KR20170041259A - 팽창형 물질의 일부에 절곡부를 형성하는 절곡부형성시스템과 방법 - Google Patents

Abstract

팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 방법으로서, 상기 동체가 실질적으로 평면상이고 상기 절곡부를 중심으로 하여 절첩이 이루어질 수 있도록 상기 절곡부에 의하여 연결된 적어도 두개의 평면영역을 갖는 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법이 상기 동체를 형성하기 위하여 상기 팽창성 물질을 팽창시키는 팽창단계, 상기 절곡부에 인접하여 상기 동체에 과잉의 팽창성 물질의 영역을 형성하는 단계와, 상기 동체의 상기 적어도 두 평면상 영역에 비하여 밀도가 큰 체적의 팽창성 물질을 갖는 절곡부를 형성하도록 팽창성 물질이 용융된 후에 상기 과잉의 팽창성 물질의 영역을 상기 동체의 절곡부 측으로 압축하는 단계를 포함한다.

Description

팽창형 물질의 일부에 절곡부를 형성하는 절곡부형성시스템과 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR CREATING A FOLD IN A PORTION OF EXPANDABLE MATERIAL}

본 발명은 일반적으로 팽창가능한 경질의 다공성 플라스틱으로부터 제조되는 물질의 일부에 절곡부(fold or hinge)를 형성하는 절곡부형성시스템과 그 방법에 관한 것으로, 특히 입체형 물체로 조립될 수 있는 경질의 다공성 플라스틱의 평면부를 형성하는 시스템과 방법에 관한 것이다.

본 발명은 2014년 8월 12일자 출원된 오스트레일리아 가특허출원 제2014903152호의 우선권출원이다.

발포성 폴리스티렌(EPS), 발포성 폴리프로필렌(EPP) 및 발포성 폴리락틱산(EPLA)과 같은 경질의 다공성 플라스틱은 용도가 다양한 여러 유용한 특성을 보이고 있다. 이들의 내구성과 경량특성 때문에, 이러한 물질은 다양한 물품을 수용하거나 수송하며 또는 저장할 수 있는 포장재와 용기로서 특히 유용하다. 이와 관련하여 EPS는 빌딩건설산업에서 빌딩기초의 공극형성용 포드(void forming pods)로서 사용되거나, 여러 산업분야에 걸쳐 다른 다양한 용도로 사용되고 있다.

포장분야에서, 전통적으로 판지상자는 다양한 이유에서 인기 있는 포장재의 형태인 것으로 입증되었다. 판지는 비교적 저렴하게 제조될 수 있고 요구된 바와 같은 상자를 간단히 접을 수 있는 평판형태로 저장 및 수송하기 위하여 부분적으로 조립될 수 있는 블랭크(blank)로 간단히 형성될 수 있다. 판지상자는 다양한 크기로 제조될 수 있으며 어떠한 힘을 견딜 수 있도록 테이프나 스태이플을 이용하여 보강될 수 있다. 그러나, 판지의 특성상, 판지의 내구성은 제한적이며 판지의 구조적인 완벽성이 떨어질 수 있도록 하는 액체, 충격 및 다른 형태의 처리과정에 노출되었을 때 특히 손상되기 쉽다.

EPS, EPP 및 EPLA와 같은 경질의 다공성 플라스틱이 지속적으로 널리 수용됨에 따라서, 보다 내구성이 크고 유용한 용기와 포장물의 제조상 해법을 제공하기 위하여 이러한 물질과 이들의 내재된 우수한 특성을 활용할 수 있는 능력이 최근에야 실현되었다. 이러한 경질의 다공성 플라스틱은 이들이 대부분 불투과성이므로 농산물이나 원예농산물과 같은 부패하기 쉬운 물질의 저장과 수송을 위하여 특히 적합하다. 따라서, 이들은 온도의 조절이 가능하고 기밀 또는 수밀상태로 유지될 수 있는 물품을 보관하기 위한 환경을 제공한다. 이러한 재료의 특성 때문에 EPS, EPP 및 EPLA로 구성되는 상자는 저장되거나 운반되는 물질을 보호할 수 있을 정도의 내충격성을 갖는다.

