KR20140076162A

KR20140076162A - 발포 일체 사출 금형의 실링 장치

Info

Publication number: KR20140076162A
Application number: KR1020120144398A
Authority: KR
Inventors: 공병석
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-20
Also published as: KR101428274B1; US20140161923A1; US8932038B2; DE102013207312A1; DE102013207312B4; CN103862609B; CN103862609A

Abstract

본 발명은 발포액의 누액 방지를 위한 발포 일체 사출 금형의 실링 장치에 관한 것으로서, 크래쉬패드 등의 발포 일체 사출 성형시에 금형 공차나 재료 수축 등으로 인한 기재와 스킨 간의 갭을 제거하여 발포액의 누액을 효과적으로 방지할 수 있는 실링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기재가 성형된 제1금형과 스킨이 성형된 제2금형이 합형된 상태에서 기재와 스킨을 밀착시켜 기재와 스킨 사이의 발포 공간을 실링하는 실링 장치로서, 상기 제1금형 또는 제2금형에 전후진 이동 가능하게 설치되고 하기 탄성지지수단의 탄성 복원력에 의해 전진 이동하여 스킨을 기재에 밀착시키는 슬라이드 금형과; 상기 슬라이드 금형을 탄성 지지하도록 설치되는 탄성지지수단과; 상기 슬라이드 금형에 결합되어 슬라이드 금형의 이동을 구속하면서 발포 공간의 실링시 슬라이드 금형이 전진 이동되도록 구속을 해제하는 위치구속수단을 포함하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치를 제공한다.

Description

발포 일체 사출 금형의 실링 장치{Sealing apparatus for foam-injection mold}

본 발명은 발포 일체 사출 금형의 실링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기재와 스킨 사이의 발포층을 가지는 제품을 제조하기 위한 발포 일체 사출 금형 장치에서 기재와 스킨 사이의 발포 공간을 실링하여 발포액 누액을 방지하는 실링 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 실내 전방에 설치되는 내장재로 운전석 및 조수석 등의 전방 내측에는 사고 등으로 인해 승객이 충돌할 경우 승객을 최대한 안전하게 보호할 수 있는 크래쉬패드(crash pad)가 설치되고 있다.

이러한 크래쉬패드는 발포재(폼(foam)재)를 사용하여 탄성적인 쿠션 성능과 어느 정도의 충격을 흡수할 수 있는 성질을 가지면서도 외관상 아름다운 표면상태를 가지도록 제작되고 있다.

통상 자동차용 크래쉬패드는 아름다운 표면상태를 제공하기 위한 표피재인 스킨(skin)과, 상기 스킨 내측에서 크래쉬패드의 골조 역할을 하는 기재(core)로 구성되며, 상기 스킨과 기재 사이에는 쿠션 성능 및 충격 흡수 성능을 제공하기 위한 폴리프로필렌 폼(PP foam), 폴리우레탄 폼(PU foam) 등의 발포층이 개재된다.

도 1은 종래의 크래쉬패드를 제조하는 공정도로서, 기재(1)는 고분자 사출 성형의 방법으로, 스킨(2)은 진공 흡착 성형의 방법으로, 발포층(3)은 발포 성형의 방법으로 성형하는데, 그 과정을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고분자 수지 원료(1a)를 상부금형(4) 및 하부금형(5)으로 이루어진 사출금형 내에 저압 사출하여 기재(1)를 성형하고(a), 이와 별도로 메일(male) 타입의 진공성형금형(6)에서 예열된 스킨(2)을 장입하여 진공 흡착하는 방식으로 성형한다(b).

여기서, 진공성형금형(6)에는 도면상 나타내지는 않았으나 스킨(2)을 진공 흡착하기 위한 미세한 진공홀들이 형성되어 있으며, 이 진공홀들은 금형 내 하나의 통로로 연결된 뒤 외부의 대용량 진공펌프와 연결된다.

또한 하부금형(5)의 기재(1) 위로 발포액(3a)을 주입한 뒤 스킨(2)이 부착된 발포용 상부금형(7)을 닫아주어, 상부금형(7)에 부착된 스킨(2)을 하부금형(5)의 발포액(3a) 위에서 압착하여 접합한다.

