KR200237399Y1 - 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치에 관한 것으로서, 사출기와 프레스기가 일체로 시스템화된 고무제품 성형 시스템의 금형 이송장치에서 고무제품의 성형으로부터 완제품의 취출까지 금형의 이동간 상기 금형의 클램핑이 안정적으로 수행됨은 물론, 금형의 클램핑 및 클램핑 해제가 신속하게 이루어지는 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 사출기가 고무 원재료를 정량 공급받아 일정한 형태만을 갖추도록 고무제품을 일차적으로 가성형하고, 상기 가성형된 고무제품을 이동금형에 들어 있는 상태로 하여 프레스기가 받아 이차적으로 완전 성형하는 고무제품 성형 시스템에 있어서, 실린더(2)의 작동에 따라 상하로 수직이동하도록 된 지지판(3)과, 상기 지지판의 하부면 외측으로 수직되게 노출되도록 그 상단이 지지판 양측에 각각 고정되어 상, 하부로 연통되게 수직통공(8c)을 갖는 복수개의 케이싱(8)과, 상기 케이싱의 아랫부분 둘레에 형성되어 수직통공과 대략 직교된 상태로 연통된 복수개의 볼베어링 삽입공(8b)과, 상기 케이싱(8)의 수직통공(8c)쪽에서 각 볼베어링 삽입공(8b)으로 삽입되어 케이싱(8)의 바깥쪽으로 완전하게 빠져나가지 않는 범위 내에서 그 일부가 바깥쪽으로 노출되는 볼베어링(10)과, 상기 케이싱(8)에 형성된 수직통공(8c) 내로 상, 하 슬라이딩 가능하게 끼워져 하부 이동시 각 볼베어링(10)을 바깥쪽으로 밀어 일부가 노출되도록 하는 가압부재(12)와, 상기 가압부재와 케이싱 사이에 설치되어 상기 가압부재(12)가 하방으로 이동된 상태에서는반대방향으로 탄성력을 부가하는 코일 스프링(11)과, 케이싱(8)의 상단과 에어 호스(6)로 연결되어 공기를 발생시키며, 이 발생된 공기에 의해 가압부재(12)가 하부로 슬라이딩되도록 하는 공기 발생기(15)로 구성되고, 여기에 이동금형(1)의 각 케이싱(8) 대향부분에 수직으로 연통되게 형성되어 상기 케이싱(8)의 하부가 끼워질 수 있는 통공(14)을 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.

Description

고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치 {device for clamping a metal mold in rubber molding system}

본 고안은 고무 성형기 분야에 관련된 것으로서, 좀 더 상세히 설명하면 사출기와 프레스기가 일체로 시스템화된 고무제품 성형 시스템의 고무제품 이송장치에서 고무제품의 성형으로부터 완제품의 취출까지 고무제품을 포함한 금형의 클램핑이 안정적으로 이루어지도록 한 이동금형 클램핑장치에 관한 것이다.

일반적으로 고무제품은 각종 기기 및 기구물에 널리 이용되는 부품으로서, 상기 고무제품을 성형하기 위해서는 통상 사출기 만을 사용하거나 프레스기 만을 사용함이 보편적인데, 상기 사출기와 프레스기를 하나로 시스템화하여 두 기기의 장점만을 이용하도록 한 고무제품 성형 시스템을 2000년 11월 25일 특허출원(출원번호 2000-70617)하였고, 또한 2000년 11월 27일 실용신안등록출원(출원번호 2000 -33156)하였다.

상기 본 출원인에 의해 선출원된 고무제품 성형 시스템은 사출기에서 고무제품을 일차적 가성형하여 형태만 갖추도록 한 다음, 이를 프레스기로 이송시켜 상기 프레스시에서 이차적으로 완전 성형하도록 한 것인데, 상기 사출기에서 가성형된 고무제품을 완전 성형하기 위해 프레스기로 이송시키거나 상기 프레스기에서 완전 성형된 고무제품을 취출하기 위해 이송시키기 위해서는 하나의 이동금형을 필요로 하고, 또한 상기 이동금형에 의해 고무제품이 이송되도록 하기 위해서는 고무제품이 들어 있는 이동금형을 클램핑하기 위한 이동금형 클램핑장치를 필요로 한다.

