KR100931808B1 - 핫런너 밸브장치 및 이를 구비한 사출성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핫런너 밸브장치 및 이를 구비한 사출성형기를 개시한다.

본 발명은 작동압을 공급받아 내부의 피스톤이 승강되는 실린더를 구비한 구동유닛과, 이 구동유닛의 일측에 연결되고 내부에는 상기 피스톤에 연결되어 연동되는 것에 의해 선단부에 구비된 게이트의 유로를 개폐시키는 밸브핀을 구비한 노즐로 구성되는 핫런너 밸브장치에 있어서, 상기 실린더는 피스톤이 설치되는 내부공간이 축심을 포함하여 편심 형성되고, 이 내부공간을 우회하여 상·하부에 입출구가 구비된 제1수지유로가 형성되며; 상기 노즐은 상기 제1수지유로와 연결되는 제2수지유로 및 상기 피스톤의 일단에 연결되는 밸브핀이 통과하는 제1핀홀 그리고 이들 제2수지유로와 제1핀홀과 연결되면서 게이트가 결합되는 단부측으로 열평형 코어가 삽입되는 코어 설치홈이 형성되고; 상기 열평형 코어는 상기 제2수지유로와 제1핀홀과 각각 연결되는 제3수지유로 및 제2핀홀이 형성되고; 상기 게이트는 상기 제2핀홀에 연결되는 제3핀홀 및 상기 제3수지유로에 일단이 연결되고 타단은 상기 제3핀홀의 측면으로 연결되는 제4수지유로가 형성되는 구성이다.

핫런너, 사출성형기, 노즐, 밸브핀

Description

핫런너 밸브장치 및 이를 구비한 사출성형기{Nozzle for Injection Molding Machines}

본 발명은 밸브핀의 승강에 의해 게이트의 유로가 선택적으로 개폐되는 핫런너 밸브장치 및 이를 구비한 사출성형기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수지유로와 밸브핀의 위치 간섭을 최소화하여 수지의 유동 특성을 안정되게 유지시킴과 동시에 유동되는 수지에 대한 열전도 특성을 균일하게 하여 사출 품질을 높이고, 아울러 사출량 조절을 용이하게 실시할 수 있도록 한 핫런너 밸브장치 및 이러한 핫런너 밸브장치를 간소한 구조에 의해 병렬 확장시킬 수 있는 사출성형기에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형기용 핫런너 밸브장치는 수지를 용융한 사출성형기로부터 수지를 공급받아 금형의 캐비티로 주입하는 장치로서, 이러한 핫런너 밸브장치는 밸브핀의 승강 동작에 의해 게이틀 개폐하도록 구성되며, 성형품의 수량에 따라 비교적 여러 개를 일시에 성형하는 경우에는 매니폴드를 통해 수지를 공급받는 매 니폴드형과, 단품 생산을 하는 경우에는 사출 실린더로부터 수지를 공급받는 싱글형으로 대별된다.

도 1은 종래 기술에 따른 고압의 공기를 작동압으로 하여 밸브핀을 승강시키는 밸브장치의 구성을 나타낸 것으로, 이때의 밸브장치는 다캐비티 금형에 적용되는 매니폴드형 밸브장치이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 종래의 사출성형기용 핫런너 밸브장치는 크게 구동유닛(100)와 밸브장치(200)로 구성되며 밸브핀(210)의 승강 동작을 위한 구동원으로 통상적으로 고압의 공기를 이용한다.

즉, 상기 구동유닛(100)는 외부로부터 고압의 공기(Air)를 공급 및 배출하기 위한 관로 인 에어채널(air chnnel;110,120)이 복수개 형성되어 있으며, 이 복수개의 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 유입되는 고압의 공기 또는 유체에 의해 실린더(130)내의 피스톤(140)이 승강을 이루는 구조이다. 이때, 상기 피스톤(130)에는 밸브핀(210)이 연결되어 연동되는 구조이다.

그리고, 상기 밸브핀(210)은 피스톤(130)에 연동하여 승강 됨으로써 노즐(220)의 선단부를 형성하는 게이트 유로를 선택적으로 차단 또는 개방하는 구조이다.

한편, 상기 밸브장치(200)는 외체를 형성하는 것으로 수지의 고화를 방지하기 위한 히터가 권선되는 노즐(220)를 포함하며, 이 노즐(220)의 내부에는 밸브 핀(210)이 수직방향으로 승강을 이루도록 설치되는 구조이다. 여기서, 상기 노즐(220)은 밸브핀(210)의 주위로 일정한 간극을 두고 수지유로(230)가 형성되며, 이 수지유로(230)의 양끝은 노즐의 게이트와 매니폴드(300)의 수지유로(310)에 각각 연결되는 구조이다.

