KR20160000794A - 신발밑창 제조용 금형 및 이를 이용한 신발밑창 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발포성 수지를 이용하여 신발밑창을 제조하는 신발밑창 제조용 금형 및 이를 이용한 신발밑창 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하면, 신발밑창 소재를 금형의 성형홈에 주입하거나, 성형홈에 주입되어 경화된 신발밑창을 금형에서 탈형시킬 때, 금형의 외부와 성형홈의 통기여부를 조절하는 에어 밴트의 여닫음을 조절하여, 성형홈 내부의 공압을 조절가능한 신발밑창 제조용 금형 및 이를 이용한 신발밑창 제조방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 진공 상태의 성형홈 내부에 신발밑창 소재가 주입되기 때문에 용융된 신발밑창 소재가 공기에 노출되어 변색되는 문제를 해결하는 효과를 얻을 수 있으며; 에어 밴트의 핀홀과 이동핀 간의 밀착여부를 통하여 통기홀의 여닫힘을 조절하기 때문에, 금형의 반복되는 사용에 의한 공기 또는 신발밑창 소재에 의한 마찰로 유발되는 금형 손실을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

신발밑창 제조용 금형 및 이를 이용한 신발밑창 제조방법{Mould for manufacturing shoe sole and shoe sole manufacturing methed thereby}

본 발명은 발포성 수지를 이용하여 신발밑창을 제조하는 신발밑창 제조용 금형 및 이를 이용한 신발밑창 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하면, 신발밑창 소재를 금형의 성형홈에 주입하거나, 성형홈에 주입되어 경화된 신발밑창을 금형에서 탈형시킬 때, 금형의 외부와 성형홈의 통기여부를 조절하는 에어 밴트의 여닫음을 조절하여, 성형홈 내부의 공압을 조절가능한 신발밑창 제조용 금형 및 이를 이용한 신발밑창 제조방법에 관한 분야이다.

최근의 신발밑창은 합성수지 재질의 소재를 용융시켜 성형하는 방법으로 대부분 만들어진다.

또한 대부분의 신발밑창은 복수의 층으로 구성되고, 대표적으로 미드솔과 아웃솔로 구분된다. 이때, 아웃솔은 바닥에 닿는 신발밑창의 제일 아랫부분이고, 미드솔은 아웃솔의 위쪽에 위치되어 일정의 탄성력을 제공함으로써 발에 대한 완충력을 제공하기 위한 목적으로 구성된다.

아울러 미드솔을 제작하는 일반적인 방법으로는 프리폼방식과 인젝션발포방식으로 구분되고, 미드솔을 제조함에 있어서 흔히 이브이에이(EVA)라고 불리우는 소재를 사용하고 있으며 친환경적인 특성으로 점차 그 사용이 확대되고 있는 추세이다.

상기 이브이에이를 이용하여 미드솔을 제조할 때에는 적정온도에서 소재를 용융시켜 금형내부에 충진시키며 기본형태를 이루게 하고 이후에 금형을 분리시킴에 의해 상기 이브이에이는 발포되어 원하는 형태와 크기의 미드솔을 얻게 된다.

먼저, 프리폼방식에 의한 미드솔의 제작과정을 살펴보면, 원료를 배합하고 이것을 금형에 주입하여 미완성의 프리폼을 발포성형시키게 된다. 이어서, 스카이빙, 재단, 둘레그라인딩 및 그라인딩등의 작업으로 프리폼을 실제 미드솔의 형상과 유사하게 만들게 된다. 이렇게 형성된 것을 프레스로 압축성형하여 최종적인 미드솔을 얻게 된다.

상술한 바와 같은 프리폼방식의 미드솔 제작은 그 과정이 복잡하고 소재의 낭비(투입재료의 60~65%까지 버려짐) 또한 심하고 불량율이 높다는 문제점이 있었다.

이에 대하여 인젝션사출방식은 용융된 이브이에이 소재를 금형에 별도로 형성되는 유로를 통해 금형 내부의 성형홈으로 신발밑창 소재를 주입ㆍ충진시키게 된다. 금형 내부의 성형홈으로 신발밑창 소재를 주입시킬 때에는 동시에 금형내부에 잔존하는 공기를 배출시켜 진공이 성형홈에 형성되도록 하고, 이후에 금형을 분리시킴에 의해 소재는 발포되어 원하는 형상의 미드솔이 만들어지게 되는 것이다.

다음은 신발밑창 제조용 금형에 관한 대표적인 종래기술이다.

국내등록특허 제10-1358402호는 신발밑창 성형용 금형에 관한 것으로서, 상단면 내측에 신발밑창의 하부와 대응하는 형상의 캐비티(성형홈)가 형성되고, 상기 캐비티의 테두리 내벽면 양측에 각각 하나 또는 복수 개의 돌출핀이 내측으로 돌출된 하부금형과; 하단면 내측에 신발밑창의 상부와 대응하는 형상의 코어부가 형성되고, 상기 코어부에는 상기 캐비티 측으로 돌출된 통공부 성형코어가 구비되되, 상기 통공부 성형코어의 테두리 벽면이 상기 돌출핀의 끝단면과 접하도록 한 상부금형과; 상기 하부금형 및 상부금형의 각 일측 단부를 연결하여 회동 가능하게 한 힌지수단;으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 종래기술은 슬라이딩 되는 코어핀을 설치하지 않고 상/하부 금형의 형개 및 형합 공정만으로도 통기공이 형성된 신발밑창을 제조할 수 있고, 한 벌의 상/하부 금형에 통기공 성형용 돌출핀을 교체 가능하게 함으로써 통기공의 단면 형상을 임의로 변경할 수 있도록 하는 효과를 발휘하나, 캐비티(성형홈) 내부로 신발밑창 소재가 주입될 때, 캐비티 내부의 공기가 외부로 원활하게 배출되지 못하는 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.

