KR100723030B1

KR100723030B1 - 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR100723030B1
Application number: KR1020047010224A
Authority: KR
Inventors: 타나카요시아키; 요시다마사아키
Original assignee: 세이키 코포레이션
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2002-10-01
Publication date: 2007-05-29
Also published as: KR20050016293A

Abstract

미경화, 미가류된 저온상태로 유지한 주입 노즐(31)에서 공급되는 유동원료를 유통시키는 이동가능의 가동 런너부쉬(15)를 캐비티(1)의 게이트(4)와 통하는 온도조절 부쉬(13) 내에 슬라이딩이 자유롭게 배치해서 설치하여 가열처리될 때, 상기 가동 런너부쉬(15)와 게이트(4)의 거리를 떨어뜨려 열어서 단열공간부(A)를 형성함과 동시에 상기 가동 런너부쉬(15) 내에 밸브 핀(18)을 이동이 자유롭게 삽입하여 통하게 하고, 유동원료의 주출조작에 관련하여 상기 밸브 핀(18)에서 상기 게이트(4)를 개폐시키도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 함과 동시에, 성형할 때의 캐비티의 고온의 성형온도가 게이트에서 길게 떨어져 열린 상태로 하는 것에 의해 런너 부분에 전도하지 않도록 하고, 또 균일한 런너 온도분포를 형성하는 것에 의해 스풀 런너의 재료 손실을 없애고, 또 2차 가공비용, 산업폐기물화의 경감을 도모하며, 성형성의 향상과 지구환경에 부담을 덜어줄 수 있는 것이다.

캐비티, 게이트, 런너, 매니폴드, 가동 런너부쉬, 히터

Description

열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치 및 그 방법{DEVICE AND METHOD FOR RUNNER-LESS MOLDING OF THERMOSETTING RESIN AND RUBBER}

