KR100592140B1

KR100592140B1 - 사출 성형기

Info

Publication number: KR100592140B1
Application number: KR1020030076627A
Authority: KR
Inventors: 도시미치 니시자와
Original assignee: 도시미치 니시자와; 가부시기가이샤산죠세이기세이사구쇼
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2006-06-23
Also published as: AU2003284671A1; JP4488900B2; KR20040047575A; EP1595680A4; CN100480016C; JPWO2004048069A1; US20050220930A1; US7387509B2; WO2004048069A1; CN1717308A; EP1595680A1

Abstract

열관리의 확실함, 가소화 고무의 사출 포트 안에서의 확실한 눌러 자르기와 깔끔한 사출, 적은 사출 횟수에서의 잔류 고무의 효과적 제거에 의해, 생산 효율이 좋고, 강도적으로 우수한 사출 성형기를 제공한다.

금속 케이스(31)에, 사출 노즐(33)을 설치한 사출 포트(34)와, 포트 안으로의 재료의 측부 투입구(35)를 형성하고, 포트 안에 배설한 플런저(36)의 선단부(37)를, 사출 완료시에 사출 포트 선단부(32)를 거의 채우는 것과 같은 형상으로 하고, 또한 사출 포트 주체부(34a)와 같은 선단부(32)와의 경계에, 플런저 본체부(36a)와 플런저 선단부(37)와의 경계선이 밀착해서 성형재료를 눌러 자르는 밀착부(38)를 형성하고, 또한 플런저 선단부를 사출 포트 선단부에 삽입했을 때, 플런저 선단부(37)와 사출 포트 선단부(32) 사이에 간극(S)을 형성하고, 또한 투입구(35)를 밀착부(38)에 면해서 개구하여, 이것에 의해 발명의 과제를 달성했다.

Description

사출 성형기{INJECTION MOLDING MACHINE}

도 1은 본 발명에 관한 사출 성형기의 제1실시예의 요부 단면도.

도 2는 본 발명에 관한 사출 성형기의 제2실시예의 요부 단면도.

도 3은 본 발명에 관한 사출 성형기의 제3실시예의 요부 단면도.

도 4는 본 발명에 관한 사출 성형기의 제4실시예의 요부 단면도.

도 5는 사출 포트 선단 각도와 그 성능을 설명하기 위해서, 사출 성형기 요부의 일례를 나타내는 단면도.

도 6은 사출 포트의 선단 통로 각도와 고무 전환 횟수의 상관도.

도 7은 사출 포트 선단 각도와 그 성능을 설명하기 위해서, 사출 성형기 요부의 다른 일례를 나타내는 단면도.

도 8은 사출 포트 선단 각도와 그 성능을 설명하기 위해서, 사출 성형기 요부의 또 다른 일례를 나타내는 단면도.

도 9는 사출 포트의 선단 통로 각도와 내압력의 상관도.

도 10은 사출 포트와 플런저의 간극을 설명하기 위해서, 사출 성형기 요부의 일례를 나타내는 단면도.

도 11은 성형재료의 투입구의 위치 효과를 나타내는 사출 성형기 요부의 일례의 단면도.

도 12는 선출원에 관계되는 사출 성형기의 실시예의 요부 단면도로 플런저 작동전(前)을 나타내는 도면.

도 13은 선출원에 관계되는 사출 성형기의 실시예의 요부 단면도로 플런저 작동후(後)를 나타내는 도면.

도 14는 종래의 사출 성형기와 금형을 나타내는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 21, 31 : 금속 케이스 4 : 체크 밸브

5 : 통로 스크류 압출기

6, 24, 34, 34-1, 34-2, 34-3, 34-4, a : 사출 포트

7, 26, 36, 36-1, 36-2, 36-3, 36-4, d : 플런저

8, 22, 32, 32-1, 32-2, 32-3, 32-4, a' : 사출 포트 선단부

9, 23, 33, b : 사출 노즐 10 : 금형

11 : 상부 다이플레이트 12 : 하부 다이플레이트

13 : 타이바 14 : 단열반

15 : 열반을 겸한 하형 16 : 스프루

17 : 러너 18 : 게이트

19, 20 : 캐비티 23a, 33a : 사출 노즐의 내벽

25, 35, 35' : 투입구

27, 37, 37-1, 37-2, 37-3, 37-4 : 플런저의 선단부

34a, 34-1a, 34-2a, 34-3a, 34-4a : 사출 포트 주체부

36a : 플런저의 본체부 38, 38' : 밀착부

S, S-1, S-2, S-3, S-4, t : 간극 c : 통로

본 발명은 사출 성형기의 개량, 특히 고무의 사출 성형에 적합한 프리플라식(pre-plasticizing type) 사출 성형기의 개량에 관한 것이다.

