KR100363075B1 - 3칼라용 사출성형기 - Google Patents

Abstract

본고안은 사출 성형기로서 1사이클에 3COLOR까지 사출 성형시킬 수 있는 복합적인 육각형의 원리를 이용하여 구성하여서된 사출 성형기 형체측의 구조와 원리에 관한 것이며 3COLOR 사출 성형기로서 무인화 시킬 수 있는 것이 특징이며 그 장점이다.

Description

3칼라용 사출성형기{.}

본 발명은 3칼라용 사출성형기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 사출 성형기의 코어를 수직 회전식으로 구성하여, 복수의 색상 또는 복수의 재질로 복합된 하나의 성형품을 제작하기에 적합하도록 한 3칼라용 사출성형기에 관한 것이다. 기존 사출성형기는 통상 캐비티와 코어가 구비되어 유압 및 전기시스템의 지원으로 구동되는 코어의 형체력을 통해 의도한 성형품을 제작할 수 있도록 되어 있으나, 여러 가지 색상이나 재질로 복합된 하나의 성형품을 제작해야 할 경우에는 금형 취부용 형판이 성형품의 색상 수에 대응되는 수로 각각 구비되어 성형작업이 이루어져야 하므로, 결과적으로는 코어를 가동시키기 위한 유압 및 전기 시스템이 복수개가 구비되어야 하는 문제가 있어 제작단가를 절감시키는 데 한계가 있고, 이러한 복수의 제반 시스템 구성으로 인하여 작업면적도 많이 차지하게 되며 복수의 형판을 가동시키는 데 따른 공정의 복잡성으로 인하여, 작업자의 잦은 수작업을 필요로 하게 되는 등의 불합리한 문제점들이 있었다.

본 발명의 목적은 사출성형기의 코어를 수직 회전식으로 구성하여 복수의 색상 또는 복수의 재질로 복합된 하나의 성형품을 제작함에 있어, 코어를 작동시키는 데 필요한 유압 및 전기시스템을 최소로 줄이는 한편 제반시스템을 컴팩트하게 구성하여 성형작업시 요구되는 작업공간을 감소시킬 수 있고 공정시간을 단축시키며, 인건비를 절감시킬 수 있어 궁극적으로는 양산성을 향상시킬 수 있는 합리적인 구조의 3칼라용 사출성형기를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 3칼라용 사출성형기를 나타낸 사시도이다.

도 2, 도 3, 도 4, 및 도 5는 서로 다른 3개의 코어가 캐비티와 형체결되어 순차적인 사출성형작업이 이루어지는 것을 설명하기 위한 참고도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 형체장치 110, 111, 112: 타이바