이후 성형된 스킨(2) 및 발포층(3)의 불필요한 가장자리 부분(발포액 누액 부분 등)을 함께 커팅하여 제거하거나(트리밍), 스킨(2)의 가장자리 부분을 발포층(3)이 감싸지도록 하여 접착제로 기재(1)에 접착 고정한다.

그러나, 이러한 종래의 제조방법에는 다음과 같은 문제점이 있다.

먼저, 기재(1)와 스킨(2), 발포층(3)을 모두 별도의 금형에서 각각 성형해야 하므로 총 3벌의 금형(기재 사출용 상부금형과 하부금형, 진공성형금형, 발포용 상부금형)이 필요하고, 이로 인해 금형 비용 등의 투자비 상승 및 원가 상승의 문제점이 있다.

또한 하부금형(5)과 발포용 상부금형(7)의 경우 닫힌 상태에서도 캐비티 가장자리 부분이 오픈되는 구조로 되어 있으므로 발포액이 오픈된 가장자리 부분을 통해 누액될 수 있다(발포액 과다 손실 및 원가 상승의 문제점 초래).

또한 도 1의 (d)에 나타낸 바와 같이 제조 후에는 발포액이 누액되어 고화된 가장자리 부분과 스킨(2)의 가장자리 부분을 별도로 커팅하거나, 누액된 부분만 커팅한 후 스킨(2)의 가장자리 부분을 감싸서 접착제로 접착해야 하는 별도 공정이 필요하다.

또한 오픈된 캐비티 공간(발포 공간) 내에 발포액을 주입해야 하므로 발포액 주입 온도를 가능한 한 규정된 온도 범위 내에서 정밀하게 제어 및 유지해야 하는 어려움이 있다.

또한 발포 공간이 개방된 구조 및 발포액이 누액될 수 있는 구조에서는 발포액의 조기 고화로 인해 발포층(3)의 최소 두께가 일정 두께(예, 5 mm) 이상의 균일한 두께로 설계되어야 하고, 이는 크래쉬패드의 디자인 자유도를 저하시키는 요인이 되고 있다(오픈 발포의 문제점).

이러한 문제점을 해결하기 위하여 진공성형금형과 발포용 상부금형을 하나의 공용 금형으로 통합하면서 슬라이드 금형으로 스킨의 가장자리 부분을 기재에 밀착시켜 발포 공간을 실링(sealing)하는 금형 장치가 제시된 바 있다.

이는 금형 수 축소, 비용 및 원가 절감의 이점을 제공함은 물론 발포액의 과다 손실의 문제를 해소해주고, 크래쉬패드의 디자인 자유도를 향상시킬 수 있도록 해준다.

도 2는 발포액 누액 방지용 슬라이드 금형을 구비한 종래의 발포 일체 사출 금형 장치를 도시한 개략도로서, 도시된 크래쉬패드 제조장치에서는 IMG 발포 일체 사출 성형 방식으로 크래쉬패드를 제조하는 것이 가능하다.

여기서, IMG(In-Mold Grain) 발포 공법은 스킨(예, TPO(Thermoplastic Olefin) 재질)을 성형하기 위한 금형(진공성형금형) 내측면에 엠보(embossment)를 형성하여, 스킨 가열 및 금형 내 진공 흡입을 통해 스킨을 성형함 동시에 스킨 표면에 엠보 형상을 성형하는 공법을 말한다.

도시된 바와 같이, 기재 사출용 금형(10,11)의 합형 상태에서 금형 내에 수지를 사출하여 기재(1)를 성형하고, 동시에 진공성형금형(12)에서 스킨(2)을 진공 흡착하여 성형한다.

이어 상부 회전수단에 의해 금형이 회전 및 이송되어 기재(1)가 성형된 하부 금형(11)에 스킨(2)이 성형된 진공성형금형(12)이 합형되고, 이어서 발포액을 기재(1)와 스킨(2) 사이에 주입 및 발포하여 발포층(3)을 형성한다.

