KR100679454B1 - Elastic valve system for injection molding - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사출성형기용 탄성밸브장치를 개시한다.The present invention discloses an elastic valve device for an injection molding machine.
본 발명의 사출성형기용 탄성밸브장치는, 사출성형기용 밸브장치에 있어서 하단부의 외경이 하향 진행하면서 소경이 되게 가공된 관형상을 갖는 길이재의 부재로서, 상단부는 매니폴드의 상측으로 돌출되고 그 상면은 탄성조절캡이 나사체결되어 내부 공간을 선택적으로 가변하고, 하단부는 수지채널의 지름이 축소되는 지름축소부상에 위치하며 그 내부로 수지압에 의해 상향 이동되게 밸브핀의 상부가 슬라이드 삽입되는 압력조절핀과, 상기 밸브핀과 탄성조절캡 사이에 구비되어 밸브핀에 탄성력을 가하여 게이트를 선택적으로 차단시키는 스프링과, 상기 압력조절핀을 승강시키는 것으로, 상기 압력조절핀의 상단 외주연에 나사결합되면서 매니폴드에 수직방향으로 이동이 방지되고 회전은 가능하게 구비되는 조절수단을 포함하여 구성된다. 상기와 같이 구성되는 사출성형기용 탄성밸브장치, 노즐의 수지압을 정밀 조절할 수 있으게 되므로 멀티형 노즐을 채용하는 사출성형기에서 각각의 노즐이 갖는 가공오차 및 매니폴드의 분기된 수지채널이 갖는 가공오차에 의한 불균일한 사출량을 보상하여 균일하게 제어할 수 있게 된다. The elastic valve device for injection molding machine of the present invention is a member of a length member having a tubular shape processed to be a small diameter while the outer diameter of the lower end portion in the valve device for injection molding machine, the upper end protrudes to the upper side of the manifold and the upper surface The elastic adjustment cap is screwed in to selectively change the internal space, and the lower end is located on the diameter reduction part where the diameter of the resin channel is reduced, and the pressure at which the upper part of the valve pin is slide-inserted to be moved upward by the resin pressure therein. A control pin, and a spring provided between the valve pin and the elastic control cap to selectively block the gate by applying an elastic force to the valve pin, and by lifting the pressure control pin, screwed to the upper outer periphery of the pressure control pin While preventing the movement in the vertical direction to the manifold is configured to include a control means that is capable of rotation. The injection valve elastic valve device and the resin pressure of the nozzle can be precisely controlled as described above, so that the processing error of each nozzle and the processing error of the branched resin channel of the manifold in the injection molding machine employing the multi-type nozzle It is possible to uniformly control by compensating for the uneven injection amount by the.
핫런너, 매니폴드, 스프링, 노즐, 밸브핀 Hot Runner, Manifold, Spring, Nozzle, Valve Pin
Description
도 1은 종래 기술에 따른 사출성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a valve device for an injection molding machine according to the prior art,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 사출성형기용 탄성밸브장치의 게이트 개페 상태를 나타낸 단면도,2 and 3 is a cross-sectional view showing a gate opening state of the elastic valve device for injection molding machine according to the present invention,
도 4는 도 2의 사출성형기용 탄성밸브장치에서 수지채널의 지름을 변경한 상태를 나타낸 단면도,4 is a cross-sectional view showing a state of changing the diameter of the resin channel in the elastic valve device for injection molding machine of FIG.
도 5는 도 2의 사출성형기용 탄성밸브장치에서 탄성조절캡을 후퇴시킨 상태를 나타낸 단면도.5 is a cross-sectional view showing a state in which the elastic control cap retracted in the elastic valve device for injection molding machine of FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 매니폴드 10b : 지름축소부10:
20 : 노즐 20a : 수지채널20:
30 : 압력조절핀 35 : 탄성조절캡30: pressure control pin 35: elastic control cap
40 : 스프링 50 : 조절수단40: spring 50: adjusting means
51 : 지지체 52 : 회전체51
본 발명은 수지압과 스프링을 이용하여 밸브핀의 승강을 제어하는 사출성형기용 탄성밸브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프링의 탄성을 조절하여 노즐개폐 타이밍을 제어하면서 사출량을 정밀 제어하도록 하여 고품질의 성형품 양산을 가능하게 한 사출성형기용 탄성밸브장치에 관한 것이다.The present invention relates to an elastic valve device for an injection molding machine that controls the lift of the valve pin using the resin pressure and the spring, and more specifically, to precisely control the injection amount while controlling the nozzle opening timing by adjusting the spring elasticity. An elastic valve device for an injection molding machine that enables mass production of high quality molded products.
