KR102126897B1

KR102126897B1 - 가이드 롤러 성형 장치

Info

Publication number: KR102126897B1
Application number: KR1020190116358A
Authority: KR
Inventors: 유만근
Original assignee: 유만근
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2020-06-25

Abstract

본 발명은 가이드 롤러 성형 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 성형 공정이 용이하며, 성형된 가이드 롤러를 금형으로부터 쉽게 분리 가능하고, 완성된 가이드 롤러의 불량 발생률을 감소시킬 수 있는 가이드 롤러 성형 장치에 관한 것이다.

Description

가이드 롤러 성형 장치{APPARATUS FOR FORMING THE GUIDE ROLLER}

가이드 롤러는 반도체 등을 포함한 각종 소재, 부품을 운반하는 설비에 사용되는 부품이다. 통상 이러한 가이드 롤러는 내면부에 위치하는 코어와, 코어의 외측 둘레에 형성되며 각종 수지 재질로 형성되는 롤러 바디로 구성된다.

상기와 같은 가이드 롤러를 제조할 때, 금형을 이용한 성형 공정이 주로 사용된다. 이 경우, 먼저 상기 코어 내에 소정의 고정 바를 투입시켜서 고정시킨 상태에서 코어 주변에 성형 틀을 위치시킨다. 이어서, 액상의 수지 재질을 성형 틀에 주입한 후, 경화시키는 공정이 주로 사용된다.

그러나, 액상의 수지 재질이 코어 주변에 균일하게 주입되지 않아서 불량이 발생하는 경우가 있다. 특히, 액상의 수지 재질의 점도가 클 경우(예컨대, 산도(acidity)와 관련하여, 소정의 염기성, 또는 산성을 갖는 수지 재질일 경우) 균일한 주입이 되지 않아서 불량이 발생할 수 있다.

또한, 완성된 가이드 롤러를 고정 바로부터 분리시킬 때 큰 힘이 가해져서 가이드 롤러가 파손되는 사고 등이 발생하기도 한다.

따라서, 가이드 롤러의 제조 과정에서 불량 발생을 방지할 수 있고, 금형으로부터 가이드 롤러를 쉽게 분리시킬 수 있는 성형 장치가 필요하다.

한국공개실용신안 제1999-0039469호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 성형 공정이 용이하며, 성형된 가이드 롤러를 금형으로부터 쉽게 분리 가능하여, 가이드 롤러의 불량 발생률을 감소시킬 수 있는 가이드 롤러 성형 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 가이드 롤러 성형 장치는, 고정 금형; 지지 금형; 성형 금형; 및 주입 금형; 을 포함하며, 상기 고정 금형, 지지 금형, 성형 금형, 및 주입 금형은 상하 방향으로 순차적으로 배치되고, 상기 고정 금형은 상방향으로 돌출되는 복수 개의 고정 바를 포함하고, 상기 지지 금형은 상기 고정 바가 관통할 수 있는 복수 개의 관통공을 포함하며, 상기 성형 금형은 상기 관통공을 통과하여 상방향으로 돌출된 고정 바가 내부에 위치할 수 있는 복수 개의 성형공을 포함하며, 상기 주입 금형은 상기 성형공을 덮되, 상기 성형공 상에 액상의 재료가 주입될 수 있도록 하는 주입 수단을 포함한다.

일 실시예에 의하면, 상기 주입 금형은, 상면에 소정의 깊이와 면적을 갖고 함몰되게 형성되는 주입 보울을 포함하며, 상기 주입 수단은 상기 주입 보울이 형성된 부분에 형성되고, 상기 주입 수단은, 상하로 관통되게 형성되는 제1 주입구, 및 제2 주입구를 포함하며, 상기 제1 주입구는, 상기 주입 금형을 상하 방향으로 관통하는 제1 주입 홀, 및 상기 제1 주입 홀의 상부에 형성되며 상기 제1 주입 홀의 내경보다 큰 내경을 갖는 깔대기 형태의 입구부를 포함하며, 상기 제2 주입구는, 상하 방향으로 소정의 깊이, 및 수평 방향으로 소정의 길이를 갖고 함몰되게 형성되는 주입 리세스, 및 상기 주입 리세스 하부에 위치하며 상기 주입 금형을 상하로 관통하는 복수 개의 제2 주입 홀을 포함한다.

