KR102173443B1 - 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가스 카트리지를 생산하기 위한 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 커팅되어 공급된 소재(1)를 압출성형부에서 길다란 컵 형상의 카트리지 하우징(10)으로 압출시켜 성형하는 압출단계; 1단계의 카트리지 하우징(10)이 공급되면 1차축관부에서 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 소정 구경으로 압축시켜서 축관시키는 1차 축관단계; 1차 축관된 카트리지 하우징(10)이 공급되면 2차축관부에서 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 더 좁은 구경으로 축관시키는 2차 축관단계; 를 다단의 금형시스템이 구비된 포밍기 또는 프레스기에서 일련적인 연속 공정으로 가스 카트리지를 제조할 수 있도록 하되
상기 압출단계는 압출펀치부(110b) 내부에서 일단이 돌출된 상태로 이동되는 원통형의 슬리브(104)가 압출 동작시 압출펀치핀(103)을 지지해 주는 과정이 포함되게 하고, 상기 1차 축관단계 및 2차 축관단계는 1차축관공(116) 및 2차축관공(126) 내부에서 이동되는 원통형의 슬리브(117)(127)에 의해 출몰되는 1차지지핀(130) 및 2차지지핀(140)이 축관시 카트리지 하우징(10)의 입구(11)를 지지해 주는 과정이 포함되게 한 것으로서, 생산성 향상과 품질 향상을 이룰 수 있어 가격과 품질 경쟁력을 높일 수 있는 것이다.

Description

다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치 및 제조방법{Manufacturing apparatus and manufacturing method of gas cartridge by multi-stage mold system}
본 발명은 가스 카트리지를 생산하기 위한 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세히는 가스 카트리지를 제조할 때 하나의 포밍머신이나 프레스기에서 다단공의 금형시스템을 이용하여 연속 공정으로 제조할 수 있도록 함으로서 생산성을 향상시키고 품질을 향상시킬 수 있는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 가스 카트리지는 제과, 제빵, 커피 등의 휘핑크림 제조기에서 많이 사용되며, 가정용 탄산수 제조기, 질소커피, 가정용 맥주 제조장비, 탄산수 제조용 소형 공기압 충전장비 등의 여러 용도로 사용되는 소형 일회용의 고압 가스 카트리지이다.
상기와 같은 고압 가스 카트리지를 제조하기 위해 종래에는 대부분 컷팅된 원소재를 프레스기로 공급하여 소정 형태의 크기로 만든 후 스웨이징 머신으로 옮겨서 여러 차례의 스웨이징 가공 공정을 행하여 제조하였는 바, 이는 스웨이징 가공 단계가 많고 정밀성을 요하는 고도의 숙련기술이 필요하므로 생산성이 좋지 못하다고 할 수 있다.
가스용기 제조와 관련된 선행기술로는 아래의 특허문헌에 개시된 대한민국 특허공보 공고번호 특1995-0007762호(1995.07.18.공고)의 "투피스(Two Plece) 가스용기의 프레스 가공장치"가 있다.(이하 '선행기술 1' 이라 칭함)
상기 선행기술 1은 프레임의 공간부에서 가이드레일상에서 가동수단에 의해 상하로 이동하는 박스형의 가동램체; 상기 가동램체 하방에 취부되는 가공하고자 하는 가스용기의 내면에 대응하는 외면형상으로 대응 구비되는 1,2차상부램 및 1,2차하부램; 상기 1,2차하부램 내면의 1,2차다이를 상하구동시키는 가공실린더 및 1,2차하부램을 상하 가동시키는 쿳션실린더를 원주를 따라 다수개 구비한 것이다.
상기 선행기술 1은 용기몸체를 투피스로 제조하여 용접 부위를 최소화한 것인데, 이 역시 투피스로 만들어진 용기몸체를 용접하는 것이므로 용접부위의 부식으로 인한 내구성 저하 및 가스 누출 사고 등의 문제점은 개선하기 어려웠다.
그리고 상기 문제점 개선을 위한 선행기술로 아래 특허문헌에 개시된 대한민국 공개특허 제10-2000-0094681호의 "딥드로잉 아이어닝 방식에 의한 고압가스 용기의 제조방법"이 있다.(이하 '선행기술 2'라 칭함)
상기 선행기술 2는 철판을 원하는 직경의 블랭크(blank)로 절단한 후 열처리하는 단계, 이를 인산염 피막 처리한 다음 단동식 프레스에서 1차 컵으로 성형후 열처리 및 인산염 피막 처리하고 딥 드로잉 아이어닝 프레스에서 2차 컵으로 성형하는 단계, 이를 다시 열처리 및 인산염 피막 처리하고 딥 드로잉 아이어닝 프레스에서 3차 컵으로 성형한 후 성형된 컵의 상단부를 절단하는 단계; 그 후 다시 스피닝 머신을 이용하여 용기의 두부(頭部)를 성형하는 단계로 구성된 것이다.
