KR950003255B1 - 놀이용 공의 제조방법 및 그 제품 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

놀이용 공의 제조방법 및 그 제품

제1도는 발포성 수지로 이루어진 코어와 이 코어의 전표면을 둘러싸는 벨크로 직물층을 구비한 놀이용 공의 부분 단면도이다.

제2도는 가열장치에 의해서 소성변형을 일으키기 쉬운 상태로 가열되고 있는 벨크로 직물조각을 도시하는 도면이다.

제3도는 가열된 직물조각을 프레스로 가압해서 얻은 성형직물조각의 사시도이다.

제4(a)도, 제4(b)도, 제4(c)도는 원료 직물조각을 가압해서 제3도에 도시한 바와같은 성형 직물조각을 얻는 일련의 프레스 공정을 도시하는 개략도이다.

제5도는 성형직물조각을 지지하여 오목한 형상으로 유지하기 위한 홀더의 일예를 도시하는 사시도이다.

제6도는 성형직물조각이 부착된 한쌍의 홀더를 서로 마주보는 관계로 도시하는 개략사시도이다.

제7도는 성형직물조각들 사이에 구형공간이 형성될 수 있도록 서로 결합된 한쌍의 홀더를 도시하는 도면이다.

제8도는 발포성 수지의 경화후 홀더로부터 이탈시킨 놀이용 공이 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 공 12: 코어

14 : 직물층 20 : 원료직물조각

22 : 가열기 24 : 성형직물조각

본 발명은 놀이용 공의 제조방법 및 그 제품에 관한 것으로, 특히 공의 표면에 부합되는 형상으로 예비성형된 한쌍의 직물조각을 서로 결합시켜서 그들사이에 구형밀폐공간을 마련하고, 이 공간내에 발포수지를 주입하여 경화시키므로서 놀이용 공을 제조하는 방법에 관한 것이다.

내부의 코어와 이 코어의 표면에 부착된 직물층으로 이루어진 놀이용 공은 본 기술분야에 잘 알려져 있다. 이러한 놀이용 공의 예로는 라켓을 사용해서 주고 받는 통상의 테니스공과 이른바 "그립볼"게임에 이용되는 공을 들 수 있다. 테니스공은 비교적 높은 탄성이 요구되기 때문에 코어로서 고무등과 같은 고탄성 재료를 사용하는 것이 일반적이다. 고무 코어의 표면에는 직물층을 부착시키게 되는 바, 직물층의 부착작업은 다음과 같은 순서로 실행된다. 먼저, 고무코어의 표면에 접착체를 도포하고 그 위에 소정의 윤곽선을 갖는 한쌍의 직물조각을 부착시킨다. 이들 직물조각은 동일한 형상 및 크기를 갖는 것으로서, 구형의 고무코어에 부착되었을 때 그 표면을 거의 완전하게 둘러싼다. 마지막으로, 직물조각은 고온에서 프러스등에 의해 고무코어의 표면쪽으로 압착되므로써 완전한 구형으로 변형된다. 그러나, 상술한 바와같은 종래의 제조방법은 많은 시간과 비용이 소요되는 고무코어 성형공정, 접착제 도포공정 및 고온압착공정을 필요로 할 뿐만 아니라 인체에 유해한 접착제의 반복 사용으로 인하여 작업자의 건강이 위협받게 되는 등의 결점을 안고 있다.

이미령씨가 출원한 미합중국 특허출원 제642,278호에는 발포성 수지로 제조된 코어와 이 코어의 둘레에 피복된 벨크로 직물층을 구비한 그립볼 게임용 공이 개시되어 있다. 이 공을 제조함에 있어서는 금형내에 발포성 수지를 주입해서 구형의 수지 코어를 얻고, 이 코어의 표면에 접착제를 도포한 다음, 그위에 상호보완적인 윤곽선을 갖는 한쌍의 벨크로 직물조각을 부착시키고, 이 직물조각을 고온하에 프레스로 압착하여 소망하는 형상의 공을 제조하게 된다. 그러나, 이 제조방법도 역시 상술한 종래기술의 문제점을 극복할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래기술에 내재된 문제점을 근본적으로 해소할 수 있고, 접착제 도포공정, 코어성형공정 및 고온압착공정을 이용하지 않고도 놀이용 공을 용이하게 제조할 수 있는 개선된 방법을 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 구형의 코어와 이것을 덮고 있는 직물층으로 이루어진 놀이용 공의 제조방법에 있어서 ; 상기 직물층의 일부를 구성하도록 성형된 제1의 성형직물 조각을 제공하는 단계와; 상기 직물층의 나머지 부분을 구성하도록 성형된 제2의 성형직물조각을 제공하는 단계와; 상기 제1 및 제2의 성형직물조각을 그들의 윤곽선이 서로 만나도록 마주보는 관계로 결합시켜서 양자의 직물조각사이에 대략 구형의 공간을 형성시키는 단계와; 상기 구형공간내에 접착력 있는 발포성 수지를 주입하는 단계와; 상기 발포성 수지를 경화시키는 단계를 포함하는 놀이용 공의 제조방법에 의해서 달성할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시예를 상세히 설명한다.

