KR100704046B1

KR100704046B1 - 리브가 형성된 캡을 구비한 사출 성형 냉각 코어

Info

Publication number: KR100704046B1
Application number: KR1020017007108A
Authority: KR
Inventors: 좁스트 율리히 겔러트
Original assignee: 좁스트 율리히 겔러트
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2007-04-05
Also published as: BR9916952B1; JP2002531296A; WO2000034025A1; CA2255800C; KR20010086088A; ATE255492T1; EP1137525B1; JP4642237B2; EP1137525A1; BR9916952A; US6077067A; CN1141209C; DE69913378D1; AU1657400A; DE69913378T2; CA2255800A1; CN1342114A

Abstract

각각의 세장형 냉각된 금형 코어(10)를 갖는 사출 성형 노즐이 다수의 냉각 유체용 냉각 채널(118) 또는 중앙 냉각 유체 덕트(104)의 주변으로 연장되어 있는 홈(134)을 포함하고 있다. 돔 형상의 일체형 전방 캡(76)이 개방된 전단(78)을 밀봉하고 있다. 돔 형상의 전방 캡(76)의 내부 표면(130)은 곡면 처리된 리브(132)를 가지며 이것은 냉각 채널(118) 또는 홈(134)과 정렬되어 있으며 곡면 처리된 냉각 유체 홈 (134)을 형성하고 있다. 곡면 처리된 리브(132)가 돔 형상의 전방 캡(76)에 더 높은 강도를 부여함으로써 이로 인해 캡이 더 얇아질 수 있게 되는 동시에 곡면 처리된 냉각 유체 홈(134)은 공동(66)에 더 가까이 근접하게 되어 냉각 효율을 향상시킨다.

사출 성형, 냉각, 코어, 나선, 금형

Description

리브가 형성된 캡을 구비한 사출 성형 냉각 코어{INJECTION MOLDING COOLING CORE HAVING A RIBBED CAP}

본 발명은 일반적으로 고온 탕도(湯道) 사출 성형에 관한 것이고 더욱 상세하게는 개선된 금형 코어를 갖는 사출 성형 장치에 관한 것이다.

성형 시간을 단축시키기 위해서 고온 탕도 사출 성형 시스템의 금형 코어를 냉각시키는 것이 잘 알려져 있다. 음료수 병의 예비 형성품(preform)을 제작하는 것과 같이 많은 양을 취급함에 있어서 단 몇 분의 일초라 할지언정 성형 시간을 단축시키는 것은 매우 중요하다. 1992년 3월 10일에 발행된 미국 특허 번호 제 5,094,603호에서 볼 수 있는 바와 같이, 성형 시간의 단축은 통상 금형의 코어 내 중앙 냉각 관 또는 파이프를 통하여 그 주변을 흐르는 물이나 글리콜(glycol)과 같은 적합한 기타 다른 냉각 유체를 순환시킴으로써 수행되어 왔다. 이와 같은 설비는 일부 응용예에는 만족스러우나, 다수의 응용사례에 있어서는 더 우수한 냉각 효율이 달성될 수 있는 것이 바람직하다.

1996년 3월 12일자에 발행된 체크(Check)의 미국 특허 번호 제 5,498,150호에는, 그 전단에 반구 형상의 표면과 그 안에 길이 방향으로 연장된 홈들을 가지고 있는 외측부 내에서 연장하는 하나의 파이프를 포함하는 금형 코어가 제시되어 있다. 홈들이 냉각 표면의 영역을 증가시키기는 하지만, 탈형(ejection)을 위해 금형을 개방할 수 있기 전에 용융물을 고형화하기 위해서 기다리는 데에 여전히 너무 많은 시간 지연이 존재한다. 게다가, 더 우수한 냉각 효과를 달성하기 위해 공동(cavity)의 일부를 형성하는 금형 코어의 전단이 가능한 한 가늘게 만들어지게 되면, 인치당 10,000 파운드(10,000 psi)에 달하는 사출 압력을 견디기에는 충분한 구조 강도를 갖추지 못할 수도 있다.

