KR200478686Y1 - 스티로폼 성형장치의 마스터프레임 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스티로폼 성형을 위하여 금형틀이 장착된 상태에서 스팀과 냉각수를 주입하기 위한 스티로폼 성형장치의 마스터프레임에 관한 것으로, 상,하단에 배치되는 수평바와 좌,우측에 배치되는 수직바로 이루어지는 사각틀과, 상기 수평바와 수직바의 길이방향을 따라서 관통된 유로홀과, 상기 유로홀과 연통되게 사각틀의 외측으로 연결되어 스팀 또는 냉각수를 공급하거나 배출하기 위하여 형성되는 공급부 및 배출부와, 상기 사각틀의 내면측으로 스팀 또는 냉각수를 분사하기 위하여 유로홀과 연통되게 형성되는 복수의 분사구를 포함하여 구성되도록 하고, 상기 유로홀은 사각틀을 구성하는 수평바와 수직바의 모서리 부분이 서로 연결되어 유로홀이 연통되어 사각틀의 외부로 유로가 노출되지 않게 되며, 공급부를 통하여 마스터프레임에 공급된 스팀 또는 냉각수가 유로홀을 경유하면서 복수의 분사구를 통하여 금형에 분사하여 스티로폼 성형이 이루어지도록 함으로써 마스터프레임에 형성되는 스팀 및 냉각수가 배출되는 유로가 외부로 전혀 노출되지 않도록 하여 외부충격에 의하여 유로가 손상되는 것을 방지함은 물론,구조를 간소화하고 용이하게 제작할 수 있도록 한 것이다.

Description

스티로폼 성형장치의 마스터프레임{MASTER FRAME FOR MOLDING}

본 고안은 스티로폼 성형을 위하여 금형틀이 장착된 상태에서 스팀과 냉각수를 주입하기 위한 스티로폼 성형장치의 마스터프레임에 관한 것으로, 마스터프레임을 통하여 배출되는 스팀과 냉각수의 유로를 간소화하면서도 유로가 손상되지 않고안정적인 스팀배출 및 냉각수배출이 이루어지도록 한 것이다.

일반적으로 스티로폼 성형은 기타 플라스틱 성형 등과는 다르게 성형시 반드시 스팀과 냉각수를 주입하여 성형이 이루어지는 것으로, 스티로폼 성형장치를 이용하여 성형물이 제작되는 순서는, 먼저 스티로폼 원료를 성형장치에 투입한 후, 고온의 스팀을 이용하여 스티로폼 원료를 용착하고, 용착이 완료된 성형물에 냉각수를 분사하여 냉각이 이루어지도록 한 후 배출시켜 건조함으로써 성형물이 제작된다.

따라서 스티로폼 성형장치에는 금형이 장착된 상태에서 원료를 투입하고 스팀 및 냉각수를 분사하기 위한 마스터프레임이 구성되며, 이 마스터프레임은 성형장치에 고정식으로 설치되는 고정금형과 개폐 가능하도록 하기 위한 이동금형으로 구성된다.

그런데 마스터프레임은, 원료공급을 위한 관체와, 스팀과 냉각수를 주입하기 위한 관체가 모두 혼재되어 설치가 이루어지기 때문에 그 주변이 매우 복잡하다.

특히 마스터프레임의 내측에는 스팀파이프와 냉각수파이프를 설치함으로써 금형에 스팀 및 냉각수 분사가 이루어지도록 하는데, 이러한 스팀파이프와 냉각수파이프가 노출된 상태이기 때문에 금형 교체 작업이 매우 불편하고, 파손의 위험이 높다.

즉, 마스터프레임에 장착되어 있는 금형은 성형하고자 하는 스티로폼의 형태에 따라서 다양한 종류의 금형이 사용되기 때문에, 수시로 변경 장착되는데, 이 과정에서 작업자가 공구를 이용하여 마스터프레임으로부터 금형을 탈부착할 때 스팀파이프 또는 냉각수파이프가 간섭되므로 작업이 매우 번거롭고, 또한 이 과정에서 금형 또는 공구 등이 스팀파이프와 냉각수파이프와 부딪쳐 충격에 의하여 파이프가 파손되는 경우가 빈번히 발생된다.

따라서 최근에는 등록특허 제10-0884876호(발포 스티로폼 성형기용 이동프레임)에 개시된 바와 같이, 냉각파이프 사이에 냉각파이프보다 높이가 높개 형성된 보호판을 배치함으로써 냉각파이프의 파손을 방지한 구조가 제안되었다.