발포액이 주입될 때 슬라이드 금형(12a)은 스킨(2)의 가장자리 부분을 기재(1)에 밀착시켜 발포 공간을 실링하게 되며, 이때 슬라이드 금형(12a)은 발포시 실링을 위해 정해진 양만큼만 전진 이동된 후 고정되어 실링을 유지하고, 발포 후에는 제품 취출(ejecting)을 위해 후진된다.

이때, 도 3에 나타낸 바와 같이 기재(1)에 형성된 실링돌기부(1c)가 스킨(2)과 오버랩(overlap)되면서 실링이 이루어지고, 이로써 실링돌기부(1c)에 의해 발포액이 금형 밖으로 누액되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 금형 장치는 발포액의 누액을 어느 정도 방지할 수 있으면서 일부 금형을 공용화함으로써 금형 수, 금형 비용 및 투자비 절감, 원가 절감의 이점이 있다.

그러나, 발포액의 누액 방지를 위해서는 실링돌기부(1c)와 스킨(2) 사이의 오버랩량이 일정 수준(예, 0.3mm) 이상을 유지하여야 하고, 실링돌기부(1c)와 스킨(2) 사이의 갭(gap)이 발생하지 않아야 한다.

하지만, 도 3에 표시한 금형 공차(ⓐ,ⓐ') 및 재료 수축량(ⓑ,ⓒ)으로 인해 실링돌기부(1c)와 스킨(2) 사이에는 갭이 발생할 수 있다.

이로 인해 발포 공정에서 발포액이 누액되어 발포압 및 발포량에 대한 보증이 되지 않고, 누액된 발포액이 금형에 묻게 되면서 제품과 금형 사이를 접착시키므로 제품 취출이 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 크래쉬패드 등의 발포 일체 사출 성형시에 금형 공차나 재료 수축 등으로 인한 기재와 스킨 간의 갭을 제거하여 발포액의 누액을 효과적으로 방지할 수 있는 실링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기재가 성형된 제1금형과 스킨이 성형된 제2금형이 합형된 상태에서 기재와 스킨을 밀착시켜 기재와 스킨 사이의 발포 공간을 실링하는 실링 장치로서, 상기 제1금형 또는 제2금형에 전후진 이동 가능하게 설치되고 하기 탄성지지수단의 탄성 복원력에 의해 전진 이동하여 스킨을 기재에 밀착시키는 슬라이드 금형과; 상기 슬라이드 금형을 탄성 지지하도록 설치되는 탄성지지수단과; 상기 슬라이드 금형에 결합되어 슬라이드 금형의 이동을 구속하면서 발포 공간의 실링시 슬라이드 금형이 전진 이동되도록 구속을 해제하는 위치구속수단을 포함하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치를 제공한다.

여기서, 상기 슬라이드 금형은 기재의 가장자리 부분과 스킨의 가장자리 부분을 밀착하도록 설치되고, 상기 탄성지지수단은 스프링일 수 있으며, 이러한 탄성지지수단은 기재에 돌출 형성된 실링돌기부와 스킨 간을 오버랩시킬 수 있는 탄성 복원력을 제공하도록 설치됨이 바람직하다.

또한 상기 탄성지지수단은 기재에 돌출 형성된 실링돌기부와 스킨 간을 오버랩시킬 수 있는 탄성 복원력을 제공하도록 설치됨이 바람직하다.

또한 상기 위치구속수단은 상기 슬라이드 금형에 형성된 결합홈에 삽입되어 결합되고 이동시 슬라이드 금형을 후진 이동시키거나 탄성지지수단의 탄성 복원력에 의해 슬라이드 금형이 전진 이동되도록 구속을 해제하는 고정부재와; 상기 고정부재를 이동시키는 구동기구를 포함하도록 구성될 수 있다.

또한 상기 결합홈 내부에 경사면이 형성되고 상기 고정부재에는 상기 결합홈의 경사면에 접합되는 경사면이 형성되어 고정부재 이동시에 양측 경사면 간의 슬라이딩이 이루어지면서 슬라이드 금형의 전후진이 이루어지도록 함이 바람직하다.

또한 상기 결합홈과 고정부재의 각 경사면은 슬라이드 금형의 전후 이동방향을 기준으로 후측에 형성됨이 바람직하고, 상기 슬라이드 금형이 제1금형 또는 제2금형의 장착홈에서 후방으로 위치되는 스프링에 의해 탄성 지지되도록 함이 바람직하다.

