KR100740539B1 - 진공사출금형의 가스배출장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출금형에서 발생하는 가스를 제거하는 진공사출금형의 가스배출장치로서, 플라스틱 수지 용융물이 유입되는 사출금형의 캐비티에 연결되어 사출가스를 흡입하는 흡입구가 형성되고, 흡입구가 일측에 연결되는 벤츄리관이 내부에 형성되며, 벤츄리관의 양측으로 공기의 유입구 및 배출구가 형성된 진공 발생부와, 진공 발생부의 유입구에 연결되어 벤츄리관을 통해 배출구로 공기를 강제 유동시킴으로써 벤츄리관의 일측에 연결된 흡입구에 사출금형의 사출가스가 흡입되어 배출구로 배출되게 만드는 컴프레셔 및 진공 발생부와 컴프레셔 사이를 연결하는 관로에 배치되어 솔레노이드의 작동에 의해 컴프레셔에서 진공 발생부로 공기의 유동을 개폐하는 개폐밸브를 포함함으로써, 컴프레셔의 가압에 의해 벤츄리관에서 진공이 발생되고, 사출금형에서 사출가스가 진공 발생부를 흡입되어 외부로 배출된다.

사출금형, 진공 발생부, 벤츄리관, 솔레노이드, 타이머

Description

진공사출금형의 가스배출장치 및 그 방법{Device for discharging gas of vacuum ejecting mold and there of method}

도 1은 종래의 진공사출금형의 가스배출구조를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공사출금형의 가스배출장치의 계통도이다.

도 3은 도 2의 진공 발생부의 정면도이다.

도 4는 도 2의 진공 발생부의 일 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 사출금형 102: 흡입구

105: 벤츄리관 107: 유입구

108: 배출구 110: 진공 발생부

115: 컴프레셔 120: 개폐밸브

122: 솔레노이드 125: 미소 가스 배출핀

127: 진공필터 130: 제어부

132: 릴레이 135: 타이머

140: 다이얼 스위치

본 발명은 진공사출금형의 가스배출장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사출금형의 캐비티에 채워진 가스 및 사출물에서 발생되는 가스를 제거하는 진공사출금형의 가스배출장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 사출성형방법은 캐비티가 형성된 상부금형 및 하부금형을 체결함으로써 사출금형을 형성하는 단계와, 상기 단계 이후 사출금형의 외면부에 온수를 유동시켜 사출금형을 가열하는 단계와, 상기 단계 이후 사출금형에 플라스틱 수지를 주입하여 제품을 성형하는 단계와, 상기 단계 이후 사출금형을 냉각수에 의해 소정시간 냉각하는 단계와, 상기 단계 이후 상부금형을 하부금형에서 분리하는 단계 및 상기 단계 이후 플라스틱 수지에 의해 형성된 제품을 상기 하부금형에서 취출하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기와 같은 사출금형방법은 상부금형과 하부금형이 대기 중에서 결합하여 성형작업을 실시하며, 금형에 형성된 에어벤트를 통해 금형내부의 공기를 대기 중으로 배출시킨다.

도 1은 종래의 사출 금형의 가스 제거 구조를 나타내는 단면도로서, 사출 제품(10)을 성형하기 위해서는 상하 이동되는 프레스(22)의 상부에 상형(12)을 고정시키고, 고정되어 있는 프레스(22)의 하부에 하형(14)을 고정시킨 후, 밀착시켜 사 출액을 사출면에 분사하게 된다.

여기서, 상기 하형(14)의 표면 중앙부를 일정 깊이로 절개하여, 미세한 기공을 함유한 다공성 수지를 삽입하고, 상기 다공성 수지의 하부에는 가스 배출관이 일체로 형성된다.

한편 상기 다공성 수지가 삽입된 하형(14)의 중앙부를 제외한 나머지 부분에 다수의 이젝트 핀(16)이 삽입되는 바, 상기 이젝트 핀(16)에는 가스 배출구(18)가 가공되지 않은 상태로 삽입된다.

