KR101939542B1 - 필름 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필름 성형장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 가열된 필름을 상금형과 하금형 사이에 공급하면 고정 플레이트에 의해 처짐이 방지되면서 권취된 필름을 성형하기 위하여 가압할 때와 성형된 필름을 이젝트(eject) 할 때 성형품의 변형을 방지하여 제품의 품질 향상이 이루어지도록 한 필름 성형장치에 관한 것인바, 본 발명은 고무 또는 합성수지재로 이루어진 필름을 가압하여 일정한 형상을 갖도록 하는 성형장치에 있어서, 원재료를 일정한 형상을 갖도록 요홈과 요철부로 이루어진 성형부를 구비하며 에어를 이동시키는 에어통공을 구비한 상금형과; 상기 상금형에 일체 또는 분리 결합되는 몸체의 끝단이 하방향으로 절곡 형성된 절곡부를 구비하며 에어공급공이 형성된 케이스부재와; 상기 상금형과 대응하는 요홈과 요철부로 이루어진 성형부를 형성하고 에어를 이동시키는 에어통공을 구비한 하금형과; 상금형과 하금형 사이에 설치되며 성형부가 관통하는 관통공부를 형성한 틀체로 이루어진 고정지지판체와; 상기 하금형의 하부에 부착되어 금형 내부에 유입된 에어를 제거하면서 성형 필름을 하금형의 표면부에 밀착시키는 진공장치를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.

Description

필름 성형장치{Film forming device}

본 발명은 필름 성형장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 가열된 필름을 상금형과 하금형 사이에 공급하면 고정 플레이트에 의해 처짐이 방지되면서 권취된 필름을 성형하기 위하여 가압할 때와 성형된 필름을 이젝트(eject) 할 때 성형품의 변형을 방지하여 제품의 품질 향상이 이루어지도록 한 필름 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 고무, 합성수지재 등의 소재로 이루어진 필름을 소정형상 제품으로 형성하는 프레스 성형장치는 다양한 기술이 개발된 바 있고 이러한 장치들은 상금형과 하금형 사이에 필름을 공급하면서 성형장치의 전단계에서 필름을 오븐 등의 가열수단을 이용하여 가열 연화시킨 후 성형장치로 가압하여 성형물을 성형한다.

종래 고무, 합성수지재 등의 소재로 이루어진 필름을 가압하여 제품을 생산하는 성형장치의 구조는 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 미도시된 히팅장치에 의해 성형하고자 하는 부분을 가열하여 연화시킨 후 상기 연화된 필름을 상금형(100)과 하금형(300) 사이에 일정한 장력을 갖도록 하여 공급 이동시키면 필름은 허공에 위치하게 되며 이때 상금형(100)과 하금형(300)으로 가압하여 필름을 성형한다.

즉, 권취된 성형필름(이하 원재료라 칭함)을 상금형(100)과 하금형(300) 사이를 통과하도록 걸고 일정한 간격으로 공급한 후 상,하금형(100)(300)을 이동시켜 가압을 하여 성형작업과 함께 상금형(100)에서는 에어를 공급하여 성형물을 하금형(300)의 표면부로 밀착시키며 하금형(300)에서는 미도시된 진공펌프에 의해 내부공기를 외부로 뽑아내어 금형 내를 진공상태로 유지시키면서 작업을 수행함으로써, 금형내부에 밀착되지 않은 필름을 하금형(300)의 표면으로 밀착시킴과 필름과 금형 사이에 잔재된 공기에 의해 발생되는 제품의 미 성형부위를 없애고 기포(에어)로 인한 성형품의 불량률을 극소화시킬 수 있게 된다.

물론 성형작업 완료 후에는 하금형(300)에서 에어토출을 정지시키고 역방향으로 일정시간 에어를 공급하여 하금형(300)으로부터 성형물을 분리한 후 상금형(100)을 이탈시킨 후 하금형을 이탈시키는 성형물과 이탈(분리)시킨다.

이때 요철 및 요홈부가 서로 반복되게 형성된 금형의 특성상 성형작업시 금형으로 원재료를 가압함으로 원재료가 금형의 중심방향으로 당겨지는 현상이 발생되어 성형물의 끝단과 중심부의 두께 차가 발생되는 문제가 있으며, 또한 상금형과하금형의 분리시 성형품을 별도로 잡아주는 장치가 구비되어 있지 않아 필름이 가열되어 있는 상태에서 금형이 서로 분리되기 때문에 성형품만이 공중에 비상되어 있는 상태로 출렁이게 되어 성형품 전체가 비틀어지는 문제점이 있어 전체적으로 품질이 저하되는 커다란 문제가 있다.