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.In general, an injection molding machine for molding a plastic product injects a water support material into a manifold from a mold cylinder in which resin is melted, and the injected resin is distributed evenly along a resin channel branched in the manifold to be coupled to the bottom of the manifold. It is a device that is supplied to each of the at least one nozzle and injected into the cavity of the mold, which is a product forming mold.
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.The injection molding machine is configured to open and close the gate by the lifting and lowering operation of the valve pin, and in the case of molding several pieces at a time according to the quantity of molded products, a manifold type that receives resin through a manifold is used, and a single product is produced. Single type is used when
도 1은 종래 기술에 따른 고압의 공기를 작동압으로 하여 밸브핀을 승강시키는 사출성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a valve device for an injection molding machine for raising and lowering the valve pin by using a high-pressure air as the operating pressure according to the prior art.
이에 나타내 보인 바와 같이 종래의 사출성형기용 밸브장치는 크게 구동부(100)와 밸브장치(200)로 구성되며 밸브핀(210)의 승강 동작을 위한 구동원으로 고압의 공기를 이용한다. As shown in the related art, the conventional injection molding machine valve device includes a
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. That is, the
그리고, 상기 밸브핀(210)은 피스톤(130)에 연동하여 승강 됨으로써 노즐(220)의 선단부를 형성하는 게이트를 선택적으로 차단 또는 개방하는 구조이다.In addition, the valve pin 210 is configured to selectively block or open a gate that forms the front end of the
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.On the other hand, the
이와 같이 구성되는 사출성형기용 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.In the valve device for injection molding machine configured as described above, when the high pressure working pressure is selectively supplied through the
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.In summary, the valve gate device for the injection molding machine to operate the air pressure according to the prior art to raise the
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.However, since the valve device according to the related art configured as described above uses high pressure air as an operation source for elevating the valve pin, it is necessary to adopt an airtight structure to prevent air leakage and a large pneumatic device for supplying the working pressure. As it requires a compressor, the structure is complicated by its volume, which is not only limited to the installation space but also has a disadvantage of extremely poor maintenance and management.
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.In addition, when applied to a multi-cavity mold having a plurality of nozzles, due to the dimensional dispersion of each nozzle, a deviation occurs in the injection amount of each nozzle, there was a problem that it is difficult to mass-produce a molded article having a uniform quality.
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.In order to solve such a problem, the applicant has applied for utility model registration No. 2002-09883 (Registration No. 0280604, registration decision), Utility Model Registration Application No. 2002-09884 (Registration No. 0280605, Registration Maintenance Decision), utility Application for registration of utility model No. 2002-09885 (registration No. 0280606, registration maintenance decision), application for utility model registration No. 2002-19175 (registration No. 0290456, registration maintenance decision), application for utility model registration No. 2003-0034932 (registration) No. 0341515 registration maintenance decision, Utility Model Registration Application No. 2003-0038360 (Registration No. 0344137 registration maintenance decision) has proposed a valve device for operating the valve pin in the vertical direction by the power source.
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.Looking at the configuration of these valve device roughly, the valve body and the drive means is largely composed, the valve body is a resin flow path for injecting the resin into the mold through the gate provided at the tip is formed in general Take the valve structure. As the driving means, a forward / reverse motor or an actuator for raising and lowering the valve pin by power supply is used.
이와 같이 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 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.In this way, the applicant's prior application of the valve device allows the size of the valve device to be reduced in size by employing a forward / reverse motor or an actuator as a driving source, thereby increasing the degree of freedom in mold design and increasing the amount of valve pin movement. Quick and precise control is possible.
그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 고가의 전장품이 사용되므로 정밀성형품의 사출에는 적합하나 정밀성형을 필요로 하지 않는 단순 성형품을 사출하는 경우에는 경제적인 면에서 비효율적인 단점이 있었다.However, since the present inventors have applied for a high-cost electronic device, the valve device is suitable for injection of precision molded products, but there is an economical inefficiency in injection of a simple molded product that does not require precision molding.