그럼, 여기서 종래 이동금형 클램핑장치에 대해서 첨부된 도 1 내지 도 3을 참고하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

고무제품 성형 시스템의 일측에 설치된 고무제품 이송장치의 실린더(2) 하단에는 사각형의 지지판(3)이 수평하게 결합되고, 상기 지지판의 각 모서리부에는 길이방향으로 연통 형성됨과 함께 금형(1)을 진공흡착할 수 있도록 일단에 연질의 빨판(4a)을 구비한 진공흡착부재(4)가 수직하게 설치되며, 또한 상기 진공흡착부재(4)의 둘레방향을 따라서는 코일 스프링(5)이 더 구비되어 있다.

상기 각 진공흡착부재(4)는 전체 형상이 수직하게 관통된 구조로서, 상기 진공흡착부재의 상단에는 에어 호스(6)의 일단이 연결됨과 함께 상기 에어 호스(6)의 다른 일단에는 공기 발생기가 연결되어 있음으로 상시에 진공흡착부재(4)의 내부로 공기를 흡입 또는 배출할 수 있도록 구성된다.

그럼, 여기서 이와 같은 구성요소들의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

고무제품 성형 시스템에서 금형(1)이 하나의 공정을 수행한 후, 다음 공정을위해 고무제품 이송장치의 직하방에 위치하면 상기 고무제품 이송장치의 실린더(2)가 작동을 시작하여 상기 실린더의 실린더 로드(2a)가 하방으로 이동되는데, 이 때 상기 실린더 로드(2a)의 하단에는 지지판(3)이 수평하게 고정되어 있음에 따라 상기 지지판(3)도 실린더 로드(2a)와 함께 하방으로 이동됨은 이해가능하다.

상기 지지판(3)이 하방으로 점차 이동되는 일정 시점에는 지지판에 설치된 각 진공흡착부재(4)가 금형(1)의 상면과 접촉하게 되는데, 이 때에는 상기 진공흡착부재(4)에 연결된 공기 발생기가 작동하여 진공흡착부재 내부의 공기를 흡입함에 따라 진공흡착부재 내부는 순간적으로 진공상태가 되고, 이와 함께 상기 진공흡착부재의 하방에 접촉된 금형(1)이 진공흡착되어 클램핑되는 것이다.

여기서, 상기 진공흡착부재(4)의 외주면상에는 길이방향을 따라 코일 스프링(5)이 구비되어 있음에 따라 상기 진공흡착부재(4)가 금형(1)의 상면과 접촉될 때에 진공흡착부재(4)의 빨판(4a)이 금형(1)의 상면에 탄력적으로 밀착되도록 하고, 또한 상기 진공흡착부재(4)의 공기 흡입시 기밀을 유지할 수 있도록 더욱 압박해 주는 역할을 겸한다.

이 후, 상기 금형(1)이 진공흡착부재(4)에 흡착되어 클램핑된 상태에서는 이송이 가능하여 다음 공정을 위해 일정 위치로 이송되는데, 상기와 같이 금형(1)이 모두 이송된 후에는 이번에는 공기 발생기가 진공흡착부재(4) 내부로 공기를 공급함에 따라 상기 진공흡착부재(4) 내부의 진공흡착상태가 해제되고, 이와 더불어 금형(1)도 클램핑이 해제되어 진공흡착부재(4)로부터 분리가능하게 된다.

즉, 종래 금형의 클램핑장치는 상기한 바와 같이 연질의 빨판을 구비한 진공흡착부재가 금형의 상면에 접촉된 상태에서 필요시 진공흡착부재 내부의 공기를 강제로 흡입함에 따라 금형이 진공흡착부재에 진공흡착되면서 클램핑되거나 또는 역으로 진공흡착부재 내부로 공기를 공급함에 따라 금형의 클램핑된 상태가 해제하도록 된 방식을 취하였다.