대한민국 실용신안등록 제0169062호 대한민국 특허등록 제1300562호

상기한 종래 문제점을 감안하여 안출된 본 발명은 가열된 고무 또는 합성수지재로 이루어진 필름을 가압하여 일정한 형상을 갖도록 하되 필름을 가압하는 금형에는 에어를 공급 및 토출시키는 유로가 형성되어 필름이 하금형의 표면으로 밀착되게 하여 제품을 제조할 수 있도록 성형부를 보호하도록 금형의 외측에 절곡부를 형성하고 상기 절곡부는 상금형과 고정판 사이를 통과하는 원재료를 고정하도록 하여 성형시 원재료의 변형을 방지하며, 금형의 탈거(분리)시 원재료가 움직이지 않도록 잡아줌으로 흔들리지 않고 용이하게 분리되도록 하여 성형품의 전체변형을 방지하도록 함으로서 정밀 성형이 가능하여 제품의 품질이 향상되도록 한 필름 성형장치를 제공하는 데 있다.

다른 목적으로는 상금형과 고정판에 의한 원재료 고정과 밀폐, 그리고 상금형과 하금형으로 원재료를 가압하고 있기 때문에 두 번의 고정과 밀폐에 의해 에어의누설(리크)을 방지할 수 있어 성형물의 엣지부분이 금형에 밀착되도록 하여 제품의 품질이 향상되도록 한 필름 성형장치를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 고무 또는 합성수지재로 이루어진 필름을 가압하여 일정한 형상을 갖도록 하는 성형장치에 있어서, 원재료를 일정한 형상을 갖도록 요홈과 요철부로 이루어진 성형부를 구비하며 에어를 이동시키는 에어통공을 구비한 상금형과; 상기 상금형에 일체 또는 분리 결합되는 몸체의 끝단이 하방향으로 절곡 형성된 절곡부를 구비하며 에어공급공이 형성된 케이스부재와; 상기 상금형과 대응하는 요홈과 요철부로 이루어진 성형부를 형성하고 에어를 이동시키는 에어통공을 구비한 하금형과; 상금형과 하금형 사이에 설치되며 성형부가 관통하는 관통공부를 형성한 틀체로 이루어진 고정지지판체와; 상기 하금형의 하부에 부착되어 금형 내부에 유입된 에어를 제거하면서 성형 필름을 하금형의 표면부에 밀착시키는 진공장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 필름 성형장치에 의하여 달성된다.

상기 상금형과 케이스부재의 절곡부 사이에 공급되는 에어가 필름으로 유입 전달되도록 공간부를 구비한 것을 특징으로 하는 필름 성형장치에 의하여 달성된다.

상기 절곡부의 끝단 길이가 성형부의 길이보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 필름 성형장치에 의하여 달성된다.

상기한 성형장치는 필름을 이용한 성형방법에 있어서, 에어를 케이스부재의 상부와 측면에서 공급하면 케이스부재에 부착된 상금형의 상부와 상금형과 맞물려 있는 하금형과 사이에 에어가 공급되어 공급되는 에어에 의해 하금형 쪽으로 밀착되고, 하금형에 연결 설치되어 공급된 에어를 토시키는 진공수단에 의하여 하금형 쪽으로 밀착시켜 엣지와 같은 모서리부분이 더욱 금형 쪽으로 밀착되도록 한 것을 특징으로 하는 필름 성형방법에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명은 성형부를 보호하도록 케이스부재의 외측에 절곡부를 형성하고 상기 절곡부는 상금형과 하금형 사이를 통과하는 원재료를 고정하도록 하여 성형시 원재료의 변형을 방지하며, 금형의 탈거(분리)시 원재료가 움직이지 않도록 잡아줌으로 흔들리지 않고 용이하게 분리되도록 하여 성형품의 전체 변형을 방지하도록 함으로서 정밀 성형이 가능하고, 또한 케이스부재와 고정지지판체에 의한 원재료 고정과 밀폐를 동시에 수행함과 그리고 상금형과 하금형으로 원재료를 가압하고 있기 때문에 2번의 고정과 밀폐에 의해 에어의 누설(리크)을 방지할 수 있어 성형물의 엣지 부분이 금형에 밀착되도록 할 수 있어 제품의 품질이 향상되도록 등의 이점이 있다.