또한, 상기 매니폴드와 노즐의 각 수지채널이 치수산포 없이 정밀하게 성형된 경우에도 사출공정중 발생하는 고온의 열에 의해 금속소재의 매니폴드 및 노즐이 장기간 노출되는 경우 변형을 야기하여 사출량이 불균일하게 되어 재가공을 해야 하는 문제점이 있었다.In addition, even when the resin channels of the manifold and the nozzle are precisely molded without dimensional dispersion, the manifold and the nozzle of the metal material are exposed for a long time due to the high temperature heat generated during the injection process, causing deformation, resulting in uneven injection amount. There was a problem of reworking.
한편, 본 출원인은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 특허출원번호 제10-2005-0002522호로 "사출압 조절장치를 구비한 사출성형기"를 출원한 바 있다. On the other hand, the present applicant has filed a "injection molding machine with an injection pressure control device" to Patent Application No. 10-2005-0002522 in order to solve the above problems.
본 출원인이 선출원한 사출압 조절장치를 구비한 사출성형기는 수지채널상의 지름을 가변적으로 조절할 수 있는 수지압 조절수단을 부가 장착하는 구성을 통해 다수의 노즐 사출량을 균일하게 조절할 수 있도록 하고 있다.The injection molding machine equipped with the injection pressure adjusting device, which the applicant has previously applied, allows to uniformly control a plurality of nozzle injection amounts through a configuration of additionally mounting a resin pressure adjusting means capable of variably adjusting the diameter on the resin channel.
그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 사출압 조절장치를 구비한 사출성형기는 매니폴드와 노즐의 각 수지채널의 가공오차가 큰 경우에는 가공오차에 따른 사출량을 보상함에 있어 한계가 있는 단점이 있으며 게이트의 개폐량을 정밀하게 제어하기 어려운 단점이 있었다. However, the injection molding machine equipped with the injection pressure adjusting device, which has been filed by the applicant, has a disadvantage in that there is a limit in compensating the injection amount according to the processing error when the processing error of each resin channel of the manifold and the nozzle is large. There was a disadvantage that it is difficult to precisely control the opening and closing of the.
또한, 밸브핀을 승강시키는 구동원으로 공압 실린더를 채용하므로 부피가 크고 복잡하여 작업성 및 정비성이 불량한 단점이 있었다.In addition, since a pneumatic cylinder is employed as a driving source for elevating the valve pin, there is a disadvantage in that the workability and serviceability are poor due to its large volume and complexity.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 구동원을 필요로 하지 않고 사출압과 스프링을 이용하여 밸브핀을 가동시키고, 상기 스프링의 탄성력을 가변적으로 조절하여 노즐의 개폐속도를 간편하게 제어할 수 있는 사출성형기용 탄성밸브장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to operate the valve pin using the injection pressure and the spring without requiring a separate drive source, and to variably adjust the elastic force of the spring nozzle An elastic valve device for an injection molding machine that can easily control the opening and closing speed of the.