제1도를 참조하면, 본 발명의 방법을 적용해서 제조할 수 있는 "그립볼"게임용 공(10)이 예시적으로 도시되어 있다. 이 공(10)은 예를들면 폴리우레탄등과 같은 발포성 수지로 이루어진 구형의 코어(12)를 구비한다. 코어(12)는 발포성 수지 대신에 합성 고무를 이용해서 제조할 수도 있다. 일반적으로, 합성고무는 발포성 수지에 비해서 중량이 무겁기 때문에, 이것으로 제조되는 코어는 속이 빈 형태를 취하게 된다. 상술한 코어(12)의 표면에는 직물층(14)이 덮혀있으며, 이 직물층(14)은 하나의 연속적인 분할선(16)에 의해서 제1의 영역(14a)과 제2의 영역(14b)으로 나누어져 있다. 분할선(16)은 통상의 야구공에서 채용되고 있는 것과 같은 형태를 취하는 것이 바람직하지만, 경우에 따라서는 공(10)의 적도선이 분할선(16)으로 될 수도 있다. "그립볼"게임용 공(10)에 있어서, 직물층(14)은 일측표면이 루우프형 필라멘트로 덮인 벨크로(Velcro : 더 벨크로 캄파니의 상표명) 물질로 구성된다.

다음에는 제2도 내지 제8도를 참조하여 본 발명에 따른 놀이용 공의 제조방법을 설명한다.

제2도는 직물원단(도시하지 않음)에서 대략 직사각형의 형태로 잘라낸 원료직물조각(20)과 이 직물조각(20)을 소정의 온도로 가열하기 위한 가열기(22)를 도시하고 있다. 원료직물조각(20)을 가열하는 이유는 후속 프레스 공정에서 당해 직물조각이 용이하게 소성변형을 일으키도록 함과 아울러 스페스 공정의 종료후에도 변형부위가 탄성적으로 복원되는 일이 없도록 하기 위함이다. 가열온도는 특정직물조각의 종류, 두께등에 따라 달라지지만, 소성변형을 일으키기에는 충분히 높고 연화점보다는 낮은 온도로 직물조각을 가열하는 것이 바람직하다. 직물조각(20)이 예를들면 200℃의 용융점을 갖는 합성섬유로 제조된 경우, 상기 가열온도는 150℃ 미만, 바람직하게는 100 내지 150℃로 설정할 수 있다. 가열기(22)로서는 직물조각(20)의 전표면을 균일하게 가열할 수 있는 것이면 공지된 어떠한 형태의 것이라도 사용할 수 있다.

제3도를 보면, 가열후의 원료직물조각(20)을 프레스로 가압해서 얻은 성형직물조각(24)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 성형직물조각(24)은 공의 표면에 부합하도록 성형된 중앙영역(26)과 평탄한 주변영역(28)을 가지며, 이들 양자의 영역(26)(28)은 윤곽선(30)에서 경계를 이루고 있다. 나중에 상세히 설명하지만, 윤곽선(30)의 외측에 위치한 주변영역(28)은 공의 성형공정중 최종단계에서 제거되고, 중앙영역(26)만이 코어의 표면에 남겨져서 직물층을 구성하게 된다. 필요에 따라서는, 주변영역(28)이 없이 중앙영역(26)으로만 이루어진 성형직물조각(24)을 제공할 수도 있으며, 이 경우에는 주변영역(28)을 제거하기 위한 트리밍 공정을 생략해도 되는 장점이 있다.

제4(a)도, 제4(b)도, 제4(c)도는 제2도의 원료직물조각(20)을 제3도에 예시된 성형직물조각(24)으로 성형하기 위한 일련의 프레스 공정을 개략적으로 나타낸다. 이러한 프레스 공정에 사용되는 프레스장치는, 원료직물조각이 놓여질 수 있는 오목한 지지면을 갖는 정지금형(32)과, 이 정지금형(32)에 대하여 상대운동할 수 있는 수직 이동금형(34)과, 상기 정기금형(32)상에 서로 마주보는 관계로 미끄럼운동가능하게 설치되는 한쌍의 수평이 동금형(36)(36')으로 이루어진다. 수직이동금형(34)과 수평이동금형(36)(36')은 도면에 도시하지 않은 유압 또는 공압작동기에 의해서 구동된다. 정지금형(34)에는 냉매흐름파이프(38)를 접속하여 성형직물조각을 강제로 냉각시킬 수도 있다. 도면에는 나타내지 않았으나, 수직이동금형(34) 및 수평이동금형(36)(36')을 통해서 냉매를 순환시키는 것도 가능하다.

