KR100514235B1 - 사출 성형기용 멀티 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출 성형기용 멀티 밸브장치를 개시한다.

본 발명에 따른 사출 성형기용 멀티 밸브장치는 용융된 수지를 금형에 주입하기 위해 형성된 수지유로와 연결되는 관통구멍을 수직하는 방향으로 복수개 형성한 매니폴드와, 상기 매니폴드의 각 관통구멍 하측에 구비되고, 내부에 수지를 공급받는 수지유로가 선단부의 게이트와 연결 형성되고, 중앙에는 승·하강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 자성체로 된 밸브핀이 구비되며, 상기 밸브핀의 상부는 매니폴드의 관통구멍을 통과하여 연장되면서 끝단부가 확장된 지름을 갖는 헤드가 형성된 밸브바디와, 상기 매니폴드의 상면에 설치되는 것으로 복수개의 밸브핀의 헤드를 중심으로 그 상·하측에 위치되어 선택적으로 자력을 발생시켜 헤드에 인력을 작용하는 한쌍의 전자석과, 이들 전자석 사이에 구비되어 자력을 차단하며 밸브핀의 헤드를 수영하여 상·하 슬라이드 이동되는 구간을 형성하는 구멍을 갖는 방자기부재로 된 밸브핀 승·하강 수단을 포함하여 구성된다.

Description

사출 성형기용 멀티 밸브장치{multi valve system for injection molding machine}

본 발명은 사출 성형기용 밸브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수개의 밸브핀의 승·하강을 간소한 구조를 통해 일체로 가능하게 하여 사출물의 대량 양산을 경제적으로 달성할 수 있도록 한 사출 성형기용 멀티 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출 성형기용 밸브장치는 수지를 용융한 형체 실린더로부터 수지를 공급받아 금형의 캐비티로 주입하는 장치로서, 이러한 사출 성형기용 밸브장치는 밸브핀의 승·하강 동작에 의해 게이트를 개폐하도록 구성되어지며, 성형품의 수량에 따라 비교적 여러개를 일시에 성형하는 경우에는 매니폴드를 통해 수지를 공급받는 매니폴드형과, 단품 생산을 하는 경우에는 실린더로부터 수지를 공급받는 실린더형으로 대별된다.

도 1은 종래 유공압을 이용한 사출 성형기의 밸브장치를 나타낸 단면도로서, 이에 나타내 보인 바와 같이, 종래 기술에 따른 사출 성형기용 밸브장치는 크게 구동부(100)와 밸브 바디(150)로 구성된다.

이때의 구동부(100)는 외부로부터 작동압을 공급받기 위하여 복수개의 니플(110)이 돌출 형성되는 구성이며, 그 내부는 작동압의 누출을 방지하기 위한 기밀구조로 이루어진다. 이러한 구동부(100)는 외부로부터 공급되어지는 작동압에 의해 승·하강이 이루어지는 밸브핀(120)이 구비되며, 이때의 밸브핀(120)은 하측으로 연장되어 밸브 바디(150) 내에 형성된 수지유로(160) 상에 위치되어진다.

한편, 밸브 바디(150)는 통상의 실린더 형태로 제공되어지며, 상단이 구동부(100)에 기밀을 유지하며 결합되는 구성이다. 이러한 밸브 바디(150)는 내부에 실린더(미도시)로부터 수지를 공급받아 금형으로 안내하기 위한 수지유로(160)가 형성되며, 그 선단부에는 상기 수지유로(160)와 연결되면서 밸브핀(120)의 하단부가 위치되는 게이트(170)가 형성된다.

이와 같이 구성되는 종래의 사출 성형기용 밸브장치는 작동압에 의해 밸브핀(120)이 승·하강되면서 밸브 바디(150)의 단부에 형성된 게이트(170)를 개폐시키게 되며, 이 때의 게이트(170) 개폐에 의해 수지유로(160)를 따라 유동되는 수지가 금형(미도시)내로 주입되거나 또는 차단되어지게 된다. 미설명 부호 (h)는 수지유로(160)를 통과하는 수지의 고화를 방지하기 위한 발열체인 히터이며, (c)는 커버를 나타낸 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 밸브장치는 작동압인 유압이나 공압을 이용하여 밸브핀(120)의 승·하강 동작을 제어하므로 응답성이 느릴 뿐만 아니라 동작의 신뢰성이 낮으며, 특히 작동원인 유공압의 누출을 방지하기 위한 기밀구조를 채용하는 것에 의한 부피가 커지는 단점으로 인해 설치 공간에 많은 제약을 받는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 실용신안등록출원 제2002-09883호(등록번호 0280604호, 기술평가청구번호 2002-9-005368호 유지결정), 실용신안등록출원 제2002-09884호(등록번호 0280605호, 기술평가청구번호 2002-9-005369호 유지결정), 실용신안등록출원 제2002-09885호(등록번호 0280606호, 기술평가청구번호 2002-9-005370호 유지결정), 실용신안등록출원 제2002-19175호(등록번호 0290456호, 기술평가청구번호 2002-9-009571호 유지결정)를 통해 전원에 의해 구동력을 생성하여 밸브핀을 가동시키는 밸브장치를 제안한 바 있다.