본 발명의 다른 목적은 멀티노즐에서의 각 노즐의 사출량을 동일하게 정밀 조절할 수 있도록 하여 매니폴드와 노즐이 갖는 가공편차에 따른 성형품질 불균일을 보상하여 제품의 품질을 높이고 매니폴드와 노즐의 가공 자유도를 대폭적으로 높일 수 있도록 하여 제조단가 절감을 꾀할 수 있는 사출성형기용 탄성밸브장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to equally precisely control the injection amount of each nozzle in the multi-nozzle to compensate for the molding quality unevenness according to the processing deviation of the manifold and the nozzle to improve the quality of the product and the processing of the manifold and the nozzle The present invention provides an elastic valve device for an injection molding machine that can significantly increase the degree of freedom and reduce manufacturing costs.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 사출성형기용 탄성밸브장치는, 수지원료를 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성한 매니폴드와, 상기 매니폴드의 하면에 결합되어 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트와 연결되고 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 밸브핀을 구비하는 노즐로 구성되는 사출성형기용 밸브장치에 있어서,An elastic valve device for an injection molding machine according to the present invention for realizing the above object comprises: a manifold having a branched resin channel for injecting a water support material into a mold; In the valve device for an injection molding machine, the resin channel is connected to the gate of the front end portion, the valve device comprising a nozzle having a valve pin in the center to open and close the gate by a lifting operation,
하단부의 외경이 하향 진행하면서 소경이 되게 가공된 관형상을 갖는 길이재의 부재로서, 상단부는 매니폴드의 상측으로 돌출되고 그 상면은 탄성조절캡이 나 사체결되어 내부 공간을 선택적으로 가변하고, 하단부는 수지채널의 지름이 축소되는 지름축소부상에 위치하며 그 내부로 수지압에 의해 상향 이동되게 밸브핀의 상부가 슬라이드 삽입되는 압력조절핀과; 상기 밸브핀과 탄성조절캡 사이에 구비되어 밸브핀에 탄성력을 가하여 게이트를 선택적으로 차단시키는 스프링과; 상기 압력조절핀을 승강시키는 것으로, 상기 압력조절핀의 상단 외주연에 나사결합되면서 매니폴드에 수직방향으로 이동이 방지되고 회전은 가능하게 구비되는 조절수단을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.A member of a length member having a tubular shape processed to become a small diameter while the outer diameter of the lower end proceeds downward, the upper end protrudes to the upper side of the manifold, the upper surface is screwed with an elastic control cap to selectively vary the internal space, the lower end The pressure adjusting pin is located on the diameter reducing portion in which the diameter of the resin channel is reduced, and the upper portion of the valve pin is slide-inserted to move upward by the resin pressure therein; A spring provided between the valve pin and the elastic control cap to selectively block the gate by applying an elastic force to the valve pin; By elevating the pressure control pin, the screw is coupled to the upper outer periphery of the pressure control pin to prevent movement in the vertical direction to the manifold, characterized in that it comprises a control means that is rotatably provided.
본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 밸브핀은 게이트의 개폐 위치를 제한할 수 있도록, 상단부 외주연에 게이트 개폐 이동거리에 비례하는 가이드홈을 수직방향으로 하나 이상 형성하고, 이 가이드홈에 대응되는 압력조절핀의 상부 내주면에는 밸브핀의 이동거리를 제한하는 스토퍼가 돌출 형성되는 것에 있다.As a preferred feature of the invention, the valve pin is formed at least one guide groove in the vertical direction in proportion to the gate opening and closing movement distance on the outer periphery of the upper end, so as to limit the opening and closing position of the gate, corresponding to the guide groove The upper inner circumferential surface of the pressure control pin is to protrude the stopper for limiting the moving distance of the valve pin.
본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 조절수단은 상기 압력조절핀의 상단 외주연으로 간격을 두고 매니폴드상에 고정 설치되는 지지체와, 상기 지지체의 외주면으로 하부 내주면이 회전 가능하게 끼움 결합되고 상부는 상향 연장되면서 밸브핀의 상단 외주연에 나사결합되는 회전체를 포함하여 구성되는 것에 있다.As another preferable feature of the present invention, the adjusting means is a support fixedly installed on the manifold at intervals with the upper outer circumference of the pressure control pin, and the lower inner circumferential surface is rotatably fitted to the outer circumferential surface of the support and the upper portion is It extends upward and is configured to include a rotating body screwed to the upper outer periphery of the valve pin.
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.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain the invention in the best way. It must be interpreted as meaning and concept.
이하 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a valve device for an injection molding machine according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 사출성형기용 탄성밸브장치의 게이트 개페 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 2의 사출성형기용 탄성밸브장치에서 수지채널의 지름을 변경한 상태를 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 5는 도 2의 사출성형기용 탄성밸브장치에서 탄성조절캡을 후퇴시킨 상태를 나타낸 단면도이다.2 and 3 are cross-sectional views showing a gate opening state of the elastic valve device for injection molding machine according to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing a state of changing the diameter of the resin channel in the elastic valve device for injection molding machine of FIG. . And, Figure 5 is a cross-sectional view showing a state in which the elastic control cap retracted in the elastic valve device for injection molding machine of FIG.