그러나, 이러한 경질의 다공성 플라스틱이 포장용으로 사용되는 여러 가지 이점에도 불구하고, 그 제조방식에 의하여, 이들의 용도에서는 전통적으로 이들 이점을 상쇄하는 다수의 문제점이 있다. 상자 또는 유사한 포장물의 제조에는 몰드내에서 물질의 제어된 팽창을 요구하므로, 이러한 물질로부터 제조되는 대부분의 상자 또는 포장물은 단일체로서 특수한 입체형상으로 제조될 수 있다. 이는 유용하고 치수가 정확한 제품의 제조를 가능하게 하는 반면에, 결과적인 입체상의 제품은 속이 비어 있는 경우에도 사전에 결정된 체적을 가짐으로써 사용하지 않을 때에 제품을 저장하기 위한 공간을 필요로 한다. 이러한 제품은 상당한 공간을 차지하고 제품은 비어있는 상태에서도 일반적으로 저장과 수송에 경제적이지 않다. 이와 같이 사용후에, 이는 재사용 가능성이 있음에도 불구하고, 이러한 EPS 박스는 일반적으로 부서져서 매립식 쓰레기 처리되고 재사용되지 않는다.

사용하기 위한 상자로 조립될 수 있는 평판형의 블랭크형태로 EPS 상자를 제조하기 위한 다양한 시스템이 제안된 바 있다. 일반적으로 이러한 시스템은 성형과정중에 블랭크에 절곡부 영역을 형성하거나 사전에 결정된 위치에 절곡부를 형성하기 위하여 블랭크의 성형후 블랭크에 압축력을 가하는 것을 통하여 절곡부를 얻는다. 그러나, 이러한 절곡부를 얻기 위한 통상적인 수단을 이용하는 것은 본질적으로 블랭크에 양측에서 블랭크의 평면영역이 상대측에 대하여 접힐 수 있는 취약영역이 형성될 수밖에 없도록 한다. 이러한 시스템이 평면상의 물체를 상자 등으로 접기 위한 수단을 제공하지만, 절곡부를 형성하기 위하여 블랭크에 취약영역을 형성함으로써 결국은 사용중에 절곡부에서 제품의 손상이 증가하여 제품의 완벽성과 이에 저장되는 내용물을 충분히 절충하여야 하는 결과를 가져온다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 하나의 시스템과 방법이 출원인의 국제특허출원 PCT/AU2010/000340에 상세히 기술되어 있다. 이러한 특허문헌에 기술된 시스템과 방법은 블랭크에 절곡부를 형성하기 위하여 2-단계의 공정을 이용하고 있는바, 제1단계는 전체 형상의 절곡부 영역을 형성하기 위하여 블랭크를 성형하는 단계를 포함하고, 제2단계는 성형된 블랭크를 옮기어 압축부분이 배치되는 강화된 절곡부를 얻기 위하여 절곡부 영역을 압축하는 단계를 필요로 한다.

상기 언급된 본원 출원인의 시스템과 방법이 평면상 EPS 블랭크를 이용하여 상자를 조립하는데 효과적인 것으로 입증되었으나, 2-단계의 공정은 복제하기 위한 전용의 기계와 공정을 요구한다. 따라서, 절곡부 영역에서 물질의 강도를 높이고 성형공정에서 별도의 금형과 성형단계를 제공할 필요성을 줄일 수 있는 경질의 다공성 플라스틱 물질의 평면체상에 절곡부 영역을 형성하기 위한 개선된 방법을 제공할 필요가 있다.

종래의 제안이나 제품에 대하여 상기 인용한 내용들은 당업계의 통상적인 지식의 진술 또는 허용으로서 의도된 것이 아니며 또한 이들로 해석되어서도 안 된다. 특히, 상기 선행기술의 논의는 당업자가 일반적으로 또는 잘 알고 있는 것에 관련되지 않지만, 관련된 선행기술의 제안이 본 발명의 진보성을 이해하는데 도움을 줄 것이다.

하나 이상의 관점에 따른 본 발명은 청구범위의 독립항에서 정의된 바와 같다. 본 발명의 일부 선택적이거나 우선하는 특징들이 종속항에서 정의된다.