본 발명은 신발밑창 제조용 금형 및 신발밑창 제조방법의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 신발밑창 제조용 금형은 용융되어 유동성을 가지는 신발밑창 소재를 금형의 성형홈에 주입할 때, 성형홈에 주입되는 신발밑창 소재에 의하여 성형홈에 내재된 공기가 성형홈의 외부로 밀려서 배출되는 구성을 하기 때문에, 용융상태의 신발밑창 소재가 공기에 노출되어 변색되는 문제가 발생하였고;

금형의 성형홈 내부의 공기를 배출하기 위한 별도의 구성이 없고 단순히 성형홈의 일측을 절개하여 만들어진 통기홀만이 구성되었으나, 금형의 반복되는 사용에 의한 공기 또는 신발밑창 소재에 의한 마찰로 인하여 통기홀이 계속적으로 커져 금형의 손실되는 문제가 발생하였으며;

금형의 성형홈으로 주입되는 신발밑창 소재가 성형홈 내부의 공기에 저항되고, 그 결과 신발밑창 소재가 성형홈 내부로 원활하게 주입되지 못하여, 불량률 높아지는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

신발밑창이 성형되는 성형홈을 구비하는 신발밑창 제조용 금형에 있어서, 상기 금형에는 성형홈과 외부를 통기시키는 하나 이상의 통기홀을 구비하고 상기 통기홀에는 에어 밴트가 장착되며, 상기 에어 밴트는 통기홀에 외측이 끼워지고 내부를 관통하는 핀홀을 중앙에 구비하는 홀더와; 상기 핀홀보다 큰 외경을 가지는 헤드와, 헤드의 하부에서 길이연장되고 핀홀보다 작은 외경을 가지며 핀홀을 관통하는 바디를 포함하여 구성되는 이동핀과; 상기 핀홀보다 큰 외경을 가지고 상기 바디의 말단에 체결되는 고정구와; 상기 바디를 관통시키며 핀홀에 내입되어, 상부는 헤드에 걸림체결되고, 하부는 핀홀의 일부분에 걸림체결되는 탄성부재;를 포함하여 구성되는 신발밑창 제조용 금형을 제시한다.

또한 금형의 성형홈과 외부를 통기시키는 하나 이상의 통기홀에 장착된 에어 밴트에 이형제를 주입하여 성형홈에 이형제를 도포하는 이형제 도포단계와; 에어 밴트와 연결된 진공형성기를 가동시켜 상기 이형제 도포단계 처리된 금형의 성형홈 내부를 진공상태로 만드는 진공화단계와; 상기 진공화단계 처리된 금형의 성형홈 내부에 신발밑창 소재를 주입하는 소재 주입단계와; 상기 소재 주입단계 처리되어 성형홈 내부에 주입된 신발밑창 소재를 경화시킨 후, 경화된 신발밑창을 금형에서 탈형시키는 탈형단계;를 포함하여 구성되는 신발밑창 제조방법을 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 신발밑창 제조용 금형 및 신발밑창 제조방법은 금형의 통기홀에 에어 밴트가 장착되는 구성을 하여, 성형홈에 신발밑창 소재를 주입하기 이전에 성형홈 내부의 공기를 빼내어 성형홈 내부를 진공상태로 만들 수 있는 효과를 얻을 수 있고;

진공 상태의 성형홈 내부에 신발밑창 소재가 주입되기 때문에 용융된 신발밑창 소재가 공기에 노출되어 변색되는 문제를 해결하는 효과를 얻을 수 있으며;

에어 밴트의 핀홀과 이동핀 간의 밀착여부를 통하여 통기홀의 여닫힘을 조절하기 때문에, 금형의 반복되는 사용에 의한 공기 또는 신발밑창 소재에 의한 마찰로 유발되는 금형 손실을 방지하는 효과를 얻을 수 있으며;

진공 상태의 성형홈에 신발밑창 소재가 원활하게 주입가능하여, 성형홈에 대한 신발밑창 소재의 불완전한 주입으로 인한 불량률을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조용 금형의 에어 밴트를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조용 금형의 에어 밴트를 나타내는 분리 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조용 금형의 에어 밴트를 나타내는 부분단면 사시도.
도 4 내지 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조용 금형을 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조방법의 작업순서를 나타내는 공정블럭도.
도 7의 (a)는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조용 금형의 평상시의 상태를 나타내는 부분 단면 모식도.
도 7의 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조순서에 따른 이형제 도포단계 시의 금형의 상태를 나타내는 부분 단면 모식도.
도 7의 (c)는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조순서에 따른 진공화단계 시의 금형의 상태를 나타내는 부분 단면 모식도.
도 7의 (d) 내지 (e)는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조순서에 따른 소재 주입단계 시의 금형의 상태를 나타내는 부분 단면 모식도.
도 7의 (f) 내지 (g)는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 신발밑창 제조순서에 따른 탈형단계 시의 금형의 상태를 나타내는 부분 단면 모식도.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 7을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

