KR100815803B1

KR100815803B1 - 형체장치

Info

Publication number: KR100815803B1
Application number: KR1020070008195A
Authority: KR
Inventors: 장병근; 정성욱; 유성철; 김진영
Original assignee: 엘에스전선 주식회사
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-03-20

Abstract

본 발명은 안정적인 형개폐 과정을 담보할 수 있는 형체장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 형체장치는 이송 수단에 장착되어 전후 이동이 가능한 컬럼과, 상기 컬럼과의 체결 및 체결해제 동작이 가능한 형체 피스톤을 포함하여 이루어지며, 상기 컬럼의 축 방향을 따라 상기 컬럼의 표면 상에 복수개의 컬럼치가 배치되고 상기 컬럼치들에 의해 상기 컬럼치와 컬럼치 사이의 공간이 체결 홈부로 정의되며, 상기 컬럼의 전후 이동시 상기 컬럼의 관통, 이동이 가능하도록 상기 형체 피스톤의 중앙 부위에 중앙 개구부가 구비되고, 상기 중앙 개구부와 공간적으로 접하는 상기 형체 피스톤의 내측에는 상기 중앙 개구부의 둘레를 따라 고리 형상으로 체결치 안착홈이 구비되어 원주방향으로 복수개의 체결치가 상기 체결치 안착홈에 안착되며, 상기 체결치의 좌우측에는 체결치 가이드가 상기 형체 피스톤에 고정, 지지되어, 상기 체결치의 컬럼으로의 직선 왕복 운동시 상기 체결치를 밀착하여 가이드하고, 상기 체결치와 컬럼의 체결 상태에서의 고압 형개시 상기 체결치를 지지하여 상기 체결치의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

형체장치{Clamping system}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 측단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 컬럼 및 형체 피스톤을 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 형체 피스톤 및 체결치를 나타낸 사시도.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 체결치 및 체결치 가이드를 나타낸 분리 사시도.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 체결치 및 체결치 가이드를 나타낸 평면도.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 형체장치의 동작을 설명하기 위한 측단면도.

도 6a 및 도 6b는 각각 도 5a의 A-A`선, 도 5c의 B-B`선에 따른 단면도.

도 7a 및 도 7b는 각각 도 6a와 도 6b의 동작 상태시 체결치와 체결치 가이드를 나타낸 단면도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전판의 회전 수단을 나타낸 참고도.

본 발명은 형체장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안정적인 형개폐 과정을 담보할 수 있는 형체장치에 관한 것이다.

사출 성형기는 크게 사출장치와 형체장치로 구성되며, 상기 형체장치는 기본적으로 금형의 개폐 동작 즉, 형개(型開) 및 형폐(型閉) 동작을 제어하는 역할을 수행한다. 형체장치의 형폐 동작이 완료된 상태에서 상기 사출장치로부터 상기 금형 내로 소정의 용융 재료가 사출되는데 이 때, 상기 고압의 용융 재료에 의해 금형이 열리지 않도록 금형이 강력하게 체결되어야 한다.

종래의 대부분의 형체 장치는 금형의 강력한 체결을 위해 소정의 체결 수단을 필수적으로 구비하고 있다. 그러나, 종래의 형체장치에 구비되는 체결 수단은 고압 형개 과정 진행시 체결치의 운동 경로가 일정하게 유지되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 안정적인 형개폐 과정을 담보할 수 있는 형체장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 형체장치는 이송 수단에 장착되어 전후 이동이 가능한 컬럼과, 상기 컬럼과의 체결 및 체결해제 동작이 가능한 형체 피스톤을 포함하여 이루어지며, 상기 컬럼의 축 방향을 따라 상기 컬럼의 표면 상에 복수개의 컬럼치가 배치되고 상기 컬럼치들에 의해 상기 컬럼치와 컬럼치 사이의 공간이 체결 홈부로 정의되며, 상기 컬럼의 전후 이동시 상기 컬럼의 관통, 이동이 가능하도록 상기 형체 피스톤의 중앙 부위에 중앙 개구부가 구비되고, 상기 중앙 개구부와 공간적으로 접하는 상기 형체 피스톤의 내측에는 상기 중앙 개구부의 둘레를 따라 고리 형상으로 체결치 안착홈이 구비되어 원주방향으로 복수개의 체결치가 상기 체결치 안착홈에 안착되며, 상기 체결치의 좌우측에는 체결치 가이드가 상기 형체 피스톤에 고정, 지지되어, 상기 체결치의 컬럼으로의 직선 왕복 운동시 상기 체결치를 밀착하여 가이드하고, 상기 체결치와 컬럼의 체결 상태에서의 고압 형개시 상기 체결치를 지지하여 상기 체결치의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체결치로부터 상기 컬럼의 축 방향으로 이격된 위치에 회전판이 구비되고, 상기 회전판 상에는 회전판의 외곽으로부터 중심으로 향하는 캠 홈이 복수개 구비되어 각각의 상기 캠 홈에 캠 축이 위치되며, 상기 각각의 챔 축은 상기 각각의 체결치와 연결되어 상기 회전판의 회전 운동시 상기 캠 축이 상기 캠 홈 내에서 이동함에 따라, 상기 각각의 체결치가 상기 컬럼을 향하여 이동하거나 형체 피스톤의 몸체 방향으로 이동하여 상기 체결치와 상기 컬럼의 체결 여부가 진행된다.

