KR200235949Y1 - 고무창과발포체중창의 동시(同時)제조용 금형구조 및 가열발포유압프레스기의 동작구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 비가류화신발제조에 사용하는 고무창에, 발포체중창이 부착되어있는 신발창을, 고무창과 발포체중창을 동시에 제조하는데 사용되는 금형구조와 발포유압가열프레스기의 작동구조에 관한사항으로서, 종래에는 발포체중창과 고무창을 별도의 공정에서 반제품으로 생산한후, 이를 가공처리하여 접착제로써 접착하여 신발창을 생산하여 왔으나, 본 고안은 발포체중창제조용 발포체배합물을 고무창 제조과정에 삽입하여, 고무창과 발포체중창을 동시에 가교성형하여 발포체중창과 고무창이 결합된 신발창을 생산하므로써, 종래의 방법보다 공정을 대폭 단축하여 원가를 절감하고, 또한 접착용으로 사용하는 유기용제가 함유된 잡착제 사용을 최소화 하므로써, 이로인한 환경오염을 방지할 수 있는, 고무창에 발포체중창을 동시에 성형하는데 사용하는 금형구조와 발포유압프레스기의 작동구조에 관한사항이다.

Description

고무창과발포체중창의 동시(同時)제조용 금형구조 및 가열발포유압프레스기의 동작구조{omitted}

비가류화용신발에 사용되는 고무창에 발포체중창이 결합된 신발창을 생산하기 위하여서는 발포체중창과 고무창을 각각의 반제품으로 별도로 생산하고, 이 반제품을 전처리 후 접착제를 도포하여, 건조조건 60℃에서 15~20분 정도 건조시킨 후 접착후 압착하여 신발장을 생산한다.이러한 방법으로 신발창을 생산하게 되면 생산현장에서 발포체중창과 고무창을 규격(size) 품종 색상 등을 별도로 관리하게 되므로 생산관리가 번거롭고 공정도 복잡하고 또 유기용제가 함유된 접착제를 다량 사용하게 되므로 유기용제로 인한 실내공기의 환경오염 문제가 발생한다. 따라서 이의 제조에 사용되는 현재의 금형의구조와 발포유압프레스기의 작동구조을 개선하여, 고무창과 발포체중창을 동시성형(同時成形)방법으로 신발창을 생산하게 되면, 공정의 대폭적인 단축과 전처리제와 접착제 사용이 억제되므로 작업환경개선과 제품의 원가절감을 기대할 수가 있다.

본 고안은 비가류화용신발 제조산업에서 충격을 흡수 또는 완화 하기 위한 발포체중창이 부착된 신발창 생산에 관한 기술분야로써, 종래에는 발포체중창과 고무창을 별도로 생산한후 다음과 같은 작업공정에 의해 신발창을 생산하게된다.

(1). 발포체중창분야: 1.발포체배합물 → 2.발포작업 → 3.발포체중창 형체가공(preform) → 4.발포체중창성형(가열) → 5.발포체중창성형(냉각) → 6.세척→ 7.가위밥제거(trimming) →8.포장(발포체중창제품) →9.U/V line운반 →10.표면세척 → 11.건조 → 12.U/V 전처리 → 13.건조 → 14.U/V 열처리 →15.검사 →16.포장 → 17.접착line이송 → 18.접착제도포 →19.건조 →20.고무창과접착.

(2). 고무창분야: 1. 고무창배합물 → 2.고무창성형 → 3.가위밥제거(trimming) →4.포장 → 5.세척line운반 → 6.세척 → 7.건조 → 8.전처리 → 9.포장(고무창제품) → 10.접착line운반 → 11.접착제도포 → 12.건조 → 13.발포체중창과접착((1)의20번공정) → 14.압착 → 15.검사 →16.포장(신발창완제품). 등의 복잡한 여러단계의 공정에 의해 비가류화용 신발창을 생산하고 있다.

