説明

発泡樹脂製品及びこれを製造するための発泡樹脂製造金型

第1成形面を有する第1金型と、第2成形面を有する第2金型と、第3金型と、を含む発泡樹脂製造金型が開示される。前記第1成形面と前記第2成形面との間にキャビティが形成され、前記第3金型は、前記第1成形面に対して移動可能に装着されてキャビティ内に突出し、前記キャビティは樹脂粒子で充填されることが可能である。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施例に係る装置及び方法は、発泡樹脂製品及びこれを製造するための発泡樹脂製造金型に関するものである。
【背景技術】
【0002】
発泡樹脂製造金型は、スチロフォームTMのような押出ポリスチレンフォームを用いて製品を製造するための装置である。予備発泡工程により一定径を有する樹脂粒子を製造した後、これら樹脂粒子を、製造される製品に対応する形状のキャビティを有する発泡樹脂製造金型で互いに融着させることで、所定形態を有する発泡樹脂製品を製造することができる。
【0003】
発泡樹脂製造金型は、第1成形面を有する第1金型と、第1成形面と共にキャビティを形成する第2成形面を有する第2金型と、キャビティ内にスチームを供給するスチーム供給装置と、を含むことができる。予備発泡された樹脂粒子がキャビティ内に供給されてキャビティを充填し、この状態で、スチーム供給装置から供給されたスチームがキャビティを貫通して流れる。
【0004】
これで、スチームの熱により樹脂粒子が互いに融着し、キャビティに対応する所定形状の発泡樹脂製品の製造が完了する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の一側面は、部位によって異なる密度を有する発泡樹脂製品を製造できる発泡樹脂製造金型を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施例の一側面に係る発泡樹脂製造金型は、第1成形面が備えられた第1金型と、前記第1成形面と共にキャビティを形成する第2成形面が備えられた第2金型と、前記第1成形面に移動可能に設けられ、前記キャビティ内に突出するように移動できる第3金型と、を含む、
また、上記発泡樹脂製造金型は、前記キャビティ内にスチームを供給するためのスチーム供給装置をらに含み、前記第1金型、前記第2金型及び前記第3金型の少なくとも一方には、前記スチーム供給装置から供給されたスチームが前記キャビティを貫通して流れるように連通孔が形成される。
【0007】
また、前記第1成形面は、前記第3金型が移動可能に装着される凹部をさらに含むことができる。
【0008】
また、前記第3金型は、前記第3金型の第3成形面が前記第1成形面と同一平面になる位置に移動可能なものでよい。
【0009】
また、上記発泡樹脂製造金型は、前記第3金型を進退移動させるアクチュエータをさらに含むことができる。
【0010】
また、前記第1金型は、一定位置に固定設置され、前記第2金型は、前記第1金型に向かう方向に及び前記第1金型から遠ざかる方向に移動可能に設置される構成でもよく、前記第2金型は、一定位置に固定設置され、前記第1金型は、前記第1金型に向かう方向に及び前記第1金型から遠ざかる方向に移動可能に設置される構成でもよい。
【0011】
また、前記第1金型及び前記第2金型のいずれかに、樹脂粒子が供給される樹脂供給管が装着されるとよい。
【0012】
上記発泡樹脂製造金型は、前記キャビティ内にスチームを供給するスチーム供給装置をさらに含むことができる。
【0013】
また、前記第1金型は、前記第1成形面が備えられた第1コアブロックと、第1マウントブロックと、前記第1コアブロックと前記第1マウントブロックとの間に形成され、前記スチーム供給装置からスチームが供給される第1チャンバーと、を含み、前記第2金型は、前記第2成形面が備えられた第2コアブロックと、第2マウントブロックと、前記第2コアブロックと前記第2マウントブロックとの間に形成され、前記スチーム供給装置からスチームが供給される第2チャンバーと、を含むことができる。
【0014】
また、前記連通孔は、前記第1コアブロック、前記第2コアブロック及び前記第3金型に形成されて前記第1チャンバー及び前記第2チャンバーを前記キャビティと連通させる。
【0015】
他の実施例の一側面に係る発泡樹脂製品は、樹脂粒子が互いに融着して形成され、相対的に低い密度を有する緩衝部と、相対的に高い密度を有する補強部とが一体に形成される。
