KR100522198B1 - 사출성형기의 역류 방지용 스크류 헤드세트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기의 역류방지용 스크류 헤드세트에 관한 것으로, 배럴 내부에 설치되는 스크류와, 이 스크류의 선단에 고정되는 스크류 헤드와, 상기 스크류와 스크류 헤드 사이에 설치되는 시트링과, 이 시트링 전방에 위치되도록 배럴 내주면에 슬라이드 가능하게 접촉 설치되며 스크류 헤드와의 사이에 용융수지의 유로가 형성되도록 된 외부 체크링과, 상기 스크류 헤드의 둘레부에 전후진 가능하게 설치되며 후퇴시 외부 체크링에 밀착되어 유로를 차단하는 내부 체크링과, 이 내부 체크링을 외부 체크링에 밀착되도록 탄지하는 스프링으로 이루어져서, 계량 종료 후 바로 수지의 유로를 차단시켜서 정량 토출이 가능하도록 함과 더불어, 직경이 작은 스크류에도 적용 가능하도록 한 것이다.

Description

사출성형기의 역류 방지용 스크류 헤드세트{Anti-back flow screw head set for injection molding machine}

본 발명은 사출성형기의 역류방지용 스크류 헤드세트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 계량 종료 후 바로 수지의 유로를 차단시켜서 정량 토출이 가능하도록 함과 더불어, 직경이 작은 스크류에도 적용 가능한 사출성형기의 역류방지용 스크류 헤드세트에 관한 것이다.

일반적으로, 사출성형기는 호퍼를 통해 공급된 수지 알갱이를 배럴로 투입시켜서 이 배럴에 구비된 히터로 가열 용융시키면서, 배럴 내부에 구비된 스크류에 의해 전방으로 압송시켜, 스크류 헤드의 전방에 쌓이게 한다.

이때, 상기 스크류 헤드 전방에 쌓이는 용융수지의 압력이 미리 설정된 압력보다 높으면, 스크류는 압력에 의해 호퍼쪽으로 후퇴되면서 스크류 헤드 전방에 정해진 양의 용융수지가 쌓이도록 한다.

계속해서, 계량이 종료되면 스크류는 회전을 멈추고, 정해진 압력과 속도로 전진하여 용융수지를 연결된 금형에 주입한다.

이때, 스크류 전방의 용융수지가 호퍼쪽으로 역류하면, 그 만큼 금형에 주입되는 용융수지의 양이 작아지므로, 이를 방지하기 위해 스크류 헤드에는 역류방지장치가 설치된다.

상기 역류방지장치의 대표적인 형태로는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같은, 체크밸브가 주로 사용된다.

도 1은 종래 링타입의 체크밸브를 적용한 스크류 헤드세트로서, 스크류(12) 선단에는 둘레부에 축선과 나란한 방향으로 다수개의 유로(18)가 형성된 스크류 헤드(14)가 고정되고, 스크류(12)와 스크류 헤드(14) 사이에는 시트링(16)이 고정된다.

또한, 상기 배럴(11) 내부에는 시트링(16) 전방에 위치되도록 체크링(15)이 전후진 가능하게 설치된다.

따라서, 상기한 스크류 헤드세트는 스크류(12)가 후퇴된 상태에서 회전함에 따라, 시트링(16)과 체크링(15)이 서로 이격되어 스크류 헤드(14)의 유로(18)와 연통되어 용융수지를 스크류 헤드(14) 전방의 공간부(19)로 압송하게 된다.

이어서, 상기 스크류(12) 전방의 공간부(19)에 용융수지의 압력이 증가되면, 이 압력에 의해 스크류(12)는 더욱 후퇴되어 정지되고, 스크류(12) 전방의 공간부(19)에는 정해진 양의 용융수지가 채워지게 된다.

그리고, 상기 스크류(12)가 다시 전진하면서 용융수지를 연결된 금형에 주입한다.