"마스터-스택 클로져 성형 부품 소개(Introducing Master-Stack Closure Molding Components)"라는 제목으로 된 몰드-마스터즈(Mold-Masters)사의 소개용 책자(brochure)에는 헤드 내에서 반경 방향으로 바깥을 향해 연장하는 냉각 유체 구멍을 가지는 헤드를 구비한 금형 코어에 관하여 제시하고 있다. 이것이 클로져(closure)를 성형하는 데에는 적합할 지 모르지만, 예비 형성품(preform)을 성형하는 데에는 적합하지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은, 복수 개의 냉각 유체 구멍이나 홈, 그리고 냉각 유체의 유동을 구멍이나 홈으로 향하도록 하는 홈을 가진 전방 캡을 구비하여, 강도 및 냉각 효율을 훨씬 잘 조합시키는 일체형 금형 코어를 제공함으로써 종래의 기술이 갖는 단점을 최소한 부분적으로나마 극복하고자 하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 그 여러 태양들 중 하나에서, 금형 내에 세장(細長)형 공동과 냉각된 금형 코어를 갖는 사출 성형 장치를 제공하고 있다. 금형 코어는 중공(中空)의 세장형 본체와 리브가 만들어진 전방 캡으로 만들어지며, 그 캡은 내부 표면과 외부 표면을 가지고 있다. 세장형 본체는 개방된 전단(前端), 외부 표면, 그리고 길이 방향으로 연장된 중앙 덕트를 포함하고, 이 덕트를 통해 냉각 유체를 수송한다. 외부 부분의 전방 부위의 외부 표면과 전방 캡의 외부 표면은 금형 공동의 내부 측면을 형성한다. 전방 캡은 돔(dome) 형상이고 세장형 본체는 복수 개의 냉각 유체 구멍을 가지고 있으며 그 구멍은 중앙 덕트 주변으로 길이 방향을 따라 연장되어 있다. 세장형 본체와 전방 캡은 일체로 접합될 수 있는 데, 이에 따라 전방 캡은 세장형 본체의 개방된 전단을 밀봉하여 중앙 덕트와 냉각 유체 구멍 사이에서 연장하는 냉각 유체 수송 공간을 형성한다. 전방 캡의 내부 표면은 다수의 곡면 처리된 리브(rib)를 가지고 있으며, 리브들은 냉각 유체 수송 공간 안쪽으로 연장되어 그들 사이에 곡면 처리된 다수의 홈들을 형성한다. 곡면 처리된 각각의 홈은 세장형 본체에서 각각의 냉각 유체 구멍에 정렬된다.

또 다른 태양에서, 본 발명은 금형내의 세장형 공동과 냉각된 금형 코어를 구비하는 사출 성형 장치를 제공하고자 한다. 금형 코어는 중공의 세장형 내부 부분, 중공의 세장형 외부 부분, 그리고 내부 표면과 외부 표면을 가진 전방 캡으로 구성된다. 세장형 내부 부분은 전방 부위를 가지고 있고 그 부위는 개방된 전단, 외부 표면, 그리고 길이 방향으로 연장된 중앙 덕트를 가지고 있어서 그 덕트를 통해 냉각 유체를 수송한다. 세장형 외부 부분은 전단이 개방된 전방 부위, 외부 표면, 그리고 내부 부분의 전방 부위의 외부 표면 주변에 끼워지는 내부 표면을 가진다. 세장형 외부 부분의 전방 부위의 내부 표면과 세장형 내부 부분의 전방 부위의 외부 표면 중 하나 이상의 표면이 다수의 냉각 액체 수송 홈들을 가지고 있으며, 그 홈들은 길이 방향으로 상기 표면들 내로 연장한다. 외부 부분의 전방 부위의 외부 표면과 전방 캡의 외부 표면은 금형 공동의 내부 측면을 형성한다. 세장형 내부 부분의 전방 부위, 세장형 외부 부분의 전방 부위, 그리고 전방 캡은 일체형으로 접합될 수 있고, 이에 따라 전방 캡은 외부 부분의 전방 부위의 개방된 전단을 밀봉하여 내부 부분의 전방 부위 내의 중앙 덕트와 냉각 유체 수송 홈들 사이에서 연장하는 냉각 유체 수송 공간을 형성한다. 전방 캡의 내부 표면은 다수의 곡면 처리된 리브를 가지고 있으며, 리브들은 다수의 곡면 처리된 홈들을 그들 사이에 형성한다. 곡면 처리된 홈들은 금형 코어의 외부 부분의 전방 부위의 내부 표면과 내부 부분의 전방 부위의 외부 표면의 하나 또는 그 이상 표면에 있는 홈과 정렬된다.

