KR200211549Y1 - 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 신발의 중창과 겉창을 프레스로 가압성형시 사용하는 금형장치에 관한 것으로, 종래의 금형이 배기가 원활하지 못하여 성형시 불량이 많음을 해결한 것이다. 이를 위해 본 고안에 따른 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치는, 상부금형(10)과 하부금형(20)으로 구성되어 신발의 중창 및 겉창을 프레스로 성형하여 제조하는 금형장치에 있어서, 상기 하부금형(20)의 성형홈(11) 내측면에 다수개 형성된 홀(hole,13)과; 상기 홀(13)과 연통되어 하부금형(20)의 외측면에 삽입된 연결관(17)과; 상기 연결관(17)에 연결되어 진공로를 형성하는 파이프(15)와; 상기 파이프(15)에 연결되어 성형시 금형(10,20)의 내부를 진공으로 만드는 진공펌프(30)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. 이러한 본 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치는, 상하부금형(10,20)의 소정의 개소에 진공홀(13)을 형성하고 이 배기홀(13)에 진공펌프(30)를 연결하여 성형시 금형내부를 진공으로 만들도록 구성하였다. 따라서, 겉창 또는 중창의 성형이 잘 이루어지며 겉창과 중창을 동시성형할 때는 겉창에 중창이 잘 결합되는 이점이 있다.

Description

신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치{midsole and outsole mold of shoes}

본 고안은 신발의 중창과 겉창을 프레스로 가압성형시 사용하는 금형장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 성형시 성형이 잘 이루어지도록 금형내부를 진공으로 만드는 진공금형장치에 관한 것이다.

일반적으로 신발은 밑창과, 밑창의 상부에 결합된 갑피로 구성된다. 그리고 상기 밑창은, 신발의 바닥창을 이루는 겉창(아웃솔)과, 신발의 중창을 이루는 미드솔로 구성된다. 상기 겉창은 대부분 합성고무재질이며 미끄럼방지, 내마모성 및 지면과의 착지력 향상 등을 위해 바닥면에 굴곡을 형성하여 둔다. 반면, 상기 미드솔은 그 재질이 다양하게 구성되는데, 일반적으로 널리 사용되는 중창의 재질로는 크게 세가지가 있다. 첫째는, 발포 성형되는 액상의 우레탄수지이고, 둘째는, 액상의 P.V.C 또는 T.P.R등의 합성수지재로서, 발포성형하여 미드솔을 제작한다. 셋째는, E.V.A의 기초화합물로 구성되어 발포 성형된 판상의 합성수지재이다.

상기 EVA는 그 재질면에서 여타 재질보다 가볍고 또한 변색될 염려가 없을 뿐만 아니라 탄성이 우수하지만, 금형제작이 까다롭고 금형제작비용이 비싼 관계로 고가의 신발 또는 기능성 신발에 주로 사용되고 있는 실정이다.

신발제조시 상기 겉창과 중창은 일반적으로 각각 제작한 후 중창의 저면에 겉창을 부착하여 제작하고 있다. 그러나 작업공수의 감소 및 생산성의 향상을 위해 2단금형을 사용하여 겉창과 중창을 동시에 성형하기도 한다.

겉창의 제조과정을 간략히 설명하면, 일정한 크기로 재단된 판상의 고무재료를 철금속재질로 이루어진 아웃솔금형 내부에 주입하여 겉창을 제작하게 된다. 상기 아웃솔금형 내부에는 일정치수 및 무늬가 조각된 아웃솔형성부가 성형되어 있으므로 금형 내부의 아웃솔형성부에 겉창재료로 사용되는 판상의 고무재료를 투입하고, 프레스를 이용하여 소정의 압력과 고온을 가함으로서 판상의 고무재료의 저면에는 일정한 무늬(굴곡)가 조각되어 겉창이 제작되게 된다.

중창의 제작과정도 상기 겉창의 제작과정과 유사하게 금형을 이용한 프레스가공으로 이루어진다. EVA 재질을 사용하는 중창의 제작과정을 간략히 설명하면, EVA 기초화합물을 발포성형시켜 판상으로 만든 다음, 이 판상의 재료를 규격에 맞게 재단한 후, 상기 재료를 알루미늄금형 내부에 투입하여 고온, 고압으로 가한 후 냉각시켜 중창을 성형하게 된다.

상기 금형 내부에 투입한 재료는 발포 팽창된 판상의 재료가 고열을 받아 더욱 팽창하기 때문에 금형의 내부공간을 틈새없이 꽉 채우면서 압축되어 금형 내측면의 형상대로 성형된다. 이러한 상태에서 압력을 유지한 채로 급냉각시키면 비로소 중창의 제작이 완료되는 것이다.

EVA 미드솔은 고상의 판상수지재를 고온,고압으로 유지한 후, 냉각시켜야 하므로 상기 금형은 고압에 견딜 수 있으며 또한, 고온가열 및 냉각되어야 하므로 열전달이 잘 이루어질 수 있는 재질로 구성되어야 하기 때문에 통상적으로 알루미늄금형을 사용하고 있다. 그리고 상기 발포성형된 판상의 재료를 재단할 때는, 성형완료후의 미드솔 크기 즉, 금형크기 보다 130% ~ 180% 크게 재단하고 있다.