이와 같이 구성되는 사출성형기용 핫런너 밸브장치는 상기 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 고압의 작동압이 공급되면 피스톤(140)이 승강 또는 하강을 이루게 되고, 이와 동시에 밸브핀(210) 이 연동하여 일체로 승강 동작이 수행된다. 따라서, 상기 피스톤(140)이 승강 됨에 따라 노즐의 게이트를 개방 또는 차단시키게 되므로 결과적으로 매니폴드(300)를 통해 공급되는 수지가 게이트를 통해 금형내로 공급되거나 또는 차단되게 된다.

요약하면, 상기 종래 기술에 따른 공기압을 작동으로 하는 사출성형기용 밸브 게이트 장치는 고압의 공기를 선택적으로 해당 에어채널(110,120)을 통해 실린더(130)내로 공급시켜 피스톤(140)을 승강시키게 되며, 이때의 피스톤(140)에 연동하여 밸브핀(210)이 게이트의 유로를 개폐시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 핫런너 밸브장치는, 상기 노즐(220)의 수지유로(230)가 상기 밸브핀(210)의 행정경로를 겸하는 형태로 구비되는 것에 의해, 상기 수지유로(230)를 따라 이동되는 수지가 상기 밸브핀(210)의 외주면에 접촉되는 것에 의해 유동성이 불량하게 되는 단점이 있을 뿐만 아니라, 상기 수지유로(230)의 수지 일부가 밸브핀(210)의 외면에 고착되는 경우 수지유로의 직경 감소 에 따른 밸브핀의 동작 불량을 초래하여 결과적으로 밸브장치를 분해·세척 해야 하는 폐단이 있었다.

또한, 종래의 밸브장치는 싱글로 사용되는 경우에는 사출량 조절을 필요로 하지 않으나, 멀티 즉, 다수의 노즐이 장착되는 경우에는 각 노즐의 가공산포 등의 이유로 사출량이 균일하지 못한 단점이 있으며, 이러한 사출 불균일은 결과적으로 성형품의 품질 불량을 초래하는 원인이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 종래에는 노즐을 통과하는 수지의 온도를 달리하여 그 점도 조절을 통한 사출량 제어를 실시하고 있으나, 온도 조절의 범위가 극히 제한적일 뿐만 아니라 수지의 물성치를 변화시키는 것에 의해 성형품에 대한 품질 불량이 큰 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수지유로와 밸브핀의 위치 간섭이 없도록 설계하여 밸브핀에 의한 수지의 유동특성 불량을 해소하고, 아울러 수지유로에 대한 온도특성을 균일하게 유지시킬 수 있도록 한 핫런너 밸브장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 구동유닛 구조를 개선하여 동작의 신뢰성 및 분해·조립을 양호하게 하고 동시에 부피 감소에 따른 장착 공간에 대한 자유도를 높일 수 있는 핫런너 밸브장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 간소한 구조에 의해 용이하게 병렬 확장시킬 수 있도록 하면서 개별적인 사출량 조절을 통해 각 노즐의 사출량을 균일하게 조절할 수 있도록 한 핫런너 밸브장치를 구비한 사출성형기를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치는, 작동압을 공급받아 내부의 피스톤이 승강되는 실린더를 구비한 구동유닛과, 이 구동유닛의 일측에 연결되고 내부에는 상기 피스톤에 연결되어 연동되는 것에 의해 선단부에 구비된 게이트의 유로를 개폐시키는 밸브핀을 구비한 노즐로 구성되는 핫런너 밸브장치에 있어서,