그리고, 상기 이젝트 핀(16)이 하형(14)에 삽입되면, 하형(14)의 사출 표면으로 상기 이젝트 핀(16)의 상부단 끝부분이 돌출되고, 하부단은 하형(14)이 고정되어 있는 하부 프레스(22) 면에 고정되는 바, 사출된 제품에 대해서 밀어내며 탈거를 용이하게 하는 역할을 한다.

따라서, 상기 다공성 수지가 삽입된 하형(12)과 상형(12) 사이의 사출면에 사출액을 분사시키는 동시에 사출면에 채워져 있던 가스가 상기 다공성 수지와 그 밑의 가스 배출관를 통해 완전히 배출되어 사출 제품(10)이 완성된다.

그런데, 종래의 사출금형구조는 금형 내 공기와 플라스틱 수지의 마찰로 인해 금형내부로 수지의 흐름이 원활하지 못하며, 금형 내부의 공기가 완전히 배출되지 않고 성형품에 공기가 유입됨으로써, 성형품의 기포발생으로 불량품이 발생하며, 사출 시 발생하는 탄화가스로 인해 성형품에 웰드라인이 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 금형 내부에서 발생되는 가스에 의한 성형품의 미성형을 억제하고, 금형내부에서 발생하는 가스에 의한 성형품의 기포발생 및 탄화가스에 의한 웰드라인의 발생을 방지하는 진공사출금형의 가스배출장치 및 그 방법을 제공함이 목적이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 진공사출금형의 가스배출장치의 구성은 플라스틱 수지 용융물이 유입되는 사출금형의 캐비티에 연결되어 사출가스를 흡입하는 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구가 일측에 연결되는 벤츄리관이 내부에 형성되며, 상기 벤츄리관의 양측으로 공기의 유입구 및 배출구가 형성된 진공 발생부와, 상기 진공 발생부의 유입구에 연결되어 상기 벤츄리관을 통해 상기 배출구로 공기를 강제 유동시킴으로써 상기 벤츄리관의 일측에 연결된 흡입구에 상기 사출금형의 사출가스가 흡입되어 상기 배출구로 배출되게 만드는 컴프레셔 및 상기 진공 발생부와 상기 컴프레셔 사이를 연결하는 관로에 배치되어 솔레노이드의 작동에 의해 상기 컴프레셔에서 상기 진공 발생부로 공기의 유동을 개폐하는 개폐밸브를 포함한다.

여기서, 본 발명에 따른 진공사출금형의 가스배출방법의 구성은 사출금형의 캐비티에 플라스틱 용융물을 주입하는 단계와, 상기 단계에서 사출금형에 유입되는 플라스틱 용융물의 냉각시간에 맞추어 타이머의 다이얼 스위치를 돌리어 릴레이에서 솔레노이드로 공급되는 전원공급시간을 조절함으로써 개폐밸브의 개방시간에 의해 컴프레셔에서 진공 발생부로 공기의 유동시간을 설정하는 단계와, 상기 단계에서 컴프레셔에서 진공 발생부로 공기가 공급되고, 진공 발생부의 벤츄리관을 통해 공기가 유동됨으로써 사출금형의 캐비티에서 진공 발생부의 벤츄리관을 통해 사출가스가 흡입되어 배출구로 배출되는 단계 및 상기 단계에서 타이머에 의해 설정된 솔레노이드의 전원공급시간이 종료되어 릴레이가 차단되고, 솔레노이드로 전원이 차단되어 개폐밸브에 의해 컴프레셔에서 진공 발생부로 공기유동이 차단되는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 진공사출금형의 가스배출장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

실시예

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진공사출금형의 가스배출장치의 계통도이고, 도 3은 도 2의 진공 발생부의 정면도이며, 도 4는 도 2의 진공 발생부의 일 측면도이다.