이러한 밸브장치의 구성을 대략적으로 살펴보면 크게 밸브바디와 구동수단으로 구성되며, 이때의 상기 밸브바디는 내부에 수지를 공급받아 선단부에 구비된 노즐의 게이트를 통해 금형으로 주입하기 위한 수지유로가 형성되는 일반적인 밸브 구조를 취한다.

그리고, 상기 구동수단은 전원 공급에 의해 밸브핀을 승·하강시키는 정·역모터 또는 액츄에이터가 사용된다.

이와 같이 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 정·역모터 또는 액츄에이터를 구동원으로 채용하는 구조에 의해 밸브장치의 전체적인 크기의 소형화가 가능하게 되므로 금형 설계의 자유도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 밸브핀의 이동량을 신속하고 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

그러나, 상기 종래기술과 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 한번에 다량의 사출품을 양산하는 금형에 적용하기 부적합한 문제점이 있다.

즉, 다량의 사출품을 양산하기 위한 금형은 복수개의 밸브장치가 등간격을 두고 설치되어지게 되는데, 이때, 상기 복수의 밸브장치들은 독립된 구동원과 밸브바디로 구성되어 있으므로 이들 밸브장치의 부피로 인한 금형의 크기가 불필요하게 증대되는 단점이 있으며, 또한, 각각의 밸브핀을 독립된 구동원을 통해 승·하강시키게 되므로 비효율적이고 비경제적인 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 복수개의 밸브핀에 대하여 단일의 구동원으로 승·하강을 제어를 가능하게 하여 경제적이고 효율적인 사출 성형기용 멀티 밸브장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 유공압 구동원이 갖는 단점을 해소하면서 각각의 밸브가 지닌 밸브핀의 승·하강을 제어하도록 하여 사출작업의 자유도를 높이는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 사출 성형기용 멀티 밸브장치는, 용융된 수지를 금형에 주입하기 위해 형성된 수지유로와 연결되는 관통구멍을 수직하는 방향으로 복수개 형성한 매니폴드와; 상기 매니폴드의 각 관통구멍 하측에 구비되고, 내부에 수지를 공급받는 수지유로가 선단부의 게이트와 연결 형성되고, 중앙에는 승·하강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 자성체로 된 밸브핀이 구비되며, 상기 밸브핀의 상부는 매니폴드의 관통구멍을 통과하여 연장되면서 끝단부가 확장된 지름을 갖는 헤드가 형성된 밸브바디와; 상기 매니폴드의 상면에 설치되는 것으로 복수개의 밸브핀의 헤드를 중심으로 그 상·하측에 위치되어 선택적으로 자력을 발생시켜 헤드에 인력을 작용하는 한쌍의 전자석과, 이들 전자석 사이에 구비되어 자력을 차단하며 밸브핀의 헤드를 수영하여 상·하 슬라이드 이동되는 구간을 형성하는 관통구멍을 갖는 방자기부재로 된 밸브핀 승·하강 수단을 포함하여 구성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 밸브핀 승·하강 수단은, 상기 매니폴드의 상면에 구비되는 판재형의 부재로서, 상기 매니폴드의 관통구멍에 대응되는 위치에 밸브핀이 통과하는 제1관통구멍을 형성하고, 이들 제1관통구멍중 인접하게 일렬로 배치된 복수개의 관통구멍의 주위로 제1설치홈을 형성하며, 이 제1설치홈에는 전원을 공급받아 여자되는 제1코어가 삽입되어 선택적으로 밸브핀의 헤드에 인력을 작용하여 하강시키는 것에 의해 게이트를 차단시키는 제1전자석판과; 상기 제1전자석판의 상면에 구비되어 자력을 차단하는 판재형의 부재로서, 상기 제1전자석판의 관통구멍을 통과한 복수개의 밸브핀의 헤드가 위치되는 헤드구멍을 형성한 방자기판과; 상기 방자기판의 상부에 구비되며 일측에 형성된 제2설치홈으로 전원을 공급받아 여자되는 제2코어가 삽입되며, 선택적으로 밸브핀의 헤드에 인력을 작용하여 승강시키는 것에 의해 게이트를 개방시키는 제2전자석판과; 상기 밸브핀의 헤드와 제2전자석판 사이에 위치되어 밸브핀을 하 방향으로 탄성 지지하는 스프링으로 구성된 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 밸브핀 승·하강 수단은, 상기 매니폴드의 상면에 구비되는 판재형의 부재로서, 매니폴드에 형성된 관통구멍과 연결되는 핀구멍이 형성되고, 이들 핀구멍중 인접하게 일렬로 구비되는 복수개의 핀구멍과 일체로 연결되는 장착홈이 형성되는 하우징 플레이트와; 상기 장착홈에 삽입되는 것으로 밸브핀의 일단이 통과하는 제1관통구멍이 등간격으로 형성되고, 이들 제1관통구멍의 주위로 전원공급에 의해 여자되는 제1코어가 구비되는 제1전자석모듈과; 상기 제1전자석모듈의 상부에 구비되고 상기 제1전자석모듈의 제1관통구멍을 통과한 밸브핀의 헤드가 위치되어 상·하 이동되는 구간을 제공하는 헤드구멍을 형성한 방자기모듈과; 상기 방자기모듈의 상부에 구비되는 것으로 상기 제1전자석모듈과 대응되는 크기로서 구비되며 전원공급에 의해 여자되는 제2코어를 구비한 제2전자석모듈과; 상기 밸브핀의 헤드와 제2전자석 모듈 사이에 위치되어 밸브핀을 하 방향으로 탄성 지지하는 스프링으로 구성된 것에 있다.