일 실시예에 의하면, 상기 성형 금형은, 상면에 형성되며 상기 성형공의 주변부를 둘러서 소정의 깊이만큼 함몰되게 형성되는 주입 라인을 포함하며, 상기 제1 주입구의 하단 및 상기 제2 주입구의 하단은 상기 주입 라인 상에 위치하여, 상기 제1 주입구 및 상기 제2 주입구를 통해 주입된 액상의 재료는 상기 주입 라인을 지나서 상기 성형공 내에 주입된다.

일 실시예에 의하면, 상기 성형 금형 상에 상기 주입 금형이 위치할 때, 상기 제1 주입구는, 하나의 상기 성형공의 가로 방향 양측에 하나씩, 및 세로 방향 양측에 하나씩 각각 위치하도록 배열되며, 상기 제2 주입구는, 하나의 상기 성형공의 대각 방향에 하나씩 위치하도록 배열된다.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 주입구 중 적어도 하나는, 가로, 또는 세로 방향으로 서로 인접하게 위치한 2 개의 성형공 사이에 위치하는 제1B 주입구를 포함하며, 상기 제1B 주입구의 하단은 서로 인접하게 위치한 2 개의 주입 라인 상에 걸쳐져 위치하며, 상기 제1 주입구를 통해 주입된 상기 액상의 재료는 상기 서로 인접하게 위치한 2 개의 주입 라인을 지나서 상기 서로 인접하게 위치한 2 개의 성형공 내부로 주입된다.

일 실시예에 의하면, 상기 주입 금형의 하면에는, 상기 주입 금형이 상기 성형 금형 상에 위치할 때 상기 성형공을 둘러싸는 링 형태로 형성되며 적어도 일 부분이 상기 주입 라인 상에 위치하고 상방향으로 함몰된 배출 리세스가 형성된다.

본 발명에 따른 가이드 롤러 성형 장치는, 성형 공정 완료 후 고정 금형에서 지지 금형을 분리시킴으로서 가이드 롤러 완제품을 금형으로부터 쉽게 분리시킬 수 있다.

또한, 주입 금형이 다단계로 형성된 성형 재료 주입 수단을 포함함으로서, 가이드 롤러를 구성하는 성형 재료의 주입 및 가이드 롤러 성형 과정에서 불량 발생이 방지될 수 있다.

아울러, 성형 재료의 주입 과정에서 균일한 주입이 이루어지며, 점도가 높은 성형 재료의 경우에도 원활한 주입이 이루어질 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 분리 구조를 나타낸 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 고정 금형, 지지 금형, 성형 금형, 및 주입 금형을 순차적으로 분리 적층한 상태의 단면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 성형 금형의 일 부분을 확대 도시한 도면이며, 도 4 는 도 3 의 D-D 의 단면을 나타낸 것이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 주입 금형(400)의 상면을 도시한 도면이며, 도 6 은 도 5 의 A-A 및 B-B 단면을 각각 나타낸 것이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 주입 금형의 하면을 도시한 도면이며, 도 8 은 도 7 의 C-C 단면을 나타낸 것이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 고정 금형, 지지 금형, 성형 금형, 및 주입 금형을 순차적으로 적층한 상태의 단면이다.
도 10 은 제1A 주입구를 통과하여 성형 재료가 주입되는 것을 확대 도시한 것이며, 도 11 은 제1B 주입구를 통과하여 성형 재료가 주입되는 것을 확대 도시한 것이다.
도 12 및 13 은 성형이 완성된 가이드 롤러를 회수하는 것을 나타낸 사진이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 본 실시예는 제한적인 것으로 의도된 것이 아니다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 분리 구조를 나타낸 도면이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 고정 금형(100), 지지 금형(200), 성형 금형(300), 및 주입 금형(400)을 순차적으로 분리 적층한 상태의 단면이다. 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 성형 금형(300)의 일 부분을 확대 도시한 도면이며, 도 4 는 도 3 의 D-D 의 단면을 나타낸 것이다. 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 주입 금형(400)의 상면을 도시한 도면이며, 도 6 은 도 5 의 A-A 및 B-B 단면을 각각 나타낸 것이다. 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 주입 금형(400)의 하면을 도시한 도면이며, 도 8 은 도 7 의 C-C 단면을 나타낸 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치는, 아래에서 위쪽으로 순차적으로 상하 방향으로 배치되는 고정 금형(100), 지지 금형(200), 성형 금형(300), 및 주입 금형(400)을 포함한다.

<고정 금형>

고정 금형(100)은 소정의 면적을 갖는 제1 금형 플레이트(110), 및 제1 금형 플레이트(110) 상에 상방향으로 돌출되는 복수 개의 고정 바(120)를 포함한다.

