KR102365924B1 - 고무 성형용 진공 유압프레스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무 등 성형소재를 상, 하금형의 성형공에서 가열, 가압하여 성형물을 얻는 고무 성형용 진공 유압프레스에 관한 것으로, 성형공이 구비된 하금형을 상, 하 2단으로 진퇴가능하게 설치하여 상금형의 외측에서 소재를 투입하거나 성형 완료된 성형물을 꺼낼 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 메인실린더(10)의 가이드봉(11)과 고정된 고정반(12)에 진공챔버(14)를 승강 가능하게 설치하고 상기 진공챔버(14)의 하부로 노출된 고정반(12)에는 상금형 개폐실린더(15)에 의해 회동하는 상금형(13)을 설치하며, 상기 메인실린더(10)의 상부에는 조방(16), 열판(17), 진공판(18), 하금형(19)을 차례로 설치하여 메인실린더(10)의 구동으로 상금형(13)에 하금형(19)이 결합한 상태로 성형작업을 실시하는 고무 성형용 진공 유압프레스에 있어서, 상기 진공판(18)에 설치되는 하금형(19)(19-1)을 2단으로 하여 하금형(19)(19-1)이 각각 이송체(30)에 얹혀지도록 하고 상기 가이드봉(11)에는 레일판(23)이 일체로 구비된 한 쌍의 장착브라켓(21)을 상, 하로 설치하여 상기 레일판(23)이 간격유지간(53)에 의해 일정간격을 유지하도록 하며, 상기 각 이송체(30)는 제1, 2 이송장치(20)(20-1)인 이송실린더(42)의 로드에 고정된 견인브라켓(41)으로 고정하여 어느 하나의 하금형(19)(19-1)이 택일적으로 상금형(13)의 외부로 인출되도록 하고, 상기 진공챔버(14)의 외측으로는 상금형(13)의 외측으로 인출된 하금형(19)(19-1)을 가열하도록 열판(17)을 승강시키는 승강실린더(54)로 구성된 열판이송수단(50)이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

고무 성형용 진공 유압프레스{VACUUM COMPRESSION MOLDING APPARATUS FOR RUBBER}

본 발명은 고무 등 성형소재를 상, 하금형의 성형공에서 가열, 가압하여 성형물을 얻는 고무 성형용 진공 유압프레스에 관한 것으로써, 좀더 구체으로는 성형공이 구비된 하금형을 상, 하 2단으로 진퇴가능하게 설치하여 상금형의 외측에서 소재를 투입하거나 성형 완료된 성형물을 꺼낼 수 있도록 하는 고무 성형용 진공 유압프레스에 관한 것이다.

일반적으로 고무 성형용 진공 유압프레스는 성형공이 형성된 하금형에 성형할 고무소재를 공급한 다음 상금형과 결합시킨 후 가열과 가압하여 원하는 형상 모양으로 소재를 성형하는 장치이다.

이러한 유압 프레스는 소재를 성형시 소재가 투입된 상, 하금형을 고열로 가열, 가압하여 소정의 형상, 모양으로 성형하고, 소재가 소정의 형상, 모양으로 성형되고 나면 상, 하금형을 분리한 다음 하금형을 상금형으로부터 외측으로 이동시킨 후 하금형에서 성형된 성형품을 인출하고 하금형에서 이물질을 제거하는 작업을 실시하게 된다.
이러한 작업은 작업자에 의한 수작업으로 진행됨에 따라 성형물의 크기 및 형상, 모양 그리고 성형공의 깊이 등이 달라 많은 시간이 소요되므로 생산성이 떨어지게 되었는데, 이러한 문제점은 비숙련공일 수록 커진다.

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상기한 문제점을 개선하기 위하여 실용신안 제20-0315524호가 제안된 바 있다.
상기 선행기술은, 상, 하고정반을 지지하는 양측의 기체판을 구성하고 상기 상부고정반에 열판과 상금형을 고정하며 하부고정반의 가동부에 열판 및 하금형을 구성하는 한편 상기 하금형을 외부로 인출하도록 하는 금형이탈장치부를 구성하는 고무프레스에 있어서, 양측의 기체판 외측으로 이송실린더를 구성하여 내측에 고정된 레일에서 이동되도록 한 이송판과, 상부측 이송판에는 소재가압부를 구성한 소재가압공급금형이 적재되고 하부측 이송판에는 소재수용부를 구성한 소재공급금형을 적재되어 소재수용부로 소재를 공급하도록 함과, 고정반상부로 이탈실린더와 이탈봉을 구성하여 소재공급금형 양측에 돌출된 금형체결편을 가압하여 소재가압공급금형과 이탈하도록 함과, 하부고정반에서 전면으로 길게 연장된 인출레일과 인출실린더를 구성시켜 이송된 하금형과 중간금형을 분리시키는 승강봉으로 구성되어 있다.