앞서 설명한 바와 같이 작업공수를 감소시켜 생산성을 향상시키기 위해 겉창과 중창을 동시성형하는 방법이 이용되고 있다. 겉창과 중창을 동시성형할 때는, 소정의 두께를 갖는 미가류고무를 재단하여 하부금형의 바닥에 삽입한 다음, 중창의 원료인 EVA 스폰지의 바닥면에 접착제나 접착필름을 도포하여 상기 미가류고무의 위에 놓은 다음, 프레스로 가압성형하고 있다. 또 다른 방법으로는, 겉창을 1차가공한 후 소정의 크기로 재단하여 하부금형의 바닥에 삽입한 다음, 상기 1차가공된 겉창의 위에 접착제 또는 접착필름이 도포된 EVA 스폰지를 올려 놓고 프레스로 가압성형하고 있다.

상기한 바와 같이 겉창과 중창을 각각 성형하거나 또는 동시 성형할 때 성형이 잘 이루어지도록 금형내부의 공기를 외부로 배출할 필요가 있다. 공기의 외부 배출을 위해 종래의 신발 중창 및 겉창 제조용 금형의 바닥면이나 측면에는 지름이 약 0.2 ~ 0.5 mm인 20~30개의 배기홀이 형성되어 있다. 그러나 이와 같은 무수한 배기홀이 형성되어 있지만 공기가 완벽히 배출되지 못한다는 문제점이 있다. 따라서 테두리를 비롯한 외곽부분이 성형이 잘 이루어지지 않아 불량율이 높은 것이 현실이다. 이러한 문제점을 해결해보고자 EVA 스폰지를 투입할 때 망치로 다수번의 펀칭작업을 하여 강제적으로 공기를 배기시킴과 동시에 금형바닥에 재료를 밀착시키고 있다.

상기 문제점은 겉창과 중창을 동시에 성형할 때 더욱 심각하다. 특히, 겉창과 중창사이의 공기가 금형 외부로 완벽히 배출되지 못하여 겉창과 중창의 접착이 완벽하게 이루어지지 않고 있다.

또한, 종래의 신발 중창 및 겉창 제조용 금형장치는 상기 무수한 배기홀때문에 실제 성형을 완료한 겉창의 밑면과 측면, 중창의 측면에는 불필요한 홀의 자국이 생겨 제품의 질을 떨어뜨린다는 문제점이 있다. 가급적 홀의 자국이 눈에 띄지 않도록 하기 위해서 홀의 주위에 굴곡을 형성하거나 문향을 넣고 있으나 이러한 방법때문에 제품의 디자인에 제약을 받게 되어 우수한 디자인의 개발이 저해되는 문제점이 있다.

따라서 상기 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은 신발의 중창 및 겉창을 성형시 금형에 재료의 투입 및 투입후 성형이 잘 이루어질 수 있도록 금형내부를 진공상태로 만들어 성형하는 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 고안의 일 실시예에 따른 신발 금형장치의 사시도.

도2는 본 고안의 일 실시예에 따른 신발 금형의 단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 상부금형 11 : 성형홈

13 : 진공홀 20 : 하부금형

30 : 진공펌프

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치는, 상부금형과 하부금형으로 구성되어 신발의 중창 및 겉창을 프레스로 성형하여 제조하는 금형장치에 있어서, 상기 하부금형의 내측면에 다수개 형성된 홀(hole)과; 상기 홀과 연결되어 하부금형의 외측면으로 진공로를 형성하는 파이프와; 상기 파이프에 연결되어 성형시 하부금형의 내부를 진공으로 만드는 진공펌프를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치는, 성형시 금형내부를 진공으로 만들기때문에 공기의 배기가 완벽하여 겉창 또는 중창의 성형이 잘 이루어지며 겉창과 중창을 동시성형할 때는 겉창에 중창이 잘 결합되는 이점이 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안에 따른 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치를 상세히 설명한다. 도1은 본 고안의 일 실시예에 따른 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치의 사시도이고, 도2는 도1의 금형장치의 단면도이다.

도1을 참조하면, 본 금형장치는, 상부금형(10)과 하부금형(20), 그리고 진공펌프(30)로 구성된다. 상기 상부금형(10)은 중창 또는 겉창의 모양에 맞게 돌기부(1)가 돌출되어 있다. 그리고 상기 하부금형(20)은 상기 상부금형(10)의 돌기부(1)가 삽입되는 성형홈(11)이 형성되어 있다. 상기 성형홈(11)의 바닥면에는 진공홀(13)이 형성되고, 진공홀(13)은 하부금형(20)의 외부에 연결된 진공펌프(30) 와 파이프(15)로 연결된다.

상기 진공펌프(30)는 금형내부를 진공으로 만들기 위한 구성으로, 본 고안에서는 진공펌프(30)를 가동하여 금형내부의 공기를 강제 배기하도록 구성하였다. 진공펌프(30)의 작동은 상부금형(10)과 하부금형(20)이 맞닿는 약 10 ~ 20초 사이만 가동하도록 구성하였다. 진공펌프(30)의 가동에 따라 금형내부의 공기는 모두 진공펌프(30)로 흡수되고 금형내부는 진공상태가 된다.

