KR102134725B1

KR102134725B1 - 중공형 부표의 성형장치

Info

Publication number: KR102134725B1
Application number: KR1020190002146A
Authority: KR
Inventors: 김영리
Original assignee: 김영리
Priority date: 2019-01-08
Filing date: 2019-01-08
Publication date: 2020-07-16

Abstract

본 발명은 중공형 부표의 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형의 회전에 의한 중공형 부표의 성형 과정에서 중공형 부표의 내측으로 함몰된 연결고리를 형성하여 연결고리 및 상기 연결고리에 연결된 로프의 파손을 방지함은 물론, 중공형 부표 내측에 연결고리를 향해 돌출된 보강살을 형성하여 내구성을 향상시킨 중공형 부표의 성형장치에 관한 것이다.

Description

중공형 부표의 성형장치{An apparatus for forming hollow buoys having improved durability}

일반적으로 부표(浮標)(다른말로 부자(浮子), 부수(浮水), 부이, 부구(浮具) 라고도 함)는 수면에 띄운 부체(浮體)를 말한다.

상기 부표는 암초, 침몰선 등의 항해상의 위험물의 존재를 경고하기 위해 사용되고, 어구(漁具)나 닻 등 물속에 있는 물체의 위치를 나타내기 위해 사용되며, 일정 범위에 어류, 폐류 및 조류 등을 양식하기 위해 설치된 그물을 고정시키기 위해 사용된다.

현재 주로 사용되는 부표는 스티로폼 재질의 부표, 플라스틱 재료를 이용한 중공성형(blow molding) 및 사출성형(injection molding) 구조의 부표, 그리고 내부에 공기가 주입된 고무재질의 튜브형 부표 등이 있다.

상기 스티로폼 재질의 부표와 관련된 종래기술로는 도 1에서 보는 바와 같이 수산양식용 부표의 보호장치가 개시되었는데, 상세하게는 스티로폼 부표에 로프를 감을 수 있도록 홈이 파여 있고, 상기 홈 부분을 합성수지(플라스틱) 재질로 만든 보호장치를 사용하여 끼우거나 씌우는 수산양식용 부표의 보호장치에 관한 것이다.

상기 종래기술은 스티로폼 부표의 홈 부분을 보호하는 구성에 관한 것으로서, 수산양식에 부표를 사용할 때 부표를 설치 또는 수거작업시에 작업의 효율성을 극대화 시키고, 내구성을 강화시켜 사용 수명을 길게 할 수 있는 효과가 있다.

하지만, 상기 종래기술은 스티로폼 재질의 부표에서 파손되어 나온 스티로폼 조각이 각종 병원균의 서식처 역할을 하여 양식장의 병해 발생요인이 된다.

심지어 해양 어류가 스티로폼 조각을 먹고 죽는 경우도 발생하며, 스티로폼 재질의 부표는 해양 생태계 및 어족 자원 보존에 나쁜 영향을 미치고 있어, 이를 해결하기 위한 임시방편으로 스티로폼에 비닐포대를 씌운 제품이 이용되고 있는데, 이 역시도 해수의 침투를 막을 수 없고, 태양광과 해수에 쉽게 부식되고 훼손되어 그 조각 파편들 역시 해양오염의 원인이 되었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 도 2에서 보는 바와 같이 속이 빈 주물의 제조장치 및 그 장치로 제조되는 주물이 개시되었는데, 상세하게는 내측에 용융금속이 주입되는 공간부가 형성된 상하부 금형을 구성하고, 상하부금형과 결합된 상하부금형 지지대 및 수직연결대가 기둥 사이에 설치되어 상기 구동축에 연결된 풀리를 핸들에 의한 수동 또는 전동의 동력원에 의해 X축을 중심축으로 하여 회전시키면, 하부금형 지지대 사이에 결합된 수평의 환체가 일측 기둥에 고정 장착된 환체와 함께 Y축을 중심축으로한 회전이 X축을 중심축으로한 회전과 동시에 이루어져 용융금속이 원심력에 의하여 성형되는 구조를 특징으로 하는 속이 빈 주물의 제조장치 및 그 장치로 제조되는 주물에 관한 것이다.

