KR20040031754A - Apparatus for discharging internal pressure of foaming mould - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발포금형의 내압배출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발포금형의 폐쇄시 그 내부에 형성되는 밀폐공간을 유압실린더에 의하여 배출소켓을 따라 승하강 작동되는 피스톤으로 개폐시킬 수 있도록 하고, 피스톤의 상승작동에 따라 상기 밀폐공간의 내압이 배출소켓과 연결된 진공호스를 통하여 발포금형의 외부로 배출될 수 있도록 함으로서, 각종 발포작업시 상기 밀폐공간에 존재하는 대기압 상태의 공기와 발포가스를 신속하게 배출시킬 수 있도록 하고, 이로 인하여 발포액의 유동성을 증가시킴과 동시에 발포액에 함유되는 가스량을 최소화시켜 미발포부(액빔공간)나 대형기공(발포가스에 의한 기포부)이 거의 존재하지 않는 우수한 품질의 발포제품을 생산할 수 있도록 하며, 상부금형을 통한 발포액의 누설을 피스톤으로 차단하여 제품의 후처리공정 또한 최소화시킬 수 있도록 함으로서 발포제품의 생산성 향상과 그 생산단가 절감에도 크게 기여할 수 있도록 한 발포금형의 내압배출장치에 관한 것이다.The present invention relates to an internal pressure discharge device of a foam mold, and more particularly, to open and close a closed space formed therein by a hydraulic cylinder to move up and down along a discharge socket by a hydraulic cylinder. The internal pressure of the sealed space can be discharged to the outside of the foam mold through the vacuum hose connected to the discharge socket as the piston moves up, so that the air and the foam gas at atmospheric pressure existing in the sealed space can be quickly discharged during various foaming operations. This increases the fluidity of the foaming liquid and minimizes the amount of gas contained in the foaming liquid, thereby minimizing the presence of unfoamed (liquid beam space) or large pores (bubble by foamed gas). It is possible to produce foam products of high quality, and to prevent the leakage of foam liquid through the upper mold with a piston After the product treatment process also improves the productivity of the foamed product by allowing to minimize the production costs and also to the pressure on the discharging device of the foam mold to contribute significantly reduced.
일반적으로 발포금형은 상부금형과 하부금형으로 이루어지는 한 쌍의 금형을 폐쇄시킨 상태에서 그 밀폐된 공간의 내부로 발포액을 주입하여 상,하부금형의 사이에서 소정의 발포제품을 성형하도록 한 것으로서, 발포제의 종류와 그 발포방식에 따라 여러 가지의 종류로 나뉘어지지만 상,하부금형으로 이루어지는 발포금형의 형태와 그 발포원리는 거의 동일하게 적용되어지는 것이므로, 이후에 기재되어지는 본 발명에 대한 전반적인 설명은 본 출원인의 주력 생산품에 해당하는 자동차용 인스트루먼트 패널을 제조하기 위한 부분발포부를 그 대표적인 실시예로 하여 설명하고자 한다.In general, the foam mold is to form a predetermined foam product between the upper and lower molds by injecting a foam liquid into the closed space in a state in which a pair of upper and lower molds are closed. Depending on the type of foaming agent and its foaming method, it is divided into various types, but the foaming mold made up of upper and lower molds and the foaming principle are applied in almost the same way, and thus the general description of the present invention will be described later. Will be described as a representative example of a partial foam for producing an automotive instrument panel corresponding to the main product of the applicant.
먼저, 자동차용 내장재로 사용되는 인스트루먼트 패널(10)은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 차량의 운전석과 조수석의 전방에 설치되어 자동차의 속도와 연료의 잔량 및 각종 경고 등의 정보를 부여하는 계기판을 포함하여, 오디오 시스템의 설치나 각종 물건의 보관을 위한 다양한 공간이 형성되어 있으며, 차량의 충돌시 발생하는 충격을 일부 흡수하여 탑승객을 보호하는 역할을 동시에 수행하는 것으로서, 그 제조방법에 따라 소프트패널(Soft panel) 방식과 하드패널(Hard panel) 방식으로 구분된다.First, as shown in Figure 1, the instrument panel 10 used as a vehicle interior material is installed in front of the driver's seat and the passenger seat of the vehicle, the instrument panel for providing information such as the vehicle's speed, fuel remaining amount and various warnings Including, a variety of spaces are formed for the installation of the audio system or the storage of various objects, and at the same time serves to protect the passengers by absorbing some of the impact generated during the collision of the vehicle, according to the manufacturing method It is divided into soft panel type and hard panel type.
상기 소프트패널 방식의 경우에는 코어층과 폴리우레탄 폼층 및 스킨층의 삼중구조로 이루어지는 인스트루먼트 패널(10)에 고급스러운 이미지와 부드러운 감촉을 부여할 수 있는 장점은 있으나, 인스트루먼트 패널(10) 전체를 폴리우레탄 폼층으로 형성시킴에 따라 자체 중량의 증가 및 제조원가의 상승을 유발시키는 단점이 있었으며, 상기 하드패널 방식의 경우에는 인스트루먼트 패널(10) 자체를 단일 재료에 의한 사출성형 방식으로 제조하여 중량의 감소 및 제조원가의 절감을 이루어낼 수 있는 장점은 있었으나, 소프트패널 방식과 같은 고급스러운 이미지나 부드러운 감촉이 결여되어 저가의 소형차 중심으로 적용되는 실정이었다.In the case of the soft panel method, there is an advantage that a luxurious image and a soft texture can be provided to the instrument panel 10 having a triple structure of a core layer, a polyurethane foam layer, and a skin layer, but the entire instrument panel 10 is made of poly The urethane foam layer has a disadvantage of causing an increase in its own weight and an increase in manufacturing cost. In the case of the hard panel method, the instrument panel 10 itself is manufactured by injection molding using a single material to reduce the weight and Although there was an advantage to reduce manufacturing costs, it was applied to the center of low-cost compact cars due to lack of luxurious image or soft texture such as soft panel method.