상기 선행기술 2는 1 ~ 3차 컵으로 성형하는 과정 전에 매번 열처리 및 인산염 피막 공정을 거쳐야 하는 공정 상의 불편함과 많은 공정으로 인해 생산성이 떨어지고 용기몸체의 균일성과 품질이 떨어지는 문제점이 있다.
대한민국 특허공보 공고번호 특1995-0007762호(1995.07.18.공고)의 "투피스(Two Plece) 가스용기의 프레스 가공장치" 대한민국 공개특허 제10-2000-0094681호(2001.11.01.공개)의 "딥드로잉 아이어닝 방식에 의한 고압가스 용기의 제조방법"
본 발명은 상기한 종래기술과 선행기술의 문제점을 개선하기 위해 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 포밍머신이나 프레스기에서 다단공의 금형시스템을 이용한 연속 공정으로 가스 카트리지를 제조할 수 있어 생산성 향상과 품질 향상을 이룰 수 있는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치 및 제조방법을 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명은 상기 목적 달성을 위해, 압출성형홀이 구비된 압출다이스와, 소재를 컵 형상의 카트리지 하우징으로 압출시키는 압출펀치부로 이루어진 압출성형부; 압출다이스에서 인출된 카트리지 하우징을 입구가 밑으로 향하도록 180도 반전시키는 반전공급장치; 카트리지 하우징의 1차 축관다이스와 1차 축관펀치로 이루어진 1차축관부; 카트리지 하우징의 2차 축관다이스와 1차 축관펀치로 이루어진 2차축관부;로 구성된 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치를 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 압출다이스와 압출펀치부로 이루어진 압출성형부; 다이케이스 내에서 스프링으로 탄발되는 1차 축관다이스와 1차축관공이 있는 1차 축관펀치로 이루어진 1차축관부; 1차축관공에 설치되어 타격시 카트리지 하우징의 입구에 끼워지는 1차지지핀; 다이케이스 내에서 스프링으로 탄발되는 2차 축관다이스와 더 좁은 구경으로 축관시키는 2차 축관펀치로 이루어진 2차축관부; 2차축관공에 설치되어 타격시 카트리지 하우징의 입구에 끼워지는 2차지지핀; 으로 구성된 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치를 특징으로 한다.
또한 상기 압출성형부; 카트리지 하우징의 1차삽입홀이 구비된 1차 축관다이스와 1차축관공이 저면에 구비된 1차 축관펀치로 이루어진 1차축관부; 1차축관공에 설치되어 타격시 카트리지 하우징 입구에 끼워지는 1차지지핀; 카트리지 하우징의 2차삽입홀이 구비된 2차 축관다이스와 2차축관공이 저면에 구비된 2차 축관펀치로 이루어진 2차축관부; 2차축관공에 설치되어 타격시 카트리지 하우징 입구에 끼워지는 2차지지핀; 을 포밍기 또는 프레스기에 다단의 금형시스템으로 구비한 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치를 특징으로 한다.
또한 본 발명은 커팅된 소재를 길다란 컵 형상의 카트리지 하우징으로 압출 성형하는 압출단계; 압출된 카트리지 하우징의 입구 부위를 소정 구경으로 압축시켜서 축관시키는 1차 축관단계; 1차 축관된 카트리지 하우징의 입구 부위를 더 좁은 구경으로 축관시키는 2차 축관단계;로 이루어진 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조방법을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은 하나의 포밍머신이나 프레스기에서 다단공의 금형시스템을 이용한 연속 공정으로 가스 카트리지를 제조할 수 있는 것으로서, 생산성 향상과 품질 향상을 이룰 수 있어 가격과 품질 경쟁력을 높일 수 있는 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제조장치를 일실시예로 보인 동작 단면도
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제조장치를 다른 실시예로 보인 동작 단면도
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제조장치를 또 다른 실시예로 보인 동작 단면도
도 4 및 도 5는 본 발명을 프레스기에 실시한 상태의 동작 단면도
도 6 은 본 발명의 예비성형부와 예비압출성형부 구조를 보인 단면도
이하에서는 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 기술구성 및 작용효과를 바람직한 실시예로 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
<제1실시예>
도 1a 및 도 1b 는 본 발명의 가스 카트리지 제조장치를 구성하는 압출성형부, 반전공급장치, 1차축관부, 2차축관부로 이루어진 다단의 금형시스템을 포밍기에 적용한 상태도이다.