비가류화용 신발창을 생산하는데는 위와같이 공정도 복잡하고, 생산관리와 작업조건도 까다롭기 때문에, 이의 생산에 있어서 공정을 단축하고 생산관리를 단순화 하므로써 생산성과 품질을 향상하여 제품의 원가를 절감하고, 특히 접착공정에 사용하는 접착제의 양을 줄여 접착제속에 함유되여 있는 유기용제를 감소시켜 환경을 개선하는데 있다.종래에는 발포체중창용금형과 고무창용금형을 별도로 제작하여, 별도의 작업공정에 의해 각각의 제품을 생산하고, 이 제품들은 접착공정을 경과하여 비가류화용 신발창을 생산하여 왔으나, 본 고안은 발포체중창용금형과 고무창용금형, 두 종류의 금형을 복합결합(複合結合)하여 한 개(一組)의 이중복합금형(二重複合金型) 으로 제작하며, 복합금형에 있어서 발포체중창용금형덮개는 발포용(發包用)금형덮개와 냉각성형용(冷却成形用)금형덮개로 구분하여 2종류로 제작하고, 고무창용금형덮개는 복합금형에서는 중판(中板)용으로 제작한다.이중복합으로 제작된 금형으로 작업시에는 작업전 발포용금형덮개는 가열발포유압프레스기의 상열판에 반드시 부착하여 사용 한다.이중복합으로 제작된 금형으로 작업할때는, 고무창용금형에는 배합된 고무창배합물을 넣고 중판을 덮은다음, 중판위에 발포체중창용금형을 놓은후 발포체중창용금형에 발포체배합물을 넣고, 이미 발포용금형덮개가 상열판에 부착되여 있는 가열발포유압프레스기에 금형을 투입하여 아래와 같은 조건에서 1단계로 가압가열 발포성형작업을 한다.

(1단계 가열유압발포 성형프레스기의 발포성형 작업조건)

유압: 160±40kg/㎠. 열판온도: 160±20℃. 열판하강속도: 5,0초이하/75. 가열시간: 10±5분.이상과 같은 조건의 가열발포유압프레스기에 금형을 투입하고, 프레스에 압력을 가하여 0.5∼5분정도 예비가열을 한다. 예비가열 시간이 경과하여 금형에 삽입된 두종류의 배합물들이 재자리를 잡은후, 프레스압력을 제거하여 열판을 하강시키면, 발포체중창금형은 투입된 발포체배합물에 의해 상열판에 부착된 발포용금형덮개와 같이 상열판에 부착되고 중판과 고무창금형만 하강하게 된다. 하강된 프레스에서 중판과 결합된 고무창금형을 꺼내어 고무창금형에서 중판을 분리한 후, 고무창위에 접착제나 접착제쉬트를 도포하거나 덮은후, 금형을 프레스기에 투입하여 다시 가압가열한다. 투입된 금형은 프레스압력에 의해 고무창금형과 발포체중창용금형이 서로 밀착되어 이때 두 금형에 부착된 걸림쇠가 걸림돌출부위에 걸리게 되여 상하(上下) 두 금형을 연결하게 되고, 이때 금형조임쇠도 두 금형에 끼워 금형이 한덩이리가 되도록 결합한다.

가열시간 10±5분간 가교작업후, 프레스압력을 1차로 발포용덮개의 밑 부분이 발포체금형의 윗(입구) 부분 까지만 열리도록 제거하면, 발포용금형덮개가 열리면서 발포체금형입구를 막으주므로써, 발포체금형속의 가교(架橋)된 발포체가 발포되어도 밖으로 튕겨 나오지 않고 발포체금형의 내부 형태(形態)대로 금형속에서 계획발포(計劃發泡) 하게 된다.계획발포후 10∼120초 정도 지체시켜 불안정한 발포물이 발포체금형속에서 안정화 된 후에, 2차로 프레스를 완전히 하강하면 발포체중창과 고무창이 결합된 뜨거운 상태의 1단계 복합성형물(複合成形物)이 금형속에서 제조되고, 이 금형을 꺼내어 별도로 제작된 냉각성형용(冷却成形用)금형덮개로 교체한후, 2단계 냉각성형용프레스기에 금형을 투입하여, 다음과 같은 조건으로 금형을 가압(加壓) 냉각(冷却) 성형하면 발포체중창과 고무창이 부착된 신발창을 동시성형(同時成形) 제조할수 있다.