상기와 같이 소프트패널과 하드패널 방식이 가지는 각각의 문제점을 보완함과 동시에 소프트패널과 하드패널 방식이 가지는 장점만을 살려 상기 인스트루먼트 패널(10)을 제조하기 위한 것으로서, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 코어층(2)의 단부측과 스킨층(3)의 단부측을 일정 각도로 대향 절곡시킨 다음, 코어층(2)의 절곡부 내측으로 스킨층(3)의 절곡부가 접촉되도록 코어층(2)과 스킨층(3)을 결합시킨 상태에서, 그 내부에 폴리우레탄 폼층(4)을 발포하여 코어층(2)과 스킨층(3)이 일체로 형성된 부분발포부(1)를 일차적으로 제조한 후, 상기 부분발포부(1)를 고급스런 이미지나 부드러운 촉감을 부여하고자 하는 부분에 하드패널 방식에 의하여 제조된 패널부와 조립하여 인스트루먼트 패널(10)을 완성시키도록 한 것이 알려져 있다.Complementing the problems of the soft panel and the hard panel method as described above and at the same time to make use of the advantages of the soft panel and hard panel method to manufacture the instrument panel 10, as shown in FIG. The end side of the core layer 2 and the end side of the skin layer 3 are bent at an angle, and then the core layer 2 is brought into contact with the bent portion of the skin layer 3 inside the bent portion of the core layer 2. ) And foamed polyurethane foam layer 4 therein in a state in which the skin layer 3 is bonded, thereby primarily manufacturing the partial foamed portion 1 in which the core layer 2 and the skin layer 3 are integrally formed. Afterwards, it is known that the partial foam part 1 is assembled with a panel part manufactured by a hard panel method to a part to give a high quality image or a soft touch to complete the instrument panel 10.
상기와 같은 부분발포부(1) 제품을 제조하고자 할 경우에는 상부금형과 하부금형으로 이루어지는 발포금형을 이용하여 상기 코어층(2)을 상부금형에 장착함과 동시에 상기 스킨층(3)을 하부금형에 장착시킨 상태에서, 발포금형을 닫기 이전에 폴리우레탄 발포액을 하부금형에 장착된 스킨층(3)의 상면으로 먼저 주입시킨 다음 발포금형을 폐쇄하여 폴리우레탄을 발포 및 경화시키는 오픈 포어(Open pour)공법을 사용하거나, 또는 코어층(2)과 스킨층(3)이 장착된 발포금형을 먼저 폐쇄시킨 다음 코어층(2)과 스킨층(3) 사이의 밀폐공간을 통하여 폴리우레탄 발포액을 주입시킴으로서 폴리우레탄을 발포 및 경화시키는 클로즈드 포어(Closed pour)공법을 사용함으로서 코어층(2)과 스킨층(3)의 사이에 폴리우레탄 폼층(4)을 형성시킬 수 있게 되는 것이다.In the case of manufacturing the partial foaming part 1 as described above, the core layer 2 is mounted on the upper mold by using the foam mold including the upper mold and the lower mold, and the skin layer 3 is lowered at the same time. In the state of mounting to the mold, before closing the foam mold, the polyurethane foam liquid is first injected into the upper surface of the skin layer 3 mounted on the lower mold, and then the open mold for foaming and curing the polyurethane by closing the foam mold ( Open foam, or the foam mold with core layer 2 and skin layer 3 is first closed and then polyurethane foamed through the enclosed space between core layer 2 and skin layer 3 By injecting a liquid, the polyurethane foam layer 4 can be formed between the core layer 2 and the skin layer 3 by using a closed pour method that foams and hardens the polyurethane.
그러나, 상기와 같은 각각의 일반적인 발포공법을 사용하여 코어층(2)과 스킨층(3)의 사이에 폴리우레탄 폼층(4)을 발포 성형할 경우, 발포금형의 폐쇄와 동시에 코어층(2)과 스킨층(3) 사이의 공간이 밀폐된 공간으로 형성되는 데, 그 밀폐공간의 내부에는 대기압 상태의 공기가 존재하고 있을 뿐만 아니라 폴리우레탄 발포과정에서 발포액의 화학반응에 의하여 발포가스(대부분 CO2가스이다)가 발생하게 됨으로서, 폴리우레탄 발포시 코어층(2)과 스킨층(3) 사이의 밀폐공간에 내압이 발생하게 되는 문제점이 있었다.However, when the polyurethane foam layer 4 is foam-molded between the core layer 2 and the skin layer 3 by using each of the above general foaming methods, the core layer 2 at the same time as the foam mold is closed. The space between the skin layer 3 and the skin layer 3 is formed into a sealed space, in which air at atmospheric pressure exists as well as the foaming gas (mostly by the chemical reaction of the foaming liquid in the polyurethane foaming process). CO 2 gas), the internal pressure is generated in the sealed space between the core layer (2) and the skin layer (3) during polyurethane foaming.
