KR0170788B1 - 호퍼로서의 재료용기가 구비된 재료공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치는 이 재료용기 내에 밀봉수용된 성형재료가 히팅 슬리이브를 경유해서 성형기에 제공되도록 한다. 재료공급장치는 재료용기 내의 성형재료 잔량을 외부에서 확인할 수 있도록 투명합성수지 혹은 반투명 합성수지로 성형된 재료용기와, 일단은 재료용기의 개구부에 나사 체결되도록 개구단부를 형성하고, 타단은 성형기 수용부재에 체결되도록 개구단부를 형성한 어댑터를 필수 구성으로 한다. 재료용기의 내부를 개방 가능하게 폐쇄시키기 위하여 셔터가 이 어댑터에 경사지게 배치된다. 실제적인 용도에 있어서, 재료용기는 어댑터를 경유해서 수용부재에 체결되므로 호퍼로써의 역할도 수행한다. 그 내부에 성형재료가 밀봉수용된 소형재료용기가 호퍼로써 이용되므로 재료조절작업 및 재료교체 작업이, 각 성형작업 이전에 성형재료를 건조시킬 필요없이 고속으로 행해질 수 있다.

Description

호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치

제1도는 본 발명의 재료공급장치용 호퍼로써 사용되는 재료용기의 부분확대 정면도.

제2도는 본 발명의 재료공급장치에 사용하기에 적합한 어댑터의 종단면도.

제3도는 본 발명의 재료공급장치의 요부 종단 정면도로써, 어댑터에 나사결합된 상태를 도시한 도면.

제4도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재료공급장치의 부분확대 정면도.

제5도는 제4도의 재료공급장치의 평단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 어댑터 6 : 깔대기형상부

7 : 개구단부 9 : 셔터

12 : 가이드 플레이트 13 : 수용부재

14 : 히팅 슬리이브 16 : 스텝부

본 발명은 합성수지 성형기에 관한 것으로, 특히 성형될 재료(이하, 성형재료라 함), 즉 합성수지가 재료용기에 밀봉되어 있는 소형 성형기용 호퍼로써의 재료용기를 포함하는 재료공급장치에 관한 것이다.

성형재료가 제조업자로부터 사용자에게 출하되는 경우, 일반적으로 비교적 대용량의 용기 혹은 백(bag) 사용된다. 이에 따라 성형작업을 실행하기 전에 사용자는 일단 성형재료를 호퍼(hopper)에 수용한 후 성형기를 동작시켜 성형작업을 행하여야 하였다.

그러나, 이와 같이하면, 다품종 소량 생산이거나, 새로운 성형다이의 성형작업 테스트 혹은 시험용 성형작업이 행해지는 경우와 같이 소량의 성형재료만이 필요할 때에는 쓸모없이 성형 재료가 낭비되는 경향이 있었다. 또한, 그 성형재료가 습기찬 상태로 저장되어 있다가 일단 사용자에게 인도되면 습기찬 상태 그대로 성형작업에 사용할 수가 없었다. 이러한 현상은 결국 성형작업을 행하기 이전에 성형재료를 건조시켜야만 하는 결과를 초래하게 되었던 것이다. 이 때문에, 성형재료가 완전히 건조된 후에야 성형작업을 개시할 수 있으므로 인해서 성형작업 효율을 저하시키는 단점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로써 본 발명의 목적은 어댑터가 체결된 상태에서 소정량의 성형재료가 밀봉 수용된 용기를 호퍼로써 사용할 수 있도록 하여 재료조절작업 및 재료 재배치 작업을 고속으로 행할 수 있을 뿐만 아니라 별도의 건조시간이 필요없는 재료공급장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 호퍼로써 제공되는 재료용기 내에 수용된 성형재료의 잔량을 어떤 방향에서도 시각적으로 확인할 수 있도록 재료용기를 투명한 합성수지로 제조한 재료공급장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 호퍼(hopper)로서 재료용기(material container)를 포함하는 재료공급장치에 있어서, 성형될 재료가 밀봉된 상태로 수용되도록 합성수지로 성형되는 재료용기와, 상기 재료용기의 내측을 개방 가능하게 폐쇄시키기 위하여 깔대기형상부와 연결부 사이에 삽입된 셔터를 구비하는 어댑터를 포함하되, 상기 깔대기형상부의 상단부에는 상기 재료용기의 개구부 외벽면 주위에 형성된 다수의 숫 나사산과 나사 체결되도록 개구단부가 형성되고, 사기 연결부의 하단부는 성형기의 수용부재에 체결되도록 개구부가 형성됨에 따라, 상기 어댑터가 재료용기의 개구부에 나사 체결되며, 상기 재료용기는 성형기용 호퍼로서 작용하도록 상기 어댑터와 함께 성형기의 수용부재에 고정되는 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치를 제공한다.