상기 압출성형부는 소재(1)가 공급되는 압출성형홀(101) 속에 이동식 밀핀(102)이 구비된 압출다이스(100a)와, 공급된 소재(1)를 압출성형홀(101)로 밀어넣어 컵 형상의 카트리지 하우징(10)으로 압출시키도록 압출펀치핀(103)이 일정 길이 돌출되고, 압출펀치핀(103)을 지지하는 원통형 슬리브(104)가 내부로 이동 가능하게 구비된 압출펀치부(100b)로 구성된다.
상기 반전공급장치는 압출성형부의 압출다이스(100a)에서 인출된 카트리지 하우징(10)를 잡아 입구(11)가 밑을 향하도록 180도 반전시키고 다음 단계(1차축관부)로 공급하는 장치로서, 업계에서 널리 사용되고 있는 것이므로 도면에 도시를 생략하였다.
상기 1차축관부는 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 1차 축관시키는 1차축관홀(112)이 하단에 구비된 1차삽입홀(111) 내에 이동식 밀핀(113)이 구비된 1차 축관다이스(110a)와, 반전된 카트리지 하우징(10)을 1차축관홀(112) 속으로 타격하는 1차 축관펀치(110b)로 구성된다.
상기 2차축관부는 카트리지 하우징(10)의 입구(11)를 2차 축관시키는 2차축관홀(122)이 1차축관홀(112) 보다 작은 구경으로 하단에 구비된 2차삽입홀(121)과 이동식 밀핀(123)이 구비된 2차 축관다이스(120a)와, 카트리지 하우징(10)을 2차축관홀(122)로 타격하는 1차 축관펀치(110b)로 구성됨을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 일실시예에 의한 제조장치는 압출성형부의 압출펀치부(100b)가 하강하여 압출다이스(100a)에 타격 작업시 원통형의 슬리브(104)가 압출펀치부(100b) 속으로 이동되어 들어가는 만큼 일정 길이 돌출되는 압출펀치핀(103)이 슬리브(104)에 지지된 상태로 소재(1)를 압출성형홀(101) 속으로 타격하므로 소재(1)는 컵 형상의 카트리지 하우징(10) 형태로 압출 성형된다.
그 후 압출펀치부(100b)가 압출다이스(100a)에서 오픈되면 이동식 밀핀(102)이 동작하여 카트리지 하우징(10)을 압출성형홀(101)에서 외부로 빼내 주며, 이때 반전공급장치가 카트리지 하우징(10)을 입구(11)가 밑을 향하도록 180도 회전시켜 1차 축관다이스(110a)로 공급하면 1차 축관펀치(110b)가 카트리지 하우징(10)의 입구(11)를 1차삽입홀(111)의 1차축관홀(112) 속으로 타격하여 1차 축관을 행하여 준다.
그 후 1차 축관펀치(110b)가 오픈되면 1차 축관된 카트리지 하우징(10)은 이동식 밀핀(113)에 의해 외부로 인출된 다음 2차 축관펀치(120b)가 카트리지 하우징(10)의 입구(11)를 1차축관홀(112) 보다 좁은 구경의 2차축관홀(122) 속으로 타격하므로 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위는 2차 축관이 되어 본 발명의 가스 카트리지가 완성된다.
<제2실시예>
도 2a 및 도 2b 는 본 발명의 가스 카트리지 제조장치를 이루는 압출성형부, 1차축관부, 1차지지핀(130), 2차축관부, 2차지지핀(140)으로 된 다단의 금형시스템을 포밍기에 적용한 상태의 도면이다.
본 발명은 상기 다단의 금형시스템을 도 4 와 같이 프레스기에 적용한 가스 카트리지 제조장치로 실시할 수 도 있다.
즉, 상기 압출성형부는 소재가 공급되는 압출성형홀(101) 속에 이동식 밀핀(102)이 구비된 압출다이스(100a)와, 공급된 소재(1)를 압출성형홀(101) 속으로 밀어넣어 컵 형상의 카트리지 하우징(10)으로 압출시키도록 압출펀치핀(103)이 일정 길이 돌출되고, 압출펀치핀(103)를 지지하는 원통형 슬리브(104)가 내부로 이동하도록 구비된 압출펀치부(100b)로 구성된다.
상기 1차축관부는 다이케이스(114) 내에 스프링(115)으로 탄발되게 설치되며, 카트리지 하우징(10)의 1차삽입홀(111) 내에 이동식 밀핀(113)이 구비된 1차 축관다이스(110a)와, 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 1차 축관시키는 1차축관공(116)이 저면에 구비된 1차 축관펀치(110b)로 구성된다.
그리고 1차지지핀(130)은 1차축관공(116) 내부로 이동되는 슬리브(117) 내에 설치되며, 타격시 돌출되는 선단이 카트리지 하우징(10)의 입구(11)에 끼워져 축관을 지지해준다.