【0016】
また、補強部は、断面円形の樹脂粒子が断面楕円形になるように加圧変形されて、密度の高くなった状態で互いに融着して形成される。
【0017】
また、前記緩衝部は、断面円形の前記樹脂粒子が互いに融着して形成される。
【発明の効果】
【0018】
以上、詳細に説明した通り、上記の実施例に係る発泡樹脂製造金型は、キャビティ内に樹脂粒子が充填された後、第3金型がキャビティ内に突出して第3金型の移動方向前方側の部位における樹脂粒子を圧縮して密度を高めるので、一回成形により、相対的に低い密度及び強度を有する部位と相対的に高い密度及び強度を有する部位とが一体に成形された発泡樹脂製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施例に係る発泡樹脂製造金型の概略図である。
【図2】本発明の一実施例に係る発泡樹脂製造金型の動作を示す概略図である。
【図3】本発明の一実施例に係る発泡樹脂製造金型の動作を示す概略図である。
【図4】本発明の一実施例に係る発泡樹脂製造金型の動作を示す概略図である。
【図5】本発明の一実施例に係る発泡樹脂製造金型の動作を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の好適な実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付する。
【0021】
図1及び図2に示すように、発泡樹脂製造金型100は、製造される発泡樹脂製品E(図5参照)の一面と対応する形状の第1成形面11aが備えられている第1金型10と、製造される発泡樹脂製品Eの他面と対応する形状の第2成形面21aが第1成形面11aと対向するように備えられている第2金型20と、第1金型10と第2金型20とが結合した状態で第1成形面11a及び第2成形面21aにより形成されるキャビティ100aに高温のスチームを供給するスチーム供給装置30と、を含む。
【0022】
第1金型10は一定位置に固定設置され、第2金型20は、第1金型10に対して進退移動可能に設置される。第1金型10が第2金型20と結合すると、キャビティ100aが第1成形面11aと第2成形面21aとの間に形成される。第1金型10には、予備発泡工程により所定径の球形に形成された樹脂粒子がキャビティ100a内に供給されるように樹脂供給管40が装着され、樹脂粒子が樹脂供給管40を通して空気圧によりキャビティ100a内に供給されてキャビティ100aの内部を埋めることとなる。
【0023】
第1金型10は、第1成形面11aを形成する第1コアブロック11と、第1コアブロック11を支持する第1マウントブロック12とを含み、第2金型20は、第2成形面21aを形成する第2コアブロック21と、第2マウントブロック22とを含む。
【0024】
第1マウントブロック12及び第2マウントブロック22にはそれぞれ、スチーム供給装置30からスチームが伝達される第1チャンバー12a及び第2チャンバー22aが設けられる。第1コアブロック11と第2コアブロック21には、第1チャンバー12a及び第2チャンバー22aとキャビティ100aとを連通させることによって、スチームが第1チャンバー12aまたは第2チャンバー22aからキャビティ100a内に移動したり、キャビティ100aから第1チャンバー12aまたは第2チャンバー22aに移動するように複数の第1連通孔11bと複数の第2連通孔21bがそれぞれ形成されている。また、第1マウントブロック12及び第2マウントブロック22の一側には、スチーム供給装置30からスチームが供給されるスチーム供給管31がそれぞれ連結され、第1マウントブロック12及び第2マウントブロック22の他側には、キャビティ100aを通過したスチームが外部に排出されるようにスチーム排出管32がそれぞれ連結される。
【0025】
このような発泡樹脂製造金型100により製造される発泡樹脂製品Eは、図5に示すように、各種製品Pの包装材として用いられ、製品の搬送時に生じうる外部衝撃から製品Pを保護する役割を果たすことができる。このように発泡樹脂製品Eが製品Pの包装材や緩衝材に用いられることを考慮すると、製品Pの荷重が直接的に加えられる発泡樹脂製品Eの一定部位は、他の部位に比べて高い強度を有するように形成することができる。
【0026】