본 발명에 따른 재료공급장치는 재료용기가 투명성 합성수지 혹은 반투명성 합성수지로 성형된다는데 특징이 있다. 이때, 연신(stretch) 취입성형(blowing) 공정에 의해 성형할 수 있는 단일종류인 폴리에틸렌 테레프탈산염 수지, 폴리카보네이트 수지 및 폴리프로필렌 수지를 재료용기를 성형하기 위한 합성수지로 사용하는 것이 바람직하다. 경우에 따라서, 성형재료는 우수한 가스 장벽 특성이 있는 에칠렌비닐 아세트산염 공중합체(EVA)로 제조된 중간층을 포함하는 조성물일 수 있다.

그 용량범위가 1.0∼20.0 리터이고 대량 주입이 가능한 포트를 갖도록 연신 취입성형 공정에 의해 성형된 용기는 성형된 상태 그대로 재료용기로써 사용될 수 있으며, 이 재료용기의 개구부는 금속시일, 스크류 캡 등과 같은 통상적인 시일링 수단에 의해 밀봉 폐쇄시킬 수 있다.

이와 같이 구성된 재료용기가 그에 체결된 어댑터와 함께 성형기 상에 호퍼로써 장착되므로 셔터가 열리면, 재료용기에 수용되었던 소정량의 성형재료가 수용부재에 관통하여 형성된 공급포트를 통해 성형기에 공급된다. 또한, 이때 재료용기 내에 밀봉 수용된 성형재료는 건조한 상태를 유지하기 때문에 성형작업을 수행하기 이전에 성형재료를 건조시킬 필요가 없을 뿐만 아니라, 소정량의 성형재료가 수용되어 있는 재료용기를 다른 종류의 성형재료가 수용되어 있는 재료용기와 교체할 수 있다.

다수의 성형제품을 만들기 위해 제작된 성형기에 소정량의 성형재료가 각각 공급될 수 있도록 재료공급장치를 소형으로 설계하여 구성하므로 다품종 소량 생산을 위한 성형작업이 행해지거나 새로운 성형다이의 성형작업테스트 혹은 시험용 성형작업에서 손실되는 재료량을 감소시킬 수 있다. 또한, 현재 사용되는 재료용기를 다른 것으로 손쉽게 교체할 수 있으므로, 현재 사용되는 성형재료도 다른 종류의 성형재료로 신속하게 교체할 수 있게 된다. 더욱이, 건조한 성형재료를 재료용기로부터 직접 공급할 수 있으므로 별도의 건조 작업이 불필요하고, 성형재료의 저장상태를 손쉽게 조절할 수 있다.

더욱이, 투명성 합성수지 혹은 반투명성합성수지로 재료용기를 성형하므로 성형재료의 저장상태를 시각적으로 확인하기 위한 투명창을 별도로 재료용기에 구비할 필요가 없다. 즉, 어떠한 방향에서도 재료용기 내부에 대한 시각적 확인이 가능하므로 재료용기 내의 성형재료 잔량을 별도의 투명창을 통해 확인하는 등의 작업이 불필요한 것이다. 본 발명에서는 재료용기 내의 성형재료 잔량을 호퍼에서 멀리 떨어진 위치에서도 손쉽게 확인할 수 있다.

성형작업이 행해지기 이전에 성형재료를 건조시키기 위한 건조시간이 필요없다는 관점에서 볼 때, 현재 사용되는 성형재료를 다른 종류의 성형재료와 신속하게 교체할 수 있고, 성형재료 손실량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 성형효율을 향상시킴과 동시에 제조원가가 절감되는 성형작업을 수행할 수 있다. 특히, 소량의 성형 품목을 서로 다른 성형재료로 제조하는 경우 본 발명의 재료공급장치에 의해 얻어지는 효과는 매우 뛰어나다.