이에 따라, 본 발명의 실링 장치에 의하면, 크래쉬패드 등의 발포 일체 사출 성형시에 스프링에 의한 슬라이드 금형의 이동으로 발포 공간의 가장자리 부분을 완벽히 실링할 수 있고, 이로써 발포액의 누액을 방지할 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 실링 장치는 금형 공차나 재료 수축 등으로 인한 기재와 스킨 간의 갭을 제거하여 규정된 오버랩량을 항상 유지시키며, 이를 통해 발포액의 누액을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 크래쉬패드를 제조하는 공정도이다.
도 2는 발포액 누액 방지용 슬라이드 금형을 구비한 종래의 발포 일체 사출 금형 장치를 도시한 개략도이다.
도 3은 종래의 발포 일체 사출 금형 장치가 가지는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실링 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실링 장치의 작동상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실링 장치는 고분자 수지로 기재를 사출 성형함과 동시에 스킨을 진공 성형하고 성형된 기재와 스킨 사이에 발포액을 주입하여 발포층을 발포 성형함으로써 기재와 스킨 사이에 발포층을 가지는 제품을 제조하는 발포 일체 사출 금형 장치에 적용될 수 있는 것이다.

여기서, 제품은 자동차의 크래쉬패드가 될 수 있으며, 본 발명은 IMG(In-Mold Grain) 발포 일체 사출 공법으로 크래쉬패드를 제조하는 금형 장치에 유용하게 적용될 수 있다.

또한 본 발명이 적용되는 발포 일체 사출 금형 장치는 합형된 상태에서 형성되는 기재 성형 공간에 수지가 사출됨으로써 기재를 성형하는 상부금형 및 하부금형과, 스킨을 진공 성형하기 위한 진공성형금형을 포함하는 것이 될 수 있다(도 2 참조).

이때, 발포 일체 사출 금형 장치는 성형된 스킨이 부착된 상태의 진공성형금형이 하부금형과 합형된 상태일 때 스킨과 하부금형의 기재 사이의 발포 공간이 형성되고, 하부금형에 상기 기재 성형 공간으로 용융 수지를 사출하기 위한 사출통로와, 상기 발포 공간으로 발포액을 주입하기 위한 발포액 주입통로가 각각 구비되어, 하부금형이 진공성형금형과 함께 발포용 금형으로도 사용되는 금형 장치일 수 있다.

또한 상부 회전수단에 의해 금형이 회전 및 이송되어 기재 사출을 위한 상부금형과 스킨 성형 및 발포 성형을 위한 진공성형금형이 교대로 하부금형과 합형되는 금형 장치가 될 수 있다.

이러한 발포 일체 사출 금형 장치의 구성은 도 2에 나타낸 바와 차이가 없으며, 이하 설명에서는 발포액의 누액이 발생하지 않도록 발포 공간을 밀폐하는 본 발명의 실링 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실링 장치의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실링 장치의 작동상태도로서, 이를 참조하여 실링 장치의 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 4는 발포 공정시의 하부금형, 즉 기재(1)가 성형되어 있는 하부금형(11)과, 발포 공정시의 상부금형, 즉 성형된 스킨(2)이 부착되어 있는 진공성형금형(12)이 합형된 상태로 발포액이 주입되기 전 상태를 나타낸다(실링 장치의 실링 작동 전 상태를 나타냄).

이하, 본 명세서에서는 기재(1)가 성형되어 있는 하부금형(11)을 제1금형이라 칭하며, 스킨(2)이 부착되어 있는 진공성형금형(12)을 제2금형이라 칭하기로 한다.

도 5는 발포 공정시 제1금형(11)과 제2금형(12)이 합형된 상태에서 발포액이 주입되어 발포가 이루어지는 상태로서, 본 발명의 실링 장치에 의해 발포 공간의 실링이 이루어진 상태를 나타낸다.