120: 가동블럭 130: 키카실린더

131: 회전 방지 장치 140: 수직회전반

150: 모터 151: 벨트

152: 풀리 160: 메인실린더

161: 램 171: 캐비티

172, 178: 코어 173: 슬라이딩판

174: 슬라이드베이스 175: 테일스톡

176: 런너게이트이젝터 177: 제품취출이젝터

200: 사출장치 210: 호퍼220: 가열실린더 230: 사출실린더

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3칼라용 사출성형기는 캐비티와 코어의 상호 형체결로 성형품을 사출성형시킴에 있어, 복수의 색상이나 복수의 재질로 된 하나의 성형품을 사출성형시키기 위하여 상기 코어를 회전식으로 구성하여 상기 코어의 1회전으로 1사이클의 사출성형작업이 이루어지도록 한 사출성형기에 있어서 상기 캐비티는 상기 코어의 하부 위치에 고정되고, 상기 코어는 지표면과 수직하게 설치되어 수직 왕복 구동방향을 안내하는 타이바와, 상기 타이바의 안내로 수직 왕복하는 가동블럭과, 상기 가동 블록의 왕복 구동력을 제공하는 키카 실린더와, 상기 가동블럭에 축 결합되어 수직 회전하는 수직회전반과, 상기 수직회전반의 회전구동력을 제공하는 모터와, 상기 수직회전반을 상부에서 가압하여 상기 캐비티와 상기코어의 형체력을 발생시키는 메인실린더를 포함하는 형체장치의 상기 수직회전반 외주면 상에 복수개가 결합되어, 상기 수직회전반의 수직 회전으로 상기 복수개의 코어가 회전하여 각각 교대로 상기 캐비티와 수직으로 형체결됨으로써, 상기 수직 회전반의 1회전으로 1사이클의 사출성형작업이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.상기 수직회전반은 외주면이 육면인 육각형으로 이루어지고, 상기 코어는 3개가 구비되어 상기 수직회전반의 외주면 상에 상호 동일한 각으로 각각 취부될 수 있다.이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.도 1은 본 발명에 따른 3칼라용 사출성형기를 나타낸 사시도이다.본 발명에 따른 3칼라용 사출성형기는 복수개의 코어(172)가 수직회전반(140)의 외주면 상에 동일한 간격으로 취부되고, 수직회전반(140)의 회전시 복수의 코어(172)가 각각 교대로 캐비티(171)와 형체결됨으로써 수직회전반(140)의 1회전이 1사이클의 사출성형작업을 이루어내도록 되어 있다.이하에서는, 편의상 성형작업이 이루어지도록 하는 구성을 형체장치(100), 형체장치(100)의 금형 내로 수지를 사출시키는 구성을 사출장치(200)로 각각 명명하여 해당 구성에 대한 구체적인 기술을 언급하기로 한다.형체장치(100)는 하나의 캐비티(171)와 복수위 코어(172)를 상호 교대로 형체결시킴으로써 복수의 색상이나 복수의 재질로 복합된 하나의 성형품을 성형시키는 구성으로서, 타이바(110), 가동블럭(120), 키카실린더(130), 수직회전반(140), 모터(150), 메인실린더(160), 캐비티(171), 코어(172)등을 포함한다.타이바(110, 111, 112)는 지표면과 수직하게 입설되어 가동블럭(120)의 수직 왕복 구동방향을 안내하는 구성으로서 도 1에서는 뒤로 가려진 하나를 포함하여 4개의 타이바가 배열된 상태가 도시되어 있다. 타이바의 배열간격은 금형의 치수를 감안하여 결정 될 수 있다.가동블럭(120)은 타이바(110, 111, 112)로부터 구동방향을 안내받아 수직으로 왕복하게 되는 구성으로서 수직회전반(140)과 축결합되어 수직회전반(140)을 수직으로 왕복시키기 위한 중개역할을 한다.키카실린더(130)는 가동블럭(120)의 왕복 구동력을 제공하는 구성으로서 타이바(110, 111, 112)의 상부에 위치한 메인실린더(160)의 일부분인 테일스톡(175)에 결합되어 가동블럭(120)을 왕복시킨다. 도 1에서는 뒤로 가려진 하나를 포함하여 2개의 키카실린더가 가동블럭(120)의 양측에 설치되어 가동블럭(120)을 타이바(110, 111, 112)를 따라 왕복시키도록 한 구조를 나타내고 있다.수직회전반(140)은 가동블럭(120)과 축결합되어 수직으로 회전되는 구성으로서 도 1에서는 벨트(151)와 풀리(152)의 조합으로 수직회전반(140)에 회전 구동력을 전달시키는 구조를 나타내고 있다. 모터는 유압모터나 서보모터 등이 해당 될 수 있다.메인실린더(160)는 수직회전반(140)을 상부에서 가압하여 캐비티(171)와 코어(172)의 상호 형체력을 발생시키는 구성으로서, 도 1에서는 테일스톡(175)의 상부에 설치되어 수직회전반(140)의 상부를 가압하는 램(161)의 왕복으로 그 형체력을 발생시키는 구조를 나타내고 있다. 메인실린더(160)는 예컨대 전 스트로크에 대해 고출력을 발생시킬 수 있는 직압식 부스터(Booster)가 내장 설치되어 고출력을 바탕으로 한 램(161)의 가압으로 캐비티(171)와 코어(172)의 상호 형체력을 발생시킬 수 있다.캐비티(171)와 코어(172)는 전술한 바와 같은 구성들이 조합으로 이루어진 형체장치(100)의 구동에 의하여 하나의 캐비티(171)와 복수의 코어(172)가 상호 번갈아가며 형체결되어 성형작업을 이루게 되는 구성들이다.