KR100659730B1 - 사출성형기의 주입노즐 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융수지의 주입량의 조절 및 차단이 보다 정밀하면서 안정적으로 이루어지도록 하는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치에 관한 것이다.

그 구성은 매니폴드에 형성된 공급로를 통해 용융수지가 공급되는 주입노즐이 상기 매니폴드에 장착되고, 상기 주입노즐을 개폐하도록 그 내부로 노즐핀이 구비되며, 상기 노즐핀을 상하로 이동시키는 작동부가 구비되는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치에 있어서; 상기 작동부는, 상기 매니폴드에 수평으로 형성되는 수평이동홈과, 상기 수평이동홈에 구비되고 하부로 경사면을 갖는 수평이동헤드와, 상기 수평이동헤드를 수평으로 이동시키도록 상기 매니폴드에 설치되는 작동실린더와, 상기 노즐핀의 상부로 상기 수평이동홈과 연통되게 형성되는 수직이동홈과, 상기 경사면과 맞닿도록 상기 수직이동홈에 노출된 상기 노즐핀의 상단에 장착되는 수직이동헤드와, 상기 수직이동헤드의 하부로 상기 수직이동홈에 재치되는 스프링으로 구성되는 것이다.

사출, 사출성형기, 용융, 수지, 주입, 노즐

Description

사출성형기의 주입노즐 개폐장치{Apparatus for opening and closing a pouring nozzle using injection molder}

도 1은 본 발명의 제1실시예를 보인 개략적인 종단면도,

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 작동상태를 보인 종단면도,

도 3은 본 발명의 제2실시예를 보인 요부 확대 단면도,

도 4는 본 발명의 제3실시예를 보인 요부 확대 단면도,

도 5는 본 발명의 제4실시예를 보인 요부 확대 단면도,

도 6은 도 5에 따른 A-A선의 단면도,

도 7은 본 발명의 제5실시예를 보인 요부 확대 단면도,

도 8은 도 7에 따른 B-B선의 단면도,

도 9는 종래의 일예를 보인 개략적인 종단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 매니폴드 20 : 주입노즐 30 : 노즐핀

40 : 작동부

41 : 수평이동홈

42 : 수평이동헤드

421 : 경사면 422 : 슬라이딩홈 423 : 설치홈

424 : 롤러 425 : 경사홈

43 : 작동실린더

44 : 수직이동홈

441 : 가이드턱

45 : 수직이동헤드

451 : 대응경사면 452 : 슬라이딩볼 453 : 경사턱

454 : 가이드홈 456 : 요홈 457 : 회전볼

46 : 스프링

본 발명은 사출성형기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융수지의 주입량의 조절 및 차단이 보다 정밀하면서 안정적으로 이루어지도록 하는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형기는 합성수지를 용융한 용융수지를 금형의 내부로 사출하여 플라스틱 제품을 대량으로 성형하는 장치를 말한다.

이와 같은 종래의 사출성형기의 일예를 도 9에 도시하여 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 9에 도시된 바와 같이, 종래의 사출성형기는 매니폴드(100)에 형성된 공급로(101)를 통해 용융수지가 공급되는 주입노즐(200)이 상기 매니폴드(100)에 장 착되고, 상기 주입노즐(200)을 개폐하도록 그 내부로 노즐핀(300)이 구비되며, 상기 노즐핀(300)을 상하로 이동시키는 작동부(400)가 구비되어 구성된다.

그리고, 상기 작동부(400)는 매니폴더(100)의 상부로 구비되는 실린더(401)와, 상기 실린더(401)의 내부로 노즐핀(300)의 상단과 일체로 결합된 피스톤(402)으로 구성되고, 상기 실린더(401)의 내부로 유압이 형성됨에 따라 상기 피스톤(402)이 상하로 이동되어 상기 노즐핀(300)이 상하로 이동되면서 주입노즐(200)을 개폐하게 된다.

그런데, 상기와 같이 피스톤이 노즐핀과 일체이면서 상호 수직으로 연결된 상태임으로 실린더의 내부에서 피스톤을 상승시킬 때와 하강시킬 때에 상기 피스톤 및 노즐핀의 자중에 의해 상기 피스톤에 가해지는 압력에 차이가 발생되고, 그에 따라 상기 노즐핀의 상하이동에 차이가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

그리고, 이와 같은 노즐핀의 상하이동의 차이로 인해 용융수지의 주입량의 조절 및 차단이 정밀하게 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,

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본 발명의 목적은 용융수지의 주입량의 조절 및 차단이 보다 정밀하면서 안정적으로 이루어지도록 하면서 수평력을 수직력으로 변환할 때에 발생하는 마찰력이 최소화되도록 하여 작동이 보다 원활하게 이루어지도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 수평이동헤드의 수평이동과 수직이동헤드의 수직이동이 보다 정밀하게 안내되도록 하는 것에 있다.