본 발명의 제1관점에 따라서, 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 방법으로서, 상기 동체가 실질적으로 평면상이고 상기 절곡부를 중심으로 하여 절첩이 이루어질 수 있도록 상기 절곡부에 의하여 연결된 적어도 두개의 평면영역을 갖는 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법이

상기 동체를 형성하기 위하여 상기 팽창성 물질을 팽창시키는 팽창단계;

상기 절곡부에 인접하여 상기 동체에 과잉의 팽창성 물질의 영역을 형성하는 단계;

상기 동체의 상기 적어도 두 평면상 영역에 비하여 밀도가 큰 체적의 팽창성 물질을 갖는 절곡부를 형성하도록 팽창성 물질이 용융된 후에 상기 과잉의 팽창성 물질의 영역을 상기 동체의 절곡부 측으로 압축하는 단계를 포함한다.

팽창성 물질을 팽창시키는 팽창단계가 팽창성 물질이 상기 동체를 형성하기 위하여 팽창되는 몰드를 제공하는 단계를 포함한다. 몰드는 제1몰드부재와 제2몰드부재를 포함하는 투피스 몰드(two piece mould)이다.

제1몰드부재와 제2몰드부재는 이들이 결합되었을 때 이들 사이에 몰드 캐비티(mould cavity)가 형성되는 구조이다. 이러한 몰드 캐비티는 실질적으로 절곡부의 형성과 구조를 포함하는 동체를 형성하도록 구성된다.

몰드 캐비티에는 사전에 결정된 밀도의 팽창성 물질이 채워진다. 팽창성 물질은 상기 몰드 캐비티에서 팽창되어 동체를 성형한다. 팽창성 물질은 상기 몰드 캐비티내로 스팀을 주입하여 팽창될 수 있다.

몰드는 또한 제1몰드부재 또는 제2몰드부재에 제공되는 가동받침대를 더 포함한다. 가동받침대는 몰드 캐비티에 대하여 이동가능하게 되어 있다.

상기 동체에 과잉의 팽창성 물질의 영역을 형성하는 단계는 과잉의 팽창성 물질이 팽창될 수 있는 몰드 캐비티로부터 연장된 개방공간을 형성하도록 몰드 캐비티로부터 가동받침대를 후퇴시키는 단계를 포함한다. 개방공간은 동체의 절곡부에 인접하여 배치된다.

동체의 절곡부는 제1몰드부재 또는 제2몰드부재의 어느 하나에 형성된 돌출부에 의하여 형성된다. 돌출부는 절곡부의 형성을 한정하도록 몰드 캐비티 측으로 연장된다.

가동받침대는 돌출부에 대하여 대향되게 배치되도록 제1몰드부재 또는 제2몰드부재의 어느 하나에 제공된다. 한 실시형태에서, 가동받침대는 실질적으로 돌출부의 폭과 같은 크기로 연장되게 구성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 가동받침대는 돌출부의 폭 보다 큰 폭으로 연장되게 구성될 수 있다.

팽창성 물질이 용융된 후에 과잉의 팽창성 물질의 영역을 동체의 절곡부 측으로 압축하는 단계는 몰드 캐비티 측으로 가동받침대를 이동시켜 수행된다. 가동받침대는 성형되는 동체의 형상을 한정하기 위하여 몰드 캐비티의 내벽과 동일한 평면을 이루는 위치로 몰드 캐비티를 향하여 이동된다. 개방공간에 존재하는 과잉의 팽창성 물질은 동체의 절곡부 측으로 압축된다. 가동받침대는 팽창성 물질이 냉각되고 동체가 몰드 캐비티로부터 방출될 때까지 몰드 캐비티의 내벽과 동일한 평면을 이루는 위치에 유지된다.

아울러, 본 발명의 다른 관점에서, 본 발명은 팽창성 물질로 제조된 동체에 절곡부를 형성하는 방법을 제공하는 것으로, 동체가 상기 절곡부에 의하여 연결되는 적어도 두개의 평면상 영역을 갖는 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 방법에 있어서, 이 방법이 상기 동체를 형성하기 위하여 상기 팽창성 물질을 성형하는 단계; 절곡부 영역에 인접하여 상기 동체의 영역에 과잉의 팽창성 물질의 영역을 형성하는 단계; 밀도가 큰 체적의 팽창성 물질을 갖는 절곡부를 형성하도록 팽창성 물질이 냉각되기 전에 팽창성 물질이 팽창되고 용융된 후에 상기 과잉의 팽창성 물질의 영역을 상기 동체 측으로 압축하는 단계를 포함한다.