프레스 공정을 실행함에 있어서는, 먼저 제4(a)도에 도시된 것과 같이, 정지금형(32)의 지지면상에 가열상태의 원료직물조각(20)을 올려놓는다. 이어서, 수직이동금형(34)을 제4(b)도에 도시한 것과 같이 정지금형(34)의 지지면쪽으로 하강시켜서 원료직물조각(20)의 중앙부를 공의 표면에 부합하는 형상으로 성형한다. 마지막으로, 수평이동금형(36)(36')을 제4(c)도의 위치를 향해 서로 접근하는 방향으로 이동시켜서 원료직물조각(20)의 양쪽측부를 공의 표면에 부합하는 형상으로 성형함으로써, 제3도에 도시한 것과 같은 성형직물조각(24)을 얻는다. 정지금형(32)에는 냉매공급원(도시하지 않음)으로보터 냉매흐름파이프(38)를 통해서 냉각유체, 예를들면, 냉각수가 공급되고 있으므로, 가열상태의 원료직물조각(20)은 프레스장치에 의해서 성형직물조각(24)으로 변환되면서 실온에 가까운 온도로 냉각된다. 냉각후의 성형직물조각(24)은 프레스 장치에서 이탈시키더라도 변형된 형상을 그대로 유지한다.

이상의 과정을 거쳐서 얻어진 성형직물조각(24)은 제5도에 도시한 홀더(40)에 고정된다. 홀더(40)는 제1반부(42)와 제2반부(44)로 분할되어 있으며, 양자의 반부(42)(44)는 서로에 대하여 거울상의 형태로 배치된다. 또한, 제1반부(42) 및 제2반부(44)의 기준면 또는 바닥면에는 탄성플랩(46)이 부착되어 있는 바, 이 탄성플랩(46)은 제1반부(42) 및 제2반부(44)가 하나의 힌지축을 중심으로 제5도에 도시한 것과 같은 개방위치 또는 제6도의 닫힘위치로 선회운동하는 것을 가능케 한다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 탄성플랩(46)은 고무로 제조하게 되지만, 다른 종류의 재료를 사용할 수도 있을 것이다. 제1반부(42)와 제2반부(44)는 각각 공의 곡률반경과 대략 일치하는 곡면(42a)(44a)을 가지며, 홀더(40)가 닫힘위치에 있을 때 이들 곡면(42a)(44a)은 서로 연결되어서 성형직물조각(24)의 중앙영역(26)을 지지하기 위한 하나의 지지시트를 형성한다. 상기 곡선(42a)(44a)의 중앙에는, 예를들면, 반점형태의 후크형 벨크로 직물 피이스(48)(50)를 고정시켜 두는 것이 바람직하다. 그 이유는 루우프형 벨크로 직물로 이루어진 성형직물조각(24)을 홀더(40)에 재치시켰을 때 상기 후크형 벨크로 직물 피이스(48)(50)가 성형직물조각(24)을 견고하게 잡고 있도록 하기 위함이다.

제6도는 각각 하나씩의 성형직물조각(24)을 지지하고 있는 한쌍의 닫혀진 홀더(40R)(40L)를 나타낸다. 도시된 바와같이, 우측의 홀더(40R)는 좌측의 홀더(40L)에 대하여 대향관계로 배치되며, 또한 종축을 중심으로 90°회전한 위치에 놓여있다. 이 상태에서, 하나의 홀더(40R)를 다른 홀더(40L)쪽으로 접근이동시키면, 양자의 홀더(40R)(40L)는 서로 만나게 되고, 결국은 제7도에 도시한 것과 같은 결합상태로 된다. 이러한 결합위치에서, 홀더(40R)(40L) 사이에는 성형직물조각(24)의 중앙영역(26)(제4도 및 제5도 참조)으로 둘러싸인 구형공간(52)이 형성된다. 홀더(40R)(40L)를 결합상태로 유지하려면, 기계식 클램프(54)를 사용해서 양자의 홀더(40R)(40L)를 죄어주는 것이 바람직하다.