본 발명은 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스(Runnerless) 성형장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래 열경화성 수지나 고무 등의 런너리스 성형장치 및 그 방법은 유동원료를 성형조작할 때에 스풀 런너(Spool Runner) 부분을 항상 미경화 미가류(未加硫)의 저온상태로 유지하고 관리할 필요가 있는데, 이러한 방식의 기술에 대해선 실개소63-14171호 공보, 특개평11-129289호 공보, 특개2000-2802호 공보 등에 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래 기술은 캐비티(Cavity)에서의 성형온도가 유동원료를 갖는 런너 부분으로 열이 전도되는 것을 방지하기 위한 구성이 극히 복잡하고, 게다가 충분한 효과가 기대되지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 주로 성형조작 과정에서 유동원료를 갖는 런너 부분을 캐비티에 대해서 전진, 후퇴시키는 가동구성으로서 단열 공간부를 형성하는 것에 의해, 성형할 때의 캐비티의 고온의 성형온도가 게이트와 떨어져 열린 상태의 런너 부분으로 전도되지 않도록 하고, 이것에 의해 스풀 런너의 재료 손실을 완전히 없애며, 또한 2차 가공비, 산업폐기물화의 경감을 도모하여, 성형성의 향상과 환경오염에 미치는 폐기물의 발생을 줄이는 열경화성 수지 및 고무 등의 성형장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이하에, 본 발명의 기술내용을 개시한다.
(1) 미경화, 미가류의 저온 상태로 유지한, 열경화성 수지 또는 고무의 원료를 주입할 수 있는 주입용 노즐과, 상기 주입용 노즐에서 공급되는 원료를 미경화, 미가류의 저온상태로 보호하여 유지할 수 있는 이동가능한 가동 런너부쉬(Runner Bush)와, 상기 가동 런너부쉬를 보호하여 지지하는 관 형상의 온도조절 부쉬와, 상기 온도조절 부쉬 내를 이동하는 상기 가동 런너부쉬의 선단에 설치한 중심공과 게이트를 통하여 연통하는 캐비티를 갖추고, 상기 가동 런너부쉬 내에 세로방향으로 관통하고 상기 게이트를 개폐하는 이동이 자유로울 수 있도록 설치된 밸브 핀으로 이루어지며, 캐비티 내에 원료가 충진되고 가열될 때, 상기 밸브 핀이 게이트를 닫고, 상기 가동 런너부쉬가 게이트에서 이격되어 상기 온도조절 부쉬 내에 단열공간부를 형성하여, 가동 런너부쉬 내의 원료를 저온 상태로 보호하여 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
(2) 가동 런너부쉬를 온도조절 부쉬 내에서 슬라이딩시키는 런너용 슬라이딩 기구와, 게이트를 개폐시키기 위한 밸브 핀을 구동하는 슬라이딩 기구가 각각 별도로 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 기재의 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
(3) 밸브 핀을 삽입하여 관통하게 한 가동 런너부쉬는 하나 이상 다수개 설치되고, 주입용 노즐에서 매니폴드(Manifold)를 통하여 주출용의 유동원료의 유통을 가능하게 하고, 또 상기 가동 런너부쉬를 삽입하여 관통하게 할 수 있는 온도조절 부쉬는 상기 가동 런너부쉬의 수와 일치하는 하나 이상의 다수개가 형성되어 다(多) 게이트 다수개 캐비티를 갖거나 또는 다(多) 게이트 단일개 캐비티를 가질 수 있도록 한 상기 (1) 기재의 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
(4) 온도조절 부쉬는 가동런너 부쉬를 보호하여 지지할 수 있는 구조, 또는 다수개의 가동런너 부쉬를 보호하여 지지할 수 있는 다공(多孔) 구조인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나 기재의 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
(5) 가동런너 부쉬는 선단의 중심구멍의 둘레면에 단열부쉬를 부설하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나 기재의 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
(6) 가동런너 부쉬는 매니폴드의 런너부와 통하는 개구부를 상기 가동런너 부쉬의 런너부에 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (5) 중 어느 하나 기재의 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
(7) 가동런너 부쉬에 부설된 단열부쉬가 게이트에 당접할 때, 캐비티 플레이트 내에 뚫려서 형성되어 있는 원추형태의 저부와 게이트의 바깥 둘레 사이에 에어 갭을 형성할 수 있도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 (1), (3), (4) 또는 (5) 중 어느 하나 기재의 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
(8) 가동런너 부쉬의 바닥부를 고정하는 슬리브를 갖출 때에, 이 슬리브에 가동런너 부쉬의 런너부와 매니폴드의 런너부를 관통하는 개구부를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나 기재의 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
(9) 열경화성 수지 및 고무 등의 원료유체를 저온의 미경화, 미가류(未加硫)의 상태로 보호하고 유지하여 연속해서 형상을 성형할 수 있는 런너리스 성형방법에 있어서,
공급되는 유동원료를 가동 런너부쉬 내에 공급하고, 상기 가동 런너부쉬를 관 형상의 온도조절 부쉬 내에서 이동시켜, 캐비티의 게이트와 당접시켜「게이트 열림」의 상태에서 가동 런너부쉬 내의 유동원료를 캐비티 내에 주출(注出)한 후, 바로 밸브 핀을 전진시켜「게이트 닫힘」의 상태로 함과 동시에, 상기 밸브 핀을 「게이트 닫힘」의 상태로 유지한 채로, 상기 가동 런너부쉬를 게이트에서 이격시켜 열리게 하여, 상기 온도조절 부쉬 내에 단열공간부를 형성하고, 계속해서 캐비티 내를 가열처리하여 경화 또는 가류에 의해 성형되어서 성형품를 취출하며, 상기 캐비티 내의 가열처리 도중 또는 가열처리 후로부터 성형품을 취출하는 사이에, 상기 밸브 핀을 후퇴시켜「게이트 열림」의 상태로 되게 하여 최초의 상태로 복귀시키는 과정을 1회 또는 그 이상의 횟수로 실행하도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열경화 수지 및 고무 등의 런너리스 성형방법.
(10) 공급되는 유동원료를 매니폴드를 통하여 일 이상의 가동 런너부쉬에 공급하고, 상기 밸브 핀의 형상 및 밸브 핀의 전진, 후퇴시간에 따라 게이트에 대한 개폐 타이밍을 각각 변화시키는 다점 게이트를 형성하고, 유동원료의 상기 다점 게이트로의 충진이 자유롭도록 한 것을 특징으로 하는 상기 (9)에 기재한 열경화성 수지 및 고무 등의 런너리스 성형방법.