이와 같이 하여, 상기 스크류(12) 선단의 시트링(16)이 배럴(11) 내부의 체크링(15)에 접해져서 유로(18)가 차단되면, 용융수지의 역류가 방지된다.

그러나, 이러한 역류방지장치에 의해 용융수지의 유로를 차단하기 위해서는 스크류(12)가 일정거리 전진하여 이 스크류(12) 선단의 시트링(16)이 체크링(15)에 접해지는 시점부터이므로, 스크류(12)가 회전을 멈추고 일정거리를 전진하기 전까지는 수지의 역류를 방지할 수 없는 단점이 있다.

따라서, 이러한 역류방지장치는 사출시 스크류 헤드(14) 전방의 공간부(19)에 쌓여지는 용융수지의 양에 편차를 발생시켜서, 사출품의 중량 편차와, 치수 안정성의 문제를 유발시키는 문제점이 있었다.

한편, 도 2는 스프링에 의해 탄지된 볼타입 체크밸브가 적용된 스크류 헤드세트를 보여준다.

이 스크류 헤드세트는 스크류(22)의 선단부에 배럴(11) 내벽면에 접해지도록 확경된 수지차단부(26)가 구비되고, 이 수지차단부(26) 전방에는 스크류 헤드(23)가 고정 설치된다.

이때, 상기 스크류(22)와 스크류 헤드(23)의 내부에는 수지차단부(26) 후방의 스크류(22) 둘레부로부터 스크류 헤드(23) 전방까지 연통되는 유로(27,28)가 형성되며, 이 유로(27,28)의 중간부분에는 확경된 체크홀(29)이 형성되어 이 체크홀(29)에 스프링(24)에 의해 탄지된 볼(25)이 장착된다.

따라서, 이러한 스크류 헤드세트는 상기 스크류(22)의 회전에 따라, 용융수지가 볼(25)을 탄지하는 스프링(24)의 탄성력을 이기고 유로(27,28)를 따라 스크류 헤드(23) 전방의 공간부(19)에 쌓여지며, 용융수지의 양이 일정량에 이르면 스크류(22)가 동작을 멈추는 동시에 유로(27,28)는 스프링(24)으로 탄지된 볼(25)에 의해 닫히게 된다.

이러한 볼타입 체크밸브는 계량 종료와 동시에 볼(25)에 의해 유로(27,28)가 차단되므로, 수지가 역류가 효과적으로 방지되기는 하나, 직경이 작은 스크류(22)에는 그 내부에 충분한 직경의 유로(27,28)와 체크홀(29) 등을 가공하기가 어려움은 물론, 이와 같이 협소한 공간의 체크홀(29)에 스프링(24)과 볼(25) 등을 설치하기에는 구조적 어려움이 따르게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 창작된 것으로, 본 발명의 목적은 계량 종료 후 바로 수지의 유로를 차단시켜서 정량 사출이 가능하도록 함과 더불어, 직경이 작은 스크류에도 적용 가능한 사출성형기의 역류방지용 스크류 헤드세트를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 배럴(11) 내부에 설치되는 스크류(12)와, 이 스크류(12)의 선단에 고정되는 스크류 헤드(14)와, 스크류(12)와 스크류 헤드(14) 사이에 설치되는 시트링(16)을 포함하여 구성된 사출성형기의 스크류 헤드세트에 있어서, 상기 시트링(16) 전방에 위치되도록 배럴(11) 내주면에 슬라이드 가능하게 접촉 설치되며 스크류 헤드(14)와의 사이에 용융수지의 유로가 형성되도록 된 외부 체크링(15a)과, 상기 스크류 헤드(14)의 둘레부에 전후진 가능하게 설치되며 후퇴시 외부 체크링(15a)에 밀착되어 용융수지의 유로를 차단하는 내부 체크링(15b)과, 상기 내부 체크링(15b)을 외부 체크링(15a)에 밀착되도록 탄지하는 스프링(31)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 외부 체크링(15a)은 단관 형태로 이루어지고 그 입구쪽 내주면에는 환형의 돌출턱(15a')이 반경방향 내측으로 돌출 형성되어, 상기 내부 체크링(15b)이 후퇴시 상기 돌출턱(15a')에 밀착 접촉되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 스크류 헤드(14)는 그 선단부에 확경부(14a)가 구비되어 후퇴시 이 확경부(14a)가 외부 체크링(15a)의 배면에 걸려지며, 확경부(14a) 둘레에는 중심축선과 나란한 방향으로 절개된 절개홈(14b)을 통해 유로가 형성되도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이며, 종래 구성과 동일한 부분은 동일한 부호 및 명칭을 사용한다.