도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 진공사출금형의 가스배출장치는 플라스틱 수지 용융물이 유입되는 사출금형(100)의 캐비티에 연결되어 사출가스를 흡입하는 흡입구(102)가 형성되고, 상기 흡입구(102)가 일측에 연결되는 벤츄리관(105)이 내부에 형성되며, 상기 벤츄리관(105)의 양측으로 공기의 유입구(107) 및 배출구(108)가 형성된 진공 발생부(110)와, 상기 진공 발생부(110)의 유입구(107)에 연결되어 상기 벤츄리관(105)을 통해 상기 배출구(108)로 공기를 강제 유동시킴으로써 상기 벤츄리관(105)의 일측에 연결된 흡입구(102)에 상기 사출금형(100)의 사출가스가 흡입되어 상기 배출구(108)로 배출되게 만드는 컴프레셔(115) 및 상기 진공 발생부(110)와 상기 컴프레셔(115) 사이를 연결하는 관로에 배치되어 솔레노이드(122)의 작동에 의해 상기 컴프레셔(115)에서 상기 진공 발생부(110)로 공기의 유동을 개폐하는 개폐밸브(120)를 포함한다.

여기서, 진공 발생부(110)는 컴프레셔(115)에서 가압된 공기가 벤츄리관(105)을 통과함으로써 벤츄리 부분(105a)에 진공이 형성되는데, 벤츄리 부분(105a)은 흡입구(102)를 통해 사출금형(100)의 가스 배출구(108)에 결합된다.

즉, 사출금형(100)의 캐비티에 플라스틱 수지 용융물이 주입되고, 컴프레셔(115)를 작동시킨 후, 솔레노이드(122)에 의해 개폐밸브(120)를 개방하여 벤츄리관(105)으로 공기를 통과되면, 사출금형(100)의 사출가스는 진공 발생부(110)의 벤츄리 부분으로 흡입되어 배출구(108)로 배출된다.

이때, 진공 발생부(110)의 흡입구(102)는 사출금형(100)에서 사출가스의 배출이 용이하게 이루어지지 않는 미세한 캐비티가 형성된 부분에 형성된 가스 배출부분에 연결될 수 있으며, 사출금형(100)에서 사출가스의 배출이 원활히 이루어지므로, 사출물에 기포의 포함이 매우 적어져서 구조적으로 견고해지고, 사출물 표면이 매끈하게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 사출금형(100)은 플라스틱 수지 용융물이 유입되어 제품을 형성하는 공간으로 형성된 캐비티가 나누어져 형성된 상형(110a)과 하형(110b)으로 구분되며, 하형(110b)의 캐비티의 내면부에는 사출물에 그릴구조를 형성하기 위한 그릴 사출부(101a)나 다수의 돌기를 형성하기 위한 돌기 사출부(101b)가 포함될 수 있다.
또한, 상기 그릴 사출부(101a)나 상기 돌기 사출부(101b)에는 상기 진공 발생부(110)의 흡입구(102)와 상기 사출금형(110)의 상형(110a)을 연결하는 연결관(103)에 연결되어 그릴 사출부(101a)나 돌기 사출부(101b)에서 발생된 가스를 상기 진공 발생부(110)에 의해 배출하는 다수의 미소 가스 배출핀(125)이 삽입될 수 있다.
이때, 미소 가스 배출핀(125)은 사출금형(100)의 하형(110b)에 형성되는 그릴 사출부(101a)나 돌기 사출부(101b) 측으로 삽입되기 용이하게 연결관(103)과 연결되는 배출관(104)에 측에 연결되는 부분에서 하형(110b)의 그릴 사출부(101a)나 돌기 사출부(101b) 측에 삽입되는 부분까지 얇게 형성된 관으로서, 세경 금속관이나 내열성의 세경 플라스틱 관으로 이루어질 수 있다.
또한, 미소 가스 배출핀(125)의 배출관(104)은 연결관(103)에 고정된 연결블럭(106)을 거쳐 연결관(103)에 연결된다.
여기서, 사출금형(100)의 그릴 사출부(101a)는 사출물을 미세하게 통과하는 통공을 미세하게 다수 형성하는 그릴을 형성하기 위한 것인데, 그릴 사출부(101a)는 촘촘하게 그릴을 형성하는 선형홈이 교차하는 부분으로서, 플라스틱 수지 용융물의 주입 후에 사출금형(100)에서 주로 사출가스를 배출하는 가스 배출구(108)로 사출가스의 배출이 어렵게 된다.