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상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 매니폴드에 형성된 공급로를 통해 용융수지가 공급되는 주입노즐이 상기 매니폴드에 장착되고, 상기 주입노즐을 개폐하도록 그 내부로 노즐핀이 구비되며, 상기 노즐핀을 상하로 이동시키는 작동부가 구비되고, 상기 작동부는, 상기 매니폴드에 수평으로 형성되는 수평이동홈과, 상기 수평이동홈에 구비되고 하부로 경사면을 갖는 수평이동헤드와, 상기 수평이동헤드를 수평으로 이동시키도록 상기 매니폴드에 설치되는 작동실린더와, 상기 노즐핀의 상부로 상기 수평이동홈과 연통되게 형성되는 수직이동홈과, 상기 경사면과 맞닿도록 상기 수직이동홈에 노출된 상기 노즐핀의 상단에 장착되는 수직이동헤드와, 상기 수직이동헤드의 하부로 상기 수직이동홈에 재치되는 스프링으로 구성되며, 상기 경사면에 밀착되도록 상기 수직이동헤드의 상부 일측에 대응경사면이 형성되는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치에 있어서; 상기 경사면을 따라 슬라이딩홈이 형성되고, 상기 슬라이딩홈에 삽입되어 슬라이딩되도록 상기 수직이동헤드의 상면에 슬라이딩볼이 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경사면에 설치홈이 형성되고, 상기 대응경사면에 맞닿아 회전되도록 상기 설치홈에 다수의 롤러가 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평이동헤드의 양측으로 상기 경사면과 동일한 각도로 경사진 경사홈이 형성되고, 상기 경사홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 상기 수직이동헤드의 양측에 경사턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직이동홈의 내부면에 수직으로 가이드턱이 형성되고, 상기 가이드턱이 삽입되도록 상기 수직이동헤드의 외주면에 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직이동헤드의 외주면 둘레로 다수의 요홈이 수직으로 형성되고, 상기 수직이동홈의 내주면에 맞닿아 회전되도록 상기 요홈에 다수의 회전볼이 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예를 보인 개략적인 종단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 사출성형기의 주입노즐 개폐장치는 용융수지를 공급하도록 공급로(11)를 갖는 매니폴드(10)가 구비되고, 상기 매니폴드(10)의 하면에 주입노즐(20)이 장착되며, 상기 주입노즐(20)의 내부로 노즐핀(30)이 구비되고, 상기 노즐핀(30)을 상하로 이동시키는 작동부(40)가 구비되어 구성된다.

상기 주입노즐(20)은 매니폴드(10)의 공급로(11)와 상호 연통되는 수직공(22)을 갖는 노즐몸체(21)와, 상기 수직공(22)의 내부로 삽입되는 노즐팁(23)과, 상기 노즐팁(23)의 하부를 둘러싸면서 상기 수직공(22)의 내부로 체결되는 게이트부시(24)와, 상기 노즐몸체(21)의 외주면에 구비되는 열선(25)으로 구성된다.

상기 주입노즐(20)은 공급로(11)를 통해 유입되는 용융수지를 금형의 캐비티에 토출하는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 노즐핀(30)은 작동부(40)에 의해 상하로 이동되면서 용융수지의 주입량을 조절하는 역할을 하면서 동시에 그 끝단이 좁아져 주입노즐(20)의 게이트부시(24)에 삽입되면서 용융수지의 주입을 차단하는 역할을 한다.

또한, 상기 작동부(40)는 매니폴드(10)에 형성되는 수평이동홈(41)과, 상기 수평이동홈(41)의 내부로 구비되는 수평이동헤드(42)와, 상기 수평이동헤드(42)를 작동시키는 작동실린더(43)와, 상기 수평이동홈(41)과 연통되도록 노즐핀(30)의 상부로 형성되는 수직이동홈(44)과, 상기 수직이동홈(44)의 내부로 상기 노즐핀(30)의 상단에 장착되는 수직이동헤드(45)와, 상기 수직이동헤드(45)의 하면에 맞닿은 상태로 상기 수직이동홈(44)의 내부로 구비되는 스프링(46)으로 구성된다.