そのため、一実施例に係る発泡樹脂製造金型100は、相対的に低い強度を有する部位及び相対的に高い強度を有する部位を有する発泡樹脂製品Eを一体に製造できるように設計されている。
【0027】
そのために、第1金型10には、図1及び図2に示すように、移動可能に設けられ、樹脂粒子で充填されているキャビティ100aの内部に突出できる第3金型50が備えられる。第3金型50には、製造される発泡樹脂製品Eにおいて高い強度を要する部位の一面に対応する形状の第3成形面50aが備えられ、また、スチームが貫通して流れるように複数の第3連通孔50bが備えられる。
【0028】
第1金型10の第1成形面11aに隣接したコアブロック11により凹部11cが形成され、凹部11c内に第3金型50が上下移動可能に装着される。また、第1金型10には空気圧より動作するアクチュエータ60が取り付けられ、アクチュエータ60により第3金型50が上下に移動する。
【0029】
したがって、アクチュエータ60により第3金型50が上側に移動してキャビティ100aの一部領域、すなわち、凹部11c内に突出し、これにより、第3金型50の上側に位置するキャビティ100a内の樹脂粒子が加圧される。
【0030】
第3金型50の第3成形面50aが第1成形面11aに対応する位置、すなわち、第3成形面50aが第1成形面11aと同一平面に位置するように第3金型50は移動可能である。そのため、製造された発泡樹脂製品Eは、第1成形面11aにより形成された面と第3成形面50aにより形成された面とが互いに同一平面として成形される。したがって第1成形面11a及び第3成形面50aにより形成された発泡樹脂製品Eの面は、発泡樹脂製品Eの置かれる平面に同時に支持されることが可能である。
【0031】
このように構成された発泡樹脂製造金型100の動作を、図面を参照して説明すると、下記の通りである。
【0032】
図2は、第1金型10と第2金型とが結合した状態を示し、樹脂粒子が樹脂供給管40を通してキャビティ100aに供給されている。その結果、図3に示すように、キャビティ100a内に樹脂粒子が充填される。このような動作がなされる間に、第3金型50は下側へ移動した状態を維持し、凹部11cの内側にも樹脂粒子が充填される。
【0033】
キャビティ100aの内部が樹脂粒子で完全に充填されると、樹脂供給管40は閉鎖され、スチーム供給管31を通して第1チャンバー12a及び第2チャンバー22aにはスチームが供給される。チャンバー12a,22aに供給されたスチームは、第1コアブロック11、第2コアブロック21及び第3金型50に形成された連通孔11b,21b,50bを通ってキャビティ100aを通過し、スチーム排出管32から外部に排出される。スチームがキャビティ100aを通過する過程でスチームの熱により樹脂粒子は互いに融着し、これでキャビティ100aに対応する形態の発泡樹脂製品Eが製造される。
【0034】
また、上記のように、スチームがキャビティ100aに供給されて樹脂粒子が互いに融着する過程と同時に、第3金型50は、図4に示すように、アクチュエータ60により上側に移動し、キャビティ100aの一部位、凹部11cの内部に第3金型50が突出する。この時、キャビティ100aの内部は樹脂粒子で充填されている状態であるから、第3金型50の上側、すなわち、第3金型50の移動方向前方側に位置している樹脂粒子は、第3金型50を移動させるために作用する力により加圧されて断面円形から断面楕円形を有するように変形され、その結果、第3金型50の移動方向前方側領域において樹脂粒子の密度が高くなる。
【0035】
これにより、キャッピーティー100aの他の部位(第3金型50の前方側以外の部位)における樹脂粒子は、断面円形の状態をそのまま維持し、第3金型50の移動方向前方側における樹脂粒子は、断面楕円形を有するように変形された状態になり、この状態で樹脂粒子はスチームの熱により互いに融着する。
【0036】
上記のような工程を通じて発泡樹脂製造金型100により製造された発泡樹脂製品Eは、第3金型の移動方向前方側に位置し、樹脂粒子が断面楕円形を有する部位と、樹脂粒子が断面円形をそのまま維持する他の部位とに区別される。そのため、第3金型50の移動方向前方側における部位が、発泡樹脂製品Eの他の部位に比べて高い密度及び強度を有する補強部E1を形成し、発泡樹脂製品Eの他の部位(補強部E1以外の部位)は、弾性変形しやすい相対的に低い密度及び強度を有する緩衝部E2を形成する。
【0037】
