KR19990019826A - 밀페박스 내부에서 금형과 고압을 이용한 발포성미드솔을 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

[명칭] 밀폐박스내부에서 금형과 고압을 이용한 발포성미드솔을 제조하는 방법

[과제] 금형내부가 밀폐공간이 되도록 하고 금형일측에 압축공기 주입변을 형성시킨 후 미드솔 파이론과 아웃솔을 금형안에 삽입시키고 금형내부로 압축공기를 주입함과 아울러 핫프레스를 통해 금형에 고열을 가함으로서 미드솔과 아웃솔이 일체가 되도록 하는 방법은, 금형안에서 팽창되는 공기압이 외부로 유출이 되지 못하도록 하는 장치적 조건이 까다롭고, 금형 제작과정이 복잡하며, 특히 새로운 금형을 제작하여야 하는 문제가 있었다.

즉, 현재 사용되고 있는 금형을 크게 개조시키지 않고 특히 밀폐기술을 금형에 직접적으로 적용하지 않은 채 실시할 수 없는 단점이 있다.

[해결수단] 가열이 가능토록 된 별도의 알루미늄박스를 제작하고 이 박스 내부에 밀폐기술이 없이 약간만 개조된 통상의 다양한 금형을 삽입하여 외부와의 공기가 차단되도록 한 다음, 박스 내부로 압축공기를 주입시킴과 동시에 고열을 가하여 금형 내부의 공기압과 위 박스안의 공기압이 서로 동일한 상태에서 압력이 상승되도록 한 다음, 압축공기를 알루미늄박스 안으로부터 배출시켜 미드솔 재료가 발포성형되도록 하는 방법을 통해 해결함.

Description

밀폐박스내부에서 금형과 고압을 이용한 발포성미드솔을 제조하는 방법

도 1, 2, 3, 4는 본 발명의 실시예를 나타낸 단면도,

도 5, 6은 본 발명을 통해 생산할 수 있는 제품을 예시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 알루미늄박스 2 : 알루미늄판

3, 4 : 스팀 및 공기출입구멍

5 : 상부프레스 6 : 하부프레스

7, 8 :냉각수출입구멍 10 : 하부금형

11, 12 : 경계턱 13, 14, 15 : 구멍

16 : 홈 17 : 돌출턱

20 : 중간금형 21, 22 : 돌출턱

30 : 상부금형 31 : 돌출턱

32 : 돌출부 40 : 미드솔 재료

41a : 1차 발포된 미드솔 40b : 2차팽창된 미드솔

40c : 압축완성된 미드솔 41c : 돌출부

50 : 압력게이지 60 : 볼트

70, 80 : 걸쇠 90 : 패킹

100, 101 : 가류된 아웃솔용 고무

200 : 가공완성된 미드솔

201 : 돌출부

본 발명은 밀폐박스속에 미드솔금형을 넣고 고압을 이용하여 발포성 미드솔을 성형제조하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명인이 선 출원한 방법에 비해 장치비 및 생산단가가 대폭 절감되고 통상의 다양한 금형을 약간만 개조하여 사용할 수 있으며 밀폐된 알루미늄박스를 이용하여 생산이 가능한 경제적인 특징이 있다.

종래의 신발창은 미드솔(발포물)과 아웃솔(무발포물)을 각기 별도로 생산한 다음 서로 맞닫는 부위에 선처리를 하고 접착제를 사용하여 접착시켜 완성하였다.

이때 미드솔은 파이론(Phylon)이나 폴리우레탄, EVA수지를 발포시켜 사용하는데, 본 고안은 파이론인 미드솔 발포물과 아웃솔 즉, 무발포물이나 고무(합성고무, 천연고무 등이 배합된 고무)를 하나의 금형안에서 일체화시킨 신발창을 완성하는데 주목적이 있다.

종전의 파이론 재질의 미드솔을 생산하는 방법은, 판상형태로 발포물을 미리 제작을 하되 판상형태의 크기가 몇십족씩 분량의 크기로 제작하여 얻고자 하는 치수의 크기보다는 크게 재단을 하고 그 주위는 금형에 삽입이 잘 되도록 그라인더로 갈아내고 금형에 삽입을 하는데, 이때도 발포물 자체에 비누물을 묻혀 강제로 삽입시켜 열과 압력을 가한후 냉각과정을 거쳐 미드솔이 완성 되었다.

