KR102311792B1 - 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열효율이 높고 제품의 품질 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 생산성 향상시킬 수 있는 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치에 관한 것으로, 특히 예열이 필요 없어 작업시에만 접착 대상을 가열하여 접합 작업을 수행할 수 있게 함에 따라 열효율을 높일 수 있고, 칠러를 이용하여 냉각시킴에 따라 냉각에 소요되는 시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치에 관한 것이다.

Description

인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치{portable bonding devices for shoe upper}

본 발명은 신발갑피 접착장치에 관한 것으로 상세하게는 열효율이 높고 제품의 품질 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 생산성 향상시킬 수 있는 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치에 관한 것이다.

특히 본 발명은 예열이 필요 없어 작업시에 만 접착 대상을 가열하여 접합 작업을 수행할 수 있게 함에 따라 열효율을 높일 수 있고, 칠러를 이용하여 냉각시킴에 따라 냉각에 소요되는 시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치에 관한 것이다.

신발은 발을 보호하기 위하여 발에 착용하는 물건으로, 갑피(upper)와 신발창(sole)으로 구성되며, 신발 창(sole)은 다시 겉창(outsole), 중창(midsole), 안창(insole) 등의 부품으로 이루어지고, 각 부품은 각각의 제조 공정을 통해 만들어진 후 접착제에 의해 조립된다.

이러한 신발은 단순히 발의 보호만을 위해 사용하는 것이 아니라 다양한 장식을 위해 다양한 디자인이 개발되고 있고, 이를 위해 갑피의 표면에 다양한 디자인의 장식재를 부착하고 있으며, 갑피재에 장식재를 부착하는 다양한 기술이 개발되고 있다.

장식재를 갖는 신발과 관련된 기술의 예로 특허문헌 1 내지 3이 있다.

특허문헌 1내지 3의 기술들은 갑피의 표면에 장식물을 구비한 신발들에 관한 것이다.

이러한 신발의 갑피재와 장식재 접합 기술이 개발되고 있으며, 그 예로 특허문헌 4 내지 6이 있다.

특허문헌 4는 신발류 물품의 갑피 부분을 제조하는 신발류 물품의 갑피 부분 제조 방법으로서, 복수 개의 패널을 조립체 상태로 위치 결정하는 단계로서, 조립체에서 패널들의 위치는 완성된 갑피에서 패널이 차지하게 될 위치에 대응하고, 조립체는 제1 측면과 제2 측면을 갖는 기판 재료 패널과, 기판 재료 패널의 반대쪽에 있는 제1 측면과 기판 재료 패널과 대면하는 제2 측면을 갖고, 적어도 일부가 메시/기판 오버랩 영역에서 기판 재료 패널과 오버랩하는 메시 재료 패널, 및 기판 재료 패널의 반대쪽에 있는 제1 측면과 상기 기판 재료 패널과 대면하는 제2 측면을 갖고, 적어도 일부가 스킨/메시/기판 오버랩 영역에서 기판 재료 패널 및 메시 재료 패널 양자와 오버랩하는 스킨 재료 패널을 포함하는 위치 결정 단계; 기판 재료 패널, 메시 재료 패널 및 스킨 재료 패널의 제1 측면들이 조립체와 합치하는 압축성 패드와 대면하는 제1 프레싱 공정에서 상기 조립체를 제1 온도로 압축하는 단계; 및 기판 재료 패널, 메시 재료 패널 및 스킨 재료 패널의 제1 측면들이 조립체에 합치하는 압축성 패드와 대면하는 제2 프레싱 공정에서 상기 조립체를 제2 온도로 압축하는 단계;를 포함하고, 제2 프레싱 공정은 제1 프레싱 공정 후에 수행되고, 제2 온도는 제1 온도보다 낮은 것인 신발류 물품의 갑피 부분 제조 방법이고,