고정 바(120)는 원기둥형 형상을 가질 수 있다. 즉, 고정 바(120)의 단면 형상은 소정의 내경을 갖는 원형일 수 있다. 고정 바(120)의 단면 형상은 가이드 롤러의 코어 내에 삽입되기에 적절한 형상 및 직경을 가질 수 있다. 아울러, 고정 바(120)의 외측 둘레면에는 가이드 롤러의 코어가 달라붙는 것을 방지할 수 있도록 소정의 parting line (미도시)이 형성될 수 있다. 상기 parting line 은, 예컨대 둘레 방향으로 일 부분이 함몰된 함몰 입체일 수 있다.

고정 바(120)는 복수 개 구비될 수 있으며, 소정의 배열을 가질 수 있다. 예컨대 가로 세로 방향으로 X×Y 의 행렬 구조를 가질 수 있다. 아울러, 제1 금형 플레이트(110) 상에는 정렬을 위한 정렬 핀(130)이 구비될 수 있다. 정렬 핀(130)은, 예컨대 고정 바(120)가 배열된 위치의 외측에 사방에 위치할 수 있다.

<지지 금형>

지지 금형(200)은 소정의 면적을 갖는 제2 금형 플레이트(210), 및 상기 제2 금형 플레이트(210)를 상하 방향으로 관통하는 관통공(220)을 포함한다. 관통공(220)은 상기 고정 금형(100)의 고정 바(120)의 단면 형상 및 면적에 대응하는(즉, 거의 동일한) 단면 형상 및 면적을 가질 수 있다. 또한, 관통공(220)는 복수 개 구비될 수 있으며, 고정 바(120)와 동일한 갯수 및 배열을 가질 수 있다. 즉, 관통공(220)은 X×Y 의 행렬 구조를 가질 수 있다.

아울러, 제2 금형 플레이트(210)의 두께는 고정 바(120)의 높이보다 작다. 따라서, 고정 금형(100) 상에 지지 금형(200)이 놓이면, 고정 바(120)가 관통공(220)을 관통하여 상방향으로 돌출될 수 있다.

또한, 제2 금형 플레이트(210)에는 정렬 핀(130)이 통과할 수 있는 제1 정렬 홀(230)이 형성될 수 있다. 제1 정렬 홀(230)은 정렬 핀(130)의 위치에 대응하는 위치에 위치할 수 있다. 따라서, 지지 금형(200)이 고정 금형(100) 상에 놓일 경우, 정렬 핀(130)이 제1 정렬 홀(230)을 통과할 수 있다.

<성형 금형>

성형 금형(300)은 제3 금형 플레이트(310), 및 상기 제3 금형 플레이트(310)를 상하 방향으로 관통하는 성형공(320)을 포함한다.

성형공(320)은 고정 바(120), 및 관통공(220)의 단면 형상이 형성하는 원형보다 큰 내경을 갖는 원형 형상을 갖는다. 또한, 성형공(320)은 복수 개 구비될 수 있으며, 고정 바(120), 및 관통공(220)과 동일한 갯수 및 배열을 가질 수 있다. 즉, 관통공(220)은 X×Y 의 행렬 구조를 가질 수 있다.

따라서, 성형 금형(300)이 고정 금형(100) 및 지지 금형(200) 상에 놓이면, 지지 금형(200)의 관통공(220)을 통과한 고정 바(120)의 상단부가 성형 금형(300)의 성형공(320) 내에 위치하게 된다. 이때, 성형공(320)의 내주면과 고정 바(120)의 외주면 사이에는 링 형상의 공간이 형성된다. 이것은, 앞서 설명한 바와 같이, 성형공(320)은 고정 바(120)의 단면 형상이 형성하는 원형보다 큰 내경을 갖는 원형 형상을 갖기 때문이다. 상기 링 형상의 공간은 주입 공간으로 기능한다.

또한, 제3 금형 플레이트(310)에는 정렬 핀(130)이 통과할 수 있는 제2 정렬 홀(330)이 형성될 수 있다. 제2 정렬 홀(330)은 정렬 핀(130)의 위치에 대응하는 위치에 위치할 수 있다. 따라서, 성형 금형(300), 및 지지 금형(200)이 고정 금형(100) 상에 놓일 경우, 정렬 핀(130)이 제1 정렬 홀(230)을 통과한 후, 제2 정렬 홀(330)을 통과할 수 있다.