연신 취입성형 공정에 의해 두께가 얇고 무게가 가볍도록 재료용기가 성형되므로 드롭 테스트(drop test)시 강도가 매우 우수하게 나타날 뿐만 아니라, 제조비용이 저렴해진다. 또한, 재료용기 내에 수용되었던 성형재료가 완전히 소비된 후 비게 되면, 성형기로부터 이 재료용기를 분리하여 재 사용할 수도 있다.

기타 본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점은 첨부한 도면을 토대로 한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 참조하여 상세히 설명한다.

도면에 있어서, 참조번호 1은 사출 연신 취입성형 공정에 의해 1.5 내지 3.0리터의 용량을 갖는 제품을 제조한다고 가정할 경우 넓은 개구부를 형성하기 위하여 조성물로서의 폴리에틸렌 테레프탈산염 수지로 성형된 투명한 재료용기이다. 이 조성물은 에틸렌비닐 아세트산염 공중합체로 제조된 중간층을 포함할 수도 있다. 다수의 숫 나사산(3)이 상기 재료용기(1)의 개구부 외주면 둘레에 형성되어 있다. 재료용기(1)의 개구부는 금속시일(2)에 의해 밀봉되어 있다. 바람직하게는, 상기 재료용기(1)는 이 재료용기 내에 수용된 재료를 상업적으로 판매할 경우 숫 나사산(3)에 스크류 캡(도시생략)을 나사 고정시킴으로써 팩킹용기로써 이용될 수도 있다.

제2도에서 참조부호 4는 금속성 재료로 만들어진 어댑터이다. 이 어댑터(4)는 그 개구단부(5)의 내벽면 주위에 다수의 암 나사산이 형성된 개구부와, 다수개의 스크류 홀이 관통형성된 연결부(8)가 구성된 깔대기형상부(6)로 이루어져 있다. 성형기(후술) 히팅 슬리이브의 수용부재에 고정된 개구단부(7)는 연결부(8)의 하단부에 형성되어 있고, 깔대기형상부(6) 및 연결부(8)는 다수개의 스크류에 의해 체결되어 서로 일체화되어 있다. 셔터(9)는 깔대기형상부(6) 내측을 개방 가능하게 폐쇄할 수 있도록 깔대기형상부(6)와 연결부(8) 사이에 개재되어 있다.

셔터(9)는 연결부(8)의 개구단부(7)와 깔대기형상부(6)의 개구단부(5) 사이가 서로 통할 수 있도록 관통홀(10)이 관통형성된 플레이트형으로 설계되어 있다. 가이드 플레이트(12)는 이 가이드 플레이트(12)의 저면을 따라 셔터가 경사지게 배치되도록 셔터(9)의 저면에 경사 접촉된다. 즉, 셔터(9)는 연결부(8)와 가이드 플레이트(12) 사이에 경사지게 배치된 것이다.

제3도에 있어서, 참조부호 13은 성형기용 히팅 슬리이브(14) 상에 배치된 수용부재이다. 공급포트(15)는 이 수용부재(13)를 관통하도록 형성되어 있고, 이 수용부재(13)와 연결부(8)의 개구단부(7)를 체결하기 위한 스텝부(16)가 수용부재(13)의 외측에 형성되어 있다. 참조부호 17은 성형재료를 플라스틱화 하기 위한 스크류이다.

재료용기(1)를 성형기용 히팅 슬리이브(14) 상에 장착하는 경우, 우선 금속시일(2)을 재료용기(1)의 개구부로부터 해체하고, 이어서 어댑터(4)를 재료용기(1)에 체결한다. 이때, 재료용기(1)의 개구단부에 형성된 숫 나사산(3)과, 깔대기형상부(6)의 개구단부(5)에 형성된 암 나사산을 나사결합하는 방법으로 체결한다. 다음에, 셔터(9)에 의해 어댑터(4)의 내부가 폐쇄된 것이 확인되면, 어댑터(4)가 수용부재(13) 상부에 위치하도록 제3도에 도시한 바와 같이 재료용기(1)를 거꾸로 위치시킨다. 연결부(8)의 개구단부(7)가 스텝부(16)에 접촉되도록 수용부재(13)에 끼우고, 이후 어댑터(4)가 이 수용부재(13)에 견고하게 고정될 때까지 스크류(도시생략)을 일측면으로부터 연결부(8)에 나사결합하여 체결한다. 이제 재료용기(1)는 셔터(9)를 열면 성형재료가 히팅 슬리이브(14) 내로 공급되도록 하는 호퍼로써 또한 제공될 수 있다.