삭제

도 1은 본 발명에 의한 열경화성 수지 및 고무 등의 런너리스 성형장치의 일 실시예를 도시한 종단면도이고,
도 2는 도 1의 요부의 확대 단면도이며,
도 3 (a)는 순차적인 성형과정을 도시한 종단면도이고,
도 3 (b)는 순차적인 성형과정을 도시한 종단면도이며,
도 3 (c)는 순차적인 성형과정을 도시한 종단면도이고,
도 3 (d)는 순차적인 성형과정을 도시한 종단면도이며,
도 4는 본 발명에 의한 열경화성 수지 및 고무 등의 런너리스 성형장치의 다른 실시예를 도시한 요부의 종단면도이고,
도 5 (a)는 순차적인 성형과정의 종단면도이며,
도 5 (b)는 순차적인 성형과정의 종단면도이고,
도 5 (c)는 순차적인 성형과정의 종단면도이며,
도 5 (d)는 순차적인 성형과정의 종단면도를 각각 도시한다.
(도면 부호의 설명)
1...캐비티, 22...매니폴드,
2...캐비티 플레이트, 23...런너부,
3...코어 플레이트, 24...런너용 슬라이딩 기구,
4...게이트, 27...밸브용 슬라이딩 기구,
5...넓게 열린 구멍부, 31...주입용 노즐,
9, 10...작은 구멍, 32...가동주입 구멍부,
13...온도조절 부쉬, 33...온도조절용 구멍,
15...가동 런너부쉬, 34...히터,
21...런너부, 37...개구부.

삭제

본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해, 첨부된 도면에 따라서 설명한다.

먼저, 제1 실시예에 대해서 설명한다.

각 도면에 있어서, 1은 한쪽 금형의 캐비티 플레이트(2)와, 상세히 도시하지 않은 쇄선으로 도시한 다른 쪽 금형의 코어 플레이트(3)의 사이에서 형성되는 캐비티, 4는 상기 캐비티 플레이트(2)에 형성되어 있는 게이트, 5는 상기 게이트(4)를 중심으로 하여 캐비티 플레이트(2)에 뚫려 있는 원추상 저부(6)를 갖도록 형성되어 있는 넓게 열린 원구멍부, 7과 8은 상기 캐비티 플레이트(2)의 일측 상단에 겹쳐서 고정설치되는 단열판과, 제1 백(Back) 플레이트를 나타내고, 9와 10은 상기 넓게 열린 원구멍부(5)와 연통되며 상기 넓게 열린 원구멍부(5)의 지름보다 작은 지름을 가진 작은 구멍을 나타낸다. 11은 상기 넓게 열린 원구멍부(5)의 안쪽 둘레의 하부 테두리에 배치하여 설치되는 凹부분을 나타내고, 단열작용을 수행한다. 13은 상기 넓게 열린 원구멍부(5)의 안쪽 둘레에 첨부되어 사이 틈(12)을 형성하면서 단열판(7) 및 제1 백 플레이트(8) 내에 작은구멍(9, 10)을 관통하여 배치된 관구멍 형상의 온도조절 부쉬(13)를 나타내고, 상기 사이 틈(12)에 의해 상기 캐비티 플레이트(2)와의 사이에 에어 갭이 형성된다. 그리고, 슬리브(13a)는 매니폴드를 밀어서 멈추게 하여 상기 매니폴드의 표면이 상기 온도조절 부쉬(13)의 머리부를 고정시키고, 이에 따라 상기 온도조절 부쉬(13)는 확고히 고정된다. 또한, 상기 온도조절 부쉬(13)의 내부 둘레와 외부 둘레 사이에 상기 온도조절 부쉬의 길이 방향에 따라 관형상 구조로 온도 조절용 구멍이 형성된다.

15는 상기 온도조절 부쉬(13) 내에 슬라이딩이 자유롭도록 배치하여 설치된 관구멍 형상의 가동 런너부쉬를 나타내고, 상기 가동 런너부쉬의 선단은 상기 원추형태의 저부(6)와 일치하는 원추 형태의 머리부(15a)가 형성되어 있으며, 상기 원추 형태의 머리부(15a)에 접시 형상의 단열 부쉬(16)가 설치되고, 상기 원추 형태의 저부(6)와 상기 단열 부쉬(16)의 사이에 에어 갭(17)이 형성되어 있다. 18은 상기 가동 런너부쉬(15)의 중심축 방향으로 배치하여 설치된 밸브 핀을 나타내고, 상기 가동 런너부쉬(15)와 상기 접시 형상의 단열 부쉬(16)의 중심 구멍(19, 20)을 관통하여 상기 게이트(4)를 개폐할 수 있도록 이루어져 있다.

