KR100603750B1 - 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 개시한다.

본 발명의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 다캐비티 금형에 적용되는 매니폴드와 밸브핀에 의해 게이트가 개폐되는 노즐을 포함한 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 있어서, 상기 매니폴드의 상측에 고정 설치되며 매니폴드를 향해 돌출된 나사축을 회전시키는 정역모터 및 나사축의 회전시 연동하여 수직방향으로 위치 변위를 갖도록 나사축과 나사 결합되고 그 일측으로 다수의 밸브핀 상단이 고정 결합되는 승강판으로 된 구동수단과, 상기 노즐을 통과하는 수지량을 조절하는 것으로 내부 중앙으로 밸브핀이 통과하며 그 상단은 나사조절에 의해 승강되게 구비되면서 하단은 수지채널의 지름이 축소되는 지름 축소부상에 위치하는 압력 조절핀을 구비한 수지압 조절수단을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는, 다캐비티 금형에 적용되는 멀티 노즐을 제어함에 있어 단일 구동원으로 여러 노즐의 게이트를 일체로 개폐시키므로 각 노즐의 개폐시점 차이로 인한 성형불량을 방지할 수 있어 결과적으로 고품질의 대량 성형품 양산을 가능하게 하는 이점이 있다.

핫런너, 매니폴드, 노즐, 밸브핀, 모터

Description

다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치{elastic valve system for injection molding}

도 1은 종래 기술에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치의 일실시예를 나타낸 단면도,

도 3은 도 2의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에서 노즐의 개방상태를 나타낸 단면도,

도 4는 도 2의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에서 수지압 조절상태를 나타낸 단면도,

도 5는 도 2의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에서 수지압 조절수단을 설명하기 위한 요부 사시도,

도 6 및 도 7은 본 발명에서 노즐 히터블록이 적용된 단면도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도,

도 9는 도 8에서 타이밍 벨트의 연결예를 나타낸 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 매니폴드 10a : 수지채널

10b : 지름 축소부 20 : 노즐

20a : 수지채널 25 : 밸브핀

30 : 구동수단 31 : 정역모터

32 : 나사축 33 : 구동풀리

34 : 종동풀리 35 : 타이밍 벨트

36 : 승강판 37 : 감지부

40 : 수지압 조절수단 41 : 압력 조절핀

42 : 지지체 43 : 조절포스트

50 : 히터블록

본 발명은 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단일의 구동원으로 다캐비티 금형에 적용되는 복수개의 노즐의 개폐를 일체로 제어하면서 각 노즐의 사출량을 독립적으로 조절할 수 있도록 하여 고품질의 대량 성형품 양산에 적합한 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 제품을 성형하는 사출성형기는 수지를 용융한 형체 실린더로부터 수지원료를 매니폴드로 주입시키고, 주입된 수지는 매니폴드 내에 분기 형성된 수지유로를 따라 균등하게 분배되어 매니폴드의 하부에 결합된 하나 이상의 노즐로 각각 공급되어 제품 성형틀인 금형의 캐비티로 주입하는 장치이다.

이러한 사출성형기는 밸브핀의 승하강 동작에 의해 게이트를 개폐하도록 구성되어지며, 성형품의 수량에 따라 비교적 여러개를 일시에 성형하는 경우에는 매니폴드를 통해 수지를 공급받는 매니폴드형이 사용되고, 단품 생산을 하는 경우에는 싱글형이 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 고압의 공기를 작동압으로 하여 밸브핀을 승강시키는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 나타낸 단면도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 종래의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 크게 구동부(100)와 밸브장치(200)로 구성되며 밸브핀(210)의 승강 동작을 위한 구동원으로 고압의 공기를 이용한다.

즉, 상기 구동부(100)는 외부로부터 고압의 공기(Air)를 공급 및 배출하기 위한 관로인 에어채널(air chnnel;110,120)이 복수개 형성되어 있으며, 이 복수개의 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 유입되는 고압의 공기에 의해 실린더(130)내의 피스톤(140)이 승강을 이루는 구조이다. 이때, 상기 피스톤(130)의 하단에는 밸브핀(210)이 연결되어 연동되는 구조이다.

그리고, 상기 밸브핀(210)은 피스톤(130)에 연동하여 승강 됨으로써 노즐(220)의 선단부를 형성하는 게이트를 선택적으로 차단 또는 개방하는 구조이다.

