속 원소로 은백색의 금속광택이 있는바, 뛰어난 내식성과 비중이 낮아 강철 대비 무게는 60% 밖에 되지 않으므로 금속모재에 도포되는 도포재의 중량은 줄이되 광택을 높이고 뛰어난 방수성 및 내식성을 갖도록 배합된다.
이러한 티타늄은 2.5중량% 혼합된다. 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량% 미만이면, 금속모재에 도포되는 도포재의 중량이 그다지 경감되지 않고, 광택성, 방수성, 내식성이 크게 개선되지 않는다. 반면에, 티타늄의 혼합 비율이 2.5중량%를 초과하면 상술한 효과는 더 개선되지 않는 반면에 재료비는 크게 증가된다. 따라서 티타늄은 2.5중량% 혼합되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 연결봉(132)의 표면 도포방법은 다음과 같다.
표면보호도포층이 형성되어야 할 모재인 연결봉(132)과 상기 구성으로 배합된 도포재료를 폐쇄로 내에 함께 투입시키고 폐쇄로 내부에는 모재의 산화를 방지하기 위하여 2 L/min의 비율로 아르곤 가스를 주입시킨다, 아르곤 가스가 주입된 상태에서 700℃ 내지 800℃의 온도로 4 ~ 5 시간 동안 유지한다.
상기 단계를 수행하여 증기 상태의 지르코늄 분말, 알루미나 분말, 아연, 마그네슘 및 티타늄이 폐쇄로 내부에 형성되고, 지르코늄 분말, 알루미나 분말, 아연, 마그네슘 및 티타늄 배합물은 모재의 표면에 침투하여 표면보호도포층이 형성된다.
표면보호도포층이 형성된 후 폐쇄로 내부의 온도를 도포 물질/기재 복합물이 800℃~900℃로 하여 30 ~ 40시간을 유지하면 모재의 표면에는 부식 방지용 표면보호도포층이 형성되어 모재의 표면과 외기를 격리시키게 된다. 이때 상기 공정을 수행함에 있어 급격한 온도 변화는 모재 표면의 표면보호도포층이 박리될 수 있으므로 60℃/hr의 비율로 온도 변화를 시킨다.
본 발명의 표면보호도포층은 다음과 같은 장점이 있다.
본 발명의 표면보호도포층은 매우 넓은 범위의 용도를 가지므로 커튼 도포, 스프레이 페인팅, 딥 도포, 플루딩(flooding) 등과 같은 여러 가지 방법에 의해 도포될 수 있다.
본 발명의 표면보호도포층은 부식 및/또는 스케일에 대한 원칙적인 보호 기능에 추가하여 도포가 매우 얇은 층두께로 도포될 수 있어 전기전도성을 개선하는 것은 물론 물질 및 비용 절감이 가능하다. 열간 성형 과정 이후에도 높은 전기전도성이 바람직하다면 얇은 전기전도성 프라이머가 도포층의 상부에 도포될 수 있다.
성형 과정 또는 열간 성형 과정 이후, 도포 물질은 기재의 표면상에 유지될 수 있으며, 예를 들어, 긁힘 내성을 증가시키며, 부식 보호를 개선하고, 미적 외관을 충족시키며, 변색을 방지하고, 전기전도성을 변화시키며 종래 다운스트림 공정(예, 침린 및 전기이동 딥 도포)용 프라이머로 제공될 수 있다.
이러한 본 발명의 연결봉(132)에 지르코늄 분말, 알루미나 분말, NH4Cl, 아연, 마그네슘, 티타늄으로 이루어진 표면보호도포층이 도포되므로 먼지, 오염물질 등으로부터 연결봉(132)의 표면의 부식현상을 방지시킬 수 있다.
10 : 냉장고 캐비닛 12 : 외부 캐비닛
14 : 내부 캐비닛 16 : 발포체
100 : 발포금형 102 : 발포금형 골격체
110 : 구동실린더 112 : 피스톤
120 : 승하강 구조물 121 : 제1슬라이딩체
122 : 제2슬라이딩체 130 : 제1전후진 블럭
131 : 2단 슬롯 132 : 연결봉
140 : 제2전후진 블럭 141 : 2단 슬롯
150 : 좌측 플레이트 152 : 우측 플레이트
160 : 전방 플레이트 162 : 후방 플레이트
170 : 스토퍼 장치 171 : 스토퍼용 실린더
172 : 스토퍼블럭

Claims (3)

  1. 발포금형 골격체(102);
    상기 발포금형 골격체(102)의 바닥쪽에 고정되는 구동실린더(110);
    상기 구동실린더(110)의 피스톤(112)과 연결되면서 발포금형 골격체(102)의 내부에 승하강 가능하게 배치되어, 구동실린더(110)의 승하강 구동시 함께 승하강하는 승하강 구조물(120);
    상기 승하강 구조물(120)의 제1슬라이딩체(121)가 삽입되도록 상하방향으로 연장된 2단 슬롯(131)이 관통 형성된 구조로 구비되어, 상기 발포금형 골격체(102)의 외부에 좌우방향으로 전후진 가능하게 배치되는 복수개의 제1전후진 블럭(130);
    상기 승하강 구조물(120)의 제2슬라이딩체(122)가 삽입되도록 상하방향으로 연장된 2단 슬롯(141)이 관통 형성된 구조로 구비되어, 상기 발포금형 골격체(102)의 외부에 전후방향으로 전후진 가능하게 배치되되 상기 제1전후진 블럭(130)과 수직을 이루며 배치되는 복수개의 제2전후진블럭(140);
    상기 제1전후진 블럭(130)의 일측부에 연결된 연결봉(132)과 분리 가능하게 체결되어, 상기 제1전후진 블럭(130)의 좌우 방향에 대한 2단 전후진 이동시 함께 2단 전후진 이동하는 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152);
    상기 제2전후진 블럭(140)의 외면에 분리 가능하게 체결되어, 상기 제2전후진 블럭(140)의 전후 방향에 대한 2단 전후진 이동시 함께 2단 전후진 이동하는 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162); 및
    상기 발포금형 골격체(102)의 내부에 장착되어, 미구동시 구동실린더(110)의 피스톤(112)이 전체 2단 승강 높이로 승강하는 것을 허용하고, 구동시 구동실린더(110)의 피스톤(112)을 1단 승강 높이에서 제한하는 스토퍼 장치(170);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스토퍼 장치(170)는:
    발포금형 골격체(102)의 내부 소정 위치에 장착되는 스토퍼용 실린더(171)와, 스토퍼용 실린더(171)의 피스톤에 장착된 스토퍼블럭(172)으로 구성되어,
    스토퍼용 실린더(171)의 구동에 따른 스토퍼블럭(172)의 전진시, 구동실린더(110)의 피스톤(112) 승강 높이를 스토퍼블럭(172)이 1단 승강 높이로 제한하여, 상기 승하강 구조물(120)의 제1슬라이딩체(121)가 제1전후진 블럭(130)의 2단 슬롯(131)내에서 제1단 구간까지만 승강하게 하는 동시에 제2슬라이딩체(122)도 제2전후진 블럭(140)의 2단 슬롯(141)에서 제1단 구간까지만 승강하게 하는 것을 특징으로 하는 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 좌측 플레이트(150) 및 우측 플레이트(152), 그리고 전방 플레이트(160) 및 후방 플레이트(162)는 냉장고의 내부 캐비닛(14) 표면에 밀착되는 부분으로서, 내부 캐비닛(14)의 종류에 따라 2종 이상 분리 가능하게 구비된 것임을 특징으로 하는 2단 작동 구조를 갖는 냉장고 캐비닛 발포 금형.
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