21은 가동 런너부쉬(15) 및 슬리브(13a) 내에 형성되어 주출용의 유동원료가 체류하도록 하는 런너부를 나타내고, 가동 런너부쉬(15)의 바닥부를 고착한 슬리브(13a)의 개구부(37)를 통하여 매니폴드(22)의 런너부(23)와 연통된다. 또한, 도면에서는 슬리브(13a)가 가동 런너부쉬(15)와 별도로 형성되어 있지만, 일체 구조로 형성될 수도 있다. 이 경우 가동 런너부쉬(15)에 개구부(37)를 설치하는 것은 물론이다.

24는 가동 런너부쉬(15)를 전진, 후퇴시키기 위한 런너용 슬라이딩 기구로서, 예를 들면, 피스톤 실린더 기구를 나타내고, 제1 백 플레이트(8) 위에 배치되는 제1 스페이스 블록의 위에 위치하는 제2 백 플레이트(26)에 실린더부(24a)가 고착되며, 피스톤부(24b)의 선단은 상기 매니폴드(22)에 고착되어, 상기 매니폴드(22)를 통하여 상기 가동 런너부쉬(15)가 가동되도록 한다.

27은 상기 밸브 핀(18)을 전진, 후퇴시키기 위한 밸브용 슬라이딩 기구로서, 예를 들면 피스톤 실린더 기구를 나타내고, 제2 백 플레이트(26) 위에 배치되는 제2 스페이스 블록(28)의 위에 위치하는 고정측 취부판(29)에 실린더부(27a)가 고착되며, 피스톤부(27b)의 선단은 밸브 핀 작동 플레이트(30)에 고착되어, 상기 밸브 핀 작동 플레이트(30)를 통하여 상기 밸브 핀(18)이 가동되도록 한다. 이때, 상기 밸브 핀 작동 플레이트(30)는 상기 제2 백 플레이트(26) 위에 배치되어 상기 밸브 핀의 바닥부를 고착하고 상기 제2 백 플레이트와 붙고 떨어지는 것이 자유롭다.

31은 고정측 취부판(29)에 배치된 원료의 주입용 노즐을 나타내고, 상기 주입용 노즐(31)과 연통하며, 슬라이딩이 자유로운 구성을 갖는 가동 주입구멍부(32)가 설치된 상기 매니폴드(22)의 런너부(23)와 접속하고 있다.

또한, 도면에서는 캐비티(1)를 2개소에 형성한 성형품 2개를 갖는 구성에 대해서 도시하고 있지만, 그 이상의 다수개를 갖는 것은 물론이거니와 캐비티(1)가 1개소의 단일개를 갖는 구성에 대해서도 실시할 수 있다.

게다가, 본 명세서에서는 상기 온도조절 부쉬(13) 내에 한 개의 가동 런너부쉬(15)가 배치된 구성만을 도시하고 있지만, 한 개의 온도조절 부쉬(13)의 지름폭을 확대하여, 복수의 관 형상의 구멍(사이 틈(12)을 형성하는 넓게 열린 원구멍부(5) 및 작은구멍(9, 10)에 상당)이 설치되도록 하고, 상기 구멍 내에 다수의 가동 런너부쉬가 병렬로 설치되도록 구성할 수도 있다.

또한, 부호 33은 캐비티 플레이트(2)와 제1 및 제2 백 플레이트(8, 26), 그리고 매니폴드(22)에 다수개 뚫려 있는 온도조절용 구멍으로서, 상기 온도조절용 구멍(14)과 함께 성형용의 유동원료가 캐비티(1) 내에서 처리되기 전에 열경화되지 않도록 유통시키는 물, 기름 혹은 가스 등의 유통구멍을 도시하고 있다.

34는 캐비티(1)를 가열경화시키기 위한 캐비티 플레이트(2)에 배치하여 설치된 히터 그 외의 가열매체 등 가열할 수 있는 가열수단을 나타낸다. 35는 주입용 노즐(31)을 형성하는 스풀 부쉬, 36은 상기 고정측 취부판(29) 위에 상기 스풀 부쉬(35) 둘레의 바깥에 배치된 로케트 링을 나타내고, 원료 유출용 각종 성형기의 노즐을 주입용 노즐(31)과 정확히 또 기밀하게 밀착시키기 위한 위치 결정용의 링을 나타낸다.

