KR930004270Y1 - 발포 폴리스틸렌 성형물의 이중 성형장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

발포 폴리스틸렌 성형물의 이중 성형장치

제1도는 본 고안의 기계 프레임으로 된 발포 스티로폴 이중 성형장치 배치도.

제2도는 제1도의 기계 프레임 양면에 금형을 장착한 이중 성형장치의 A-A′선 일부 단면도.

제3도는 본 고안에 따른 기계 프레임의 정면 및 배면도.

제4도는 본 고안의 양면 기계 프레임과 금형 포함 조립판의 분리사시도.

제5도는 종래의 고정 및 이동 프레임 두개로만 된 발포 스티로폴 성형 장치의 배치도.

제6도는 제5도의 고정 및 이동프레임이 결합 상태에서의 B-B′선 단면도.

제7도는 제5도에 표시된 성형장치에서 마스터 프레임과 금형 포함 조립판의 분리 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정 프레임 1′ : 고정마스터 프레임

2 : 이동 프레임 2′ : 이동 마스터 프레임

3 : 이동 조립판 4 : 고정 조립판

5 : 이동후판 5′ : 고정후판

6,6′ : 캐비티 7 : 금형

8,8′ : 이젝트 핀 9,9′ : 휘더

10 : 브라켓 11 : 서스보울트

12 : 보울투 13 : 고정안내봉

14,14′ : 보강지지봉 15 : 유압실린더

16 : 호퍼 17 : 스팀발브

18 : 감압변 19 : 냉각수 분사관

20 : 나사홈 21,21′ : 조립턱

22 : 배수구겸 스팀배출구 22′ : 배수구

23,23′ : 스팀주입구 31 : 기계 후레임

32 : 제2금형 33 : 스팀관

34 : 냉각파이프 35 : 지지판

36 : 스팀분사구 37 : 이동안내봉

38,38′ : 에어 벤터 39 : 제2호퍼

40 : 부싱 41 : 고정링

42,42′ : 기계후레임 조리판 43 : 스팀 배출구

44 : 이젝트 판넬 45 : 실린더 고정후레임

46 : 고정보울트

본 고안은 발포 폴리스틸렌(일반 상품명인 스티로폴이라 함)으로 각종 성형 제품을 압출성형시 사용되는 스티로폴 이중 성형장치에 관한 것으로, 특히 성형용 금형을 장착하는 마스터 프레임(master frame)이 필요없는 기계식 프레임으로 된 발포 폴리스틸렌(스티로폴)의 이중 압출 성형장치에 관한 것이다.

종래의 스티로폴 제품 성형장치에 있어서는, 먼저 이동 후레임에 마스터 프레임을 장착한 다음 거기에 조리판과 금형을 차례로 체결하되, 상기 조립판의 저면에는 적절한 간격으로 이동 프레임의 후판에 닿을 만큼 길이의 지지봉을 고정시켜 이 지지봉으로 하여금 조립판이 지지되도록 하였다.

따라서 이 지지봉이 장기간 사용시에는 흔들리거나 이탈되어 지지판이 고정되지 못하고 유동적이어서 결국 금형이 흔들리게 되는 결과가 되어 고정 프레임에 장착된 금형과 맞물림이 정확하지 못하고 따라서 성형이 원활치 못한 결점이 있었다.

또한 종래의 금형은 이동 프레임에 장착된 마스터 프레임상의 조립판(이동 앙은판)에 셋팅된 금형과 고정 후레임의 조립판(고정 양은판)에 장된 금형에 의하여서만 성형이 가능하여 양산이 어려울 뿐만 아니라, 원료를 가열 연화시키기 위하여 이동 프레임에 주입되는 스팀도 단1회의 성형을 위해서 주입해야 하기 때문에 손실이 많고, 그래서 전체적 열량에너지 연료등의 많은 손실이 연속적으로 발생하게 된다.

또한 성형후 경화 과정에서 주입되는 냉각수의 손실도 막대한 결점들이 있었다.