하지만, 이렇게 보호판을 장착하는 구조는, 마스터프레임을 제작한 후 각각의 파이프를 포설하고, 다시 그 위치에 맞도록 보호판을 덧대 조립하여야 하기 때문에 제작이 매우 번거롭고, 또한, 이렇게 보호판에 의하여 냉각파이프가 노출되는 부분을 최소화한다 하더라고 금형 모서리가 냉각파이프에 부딪히는 경우에는 여전히 파이프가 파손되며, 이렇게 매몰된 상태에서 파이프가 파손되면 오히려 보수가 어렵다는 문제가 있다.

KR 100977132 B1 KR 100884876 B1

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마스터프레임에 형성되는 스팀 및 냉각수가 배출되는 유로가 외부로 전혀 노출되지 않도록 하여 외부충격에 의하여 유로가 손상되는 것을 방지하고, 또한 이와 동시에 스팀 및 냉각수가 배출되는 유로가 하나의 라인을 이용하여 공용으로 사용할 수 있도록 함으로써 구조를 간소화하고 용이하게 제작할 수 있도록 함에 본 고안의 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 고안은, 상,하단에 배치되는 수평바와 좌,우측에 배치되는 수직바로 이루어지는 사각틀과, 상기 수평바와 수직바의 길이방향을 따라서 관통된 유로홀과, 상기 유로홀과 연통되게 사각틀의 외측으로 연결되어 스팀 또는 냉각수를 공급하거나 배출하기 위하여 형성되는 공급부 및 배출부와, 상기 사각틀의 내면측으로 스팀 또는 냉각수를 분사하기 위하여 유로홀과 연통되게 형성되는 복수의 분사구를 포함하여 구성되도록 하고, 상기 유로홀은 사각틀을 구성하는 수평바와 수직바의 모서리 부분이 서로 연결되어 유로홀이 연통되어 사각틀의 외부로 유로가 노출되지 않게 되며, 공급부를 통하여 마스터프레임에 공급된 스팀 또는 냉각수가 유로홀을 경유하면서 복수의 분사구를 통하여 금형에 분사하여 스티로폼 성형이 이루어지도록 함으로써 본 고안의 목적을 달성할 수 있다.

본 고안의 스티로폼 성형장치의 마스터프레임에 의하면, 스팀 및 냉각수가 배출되는 유로가 외부로 전혀 노출되지 않으므로 미관이 수려하고, 작업과정에서 유로손상을 방지할 수 있다.

또한, 내구성을 향상시키고 유지보수가 거의 필요치 않으므로 작업을 중단하지 않고 연속적인 생산작업이 가능하다.

또한, 하나의 유로홀을 이용하여 스팀 및 냉각수의 유로로 공용 사용할 수 있고, 마스터프레임의 구조를 간소화함으로써 제작이 용이하므로 제작비를 절감할 수 있다.

도 1은 본 고안의 스티로폼 성형장치의 구조를 나타낸 개략도
도 2는 본 고안의 마스터프레임에 금형이 장착된 구조를 나타낸 사시도
도 3은 본 고안의 마스터프레임의 구조를 나타낸 분해 사시도
도 4는 본 고안의 마스터프레임의 유로홀을 통한 유체 분사구조를 나타낸 측단면도
도 5는 본 고안의 마스터프레임의 유로홀이 연통된 구조를 나타낸 정단면도
도 6 및 도 7은 본 고안의 마스터프레임의 냉각수 및 스팀의 분사구조를 각각 나타낸 정면도
도 8은 본 고안의 수직바에 유로홀과 분사구가 형성된 구조를 나타낸 부분절개 사시도
도 9는 본 고안의 분사구에 분사노즐이 장착된 구조의 측단면도
도 10은 도 9의 분사노즐의 사시도

이하 첨부도면에 의거 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 고안의 스티로폼 성형장치(1)는, 고정금형(2a)이 장착된 고정대(2)와 고정금형(2a)과 대응하는 이동금형(3a)이 장착된 이송대(3)가 구비되고, 원료공급부(4)로부터 스티로폼 원료가 공급되어 고정금형(2a)과 이동금형(3a)이 맞물려 스팀을 방출하여 열 융착으로 스티로폼 성형이 이루어진 후, 냉각수를 방출하여 성형물의 냉각이 이루어지도록 되는 것으로, 각각의 고정금형(2a)과 이동금형(3a)은 고정대(2)와 이송대(3)의 마스터프레임(M)에 장착된다.