상기와 같이 본 실시예에서는 진공펌프(30)를 이용함으로써 종래와 달리 금형내부의 공기를 완전히 배기시키는 것이 가능하여 불량없이 겉창 및 중창의 성형이 잘 이루어지게 된다. 또한, EVA 스폰지의 투입시 진공펌프를 작동하면 금형내부가 진공상태이기 때문에 스폰지의 투입이 용이해지고, 미세한 부분이나 틈새부분의 성형이 잘 이루어진다.

진공 펌프(30)를 선정하기 전에 고려해야 할 사항으로는 1)금형의 크기, 2)얼마만큼의 진공도로 할 것인가, 3)배기되는 기체의 성질과 양, 4)얼마동안 진공상태로 만들 것인가, 5)배기 속도에 미치는 배관의 영향 등이다.

상기 여러가지 사항 등을 고려하여 진공펌프(30)를 선택하는 것이 바람직하다.

진공 시스템을 임의 압력에서 요구되는 압력까지 필요로하는 시간안에 끝마치기까지 위하여 필요한 펌프의 용량을 아는 것이 중요하다. 진공 시스템의 조건이 배기 시간에 현저한 영향을 미치므로 금형과 금형내부에 존재하는 가스 즉, 공기의 양을 무시했을 경우이고 1Torr까지의 압력에 적용된다.

V : 금형의 크기 (l), P1 : 최초의 압력 (Torr), P2 : 요구되는 압력 (Torr), t : 배기 시간 (min), S : 배기 속도 (l/min) 일 때 다음식이 성립한다.

상기 식을 이용하여 진공펌프(30)의 용량을 선정하면 된다

다음으로, 상기 진공홀(13)은 진공펌프(30)가 금형내부의 공기를 배기시킬 때 공기의 배기통로를 제공하기 위한 구성으로, 본 실시예에서는 진공홀(13)을 하부금형(20)의 각 성형홈(11)의 바닥면에 1개씩 형성하였다.

진공홀(13)의 형성은 바닥면 또는 바닥면에 가까운 측면 등에 형성하는 것이 바람직하다. 진공홀(13)이 형성됨으로써 성형을 완료한 겉창 또는 중창에는 종래처럼 공기 배기홀의 자국이 남기때문에 진공홀(13)을 형성할 때는 이러한 자국이 남음을 감안하여 적당한 위치에 형성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 실시예에서는 진공홀(13)을 성형홈의 바닥면에 1개 형성하였으나 본 실시예를 따르지 않고 약 1~5개 정도 형성하는 것도 가능하다. 특히 겉창과 중창을 동시성형하는 2단금형의 경우에는 1단 금형보다는 다소 많이 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 진공홀(13)을 형성하는데 있어서 본 실시예에서는 하부금형(20)에 드릴가공하여 상기 진공홀(13)을 형성하였다. 그러나 하부금형(20)을 제작하는데 있어 신발모델별로 성형홈만을 따로 제작하고 하부금형틀에 앞서 제작한 성형홈을 조립하여 하부금형을 제작하는 경우도 있다. 이럴 경우에는 성형홈과 하부금형틀 사이에 공간이 생기게 되고 이에 따라 드릴가공하여 진공홀을 형성하는 것은 불가능하다. 따라서, 이럴 경우에는 지름이 아주 소형인 파이프 등을 이용하여 진공홀을 형성하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 진공펌프(30)와 하부금형(20)과의 접속은 연결용 관(17)을 하부금형(20)에 삽입하여 진공펌프(30)의 파이프(15)를 상기 연결관(17)과 결합 및 해제시킬 수 있도록 구성하였다.

본 실시예에서는 상기 연결관에 나사산을 형성하여 하부금형(20)으로부터 상기 파이프의 분리가 쉽도록 구성하였다. 따라서, 금형과 진공펌프(30)의 분리가 용이하다.

이상 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치는, 상하부금형(10,20)의 소정의 개소에 진공홀(13)을 형성하고 이 진공홀(13)에 진공펌프(30)를 연결하여 성형시 금형내부를 진공으로 만들도록 구성하였다. 따라서, 공기의 배기가 완벽하여 겉창 또는 중창의 성형이 잘 이루어지며 겉창과 중창을 동시성형할 때는 겉창에 중창이 잘 결합되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 상부금형(10)과 하부금형(20)으로 구성되어 신발의 중창 및 겉창을 프레스로 성형하여 제조하는 금형장치에 있어서,

   상기 하부금형(20)의 성형홈(11) 내측면에 다수개 형성된 홀(hole,13)과;

   상기 홀(13)과 연통되어 하부금형(20)의 외측면에 삽입된 연결관(17)과;

   상기 연결관(17)에 연결되어 진공로를 형성하는 파이프(15)와;

   상기 파이프(15)에 연결되어 성형시 금형(10,20)의 내부를 진공으로 만드는 진공펌프(30)를 포함하여 구성되는 신발의 중창 및 겉창 제조용 금형장치.