상기 성형장치의 또다른 결함은 성형후 스팀 및 수분을 그 장치의 아래에 있는 배출구로 진공흡입에 의하여 강제 배출시킴에 따라 장치내에 이물질, 예컨대 원료인 발포 EPS나 성형시에 생긴 가공 칩(chip), 모래 및 원료에 가끔 약간씩 섞여 있는 펜탄LPG등 성분이 진공 파이프를 통하여 배출되기 때문에 펌프의 손상이 막대했다.

예컨대 첨부도면 제5도 내지 제7도를 참조하여 설명하면, 통상의 발포성 폴리스틸렌 성형물의 압출 성형 장치는 고정 프레임(1)과 이동 프레임(2)으로 구성되고, 상기 고정 프레임(1)에는 고정 마스터 프레임(1′)상의 조립턱(21)에 고정 조립판(4)이 나사홈(20)과 보울트(12)들에 의하여 체결장착되며, 그 고정 조리판(4)위에 캐비티(6′) (또는 금형, 미도시)가 보강지지봉(14)에 의해 뒷면의 고정후판(5′)에 지지되면서 서스보울트(11)들로 체결되어 있으며, 그 캐비티(6′)에는 제품 추출용 이젝트 핀(8′)과 원료 공급용 휘더(9′)가 연결되어 있다.

상기 이동 프레임(2)은 이동 마스터 프레임(2′)이 장착되어 그 조립턱(21)에 이동 조립판(3)이 보강지지봉(14)에 의하여 뒷면의 이동후판(5)에 지지되면서 역시 나사홈(20)과 보울트(12)들에 의하여 조립되고 그 이동 조립판(3)위에는 금형(7) (또는 캐비티:미도시)이 서스보울트(11)들에 의하여 체결되어 있고, 이동 프레임 내벽에는 서로 교호되게 냉각수 분사파이프(19)가 장설되는 구조로서, 지주(45)에 의하여 지지되는 유압 실린더(15)가 이동프레임(2)과 연결되어 있어서 이 유압실린더(15)로 이동 프레임(2)를 밀어서 고정 안내봉(13)을 따라 고정프레임(1)내의 캐비티(6′)와 금형(7)사이를 약간 띄운 상태로 결합하며 호퍼(16)를 거쳐 휘더(9)에 의해 발포성 폴리스틸렌 원료를 공급하고 캐비티(6′)와 금형(7)을 완전결합(형합)시킨 다음 스팀발브(17)를 열어서 스팀 주입구(23)를 통하여 스팀을 주입하여 원료를 순간 용융시킨 성형을 완료한다. 성형이 완료되면 냉각수 분사관(19)을 통하여 냉각수를 분사하여 냉각시킨 후 이젝트 핀(8)으로 성형품을 추출해내고 그 성형장치내에 잔존하는 수분과 칩 및 스팀을 제거하기 위하여 성형장치 아래에 있는 배수구겸 스팀배출구(22)로 물은 배수시키면서 스팀은 여기에 별도관(미도시)으로 연결된 진공 냉각 탱크에 의하여 흡입 배출 시켰었다.

상기한 바와 같이 고정 프레임(1)과 이동프레임(2)에 장착된 금형(7)들과 캐비티(6′)들에 의하여서만 단일 성형되므로 중복 성형이 불가능하여 양산이 어럽고 이동프레임(2)내에 마스터 프레임(2′)을 장착하여 거기에 이동 조립판(3)을 보강지지봉(14)에 의하여 이동후판(5)에지지 시켜야하므로 장기간 사용시에는 보강지지봉(14)들이 파손, 와해되어 올바른 지지와 성형이 어려웠다. 뿐만 아니라 수분과 스팀을 제거하기 우해서 성형장치의 아래에 설치된 배수구겸 스팀 배출구(22)로 스팀을 강제 흡입하여 배출시키므로서 장치내에 남아 있는 원료나 제품의 칩, 모래 등이 진공 파이프로에 남아 파이프를 손상시키는 결점이 있었다.