상기 종래기술은 금형이 X축 및 Y축으로 동시 회전함으로써 발생하는 원심력을 이용하여 속이 빈 주물을 제조하므로 외관상 이음부가 발생 되지 않고 이음부를 없애기 위한 마무리 공정이 없는 장점이 있다.

하지만, 상기 종래기술은 금형 안에 금속을 용융시켜서 넣은 다음 금형을 X축과 Y축으로 회전시키면서 주물을 형성시켜야하기 때문에 이를 폴리에틸렌과 같은 합성수지 원료에 적용하게 되면 용융 합성수지를 금형에 투입함과 동시에 급격하게 굳어져서 원하는 형상의 제품을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 출원인은 합성수지제 부표용 금형장치 및 제조방법을 출원한 바 있는데, 상세하게는 금형 내부에 투입된 고체의 합성수지제가 가열기에 의해 용융되면서 상기 금형이 회전운동모터에 의해 회전되는 동시에 프레임이 시소운동모터에 의해 시소 운동되어 상기 용융된 합성수지제가 금형 내측벽면에 균일한 두께로 융착되면서 내부 공간이 비어있는 부표를 용이하게 제조할 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 종래기술에 의해 제조된 중공형 부표에 로프가 관통되어 연결되는 고리 즉, 로프 관통형 고리를 형성하고자 할 경우 부표를 제조한 후 상기 부표의 일측에 고리를 별도로 부착하거나, 부표의 성형 과정에서 부표의 내측으로 함몰된 고리를 동시에 성형하게 된다.

하지만, 상기와 같이 부표의 일측에 고리를 별도로 부착할 경우 상기 고리가 부표 외측으로 돌출되고, 이로 인해 상기 고리에 연결된 로프가 부표의 바깥으로 노출되어 다른 물체와 부딪혀 파손되는 문제가 발생된다.

또한, 상기 부표의 성형 과정에서 부표의 내측으로 함몰된 고리를 동시에 성형할 경우 금형이 회전되면서 용융된 합성수지제가 금형 내측벽에 균일한 두께로 융착되면서 상기 고리(관통홀)를 감싸는 부분과 부표의 외벽 사이에 중공(中孔, 속이나 가운데 구멍이 있는 것)이 생기게 되어 상기 고리의 내구성(耐久性)이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 회전형 금형에 의해 성형되면서 내측으로 로프 관통형 고리가 형성되는 중공형 부표의 성형장치에 있어, 로프 관통형 고리의 내구성을 향상시킬 수 있는 기술 개발이 필요하였다.

한국 등록실용신안 제20-0309039호(2003. 03. 29. 공고), "수산양식용 부표의 보호장치" 한국 등록특허 제10-0329119호(2002. 03. 21. 공고), "속이 빈 주물의 제조장치 및 그 장치로 제조되는 주물" 한국 등록특허 제10-1780653호(2017. 09. 21. 공고), "일체형으로 형성된 합성수지제 부표용 금형장치 및 이를 이용한 일체형으로 형성된 합성수지제 부표의 제조방법"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 내부에 재료가 투입된 금형을 회전시키는 동시에 가열하여 중공형 부표를 성형하되, 상기 금형의 내부에 고리성형부를 형성함으로써, 금형의 회전에 의한 중공형 부표의 성형 과정에서 상기 고리성형부에 의해 중공형 부표의 내측으로 함몰된 연결고리가 형성되어 연결고리 및 상기 연결고리에 연결된 로프의 파손을 방지할 수 있도록 한 중공형 부표의 성형장치를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 고리성형부와 인접한 금형 내벽에 코어금형을 삽입하여 금형의 회전에 의한 중공형 부표의 성형 과정에서 상기 코어금형에 의해 보강살이 연결고리 방향으로 돌출 형성되도록 하고, 이를 통해 상기 보강살이 중공형 부표의 내벽과 연결고리의 외벽 사이의 중공 면적을 축소시켜 중공형 부표의 내구성이 향상되도록 한 중공형 부표의 성형장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 중공형 부표의 성형장치는, 내부에 재료가 투입된 금형을 회전수단을 통해 회전시키는 동시에 가열수단을 통해 가열하여 중공형 부표를 성형하는 중공형 부표 성형장치에 있어서, 상기 금형의 내부에 고리성형부를 형성하여 중공형 부표의 내측으로 함몰된 연결고리가 형성되고, 상기 고리성형부와 인접한 금형 내벽에 코어금형을 삽입하여 보강살이 중공형 부표의 내벽으로부터 연결고리를 향해 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금형의 내부에는 코어금형삽입홈이 형성되어 코어금형의 적어도 일부분이 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보강살은 금형의 회전에 의한 중공형 부표의 성형 시 용융된 재료가 코어금형을 감싸면서 형성되어, 중공형 부표의 내벽과 연결고리의 외벽 사이의 중공 면적이 축소되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코어금형은 금형의 코어금형삽입홈에 수평으로 이동 가능하게 결합될 수 있다.