상기 2차축관부는 다이케이스(124) 내에 스프링(125)으로 탄발되게 설치되며, 카트리지 하우징(10)의 2차삽입홀(121) 내에 이동식 밀핀(123)이 구비된 2차 축관다이스(120a)와, 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 더 작은 구경으로 2차 축관시키는 2차축관공(126)이 저면에 구비된 2차 축관펀치(120b)로 구성된다.
상기 2차지지핀(140)은 2차축관공(126)에서 내부로 이동되는 원통형 슬리브(127) 내에 설치되며, 타격시 돌출되는 선단이 카트리지 하우징(10)의 입구(11)에 끼워져 축관을 지지해준다.
이러한 본 발명의 제조장치에 의한 압출펀치부(100b)에서 소재(1)를 펀칭하여 컵 형상의 카트리지 하우징(10) 형태로 압출 성형하는 것은 상기와 같다.
즉, 압출펀치부(100b)가 하강하여 압출다이스(100a)에 타격 작업시 슬리브(104)가 압출펀치부(100b) 속으로 들어가는 만큼 돌출되는 압출펀치핀(103)이 슬리브(104)에 지지된 상태로 소재(1)를 압출성형홀(101) 속으로 타격하므로 소재(1)는 컵 형상의 카트리지 하우징(10) 형태로 압출 성형된다.
그 후 다이케이스(114) 내에서 스프링(115)으로 탄발되는 1차 축관다이스(110a)가 1차 축관펀치(110b) 동작시 아래로 하강되는 동안 1차 축관펀치(110b)는 저면의 1차축관공(116)이 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 1차 축관시키는 것인데, 이때 1차축관공(116) 내의 슬리브(117)가 상승되면서 돌출되는 1차지지핀(130)이 카트리지 하우징(10)의 입구(11)에 끼워져 지지해 주므로 축관되는 입구(11)는 항시 일정한 형태를 이루게 된다.
그 후 1차 축관펀치(110b)가 오픈되면 1차 축관된 카트리지 하우징(10)은 2차축관부로 옮겨져서 2차 축관펀치(120b) 동작시 아래로 하강되는 동안 2차축관펀치(120b)는 상기 1차 축관때의 과정을 반복한다. 즉, 2차 축관펀치(120b) 저면의 2차축관공(126)에 의해 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위에 2차 축관이 행하여 지는 것인데, 이때 2차축관공(126) 내의 슬리브(127)가 상승되면서 돌출되는 2차지지핀(140)이 카트리지 하우징(10)의 입구(110에 끼워져 지지해 주고, 2차축관공(126)은 1차축관공(116) 보다 작은 구경이므로 입구(11)는 더 작게 축관되어 본 발명의 가스 카트리지가 완성되는 것이다.
<제3실시예>
도 3a 및 도 3b 는 본 발명의 가스 카트리지 제조장치인 압출성형부, 1차축관부, 1차지지핀(130), 2차축관부, 2차지지핀(140)으로 된 다단의 금형시스템을 포밍기에 적용한 상태를 보인 도면이다.
또한 본 발명은 상기 다단의 금형시스템을 도 6 과 같이 프레스기에 적용한 가스 카트리지 제조장치로 실시할 수 도 있다.
여기서 상기 압출성형부는 제2실시예의 압출성형부 구성과 같다.
상기 1차축관부는 카트리지 하우징(10)의 1차삽입홀(111)이 구비되고 1차삽입홀(111) 내에 이동식 밀핀(113)이 구비된 1차 축관다이스(110a)와, 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 축관시키는 1차축관공(116)이 저면에 구비된 1차 축관펀치(110b)로 구성된다.
상기 2차축관부는 카트리지 하우징(10)의 2차삽입홀(121)이 구비되고 2차삽입홀(121) 내에 이동식 밀핀(123)이 구비된 2차 축관다이스(120a)와, 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 더 좁은 구경으로 2차 축관시키는 2차축관공(126)이 저면에 구비된 2차 축관펀치(120b)로 구성된다.
그리고 상기 1차지지핀(130) 및 2차지지핀(140)은 제2실시예의 1차지지핀(130) 및 2차지지핀(140)과 같이 선단이 카트리지 하우징(10)의 입구(11)에 끼워지도록 설치된다.
이러한 본 발명에서 압출펀치부(100b)가 소재(1)를 타격하여 컵 형상의 카트리지 하우징(10) 형태로 압출 가공하는 것은 상기 제2실시예에서 상술한 바와 같다.