본 발명의 추가적인 목적 및 이점은 첨부한 도면과 함께 행해지는 다음의 설명으로부터 명확해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 전방 캡을 갖는 냉각된 금형 코어를 구비한 다중-공동 사출 성형 시스템의 일부를 도시한 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 금형 코어의 단면도이다.

도 3은 도 2의 선 3-3을 따라 취해진 단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 금형 코어를 형성하는 조립을 위해 제 위치에 놓인, 본체 및 전방 캡을 도시한 입체도이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 금형 코어의 단면도이다.

도 6은 도 5의 선 6-6을 따라 취해진 단면도이다.

도 7은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 금형 코어의 일부분을 파단한 입체도이다.

우선 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각된 금형 코어(10)를 갖는 음료수 병 예비 성형물을 성형하는 데에 사용되는 다중-공동 사출 성형 시스템 또는 장치의 일부가 도시되어 있다. 이러한 배치 구조에서, 다수의 가열된 노즐(12)이 하나의 금형(16) 내에 있는 개구부(14)에 설치되어 있으며, 가열된 각 노즐(12)의 후단(18)은 강재의 용융물 분배 다기관(22)의 전방면(20)에 접하고 있다. 각 노즐(12)은 일체형의 전기 가열 요소(24)에 의해 가열되며 노즐(12)의 전단(28)의 안으로 연장되어 있는 열전쌍(thermocouple) 요소(26)를 가지므로 작동 온도를 감시하고 조절할 수 있다. 가열된 노즐(12) 각각은 원통형의 위치 설정용 플랜지(30)(flange)를 가지며, 그 플랜지는 개구부(14) 내의 원형의 위치 설정용 시트(32)(seat)에 안착되어 있다. 이로 인해 가열된 노즐(12)과 주위를 감싸고 있는 금형(16) 사이에 단열된 공기 공간(34)이 제공되며, 금형(16)은 냉각 통로(36)를 통과하는 냉각수를 펌핑시킴으로써 냉각된다.

용융물 분배 다기관(22)도 또한 일체형 전기 가열 요소(38)에 의해 가열된다. 용융물 분배 다기관(22)은 다기관 판(40)과 클램프 판(42) 사이에 설치되며, 상기 판들은 볼트(44)로 서로 고정된다. 용융물 분배 다기관(22)은 중앙의 위치 설정용 링(46)과 다수의 탄성 스페이서(48)에 의해 위치되며, 이때 스페이서(48)에 의해 다기관(22)과 주변의 냉각된 금형(16) 사이에 단열 공기 공간(50)이 제공된다.

용융물 통로(52)는, 용융물 분배 다기관(22)의 입구부(56)에 있는 중앙 입구(54)로부터 연장되고, 용융물 분배 다기관(22) 내에서 분지(branch)하여 각각의 가열된 노즐(22) 내의 중앙 용융물 구멍(58)을 통과하여 연장한다. 용융물 통로(52)는 냉각된 게이트 삽입부(gate insert)(64)를 통해 공동(66)으로 연장하는 게이트(62)와 정렬되어 있는 두-조각의 노즐 밀봉부(two-piece nozzle seal)(60)를 통과하여 연장한다. 음료수 병 예비 성형물을 제조하기 위한 상기 공동(66)은 바깥쪽으로 공동 삽입부(68) 및 나사산 분리 삽입부(70)(thread split insert)와 안쪽으로 본 발명에 의한 냉각된 금형 코어(10) 사이에서 연장한다. 게이트 삽입부(64)와 공동 삽입부(68)들은 공동 판(74) 내의 개구부(72)에 위치하고 있으며, 상기 공동 판(74)을 통과하여 냉각수 도관(도시 안됨)이 상기 냉각된 게이트 삽입부(64)까지 연장한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 이러한 실시예에 따른 냉각된 금형 코어(10)는 강재의 중공 세장형 본체(80)의 개방된 전단(78)에 끼워지는 강재의 돔 형상 전방 캡(steel dome shaped front cap)(76)을 구비한다. 금형 코어(10)는 공동(66)으로부터 코어 잠금용 요소(84) 내의 개구부(82)를 통하여 뒤쪽으로 연장되어 있으며, 상기 코어 잠금용 요소(84)는 나사(88)에 의해 코어의 후판(86)에 고정되어 있다. 코어 잠금용 요소(84)는 슬라이드(slide) 요소 (92)와 마모판(94) 내의 개구부(90)를 통과하여 연장되어 있으며, 상기 마모판(94)은 나사(98)에 의하여 스트리퍼 판(stripper plate)(96)에 고정된다. 냉각 유체의 공급 및 복귀 도관(100, 102)들은 코어의 후판(86) 내에 연장되어 있는데, 공급 도관(100)은 세장형 본체(80)를 관통하여 길이 방향으로 연장하고 있는 중앙 덕트(104)에 연결되며, 복귀 도관(102)은 세장형 본체(80)의 후방 부위(108)를 관통하여 연장하는 외부 냉각 유체 덕트(106)에 연결되어 있다. 물론, 기타 응용에 있어서, 상기 금형(16)은 요구되는 배치 구조에 따라 상이한 개수와 형상의 부분 및 판을 가질 수 있다.