상기 실린더는 피스톤이 설치되는 내부공간이 축심을 포함하여 편심되고, 이 내부공간을 우회하여 상·하부에 입출구가 구비된 제1수지유로가 형성되며; 상기 노즐은 상기 제1수지유로와 연결되는 제2수지유로 및 상기 피스톤의 일단에 연결되는 밸브핀이 통과하는 제1핀홀 그리고 이들 제2수지유로와 제1핀홀과 연결되면서 게이트가 결합되는 단부측으로 열평형 코어가 삽입되는 코어 설치홈이 형성되고; 상기 열평형 코어는 상기 제2수지유로와 제1핀홀과 각각 연결되는 제3수지유로 및 제2핀홀이 형성되고; 상기 게이트는 상기 제2핀홀에 연결되는 제3핀홀 및 상기 제3수지유로에 일단이 연결되고 타단은 상기 제3핀홀의 측면으로 연결되는 제4수지유로가 형성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 열평형 코어는 은, 알루미늄, 구리 계열의 금속을 적어도 하나 이상 포함하는 열전도성 금속재로 구비되고, 상기 실린더는 제1수지유로의 외주로 관형상의 실린더 히터가 구비되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 열평형 코어의 제3수지유로와 상기 게이트의 제4수지유로의 경계선에는 상기 밸브핀의 일단이 삽입 통과하는 가이드 부싱이 구비되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 내부공간의 상부에 승강 가능하게 설치되어 그 저면이 피스톤의 상부와 선택적으로 접촉되는 승강블록(31) 및 상기 승강블록의 상부면에 접촉되는 접촉 경사면을 구비하고 선택적으로 수평 이동되는 것에 의해 상기 승강블록의 상승 위치를 제한하는 가동블록 그리고 상기 가동블록의 일측에 나사부를 삽입 체결하고 상기 실린더의 일측에 회전 가능하게 구비되어 작업자로부터 회전 조작력을 받아 상기 가동블록을 수평 이동시키는 조절 포스트로 이루어진 사출량 조절유닛을 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명에 따른 핫런너 밸브장치를 구비한 사출성형기는, 작동압을 공급받아 피스톤이 승강되는 실린더를 구비한 구동유닛 및 이 구동유닛의 일측에 연결되고 내부에는 상기 피스톤에 연결되어 연동되는 것에 의해 선단부에 구비된 게이트의 유로를 개폐시키는 밸브핀을 구비한 노즐로 구성되는 핫런너 밸브장치를 복수 구비하고, 이들 핫런너 밸브장치가 사출 실린더로부터 수지를 공급받도록 연결한 사출성형기에 있어서, 상기 밸브장치를 적어도 2개 이상 포함하고, 이들 각 핫런너 밸브장치는 사출 실린더와 수지공급관으로 분기 연결되고, 상기 수지공급관의 외주면 은 밴드히터가 감싸도록 구성된 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 핫런너 밸브장치는, 수지유로와 밸브핀이 수지를 토출하기 위한 게이트 부분에서만 연결되므로 수지유로 전구간에 대한 안정적인 유동특성을 보장할 수 있어 수지 배출성을 양호하게 할 수 있으며, 아울러 구동유닛에 형성된 수지유로는 별도의 실린더 히터를 구비시키는 것에 의해 수지유로 전구간 대한 온도 특성을 균일하게 유지시킬 수 있어 성형품의 품질을 높일 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

또한, 구동유닛과 노즐의 결합 구조가 간소하여 분해·조립 작업성을 개선시킬 수 있어 결과적으로 제품의 유지보수 및 취급관리의 편의성을 높일 수 있는 이점이 있으며, 구동유닛의 부피 감소를 통해 장착공간에 대한 자유도를 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 각 밸브장치에 사출량 조절유닛을 부가 구성하는 간소한 구조변경을 통해 여러 개의 밸브장치를 확장 연결하고 각 노즐의 사출량을 적절하게 보정할 수 있을 뿐만 아니라 종전처럼 각 밸브장치에 수지를 공급하는 복잡한 구조의 매니폴드를 필요로 하지 않고 밴드히터가 감겨진 수지공급관으로 대체함으로써 구조를 간소하게 할 수 있으며, 설계 변경 및 확장의 자유도를 대폭적으로 높일 수 있으므로 산업상 대단히 유용한 효과를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치 및 이를 구비한 사출성형기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치를 나타낸 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치에서 게이트의 개방 조절을 설명하기 위한 내부 구성을 나타낸 절개 사시도이다.

그리고, 도 5는 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치에서 밸브핀의 하강 상태를 설명하기 위한 내부 구성을 나타낸 절개 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치에서 실린더를 나타낸 반절개 사시도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명의 핫런너 밸브장치(1)는, 크게 작동압을 공급받아 승강 구동력을 생성하는 구동유닛(10)과, 상기 구동유닛(10)의 일측으로 분해 가능하게 결합되며 밸브핀(7a)에 의해 게이트(22)의 유로가 개폐되는 것에 의해 선택적으로 금형(미도시)의 캐비티에 수지를 주입하는 노즐(20)로 구성된다.

구동유닛(10)은 유·공압으로 된 작동압을 공급받는 원통형상을 갖는 실린더(11)와, 상기 실린더(11)의 내부에 설치되어 선택적으로 승강 동작을 실시하는 피스톤(13)으로 구성된다.

상기 실린더(11)는 측부에 유·공압으로 된 작동압을 공급받을 수 있도록 복수의 에어채널(a1,a2)이 형성되며, 이때의 에어채널(a1,a2)은 선택적으로 작동압이 공급 및 배출되도록 구비된다. 이러한 에어채널(a1,a2)의 구성은 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서의 상기 실린더(11)는 도면을 기준으로 설명하면 하부면이 개방된 컵 형상을 갖는 부재로서 상부면 중앙에는 수지를 공급받기 위한 유입구(미부호)가 형성되고, 하부면 테두리측으로는 공급받은 수지가 배출되는 유출구(미부호)가 형성된다. 또한, 도 6에서 보는 바와 같이 내부에는 단차를 형성하여 내부공 간(11s)측으로 외부의 열이 전달되는 것을 차단하기 위한 열전달 차단홀(11c)이 등 간격을 두고 형성될 수 있다.