클램핑 공정이 끝나고 나면, 구형공간(52)내에 폴리우레탄 등과 같은 발포성 수지를 소정의 압력으로 주입한다. 발포성 수지의 주입 압력은 구형 공간(52)을 둘러싸고 있는 성형직물조각(24)의 부분이 충분히 팽창되어 완전한 구형체를 이룰 수 있도록 설정하는 것이 바람직하다. 그러나, 주입압력이 너무 크면 발포성 수지가 양쪽성형직물조각(24)의 경계면사이로 누출될 우려가 있으므로 주의해야 한다. 발포성 수지는 성형직물조각(24)에 접착될 수 있는 성질의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 물론, 접착특성을 전혀 갖지 않는 합성 수지를 발포성 수지로서 사용할 수도 있으나, 이 경우에는 소정량의 접착제를 합성수지에 혼합해야 한다. 만약, 접착성을 갖지 않거나 접착력이 약한 발포성 수지를 단독으로 사용해서 공을 제조한다면, 이 공은 박리저항력이 약하여 단시간 사용후에도 직물층이 발포성 수지 코어로부터 벗겨져 버릴 것이다. 발포성 수지의 생성 및 주입에 사용되는 장치는 본 기술분야에 널리 공지되어 있으므로 이에 관한 설명은 생략한다. 구형 공간(52)내로 주입된 발포성 수지는 소정의 시간동안, 예를들면, 3-5분간 경화과정을 거치게 된다. 성형직물조각(24)은 발포성 수지의 경화에 따라 그것에 견고하게 접착되어서 높은 박리저항력을 갖는 직물층을 형성한다.

발포성 수지가 경화되고 나면, 클램프(54)를 풀고 홀더(40R)(40L)로부터 공을 이탈시킨다. 제8도에 도시된 바와 같이, 홀더(40R)(40L)에서 이탈된 공은 불균일한 형상의 직물테두리(56)를 갖게 되는 바, 이 직물테두리(56)는 제3도에 나타낸 성형직물조각(24)의 주변영역(28)에 해당되는 것이다. 따라서, 주변영역(28)이 없는 성형직물조각을 사용해서 공을 제조했을 경우에는, 공의 표면에 상술한 직물 테두리(56)가존재하지 않는다. 완전한 형태의 공을 얻기 위해서는, 적절한 절단공구, 예를들면, 가위(58)를 사용해서 불필요한 직물테두리(56)를 잘라내야 한다. 이것으로써 본 발명에 의한 놀이용 공의 제조공정은 종료된다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이, 본 발명의 방법에 의하면, 한쌍의 직물조각을 공의 표면에 부합되는 형상으로 성형하고, 이들을 결합하여 내부에 구형공간을 형성시킨 다음, 이 구형 공간내에 접착성 발포성 수지를 주입함으로써 공을 제조하게 되므로, 종래의 방법에서 필수적이었던 접착제 도포공정, 코어성형공정 및 고온압착공정을 생략할 수 있고, 이 결과, 저렴한 비용으로 고품질의 공을 생산할 수 있다고 하는 효과가 제공된다.

Claims (10)

1. 구형의 코어와 이것을 덮고 있는 직물층으로 이루어진 놀이용 공의 제조방법에 있어서 : 상기 직물층의 일부를 구성하도록 성형된 제1의 성형직물조각을 제공하는 단계와; 상기 직물층의 나머지 부분을 구성하도록 성형된 제2의 성형직물조각을 제공하는 단계와; 상기 제1 및 제2의 성형직물조각을 그들의 윤곽선이 서로 만나도록 마주보는 관계로 결합시켜서 양자의 직물조각사이에 대략 구형의 공간을 형성시키는 단계와; 상기 구형공간내에 접착성 있는 발포성 수지를 주입하는 단계와; 상기 발포성 수지를 경화기키는 단계를 포함하는 놀이용 공의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 성형직물조각을 제공하는 각각의 단계는, 평탄한 원료직물조각을 가열하는 단계와, 가열된 원료직물조각을 상기 놀이용 공의 표면에 부합하는 형상으로 가압하는 단계를 포함하는 놀이용 공의 제조방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 가압하는 단계의 도중에 상기 가열된 원료직물조각을 냉각시키는 단계를 추가로 포함하는 놀이용 공의 제조방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 가열하는 단계는 상기 원료직물조각이 소성변형을 일으키기에는 충분히 높고 연화점보다는 낮은 온도로 가열될 때까지 실행되는 놀이용 공의 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 원료직물조각이 벨크로 물질이 높리용 공의 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 접착성 발포성 수지가 폴리우레탄인 놀이용 공의 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2의 성형직물조각을 결합시키는 단계는, 상기 제1의 성형직물조각을 제1의 홀더상에 위치시켜서 그것이 공의 표면에 부합하는 형상으로 유지되도록 하는 단계와, 상기 제2의 성형직물조각을 제2의 홀더상에 위치시켜서 그것이 공의 표면에 부합하는 형상으로 유지되도록 하는 단계와, 상기 제1 및 제2의 홀더를 클램핑하는 단계를 포함하는 놀이용 공의 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 발포성 수지를 경화시킨 후, 상기 제1 및 제2의 성형직물조각의 테두리를 잘라내는 단계를 추가로 포함하는 놀이용 공의 제조방법.
9. 제1항의 방법에 의해 제조된 놀이용 공.
10. 제8항의 방법에 의해 제조된 놀이용 공.