KR100643609B1 - 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 개시한다.

본 발명의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는, 승강판에 나사 체결되어 수직 방향으로 선택적인 변위를 갖는 관형상의 부싱 및 이 부싱 내에 구비되는 밸브핀의 상단이 상,하 분할되어 형성되는 것으로 분할면 상에 각각의 플랜지가 형성된 상핀과 하핀 그리고 부싱내에 구비되어 상 플랜지와 하 플랜지를 상호 밀착되게 탄성 지지하는 상,하 탄성체로 된 완충수단과, 상기 베이스판의 일측에 상,하 방향으로 수직변위를 갖도록 나사 체결되면서 그 하단이 선택적으로 상핀의 상면에 접촉되어 밸브핀의 상승 이동량을 가변 조절하는 승강 스토퍼를 구비하는 핀 후퇴량 조절수단을 더 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는, 밸브핀의 일단을 분할하고 이를 탄성체로 상호 결속되게 한 완충수단을 통해 밸브핀에 가해지는 수직방향으로의 변형력을 안정되게 보상할 수 있게 되므로 밸브핀의 파손 및 변형에 따른 유지보수 비용의 상승과 기기의 가동 중단에 따른 생산성 저하 등의 문제점을 해소할 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

핫런너, 매니폴드, 노즐, 밸브핀, 다캐비티

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 일 실시예를 나타낸 단면도,

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

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 사출성형기 밸브장치에서 노즐내의 수지가 고화된 상태에서 밸브핀을 승강시켰을 때의 상태를 설명하기 위한 단면도,

도 6은 본 발명에 적용되는 완충수단 요부 구성을 나타낸 분해 사시도,

도 7은 본 발명에 적용되는 핀 후퇴량 조절수단의 요부 구성을 나타낸 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 매니폴드 20 : 노즐

25 : 밸브핀 25a, 25b : 상,하핀

30 : 구동수단 31 : 베이스판

32 : 정역모터 33 : 나사축

35 : 승강판 40 : 완충수단

41 : 부싱 42,43 : 상,하 플랜지

44,45 : 상,하 탄성체 50 : 핀 후퇴량 조절수단

51 : 승강 스토퍼 52 : 케이싱

53 : 로테이터 54 : 조절노브

본 발명은 단일의 구동원으로 다캐비티 금형에 장착되는 복수개의 노즐을 일체로 제어하는 사출성형기 밸브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노즐내의 수지 고화시 밸브핀의 강제 승강에 따른 파손을 방지하여 기기의 수명을 연장하고 수리에 따른 생산성 저하 등을 개선시킬 수 있도록 한 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 매 니폴드를 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(등록번 호 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.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 실용신안등록출원 제2005-2547호(등록번호 382589호, 등록 유지결정)을 통해 개선된 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 제안한 바 있다.

이때의 밸브장치의 구성을 살펴보면, 분기된 수지채널을 형성한 매니폴드의 하면에 다수개의 노즐이 구성되고, 상기 매니폴드의 상측에는 모터에 의해 상,하 수직방향으로 변위를 가지면서 노즐의 밸브핀의 상단이 연결되는 승강판을 구비하고, 노즐을 통과하는 수지량을 조절하는 수지압 조절수단으로 구성된다.

이와 같이 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 다수의 노즐내에 구비되어 게이트를 개폐하는 밸브핀들이 승강판에 연결되어 일체로 수직방향으로의 변위를 가지며, 수지압 조절수단을 통해 각각의 노즐 사출량을 독립적으로 조절하여 고품질의 성형품 양산을 가능하게 할 수 있었다.

그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 종래의 밸브장치는 승강판을 이용하여 밸브핀을 강제 승강시키는 동작을 실시하는데, 이때 노즐내의 수지가 고화된 상태에서 밸브핀을 강제로 승강시키면 수지된 고화에 의해 밸브핀의 일단이 휘어지거나 파손되는 문제점이 있었다.

따라서, 잦은 밸브핀의 교체로 인한 유지보수 비용의 상승과 기기의 가동 중단에 따른 생산성 저하 등의 문제점이 있었다.