제4도 및 제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 재료공급장치를 도시한 것이다. 이 실시예에 있어서, 어댑터(4)는 깔대기형상부(6a)와, 그 하측에서 이 깔대기형상부(6a)와 일체화되어 있는 원통형접합부(8a)로 구성되어 있으며, 셔터(9)는 이 깔대기형상부(6a)의 상부 벽면 상에 위치되어 있다. 재료용기(1)는 그 개구단부의 외주면 둘레에 형성된 다수의 숫 나사산과, 깔대기형상부(6a)의 개구단부에 수용되어 스레드된 링(5a)의 내벽면 둘레에 형성되 다수의 암 나사산을 서로 나사결합시킴으로써 반전된 자세로 어댑터(4)에 체결된다.

이 어댑터(4)는 히팅 슬리이브(14)의 공급포트(도시생략) 주변둘레에 원통형접합부(8a)의 개구단부가 일체화된 프랜지(8b)를 볼트에 의해 조립하는 방법으로 성형기용 히팅 슬리이브(14) 상에 장착되어 있으므로, 어댑터(4)는 재료용기(1)와 협력하여 호퍼를 구성한다.

셔터(9)는 원주방향에서 보는 바와 같이 동일하게 이격된 관계로 그들을 통해 형성된 부채꼴 형상의 개구(12a)(12b)를 방사상으로 확장시킨 2개의 상부 및 하부 원형 플레이트(9a)(9b)로 구성되어 있다. 원형 플레이트(9a)(9b)의 중심부는 이 원형 플레이트(9a)(9b)가 서로에 대해 회전할 수 있도록 샤프트(18) 상에 회전할 수 있게 설치되어 있다. 상부 원형 플레이트(9a)의 주변부는 다수의 스크류를 타이트하게 조임으로써 어댑터(4)에 체결되어 있다. 반면에 하부 원형 플레이트(9b)의 주변부 외측으로 돌출된 멈춤편(pawl piece; 20)이 수직으로 확장된 네게의 홈(22)을 경유해서 4개의 연장 슬릿(19)에 삽입되어 있으며, 이때 이 연장 슬릿(19)은 원주로 확장되어 있다. 이에 따라 서로 상대적으로 부채꼴 형상의 개구부(12a)(12b)를 개방 혹은 폐쇄하기 위하여 상부 원형 플레이트(9a)에 대해서 하부 원형 플레이트(9b)가 회전가능하도록 어댑터(4)에 지지되어 있다. 네개의 멈춤편(20) 중 하나는 오퍼레이터의 손으로 셔터를 열고 닫기 위한 액튜에이팅 편(21)으로 작용하도록 하부 원형 플레이트(9b)의 외측에 방사상으로 돌출되어 있다.

이와 같이 본 발명은 리세스 부위와, 그에 대응하도록 돌출된 부위를 매칭시키는 방법으로 재료용기(1)에 어댑터(4)를 체결시키는 것일 뿐만 아니라, 히팅 슬리이브(14)의 리세스부에 이에 대응하는 어댑터(4)의 돌출부를 삽입하는 방법으로 어댑터(4)를 히팅 슬리이브(14)에 고정시키는 것이다. 비록, 어떠한 형태를 갖도록 구체적으로 도시하지는 않았으나, 재료용기 상단부에 수용부재의 맞은 편쪽에 슬라이드 홈이 형성된 수용 플레이트를 배치하고, 일측이 재료용기의 맞은 편족 어댑터의 하단으로 돌출된 슬라이드홈에 슬라이드 플레이트를 삽입한 다수의 스크류에 의해 이 슬라이드 플레이트를 수용부재에 체결시킴에 따라 어댑터(4)가 재료용기(1)에 고정됨이 명백하다.