상기 프리플라식 사출 성형기로는, 예를 들면 도 14에 나타내는 바와 같은 것이 있다. 이것은 금속 케이스(1) 안에, 스크류(2)를 구비하여 가소화(可塑化) 계량 기능을 갖는 압출기(押出機)(3)와, 그 압출기(3)에 체크 밸브(check valve)(4)를 갖는 통로(5)에 의해 연결한 사출 포트(6)와, 그 사출 포트(6) 안에서 미끄럼 운동하는 플런저(7)와, 상기 포트(6) 선단의 사출 통로로 되는 부분(이하, 사출 포트 선단부라 함)(8)과, 그 사출 포트 선단부(8)의 선단에 장착한 사출 노즐(9)로 구성되어, 상기 금속 케이스(1)의 하단 부근을 금형(10)의 상부(上) 다이플레이트(die plate)로 지지한 것이다. 또한, 부호 12는 상기 상부 다이플레이트(11)와 타이바(tie bar)(13)에 의해 연결된 하부 다이플레이트이며, 14는 단열반, 15는 열반(熱槃)을 겸한 하형(下型)을 나타낸다.

그리고, 상기 사출 성형기에서는, 우선, 원료 고무를 도 14의 화살표와 같이 압출기(3)에 투입하여, 스크류(2)에 의해 도 14의 왼쪽으로 보내면서 가소화하고, 이러한 가소화 고무를 계량(計量)하면서, 체크 밸브(4)를 통해 통로(5)로부터 사출 포트(6) 안으로 들어가고, 플런저(7)를 가소화 고무의 투입 압력에 의해 상승시킨다. 다음으로 플런저(7)를 아래로 눌러서, 사출 포트(6) 안의 가소화 고무를 사출 포트 선단부(8), 사출 노즐(9)을 거쳐서 상기 금형(10) 안으로 옮겨 넣고, 스프루(sprue)(16), 러너(runner)(17) 및 게이트(gate)(18)를 거쳐서 상기 금형(10) 안의 캐비티(19, 20)에 압입(壓入)하여, 가류(加硫)하는 것이다.

그런데, 고무 가류품(加硫品)의 생산성을 향상하여 제품 비용을 줄이기 위해서, 상기 캐비티(19, 20)에 충전된 가소화 고무의 가류시간을 단축하는 것이 유효하고, 이것에는 사출 포트(6) 안의 온도를 될 수 있는 한 높게 설정하는 것이 요구되고 있지만, 사출 포트(6)의 가소화 고무의 온도를 과도하게 높게 하면, 스코칭(scorching), 즉 「가류반응이 시작되어 가소성을 잃어버리는 초기단계」가 생기기 쉽고, 스코칭된 고무가 상기 캐비티(19, 20) 내에 진입해서 제품 불량을 초래하거나 또한 상기 사출 포트 선단부(8)나 사출 노즐(9)을 막히게 할 수가 있다.

상기 사태(事態)를 피하기 위해서는 가소화 고무 온도의 관리가 중요하고, 그 의미로서, 도 14와 같이 상기 압출기(3) 안에서 계량(計量) 및 가소화하면서 통로(5)에 의해 사출 포트(6)의 측부로부터 이 사출 포트(6) 안으로 옮겨 넣어지는 것은, 압출기(3) 안에서 가소화에 따른 발열 후의 고무 온도와 사출 포트(6) 안의 보온 온도를 분리해서 관리할 수 있으므로, 편리하게 된다.

이와 관련하여, 후술하는 일본국 특허 제3174346호의 사출 성형기와 같이, 플런저 내부에 스크류 압출기를 내장(內藏)한 것으로는, 스크류 압출기 안의 발열 후의 고무 온도와 사출 포트 안의 압출기 내의 설정 보온 온도가 서로 영향을 주게 되고, 양 온도를 구분해서 관리하는 것이 곤란하다. 또한, 시판(市販)되는 어떤 종류의 사출 성형기와 같이, 압출기로부터의 성형재료를 사출 포트 선단의 노즐로부터 상기 포트 안에 투입하는 것에서는, 가류시간을 단축하기 위해 노즐의 지름을 작게 해서 사출 발열을 이용하려고 하면, 성형재료의 사출 포트 안으로의 투입에 많은 시간이 걸리게 된다.

도 14의 장치에 있어서, 상기 스코칭된 고무의 생성은, 사출 포트(6) 등의 내벽면에 부착된 고무가 그 장소에 장시간 잔류할 경우에 더욱 생기기 쉬워지므로, 이 스코칭된 고무의 생성을 억제하기 위해서는, 사출 포트(6) 안에 현존하는 가소화 고무를 새롭게 투입한 가소화 고무로 완전히 전환하는데 필요한 사출 횟수를 매우 적게 하고, 상기 내벽면에 부착된 고무의 잔류 시간을 짧게 하는 것이 좋다.