또한, 노즐을 통과하는 수지량을 조절하는 수지압 조절수단은 노즐내에 그 일단이 위치되는 것으로 인해 높은 수밀성이 요구되는 단점이 있으며, 이를 위해 구조가 복잡한 수밀구조를 채택해야 하므로 정비성 저하와 설계의 자유도가 제한될 뿐만 아니라 수밀을 위한 패킹재의 경우에는 주기적으로 교환해야 하는 번거로움으로 인해 생산성 저하 등의 문제점을 초래하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 노즐내의 수지가 고화된 상태에서 밸브핀의 승강시 발생하는 변형력을 보상할 수 있도록 하여 밸브핀의 파손 및 변형을 방지되게 하여 기기의 수명 연장과 신뢰성을 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 매니폴드 및 이 매니폴드의 하면에 위치하여 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 내부 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 길이재의 밸브핀을 구비하는 다수개의 노즐과, 상기 매니폴드의 상측에 위치되는 베이스판에 고정 설치되며 매니폴드를 향해 돌출된 나사축을 회전시키는 정역모터 및 나사축의 회전시 연동하여 수직방향으로 위치 변위를 갖도록 나사축과 나사 결합되고 그 일 측으로 다수의 밸브핀 상단이 연결되는 승강판으로 된 구동수단을 포함하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 있어서,

상기 승강판에 나사 체결되어 수직 방향으로 선택적인 변위를 갖는 관형상의 부싱 및 이 부싱 내에 구비되는 밸브핀의 상단이 상,하 분할되어 형성되는 것으로 분할면 상에 각각의 플랜지가 형성된 상핀과 하핀 그리고 부싱내에 구비되어 상 플랜지와 하 플랜지를 상호 밀착되게 탄성 지지하는 상,하 탄성체로 된 완충수단과; 상기 베이스판의 일측에 상,하 방향으로 수직변위를 갖도록 나사 체결되면서 그 하단이 선택적으로 상핀의 상면에 접촉되어 밸브핀의 상승 이동량을 가변 조절하는 승강 스토퍼를 구비하는 핀 후퇴량 조절수단을 더 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 핀 후퇴량 조절수단은, 상기 베이스판에 고정 설치되는 관형상의 케이싱과; 상기 케이싱의 내부에 정,역 방향으로 회전 가능하게 구비되며 그 내부 중앙으로는 승강 스토퍼가 수직이동이 가능하게 나사 체결되는 로테이터와; 일단이 상기 로테이터의 외주면에 웜기어 교합되고 타단은 외부로 돌출되어 회전 조작력을 받는 조절노브를 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 적절 하게 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 2는 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에서 노즐의 게이트가 차단된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 3은 노즐의 게이트가 개방된 상태를 나타낸 단면도이다.

그리고, 도 4는 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에서 노즐내의 수지가 고화된 상태에서 밸브핀을 승강시켰을 때의 완충수단의 작용을 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 노즐내의 수지가 고화된 상태에서 밸브핀을 하강시켰을 때의 완충수단의 작용을 설명하기 위한 단면도이다. 끝으로, 도 6은 본 발명에 따른 완충수단(40)을 설명하기 위한 요부 사시도이고, 도 7은 핀 후퇴량 조절수단의 요부 구성을 나타낸 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 밸브핀(25)에 가해지는 일정압력 이상의 외력을 완충 흡수하는 완충수단(40) 그리고 밸브핀(25)의 후퇴량을 결정하여 게이트의 개방량을 조절하는 핀 후퇴량 조절수단(50)으로 구성된다.

매니폴드(10)는 대략 금속 판재형상을 가지며 그 내부에는 용융된 상태의 수지원료가 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 상측으로 밸브핀(25)을 승강시키기 위한 구동수단(30)이 구비되고 하측으로는 수지를 공급받아 금형에 주입하기 위한 다수의 노즐(20)이 장착되는 구조이다.

노즐(20)은 원기둥 형태를 가지며 그 외주면으로 히턴선이 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 수지 출구 즉, 게이트(미부호)에 연결된다. 여기서 상기 게이트는 도시하지는 않았으나 사출품을 성형하기 위한 금형의 일단에 연결되며 하향되면서 지름이 축소되는 형태로 테이퍼 형성된다.