도 1은 일반적인 성형장치의 구조를 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 필름 성형장치의 구조를 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 필름 성형장치의 구조를 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 요지인 고정지지판체의 구조를 보여주는 사시도.
도 5는 도 3의 "A"부 확대도.
도 6은 본 발명인 필름 성형장치의 작동의 보여주는 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 성형장치의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 필름 성형장치의 구조를 보여주는 단면도로써 성형장치는 권취된 필름을 풀어가면서 이동시켜 통상의 원재료를 가열하는 미도시된 히팅수단에 의하여 성형하고자 하는 부분을 가열하여 상금형과 하금형이 맞물려 필름을 가압하면서 에어공급 및 토출을 조절하는 수단과 연결된 필름을 이용한 성형장치를 의미한다.

이에 따른 본 발명은 고무재 또는 합성수지재로 이루어진 권취된 필름 형태의 원재료를 일정한 형상을 갖도록 요홈과 요철부로 이루어진 성형부(10a)를 구비하며 에어를 공급하는 에어공급공(10b)을 형성한 상금형(10)과 상기 상금형(10)에 일체 또는 분리 결합되는 몸체(20a)의 끝단이 하방향으로 절곡 형성된 절곡부(21)를 구비하며 에어공급공(22)이 형성된 케이스부재(20)와, 상기 상금형(10)과 대응하는 요홈과 요철부로 이루어진 성형부(30a)를 구비하며 에어를 공급 및 토출시키는 에어통공(30b)을 형성한 하금형(30)과, 상기 상금형(10)과 하금형(30) 사이에 설치되며 성형부(30a)가 관통하는 관통공부(42)를 형성한 틀체(41)로 이루어진 고정지지판체(40)를 포함하여 이루어진 구조이다.

한편 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 상금형(10)과 절곡부(21) 사이에 공간부(50)를 구비하며, 상기 절곡부(21)의 끝단 길이가 상금형(10)의 성형 부(10a) 길이보다 길게 형성된 것이 바람직하다.

상기 공간부(50)는 공급되는 에어가 상금형(10)과 하금형(30)의 틈새로 들어가 필름을 압착하며 따라서 유입되는 에어가 미도시된 유로를 따라 성형부(10a)(30a)에 서로 맞물린 필름을 가압하는 동시에 외측으로 누설되는 것을 방지 하면서 금형 주변의 압력을 일정하게 유지시키는 역할도 수행한다.

상기 절곡부(21)의 길이가 상금형(10)의 길이보다 길게 형성되어야 하는 이유는 케이스부재(20)의 측면을 통해 공간부(50)로 에어가 유입되면 상금형(10)의 하부에서 맞물려 있는 하금형(30)과의 틈새 사이로 에어를 유입시켜 가압되는 필름을 금형의 표면 쪽으로 더욱 밀착시키면서 케이스부재(20)에서 유입되어 상금형의 하부에서 유입되는 에어와 상금형의 에어공급공을 통해 유입되는 에어가 금형 틈새 사이로 누설되는 것을 방지하게 된다.

한편 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 케이스부재(20)와 고정지지판체(40)는 상금형(10)이 맞닿는 틀체(41)에는 하금형(30)이 관통하는 관통공부(42)를 형성하여 이루어진 구조이며 상기 케이스부재(20)의 중심정렬홈(23)에는 O-링이 설치되어 있으며 상기 케이스부재(20)에 설치된 O-링은 에어의 누설을 방지하지만 케이스부재(20)와 고정지지판체(40)가 서로 맞닿을 때 상기 케이스부재(20)에 설치된 O-링이 고정지지판체(40)에 압착되면서 누설을 방지하면서 케이스부재(20)와 고정지지판체(40)의 중심을 맞추는 효과도 얻을 수 있는 것이다.