그리고 압출펀치부(100b)가 압출다이스(100a)에서 오픈되면 이동식 밀핀(102)에 의해 외부로 빠진 카트리지 하우징(10)은 1차 축관다이스(110a)로 공급되며, 1차 축관펀치(110b) 저면의 1차축관공(116)이 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 1차 축관시킨다.
이때 1차축관공(116) 내의 슬리브(117)가 상승되면서 돌출되는 1차지지핀(130)이 카트리지 하우징(10)의 입구(11)에 끼워져 지지되므로 축관되는 입구(11)는 항시 일정한 형태를 이루게 된다.
그 후 1차 축관펀치(110b)가 오픈되면 1차 축관된 카트리지 하우징(10)은 2차축관부로 옮겨져서 2차 축관펀치(120b) 동작시 아래로 하강되는 동안 2차 축관펀치(120b)는 상기 1차 축관때의 과정을 반복한다. 즉, 2차 축관펀치(120b) 저면의 2차축관공(126)에 의해 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위에 2차 축관이 행하여 지며, 이때 2차축관공(126) 내의 슬리브(127)가 상승되면서 돌출되는 2차지지핀(140)이 카트리지 하우징(10)의 입구(11)에 끼워져 지지해 주고, 2차축관공(126)은 1차축관공(116) 보다 작은 구경이므로 입구(11)는 더 작게 축관되어 본 발명의 가스 카트리지가 완성되는 것이다.
<제4실시예>
도 6 의 (a)와 (b)는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 압출성형부 앞쪽에 더 구비될 수 있는 예비성형부와 예비압출성형부의 구조를 보인 단면도이다.
즉, 도 6 의 (a)에 표현된 바와 같이 일정 크기로 컷팅되어 공급된 소재(1)를 타격하는 펀치케이스(151) 내의 예비펀치부(150b)와, 예비성형홀(152) 내에 이동식 밀핀(153)이 구비된 예비다이스(150a)로 구성된 예비성형부를 상기 실시예 1 내지 실시예 3에서의 압출성형부를 행하기 전 단계로 더 구비할 수 있다.
그러면 예비성형된 소재(1)를 압출다이스(100a)와 압출펀치부(100b)가 구비된 압출성형부로 공급하여 압출을 행할 때 이미 예비 성형에 의해 조직이 변화된 소재(1)를 압출시키는 것이므로 컵 형태로의 압출 성형이 더 매끄럽게 될 수 있다.
또한 도 6 의 (b)에 표현된 예비압출성형부를 상기 실시예 1 내지 실시예 3에서의 압출성형을 행하기 전 단계로 더 구비할 수 있으며, 상기 예비압출성형부는 예비압출성형홀(161) 속에 이동식 밀핀(162)이 구비된 예비압출다이스(160a)와, 소재(1)를 예비압출성형홀(161)로 밀어넣어 컵 형상의 카트리지 하우징(10) 형태로 예비압출시키도록 예비압출펀치핀(163)이 일정 길이 돌출된 예비압출펀치부(160b)로 이루어진다. 또한 상기 예비압출펀치부(160b)에는 예비압출펀치핀(163)을 지지하는 슬리브(164)가 내부로 이동되도록 설치되어 있다.
상기 예비압출성형부에 의해 예비 압출한 후 압출성형부로 공급하면 컵 형태로 카트리지 하우징(10)을 압출시킬 때 그 형상이 매우 일정한 형태로 균일하면서도 깨끗하게 성형될 수 있어 품질을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명은 상기 예비성형부와 예비압출성형부를 압출성형부의 전 단계에 차례로 모두 구비한 제조장치로 구성할 수도 있다.
본 발명의 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지 제조방법은 상기 실시예 1 내지 실시예 4의 제조장치를 이용한 것으로서, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
커팅되어 공급된 소재(1)를 압출성형부에서 길다란 컵 형상의 카트리지 하우징(10)으로 압출시켜 성형하는 압출단계; 1단계의 카트리지 하우징(10)이 공급되면 저면의 1차축관공(116) 내부에서 이동되는 슬리브(117)에 의해 1차지지핀(130)이 출몰되도록 1차 축관펀치(110b)가 구비된 1차축관부에서 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 소정 구경으로 압축시켜서 축관시키는 1차 축관단계; 1차 축관된 카트리지 하우징(10)이 공급되면 저면의 2차축관공(126) 내부에서 이동되는 슬리브(127)에 의해 2차지지핀(140)이 출몰되도록 2차 축관펀치(120b)가 구비된 2차축관부에서 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 더 좁은 구경으로 축관시키는 2차 축관단계; 를 다단의 금형시스템이 구비된 포밍기 또는 프레스기에서 행함을 특징으로 한다.