즉, 될 수 있는 한 적은 사출 횟수로 상기 잔류 개소의 고무가 완전히 사출되어서, 새로운 가소화 고무로 전환하는 것이 바람직하지만, 전환성이 나쁘면 상기 사출 횟수가 많아지고, 특히 사출 포트(6) 안의 온도를 올렸을 경우, 스코칭이 생기기 쉽고, 반대로 전환성이 좋으면 상기 사출 횟수도 적게 해서 끝나며, 이것에 따라 가소화 고무가 상기 내벽면에서 과열(過熱)되는 시간도 짧아져서, 그 결과 스코칭의 발생을 억제할 수 있는 것이다.

그런데, 도 14에 나타내는 일반적인 사출 성형기에서는, 상기 사출 포트 선단부(8)가 그 전체 길이에 걸쳐 같은 지름이며, 사출시의 가소화 고무의 유동(流動) 속도는 그 중심에 비해서 내벽면에서는 극단적으로 작아지기 때문에, 사출 완료시, 가소화 고무가 콜레스테롤(cholesterol) 형상으로 잔류하는 경향이 있어, 새로운 가소화 고무로 전환하는 준비로서 상기 잔류 고무를 사출 포트 선단부(8)로부터 제거하기 위해서는, 상당한 횟수(적어도 6회)의 사출을 반복할 필요가 있다.

그리고, 사출 포트 선단부(8)에 상기 잔류 고무가 시간의 경과에 따라 퇴적(堆積)하여, 그 통로(5)의 안지름이 작아졌을 경우에는, 이제 상기 사출의 반복으로는 잔류 고무를 제거할 수 없다. 따라서, 일반적으로는, 경험적으로 요구한 소정의 사출 횟수마다, 예를 들면 상기 금속 케이스(1)를 상부 다이플레이트(11)로부터 떼어내고, 사출 포트 선단부(8)와, 사출 노즐(9) 등을 청소해 잔류 고무를 제거하고 있었지만, 이것은 당연히 엄청난 시간과 수고를 필요로 하고, 비용의 상승을 초래하고 있다.

이것을 해결하기 위해서, 일본국 특개평10-166403호의 공보에 기재된 사출 성형기와 같이, 사출 포트 선단부를 노즐을 향해서 점감(漸減)시키고, 또한 사출 포트 축선을 포함하는 단면에서, 사출 포트 선단부의 내벽면의 상기 축선에 대한 경사각도를 0.2°이상으로 함으로서, 사출시의 가소화 고무의 유속분포를 바꾸어서 사출 포트 선단부의 내벽부의 유속을 향상시켜, 사출 완료시의 가소화 고무의 상기 잔류를 없애는 것을 고려할 수 있지만, 상기 특개평10-166403호의 형상에서는, 일단 막혀 버리면, 상기와 같은 사출의 반복으로는 해결할 수 없고, 사출 성형기를 분해해서 막힌 고무를 꺼내거나, 부품을 교환해야만 하고, 그 시간 및 비용은 상기의 경우 보다 더욱 크고 많아지게 된다.

요컨대, 종래 일반적인 사출 성형기에서는, 구조상, 사출 포트 선단부 등의 내벽면에 가소화 고무가 잔류하기 쉽기 때문에, 상기 전환을 위한 사출 횟수가 필요 이상 많아지는 동시에, 전환을 위한 사출에 의해서도 잔류 고무를 제거할 수 없을 때는, 상기 금속 케이스를 떼어서 청소할 필요가 있고, 이것 때문에 시간 및 비용이 엄청나게 된다. 또한, 상기 특개평10-166403호의 공보에 기재한 사출 포트 선단부를 노즐을 향해서 점감(漸減)시킨 것으로는, 일단, 그 통로가 막혔을 때는 사출 성형기의 분해, 부품 교환 등도 필요하게 되고, 이러한 것으로부터, 사출 포트안의 고무 온도를 스코칭이 생기지 않는 범위에서 고온으로 하여 생산성을 향상시키고, 제품 비용의 저감을 도모할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

그래서, 본 발명자는 먼저 일본국 특허출원 제2001-237148호에 관련되는 발명을 실행했다. 즉, 이 발명은, 상기 사출 횟수를 매우 적게 하면서, 상기 청소 내지는 기계의 분해 등이 없이 상기 잔류 고무의 제거를 효과적으로 실행할 수 있도록 하는 것을 주된 과제로 해서, 금속 케이스에 사출 노즐을 설치한 사출 포트와 그 포트 안에 가소화 상태에 있는 성형재료를 공급하는 투입구를 형성하는 동시에, 상기 사출 포트 안에 미끄럼 운동이 가능하게 플런저를 배설한 사출 성형기에 있어서, 성형재료의 사출시에 상기 플런저의 선단부가 적어도 상기 사출 포트 선단부를 채우는 것과 같은 형상으로 형성된다.