상기 체결치의 양 측면에는 각각 단차면이 형성되며, 상기 체결치 가이드의 하부면은 상기 체결치의 단차면 상에 위치되고 상기 체결치 가이드의 측면은 상기 단차면 상부의 체결치 측면에 밀착되도록 위치한다.

그리고, 상기 체결치는 적어도 하나 이상의 컬럼치 홈부와 적어도 하나 이상의 체결치 돌출부로 구성되며, 상기 컬럼치 홈부는 상기 컬럼의 컬럼치에 대응하는 곳에 위치하고 상기 체결치 돌출부는 상기 컬럼의 체결 홈부에 대응하는 곳에 위치한다.

한편, 상기 각각의 체결치 가이드 홈은 홈 시작점과 홈 종료점이 정의되며, 상기 홈 종료점은 상기 홈 시작점에 비해 상대적으로 회전판의 중심에 가까운 곳에 위치한다.

상기 회전판의 일측에 유압 피스톤이 구비되어 상기 유압 피스톤의 작동에 의해 상기 회전판의 회전이 가능하다. 또한, 상기 회전판에 미세 기어가 형성되어 있으며, 상기 회전판의 일측에 상기 미세 기어와 맞물리는 피니언이 구비되고 상기 피니언에 구동력을 전달하는 구동 모터가 구비되어 상기 구동 모터의 구동에 의해 상기 회전판이 회전할 수 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 체결치 가이드의 고압 형개면이 체결치의 고압 형개면에 밀착되는 구조를 갖음에 따라, 체결치와 컬럼의 체결 상태에서 체결치에 고압 형개력이 작용하더라도 체결치 가이드의 고압 형개면이 해당 고압 형개력을 흡 수하게 된다. 즉, 고압 형개력 작용시 체결치 가이드의 고압 형개면의 지지에 의해 체결치의 이탈이 방지된다. 또한, 상기 체결치의 직선 왕복 운동시 상기 체결치 가이드가 상기 체결치를 가이드함에 따라 형체장치의 형개폐 과정이 안정적으로 진행된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 컬럼 및 형체 피스톤을 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 형체 피스톤 및 체결치를 나타낸 사시도이고, 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 체결치 및 체결치 가이드를 나타낸 분리 사시도이며, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 형체장치의 체결치 및 체결치 가이드를 나타낸 평면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 형체장치(100)는 제 1 고정형판(110), 이동형판(120) 및 제 2 고정형판(130)을 구비한다. 상기 제 1 고정형판(110), 이동형판(120) 및 제 2 고정형판(130)은 순차적으로 배열되며 타이바(tie bar)(101)에 의해 일체형으로 연결된다. 상기 제 1 고정형판(110)과 이동형판(120)의 서로 마주보는 면상에는 각각 제 1 금형(111)과 제 2 금형(121)이 구비된다. 예를 들어, 상기 제 1 고정형판(110)에는 요(凹) 형상의 제 1 금형(111)이 구비되고, 마주보는 상기 이동형판(120)에는 철(凸) 형상의 제 2 금형(121)이 구비될 수 있다.

상기 이동형판(120)은 상기 타이바(101)를 따라 상기 제 1 고정형판(110)과 제 2 고정형판(130) 사이를 이동하며 이에 따라, 상기 이동형판(120)의 제 2 금형(121)과 상기 제 1 고정형판(110)의 제 1 금형(111) 사이의 형체결 여부가 진행된다. 여기서, 상기 이동형판(120)의 이동은 상기 이동형판(120)과 제 1 고정형판(110)의 일측에 구비된 형판 이송 실린더(102)에 의해 가능하게 된다.

한편, 상기 이동형판(120)의 일측 정확히는, 상기 제 2 금형(121)이 구비된 면의 반대측의 이동형판(120)에는 봉(棒) 형상의 컬럼(column)(140)이 구비된다. 상기 컬럼(140)의 단면은 일 예로, 원형의 형상으로 구현될 수 있으며, 상기 컬럼(140)의 표면 상에는 소정의 폭과 높이를 갖는 복수개의 컬럼치(141)가 컬럼(140)의 축 방향을 따라 일정 간격을 두고 구비된다. 달리 표현하여 상기 컬럼치(141)와 컬럼치(141) 사이에는 소정의 폭과 깊이를 갖는 체결 홈부(142)가 구비된다. 여기서, 상기 컬럼치(141)의 폭과 체결 홈부(142)의 폭은 동일한 크기를 갖지 않을 수도 있다.