도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 성형 금형(300)의 상면에는 주입 라인(340)이 형성된다. 주입 라인(340)은, 상기 성형공(320)을 중심으로 하여 상기 성형공(320)의 주변부를 둘러서 형성되는 링 형상을 가지며, 소정의 깊이만큼 함몰되게 형성되는 소정의 함몰 라인이다.

<주입 금형>

주입 금형(400)은 제4 금형 플레이트(410), 상기 제4 금형 플레이트(410)의 상면에 형성되는 주입 보울(420), 및 상기 주입 보울(420)에 형성되며 제4 금형 플레이트(410)를 상하 방향으로 관통하는 주입 수단(430)을 포함한다.

주입 보울(420)은, 제4 금형 플레이트(410)의 상면에 소정의 깊이와 면적을 갖고 형성되는 소정의 함몰 영역으로 구성될 수 있다. 주입 보울(420)은, 후술하는 주입 수단(430)이 상기 주입 보울(420) 내에 위치하도록 소정의 면적을 가질 수 있다.

주입 수단(430)은, 제1 주입구(440), 및 제2 주입구(450)를 포함한다.

제1 주입구(440)는 제4 금형 플레이트(410)를 상하 방향으로 관통하며 소정의 내경을 갖는 홀 형태로 구성된다. 제1 주입구(440)는 복수 개 형성되며, 소정의 배치를 가질 수 있다. 제1 주입구(440)는, 상하 방향으로 관통된 제1 주입 홀(432)과, 상기 제1 주입 홀(432)의 상부분에 형성되며 상기 제1 주입 홀(432)의 내경보다 큰 내경을 갖고 깔대기 형태로 구성되는 입구부(434)를 포함할 수 있다.

제2 주입구(450)는 주입 리세스(452), 및 제2 주입 홀(454)을 포함한다.

주입 리세스(452)는 상하 방향으로 소정의 깊이, 및 수평 방향으로 소정의 길이를 갖고 함몰되게 형성되는 리세스(recess) 형태로 구성된다. 즉, 주입 리세스(452)는 장홀 형태로 구성된다.

아울러, 상기 주입 리세스(452)의 내주 둘레면은 경사면으로 구성될 수 있다. 즉, 주입 리세스(452)의 측면 내면에는 빗면(456)이 형성될 수 있다.

제2 주입 홀(454)은 상기 주입 리세스(452) 내(즉, 주입 리세스(452)의 하부)에 위치한다. 제2 주입 홀(454)은 상기 주입 금형(400)을 상하로 관통하는 홀 형태로 구성된다.

즉, 제2 주입구(450)는, 상부에 위치하는 주입 리세스(452)와, 하부에 위치하는 제2 주입 홀(454)을 포함한다. 바람직하게는, 제2 주입 홀(454)은 하나의 주입 리세스(452)의 길이 방향 양 단부에 각각 하나씩 구비될 수 있다. 따라서, 하나의 주입 리세스(452)의 하부에 2 개의 제2 주입 홀(454)이 구비될 수 있다.

이하에서는, 상기 주입 수단(430)의 배열에 대해서 상세하게 설명한다. 이하에서는, 성형 금형(300) 상에 주입 금형(400)을 올려 놓은 상태에서, 상기 주입 수단(430)의 배열을 설명한 것으로서, 도 5 에 도시된 배치를 상세하게 설명한 것이다.

우선, 제4 금형 플레이트(410)의 상면에는 가로, 세로 방향으로 소정의 폭을 갖는 사각형의 주입 보울(420)이 형성될 수 있다.

제1 주입구(440)는 상기 주입 보울(420)의 가로, 및 세로 방향으로 나란하게 배열되어, 행렬 형상의 배치를 가질 수 있다.

상기 제1 주입구(440)의 배치를 성형 금형(300)의 성형공(320)과 연계하여 설명하면, 하나의 성형공(320)에 대응하여 하나의 성형공(320)에 대해 4 개의 제1 주입구(440)가 마련된다. 이때, 상기 4 개의 제1 주입구(440)는, 상기 성형공(320)의 세로 방향 양 측(도 5 에서 위, 아래 방향)에 각각 2 개가 구비되며, 가로 방향으로 양 측(도 5 에서 양 옆 방향)에 각각 2 개가 구비된다.

이때, 가로 방향 및 세로 방향으로 서로 인접한 성형공(320) 사이에는 하나의 제1 주입구(440)가 위치한다. 편의상, 상기 가로 방향 및 세로 방향으로 최 외측에 위치하는 제1 주입구(440)를 제1A 주입구(440A) 라고 하고, 서로 인접한 성형공(320) 사이에 위치하는 제1 주입구(440)를 제1B 주입구(440B)라고 지칭할 수 있다.

