KR100753217B1

KR100753217B1 - 사출성형기용 노즐장치

Info

Publication number: KR100753217B1
Application number: KR1020060040776A
Authority: KR
Inventors: 김관표
Original assignee: 김관표
Priority date: 2006-05-04
Filing date: 2006-05-04
Publication date: 2007-08-30

Abstract

본 발명은 사출성형기용 노즐장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 유입공으로 유입되는 용융수지를 분사공을 통해 분사시키기 위한 수지이동로가 형성된 노즐바디; 상기 노즐바디의 분사공을 단속하기 위해 마련되는 노즐핀; 상기 노즐핀을 직선운동시키기 위해 마련되며, 내측에 공압실이 형성된 하우징피스톤; 및 상기 하우징피스톤의 공압실을 각각 밀폐된 두 영역으로 나누며 고정된 상태를 유지함으로써, 상기 두 영역의 공압차가 발생함에 따라 상기 하우징피스톤이 직선운동할 수 있도록 하는 격벽부재; 를 포함함으로써, 설계의 자유도를 향상시킬 수 있도록 하여 히터에서 발생되는 열이 공압실로 전달되는 것을 최대한 방지할 수 있는 설계가 가능하도록 하는 기술이 개시된다.

사출성형기, 싱글밸브, 단노즐, 히터, 피스톤

Description

사출성형기용 노즐장치{NOZZLE APPARATUS FOR INJECTION MOLDING APPARATUS}

도1은 본 발명의 실시예에 따른 사출성형기용 노즐장치 및 그 주변 구성들에 대한 단면도이다.

도2는 도1의 사출성형기용 노즐장치의 작동상태도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

300 : 노즐장치

31 : 노즐바디

31a : 유입공

31b : 수지안내공

31b-1 : 분사구

32 : 노즐핀

33 : 하우징피스톤

33a : 결합단

33b-1, 33b-2 : 안내공

34 : 격벽부재

34a : 격벽부

34b-1, b-2 : 안내부

C1, C2 : 공압실

a, b : 공압로

본 발명은 사출성형기용 노즐장치(이하 '노즐장치'라 함)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노즐핀을 작동시키는 피스톤의 설계에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형기용 노즐장치는 용융수지를 금형의 캐비티 내로 분사시키는 장치로서, 분사구를 단속하는 노즐핀을 피스톤 운동에 의해 작동시키고 있는데, 피스톤은 밀폐된 실린더 내에 위치한 상태에서 피스톤의 상측 또는 하측의 공압차에 의해 피스톤운동을 하게 된다.

한편, 용융수지는 실린더의 외측으로 형성된 수지유로를 따라 궁극적으로 분사구를 통해 금형의 캐비티로 분사되는데, 수지유로로 이동하는 용융수지의 고형화를 방지하기 위해 히터가 설치된다.

그런데, 히터에 의해 발생되는 열은 용융수지의 고형화를 방지하는 역할을 하게 되지만, 실린더 내까지 전달되어, 실린더의 내벽과 피스톤 사이 등을 밀봉시키기 위한 밀봉링의 수명을 단축시킨다. 만일 밀봉링이 손상되면 공압차에 의해 운 동하는 피스톤의 동작에 불량이 발생되고, 피스톤의 동작불량은 노즐핀의 동작불량과 직결되어 궁극적으로 분사구를 단속하는 역할에 문제가 발생한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 히터블럭과 피스톤 사이에 공기벽을 형성시키되, 노즐핀의 단속동작을 적절히 유지시킬 수 있는 사출성형기용 노즐장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐장치는, 유입공으로 유입되는 용융수지를 분사공을 통해 분사시키기 위한 수지이동로가 형성된 노즐바디; 상기 노즐바디의 분사공을 단속하기 위해 마련되는 노즐핀; 상기 노즐핀을 직선운동시키기 위해 마련되며, 내측에 공압실이 형성된 하우징피스톤; 및 상기 하우징피스톤의 공압실을 각각 밀폐된 두 영역으로 나누며 고정된 상태를 유지함으로써, 상기 두 영역의 공압차가 발생함에 따라 상기 하우징피스톤이 직선운동할 수 있도록 하는 격벽부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징피스톤의 직선이동의 중심축과 상기 노즐핀의 직선이동의 중심축은 일정 거리 떨어진 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 하우징피스톤은 일측으로 돌출 형성되어 상기 노즐핀과 결합되는 노즐핀결합단을 가지는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 하우징피스톤은 직선이동방향으로 대응되도록 형성된 두개의 안내공을 가지며, 상기 격벽부재는, 상기 공압실에 안착되어 상기 공압실을 밀폐된 두 개의 영역으로 나누는 격벽부; 및 상기 격벽부로부터 직선이동방향으로 돌출되어서 각각이 상기 두개의 안내공에 삽입되는 두 개의 안내부; 를 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

상기 격벽부재에는 상기 밀폐된 두 개의 영역으로 나뉜 공압실에 선택적으로 공기를 공급시키기 위한 공압로가 적어도 두개 이상 형성된 것을 또 하나의 특징으로 한다.