상기 작동부(40)는 작동실린더(43)에 의해 매니폴드(10)의 일측에서 수평으로 발생되는 수평력을 수직력으로 변환하여 노즐핀(30)을 정밀하게 상하로 이동시키는 역할을 한다.

상기 수평이동홈(41)은 노즐핀(30)의 상부측으로 매니폴드(10)에 형성되어 수평이동헤드(42)가 재치되어 이동되는 공간의 역할을 하고, 상기 수평이동헤드(42)는 상기 수평이동홈(41)의 일측으로 상기 매니폴드(10)에 설치되는 작동실린더(43)의 피스톤(431)과 연결된 로드(432)에 결합되어 상기 작동실린더(43)의 작동에 따라 상기 수평이동홈(41)을 따라 수평으로 이동된다.

상기 수평이동헤드(42)의 하면에 형성되는 경사면(421)은 상기 수평이동헤드(42)의 수평력을 수직력으로 변환시키는 것으로, 상기 수평이동헤드(42)의 수평이동에 따라 수직이동헤드(45)의 상면 일측에 맞닿아 상기 수직이동헤드(45)가 수직이동홈(44)을 따라 상하로 이동되도록 한다.

그리고, 상기 수직이동헤드(45)의 상면에 형성되는 대응경사면(451)은 수평이동헤드(42)의 경사면(421)과 맞닿아 보다 정밀하게 작동력의 변환이 이루어지도록 하는 것이다.

상기 스프링(46)은 수직이동헤드(45)의 하부를 상방으로 가압하여 상기 수직이동헤드(45)가 수평이동헤드(42)에 긴밀히 맞닿아 있도록 함으로써, 상기 수직이동헤드(45)가 상기 수평이동헤드(42)의 좌우이동에 따라 상하로 적절히 이동되도록 한다.

따라서, 상기 사출성형기의 주입노즐(20) 개폐장치는 노즐핀(30)과 작동부(40)가 분리된 상태로 상기 작동부(40)에 의해 발생되는 수평력을 수직력으로 변환하여 상기 노즐핀(30)의 상하이동이 보다 정밀하게 이루어지도록 구성된다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 작동상태를 보인 종단면도이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 주입노즐(20)의 게이트부시(24)를 금형(M)의 캐비티(C)에 삽입한 상태로 매니폴드(10)의 공급로(11)를 통해 용융수지가 상기 주입노즐(20)의 내부로 유입되어 상기 금형(M)의 캐비티(C)로 토출되면서 주입된다.

이때, 상기 매니폴드(10)의 일측에 설치된 작동실린더(43)가 작동되어 그 로드(432)에 장착된 수평이동헤드(42)가 수평이동홈(41)을 따라 이동되고, 그에 따라 상기 수평이동헤드(42)의 경사면(421)이 수직이동헤드(45)의 대응경사면(451)에 맞닿은 상태로 수평으로 밀어 상기 수직이동헤드(45)가 하강된다.

그리고, 상기 수직이동헤드(45)의 하강에 따라 상기 수직이동헤드(45)에 장착된 노즐핀(30)이 하강하게 되고, 그에 따라 매니폴드(10)의 공급로(11)를 따라 주입노즐(20)의 내부로 이동된 용융수지의 주입량이 정밀하게 조절된다.

이때, 상기 수직이동헤드(45)가 재치되는 수직이동홈(44)의 내부로 구비된 스프링(46)은 상기 수직이동헤드(45)의 하면을 상방으로 가압하여 상기 수직이동헤드(45)가 수평이동헤드(42)에 긴밀히 맞닿아 있도록 하고, 그에 따라 상기 수평이동헤드(42)의 수평으로 이동되는 간격만큼 상기 수직이동헤드(45)의 수직이동이 이루어지게 된다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 작동실린더(43)를 계속 작동하여 수평이동헤드(42)를 계속 이동시키면, 상기 수평이동헤드(42)의 수평이동에 따라 수직이동헤드(45)가 수직으로 이동되면서 노즐핀(30)이 하부로 완전히 하강된다.

그리고, 상기 노즐핀(30)의 하강에 따라 그 끝단이 게이트부시(24)에 삽입됨으로써, 주입노즐(20)이 폐쇄되어 용융수지의 주입이 차단된다.