상기 제 2 고정형판(130)은 전술한 바와 같이 기본적으로 상기 제 1 고정형판(110)과 타이바(101)와 연결되어 상기 이동형판(120)의 제 1 고정형판(110)과 제 2 고정형판(130) 사이의 이동을 안정적으로 가이드하는 역할을 수행한다.

상기 제 2 고정형판(130)의 내측 중심 부위에는 형체 피스톤(150)이 구비되며, 상기 형체 피스톤(150)의 중앙 부위에는 상기 컬럼(140)의 관통이 가능하도록 중앙 개구부(131)가 형성되어 있다. 달리 표현하여, 상기 중앙 개구부(131)는 상기 형체 피스톤(150)의 내주면에 의해 그 공간이 정의된다. 이에 따라, 상기 컬 럼(140)은 상기 이동형판(120)의 전후 이동에 의해 상기 형체 피스톤(150)의 중앙 개구부(131)를 관통하여 이동할 수 있게 된다.

한편, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 상기 형체 피스톤(150)의 내측 소정 부위에는 후술하는 체결치(齒)(152)가 안착되는 공간인 체결치 안착홈(151)이 구비된다. 정확히는, 상기 형체 피스톤(150)의 내주면으로부터 형체 피스톤(150)의 몸체 쪽으로 소정 거리 이내까지의 공간이 체결치 안착홈(151)으로 정의된다. 이에 따라, 상기 체결치 안착홈(151)은 상기 중앙 개구부(131)와 공간적으로 접하게 되며, 상기 중앙 개구부(131)의 둘레를 따라 고리 형상으로 구현될 수 있다.

상기 체결치 안착홈(151)에 체결치(152)가 안착, 구비되는데, 상기 체결치(152)는 도 3 및 도 4a에 도시한 바와 같이 체결치 안착홈(151)의 둘레를 따라 일정 간격을 두고 복수개 배치된다. 상기 체결치(152)는 도 3에 도시한 바와 같이 적어도 하나 이상의 컬럼치 홈부(152b)와 적어도 하나 이상의 체결치 돌출부(152a)로 구성된다. 상기 컬럼치 홈부(152b)는 상기 컬럼(140)의 컬럼치(141)에 대응하는 곳에 위치하며 상기 체결치 돌출부(152a)는 상기 컬럼(140)의 체결 홈부(142)에 대응하는 곳에 위치하여, 상기 체결치(152)의 직선 왕복 운동에 의해 상기 체결치(152)와 컬럼(140)의 체결 여부가 진행된다.

한편, 상기 체결치(152)의 좌우측에는 각각 체결치 가이드(156)가 구비된다. 상기 체결치 가이드(156)는 고정 부재(157)를 통해 상기 형체 피스톤(150)에 고정, 지지되어 상기 체결치(152)의 직선 왕복 운동시 상기 체결치(152)를 밀착하여 가이드하는 역할을 하는 것으로서, 상기 체결치(152)의 직선 왕복 운동에 대해서는 후 술하기로 한다.

상기 체결치(152)와 상기 체결치 가이드(156) 사이의 연관 관계를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 상기 체결치(152)의 양 측면에는 각각 단차면(152c)이 형성되며, 상기 체결치 가이드(156)의 하부면(156b)은 상기 체결치의 단차면(152c) 상에 위치되고 상기 체결치 가이드의 측면(156a)은 상기 단차면 상부의 체결치 측면(152d)에 밀착되도록 위치된다.

이에 따라, 상기 체결치(152)의 직선 왕복 운동시 상기 체결치의 측면(152d)과 단차면(152c)은 각각 체결치 가이드의 측면(156a)과 하부면(156b)과 밀착되어 이동된다. 한편, 상기 체결치의 단차면(152c)과 상기 체결치 가이드의 하부면(156b) 사이의 연관 구조는 상술한 바와 같은 체결치의 안정적인 가이드 역할 이외에, 고압 형개시 상기 체결치(152)가 형체 피스톤(150)으로부터 이격, 이탈되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