이에 본원고안은 상기와 같은 종래 발포성 폴리스틸렌 성형장치의 결점을 보완 및 개량한 고안으로서, 종래의 단일 성형장치인 고정프레임과 이동프레임 사이에 기계프레임을 추가 설치하여 종래의 이동 마스터 프레임의 대신 장착이 필요없이 기계프레임 양면에서 이중으로 성형할 수 있게 하면서, 모래의 이동조립판을 지지 지탱하는 보강 지지봉이 필요없이 기계프레임 본체에 일체로 지지판을 형성시켜 양면에 조립되는 조립판과 금형들이 견고하게 지지되도록 하므로서 성형장치의 파손이나 어긋남이 없이 완벽한 성형을 할수 있게 하였으며, 그 지지판에는 유리섬유 강화 플라스틱(FRP)과 에폭시 수지의 혼합물로된 피복제를 도포함으로서 단열효과를 배가하여 성형장치 내의 성형용 열 손실을 최소한으로 되도록 하였으며, 성형이 완료된 후 사용된 스팀의 배출을 종래의 장치 저면에 설치되어 있던 것을 본원 고안에서는 더운 공기의 자연적인 대류현상에 의한 상승작용을 이용하여 장치 상부에 스팀 배출구를 설치하여 진공 스팀 냉각장치에 파이프로 연결시킴으로서 장치 내부에 성형 후 잔류하는 각종 불순물에 의한 진공 냉각파이프의 손상이나 오염을 예방하게 한 고안으로서 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 내지 제4도에서 참조되는 바와같이, 본원 고안은 고정프레임(1)과 이동프레임(2)으로 구성되고, 상기 이동프레임(2)은 유압프레스에 의한 유압실린더(15)에 의하여 장치 상하의 고정 안내봉(13)상에서 좌,우로 이동되며 상기 고정프레임(1′)과 이동 마스터 프레임(2′)이 각각 장착되고 그 프레임들의 조립턱(21)들에는 이동 조립판(3)과 고정 조립판(4) 이 조립되면서 그 위에 캐비티들(6)(6′) (또는 금형:미도시)이 체결되고 그 캐비티들(6)(6′)에는 원료공급 휘더(9)(9′)와 제품 추출용 이젝트 핀들(8)(8′)이 각각 연결되며, 상기 고정 및 이동 마스터 프레임들(1′)(2′)의 후면에는 각각 고정 및 이동후판들(5)(5′)이 보강지지봉들(14)(14′)를 받치면서 각각 고정 및 이동후판들(5)(5′)이 보강지지봉들(14)(14′)를 받치면서 보울트로 체결되어 있는 발포성 폴리스틸렌 성형 장치에 있어서, 상기 고정프레임(1)과 이동프레임(2)사이에 기계프레임(31)이 설치되고 상기 고정프레임(1)전면에 위치한 이젝트 판넬(44)의 측면 상하에 고정되면서 상기 각 프레임들과 실린더 고정프레임(45)의 부싱(40)공을 관통하여 상기 고정 안내봉(13)과 평행되게 이동안내봉(37)이 삽입 설치된 다음 기계프레임(31)의 이젝트 판넬(44)쪽과 이동프레임(2)의 유압 실린더(15)쪽의 상기 이동안내봉(37)상의 일정 위치에 고정링(41)들이 장착되고, 상기 기계 프레임(31)에는 유리섬유 강화 플라스틱(FRP)과 에폭시 수지의 혼합물로 된 단열 피복제가 도포되어 상기 조립판(42)(42′)들과 수직으로 접하면서 기계 프레임(31)의 세로방향으로 일체로 된 지지판(35)수개와 그 지지판 사이마다 미세공이 천공된 냉각파이프(34)수개씩이 상기 지지판(35)과 같은 방향으로 설치되어 기계 프레임 조립판(42)(42′)들을 그 지지판(35)양측 단면들로 지지시키면서 조립턱(21′)에 보울트(12)로 체결된 다음 그 위에 금형들(7)(32) (또는 캐비티:미도시)이 서스보울트(11)로 체결되고 장치 상부에는 두 개의 원료 공급호퍼(16)(39)와 에어 벤터(38) 및 스팀배출구(43) (제4도 참조)가 설치된 구조로 되어 있다.

이상과 같이 구성된 본원고안의 발포성 폴리스틸렌 이중 성형장치의 작동 방법과 특징적 효과를 설명하면 다음과 같다.