삭제

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 내부에 재료가 투입된 금형을 회전시키는 동시에 가열하여 중공형 부표를 성형하되, 상기 금형의 내부에 고리성형부를 형성함으로써, 금형의 회전에 의한 중공형 부표의 성형 과정에서 상기 고리성형부에 의해 중공형 부표의 내측으로 함몰된 연결고리가 형성되어 연결고리 및 상기 연결고리에 연결된 로프의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 고리성형부와 인접한 금형 내벽에 코어금형을 삽입하여 금형의 회전에 의한 중공형 부표의 성형 과정에서 코어금형에 의해 보강살이 연결고리 방향으로 돌출 형성되도록 하고, 이를 통해 상기 보강살이 중공형 부표의 내벽과 연결고리의 외벽 사이의 중공 면적을 축소시켜 중공형 부표의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 수산양식용 부표의 보호장치.
도 2는 종래의 속이 빈 주물의 제조장치 및 그 장치로 제조되는 주물.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치의 금형을 개방한 모습을 예시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치의 금형 내에 코어금형을 삽입하는 모습을 예시한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치의 금형 내에 재료를 넣고 닫는 모습을 예시한 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치의 금형으로부터 성형된 부표를 취출하는 모습을 예시한 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치에 의해 성형된 부표를 예시한 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치에 의해 성형된 부표로부터 코어금형을 분리하는 모습을 예시한 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치에 의해 성형된 부표의 A-A 부분단면도.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치에 의해 성형된 부표의 B-B 부분단면도.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치를 이용한 중공형 부표 제조방법의 플로우차트.

이하의 본 발명에 관한 상세한 설명들은 본 발명이 실시될 수 있는 실시 예이고 해당 실시 예의 예시로써 도시된 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명의 실시에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 기재된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.

따라서 후술되는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

발명에서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”,　＂…모듈“ 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

먼저, 도 3 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 내구성이 향상된 중공형 부표의 성형장치에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치의 사시도이고, 도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치를 이용하여 중공형 부표를 성형하는 모습을 단계적으로 예시한 사시도이며, 도 10과 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치를 이용하여 성형된 중공형 부표의 부분단면도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표의 성형장치를 설명하기에 앞서 부표(浮標)란 선박의 안전 항해를 돕기 위하여 항로를 지시하거나, 암초나 침몰선 따위의 위험물이 있음을 경고하기 위해 물위에 띄우는 항로 표지의 하나로써, 일정 범위에 어류, 폐류 및 조류 등을 양식하기 위해 설치된 그물을 고정시키는데 사용되기도 한다. 그리고 중공형 부표(浮標)는 수면에 용이하게 떠 있을 수 있도록 하기 위해 내부가 비어 있는 부표(浮標)를 말한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표의 성형장치는 내부에 재료가 투입되고, 회전되는 동시에 가열되면서 중공형 부표(50)를 성형하는 금형(10)과, 상기 금형(10)이 설치되는 프레임(20)과, 상기 금형(10)을 제자리에서 축 회전시키는 회전수단(30) 및 상기 금형(10)에 열을 전달하는 가열수단(40)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 금형(10)은 합성수지제 재료가 투입될 수 있도록 내부가 비어있는 형태로써, 제1금형(11)과 제2금형(12)으로 이루어지고, 상기 제금형(11)과 제2금형(12)은 힌지(13)로 회동 가능하게 연결된다.