한편, 상기 밸브장치(200)는 외체를 형성하는 것으로 수지의 고화를 방지하기 위한 히터가 권선되는 노즐(220)를 포함하며, 이 노즐(220)의 내부에는 밸브핀(210)이 수직방향으로 승강을 이루도록 설치되는 구조이다. 여기서, 상기 노즐(220)은 밸브핀(210)의 주위로 일정한 간극을 두고 수지채널(230)이 형성되며, 이 수지채널(230)의 양끝은 노즐의 게이트와 매니폴드(300)의 수지채널(310)에 각각 연결되는 구조이다.

이와 같이 구성되는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 상기 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 고압의 작동압이 공급되면 피스톤(140)이 승강 또는 하강을 이루게 되고, 이와 동시에 밸브핀(210) 이 연동하여 일체로 승강 동작이 수행된다. 따라서, 상기 피스톤(140)이 승강 됨에 따라 노즐의 게이트를 개방 또는 차단시키게 되므로 결과적으로 매니폴드(300)를 통해 공급되는 수지가 게이트를 통해 금형내로 공급되거나 또는 차단되게 된다.

요약하면, 상기 종래 기술에 따른 공기압을 작동으로 하는 사출성형기용 밸브 게이트 장치는 고압의 공기를 선택적으로 해당 에어채널(110,120)을 통해 실린더(130)내로 공급시켜 피스톤(140)을 승강시키게 되며, 이때의 피스톤(140)에 연동하여 밸브핀(210)이 노즐의 게이트를 개폐시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 밸브장치는 밸브핀을 승강시키기 위한 작동원으로 고압의 공기를 이용하므로 공기유출을 방지하기 위한 기밀구조를 채용해야 하고 작동압을 공급하기 위한 대형 공압장치(콤프레셔)를 필요로 하므로 부피가 커지면서 구조가 복잡해져 설치공간에 많은 제약을 받을 뿐만 아니라 정비 및 관리성이 극히 불량한 단점이 있었다.

또한, 노즐을 여러개 구비하는 다캐비티 금형에 적용되는 경우 각 노즐이 갖는 치수산포로 인해 결과적으로 각 노즐의 사출량에 편차가 발생하여 균일한 품질을 갖는 성형품의 양산이 어려운 문제점이 있었다.

이러한, 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 실용신안등록출원 제2002-09883호(등록번호 0280604호, 등록결정), 실용신안등록출원 제2002-09884호(등록번호 0280605호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2002-09885호(등록번호 0280606호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2002-19175호(등록번호 0290456호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2003-0034932호(등록번호 0341515호 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2003-0038360호(등록번호 0344137호 등록유지결정)을 통해 전원에 의해 밸브핀을 수직방향으로 가동시키는 밸브장치를 제안한 바 있다.

이들 밸브장치의 구성을 대략적으로 살펴보면, 크게 밸브바디와 구동수단으로 구성되며, 이때의 상기 밸브바디는 내부에 수지를 공급받아 선단부에 구비된 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 전원공급을 받아 구동하는 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 있다.

그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 종래의 밸브장치는 노즐을 개폐하는 밸브핀의 승강을 제어하기 위하여 각 노즐마다 독립적으로 모터 또는 액츄에이터를 구성시키는 구성이므로, 구성이 복잡하여 한번에 다량의 사출품을 성형하는 금형에 적용되는 경우에는 구동원의 교체 및 수리가 용이하지 못하므로 작업성 및 생산성 저하를 초래하고, 특히 고가의 구동원을 각 노즐마다 독립적으로 채용해야 하므로 제조생산가가 올라가는 문제점이 있었다.