상기 동체를 형성하기 위하여 상기 팽창성 물질을 성형하는 단계는 상기 팽창성 물질로 몰드가 채워지는 단계와 이러한 물질이 상기 동체를 형성할 수 있도록 팽창되고 용융되도록 하는 단계를 포함한다.

또한 상기 팽창성 물질의 성형단계는 절곡부 영역에 인접한 동체의 영역에서 과잉의 팽창성 물질의 영역을 형성하는 단계를 포함한다.

과잉의 팽창성 물질의 영역을 상기 동체 측으로 압축하는 단계는 과잉의 팽창성 물질의 영역을 역으로 팽창성 물질의 상기 동체측으로 가압하는 것을 포함한다.

아울러, 본 발명의 또 다른 관점에 따라서, 본 발명은 팽창성 물질로 제조된 동체에 절곡부를 형성하는 시스템을 제공하는 것으로, 동체가 상기 절곡부에 의하여 연결되는 적어도 두개의 평면상 영역을 갖는 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 시스템에 있어서, 이 시스템이

상기 동체를 형성하기 위하여 상기 팽창성 물질이 공급되는 몰드;

상기 몰드에 부착가능하고 과잉의 팽창성 물질의 영역이 형성될 수 있고 절곡부에 인접하여 배치되는 공간을 한정하기 위하여 상기 몰드에 대하여 이동가능한 받침대를 포함하고;

받침대는 상기 과잉의 팽창성 물질의 영역이 형성된 후에 받침대가 상기 과잉의 팽창성 물질의 영역을 상기 동체 측으로 압축하여 절곡부 영역에 밀도가 큰 체적의 팽창성 물질이 형성되도록 이동가능하다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 팽창성 물질의 펠릿(pellets) 또는 비드(beads)가 채워지기 전의 상태를 보인 본 발명의 한 실시형태에 따른 몰드의 단면도.
도 2는 팽창성 물질이 팽창된 상태인 것을 보인 도 1의 몰드의 단면도.
도 3은 가동몰드부재가 삽입된 상태인 것을 보인 도 1의 몰드의 단면도.
도 4는 도 1 내지 도 3에서 보인 몰드와 성형방법에 의하여 성형된 제품을 보인 측면도.
도 5는 팽창성 물질의 펠릿 또는 비드가 채워지기 전의 상태를 보인 본 발명의 다른 실시형태에 따른 몰드의 단면도.
도 6은 도 5의 몰드에 의하여 성형된 제품의 측면도.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명할 것이다. 그러나, 도면에 예시되고 설명되는 구조는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

본 발명의 시스템과 방법은 발포성 폴리스티렌(EPS)을 이용하는 것으로 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 시스템과 방법에서는 EPS와 EPP 및 EPLA를 포함하여 어떠한 형태이든 경질의 다공성 플라스틱(RCP)을 이용하는 것도 마찬가지라는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명의 시스템과 방법이 EPS의 평면상 부분에 졸첩부 영역을 형성하고 이러한 절곡부의 양측에 배치된 EPS 의 평면상 부분이 절곡부를 중심으로 하여 상대측으로 절첩될 수 있게 된 것에 관련하여 설명되었으나, 본 발명은 달리 요구된 형상의 상자를 용이하게 형성할 수 있도록 EPS의 평면상 부분에 다수의 절곡부를 제공할 수도 있음을 이해하여야 한다.

도 1에서, 본 발명의 시스템과 방법에 의하여 제조된 제품이 투피스 몰드(10)내에서 형성된다. 투피스 몰드(10)는 제1몰드부재(12)와 제2몰드부재(16)를 포함한다. 제1몰드부재(12)와 제2몰드부재(16)는 제어된 상태에서 결합되어 이들 사이에 몰드공간(20)이 형성되고 여기에서 제품이 성형될 것이다. 도시된 실시형태에서는 투피스 몰드(10)의 일부, 즉, 절곡부를 형성하는 부분만 도시하였다. 그러나, 투피스 몰드(10)는 통상적인 형태이고 폴리스티렌의 펠릿 또는 비드의 공급을 위한 재료공급시스템이나 당업자가 이해하는 바와 같이 폴리스티렌 펠릿 또는 비드의 팽창이 이루어질 수 있도록 스팀을 공급하는 스팀공급장치가 부착될 것이다.