제2 주입구(450) 또한, 상기 주입 보울(420)의 가로, 및 세로 방향으로 나란하게 배열되어, 행렬 형상의 배치를 가질 수 있다.

이때, 상기 제2 주입구(450)의 배치를 성형공(320)과 연계하여 설명하면, 하나의 성형공(320)에 대응하여 하나의 성형공(320)에 대해 4 개의 제2 주입구(450)가 마련된다. 이때, 상기 4 개의 제2 주입구(450)는, 상기 성형공(320)의 대각 방향으로 각각 총 4 개가 구비된다.

이러한 주입 수단(430)의 배치를 달리 설명하면 아래와 같다.

하나의 주입 공간 상의 사방에 각각의 제1 주입구(440)가 위치한다. 즉, 위에서 볼 때, 각각의 고정 바(120)를 중심으로 하여 각각의 고정 바(120)를 중심으로 하여 가로 및 세로 위치에 십자 형태로 제1 주입구(440)가 위치하게 된다.

또한, 제1 주입구(440) 사이의 공간에 제2 주입구(450)가 위치한다. 달리 설명하면, 각각의 고정 바(120)를 중심으로 하여, 각각의 고정 바(120)의 각각의 대각선 위치에 십자 형태로 제2 주입구(450)가 위치하게 된다. 물론, 기준을 달리하여 설명하면, 각각의 고정 바(120)를 중심으로 하여 각각의 고정 바(120)의 전, 후, 좌, 우 위치에 십자 형태로 제2 주입구(450)가 위치하고, 대각선 위치에 십자 형태로 제1 주입구(440)가 위치한다고 설명될 수도 있다.

따라서, 하나의 주입 공간에 대응하여 4 개의 제1 주입구(440), 및 4 개의 제2 주입구(450)가 위치한다고 할 수 있다.

이하에서는, 주입 금형(400)의 하면에 대해서 설명한다.

주입 금형(400)의 하면은 도 7 및 8 에 도시된 바와 같은 입체를 가질 수 있다.

주입 금형(400)의 하면에는, 상기 주입 금형(400)이 상기 성형 금형(300) 상에 위치할 때 상기 성형공(320)을 둘러싸는 링 형태로 형성되며 적어도 일 부분이 상기 주입 라인(340) 상에 위치하고 상방향으로 함몰된 배출 리세스(466)가 형성될 수 있다. 따라서, 제1 주입구(440) 및 제2 주입구(450)를 통해 주입된 액상의 재료는 배출 리세스(466)를 지나서 주입 라인(340)을 통해서 성형공(320) 내부로 주입될 수 있다.

아울러, 배출 리세스(466)의 내측에는, 상기 배출 리세스(466)와 동심으로 형성되며 성형공(320)의 상부를 덮는 링 형태의 커버면(464)이 마련될 수 있다. 아울러, 커버면(464)의 내측에는, 커버면(464)과 동심으로 형성되는 제2 리세스(462)가 구비되며, 제2 리세스(462)의 내측에는 제2 리세스(462)와 동심으로 형성되는 중간면(460)이 구비될 수 있다.

이와 같이, 주입 금형(400)의 저면이 함몰 및 돌출 입체 구조를 가짐에 따라서, 주입 금형(400)의 저면이 성형된 가이드 롤러 제품의 상면과 달라붙는 것을 방지하고, 착탈이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 제4 금형 플레이트(410)에는 정렬 핀(130)이 통과할 수 있는 제3 정렬 홀(미도시)이 형성될 수 있다.

이하에서는, 도 9 내지 11, 및 앞서 참조한 도면을 참조하여, 고정 금형(100), 지지 금형(200), 및 성형 금형(300) 상에 주입 금형(400)을 올려 놓은 상태 및 그에 의한 액상 재료의 주입에 대해서 설명한다.

도 9 는 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드 롤러 성형 장치의 고정 금형(100), 지지 금형(200), 성형 금형(300), 및 주입 금형(400)을 순차적으로 적층한 상태의 단면이다. 아울러, 도 10 은 제1A 주입구(440A)를 통과하여 성형 재료가 주입되는 것을 확대 도시한 것이며, 도 11 은 제1B 주입구(450B)를 통과하여 성형 재료가 주입되는 것을 확대 도시한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 가이드 롤러 성형 장치는, 아래에서 위쪽으로 순차적으로 상하 방향으로 배치되는 고정 금형(100), 지지 금형(200), 성형 금형(300)이 배치된다. 이때, 성형 금형(300)의 성형공(320)의 내주면과 고정 금형(100)의 고정 바(120)의 외주면 사이에 링 형상의 공간이 형성된다.