[ 신발밑창 제조용 금형]

본 발명은 신발밑창이 성형되는 성형홈(30)을 구비하는 신발밑창 제조용 금형에 있어서, 상기 금형에는 성형홈(30)과 외부를 통기시키는 하나 이상의 통기홀(31)을 구비하고 상기 통기홀(31)에는 에어 밴트(40)가 장착되며, 상기 에어 밴트(40)는 통기홀(31)에 외측이 끼워지고 내부를 관통하는 핀홀(42)을 중앙에 구비하는 홀더(41)와; 상기 핀홀(42)보다 큰 외경을 가지는 헤드(44a)와, 헤드(44a)의 하부에서 길이연장되고 핀홀(42)보다 작은 외경을 가지며 핀홀(42)을 관통하는 바디(44b)를 포함하여 구성되는 이동핀(44)과; 상기 핀홀(42)보다 큰 외경을 가지고 상기 바디(44b)의 말단에 체결되는 고정구(45)와; 상기 바디(44b)를 관통시키며 핀홀(42)에 내입되어, 상부는 헤드(44a)에 걸림체결되고, 하부는 핀홀(42)의 일부분에 걸림체결되는 탄성부재(46);를 포함하여 구성되는 신발밑창 제조용 금형에 관한 것이다.

우선 본 발명에 의한 신발밑창 제조용 금형은 신발의 미드솔과 같은 신발의 밑창을 만들기 위한 것이고, 이하 '신발밑창'이라 함은 일반적으로 발포성 수지를 이용하여 만들어지는 미드솔, 아웃솔 또는 발포소재로 만들어진 슬리퍼 등과 같은 신발의 일부 또는 전부를 통칭하는 것이다.

또한 신발밑창 제조용 금형은 도 4와 같이 신발밑창이 성형되는 성형홈(30)의 상부에 해당하는 성형홈(30)을 하부에 구비하는 상부금형(10)과; 상기 상부금형(10)의 하부에 대응 체결되되, 신발밑창이 성형되는 성형홈(30)의 하부에 해당하는 성형홈(30)을 상부에 구비하는 하부금형(20);을 포함하는 구성으로서, 상부금형(10)과 하부금형(20)에 각각 구성된 성형홈(30)들은 상부금형(10)과 하부금형(20)이 결합되면 하나의 신발밑창 형태로 만들어진다.

아울러 상부금형(10)과 하부금형(20)의 결합된 하나의 금형에는 유동성을 가지는 신발밑창 소재를 주입할 수 있는 주입구(32)와 주입구(32)에서 성형홈(30) 방향으로 연장된 주입로(36)가 구성되고, 상기 주입구(32)를 통하여 금형으로 주입된 신발밑창 소재는 주입로(36)를 를 따라 이동되어 성형홈(30)으로 주입된다.

이때, 주입구(32)와 주입로(36)는 상부금형(10) 또는 하부금형(20) 중 어느 하나 이상의 금형 일정 부분에 구성될 수 있다. 즉, 도 4와 같이 주입구(32)는 하부금형(20)의 일측에 구비되고, 주입로(36)는 주입구(32)와 연통될 수 있는 상태로 상부금형(10)과 하부금형(20) 모두에 구비될 수도 있다.

또한 주입구(32)는 용융되어 유동성을 가지는 신발밑창 소재를 공급하는 소재공급장치(미도시)의 소재 투입구(50)와 연결되어 신발밑창 소재를 공급받고, 소재 투입구(50)와 주입구(32) 간의 체결은 신발밑창 소재가 소재 투입구(50)와 주입구(32) 사이로 유출되지 않도록 하는 범위 내에서 자유롭게 구성될 수 있다.

더불어 상부금형(10)의 상부와 하부금형(20)의 하부에 해당하는 각 금형의 상접면에는 성형홈(30)의 외측을 감싸는 형태로 패킹홈(33)이 구비될 수 있고, 상기 패킹홈(33)에는 패킹홈(33)에 대응 체결되는 압착패킹(미도시)이 장착되어 성형홈(30)의 밀폐성을 확보할 수 있으며, 상부금형(10) 또는 하부금형(20)의 상접면 외측에는 하나 이상의 돌출부(34) 및 대응홈(35)이 서로 대응체결가능하도록 구성되어 서로 대응체결된 상부금형(10)과 하부금형(20)이 외력에 의하여 수평방향으로 움직이지 않도록 구성될 수 있다.

또한 성형홈(30)은 도 5와 같이 왼쪽 신발밑창과 오른쪽 신발밑창 한 쌍을 동시에 만들 수 있도록 하나의 금형에 한 쌍으로 구성되는 것이 바람직하다.

아울러 통기홀(31)은 성형홈(30)과 외부를 통기시키는 구성으로서, 성형홈(30) 내부의 공기를 외부로 배출시키거나 진공 상태의 성형홈(30) 내부에 공기를 주입시키는 이동로 역할을 하는 구성이고, 보다 상세하면 상기의 역할을 수행하기 위한 에어 밴트(40)가 끼워지는 구성이다.