냉각된 금형 코어(10)의 세장형 본체(80)는 후방 부위(108)로부터 연장하는 전방 부위(110)를 가진다. 후방 부위(108)는 중공의 외부 부분(112)과 중공의 내부 부분(114)을 포함하고 있고, 상기 내부 부분(114)을 관통하여 중앙 덕트(104)가 연장한다. 중공의 외부 부분(112)은 이를 관통하는 중앙 개구부(116)를 가지고 있고, 그 개구부(116) 내에 내부 부분(114)을 수용하여, 후방 부위(108)의 외부 부분 및 내부 부분(112, 114) 사이에서 연장하는 외부 냉각 유체 덕트(106)를 형성한다.

세장형 본체(80)의 전방 부위(110)는 드릴 건(gun)으로 뚫은 다수의 냉각 유체용 냉각 채널(118)들을 포함하고 있으며, 그 구멍들은 전방 부위(11)를 관통하여 길이 방향으로 연장한다. 냉각 채널(118)은 중앙 덕트(104) 주변에 원형으로 연장되어 있다. 전방 부위(110)를 관통해 연장하는 냉각 채널(118)이 본체(80)의 전단(78)을 후방 부위(108)를 관통해 연장하는 외부 냉각 유체 덕트(106)에 연결시킨다. 보여지는 바와 같이, 본 실시예에서는, 전방 부위(110)의 후단(120)이 후방 부위(108)에 있는 시트(122)에 수용되고, 중앙 덕트(104)는 후방 및 전방 부위(108, 110)를 관통해 정렬되어 연장한다 .

도 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 본체(80)의 전단(78)은 냉각 채널(118)의 주변으로부터 전방으로 연장되어 있는 원통형 플랜지(124)를 포함하고 있으며, 상기 구멍(18)의 내에 본 발명에 따른 전방 캡(76)(front cap)이 수용된다. 돔 형상의 전방 캡(76)은 세장형 본체(80)의 개방된 전단(78)을 밀봉하고 냉각 유체 수송 공간(126)을 제공하여 중앙 덕트(104)로부터 본체(80) 내의 냉각 채널(118)로 냉각 유체를 수송한다. 돔 형상의 전방 캡(76)은 외부 표면(128)과 내부 표면(130)을 포함하고 있으며, 내부 표면(130)은 다수의 곡면 처리된 리브(132)를 구비하며 상기 리브(132)들은 그들 사이에서 곡면 처리된 홈(134)을 형성한다. 세장형 본체(80)의 외부 표면(136)과 돔 형상의 전방 캡(76)의 외부 표면(128)은 공동(66)의 내부 측면(138)을 형성한다. 전방 캡(76)의 내부 표면(130)에 있는 곡면 처리된 홈(134)은 세장형 본체(80)의 전방 부위(108)에 있는 냉각 채널(118)에 정렬되어 있어서 세장형 본체(80) 내의 중앙 덕트(104)로부터 냉각 채널(118) 안으로 냉각 유체를 흐르도록 한다. 이로 인해 전방 캡(76)에 더 높은 구조 강도를 부여하고, 이에 따라, 훨씬 더 두께가 얇아질 수 있게 하여 냉각 효과를 향상시키는 것이다.