이것은, 구체적으로는 예를 들어 도 12, 도 13에 나타내는 바와 같이, 금속 케이스(21)의 사출 포트 선단부(22)를 사출 포트(24) 본체의 하단으로부터 직접 단면 테이퍼(taper) 형상으로 형성하는 동시에, 사출 노즐(23)의 내면도, 상기 사출 포트 선단부(22)에 연속한 단면 테이퍼 형상의 내벽(23a)으로 하고, 또한 플런저(26)의 선단부(27)를, 상기 사출 포트 선단부(22) 및 사출 노즐(23)의 내벽(23a)의 형상으로 맞춰서 형성한 것이다. 상기 테이퍼의 각도(θ)는, 사출 성형기의 크기로 의해 정해지는 사출 포트(24)의 지름, 상부 다이플레이트(11)의 두께 및 금속 케이스(21)에 장치하는 압출기(3)의 위치에 의해 정하지만, 도면의 예에서는 테이퍼 각도(θ)는 30도로 했다.

상기 구성에 따라, 압출기(3)에 의해 통로(5)를 통해 투입구(25)로부터 사출 포트(24) 안에 투입된 가소화 고무는, 플런저(26)의 하강에 의해 사출 포트 선단부(22)안에 압입(壓入)하여, 사출 노즐(23)을 통해 상기 금형(10) 안의 캐비티(19, 20) 안에 압입, 가류(加硫)되지만, 플런저(26)의 소정 하강 후에는 그 선단부(27)가 사출 포트 선단부(22)에 진입해서 고무를 사출 노즐(23)로부터 연속해서 밀어내면서 하강한다. 이 때, 사출 포트 선단부(22)의 형상에 의해, 그 내벽면의 유속도 크고, 그 벽면의 고무도 막힘없이 흘러내린다. 또한, 사출 포트 선단부(22)가 테이퍼 형상부를 이루므로, 사출 포트 선단부(22)와 사출 포트(24)와의 결합점(K)은 직선에 가까운 둔각으로 되며, 따라서 상기 고무의 흘러내림도 원활하게 실행되고, 스코칭이 생기게 될 우려도 적어진다.

그리고, 도 13과 같은 플런저(26)의 본체 하단이 사출 포트(24)의 하단에 도달했을 때, 상기 선단부(27) 전체를 사출 포트 선단부(22)에 박아 넣으면, 그 최선단부(27a)는 사출 노즐(23)의 내벽(23a)에 맞닿는다. 따라서, 이 예에서도 사출 포트 선단부(22) 및 사출 노즐(23) 안의 고무의 잔류는 거의 없고, 새로운 가소화 고무를 전환하는 준비로서, 잔류 고무를 사출 포트 선단부(22) 등에서 제거하기 위해, 사출을 여러 번 반복할 필요가 없다.

그런데, 발명자의 그 후 계속된 연구에 의해, 사출 포트 선단부(22) 및 사출 노즐(23) 안의 고무의 잔류를 없애기 위해, 상기 사출 포트 주체부와 사출 포트 선단부의 경계(상기 K점 포트 지름 축소부)에, 상기 플런저 본체부와 플런저 선단부와의 경계선이 밀착하여 상기 가소화 상태에 있는 성형재료를 눌러 자르는 밀착부를 형성하는 것이 중요하며, 이러한 밀착부를 형성할 수 있으면, 상기 플런저(26)의 선단부(27)를 사출 포트 선단부(22)에 완전히 박아 넣고, 그 최선단부(27a)를 사출 노즐(23)의 내벽(23a)에 맞닿지 못하게 하더라도, 즉 사출 포트 선단부(22) 및 사출 노즐(23)의 내벽(23a)과의 사이에 후술하는 정도의 간극이 있어도 충분히 고무의 잔류를 저지할 수 있는 것을 알게 되었다.

그리고, 또 발명자는, 상기 간극을 설치하는 것으로서 플런저(26)의 상승(上昇)을 쉽게 하고, 또한 금속 케이스(1)에 형성한 성형재료를 공급하는 투입구(7)로부터의 성형재료의 공급만으로 플런저(26)의 상승을 가능하게 하는 것도 알게 되었다.