특허문헌 5는 신발류 물품을 제조하기 위한 장치로서, 인간의 발의 외면과 유사하도록 성형되는 외부면과 밑창 구역을 포함하는 라스트로서, 외부면에 형성되고, 외부면과 밑창 구역 사이에서 라스트의 가장자리를 따라 연장되는 그루브를 포함하는 라스트(last)와, 전자기장에 대해 열적 반응성이 있고, 라스트의 그루브 내에 수용되는 서셉터 재료(susceptormaterial)와, 라스트에 근접하게 배치되고, 라스트 내의 서셉터 재료가 유도 가열에 의해 온도가 상승되게 하는 전자기장을 발생시키도록 구성되는 유도 코일을 포함하는 신발류 물품의 제조 장치이며,

특허문헌 6은 신발류 물품의 제조 방법으로서, 인간의 발과 유사하도록 성형되는 라스트(last)를 제공하는 단계와, 전자기장에 대해 열적 반응성이 있는 서셉터 재료(susceptor material)로 적어도 부분적으로 적어도 하나의 신발 구성요소를 형성하는 단계와, 라스트의 적어도 일부분을 2개 이상의 신발 구성요소로 덮는 단계로서, 상기 2개 이상의 신발 구성요소는 서셉터 재료로 적어도 부분적으로 형성되는 적어도 하나의 신발 구성요소를 포함하는 것인 덮는 단계와, 서셉터 재료에 전자기장을 인가하여 서셉터 재료의 유도 가열을 유발시키는 단계와, 유도 가열을 이용하여 2개 이상의 신발 구성요소를 멜딩(melding)함으로써 2개 이상의 신발 구성요소를 접합시키는 단계를 포함하는 신발류 물품의 제조 방법이다.

이와 같이 갑피재와 장식재를 접착하는 다양한 기술이 개발되어 있으나 이들 중 일부는 진공관방식의 유도가열 기술을 이용함고 있고 이 방식은 효율이 50%로서 낮고, 7,000V~9,000V의 고압트랜스를 사용하기 때문에 감전 위험성이 많아 전기적으로 제어하기가 어려우며, 장비 무게가 약 1,500~2,000㎏으로 무겁고 이동이 불편하고 설치공간이 넓어서 재봉라인에 직접적으로 투입할 수 없는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1098941호 대한민국 등록실용신안 제20-0289939호 대한민국 등록실용신안 제20-0471289호 대한민국 등록특허 제10-1411804호 대한민국 등록특허 제10-1722864호 대한민국 등록특허 제10-1772296호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 사전 예열이 필요 없어 작업할 때에만 열을 발생시킴에 따라 가열시간이 적고 냉각작업이 용이하며, 열손실이 적어 열효율이 향상된 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은 사전 가열시간이 없으며, 가열 후 냉각작업을 행함으로써 제품의 접합강도를 향상시킬 수 있어서 고품질의 제품을 얻을 수 있으며, 냉각장치를 별도 배치하지 않게 되므로 공장 설비 레이아웃이 단조로워져 컴팩트한 작업 환경을 제공할 수 있는 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치는 신발 갑피에 문양을 부착하는 장치로, 전기를 공급받아 자기장을 유도하는 코일을 포함하여 구성되어 코일에 의해 유도된 와류전기(Eddy current)가 갑피와 문양 사이의 접착제가 갖는 전기 저항에 의해 접착제를 가열시켜 용융시키는 인덕션가열기; 상기 인덕션가열기에 의해 소재들 사이의 접착제가 융융되어 갑피와 문양이 접착되면 이를 냉각시키는 냉각장치; 및 상기 언덕션가열기와 냉각장치의 구동을 제어하는 통합제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 인덕션가열기는 상부가열판조립체와 하부가열판조립체로 이루어지고, 상부가열판조립체는 승강실린더에 의해 승강되고, 상기 하부가열판조립체는 수평이동가이드에 의해 전후로 이동가능하게 설치되고 신축실린더에 전후로 이동되는 것이 바람직하다.

상기 인덕션가열기를 구성하는 상부가열판조립체와 하부가열판조립체는 상기 코일이 끼워지는 코일고정홈이 형성된 코일고정판; 상기 코일고정판의 코일고정홈이 형성된 면의 반대 면에 적층된 고정원판; 상기 코일고정판의 코일고정홈이 형성된 면에 적층된 운모판; 상기 운모판의 일측에 적층된 철판; 상기 철판의 일면에 적층된 알루미늄판; 및 구동을 제어하는 히팅제어패널을 포함한다.