이하 본 발명에 따른 사출 성형기용 멀티 밸브장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 사출 성형기용 멀티 밸브장치를 나타낸 단면도로서, 도 2는 밸브핀의 하강에 따른 밸브바디의 게이트가 차폐된 상태를 나타낸 것이고, 도 3은 밸브핀의 승강에 따른 밸브바디의 게이트가 개방된 상태를 나타낸 것이다.

그리고, 도 4는 도 2에 나타낸 사출 성형기용 멀티 밸브장치에서 밸브핀 승·하강 수단을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 3에 나타낸 밸브핀 승·하강 수단에서 제1,2전자석판에 형성된 냉각수 순환용 수로를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명에 따른 사출 성형기용 멀티 밸브장치는 크게 매니폴드(10)와 밸브바디(20) 그리고 밸브핀 승·하강 수단(30)으로 구성되어진다.

상기 매니폴드(10)는 대략 판재형상을 갖는 금속재로 된 부재로서, 그 내부에는 용융된 상태의 수지가 이동되는 수지유로(11)가 형성되며, 상·하면으로는 수지유로(11)를 따라 이동되는 수지가 고화되는 것이 방지되도록 발열체인 히터선(10h)이 매립되는 구조로서, 이와 같은 구조는 통상의 매니폴드(10)의 구조와 대동소이하다. 다만, 본 발명의 매니폴드(10)는 수지유로(11)와 연결되는 관통구멍(12)을 등간격으로 복수 형성하는 구성이며, 이러한 관통구멍(12)은 대략 도면에서 보듯이 상기 수지유로에 대해 수직하는 방향으로 형성되어 교차 연결되는 구조이며, 후술할 밸브핀(25)의 일단이 통과하도록 밸브핀(25)의 지름에 비례하는 내경을 갖는다.

이와 같이 구성되는 매니폴드(10)는 그 하면으로는 밸브바디(20)가 구비되고 그 상면으로는 밸브핀 승·하강 수단(30)이 구비되어 일체로 결합되는 구조이다.