즉, 통기홀(31)은 도 4와 같이 상부금형(10) 또는 하부금형(20) 중 어느 하나 이상의 금형에 하나 이상 구성되어, 상부금형(10)과 하부금형(20)이 대응체결되었을 때, 단일화된 성형홈(30)과 일측이 연통되고 반대측은 외부와 연통되는 구성이다.

이때, 통기홀(31)이 구비되는 금형의 내부가 빈공간(미도시)으로 구성된 경우에는 통기홀(31)은 일측이 성형홈(30)과 연통되고, 반대측은 빈공간과 연통되며, 빈공간은 금형의 외측과 연통되는 또 다른 통기홀(31)과 연통되는 구성을 한다.

아울러 통기홀(31)(또는 빈공간과 연통되는 또 다른 통기홀(31))에는 금형의 외부에 구성된 진공형성기 또는 에어 컴프레셔 등과 같은 장치의 배관과 연결되어 성형홈(30) 내부의 진공 또는 공압 상태를 조절할 수 있다. 물론 통기홀(31)에 하기의 에어 밴트(40)가 장착되므로 상기 진공형성기 또는 에어 컴프레셔와 연결된 배관은 에어 밴트(40)에 직접 연결될 수 있음은 자명할 것이다.

더불어 상기 통기홀(31)에 끼워져 장착되는 에어 밴트(40)는 본 발명의 주된 구성으로서, 통기홀(31)에 외측이 끼워지고 내부를 관통하는 핀홀(42)을 중앙에 구비하는 홀더(41)와; 상기 핀홀(42)보다 큰 외경을 가지는 헤드(44a)와, 헤드(44a)의 하부에서 길이연장되고 핀홀(42)보다 작은 외경을 가지며 핀홀(42)을 관통하는 바디(44b)를 포함하여 구성되는 이동핀(44)과; 상기 핀홀(42)보다 큰 외경을 가지고 상기 바디(44b)의 말단에 체결되는 고정구(45)와; 상기 바디(44b)를 관통시키며 핀홀(42)에 내입되어, 상부는 헤드(44a)에 걸림체결되고, 하부는 핀홀(42)의 일부분에 걸림체결되는 탄성부재(46);를 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 홀더(41)는 통기홀(31)에 외측이 끼워지고 내부를 관통하는 핀홀(42)을 중앙에 구비하는 구성으로서, 에어 밴트(40)의 몸체 역할을 하는 구성이다.

즉, 홀더(41)는 외측이 통기홀(31)에 밀착되도록 끼워져 통기홀(31)과 홀더(41) 사이로 공기가 유입 또는 유출되지 않도록 구성되고, 필요에 따라 보다 완전한 밀폐성을 확보하기 위하여 홀더(41)의 외측에는 요홈(43)이 형성되며, 상기 요홈(43)에는 O-링과 같은 탄성패킹이 끼워지는 구성을 할 수도 있다.

또한 홀더(41)의 내부를 관통하는 핀홀(42)은 홀더(41)의 일측과 반대측 또는 반대측과 일측 방향으로 공기가 이동될 수 있는 통로를 형성함과 동시에, 하기 이동핀(44)의 바디(44b)가 홀더(41)의 상ㆍ하 방향으로 이동될 수 있도록 하는 이동로를 형성하며, 하기 탄성부재(46)를 내입시키는 구성이다.

아울러 이동핀(44)은 도 2와 같이 상기 핀홀(42)보다 큰 외경을 가지는 헤드(44a)와, 헤드(44a)의 하부에서 길이연장되고 핀홀(42)보다 작은 외경을 가지며 핀홀(42)을 관통하는 바디(44b)를 포함하는 구성으로서, 핀홀(42)의 여닫힘을 조절하는 구성이다.

즉, 헤드(44a)는 도 3과 같이 핀홀(42)보다 큰 외경을 가지도록 구성되고, 성형홈(30) 쪽에 위치되어 헤드(44a)가 핀홀(42)의 상부면에서 이격되어 있을 때에는 핀홀(42)의 일측인 성형홈(30) 쪽이 열리는 구조가 되며, 헤드(44a)가 핀홀(42)의 상부면에 상접될 때에는 핀홀(42)의 일측인 성형홈(30) 쪽이 닫히는 구조가 된다. 이때, 핀홀(42)과 상접되는 헤드(44a)의 하부는 핀홀(42)과의 긴밀한 밀착을 위하여 테이퍼 형상으로 구성될 수 있다.

또한 이동핀(44)의 바디(44b)는 도 3과 같이 헤드(44a)의 하부에서 길이연장되고 핀홀(42)보다 작은 외경을 가지며 핀홀(42)을 관통하는 구성으로서, 핀홀(42)의 형성 방향으로 수직이동하며 바디(44b)의 일측에 구성된 헤드(44a)를 이동시키는 구성이다.

즉, 바디(44b)는 바디(44b)의 외측과 핀홀(42) 사이에 형성된 이동로를 통하여 공기를 이동시킬 수 있고, 헤드(44a)를 지지하여 헤드(44a)가 핀홀(42)의 형성방향으로 수직이동할 수 있도록 한다.