세장형 본체(80)의 후방 및 전방 부위(108, 110)와 돔 형상의 전방 캡(76)은 조립되어 감압로(vacuum furnace) 내에서의 납땜질과 같은 적절한 공정이나 고온의 등압압축(isostatic pressing)에 의해 서로 일체형으로 접합된다. 본 실시예에서, 버블러 튜브(bubbler tube)라 불리우는 후방 부위(108)의 내부 부분(114)은 세장형 본체(80)의 전방 부위(110)의 내부에 끼워지는 슬리브 부위(140)에 의해 제 위치에 압입(press fit)된다. 후방 및 전방 부위(108, 110)를 돔 형상의 전방 캡(76)과 함께 일체형으로 접합시킴으로써 냉각된 금형 코어(10)에 더 높은 강도가 부여하며, 이로 인해 전방 캡(76) 내의 곡면 처리된 홈(134)과 전방 부위(110)의 냉각 유체 채널(118)이 공동(66)에 더 가까이 접근할 수 있게 되어 냉각 효율을 향상시킨다. 이것은 또한 중앙 냉각 유체 덕트(104)가 냉각된 금형 코어(10)의 중앙에 정확히 위치하도록 보장한다.

사용 시에, 도 1에 도시된 바와 같이 시스템이 조립되고 난 후, 노즐(12) 및 용융물 분배 다기관(22)을 미리 결정된 작동 온도로 가열시키기 위하여 가열 요소(24, 38)로 전력이 공급된다. 물과 같은 적절한 냉각 유체가 또한 펌프(도시 안됨)에 의하여 금형(16)내의 냉각 통로(36) 및 공동 삽입부(68)로 이어지는 도관을 통해 순환된다. 통상 글리콜(glycol)과 같은 청정제용 냉각 유체가 공급 및 복귀 도관(100, 102)을 통해 밀폐형 루프 냉각 시스템 내에서 펌프(도시되지 않음)에 의해 작동되어 금형 코어(10)를 통해 순환한다. 그리고 나서, 용융물 분배 다기관(22)의 용융물 통로(52)의 중앙 입구(54) 안으로 미리 결정된 사출 주기에 따라 성형 기계(molding machnie)(도시 안됨)로부터 가압된 용융물이 유입되며, 상기 용융물 분배 다기관(22)으로부터 가압된 용융물이, 각각의 가열된 노즐(12) 및 두-조각으로 된 노즐 밀봉부(60)(two-piece nozzle seals) 내에 있는 중앙 용융물 구멍(58)을 통과하고, 그리고 게이트(62)를 통과하여 흘러 공동(66)을 채운다. 공동(66)이 채워지고 난 후, 사출 압력이 잠시동안 새지 않도록 유지된 다음 탈형된다. 단시간의 냉각 기간이 경과된 후, 제품을 탈형(eject)하기 위해 금형(16)이 개방된다. 탈형 후, 금형(16)은 밀폐되고 사출 압력이 다시 가해져 공동(66)을 다시 채운다. 이러한 주기가 지속적으로 일정한 성형 시간을 가지고 반복되며, 여기서 금형 코어(10)에 의해 개선된 냉각의 결과로 그 성형 시간이 단축되었다.

도 1 외에도 도 5와 도 6을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예인 냉각된 금형 코어(10)를 기술한다. 돔 형상의 전방 캡(76)과 기타 다른 요소들은 위에서 언급된 것들과 동일하므로, 두 실시예에 공통적인 요소들에 대해서는 동일한 도면 부호들을 사용하여 설명되고 도시된다. 본 실시예에서는, 냉각된 금형 코어(10)가 중공의 세장형 외부 부분(146) 내부에 끼워지는 중공의 세장형 내부 부분(144)을 구비한다. 냉각 유체 공급 및 복귀 도관(100, 102)은 코어의 후판(86) 내에서 연장하고, 공급 도관(100)은 내부 부분(144)에서 길이 방향으로 연장하는 중앙 덕트(148)에 연결되며, 복귀 도관(102)은 내부 부분(144)의 후방 부위(152)와 외부 부분(146)의 후방 부위(154) 사이에서 연장하는 외부 냉각 유체 덕트(150)에 연결된다. 내부 부분(144)과 외부 부분(146)은 개방된 전단(160, 162)이 있는 전방 부위(156, 158)를 포함하고 있다. 내부 부분(144)의 전방 부위(156)는, 전방 부위(156)를 통과해 연장하는 중앙의 냉각 유체 덕트를 구비하며, 그 곳에 길이 방향으로 연장하는 홈(166)(이를 냉각 채널이라고도 함)을 구비한 외부 표면(164)을 가진다. 외부 부분(146)의 전방 부위(158)는 외부 표면(168)과 원통형 내부 표면(170)을 가지며, 내부 표면(170)은 내부 부분(144)의 전방 부위(156)의 외부 표면(164) 주변에 까워진다. 서로 평행하게 연장하는 홈, 즉 냉각 채널(166)들이, 내부 부분(144)의 전방 부위(156)의 외부 표면(164)에서 보여지지만, 다른 실시예에서는, 외부 부분(146)의 전방 부위(158)의 내부 표면(170)이나 외부 및 내부 표면(164, 170) 양쪽에 존재할 수 있다. 외부 부분(146)의 후방 부위(154)는 이 부위를 통과하는 중앙의 개구부(172)를 포함하며, 내부 부분(144)의 후방 부위(152)가 중앙의 개구부(172)에 수용되어서 내부 부분(144)의 후방 부위(152)와 외부 부분(146)의 후방 부위(154) 사이에서 연장하는 외부 냉각 유체 덕트(150)를 형성한다.