또, 발명자는 다음 사항을 알게 되었다. (1) 도 5에서의 사출 포트(a)와 노즐(b) 사이의 통로(c)에서의 「전환성」은, 실험에 따르면 그 통로의 각도(θ)와 밀접한 관계가 있으며(도 6 참조), 예를 들면 각도(θ)가 3°일 경우 전환을 위한 사출 횟수가 10회 필요로 하지만, 각도(θ)가 10°일 경우 3회, 60°일 경우 1회가 되므로, 실용적으로는 각도(θ)가 10°이상이면 충분하고, 콜레스테롤적 스코칭(cholesterol-like scorching)의 발생을 방지할 수 있는 것, (2) 도 7, 도 8에 나타내는 구조의 것에서는, 사출 포트(a)의 선단 각도(θ)가 커질수록 사출 포트(a)의 선단벽(a')의 강도가 감소하지만(도 9), 도 9에 따르면 선단 각도 40° 부근에 변형량의 분기점이 있어, 강도면에서는 선단 각도는 40° 이하가 바람직한 것 등이다. 따라서 상기 (1), (2)로부터, 사출 포트의 선단 각도는 10°∼ 40°가 이상적이다.

따라서, 본 발명은, 열관리를 확실하게 실행할 수 있고, 또한 가소화 고무의 사출 포트 안에서의 눌러 자르기가 확실해서 깔끔하게 사출을 실행할 수 있고, 사출 횟수를 매우 적게 하면서 사출 포트 안의 잔류 고무의 제거를 효과적으로 실행할 수 있도록 하는 동시에, 플런저의 상승(上昇)도 용이하게 할 수 있으므로 생산 효율이 좋고, 강도적(强度的)으로도 우수한 사출 성형기를 제공하려는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사출 성형기는, 금속 케이스에, 사출 노즐을 설치한 단면(斷面) 직선 테이퍼 형상의 사출 포트와 상기 포트 안에 가소화 상태에 있는 성형재료를 측부에서 공급하는 투입구를 형성하고, 또한, 상기 사출 포트 안에 미끄럼 운동이 가능하게 플런저를 설치하고, 상기 플런저의 선단부를 성형재료의 사출 완료시에 상기 사출 포트 선단부를 채우는 것과 같은 형상으로 함과 더불어, 상기 사출 포트 주체부와 사출 포트 선단부와의 경계에, 상기 플런저 본체부와 플런저 선단부와의 경계선이 밀착해서 상기 가소화 상태에 있는 성형재료를 눌러 자르는 밀착부를 형성하고, 또한, 상기 사출 포트 선단부를 채우도록 상기 플런저의 선단부를 상기 사출 포트 선단부에 삽입했을 때, 상기 밀착부 이하에서의 상기 플런저 선단부측에 사출 포트 선단부와의 사이에 간극을 형성하며, 또한 이 때 상기 투입구가 플런저에서의 상기 밀착부에 면해서 개구된 것이다.

[발명의 실시의 형태]

본 발명의 바람직한 실시의 형태를, 도 1 내지 도 4에 따라 설명하면, 본 발명의 사출 성형기는, 금속 케이스(31)에, 사출 노즐(33)을 설치한 단면 직선 테이퍼 형상의 사출 포트(34)와 그 포트(34) 안에 가소화 상태에 있는 성형재료를 측부에서 공급하는 투입구(35)를 형성하고, 또한 상기 사출 포트(34) 안에 미끄럼 운동이 가능하게 플런저(36)를 배설하고, 그 플런저(36)의 선단부(37)를 성형재료의 사출 완료시에 상기 사출 포트 선단부(32)를 거의 채우는 것 같은 형상으로 하는 동시에, 상기 사출 포트 주체부(34a)와 사출 포트 선단부(32)와의 경계에, 상기 플런저 본체부(36a)와 플런저 선단부(37)와의 경계선이 밀착해서 상기 가소화 상태에 있는 성형재료를 눌러 자르는 밀착부(38)를 형성하고, 또한, 상기 플런저 선단부(37)를 상기 사출 포트 선단부(32)에 이것을 거의 채우도록 삽입했을 때, 상기 밀착부(38) 이하에 있어서 상기 플런저 선단부(37)측에 사출 포트 선단부(32)와의 사이에 간극(S)을 형성하고, 또한 이 때, 상기 투입구(35)가 플런저(36)에 있어서의 상기 밀착부(38)에 면해서 개구한 것이다.

도 1 내지 도 4에 나타내는 실시예에 대해서 또한 상세히 설명하면, 우선, 도 1에 나타내는 실시예에 있어서, 사출 포트 선단부(32-1)를 사출 포트(34-1) 주체부(34-1a)의 하단으로부터 단면 직선 테이퍼 형상으로 형성하는 동시에, 사출 노즐(33)의 내면도 상기 사출 포트 선단부(32-1)에 연속한 단면 테이퍼 형상의 내벽(33a)으로 하고, 또한 플런저(36-1)의 선단부(37-1)의 형상을 상기 사출 포트 선단부(32-1) 및 사출 노즐(33)의 내벽(33a)의 형상과 같이 테이퍼 형상으로 형성하지만, 플런저(36-1)의 선단부(37-1)의 테이퍼 각도(θ1)를 사출 포트 선단부(32-2)의 각도(θ2) 보다 크게 한 것으로, 도 1에 나타내는 바와 같이, 밀착부(38-1) 보다 아래쪽에 있어서, 상기 플런저 선단부(37-1) 측에 사출 포트 선단부(32-1)와의 사이에 간극(S-l)이 형성되어 있다.