한편 상기 틀체(41)에는 홈(43)이 형성되어 있으며 홈(43)은 외부에서 케이스부재(20)의 정렬을 눈으로 식별할 수 있도록 하기 위함이다. 예컨대 홈(43)의 끝단에 정렬되어 홈(43)이 가려지지 않으면 케이스부재(20)의 중심이 틀어지면 홈(43)의 일부분이 케이스부재(20)에 가려지게 되는 것을 확인할 수 있기 때문이며, 더불어 고정지지판체(40)의 일 끝단에는 단턱이 형성되어 있으며 이는 필름이 진행방향에 따라 공급될 때 걸림이 없이 용이하게 이동할 수 있도록 하기 위함이다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명은 첨부도면 도 6에 도시된 바와 같이롤에 권취된 성형 필름(원재료)은 상금형(10)과 하금형(30) 사이를 통과하도록 설치함에 있어서 일정한 장력을 유지하면서 상기 고정지지판체(40)의 상부에서 슬립 이동이 가능하게 설치하고, 일정한 간격으로 이동되어 공급된다.

상기 고정지지판체(40)는 성형 전 가열 이동되는 성형 필름의 처짐을 1차적으로 방지하는 처짐 방지효과를 얻을 수 있다. 상기에서와 같이 성형 필름의 설치가 완료되면 케이스부재(20)를 하방향으로 이동시켜 성형 필름을 케이스부재(20)의 절곡부(21)과 고정지지판체(40)의 상부면에 끼워져 물려 있는 구조로 된다.

상기에서와 같이 성형 필름이 고정지지판체(40)와 케이스부재(20)에 물려져 고정되면 하금형(30)이 상승 이동되어 고정지지판체(40)의 관통공부(42)를 통과하여 상금형(10)의 성형부(10a)와 하금형(30)의 성형부(30a)가 맞물림과 동시에 필름을 일정한 형상으로 가압하게 된다.

상기 상금형(10)과 하금형(30)이 맞물려 필름을 가압하게 되면 상금형(10)에서는 에어를 공급 및 토출시키는 에어공급공(10b)과 에어통공(30b)을 통해 에어가 공급되어 필름을 금형의 표면에 밀착시키게 됨과 아울러 하금형(30)에 연결된 진공장치(60)에서는 에어를 흡입하여 토출 시키게 된다.

상기에서와 같이 금형이 맞물려 필름을 가압하여 일정한 형상을 갖도록 성형이 완료되면 진공을 형성하기 위한 에어토출을 중지하면서 역으로 하금형(30)에서 에어를 에어통공(30b)을 통해 일정시간 공급하여 필름의 냉각과 동시에 금형의 표면에어 이탈시키게 된다.

상기 하금형(30)에서 일정시간 에어가 공급되면 에어공급이 중지되면서 하금형(30)이 하부로 이동되어 분리된다. 이때 필름을 고정지지판체(40)와 상금형(10) 이 물고 있기 때문에 성형된 부분(필름)의 흔들림을 방지하게 된다.

예컨대 종래에는 공중에 떠 있는 가열된 필름을 가압한 상태에서 성형 후 금형을 분리하게 되면 필름이 금형으로부터 떨어져 나올 때 필름 자체가 출렁이는 현상이 발생되어 성형품이 냉각되기 전 상하방향으로 유동되기 때문에 변형을 일으키게 되지만 본 발명에서는 상금형(10)과 하금형(30) 모두 가압을 하고 있지만 상세히 살펴보면 상금형(10)에서는 에어가 공급되고 있어 필름이 성형부(10a)의 표면에 달라붙지 않지만 하금형(30)은 진공을 위하여 에어를 흡입 토출하게 됨으로 표면에 달라붙는 현상이 일어나며 상기 하금형(30)의 이탈시 고정지지판체(40)와 상금형(10)이 물고 있기 때문에 성형된 부분(필름)의 흔들림을 방지하게 되어 성형품의 변형을 방지하게 되는 것이다.

상기 공간부(50)는 공급되는 에어가 상금형(10)과 하금형(30)의 틈새로 들어가 필름을 압착하며 따라서 유입되는 에어가 미도시된 유로를 따라 성형부(10a)(30a)에 서로 맞물린 필름을 가압하는 동시에 외측으로 누설되는 것을 방지하면서 금형 주변의 압력을 일정하게 유지시키는 역할도 수행한다. 상기 절곡부(21)의 길이가 상금형(10)의 길이보다 길게 형성되어야 하는 이유는 공간부(50) 를 형성하기 위함이다.