또한, 다수의 구동원마다 동작특성을 가지고 있으므로 각 노즐의 개폐시간을 동일하게 일치시키기 어려운 단점이 있다. 이를 위해 각 구동원의 전압 등을 가변시킴으로써 밸브핀의 동작시간을 제어하여 결과적으로 여러 노즐의 개폐시점이 일치되게 조절할 수 있으나 작업시간이 많이 소요되므로 생산성 저하를 야기하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 최소의 구동원으로 다캐비에 적용되는 멀티 노즐을 일체로 제어하여 개폐시점을 일치시킴으로써 제조단가를 절감시키면서 성형품의 대량 양산을 가능하게 한 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 각 노즐의 사출량을 독립적으로 정밀 조절할 수 있도록 하여 각 노즐과 매니폴드가 갖는 가공편차로 인한 불균일한 사출량을 보상하여 고품질의 대량 성형품 양산을 가능하게 하면서 노즐과 매니폴드의 가공 자유도를 대폭적으로 높일 수 있는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는, 수지원료를 다캐비티 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성한 매니폴드와; 상기 매니폴드의 하면에 위치하여 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 내부 중앙에는 승강동작에 의해 게이트를 개폐시키는 길이재의 밸브핀을 구비하는 다수개의 노즐과; 상기 매니폴드의 상측에 고정 설치되며 매니폴드를 향해 돌출된 나사축을 회전시키는 정역모터 및 나사축의 회전시 연동하여 수직방향으로 위치 변위를 갖도록 나사축과 나사 결합되고 그 일측으로 다수의 밸브핀 상단이 고정 결합되는 승강판으로 된 구동수단과; 상기 노즐을 통과하는 수지량을 조절하는 것으로 내부 중앙으로 밸브핀이 통과하며 그 상단은 나사조절에 의해 승강되게 구비되면서 하단은 수지채널의 지름이 축소되는 지름 축소부상에 위치하는 압력 조절핀을 구비한 수지압 조절수단을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 구동수단은 게이트의 개폐위치를 제한할 수 있도록 승강판의 상하측에 구비되어 승강판의 근접시 이를 감지하여 정역모터의 구동을 단속하는 감지부를 더 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 수지압 조절수단은, 상기 매니폴드의 상면에 고정 설치되며 압력 조절핀의 상단 일부가 나사 결합되면서 통과되는 지지체 및 상기 지지체의 상측으로 돌출된 압력 조절핀의 상단 외주연에 웜기어 방식으로 교합되어 작업자의 조작력을 받아 압력 조절핀을 연동시키는 조절포스트로 구성되며, 상기 노즐은 그 외주연이 수지고화를 방지하는 발열체인 히터가 매립된 하나 이상의 금속판재로 구비되는 히터블록의 설치구멍에 삽입되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 구동수단은 정역모터의 출력 축에 일체로 구비되는 구동풀리와, 승강판을 균형있게 승강시키기 위해 다수 위치에 나사 결합되는 각 나사축의 일측에 일체로 결합되는 종동풀리와, 상기 구동풀리와 종동풀리를 연결하여 일체로 회전시키는 타이밍 벨트를 더 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치의 노즐 개폐 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4는 수지압 조절상태를 나타낸 단면도이며, 도 5는 수지압 조절수단을 설명하기 위한 요부 사시도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는, 크게 매니폴드(10)와 노즐(20) 그리고 밸브핀(25)을 승강시키는 구동수단(30)과 수지압을 조절하는 수지압 조절수단(40)으로 구성된다.

매니폴드(10)는 대략 금속 판재형상을 가지며 그 내부에는 용융된 상태의 수 지원료가 이동되는 수지채널(10a)이 분기된 형태로 형성되며, 그 상하면으로는 수지채널(10a)을 따라 이동되는 수지가 고화되는 것을 방지하도록 발열체인 와이어 형태의 히터(미도시)가 매립되는 구조이다.

이러한, 매니폴드(10)는 도면에서 보는 바와 같이 수지채널(10a)상에 지름이 축소되는 지름 축소부(10b)를 형성하며, 이 지름 축소부(10b)는 후술할 압력 조절핀(41)의 승강에 따라 지름이 확장,축소 될 수 있도록 하향 진행하면서 지름이 좁아지는 형태로 테이퍼 가공된다. 이때 상기 지름 축소부(10b)의 최소지름은 노즐(20)의 수지채널(20a)의 지름과 동일하다.

이러한 매니폴드(10)는 상측으로 밸브핀(25)을 승강시키기 위한 구동수단(30)이 구비되고 하측으로는 수지를 공급받아 금형에 주입하기 위한 노즐(20)이 구비되는 구조이다.

노즐(20)은 원기둥 형태를 가지며 그 외주면으로 히턴선(h)이 권선된 길이재의 부재로서 그 내부 중앙으로 매니폴드(10)의 수지채널(10a)과 연결되는 수지채널(20a)이 형성되고, 이 수지채널(20a)은 노즐(20)의 선단부를 형성하는 수지출구 즉, 게이트(미부호)에 연결된다. 여기서 상기 게이트는 도시하지는 않았으나 사출품을 성형하기 위한 금형의 일단에 연결된다.