본 발명의 실링 장치는 발포 공정 동안 스킨(2)을 기재(1)에 밀착시켜 기재와 스킨 사이의 발포 공간을 실링하고, 금형 공차 및 재료 수축 등으로 인한 기재와 스킨 간의 갭을 제거하면서(갭이 발생하더라도 실링 작동을 통해 갭을 제거함), 합형시 기재(1)의 실링돌기부(1c)와 스킨(2) 간의 규정된 오버랩량을 항상 유지시키는 역할을 한다.

이러한 실링 장치의 구성에 대해 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 실링 장치는 수평으로 전후진 이동 가능하게 설치되는 슬라이드 금형(13)과, 상기 슬라이드 금형(13)을 후방에서 탄성 지지하는 탄성지지수단(14)을 포함한다.

여기서, 탄성지지수단(14)은 예시된 바와 같이 슬라이드 금형(13)이 설치된 장착홈(12b)에서 슬라이드 금형을 후방에서 지지하도록 설치된 코일스프링이 될 수 있다.

이때, 슬라이드 금형(13)은 스프링(14)의 힘(즉, 탄성 복원력)에 의해 전진 이동하여 스킨(2)을 기재(1)에 밀착시킴으로써 기재와 스킨 간의 갭을 제거하고 실링을 유지하게 된다.

이러한 슬라이드 금형(13)은 제1금형(11)에 설치되거나 제2금형(12)에 설치될 수 있으며, 도 4 및 도 5의 실시예는 발포 공정시의 상부금형(진공성형금형)인 제2금형(12)에 슬라이드 금형(13)이 설치된 실시예이다.

또한 슬라이드 금형(13)은 발포 공간의 가장자리 부분에서 스킨(2)을 기재(1)에 밀착시키는 금형이므로 발포 공간의 가장자리 부분을 따라 설치된다.

또한 슬라이드 금형(13)은 제1금형(11) 또는 제2금형(12)에 형성된 장착홈(12b) 내부에 삽입되어 스프링(14)에 의해 지지되도록 조립되는데, 슬라이드 금형(13)은 장착홈(12b) 내부에서 수평으로 전진 이동하여 발포 공간의 가장자리 끝단 부분을 실링해야 하므로 발포 공간의 둘레를 따라 여러 개의 분할된 금형들로 구성될 수 있다.

이때, 스프링(14)은 슬라이드 금형(13)을 따라 복수개가 될 수 있고, 후술하는 고정부재(15) 역시 슬라이드 금형을 따라 복수개가 설치될 수 있다.

그리고, 스프링(14)은 하기 식(1)의 스프링 상수 K를 갖는 스프링이 사용될 수 있다.

K = S×A×P1÷D (1)

여기서, S는 안전율로서 미리 설정되는 값(예를 들면, 2)이고, A는 도 5에서와 같이 슬라이드 금형(13)과 스킨(2)의 접촉 면적을 나타낸다.

또한 P1은 도 5에서와 같이 발포 공간 내에서 작용하는 발포압을 나타내며, 이는 발포 주입기에서 측정될 수 있다.

또한 D는 재료 수축 및 금형 공차에 의한 갭 보정량 및 규정된 오버랩량(예, 0.3mm) 등을 고려하여 미리 설정되는 밀착 필요 거리(예, 5 mm)로서, 재료 수축 및 금형 공차로 인한 갭을 보정하면서 규정된 오버랩량을 충족시키기 위해 슬라이드 금형(13)이 이동되어야 하는 필요 이동 거리로 적절히 설정된다.

그리고, 본 발명의 실링 장치는 슬라이드 금형(13)에 결합되어 슬라이드 금형의 이동을 구속하되, 발포 성형 동안 상기 스프링(14)의 힘에 의해 슬라이드 금형의 전진 이동이 이루어질 수 있도록 구속을 해제하는 위치구속수단을 포함한다.

상기 위치구속수단은 슬라이드 금형(13)의 결합홈(13a)에 삽입되어 결합되는 고정부재(15)와, 제어부의 제어신호에 따라 구동하여 고정부재를 이동시키는 구동기구를 포함하여 구성된다.

여기서, 슬라이드 금형(13)의 결합홈(13a)은 도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이 내부 후측면이 경사면으로 이루어진 삼각 단면 형상의 홈으로 형성될 수 있다.

