KR100567661B1 - 사출성형기의 회전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기의 회전장치에 관한 것으로, 사출금형에 압력을 가하는 메인피스톤(114)의 상부를 피스톤고정플레이트(112)로 고정시키고, 사출물을 인출하는 이젝트(115)의 상부에 이젝트고정플레이트(113)로 고정시킨 상태로 상부에 회전되는 회전테이블(111)에 금형을 안치시키는 금형안치부(110)와, 상기 금형안치부(110)의 회전테이블(111)에 중앙으로 중심축(121)을 형성하고, 중심축(121)과 연동되도록 상부에 결합한 피니언기어(122)를 고정구(123)로 회전테이블(111)에 고정하도록 형성하며, 중심축(121)의 하부를 하부지지구(124)로 지지한 회전중심부(120)와, 상기 회전중심부(120)의 피니언기어(122) 양측으로 치차 결합되는 랙기어부(132)를 일측에 일체로 형성한 실린더(131)를 형성하고, 실린더(131)의 양단부에 유압을 공급하는 유압공급부(136)를 형성한 랙실린더부(130)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

피스톤고정플레이트, 이젝트고정플레이트, 피니언기어, 랙기어부

Description

사출성형기의 회전장치 {Rotation Device for Injection Molding}

도 1은 종래기술의 사출성형기의 회전장치를 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 사출성형기의 회전장치를 나타내는 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 사출성형기의 회전장치에 결합상태를 나타내는 일부절개 측면도.

도 4는 본 발명에 따른 사출성형기의 회전장치에 일측 랙실린더와 피니언기어에 결합관계를 나타내는 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 회전장치 110 : 금형안치부

111 : 회전테이블 112 : 피스톤고정플레이트

113 : 이젝트고정플레이트 114 : 메인피스톤

115 : 이젝트 116 : 가이드

120 : 회전중심부 121 : 중심축

122 : 피니언기어 123 : 고정구

124 : 하부지지부 130 : 랙실린더부

131 : 실린더 132 : 랙기어부

133 : 피스톤 134 : 피스톤로드

135 : 쿠션부 136 : 유압공급부

본 발명은 사출성형기 회전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형을 회전시켜 성형사이클에 맞추어 성형물을 생산하는 사출성형기의 회전장치를 고정된 피니언 기어에 회전하는 랙기어를 유압실린더의 일측에 형성하여 유압으로 작동하면 랙기어 자체가 구동력을 가지면서 회전함으로써, 회전속도를 향상시키고 유압에 의한 제어가 가능함에 따라 정확한 위치에서 정지와 구동이 가능하여 생산성을 향상시킨 사출성형기 회전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사출성형(射出成形, injection molding)은 플라스틱의 성형가공하는 방법으로, 열가소성수지(熱可塑性樹脂)를 성형하는 방법의 중심을 이루고 있다. 공정은 다음과 같다. 먼저 플라스틱에 안료(顔料), 안정제, 가소제, 충전제 등을 첨가하여 원통형 또는 사각형의 칩으로 만든 것, 즉 컴파운드를 호퍼에 넣어둔다. 투입구 바로 앞에 가열실이 있어, 여기서 전열(電熱), 고압수증기 등으로 가열한다.

스티렌수지나 폴리염화비닐이면 약 170℃, 폴리프로필렌이면 약 200℃로 재료에 따라 알맞게 가열하여 플라스틱을 용융상태로 만든다. 이것을 피스톤으로 투 입구를 통해서 금형(金型) 속으로 사출한다. 금형의 구석까지 흘러 들어가면 피스톤은 오른쪽으로 되돌아오고, 금형은 두 짝으로 갈라져서, 금형 속에서 굳은 플라스틱을 밖으로 꺼내게 된다.

다양한 크기와 형태의 물품을 반복해서 사출하여 대량생산을 할 수 있으므로 작업능률이 높다.

상기와 같이, 합성수지제품을 다양한 형태로 반복 대량 생산하는 사출성형기의 성형품과 생산방법에 따라 그 종류와 특성을 알아보면 다음과 같다.

수평방향으로 노즐부를 이동하면서 금형이 합치된 형체부에 용융수지를 공급하여 사용하는 것으로 고속으로 성형이 가능하고, 조작이 편리하며 성형품 취출이 간편하여 일반적인 사출성형에 사용된다.

상기의 수평방향으로 형성된 형체부와 노즐을 수직방향으로 형성하여 기계설치면적을 감소시키고, 인서트 부품 삽입이 용이하며 수지흐름이 균일한 수직형 성형기와, 수직형 성형기와 수평형 성형기의 장점을 복합시킨 복합형 성형기가 사용된다.