그러나, 상기 종래 클램핑장치는 초기에는 금형을 클램핑하는데 별다른 무리가 없으나, 시간이 경과함에 따라 금형의 표면이나 진공흡착부재의 빨판에는 먼지나 녹, 이물질 등이 많이 끼이게 되므로 상기 이유로 인해 금형이 진공흡착부재의 빨판에 잘 흡착되지 못하는 문제점이 있었다.

또한 상기와 같이 진공흡착부재의 흡착력이 약해진 상태에서는 금형을 이동하는 중에 상기 금형이 진공흡착부재로부터 떨어지는 위험부담이 있으므로 상기 낙하된 금형으로 인해 고가의 장비가 파손되거나 작업자가 다치는 안전사고가 발생하였다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 사출기와 프레스기가 일체로 시스템화된 고무제품 성형 시스템의 금형 이송장치에서 고무제품의 성형으로부터 완제품의 취출까지 금형의 이동간 상기 금형의 클램핑이 안정적으로 수행됨은 물론, 금형의 클램핑 및 클램핑 해제가 신속하게 이루어지는 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치를 전체적으로 보인 요부 정면도

도 2는 도 1의 요부 종단면도

도 3은 본 고안 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치를 전체적으로 보인 요부 정면도

도 4는 본 고안 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치를 구성하는 클램핑부재를 나타낸 분해 사시도

도 5는 본 고안의 구성요소인 클램핑부재가 금형에 삽입되기 전 상태를 전체적으로 나타낸 상태도

도 6a는 도 5의 A부분 요부 종단면도

도 6b는 도 6a에서 클램핑부재가 금형에 삽입된 상태를 나타낸 요부 종단면도

도 6c는 도 6b에서 클램핑부재가 금형을 클램핑한 상태를 나타낸 요부 종단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 금형 3 : 지지판

6 : 에어 호스 8 : 케이싱

8b: 볼베어링 삽입공 10: 볼베어링

11: 코일 스프링 12: 가압부재

12a: 실링부 12b: 경사면

14: 통공 15: 공기 발생기

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 사출기가 고무 원재료를 정량공급받아 일정한 형태만을 갖추도록 고무제품을 일차적으로 가성형하고, 상기 가성형된 고무제품을 이동금형에 들어 있는 상태로 하여 프레스기가 받아 이차적으로 완전 성형하는 고무제품 성형 시스템에 있어서, 실린더의 작동에 따라 상하로 수직이동하도록 된 지지판과, 상기 지지판의 하부면 외측으로 수직되게 노출되도록 그 상단이 지지판 양측에 각각 고정되어 상, 하부로 연통되게 수직통공을 갖는 복수개의 케이싱과, 상기 케이싱의 아랫부분 둘레에 형성되어 수직통공과 대략 직교된 상태로 연통된 복수개의 볼베어링 삽입공과, 상기 케이싱의 수직통공쪽에서 각 볼베어링 삽입공으로 삽입되어 케이싱의 바깥쪽으로 완전하게 빠져나가지 않는 범위 내에서 그 일부가 바깥쪽으로 노출되는 볼베어링과, 상기 케이싱에 형성된 수직통공 내로 상, 하 슬라이딩 가능하게 끼워져 하부 이동시 각 볼베어링을 바깥쪽으로 밀어 일부가 노출되도록 하는 가압부재와, 상기 가압부재와 케이싱 사이에 설치되어 상기 가압부재가 하방으로 이동된 상태에서는 반대방향으로 탄성력을 부가하는 코일 스프링과, 케이싱의 상단과 에어 호스로 연결되어 공기를 발생시키며, 이 발생된 공기에 의해 가압부재가 하부로 슬라이딩되도록 하는 공기 발생기로 구성되고, 여기에 이동금형의 각 케이싱 대향부분에 수직으로 연통되게 형성되어 상기 케이싱의 하부가 끼워질 수 있는 통공을 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치가 제공된다.