도 1에서 보인 바와 같이, 제1몰드부재(12)는 제품에 형성될 절곡부의 벽을 한정하기 위하여 그 내벽으로부터 공간(20) 측으로 연장된 돌출부(14)를 포함한다. 도시된 바와 같은 실시형태에서, 돌출부(14)는 정사각형 정점을 형성하는 포인트(15)를 향하여 수렴하도록 약 45°의 각도로 연장된 측벽(13)을 갖는 삼각형 쐐기부재의 형태이다. 이러한 구조는 완성된 제품에서 90°의 절곡부를 제공할 수 있는 절곡부 영역을 형성한다. 그러나, 제품의 절첩조건에 따라서 다른 형상의 절곡부 형태가 고려될 수 있을 것이며, 이들은 제1몰드부재(12)의 돌출부(14)의 형상을 조절함으로서 다른 형태가 될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

제2몰드부재(16)는 일반적으로 완성된 제품의 주요동체의 전체 두께를 한정하기 위하여 제1몰드부재(12)의 평면상 표면으로부터 거리 'Y' 만큼 떨어져 있는 실질적으로 평면상인 평면부(19)를 포함한다. 제1몰드부재(12)의 돌출부(14)의 바로 아래인 제2몰드부재(16)의 영역에서, 평면부(19)에 개방공간(17)이 제공된다. 개방공간(17)에는 이러한 개방공간(17)의 폭과 같은 폭을 갖는 가동몰드부재, 즉, 가동받침대(18)가 배치된다. 가동받침대(18)는 제2몰드부재(16)의 개방공간(17)에서 화살표 'Z'로 보인 바와 같이 상하로 이동될 수 있도록 구성되어 있다. 가동받침대(18)의 폭과 개방공간(17)의 폭은 제품에 형성될 절곡부의 폭과 실질적으로 동일하게 연장되고 제1몰드부재(12)의 돌출부(17)의 폭과 동일하게 연장되어 있다.

완성된 제품을 얻기 위하여, 먼저, 투피스 몰드(10)는 도 1에서 보인 바와 같은 배열구조로 배치된다. 이러한 배치상태에서, 가동받침대(18)는 제2몰드부재(16)의 평면부 아래에 거리 'X' 만큼 후퇴하여 제1몰드부재(12)의 돌출부(14)의 바로 아래에 부가적인 공간(17)을 형성한다. 투피스 몰드(10)의 이러한 상태에서 요구된 밀도로 제1 및 제2몰드부재(12, 16) 사이의 공간(20, 17)을 채우도록 통상적인 방식으로 몰드(10)에 폴리스티렌의 펠릿 또는 비드가 공급될 수 있다. 몰드 캐비티가 비드로 채워졌을 때, 몰드(10)에 스팀이 공급되어 폴리스티렌의 펠릿 또는 비드가 연화되어 발포되고 합체되어 용융됨으로서 도 2에서 보인 바와 같이 몰드(10)의 공간(20, 17)을 채우게 된다.

도 2에서, 발포된 폴리스티렌(EPS)이 발포비드(30, 32)의 형태로 도 2에 도시되어 있다. 용융되어 발포된 EPS(32)는 돌출부(14)에 의하여 형성된 절곡부 영역을 가로질러 공간(17)측으로 연장된 부가적인 EPS 물질의 층형영역을 형성한다.