이상의 구성에 기반을 두고서, 도 3 (a), (b), (c) 및 (d)를 참조하여 이 발명의 작용, 즉 성형방법에 대해서 설명한다.

미리 특정의 열경화성 수지 또는 고무 등의 원료를 미경화 또는 미가류, 즉 유동원료의 상태로 하여 주입 노즐(31)에서 매니폴드(22)의 런너부(23)를 가로질러 가동 런너부쉬(15)의 런너부(21) 내에 체류시켜 두어, 도 3 (a)의 상태로 유지하여 두며, 이때 밸브 핀(18)의 선단은 가동 런너부쉬(15)의 선단의 중심 구멍(19, 20)을 관통한 상태로 유지하여 둔다.

즉, 런너용 피스톤 실린더 기구(24) 및 밸브용 피스톤 실린더 기구(27)를 정지 상태로 유지하여 두는 것으로, 쇄선으로 나타낸 가동측의 코어 플레이트(3)가 후퇴하고 있으므로, 캐비티(1)는 개방되어서 형성되지 않는 상태로 해둔다.

다음에, 코어 플레이트(3)가 고정측의 캐비티 플레이트(2) 측에 전진하여 당접하여, 캐비티(1)가 형성됨과 동시에, 런너용 피스톤 실린더 기구(24)가 작동하여, 피스톤부(24b)가 전진하고, 매니폴드(22)에 고착되어 있는 가동 런너부쉬(15)는 관구멍 형상의 온도조절 부쉬(13) 내를 미끄러져 전진하여 상기 가동 런너부쉬의 선단의 원추 형태의 머리부(15a)가 접시 형상의 단열 부쉬(16)와 함께 원추 형태의 저부(6)에 당접하고, 이것에 의해 에어 갭(17)을 형성함과 동시에 가동 런너부쉬(15)의 중심 구멍(19)은 접시 형상의 단열 부쉬(16)의 중심 구멍(20)을 통하여 캐비티(1)의 게이트(4)와 연통하는 상태로 한다(도 3 (b) 참조).

또한, 도면에서 상기 에어 갭(17)은 원추 형태의 저부(6)에 凹부분을 형성하여 원추 형태의 머리부(15a)와의 사이에서 형성될 수 있도록 구성되어 있지만, 凹부분이 원추 형태의 저부(6)에 형성되지 않고, 원추 형태의 머리부(15a)에 凹부분이 형성되어도 같은 모양으로 에어 갭(17)이 형성될 수 있다(도시하지 않음).

상기 상태에서는「게이트 열림」의 상태로 나타나게 되어, 유동원료의 주입이 가능하게 되어 있으므로, 주입용 노즐(31)과 접속되는 도시되지 않은 원료주출용 각종 성형기의 주출작동력을 얻어서, 유동원료는 매니폴드(22)의 런너부(23), 가동 런너부쉬(15)의 런너부(21) 내의 체류원료를 게이트(4)를 통해 필요한 양만큼 캐비티(1)로 주입할 수 있게 된다.

상기 유동원료가 체류원료를 캐비티(1) 내로 주입을 완료함과 동시에 밸브용 피스톤 실린더 기구(27)가 작동하여, 피스톤부(27b)가 전진함에 따라 밸브 핀 작동플레이트(30)를 통하여 밸브 핀(18)도 전진하고, 상기 밸브 핀의 선단은 가동 런너부쉬(15)의 중심 구멍(19)과 접시 형상의 단열부쉬(16)의 중심 구멍(20)을 가로질러 게이트(4) 내로 삽입되어, 게이트(4)의 개구를 닫아, 도 3 (c)에 도시한, 소위「게이트 닫힘」의 상태로 할 수 있다.

계속해서, 가동 런너부쉬(15)는 런너용 피스톤 실린더 기구(24)의 작동으로 피스톤부(24b)가 후퇴함에 따라, 관구멍 형상의 온도조절 부쉬(13) 내를 후퇴하여 도 3 (d)에 도시한 바와 같이 게이트(4)에서 충분히 떨어져서 열린 위치로 물러나 있음과 동시에, 관구멍 형상의 온도조절 부쉬(13) 내에 상기 가동 런너부쉬(15)의 선단과 원체 형태의 저부(6) 사이에 형성되는 단열공간부(A)를 형성할 수 있다.