이때, 헤드(44a)와 바디(44b)로 구성되는 이동핀(44)을 핀홀(42)의 내부에서 수직이동시킬 수 있는 탄성력을 제공하는 탄성부재(46)는 도 3과 같이 스프링과 같은 형태로 구성되어, 내부로 상기 바디(44b)를 관통시키며 핀홀(42)에 내입되어, 상부는 헤드(44a)에 걸림체결되고, 하부는 핀홀(42)의 일부분에 걸림체결되는 구성을 한다.

구체적으로, 상기 탄성부재(46)는 평상시, 성형홈(30)에 진공압을 가할 시 또는 성형홈(30)에 공압을 가할 시에는 복원력이 우세하여 이동핀(44)을 상부로 밀어올려 헤드(44a)가 핀홀(42)에서 이격되어 핀홀(42)이 열릴 수 있도록 하고, 성형홈(30) 내부에 신발밑창 소재가 주입될 경우에는 신발밑창 소재에 의한 가압력으로 헤드(44a)가 하부로 이동하여 핀홀(42)이 닫힌 상태를 가질 수 있도록 하는 구성이다.

상기와 연관하여, 핀홀(42)은 탄성부재(46)가 내입되는 상부핀홀(42a)과; 상기 상부핀홀(42a)의 하부와 일직선으로 연통되되, 상부핀홀(42a)보다 작은 내경을 가지는 하부핀홀(42b);을 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상기 상부핀홀(42a)은 도 3과 같이 홀더(41)의 상부쪽에 위치하여 홀더(41)의 내부를 관통하는 구성으로서, 바디(44b)의 상부 부분의 외경과 상부핀홀(42a)의 내경의 차이에 의하여 형성된 공간(이동로)에 탄성부재(46)가 내입됨과 동시에, 공기가 이동할 수 있는 공간을 제공하는 구성이다. 이때, 상부핀홀(42a)과 이동핀(44)의 바디(44b) 사이에 형성된 공간은 탄성부재(46)의 축소와 확장에 간섭되거나 공기의 이동을 저해하지 않을 정도의 크기로 형성되는 것이 바람직하다.

또한 하부핀홀(42b)은 상기 상부핀홀(42a)의 하부와 일직선으로 연통되어 이동핀(44)의 바디(44b)의 하부 부분이 수직이동할 수 있도록 구성되고, 상부핀홀(42a)보다 작은 내경을 가져 상부핀홀(42a)과 하부핀홀(42b)의 연결부에 형성된 단턱에 탄성부재(46)의 하부가 걸림체결되고, 걸림체결에 의하여 탄성부재(46)가 하부로 밀리지 않도록 하는 구성이다.

아울러 하부핀홀(42b)의 내경은 바디(44b)의 하부 부분이 내입되어 수직이동할 수 있어야할 정도의 크기를 가짐은 자명할 것이고, 하부핀홀(42b)의 내측면과 바디(44b)의 외측면이 이격되어 공기가 이동할 수 있는 이동로를 형성할 수도 있다.

더불어 하부핀홀(42b)은 이동핀(44)의 바디(44b) 하부 부분이 밀착되는 상태로 수직이동가능한 내경을 가지고, 하부핀홀(42b)의 외측에 해당하는 홀더(41)의 내부에는 상부핀홀(42a)과 연통되는 하나 이상의 제2 하부핀홀(42c)이 구비되도록 구성될 수 있다.

즉, 하부핀홀(42b)은 상기에서 설명한 바와 같이, 하부핀홀(42b)의 내측면과 바디(44b)의 외측면이 이격되어 공기가 이동할 수 있는 이동로를 형성하도록 구성될 수도 있으나, 도 3과 같이 하부핀홀(42b)의 내경이 이동핀(44) 바디(44b)의 하부 부분과 수직이동가능할 정도로 최대한 밀착되는 구성을 하여 핀홀(42) 내에서 수직이동하는 바디(44b)가 흔들림없이 핀홀(42)에 내입될 수 있도록 구성할 수 있다.

이때, 공기는 하부핀홀(42b)과 바디(44b)의 하부 부분 사이에 형성된 공간을 대신하여, 하부핀홀(42b)의 외측에 해당하는 홀더(41)의 내부에 형성된 상부핀홀(42a)과 연통되는 하나 이상의 제2 하부핀홀(42c)을 통하여 이동가능하다.

구체적으로, 제2 하부핀홀(42c)은 하부핀홀(42b)을 중심으로 하부핀홀(42b)의 외측에 해당하는 홀더(41)의 내부에 상ㆍ하방향으로 길이를 형성하며 구성되고, 제2 하부핀홀(42c)의 상부는 도 3과 같이 하부핀홀(42b)보다 큰 내경을 가지는 상부핀홀(42a)의 하부와 연통되며, 제2 하부핀홀(42c)의 하부는 하부핀홀(42b)과 마찬가지로 외부와 연통된다.

또한 고정구(45)는 상기 핀홀(42)보다 큰 외경을 가지고 상기 바디(44b)의 말단에 체결되는 구성으로서, 핀홀(42)이 단일의 내경을 가지도록 구성되는 경우에는 핀홀(42)의 하부 내경보다 큰 외경을 가지도록 구성되고, 핀홀(42)이 상부핀홀(42a)과 하부핀홀(42b)로 구성되는 경우에는 하부핀홀(42b)의 하부 내경보다 큰 외경을 가지도록 구성된다.