도 2에서 보인 바와 같이 EPS가 발포되고 용융되어 발포비드의 용융체를 형성한 후에, 가동받침대(18)는 도 3에서 보인 바와 같이 제2몰드부재(16)의 평면부(19)와 동일한 평면을 이루도록 거리 'X' 만큼 화살표 A의 방향으로 이동된다. 가동받침대(18)의 이러한 운동은 EPS의 층형영역을 몰드(10)의 공간(20) 측으로 가압하여 공간(20)의 이러한 영역에서 용융된 비드에 압축력을 가하게 된다. 발포된 비드는 주로 약 98%의 공기를 포함하므로, 몰드(10)의 이러한 영역에서 발포용융된 비드에 대하여 작용하는 가동받침대(18)의 힘은 용융된 비드를 압축하여 이러한 한정공간으로 강제로 공급된 부가적인 EPS 물질을 수용할 수 있도록 한다. 이로써 제조되는 제품의 절곡부 영역을 형성하는 돌출부(14)에 인접하는 몰드(10)의 영역에서 비드는 보다 집중되도록 한다. 가동받침대(18)는 발포되고 용융된 후의 발포된 비드에 압력을 가함으로 비드는 발포된 비드의 구조에 손상을 주지 않고 압축될 수 있도록 함을 이해할 수 있을 것이다. 이는 강도와 내구성이 증가된 절곡부가 형성될 수 있도록 하는데 도움을 준다.

가동받침대(18)가 도 3에서 보인 바와 같은 위치로 이동되었을 때, 몰드(10)는 도 4에서 보인 바와 같은 제품(40)을 얻기 위하여 잘 알려진 원리에 따라서 냉각될 수 있다. 비드의 냉각으로 비드는 가동받침대(18)의 압축작용에 의하여 형성된 형상을 유지할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 도 4에서 보인 바와 같이, 최종제품(40)은 EPS(30)의 두 평면영역(42, 44) 사이에 형성된 절곡부 영역(45)를 포함한다. 절곡부 영역(45)은 약 45°의 각도로 벌어진 한쌍의 발산형 벽을 포함함으로써 평면영역(44)은 90°의 모서리부분 또는 변부부분을 형성하도록 화살표 B의 방향으로 평면영역(42)을 향하여 접혀질 수 있다.

본 발명의 우선실시형태에서, 사용전에 24 시간 동안 예비발포된 EPS 비드가 도 1의 공간(20, 17)을 채우기 위하여 19g/L의 밀도로 몰드(10)에 공급된다. 가동받침대(18)는 깊이 'X' 만큼 약 8mm 정도 후퇴된다. 그리고 몰드(10)에는 교차 스티밍(cross steaming)이 이루어져, 먼저 제2몰드부재(16) 측으로부터 800kPa로, 그리고 제1몰드부재(12) 측으로부터 800kPa로 스티밍이 이루어진다. EPS 비드의 발포와 용융에 이어, 가동받침대(18)가 8mm의 후퇴깊이 만큼 전진되어 평면부(19)와 동일한 평면을 이루게 되고 제품이 몰드로부터 방출될 때까지 가동받침대(18)가 이 위치를 유지한다. 그리고, 몰드(10)의 양측에서 10초 동안 600kPa로 물분사냉각이 이루어지고 이후에 제품이 표준형 방출기구에 의하여 몰드(10)로부터 방출된다. 이러한 공정으로 최종 제품(40)은 가동받침대의 위치에서 약 0.5mm의 두께이고 평면부(42, 44)의 위치에서 약 20-24mm의 두께인 절곡부를 갖는다. 상기 기준시스템이 상기 기준형 몰드 파라메타와 시컨스 하에서 강하고 효과적인 절곡부를 제공하는 것으로 입증되었으나, 제조될 최종 제품에 따라서 다양한 파라메타와 시컨스가 상당히 달라질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이 점에 관하여, 제품의 두께와 비드밀도는 제품의 용도에 따라서 달라질 수 있으며 가동받침대의 후퇴깊이는 공급된 비드의 밀도에 기초하여 절곡부 영역에서 비드의 충분한 밀집화가 이루어질 수 있도록 선택될 수 있다.