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상기 구성은 상, 하금형 또는 소재가압공급금형의 청소작업이 어렵고 단순 소재공급금형과 가압금형을 노출시켜 작업하는 것에 불과하다.

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또 다른 선행기술인 등록특허 제10-1691167호는, 다층금형개폐장치에 관한 것으로, 복수 개의 금형을 순차적으로 적층하여 성형작업을 실시하고 다층금형을 각각 순차적으로 이동하면서 지정된 세움각으로 세운 다음 세워진 금형에서 성형물을 인출과 세척작업을 실시하고 있다.

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상기 다층금형개폐장치는 다층으로 구성된 금형의 일측을 상하로 이동하면서 스톱퍼에 의한 이동의 제어로 금형이 세움각으로 세워지는 기술이다.

공개특허 제10-2011-0101991호는 가동반에 구성되는 가이드레일에서 이송하도록 가이드판 하금형이 얹어지는 이송슬라이드판을 구비하여 성형 후 상금형과 일체로 연결된 하금형을 기체 외부로 인출한 다음 인출된 상, 하금형에서의 성형물을 인출하고 청소작업을 실시하도록 구성되어 있다.

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선행기술은 상, 하금형이 일체로 구성되고 함께 기체 외부로 노출되는 이동으로 고열을 가진 금형에 의한 안전사고는 물론이고 상, 하금형이 일체로 구성되어 있어 소형물을 성형하는 프레스에 한정된 사용처를 가지는 한계가 있다.

즉, 상, 하금형에 고무소재를 공급하기 위하여 상, 하로 분리된 금형 사이로 작업자가 손을 넣어 소재를 공급하므로 인해 고열을 유지하는 상, 하금형에 의한 화상의 우려가 있었음은 물론이고 작업 중 작동부의 오동작 등에 의해 상, 하금형이 닫힐 경우 작업자의 손 등이 손상되는 안전사고가 발생되었고, 또한 금형에 이형제를 도포하는 데에도 많은 어려움이 있어 작업 능률이 떨어지는 문제점이 있었다.

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실용신안 등록 제 20-0315524호 등록특허 제 10-1691167호 공개특허 제 10-2011-0101991호

본 발명의 목적은 고무 등 성형소재를 상, 하금형의 성형공에서 가열, 가압하여 성형물을 얻는 하부금형을 2단으로 설치하여 하부금형을 교호로 상금형의 외부로 인출 이동시킨 다음 성형공에서 성형된 성형물을 인출하거나, 세척하는 작업 그리고 2차 성형할 소재를 인입하는 적업을 연속적으로 실시하여 신속한 성형과 작업자가 안정적이고 안전한 작업을 할 수 있도록 한 고무 성형용 진공 유압프레스를 제공하려는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 메인실린더의 가이드봉과 고정된 고정반에 진공챔버를 승강 가능하게 설치하고 상기 진공챔버의 하부로 노출된 고정반에는 상금형 개폐실린더에 의해 회동하는 상금형을 설치하며, 상기 메인실린더의 상부에는 조방, 열판, 진공판, 하금형을 차례로 설치하여 메인실린더의 구동으로 상금형에 하금형이 결합한 상태로 성형작업을 실시하는 고무 성형용 진공 유압프레스에 있어서, 상기 진공판에 설치되는 하금형을 2단으로 하여 하금형이 각각 이송체에 얹혀지도록 하고 상기 가이드봉에는 레일판이 일체로 구비된 한 쌍의 장착브라켓을 상, 하로 설치하여 상기 레일판이 간격유지간에 의해 일정간격을 유지하도록 하며, 상기 각 이송체는 제1, 2 이송장치인 이송실린더의 로드에 고정된 견인브라켓으로 고정하여 어느 하나의 하금형이 택일적으로 상금형의 외부로 인출되도록 하고, 상기 진공챔버의 외측으로는 상금형의 외측으로 인출된 하금형을 가열하도록 열판을 승강시키는 승강실린더로 구성된 열판이송수단이 설치된 것을 특징으로 하는 고무 성형용 진공 유압프레스가 제공된다.