여기서, 고압 형개라 함은 형체 피스톤(150)과 컬럼(140)이 체결된 상태에서 후술하는 제 2 유실(155)에 유압을 가하여 컬럼(140)을 일정 거리 후퇴시키는 과정을 말하는데, 상기 고압 형개 과정시 상기 컬럼(140)이 일정 거리 후퇴함에 따라 상기 컬럼(140)에 체결되어 있는 체결치(152)에 일정 압력(고압 형개력)이 작용하게 되어 상기 체결치(152)가 상기 형체 피스톤(150)으로부터 이탈될 수 있게 된다. 그러나, 상기 체결치 가이드의 하부면(156b)이 상기 체결치의 단차면(152c)에 밀착되는 구조를 갖음에 따라, 상기 체결치(152)에 고압 형개력이 작용하더라도 상기 체결치 가이드의 하부면(156b)이 해당 고압 형개력을 흡수하게 된다. 즉, 고압 형 개력 작용시 상기 체결치 가이드의 하부면(156b)의 지지에 의해 상기 체결치(152)의 이탈이 방지된다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 체결치(152)와 상기 체결치 가이드(156)의 연관 구조는 체결치의 안정적인 가이드 및 고압 형개시 체결치 이탈 방지 역할을 수행한다. 이와 같은 상기 체결치와 체결치 가이드의 연관 구조의 기능을 반영하여 이하의 설명에서는 상기 체결치의 단차면(152c)과 측면(152d)은 각각 체결치의 고압 형개면(152c)과 가이드면(152d)으로 칭하고, 상기 체결치 가이드의 하부면(156b)과 측면(156a)은 각각 체결치 가이드의 고압 형개면(156b)과 가이드면(156a)으로 칭하기로 한다.

한편, 상기 형체 피스톤(150)의 하단에는 회전판(160)이 구비된다. 구체적으로, 상기 체결치(152)로부터 상기 컬럼(140)의 축 방향으로 소정 거리 이격된 상기 형체 피스톤(150)의 하단에는 회전판(160)이 구비된다. 상기 회전판(160)은 소정의 구동 수단에 의해 회전이 가능하며 구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이 유압 피스톤(170)을 상기 회전판(160)의 일측에 연결하여 상기 회전판(160)을 회전시킬 수 있으며 또는 도 8에 도시한 바와 같이 상기 회전판(160)의 둘레에 미세 기어(162)를 형성시키고 상기 미세 기어(162)와 맞물리는 피니언(pinion)(180)을 구비시킨 상태에서 소정의 구동 모터(도시하지 않음)를 통해 상기 회전판(160)을 회전시킬 수 있다.

상기 회전판(160) 상에는 소정의 길이를 갖는 캠 홈(161)이 형성되어 있는데, 상기 캠 홈(161)에는 캠 축(153)이 위치되어 상기 캠 축(153)이 상기 캠 홈(161) 내의 공간에서 이동이 가능하게 된다. 상기 캠 축(153)의 이동 동작에 대한 설명은 후술하기로 한다.

상기 캠 축(153)은 상기 각각의 체결치(152)의 일측에 고정, 지지된다. 즉, 상기 캠 축(153)은 상기 체결치(152)의 개수에 상응하는 개수를 갖으며 또한, 각각의 캠 축(153)의 일단이 위치되는 캠 홈(161) 역시 상기 체결치(152)의 개수에 상응하는 개수만큼 상기 회전판(160)에 구비된다. 한편, 상기 회전판(160) 상에 구비된 각각의 캠 홈(161)은 소정의 길이를 갖음에 따라 홈 시작점(161a)과 홈 종료점(161b)이 정의될 수 있는데, 상기 홈 종료점(161b)은 상기 홈 시작점(161a)에 비해 상대적으로 회전판(160)의 중심에 가까운 곳에 위치한다. 또한, 상기 각각의 캠 홈(161)은 소정의 곡률을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 회전판(160)은 전술한 바와 같이 소정의 구동 수단에 의해 회전이 가능하며, 상기 회전판(160)의 회전에 의해 상기 각각의 캠 축(153)은 상기 캠 홈(161) 내에서의 이동 즉, 홈 시작점(161a)과 홈 종료점(161b) 사이의 이동이 가능하게 된다. 또한, 상기 각각의 캠 축(153)은 각각의 체결치(152)와 연결, 고정되어 있음에 따라 상기 각각의 캠 축(153)의 이동시 상기 체결치(152) 역시 이동하게 된다. 이 때, 상기 캠 홈(161)은 홈 시작점(161a)과 홈 종료점(161b)이 회전판(160) 중심으로부터 동일한 거리에 위치되지 않도록 형성됨에 따라, 상기 캠 축(153)의 캠 홈(161) 내에서의 이동시 상기 체결치(152)는 직선 왕복 운동을 하게 된다.