도 5에서 보인 바와 같이, 본 발명의 시스템과 방법은 절곡부 영역의 구성이 여러 절곡부 조건에 맞추어 간단히 변경될 수 있도록 한다. 이는 제1몰드부재(12)의 돌출부(14)의 형상을 간단히 변경하여 이루어질 수 있으며 도 6에서 보인 절곡부 영역(45)이 형성될 수 있도록 할 것이다. 도 6의 실시형태에서, 평면영역(44)은 화살표 'C'의 방향으로 평면영역(42)을 향하여 접히도록 구성된다. 이러한 구성에서, 절곡부 영역은 90°이지만 절곡부는 보다 더 튼튼하고 안정적인 절곡부를 제공하는 평면영역(42) 상에 평면영역(44)의 수평지지부를 제공한다. 90° 이외의 각도를 갖는 절곡부 영역이 요구되는 경우, 제1몰드부재(12)의 돌출부(14)는 이러한 제품을 얻기 위하여 간단히 조절될 수 있다. 제1몰드부재(12), 제2몰드부재(16)와 가동받침대(18)는 요구된 바와 같은 다양한 특성과 표면조직을 갖는 제품을 얻기 위하여 구성될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 상기 언급된 각 실시형태에서, 가동받침대(18)는 실질적으로 평면상이고 돌출부(14)에 의하여 한정되는 바와 같은 절곡부 영역의 폭으로 연장되는 크기인 상부면을 갖는 것으로 설명되고 있다. 그러나, 다른 실시형태에서, 가동받침대(18)는 절곡부 보다 더 넓은 압축비드의 영역을 제공하도록 실질적으로 돌출부(14) 보다 넓을 수 있다. 더욱이, 가동받침대(18)는 냉각전에 압축비드의 영역을 더욱 조절하기 위하여 층형 또는 만곡형 영역을 포함하는 것으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 절곡부를 형성하는 시스템과 방법은 강화된 강도와 내구성을 갖는 RGP의 평면부에 형성된 절곡부를 제공하는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이는 절곡부의 영역에 과잉의 물질이 생성되도록 RGP 물질의 동체를 형성하고 물질의 발포와 용융에 이어 절곡부에서 고밀도 비드의 영역을 형성하도록 이러한 영역에서 용융되고 발포된 비드를 압축하도록 과잉물질을 역으로 동체측에 가압함으로서 성취된다. 이로써 절곡부에서 비드가 압축되어 이러한 영역으로 주입되는 과잉비드를 수용할 수 있도록 하고 비드가 냉각되어 그 위치에서 고밀도 상태로 유지될 수 있도록 한다.

명세서 및 청구범위 전체에 걸쳐 "포함한다"라는 용어와 그 파생어는 그 반대의 의미가 명시적으로 언급되거나 그렇지 않으면 문맥상 달리 요구하지 않는 한 배타적인 의미보다는 포괄적인 의미를 갖는 것이다. 즉, "포함한다"라는 용어 및 그 파생어는 그 반대의 의미가 명시적으로 언급되거나 그렇지 않으면 달리 요구하지 않는 한 열거된 구성요소, 단계 또는 특징뿐만 아니라 구체적으로 열거되지 않은 다른 구성요소, 단계 또는 특징을 포함하는 것으로 간주될 수 있다.

당업자라면 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술된 본 발명의 방법에 많은 수정 및 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다.

10: 투피스 몰드, 12: 제1몰드부재, 13: 측벽, 14: 돌출부, 15: 포인트, 16: 제2몰드부재, 17: 개방공간, 18: 가동받침대, 19: 평면부, 20: 공간, 30, 32: 발포비드, 40: 제품, 42, 44: 평면영역, 45: 절곡부 영역

Claims (18)