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본 발명은 고무 등 성형소재를 상, 하금형의 성형공에서 가열, 가압하여 성형물을 얻는 하금형을 외부로 인출 이동시켜 성형공에서 성형된 성형물을 인출하고, 세척하는 작업과, 성형할 2차 소재를 인입시켜 상금형 하부로 이동과 결합으로 성형작업을 하는 하금형을 2단으로 구성하여 교차로 인출된 하금형을 세척 및 1,2차 소재를 원활하게 공급하고 성형 작업을 연속적으로 실시하여 신속한 성형과 작업자가 안정적이고 안전한 작업을 할 수 있도록 한 효과를 발휘하는 것이다.

도 1은 본 발명의 구성을 일부 단면으로 나타낸 정면도
도 2는 본 발명의 요부인 가이드레일을 나타낸 평면도
도 3은 도 2의 정면도
도 4는 본 발명의 하금형이 레일판에 설치된 상태의 종단면도

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본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부 도면을 참조하여 바람직한 실시예 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 구성을 일부 단면으로 나타낸 정면도이고 도 2는 본 발명의 요부인 가이드레일을 나타낸 평면도이며 도 3은 도 2의 정면도이다.

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본 발명은 메인실린더(10)에 고정된 한 쌍의 가이드봉(11)에 고정반(12)과 진공챔버(14)가 나란히 설치되어 있고 상기 진공챔버(14)의 하부로 노출된 고정반(12)에는 상금형(13)의 일단이 힌지 결합되어 있으며 상기 상금형의 상부 중앙에는 고정반(12)의 상부에 설치된 상금형 개폐실린더(15)의 로드가 힌지 결합되어 있어 상기 상금형 개폐실린더(15)가 구동함에 따라 고정반(12)에 힌지 결합된 상금형(13)이 회동하게 된다.
상기 메인실린더(10)의 상부에 열판(17)이 구비된 조방(16)이 고정되어 있고 상기 열판(17)의 상면에는 이송체(30)와 진공판(18)을 갖는 한 쌍의 하금형(19)(19-1)이 차례로 설치되어 있어 어느 하나의 하금형(19)(19-1)이 진공챔버(14)의 외부로 노출된다.
상기 한 쌍의 가이드봉(11)에 소정의 간격을 유지하며 끼워져 고정된 각 장착브라켓(21)에 레일판(23)이 일체로 형성되어 있고 상기 각 레일판(23)의 상면에는 수레일(22)이 고정되어 있으며, 진공판(18)이 설치된 이송체(30)의 저면에는 상기 수레일(22)에 끼워지는 암레일(31)이 고정되어 있는데, 상기 상, 하로 설치되는 레일판(23)은 도 1과 같이 간격유지간(53)에 의해 일정간격을 유지하고 있다.
그리고 상기 각 이송체(30)의 일단에 견인브라켓(41)이 고정되어 있고 상기 견인브라켓(41)은 제1, 2 이송장치(20)인 이송실린더(42)의 로드와 고정도히어 있어 어느 하나의 이송실린더(42)가 구동함에 따라 하금형(19)(19-1)이 고정된 이송체(30)가 수평 이동하게 된다.
상기 제1 이송장치(20)의 레일판(23)은 기체부(52)에 체결간(51)으로 고정되어 있어 견고성을 유지하고 진공챔버(14)의 외부로 인출된 어느 하나의 하금형(19)(19-1)을 가열할 수 있도록 하는 열판이송수단(50)이 더 구비되어 있다.
상기 열판이송수단(50)은, 기체부(52)에 고정 설치된 승강실린더(54)와, 상기 승강실리더(54)의 로드에 고정되어 진공챔버(14)의 외부로 인출된 어느 하나의 하금형(19)(19-1)에 투입된 소재를 예열하는 열판(17)으로 구성되어 있다.
도면중 미설명부호 (60)은 상, 하부재를 결합하기 위한 체결공이며 (61)은 체결핀을 도시한 것으로, 이와 같은 결합구조는 통상의 금형 및 성형장치에 관용된 기술로 상세한 설명은 생략한다.

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이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명한다.

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본 발명은 통상의 유압 프레스와 같이 상, 하금형을 이용하여 성형작업을 하게 되나, 본 발명은 성형물이 다색, 또는 고무소재와 금속소재 등 이종을 성형할 때 유용하게 적용 가능하다.

