KR102279345B1 - 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마네킹 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형틀에 마네킹을 제조하기 위한 원료(주제, 경화제)를 빠르게 혼합하여 주입한 후 서로 수직 방향으로 회전되는 2개의 회전축을 이용해 형틀을 회전시켜 원심력을 이용해 원료가 형틀의 내측면 방향으로 퍼지면서 경화되어 내부가 비워진 형태의 마네킹으로 제조할 수 있는 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치는, 내부가 마네킹 형상으로 비워진 형틀, 형틀의 외측에서 형틀을 지지하는 형틀 프레임, 형틀이 형틀 프레임에 고정된 상태에서 형틀을 수평 방향을 축으로 회전시키는 원심 회전부 및 원심 회전부에 회전되게 연결되고, 형틀 프레임의 상하 중앙부를 지지한 상태로 형틀 프레임을 수직 방향을 축으로 회전시키는 회전 프레임을 포함한다.

Description

원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치{Mannequin manufacturing device using centrifugal molding method}

본 발명은 마네킹 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형틀에 마네킹을 제조하기 위한 원료(주제, 경화제)를 빠르게 혼합하여 주입한 후 서로 수직 방향으로 회전되는 2개의 회전축을 이용해 형틀을 회전시켜 원심력을 이용해 원료가 형틀의 내측면 방향으로 퍼지면서 경화되어 내부가 비워진 형태의 마네킹으로 제조할 수 있는 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 마네킹을 제조할 때에는 형틀을 만들고 그 내측으로 원료를 도포하거나 붙이는 방식으로 제조한다.

특히 마네킹 제조에 사용되는 소재로는 유리섬유, FRP 본드 등 유해한 소재가 사용되는데, 작업 과정에서 작업자가 유해한 소재에 지속적으로 노출되는 문제가 발생하게 된다.

또한, 수작업으로 금형에 본드와 유리섬유를 적층 작업하기 때문에 작업 속도가 느려 생산성이 떨어지고, 작업자의 숙련도에 따라 품질에 편차가 심하다.

또한, 성형 완료 후 후가공 시에도 유리섬유를 포함한 분진이 많이 발생하여 작업자의 건강에 유해하고, 미세먼지로 인한 환경오염을 야기하는 문제가 발생하게 된다.

그리고 유리섬유, FRP 등 유해 소재로 마네킹을 제조할 경우 폐기 시에 발암물질이 포함되어 폐기할 때 많은 비용이 발생하게 된다.

관련하여 선행문헌 1(등록실용신안 20- 0291335 의류 전시용 마네킹)에서는 몸통을 앞판과 뒷판으로 절첩 가능하게 반분하여 사출 성형하되, 앞판과 뒷판의 일측에는 연결편이 연결 구성되게 하고 타측에는 걸림돌편과 걸림홈과 같은 조립수단을 이용하여 앞뒷판이 상호 조립되게 하는 구성이 개시되어 있다.

하지만 선행문헌 1은 사출 성형으로 제조하기 때문에 분리를 위해 분할되게 제작할 수밖에 없고 이로 인해 성형 후 앞판과 뒷판을 조립해야 하는 공정이 추가된다.

이로 인해 작업 시간이 지연되고, 작업자가 매번 앞판과 뒷판을 조립해야 되기 때문에 작업자의 피로도가 증가하는 문제가 발생하게 된다.