상기 밸브바디(20)는 매니폴드(10)에 형성된 관통구멍(12)의 하측에 구비되어지며, 본 발명에서의 매니폴드(10)는 복수개의 관통구멍을 형성한 멀티타입이므로 상기 밸브바디(20) 역시 각각의 관통구멍에 대응되게 구비되어진다. 이러한 밸브바디(20)는 그 내부에 상술한 매니폴드(10)로부터 수지를 공급받는 수지유로(21)가 형성되며, 이 수지유로(21)는 밸브바디(20)의 선단부에 마련된 게이트(22) 즉, 개방된 입구와 연결되는 구조이다. 즉, 상기 밸브바디(20)는 관형상을 갖는 길이재의 부재로서 그 내부 중앙으로 수지유로(21)가 형성되고, 이 수지유로(21)는 밸브바디(20)의 선단부에 형성된 게이트(22)와 연결되는 형태이며, 이때의 게이트(22)는 도시하지는 않았으나 금형에 연결된다.

이러한, 밸브바디(20)는 그 중앙에 형성된 수지유로(21)의 내경에 비하여 작은 지름을 갖는 밸브핀(25)을 구비하여 밸브핀(25)의 주위로 수지가 이동될 수 있도록 하고 있다. 이때, 상기 밸브핀(25)은 승·하강 동작에 의해 게이트(22)를 개폐시키는 역할을 하는 것으로, 그 상부에 형성된 헤드(26)가 매니폴드(10)의 관통구멍(12)을 통과하여 밸브핀 승·하강 수단(30)에 위치되어진다.

이와 같은 밸브핀(25)은 도면에 나타낸 바와 같이, 그 선단부는 밸브바디(20)의 게이트(22)를 선택적으로 차폐시킬 수 있도록 게이트(22)의 지름에 비례하는 지름을 가지면서 밸브바디(20)에 형성된 수지유로(21)의 내경 지름보다는 작은 지름을 갖는다. 그리고, 상기 밸브핀(25)의 상단부에는 후술할 밸브핀 승·하강 수단(30)내에 위치되어지는 헤드(26)가 형성되어지며, 이때의 상기 헤드(26)는 순철로 된 자성체로 성형되어지면서 밸브핀(25)의 지름에 비해 확장된 지름을 갖도록 구비되어진다.

상기 밸브핀 승·하강수단(30)은 상기 매니폴드(10)의 상면에 설치되어지는 것으로서, 복수개의 밸브핀(25)의 헤드(26)를 중심으로 그 상·하측에 선택적으로 자력을 발생시켜 헤드(26)에 인력을 작용하는 한쌍의 전자석과, 이들 전자석 사이에 구비되어 자력을 차단하여 헤드(26)의 상·하 동작의 신뢰성을 유지시키는 방자기부재를 포함한다.

이러한 밸브핀 승·하강 수단(30)은 상기와 같은 기술적 특징을 갖는다면 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 발명에서는 대략 2가지의 실시예를 제안하였다.

먼저, 상기 밸브핀 승·하강 수단(30)의 제1실시예는, 첨부된 도면 도 2내지 도 4에 나타내 보인 것으로, 이러한 밸브핀 승·하강 수단(30)은 크게 자성체로 된 제1전자석판(31)과 자기를 차폐하는 방자기판(32) 그리고 자성체로 된 제2전자석판(33)으로 구성된다.

즉, 상기 제1전자석판(31)은 상술한 매니폴드(10)의 상면에 밀접하게 접촉되게 구비되는 판재형의 부재로서, 상기 매니폴드(10)의 관통구멍(12)에 대응되는 위치에 밸브핀(25)의 일단이 통과하는 제1관통구멍(31b)이 형성된다. 이때, 상기 제1관통구멍(31b)중 인접하게 일렬로 배치된 복수개의 제1관통구멍(31b)의 주위를 감싸는 형태로 제1설치홈(31a)이 형성되며, 이 제1설치홈(31a)에는 전원을 공급받아 여자되는 제1코어(31c)가 삽입된다. 여기서 상기 제1코어(31c)는 전자석의 원리에 의해 자력을 생성하게 되며 이렇게 생성된 자력은 그 상측에 위치된 밸브핀(25)의 헤드(26)에 작용하여 헤드(26)를 하강시킴으로써 결과적으로 밸브핀(25)의 선단부가 게이트(22)를 차단시키도록 한다.

이와 같이 구성되는 상기 제1전자석판(31)의 상면으로는 방자기판(32)이 밀착 구비되는 구조이다.

상기 방자기판(32)은 상기 제1전자석판(31)에 형성된 제1관통구멍(31b)과 연결되면서, 이 제1관통구멍(31b)에 비해 큰 지름을 갖는 헤드구멍(32a)이 형성되는 바, 이때의 상기 헤드구멍(32a)은 밸브핀(25)이 게이트(22)를 개폐시키기 위해 실질적으로 승·하강 하는 이동거리에 비례하는 높이를 가지면서 헤드(26)가 상·하 슬라이드 이동될 수 있을 정도의 내경을 갖는다.