구체적으로, 상기 캠 축(153)은 상기 홈 시작점(161a)으로부터 홈 종료점(161b)으로 이동하는 경우, 상기 체결치의 가이드면(152d)과 고압 형개면(152c) 은 각각 체결치 가이드의 가이드면(156a)과 고압 형개면(156b)과 밀착, 이동하여 상기 체결치(152)는 상기 컬럼을 향하여 이동하게 되고, 반대로 상기 캠 축(153)이 상기 홈 종료점(161b)으로부터 홈 시작점(161a)으로 이동하면 상기 체결치(152)는 상기 체결치 안착홈(151)을 향하여 이동하게 된다. 여기서, 상기 체결치(152)가 회전판(160)의 중심으로 이동하는 경우, 궁극적으로 상기 체결치(152)의 체결치 돌출부(152a)와 컬럼치 홈부(152b)는 각각 상기 컬럼(140)의 컬럼치(141)와 체결 홈부(142)에 체결하게 된다.

한편, 상기 회전판(160)의 회전에 의해 상기 캠 축(153)이 이동됨에 따라 상기 형체 피스톤(150)의 내부에는 상기 캠 축(153)의 이동 공간이 담보되어야 한다. 참고로, 상기 회전판(160)은 상기 형체 피스톤(150)의 내부에 구비되거나 형체 피스톤(150)의 외부에 구비될 수 있으며 형체 피스톤(150)의 내부에 구비되는 경우 회전판(160) 형상에 상응하는 공간(도시하지 않음)이 상기 형체 피스톤(150)의 내부에 구비된다.

상기 형체 피스톤(150)의 일측에는 제 1 유실(154)과 제 2 유실(155)이 구비된다. 상기 제 1 유실(154)은 고압의 작동유가 공급되는 공간으로서 상기 제 1 유실(154)에 작동유가 공급되면 작동유의 압력에 의해 형체 피스톤(150)과 컬럼(140)의 체결이 공고히 될 수 있다. 반면, 상기 제 2 유실(155)은 저압의 작동유가 공급되는 공간으로서 상기 제 2 유실(155)에 작동유가 공급되면 고압 형개시 상기 형체 피스톤(150)의 후진 이동이 가능하게 된다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 형체장치의 동작을 설명하면 다음 과 같다. 도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 형체장치의 동작을 설명하기 위한 측단면도이고, 도 6a 및 도 6b는 각각 도 5a의 A-A`선, 도 5c의 B-B`선에 따른 단면도이고, 도 7a 및 도 7b는 각각 도 6a와 도 6b의 동작 상태시 체결치와 체결치 가이드를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 따른 형체장치의 동작은 크게 금형 체결이 해제된 상태인 형개(型開) 상태와 금형이 체결된 형폐(型閉) 상태로 구분된다. 먼저, 형개 상태를 살펴보면 다음과 같다. 형개 상태는 전술한 바와 같이 금형 체결이 해제된 상태로서, 도 5a에 도시한 바와 같이 상기 제 1 고정형판(110)의 제 1 금형(111)과 이동형판(120)의 제 2 금형(121)이 떨어져 위치된다. 또한, 상기 이동형판(120)은 상기 제 2 고정형판(130)에 상대적으로 가깝게 위치하며 상기 이동형판(120)에 구비된 컬럼(140)의 일부는 상기 제 2 고정형판(130)의 중앙 개구부(131)를 관통하여 돌출된다. 이 때의 상기 컬럼(140)과 형체 피스톤(150)의 상호 관계는 도 6a 및 도 7a에 도시한 바와 같다.

이와 같은 형개 상태에서 형폐 과정이 진행되는데, 상기 형폐 과정은 세부적으로 고속 이송 과정, 체결 과정 및 승압 과정으로 구분할 수 있다.

먼저, 상기 고속 이송 과정은 상기 형개 상태에서 상기 이동형판(120) 및 제 1 고정형판(110)의 일측에 구비된 형판 이송 실린더(102)에 의해 상기 이동형판(120)이 상기 타이바(101)를 따라 상기 제 1 고정형판(110)으로 고속으로 이동되는 과정을 일컫는다. 상기 고속 이송 과정을 통해 상기 이동형판(120)의 제 2 금형(121)과 제 1 고정형판(110)의 제 1 금형(111)은 도 5b에 도시한 바와 같이 서로 근접하게 되나 접촉하지 않는 상태를 이루게 된다. 즉, 급격한 금형 체결로 인한 금형 손상을 방지하기 위해 상기 고속 이송 과정의 완료시 상기 이동형판(120)의 제 2 금형(121)과 제 1 고정형판(110)의 제 1 금형(111)은 미세 거리(d)를 유지한 채로 이격된다. 이 때, 상기 고속 이송 과정의 진행으로 인해 상기 이동형판(120)에 구비된 컬럼(140) 역시 상기 이동형판(120)과 함께 상기 제 1 고정형판(110)을 향하여 이동하게 되어 상기 컬럼(140)의 컬럼치(141)가 상기 형체 피스톤(150)의 중앙 개구부(131)에 위치하게 된다.