상기 제1, 2금형(11, 12)은 힌지(13)의 반대쪽에 형성된 체결구(14)에 의해 체결 또는 분리되는데, 상기 체결구(14)는 제1금형(11)과 제2금형(12)을 체결하여 금형(10) 내부를 밀폐하거나, 제1금형(11)과 제2금형(12)의 체결을 해제하여 금형(10) 내부를 개방하게 된다.

상기 금형(10) 내부에는 중공형 부표(50) 성형물의 형상과 대응되는 주형공간이 형성되며, 상기 주형공간에는 고체 또는 분말의 합성수지제 재료가 투입되는 것이 바람직하다.

상기 금형(10)의 양측에는 회전축(15)이 형성되되, 상기 회전축(15)은 프레임(20)의 회전축홀더(25)에 회전 가능하게 삽입되어 회전수단(30)에 의해 제자리에서 축 회전된다.

그리고 상기 금형(10) 일측에는 공기를 외부로 배출시키거나 유입시키는 공기유통노즐(17)이 형성될 수 있으며, 상기 공기유통노즐(17)에는 공기유통노즐(17)을 개폐하는 개폐밸브(17a)가 형성될 수 있다. 부연 설명하면, 상기 공기유통노즐(17)이 중공형 부표(50)의 제조 과정에서 공기를 외부로 배출 또는 내부로 유입시킴으로써, 가열수단(40)에 의해 금형(10) 내부에 투입된 고체 또는 분말의 합성수지제 재료가 용융될 때 금형(10) 내부의 공기가 팽창되어 상기 금형(10)이 폭발하는 것을 방지하고, 또한 금형(10)을 가열하여 중공형 부표(50) 성형물을 성형한 후 실온 또는 냉각기(미도시)에 의해 중공형 부표(50) 성형물이 냉각될 때 상기 중공형 부표(50) 성형물 내부의 공기가 수축되어 상기 중공형 부표(50) 성형물이 찌그러지는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 제1금형(11)과 제2금형(12)의 내측에는 도 4 내지 도 7에서 보는 바와 같이 적어도 하나 이상의 고리성형부(16)가 형성될 수 있다. 상기 고리성형부(16)는 제1금형(11)과 제2금형(12)의 내부 양측면 즉, 회전축(15)의 맞은편에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1금형(11)와 제2금형(12)에 각각 형성된 고리성형부(16)는 서로 대응되는 위치에 형성되어 상기 제1금형(11)과 제2금형(12)이 닫혔을 때 서로 단부가 밀착되면서 연결되는 것이 바람직하다.

상술한 고리성형부(16)는 중공형 부표(50)의 성형 과정에서 상기 중공형 부표(50)의 양측면에 연결고리(52)를 성형하게 된다. 부연 설명하면, 금형(10)의 내부에 투입된 고체 또는 분말의 합성수지제 재료가 회전수단(30)에 의해 회전되면서 가열수단(40)의 열에 의해 용융되고, 이와 같이 용융된 합성수지제 재료가 금형(10)의 내측 벽면에 균일한 두께로 융착되어 내부 공간이 비어있는 중공형 부표(50)가 성형되는데, 이때 용융된 합성수지제가 금형(10) 내부에 형성된 고리성형부(16)의 표면에 일정한 두께로 융착되면서 도 9 내지 도 11에서 보는 바와 같이 중공형 부표(50)의 양측면 안쪽으로 함몰된 연결고리(52)가 형성되는 것이다.

상기 고리성형부(16)는 단부로 갈수록 점차적으로 폭이 줄어드는 뾰족한 형태로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 중공형 부표(50)의 양측면 안쪽에 연결고리(52)를 용이하게 성형할 수 있는 범위 내에서 다양한 형태로 형성될 수 있다.

여기서 상기 중공형 부표(50)의 연결고리(52)는 로프(미도시)가 연결되는 부분으로 상기 연결고리(52)의 중앙에는 로프관통홀(52a)이 형성되어 로프가 관통, 연결된다. 상기 로프관통홀(52a)의 양단부에는 함몰공간(52b)이 형성되는데, 상기 함몰공간(52b)은 로프관통홀(52a)과 연결되어 상기 로프관통홀(52a)에 로프가 용이하게 삽입될 수 있도록 유도한다.