본 발명은 두개의 실시예를 예로 들어 설명하였으나 이들 실시에에만 한정되지 않고 본 발명의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 여러가지 변형, 수정실시가 가능함은 물론이다.

Claims (9)

1. 호퍼(hopper)로서 재료용기(material container)를 포함하는 재료공급장치에 있어서, 성형될 재료가 밀봉된 상태로 수용되도록 합성수지로 성형되는 재료용기와, 상기 재료용기의 내측을 개방 가능하게 폐쇄시키기 위하여 깔대기형상부와 연결부 사이에 삽입된 셔터를 구비하는 어댑터를 포함하되, 상기 깔대기형상부의 상단부에는 상기 재료용기의 개구부 외벽면 주위에 형성되 다수의 숫 나사산과 나사 체결되도록 개구단부가 형성되고, 상기 연결부의 하단부에는 성형기의 수용부재에 체결되도록 개구부가 형성됨에 따라, 상기 어댑터는 상기 재료용기의 개구부에 나사 체결되며, 상기 재료용기는 성형기용 호퍼로서 작용하도록 상기 어댑터와 함께 성형기의 수용부재에 반전된 자세로 고정되는 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 어댑터는 금속재로 제조되고, 내부에 깔대기 모양의 표면을 갖고 깔대기 모양의 일단은 상기 재료용기의 개구부와 나사체결하도록 개구단부형상으로 형성되고, 타단은 성형기측 수용부재에 고정되도록 개구단부형상으로 형성된 제1 부위와, 다수개의 스크류 홀을 통해서 다수개의 스크류를 삽입하도록 형성된 다수개의 스크류 홀을 가진 제2 부위로 구성되고, 상기 셔터는 상기 스크류에 의해 조임으로써 상기 제1 부위와 제2 부위 사이에 삽입되어 서로 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 어댑터는 깔대기형상부와, 상기 깔대기 형상부 하측에 위치한 원통형 연결부로 구성되며, 상기 셔터는 상기 깔대기형상부의 상부벽에 위치하고, 상기 재료용기는 반전된 자세로 상기 깔대기형상부의 개구단부 상에 배치된 스레드된 링에 나사 고정되며, 상기 어댑터는 다수의 볼트에 의해 히팅 슬리이브용 공급포트 주변에 상기 원통형 연결부의 개구단부가 체결됨에 따라 성형기용 히팅 슬리이브 상에 장착된 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치.
4. 제1항에 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 셔터는 다수의 개구를 방사상으로 확장시킨 두개의 상·하부 원형 플레이트로 구성되며, 상기 원형 플레이트의 각각의 중심부는 샤프트에 대해 회전자재토록 지지되어 있고, 상기 상부 원형 플레이트의 주변은 다수개의 스크류에 의해 상기 어댑터의 벽면에 고정됨에 동시에 하부 원형 플레이트는 상기 상부 원형 플레이트의 방사상으로 확장된 개구에 대해 상기 방사상으로 확장된 개구를 개방시키거나 페쇄시키도록 상기 어댑터의 깔대기형상부의 상부 벽면 상에 회전자재토록 지지되어 있고, 상기 하부 원형 프레이트는 그 주변 외측에 돌출된 다수의 멈춤편(pawl piece)을 포함하며, 이들 각 멈춤편은 수직홈을 통해 상기 깔대기형상부의 상부 벽면상에 원주 방향으로 확장 형성된 슬릿에 삽입되는 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 재료용기는 투명한 합성수지 또는 반투명한 합성수지로 성형된 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료고급장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 재료용기는 연신 취입성형 처리공정에 의해 폴리에틸렌 테레프 탈산염 수지로 성형된 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 재료용기는 연신 취입성형 처리공정에 의해 폴리카보네이트 수지로 성형된 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치.
8. 제5항에 있어서, 상기 재료용기는 연신 취입성형 처리공정에 의해 폴리프로필렌 수지로 성형된 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치.
9. 제5항에 있어서, 상기 재료용기는 연신 취입성형 처리공정에 의해 조성물 형태의 폴리에틸렌 테레프 탈산염수지로 성형되며, 상기 조성물에는 에틸렌 비닐 아세트산염 공중합체로 제조된 중간층을 포함하는 것을 특징으로 하는 호퍼로써의 재료용기가 구비된 재료공급장치.