상기 냉각장치는 내부에 냉각수 유로가 형성된 상부냉각판과, 하부냉각판; 상기 냉각판에 공급되는 냉각수가 저장된 냉각수탱크; 냉각수탱크의 냉각수를 냉각시켜 냉각판에 공급하는 칠러세트; 및 칠러세트의 구동을 제어하는 쿨링제어패널을 포함하고, 상기 상부냉각판은 승강실린더에 의해 승강되고, 상기 하부냉각판은 수평이동가이드에 의해 전후로 이동가능하게 설치되고 신축실린더에 전후로 이동된다.

본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치는 인덕션 가열 기술을 적용하여 대류나 복사 현상없이 소재에 유도된 와전류가 소재의 표면 주위에서는 강하게 흐르고 소재의 내부로는 약하게 흐르게 함에 따라 소재의 필요한 부분에 에너지를 집중시켜 효율적인 급속 가열이 가능하므로 생산성, 작업성이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 칠러를 이용하여 접합이 완료된 소재를 냉각시킴에 의해 냉각에 소요되는 시간과 비용을 줄일 수 있어 생산성 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 전자파를 차단함에 의해 작업자의 작업 환경과 주변 기기의 영향력 간섭으로부터 배제할 수 있는 친환경 장비를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치의 일예의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치의 일예의 정면도
도 3은 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치의 일예의 측면도
도 4는 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치를 구성하는 인덕션 가열기의 분해사시도
도 5는 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치를 구성하는 인덕션 가열기의 일예의 구동회로
도 6은 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치를 구성하는 인덕션 가열기의 블록도
도 7은 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치를 구성하는 냉각장치의 구성도
도 8은 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치를 구성하는 냉각 공정 블록도
도 9는 신발갑피의 적층 구조를 도시한 단면도

본 발명은 다양한 변경을 가하여 실시할 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 열효율이 높고 감전 위험성을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 제어가 용이하며 장비의 규모가 작아 설치공간의 제약을 덜 받을 수 있다.

본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치는 신발 갑피에 문양을 부착하는 신발갑피 접착장치로, 도 1내지 도 3에 도시한 바와 같이, 인덕션가열기(10); 냉각장치(20); 및 통합제어기(30)를 포함한다.

상기 인덕션가열기(10)는 전기를 공급받아 자기장을 유도하는 코일(10c)을 포함하여 구성되어 코일에 의해 유도된 와류전기(Eddy current)가 갑피와 문양 사이의 접착제가 갖는 전기 저항에 의해 접착제를 가열시켜 용융시키는 것이다.

상기 인덕션가열기(10)는 도 1. 도 2에 도시한 바와 같이, 상부가열판조립체(11)와 하부가열판조립체(12)로 이루어진다.

상기 인덕션가열기(10)를 구성하는 상부가열판조립체(11)와 하부가열판조립체(12)는 동일하게 구성되어 있고, 상부가열판조립체는 승강실린더(13)에 의해 승강되고, 상기 하부가열판조립체(12)는 수평이동가이드(12g)에 의해 전후로 이동가능하게 설치되고 신축실린더(12c)에 전후로 이동될 수 있게 하였다.

상기 하부가열판조립체(12)를 수평으로 이동시킬 수 있게 구성함에 의해 장치의 전방으로 하부가열판조립체(12)를 당겨 상면이 노출된 상태에서 갑피, 접착제 및 문양포가 적층된 소재를 보다 쉽게 하부가열판조립체(12)의 상면에 공급할 수 있다.

또한 상기 상부가열판조립체(11)는 승강실린더(13)에 의해 승강되게 설치됨에 따라 소재가 놓인 하부가열판조립체(12)가 그 하부로 이동 할 수 있도록 높이가 조절될 수 있고, 하부가열판조립체(12)가 그 하부에 위치한 상태에서 하강함에 의해 소재에 열과 압력을 제공할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이, 상부가열판조립체(11)와 하부가열판조립체(12)는 동일하게 구성되어 있음에 따라 이하에서는 어느 하나만을 상세하게 설명한다.