이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐장치(30)에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도1을 참조하면, 도1에는 상부덮개(10), 하부덮개(20), 본 발명에 따른 노즐장치(30) 및 히터블럭(40)이 도시되어 있다.

상기 상부덮개(10) 및 하부덮개(20)는 상기 노즐장치(30) 및 히터블럭(40)을 고정 유지시키며, 내부에 일정한 형상의 설치공간(S)이 형성되어 있다.

상기 노즐장치(30)는 노즐바디(31), 노즐핀(32), 부시(35), 하우징피스톤(33), 격벽부재(34) 등을 포함하여 구성된다.

상기 노즐바디(31)는 상기 히터블럭(40)으로부터 이동되어 오는 용융수지가 유입되는 유입공(31a)이 형성되어 있고, 또한, 노즐핀(32)이 상하방향으로 삽입된 상태에서 동작가능하도록 하며 상기 유입공(31a)을 통해 유입된 용융수지가 안내되어 금형(미도시)의 캐비티 내로 분사되도록 하는 수지안내공(31b)이 상하방향으로 길게 형성되어 있다. 여기서 수지안내공(31b)의 하단은 용융수지가 분사되는 분사구(31b-1)이며, 이 분사구(31b-1)는 상기한 노즐핀(32)에 의해 단속됨으로써 용융수지의 분사가 단속되게 된다. 따라서 히터블럭(40)으로부터 오는 용융수지는 유입공(31a) 및 수지안내공(31b)으로 이어지는 수지안내로를 따라 분사구(31b-1)를 통해 분사된다.

상기 노즐핀(32)은, 상기 수지안내공(31b)에 상하방향으로 삽입되며, 하단은 상기 분사구(31b-1)를 단속하고, 상단은 상기 하우징피스톤(33)에 결합되어 있다.

상기 부시(35)는 상하방향으로 노즐핀(32)이 통과되는 노즐핀통과공(35a)이 형성되어 있고, 상기 노즐바디(31)의 상단에서 일정부분이 수지안내공(31b)에 삽입되는 삽입부(35b)와 노즐바디(31)의 상단에 걸쳐지는 걸침부(35c)로 구성된다. 걸침부(35c)는 그 일측에 상기 유입공(31a)과 대응되는 부분에 상기 히터블럭(40)으로부터 오는 용융수지가 상기 유입공(31a)으로 이동될 수 있도록 하는 수지통과공(35d)이 형성되어 있다.

상기 하우징피스톤(33)은 그 상하방향으로의 직선이동의 중심축선이 노즐핀(32)의 직선이동의 중심축과 거리 A만큼 이격되도록 설치되며, 내부에 밀폐된 공압실(C1 + C2)이 형성되어 있고, 하부 일측 노즐핀(32) 방향으로는 노즐핀(32)의 상단과 결합되는 결합단(33a)이 형성되어 있다. 따라서 하우징피스톤(33)이 상하방향으로 동작함에 연동하여 상기 노즐핀(32)이 상하방향으로 동작하면서 상기 분사구(31b-1)를 단속할 수 있게 된다. 또, 하우징피스톤(33)에는 직선이동방향으로 대응되도록 두개의 안내공(33b-1, 33b-2)이 형성되어 있다.

상기 격벽부재(34)는 상기 공압실(C1 + C2)을 각각 밀폐된 두 영역(C1, C2)으로 나누며 고정된 상태를 유지한다. 따라서 격벽부재(34)의 상측 영역(C1)의 공압이 크면 상기 하우징피스톤(33)은 상방향으로 이동하고, 격벽부재(34)의 하측 영역(C2)의 공압이 크면 상기 하우징피스톤(33)은 하방향으로 이동하게 된다. 격벽부재(34)는 공압실(C1 + C2)에 안착되며 상기 공압실(C1 + C2)을 서로 밀폐되도록 상측과 하측 두 영역(C1, C2)으로 나누는 격벽부(34a)와, 상기 격벽부(34a)로부터 직선이동방향인 상하방향으로 각각 돌출되어서 상기 두개의 안내공(33b-1, 33b-2)에 삽입되는 두개의 안내부(34b-1, 34b-2)로 구성되며, 공압실(C1 + C2)의 하측 영역(C2) 및 상측 영역(C1)에 선택적으로 공기를 공급시키기 위한 두개의 공압로(a. b)가 형성되어 있다.

그리고 격벽부(34a)와 하우징피스톤(33) 내면 사이, 안내부(34b-1, 34b-2)와 안내공(33b-1, 33b-2)의 내면 사이에는 밀폐를 위한 밀봉링들(1, 2, 3)들이 구비된다.