상기와 같이 코어층(2)과 스킨층(3) 사이의 밀폐공간에 내압이 발생하게 되면, 폴리우레탄 발포과정에서 상기 내압에 의하여 발포액이 원활하게 흐르지 못하고 정체될 뿐만 아니라 발포액의 화학반응으로 생겨난 발포가스가 발포액을 통하여 재유입되는 현상이 발생하게 됨으로서, 부분발포부(1) 제품의 특정부위 특히, 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부가 존재하는 최외곽 부근에서 폴리우레탄 발포가 이루어지지 않은 미발포부(액빔공간)이 발생하게 됨과 동시에 폴리우레탄 폼층(4)의 내부에 많은 대형기공(발포가스에 의한 기포부)이 존재하게 되어 발포제품의 품질을 저하시키는 문제점이 있었다.When internal pressure is generated in the sealed space between the core layer 2 and the skin layer 3 as described above, the foaming liquid does not flow smoothly due to the internal pressure in the polyurethane foaming process, it is not only stagnant but also the chemical reaction of the foaming liquid. As a result of the re-introduction of the foaming gas generated through the foaming liquid, the specific part of the partial foaming part 1 product, in particular, in the vicinity of the outermost part where the coupling part of the core layer 2 and the skin layer 3 exists. The problem of deteriorating the quality of the foamed product due to the occurrence of the unfoamed portion (the liquid beam space) that is not made of polyurethane foam and the presence of many large pores (bubble portion by the foaming gas) inside the polyurethane foam layer 4 There was this.
상기와 같이 일반적인 발포공법이 가지는 문제점을 보완하기 위한 첫 번째의 방법으로서, 발포금형의 내부로 주입되는 폴리우레탄 발포액의 주입량을 설계되어진 량보다 많은 량으로 주입하도록 한 것이 알려져 있으나, 이는 폴리우레탄 발포액의 낭비를 초래하게 될 뿐만 아니라, 폴리우레탄 폼층(4)이 성형된 발포제품을 발포금형으로부터 분리하는 과정에서 그 강도가 상대적으로 약한 스킨층(3) 부분에 부풀음과 같은 변형이 쉽게 발생하여 발포제품의 품질을 오히려 악화시키는 문제점이 있었으며, 이와 같은 변형이 심할 경우에는 제조된 발포제품을 그대로 폐기처분하여야 함으로서 자재의 낭비와 환경오염 및 생산단가의 상승을 유발시키는 문제점이 있었다.As a first method to solve the problems of the general foaming method as described above, it is known that the injection amount of the polyurethane foam liquid injected into the foam mold is to be injected in a larger amount than the designed amount, but this is polyurethane In addition to the waste of the foaming liquid, deformation such as swelling is easily generated in the skin layer 3 having a relatively weak strength in the process of separating the foamed product in which the polyurethane foam layer 4 is formed from the foam mold. Therefore, there was a problem of deteriorating the quality of the foamed product, and if such a deformation is severe, the manufactured foamed product must be disposed of as it is, causing a waste of materials, environmental pollution, and an increase in production cost.
또한, 일반적인 발포공법이 가지는 문제점을 보완하기 위한 두 번째의 방법으로서, 코어층(2)과 상부금형을 관통하는 에어배출구(Air vent)를 형성시켜 상기 밀폐공간이 발포금형의 외부와 연통되도록 한 것이 알려져 있으나, 이와 같은 에어배출구만으로는 발포금형의 내부와 외부의 압력차를 크게 유지하지 못하기 때문에 내압의 배출효과 및 그에 따른 미발포부와 대형기공의 감소효과를 기대하기 어려운 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 코어층(2)과 상부금형에 형성된 에어배출구를 통하여 폴리우레탄 발포액이 상부금형측으로 누설 및 경화됨으로서 폴리우레탄 폼층(4)이 형성된 발포제품을 발포금형으로부터 분리한 후, 코어층(2)의 외부로 돌출된 폴리우레탄을 제거하기 위한 별도의 커팅공정이나 사상공정과 같은 후처리공정을 거쳐야 하며, 이로 인하여 발포제품의 생산성이 저하됨과 동시에 그 생산단가의 상승을 유발시키는 문제점이 있었다.In addition, as a second method to solve the problem of the general foaming method, by forming an air vent through the core layer (2) and the upper mold (air vent) so that the sealed space is in communication with the outside of the foam mold Although it is known that such an air outlet alone does not maintain a large pressure difference between the inside and the outside of the foam mold, it is difficult to expect a discharge effect of internal pressure and a reduction effect of unfoamed and large pores accordingly. After the polyurethane foam liquid leaks and hardens to the upper mold side through the air outlet formed in the core layer 2 and the upper mold, the foamed product having the polyurethane foam layer 4 is separated from the foam mold, and then It must go through a post-treatment process such as a separate cutting or finishing process to remove the protruding polyurethane. As a result, the productivity of the foamed product was lowered and the production cost was increased.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 발포금형의 내압배출장치는 발포금형의 폐쇄시 그 내부에 형성되는 밀폐공간을 유압실린더에 의하여 배출소켓을 따라 승하강 작동되는 피스톤으로 개폐시킬 수 있도록 하고, 피스톤의 상승작동에 따라 상기 밀폐공간의 내압이 배출소켓과 연결된 진공호스를 통하여 발포금형의 외부로 배출될 수 있도록 함으로서, 각종 발포작업시 상기 밀폐공간에 존재하는 대기압 상태의 공기와 발포가스를 신속하게 배출시킬 수 있도록 하고, 이로 인하여 발포액의 유동성을 증가시킴과 동시에발포액에 함유되는 가스량을 최소화시켜 미발포부나 대형기공이 거의 존재하지 않는 우수한 품질의 발포제품을 생산할 수 있도록 하며, 상부금형을 통한 발포액의 누설을 피스톤으로 차단하여 제품의 후처리공정 또한 최소화시킬 수 있도록 함으로서 발포제품의 생산성 향상과 그 생산단가 절감에도 크게 기여할 수 있도록 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the pressure-resistant discharge device of the foam mold according to the present invention wins the closed space formed therein when the foam mold is closed by the hydraulic cylinder along the