즉, 고정구(45)는 바디(44b)의 하부 말단 일정 부분에 체결되어 이동핀(44)이 핀홀(42)의 상부 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 구성이고, 바디(44b)가 핀홀(42)에 내입된 이후 바디(44b)의 말단 일정 부분에 체결된다. 이때, 고정구(45)와 바디(44b) 간의 체결은 너트 형태의 고정구(45)를 볼트 형태의 바디(44b) 말단에 체결시키는 구성을 할 수 있고, 도 2 내지 3과 같이 바디(44b)의 말단에 요홈을 형성시키고 형성된 요홈에 갈고리 형태의 고정구(45)를 끼워 체결시키는 구성을 할 수도 있다.

아울러 성형홈(30)과 반대되는 쪽인 금형의 외부에 위치되는 홀더(41)의 말단에는 성형홈(30)과 연통되는 핀홀(42) 또는 제2 하부핀홀(42c)에 진공압을 가하거나 공압을 가할 수 있는 배관이 연결되도록 구성됨은 자명할 것이다.

또한 상기 배관에는 성형홈(30) 방향으로 이형제를 분사할 수 있도록 하는 이형제 이송배관이 더 연결되는 구성을 할 수 있고, 이형제 저장탱크에 저장된 후 이송배관으로 이동된 이형제가 배관으로 이동된 후 공압 또는 별도의 분사력으로 에어 밴트(40)의 이동로를 통하여 성형홈(30) 내부로 분사될 수 있도록 할 수 있다.

[ 신발밑창 제조방법]

이하 본 발명에 의한 신발밑창 제조용 금형을 이용한 신발밑창 제조방법을 바람직한 실시예를 통하여 설명하면 다음과 같다. 또한 신발밑창 제조방법을 구체적으로 설명함에 있어서, 금형에 관한 구체적인 설명은 상기 신발밑창 제조용 금형에 관한 구체적인 설명으로 대신하겠다.

구체적으로 본 발명은 금형의 성형홈(30)과 외부를 통기시키는 하나 이상의 통기홀(31)에 장착된 에어 밴트(40)에 이형제를 주입하여 성형홈(30)에 이형제를 도포하는 이형제 도포단계(S100)와; 에어 밴트(40)와 연결된 진공형성기를 가동시켜 상기 이형제 도포단계(S100) 처리된 금형의 성형홈(30) 내부를 진공상태로 만드는 진공화단계(S200)와; 상기 진공화단계(S200) 처리된 금형의 성형홈(30) 내부에 신발밑창 소재를 주입하는 소재 주입단계(S300)와; 상기 소재 주입단계(S300) 처리되어 성형홈(30) 내부에 주입된 신발밑창 소재를 경화시킨 후, 경화된 신발밑창을 금형에서 탈형시키는 탈형단계(S400);를 포함하여 구성된다.

우선 본 발명에 의한 신발밑창 제조방법의 금형은 하부금형(20)에 에어 밴트(40)가 장착된 경우를 일 실시예로 하여 제시된다. 또한 도 7의 (a) 내지 (g)는 각 제조단계에 따른 금형의 상태와 구성 간의 결합관계를 나타내기 위한 것이다.

구체적으로, 본 발명에 의한 신발밑창 제조용 금형은 도 7의(a)와 같이 이형제 도포단계(S100) 처리 이전(평상시)에는 상부금형(10)과 하부금형(20)이 이격된 상태로 유지되고, 신발밑창 소재를 주입하는 소재 투입구(50)는 금형의 주입구(32)와 분리된 상태를 유지하며, 이형제를 수용하는 이형제 저장탱크는 분사력을 제공하는 펌프와 연결되고 펌프의 이형제 이송배관은 에어 밴트(40)와 연결된 배관과 연결된 상태를 유지하며, 상기 에어 밴트(40)와 연결된 배관은 진공압을 형성시키는 진공형성기 및 공압을 형성기키는 에어 컴프레셔와 연결된 상태를 유지한다.

아울러 이형제 도포단계(S100)는 도 7의(b)와 같이 금형의 성형홈(30)과 외부를 통기시키는 하나 이상의 통기홀(31)에 장착된 에어 밴트(40)에 이형제를 주입하여 성형홈(30)에 이형제를 도포하는 과정으로서, 신발밑창 소재가 주입되는 성형홈(30)의 표면에 이형제를 도포하여 성형완료된 신발밑창을 금형에서 용이하게 탈형시킬 수 있도록 하는 공정이다.

즉, 이형제 도포단계(S100)의 이형제는 이형제 저장탱크에 저장된 후, 펌프의 분사력으로 이형제 이송배관을 통하여 에어 밴트(40)와 연결된 배관으로 이동되고, 에어 밴트(40)의 핀홀(42)(또는 제2 하부핀홀(42c)과 상부핀홀(42a))을 통과한 후 성형홈(30)으로 분사된다. 이때, 펌프는 이형제만을 이동시켜 분사될 수 있도록 할 수 있고, 공기와 함께 펌핑시켜 공기와 이형제를 동시에 분사시킬 수도 있다.

또한 에어 밴트(40)에서 성형홈(30)으로 분사되는 이형제(또는 이형제가 포함된 공기)는 성형완료된 신발밑창을 용이하게 성형홈(30)에서 탈형시킬 수 있는 효과를 제공하고, 에어 밴트(40)의 핀홀(42)과 이동핀(44) 사이에 끼어있을 수 있는 이물질(신발밑창 소재)를 제거할 수 있는 효과를 실현한다.