도 3은 본 발명의 제2실시예를 보인 요부 확대 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 사출성형기의 주입노즐 개폐장치는 수평이동헤드(42)의 경사면(421)을 따라 그 중앙으로 슬라이딩홈(422)이 형성되고, 상기 슬라이딩홈(422)에 삽입되어 회전되도록 수직이동헤드(45)의 상면 일측으로 슬라이딩볼(452)이 회전 가능하게 장착되어 구성된다.

상기 슬라이딩볼(452)은 수평이동헤드(42)의 수평이동에 따라 슬라이딩홈(422)에 삽입된 상태로 회전되면서 상기 수평이동헤드(42)의 경사면(421)과 수직이동헤드(45) 사이의 마찰을 줄여주고, 그에 따라 상기 수평이동헤드(42)의 수평이동력을 상기 수직이동헤드(45)의 수직이동력으로 보다 적절하게 변환시켜준다.

또한, 상기 슬라이딩홈(422)은 슬라이딩볼(452)의 외주면이 선접촉한 상태가 되도록 경사면(421)을 따라 형성됨으로써, 상기 슬라이딩볼(452)의 이동을 안내하는 역할을 한다.

그러므로, 상기 슬라이딩볼(452)과 슬라이딩홈(422)은 마찰에 의한 손실을 최소화시켜 수평이동헤드(42)의 수평이동력이 수직이동헤드(45)의 수직이동력으로 보다 적절하게 변환되도록 하고, 그에 따라 상기 수직이동헤드(45)의 상하 이동의 정밀성이 보다 향상된다.

도 4는 본 발명의 제3실시예를 보인 요부 확대 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 사출성형기의 주입노즐 개폐장치는 수직이동헤드(45)의 대응경사면(451)에 맞닿도록 수평이동헤드(42)의 경사면(421)에 형성된 설치홈(423)에 다수의 롤러(424)가 회전 가능하게 장착되어 구성된다.

상기 수평이동헤드(42)의 경사면(421)에 형성되는 설치홈(423)은 상기 경사면(421)의 내측에 형성되어 원통형상의 롤러(424)가 적절히 설치되도록 하는 것이다.

그리고, 상기 롤러(424)는 수직이동헤드(45)의 대응경사면(451)에 맞닿도록 그 외주면의 일부가 설치홈(423)의 외부로 노출된 상태로 상기 설치홈(423)의 양측에 그 양단이 회전 가능하게 장착된다.

상기 롤러(424)는 다수개가 대응경사면(451)에 맞닿은 상태로 수평이동헤드(42)가 수평으로 이동되면 상기 대응경사면(451)을 타고 회전됨으로써, 상기 수평이동헤드(42)의 경사면(421)과 상기 대응경사면(451)이 맞닿은 상태로 슬라이딩되면서 발생하는 마찰이 현저히 줄어들게 된다.

그러므로, 상기 롤러(424)는 마찰에 의한 손실을 최소화시켜 수평이동헤드(42)의 수평이동력이 수직이동헤드(45)의 수직이동력으로 보다 적절하게 변환되도록 한다.

도 5는 본 발명의 제4실시예를 보인 요부 확대 단면도이고, 도 6은 도 5에 따른 A-A선의 단면도이다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 사출성형기의 주입노즐 개폐장치는 수평이동헤드(42)의 양측으로 경사면(421)과 동일한 각도를 갖는 경사홈(425)이 형성되고, 상기 경사홈(425)에 삽입되도록 수직이동헤드(45)의 상부 양측으로 상기 경사면(421)과 동일한 각도의 경사턱(453)이 형성되어 구성된다.

상기 수평이동헤드(42)가 수평으로 이동되면 경사홈(425)에 삽입되어 있던 수직이동헤드(45)의 경사턱(453)이 상기 경사홈(425)을 따라 이동되면서 상기 수직이동헤드(45)가 수직으로 이동된다.

그러므로, 상기 경사홈(425)과 경사턱(453)은 수평이동헤드(42)의 수평이동에 따른 수직이동헤드(45)의 수직이동이 보다 정밀하고 안정적으로 이루어지도록 하는 것이다.

도 7은 본 발명의 제5실시예를 보인 요부 확대 단면도이고, 도 8은 도 7에 따른 B-B선의 단면도이다.