discharge socket. By opening and closing with the lowering piston, the internal pressure of the sealed space can be discharged to the outside of the foam mold through a vacuum hose connected to the discharge socket in accordance with the upward movement of the piston, so Excellent air pressure and foaming gas can be quickly discharged, thereby increasing the fluidity of the foaming liquid and minimizing the amount of gas contained in the foaming liquid. To produce foamed products of the product, and to prevent leakage of the foamed liquid through the upper mold Even after the blocking of a product treatment step also increase productivity by foam products to be minimized and the production costs will be reduced as a technical problem to to contribute significantly.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 상부금형과 하부금형을 폐쇄하여 그 내부에 발포체를 형성시키기 위한 발포금형에 있어서, 상기 상부금형에는 내압배출용 배출소켓이 상부금형의 몸체를 관통하여 설치되고, 상기 배출소켓의 상측에는 배출소켓의 몸체 내부를 따라 피스톤을 승하강시키기 위한 유압실린더가 고정 설치되며, 상기 배출소켓의 일측에는 진공호스가 연결되는 내압배출관이 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above technical problem, in the foam mold for closing the upper mold and the lower mold to form a foam therein, the upper mold discharge socket for pressure-resistant discharge through the body of the upper mold Is installed, the upper side of the discharge socket is fixed to the hydraulic cylinder for raising and lowering the piston along the inside of the body of the discharge socket, characterized in that the pressure discharge pipe is installed on one side of the discharge socket is connected to the vacuum hose.
도 1은 일반적인 인스트루먼트 패널을 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a general instrument panel.
도 2는 도 1의 A-A'선 단면도로서, 인스트루먼트 패널의 부분발포부를 나타내는 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1, showing a partial foaming part of the instrument panel. FIG.
도 3은 본 발명에 의한 발포금형의 내압배출장치를 나타내는 측단면도.Figure 3 is a side cross-sectional view showing a pressure-resistant discharge device of the foam mold according to the present invention.
도 4의 (가) 및 (나)는 본 발명에 의한 발포금형의 내압배출장치의 작용관계를 나타내는 측단면도.Figure 4 (a) and (b) is a side cross-sectional view showing the working relationship of the pressure-resistant discharge apparatus of the foam mold according to the present invention.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 부분발포부 2 : 코어층 3 : 스킨층DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Partial foam part 2 Core layer 3 Skin layer
4 : 폴리우레탄 폼층 5 : 상부금형 6 : 하부금형4: polyurethane foam layer 5: upper mold 6: lower mold
10 : 인스트루먼트 패널 20 : 내압배출장치 21 : 유압실린더DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Instrument panel 20 Pressure relief apparatus 21 Hydraulic cylinder
22 : 피스톤 23 : 배출소켓 24 : 내압배출관22: piston 23: discharge socket 24: internal pressure discharge pipe
25 : 플랜지부 26 : 진공호스 27 : 내압배출공25 flange portion 26 vacuum hose 27 pressure resistant discharge hole
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention for achieving the above object is as follows.
도 3은 본 발명에 의한 발포금형의 내압배출장치를 나타내는 측단면도이고, 도 4의 (가) 및 (나)는 본 발명에 의한 발포금형의 내압배출장치의 작용관계를 나타내는 측단면도이며, 도면에 대한 부호의 설명중 미설명된 부호 22a는 피스톤로드, 23a 및 23b는 배출소켓의 체결부를 나타내는 것이다.Figure 3 is a side cross-sectional view showing a pressure-resistant discharge apparatus of the foam mold according to the present invention, Figure 4 (a) and (b) is a side cross-sectional view showing the working relationship of the pressure-resistant discharge apparatus of the foam mold according to the present invention, Unexplained reference numeral 22a in the description of the reference numerals for the piston rod, 23a and 23b is to indicate the fastening portion of the discharge socket.
먼저, 본 발명에 의한 내압배출장치(20)가 설치되는 대표적인 실시예로서의 폴리우레탄 발포금형은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 그 내측에 코어층(2)이장착되는 상부금형(5)과 그 내측에 스킨층(3)이 장착되는 하부금형(6)으로서 폴리우레탄 폼층(4)의 발포를 위한 발포금형이 이루어지게 되며, 상기 발포금형의 폐쇄시 코어층(2)과 스킨층(3)의 단부측이 폴리우레탄 발포액의 누설을 방지하기 위한 결합구조를 형성함과 동시에 코어층(2)과 스킨층(3) 사이의 공간이 하나의 밀폐된 공간을 이루도록 형성되어 있다.First, the polyurethane foam mold as a representative embodiment in which the pressure-resistant discharge device 20 according to the present invention is installed, as shown in Figure 3, the upper mold (5) and the core layer 2 is mounted therein As the lower mold 6 having the skin layer 3 mounted therein, a foam mold for foaming the polyurethane foam layer 4 is made, and when the foam mold is closed, the core layer 2 and the skin layer 3 are closed. The end side of is formed so as to form a bonding structure for preventing the leakage of the polyurethane foam, and the space between the core layer 2 and the skin layer 3 forms a closed space.