아울러 이형제 도포단계(S100)에서 이동핀(44)의 헤드(44a)는 핀홀(42)의 상부에서 이격되어 핀홀(42)이 열린상태를 가질 수 있도록 하고, 상부금형(10)과 하부금형(20)은 서로 이격된 상태 또는 서로 압착체결된 상태를 유지할 수도 있다. 이때, 일반적인 소재 투입장치(미도시)의 소재 투입구(50) 역시 금형의 주입구(32)에 연결되거나 분리된 상태를 유지할 수 있음은 자명할 것이다.

또한 진공화단계(S200)는 도 7의(c)와 같이 에어 밴트(40)와 연결된 진공형성기를 가동시켜 상기 이형제 도포단계(S100) 처리된 금형의 성형홈(30) 내부를 진공상태로 만드는 과정으로서, 상부금형(10)과 하부금형(20)이 서로 압착체결되어 단일의 성형홈(30)을 형성하고 있는 상태에서 성형홈(30) 내부의 공기를 에어 밴트(40)를 통하여 빼내는 공정이다.

이때, 성형홈(30) 내부의 밀폐된 상태의 유지를 위하여, 소재 투입구(50)는 금형의 주입구(32)와 체결된 상태를 유지하는 것이 바람직하고, 이동핀(44)의 헤드(44a)는 핀홀(42)의 상부에서 이격되어 핀홀(42)이 열린상태를 가질 수 있도록 한다.

아울러 성형홈(30) 내부의 진공압은 당업자의 판단에 따라 자유롭게 설정가능하고, 진공압이라 하여 성형홈(30) 내부에 공기가 전혀 없는 상태를 일컫는 것은 아니다.

또한 소재 주입단계(S300)는 도 7의(d)와 같이 상기 진공화단계(S200) 처리된 금형의 성형홈(30) 내부에 신발밑창 소재를 주입하는 과정이다.

이때, 진공형성기는 진공화단계(S200)부터 계속적으로 성형홈(30) 내부에 진공압을 가하고, 신발밑창 소재가 주입되는 동안에도 계속적으로 성형홈(30) 내부에 진공압을 가하여 신발밑창 소재가 성형홈(30) 내부로 원활하게 주입되고 성형홈(30)의 구석구석에 신발밑창 소재가 빠짐없이 주입될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

아울러 소재 주입단계(S300)의 헤드(44a)는 핀홀(42)의 상부로 이격된 상태를 가져 진공형성기에 의하여 가해지는 진공압이 성형홈(30)에 계속적으로 가해질 수 있도록 구성된다.

더불어 주입되는 신발밑창 소재의 종류에 따라 다소 차이는 있으나 금형은 용융된 신발밑창 소재가 급냉되어 경화되지 않도록 일정의 온도로 예열된 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 보다 상세하면, 신발밑창 소재가 일반적인 '파이론 수지'인 경우에는 금형이 160~180℃의 온도를 유지하는 것이 바람직하다.

아울러 소재 주입단계(S300)에서 신발밑창 소재가 발포성 수지인 경우에는 발포성 수지의 종류 및 발포배율에 따라 다소 차이는 있으나, 성형홈(30)에 주입되는 신발밑창 소재는 성형홈(30)의 내부 부피의 50~70v/v%의 비율로 주입되는 것이 바람직하다. 즉, 신발밑창 소재가 성형홈(30)의 내부 부피의 50v/v% 미만으로 주입되면 신발밑창 소재의 양이 지나치게 적어 성형홈(30)의 일부분에는 신발밑창 소재가 주입되지 못하는 문제가 발생하고, 70v/v%를 초과하면 주입되는 신발밑창 소재의 양이 지나치게 많아 발포성형되는 신발밑창에 의한 가압력이 금형에 지나치게 크게 가해지는 문제가 발생하므로, 상기 범위 내의 비율로 신발밑창 소재가 성형홈(30) 내부로 주입되는 것이 바람직하다.

또한 소재 주입단계(S300) 시에 적당한 양의 신발밑창 소재가 성형홈(30)에 주입완료되면, 도 7의(e)와 같이 이동핀(44)의 헤드(44a)는 주입된 신발밑창 소재의 가압력으로 인하여 하부 방향으로 이동하고, 헤드(44a)는 핀홀(42)의 상부를 막아 핀홀(42) 내부로 신발밑창 소재가 유입되는 것을 방지한다.

아울러 탈형단계(S400)는 도 7의(f)와 같이 상기 소재 주입단계(S300) 처리되어 성형홈(30) 내부에 주입된 신발밑창 소재를 경화시킨 후, 도 7의(g)와 같이 경화된 신발밑창을 금형에서 탈형시키는 과정으로서, 일반적인 신발밑창의 제조방법의 탈형과정과 동일한 공정이다.

즉, 성형홈(30) 내부에서 경화되는 신발밑창 경화시간은 성형홈(30)에 주입된 신발밑창 소재의 종류 및 신발밑창 소재에 포함된 경화제의 양에 따라 자유롭게 조절가능하고, 신발밑창이 완전히 경화되지 않더라도 하부금형(20)과 상부금형(10)을 분리할 때와 성형홈(30)에서 경화된 신발밑창을 빼낼 때, 제조된 신발밑창이 미흡하게 경화되어 손상되지 않을 정도의 시간으로 처리되는 것이 바람직하다.