상기 압출단계는 소재(1)가 압출다이스(100a)의 컵 형상으로 된 압출성형홀(101) 입구(11)로 공급되면 압출펀치부(100b)의 일정 길이 돌출된 압출펀치핀(103)으로 소재(1)를 길다란 컵 형상의 카트리지 하우징(10)으로 압출 성형한 후 밀핀(102)으로 인출시키는 단계이며, 상기 압출단계는 압출펀치부(100b) 내부에서 일단이 돌출된 상태로 이동되는 원통형의 슬리브(104)가 압출펀치핀(103)을 지지해 주는 과정이 포함된다.
상기 1차 축관단계는 카트리지 하우징(10)이 1차 축관다이스(110a)의 1차삽입홀(111)로 공급되면 1차 축관펀치(110b)로 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 소정 구경으로 1차 축관시키고, 밀핀(113)으로 인출시키는 단계이다.
상기 2차 축관단계는 1차 축관된 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 2차 축관다이스(120a)의 2차축관홀(122)에 의해 더 좁은 구경으로 2차 축관시키고 밀핀(123)으로 인출시키는 단계이다.
그리고 상기 1차 축관단계 및 2차 축관단계는 상기 1차축관공(116) 및 2차축관공(126) 내부에서 이동되는 원통형의 슬리브(117)(127)에 의해 출몰되는 1차지지핀(130) 및 2차지지핀(140)이 축관시 카트리지 하우징(10)의 입구(11)를 지지해 주는 과정이 포함된다.
여기서 상기 압출단계와 1차 축관단계 사이에는 압출된 카트리지 하우징(10)을 180도 회전시키는 반전공급단계를 구비하고, 1차 축관단계와 2차 축관단계는 상기 카트리지 하우징(10)이 반전된 상태에서 입구(11) 부위를 1차 및 2차 축관이 행하여지도록 하는 단계로 행할 수 있다.
또한 소재(1)를 예비성형부에서 소정 형태로 예비 성형하는 예비성형단계;와 소재(1)를 예비압출성형부에서 길다란 컵 형상을 갖는 카트리지 하우징(10)으로 1차 예비 압출하는 압출예비단계; 중 어느 하나 또는 둘 모두를 상기 압출단계 앞에 더 구비할 수 있다.
이러한 본 발명은 하나의 포밍머신이나 프레스기에서 다단공의 금형시스템을 이용한 연속 공정으로 가스 카트리지를 제조할 수 있어 생산성 향상과 품질 향상을 이룰 수 있다.
여기서 상기 공급되는 소재(1)는 롤 형태로 감긴 상태에서 서서히 풀리는 소재부재를 일정 크기로 절단하여 공급하는 수단을 포밍머신이나 프레스기에 일체로 구비하여도 되고, 또는 일정 크기로 절단된 무수히 많은 개수의 소재(1)들이 소재공급통에 투입되면 바이브레이션이 가해지는 소재공급통의 가이드 라인을 통해 소재가 일렬로 줄지어 낙하 공급되는 별도의 소재투입장치를 포밍머신이나 프레스기 주변에 구비하여 소재들이 연속 공급되게 할 수 있다.
그리고 상기에서는 카트리지 하우징(10)의 입구(11)를 축관시키는 과정을 상기 1차축관단계 및 2차축관단계의 2단계로만 설명하였으나, 축관시의 정밀도 향상을 위해 카트리지 하우징(10)의 입구(11)를 점차 좁은 구경으로 축관시키는 단계를 상기 1, 2단계와 같은 구성 방식을 이용하여 필요시 3단계 또는 4단계 또는 5단계 또는 그 이상의 다단계로 축관 단계를 더 둘 수 있으며, 본 발명은 이들을 모두 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
10 : 카트리지 하우징 11 : 입구
100a: 압출다이스 100b: 압출펀치부
101 : 압출성형홀 102, 113, 123, 153, 162 : 밀핀
103 : 압출펀치핀 104, 117, 127 : 슬리브
110a: 1차 축관다이스 110b: 1차 축관펀치
111 : 1차삽입홀 112 : 1차축관홀
120a: 2차 축관다이스 120b: 2차 축관펀치
121 : 2차삽입홀 122 : 2차축관홀
126 : 2차축관공 130 : 1차지지핀
140 : 2차지지핀 150a: 예비다이스
150b: 예비펀치부 152 : 예비성형홀
160a: 예비압출다이스 160b: 예비압출펀치부
161 : 예비압출성형홀 163 : 예비압출펀치핀

Claims (11)

  1. 가스 카트리지의 제조 장치를 구성함에 있어서,
    압출성형홀(101) 속에 이동식 밀핀(102)이 구비된 압출다이스(100a)와, 소재(1)를 압출성형홀(101)로 밀어넣어 컵 형상의 카트리지 하우징(10) 형태로 압출시키도록 압출펀치핀(103)이 일정 길이 돌출된 압출펀치부(100b)로 이루어진 압출성형부;
    압출다이스(100a)에서 인출된 카트리지 하우징(10)를 잡아 입구(11)가 밑으로 향하도록 카트리지 하우징(10)을 180도 반전시킨 후 다음 단계(1차축관부)로 공급하는 반전공급장치;
    카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 1차 축관시키는 1차축관홀(112)이 하단에 구비된 1차삽입홀(111)이 있고 1차축관홀(112) 내에 이동식 밀핀(113)이 구비된 1차 축관다이스(110a)와, 반전된 카트리지 하우징(10)을 타격하는 1차 축관펀치(110b)로 이루어진 1차축관부;
    카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 2차 축관시키는 2차축관홀(122)이 1차축관홀(112) 보다 작은 구경으로 하단에 구비된 2차삽입홀(121)이 있고 2차축관홀(122) 내에 이동식 밀핀(123)이 구비된 2차 축관다이스(120a)와, 카트리지 하우징(10)을 타격하는 2차 축관펀치(120b)로 이루어진 2차축관부;