그리고 상기 금형(10)의 내부에는 코어금형삽입홈(18)이 형성되어 상기 코어금형삽입홈(18)에 코어금형(60)의 적어도 일부분이 삽입될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 도면에서는 상기 코어금형삽입홈(18)이 제2금형(12)의 양측면 상단에 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1금형(11)의 양측면 하단 또는, 제1금형(11)과 제2금형(12)의 양측면에 함께 형성될 수도 있다.

상기 코어금형(60)은 금형(10)의 내부에 삽입되어 중공형 부표(50)의 성형 시 상기 중공형 부표(50) 내부에 보강살(54)을 형성하게 된다. 즉, 상기 코어금형(60)은 중공형 부표(50)의 연결고리(52)가 형성되는 부분과 인접한 위치의 금형(10) 내부에 삽입되고, 이에 따라 상기 금형(10)의 회전에 의한 중공형 부표(50)의 성형 시 보강살(54)이 중공형 부표(50)의 내벽으로부터 연결고리(52) 방향으로 돌출 형성된다.

더 자세하게는, 금형(10) 내부에 고체 또는 분말의 합성수지제 재료를 투입하고, 상기 금형(10)을 회전수단(30)을 이용하여 회전시키는 동시에 가열수단(40)을 이용하여 열을 가해 투입된 합성수지제 재료를 용융시켜 금형(10)의 내측 벽면에 일정한 두께로 융착시키게 되는데, 이때 상기 금형(10)의 내벽과 고리성형부(16)의 외벽에 용융된 합성수지제 재료가 균일한 두께로 융착되면서 상기 금형(10)의 내주연과 고리성형부(16)의 외주연 사이 즉, 성형이 완료된 중공형 부표(50)의 내벽과 연결고리(52)의 외벽 사이에 중공(中孔, 속이나 가운데에 구멍이 있는 것 또는 그 구멍)이 형성되고, 이로 인해 상기 중공의 면적만큼 연결고리(52)의 내구성(耐久性)이 떨어지게 되는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표(50)의 성형장치는 금형(10)의 내측 공간 중 중공형 부표(50)의 연결고리(52)가 형성될 위치와 인접하게 코어금형(60)을 삽입함으로써, 중공형 부표(50)의 성형 과정에서 상기 코어금형(60)의 표면에 용융된 합성수지제 재료가 융착되어 도 10과 도 11에서 보는 바와 같이 중공형 부표(50)의 내벽으로부터 연결고리(52)를 향해 보강살(54)이 돌출 형성되도록 한 것이다. 이에 따라, 상기 보강살(54)이 중공형 부표(50) 내벽과 연결고리(52) 외벽 사이에서 일정한 면적을 차지하여 상기 중공형 부표(50)의 내벽과 연결고리(52)의 외벽 사이의 중공(中孔, 속이나 가운데에 구멍이 있는 것 또는 그 구멍) 면적이 축소되고, 이를 통해 중공형 부표(50)의 양측에 형성된 연결고리(52)의 내구성을 보다 향상시키게 된다.

다시 말해, 상기 보강살(54)은 금형(10)의 회전에 의한 중공형 부표(50)의 성형 시 용융된 합성수지제 재료가 코어금형(60)의 외주면을 감싸면서 융착, 냉각되어 형성되는 것이다.