(2단계 냉각유압성형프레스의 작업조건)

유압: 100±20kg/㎠. 냉판온도: 15℃이하. 냉판하강속도: 7초이하/75㎝. 냉각시간: 10±5분.

도1: 고무창용 고무배합물과 발포체중창용 발포체배합물이 발포용고압고열프레스기에 투입 부착(附着)되여있는 복합(復合)금형의 상태도.(1단계 가교발포(架橋發抱)성형공정)

도2: 가류된 고무창과 발포된 발포체가 냉각성형용고압프레스기에 투입되여 있는 복합금형의 상태도. (2단계 완제품 냉각(冷却)성형공정)

<도면의 중요부분에 대한 부호설명>

①: 고무창용 금형(金型).

②: 발포체중창용 금형.

③: 고무창과 발포체중창을 구별하는 중판(中板).

④: 1단계 발포용중창금형의 발포용금형 덮개.

④' :2단계 발포체중창금형의 냉각성형용금형 덮개.

⑤: 발포프레스기의 상열판(上熱板).

⑥: 발포프레스기의 하열판(下熱板).

⑦: 상열판에, 1단계용 발포체중창금형덮개를 고정시키는 고정판(固定板).

⑧: 고무창용금형을 하열판에 부착고정시키는 하열판 금형안내고정홈.

⑨: 고무창용금형이 하열판 금형안내고정홈에 끼워지도록 하는 금형의 돌출부위.

⑩,⑪: 중판(③)을 제거한후 발포체를 발포시킨후 하열판(⑥)을 하강하였을시 고무창금형(①)과 발포체중창금형(②)이 발포압력에 의해 분리되지 않토록 하는 조임쇠와 걸림쇠.

⑫: 걸림쇠(⑪)가 걸리는 걸림돌출부위.

⑬: 조임쇠(⑩)가 삽입되는 홈통.

⑭: 금형 정지턱(停止丘).

⑮: 금형 고정봉(固定棒).(lock pin).

: 금형고정구멍(lock hole).

㉮: 고무창용 고무배합물.

㉯: 발포체중창용 발포체배합물.

도면에서 그림1은 고무창금형과 발포체중창금형이 결합된 1단계 발포성형용복합금형이 가열유압발포프레스기에 투입되여 있는 상태를 나타낸 것이고, 그림2는 1단계 가열발포유압프레스기에서 가교발포된 고무창과 발포체중창제품의 복합금형에 냉각성형용 금형덮개로 교체한후, 2단계 냉각성형프레스기에서 냉각성형하는 것을 나타낸 것이다.첨부된 도면에 의해서 복합금형구조와 발포프레스기기의구조 및 작업방법을 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 사용하는 발포용 금형의 구조는 금형본체의 1개의 덮게로 구성되여 있으며, 발포용금형이면 발포용으로만 사용하고, 성형용금형이면 성형용으로만 사용하고 있고, 그리고 발포체중창이 부착된 신발창을 생산하기 위해서는 고무창용금형과 발포체중창용금형을 별도로 제작하여 각각의 제품을 생산한후 이를접착하여 신발창을 생산한다.그러나 본 고안에 있어서의 발포체중창용금형의 구조는, 별도로 제작되여 있는 발포용금형과 냉각성형용금형을, 하나의 금형구조(金形構造)로 통합(統合)하여 제작하고, 금형의 덮개만 발포용(發泡用)(④)과 냉각성형용(冷却成形用)(④')으로 이중(二重)으로 제작한다. 이때 통합(統合)금형의 용적(容積)은, 발포물의 발포배율이 180±40%로 발포할때의 용적(容積)을 100 이라고 할 때 100~300%가 되도록 하며, 발포체중창금형(②)의 바닥면적은 결합되는 고무창금형(①)의 바닥면적과 동일(同一)(1:1비율)하게 제작하여 두 제품이 일치(一致)가 되도록 하고, 종래의 고무창용 금형덮개는 두 금형을 결합할 때, 발포체배합물과 고무창배합물을 정확히 분리할수 있도록 하기 위하여 중판(中板)(③)용으로 사용할수 있도록 제작하며, 이것들을 조합(組合)하여 발포체중창과 고무창금형이 결합된 동시제조(同時製造)용 복합구조(復合構造)의 금형(金型)을 제작한다. 따라서 동시제조(同時製造)의 복합구조(複合構造)의 금형(金型)에는, 발포체중창용금형1조(祖), 고무창용금형1조(祖), 덮개 2조(祖)와, 중판1조(祖)로 구성되여 있다.위와 같이 조합된 금형이 부착된, 도면(그림1,2)에 의해서 금형의 구조에 의한 작업순서를 상세히 설명하면 다음과 같다.가열유압발포프레스기의 하열판(⑥)에 부착되여 있는 금형안내고정홈(⑧)에 동시제조용 복합금형을 삽입하고, 삽입된 금형을 정지턱(⑭)까지 밀어넣은후 프레스에 압력을 가하여 하열판(⑥)을 상승시켜 금형을 상열판(⑤)에 밀착시킨후 금형고정판(⑦)에 발포용금형덮개(④)를 상열판(⑤)이 조립한후, 프레스압력을 제거하면 발포용금형덮개(④)는 상열판(⑤)에 부착되고 나머지는 하열판(⑥)과 같이 하강한다.하강된 금형을 프레스에서 꺼내어 발포체중창금형(②)과 중판(③)을 분리한후, 고무창금형(①)에 미가류고무배합물(㉮)을 놓은후, 중판(③)을 금형고정봉(⑮)에 금형고정구멍()을 맞추어 조립한다. 중판(③)위에 발포체중창금형(②)을 금형고정봉(⑮)에 금형고정구멍()을 맞추어 조립한후 미가교발포체배합물(㉯)을 넣는다.