또한, 특수한 성형기로 두가지 색으로 제품을 제작하기 위해서 두 개의 실린더와 노즐을 형성하여 금형을 회전하면서 두가지 색의 성형품을 제작하는 2색성형기와, 냉각시간이 긴 제품의 성형 시에 성형사이클 시간이 길어져 생산성이 약화되는 것을 방지하도록 2개의 금형을 회전원반 상에 배치하여 차례로 사출하여 회전원반이 일회전 할 시간과 성형사이클 시간이 맞추도록 형성하는 것이 로터리성형기를 사용한다.

이와 같이, 여러 가지 형태로 사용되는 성형기의 일반적인 회전장치를 도 1을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

도 1에서 도시한 바와 같이 사출기의 회전장치는 회전테이블(1)의 외주면에 기어부(1a)를 형성하고, 일측에 형성된 구동모터(2)와 회전테이블(1)을 타이밍 벨트(3)로 결합하여 회전시키는 구조로 이루어져 있다.

그러나, 상기와 같은 사출기의 회전장치는 타이밍 벨트의 텐션에 의해 작업자에게 불안감을 주며, 회전테이블의 회전력에 의한 관성에 의해 정확한 위치제어가 불가능한 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 사출기의 회전장치는 회전모터의 구동에 의해 타이밍벨트라는 동력이송수단을 거쳐서 회전하는 구조로써, 동력전달에 따른 속도가 느림에 따라 용융점에 도달된 용융수지를 신속하게 생산하지 못함으로 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

그리고, 상기와 같은 사출기의 회전장치는 타이밍벨트를 구동모터에 연동되도록 연결하여 사용함으로써, 중량물의 금형을 반복적으로 회전함에 따라 수명이 축소되어 잦은 교체로 인하여 공정을 지연시켜 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.

아울러, 상기와 같은 사출기의 회전장치는 생산되는 제품의 무게를 타이밍 벨트의 동력전달력의 한계에 따라 결정함으로써, 일정한 무게 이상의 제품을 회전되는 성형기에서는 생산하지 못하여 생산되는 제품이 제한되어 범용성이 저하되는 문제점이 있었다.

이와 같은, 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 주목적은 사출성형을 위해서 성형기를 회전시키는 회전장치에 기어형태의 랙기어가 일체로 형성된 실린더를 중심축에 고정된 피니언기어가 연동되어 회전되도록 양측으로 치차 결합시켜 생산속도를 향상시키고, 유압에 의해 정확하게 설정된 위치에서 구동되어 생산성을 향상시킨다.

이와 같은, 목적을 달성하고자 안출된 본 발명의 사출성형기의 회전장치는 사출금형에 압력을 가하는 메인피스톤의 상부를 피스톤고정플레이트로 고정시키고, 사출물을 인출하는 이젝트의 상부에 이젝트고정플레이트로 고정시킨 상태로 상부에 회전되는 회전테이블에 금형을 안치시키는 금형안치부와, 상기 금형안치부의 회전테이블에 중앙으로 중심축을 형성하고, 중심축과 연동되도록 상부에 결합한 피니언기어를 고정구로 회전테이블에 고정하도록 형성하며, 중심축의 하부를 하부지지구로 지지한 회전중심부와, 상기 회전중심부의 피니언기어 양측으로 치차 결합되는 랙기어부를 일측에 일체로 형성한 실린더를 형성하고, 실린더의 양단부에 유압을 공급하는 유압공급부를 형성하며, 회전테이블이 회전되는 각도범위 내에 실린더의 일측을 고정하고 피스톤로드로 타측을 고정시켜 유압의 공급으로 피스톤에 압력을 가하여 양측의 실린더가 피스톤로드를 따라 왕복운동하면서 일측에 일체로 형성된 랙기어부와 치차 결합된 피니언기어를 회전시켜 연동되는 회전테이블을 회전하도록 형성한 랙실린더부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금형안치부의 피스톤고정플레이트와 이젝트고정플레이트의 내측으로 랙실린더부와 접촉되는 부분에 가이드를 형성하여 직선운동하는 랙실린더부 사이에 간극을 메움에 따라 접촉으로 인한 파손을 최소화 하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 사출성형기의 회전장치에 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 사출성형기의 회전장치를 나타내는 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 사출성형기의 회전장치에 결합상태를 나타내는 일부절개 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 사출성형기의 회전장치에 일측 랙실린더와 피니언기어에 결합관계를 나타내는 구성도이다.