상기 코어금형(60)은 코어금형삽입홈(18)에 고정 결합되는 체결 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서는 코어금형(60)이 코어금형삽입홈(18)에 돌기와 홈에 의해 체결되는 것으로 도시하였으나, 이외에도 언더컷 결합, 강제 끼움 결합, 나사 결합 또는 슬라이드 결합 등 다양한 방식의 체결 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 코어금형(60)은 코어금형삽입홈(18)으로부터 수평으로 전, 후 이동되도록 결합될 수도 있다. 예를 들어, 성형될 중공형 부표(50)의 두께가 4mm일 때 코어금형(60)의 단부와 고리성형부(16)의 외주면 사이의 간격(D)을 8mm 이하로 설정할 경우 도 10의 부분 확대 도면에서 보는 바와 같이 상기 코어금형(60)의 표면을 감싸면서 성형되는 보강살(54)과 고리성형부(15)의 표면을 감싸면서 성형되는 연결고리(52)가 서로 붙게 되어 상기 연결고리(52)의 두께가 두꺼워지게 되고, 8mm를 초과하여 설정할 경우 보강살(54)과 연결고리(52) 일정간격 서로 떨어진 상태가 된다. 상술한 바와 같이, 성형될 중공형 부표(50)의 두께에 맞춰 코어금형(60)과 고리성형부(16) 사이의 간격(D)을 설정하고, 이를 통해 연결고리(52)의 두께를 조절하여 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표(50)의 성형장치의 도면에서는 코어금형(60)을 직육면체 형상으로 도시하였으나, 코어금형(60)의 형상의 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 프레임(20)에는 금형(10)과 회전수단(30) 및 가열수단(40)이 설치된다. 상기 프레임(20)에는 회전축홀더(25)가 형성되는데, 상기 회전축홀더(25)에 금형(10)의 회전축(15)이 회전 가능하게 결합된다.

상기 프레임(20)은 강도가 높은 강철, 스테인레스강, 알루미늄 합금, 티타늄합금 중 어느 하나 이상의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 회전수단(30)은 프레임(20)의 일측 또는 프레임(20)과 인접한 위치에 설치되어 상기 금형(10)을 축 회전시키게 된다.

상기 회전수단(30)은 구동 모터(motor, 전력을 받아서 회전하고, 그 축에 회전력을 발생시키는 동력 기계)인 것이 바람직하다. 그리고 상기 회전수단(30)은 다수의 체인(35)에 의해 금형(10)의 회전축(15)과 연결되어 회전 운동을 금형(10)에 전달할 수 있다.

상기 가열수단(40)은 프레임(20)에 설치되되, 금형(10)의 하부에 근접하게 위치되어 상기 금형(10)을 가열하게 된다.

상기 가열수단(40)에는 액화 연료 또는 액화 석유 가스가 공급되는데, 액화 연료의 경우 휘발유, 석유, 등유, 알콜 중 어느 하나 이상의 연료가 공급되고, 액화 석유 가스 연료의 경우 천연 가스, 석탄 가스, 오일 가스, 프로판 가스(liquefied propane gas), 부탄 가스(butane gas) 중 어느 하나 이상의 연료가 공급되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가열수단(40)은 나무, 폐타이어, 숯, 연탄, 석탄 등과 같은 고체 연료를 사용하는 고체 연료 연소기(燃燒器)로 형성될 수도 있다.

즉, 상기 가열수단(40)에 의해 금형(10) 내부에 투입된 고체 또는 분말의 합성수지제 재료가 용융되고, 이와 동시에 상기 금형(10)이 회전수단(30)에 의해 회전되어 상기와 같이 용융된 합성수지제 재료가 금형(10)의 내측 벽면에 균일하게 묻어서 융착되고, 이에 따라 내부 공간이 비어 있는 균일한 두께의 중공형 부표(50) 성형물이 제조되는 것이다.

또한, 상기 프레임(20)의 일측 또는 인접한 위치에는 상기 금형(10)을 보다 효과적으로 냉각시키기 위해 냉각기(미도시)가 더 형성될 수 있고, 상기 프레임(20)과 인접하여 성형장치의 작동을 제어하는 컨트롤박스(C)가 더 형성될 수 있다. 상기 컨트롤박스(C)는 중공형 부표의 성형장치를 작동시키거나 멈추는 역할을 하는 것은 물론, 회전수단(30)의 회전속도, 가열수단(40)의 가열 시간과 온도 및 냉각기(미도시)의 작동 시간 등을 제어하게 된다.

도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표의 성형장치를 이용한 중공형 부표의 제조방법에 대해 설명한다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표 성형장치를 이용한 중공형 부표 제조방법의 플로우차트이다.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시 내용은 첨부 도면을 참조하여 설명하며, 본 발명의 제조방법은 하기 단계를 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표의 성형장치를 이용한 중공형 부표의 제조방법은, 개방투입단계(S100)와, 코어금형삽입단계(S200)와, 폐쇄단계(S300)와, 회전가열단계(S400)와, 냉각취출단계(S500) 및 탈거단계(S600)를 포함할 수 있다.