이하 본 고안을 도 3 내지 도 6을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 3은 본 고안 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치를 전체적으로 보인 요부 정면도이고, 도 4는 본 고안 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치를 구성하는 클램핑부재를 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 본 고안의 구성요소인 클램핑부재가 금형에 삽입되기 전 상태를 전체적으로 나타낸 상태도이고, 도 6a는 도 5의 A부분 요부 종단면도이며, 도 6b는 도 6a에서 클램핑부재가 금형에 삽입된 상태를 나타낸 요부 종단면도이고, 도 6c는 도 6b에서 클램핑부재가 금형을 클램핑한 상태를 나타낸 요부 종단면도로서, 본 고안의 구성요소 중 종래의 구성요소와 동일한 구성에 있어서는 그 설명을 생략하기로 하고, 다만 도면상에는 종래에서 부여한 번호를 그대로 부여하기로 한다.

이하 본 고안에 따른 장치의 요부 구성을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

고무제품 이송장치의 실린더(2) 하단에는 사각형의 지지판(3)이 수평하게 결합되고, 상기 지지판(3)의 각 모서리부에 형성된 통공(7)에는 클램핑부재가 수직한 상태로 삽입 설치되는데, 상기 클램핑부재는 이하 설명되는 각 구성요소들로 정의된다.

가운데 부분에 일정 두께의 고정리브(8a)가 형성된 케이싱(8)이 지지판의 통공(7) 하방으로부터 끼워짐과 함께 상기 삽입된 케이싱의 상단은 고정너트(9)로 나사조임됨으로써 각 케이싱(8)이 지지판(3)에 수직하게 결합된다.

상기 각 케이싱(8)은 길이방향으로 수직하게 통공(8c)이 형성된 구조로서 상기 케이싱(8)의 상단은 내, 외주면으로 나사홈이 태핑되고, 하단은 둘레방향으로 볼베어링 삽입공(8b)이 각각 형성됨과 함께 상기 각 볼베어링 삽입공에는 적절한 크기의 볼베어링(10)이 끼워져 상기 케이싱(8) 외부로 볼베어리의 일부가 선택적으로 돌출가능하도록 설치된다.

상기 각 케이싱(8) 내부에는 길이방향을 따라 코일 스프링(11)이 삽입됨과 함께 상기 코일 스프링(11)에는 케이싱(8) 내부에서 상, 하로 슬라이딩가능하도록 봉상의 가압부재(12)가 안착되는데, 상기 가압부재의 상부는 일정 두께로 실링부(12a)가 형성됨과 함께 하부는 일부분이 둘레방향을 따라 안쪽으로 테이퍼져 경사면(12b)이 형성된다.

또한 상기 실링부(12a)에는 둘레방향으로 고무패킹(13)이 끼워져 실링부의 기밀을 더욱 좋게 하고, 각 케이싱(8)의 개방된 상단에는 에어 호스(6)의 일단이 너트결합됨과 함께 상기 결합된 너트가 케이싱(8)의 상단 내주면에 나사결합되며, 상기 에어 호스(6)의 다른 일단에는 공기 발생기(15)가 연결됨에 따라 상시에 케이싱(8) 내부로 공기를 공급하도록 된다.

한편, 상기한 각 클램핑부재와 마주보는 금형(1)의 각 모서리부에는 상기 클램핑부재가 하강시 삽입될 수 있도록 각각 통공(14)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 도 5 내지 도 6을 참고하여 설명하면, 고무제품 성형 시스템에서 금형(1)이 하나의 공정을 마친 뒤에는 고무제품을 포함한 이동금형(1)이 이송장치에 의해 다음 위치로 이동되는데, 먼저 상기 금형(1)이 목적된 위치로 이동되기 위해서는 이송장치의 직하방에 위치된 상태에서 이송장치가 하강하여 금형(1)을 클램핑하게 된다.