외부 부분(146)의 전단(162)은 전방으로 연장된 원통형 플랜지(174)를 포함하며, 이 플랜지(174) 안쪽으로 돔 형상의 전방 캡(76)이 수용된다. 전술한 것과 동일한 돔 형상의 전방 캡(76)은 외부 부분(112)의 개방된 전단(162)을 밀봉하고 냉각 유체 수송 공간(176)을 제공하여 내부 부분(144) 내의 중앙 덕트(148)로부터 내부 부분(144)의 전방 부위(156)의 외부 표면(164)에 있는 홈, 즉 냉각 채널(166)로 냉각 유체를 수송한다. 위에 언급된 바와 같이, 돔 형상의 전방 캡(76)은 외부 표면(128)과 내부 표면(130)을 가지며, 내부 표면(130)은 다수의 곡면 처리된 리브(132)를 포함하고 리브(132)들은 그들 사이에 곡면 처리된 홈(134)을 형성한다. 외부 부분(146)의 전방 부위(158)의 외부 표면(168)과 전방 캡(76)의 외부 표면(128)은 공동(66)의 내부 측면(138)을 형성한다. 본 실시예에서, 전방 캡(76)의 내부 표면(130) 내의 곡면 처리된 홈(134)은 내부 부분(144)의 전방 부위(156)의 외부 표면(164) 내의 홈, 즉 냉각 채널(166)과 정렬되어 내부 부분(144)에 있는 중앙 덕트(148)로부터 내부 부분(144)의 전방 부위(156)의 외부 표면(164)에 있는 홈, 즉 냉각 채널(166) 안으로 냉각 유체를 흐르게 한다.

내부 부분(144)의 전방 부위(156), 외부 부분(146)의 전방 및 후방 부위(158, 154), 그리고 돔 형상의 전방 캡(76)은 조립되어 감압로 내에서 납땜질과 같은 적절한 공정이나 고온의 등압압축에 의해 서로 일체형으로 접합된다. 본 실시예에서, 버블러 튜브라 불리우는 내부 부분(144)의 후방 부위(152)는 내부 부분(144)의 전방 부위(156) 내부에 꼭 끼워지는 슬리브 부위(178)에 의해 제 위치에 압입된다. 제 1 실시예에서와 같이, 내부 부분(144)의 전방 부위(156), 외부 부분(146)의 전방 및 후방 부위(158, 154) 및 돔 형상의 전방 캡(76)을 서로 일체형으로 접합함으로써 냉각된 금형 코어(10)에 더 높은 강도를 부여하며, 이로 인해 전방 캡(76) 내의 곡면 처리된 홈(134)과 내부 부분(144)의 전방 부뷔(156)의 외부 표면(164) 내의 홈, 즉 냉각 채널(166)이 공동(66)에 더 가까이 근접할 수 있게 된다. 본 발명의 이 실시예의 활용은 제 1 실시예에 대하여 전술한 바와 동일하다.

다음에는 도 7을 참조하여, 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 냉각된 금형 코어(10)을 기술한다. 내부 부분(144)의 전방 부위(156)의 외부 표면(164)과 외부 부분(146)의 전방 부위(158)의 내부 표면(170) 모두가 그 주위에서 반대 방향을 향해 연장하는 나선형 홈(180, 182)을 가진다는 것만 제외하고, 상기 요소들은 앞에서 기술된 것들과 동일하다. 반대 방향으로 나선형을 이루는 홈(180, 182)들은 냉각 유체가 결합된 홈 홈(180, 182)들을 통하여 전후방 및 내외부로 유동하도록 강제함으로써 매우 난류성이 강한 유동을 야기시켜, 공동(66) 내의 용융물이 보다 효율적으로 냉각되도록 한다.