상기 인덕션가열기를 구성하는 상부가열판조립체(11)와 하부가열판조립체(12)는 상기 코일(10c)이 끼워지는 코일고정홈(10g)이 형성된 코일고정판(10f); 상기 코일고정판의 코일고정홈이 형성된 면의 반대 면에 적층된 고정원판(10n); 상기 코일고정판의 코일고정홈이 형성된 면에 적층된 운모판(10m); 상기 운모판의 일측에 적층된 철판(10i); 상기 철판의 일면에 적층된 알루미늄판(10a); 및 구동을 제어하는 히팅제어패널(14)을 포함한다.

도 5는 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치를 구성하는 인덕션 가열기의 일예의 구동회로에 일예이고, 도 6은 본 발명에 따른 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치를 구성하는 인덕션 가열기의 일예의 블록도이다.

이러한 구동회로나 구성은 다양하게 변형하여 실시 할 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 코일(10c), 코일고정판(10f), 고정원판(10n), 운모판(10m), 철판(10i), 및 알루미늄판(10a)은 도 4에 도시한 바와 같은 적층구조를 가지고, 상부가열판조립체(11)와 하부가열판조립체(12)는 상기 알루미늄판(10a)가 서로 대면되도록 대칭을 이루고 상하로 배치된다.

상기 코일고정판(10f)은 도 4에 도시한 바와 같이 4등분하여 구성할 수 있고, 코일고정홈이 형성된 면의 반대 면에 고정원판(10n)을 설치하여 분할된 코일고정판이 하나로 결합될 수 있다.

상기 운모판(10m)은 두 개가 적층될 수 있고, 두 개의 운모판 사이에는 에폭시판(10e)을 적층하여 운모판들이 서로 접촉된 상태에서 충격을 받음에 의해 운모판이 깨지는 것을 방지하였다.

상기 알루미늄판(10a)의 철판(10i)과 대면되는 면에는 써멀그리스(thermal grease)를 도포할 수 있다.

상기 냉각장치(20)는 상기 인덕션가열기에 의해 소재들 사이의 접착제가 용융되어 갑피와 문양이 접착되면 이를 냉각시키는 기능을 한다.

상기 냉각장치(20)는 다양하게 변형하여 실시 할 수 있으나, 바람직하게는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 내부에 냉각수 유로가 형성된 상부냉각판(21)과, 하부냉각판(22)으로 이루어져 접착이 종료된 소재를 상하에서 동시에 냉각시킬 수 있게 함에 의해 냉각 효율을 높일 수 있다.

상기 냉각판(21, 22)들의 내부에는 냉각수가 순환하는 유로가 형성되어 있고, 상기 유로를 순환하는 냉각수를 냉각시키기 위해 냉각수탱크(25), 칠러세트(24)가 구비되어 있다.

상기 냉각수탱크(25)는 유로를 순환하는 냉각수가 저장되는 통으로, 배관에 의해 유로와 연결되어 있으며, 일단은 상기 칠러세트(24)와 연결되어 칠러세트의 열교환에 의해 냉각수가 냉각된다.

즉 도 7에 도시한 바와 같이, 칠러세트에서 냉각된 냉각수를 펌프로 냉각수탱크와 냉각판(21, 22)을 순환시켜 냉각이 이루어진다.

물론, 냉각장치(20)는 칠러세트의 구동을 제어하는 쿨링제어패널(24)을 포함하고 있으며, 이는 도 2에 도시한 바와 같이 장치의 전발 상부에 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성된 냉각장치(20)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 장치의 중앙에 설치되고, 양측에 각각 인덕션가열기(10)를 설치하여 두 개의 인덕션가열기에 의해 접착된 소재를 중앙의 냉각장치에서 냉각시킬 수 있게 하였으며, 이는 접착시간이나 냉각시간이 상대적으로 적게 소요되기 때문이다.

상기와 같이 구성된 냉각장치를 구성하는 두 냉각판(21, 22) 들 중 상기 상부냉각판(21)은 승강실린더(23)에 의해 승강되고, 상기 하부냉각판(22)는 수평이동가이드(22g)에 의해 전후로 이동가능하게 설치되고 신축실린더(22c)에 전후로 이동되게 하는 것이 바람직하다.