또한 고정부재(15)는 예시된 바와 같이 상부에 슬라이드 금형(13)의 결합홈(13a)에 형성된 경사면과 접합된 상태로 슬라이딩되는 경사면이 형성된 구조를 가지는바, 고정부재(15) 역시 삼각 단면의 형상으로 형성될 수 있다.

상기 구동기구는 고정부재(15)를 도면상 상하로 이동시키기 위한 구동수단으로서, 미도시된 제어부의 제어신호에 의해 구동 제어됨에 따라 실린더 본체에서 피스톤 로드(16)가 전후진 동작하는 실린더 기구가 될 수 있다.

상기 고정부재(15)는 실린더 기구의 피스톤 로드(16)에 결합되어 제1금형(11)의 장착홀(11c) 내에 장착되며, 장착홀(11c) 내에서 실린더 기구에 의해 고정부재(15)가 도면상 상하로 이동될 수 있게 되어 있다.

고정부재(15)가 경사면을 통해 슬라이드 금형(13)의 결합홈(13a)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되어 있으므로 구동기구(실린더 기구)에 의해 고정부재(15)가 상하로 이동될 때 슬라이드 금형(13)은 수평으로 전후 이동된다.

즉, 슬라이드 금형(13)의 전후 위치가 고정부재(15)의 상하 위치에 따라 가변되는 것이며, 고정부재(15)가 도면상 상측으로 이동될 때 고정부재(15)의 경사면과 결합홈(13a)의 경사면 간이 슬라이딩되는 동안 슬라이드 금형(13)은 고정부재(15)에 의해 스프링(14)을 압축하면서 후진 이동된다.

반대로 고정부재(15)가 슬라이드 금형(13)의 결합홈(13a) 내에서 도면상 하측으로 이동될 때, 슬라이드 금형(13)은 스프링(14)의 탄성 복원력에 의해 전진 이동된다.

예컨대, 고정부재(15)가 도 4의 상태에서 도 5의 상태와 같이 하강하게 될 때, 슬라이드 금형(13)과 고정부재(15)의 경사면 간에 슬라이딩이 이루어지면서, 고정부재(15)가 슬라이드 금형(13)의 구속을 도 4의 상태에서 도 5의 상태가 될 때까지 해제하게 되고, 이때 슬라이드 금형(13)은 스프링(14)의 힘에 의해 전진 이동하게 된다.

상기 고정부재(15)의 상하 이동에 따라 슬라이드 금형(13)의 전후 위치가 가변될 수 있도록 상기 양측의 경사면은 슬라이드 금형(13)의 결합홈(13a)과 고정부재(15)에서 슬라이드 금형(13)의 전후 이동방향을 기준으로 스프링(14)이 위치한 후측 부분에 형성된다.

이에 슬라이드 금형(13)은 스프링(14)의 힘에 의해 전진 이동된 상태가 되었을 때 도 5에서와 같이 스킨(2)을 기재(1)에 완전히 밀착시켜 발포 공간을 완전히 실링시키게 되며, 결국 금형의 합형 후 도 4의 상태에서와 같이 재료 수축 및 금형 공차로 인한 갭이 발생하더라도 스프링(14)에 의한 슬라이드 금형(13)의 밀착에 의해 의도된 오버랩량(실링돌기부와 스킨 간의 오버랩량)이 항상 유지될 수 있게 된다.

또한 슬라이드 금형(13)이 제2금형(진공성형금형)(12)에 설치된 경우라면, 제2금형(12)이 제1금형(11)과 완전히 분리되었을 때, 슬라이드 금형(13)은 고정부재(15)와 완전히 분리되며(고정부재가 슬라이드 금형의 결합홈에서 완전히 빠짐), 이때 슬라이드 금형(13)은 도 4의 상태보다 좀더 전진 이동된 위치에 있게 되나, 스프링(14)이 슬라이드 금형(13)을 잡아주고 있기 때문에 금형의 합형시 고정부재(15)가 결합홈(13a)에 다시 삽입될 수 있는 위치에 있게 된다.