이 때, 하강되는 지지판(3)의 각 모서리부에는 케이싱(8)이 수직하게 설치되어 있음에 따라 상기 지지판(3)이 하방으로 이동됨에 따라 상기 지지판의케이싱(8)이 금형(1)의 각 통공(14)에 삽입된다.

여기서, 상기 케이싱(8)의 하단에 삽입된 볼베어링(10)은 상기 볼베어링을 감싼 볼베어링 삽입공(8b)이 하향 경사지게 형성되어 있음에 따라 상기와 같이 볼베어링(10)에 외압이 부가되지 아니한 때에는 케이싱(8) 내로 삽입된 상태이므로 상기와 같이 케이싱(8)이 금형(1)의 통공(14)에 삽입될 때 걸림이 없도록 된다.

상기 통공(13)에 케이싱(8)이 완전히 삽입되면, 이 때에는 케이싱의 상단에 연결된 에어 호스(6)를 통해 공기 발생기(15)가 케이싱(8) 내부로 공기를 공급하게 되는데, 이 때 상기 공급된 공기는 케이싱(8) 내부의 가압부재(12)가 하방으로 이동되도록 압력을 가하게 된다.

여기서, 상기 가압부재(12)는 케이싱(8) 내부의 코일 스프링(11)에 안착된 상태이므로 평시에는 상방으로 일정간격 이격되고, 또한 상기 가압부재(12)의 상부는 실링부(12a)가 형성됨과 함께 복수개의 고무패킹(13)이 구비되어져 있음에 따라 케이싱(8) 내부와 기밀이 유지되는데, 이 때 상기와 같이 케이싱 내부로 공급된 공기는 가압부재(12)를 압박함에 따라 상기 가압부재가 하방으로 이동되고 상기와 같이 하방으로 이동된 가압부재(12)는 케이싱(8) 안쪽으로 모여진 하방의 볼베어링(10) 사이에 삽입되게 된다.

즉, 상기 가압부재(12)의 하단부는 그 일부분이 둘레방향을 따라 안쪽으로 테이퍼져 경사면(12b)이 형성되어 있음을 감안할 때, 상기와 같이 하강된 가압부재(12)는 케이싱(8) 안쪽에 모여있던 볼베어링(10) 사이에 슬라이딩되며 끼워지게 되는데, 이 때 각 볼베어링(10)은 가압부재(12)의 테이퍼진 경사면(12b)을따라 구름운동되면서 케이싱 외부로 돌출되도록 압력을 받게 되므로 결국 볼베어링(10)의 일부분이 케이싱(8) 외부로 돌출하게 된다.

따라서, 이러한 상태에서는 금형(1)이 상기 볼베어링(10)에 의해 빠지지 않도록 클램핑된 상태이므로 고무제품 이송장치가 금형(1)을 상방으로 이동시키더라도 금형(1)이 하방으로 빠지지 않도록 고정되며, 이 후 금형의 이동간 상기 금형이 빠지지 않도록 하기 위해서는 공기 발생기(15)가 케이싱(8) 내부로 계속 공기를 공급하여 볼베어링(10)이 돌출된 상태를 유지하도록 제어함이 바람직하다.

이 후, 고무제품 이송장치가 금형(1)을 다음 위치로 이동시킨 뒤에는 다음 공정을 위해 금형(1)의 클램핑을 해제하게 되는데, 이 때에는 공기 발생기(15)로부터 공기의 공급을 차단함에 따라 가압부재(12)가 코일 스프링(11)의 탄성력으로 인해 상방으로 이동되고, 상기 볼베어링(10)은 돌출되도록 가해지던 압력이 해제되므로 다시 케이싱(8) 내부로 삽입되게 된다.