상기 상태에서, 가이드 롤러의 코어(Q)를 고정 바(120)에 끼운다. 즉, 고정 바(120)가 가이드 롤러의 코어(Q) 내에 내삽되어 위치 고정된다. 코어와 성형공(320)의 내주면 사이에는 성형 재료가 주입될 수 있는 성형 공간(P)이 위치한다.

이어서, 주입 금형(400)을 성형 금형(300) 상에 위치시킨다.

고정 금형(100), 지지 금형(200), 및 성형 금형(300) 상에 주입 금형(400)을 올려 놓은 상태에서, 상기 제1 주입구(440)의 하단, 및 제2 주입구(450)의 하단은 상기 주입 라인(340) 상에 위치한다. 이때, 제1 주입구(440)의 하단, 및 제2 주입구(450)의 하단을 원형으로 연결하는 배출 리세스(466)의 적어도 일 부분은 상기 주입 라인(340) 상에 위치한다.

성형에 사용되는 성형 재료가 주입될 때, 우선 주입 보울(420) 내에 액상의 성형 재료가 넓게 퍼지도록 충진된다.

상기 성형 재료가 주입 보울(420)내에 충진된 후, 상기 제1 주입구(440)와 제2 주입구(450) 내부로 성형 재료가 주입되도록 고압을 가한다. 즉, 주입 보울(420) 내로 성형 재료가 충진된 후, 상기 성형 재료는 고압에 의해서 제1 주입구(440) 및 제2 주입구(450)를 통과하게 된다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이, 주입 금형(400)에는 주입 보울(420) 및 주입 수단(430)이 마련되되, 제1 주입구(440)와 제2 주입구(450)를 포함하고, 제2 주입구(450)는 주입 리세스(452)와 제2 주입 홀(454)을 포함함으로서, 각각의 성형 공간 내에 성형 재료가 균일하게 주입될 수 있다. 특히, 점성이 높은 성형 재료의 경우에도 쉽게 주입을 수행할 수 있다.

상기 성형 재료가 제1 주입구(440)를 통해 주입될 때, 상기 성형 재료는 깔대기 형태의 입구부(444)를 먼저 통과하여 제1 주입 홀(442)을 통해 주입 라인으로 유동한다. 따라서, 성형 재료의 주입이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 성형 재료가 제2 주입구(450)를 통해 주입될 때, 각각의 주입 리세스(452) 내에 성형 재료가 먼저 충진되고, 이어서 성형 재료가 제2 주입 홀(454)을 통해 주입 라인(340)으로 유동한다.

이때, 상기 주입 리세스(452)의 내주 둘레면은 경사면으로 구성될 수 있다. 즉, 주입 리세스(452)의 측면 내면에는 빗면(456)이 형성될 수 있다. 따라서, 주입 과정에서 성형 재료가 미끄러지며 주입될 수 있다. 따라서, 성형 재료의 주입이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.

도 10 및 11 을 참조하여, 제1A 주입구(440A)를 통해 주입되는 성형 재료와, 제1B 주입구(440B)를 통해 주입되는 성형 재료에 대해서 보다 상세하게 설명하면 아래와 같다.

제1A 주입구(440A)를 통해 주입되는 성형 재료에 대해서 설명하면, 도 10 의 화살표 F1 과 같이, 제1 주입 홀(442)을 통해 성형 재료가 주입된다. 상기 성형 재료는 주입 라인(340)을 통과하며, 이어서, 주입 라인(340)의 내측 모서리와 주입 금형(400)의 바닥면 사이의 간극(K)을 통해서 성형 공간(P) 내부로 주입되게 된다. 이때, 상기 간극(K)은 상기 주입 금형(400)의 바닥면에 형성된 배출 리세스(466)와 주입 라인(340) 사이에 형성되는 간극일 수 있다.

이어서, 제1B 주입구(440B)를 통해 주입되는 성형 재료에 대해서 설명하면, 도 11 의 화살표 F3 과 같이, 제1 주입 홀(442)을 통해 성형 재료가 주입된다. 상기 성형 재료는 제1 주입 홀(442)의 하단의 양 측에 각각 위치한 주입 라인(340-1, 340-2)을 통과하며, 이어서, 주입 라인(340-1, 340-2)의 내측 모서리와 주입 금형(400)의 바닥면 사이의 간극(K)을 통해서 양 측의 성형 공간(P) 내부로 주입되게 된다. 이때, 상기 간극(K)은 상기 주입 금형(400)의 바닥면에 형성된 배출 리세스(466)와 주입 라인(340-1, 340-2) 사이에 형성되는 간극일 수 있다.