본 발명의 제조방법을 각 단계별로 나누어서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 개방투입단계(S100)는 도 4에서 보는 바와 같이 금형(10)을 개방하고 합성수지제 재료를 상기 금형(10) 내부로 투입하는 단계이다.

상기 개방투입단계(S100)에서 금형(10)은 제1, 2금형(11, 12)으로 이루어져 있으며, 상기 제1, 2금형(11, 12)은 힌지(13)에 의해 서로 회동 가능하게 힌지 결합되고, 상기 힌지(13)의 반대편에 설치된 체결구(14)에 의해 체결된 상태이다. 이러한 상태에서 상기 체결구(14)의 체결을 해제한 후, 제1금형(11) 또는 제2금형(12)을 회동시켜 개방한 다음, 상기 제1, 2금형(11, 12) 내에 고체 또는 분말 합성수지제 재료를 넣게 된다.

여기서 상기 고체 또는 분말 합성수지제 재료는 폴리에틸렌(Polyethylene), 아크릴수지(Acrylic), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리스티렌(Polystyrene), 폴리비닐 클로라이드(Polyvinyl chloride), 테프론(Teflon), 나일론(Nylon), 폴리아세탈수지(polyacetal resin) 중 어느 하나 이상의 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 코어금형삽입단계(S200)는 도 5에서 보는 바와 같이 금형(10)의 코어금형삽입홈(18)에 코어금형(60)의 적어도 일부분을 삽입하는 단계이다. 이때, 상기 코어금형(60)은 제1, 2금형(11, 12)의 고리성형부(16)와 인접한 위치의 제1, 2금형(11, 12) 내벽에 삽입되며, 상기 코어금형삽입홈(18)에 고정 결합되거나, 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다.

또한, 상기 코어금형삽입단계(200)와 폐쇄단계(S300) 사이에는 코어금형삽입홈(18)에 삽입된 코어금형(60)을 금형(10) 내측 또는 외측으로 수평 이동시키는 코어금형이동단계(S220)를 더 포함할 수 있다.

상기 코어금형이동단계(S220)에서는 코어금형(60)을 전방 또는 후방으로 이동시키면서 상기 코어금형(60)과 금형(10)의 고리성형부(16)의 간격(D)을 조절할 수 있으며, 이를 통해 사출될 중공형 부표(50)의 연결고리(52) 두께를 변경시킬 수 있다. 즉, 도 10에서 보는 바와 같이 코어금형(60)과 고리성형부(16)의 간격(D)을 좁게 형성하여 상기 코어금형(60)과 고리성형부(16)에 의한 보강살(54)과 연결고리(52)의 성형 시 도 10의 부분 확대 도면에서 보는 바와 같이 상기 보강살(54)과 연결고리(52)를 서로 맞닿게 함으로써, 중공형 부표(50)의 연결고리(52) 두께를 기존의 연결고리(52) 두께보다 상대적으로 약 2배가량 더 두껍게 형성할 수 있다. 이를 통해 상기 연결고리(52)의 내구성을 보다 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 중공형 부표(50) 성형장치의 도면에서는 코어금형(60)이 코어금형삽입홈(18)에 돌기와 홈에 의해 고정 결합되는 방식으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 슬라이딩 결합과 같이 코어금형(60)이 코어금형삽입홈(18)으로부터 수평으로 이동될 수 있는 범위 내에서 다양한 체결 구조를 가질 수 있다.

다음으로, 상기 폐쇄단계(S300)는 상기와 같이 개방되고, 재료가 투입되며, 코어금형(60)이 삽입된 제1, 2금형(11, 12)을 도 6에서 보는 바와 같이 폐쇄하는 단계이다. 즉, 상기 금형(10)의 제2금형(12)과 힌지(13)로 결합된 제1금형(11)을 회전시켜 닫은 후, 체결구(14)로 상기 제1, 2금형(11, 12)을 체결하여 상기 금형(10)의 내부를 밀폐하게 된다.

다음으로, 상기 회전가열단계(S400)는 상기와 같이 폐쇄된 금형(10)을 회전수단(30)을 이용하여 회전시키고, 이와 동시에 가열수단(40)을 이용하여 가열하는 단계이다.