선행문헌 1(등록실용신안 20- 0291335 의류 전시용 마네킹)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 형틀에 주제와 경화제를 혼합 주입하여 경화 과정에서 형틀을 서로 수직 방향으로 회전되는 2개의 축을 이용하여 회전시킴에 따라 주제와 경화제가 반응하면서 형틀의 내주면 측, 즉 외측 방향으로 퍼지면서 내부가 비워진 형태의 마네킹으로 성형할 수 있는 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치는, 내부가 마네킹 형상으로 비워진 형틀(100), 상기 형틀(100)의 외측에서 형틀(100)을 지지하는 형틀 프레임(200), 상기 형틀(100)이 형틀 프레임(200)에 고정된 상태에서 형틀(100)을 수평 방향을 축으로 회전시키는 원심 회전부(400) 및 상기 원심 회전부(400)에 회전되게 연결되고, 상기 형틀 프레임(200)의 상하 중앙부를 지지한 상태로 형틀 프레임(200)을 수직 방향을 축으로 회전시키는 회전 프레임(500)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 형틀 프레임(200)에는 형틀(100)의 형상에 따라 고정 위치로 간편하게 이동되어 형틀(100)을 안정적으로 고정 지지할 수 있는 클램프(210) 및 상기 클램프(210)가 조절될 수 있도록 경로를 제공하는 형틀 지지 가이드(220)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 형틀(100)로 원료를 혼합하여 주입하는 이액 혼합 토출부(300)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 폴리우레탄 소재를 이용하여 작업자에게 무해한 환경에서 제조할 수 있고, 후가공 시에도 FRP, 유리섬유와 같이 인체에 유해한 분진이 발생하지 않아 친환경적으로 마네킹을 제조할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 원료는 주제와 경화제로 이루어지고 별도로 구비된 이액 혼합 토출부에 의해 주제와 경화제가 혼합되며 형틀 내부로 정량 주입되어 제조함에 따라 작업자의 숙련도에 상관없이 균일한 품질로 제조할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 주입된 주제와 경화제가 형틀 내부에서 경화반응을 일으키면서 형틀이 회전됨에 따라 주제와 경화제가 외측으로 퍼지며 경회되어 내부가 비워지고 일정한 두께를 갖는 마네킹으로 간편하고 빠르게 제조할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 원료를 주입하고 형틀을 회전시키는 간단한 동작으로 작업인력을 최소화하면서 빠른 시간에 마네킹을 성형 제조할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 마네킹 폐기 시에도 유해성분을 포함하지 않아 폐기 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치의 전체 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에서 이액 혼합 토출부의 파워 믹서를 상세히 확대한 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에서 형틀만을 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치의 분해 사시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에서 형틀 프레임의 클램프 위치조절 구조를 상세히 나타낸 사시도
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에서 형틀을 형틀 프레임에 고정하여 원심 성형하는 상태를 나타낸 동작 상태도

본 발명은 원심력을 이용해 내부가 비워진 형태의 마네킹을 제조할 수 있는 장치에 관한 것으로, 특히 다양한 형틀을 고정할 수 있도록 클램프의 위치 조절이 가능하고, 이액 혼합 토출부에서 주제와 경화제를 혼합과 동시에 주입하여 주입 직후 경화반응이 일어나면서 원심력을 이용한 성형이 가능하여 빠른 시간에 마네킹을 제조할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치의 전체 사시도이다.

도 1을 참조하면, 크게 형틀(100), 형틀 프레임(200), 이액 혼합 토출부(300), 원심 회전부(400) 및 회전 프레임(500)을 포함하여 구성된다.

상기 형틀(100)은 성형하고자 하는 마네킹 형상으로 원료를 성형할 수 있게 구비된 것으로 내측에는 성형하고자 하는 마네킹 형상의 공간이 형성된다.

상기 형틀 프레임(200)은 상기 형틀(100)을 고정한 상태로 회전시킬 수 있는 것으로, 형틀(100)을 고정할 수 있도록 형틀보다 넓은 크기의 프레임 형태로 이루어진다.

상기 이액 혼합 토출부(300)는 형틀(100) 내부로 원료를 주입할 수 있는 것으로, 주제와 경화제를 혼합하면서 동시에 토출시켜 형틀(100) 내부로 주입할 수 있게 된다.

상기 원심 회전부(400)는 상기 형틀 프레임(200)을 수평 방향을 축으로 회전시키는 것으로, 원심력에 의해 원료를 상하방향으로 분산시킨다.

상기 회전 프레임(500)은 상기 형틀 프레임(200)의 상하를 지지한 상태로 형틀 프레임을 수직 방향을 축으로 회전시켜 원료를 좌우 방향으로 분산시킨다.

이로 인해 원료가 형틀(100) 내부에서 고르게 외측으로 퍼지면서 경화되어 형틀(100) 내측면 형상을 갖는 마네킹으로 성형된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에서 이액 혼합 토출부의 파워 믹서를 상세히 확대한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 이액 혼합 토출부(300)는 주제와 경화제가 각각 개별적으로 저장되어있는 이액 저장부(310) 및 상기 이액 저장부(310)에 연결되어 주제와 경화제를 혼합하여 토출하는 파워 믹서(320)를 포함하여 구성된다.