그리고, 상기 노즐(20)은 그 외주면으로 수지채널(20a)를 통과하는 수지가 고화되는 것을 방지하기 위하여 와이어 형태의 히터선(h)이 감겨지는 구성이다.

이러한 노즐(20)은 그 중앙에 형성된 수지채널(20a)의 내경에 비하여 작은 지름을 갖는 길이재의 밸브핀(25)을 구비하여, 이 밸브핀(25)의 주위로 수지가 유동될 수 있도록 하고 있다. 이때 상기 밸브핀(25)은 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키게 되며, 이를 위해 그 상단부가 매니폴드(10)를 통과하여 구동수단(30)의 승강판(36)에 연결되는 구조이다.

구동수단(30)은 일방향 및 역방향의 회전구동력을 발생시키는 정역모터(31)와, 이 정역모터(31)와 나사축(32)으로 연결되어 승강을 이루는 승강판(36)으로 구성된다.

먼저, 상기 정역모터(31)는 매니폴드(10)의 상측에 일정거리를 두고 위치한 브라켓트(b)에 고정 설치되는 구조이다. 이러한 정역모터(31)는 외부로부터 전원을 공급받아 선택적으로 정,역 방향으로 회전을 하는 샤프트(미부호)를 구비하고 있으며, 이 샤프트는 매니폴드(10)를 향해 배치되어 나사축(32)에 연결되는 구성이다.

한편, 상기 나사축(32)은 그 상단이 정역모터(31)에 연결되어 구동력을 전달받도록 구성되고, 하단은 매니폴드(10)의 상면에 회전 가능하게 구비되며, 일단 외주면으로 나사선이 가공되는 구조이다. 이러한 나사축(32)은 정역모터(31)의 회전력에 의해 승강판(36)을 승강시킬 수 있도록 승강판(36)의 일측에 형성된 나사홀(미부호)을 나사 결합으로 통과하는 형태로 구비된다.

상기 승강판(36)은 판재형의 부재로서 다수의 밸브핀(25)의 상단이 연결되는 구조이면서 적어도 어느 한곳 이상에 상기 나사축(32)이 통과되는 나사홀(미부호)이 형성되는 구조이다.

여기서, 상기 승강판(36)은 밸브핀(25)과 일체로 승강 연동될 수 있도록 밸브핀(25)의 상단이 결합되며, 이때의 결합구조는 다양하게 실시될 수 있다. 일예로, 밸브핀(25)의 상단을 승강판(36)에 용접이나 끼움구조로 결합 고정하거나, 또는 도면에서 보는 바와 같이 밸브핀(25)의 상단 외주연을 나사가공하고 이 밸브핀(25)의 상단부와 나사체결되는 너트부재(미부호)를 승강판(36)상에 끼움구조로 결합시킬 수 있을 것이다.

이와 같이 구성되는 상기 구동수단(30)은 승강판(36)의 승강 거리를 제한함으로써 결과적으로 밸브핀(25)의 노즐(20) 개폐위치를 정할 수 있도록 하기 위하여 감지부(37)를 포함하여 구성되며, 이러한 감지부(37)는 승강판(36)의 상하 일측에 구비되어 승강판(36)이 근접하는 경우 이를 감지하여 정역모터(31)의 구동을 단속하여 승강 동작을 제한하는 역할을 한다.

한편, 본 발명에서의 감지부(37)는 승강판(36)의 승강 위치를 감지하여 정역모터(31)의 구동을 단속하는 구조를 나타내고 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 밸브핀(25)의 개폐위치를 한정할 수 있는 특징을 갖는다면 감지부(37)의 구성과 형태는 다양하게 변경 실시되어도 무방하다. 일예로, 통상의 모터 제어에 널리 이용되는 것으로 포텐셔미터나 엔코더 등이 사용될 수 있을 것이다.