상기와 같은 폴리우레탄 발포금형의 구조에 있어서 본 발명에 의한 내압배출장치(20)가 설치되는 위치는, 폴리우레탄 발포액의 최초 주입위치로부터 다소 먼거리에 위치하여 미발포부(액빔공간)가 발생할 우려가 있는 곳이라면 1 개소(個所) 또는 다수 개소(個所)에 상관없이 해당 부위마다 설치될 수 있지만, 부분발포부(1)의 제조시에는 그 중앙부를 통하여 폴리우레탄 발포액이 주입됨과 동시에 그 최외곽부에 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부 구조가 형성되는 것이 대부분이므로, 본 발명의 일실시예에서는 상기 내압배출장치(20)가 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부분에 인접하는 발포금형의 외주연부상에 설치되는 것을 기준으로 하여 설명하고자 한다.In the structure of the polyurethane foaming mold as described above, the position where the pressure-resistant discharge device 20 according to the present invention is installed is located at a distance from the initial injection position of the polyurethane foaming liquid, so that an unfoamed portion (a liquid beam space) may occur. Wherever there is, there can be installed at each site irrespective of one or a number of places, but in the production of the partial foam (1), the polyurethane foam liquid is injected through the center portion and at the same time the maximum Since the joint structure of the core layer 2 and the skin layer 3 is formed in the outer part, in one embodiment of the present invention, the pressure-resistant discharge device 20 is the core layer 2 and the skin layer 3. On the basis of being installed on the outer periphery of the foam mold adjacent to the coupling portion of the).
본 발명에 의한 내압배출장치(20)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 발포금형을 이루는 상부금형(5)의 외주연부에 내압배출용 배출소켓(23)이 상부금형(5)의 몸체를 관통하여 코어층(2)과 접촉되도록 체결 설치되고, 상부금형(5)의 외부로 연장되는 상기 배출소켓(23)의 몸체 상측에는 유압실린더(21)가 플랜지부(25)에 의하여 배출소켓(23)과 일체로 체결 설치되어 있으며, 상부금형(5)의 외부로 연장되는 배출소켓(23)의 몸체 일측에는 진공호스(26)가 연결되는 내압배출관(24)이 설치되어, 배출소켓(23)의 내부공간이 내압배출관(24)과 진공호스(26)를 통하여 진공펌프나 진공탱크와 같은 도시되지 않은 진공장치와 연결되도록 이루어져 있다.As shown in FIG. 3, the internal pressure discharge device 20 according to the present invention has a discharge socket 23 for internal pressure discharge at the outer periphery of the upper mold 5 forming the foam mold. The hydraulic cylinder 21 is installed on the upper side of the body of the discharge socket 23 extending through the upper mold 5 so as to be in contact with the core layer 2 and is discharged by the flange portion 25. 23) is integrally installed and the internal pressure discharge pipe 24 is connected to the vacuum hose 26 is connected to one side of the body of the discharge socket 23 extending to the outside of the upper mold (5), discharge socket (23) The inner space of) is connected to a vacuum device (not shown) such as a vacuum pump or a vacuum tank through the internal pressure discharge tube 24 and the vacuum hose 26.
또한, 상기 유압실린더(21)로부터 코어층(2)을 향하여 하부로 연장되는 피스톤로드(22a)에는 상기 배출소켓(23)의 몸체 내주면과 밀착되는 피스톤(22)이 설치되어, 그 상사점(上死點)이 내압배출관(24)의 상부에 위치하고 그 하사점(下死點)이 코어층(2)의 상면이 되도록 유압실린더(21)에 의하여 배출소켓(23)의 몸체를 따라 승하강 작동이 가능하게 설치된 구성으로 이루어지며, 상기 배출소켓(23)의 하단 개구부(開口部)를 통하여 노출되는 코어층(2) 부분에는 상기 배출소켓(23)과 연통되는 내압배출공(27)이 코어층(2)의 몸체를 관통하여 형성되어 있다.In addition, the piston rod 22a extending downward from the hydraulic cylinder 21 toward the core layer 2 is provided with a piston 22 in close contact with the inner circumferential surface of the discharge socket 23, the top dead center ( The upper and lower sides are raised and lowered along the body of the discharge socket 23 by the hydraulic cylinder 21 so that the bottom dead center is the upper surface of the core layer 2 and the bottom dead center thereof is the upper surface of the core layer 2. It is made of a configuration installed to be operable, the pressure-resistant discharge hole 27 in communication with the discharge socket 23 in the core layer (2) portion exposed through the lower opening (開口 部) of the discharge socket 23 It is formed through the body of the core layer 2.
상기 배출소켓(23)은 그 상,하단부에 체결부(23a)(23b)를 형성시키는 대신 끼움결합식이나 용접접합식과 같은 다른 종류의 방식으로 설치하여 사용할 수 있고, 상기 피스톤(22)은 배출소켓(23)의 몸체 내주면과 기밀(氣密)을 유지하면서 밀착될 수 있도록 그 외주면에 밀폐링이나 팩킹 등이 개재될 수 있으며, 상기 유압실린더(21)는 그 작동원으로 유압(油壓)이나 공압(空壓)중 어느 것을 사용하더라도 무방하나, 내압배출장치(20)의 소형화 및 자동화 측면에서는 유압용 실린더가 보다 더 바람직하다.The discharge socket 23 may be installed and used in other types of methods, such as fitting or welding, instead of forming fastening portions 23a and 23b at upper and lower ends thereof, and the piston 22 may be discharged. A sealing ring or packing may be interposed on the outer circumferential surface of the socket 23 so as to be in close contact with the inner circumferential surface of the socket 23, and the hydraulic cylinder 21 may be hydraulically operated as its operating source. Although any one of air pressure and air pressure may be used, a hydraulic cylinder is more preferable in terms of miniaturization and automation of the internal pressure discharge device 20.