그리고, 상기 노즐(20)은 그 외주면으로 수지채널(20a)를 통과하는 수지가 고화되는 것을 방지하기 위하여 와이어 형태의 히터선이 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 개 폐시키게 되며, 이를 위해 그 상단부가 매니폴드(10)를 통과하여 구동수단(30)의 승강판(35)에 연결되는 구조이다.

구동수단(30)은 매니폴드(10)의 상측에 일정한 간격을 두고 이격 설치된 베이스판(31) 상에 설치되는 것으로서, 일방향 또는 역방향의 회전 구동력을 생성하는 정역모터(32)와, 이 정역모터(32)와 나사축(33)으로 연결되어 승강을 이루는 승강판(35)을 구비한다.

즉, 상기 정역모터(32)는 매니폴드(10)의 상측에 일정 거리를 두고 위치한 베이스판(31)에 고정 설치되는 구조이다. 이러한 정역모터(32)는 외부로부터 전원을 공급받아 선택적으로 정,역 방향으로 회전을 하는 통상의 회전축(미부호)을 구비하고 있으며, 이 회전축은 매니폴드(10)를 향하도록 배치되면서 나사축(33)이 연결되는 구성이다.

한편, 상기 나사축(33)은 그 상단이 정역모터(32)에 연결되어 구동력을 전달받도록 구성되고, 하단은 매니폴드(10)의 상면에 회전 가능하게 구비되며, 일단 외주면으로 나사선이 가공되는 구조이다. 이러한 나사축(33)은 정역모터(32)의 회전력에 의해 승강판(35)을 승강시킬 수 있도록 승강판(35)의 일측에 형성된 나사홀(미부호)에 나사 결합으로 체결되는 형태로 구비된다.

또한, 상기 승강판(35)은 판재형의 부재로서 다수의 밸브핀(25)의 상단이 연결되는 구조이면서 적어도 어느 한곳 이상에 상기 나사축(33)이 통과되는 나사홀(미부호)이 형성되는 구조이다.

이와 같이 구성되는 상기 구동수단(30)은 모터의 회전수를 기초로 하여 승강판의 이동거리를 제한하거나 또는 다양한 감지센서를 승강판의 상,하측에 구비시켜 센싱에 의해 이동거리를 제한할 수 있을 것이다. 이러한 승강판의 이동거리를 제한하는 방법은 공지된 다양한 기술을 통해 실시되어도 무방하다.

상기와 같이 구성되는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 종전의 구조와 대동소이하다. 다만, 본 발명에서의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 완충수단(40)을 통해 밸브핀(25)에 가해지는 수직방향의 외력을 흡수 저감시킬 수 있도록 하면서 핀 후퇴량 조절수단(50)을 통해 밸브핀(25)의 후퇴량 조절을 가능하게 하여 게이트의 개폐량 조절을 실시할 수 있도록 하는 것에 특징이 있다.

완충수단(40)은 부싱(41)과 밸브핀(25)을 두 개로 분할하여 형성되는 상핀(25a) 및 하핀(25b) 그리고 상핀(25a)과 하핀(25b)을 상호 밀착되게 지지하는 상,하 탄성체(44,45) 구성된다.

상기 부싱(41)은 대략 관형상을 갖는 중공의 부재로서 승강판(35)에 형성된 나사홀(미부호)에 나사 체결될 수 있도록 외주면에 나사선이 가공되는 구조이다. 이러한 부싱(41)은 그 상단이 승강판(35)의 상측으로 돌출되어 확장되는 형태로 마련되며 돌출 확장된 외주면은 다각형으로 가공되어 스패너나 렌치 등의 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.

이러한 부싱(41)은 일방향 또는 역방향 회전을 시키면 나사선을 따라 상향 또는 하향 이동을 이루게 되며, 상향 이동시에는 수직하는 방향으로의 내부 공간을 확장시키고, 하향 이동시에는 수직하는 방향으로의 내부 공간을 축소되게 한다.

이와 같이 구성되는 부싱(41)은 승강판(35)상에서 일방향 또는 역방향 회전되는 것에 의해 수직방향으로 변위를 가지며 그 내부에는 밸브핀(25)의 일단과 상,하 탄성체(44,45)가 구비된다.