상기 이액 저장부(310)는, 주제와 경화제가 각각 수용되는 탱크(311) 및 상기 탱크(311)에 수용된 주제와 경화제를 정량으로 자동 공급하는 제어부(312)를 포함하여 구성된다.

상기 이액 저장부(310)는 주제와 경화제가 수용된 드럼(미도시)으로부터 각각 주제와 경화제가 공급되어 탱크(311)에 저장되면 상기 제어부(312)에 의해 액상 온도 제어 및 진공 탈포가 진행되고, 내장된 기어펌프(미도시)에 의해 상기 파워 믹서(320) 측으로 정량으로 공급한다.

상기 파워 믹서(320)는, 주제와 경화제가 공급되면 회전에 의해 주제와 경화제를 순간 혼합할 수 있도록 임펠러(미도시)가 내장되고, 상부에 구비된 토출 모터(321)에 의해 임펠러가 회전되며 주제와 경화제를 순간 혼합한다.

그리고 상기 파워 믹서(320)는 주제가 공급되는 주제 밸브(322)와 경화제가 공급되는 경화 밸브(323)가 각각 구비된다.

상기 탱크(311)로부터 주제와 경화제가 상기 주제 밸브(322)와 경화제 밸브(323)로 주입되면 토출 모터(321)가 임펠러를 회전시켜 순간적으로 빠르게 혼합이 이루어지면서 반응을 시작하게 된다.

파워 믹서(320)에 의해 혼합된 주제와 경화제는 형틀(100)로 일정량 주입되고, 이후 형틀(100)이 회전을 시작하면서 원료가 외측으로 유도되어 내부가 비워진 마네킹 형상으로 성형된다.

한편, 상기 파워 믹서(320)에는 작업 완료 후 관로가 막히는 것을 방지하기 위해 세척액을 주입할 수 있는 세척액 밸브(324) 및 고압의 에어를 주입할 수 있는 고압 에어 밸브(325)가 더 구비된다.

이로 인해 반응이 빠른 이액 혼합물을 고속 임펠러를 이용하여 효과적으로 혼합할 수 있고, 이액 혼합물이 관로에 잔존하여 관로가 막히는 현상을 방지할 수 있도록 관로를 세척하고 고압으로 막히지 않도록 잔여 이물질을 제거해줌에 따라 파워 믹서(320)의 성능을 항시 양호한 상태로 유지할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에서 형틀만을 나타낸 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 형틀(100)은 성형하고자 하는 마네킹 형상으로 비워지게 구비된 성형부(110) 및 상기 성형부(110)의 외측 둘레를 따라 일정구간 연장되게 구비되어 형틀(100)을 형틀 프레임(200)에 고정할 수 있는 프레임 고정부(120)를 포함하여 구성된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치의 분해 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 형틀 프레임(200)은 전체적으로 사각 프레임 형태로 이루어지고, 형틀(100)을 고정 지지할 수 있는 클램프(210)와, 상기 클램프(210)를 이동 가능하게 지지하는 형틀 지지 가이드(220) 및 상기 형틀 지지 가이드(220)를 따라 클램프(210)의 위치를 조절하면서 형틀(100)을 고정하기 위한 위치에서 고정시키는 클램프 위치 조절부(230)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 클램프(210)는 상기 형틀(100)의 프레임 고정부(120) 위치에 맞게 이동되어 프레임 고정부(120)를 여러 방향에서 지지함에 따라 고정한다.

이로 인해 다양한 크기와 형틀에 대응하면서 클램프(210)를 이동시켜 적정 위치에서 형틀(100)을 고정하여 지지한 상태로 회전시킴에 따라 원심에 의한 원활한 성형이 가능하게 된다.

상기 원심 회전부(400)는 상기 형틀 프레임(200)을 수평 방향을 축으로 회전시킬 수 있는 것으로, 회전 동력을 제공하는 원심 구동 모터(410)와, 상기 원심 구동 모터(410)와 벨트 풀리 구조로 연결되는 종동 풀리(420)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 종동 풀리(420)와 동일한 회전축 상에 구비되어 원심 회전부가 형틀 프레임(200)을 수평 방향을 축으로 회전시키는 회전축을 지지하는 원심 회전 베어링(430)이 더 구비된다.