したがって、上述した実施例に係る発泡樹脂製造金型100は、一回の成形工程で、高い密度及び強度の補強部E1と、低い密度及び強度の緩衝部E2とを有する発泡樹脂製品Eを一体に効率よく製造することができる。
【0038】
上述した実施例では、凹部11cが形成され、第3金型50の第3成形面50aが第1成形面11aと同一平面となる位置に移動して第1成形面11aにより形成される面と第3成形面50aにより成形される面とが同一平面になるようにした。しかし、第3金型50の第3成形面50aが第1成形面11aから突出されるようにすることによって、製造された発泡樹脂製品Eの第3成形面50aにより形成される面が、第1成形面11aにより成形される面に比べて凹むように形成されることも可能である。
【0039】
上記実施例によれば、固定設置された第1金型10に第3金型50が装着される構成としたが、移動可能に設置された第2金型20に第3金型50が装着される構成としてもよい。
【0040】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲から逸脱しない限度内で様々に修正及び変形できるということは、当該技術の分野における通常の知識を有する者には自明である。したがって、それらの修正例または変形例も、本発明の特許請求の範囲に属するといえる。
【符号の説明】
【0041】
100 発泡樹脂製造金型
100a キャビティ
10 第1金型
11 第1コアブロック
11a 第1成形面
11b 第1連通孔
11c 凹部
12 第1マウントブロック
12a 第1チャンバー
21 第2コアブロック
21a 第2成形面
21b 第2連通孔
22 第2マウントブロック
22a 第2チャンバー
30 スチーム供給装置
40 樹脂供給管
50 第3金型
50a 第3成形面
50b 第3連通孔
60 アクチュエータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1成形面が備えられた第1金型と、
前記第1成形面と共にキャビティを形成する第2成形面が備えられた第2金型と、
前記第1成形面に移動可能に設けられ、前記キャビティ内に突出するように移動できる第3金型と、
を含む、発泡樹脂製造金型。
【請求項2】
前記キャビティ内にスチームを供給するためのスチーム供給装置をさらに含み、
前記第1金型、前記第2金型及び前記第3金型の少なくとも一方には、前記スチーム供給装置から供給されたスチームが前記キャビティを貫通して流れるように連通孔が形成されている、請求項1に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項3】
前記第1成形面は、前記第3金型が移動可能に装着される凹部をさらに含む、請求項1に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項4】
前記第3金型は、前記第3金型の第3成形面が前記第1成形面と同一平面になる位置に移動できるものである、請求項3に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項5】
前記第3金型を進退移動させるアクチュエータをさらに含む、請求項1に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項6】
前記第1金型は、一定位置に固定設置され、前記第2金型は、前記第1金型に向かう方向に及び前記第1金型から遠ざかる方向に移動可能に設置されている、請求項1に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項7】
前記第2金型は、一定位置に固定設置され、前記第1金型は、前記第1金型に向かう方向に及び前記第1金型から遠ざかる方向に移動可能に設置されている、請求項1に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項8】
前記第1金型及び前記第2金型のいずれかに樹脂粒子が供給されるように装着された樹脂供給管をさらに含む、請求項1に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項9】
前記キャビティ内にスチームを供給するスチーム供給装置をさらに含む、請求項1に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項10】