이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용관계를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the working relationship of the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 코어층(2)이 장착된 상부금형(5)과 스킨층(3)이 장착된 하부금형(6)으로 이루어지는 발포금형을 폐쇄시킴과 동시에 본발명에 따른 내압배출장치(20)의 유압실린더(21)에 의하여 피스톤(22)이 코어층(2)과 가압 밀착되도록 함으로서, 코어층(2)과 스킨층(3) 사이의 공간이 밀폐된 공간을 형성하도록 한 다음, 도시되지 않은 폴리우레탄 발포액의 주입수단을 사용하여 스킨층(3)의 상면으로 폴리우레탄 발포액을 주입시킴과 동시에 폴리우레탄 발포작업을 시작하게 된다.First, as shown in FIG. 3, the foam mold including the upper mold 5 on which the core layer 2 is mounted and the lower mold 6 on which the skin layer 3 is mounted is closed and at the same time according to the present invention. The piston 22 is press-contacted with the core layer 2 by the hydraulic cylinder 21 of the pressure-resistant discharge device 20, thereby forming a space in which the space between the core layer 2 and the skin layer 3 is sealed. Then, the polyurethane foaming liquid is injected into the upper surface of the skin layer 3 using the injection means of the polyurethane foaming liquid (not shown), and at the same time, the polyurethane foaming operation is started.
상기와 같이 폴리우레탄 발포작업이 시작되는 초기 시점에서는 발포액의 흐름이 도 3에 도시된 발포금형의 외곽부까지 도달하지 않은 상태일 뿐만 아니라, 발포액에 의한 발포작용이 활성화되지 않은 상태이므로, 발포작업의 시작과 동시에 본 발명에 의한 내압배출장치(20)를 작동시킬 필요성은 없으며, 폴리우레탄 발포작업의 시작후 어느 정도의 시간이 경과하여 폴리우레탄 발포액의 흐름이 발포금형의 외곽부 근처까지 도달하는 시점에서 본 발명에 의한 내압배출장치(20)를 작동시키는 것이 바람직하다.As described above, at the initial time when the polyurethane foaming operation is started, not only the flow of the foam liquid does not reach the outer portion of the foam mold shown in FIG. 3, but the foaming action by the foam liquid is not activated. It is not necessary to operate the pressure-resistant discharge device 20 according to the present invention at the same time as the start of the foaming operation, and after some time has passed since the start of the polyurethane foaming operation, the flow of the polyurethane foaming liquid is near the outer edge of the foaming mold. It is preferable to operate the pressure-resistant discharge device 20 according to the present invention at the time point to reach.
다시 말해서, 폴리우레탄 발포액의 주입으로부터 폴리우레탄 폼층(4)의 경화시까지 소요되는 시간이 약 1분 30초 정도라고 한다면, 부분발포부(1) 제품의 형상에 따라 다소 차이가 있으나 폴리우레탄 발포액의 주입 후 그 발포액의 흐름이 발포금형의 외곽부 근처까지 도달하는 데에는 약 30 ~ 40초 정도의 시간이 소요되므로, 이 시간보다 훨씬 이전에 본 발명에 의한 내압배출장치(20)를 작동시키는 것은 발포액의 흐름을 외곽부측으로 너무 빠르게 유도하여 그 중앙부로부터 발포액을 채워나가는 측면에서 바람직하지 못할 뿐만 아니라 장치의 비효율적인 작동이 이루어지는 결과를 초래할 수 있다.In other words, if the time taken from the injection of the polyurethane foam to the curing of the polyurethane foam layer 4 is about 1 minute and 30 seconds, there is a slight difference depending on the shape of the partially foamed part 1 product. It takes about 30 to 40 seconds for the flow of the foam liquid to reach the outer edge of the foam mold after the injection of the foam liquid, so that the pressure relief apparatus 20 according to the present invention is carried out much earlier than this time. Activating leads the flow of the foam liquid too quickly to the outer side, which is undesirable in terms of filling the foam liquid from its center and can result in inefficient operation of the device.
따라서, 본 발명에 의한 내압배출장치(20)를 작동시키는 시점은 폴리우레탄 발포액의 주입 후 그 발포액의 흐름이 발포금형의 외곽부 근처까지 도달하는 시점을 기준으로 하여 그 직전 또는 직후가 가장 바람직하며, 이와 같은 시점에서 도 4의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이, 유압실린더(21)를 작동시켜 피스톤(22)을 그 상사점에 해당하는 내압배출관(24)의 상부측까지 상승시킴으로서, 코어층(2)의 내압배출공(27)과 배출소켓(23)의 내압배출관(24) 및 상기 진공호스(26)를 통하여 코어층(2)과 스킨층(3) 사이의 밀폐공간이 개방되도록 하게 된다.Accordingly, the time point at which the internal pressure discharge device 20 according to the present invention is operated is most immediately before or immediately after the time when the flow of the foam liquid reaches the vicinity of the outer edge of the foam mold after injection of the polyurethane foam liquid. Preferably, at this point, as shown in FIG. 4A, the hydraulic cylinder 21 is operated to raise the piston 22 to the upper side of the internal pressure discharge pipe 24 corresponding to its top dead center. A sealed space between the core layer 2 and the skin layer 3 is formed through the internal pressure discharge hole 27 of the core layer 2, the internal pressure discharge tube 24 of the discharge socket 23, and the vacuum hose 26. To be opened.