1. 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 방법으로서, 상기 동체가 실질적으로 평면상이고 상기 절곡부를 중심으로 하여 절첩이 이루어질 수 있도록 상기 절곡부에 의하여 연결된 적어도 두개의 평면영역을 갖는 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법이
   상기 동체를 형성하기 위하여 상기 팽창성 물질을 팽창시키는 팽창단계;
   상기 절곡부에 인접하여 상기 동체에 과잉의 팽창성 물질의 영역을 형성하는 단계;
   상기 동체의 상기 적어도 두 평면상 영역에 비하여 밀도가 큰 체적의 팽창성 물질을 갖는 절곡부를 형성하도록 팽창성 물질이 용융된 후에 상기 과잉의 팽창성 물질의 영역을 상기 동체의 절곡부 측으로 압축하는 단계
   를 포함함을 특징으로 하는 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 팽창성 물질을 팽창시키는 팽창단계가 팽창성 물질이 상기 동체를 형성하기 위하여 팽창되는 몰드를 제공하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 몰드가 제1몰드부재와 제2몰드부재를 포함하는 투피스 몰드이고, 제1몰드부재와 제2몰드부재는 이들이 결합되었을 때 이들 사이에 몰드 캐비티가 형성되며, 이 몰드 캐비티가 실질적으로 동체를 형성하도록 구성됨을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 몰드 캐비티가 사전에 결정된 밀도에 따라서 팽창성 물질로 채워짐을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 팽창성 물질이 상기 몰드 캐비티에서 팽창되어 동체를 성형함을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 팽창성 물질이 상기 몰드 캐비티내로 스팀을 주입하여 팽창됨을 특징으로 하는 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 몰드가 제1몰드부재 또는 제2몰드부재에 제공되는 가동받침대를 더 포함하고, 가동받침대가 몰드 캐비티에 대하여 이동가능함을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 동체에 과잉의 팽창성 물질의 영역을 형성하는 단계가 과잉의 팽창성 물질이 팽창될 수 있는 몰드 캐비티로부터 연장된 개방공간을 형성하도록 몰드 캐비티로부터 가동받침대를 후퇴시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 개방공간이 동체의 절곡부에 인접하여 배치됨을 특징으로 하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 동체의 절곡부가 제1몰드부재 또는 제2몰드부재에 형성된 돌출부에 의하여 형성되고 돌출부가 절곡부의 형성을 한정하도록 몰드 캐비티 측으로 연장됨을 특징으로 하는 방법.
11. 제10항에 있어서, 가동받침대가 돌출부에 대하여 대향되게 배치되도록 제1몰드부재 또는 제2몰드부재에 제공됨을 특징으로 하는 방법.
12. 제11항에 있어서, 가동받침대가 실질적으로 돌출부의 폭과 같은 크기로 연장되게 구성됨을 특징으로 하는 방법.
13. 제11항에 있어서, 가동받침대가 돌출부의 폭 보다 큰 폭으로 연장되게 구성됨을 특징으로 하는 방법.
14. 제8항 내지 제13항의 어느 한 항에 있어서, 팽창성 물질이 용융된 후에 과잉의 팽창성 물질의 영역을 동체의 절곡부 측으로 압축하는 단계가 몰드 캐비티 측으로 가동받침대를 이동시켜 수행됨을 특징으로 하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 가동받침대가 성형되는 동체의 형상을 한정하기 위하여 몰드 캐비티의 내벽과 동일한 평면을 이루는 위치로 몰드 캐비티를 향하여 이동되고, 개방공간에 존재하는 과잉의 팽창성 물질이 동체의 절곡부 측으로 압축됨을 특징으로 하는 방법.
16. 제15항에 있어서, 가동받침대가 팽창성 물질이 냉각되고 동체가 몰드 캐비티로부터 방출될 때까지 몰드 캐비티의 내벽과 동일한 평면을 이루는 위치에 유지됨을 특징으로 하는 방법.
17. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 팽창성 물질이 발포성 폴리스티렌(EPS), 발포성 폴리프로필렌(EPP) 및 발포성 폴리락틱산(EPLA)과 같은 경질의 다공성 플라스틱임을 특징으로 하는 방법.
18. 팽창성 물질로 제조된 동체에 절곡부를 형성하는 시스템을 제공하는 것으로, 동체가 상기 절곡부에 의하여 연결되는 적어도 두개의 평면상 영역을 갖는 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 시스템에 있어서, 이 시스템이
    상기 동체를 형성하기 위하여 상기 팽창성 물질이 공급되는 몰드;
    상기 몰드에 부착가능하고 과잉의 팽창성 물질의 영역이 형성될 수 있고 절곡부에 인접하여 배치되는 공간을 한정하기 위하여 상기 몰드에 대하여 이동가능한 받침대를 포함하고;
    받침대는 상기 과잉의 팽창성 물질의 영역이 형성된 후에 받침대가 상기 과잉의 팽창성 물질의 영역을 상기 동체 측으로 압축하여 절곡부 영역에 밀도가 큰 체적의 팽창성 물질이 형성되도록 이동가능함을 특징으로 하는 팽창성 물질의 동체에 절곡부를 형성하는 시스템.

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