이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명의 사출성형기용 탄성밸브장치는, 수지원료를 금형에 주입하기 위해 내부에 수지가 이동될 수 있도록 여러 갈래로 분기된 수지채널(10a)을 형성한 매니폴드(10)와, 이 매니폴드(10)의 하면에 설치되어 수지를 공급받아 금형에 주입하도록 구성되는 것으로 내부에는 노즐(20)의 입구(이하 '게이트'라 칭함)를 선택적으로 개폐시키기 위한 밸브핀(21)을 포함하는 구조이다.As shown in the figure, the elastic valve device for injection molding machine of the present invention, the manifold (10) in which the resin channel (10a) is divided into several branches so that the resin can be moved therein to inject the water support material into the mold. And a valve pin installed on the lower surface of the
여기서, 상기 노즐(20)은 하측 끝단부 즉, 게이트가 위치하는 부분이 하향으로 진행하면서 지름이 축소되는 형태로 테이퍼 가공된 관형상의 길이재의 부재로서, 그 내부 중앙에는 매니폴드(10)의 수지채널(10a)과 연결되어 수지를 공급받는 수지채널(20a)이 형성된다. 여기서, 도시하지는 않았으나 상기 노즐(20)의 게이트는 성형품을 성형하기 위한 금형의 일단에 연결되는 구조이고, 상기 노즐(20)은 외주면으로 수지채널(20a)을 통과하는 수지의 고화를 방지하기 위한 히터선이 권선되는 구조이다.Here, the
이러한, 노즐(20)은 그 중앙에 형성된 수지채널(20a)의 내경에 비하여 작은 지름을 갖는 밸브핀(21)이 구비되며, 이 밸브핀(21)은 승강됨으로써 게이트를 선택적으로 개폐시키게 된다.The
이상과 같은 구성은 종전의 사출성형기용 밸브장치의 구성과 대동소이하다. 다만, 본 발명은 별도의 구동원을 구비하지 않고 수지압과 스프링(40)을 이용하여 밸브핀(21)을 선택적으로 승강되게 하고, 수지채널의 안지름을 가변하는 것에 의해 다캐비티 금형에서의 다수의 노즐(20) 사출량을 균일하게 조절할 수 있도록 하는데 있다.The configuration as described above is similar to the configuration of the valve device for injection molding machines. However, in the present invention, the
이를 위해 본 발명은 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 상기 밸브핀(21)을 승강시키기 위하여 밸브핀(21)의 상단부가 슬라이드 삽입되고 나사 조절방식에 의해 수직방향으로 위치 가변을 이루는 압력조절핀(30)과, 상기 밸브핀(21)이 게이트를 개방하도록 상측에서 탄성가압하는 스프링(40)과, 상기 압력조절핀(30)에 작업자의 조작력을 전달하기 위한 조절수단(50)을 포함하는 구성이다.To this end, the present invention, as shown in Figures 2 and 3, the upper end of the
상기 압력조절핀(30)은 관형상을 갖는 길이재의 부재로서 상단부는 매니폴드(10)의 상측으로 돌출되고 하단부는 수지채널(10a) 상에 위치한다. The
여기서 상기 압력조절핀(30)의 상단부는 외주연으로 나사선이 가공되어 후술할 조절수단(50)에 나사체결로 결합되어 연동되며, 개방된 상면으로는 도면에서 보는 바와 같이 탄성조절캡(35)이 나사조절방식에 의해 수직방향으로 이동됨으로써 압력조절핀(30)의 상부 내부 공간의 크기를 가변 조절할 수 있도록 나사결합되는 구조이다.Here, the upper end of the
그리고, 상기 압력조절핀(30)의 하단부는 외경이 하향 진행하면서 소경이 되게 테이퍼 가공되며, 이 테이퍼 가공된 하단부는 수지채널(10a)의 지름이 축소되는 지름 축소부(10b) 상에 위치한다. 여기서 상기 수지채널의 지름축소부(10b)는 상기 압력조절핀(30)이 하향 이동하게 되면 지름이 축소될 수 있게 도면에서 보는 바와 같이 하향 진행하면서 지름이 좁아지는 형태로 테이퍼 가공되며, 이 지름축소부(10b)의 최소지름은 노즐(20)의 수지채널(20a)의 지름과 동일한 크기이다. In addition, the lower end of the