이 상태에서, 캐비티(1)에 충진된 미경화 수지 또는 미가류 수지는 경화성형하기 위해 가열처리를 히터 등의 가열수단(34)에 의해 가열되고, 그리고 나서 가열성형된 성형품은 가동측의 코어 플레이트(3)를 가동시켜서 고정측의 캐비티 플레이트(2)에서 이격되도록 하여 통상의 방법에 의해 캐비티(1)의 성형품을 취출할 수 있다. 또한, 상기 밸브 핀(18)은 미경화 수지 또는 미가류 수지의 경화개시 시기로부터 완전경화에 이르는 시기의 사이 중 적절한 시기에 밸브용 피스톤 실린더 기구(27)의 작동으로 후퇴시켜, 전체로서 도 3 (a)의 상태로 복귀시킬 수 있다.

상기와 같은 방법으로 일회 수량의 성형조작을 완료하고, 이후 동일한 조작을 반복되풀이 하여 동일 성형품을 양산할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예를 설명하였고, 다음은 런너부용 슬라이딩기구와 밸브용 슬라이딩 기구의 구성이 제1의 실시예와 다른 실시예(제2 실시예)를 도 4와 도 5 (a) (b) (c) 및 (d)를 참조하여 설명한다.

상기 도면 중, 제1 실시예와 동일부호 개소는 동일 구성을 나타내므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2 실시예에서는 밸브용 슬라이딩 기구에 해당하는 피스톤 실린더 기구(27)의 피스톤(27b)이 런너용 슬라이딩 기구에 해당하는 피스톤 실린더 기구(24)의 중심축 내에서 슬라이딩이 자유롭도록 관통하여 삽입되고, 이때 상기 밸브용 피스톤(27b)의 선단에는 밸브 핀(18)이 고착된다. 런너용 피스톤 실린더 기구(24)의 실린더부(24a) 및 피스톤부(24b)는 제2 백 플레이트(26)를 대신하는 실린더 플레이트(26A)에 배치되고, 상기 실린더 플레이트(26A) 위에 배치되는 고정측 취부판(29)에는 상기 밸브용 피스톤 실린더 기구(27)의 실린더부(27a) 및 피스톤부(27b)가 배치되어 구성된다.

상기 런너용 피스톤 실린더 기구(24)의 피스톤부(24b)는 가동 런너부쉬(15)의 바닥부와 직접 연결되고, 또한 상기 밸브 핀(18)이 삽입되어 관통하는 슬라이딩관부(39)가 피스톤 내부의 중심축 상에 배치된다.

또한, 가동 런너부쉬(15A)의 런너부(21)와 매니폴드(22)의 런너부(23)를 연결하여 통하는 개구부(37)는 가동 런너부쉬(15A)의 슬라이딩 작용에 의해서 미경화 또는 미가류 상태의 원료의 주입이 항상 가능하여도 지장 없을 때에는 슬라이딩 방향으로 길게 형성될 수도 있다. 이 경우의 상기 가동 런너부쉬(15A)는 어떠한 슬라이딩 위치에 있어도 상기 길게 형성된 개구부(37)에 의해서 매니폴드(22)의 런너부(23)와 가동 런너부쉬(15A)의 런너부(21)와 연결하여 통하게 되는 상태를 유지할 수 있다(도시하지 않음).

상기와 같이 구성된 장치를 이용한 열경화성 수지 및 고무 등의 미경화 및 미가류 상태의 유동원료 주입성형 과정을 제1 실시예의 도 3 (a) (b) (c) 및 (d)의 주입성형 과정과 대응하여 도시한 것이 도 5 (a) (b) (c) 및 (d)에 나타나 있고, 그 성형과정의 상세한 설명은 도 3 (a) (b) (c) 및 (d)와 동일하다.

따라서, 간단히 설명하면, 미경화 및 미가류의 유동원료는 도 5 (a)의 성형표준을 나타낸 동작위치로부터 도 5 (b)의 주입성형 개시의 동작위치로 이동하여, 도 5 (c)의 주입완료의 동작위치를 거쳐서, 도 5 (d)의「게이트 닫힘」의 가열경화 및 가류성형의 동작위치로 이동되고, 밸브 핀(18)의 후퇴에 의한 성형품의 취출 조작이 종료된 후, 다시 도 5 (a)의 작동위치로 복귀하며, 이로써 일회의 성형공정을 완료하는 것이다.