통상적인 방법으로 유압 프레스(미도시)에 의하여 작동되는 유압 실린더(15)에 의하여 이동프레임(2)를 고정안내봉(13)과 이동안내봉(37)상에서 우측으로 전진시켜서 기계프레임 양면의 금형들(7) 및 (32)를 고정 프레임(1) 및 이동프레임(2)의 캐비티(6)(6′)들과 약간의 간격을 두고 각각 결합시키게 되면 기계프레임(31)이 전진하다가 이동 안내봉(37)상의 적당한 위치에 고정된 고정링(41)에 걸려서 이동 안내봉(37)을 우측(바깥)으로 밀어 주게 되어 자동적으로 이젝트 판넬(44)이 밖으로 밀려 나가게 되어 자연적으로 이젝트 핀(8)(8′)을 밀어낼 수 있게 된다. 또한 여기에서 금형(7)(32)와 캐비티(6)(6′)를 약간의 간격을 두고 결합시키는 이유는 원료 투입을 원활히 하기 위함인데 완전 형합(결합)을 시키면 장치내의 진공 형산이 생겨 원료투입이 원활치 못하기 때문이다.

이상과 같이 간격을 두고 결합시키니 후 공지돤 방법으로 호퍼(16)를 통하여 원료를 투입하되 성형장치인 기계프레임(31)과 이동 및 고정프레임(1)(2)에 의하여 양쪽에서 이중으로 성형되므로 원료 투입도 종래의 기존 호퍼(16)외에 본원 고안에서 신규로 장설한 호퍼(39)를 함께 이용하여 각각 원료를 충전하고 휘더(9)(9′)를 통하여 캐비티(6)(6′)내로 충입을 완료한 다음 상기 약간의 간격을 두었던 성형장치를 완전 형합(결합)시킴과 동시에 본 고안 성형장치 상부에 있는 통상의 스팀발브(17)를 열어 스팀 주입구(23) 및 (23′)와 장치내의 스팀관(33)을 거쳐 다수의 스팀 분사구(36)들을 통하여 스팀을 분사시켜 발포성 폴리스틸렌(EPS)을 용용 발포시켜서 제품을 성형 완료하므로서 이중 성형에 따른 제품의 양산을 기할수 있으며, 단일 성형에 필요한 스팀으로 이중 성형을 할 수 있어서 열량의 손실을 적게하는 특징이 있게된다.

제품의 성형이 완료되면 스팀 발브(17)를 잠그고 대신 냉각수를 통상적 방법으로 주입시켜 장치내의 본원고안의 특징적 장치인 냉각파이프(34)의 미세공을 통하여 분사시켜서 성형제품과 장치를 냉각시키므로써 기계적 프레임에 의한 이중 성형을 하면서도 냉각수는 단일성형 장치에서와 같이 적게 소모되는 특징이 있게된다. 또한 냉각 후 장치 상부의 본원 고안의 특징인 에어벤터(38) 및 (38′)를 열어 통풍을 시키면서 감압발브(18)를 열어 장치의 내압을 줄임로서 내부에 분사된 냉각수가 장치 아래의 기존 배수구(22′)와 에어벤터(38)(38′)를 모두 밀폐하고 스팀은 본 고안 장치의 상부에 특별히 마련된(종래에는 장치 아래의 배수구겸 스팀 배출구로 배출시킴) 스팀배출구(43)를 통하여 진공 냉각 탱크로 흡입시키므로서 장치내에서 대류 현상에 의하여 상승되는 가벼운 스팀을 진공탱크에서 흡입하게 되므로 적은 흡입력으로 자연스럽게 스팀을 배출하게 되고, 장치내의 불순물 즉 제품의 칩이나 모래 펜탄, LPG등이 종래의 장치와는 달리 흡입관으로 빨려들지 않아 진공냉각 탱크에 연결되는 관과 탱크등을 보호하게 되는 효과가 있다.