한편, 상기 압력조절핀(30)의 하단 내부로는 밸브핀(21)의 상부가 슬라이드 삽입되는 구조로서, 상기 압력조절핀(30)의 안지름은 노즐(20)의 수지채널 안지름의 크기에 비하여 크게 가공된다. 즉, 상기 압력조절핀(30)의 하부에 슬라이드 삽입되는 밸브핀(21)의 상단부는 지름이 확장된 확장부(21a)를 형성하며 도면에서 보는 바와 같이 그 하면으로 수지압이 작용하는 것에 의해 상향 이동하게 된다.On the other hand, the upper end of the
이와 같이 구성되는 압력조절핀(30)은 그 상부 내부 공간에 스프링(40)이 구비되고, 작업자의 조작력을 받는 조절수단(50)에 연동하여 밸브핀(21)을 따라 수직 방향으로 승강된다.The
상기 스프링(40)은 밸브핀(21)과 탄성조절캡(35) 사이의 공간에 구비되어 밸브핀(21)에 탄성가압력을 작용하여 하강되게 함으로써 게이트를 차단되게 하는 역할을 한다. 이러한 스프링(40)은 노즐(20)에 수지압이 작용하지 않을 때 노즐(20)의 게이트가 차단된 상태를 유지하도록 하는 것으로서 통상의 코일스프링이 사용되 어도 무방하다.The
한편, 상기 스프링(40)의 압력은, 용융된 수지를 공급하는 실린더(미도시)에 작용하는 수지압력보다 작은 압력을 가지면서 수지가 가소화 될 때의 배압에 의해 게이트가 개방되지 않는 범위내에서 결정되어지며 가급적 낮은 압력이 바람직하다. On the other hand, the pressure of the
이와 같이 구성되는 스프링(40)은 밸브핀(21)에 탄성가압력을 작용하여 노즐(20)에 수지압이 작용하지 않는 상태에서는 밸브핀(21)을 하강시켜 게이트를 차단하게 된다. 이러한 스프링(40)은 탄성조절캡(35)이 나사조절 방식에 의해 수직방향으로 이동하는 것에 의해 탄성력이 조절되며, 이를 통해 밸브핀(21)에 가해지는 탄성가압력의 크기가 바뀌게 된다. 따라서 수지압이 변동되거나 또는 스프링(40)의 탄성력이 변화되는 경우 탄성조절캡(35)을 이용하여 스프링(40)의 탄성계수를 일정하게 조절할 수 있을 것이다. The
상기 조절수단(50)은 상술한 압력조절핀(30)을 수직방향으로 이동될 수 있게 작업자의 조작력을 전달하는 부재로서 크게 지지체(51)와 회전체(52)로 구성되며, 상기 회전체(52)가 지지체(51)를 기준으로 원활하게 회전할 수 있도록 접촉면에 베어링이 구비될 수 있다. The adjusting means 50 is a member for transmitting the operating force of the operator to move the above-mentioned
여기서, 상기 지지체(51)는 압력조절핀(30)의 상단 외주연으로 간격을 두고 매니폴드(10)상에 고정설치되는 고리 형상을 갖는 부재로서 그 하면이 매니폴드(10)상에 용접 또는 끼움구조 등을 통해 고정 설치된다. Here, the
그리고, 상기 회전체(52)는 하단부가 지지체(51)에 회전 가능하게 지지되고 상부는 상향 연장되면서 그 내주면이 밸브핀(21)의 상단 외주연에 나사결합되는 구조이다.In addition, the
여기서, 상기 회전체(52)와 지지체(51)는 도면에서 보면 회전체(52)의 하부 내주면과 지지체(51)의 외주면에 각각 돌부와 요홈을 대응 형성하고 끼움 결합되는 구조로 구비됨으로써 회전체(52)가 지지체(51)를 기준으로 수직방향으로의 이동은 제한되면서 회전방향으로 회전되게 구비된다. Here, the rotating
이와 같이 구성되는 조절수단(50)은 일방향 또는 역방향 회전되면 이에 연동하여 압력조절핀(30)이 수직방향으로 이동하게 된다. 일예로 도 3과 같은 상태에서 조절수단(50)의 회전체(52)를 일방향 회전시키면 이에 연동하여 압력조절핀(30)이 하향 이동을 하여 도 4와 같이 지름축소부(10b)의 지름을 축소하여 결과적으로 노즐(20)내의 수지통과량을 조절하게 된다. 여기서 상기 압력조절핀(30)을 이동시키면 그에 따른 스프링(40)의 탄성력이 변화되는데, 이러한 스프링(40)의 탄성력 변화는 탄성조절캡(35)을 이용하여 조절하면 된다. When the adjustment means 50 is configured in this way or rotates in one direction or in reverse direction, the
한편, 본 발명은 밸브핀(21)이 수직방향으로 이동될 때 그 이동거리 즉, 게이트의 개폐위치를 제한할 수 있도록 밸브핀(21)과 압력조절핀(30)에 각각 가이드홈(22)과 스토퍼(32)를 형성하는 구조이다. On the other hand, the present invention is a
즉, 상기 밸브핀(21)은 지름이 확장된 상단부 외주연에 게이트의 개폐 이동거리에 비례하는 거리를 갖는 가이드홈(22)을 수직방향으로 하나 이상 형성하는 구조이고, 상기 압력조절핀(30)은 상기 밸브핀(21)의 상단부가 위치하는 그 내주면으 로 가이드홈(22)에 삽입되어 홈의 양끝에서 걸림되는 스토퍼(32)를 돌출 형성하는 구조이다.That is, the