이와 같이 성형 재료의 주입이 이루어짐으로서, 균일한 주입이 이루어질 수 있다.

본 발명에 의한 가이드 롤러 성형 장치는, 특히, 점성이 높은 성형 재료의 경우에도 쉽게 주입을 수행할 수 있다.

예컨대, 경도가 높고(80도) 무늬점도가 높은 재료의 경우, 흐름성이 떨어져서 금형의 하부까지 주입시키기가 어려운데, 본 발명에 의하면 쉽게 주입을 행할 수 있다. 예컨대 내산viton의 경우, 경도가 높고(70~80도) 무늬점도가 높아서 흐름성이 떨어지는데, 본원 발명에 의하면 이러한 재료의 경우에도 쉽게 주입을 행할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 보울 형태의 주입 보울(420), 및 상기 주입 보울(420) 내에 형성된 주입 수단(430)을 갖되, 주입 수단의 제2 주입구(450)는 원형의 주입 홀(454)과 장공 형태의 주입 리세스(452)가 혼합된 형태를 갖는다. 따라서, 주입 효율을 확보하면서, 주입구 사이의 필요간극을 확보하기 용이하다.

예컨대, 주입 효율을 높이기 위해 주입구의 수를 늘리거나 주입구의 크기를 크게 하여 홀간 간극을 작게 할 경우, 고압에 의한 금형 손상(예컨대 휨)이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는, 원형의 제1 주입구(440)와 적어도 일 부분이 장공 형태로 구성된 제2 주입구(450)가 혼합된 형태를 가지므로, 주입구 사이의 필요간극을 확보하기 용이하여, 금형 손상을 방지하며 동시에 주입 효율을 높일 수 있다. 아울러, 제1 주입구(440)의 주입 리세스(442)는 빗면 형태의 외면을 가지므로, 성형 재료가 쉽게 흘러서 주입될 수 있다.

또한, 주입구를 통과한 성형 재료는, 우선 주입 라인(340)을 통해 퍼진 상태로 성형 공간 내로 주입됨으로서, 균일한 주입이 달성될 수 있다. 즉, 중간에서 주입 라인(340)을 거쳐 성형 공간 내로 주입되게 되므로, 주입구에서 성형 공간 내로 직접 성형 재료가 주입되는 경우에 비해, 균일한 주입이 이루어질 수 있다.

도 12 및 13 은, 성형이 완성된 가이드 롤러(T)를 회수하는 것을 나타낸 사진이다.

성형 공정이 완료되면 먼저 주입 금형(400)과 성형 금형(300)을 이탈시킬 수 있다. 그러면 도 12 와 같이, 상기 고정 금형(100) 상에 지지 금형(200)이 놓인 상태이다. 또한, 고정 금형(100)의 고정 바(120)가 지지 금형(200)의 관통공(220)을 관통하여 상방향으로 돌출되어 있으며, 완성된 가이드 롤러는 상기 관통공(220)에 고정된 상태이며 지지 금형(200) 상에 놓여 지지된 상태이다.

이 상태에서 도 13 과 같이, 고정 금형(100)을 지지 금형(200)으로부터 하방향으로 분리시킨다. 그러면 지지 금형(200) 상에 가이드 롤러가 놓인 상태로 고정 금형(100)의 고정 바(120)가 가이드 롤러로부터 쉽게 이탈될 수 있다. 따라서, 완성된 가이드 롤러는 지지 금형(200) 상에 단순히 올려져 있는 상태가 되므로, 쉽게 완성된 가이드 롤러를 운반할 수 있다. 즉, 가이드 롤러(T)가 지지 금형(200) 상에 놓여서 지지 금형(200)을 옮김으로서 가이드 롤러(T)를 쉽게 옮길 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 성형 공정이 완료된 후 고정 금형(100)에서 지지 금형(200)을 분리시킴으로서, 가이드 롤러 완제품을 금형으로부터 쉽게 분리시킬 수 있다.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