상기 원심 구동 모터(410)와 종동 풀리(420) 및 원심 회전 베어링(430)은 정확한 위치에서 동작되도록 유동 없이 지지하는 지지 프레임(440)에 의해 고정 지지된다.

한편, 상기 지지 프레임(440)을 포함한 전체 구성들의 외측에는 내부를 보호할 수 있는 케이싱(450)이 씌워진다.

이로 인해 회전 동작을 정확하게 수행할 수 있으며, 케이싱(450)에 의한 내부 구성들 보호, 소음 차단 및 밸트 작동으로 인한 작업자의 상해를 보호할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.

상기 회전 프레임(500)은 형틀 프레임(200)의 상부와 하부 중앙을 축으로 회전되게 지지하는 것으로, 일측은 상기 원심 회전부(400)와 연결되어 회전되고, 형틀 프레임(200)이 지지된 상태에서 형틀 프레임(200)을 수직 방향을 축으로 회전시킨다.

이러한 회전 프레임(500)은 상부 또는 하부 중 어느 한곳에 설치되되, 상기 형틀 프레임(200)과 연결되어 형틀 프레임(200)을 회전시키는 동력을 제공하는 프레임 회전 모터(510) 및 상기 프레임 회전 모터(510)와 형틀 프레임(200) 사이에서 소음 없이 부드럽게 회전되도록 지지하는 프레임 회전 베어링(520)을 포함하여 구성된다.

이로 인해 형틀 프레임(200)은 원심 회전부(400)에 의해 수평 방향을 축으로 회전되면서 동시에 회전 프레임(500)에 의해 수직 방향을 축으로 회전되어 수평 수직방향 모두 원심력을 부여함에 따라 원료가 형틀(100)의 내주면 측으로 고르게 유도되어 분산되면서 내부가 비워진 마네킹 형상으로 성형 제조할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에서 형틀 프레임의 클램프 위치조절 구조를 상세히 나타낸 사시도이다.

도 5를 참조하면, 형틀 프레임(200)에서 클램프(210)는 손으로 조작하여 형틀(100)을 고정시키거나 해제하는 레버(211) 및 상기 레버(211)의 조작에 의해 링크 구조로 동작되면서 형틀(100)의 프레임 고정부(130)를 가압하여 고정하거나 해제하는 고정팁(212)을 포함하여 구성된다.

상기 클램프 위치 조절부(230)는 상기 형틀 지지 가이드(220)에 수직 수평 2개 방향으로 연결되어 형틀 지지 가이드(220)를 따라 이동하는 것으로, 블록 형태로 이루어져 상기 형틀 지지 가이드(220)를 따라 수직 또는 수평 방향으로 이동되어 형틀(100) 고정 위치에 클램프(210)를 위치시키는 위치 조절 블록(231) 및 상기 위치 조절 블록(231)에 볼트 구조로 체결되어 형틀 지지 가이드(220)를 가압하여 고정하는 클램프 고정부재(232)를 포함하여 구성된다.

이로 인해 수직 방향 수평 방향으로 클램프(210)의 위치를 자유롭게 조절하면서 형틀(100)의 고정 위치에 맞게 설정하여 다양한 크기와 형태의 형틀(100)에 대응하며 형틀(100)을 고정할 수 있게 된다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치에서 형틀을 형틀 프레임에 고정하여 원심 성형하는 상태를 나타낸 동작 상태도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 이액 혼합 토출부(300)로부터 이액을 혼합하여 형틀(100)로 주입하고, 주입이 완료되면 간편한 조작에 의해 동작되면서 원심 회전부(400)의 회전 방향과, 회전 프레임(500)에 의해 형틀 프레임(200)이 회전되는 방향을 원심 축으로 원료가 형틀(100) 내측면 측으로 유도되어 분산되면서 형틀 내측면 형상을 가지면서 내부가 비워진 마네킹으로 성형 제조된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은, 마네킹을 성형함에 있어서 주제와 경화제를 개별적으로 수용하였다가 이액 혼합 토출부를 통해 혼합하면서 토출되어 주제와 경화제가 혼합된 원료를 형틀로 주입하게 되고, 원료의 주입이 완료되면 형틀을 수직방향과 수평방향으로 동시에 회전시킴에 따라 원심력에 의해 원료가 외측으로 분산되면서 형틀의 내측면에 형성된 마네킹 형상으로 경화되어 내부가 비워진 마네킹으로 성형 제조할 수 있게 된다.