수지압 조절수단(40)은 노즐(20)을 통과하는 수지량을 조절하기 위한 것으로서, 크게 수지채널(10a)내에 일단이 구비되어 승강동작에 의해 안지름을 가변적으로 조절하여 수지채널을 통과하는 수지압을 조절하는 압력 조절핀(41)과, 이 압력 조절핀(41)의 타단을 선택적으로 승강 가능하게 지지하는 지지체(42)와, 그리고 상기 압력 조절핀(41)에 작업자의 조작력을 전달하기 위한 조절포스트(43)로 구성된다.

상기 압력 조절핀(41)은 내부 중앙으로 밸브핀(25)이 통과할 수 있도록 관형상을 갖는 중공의 부재로서, 상단부는 매니폴드(10)의 상측으로 돌출 연장되고 하단부는 수지채널(10a)의 지름 축소부(10b)상에 위치한다.

즉, 상기 압력 조절핀(41)의 상단부는 외주연으로 나사선이 가공되면서 지지체(42)에 나사 결합되어 나사조절방식에 의해 승강되게 구비되며, 하단부는 외경이 하향 진행하면서 소경이 되게 테이퍼 가공되어 지름 축소부(10b)상에 위치하게 되는데, 여기서 상기 지름 축소부(10b)는 상기 압력 조절핀(41)이 하향 이동하게 되면 지름이 축소될 수 있게 도면에서 보는 바와 같이 하향 진행하면서 지름이 좁아지는 형태로 테이퍼 가공되며, 이 지름 축소부(10b)의 최소지름은 노즐(20)의 수지채널(20a)의 지름과 동일한 크기로 가공된다.

상기 지지체(42)는 매니폴드(10)상에 용접 또는 끼움구조 등을 통해 유동이 방지되게 고정 설치되며, 관통된 내부 중앙으로 압력 조절핀(41)의 상단 외주연이 나사 결합되면서 통과되게 나사선이 가공된다.

상기 조절포스트(43)는 상술한 압력 조절핀(41)의 상단 외주연과 웜기어 방식으로 교합될 수 있게 대응되는 기어이가 형성되며, 일측면에는 작업자가 드라이버와 같은 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 십자홈이 형성된다. 이러한 조절포스트(43)는 상,하,좌,우 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위하여 도 5에서와 같이 하나 이상의 베어링(43b)과 지지구조체(43c)로 지지되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 압력 조절핀(41)은 승강시 미세조절이 가능하도록 조절포스트(43)와 웜기어로 교합되는 상단 부분을 하단부분에 비해 지름이 확장된 형태로 구비시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 수지압 조절수단(40)은 조절포스트(43)를 일방향 또는 역방향으로 회전시키면 이에 연동하여 압력 조절핀(41)이 수직방향으로 상하 이동하게 된다. 일예로 도 2와 같은 상태에서 조절포스트(43)를 일방향 회전시키면 이에 연동하여 압력 조절핀(41)이 하강하여 도 4에서와 같이 지름 축소부(10b)의 지름을 축소하게 되어 결과적으로 노즐(20)내의 수지통과량이 감소하게 된다.

한편, 본 발명에서는 압력 조절핀(41)의 하측 끝단을 노즐(20)(20)의 수지채널(20a)과 일직선상으로 연결되는 매니폴드(10)의 수지채널(10a)상에 구비시킨 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 수지채널의 안지름의 크기를 가변할 수 있는 특징을 갖는다면 압력 조절핀(41)의 하측 끝단을 다양한 위치에 구비시켜 실시할 수 있을 것이다. 일예로, 압력 조절핀(41)의 하측 끝단은 노즐(20)의 게이트에 근접하는 위치까지 연장하여 형성시킬 수 있을 것이며, 이때 압력 조절핀(41)의 끝단이 위치하는 노즐(20)의 사출채널에는 지름 축소부(10b)가 대응되게 형성될 것이다.

도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에서 히터블록이 적용된 단면도로서, 상술한 도 2 내지 도 5의 구성과 대동소이하다. 다 만, 본 실시예에서는 노즐(20)을 가열하기 위하여 히터선(50h)이 매립된 히터블록(50)을 구비시키는 것을 특징으로 하고 있으며, 이때 상기 히터블록(50)은 도 6에서와 같이 단일의 금속판으로 제공되거나 또는 도 7에서와 같이 일정두께를 갖는 다수개의 금속판을 적층시킨 형태로 구비될 수 있다.