상기 간극(S-1)은, 성형재료의 사출 포트 선단부(32-1)에서의 송출 후에 스코칭으로서 지장을 주는 잔량이 되지 않도록, 또한 플런저(36-1)의 상승이 용이하게 실행될 수 있도록 실험 등에 의해 결정한다. 또한, 상기 테이퍼의 각도(θ)는 사출 성형기의 크기에 의해 정해지는 사출 포트(34-1)의 지름, 상기 상부 다이플레이트(11)의 두께 및 금속 케이스(31)에 장치하는 압출기(3)의 위치에 의해 결정된다.

상기한 바와 같이 구성한 것에 의해, 성형재료를 상기 투입구(35)에 따라 투입하면서, 또한 그것에 앞서 플런저(36-1)를 상승시킬 때도 이것을 용이하게 실행할 수 있는 동시에, 상승시킨 플런저(36-1)를 밀어 내려서 성형재료를 사출 포트 선단부(32-1)로부터 송출할 경우에도, 사출 포트(34-1) 주체부(34-1a)와 사출 포트(34-1) 선단부(32-1)와의 경계선이, 상기 플런저(36-2)의 밀착부(38-1)에 맞닿아서, 압출되는 성형재료를 눌러 자른다. 따라서 성형재료가 스코칭으로서 남는 것도 거의 없다.

도 2에 나타내는 실시예에 있어서도, 사출 포트 선단부(32-2)를, 사출 포트(34-2) 주체부(34-2a)의 하단으로부터 환상(環狀)의 밀착부(38-2)를 통해서 다소 가늘게 단면 직선 테이퍼 형상으로 형성하는 동시에, 사출 노즐(33)의 내면도 상기 사출 포트 선단부(32-2)에 연속한 단면 테이퍼 형상의 내벽(33a)으로 해서 또한 플런저(36-2)의 선단부(37-2)의 형상을, 상기 사출 포트 선단부(32-2) 및 사출 노즐(33)의 내벽(33a)의 형상과 같이 테이퍼 형상으로 형성하지만, 플런저(36-2)의 선단부(37-2)의 테이퍼 각도(θ1)를 사출 포트 선단부(32-2)의 각도(θ2)보다 크게 한 것으로서, 도 2에 나타내는 바와 같이 밀착부(38-2)보다 아래쪽에서의 상기 플런저의 선단부(37-2) 측에 사출 포트 선단부(32-2)와의 사이에 간극(S-2)이 형성되어 있다.

상기 간극(S-2)은, 성형재료의 사출 포트 선단부(32-2)에서의 송출 후에 스코칭으로서 지장을 주는 잔량이 되지 않도록, 또한 플런저(36-2)의 상승이 용이하게 실행될 수 있도록 실험 등에 의해 결정한다. 또한, 상기 테이퍼의 각도(θ)는 사출 성형기의 크기에 의해 정해지는 사출 포트(34-2)의 지름, 상기 상부 다이플레이트(11)의 두께 및 금속 케이스(31)에 장치하는 압출기(3)의 위치에 의해 결정된다.

상기한 바와 같이 구성한 것에 의해, 성형재료를 상기 투입구(35)에 따라 투입하면서, 또한 그것에 앞서 플런저(36-2)를 상승시킬 때도 이것을 용이하게 실행할 수 있는 동시에, 상승시킨 플런저(36-2)를 밀어 내려서 성형재료를 사출 포트 선단부(32-2)로부터 송출할 경우에도, 사출 포트(34-2) 주체부(34-2a)와 같은 선단부(32-2)와의 경계선이, 상기 플런저(36-2)의 밀착부(38-2)에 맞닿아서, 압출되는 성형재료를 눌러 자른다. 따라서 성형재료가 스코칭으로서 남는 것도 거의 없다.

도 3에 나타내는 실시예에 있어서도, 사출 포트 선단부(32-3)를 사출 포트(34-3) 주체부(34-3a)의 하단으로부터 다소 큰 환상의 밀착부(38-3)를 통해서 다소 가늘게 단면 직선 테이퍼 형상으로 형성하는 동시에, 사출 노즐(33)의 내면도 상기 사출 포트 선단부(32-3)에 연속한 단면 테이퍼 형상의 내벽(33a)으로 하고, 또한 플런저(36-3)의 선단부(37-3)의 형상을, 상기 사출 포트 선단부(32-3) 및 사출 노즐(33)의 내벽(33a)의 형상과 같이 테이퍼 형상으로 형성하지만, 이 경우 플런저(36-3)의 선단부(37-3)의 테이퍼 각도와 사출 포트 선단부(32-3)의 각도를 동일한 θ로 한 것이므로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 밀착부(38-3)보다 아래쪽에 있어서, 상기 플런저 선단부(37-3) 측에 사출 포트 선단부(32-3)와의 사이에 간극(S-3)이 형성되어 있다.