완성후 미드솔에 묻은 비누물을 제거하기 위하여 세탁과정을 거치는 등의 작업공정이 까다로울 뿐만 아니라, 판상의 발포물을 치수에 맞게 재단을 하고 남는 재료의 소모율이 30%-40% 정도로서 비경제적임은 물론 이는 생산 단가의 상승요인으로 작용되어 바람직하지 못하고, 시간과 장비비 및 인력등이 과다하게 소모되는 폐단이 있다.

그리고 가벼우면서 충격흡수력이 우수하고 장시간이 지나도 변색이 되지 않으며 환경적인 측면에서도 무해한 등의 여러가지 잇점이 있는 파이론솔의 가격은 다른 재질의 발포물 미드솔보다는 비싼 문제가 있다.

또 다른 예의 파이론솔의 제작방법으로 사출 또는 압출방법이 있는데, 이 방법은 얻고자하는 솔의 치수보다 훨씬 작게 금형을 제작한 다음, 발포물의 발포비율에 맞추어 발포수지를 녹여서 금형내부에 강제로 주입시킨 후 금형을 닫고 열과 압력을 가한다.

다음, 적정시간이 지난후 순간적으로 금형을 개방시키면 발포물이 외부로 팽창되어 나오는데 이때 공기와 접촉함과 동시에 냉각되는 과정에서 많은 수축이 발생된다.

그러므로 균일한 치수로 대량생산이 되지 못하는 폐단이 있고 자연히 불량 발생률이 높은데 이 방법 역시 원가상승의 큰 단점이 있으며 금형구조가 복잡하고 까다로워 금형비가 과다하게 지출되어 경제적이지 못하다.

또 다른 예는, 본 출원인이 1997년 7월 24일자 선출원한 방법인데 이는, 금형내부가 밀폐공간이 되도록 하고 금형일측에 압축공기 주입변을 형성시킨 후 미드솔·파이론재료와 아웃솔을 금형안에 삽입시키고 금형내부로 압축공기를 주입함과 아울러 핫프레스를 통해 금형에 고열을 가함으로서 파이론 발포물을 제조성형하는 것이다.

이는 발포물의 재료절약, 시간과 장비비, 작업인원 등이 절감되는 등의 효과는 탁월한데 금형안에서 팽창되는 공기압이 외부로 유출이 되지 못하도록 하는 장치적 조건이 까다롭고, 금형 제작과정이 복잡하며, 특히 발명을 달성하기 위해 새로운 금형을 제작하여야 하는 문제가 있었다.

즉, 현재 사용되고 있는 금형을 크게 개조시키지 않고 특히 밀폐기술을 금형에 직접적으로 적용하지 않은 채 가열이 가능하도록 된 반영구적으로 사용이 가능한 알루미늄박스 안에 금형이 위치되도록 하고 밀폐시켜 사용할 수 있는 것이다.

다시말해서, 본 발명은 금형 내부에서 미드솔로서 사용되는 파이론재료를 발포시키는데 있어서, 가열이 가능토록 된 별도의 알루미늄박스를 제작하고 이 박스 내부에 밀폐기술이 없이 약간만 개조된 통상의 다양한 금형을 삽입하여 외부와의 공기가 차단되도록 한 다음, 박스 내부로 압축공기를 주입시킴과 동시에 고열을 가하여 금형 내부의 공기압과 위 박스안의 공기압이 서로 동일한 상태에서 압력이 상승되도록 한 다음, 적정시간 경과후 팽창된 고압공기를 배출시켜 미드솔 재료가 발포성형되도록 함으로서 매우 경제적이면서 신속 정확하게 본 발명이 요구하는 신발창을 제조하는 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 제시한다.