상기 공간부(50)는 공급되는 에어가 상금형(10)과 하금형(30)의 틈새로 들어가 필름을 압착하며 따라서 유입되는 에어가 미도시된 유로를 따라 성형부(10a)(30a)에 서로 맞물린 필름을 가압하는 동시에 외측으로 누설되는 것을 방지 하면서 금형 주변의 압력을 일정하게 유지시키는 역할도 수행한다.

상기 절곡부(21)의 길이가 상금형(10)의 길이보다 길게 형성되어야 하는 이유는 케이스부재(20)의 측면을 통해 공간부(50)로 에어가 유입되면 상금형(10)의 하부에서 맞물려 있는 하금형(30)과의 틈새 사이로 에어를 유입시켜 가압되는 필름을 금형의 표면 쪽으로 더욱 밀착시키면서 케이스부재(20)에서 유입되어 상금형의 하부에서 유입되는 에어와 상금형의 에어공급공을 통해 유입되는 에어가 금형 틈새 사이로 누설되는 것을 방지하게 된다.

또한 하금형(30)에 연결된 진공장치(60)에서는 에어를 흡입하여 토출시키게 됨으로 더욱더 필름을 하금형 쪽 특히 엣지와 같은 모서리 부분이 하금형 쪽으로 밀착되게 되어 제품의 성형 품질이 향상되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 상금형에 있어서 성형부를 보호하도록 케이스부재의 외측에 절곡부를 형성하고 상기 절곡부는 상금형과 하금형 사이를 통과하는 원재료를 고정하도록 하여 성형시 원재료의 변형을 방지하며, 금형의 탈거(분리)시 원재료가 움직이지 않도록 잡아줌으로 흔들리지 않고 용이하게 분리되도록 하여 성형품의 전체 변형을 방지하도록 함으로서 정밀 성형이 가능하고, 또한 케이스부재와 고정지지판체에 의한 원재료 고정과 밀폐를 동시에 수행함과 그리고 상금형과 하금형으로 원재료를 가압하고 있기 때문에 2번의 고정과 밀폐에 의해 에어의 누설(리크)을 방지할 수 있어 성형물의 엣지 부분이 금형에 밀착되도록 할 수 있어 제품의 품질이 향상되는 등의 이점이 있다.

10 : 상금형 10a, 30a : 성형부
10b : 에어공급공 20 : 케이스부재
20a : 몸체 21 : 절곡부
22 : 에어공급공 30 : 하금형
30b : 에어통공 40 : 고정지지판체
41 : 틀체 42 : 관통공부
50 : 공간부 60 : 진공장치

Claims (4)

1. 고무 또는 합성수지재로 이루어진 필름을 가압하여 일정한 형상을 갖도록 하는 성형장치에 있어서,
   원재료를 일정한 형상을 갖도록 요홈과 요철부로 이루어진 성형부를 구비하며 에어를 이동시키는 에어통공을 구비한 상금형과;
   상기 상금형에 일체 또는 분리 결합되는 몸체의 끝단이 하방향으로 절곡 형성된 절곡부를 구비하며 상부와 측면에 에어공급공이 형성된 케이스부재와;
   상기 상금형과 대응하는 요홈과 요철부로 이루어진 성형부를 형성하고 에어를 이동시키는 에어통공을 구비한 하금형과; 상금형과 하금형 사이에 설치되며 성형부가 관통하는 관통공부를 형성한 틀체로 이루어진 고정지지판체와;
   상기 하금형의 하부에 부착되어 금형 내부에 유입된 에어를 제거하면서 성형 필름을 하금형의 표면부에 밀착시키는 진공장치를 포함하여 이루어진 것이며,
   상기 상금형과 케이스부재의 절곡부 사이에 공급되는 에어가 필름으로 유입 전달되도록 공간부를 구비한 것이고, 상기 절곡부의 끝단 길이가 상기 상금형의 성형부의 길이보다 길게 형성된 것이며,
   상기 성형 필름의 설치가 완료되면 케이스부재를 하방향으로 이동시켜 성형 필름을 케이스부재의 절곡부와 고정지지판체의 상부면에 끼워져 물려져 고정되면 하금형이 상승 이동되어 고정지지판체의 관통공부를 통과하여 상금형의 성형부와 하금형의 성형부가 맞물림과 동시에 필름을 일정한 형상으로 가압하게 되는 것을 특징으로 하는 필름을 이용한 성형장치.
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