다시 말해, 금형(10) 내에 투입된 고체 또는 분말의 합성수지제 재료를 가열수단(40)으로 가열하여 용융시키고, 이와 동시에 회전수단(30)으로 금형(10)을 회전시켜 용융된 합성수지제 재료가 금형(10)의 내측 벽면에 균일한 두께로 융착되는 것이다. 이때, 상기 금형(10)의 내측 벽면 뿐만아니라, 금형(10) 내에 형성된 고리성형부(14)와 금형(10) 내에 삽입된 코어금형(60)의 표면에도 용융된 합성수지제 재료가 균일한 두께로 융착되면서 중공형 부표(50)의 내측으로 함몰된 연결고리(52) 및 중공형 부표(50)의 내벽으로부터 연결고리(52)를 향해 돌출 형성된 보강살(54)이 형성된다.

그리고 상기 회전수단(30)은 구동 모터(motor)와 체인(35)으로 이루어져 금형(10)의 회전축(15)에 연결되고, 상기 가열수단(40)은 금형(10)의 하부에 설치되어 상기 금형(10)에 열 에너지를 전달하게 된다. 여기서 컨트롤박스(C)에 의해 회전수단(30)의 회전속도, 가열수단(40)의 가열 시간 및 온도 등을 조절할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 냉각취출단계(S500)는 금형(10)을 냉각한 후, 도 7에서 보는 바와 같이 상기 금형(10)을 개방하고, 성형된 중공형 부표(50)를 금형(10)으로부터 취출하는 단계이다.

즉, 상기 금형(10)의 체결구(14)를 해제한 다음, 제2금형(12)과 힌지(13)로 연결된 제1금형(11)을 회동시켜 금형(10)을 다시 개방한 후, 상기 금형(10) 내부로부터 성형된 중공형 부표(50)를 빼내는 것이다. 이때, 상기 금형(10)으로부터 성형된 중공형 부표(50)를 취출하게 되면 도 8에서 보는 바와 같이 상기 중공형 부표(50)의 양측면에 코어금형(60)이 끼워져 있는 상태이다.

여기서 상기 금형(10)은 실온 또는 냉각기(미도시)에 의해 냉각될 수 있으며, 컨트롤박스(C)에 의해 냉각기의 작동 여부 및 냉각 온도 등을 조절할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 탈거단계(S600)는 도 9에서 보는 바와 같이 성형되어 취출된 중공형 부표(50)로부터 코어금형(60)을 탈거하는 단계이다.

이상과 같이 본 설명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시 예에 국한되어 정하여 저서는 안되며, 후술되는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 금형 11: 제1금형
12: 제2금형 13: 힌지
14: 체결구 15: 회전축
16: 고리성형부 17: 공기유통노즐
20: 프레임 30: 회전수단
40: 가열수단 50: 중공형 부표
52: 연결고리 54: 보강살
60: 코어금형 C: 컨트롤박스
D: 간격

Claims

내부에 재료가 투입된 금형을 회전수단을 통해 회전시키는 동시에, 가열수단을 통해 가열하여 중공형 부표를 성형하는 중공형 부표 성형장치에 있어서,
상기 금형의 내부에 고리성형부를 형성하여 중공형 부표의 내측으로 함몰된 연결고리가 형성되고, 상기 고리성형부와 인접한 금형 내벽에 코어금형을 삽입하여 보강살이 중공형 부표의 내벽으로부터 연결고리를 향해 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 중공형 부표의 성형장치.
제 1 항에 있어서,
상기 금형의 내부에는 코어금형삽입홈이 형성되어 코어금형의 적어도 일부분이 삽입되는 것을 특징으로 하는 중공형 부표의 성형장치.
제 1 항에 있어서,
상기 보강살은 금형의 회전에 의한 중공형 부표의 성형 시 용융된 재료가 코어금형을 감싸면서 형성되어, 중공형 부표의 내벽과 연결고리의 외벽 사이의 중공 면적이 축소되는 것을 특징으로 하는 중공형 부표의 성형장치.
제 1 항에 있어서,
상기 코어금형은 금형의 코어금형삽입홈에 수평으로 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 중공형 부표의 성형장치.
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