[실시예]

스팀 및 공기출입구멍(4)이 형성되고 상면 테두리에 패킹(90)이 부착된 알루미늄판(2) 중앙부 상면에는, 하부금형(10)을 위치시키되, 하부금형(10)은 내부 바닥에 임의의 치수대로 배열된 경계턱(11, 12)이 형성되고 경계턱을 제외한 바닥 전체에는 임의의 형태를 가지는 요철이 형성되도록 하며, 저면의 홈(16)과 내부가 관통되도록 구멍(13)(14)(15)이 형성되도록 하고 외측 상단에는 돌출턱(17)이 대향으로 형성되도록 하며, 상기한 경계턱 전후의 홈에는 상면에 접착제가 가해진 가류된 아웃솔용고무(101)를 삽입시킨 후 외측 상하에 돌출턱(21)(22)이 대향되게 형성되어 있는 중간금형(20)을 상부금형위에 안착시킨 다음 미드솔재료(40)를 중간금형 안으로 삽입시키고, 하방에 돌출부(32)가 형성되며 외측 하방에 돌출턱(31)이 대향되게 형성된 상부금형(30)을 중간금형 위에 안착시키면서 상부금형의 돌출부(32) 저면이 상기한 미드솔재료에 압착이 되면서 열전도가 용이하게 한 다음 하부금형의 돌출턱과 중간금형의 돌출턱 및 상부금형의 돌축턱에는 각기 걸쇠(70)(80)를 걸고, 역시 스팀 및 공기출입구멍(3)이 형성되고 측면에 압력게이지(50)가 설치되며 그 반대쪽에는 밸브(111)를 가지는 압축공기주입관(110)이 설치된 알루미늄박스(1)를 알루미늄판(2) 위에 안착시켜 볼트(60)로 조립시켜 내부가 밀폐되게 한 후, 스팀을 가하여 금형을 가열함과 동시에 알루미늄박스 안으로 3-5Kg/cm²의 압축공기를 주입시켜 금형 내부에도 동일한 공기압이 작용되도록 하고 밸브(111)를 잠구어서 미드솔재료가 완전히 열을 받아 발포 대기상태에 이르게 한 다음, 적정시간 경과 후, 밸브(111)를 개방시켜 중간금형과 상부금형 안에서 공기의 압력이 제거된 미드솔재료가 팽창하여 발포된 미드솔(40a)을 제작한 후, 알루미늄박스를 알루미늄판으로 부터 분리시킴에 따라 알루미늄박스내에 갇혀있던 금형 역시 개방되면서 도 3에서와 같이 팽창진행되는 발포물이 상부금형을 위로 밀면서 팽창된 미드솔(40b)을 제작하고, 이어서 상하부금형 및 중간금형 전체를 알루미늄판으로부터 묻어내어 냉각수출입구멍(7)(8)이 형성된 상하부프레스(5)(6) 사이에 위치시키고 압력을 가하여 일정시간이 경과되도륵 함으로써, 중앙 하방에 돌출부(41c)가 형성되고 좌우로 가류된 아웃솔용고무(100)(101)가 일체로 헝성된 압축완성된 미드솔(40c)을 제작한 다음, 블필요한 부분은 절단처리하여서 가류된 아웃솔용 고무와 돌출부(201) 사이에 홈이 형성된 가공완성된 미드솔을 얻을 수 있다.

하부금형의 경계턱은 가류된 아웃솔용 고무가 고열과 고압을 받을 때 옆의 공간으로 침범하지 못하도록 함과 동시에 차후 가공완성된 미드솔(200)과 가류된 아웃솔용 고무(100)(101) 사이에 홈이 형성되도록 하기 위함이다.

그리고 걸쇠는, 팽창이 진행되고 있는 미드솔이 형성될 때 필요 이상으로 상부금형이 중간금형으로부터 위로 밀려 올라가지 못하도록 하여 팽창율을 조절할 수 있으며, 금형끼리의 위치가 정확히 유지될 수 있도록 하기 위함이며 필요에 따라 금형으로부터 분리시킬 수 있고, 다양한 구조를 채택할 수 있다.

그리고, 하부금형에 경계턱이 없을 때에는 가공완성된 미드솔에도 홈이 생기지 않게 되는데, 이는 요구되는 제품의 특성에 따라 있게 할 수도 또는 없게 할 수도 있다.