    로 이루어진 다단의 금형시스템을 포밍기에 구비하되,
    상기 압출펀치부(100b)에는 원통형의 슬리브(104)를 일단이 돌출된 상태에서 내부로 이동 가능하게 설치하고, 상기 슬리브(104) 내에는 압출펀치핀(103)을 설치하여
    압출 동작시 슬리브(104)가 압출펀치핀(103)을 지지해 주도록 한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치.
  2. 가스 카트리지의 제조 장치를 구성함에 있어서,
    압출성형홀(101) 속에 이동식 밀핀(102)이 구비된 압출다이스(100a)와, 소재(1)를 압출성형홀(101) 속으로 밀어넣어 컵 형상의 카트리지 하우징(10) 형태로 압출시키도록 압출펀치핀(103)이 일정 길이 돌출된 압출펀치부(100b)로 이루어진 압출성형부;
    다이케이스(114) 내에 스프링(115)으로 탄발되게 설치되며, 1차삽입홀(111) 내에 이동식 밀핀(113)이 구비된 1차 축관다이스(110a)와, 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 축관시키는 1차축관공(116)이 저면에 구비된 1차 축관펀치(110b)로 이루어진 1차축관부;
    다이케이스(124) 내에 스프링(125)으로 탄발되게 설치되며, 카트리지 하우징(10)의 2차삽입홀(121) 내에 이동식 밀핀(123)이 구비된 2차 축관다이스(120a)와, 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 더 좁은 구경으로 2차 축관시키는 2차축관공(126)이 저면에 구비된 2차 축관펀치(120b)로 이루어진 2차축관부;
    1차축관공(116) 및 2차축관공(126)에 설치되어 타격시 선단이 카트리지 하우징(10)의 입구(11)에 끼워져 축관을 지지해주는 1차지지핀(130) 및 2차지지핀(140);
    으로 구성된 다단의 금형시스템을 포밍기 또는 프레스기에 구비한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치.
  3. 가스 카트리지의 제조 장치를 구성함에 있어서,
    압출성형홀(101) 속에 이동식 밀핀(102)이 구비된 압출다이스(100a)와, 소재(1)를 압출성형홀(101) 속으로 밀어넣어 컵 형상의 카트리지 하우징(10) 형태로 압출시키도록 압출펀치핀(103)이 일정 길이 돌출된 압출펀치부(100b)로 이루어진 압출성형부;
    카트리지 하우징(10)의 1차삽입홀(111)이 구비되고 1차삽입홀(111) 내에 이동식 밀핀(113)이 구비된 1차 축관다이스(110a)와, 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 축관시키는 1차축관공(116)이 저면에 구비된 1차 축관펀치(110b)로 이루어진 1차축관부;
    카트리지 하우징(10)의 2차삽입홀(121)이 구비되고 2차삽입홀(121) 내에 이동식 밀핀(123)이 구비된 2차 축관다이스(120a)와, 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 더 좁은 구경으로 2차 축관시키는 2차축관공(126)이 저면에 구비된 2차 축관펀치(120b)로 이루어진 2차축관부;
    1차축관공(116) 및 2차축관공(126)에 설치되어 타격시 선단이 카트리지 하우징(10)의 입구(11)에 끼워져 축관을 지지해주는 1차지지핀(130) 및 2차지지핀(140);
    으로 구성된 다단의 금형시스템을 포밍기 또는 프레스기에 구비한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    컷팅된 소재(1)를 타격하는 펀치케이스(151) 내의 예비펀치부(150b)와, 예비성형홀(152) 내에 이동식 밀핀(153)이 구비된 예비다이스(150a)로 구성된 예비성형부;와
    예비압출성형홀(161) 속에 이동식 밀핀(162)이 구비된 예비압출다이스(160a)와, 소재(1)를 컵 형상의 카트리지 하우징(10) 형태로 예비압출시키도록 예비압출펀치핀(163)이 일정 길이 돌출된 예비압출펀치부(160b)로 이루어진 예비압출성형부;
    중 어느 하나 또는 둘 모두를 압출성형부 앞에 더 구비한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    압출펀치부(100b)에는 원통형의 슬리브(104)를 일단이 돌출된 상태에서 내부로 이동 가능하게 설치하고, 상기 슬리브(104) 내에 압출펀치핀(103)을 설치하여
    압출 동작시 슬리브(104)가 압출펀치핀(103)을 지지해 주도록 한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    1차축관공(116) 및 2차축관공(126)에는 원통형의 슬리브(117)(127)를 내부로 이동 가능하게 설치하고, 1차지지핀(130) 및 2차지지핀(140)은 상기 슬리브(117)(127)에 의해 출몰되게 설치하여
    축관시 카트리지 하우징(10) 입구(11)를 지지하도록 한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조장치.