상기 간극(S-3)은 성형재료의 사출 포트 선단부(32-3)에서의 송출 후에 스코칭으로서 지장을 주는 잔량이 되지 않도록, 또한 플런저(36-3)의 상승을 용이하게 실행될 수 있도록, 실험 등에 의해 결정한다. 또한, 상기 테이퍼의 각도(θ)는 사출 성형기의 크기에 의해 정해지는 사출 포트(34-3)의 지름, 상기 상부 다이플레이트(11)의 두께 및 금속 케이스(31)에 장치하는 압출기(3)의 위치에 의해 결정된다.

상기한 바와 같이 구성한 것에 의해, 성형재료를 상기 투입구(35)에 따라 투입하면서, 또한 그것에 앞서 플런저(36-3)를 상승시킬 때도 이것을 용이하게 실행할 수 있는 동시에, 상승시킨 플런저(36-3)를 밀어 내려서 성형재료를 사출 포트 선단부(32-3)로부터 송출할 경우도, 사출 포트(34-3) 주체부(34-3a)와 사출 포트(34-3) 선단부(32-3)와의 경계선이, 상기 플런저(36-3)의 밀착부(38-3)에 맞닿아서, 압출되는 성형재료를 눌러 자른다. 따라서, 성형재료가 스코칭으로서 남는 것도 거의 없다.

도 4에 나타내는 실시예에서도, 사출 포트 선단부(32-4)를 사출 포트(34-4) 주체부(34-4a)의 하단으로부터 비스듬한 환상(環狀)의 밀착부(38-4)를 통해서 단면 직선 테이퍼 형상으로 형성하는 동시에, 사출 노즐(33)의 내면도 상기 사출 포트 선단부(32-4)에 연속한 단면 테이퍼 형상의 내벽(33a)으로 하고, 또한 플런저(36-4)의 선단부(37-4)의 형상을, 상기 사출 포트 선단부(32-4) 및 사출 노즐(33)의 내벽(33a)의 형상과 같이 테이퍼 형상으로 형성하지만, 플런저(36-4)의 선단부(37-4)의 테이퍼 각도(θ1)를 사출 포트 선단부(32-4)의 각도(82)보다 크게 한 것으로, 도 4에 나타내는 바와 같이, 밀착부(38-4)보다 아래쪽에서의 상기 플런저 선단부(37-4) 측에 사출 포트 선단부(32-4)와의 사이에 간극(S-4)이 형성되어 있다.

상기 간극(S-4)은 성형재료의 사출 포트 선단부(32-4)에서의 송출 후에 스코칭으로서 지장을 주는 잔량이 되지 않도록, 또한 플런저(36-4)의 상승이 용이하게 실행될 수 있도록, 실험 등에 의해 결정한다. 또한, 상기 테이퍼의 각도(θ)는 사출 성형기의 크기에 의해 정해지는 사출 포트(34-5)의 지름, 상기 상부 다이플레이트(11)의 두께 및 금속 케이스(31)에 장치하는 압출기(3)의 위치에 의해 결정한다.

상기한 바와 같이 구성한 것에 의해, 성형재료를 상기 투입구(35)에 따라 투입하면서, 또한 그것에 앞서 플런저(36-4)를 상승시킬 때도 이것을 용이하게 실행할 수 있는 동시에, 상승시킨 플런저(36-4)를 밀어 내려서 성형재료를 사출 포트 선단부(32-4)로부터 송출할 경우도, 사출 포트(34-4) 주체부(34-4a)와 같은 선단부(32-4)와의 경계선이, 상기 플런저(36-4)의 밀착부(38-4)에 맞닿아서, 압출되는 성형재료를 눌러 자른다. 따라서, 성형재료가 스코칭으로서 남는 것도 거의 없다.

상기 간극(S-1∼S-4)에 대해서는, 발명자가 발견한 다음의 관점도 고려할 수 있다. 즉, 도 10에서 플런저(d)의 밀착부의 길이를 L, 사출 포트 선단 각도를 θ, 노즐 홀더(사출 포트의 선단 부근 형성 도구를 겸함)(e)의 최상단 개구(開口) 지름을 H, 플런저와 사출 포트와의 간극을 t라고 하면, t ≤H/2, 즉, 간극 t는 상기 개구 지름 H의 1/2 이하(以下)일 필요가 있다. 이것은, 간극 t에서 고무가 가류해 버렸을 경우에, 노즐(c)이나 노즐 홀더(e)를 떼어서 가류한 고무를 꺼낼 수 있는 두께이어야 하기 때문이다.