도 7과 도 8에 도시된 바와 같이, 사출성형기의 주입노즐 개폐장치는 수직이동홈(44)의 내부면에 수직으로 가이드턱(441)이 형성되고, 상기 가이드턱(441)이 삽입되도록 수직이동헤드(45)의 외주면에 가이드홈(454)이 형성되며, 상기 수직이동헤드(45)의 외주면 둘레로 다수의 요홈(455)이 수직으로 형성되고, 상기 수직이동홈(44)의 내주면에 맞닿아 회전되도록 상기 요홈(455)에 다수의 회전볼(456)이 구비되어 구성된다.

상기 가이드턱(441)과 가이드홈(454)은 수직이동헤드(45)가 수평이동헤드(42)의 수평이동에 따라 수직이동홈(44)의 내부에서 수직으로 이동하는 중에 발생되는 회전이나 요동을 방지하여 상기 수직이동헤드(45)가 보다 정밀하고 안정하게 상하로 이동되도록 하는 것이다.

그리고, 상기 회전볼(456)은 요홈(455)에 회전 가능하게 구비되어 수직이동헤드(45)의 수직이동에 따라 수직이동홈(44)의 내부면과 점접촉한 상태로 회전됨으로써, 상기 수직이동헤드(45)와 수직이동홈(44) 사이의 마찰을 줄여주는 역할을 한다.

그러므로, 상기 회전볼(456)은 수직이동홈(44)을 따라 상하로 이동되는 수직이동헤드(45)의 마찰손실을 최소화시켜 보다 정밀한 작동이 이루어지도록 한다.

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상술한 바와 같이 본 발명은 용융수지의 주입량의 조절 및 차단이 보다 정밀하면서 안정적으로 이루어져 금형으로 용융수지의 주입이 보다 정밀하게 이루어지면서 수평력을 수직력으로 변환할 때에 발생하는 마찰력이 최소화되도록 하여 작동이 보다 원활하게 이루어지고, 작동상의 정밀성이 보다 향상되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 수평이동헤드의 수평이동과 수직이동헤드의 수직이동이 보다 정밀하게 안내되고, 작동상의 안정성이 보다 향상되는 효과를 갖는다.

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 매니폴드에 형성된 공급로를 통해 용융수지가 공급되는 주입노즐이 상기 매니폴드에 장착되고, 상기 주입노즐을 개폐하도록 그 내부로 노즐핀이 구비되며, 상기 노즐핀을 상하로 이동시키는 작동부가 구비되고, 상기 작동부는, 상기 매니폴드에 수평으로 형성되는 수평이동홈과, 상기 수평이동홈에 구비되고 하부로 경사면을 갖는 수평이동헤드와, 상기 수평이동헤드를 수평으로 이동시키도록 상기 매니폴드에 설치되는 작동실린더와, 상기 노즐핀의 상부로 상기 수평이동홈과 연통되게 형성되는 수직이동홈과, 상기 경사면과 맞닿도록 상기 수직이동홈에 노출된 상기 노즐핀의 상단에 장착되는 수직이동헤드와, 상기 수직이동헤드의 하부로 상기 수직이동홈에 재치되는 스프링으로 구성되며, 상기 경사면에 밀착되도록 상기 수직이동헤드의 상부 일측에 대응경사면이 형성되는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치에 있어서;

   상기 경사면을 따라 슬라이딩홈이 형성되고, 상기 슬라이딩홈에 삽입되어 슬라이딩되도록 상기 수직이동헤드의 상면에 슬라이딩볼이 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치.
4. 제3항에 있어서;

   상기 경사면에 설치홈이 형성되고, 상기 대응경사면에 맞닿아 회전되도록 상기 설치홈에 다수의 롤러가 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치.
5. 제3항에 있어서;

   상기 수평이동헤드의 양측으로 상기 경사면과 동일한 각도로 경사진 경사홈이 형성되고, 상기 경사홈에 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 상기 수직이동헤드의 양측에 경사턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치.
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서;

   상기 수직이동홈의 내부면에 수직으로 가이드턱이 형성되고, 상기 가이드턱이 삽입되도록 상기 수직이동헤드의 외주면에 가이드홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치.
7. 제6항에 있어서;

   상기 수직이동헤드의 외주면 둘레로 다수의 요홈이 수직으로 형성되고, 상기 수직이동홈의 내주면에 맞닿아 회전되도록 상기 요홈에 다수의 회전볼이 구비되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 주입노즐 개폐장치.

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