또한 성형이 완료된 제품을 추출하기 위하여 상기 유압실린더(15)를 좌측으로 후진 시키게 되면 이동프레임(2)뒤의 이동 안내봉(37)의 일정 위치에 고정된 고정링(41)에 이동 프레임(2)이 걸려서 이동안내봉(37)을 좌측으로 후진시켜 장치 내로 끌어 들이게되고 이때 이젝트 판넬(44)에 의해서 이젝트 핀(8′)을 밀주게 되어 성형제품을 추출하게 되므로 고정링(41)의 위치 변경에 따른 작동방법의 변경으로 기계프레임(31)과 이동프레임(2) 및 이젝트 판넬(44)을 동시에 작동 이동시키는 역할을 하는 중요한 특징이 있다. 이때 이동프레임(2)쪽에 있는 이젝트 핀(8)은 장치내에 공지된 장치에 의하여 작동되어 제품을 추출한다.

이상과 같은 본 고안의 작용효과 외에도 본 고안 장치는 기계적 프레임(31)내에서 마스터 프레임의 장착이 필요없고 그 속에는 지지판(35)에 의하여 조립판(42)(42′)를 받치고 있어서 종래와 같이 보강지지봉(14)이 필요없음은 물론 이것들의 파손 마모로 인한 교체의 필요성도 없게되어 성형장치가 견고하게 결합되어 있으면서 이중 성형장치로 되어 있어서 양산이 가능한 특징이 있고 뿐만 아니라 지지판(35)의 표면에는 단열 피복층이 도포되어 있어서 열량손실을 적게하는 특징이 있다.

Claims (3)

1. 고정프레임(1)과 이동프레임(2)으로 구성되고, 상기 이동프레임(2)은 유압실린더(15)에 의하여 장치 상하의 고정안내봉(13)상에서 좌,우로 이동되며 상기 고정프레임(1)과 이동프레임(2)에는 고정마스터프레임(1′)과 이동마스터프레임(2′)이 각각 장착되고, 그 프레임(1)(2′)들의 조립턱(21)에는 이동 조립판(3)과 고정조립판(4)이 조립되면서 그 위에 캐비티(6)(6′)에는 원료공급 휘더(9)(9′)와 제품 추출용 이젝트 핀(8)(8′)이 각각 연결되며, 상기 고정 및 이동마스터프레임(1′)(2′)의 후면에는 각각 고정 및 이동후판들(5)(5′)이 지지봉(14)(14′)을 받치면서 보울트로 체결되어 있는 발포성 폴리스틸렌 성형장치에 있어서, 상기 고정프레임(1)과 이동프레임(2)사이에 기계프레임(31)이 설치되고, 상기 고정프레임(1)전면에 위치한 이젝트 판넬(44)의 측면 상하에 고정되면서 상기 각 프레임들과 실린더 고정프레임(45)의 부싱(40)공을 관통하여 상기 고정안내봉(13)과 평행되게 이동안내봉(37)이 삽입 설치되며, 기계프레임(31)의 이젝트 판넬(44)쪽과 이동프레임(2)의 유압실린더(15)쪽의 상기 이동 안내봉(37)상의 일정위치에 고정링(41)이 고정되고, 상기 기계프레임(31)에는 다수개의 지지판(35)과 그 지지판 사이마다 미세공이 뚫린 다수개의 냉각파이프(34)과 각각 수직되게 설치되며, 기계 프레임(31)의 조립판(42)(42′)들을 그 지지판(35)양측 단면들로 지지시키면서 조립턱(21′)에 보울트(12)로 체결된 위에 금형(7)(32)이 체결되고, 장치 상부에는 두 개의 원료 공급호퍼(16)(39)와 두 개의 에어벤터(38) 및 스팀 배출구(43)가 설치된 것을 특징으로 하는 발포성 폴리스틸렌 이중 성형장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지판(35)은 유리섬유 강화 플라스틱(FRP)과 에폭시 수지의 혼합물로된 피복재로 도포된 것을 특징으로 하는 발포성 폴리스틸렌 성형물의 이중 성형장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 지지판(35)은 기계프레임 조립판(42)(42′)과 수직이면서 기계프레임의 세로방향으로 설치되고, 냉각 파이프(34)가 상기 지지판(35)과 수직되게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발포성 폴리스틸렌 성형물의 이중 성형장치.