금속 케이스(31)에서의 성형재료의 투입구의 위치를, 도 11에 35'로 나타내는 바와 같이, 적어도 상기 밀착부의 상단보다 위쪽에 설치함으로써, 성형재료는 2점 쇄선과 같이 밀착부(38')의 거의 위쪽 가장자리에서 아래쪽으로 넓어진다. 따라서 플런저 선단부(37)를 사출 포트 선단부(32)에 삽입해 노즐(33)로부터 사출한 후, 사출 포트 선단부(32) 안에 남는 고무는 g처럼 소량이 되고, 전환이 더욱 용이하게 된다.

본 발명 사출 성형기에서는, 금속 케이스에 사출 노즐을 설치한 단면 직선 테이퍼 형상의 사출 포트와 그 포트 안에 가소화 상태에 있는 성형재료를 측부에서 공급하는 투입구를 형성하고, 또한 상기 사출 포트 안에 미끄럼 운동이 가능하게 플런저를 배설하고, 그 플런저의 선단부를 성형재료의 사출 완료시에 상기 사출 포트 선단부를 거의 채우는 것 같은 형상으로 하는 동시에, 상기 사출 포트 주체부와 사출 포트 선단부와의 경계에, 상기 플런저 본체부와 플런저 선단부와의 경계선이 밀착해서 상기 가소화 상태에 있는 성형재료를 눌러 자르는 밀착부를 형성하고, 또한 상기 플런저 선단부를 상기 사출 포트 선단부에 이것을 거의 채우도록 삽입했을 때, 상기 밀착부 이하에서의 상기 플런저 선단부 측에 사출 포트 선단부와의 사이에 간극을 형성하고, 또한 이 때, 상기 투입구가 플런저에서의 상기 밀착부에 면해서 개구되어 있으므로, 사출 포트 안에 가소화 상태에 있는 성형재료를 측부에서 공급함으로써 열관리를 확실하게 실행할 수 있고, 또한 사출 포트 주체부와 사출 포트 선단부와의 경계에, 플런저 본체부와 플런저 선단부와의 경계선에 의해 가소화 상태에 있는 성형재료를 눌러 자르는 밀착부를 형성함으로써 가소화 고무의 사출 포트 안에서의 눌러 자르기가 확실하게 되어 깔끔하게 사출을 실행할 수 있고, 플런저의 선단부를 성형재료의 사출 완료시에 상기 단면 직선 테이퍼 형상의 상기 사출 포트 선단부를 거의 채우는 것 같은 형상으로 맞춰서, 상기 밀착부에서의 눌러 자르기에 의해 사출 횟수를 매우 적게 하면서 사출 포트 안의 잔류 고무의 제거를 효과적으로 실행할 수 있으며, 또한, 플런저 선단부를 상기 사출 포트 선단부에 이것을 거의 채우도록 삽입했을 때, 상기 밀착부 이하에서의 상기 플런저 선단부 측에 사출 포트 선단부와의 사이에 간극을 형성함으로써, 성형재료를 확실하게 쟁여 넣을 수 있고, 또한 플런저의 상승을 용이하게 실행할 수 있어서, 소위 "선입선출(先入先出)"이 이상적으로 실행될 수 있으며, 이에 따라 생산 효율이 좋고, 강도적으로도 우수한 사출 성형기를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

금속 케이스에, 사출 노즐을 설치한 단면(斷面) 직선 테이퍼 형상의 사출 포트와 상기 포트 안에 가소화 상태에 있는 성형재료를 측부에서 공급하는 투입구를 형성하고,

또한, 상기 사출 포트 안에 미끄럼 운동이 가능하게 플런저를 설치하고, 상기 플런저의 선단부를 성형재료의 사출 완료시에 상기 사출 포트 선단부를 채우는 것과 같은 형상으로 함과 더불어, 상기 사출 포트 주체부와 사출 포트 선단부와의 경계에, 상기 플런저 본체부와 플런저 선단부와의 경계선이 밀착해서 상기 가소화 상태에 있는 성형재료를 눌러 자르는 밀착부를 형성하고,

또한, 상기 사출 포트 선단부를 채우도록 상기 플런저의 선단부를 상기 사출 포트 선단부에 삽입했을 때, 상기 밀착부 이하에서의 상기 플런저 선단부측에 사출 포트 선단부와의 사이에 간극을 형성하며, 이때 상기 투입구가 플런저에서의 상기 밀착부에 면해서 개구된 것을 특징으로 하는 사출 성형기.
제1항에 있어서, 상기 밀착부가 선(線) 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 사출 성형기.
제1항에 있어서, 상기 밀착부가 폭(幅)을 가진 링 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 사출 성형기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투입구를 적어도 상기 밀착부보다 위쪽으로 설치한 것을 특징으로 하는 사출 성형기.