리브가 형성된 캡 및 냉각 유체 구멍 또는 홈을 구비한 냉각된 금형 코어(10)가 여러 실시예들로 설명되었지만, 당업자에게 이해되는 바와 같이 그리고 다음의 특허청구에서 나타낸 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정안들이 가능하다는 것은 명백하다.

Claims

세장형 본체(80)와, 상기 세장형 본체(80)의 전단에 마련되며 상기 세장형 본체(80)의 개방된 전단(78)을 둘러싸는 돔 형상 전방 캡(76)을 포함하고,

상기 세장형 본체(80)는 코어 내부로 냉각제를 안내하는 일체형 냉각 채널(118, 166)을 포함하는 구성으로 된, 개선된 냉각 특성을 갖는 일체형 사출 금형 코어에 있어서,

상기 돔 형상 전방 캡(76)은,

상기 세장형 본체(80)와는 별도로 제작되고,

또한 다수의 리브(132)를 구비하는 내부 표면(130)을 포함하고,

또한 상기 세장형 본체(80)에 접합되는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제1항에 있어서, 상기 세장형 본체(80)가 길이 방향으로 연장하는 덕트(104)와 상기 덕트(104)의 주변에 연장하는 냉각 채널(118, 166)를 구비하는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제2항에 있어서, 상기 세장형 본체(80)와 상기 돔 형상 전방 캡(76)이 냉각 채널(118, 166)을 연결하는 냉각 유체 수송 공간(126)을 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리브(132)들이 그 사이에 복수 개의 홈(134)을 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제5항에 있어서, 상기 리브(132)가 곡면 처리되어 있고 복수 개의 곡면 처리된 홈(134)을 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 홈(134)이 세장형 본체(80) 내의 냉각 채널(118, 166)들 중 한 채널과 정렬되는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 채널들이 나선형을 이루는 형상인 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리브(132)들이 세장형 본체(80)의 개방된 전단(78)에 놓이는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각 리브(132)가 외부 부위로부터 전방 캡(76)의 내부 표면(130)의 중간 부위로 연장하는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 유체를 강제로 전후방으로 유동하도록 해주는 수단이 제공되어 난류성이 강한 유동을 야기시키는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 세장형 본체가 세장형 외부 부분(146)과 세장형 내부 부분(144)을 구비하여 두 부분들 사이에 냉각 채널(166)을 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제12항에 있어서, 내부 부분(144)이 외부 부분(146)에 일체형으로 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
제12항에 있어서, 냉각 유체 채널들이 상기 내부 부분(144)의 전방 부위(158)의 외부 표면(164) 및 상기 외부 부분(146)의 전방 부위(158)의 내부 표면(170)에 있는 나선형 홈(180, 182)들에 의해 형성되고, 상기 홈(180)들과 홈(182)들이 반대 방향으로 나선형을 이루는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
내부 부분(144)과 외부 부분(146)을 갖는 세장형 본체(80)를 포함하여 구성되고, 상기 내부 부분(144)과 외부 부분(146)은 나선형 냉각 채널들을 둘러싸는 개선된 냉각 특성을 갖는 일체형 사출 금형 코어에 있어서,

상기 내부 부분(144)이 상기 외부 부분(146)에 일체형으로 접합되어 세장형 본체(80) 내에 나선형 냉각 채널들을 일체형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 일체형 사출 금형 코어.
일체형 냉각 채널(118, 166)을 갖는 세장형 본체(80)를 제작하는 단계와,

냉각 유체 수송 공간(126)을 갖는 돔 형상 전방 캡(76)을 별도로 제작하는 단계와,

상기 세장형 본체(80)와 상기 돔 형상 전방 캡(76)을 결합시켜 일체형 냉각 유동 회로의 일부를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형 코어의 제작 방법.
제16항에 있어서, 세장형 본체(80)와 돔 형상 전방 캡(76)이 조립되고 감압로(vacuum furnace) 내에서 납땜질에 의해 서로 접합되는 것을 특징으로 하는 금형 코어의 제작 방법.
제16항에 있어서, 세장형 본체(80)와 돔 형상 전방 캡(76)이 조립되고 고온 등압압축(hot isostatic pressing)에 의해 서로 접합되는 것을 특징으로 하는 금형 코어의 제작 방법.