캐비티(171)는 코어(172)의 하부에 위치한 상태로 고정되며 도 1을 참조할 때 캐비티(171)는 슬라이딩판(173) 상부에 설치되어 있는 한편, 슬라이딩판(173)은 슬라이드베이스(174)의 안내를 받으며 왕복할 수 있도록 구성되어 캐비티(171)를 제작하고자 하는 성형품에 적합한 것으로 교체할 수 있도록 한 구조를 나타내고 있다.코어(172)는 수직회전반(140)의 외주면 상에 복수개가 설치되어 회전하게 되는 구성으로서 도 1에서는 외주면이 육면인 육각형 수직회전반의 외주면 상에 3개의 코어가 120도의 각도로 각각 배열되어 설치된 상태가 도시되어 있다.한편, 전술한 바와 같은 형체장치(100)에 적합한 사출장치(200)의 바람직한 예를 설명하면, 호퍼(210)를 통해 투입된 수지를 가열시키는 가열실린더(220)와 투입된 수지를 사출시키는 사출실린더(230)가 하나의 독립된 사출유닛이 되어, 복수의 사출유닛이 복수의 색상 내지는 복수의 재질을 각각 함유하여 상호 형체결된 캐비티(171)와 코어(172)에 복수의 색상 또는 재질의 수지를 순차적으로 사출시키는 구성이다.도 1에서는 일 예로서 사출장치(100)가 3개의 사출유닛을 포함한 것을 나타내고 있는 한편, 3개의 사출유닛은 좌우구동이 함께 이루어지되 캐비티(171)가 위치한 방향으로의 전후구동은 독립적으로 구동되도록 한 구조를 나타내고 있다. 사출장치의 전후좌우 구동은 예컨대 LM 가이드와 볼스크류의 조합으로 이루어낼 수 있으며, 기타 사출장치의 구체적인 구성은 공지된 기술이므로 이하 생략한다.다음으로, 본 발명에 따른 3칼라용 사출성형기의 작동을 설명한다.최초, 수직회전반(140)이 최대로 상승한 상태로부터 본 발명의 작동을 설명하면, 수직회전반(140)은 키카실린더(130)의 하강구동력에 의한 가동블럭(120)의 하강으로 캐비티(171)의 위치까지 도달하게 되며, 수직회전반(140)의 일면에 설치된 코어(172)가 캐비티(171)의 위치까지 도달한 후에는 메인실린더(160)의 구동에 의한 램(161)의 하강으로 수직회전반(140)이 가압되어 캐비티(171)와 코어(172) 사이에 형체력이 발생된다.이후로는, 사출장치(200)가 적절히 전후좌우로 구동하여 첫 번째로 선택된 사출유닛 하나가 상호 형체결된 캐비티(171)와 코어(172)의 위치까지 도달하게 되며 캐비티(171)와 코어(172) 사이에 수지를 사출시키게 된다. 이후 사출공정이 완료되면 해당 사출유닛은 후퇴하고, 사출된 수지가 비교적 짧은 시간 내에 고화된 후에는 메인실린더(160)의 구동으로 램(161)이 상승하며, 램(161)의 상승으로 석방된 수직회전반(140)은 키카실린더(130)에 의해 원위치로 복귀한다.전술한 제반 공정들은 하나의 사출유닛을 통해 하나의 색상 또는 재질을 갖는 수지를 금형 내에 사출시키는 공정이며, 이후로 계속 복수의 색상이나 재질로 복합된 하나의 성형품을 제작하고자 할 경우에는 모터(150)의 구동에 의한 수직회전반(140)의 회전으로 최초 공정에서의 코어(172)와는 다른 코어(178)를 캐비티(171)와 마주보는 위치로 구동시켜 전술한 공정을 반복하면 된다.따라서, 3개의 코어가 외주면에 각각 120도로 취부되어 회전하는 육각형 수직회전반의 경우에는 수직회전반의 1회전 1사이클을 이루어 1사이클 구동시 3가지 색상 또는 3가지 재질을 갖는 복합된 하나의 성형품을 완성시킬 수 있는 것이다.기타, 미설명부호 131은 램(161)의 승강시 회전이 발생되는 것을 방지하도록 한 회전 방지장치이고, 176은 런너(runner), 게이트(gate), 스프루(sprue) 등을 취출시키기 위한 런너게이트이젝터이며, 177은 완성된 성형품을 취출시키기 위한 제품취출이젝터이다.도 2, 도 3, 도 4, 및 도 5는 서로 다른 3개의 코어가 캐비티와 형체결되어 순차적인 사출성형작업이 이루어지는 것을 설명하기 위한 참고도이다.덧붙여, 수직회전반이 육각형을 이루어 그 외주면에 3개의 코어가 취부될 때를 가정하여, 3가지 재질이 복합된 하나의 성형품을 완성시키는 순차적인 단계를 첨부된 도면을 통해 부연하면, 3가지의 각기 다른 코어(A1, A2, A3)는 수직 회전반을 통해 회전하면서 각각 순차적으로 캐비티(B)와 형체결되고, 코어는 A1, A2, A3 순으로 캐비티(B)와 형체결되면서 사출장치의 수지 사출로 성형품을 단계적으로 성형시키게 되며, 마지막 코어(A3)가 캐비티(B)와 형체결되어 사출작업이 최종 마무리되면 완성된 성형품은 3가지의 색상 또는 재질이 복합된 형태로 완성되는 것이다.완성된 성형품은 앞서 설명하였던 제품취출이젝터에 의해 캐비티로부터 이탈 될 수 있다.한편, 본 발명에 있어서 금형의 한 쌍을 이루는 상대적인 구성으로서의 코어(core)와 캐비티(cavity)를 각각 코어는 가동되고 캐비티는 고정된 것으로 설명하였으나, 이는 사출성형시 일반적으로 캐비티가 하부에 위치하는 것이 바람직하여 각각을 그렇게 기술한 것이며 또한 이들은 성형작업을 위해 상호 상대적인 구동을 하여 형체결만 이루어지면 되는 것인바, 반드시 코어는 가동되어야만 하고 캐비티는 고정되어야만 한다는 것은 아니며 경우에 따라서는 제작하고자 하는 성형물의 형상이나 사출성형작업의 편의에 따라 코어를 고정시키고 캐비티를 수직 회전시켜 서로 형체결시킬 수 있다 함은 당연하다.