이와 같이 구성되는 상기 방자기판(32)의 상면으로는 제2전자석판(33)이 말착 구비되는 구조이다.

상기 제2전자석판(33)은 상술한 제1전자석판(31)과 마찬가지로 일면에 제2설치홈(33a)이 형성되고, 이 제2설치홈(33a)에는 전원을 공급받아 여자되는 제2코어(33c)가 삽입되는 구조이다. 이때, 상기 제2설치홈(33a)과 제2코어(33c)는 상술한 제1전자석판(31)과 대동소이하다. 이러한 제2전자석판(33)은 상술한 제1전자석판(31)과는 달리 밸브핀(25)의 이동을 위한 구멍이 형성되지 않는 차이점이 있으며 다만, 밸브핀(25)의 헤드(26)를 하 방향으로 탄성지지하기 위한 스프링(34)의 일단을 수용하기 위한 요홈(33b)이 형성된다.

여기서, 상기 스프링(34)은 제2전자석판(33)의 요홈(33b)에 일단이 구비되고 타단은 헤드(26)의 상면에 지지되는바, 이때 상기 밸브핀(25)의 헤드(26)는 스프링(34)의 이탈을 방지하기 위해 돌부(26a)를 형성하는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명에서는 스프링을 헤드부의 상측에 구비시키는 구성을 나타내었으나, 스프링의 종류에 따라 헤드부의 하측에 구성시켜도 무방하다.

미설명 부호 w는 코어에 전원을 공급하기 위한 배선을 나타낸 것이다.

그리고 미설명 도면 5는 제1,2전자석판(31),(33)에 냉각수 순환용 수로(t)를 형성한 것을 개념적으로 도시화한 것으로서, 코어의 발열을

도 5는 도 3에 나타낸 밸브핀 승·하강 수단(30)에서 제1,2전자석판(31),(33)에 형성된 냉각수 순환용 수로를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 전원공급을 받는 코어(31c),(33c)를 냉각시키기 위한 것이다.

상기와 같이 구성되어지는 본 발명에 따른 사출 성형기용 멀티 밸브장치에서 밸브핀 승·하강 수단의 일 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 밸브핀 승·하강 수단은 가동하기 전 즉, 밸브장치가 정지되 상태에서는 도 2에 나타내 보인 바와 같은 상태를 유지하게 되는데, 이는 밸브핀(25)의 헤드(26)가 스프링(34)에 의해 하 방향으로 탄성 지지를 받고 있기 때문이다.

이와 같은 상태에서 밸브바디(20)의 게이트(22)를 개방시키는 경우에는, 제2전자석판(33)의 제2코어(33c)에 전원을 공급하게 되면 제2전자석판(33)이 전자석의 원리에 의해 자력을 생성하게 되고, 이러한 자력은 결과적으로 방자기판(32)상에 위치한 밸브핀(25)의 헤드(26)에 인력을 작용하여 헤드(26)의 상면이 제2전자석판(33)에 접촉되어지게 된다. 따라서, 상기 밸브핀(25)은 헤드(26)의 상면이 제2전자석판(33)에 붙은 상태를 이루게 되므로 도 3에서와 같이 게이트(22)의 개방이 이뤄지게 된다.

이어서, 게이트(22)를 차폐시키는 경우에는, 제2전자석판(33)의 제2코어(33c)에 공급되는 전원을 차단하고, 제1전자석판(31)의 제1코어(31c)에 전원을 공급한다. 그러면 상기 제1전자석판(31)은 상술한 제2전자석판(33)과 마찬가지로 전자석의 원리에 의해 자력을 생성하게 되고, 이러한 자력은 결과적으로 방자기판(32)상에 위치한 밸브핀(25)의 헤드(26)에 인력을 작용하여 헤드(26)의 하면이 제1전자석판(31)에 접촉되어지게 된다. 따라서, 밸브핀(25)은 헤드(26)의 하면이 제1전자석판(31)에 붙은 상태를 이루게 되므로 밸브핀(25) 전체가 하강하게 되어 도 2에서와 같이 게이트(22)의 차폐가 이뤄지게 된다.