  7. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    가스 카트리지의 제조방법을 구성함에 있어서,
    컷팅된 소재(1)가 압출성형홀(101)로 공급되면 압출펀치부(100b)의 압출펀치핀(103)으로 타격하여 길다란 컵 형상의 카트리지 하우징(10)으로 압출시켜 성형하는 압출단계;
    압출된 카트리지 하우징(10)이 공급되면 저면의 1차축관공(116) 내부에서 이동되는 슬리브(117)에 의해 1차지지핀(130)이 출몰되도록 1차축관펀치(110b)가 구비된 1차축관부에서 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 소정 구경으로 압축시켜서 축관시키는 1차 축관단계;
    1차 축관된 카트리지 하우징(10)이 공급되면 저면의 2차축관공(126) 내부에서 이동되는 슬리브(127)에 의해 2차지지핀(140)이 출몰되도록 2차축관펀치(120b)가 구비된 2차축관부에서 카트리지 하우징(10)의 입구(11) 부위를 더 좁은 구경으로 축관시키는 2차 축관단계;
    를 다단의 금형시스템이 구비된 포밍기 또는 프레스기에서 행하도록 하되
    상기 압출단계는 압출펀치부(110b) 내부에서 일단이 돌출된 상태로 이동되는 원통형의 슬리브(104)가 압출 동작시 압출펀치핀(103)을 지지해 주는 과정이 포함되게 하고,
    상기 1차 축관단계 및 2차 축관단계는 1차축관공(116) 및 2차축관공(126) 내부에서 이동되는 원통형의 슬리브(117)(127)에 의해 출몰되는 1차지지핀(130) 및 2차지지핀(140)이 축관시 카트리지 하우징(10)의 입구(11)를 지지해 주는 과정이 포함되게 한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조방법.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 7 항에 있어서,
    압출된 카트리지 하우징(10)을 180도 회전시키는 반전단계를 압출단계와 1차 축관단계 사이에 구비하고,
    1차 축관단계와 2차 축관단계는 상기 카트리지 하우징(10)이 반전된 상태에서 입구(11) 부위를 1차 및 2차 축관이 행하여지도록 한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조방법.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 7 항에 있어서,
    컷팅된 소재(1)를 예비성형부의 예비성형홀(152)로 공급하여 소정 형태로 예비 성형하는 예비 성형단계;
    소재(1)를 예비압출성형부에서 예비압출성형홀(161)로 공급하여 길다란 컵 형상을 갖는 카트리지 하우징(10)으로 1차 예비 압출하는 예비압출단계;
    중 어느 하나 또는 둘 모두를 압출단계 앞에 더 구비한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조방법.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 9 항에 있어서,
    컷팅된 소재(10)를 예비성형부의 예비성형홀(152)이나 예비압출성형부의 예비압출성형홀(161)로 공급할 때는,
    소정 크기로 컷팅 절단된 많은 개수의 소재(1)들이 담긴 소재공급통에서 가이드 라인을 따라 일렬로 줄지어 낙하 공급시키는 별도의 소재투입장치를 이용하여 공급되게 한 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조방법.
  11. ◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 7 항에 있어서,
    카트리지 하우징(10)의 입구(11)를 점차 좁은 구경으로 축관시키는 단계는,
    상기 입구(11)를 축관 시킬 때의 정밀도 향상을 위해 상기 1, 2단계와 같은 방식으로 3단계, 4단계, 5단계 또는 그 이상의 다단계로 된 축관 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단의 금형시스템에 의한 가스 카트리지의 제조방법.
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