前記第1金型は、前記第1成形面が備えられた第1コアブロックと、第1マウントブロックと、前記第1コアブロックと前記第1マウントブロックとの間に形成され、前記スチーム供給装置からスチームが供給される第1チャンバーと、を含み、
前記第2金型は、前記第2成形面が備えられた第2コアブロックと、第2マウントブロックと、前記第2コアブロックと前記第2マウントブロックとの間に形成され、前記スチーム供給装置からスチームが供給される第2チャンバーと、を含む、請求項2に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項11】
前記連通孔は、前記第1コアブロック、前記第2コアブロック及び前記第3金型に形成されて、前記第1チャンバー及び前記第2チャンバーを前記キャビティと連通させる、請求項10に記載の発泡樹脂製造金型。
【請求項12】
補強部と、該補強部の密度よりも低い密度を有する緩衝部と、を一体として備える、樹脂粒子の融着により形成される発泡樹脂製品。
【請求項13】
前記補強部は、断面円形の前記樹脂粒子が断面楕円形になるように加圧変形され、これらの加圧変形された樹脂粒子が互いに融着して形成される、請求項12に記載の発泡樹脂製品。
【請求項14】
前記緩衝部は、断面円形の前記樹脂粒子が互いに融着して形成される、請求項12に記載の発泡樹脂製品。
【請求項15】
第1金型及び第2金型の間に、前記第1金型の第1成形面、前記第1金型の第3成形面及び前記第2金型の第2成形面により定義されるキャビティを形成することと、
前記キャビティに樹脂粒子を充填することと、
前記キャビティにスチームを注入すると同時に、前記第3成形面に隣接する第1領域に位置する樹脂粒子が加圧されて前記第1領域以外の第2領域に位置する樹脂粒子よりも伸びるように、前記第3成形面が樹脂粒子を加圧しながら前記キャビティ内に突出するように前記第1成形面に対して前記第3成形面を移動させることによって、前記樹脂粒子を互いに融着させることと、
を含む、発泡樹脂製品製造方法。
【請求項16】
前記キャビティの形成は、前記第1金型及び前記第2金型が互いに接触しながらこれら両金型の間にキャビティを形成するように、前記第1金型及び前記第2金型のいずれかを移動させることを含む、請求項15に記載の発泡樹脂製品製造方法。
【請求項17】
前記第3成形面の移動は、空気圧によりなされる、請求項15に記載の発泡樹脂製品製造方法。
【請求項18】
前記第3成形面の移動は、前記第3成形面が前記第1金型の凹部内に位置して前記第1成形面に対して凹まれている第1位置から、前記第1成形面と同一平面になる第2位置に移動することを含む、請求項15に記載の発泡樹脂製品製造方法。
【請求項19】
第1部位と、該第1部位と異なる第2部位を有するキャビティを形成することと、
前記キャビティを樹脂粒子で充填することと、
前記キャビティ内にスチームを注入すると同時に、前記キャビティの第1部位を加圧することによって、前記キャビティの第1部位の樹脂粒子の密度を、前記キャビティの第2部位の樹脂粒子の密度に対して増加させることと、
を含む、発泡樹脂製品製造方法。
【請求項20】
樹脂粒子及びスチームが注入されるキャビティを含み、
前記キャビティは、少なくとも一つの固定された成形面及び少なくとも一つの移動可能な成形面により定義され、
前記少なくとも一つの移動可能な成形面は、キャビティの容積が第1容積である第1位置と、キャビティの容積が前記第1容積よりも小さい第2容積である第2位置との間で移動可能である、発泡樹脂製造金型。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公表番号】特表2013−507281(P2013−507281A)
【公表日】平成25年3月4日(2013.3.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−534095(P2012−534095)
【出願日】平成22年10月4日(2010.10.4)
【国際出願番号】PCT/KR2010/006754
【国際公開番号】WO2011/046311
【国際公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【出願人】(503447036)サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド (2,221)
【Fターム(参考)】