삭제

이때, 가스 배출구(108)를 통해 사출금형(100)의 캐비티에 채워진 대부분의 사출가스가 가스 배출구(108)를 통해 배출된다 하더라도, 그릴 사출부(101a)나 돌기 사출부(101b)처럼 플라스틱 수지 용융물의 유동통로가 미세하게 형성되는 부분에서는 플라스틱 수지 용융물의 탄화에 의해 발생되는 플라스틱 탄화가스의 배출이 용이하게 되지 못하고 플라스틱 수지 용융물의 냉각과 함께 사출금형(100)에 내부에서 냉각되어 이물질로 달라붙게 되고, 다음 플라스틱 수지 용융물이 주입되고 냉각되어 제작되는 사출물의 외면을 거칠게 하거나, 사출금형(100)에 점점 쌓이어 플라스틱 수지 용융물에 단차로 나타나는 웰드라인을 형성하여 사출물의 질을 떨어뜨리게 된다.

그러나, 다수의 미소 가스 배출핀(125)이 진공 발생부(110)의 하형(110b)에 형성될 수 있는 그릴 사출부(101a)나 돌기 사출부(101b) 측에 연결됨으로써 사출금형(100)의 그릴 사출부(101a)나 돌기 사출부(101b)에서 발생되는 탄화가스는 배출관(104)과 연결관(103)을 차례로 거쳐 가스 배출구(108)로 용이하게 배출될 수 있으며, 그릴 사출부(101a)나 돌기 사출부(101b)에 의해 형성될 수 있는 사출물의 미세한 부분에서 웰드라인의 발생은 방지될 수 있다.

이때, 상기 진공 발생부(110)의 배출구(108)에는 상기 벤츄리관(105)으로 유입되어 진공의 생성을 방해할 수 있는 외부 이물질을 차단하기 위한 진공필터(127)가 구비되는데, 진공필터(127)는 벤츄리관(105)의 외부로는 공기의 유동을 허용하고, 외부에서 벤츄리관(105)의 내부로는 공기의 유동을 차단하게 됨으로써, 이물질이 벤츄리관(105)으로 유입되어 진공발생을 방해하는 것을 차단하게 된다.

또한, 상기 개폐밸브(120)의 솔레노이드(122)에는 상기 솔레노이드(122)의 전원공급시간을 조절하는 제어부(130)가 연결되는데, 상기 제어부(130)는 외부전원에 연결되어 스위치가 연결되는 릴레이(132) 및 상기 릴레이(132)에 연결되어 상기 솔레노이드(122)로 전원을 연결하고, 상기 솔레노이드(122)의 작동시간을 분 단위로 조절하기 위한 다이얼 스위치(140) 스위치를 구비한 타이머(135)를 포함한다.