또한 경계턱의 숫자 및 높이, 두께 등을 조절할 수도 있으나 이로 인한 공정상의 차이는 없다.

아웃솔용 고무는, 금속이나 플라스틱 등으로 대체될 수 있고 금형 안에는 에어튜브와 미드솔 재료를 같이 투입시켜 신발창을 제조할 수도 있다.

그리고 상부금형의 윗면과 알루미늄박스의 내부 상면은 도시와 같이 접촉되도록 하여 알루미늄박스로부터의 열이 상부금형에 용이하게 전달되도록 하는 것이 바람직하며, 금형과 알루미늄박스 사이의 측부는 적당한 공간이 형성되도록 하는 것이 좋다.

또한 알루미늄박스와 알루미늄판에는 자체로 스팀을 공급하는 장치를 갖추지 않고 통상의 핫프레스를 통해 알루미늄박스와 알루미늄판에 고열을 가함으로서 열전달효과에 의해 금형에도 고열이 전달되도록 하는 방법을 택할 수도 있다.

이상과 같은 본 발명은, 미드솔 부분의 제작공정을 단순화시켜 생산성을 향상시키고 어떤 구조와 형태의 금형이라도 알루미늄박스 내부에 삽입하여 사용이 가능케하며, 알루미늄박스는 반복 사용이 되게 함으로서 종전의 과다한 금형비와 장치비가 크게 절감됨은 물론이고 생산단가가 대폭적으로 낮아질 수 있는 장점을 가지고 있어 종래보다 경제적인 범위에서 대량생산이 가능한 특징이 있다.

또한 전술한 바와 같이 작은 치수의 금형안에 발포재료를 넣고 고열과 고압을 가하여 팽창시키는 방법에 비해 정확한 제품을 얻을 수 있음은 물론, 장치비를 크게 절감시킬 수 있어 경제적일 뿐만 아니라, 수작업에 의존하던 종래의 방법에 비해 제품의 불량발생률이 거의 제로에 가까운 수준으로 저하되는 장점이 있으며, 생산공정이 전혀 까다롭지 않아 종래보다 경제적인 범위에서 대량생산이 가능한 특징이 있다.

또한 본 발명은 미드솔의 소재를 가장 적당량만 사용하기 때문에 종래와 같이 소재의 낭비가 거의 발생되지 않아 경제적인 효과가 크게 부각되며, 고열과 고압을 통해 일체화를 이룬 미드솔과 아웃솔은 장시간 착용하거나 물이 침투되어도 접착경계선이 분리되는 등의 폐단이 소멸됨으로서 상품적 가치가 고양되는 장점도 간과할 수 없다.

그리고 본 발명은 많은 인원이 투입될 필요가 없는 특징이 있는데 종래의 방법에 비해 60% 정도의 인원을 절감시킬 수 있었음이 실시예를 통해 확인되었다.

Claims (1)

1. 스팀 및 공기출입구멍(4)과 상면 테두리에 패킹(90)이 부착된 알루미늄판(2)과 역시 스팀 및 공기출입구멍(3)이 형성되고 측면에 압력게이지(50)와 반대쪽으로 밸브(111)를 가지는 압축공기주입판(110)이 설치된 알루미늄박스(1)를 상호 볼트(60)로 조립시켜 내부가 밀폐되게 하되, 밀폐박스(가)내부로 미발포성수지가 삽입된 통상의 상부금형(30), 중간금형(20), 하부금형(10)이 치합되어 있고 그 내부로 압축공기주입판(110)을 통해 고압을 주입과 동시에 스팀 및 공기출입구멍(3, 4)내로 스팀을 주입하여 금형을 가열하고 팽창된 고압으로 숙성 발포대기태로 억제시킨 후 압축된 내부공기를 빼고 알루미늄박스(1)를 알루미늄판(2)으로 부터 분리시킴에 따라 팽창진행되는 발포물이 내장된 미드솔금형을 들어내어 냉각시키고 상기 금형을 분리함으로서 발포성미드솔을 얻을 수 있음을 특징으로 하는 밀폐박스내부에서 금형과 고압을 이용한 발포성미드솔을 제조하는 방법.