배합물(㉮,㉯)이 삽입된 금형을, 금형안내고정홈(⑧)에 금형을 삽입, 금형을 금형정지턱(⑭)까지 밀어넣은후, 프레스에 압력을 가하여 하열판(⑥)을 상승시켜 금형에 삽입된 배합물(㉮,㉯)이 제자리를 잡도록 예비 가압 가열한다.

예비가열시간이 경과하여 프레스압력이 자동으로 제거되면, 발포체중창용금형(②)은 발포체배합물(㉯)에 의해 상열판(上熱板)(⑤)의 발포용금형덮개(④)에 부착하게 되고, 중판(③)과 고무창금형(①)만 금형안내고정홈(⑧)에 의해 하열판(下熱板)(⑥)에 부착되여 하강한다.

하강된 금형(①,③)을 발포용프레스기(press machine)에서 꺼내어 중판(③)을 분리한후, 두 배합물(㉮,㉯)이 접착이 되도록 접착제나 접착제쉬트를 고무창배합물(㉮)위에 도포하거나 덮은후, 다시 금형(①)을 금형안내고정홈(⑧)에 삽입하여 프레스기 금형정지턱(⑭)까지 밀어넣고, 다시 프레스기를 가압하여 하열판(⑥)을 상승시킨다.프레스압력에 의해 발포체중창금형(②)과 고무창금형(①)이 밀착되고, 이때 금형걸림쇠(⑪)가 금형걸림턱(⑫)에 걸린다.금형조임쇠(⑩)를 조임쇠홈통(⑬)에 삽입하면, 두 금형(①,②)은 조임쇠(⑩)와걸림쇠(⑪)에 의해 하나로 결합 되여진다.작업완료시간에 도달하여 프레스기(press machine)가 자동적으로 하강(下降)하되, 프레스의 하강거리는 프레스상열판(⑤)에 부착한 발포용금형덮개(④)가 발포체금형(②)의 입구부분을 페쇄한 상태가 되도록 금형(②)의 입구부분 까지만 하강(下降)하도록 프레스기의 작동거리를 조정하여 하강하면, 발포체가 발포체금형(②)내에서 발포하더라도 발포체금형덮개(④)에 의해 밖으로 튕겨 나오지 못하고 발포체금형(②)의 내부형태(內部形態)와 동일하게 계획발포(計劃發泡) 하게 된다. 이것을 프레스의 1차 하강이라고 하고, 1차 하강후 금형(②)내에서 발포체를 10~120초 정도 정체시켜 불안정한 발포체를 안정시킨후, 다시 프레스를 2차로 완전히 하강하여 압력을 해제시킨다. 이것을 1단계(一段階) 발포성형작업(發泡成形作業)이라고 한다.1단계 발포성형작업후, 발포체가 들어있는 뜨거운 상태의 발포체금형(②)을 프레스기에서 꺼내어 덮개를 냉각성형용중창덮개(④')로 교체한후, 이를 냉각성형용유압프레스에 투입하여 가압냉각하여 형태를 완전히 성형하여 신발창 완제품을 생산한다. 이것을 2단계(二段階) 냉각성형작업(冷却成形作業) 이라고 하고, 일정시간 냉각성형후 프레스기에서 금형을 꺼내어 성형된 제품을 꺼내어 제품화 한다.