여기서, 릴레이(132)는 타이머(135)에 외부전원이 직접 전달됨을 차단하여 타이머(135)의 회로를 보호하고, 통전되는 경우에 스위치가 연결되어 타이머(135)로 전원을 공급하며, 타이머(135)는 다이얼 스위치(140)의 조절에 의해 솔레노이드(122)로 전원공급시간을 조절하는데, 사출금형(100)에 플라스틱 수지 용융물이 주입되어 냉각되는 시간만큼 다이얼을 조절함으로써, 사출금형(100)에서 사출가스와 플라스틱 수지 용융물의 탄화가스를 연속적으로 제거할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 진공사출금형(100)의 가스배출방법은 사출금형(100)의 캐비티에 플라스틱 수지 용융물을 주입하는 단계와, 상기 단계에서 사출금형(100)에 유입되는 플라스틱 수지 용융물의 냉각시간에 맞추어 타이머(135)의 다이얼 스위치(140)를 돌리어 릴레이(132)에서 솔레노이드(122)로 공급되는 전원공급시간을 조절함으로써 개폐밸브(120)의 개방시간에 의해 컴프레셔(115)에서 진공 발생부(110)로 공기의 유동시간을 설정하는 단계와, 상기 단계에서 컴프레셔(115)에서 진공 발생부(110)로 공기가 공급되고, 진공 발생부(110)의 벤츄리관(105)을 통해 공기가 유동됨으로써 사출금형(100)의 캐비티에서 진공 발생부(110)의 벤츄리관(105)을 통해 사출가스가 흡입되어 배출구(108)로 배출되는 단계 및 상기 단계에서 타이머(135)에 의해 설정된 솔레노이드(122)의 전원공급시간이 종료되어 릴레이(132)가 차단되고, 솔레노이드(122)로 전원이 차단되어 개폐밸브(120)에 의해 컴프레셔(115)에서 진공 발생부(110)로 공기유동이 차단되는 단계를 포함한다.

여기서, 상기와 같은 진공사출금형(100)의 가스배출방법은 상기 진공사출금형(100)의 가스배출장치의 작동순서를 따르는 것으로서, 사출금형(100)에서 사출가스 및 탄화가스를 원활하게 제거할 수 있는 방식이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 진공사출금형의 가스배출장치 및 그 방법은 금형 내부에서 발생되는 가스에 의한 성형품의 미성형을 억제하고, 금형 내부에서 발생하는 가스에 의한 성형품의 기포발생을 방지하며, 성형물에 웰드라인의 형성을 방지하고, 성형물의 표면을 매끄럽게 형성하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 플라스틱 수지 용융물이 유입되는 사출금형의 캐비티에 연결되어 사출가스를 흡입하는 흡입구가 형성되고, 상기 흡입구가 일측에 연결되는 벤츄리관이 내부에 형성되며, 상기 벤츄리관의 양측으로 공기의 유입구 및 배출구가 형성된 진공 발생부;

   상기 진공 발생부의 유입구에 연결되어 상기 벤츄리관을 통해 상기 배출구로 공기를 강제 유동시킴으로써 상기 벤츄리관의 일측에 연결된 흡입구에 상기 사출금형의 사출가스가 흡입되어 상기 배출구로 배출되게 만드는 컴프레셔; 및

   상기 진공 발생부와 상기 컴프레셔 사이를 연결하는 관로에 배치되어 솔레노이드의 작동에 의해 상기 컴프레셔에서 상기 진공 발생부로 공기의 유동을 개폐하는 개폐밸브를 포함하고,

   상기 사출금형에는 사출물에 그릴구조를 형성하기 위한 그릴 사출부나 다수의 돌기를 형성하기 위한 돌기 사출부가 포함되고, 상기 그릴 사출부나 상기 돌기 사출부에는 상기 진공 발생부에 연결되어 상기 진공 발생부로 가스를 배출하는 다수의 미소 가스 배출핀이 삽입되는 것을 특징으로 하는 진공사출금형의 가스배출장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 진공 발생부의 배출구에는 상기 벤츄리관으로 유입되어 진공의 생성을 방해할 수 있는 외부 이물질을 차단하기 위한 진공필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 진공사출금형의 가스배출장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 개폐밸브의 솔레노이드에는 상기 솔레노이드의 전원공급시간을 조절하는 제어부가 연결되는 것을 특징으로 하는 진공사출금형의 가스배출장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제어부는 외부전원에 연결되어 스위치가 연결되는 릴레이; 및

   상기 릴레이에 연결되어 상기 솔레노이드로 공급하고, 상기 솔레노이드의 작동시간을 분 단위로 조절하기 위한 다이얼 스위치를 구비한 타이머를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공사출금형의 가스배출장치.
6. 삭제

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