도 2 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 사출성형기의 회전장치(100)는 금형이 안치되어 회전되도록 회전테이블(111)을 형성한 금형안치부(110)와, 상기 금형안치부(110)의 회전테이블(111)에 피니언기어(122)를 고정시켜 회전하는 회전중심부(120)와, 상기 회전중심부(120)의 피니언기어(122)를 회전하도록 양측으로 랙기어부(132)가 일체로 형성된 실린더(131)를 형성하여 유압으로 회전테이블(111)을 회전시키는 랙기어부(130)를 포함하여 구성한다.

상기 금형안치부(110)는 사출금형에 압력을 가하는 메인피스톤(114)의 상부를 피스톤고정플레이트(112)로 고정시키고, 사출물을 인출하는 이젝트(115)의 상부 에 이젝트고정플레이트(113)로 고정시킨 상태로 상부에 회전되는 회전테이블(111)에 금형을 안치시키도록 구성한다.

상기 회전중심부(120)는 금형안치부(110)의 회전테이블(111)에 중앙으로 중심축(121)을 형성하고, 중심축(121)과 연동되도록 상부에 결합한 피니언기어(122)를 고정구(123)로 회전테이블(111)에 고정하도록 형성하며, 중심축(121)의 하부를 하부지지구(124)로 지지하도록 구성한다.

상기 랙실린더부(130)는 회전중심부(120)의 피니언기어(122) 양측으로 치차 결합되는 랙기어부(132)를 일측에 일체로 형성한 실린더(131)를 형성하고, 실린더(131)의 양단부에 유압을 공급하는 유압공급부(136)를 형성하며, 회전테이블(111)이 회전되는 각도범위 내에 실린더(131)의 일측을 고정하고 피스톤로드(134)로 타측을 고정시켜 유압의 공급으로 피스톤(133)에 압력을 가하여 양측의 실린더(131)가 피스톤로드(134)를 따라 왕복운동하면서 일측에 일체로 형성된 랙기어부(132)와 치차 결합된 피니언기어(122)를 회전시켜 연동되는 회전테이블(111)을 회전하도록 구성한다.

여기서, 상기 금형안치부(110)의 피스톤고정플레이트(112)와 이젝트고정플레이트(113)의 내측으로 랙실린더부(130)와 접촉되는 부분에 가이드(116)를 형성하여 직선운동하는 랙실린더부(130) 사이에 간극을 메움에 따라 접촉으로 인한 파손을 최소화 하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 사출성형기의 회전장치에 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 금형이 안치되면서 회전되도록 회전테이블(111)을 형성하고, 회전테이블(111)의 하부에 금형에 압력을 배가하여 사출성형물을 제작하는 메인피스톤(114)의 상부를 고정하는 피스톤고정플레이트(112)를 형성하며, 성형사출물 제작 후에 이젝트 작업을 수행하는 이젝트(115)의 상부에 이젝트고정플레이트(113)를 형성하여 상부에서 금형을 회전시키는 회전테이블(111)에 영향없이 가압과 이젝트 작업을 수행하도록 한다.

이렇게, 피스톤(114)과 이젝트(115)의 상부를 피스톤고정플레이트(112)와 이젝트고정플레이트(113)로 지지 고정한 상태에서 상부에 금형을 안착하여 회전하는 회전테이블(111)의 중앙으로 중심축(121)을 형성하고, 중심축(121)의 하부를 지지하도록 하부지지구(124)를 형성하며, 중심축(121)에 일정한 치형을 외측에 형성한 피니언기어(122)를 연동되도록 고정한 상태에서 회전테이블(111)에 고정구(123)로 고정시켜 피니언기어(122)의 회전으로 중심축(121)과 회전테이블(111)을 회전시킨다.

상기와 같이, 회전테이블(111)에 고정된 피니언기어(122)의 양측으로 직선치차형태의 랙기어부(132)를 외부 일측에 일체로 형성하고 내부에 유압을 유압공급부(136)로 사용자가 원하는 위치로 회전되도록 공급시켜 양단에 형성된 쿠션부(135) 범위 내에서 피스톤(133)이 피스톤로드(134)를 따라서 이송하면서 유압이 공급된 량에 따라 정확한 위치에 신속하게 왕복운동을 실시한다.

이렇게, 피니언기어(122)의 양측에 형성된 랙기어부(132)가 일체로 형성된 실린더(131)를 왕복운동 시키면 중앙에 치차결합된 피니언기어(122)가 180도 정방 향 또는 역방향으로 회전하고, 피니언기어(122)의 회전으로 연동 결합된 회전테이블(111)이 회전하면서 금형이 안치되는 금형안치부(110)를 회전하도록 한다.

이때, 상기 금형안치부(110)의 피스톤고정플레이트(112)와 이젝트고정플레이트(113)의 내측으로 랙실린더부(130)와 접촉되는 부분에 가이드(116)를 형성하여 직선운동하는 랙실린더부(130) 사이에 간극을 메움에 따라 접촉으로 인한 파손을 최소화 한다.