이와 같이 구성되는 히터블록(50)은 노즐(20)이 삽입되는 설치구멍을 형성하고 이 설치구멍의 주위로 히터선(50h)이 매립되는 구조이므로 다캐비티 금형에 적용되는 멀티 노즐(20)에 적용하는 경우 각 노즐마다 별도의 히터선을 권선하지 않아도 되므로 작업성이 양호하다.

도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에서 구동수단의 다른 실시에를 나타낸 단면도로서, 본 실시예에서의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 도 2내지 도 5에 나타낸 구성과 대동소이하므로 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하였다.

도면에 나타내 보인 바와 같이 구동수단(30)은 단일의 모터(31)를 사용하여 다수의 나사축(32)을 구동시킴으로써 승강판(36)이 안정된 균형을 유지한 상태로 승강될 수 있게 하는 것을 주요한 특징으로 하고 있다.

상기 구동수단(30)은 구동력을 발생시키는 정역모터(31)의 샤프트에 구동풀리(33)를 일체로 연결하여 회전하도록 구성하며, 이 구동풀리(33)와 동일평면 상으로 다수의 종동풀리(33)를 회전 가능하게 배치 구비시킨다. 그리고 하나의 구동풀리(33)와 다수의 종동풀리(33)를 서로 타이밍 벨트(35)로 연결하여 일체로 회전하 도록 하고 있다.

이때, 상기 각 종동풀리(33)는 그 일단 즉, 도면에서 바라보면 하측으로 나사축(32)이 결합되어 일체로 회전되는 구조이며, 이들 각 나사축(32)은 승강판(36)의 일측에 형성된 나사홀(미부호)에 나사 결합으로 통과되는 구조이다.

여기서, 상기 각 나사축(32)은 승강판(36)이 상하로 이동될 때 안정된 균형 상태를 유지할 수 있도록 노즐(20)의 수량과 승강판(36)의 형태에 따라 적절하게 배치될 수 있을 것이다.

이와 같이 구성되는 구동수단(30)은 정역모터(31)가 일방향 회전을 하게 되면 구동풀리(33)가 연동하여 일방향 회전을 이루게 된다. 이어서 이 구동풀리(33)와 타이밍 벨트(35)로 연결된 다수의 종동풀리(33) 및 이 종동풀리(33)에 연결된 나사축(32)이 일방향 회전을 이루어 결과적으로 승강판(36)이 밸브핀(25)과 함께 승강을 하여 노즐(20)을 개폐시키게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

첫째, 노즐의 개폐 동작을 설명하면, 도 2와 같이 노즐(20)이 닫힌 상태에서 정역모터(31)에 전원을 공급하면, 이 정역모터(31)에 연결된 나사축(32)이 일방향 회전을 하면서 나사 결합된 승강판(36)을 상향 이동시킨다.

따라서, 상기 승강판(36)이 상향 이동됨에 따라 이 승강판(36)에 연결 고정된 밸브핀(25) 역시 일체로 상향 이동을 하여 도 3과 같이 게이트를 개방한 상태를 이루게 된다. 이때, 상기 승강판(36)이 일정 높이까지 상향 이동하게 되면 해당 위치에 설치된 감지부(37)가 이를 감지하여 정역모터(31)를 단속하여 게이트의 개방상태를 유지하게 된다.

또한, 상기와 같이 게이트가 개방된 상태에서 정역모터(31)가 역방향 회전력을 발생시키면 이에 연동하여 나사축(32)이 역방향 회전을 하여 결과적으로 승강판(36)이 하강하여 도 2와 같이 게이트가 차단된 상태를 이루게 된다.

한편, 도 8 및 도 9에 나타낸 구동수단(30)에 의한 노즐(20) 개폐동작을 설명하면, 정역모터(31)에 전원을 공급하면, 이 정역모터(31)에 축이음된 구동풀리(33)가 타이밍 벨트(35)로 연결된 하나 이상의 종동풀리(33)와 일체로 일방향 또는 역방향 회전을 하게 된다. 이때, 상기 각각의 종동풀리(33)에는 나사축(32)이 연결되는 구성이므로 승강판(36)이 나사축(32)의 회전에 의해 밸브핀(25)과 일체로 상하 이동을 하여 게이트의 개폐를 이루게 된다.