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즉, 통상의 메인실린더(10)의 조방(16)에 의해 상, 하로 이동하는 어느 하나의 하금형(19)(19-1)이 고정반(12)에 구성된 상금형(13)에 결합되면 진공챔버(14) 내에서 고열, 고압으로 가압하여 성형작업을 실시함에 따라 성형물을 얻는데, 본 발명은 복합소재로 하나의 성형물을 얻는 더블쇼트 성형(Double-shot molding), 복합성형((Composite molding) 또는 딥 성형(dip molding) 등과 같이 1차 소재에 의한 1차 성형과, 2차 소재에 의한 2차 성형하는 성형방법에서 1, 2차 소재의 주입과 인출 및 상, 하금형(13)(19)(19-1)의 청소 등 작업이 편리하도록 하는 것이다.

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본 발명은 편의상, 도 1과 같이 제1 이송장치(20)에 의해 수평 이동하는 하금형(20)이 메인실린더(10)의 상부에 위치되고, 또 다른 하금형(19-1)은 제2 이송장치(20-1)의 구동으로 진공챔버(14)의 외부로 이동된 상태에서부터 설명하기로 한다.
이러한 상태에서 고정반(12)에 설치된 상금형 개폐실린더(15)를 구동하여 고정반(12)의 일측으로 힌지 결합된 상금형(13)을 대략 75°로 회동시킴에 따라 상금형(13)의 성형부가 외부로 노출되므로 작업자가 상금형(13)의 청소작업을 편리하고도 신속하게 실시할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 상금형(13)의 청소작업을 실시하고 나면 상금형 개폐실린더(15)가 재구동하여 로드를 당기게 되므로 고정반(12)에 힌지 결합된 상금형(13)이 회동하여 수평상태를 유지하게 된다.
그 후, 메인실린더(10)가 구동하여 조방(16)이 상승하면 레일판(23)에 얹혀진 하부 이송체(30)가 상승하고, 이에 따라 하부 이송체(30)에 설치된 진공판(18)과 하금형(19)이 상승하여 상금형(13)과 결합되면서 진공챔버(14)의 저면이 진공판(18)의 상면과 맞닿게 되므로 진공상태를 유지하면서 고온, 고압으로 가압하여 1차 성형작업을 실시하게 된다.
상기한 바와 같이 하금형(19)에 소재를 투입하여 1차 성형작업을 실시하고 있을 때, 진공챔버(14)의 외측으로 인출되어 있던 또 다른 하금형(19-1)에 1차 성형할 소재를 투입하게 된다.
상기한 바와 같이 진공챔버(14)의 외부로 인출된 하금형(19-1)에 1차 성형할 소재를 투입하고 나면 승강실린더(54)가 구동하여 열판(17)을 상승시켜 열판(17)을 하금형(19-1)의 저면에 접속시키게 되므로 소재를 예열하게 된다.
이는, 진공판(18)과 하금형(19-1)을 가온시켜 온도 저하로 인한 성형불량을 개선하기 위한 것이다.
전술한 바와 같이 하금형(19)을 상승시켜 1차 성형을 완료한 상태에서 메인실린더(10)가 재구동하여 하금형(19)이 설치된 조방(16)을 하사점까지 하강시키면 하금형(19)이 상금형(13)으로부터 분리됨과 동시에 하부 이송체(30)가 제1 이송장치(20)의 레일판(23)에 얹혀지게 되므로 하부 이송체(30)의 저면에 형성된 암레일(31)이 레일판(23)의 상면에 형성된 수레일(22)에 끼워지게 된다.
이와 동시에 상금형 개폐실린더(15)가 재구동하여 로드를 밀어내면 상기 고정반(12)에 인지 결합된 상금형(13)이 도 1과 같이 회동하여 소정의 각도로 기울어지게 되므로 상금형(13)의 청소작업이 용이해지게 된다.
상기한 동작으로 상금형(13)의 청소작업을 완료하고 나면 상금형 개폐실린더(15)를 재구동하여 상금형(13)을 수평상태로 환원하게 된다.
상기 메인실린더(10)의 구동으로 하금형(19)이 제1 이송장치(20)의 이송체(30)에 얹혀지고 나면 제1 이송장치(20)의 이송실린더(42)가 구동하여 로드를 밀어내게 되므로 견인브라켓(41)으로 고정된 하부 이송체(30)가 도 1의 도면상 좌측으로 이동하는 데, 상기 하부 이송체(30)는 암, 수레일(22)(31)에 의해 레일판(23)에 설치되어 있어 안정적으로 이동된다.
이에 따라, 작업자가 하금형(19)에서 1차 성형된 성형물에 2차 소재를 투입할 수 있게 된다.
한편, 하금형(19)에 투입된 1차 소재를 1차 성형하여 진공챔버(14)의 외측으로 이동시키고 나면 제2 이송장치(20-1)의 이송실린더(42)를 구동시키게 되므로 1차 소재가 투입된 하금형(19-1)을 상금형(13)의 하부로 이동시킬 수 있게 된다.
즉, 제1 이송장치(20-1)의 이송실린더(42)가 구동하여 로드를 당기면 견인브라켓(41)으로 고정된 상부 이송체(30)가 진공챔버(14)의 직하방으로 이동하게 되므로 전술한 바와 같이 메인실린더(10)를 구동하여 하금형(19-1)을 상금형(13)과 합치시키고 고온, 고압에 의해 1차 소재의 성형작업을 실시하게 된다.
상기 하금형(19-1)에 투입된 1차 소재를 성형하고 나면 메인실린더(10)의 재구동으로 상금형(13)으로부터 하금형(19-1)을 하사점까지 하강시켜 하금형(19-1)이 얹혀진 상부 이송체(30)를 상부 레일판(23)에 얹혀지도록 함과 동시에 상부 이송체(30)가 상부 레일판(23)에 얹혀지고 나면 제2 이송장치(20-1)를 구동하여 진공챔버(14)의 외측으로 이동시키고, 진공챔버(14)의 외측에 위치되어 있던 하금형(19)은 제1 이송장치(20)의 구동으로 진공챔버(14)의 직하방으로 이동시키게 되므로 하금형(19)에 투입된 2차 소재의 성형작업이 가능해지게 되는 것이다.