100 : 형틀 110 : 성형부
120 : 프레임 고정부 200 : 형틀 프레임
210 : 클램프 211 : 레버
212 : 고정팁 220 : 형틀 지지 가이드
230 : 클램프 위치 조절부 231 : 위치 조절 블록
232 : 클램프 고정부재 300 : 이액 혼합 토출부
310 : 이액 저장부 311 : 탱크
312 : 제어부 320 : 파워 믹서
321 : 토출 모터 322 : 주제 밸브
323 : 경화제 밸브 324 : 세척액 밸브
325 : 고압 에어 밸브 400 : 원심 회전부
410 : 원심 구동 모터 420 : 종동 풀리
430 : 원심 회전 베어링 440 : 지지 프레임
450 : 케이싱 500 : 회전 프레임
510 : 프레임 회전 모터 520 : 프레임 회전 베어링

Claims (3)

1. 내부가 마네킹 형상으로 비워진 형틀(100);
   상기 형틀(100)의 외측에서 형틀(100)을 지지하는 형틀 프레임(200);
   상기 형틀(100)이 형틀 프레임(200)에 고정된 상태에서 형틀(100)을 수평 방향을 축으로 회전시키는 원심 회전부(400); 및
   상기 원심 회전부(400)에 회전되게 연결되고, 상기 형틀 프레임(200)의 상하 중앙부를 지지한 상태로 형틀 프레임(200)을 수직 방향을 축으로 회전시키는 회전 프레임(500);을 포함함에 있어서,
   상기 형틀 프레임(200)에는 형틀(100)의 형상에 따라 고정 위치로 간편하게 이동되어 형틀(100)을 안정적으로 고정 지지할 수 있는 클램프(210)와 상기 클램프(210)를 이동 가능하게 지지하는 형틀 지지 가이드(220) 및 상기 형틀 지지 가이드(220)를 따라 클램프(210)의 위치를 조절하면서 형틀(100)을 고정시키는 클램프 위치 조절부(230)를 포함하되,
   상기 클램프(210)는 손으로 조작하여 형틀(100)을 고정시키거나 해제하는 레버(211) 및 상기 레버(211)의 조작에 의해 링크 구조로 동작되면서 형틀(100)의 프레임 고정부(130)를 가압하여 고정하거나 해제하는 고정팁(212)을 포함하고,
   상기 클램프 위치 조절부(230)는 상기 형틀 지지 가이드(220)에 수직 수평 2개 방향으로 연결되어 형틀 지지 가이드(220)를 따라 이동하는 것으로, 블록 형태로 이루어져 상기 형틀 지지 가이드(220)를 따라 수직 또는 수평 방향으로 이동되어 형틀(100) 고정 위치에 클램프(210)를 위치시키는 위치 조절 블록(231) 및 상기 위치 조절 블록(231)에 볼트 구조로 체결되어 형틀 지지 가이드(220)를 가압하여 고정하는 클램프 고정부재(232)를 포함하며,
   상기 형틀(100)로 원료를 혼합하여 주입하는 이액 혼합 토출부(300)가 더 구비되고,
   상기 이액 혼합 토출부(300)는 주제와 경화제가 각각 개별적으로 저장되어있는 이액 저장부(310) 및 상기 이액 저장부(310)에 연결되어 주제와 경화제를 혼합하여 토출하는 파워 믹서(320)를 포함하되,
   이액 저장부(310)는, 주제와 경화제가 각각 수용되는 탱크(311)가 구비되고, 상기 파워 믹서(320)는, 주제와 경화제가 공급되면 회전에 의해 주제와 경화제를 혼합할 수 있도록 임펠러(미도시)가 내장되며, 주제가 공급되는 주제 밸브(322)와, 경화제가 공급되는 경화 밸브(323)와, 토출 작업 완료 후 관로가 막히는 것을 방지하기 위해 세척액을 주입할 수 있는 세척액 밸브(324) 및 관로 측으로 고압의 에어를 주입할 수 있는 고압 에어 밸브(325)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심 성형 방식을 이용한 마네킹 제조 장치.
   
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