상기 마스터프레임(M)은, 상단과 하단에 수평으로 배치되는 수평바(110)와, 수평바(110)를 상,하로 연결하기 위하여 수평바(110)의 좌,우측에 배치되는 수직바(120)로 이루어지는 사각틀(100)과, 상기 수평바(100)와 수직바(120)의 길이방향을 따라서 관통된 유로홀(200)과, 상기 유로홀(200)과 연통되게 사각틀(100)의 외측으로 연결되어 스팀 또는 냉각수를 공급하거나 배출하기 위하여 형성되는 공급부(300) 및 배출부(400)와, 상기 사각틀(100)의 내면측으로 스팀 또는 냉각수를 분사하기 위하여 유로홀(200)과 연통되게 형성되는 복수의 분사구(500)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 사각틀(100)은 마스터프레임(M)의 틀을 구성하기 위한 것으로서, 수평바(110)와 수직바(120)는 압출성형 또는 주물 제작되며, 이때 유로홀(200)이 일체로 형성된다.

따라서 유로홀(200)이 사각틀(100)을 구성하는 수평바(110)와 수직바(120)의 모서리 부분이 서로 연결되어 유로홀(200)이 연통되어 사각틀(100)의 외부로 유로가 노출되지 않게 되며, 공급부(300)를 통하여 마스터프레임에 공급된 스팀 또는 냉각수가 유로홀(200)을 경유하면서 복수의 분사구(500)를 통하여 스티로폼 성형시 고정금형(2a) 또는 이동금형(3a)에 스팀을 분사하여 성형이 이루어지도록 하거나, 스티로폼 성형이 이루어진 후에는 냉각수를 분사하여 성형물의 냉각이 이루어지도록 된다.

사각틀(100)은, 수평바(110)와 수직바(120)가 연접되는 모서리 부분을 용접하여 조립이 이루어지는데, 별도의 고정볼트(B)를 이용하여 사각틀(100)의 모서리가 더욱 견고하게 조립되도록 함이 바람직하며, 이를 위하여 수평바(110)의 벽체(112)를 관통하게 타공홀(113)을 형성하고, 수직바(120)의 벽체(122)에는 수직바(120)의 길이방향을 따라서 관통하게 체결홀(123)을 형성하여 별도의 고정볼트(B)를 이용하여 사각틀(100)의 조립이 이루어지도록 할 수 있다.

그리고 수평바(110)와 수직바(120)는, 벽체(112,122)의 내면에 돌출되게 돌출면(114,124)을 형성하고, 그 돌출면(114,124)에 유로홀(200)을 관통하게 형성함이 바람직한 것으로, 돌출면에 의하여 수평바(110)와 수직바(120)에 형성된 유로홀(200)의 주변부가 보강되며, 수평바(110)와 수직바(120)가 연접하는 모서리부분에서 유로홀(200)이 서로 연결되는 부위에서의 터짐을 방지하도록 할 수 있다.

또한, 상기 돌출면(114,124)이 사각틀(100)의 내면측으로 만곡되게 돌출 형성하도록 함으로써 분사구(500)를 다각도로 형성할 수 있게 되므로 스팀과 냉각수의 분사범위를 넓게 확장할 수 있게 된다.

즉, 분사구(500)는 수평바(110)와 수직바(120)의 길이방향을 따라서 복수의 분사구(500)가 배열되어 이루어지는데, 복수의 분사구의 분사각도를 서로 다르게 설정하도록 함으로써 스팀과 냉각수의 분사범위를 넓게 확장할 수 있다.

이때, 분사구(500)는 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 분사구가 다각도로 배치되면서 배열된 형태가 반복되도록 함이 바람직하며, 돌출면(114,124)에 분사구(500)를 다각도로 배치할 때 타공위치를 설정하기 위하여 수평바(110)와 수직바(120)에는 가이드홈(116,126)이 일체로 형성될 수 있다.

그리고 가이드홈(116,126)은 수평바(110)와 수직바(120)를 제작할 때 일체로 압출 또는 주물 성형하여 제작함으로써 간단하게 제작할 수 있음은 물론, 가이드홈에 의하여 뒤틀림에 대한 보강이 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 상기 분사구(500)는 도 9에 도시된 바와 같이 별도의 분사노즐(510)을 장착하여 스팀 또는 냉각수의 분사가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

분사노즐(510)은 분사구(500)에 나사산을 형성하여 나선방식으로 간단하게 조립이 이루어지도록 함이 바람직하며, 이렇게 분사노즐(510)을 형성함으로써 외부충격에 의하여 마스터프레임(M)의 내면에 충격이 발생하는 경우에도 분사노즐(510)에만 타격이 발생되며 분사구(500)가 직접 타격받지 않도록 할 수 있다.