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이상과 같은 연동은 미도시한 감지 센서와 전자적 프로그램에 의해 제어되고, 이러한 제어수단은 통상의 기술에 의해 쉽게 창작되는 것이므로 이러한 제어수단의 도시 및 설명은 생략한다.

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본 명세서에 기재된 본 발명의 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관한 것으로 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.

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10 : 메인실린더 11 : 가이드봉 12 : 고정반
13 : 상금형 14 : 진공챔버 15 : 상금형 개폐실린더
16 : 조방 17 : 열판 18 : 진공판
19, 19-1 : 하금형 20 : 제1 이송장치 20-1 : 제2 이송장치
21 : 장착브라켓 22 : 수레일 23 : 레일판
30 : 이송체 31 : 암레일 40 : 하금형왕복연동수단
41 : 견인브라켓 42 : 이송실린더 43 : 로드
50 : 열판이송수단 51 : 체결간 52 : 기체부
53 : 간격유지간 54 : 승강실린더 60 : 체결공

Claims (3)

1. 메인실린더(10)의 가이드봉(11)과 고정된 고정반(12)에 진공챔버(14)를 승강 가능하게 설치하고 상기 진공챔버(14)의 하부로 노출된 고정반(12)에는 상금형 개폐실린더(15)에 의해 회동하는 상금형(13)을 설치하며, 상기 메인실린더(10)의 상부에는 조방(16), 열판(17), 진공판(18), 하금형(19)을 차례로 설치하여 메인실린더(10)의 구동으로 상금형(13)에 하금형(19)이 결합한 상태로 성형작업을 실시하는 고무 성형용 진공 유압프레스에 있어서, 상기 진공판(18)에 설치되는 하금형(19)(19-1)을 2단으로 하여 하금형(19)(19-1)이 각각 이송체(30)에 얹혀지도록 하고 상기 가이드봉(11)에는 레일판(23)이 일체로 구비된 한 쌍의 장착브라켓(21)을 상, 하로 설치하여 상기 레일판(23)이 간격유지간(53)에 의해 일정간격을 유지하도록 하며, 상기 각 이송체(30)는 제1, 2 이송장치(20)(20-1)인 이송실린더(42)의 로드에 고정된 견인브라켓(41)으로 고정하여 어느 하나의 하금형(19)(19-1)이 택일적으로 상금형(13)의 외부로 인출되도록 하고, 상기 진공챔버(14)의 외측으로는 상금형(13)의 외측으로 인출된 하금형(19)(19-1)을 가열하도록 열판(17)을 승강시키는 승강실린더(54)로 구성된 열판이송수단(50)이 설치된 것을 특징으로 하는 고무 성형용 진공 유압프레스.
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