상기 밸브핀(25)은 상기 승강판(35)의 부싱(41)내에 끼워지는 상단 부분이 상,하로 분할되어 상핀(25a)과 하핀(25b)을 형성하는 구조이다.

여기서 상기 상핀(25a)과 하핀(25b)은 분할면을 기준으로 지름이 확장된 형태의 상,하 플랜지(42,43)를 일체로 구비하며, 이때의 상기 상,하 플랜지(42,43)는 그 외경의 지름이 부싱(41)의 내경 지름에 비하여 작게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 상핀(25a)은 그 상단 부분이 도면에서 보는 바와 같이 승강판(35)의 상측으로 연장 돌출되는 구성이며, 후술할 핀 후퇴량 조절수단(50)의 승강 스토퍼(51)의 하단에 접촉되어 그 상승 이동이 제한되는 구성이다.

상기 상,하 탄성체(44,45)는 상술한 부싱(41)내에 구비되어 상핀(25a)과 하핀(25b)을 탄성 지지하는 부재로서 통상의 코일 형태의 스프링이 사용되어도 무방하며 노즐(20)내에 작용하는 수지압 보다 작은 작은 외력에 탄성변형을 일으킨다. 이러한 상,하 탄성체(44,45)중에서 상기 상 탄성체(44)는 도면에서 바라보면 부싱(41)내에서 상 플랜지(42)의 상측에 개재되는 구성이고, 하 탄성체(45)는 도면에서 바라보면 부싱(41)내에서 하 플랜지(43)의 하측에 개재되는 구성이다. 이러한 구성을 통해 상,하 탄성체(44,45)는 가동체인 상핀(25a)과 하핀(25b)이 상호 밀착될 수 있게 각각 탄성 지지하게 된다.

이와 같이 구성되는 완충수단(40)은 노즐(20)내의 수지가 고화된 상태에서 강제로 승강 동작이 실시되는 경우 상,하 탄성체(44,45)가 선택적으로 탄성변위를 하여 결과적으로 밸브핀(25)에 가해지는 외력을 보상하게 되는 것이다.

핀 후퇴량 조절수단(50)은 밸브핀(25)의 후퇴량을 제한하여 게이트를 통과하는 수지량을 조절하기 위한 것으로서, 크게 승강 스토퍼(51)와 케이싱(52) 그리고 로테이터(53)와 조절노브(54)로 구성된다.

즉, 상기 핀 후퇴량 조절수단(50)은 베이스판(31)에 형성된 설치홀(미부호)에 케이싱(52)이 끼워 맞춤구조로 고정 설치되며, 상기 케이싱(52)은 중앙에 수직하는 방향으로 관통홀(미부호)이 형성되며, 후술할 승강 스토퍼(51)의 회전을 방지하기 위하여 관통홀의 일부는 사각형과 같은 각형 구조를 갖는다.

그리고, 상기 케이싱(52)의 내부에는 상,하 방향으로의 유동은 방지되면서 회전 가능하게 로테이터(53)가 설치되는 구성이다. 이때의 상기 로테이터(53)는 외주면이 웜휠 형태로 가공되며 중앙 부분은 나사홀이 관통 형성되어 후술할 승강 스토퍼(51)가 나사 체결되는 구조이다.

이러한 로테이터(53)는 작업자의 조작력을 받는 조절노브(54)에 연동하여 일방향 또는 역방향 회전을 이루게 된다.

조절노브(54)는 소정의 길이를 갖는 길이재의 부재로서 그 일단은 로테이터(53)의 외주면에 웜기어 방식으로 교합될 수 있게 대응되는 기어이가 형성되며, 그 타단은 외부로 연장되어 작업자가 손으로 회전시킬 수 있도록 외주면에 노치가 형성되거나 또는 드라이버 등과 같은 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 십자홈이 형성된다. 이러한 조절노브(54)는 상,하,좌,우 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위하여 도시하지는 않았으나 통상의 회전축 지지물인 베어링 지지체를 통해 지지되는 것이 바람직하다.