따라서, 본 발명에 의하면 복수의 코어가 취부된 수직회전반의 회전식 구동을 통해 복수의 색상 또는 복수의 재질로 하나의 복합된 성형품을 제작하는데 필요한 유압 및 전기시스템을 최소로 줄일 수 있는 한편, 예컨대 수직회전반에 3개의 금형이 각각 등각으로 취부될 경우 수직회전반의 1회전으로 3가지 색상 또는 재질을 갖는 하나의 성형품이 한번에 제작될 수 있으므로 성형품 제작에 따른 공정시간을 획기적으로 단축시킬 수 있으며, 작업자의 잦은 수작업이 요구되지 않는 효과도 얻을 수 있어 궁극적으로 양상성이 향상되는 결과를 얻을 수 있다.또한, 복수의 금형이 각각의 형판에 취부되어 병렬로 나란히 배열된 기존 사출성형기와 비교하여 볼 때, 본 발명은 복수의 코어가 수직으로 회전하여 1사이클의 성형작업을 이루게 되므로 종래의 사출성형기보다 요구되는 작업공간을 혁신적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 캐비티와 코어의 상호 형체결로 성형품을 사출성형시킴에 있어 복수의 색상이나 복수의 재질로 된 하나의 성형품을 사출 성형시키기 위하여 상기 코어를 회전식으로 구성하여 상기 코어의 1회전사이클의 사출 성형작업이 이루어지도록 한 사출성형기에 있어서,

   상기 캐비티는 상기코어의 하부 위치에 고정되고 상기코어는 지표면과 수직하게 설치되어 수직 왕복 구동방향을 안내하는 타이바와, 상기 타이바의 안내로 수직 왕복하는 가동블럭과, 상기 가동블록의 왕복 구동력을 제공하는 키카실린더와, 상기 가동블럭에 축 결합되어 수직 회전하는 수직회전반과, 상기 수직회전반의 회전 구동력을 제공하는 모터와, 상기 수직회전반을 상부에서 가압하여 상기 캐비티와 상기 코어의 형체력을 발생시키는 메인실린더를 포함하는 형체장치의 상기 수직회전반 외주면 상에 복수개가 결합되어 상기 수직회전반의 수직 회전으로 상기 복수개의 코어가 회전하여 각각 교대로 상기 캐비티와 수직으로 형체결됨으로써, 상기 수직 회전반의 1회전으로 1사이클의 사출 성형작업이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 3칼라용 사출성형기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수직회전반은 외주면이 육면인 육각형으로 이루어지고, 상기 코어는 3개가 구비되어 상기 수직회전반의 외주면 상에 상호 동일한 각으로 각각 취부된 것을 특징으로 하는 상기 3칼라용 사출성형기.