따라서 작업과정에서 충격에 의하여 분사노즐(510)이 손상되더라도 분사노즐(510)만 간단하게 교체함으로써 작업을 재개할 수 있으므로 작업을 중단하거나 별도의 유지보수작업이 필요치 않게 된다.

그리고 상기 분사노즐(510)은, 도 10에 도시된 바와 같이 분사노즐(510)의 내측에 편심되게 위치한 유입구(512)를 형성하고, 분사노즐(510)의 외측으로는 정중앙에 위치한 유출구(514)를 형성하여 유체의 분사가 이루어질 때 유입구(512)를 통하여 유체가 유입된 후 정중앙에 위치한 유출구(514)로 분사가 이루어지도록 함으로써 스팀이나 냉각수가 분사될 때 스크류방식으로 유체가 분사되면서 분사범위를 더 확장할 수 있게 된다.

또한, 분사노즐(510)은 유입구(512)와 유출구(514)의 직경을 달리하거나 간격을 차등함으로써 분사거리 및 분사각도가 서로 다르게 이루어지도록 구성할 수 있게 되는 것으로, 분사노즐(510)이 장착되는 각도에 따라서 분사거리 및 분사범위가 서로 다른 노즐이 장착되도록 하면 마스터프레임 내부에서 스팀 및 냉각수의 분사범위를 더욱 확대할 수 있다.

M: 마스터프레임
100: 사각틀
110: 수평바 112: 벽체
113: 타공홀 114: 돌출면
116: 가이드홈
120: 수직바 122: 벽체
123: 타공홀 124: 돌출면
126: 가이드홈
200: 유로홀
300: 공급부
400: 배출부
500: 분사구 510: 분사노즐
512: 유입구 514: 유출구

Claims (5)

1. 상단과 하단에 수평으로 배치되는 수평바(110)와, 수평바(110)를 상,하로 연결하기 위하여 수평바(110)의 좌,우측에 배치되는 수직바(120)로 이루어지는 사각틀(100);
   상기 수평바(100)와 수직바(120)의 길이방향을 따라서 관통된 유로홀(200);
   상기 유로홀(200)과 연통되게 사각틀(100)의 외측으로 연결되어 스팀 또는 냉각수를 공급하거나 배출하기 위하여 형성되는 공급부(300) 및 배출부(400);
   상기 사각틀(100)의 내면측으로 스팀 또는 냉각수를 분사하기 위하여 유로홀(200)과 연통되게 형성되는 복수의 분사구(500);
   를 포함하여 구성되고,
   상기 유로홀(200)은 사각틀(100)을 구성하는 수평바(110)와 수직바(120)의 모서리 부분이 서로 연결되어 유로홀(200)이 연통되어 사각틀(100)의 외부로 유로가 노출되지 않게 되며, 공급부(300)를 통하여 마스터프레임에 공급된 스팀 또는 냉각수가 유로홀(200)을 경유하면서 복수의 분사구(500)를 통하여 금형에 분사하여 스티로폼 성형이 이루어지도록 되는 스티로폼 성형장치의 마스터프레임.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수평바(110)와 수직바(120)는 벽체(112,122)의 내면에 돌출되게 돌출면(114,124)이 형성되고, 그 돌출면(114,124)에 유로홀(200)이 관통되게 형성되어 수평바(110)와 수직바(120)의 유로홀(200) 연결부위에서 터짐을 방지하도록 됨을 특징으로 하는 스티로폼 성형장치의 마스터프레임.
3. 제 2항에 있어서, 상기 돌출면(114,124)은 만곡되게 돌출 형성되어 분사구(500)를 다각도로 형성할 수 있게 됨을 특징으로 하는 스티로폼 성형장치의 마스터프레임.
4. 제 3항에 있어서, 상기 분사구(500)는 분사노즐(510)이 장착되어 분사구가 손상되지 않고 분사각도 및 분사범위를 다양하게 조절할 수 있게 됨을 특징으로 하는 스티로폼 성형장치의 마스터프레임.
5. 제 4항에 있어서, 상기 분사노즐(510)은, 편심되게 위치한 유입구(512)로 유체가 유입된 후 정중앙에 위치한 유출구(514)로 분사가 이루어져 스크류방식으로 유체가 분사되면서 분사범위를 확장할 수 있도록 됨을 특징으로 하는 스티로폼 성형장치의 마스터프레임.

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