100: 고정 금형
110: 제1 금형 플레이트
120: 고정 바
130: 정렬 핀
200: 지지 금형
210: 제2 금형 플레이트
220: 관통공
230: 제1 정렬 홀
300: 성형 금형
310: 제3 금형 플레이트
320: 성형공
330: 제2 정렬 홀
340: 주입 라인
400: 주입 금형
410: 제4 금형 플레이트
420: 주입 보울
430: 주입 수단
440: 제1 주입구
442: 제1 주입 홀
444: 입구부
450: 제2 주입구
452: 주입 리세스
454: 제2 주입 홀
456: 빗면
460: 중간면
462: 제2 리세스
464: 커버면
466: 배출 리세스

Claims

가이드 롤러 성형 장치에 있어서,
고정 금형; 지지 금형; 성형 금형; 및 주입 금형; 을 포함하며,
상기 고정 금형, 지지 금형, 성형 금형, 및 주입 금형은 상하 방향으로 순차적으로 배치되고,
상기 고정 금형은 상방향으로 돌출되는 복수 개의 고정 바를 포함하고,
상기 지지 금형은 상기 고정 바가 관통할 수 있는 복수 개의 관통공을 포함하며,
상기 성형 금형은 상기 관통공을 통과하여 상방향으로 돌출된 고정 바가 내부에 위치할 수 있는 복수 개의 성형공을 포함하며,
상기 주입 금형은 상기 성형공을 덮되, 상기 성형공 상에 액상의 재료가 주입될 수 있도록 하는 주입 수단을 포함하는 가이드 롤러 성형 장치.
제1항에 있어서,
상기 주입 금형은,
상면에 소정의 깊이와 면적을 갖고 함몰되게 형성되는 주입 보울을 포함하며,
상기 주입 수단은 상기 주입 보울이 형성된 부분에 형성되고,
상기 주입 수단은,
상하로 관통되게 형성되는 제1 주입구, 및 제2 주입구를 포함하며,
상기 제1 주입구는,
상기 주입 금형을 상하 방향으로 관통하는 제1 주입 홀, 및 상기 제1 주입 홀의 상부에 형성되며 상기 제1 주입 홀의 내경보다 큰 내경을 갖는 깔대기 형태의 입구부를 포함하며,
상기 제2 주입구는,
상하 방향으로 소정의 깊이, 및 수평 방향으로 소정의 길이를 갖고 함몰되게 형성되는 주입 리세스, 및
상기 주입 리세스 하부에 위치하며 상기 주입 금형을 상하로 관통하는 복수 개의 제2 주입 홀을 포함하는 가이드 롤러 성형 장치.
제2항에 있어서,
상기 성형 금형은,
상면에 형성되며 상기 성형공의 주변부를 둘러서 소정의 깊이만큼 함몰되게 형성되는 주입 라인을 포함하며,
상기 제1 주입구의 하단 및 상기 제2 주입구의 하단은 상기 주입 라인 상에 위치하여,
상기 제1 주입구 및 상기 제2 주입구를 통해 주입된 액상의 재료는 상기 주입 라인을 지나서 상기 성형공 내에 주입되는 가이드 롤러 성형 장치.
제3항에 있어서,
상기 성형 금형 상에 상기 주입 금형이 위치할 때,
상기 제1 주입구는
하나의 상기 성형공의 가로 방향 양측에 하나씩 위치하며, 세로 방향 양측에 하나씩 각각 위치하도록 배열되며,
상기 제2 주입구는,
하나의 상기 성형공의 대각 방향에 하나씩 위치하도록 배열되는 가이드 롤러 성형 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1 주입구 중 적어도 하나는,
가로, 또는 세로 방향으로 서로 인접하게 위치한 2 개의 성형공 사이에 위치하는 제1a 주입구를 포함하며,
상기 제1a 주입구의 하단은 서로 인접하게 위치한 2 개의 주입 라인 상에 걸쳐져 위치하며,
상기 제1a 주입구를 통해 주입된 상기 액상의 재료는 상기 서로 인접하게 위치한 2 개의 주입 라인을 지나서 상기 서로 인접하게 위치한 2 개의 성형공 내부로 주입되는 가이드 롤러 성형 장치.
제5항에 있어서,
상기 주입 금형의 하면에는,
상기 주입 금형이 상기 성형 금형 상에 위치할 때 상기 성형공을 둘러싸는 링 형태로 형성되며 적어도 일 부분이 상기 주입 라인 상에 위치하고 상방향으로 함몰된 배출 리세스가 형성되는 가이드 롤러 성형 장치.
제6항에 있어서,
상기 주입 금형의 하면에는,
상기 배출 리세스 내측에 형성되며 서로 동심 구조의 함몰 및 돌출 입체가 형성되는 가이드 롤러 성형 장치.