상기와 같이 피스톤(22)의 상승작동에 의하여 코어층(2)과 스킨층(3) 사이의 밀폐공간을 개방시키게 되면, 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부 근처까지 밀려온 발포액과 그 발포가스에 의하여 상승된 내부압력 및 배출소켓(23)의 내압배출관(24)과 코어층(2)의 내압배출공(27)을 통하여 인가되는 진공 사이에 큰 압력차가 발생하게 됨으로서, 코어층(2)과 스킨층(3) 사이의 내부압력이 발포가스와 함께 내압배출공(27)과 내압배출관(24) 및 진공호스(26)를 통하여 발포금형의 외부로 매우 빠르게 배출된다.When the sealed space between the core layer 2 and the skin layer 3 is opened by the ascending operation of the piston 22 as described above, it is pushed to the vicinity of the coupling portion of the core layer 2 and the skin layer 3. A large pressure difference is generated between the foamed liquid and the vacuum applied through the internal pressure elevated by the foamed gas and the internal pressure discharge tube 24 of the discharge socket 23 and the internal pressure discharge hole 27 of the core layer 2. In addition, the internal pressure between the core layer 2 and the skin layer 3 is discharged to the outside of the foam mold very quickly through the pressure-resistant discharge hole 27, the pressure-resistant discharge tube 24 and the vacuum hose 26 together with the foaming gas. .
상기와 같이 발포금형의 내압 및 발포가스가 발포금형의 외부를 통하여 빠르게 배출되면, 폴리우레탄 발포액의 흐름이 코어층(2)과 스킨층(3)의 결합부에 해당하는 발포금형의 최외곽부까지 용이하게 유도될 뿐만 아니라, 발포액의 화학반응으로 생겨난 발포가스가 발포액을 통하여 재유입되는 현상이 거의 발생하지 않게 됨으로서, 폴리우레탄 발포가 이루어지지 않은 미발포부(액빔공간) 및 폴리우레탄 폼층(4)의 내부에 대형기공(발포가스에 의한 기포부)이 존재하지 않는 우수한 품질의부분발포부(1) 즉, 발포제품을 생산할 수 있게 되는 것이다.As described above, when the internal pressure and foaming gas of the foam mold are quickly discharged through the outside of the foam mold, the flow of the polyurethane foam is the outermost part of the foam mold corresponding to the joint of the core layer 2 and the skin layer 3. In addition, the foaming gas generated by the chemical reaction of the foaming liquid is easily induced, and the phenomenon of re-inflow of the foaming gas through the foaming liquid is hardly generated. The foam layer 4 is capable of producing a high quality partial foam part 1, that is, a foamed product, without large pores (bubble part by foaming gas).
따라서, 종래의 경우와 같이 발포금형의 내부로 주입되는 폴리우레탄 발포액의 주입량을 설계되어진 량보다 많은 량으로 주입함으로 인한 폴리우레탄 발포액의 낭비와, 폴리우레탄 폼층(4)이 성형된 발포제품을 발포금형으로부터 분리하는 과정에서 발생하는 제품의 변형을 방지함으로서, 자재의 낭비와 완성된 제품의 폐기 및 그에 따른 환경오염을 최소화시키고 발포제품의 생산단가를 저렴하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 에어배출구(Air vent)만을 단순히 형성시킨 것에 비해서도 발포금형의 내부와 외부의 압력차를 크게 할 수 있게 됨으로서, 내압과 발포가스의 배출효과 및 그에 따른 미발포부와 대형기공의 감소효과를 현저히 향상시킬 수 있게 되는 것이다.Therefore, the waste of polyurethane foam due to the injection amount of the polyurethane foam injected into the foam mold in a larger amount than the designed amount, and the foamed product molded polyurethane foam layer 4 as in the conventional case By preventing the deformation of the product that occurs in the process of separating from the foam mold, it is possible to minimize the waste of materials, the disposal of the finished product and the resulting environmental pollution, and to keep the production cost of the foam product inexpensively, The pressure difference between the inside and the outside of the foam mold can be increased even though only the air vent is simply formed, thereby significantly improving the internal pressure and the effect of blowing the foam gas and thus reducing the unfoamed and large pores. Will be.
그리고, 폴리우레탄 발포작업이 거의 종료되어 발포금형에 의한 발포액의 경화단계로 넘어가기 이전에 도 4의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 유압실린더(21)를 사용하여 피스톤(22)을 그 하사점에 해당하는 코어층(2)의 상면까지 하강시키게 되면, 피스톤(22)의 바닥면이 코어층(2)의 상면과 가압 밀착됨과 동시에 코어층(2)에 형성된 내압배출공(27)을 폐쇄시키게 됨으로서, 상기 내압배출공(27)을 통한 폴리우레탄 발포액의 누설을 차단시키게 된다.And, as shown in Fig. 4 (b) before the polyurethane foaming operation is almost finished and proceeds to the curing step of the foam liquid by the foaming mold, the piston 22 using the hydraulic cylinder 21 Is lowered to the upper surface of the core layer 2 corresponding to the bottom dead center, the bottom surface of the piston 22 is in close contact with the upper surface of the core layer 2 and at the same time pressure-resistant discharge hole formed in the core layer ( By closing the 27), it is possible to block the leakage of the polyurethane foam through the pressure-resistant discharge hole (27).