상기 하부냉각판(22)을 수평으로 이동시킬 수 있게 구성함에 의해 장치의 전방으로 하부냉각판(22)을 당겨 상면이 노출된 상태에서 갑피, 접착제 및 문양포가 접착된 소재를 보다 쉽게 하부냉각판(22)의 상면에 공급할 수 있다.

또한 상기 상부냉각판(21)는 승강실린더(23)에 의해 승강되게 설치됨에 따라 접착된 소재가 놓인 하부냉각판(22)이 그 하부로 이동 할 수 있도록 높이가 조절될 수 있고, 하부냉각판(22)이 그 하부에 위치한 상태에서 하강함에 의해 소재에 냉기와 압력을 제공할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치는 장치 전체의 구동을 제어하는 제어기가 구비되어야 하고 이를 위해 상기 언덕션가열기와 냉각장치의 구동을 제어하는 통합제어기(30)를 구비하고 있다.

상기 통합제어기(30)는 상기한 히팅제어판넬(14), 쿨링제어판넬(24)의 조작신호에 따라 인덕션가열기와 냉각장치 및 실린더들의 구동을 제어하는 메인콘트롤러이며, 도 2에 도시한 바와 같이 장치에 구비된 지지대 하부의 공간에 설치될 수 있다.

10: 인덕션가열기
10a: 알루미늄하판 10i: 철판
10m: 운모판 10e: 에폭시판
10c: 코일 10f: 코일고정판
10g: 코일고정홈 10n: 고정원판
10u: 알루미늄상판
11: 상부가열판조립체
12: 하부가열판조립체 12g: 수평이동가이드
12c: 신축실린더
13: 승강실린더 14: 히팅제어판넬
20: 냉각장치
21: 상부냉각판 22: 하부냉각판
23: 승강실린더 24: 쿨링제어판넬
25: 냉각수탱크 26: 칠러셋트
30: 통합제어패널

Claims (4)

1. 신발 갑피에 문양을 부착하는 신발갑피 접착장치에 있어서,
   전기를 공급받아 자기장을 유도하는 코일(10c)을 포함하여 구성되어 코일에 의해 유도된 와류전기(Eddy current)가 갑피와 문양 사이의 접착제가 갖는 전기 저항에 의해 접착제를 가열시켜 용융시키는 인덕션가열기(10); 상기 인덕션가열기에 의해 소재들 사이의 접착제가 융융되어 갑피와 문양이 접착되면 이를 냉각시키는 냉각장치(20); 및 상기 인덕션가열기와 냉각장치의 구동을 제어하는 통합제어기(30)를 포함하고,
   상기 인덕션가열기(10)는 상부가열판조립체(11)와 하부가열판조립체(12)로 이루어지고, 상부가열판조립체는 승강실린더(13)에 의해 승강되고, 상기 하부가열판조립체는 수평이동가이드(12g)에 의해 전후로 이동가능하게 설치되고 신축실린더(12c)에 전후로 이동되며,
   상기 인덕션가열기를 구성하는 상부가열판조립체(11)와 하부가열판조립체(12)는 상기 코일(10c)이 끼워지는 코일고정홈(10g)이 형성된 코일고정판(10f); 상기 코일고정판의 코일고정홈이 형성된 면의 반대 면에 적층된 고정원판(10n); 상기 코일고정판의 코일고정홈이 형성된 면에 적층된 운모판(10m); 상기 운모판의 일측에 적층된 철판(10i); 상기 철판의 일면에 적층된 알루미늄판(10a); 및 구동을 제어하는 히팅제어패널(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 냉각장치(20)는 내부에 냉각수 유로가 형성된 상부냉각판(21)과, 하부냉각판(22);
   상기 냉각판(21, 22)에 공급되는 냉각수가 저장된 냉각수탱크(25);
   냉각수탱크의 냉각수를 냉각시켜 냉각판에 공급하는 칠러세트(26); 및
   칠러세트의 구동을 제어하는 쿨링제어패널(24)을 포함하고,
   상기 상부냉각판(21)은 승강실린더(23)에 의해 승강되고,
   상기 하부냉각판(22)는 수평이동가이드(22g)에 의해 전후로 이동가능하게 설치되고 신축실린더(22c)에 전후로 이동되는 것을 특징으로 하는 인덕션 가열기술을 이용한 신발갑피 접착장치.

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