승강 스토퍼(51)는 상술한 로테이터(53)의 나사홀에 나사 체결되는 길이재의 부재로서, 상기 로테이터(53)의 회전에 연동하여 상,하 방향으로의 이동은 가능하면서 회전은 방지되게 구비된다.

즉, 상기 승강 스토퍼(51)는 상단 외주연이 로테이터(53)에 나사 체결될 수 있도록 나사선이 가공되며, 하단 외주연은 각형구조를 갖는 것에 의해 케이싱(52)의 관통홀에 끼워 맞춤되어 회전이 방지되는 구조이다.

이러한 승강 스토퍼(51)는 하면이 밸브핀(25)의 상핀(25a) 상면에 접촉되는 것에 의해 밸브핀(25)의 상승 이동량을 제한하게 된다.

이와 같이 구성되는 핀 후퇴량 조절수단(50)은 조절노브(54)를 일방향 또는 역방향 회전시키면 이에 연동하여 로테이터(53)가 회전을 하여 결과적으로 승강 스토퍼(51)가 상승 또는 하강을 하여 밸브핀(25)의 최대 상승 위치를 제한할 수 있게 된다.

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

첫째, 노즐(20)의 일반적인 개폐 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2에서 보는 바와 같이, 노즐(20)이 닫힌 상태에서 정역모터(32)에 전원이 공급되면, 이 정역모터(32)에 연결된 나사축(33)이 일방향 회전을 하면서 나사 결합된 승강판(35)을 상향 이동시킨다.

따라서, 상기 승강판(35)이 상향 이동됨에 따라 이 승강판(35)에 연결 고정된 밸브핀(25) 역시 일체로 상향 이동을 하여 도 3과 같이 밸브핀(25)이 게이트를 개방한 상태를 이루게 된다.

또한, 상기와 같이 게이트가 개방된 상태에서 정역모터(32)가 역방향 회전력을 발생시키면 이에 연동하여 나사축(33)이 역방향 회전을 하여 결과적으로 승강판(35)이 하강하여 도 2와 같이 게이트가 차단된 상태를 이루게 된다.

둘째, 노즐(20)의 수지채널(20a)상에 체류하고 있는 수지가 고화된 상태에서 밸브핀(25)의 승강이 실시되는 경우 완충수단(40)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4에서 보는 바와 같이 노즐(20)의 게이트가 차단된 상태에서 수지채널(20a)상에 체류하는 수지가 고화되면 밸브핀(25)의 하핀(25b)은 고화된 수지에 의해 상승 이동이 불가능하게 된다.

이와 같은 상태에서 승강판(35)이 상승하게 되면 승강판(35)에 나사 결합된 부싱(41)은 일체로 상승 이동을 하게 되고, 그 내부에 구비된 상핀(25a)은 상 탄성체(44)의 탄성 가압력에 의해 하핀(25b)과 밀착된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 상기 하핀(25b)은 상승 이동이 불가능 한 상태이므로 하 탄성체(45) 가 상기 승강판(35)의 상승 이동 거리만큼 압축되면서 보상하게 되고, 이때 상기 상 탄성체(44)는 반대로 신장된다.

한편, 도 5에서 보는 바와 같이 노즐(20)의 게이트가 개방된 상태에서 수지채널(20a)상에 체류하는 수지가 고화된 경우에는 상기 밸브핀(25)의 하핀(25b)은 고화된 수지에 의해 하강이 불가능하게 된다.

이와 같은 상태에서 승강판(35)이 하강하게 되면 상기 승강판(35)에 나사 결합된 부싱(41)은 승강판(35)과 일체로 하강을 이루고, 그 내부에 구비된 상핀(25a)은 하핀(25b)에 밀접하게 접촉된 상태를 유지하므로 결과적으로 상 탄성체(44)가 상기 승강판(35)의 하강 이동 거리만큼 압축되면서 보상하게 되고 이때 상기 하 탄성체(25)는 반대로 신장된다.