한편, 상기 고속 이동 과정이 완료된 상태를 보면 상기 체결치(152)는 상기 형체 피스톤(150)의 체결치 안착홈(151)에 위치되며, 또한 상기 체결치(152)와 연결되어 있는 캠 축(153)은 상기 캠 홈(161)의 홈 시작점(161a)에 위치한다.

상기 고속 이송 과정이 완료된 상태에서 체결 과정이 진행되는데, 상기 체결 과정은 상기 컬럼(140)과 형체 피스톤(150)이 체결되는 과정을 일컫는다. 이를 위해 먼저, 소정의 구동 수단을 이용하여 상기 회전판(160)을 회전시킨다. 구체적으로, 유압 피스톤(170)을 상기 회전판(160)의 일측에 연결하여 상기 회전판(160)을 회전시킬 수 있으며(도 1 참조) 또는 상기 회전판(160)의 둘레에 미세 기어(162)를 형성시키고 상기 미세 기어(162)와 맞물리는 피니언(pinion)(180)을 구비시킨 상태에서 소정의 구동 모터를 통해 상기 회전판(160)을 회전시킬 수 있다(도 8 참조).

상기 회전판(160)의 회전에 의해 각각의 캠 축(153)은 도 5c 및 도 6b에 도시한 바와 같이 상기 캠 홈(161)의 홈 시작점(161a)으로부터 홈 종료점(161b)을 향해 이동된다. 여기서, 전술한 바와 같이 상기 캠 홈(161)의 홈 종료점(161b)은 상 기 홈 시작점(161a)에 비해 상대적으로 회전판(160)의 중심에 가깝기 때문에 상기 캠 축(153)은 회전판(160)의 외곽으로부터 중심을 향해 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 각각의 캠 축(153)과 연결되어 있는 각각의 체결치(152)는 컬럼(140)을 향해 이동하게 되며 최종적으로 상기 체결치(152)의 체결치 돌출부(152a)와 컬럼치 홈부(152b)는 각각 상기 컬럼(140)의 컬럼치(141)와 체결 홈부(142)에 체결하게 된다. 이 때, 상기 체결치의 측면(152d)과 단차면(152c)은 도 7b에 도시한 바와 같이 각각 체결치 가이드의 측면(156a)과 하부면(156b)과 밀착되어 이동된다.

상기 체결치(152)의 체결치 돌출부(152a) 및 컬럼치 홈부(152b)가 각각 상기 컬럼(140)의 컬럼치(141)와 체결 홈부(142)에 체결됨에 따라, 상기 컬럼(140)과 형체 피스톤(150)의 체결 동작이 완료된다.

상기 체결 과정 즉, 상기 컬럼(140)과 형체 피스톤(150) 사이의 체결이 완료된 상태에서 승압 과정이 진행된다. 먼저, 상기 형체 피스톤(150)의 일측에 구비된 제 1 유실(154)에 고압의 작동유가 공급되면 상기 작동유의 유압에 의한 하중이 상기 형체 피스톤(150)에 가해진다. 이 때, 상기 형체 피스톤(150)과 컬럼(140)은 체결된 상태이기 때문에 상기 형체 피스톤(150)에 가해진 하중은 컬럼(140)으로도 전달되며 또한, 상기 컬럼(140)은 이동형판(120)과 연결되어 있음에 따라 상기 작동유에 의한 하중은 최종적으로 상기 이동형판(120)의 제 2 금형(121)으로 전달된다. 이에 따라, 제 1 고정형판(110)의 제 1 금형(111)과 이동형판(120)의 제 2 금형(121)이 형체결되며, 참고로 상기 제 1 유실(154)로의 고압의 작동유 유입에 의해 상기 컬럼(140) 및 이동형판(120)이 전진 미세 이동될 수 있다.

이상의 일련의 과정 즉, 고속 이송 과정, 체결 과정 및 승압 과정을 통해 형폐 과정이 완료된다. 한편, 형폐 과정 이후의 형개 과정은 상기 형폐 과정을 역순으로 진행하면 되는데 구체적으로, 먼저 고압 형개 과정을 진행한다. 즉, 상기 형체 피스톤(150)과 컬럼(140)의 체결이 해제되지 않은 상태에서 상기 제 2 유실(155)에 작동유를 공급하여 상기 이동형판(120) 및 컬럼(140)을 일정 거리 후퇴시킨다. 이 때, 상기 형체 피스톤(150)과 컬럼(140)의 체결 즉, 체결치(152)와 컬럼(140)의 체결 상태가 해제되지 않았기 때문에 상기 제 2 유실(155)에 가해진 유압은 체결치(152) 및 컬럼(140)에 전달되고 이에 따라, 상기 컬럼(140)에 체결되어 있는 체결치(152)가 상기 유압에 견디지 못하고 상기 컬럼으로부터 이탈되려 한다.