또한, 성형공정의 과정에서 가동 런너부쉬(15A)의 개구부(37)는 도 5 (a) 및 (d)의 슬라이딩 위치에서 매니폴드(22)의 런너부(23)와 통하지 않는 위치로 이동한다.

그런데, 상기 실시예들은 모두 매니폴드를 사용한 다수개 성형품을 대상으로 한 다(多) 게이트와 다(多) 캐비티를 구비한 장치에 관련한 것이지만, 대형 성형품의 경우에는 다(多) 게이트와 단일 캐비티를 구비한 장치로 구성할 수 있다. 이 경우, 개개의 밸브 핀의 형상 및 상기 밸브 핀을 작동시키는 개개의 피스톤 실린더 기구에 의한 밸브 핀의 게이트 개폐 타이밍을 각각 변화시킴으로써 다점 게이트의 충진 밸런스를 자유롭게 할 수 있다.

또한 다른 실시예로는 밸브핀에 의한 개폐 시스템에 있어서 밸브핀과 게이트의 지름을 조절하여 소구경으로부터 대구경까지 게이트 지름의 설정이 가능하고, 특히 대구경에 있어서는 충진압력을 줄일 수 있게 됨에 따라 내압저하가 촉진되어, 내압으로 인해 발생할 수 있는 제품 결함의 해소에 유용하고, 또한 충진 시간이 단축되어 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 사용할 수 있는 열경화성 수지로서는, 예를 들면 유리어 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 규소 수지, 폴리우레탄 수지 등을 사용할 수 있고, 또 고무재료로서는 스틸렌부타디엔 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 에틸렌프로필렌타이-폴리머 외 부타디엔 고무, 하이스틸렌 고무, 이소프렌 고무, 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무, 에틸렌-아크릴 고무 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 캐비티 내에 충진된 열경화성 합성수지 또는 고무 등의 유동원료를 경화온도 또는 가열온도로 가열할 때, 가동 런너부쉬를 캐비티의 게이트로부터 이격된 위치로 가동퇴피(可動退避)시켜서 단열공간부를 형성하고, 또 캐비티에서 발생된 고온의 열은, 고정측의 각부에 설치한 온도조절용 구멍 내에 흐르는 각종 유체의 온도조절 효과나 에어 갭의 단열효과에 의해, 미경화 또는 미가류의 유동수지를 체류시킨 런너부로의 열전도는 차단되어 부주의로 런너부가 가열되어서 내부의 유동수지가 가열경화 또는 가류 처리되는 일이 없으며, 또 캐비티의 게이트를 개폐하는 밸브 핀도 가동 런너부쉬의 중심축 상을 따라서 전진 후퇴시키는 것에 의해 게이트의 개폐가 적절하고도 확실히 실행되어서 게이트부에서의 드로링이 방지되고, 게이트 자국 처리 등의 제품 이차가공이 필요 없으며, 또 스풀 런너의 파생을 완전히 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 종래 열경화성 수지, 고무 등의 사출, 압축, 이동 등의 성형가공에서 생기는 스풀 런너의 전무화가 도모됨과 동시에, 재료손실, 이차가공비와 산업폐기물을 줄일 수 있고, 재료비, 가공비, 산업폐기물 처리비 등의 경제성의 향상과 환경오염을 줄일 수 있다.

Claims

미경화, 미가류(未加硫)의 저온 상태로 유지한, 열경화성 수지 또는 고무의 원료를 주입할 수 있는 주입용 노즐과, 상기 주입용 노즐에서 공급되는 원료를 미경화, 미가류의 저온상태로 보호하여 유지할 수 있는 이동가능한 가동 런너부쉬(Runner Bush)와, 상기 가동 런너부쉬를 보호하여 지지하는 관 형상의 온도조절 부쉬와, 상기 온도조절 부쉬 내를 이동하는 상기 가동 런너부쉬의 선단에 설치한 중심구멍과 게이트를 통하여 연통하는 캐비티를 갖추고, 상기 가동 런너부쉬 내에 세로방향으로 관통하고 상기 게이트를 개폐하는 이동이 자유로울 수 있도록 설치된 밸브 핀으로 이루어지며, 캐비티 내에 원료가 충진되고 가열될 때, 상기 밸브 핀이 게이트를 닫고, 상기 가동 런너부쉬가 게이트에서 이격되어 상기 온도조절 부쉬 내에 단열공간부를 형성하여, 가동 런너부쉬 내의 원료를 저온 상태로 보호하여 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
제1항에 있어서,