따라서, 상기와 같이 노즐(20)의 수지채널(20a)내에 체류하고 있는 수지가 고화되어 하핀(25b)의 승강 동작이 불가능한 상태에서는 상,하 탄성체(44,45)가 선택적으로 탄성변형 즉, 압축과 신장되는 것에 의해 하핀(25b)에 가해지는 수직방향의 외력을 보상할 수 있게 된다. 이러한 상태에서 작업자는 기기의 가동을 중단시키고 노즐(20)내의 고화된 수지를 제거한 다음 기기를 재 가동시킬 수 있을 것이다. 따라서, 수지고화에 따른 밸브핀(25)의 파손 및 변형을 방지할 수 있게 되는 것이다.

셋째, 밸브핀(25)의 후퇴량을 변경하여 노즐(20)의 사출량을 제어하는 경우 에는 도 7에서 보는 바와 같이 핀 후퇴량 조절수단(50)의 조절노브(54)를 일방향 회전시킨다. 그러면, 이 조절노브(54)와 웜기어 방식으로 교합된 로테이터(53)가 연동하여 일방향 회전을 이루게 되어 결과적으로 승강 스토퍼(51)를 하강시키게 된다.

따라서, 상기 승강 스토퍼(51)가 하강하는 것에 의해 이 승강 스토퍼(51)의 하면과 접촉하는 상핀(25a)의 최대 상승 위치는 도 2를 기준으로 낮아지게 된다. 즉, 밸브핀(25)의 최대 상승 위치가 낮아지므로 결국 하핀(25b)의 하단이 테이퍼 가공된 게이트를 완전하게 개방시키지 못하게 되어 수지 통과량이 감소된다.

이와 같이 작용되는 핀 후퇴량 조절수단(50)은 각 노즐(20)에 독립적으로 장착되어 해당 노즐(20)의 수지량을 정밀 조절할 수 있으므로 결과적으로 다수의 노즐(20)의 사출량을 동일 조건으로 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, 밸브핀의 일단을 분할하고 이를 탄성체로 상호 결속되게 한 완충수단을 통해 밸브핀에 가해지는 수직방향으로의 변형력을 안정되게 보상할 수 있게 되므로 밸브핀의 파손 및 변형에 따른 유지보수 비용의 상승과 기기의 가동 중단에 따른 생산성 저하 등의 문제점을 해소할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.

또한, 외부로 노출된 밸브핀의 후퇴량 조절을 통해 게이트의 개방량 제어가 가능하므로 구조가 간소하고 복잡한 수밀구조를 필요로 하지 않으므로 정비성 및 기기의 신뢰성 향상을 꾀할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (2)

1. 수지원료를 다캐비티 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성한 매니폴드 및 이 매니폴드의 하면에 위치하여 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 내부 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 길이재의 밸브핀을 구비하는 다수개의 노즐과, 상기 매니폴드의 상측에 위치되는 베이스판에 고정 설치되며 매니폴드를 향해 돌출된 나사축을 회전시키는 정역모터 및 나사축의 회전시 연동하여 수직방향으로 위치 변위를 갖도록 나사축과 나사 결합되고 그 일측으로 다수의 밸브핀 상단이 연결되는 승강판으로 된 구동수단을 포함하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 있어서,

   상기 승강판에 나사 체결되어 수직 방향으로 선택적인 변위를 갖는 관형상의 부싱 및 이 부싱 내에 구비되는 밸브핀의 상단이 상,하 분할되어 형성되는 것으로 분할면 상에 각각의 플랜지가 형성된 상핀과 하핀 그리고 부싱내에 구비되어 상 플랜지와 하 플랜지를 상호 밀착되게 탄성 지지하는 상,하 탄성체로 된 완충수단과;

   상기 베이스판의 일측에 상,하 방향으로 수직변위를 갖도록 나사 체결되면서 그 하단이 선택적으로 상핀의 상면에 접촉되어 밸브핀의 상승 이동량을 가변 조절하는 승강 스토퍼를 구비하는 핀 후퇴량 조절수단;

   을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 핀 후퇴량 조절수단은, 상기 베이스판에 고정 설치되는 관형상의 케이싱과;

   상기 케이싱의 내부에 정,역 방향으로 회전 가능하게 구비되며 그 내부 중앙으로는 승강 스토퍼가 수직이동이 가능하게 나사 체결되는 로테이터와;

   일단이 상기 로테이터의 외주면에 웜기어 교합되고 타단은 외부로 돌출되어 회전 조작력을 받는 조절노브;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치.

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