따라서, 금형을 안치하는 금형안치부(110)를 회전하는 회전테이블(111)에 피니언기어(122)를 고정구(123)로 고정한 상태로 피니언기어(122)의 양측으로 랙기어부(132)가 일체로 형성된 실린더(131)를 치차결합하여 실린더(131)의 직선운동을 피니언기어(122)의 회전운동으로 변환하여 회전테이블(111)을 원하는 위치로 신속하게 회전함으로써, 생산성을 향상시킨다.

이와 같이, 구성된 본 발명의 사출성형기의 회전장치는 상부를 고정하는 테이블의 중앙으로 형성된 중심축에 피니언기어를 고정구로 고정하여 회전테이블과 연동되도록 형성하고, 피니언기어의 양측으로 직선운동을 하면 180도 회전되도록 치차결합되는 랙기어를 유압을 공급받아 직선운동하는 실린더의 일측에 일체로 형성하여 동력전달수단 없이 피스톤로드를 따라 직선운동하여 랙기어를 구동시켜 피니언기어를 회전시키는 것으로, 동력전달수단 없이 바로 동력을 전달함으로써, 동력전달효율을 증대시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 사출성형기의 회전장치는 회전테이블에 고정된 피니언기어를 회전하도록 양측에 형성된 랙기어가 일체로 형성된 실린더를 유압의 공급에 의해 구동함으로써, 랙기어가 일체로 형성된 실린더의 구동에 따라 정역방향으로 회전하는 회전테이블을 형성하여 용이하게 유압의 구동으로 신속하게 회전테이블을 회전함에 따라, 용융금속을 제작하는 성형기의 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.

그리고, 본 발명의 사출성형기의 회전장치는 회전테이블을 회전하도록 랙기어가 일체로 형성된 실린더의 유압의 공급에 의해 직선운동으로 회전테이블의 정역방향의 회전 및 정지동작을 수행함에 따라 작업자가 원하는 위치에 유압의 작동으로 용이하게 정지시키고 회전방향도 조작에 의해 신속한 반응속도로 즉각적으로 변경함으로써, 조작성을 향상시키는 효과를 제공한다.

아울러, 본 발명의 사출성형기의 회전장치는 회전테이블의 하부에 형성되어 피스톤을 고정하는 피스톤고정플레이트, 이젝트를 고정하는 이젝트고정플레이트와 직선운동으로 회전테이블을 회전시키는 랙실린더부 사이에 가이드를 형성하여 발생되는 간극을 메움에 따라 접촉되어 파손되는 것을 방지하고, 반복되는 회전으로 발생되는 원심력에 의한 랙실린더부의 이탈을 방지시켜 고장발생률을 감소시킴에 따라 생산성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 사출금형에 압력을 가하는 메인피스톤(114)의 상부를 피스톤고정플레이트(112)로 고정시키고, 사출물을 인출하는 이젝트(115)의 상부에 이젝트고정플레이트(113)로 고정시킨 상태로 상부에 회전되는 회전테이블(111)에 금형을 안치시키는 금형안치부(110)와,

   상기 금형안치부(110)의 회전테이블(111)에 중앙으로 중심축(121)을 형성하고, 중심축(121)과 연동되도록 상부에 결합한 피니언기어(122)를 고정구(123)로 회전테이블(111)에 고정하도록 형성하며, 중심축(121)의 하부를 하부지지구(124)로 지지한 회전중심부(120)와,

   상기 회전중심부(120)의 피니언기어(122) 양측으로 치차 결합되는 랙기어부(132)를 일측에 일체로 형성한 실린더(131)를 형성하고, 실린더(131)의 양단부에 유압을 공급하는 유압공급부(136)를 형성하며, 회전테이블(111)이 회전되는 각도범위 내에 실린더(131)의 일측을 고정하고 피스톤로드(134)로 타측을 고정시켜 유압의 공급으로 피스톤(133)에 압력을 가하여 양측의 실린더(131)가 피스톤로드(134)를 따라 왕복운동하면서 일측에 일체로 형성된 랙기어부(132)와 치차 결합된 피니언기어(122)를 회전시켜 연동되는 회전테이블(111)을 회전하도록 형성한 랙실린더부(130)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 회전장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 금형안치부(110)의 피스톤고정플레이트(112)와 이젝트고정플레이트(113)의 내측으로 랙실린더부(130)와 접촉되는 부분에 가이드(116)를 형성하여 직선운동하는 랙실린더부(130) 사이에 간극을 메움에 따라 접촉으로 인한 파손을 최소화 하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 회전장치.

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