이에 금형의 합형 전에는 슬라이드 금형(13)이 도 4의 상태보다 좀더 전진 이동된 위치에 있게 되고, 이어 금형의 합형 후에는 도 4에서와 같이 고정부재(15)가 슬라이드 금형(13)의 결합홈(13a)에 삽입된 상태가 되며, 이어 도 5에서와 같이 고정부재(15)가 하강하면 슬라이드 금형(13)이 다시 전진 이동하여 발포 공간이 완전히 실링되도록 스킨(2)을 기재(1)에 밀착시키게 된다.

이후 발포액이 주입되어 발포 성형이 이루어지고 난 뒤, 제품 취출시에는 고정부재(15)가 구동기구(실린더 기구)에 의해 다시 상승하여 슬라이드 금형(13)을 후진시키고, 이후 금형이 열리게 된다.

물론, 슬라이드 금형(13)이 발포 공정시의 하부금형인 제1금형(11)에 설치된 경우라면, 슬라이드 금형(13)의 결합홈(13a) 내에 고정부재(15)가 항상 삽입된 상태에서 고정부재(15)의 상하 이동시 슬라이드 금형(13)이 전후진 이동되게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 기재 1c : 실링돌기부
2 : 스킨 11 : 제1금형
11c : 장착홀 12 : 제2금형
12b : 장착홈 13 : 슬라이드 금형
13a : 결합홈 14 : 스프링
15 : 고정부재 16 : 피스톤 로드

Claims

기재가 성형된 하부금형과 스킨이 성형된 제2금형이 합형된 상태에서 기재와 스킨을 밀착시켜 기재와 스킨 사이의 발포 공간을 실링하는 실링 장치로서,
상기 제1금형 또는 제2금형에 전후진 이동 가능하게 설치되고 하기 탄성지지수단의 탄성 복원력에 의해 전진 이동하여 스킨을 기재에 밀착시키는 슬라이드 금형과;
상기 슬라이드 금형을 탄성 지지하도록 설치되는 탄성지지수단과;
상기 슬라이드 금형에 결합되어 슬라이드 금형의 이동을 구속하면서 발포 공간의 실링시 슬라이드 금형이 전진 이동되도록 구속을 해제하는 위치구속수단;
을 포함하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 슬라이드 금형은 기재의 가장자리 부분과 스킨의 가장자리 부분을 밀착하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 탄성지지수단은 스프링인 것을 특징으로 하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.
청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
상기 탄성지지수단은 기재에 돌출 형성된 실링돌기부와 스킨 간을 오버랩시킬 수 있는 탄성 복원력을 제공하는 것을 특징으로 하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 탄성지지수단은 하기 식 E1의 스프링 상수 K를 갖는 스프링인 것을 특징으로 하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.
E1: K = S×A×P1÷D
여기서, S는 안전률, A는 슬라이드 금형과 스킨 간의 접촉 면적, P1은 발포 공간 내에 작용하는 발포압, D는 규정된 오버랩량을 충족시키기 위한 슬라이드 금형의 필요 이동 거리임.
청구항 1에 있어서,
상기 위치구속수단은
상기 슬라이드 금형에 형성된 결합홈에 삽입되어 결합되고 이동시 슬라이드 금형을 후진 이동시키거나 탄성지지수단의 탄성 복원력에 의해 슬라이드 금형이 전진 이동되도록 구속을 해제하는 고정부재와;
상기 고정부재를 이동시키는 구동기구;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 구동기구는 고정부재에 피스톤 로드가 결합된 실린더 기구인 것을 특징으로 하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 결합홈 내부에 경사면이 형성되고 상기 고정부재에는 상기 결합홈의 경사면에 접합되는 경사면이 형성되어 고정부재 이동시에 양측 경사면 간의 슬라이딩이 이루어지면서 슬라이드 금형의 전후진이 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 결합홈과 고정부재의 각 경사면은 슬라이드 금형의 전후 이동방향을 기준으로 후측에 형성되는 것을 특징으로 하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.
청구항 3 또는 청구항 9에 있어서,
상기 슬라이드 금형이 제1금형 또는 제2금형의 장착홈에서 후방으로 위치되는 스프링에 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 발포 일체 사출 금형의 실링 장치.