또한, 상기와 같은 피스톤(22)의 하강시점이 다소 늦어진다 하더라도 내압배출공(27)을 통하여 누설된 미량의 폴리우레탄이 그 경화 이전에 피스톤(22)에 의하여 압착됨으로서, 발포금형으로부터 제품화 된 부분발포부(1)를 분리시킬 경우 코어층(2)의 내압배출공(27)을 통하여 돌출 및 경화된 폴리우레탄 폼이 존재하지 않게 되고, 이로 인하여 발포제품에 대한 별도의 커팅공정이나 사상공정과 같은 후처리공정을 거치지 않도록 함으로서 발포제품의 생산성을 향상시키고 그 생산단가를 절감시키는 데 보다 더 크게 기여할 수 있게 되는 것이다.In addition, even if the lowering point of the piston 22 as described above is slightly delayed, a small amount of polyurethane leaked through the pressure-resistant discharge hole 27 is pressed by the piston 22 before its hardening, thereby forming a product produced from the foam mold. When the foam part 1 is separated, the polyurethane foam protruded and cured through the pressure-resistant discharge hole 27 of the core layer 2 does not exist. As a result, a separate cutting or finishing process for the foam product and By not going through the same post-treatment process, it is possible to contribute more to improving the productivity of the foamed product and reducing its production cost.
마지막으로, 상기에서 설명되어진 본 발명에 의한 발포금형의 내압배출장치는 자동차용 인스트루먼트 패널(10)에 적용되는 부분발포부(1)를 제조하기 위한 폴리우레탄 발포금형을 그 대표적인 적용예로 하였으나, 상기 폴리우레탄 발포금형을 이루는 상부금형(5)과 하부금형(6)으로부터 코어층(2)과 스킨층(3)을 제거하게 되면 일반적인 발포금형과 거의 유사한 구조를 가지게 되므로, 본 발명의 대표적인 실시예로서 설명된 폴리우레탄 발포금형 뿐만 아니라 이와 유사한 다른 어떠한 형태의 발포금형에도 본 발명에 의한 내압배출장치(20)를 용이하게 적용시킬 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것일 뿐만 아니라, 본 발명에 의한 기술적 사상의 범위내에 당연히 포함되는 것임을 밝혀두는 바이다.Lastly, the pressure-resistant discharge apparatus of the foam mold according to the present invention described above was a polyurethane foam mold for producing a partial foaming portion 1 applied to the instrument panel 10 for automobiles as a typical application example, Removing the core layer (2) and the skin layer (3) from the upper mold (5) and the lower mold (6) forming the polyurethane foam mold will have a structure almost similar to the general foam mold, representative implementation of the present invention Those skilled in the art that the pressure-resistant discharge device 20 according to the present invention can be easily applied not only to the polyurethane foam mold described as an example but also to any other similar foam mold. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is naturally included within the scope of the technical idea according to the present invention.
상기와 같이 본 발명에 의한 발포금형의 내압배출장치는, 발포금형의 폐쇄시 그 내압 및 발포가스가 발포금형의 외부를 통하여 빠르게 배출되도록 함으로서, 발포성형이 이루어지지 않은 미발포부나 발포가스에 의한 대형기공이 존재하지 않는 우수한 품질의 발포제품을 생산할 수 있는 효과가 있고, 이로 인하여 발포금형의 내부로 주입되는 발포액의 주입량을 설계되어진 량보다 많은 량으로 주입함으로 인한 발포액의 낭비와 제품의 변형을 방지함으로서, 자재의 낭비와 완성된 제품의 폐기 및 그에 따른 환경오염을 최소화시키고 발포제품의 생산단가를 저렴하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the internal pressure discharge device of the foam mold according to the present invention allows the internal pressure and the foaming gas to be quickly discharged through the outside of the foam mold when the foam mold is closed, thereby preventing the foaming from being formed by an unfoamed portion or foam gas It is effective to produce foamed products of good quality without large pores, and therefore, waste of foamed liquid and product waste caused by injecting the amount of the foamed liquid injected into the foam mold in a larger amount than the designed amount. By preventing the deformation, it is possible to minimize the waste of the material and the disposal of the finished product and the resulting environmental pollution, and to maintain the production cost of the foam product at low cost.
또한, 발포금형에 에어배출구(Air vent)만을 단순히 관통 형성시킨 것에 비해서도 발포금형의 내부와 외부의 압력차를 크게 할 수 있게 됨으로서, 내압과 발포가스의 배출효과 및 그에 따른 미발포부와 대형기공의 감소효과를 현저히 향상시킬 수 있게 되며, 발포작업이 거의 종료되어 발포금형에 의한 발포액의 경화단계로 넘어가기 이전에 피스톤을 이용하여 발포액의 누설을 차단시킬 수 있게 됨으로서, 발포제품에 대한 별도의 커팅공정이나 사상공정과 같은 후처리공정을 거치지 않도록 하는 효과가 있고, 이로 인하여 발포제품의 생산성을 향상시키고 그 생산단가를 절감시키는 데 보다 더 크게 기여할 수 있는 효과가 있는 것이다.In addition, it is possible to increase the pressure difference between the inside and the outside of the foam mold, as compared with simply forming only the air vent through the foam mold, thereby the internal pressure and the effect of the foaming gas discharge and the resulting unfoamed and large pores The reduction effect can be remarkably improved and the leakage of the foamed liquid can be blocked by using a piston before the foaming operation is almost finished and the foaming liquid is hardened. There is an effect that does not go through the post-treatment process, such as the cutting process or finishing process of, and thereby has the effect that can contribute more to improve the productivity of the foamed products and reduce the production cost.
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