한편, 본 발명에서는 압력조절핀의 하측 끝단을 노즐(20)의 수지채널(20a)과 일직선상으로 연결되는 매니폴드의 수지채널(10a)상에 구비시킨 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 않고 수지채널의 안지름의 크기를 가변할 수 있는 특징을 갖는다면 압력조절핀의 하측 끝단을 다양한 위치에 구비시켜 실시할 수 있을 것이다. 일예로, 압력조절핀의 하측 끝단은 노즐의 게이트에 근접하는 위치까지 연장하여 형성시킬 수 있을 것이며, 이때 압력조절핀의 끝단이 위치하는 노즐의 사출채널에는 지름축소부가 대응되게 형성될 것이다. Meanwhile, in the present invention, the lower end of the pressure adjusting pin is provided on the
상기와 같이 구성되는 본 발명의 사출성형기용 탄성밸브장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the elastic valve device for injection molding machine of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 도 2에서와 같이 실린더로부터 매니폴드(10)를 통해 수지를 공급하지 않는 상태에서는 노즐(20)내에 수지압이 작용하지 않으므로 스프링(40)에 의해 밸브핀(21)이 하강하여 게이트를 차단하게 된다. First, in the state where resin is not supplied from the cylinder through the manifold 10 as shown in FIG. 2, since the resin pressure does not act in the
이와 같은 상태에서 노즐(20)에 수지가 공급되어 수지압이 작용하게 되면 도 3에서와 같이 밸브핀(21)이 확장된 상부 하면으로 수지압이 작용하여 상향되면서 게이트를 개방하게 된다. 여기서 상기 스프링(40)은 수지압에 비해 작은 압력을 가지므로 수지압 작용시 압축된다. In this state, when the resin is supplied to the
이어서, 사출이 종료되어 노즐(20)에 수지가 공급되지 않게 되면 상기 노즐(20)에 작용하던 수지압이 해제되므로 스프링(40)이 탄성 복귀하여 도 2와 같이 밸브핀(21)이 하강된 상태 즉, 게이트를 차단한 상태를 유지하게 된다. Subsequently, when the injection is terminated and the resin is not supplied to the
여기서, 상기 탄성조절캡(35)을 일방향 또는 역방향 회전시키면 압력조절핀(30)을 기준으로 상향 또는 하향 이동하는 것에 의해 스프링(40)의 탄성력을 조절할 수 있게 된다. 이와 같이 스프링(40)의 탄성력을 조절하게 되면 밸브핀(21)에 가해지는 탄성가압력의 크기를 조절할 수 있게 되어 결과적으로 수지압에 따른 밸브핀(21)의 반응속도와 게이트이 개폐시점을 정밀하게 조절할 수 있게 된다.In this case, when the
한편, 수지채널의 지름을 변경하여 노즐(20)의 사출량을 조절하는 경우에는 조절수단(50)의 회전체(52)를 일방향 소정각도만큼 회전시키면, 이 회전체(52)와 나사조절방식으로 결합된 압력조절핀(30)이 회전하면서 상향 또는 하향 이동을 하게 된다. On the other hand, in the case of adjusting the injection amount of the
이때 상기 압력조절핀(30)의 하단은 지름축소부(10b)상에 위치하고 있으므로 하향 이동하는 경우에는 도 4에서와 같이 지름축소부(10b)와의 간격을 축소하는 형태로 위치되어 결과적으로 수지통과량을 감소시키게 되고, 상향 이동하는 경우에는 도시하지는 않았으나 지름축소부(10b)와의 간격을 확장시켜 수지통과량을 증대시키게 된다.At this time, the lower end of the
이와 같이 구성되는 사출성형기용 탄성밸브장치는 분기된 수지채널 또는 다 수의 노즐(20) 중 특정 노즐의 수지채널에 가공오차가 발생하거나 또는 사출공정에서 발생하는 고온의 열로 인해 매니폴드(10) 및 노즐(20)이 변형되어 각 노즐(20)의 사출량이 동일하지 않는 경우에 압력조절핀(30)을 이용하여 수지채널상의 수지통과량을 정밀 조절하여 각 노즐(20)의 사출량을 동일하게 제어할 수 있게 된다.The elastic valve device for the injection molding machine configured as described above has a manifold 10 due to a high temperature heat generated in the injection channel or a process error in the resin channel of a specific nozzle among the branched resin channels or the plurality of