도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 따른 스크류 헤드세트의 단면도이다.

도시된 바에 따르면, 상기 스크류 헤드세트는 종래 링타입 스크류 헤드세트에서 배럴(11) 내주면에 외부 체크링(15a)이 전후진 가능하게 설치되고, 스크류 헤드(14)의 둘레부에는 후퇴시 외부 체크링(15a)에 밀착 접촉되어 용융수지의 역류를 차단하는 내부 체크링(15b)이 전후진 가능하게 설치되며, 이 내부 체크링(15b)은 외부 체크링(15a)에 밀착되도록 스프링(31)에 의해 탄지되어 구성된다.

상기 스크류(12)는 그 선단부에 나선홈(33)이 형성되어 이 나선홈(33)에 스크류 헤드(14)가 고정 설치된다.

또한, 상기 스크류(12)의 선단에는 전진시 외부 체크링(15a)의 입구측 벽면에 접촉되어 수지의 유동을 차단하는 시트링(16)이 스크류 헤드(14) 둘레부의 단턱(14c) 걸려서 스크류(12)의 선단면에 밀착 고정된다.

상기 스크류 헤드(14)는 스크류(12)의 선단에 나선 결합되어 고정되는 것으로, 그 선단부에는 확경부(14a)가 구비되어 후퇴시 이 확경부(14a)가 외부 체크링(15a)의 배면에 걸려지며, 상기 확경부(14a) 둘레에는 중심축선과 나란한 방향으로 절개된 절개홈(14b)을 통해 용융수지를 압송하는 유로가 형성된다.

상기 외부 체크링(15a)은 배럴(11)의 내주면에 전후진 가능하게 접촉 설치되어 시트링(16) 또는 내부 체크링(15b)과 접촉되어 용융수지의 유동을 차단하는 것이다.

이러한 외부 체크링(15a)은 단관 형태로 이루어지고 그 입구쪽 내주면에는 환형의 돌출턱(15a')이 반경방향 내측으로 돌출되어, 내부 체크링(15b)이 후퇴시 돌출턱(15a')에 밀착 접촉되어 용융수지의 유동을 차단하도록 구성된다.

상기 내부 체크링(15b)은 스크류 헤드(14)의 둘레부에 전후진 가능하게 설치되어 후퇴시 외부 체크링(15a)의 돌출턱(15a') 배면에 밀착 접촉되어 용융수지의 역류를 차단하게 된다.

이때, 상기 내부 체크링(15b)은 단관 형태의 외부 체크링(15a) 안쪽에 배치되어 전후진되는데, 내부 체크링(15b)의 외주면과 외부 체크링(15a)의 내주면 사이에는 소정의 갭이 형성되어 이 갭을 통해 용융수지가 압송되는 유로가 형성된다.

상기 스프링(31)은 스크류 헤드(14)의 확경부(14a)와 내부 체크링(15b) 사이에 설치되어 내부 체크링(15b)을 외부 체크링(15a)의 돌출턱(15a') 쪽으로 탄지한다.

이하, 상기와 같은 구조의 스크류 헤드세트의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 스크류 헤드세트는 도 3에서와 같이, 스크류(12)가 후퇴된 상태에서 회전하여 용융수지를 전방으로 압송하게 되면, 이 용융수지는 시트링(16)과 외부 체크링(15a) 사이의 틈새를 통해 공급되어 내부 체크링(15b)을 전방으로 밀어내서 외부 체크링(15a)과 소정간격 이격되면 이 틈새를 통과하여 스크류 헤드(14) 전방의 공간부에 채워지게 되고, 이때의 압력에 의해 스크류(12)는 후퇴하게 된다.