둘째, 수지채널의 지름을 변경하여 노즐(20)의 사출량을 조절하는 경우에는 도 2와 같은 상태에서 수지압 조절수단(40)의 조절포스트(43)를 공구를 이용하여 일방향 회전시킨다. 그러면, 이 조절포스트(43)와 웜기어 방식으로 교합된 압력 조절핀(41)이 연동하게 하여 일방향 회전하면서 하향 이동하게 된다.

따라서, 상기 압력 조절핀(41)이 하강하는 것에 의해 도 4와 같이 지름 축소부(10b)의 간격이 좁아지게 되어 수지통과량이 감소될 수 있게 된다. 이와 반대로 조절포스트(43)를 역방향으로 회전시키면 압력 조절핀(41)이 상향 이동을 하여 지 름 축소부(10b)의 지름이 확장되므로 결과적으로 수지 통과량이 증대된다.

이와 같이 작용되는 수지압 조절수단(40)은 각 노즐(20)에 독립적으로 장착되어 해당 노즐(20)의 수지량을 정밀 조절할 수 있으므로 결과적으로 다수의 노즐(20) 사출량을 동일조건으로 용이하게 설정할 수 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 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 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는, 다캐비티 금형에 적용되는 멀티 노즐을 제어함에 있어 단일 구동원으로 여러 노즐의 게이트를 일체로 개폐시키므로 각 노즐의 개폐시점 차이로 인한 성형불량을 방지할 수 있어 결과적으로 고품질의 대량 성형품 양산을 가능하게 하는 이점이 있다.

또한, 별도의 노즐 개폐 조정작업을 필요로 하지 않으므로 작업성 향상을 도모할 수 있으며 구조가 간소하여 기기의 신뢰성을 보장하면서 제조생산가를 대폭적으로 절감시킬 수 있는 이점이 있다. 특히, 수지압 조절수단을 이용하여 각 노즐의 사출량을 독립적으로 정밀 조절할 수 있으므로 노즐과 매니폴드의 가공편차로 인한 불균일한 사출량을 보상하여 고품질의 성형품 양산을 가능하게 하므로 기기의 신뢰성과 노즐과 매니폴드의 가공자유도를 대폭적으로 높일 수 있어 생산성 향상을 도모할 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 수지원료를 다캐비티 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성한 매니폴드와;

   상기 매니폴드의 하면에 위치하여 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 내부 중앙에는 승강동작에 의해 게이트를 개폐시키는 길이재의 밸브핀을 구비하는 다수개의 노즐과;

   상기 매니폴드의 상측에 고정 설치되며 매니폴드를 향해 돌출된 나사축을 회전시키는 정역모터 및 나사축의 회전시 연동하여 수직방향으로 위치 변위를 갖도록 나사축과 나사 결합되고 그 일측으로 다수의 밸브핀 상단이 고정 결합되는 승강판으로 된 구동수단과;

   상기 노즐을 통과하는 수지량을 조절하는 것으로 내부 중앙으로 밸브핀이 통과하며 그 상단은 나사조절에 의해 승강되게 구비되면서 하단은 수지채널의 지름이 축소되는 지름 축소부상에 위치하는 압력 조절핀을 구비한 수지압 조절수단;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동수단은 게이트의 개폐위치를 제한할 수 있도록 승강판의 상하측에 구비되어 승강판의 근접시 이를 감지하여 정역모터의 구동을 단속하는 감지부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다캐비티 금형용 사출 성형기 밸브장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 구동수단은 정역모터의 출력축에 일체로 구비되는 구동풀리와, 승강판을 균형있게 승강시키기 위해 다수 위치에 나사 결합되는 각 나사축의 일측에 일체로 결합되는 종동풀리와, 상기 구동풀리와 종동풀리를 연결하여 일체로 회전시키는 타이밍 벨트를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 수지압 조절수단은, 상기 매니폴드의 상면에 고정 설치되며 압력 조절핀의 상단 일부가 나사 결합되면서 통과되는 지지체 및 상기 지지체의 상측으로 돌출된 압력 조절핀의 상단 외주연에 웜기어 방식으로 교합되어 작업자의 조작력을 받아 압력 조절핀을 연동시키는 조절포스트로 구성되며,

   상기 노즐은 그 외주연이 수지고화를 방지하는 발열체인 히터가 매립된 하나 이상의 금속판재로 구비되는 히터블록의 설치구멍에 삽입되는 것을 특징으로 하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치.

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