한편, 상기 게이트(22)를 차단하는 동작중에서 밸브핀(25)의 헤드(26)는 그 상면으로 스프링(34)에 의한 탄성가압이 작용하게 되는데, 이러한 스프링(34)의 가압력은 결과적으로 밸브핀(25)의 신속한 하강 동작과 수지역류에 대한 하강력을 높일 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 밸브핀 승·하강 시스템의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 밸브바디의 게이트가 차폐된 상태를 나타낸 것이고, 도 7은 밸브핀의 승강에 따른 밸브바디의 게이트가 개방된 상태를 나타낸 것이다. 그리고, 도 8은 도 6에 나타낸 사출 성형기용 멀티 밸브장치에서 밸브핀 승·하강 수단을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브핀 승·하강 장치는, 하우징 플레이트(35)와, 제1전자석모듈(36)과, 방자기모듈(37) 그리고 제2전자석모듈(38) 및 스프링(34)으로 구성된다.

상기 하우징 플레이트(35)는 매니폴드(10)의 상면에 밀접하게 접촉되게 구비되는 판재형의 부재로서, 상기 매니폴드(10)에 형성된 관통구멍(12)과 일직선으로 연결되는 핀구멍(35b)이 형성되며, 이들 핀구멍(35b)중 인접하게 일렬로 구비되는 복수개의 핀구멍(35b)과 일체로 연결되는 장착홈(35a)이 형성되는 구조이다.

즉, 도면에서 보는 바와 같이 상기 하우징 플레이트(35)는 일면에 장착홈(35a)이 형성되는 구조이고, 이 장착홈(35a)은 상술한 매니폴드(10)의 관통구멍(12)중 일렬로 배치된 관통구멍을 3~4개 가량 수용할 수 있을 정도의 크기로서 구비되어지며, 그 바닥면에 상기 관통구멍 3~4개와 연결되는 핀구멍(35b)이 형성되는 구조이다. 이러한 하우징 플레이트(35)의 장착홈(35a)으로는 전원공급에 의해 선택적으로 자력을 생성하는 제1전자석모듈(36)과 방자기모듈(37) 그리고 제2전자석모듈(38)이 순차적으로 적층구성된다.

상기 제1전자석모듈(36)은 장착홈(35a)에 끼워 맞춤되도록 구비되어지며, 상기 하우징 플레이트(35) 상에 형성된 핀구멍(35b)에 대응되는 개수로 밸브핀(25)의 일단이 통과하는 제1관통구멍(36b)이 등간격으로 형성되고, 이들 제1관통구멍(36b)의 주위를 감싸도록 제1코어(36c)가 구비되는 구조이다. 이때, 상기 제1코어(36c)는 전원공급에 의해 여자됨으로써 상기 제1전자석모듈(36)이 자력을 생성시키는 것이다. 이와 같이 구성되는 제1전자석모듈(36)의 상면으로는 방자기모듈(37)이 밀접하게 접촉되게 구비된다.

상기 방자기모듈(37)은 상기 제1전자석모듈(36)에 형성된 제1관통구멍(36b)과 연결되는 헤드구멍(37b)이 형성된다. 이러한 상기 헤드구멍(37b)은 상기 제1관통구멍(36b)에 비해 확장된 내경을 갖는다. 즉, 상기 매니폴드(10)의 관통구멍(12)과 제1관통구멍(36b)은 단순히 밸브핀(25)의 일단이 통과할 정도의 지름을 갖는데 반해 헤드구멍(37b)은 밸브핀(25)의 헤드(26)가 위치되어 상·하 이동하는 구간을 제공하기 위한 것이기 때문이다. 이러한 헤드구멍(37b)은 상기 밸브핀(25)이 게이트(22)를 개폐시키기 위해 실질적으로 승·하강하는 이동거리에 비례하는 높이를 가지면서 헤드(26)가 슬라이드 이동될 수 있을 정도의 내경을 갖는다.

이와 같이 구성되는 방자기모듈(37)의 상면으로는 제2전자석모듈(38)이 밀접하게 접촉되게 구비된다.

상기 제2전자석모듈(38)은 상술한 제1전자석모듈(36)과 대체적으로 유사한 구조로서 구비되어지는 것으로, 전원공급에 의해 여자되는 제2코어(38c)를 구비하는 구조이다. 이러한 제2전자석모듈(38)은 제1전자석모듈(36)과 달리 밸브핀(25)의 이동을 위한 제1관통구멍(36b)을 형성하지 않고, 다만 밸브핀(25)의 헤드(26)를 하 방향으로 탄성지지하기 위한 스프링(34)의 일단이 수용되는 요홈(미부호)이 형성된다.