상기 가동 런너부쉬를 온도조절 부쉬 내에서 슬라이딩시키는 런너용 슬라이딩 기구와, 게이트를 개폐시키기 위한 밸브 핀을 구동하는 밸브용 슬라이딩 기구를 각각 별도로 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
제1항에 있어서,

상기 밸브 핀을 삽입하여 관통하게 한 가동 런너부쉬는 하나 이상 다수개 설치되고, 주입용 노즐에서 매니폴드(Manifold)를 통하여 주출용의 유동원료의 유통을 가능하게 하고, 또 상기 가동 런너부쉬를 삽입하여 관통하게 할 수 있는 온도조절 부쉬는 상기 가동 런너부쉬의 수와 일치한 하나 이상 다수개 형성되어 다(多) 게이트 다수개 캐비티를 갖거나 다(多) 게이트 단일개 캐비티를 가질 수 있도록 한 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 온도조절 부쉬는 단일의 가동런너 부쉬를 보호하여 지지할 수 있는 구조, 또는 다수개의 가동런너 부쉬를 보호하여 지지할 수 있는 다공(多孔) 구조인 것을 특징으로 하는 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가동런너 부쉬는 선단의 중심구멍의 둘레면에 단열 부쉬를 부설하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가동런너 부쉬는 바닥부에 매니폴드의 런너부와 통하는 개구부를 가동런너 부쉬의 런너부에 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가동런너 부쉬의 단열 부쉬는, 게이트에 당접할 때, 캐비티 플레이트 내에 뚫린 원추 형태의 저부와의 사이에 게이트의 바깥 둘레에 에어 갭을 형성할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가동런너 부쉬의 바닥부를 고정하는 슬리브를 갖출 때에, 상기 슬리브에 상기 가동런너 부쉬의 런너부와 매니폴드의 런너부에 통하는 개구부를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지와 고무 등의 런너리스 성형장치.
열경화성 수지 및 고무 등의 원료유체를 저온의 미경화, 미가류(未加硫)의 상태로 보호하고 유지하여 연속해서 형상을 성형할 수 있는 런너리스 성형방법에 있어서,

공급되는 유동원료를 가동 런너부쉬 내에 공급하고, 상기 가동런너 부쉬를 관 형상의 온도조절 부쉬 내에서 이동시켜서, 캐비티의 게이트와 당접시켜「게이트 열림」의 상태에서 가동 런너부쉬 내의 유동원료를 캐비티 내에 주출(注出)한 후, 바로 밸브 핀을 전진시켜「게이트 닫힘」의 상태로 함과 동시에, 상기 밸브 핀을 「게이트 닫힘」의 상태로 유지한 채로, 상기 가동 런너부쉬를 게이트에서 이격시켜서, 상기 온도조절 부쉬 내에 단열공간부를 형성하고, 계속해서 캐비티 내를 가열처리하여 유동원료를 경화 또는 가류에 의해 성형하여 성형품를 취출하며, 상기 캐비티 내의 가열처리 중 혹은 가열처리 후로부터 성형품을 취출하는 사이에, 상기 밸브 핀을 후퇴시켜「게이트 열림」의 상태로 되게 하여 최초의 상태로 복귀시키는 과정을 1회 또는 그 이상의 횟수로 실행하도록 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열경화성 수지 및 고무 등의 런너리스 성형방법.
제9항에 있어서,

공급되는 유동원료를 매니폴드를 통하여 일 이상의 가동 런너부쉬에 공급하고, 상기 밸브 핀의 형상 및 밸브 핀의 전진, 후퇴시간에 따라 게이트에 대한 개폐 타이밍을 각각 변화시키는 다점 게이트를 형성하고, 유동원료의 상기 다점 게이트로의 충진이 자유롭도록 한 것을 특징으로 하는 열경화성 수지 및 고무 등의 런너리스 성형방법.