이상과 같은 방법으로 비가류화 신발창을 반복하여 생산한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은, 별개(別個)로 제작되는 발포체중창금형과 고무창용금형을 결합(結合)하여 복합구조의 금형으로 제작하고, 제작된 복합구조의 금형에서 발포체중창과 고무창을 동시성형(同時成形)하여 신발창을 생산하면, 종래의 복잡한 공정을 대폭단축 할 수가 있고, 접착제의 사용을 최소화 하여 유기용제에 의한 환경오염을 방지하며, 비용을 최대한 절약할 수가 있어 제품의 원가절감에 기여할 수가 있다.

Claims (1)

1. 발포체중창이 부착된 신발창을 동시성형(同時成形)하여 생산 할수 있는 복합금형(複合金型)은, 발포체중창용금형(②)과 고무창용금형(①)이 결합(結合)된 복합금형(複合金型)의 구조(構造) 및 형상(形狀)에 있어서, 발포체배합물의 발포배율(發捕倍率)이 180±40%로 발포할때의 용량(부피)을 100이라고 할 때, 발포체중창용금형(②)의용적(부피)은 100∼300%의 용적(容積)으로 하고, 두(①,②)금형의 고무창과 발포체중창제품의 바닥면적은 동일(1:1)하게 하여 일치(一致)가 되도록 하고, 두 금형 사이에는 중판(③)을 넣는다.

   발포체중창용금형(②)의 덮개(뚜껑)는 발포용덮개(④)와 냉각성형용덮개(④')로 두 종류로 하고 덮개에는 프레스기의 상열판(⑤) 부착할수 있도록 고정판(⑦)을 부착한다.

   동시성형 작업중 중판(③)을 제거한후 프레스 압력에 의해, 두(①,②)금형을 자동결합(自動結合) 할수 있도록, 발포체용금형(②)에는 금형걸림쇠(⑪)를, 고무창용금형(①)에는 금형걸림턱(⑫)을 부착하고, 두 금형을 완전히 결합하기 위하여 금형에 홈통(⑬)을 만들고 홈통에 조임쇠(⑩)을 삽입하여 두 금형을 양편(兩便)에서 완전히 고정시키도록 하는, 발포체중창과 고무창을 동시성형 할수있는 복합금형(複合金型)의 구조(構造) 및 형태(形態)와, 동시성형용 가열발포유압프레스기는, 상열판(上熱板)(⑤)에는 발포용금형덮개(④)를 부착할수 있도록 고정판(固定板)(⑦)을 부착하고, 하열판(下熱板)(⑥)에도 금형안내고정홈(⑧)을 부착하여 금형을 안내(案內)후 고정(固定) 되도록 하고, 발포성형작업시 일정시간 예비가열후 자동적으로 프레스가 하강하도록 하고, 1단계 발포성형작업시 발포체가 금형에서 튕겨 나오지 못하도록 복합금형의 뚜께에 따라 1차 하강거리를 임의조절 할수 있고, 1차 하강한후 일정시간 정체후 다시 2차로 완전히 자동하강(自動下降)하도록 하고 발포유압프레스기의 작동구조(作動構造).