한편, 상기 히터블럭(40)은 노즐바디(31)의 상측이면서 상기 하우징피스톤(33)과 수평방향으로 나란이 설치되는데, 이 때, 하우징피스톤(33)과는 일정정도 떨어진 상태, 즉, 하우징피스톤(33)과 공기벽을 사이에 두고 설치된다. 그리고 히터블럭(40)에는 용융수지를 상기 노즐바디(31)의 유입공(31a) 측으로 이동시키기 위한 수지통로(40a)가 형성되어 있고, 수지통로(40a)의 일측으로는 히터매설홈(40b)이 형성되어 있고, 이 히터매설홈(40b)에는 수지통로(40a)를 통과하는 용융수지의 고형화를 방지하기 위해 열을 공급하는 히터(50)가 매설되어 있다.

계속하여 도1 및 도2를 참조하여 노즐장치(30)의 작동에 대하여 설명한다.

먼저 도1의 상태에서 용융수지가 분사되어 금형의 캐비티가 용융수지로 가득 차게 되면, 미도시된 공압공급장치에 의해 부호 a의 공압로로 공기가 공급되고, 부호 a의 공압로로 공기가 공급되면 공압실(C1 + C2)의 C2영역이 C1영역보다 기압이 세져 하우징피스톤(33)이 하측으로 이동하게 된다. 이 때, 격벽부재(34)의 안내부(34b-1, 34b-2)는 하방향으로 이동하는 하우징피스톤(33)이 좌우 균형되게 이동되도록 안내한다. 그리고 하우징피스톤(33)이 하측으로 이동하면서 노즐핀(32)이 연동하여 함께 하측으로 흔들림 없이 이동하게 됨으로써 분사구(31b-1)를 폐쇄시켜 용융수지가 더 이상 분사되는 것을 차단한다. 이렇게 노즐핀(32)이 흔들림 없이 하측으로 또는 상측으로 이동할 수 있는 것은 하우징피스톤(33)이 좌우 균형되게 상하 이동되기 때문이다. 즉, 내부구성요소인 격벽부재(34)가 상부덮개(10) 및 하부덮개(20)에 의해 견고히 고정되어 있고, 이러한 격벽부재(34)의 안내에 의해서 외부구성요소인 하우징피스톤(33)이 이동하기 때문에 노즐핀(32)과 하우징피스톤(33) 간의 결합을 위한 설계가 단순해질뿐더러, 하우징피스톤(33)의 좌우 균형적 이동에 따른 노즐핀(32)의 흔들림 없는 상하 이동 가능해지면서도, 하우징피스톤(33)과 히터블럭(40)이 공기벽에 의해 열적으로 차단되어서 밀봉링(1, 2, 3)들의 수명을 연장시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 마찬가지로 부호 b의 공압로로 공기가 공급되면, 공압실의 C1영역이 C2영역보다 압력이 세져 하우징피스톤(33)이 상측으로 이동함으로써 분사구(31b-1) 를 개방시킨다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 히터블럭과 하우징피스톤의 직접접촉이 방지될 수 있는 설계가 가능하기 때문에, 하우징피스톤와 격벽부재 사이에 밀봉을 위해 마련되는 각 밀봉링들이 열에 의한 훼손되는 것을 최대한 방지할 수 있게 되고, 외부구성요소인 하우징피스톤이 노즐핀을 동작시키기 때문에 하우징피스톤과 노즐핀의 결합을 단순하게 설계할 수 있으며, 격벽부재에 의해 하우징피스톤의 상하이동이 견고하게 안내되기 때문에 하우징피스톤이 기우뚱거리면서 이동한다거나 하는 현상이 방지되어 노즐핀의 적절한 단속운동이 가능한 효과가 있다.

Claims

유입공으로 유입되는 용융수지를 분사공을 통해 분사시키기 위한 수지이동로가 형성된 노즐바디;

상기 노즐바디의 분사공을 단속하기 위해 마련되는 노즐핀;

상기 노즐핀을 직선운동시키기 위해 마련되며, 내측에 공압실이 형성된 하우징피스톤; 및

상기 하우징피스톤의 공압실을 각각 밀폐된 두 영역으로 나누며 고정된 상태를 유지함으로써, 상기 두 영역의 공압차가 발생함에 따라 상기 하우징피스톤이 직선운동할 수 있도록 하는 격벽부재; 를 포함하며,

상기 격벽부재에는 상기 밀폐된 두 개의 영역으로 나뉜 공압실에 선택적으로 공기를 공급시키기 위한 공압로가 적어도 두개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 사출성형기용 노즐장치.
제1항에 있어서,

상기 하우징피스톤의 직선이동의 중심축과 상기 노즐핀의 직선이동의 중심축은 일정 거리 떨어진 것을 특징으로 하는 사출성형기용 노즐장치.
제2항에 있어서,

상기 하우징피스톤은 일측으로 돌출 형성되어 상기 노즐핀과 결합되는 노즐핀결합단을 가지는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 노즐장치.
제1항에 있어서,

상기 하우징피스톤은 직선이동방향으로 대응되도록 형성된 두개의 안내공을 가지며,

상기 격벽부재는,

상기 공압실에 안착되어 상기 공압실을 밀폐된 두 개의 영역으로 나누는 격벽부; 및

상기 격벽부로부터 직선이동방향으로 돌출되어서 각각이 상기 두개의 안내공에 삽입되는 두 개의 안내부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 노즐장치.
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