한편, 상기 스프링(34)은 밸브핀(25)의 장착홈(35a)에 일단이 구비되고 타단은 헤드(26)의 상면에 지지되는 바, 이때 상기 밸브핀(25)의 헤드(26)는 스프링(34)의 이탈을 방지하기 위해 돌부(26a)를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1,2전자석모듈(36),(38)은 그 외면이 자속을 차폐하는 방자기 구조를 취하고 있으며, 상기 제1,2코어가 감싸는 내부는 철심역할을 하도록 자성체로 되거나 또는 자성체의 부재를 구비시키는 구성으로 된다. 이러한 구성은

상기와 같이 구성되어지는 본 발명에 따른 사출 성형기용 멀티 밸브장치에서 밸브핀 승·하강 수단의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 밸브핀 승·하강 수단(30)은 가동하기 전에는 도 6에 나타내 보인 바와 같은 상태를 유지하게 되는데, 이는 밸브핀(25)의 헤드(26)가 스프링(34)에 의해 하 방향으로 탄성지지를 받고 있기 때문이다.

이와 같은 상태에서 밸브바디(20)의 게이트(22)를 개방시키는 경우에는, 제2전자석모듈(38)의 제2코어(38c)에 전원을 공급하게 되면 제2전자석모듈(38)이 전자석의 원리에 의해 자력을 생성하게 되고, 이러한 자력은 결과적으로 방자기모듈(37)상에 위치한 밸브핀(25)의 헤드(26)에 인력을 작용하여 헤드(26)의 상면이 제2전자석모듈(38)의 하면에 접촉되어지게 된다. 따라서, 상기 밸브핀(25)은 헤드(26)의 상면이 제2전자석모듈(38)에 붙은 상태를 이루게 되므로 도 7에서와 같이 게이트(22)의 개방이 이뤄지게 된다.

이어서, 게이트(22)를 차폐시키는 경우에는, 제2전자석모듈(38)의 제2코어(38c)에 공급되는 전원을 차단하고, 제1전석판의 제1코어(36c)에 전원을 공급한다. 그러면 상기 제1전자석모듈(36)이 상술한 제1전자석모듈(36)과 마찬가지로 전자석의 원리에 의해 자력을 생성하게 되고, 이러한 자력은 결과적으로 방자기모듈(37)상에 위치한 밸브핀(25)의 헤드(26)에 인력을 작용하여 헤드(26)의 하면이 제1전자석모듈(36)에 접촉되어지게 된다. 따라서, 밸브핀(25)은 헤드(26)의 하면이 제1전자석모듈(36)에 붙은 상태를 이루게 되므로 밸브핀(25) 전체가 하강하게 되어 도 2에서와 같이 게이트(22)의 차폐가 이뤄지게 된다.

한편, 상기 게이트(22)를 차단하는 동작중에서 밸브핀(25)의 헤드(26)는 그 상면으로 스프링(34)에 의한 탄성가압이 작용하게 되는데, 이러한 스프링(34)의 가압력은 결과적으로 밸브핀(25)의 신속한 하강 동작과 수지역류에 대한 하강력을 높일 수 있게 된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 사출 성형기용 멀티 밸브장치는 전자석의 원리를 이용하면서 동시에 복수개의 밸브핀의 승·하강을 이룰 수 있는 밸브핀 승·하강 수단을 통해 대량의 사출작업을 가능하는 것은 물론이고 각각의 밸브핀의 승·하강을 다양하게 제어하도록 하여 사출작업의 자유도를 높일 수 있는 이점이 있다.

특히, 종전에 멀티 밸브장치가 갖는 밸브핀에 대응되는 구동원을 구비시킴으로써 발생하는 문제점을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 구조의 간소화를 통해 설계의 자유도가 높아지는 것은 물론이고 생산원가를 대폭적으로 절감시킬 수 있는 매우 유용한 효과를 제공한다.