그러나, 전술한 바와 같이 상기 체결치 가이드의 고압 형개면(156b)이 상기 체결치의 고압 형개면(152c)에 밀착되는 구조를 갖음에 따라, 상기 체결치(152)에 고압 형개력이 작용하더라도 상기 체결치 가이드의 고압 형개면(156b)이 해당 고압 형개력을 흡수하게 된다. 즉, 고압 형개력 작용시 상기 체결치 가이드의 고압 형개면(156b)의 지지에 의해 상기 체결치(152)의 이탈이 방지된다.

상기 고압 형개 과정이 완료된 상태에서, 상기 제 1 유실(154)의 작동유를 방출시킨 다음, 상기 회전판(160)을 회전시켜 상기 체결치(152)와 컬럼(140) 사이의 체결 상태를 해제시킨다. 이 때, 상기 체결치(152)와 컬럼(140) 사이의 체결 상태 해제시 상기 캠 축(153)은 상기 캠 홈(161)의 홈 종료점(161b)으로부터 홈 시작점(161a)으로 이동하게 되며 이에 따라, 상기 체결치(152)는 형체 피스톤(150)의 체결치 안착홈(151)으로 이동된다.

한편, 이상의 설명에 있어서 본 발명에 따른 형체장치는 사출 성형기에 적용됨을 일 예로 하여 기술하였으나 본 발명에 따른 형체장치는 사출 성형기 이외에 형체결이 요구되는 제반 산업기기에 적용 가능함은 물론이다.

본 발명에 따른 형체장치는 다음과 같은 효과가 있다.

체결치 가이드의 고압 형개면이 체결치의 고압 형개면에 밀착되는 구조를 갖음에 따라, 체결치와 컬럼의 체결 상태에서 체결치에 고압 형개력이 작용하더라도 체결치 가이드의 고압 형개면이 해당 고압 형개력을 흡수하게 된다. 즉, 고압 형개력 작용시 체결치 가이드의 고압 형개면의 지지에 의해 체결치의 이탈이 방지된다.

또한, 상기 체결치의 직선 왕복 운동시 상기 체결치 가이드가 상기 체결치를 가이드함에 따라 형체장치의 형개폐 과정이 안정적으로 진행된다.

Claims

이송 수단에 장착되어 전후 이동이 가능한 컬럼과, 상기 컬럼과의 체결 및 체결해제 동작이 가능한 형체 피스톤을 포함하여 이루어지며,

상기 컬럼의 축 방향을 따라 상기 컬럼의 표면 상에 복수개의 컬럼치가 배치되고, 상기 컬럼치와 컬럼치 사이에 체결 홈부가 구비되며,

상기 컬럼의 전후 이동시 상기 컬럼의 관통, 이동이 가능하도록 상기 형체 피스톤의 중앙 부위에 중앙 개구부가 구비되고, 상기 중앙 개구부와 공간적으로 접하는 상기 형체 피스톤의 내측에는 상기 중앙 개구부의 둘레를 따라 고리 형상으로 체결치 안착홈이 구비되어 원주방향으로 복수개의 체결치가 상기 체결치 안착홈에 안착되며,

상기 체결치의 좌우측에는 체결치 가이드가 상기 형체 피스톤에 고정, 지지되어, 상기 체결치의 컬럼으로의 직선 왕복 운동시 상기 체결치를 밀착하여 가이드하고, 상기 체결치와 컬럼의 체결 상태에서의 고압 형개시 상기 체결치를 지지하여 상기 체결치의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 1 항에 있어서,

상기 체결치로부터 상기 컬럼의 축 방향으로 이격된 위치에 회전판이 구비되 고, 상기 회전판 상에는 회전판의 외곽으로부터 중심으로 향하는 캠 홈이 복수개 구비되어 각각의 상기 캠 홈에 캠 축이 위치되며,

상기 각각의 캠 축은 상기 각각의 체결치와 연결되어 상기 회전판의 회전 운동시 상기 캠 축이 상기 캠 홈 내에서 이동함에 따라, 상기 각각의 체결치가 상기 컬럼을 향하여 이동하거나 형체 피스톤의 몸체 방향으로 이동하여 상기 체결치와 상기 컬럼의 체결 여부가 진행되는 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 1 항에 있어서,

상기 체결치의 양 측면에는 각각 단차면이 형성되며, 상기 체결치 가이드의 하부면은 상기 체결치의 단차면 상에 위치되고 상기 체결치 가이드의 측면은 상기 단차면 상부의 체결치 측면에 밀착되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 1 항에 있어서,