즉, 상기 케이싱(8) 내부의 가압부재(12)는 케이싱의 내부로 공급되던 공기가 중단됨에 따라 하방으로 누르던 압력이 해제됨에 따라 코일 스프링(11)의 탄성력으로 인해 다시 상방으로 이동하게 되는데, 여기서 상기 가압부재(12)가 다시 상방으로 원위치된 상태에서는 볼베어링(10)이 케이싱(8) 외부로 돌출되도록 하는 압력도 해제된 상태이므로 각 볼베어링(10)은 중력에 의해 볼베어링 삽입공(8b) 내부로 구름운동하여 삽입됨으로써 케이싱(8)이 금형에서 이탈가능하게 된다.

따라서, 상기에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 클램핑장치는 각 볼베어링이 상당량 마모되지 않는 한 금형을 안정적으로 클램핑할 수 있을 뿐만 아니라, 각 부품의 교체 및 수리도 매우 용이하며, 상기 금형의 클램핑 및 클램핑 해제가 기기의 일측에 구비된 컨트롤부에서 공기 발생기를 제어하여 이루어지므로 금형을 신속하게 클램핑하거나 클램핑 해제함이 가능한 것이다.

본 고안 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치는 금형의 클램핑 및 클램핑 해제가 안정적으로 이루어짐에 따라 금형의 이동간 발생될 수 있는 안전사고 및 장비의 손상이 예방되며, 또한 금형의 클램핑 및 클램핑 해제가 항상 정확한 위치에서 이루어지므로 성형과정 중에 발생되는 제품의 불량이 현저히 감소된다.

또한 부품 마모가 거의 발생되지 않아 반영구적인 사용이 가능하고, 필요시에는 부품의 교체나 수리도 용이하므로 제품의 생산성 향상은 물론, 생산단가를 절감하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 사출기가 고무 원재료를 정량 공급받아 일정한 형태만을 갖추도록 고무제품을 일차적으로 가성형하고, 상기 가성형된 고무제품을 이동금형에 들어 있는 상태로 하여 프레스기가 받아 이차적으로 완전 성형하는 고무제품 성형 시스템에 있어서,

   실린더의 작동에 따라 상하로 수직이동하도록 된 지지판과,

   상기 지지판의 하부면 외측으로 수직되게 노출되도록 그 상단이 지지판 양측에 각각 고정되어 상, 하부로 연통되게 수직통공을 갖는 복수개의 케이싱과,

   상기 케이싱의 아랫부분 둘레에 형성되어 수직통공과 대략 직교된 상태로 연통된 복수개의 볼베어링 삽입공과,

   상기 케이싱의 수직통공쪽에서 각 볼베어링 삽입공으로 삽입되어 케이싱의 바깥쪽으로 완전하게 빠져나가지 않는 범위 내에서 그 일부가 바깥쪽으로 노출되는 볼베어링과,

   상기 케이싱에 형성된 수직통공 내로 상, 하 슬라이딩 가능하게 끼워져 하부 이동시 각 볼베어링을 바깥쪽으로 밀어 일부가 노출되도록 하는 가압부재와,

   상기 가압부재와 케이싱 사이에 설치되어 상기 가압부재가 하방으로 이동된 상태에서는 반대방향으로 탄성력을 부가하는 코일 스프링과,

   케이싱의 상단과 에어 호스로 연결되어 공기를 발생시키며, 이 발생된 공기에 의해 가압부재가 하부로 슬라이딩되도록 하는 공기 발생기로 구성되고, 여기에이동금형의 각 케이싱 대향부분에 수직으로 연통되게 형성되어 상기 케이싱의 하부가 끼워질 수 있는 통공을 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가압부재의 상부에는 적어도 하나 이상의 고무패킹이 끼워져 상기 가압부재의 상부가 고무패킹에 의해 케이싱과 기밀접촉된 것을 특징으로 하는 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 볼베어링 삽입공의 직경은 케이싱 바깥쪽이 볼베어링의 직경보다 다소 작게 형성되고, 안쪽으로 갈수록 직경이 점점 더 커지도록 형성된 것을 특징으로 하는 고무제품 성형 시스템의 이동금형 클램핑장치.