도 1은 종래 기술에 따른 사출 성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도,

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기용 멀티 밸브장치를 나타낸 단면도,

도 4는 도 2에 나타낸 사출 성형기용 멀티 밸브장치에서 밸브핀 승·하강 수단을 개략적으로 나타낸 사시도,

도 5는 도 3에 나타낸 밸브핀 승·하강 수단에서 제1,2전자석판에 형성된 냉각수 순환용 수로를 개략적으로 나타낸 도면,

도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출 성형기용 멀티 밸브장치를 나타낸 단면도,

도 8은 도 6에 나타낸 사출 성형기용 멀티 밸브장치에서 밸브핀 승·하강 수단을 개략적으로 나타낸 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 매니폴드 10h : 히터선 11 : 수지유로

12 : 관통구멍 20 : 밸브바디 21 : 수지유로

22 : 게이트 25 : 밸브핀 26 : 헤드

30 : 밸브핀 승·하강 수단

Claims (3)

1. 용융된 수지를 금형에 주입하기 위해 형성된 수지유로와 연결되는 관통구멍을 수직하는 방향으로 복수개 형성한 매니폴드와;

   상기 매니폴드의 각 관통구멍 하측에 구비되고, 내부에 수지를 공급받는 수지유로가 선단부의 게이트와 연결 형성되고, 중앙에는 승·하강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 자성체로 된 밸브핀이 구비되며, 상기 밸브핀의 상부는 매니폴드의 관통구멍을 통과하여 연장되면서 끝단부가 확장된 지름을 갖는 헤드가 형성된 밸브바디와;

   상기 매니폴드의 상면에 설치되는 것으로 복수개의 밸브핀의 헤드를 중심으로 그 상·하측에 위치되어 선택적으로 자력을 발생시켜 헤드에 인력을 작용하는 한쌍의 전자석과, 이들 전자석 사이에 구비되어 자력을 차단하며 밸브핀의 헤드를 수영하여 상·하 슬라이드 이동되는 구간을 형성하는 구멍을 갖는 방자기부재로 된 밸브핀 승·하강 수단;

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출 성형기용 멀티 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브핀 승·하강 수단은,

   상기 매니폴드의 상면에 구비되는 판재형의 부재로서, 상기 매니폴드의 관통구멍에 대응되는 위치에 밸브핀이 통과하는 제1관통구멍을 형성하고, 이들 제1관통구멍중 인접하게 일렬로 배치된 복수개의 관통구멍의 주위로 제1설치홈을 형성하며, 이 제1설치홈에는 전원을 공급받아 여자되는 제1코어가 삽입되어 선택적으로 밸브핀의 헤드에 인력을 작용하여 하강시키는 것에 의해 게이트를 차단시키는 제1전자석판과;

   상기 제1전자석판의 상면에 구비되어 자력을 차단하는 판재형의 부재로서, 상기 제1전자석판의 관통구멍을 통과한 복수개의 밸브핀의 헤드가 위치되는 헤드구멍을 형성한 방자기판과;

   상기 방자기판의 상부에 구비되며 일측에 형성된 제2설치홈으로 전원을 공급받아 여자되는 제2코어가 삽입되며, 선택적으로 밸브핀의 헤드에 인력을 작용하여 승강시키는 것에 의해 게이트를 개방시키는 제2전자석판과;

   상기 밸브핀의 헤드와 제2전자석판 사이에 위치되어 밸브핀을 하 방향으로 탄성 지지하는 스프링;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 사출 성형기용 멀티 밸브장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 밸브핀 승·하강 수단은,

   상기 매니폴드의 상면에 구비되는 판재형의 부재로서, 매니폴드에 형성된 관통구멍과 연결되는 핀구멍이 형성되고, 이들 핀구멍중 인접하게 일렬로 구비되는 복수개의 핀구멍과 일체로 연결되는 장착홈이 형성되는 하우징 플레이트와;

   상기 장착홈에 삽입되는 것으로 밸브핀의 일단이 통과하는 제1관통구멍이 등간격으로 형성되고, 이들 제1관통구멍의 주위로 전원공급에 의해 여자되는 제1코어가 구비되는 제1전자석모듈과;

   상기 제1전자석모듈의 상부에 구비되고 상기 제1전자석모듈의 제1관통구멍을 통과한 밸브핀의 헤드가 위치되어 상·하 이동되는 구간을 제공하는 헤드구멍을 형성한 방자기모듈과;

   상기 방자기모듈의 상부에 구비되는 것으로 상기 제1전자석모듈과 대응되는 크기로서 구비되며 전원공급에 의해 여자되는 제2코어를 구비한 제2전자석모듈과;

   상기 밸브핀의 헤드와 제2전자석 모듈 사이에 위치되어 밸브핀을 하 방향으로 탄성 지지하는 스프링;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 사출 성형기용 멀티 밸브장치.