이때, 상기 배럴(11)에 접촉하고 있는 외부 체크링(15a)은 스크류 헤드(14)의 확경부(14a)에 걸려서 스크류(12)와 함께 후퇴되므로 외부 체크링(15a)은 계량 중 최대로 열린 상태가 된다.

이어서, 스크류 헤드(14) 전방에 용융수지가 일정량 쌓이면 스크류(12)는 정지되어 계량 완료된다.

동시에, 상기 내부 체크링(15b)은 도 4에서와 같이, 스프링(31)의 탄성력에 의해 유로를 차단하게 되어 용융수지의 역류를 방지한 상태에서 스크류(12)의 전진에 의한 사출공정을 대기하게 된다.

그리고, 상기 스크류(12)가 다시 전진하면서 용융수지를 연결된 금형에 주입하게 된다.

이때, 상기 스크류(12)의 선단부에 구비된 시트링(16)은 스크류(12)의 전진에 따라 외부 체크링(15a)에 밀착 접촉되어서, 도 5에서와 같이, 내부 체크링(15b)과 외부 체크링(15a)의 밀착 접촉에 의한 용융수지의 역류 차단에 이어서, 다시 한번 2차적으로 용융수지의 역류를 차단하게 된다.

이상에서와 같은 본 발명에 의하면, 용융수지의 계량이 완료되어 스크류가 정지되면, 내부 체크링이 스프링의 탄성력에 의해 바로 외부 체크링에 밀착 접촉되어 역류를 방지하므로, 정량 토출이 가능할 뿐만 아니라, 사출 중에는 유로를 이중으로 차단하므로 용융수지의 역류방지 효과가 향상된다.

또한, 본 발명은 기존의 링타입 체크밸브에 내부 체크링을 스프링의 탄성력에 의해 외부 체크링 쪽으로 탄지하면 되므로, 그 구조가 간단할 뿐만 아니라, 작은 사이즈의 스크류에도 간편하게 적용할 수 있다.

도 1은 종래 링타입 역류방지장치를 구비한 스크류 헤드세트의 단면도.

도 2는 종래 볼타입 역류방지장치를 구비한 스크류 헤드세트의 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 스크류 헤드세트의 계량시 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 스크류 헤드세트의 계량 완료시 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 스크류 헤드세트의 사출시 단면도.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

11 : 배럴 12 : 스크류

14 : 스크류 헤드 15a: 외부 체크링

15b: 내부 체크링 16 : 시트링

Claims (3)

1. 배럴 내부에 설치되는 스크류와, 상기 스크류의 선단에 고정되는 스크류 헤드와, 상기 스크류와 스크류 헤드 사이에 설치되는 시트링을 포함하여 구성된 사출성형기의 스크류 헤드세트에 있어서,

   상기 시트링 전방에 위치되도록 상기 배럴 내주면에 슬라이드 가능하게 접촉 설치되며, 상기 스크류 헤드와의 사이에 용융수지의 유로가 형성되는 외부 체크링과;

   상기 스크류 헤드의 외주연에 접하며 슬라이드 이송 가능하게 설치되며, 후퇴시 상기 외부 체크링과 접하며 상기 유로를 차단하는 내부 체크링과;

   상기 내부 체크링을 상기 외부 체크링에 밀착되도록 탄지하는 스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형기의 역류 방지용 스크류 헤드세트.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 외부 체크링은 끝단에 돌출턱을 돌출 형성하여 상기 내부 체크링이 후퇴시 상호 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 역류 방지용 스크류 헤드세트.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스크류 헤드는 선단부에 확경부가 구비되어 후퇴시 상기 외부 체크링의 측면과 접하며, 상기 확경부의 내부에 절개홈을 연통하여 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 역류 방지용 스크류 헤드세트.