다만, 본 발명은 탈형단계(S400) 시에, 에어 밴트(40)와 연결된 공기주입장치에서 공급되는 에어를 성형홈(30) 내부 방향으로 주입하여, 경화된 신발밑창을 금형에서 탈형시키도록 구성할 수 있다. 즉, 금형의 성형홈(30)에서 경화된 신발밑창을 빼내는 종래의 방법은 단순히 작업자가 신발밑창을 파지한 후 경화된 신발밑창을 성형홈(30)에서 빼내도록 구성되었으나, 본 발명에 의한 탈형단계(S400) 시에 에어 밴트(40)를 통하여 가해지는 공기주입장치(에어 컴프레셔)에 의한 가압력은 일반적으로 복잡한 형태를 하는 신발밑창을 성형홈(30)의 외부로 밀어내는 방향으로 가해져, 작업자가 신발밑창을 용이하게 성형홈(30)에서 빼낼 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.

이때, 탈형단계(S400) 시에는 상부금형(10)이 하부금형(20)에서 분리되고, 소재 투입구(50)가 금형에서 분리되며, 헤드(44a)가 핀홀(42)의 상부로 이격되어 핀홀(42)이 열린상태를 유지한다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 상부금형 20 : 하부금형
30 : 성형홈 31 : 통기홀
32 : 주입구 33 : 패킹홈
34 : 돌출부 35 : 대응홈
36 : 주입로 40 : 에어 밴트44ㅁ
41 : 홀더 42 : 핀홀
42a : 상부핀홀 42b : 하부핀홀
42c : 제2 하부핀홀 43 : 요홈
44 : 이동핀 44a : 헤드
44b : 바디 45 : 고정구
46 : 탄성부재 50 : 소재 투입구
S100 : 이형제 도포단계 S200 : 진공화단계
S300 : 소재 주입단계 S400 : 탈형단계

Claims (6)

1. 신발밑창이 성형되는 성형홈(30)을 구비하는 신발밑창 제조용 금형에 있어서,
   상기 금형에는 성형홈(30)과 외부를 통기시키는 하나 이상의 통기홀(31)을 구비하고 상기 통기홀(31)에는 에어 밴트(40)가 장착되며,
   상기 에어 밴트(40)는,
   통기홀(31)에 외측이 끼워지고 내부를 관통하는 핀홀(42)을 중앙에 구비하는 홀더(41)와;
   상기 핀홀(42)보다 큰 외경을 가지는 헤드(44a)와, 헤드(44a)의 하부에서 길이연장되고 핀홀(42)보다 작은 외경을 가지며 핀홀(42)을 관통하는 바디(44b)를 포함하여 구성되는 이동핀(44)과;
   상기 핀홀(42)보다 큰 외경을 가지고 상기 바디(44b)의 말단에 체결되는 고정구(45)와;
   상기 바디(44b)를 관통시키며 핀홀(42)에 내입되어, 상부는 헤드(44a)에 걸림체결되고, 하부는 핀홀(42)의 일부분에 걸림체결되는 탄성부재(46);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 신발밑창 제조용 금형.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 핀홀(42)은,
   탄성부재(46)가 내입되는 상부핀홀(42a)과;
   상기 상부핀홀(42a)의 하부와 일직선으로 연통되되, 상부핀홀(42a)보다 작은 내경을 가지는 하부핀홀(42b);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 신발밑창 제조용 금형.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 하부핀홀(42b)은,
   이동핀(44)의 바디(44b) 하부 부분이 밀착되는 상태로 수직이동가능한 내경을 가지고,
   하부핀홀(42b)의 외측에 해당하는 홀더(41)의 내부에는 상부핀홀(42a)과 연통되는 하나 이상의 제2 하부핀홀(42c)이 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 신발밑창 제조용 금형.
   
4. 금형의 성형홈(30)과 외부를 통기시키는 하나 이상의 통기홀(31)에 장착된 에어 밴트(40)에 이형제를 주입하여 성형홈(30)에 이형제를 도포하는 이형제 도포단계(S100)와;
   에어 밴트(40)와 연결된 진공형성기를 가동시켜 상기 이형제 도포단계(S100) 처리된 금형의 성형홈(30) 내부를 진공상태로 만드는 진공화단계(S200)와;
   상기 진공화단계(S200) 처리된 금형의 성형홈(30) 내부에 신발밑창 소재를 주입하는 소재 주입단계(S300)와;
   상기 소재 주입단계(S300) 처리되어 성형홈(30) 내부에 주입된 신발밑창 소재를 경화시킨 후, 경화된 신발밑창을 금형에서 탈형시키는 탈형단계(S400);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 신발밑창 제조방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 소재 주입단계(S300)의 신발밑창 소재는 발포성 수지이고, 성형홈(30) 내부 부피의 50~70v/v%가 성형홈(30) 내부로 주입되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 신발밑창 제조방법.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 탈형단계(S400)는,
   에어 밴트(40)와 연결된 공기주입장치에서 공급되는 에어를 성형홈(30) 내부 방향으로 주입하며 경화된 신발밑창을 금형에서 탈형시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 신발밑창 제조방법.
   

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