또한, 수지압이 변경되거나 스프링(40)의 탄성력이 저하되는 경우에도 탄성조절캡(35)을 이용하여 스프링(40)의 탄성력을 간소하게 조절하여 밸브핀(21)의 응답조건을 최적의 상태로 유지시킬 수 있게 된다.In addition, even when the resin pressure is changed or the elastic force of the
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.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.
상기와 같이 구성되고 작용되는 사출성형기용 탄성밸브장치는, 스프링에 의해 노즐의 입구 즉, 게이트가 차단되며 이러한 상태에서 사출이 시작되면 수지압에 의해 게이트가 개방되어 사출이 이뤄지는 구조이므로 별도의 구동원을 필요로 하지 않아 구조가 간소하여 정비성이 양호하다. The injection valve elastic valve device configured and operated as described above has a structure in which the inlet of the nozzle, that is, the gate is blocked by a spring, and when the injection is started in this state, the gate is opened by the resin pressure and the injection is made. It does not need to have a simple structure and good maintainability.
특히, 조절수단을 이용하여 압력조절핀을 승강시키는 간소한 작업만으로도 노즐의 수지압을 정밀 조절할 수 있으므로 멀티형 노즐을 채용하는 사출성형기에서 각각의 노즐이 갖는 가공오차 및 매니폴드의 분기된 수지채널이 갖는 가공오차에 의한 불균일한 사출량을 보상하여 균일하게 조절할 수 있다. In particular, the resin pressure of the nozzle can be precisely controlled by simply adjusting the pressure adjusting pin by lifting the adjustment means, so that the injection error of the multi-type nozzle and the branched resin channel of the manifold are different. Non-uniform injection amount caused by processing error can be compensated and uniformly adjusted.
따라서, 노즐과 매니폴드의 가공 자유도를 대폭적으로 높일 수 있어 제작단가 절감을 꾀할 수 있고 균일한 품질을 갖는 성형품의 대량 양산을 가능하게 하며, 기기의 신뢰성을 대폭적으로 높일 수 있는 이점을 제공한다. Therefore, it is possible to greatly increase the degree of freedom of processing of the nozzle and manifold, thereby reducing the production cost, enabling mass production of molded articles having a uniform quality, and providing an advantage of significantly increasing the reliability of the device.
또한, 스프링의 탄성력을 가변적으로 조절하는 것에 의해 밸브핀의 응답속도를 가변시킬 수 있으므로 성형품의 크기나 재질에 따라 사출속도를 조정할 수 있으므로 성형품의 품질 향상과 생산성 향상을 도모할 수 있는 유용한 효과를 제공한다.
In addition, the response speed of the valve pin can be varied by variably adjusting the elastic force of the spring. Therefore, the injection speed can be adjusted according to the size and material of the molded part. Therefore, it is useful to improve the quality and productivity of the molded part. to provide.
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