상기 체결치는 컬럼치 홈부와 체결치 돌출부로 구성되며, 상기 컬럼치 홈부는 상기 컬럼의 컬럼치에 대응하는 곳에 위치하고 상기 체결치 돌출부는 상기 컬럼의 체결 홈부에 대응하는 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 2 항에 있어서,

상기 각각의 캠 홈에 홈 시작점과 홈 종료점이 구비되며, 상기 홈 종료점은 상기 홈 시작점에 비해 상대적으로 회전판의 중심에 가까운 곳에 위치하는 것을 특징으로 형체장치.
제 2 항에 있어서,

상기 회전판의 일측에 유압 피스톤이 구비되어 상기 유압 피스톤의 작동에 의해 상기 회전판의 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 2 항에 있어서,

상기 회전판에 미세 기어가 형성되어 있으며, 상기 회전판의 일측에 상기 미세 기어와 맞물리는 피니언이 구비되고 상기 피니언에 구동력을 전달하는 구동 모터가 구비되어 상기 구동 모터의 구동에 의해 상기 회전판이 회전하는 것을 특징으로 하는 형체장치.
이격되어 평행하게 배치되는 제 1 고정형판과 제 2 고정형판;

상기 제 1 고정형판과 제 2 고정형판 사이의 공간을 왕복, 이동하는 이동형판;

상기 이동형판과 제 1 및 제 2 고정형판을 일체형으로 연결하며 상기 이동형판의 이동을 가이드하는 타이바;

일단이 상기 이동형판과 연결되어 있으며, 축 방향을 따라 표면 상에 요철 형상을 이루는 컬럼치 및 체결 홈부가 순차적으로 배열되어 있는 컬럼;

중앙 부위에 상기 컬럼의 관통, 이동이 가능하도록 중앙 개구부가 형성되어 있으며, 상기 컬럼에 형체결력을 전달하는 역할을 수행하는 형체 피스톤;

상기 컬럼의 원주방향으로 이격된 위치에 구비되어 상기 컬럼의 컬럼치 및 체결 홈부로의 선택적 착탈이 가능한 복수의 체결치;

상기 체결치의 좌우측에 구비되어 상기 체결치의 컬럼으로의 직선 왕복 운동시 상기 체결치를 밀착하여 가이드하고, 상기 체결치와 컬럼의 체결 상태에서의 고압 형개시 상기 체결치를 지지하여 상기 체결치의 이탈을 방지하는 역할을 수행하는 체결치 가이드;

상기 체결치로부터 컬럼의 축 방향으로 이격된 위치에 구비된 회전판; 및

일단이 상기 체결치와 연결되어 있고, 다른 일단이 상기 회전판과 연결되어 있어 상기 회전판의 회전 구동력을 상기 각각의 체결치에 전달하는 역할을 하는 캠 축을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 8 항에 있어서,

상기 체결치의 양 측면에는 각각 단차면이 형성되며, 상기 체결치 가이드의 하부면은 상기 체결치의 단차면 상에 위치되고 상기 체결치 가이드의 측면은 상기 단차면 상부의 체결치 측면에 밀착되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 8 항에 있어서,

상기 중앙 개구부와 공간적으로 접하는 상기 형체 피스톤의 내측에는 상기 중앙 개구부의 둘레를 따라 고리 형상으로 체결치 안착홈이 구비되어 원주방향으로 복수개의 체결치가 상기 체결치 안착홈에 안착되며, 상기 체결치는 상기 체결치 안착홈을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 8 항에 있어서,

상기 회전판 상에는 회전판의 외곽으로부터 중심으로 향하는 캠 홈이 복수개 구비되고, 각각의 캠 홈 내에서 상기 캠 축이 이동하는 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 11 항에 있어서,

상기 각각의 캠 홈은 홈 시작점과 홈 종료점을 포함하며, 상기 홈 종료점은 상기 홈 시작점에 비해 상대적으로 회전판의 중심에 가까운 곳에 위치하는 것을 특징으로 형체장치.
제 8 항에 있어서,

상기 회전판의 일측에 유압 피스톤이 구비되어 상기 유압 피스톤의 작동에 의해 상기 회전판의 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 8 항에 있어서,

상기 회전판에 미세 기어가 형성되어 있으며, 상기 회전판의 일측에 상기 미세 기어와 맞물리는 피니언이 구비되고 상기 피니언에 구동력을 전달하는 구동 모터가 구비되어 상기 구동 모터의 구동에 의해 상기 회전판이 회전하는 것을 특징으로 하는 형체장치.
제 8 항에 있어서,

상기 체결치는 컬럼치 홈부와 체결치 돌출부로 구성되며, 상기 컬럼치 홈부는 상기 컬럼의 컬럼치에 대응하는 곳에 위치하고 상기 체결치 돌출부는 상기 컬럼의 체결 홈부에 대응하는 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 형체장치.