이러한 실린더(11)는 피스톤(13)이 승강 동작을 이룰 수 있도록 그 내부에 내부공간(11s)이 형성되며, 이때의 상기 내부공간(11s)은 축심을 포함하여 편심 형성된다. 이는 상기 내부공간(11s)의 일측으로 별도의 제1수지유로(11p)가 형성되어야 하는데, 상기 내부공간을 축심과 동심원이 되게 형성하는 경우에는 실린더(11)의 부피가 커지기 때문이다.

따라서, 본 발명은 실린더(11)의 부피 감소를 위해 상기 내부공간(11s)이 축심을 포함하여 편심 형성되게 하고, 편심된 반대쪽 부분에 제1수지유로(11p)가 형성되게 한 것이다. 여기서, 상기 제1수지유로(11p)는 상기 내부공간(11s)과 위치 간섭되지 않는 실린더(11)의 일측 부분으로 일직선이 되게 형성하여도 무방하나, 본 발명에서는 상기 실린더(11)의 상부면 중앙에 유입구(미부호)를 형성하는 것에 의해 도면에서 보는 바와 같이 상기 제1수지유로(11p)의 일부가 경사지게 형성된다.

한편, 상기 제1수지유로(11p)의 외주로는 관 형상을 갖는 실린더(11)가 구비되며, 이때의 실린더(11)는 상기 제1수지유로(11p)를 경유하는 수지의 온도특성을 균일하게 유지될 수 있도록 외부로부터 전원을 공급받아 발열하는 발열요소로서, 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 피스톤(13)은 상기 실린더(11)의 내부공간(11s)을 상·하로 분리하도록 설치되는 승강요소로서, 상기 에어채널(a1,a2)을 통해 선택적으로 공급되는 작동압에 의해 상승 또는 하강 동작이 이루어진다. 이러한 피스톤(13)은 외주면에 실링을 위한 패킹링이 구비되어 상기 실린더(11)의 내벽면에 밀착 접촉되며, 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명의 도면에서는 상기 실린더(11)의 개구된 하부 내주면으로 관 형상의 가이드(12)가 결합 구비되는 것을 제안하였으며, 이때의 상기 가이드(12)는 중공의 관형상을 갖는 부재로서 외주면에 패킹링이 구비되고 상기 실린더(11)에 끼워 맞춤으로 결합된다. 이러한 가이드(12)는 상기 실린더(11)의 내부공간(11s)의 기밀성을 높이기 위하여 적용되는 것으로 상기 실린더(11)의 상기 에어채널(a1,a2) 사이의 구간에서 위치 간섭되지 않도록 그 하부측으로 구비되는 것이 바람직하다.

이러한 구성의 피스톤(13)은 도면에서 보는 바와 같이 후술할 밸브핀(7a)의 상단부가 결합 연결되는 구조이며, 이때의 상기 피스톤(13)과 밸브핀(7a)의 결합구조는 다양한 방법에 의해 연결되어도 무방하며, 일예로 나사체결 구조로 상호 연결되거나 또는 본 발명의 도면에 보는 바와 같이 상기 피스톤(13)과 밸브핀(7a)을 상호 끼움 구조로 결합 연결될 수 있을 것이다.

노즐(20)은 도면에서 보는 바와 같이, 하면은 개방되고 상면은 막힌 형태로 이루어진 중공의 부재로서 외면에는 공지의 노즐 히터(24)가 감겨지는 구성이고, 상기 실린더(11)와 분해 가능하게 나사체결 또는 끼움구조로 연결된다.

이러한 노즐(20)은 하면을 통해 원기둥 형상을 갖는 열평형 코어(21)가 끼워 맞춤될 수 있도록 대응되는 형상의 코어 설치홈(20c)이 형성되고, 막힌 상면에는 상기 제1수지유로(11p)와 연결되는 제2수지유로(20p) 및 상기 피스톤(13)에 일단이 연결되는 밸브핀(7a)이 통과하는 제1핀홀(20s)이 상기 코어 설치홈(20c)에 연결되게 관통 형성된다.

한편, 상기 노즐(20)은 상기 실린더(11) 보다 감소된 지름을 갖도록 구비되는 것에 의해 도면에서 보는 바와 같이 상기 제1수지유로(11p)에 연결되는 제2수지유로(20p)는 축심을 향하도록 경사 형성된다. 만약, 상기 노즐(20)과 실린더(11)가 동일한 직경으로 구비되는 경우에는 상기 제1수지유로(11p)와 제2수지유로(20p)는 일직선상으로 형성되어도 무방할 것이다.

여기서, 상기 코어 설치홈(20c)에 끼워 맞춤으로 결합되는 열평형 코어(21)는 길이 방향을 따라 상기 제2수지유로(20p)에 연결되는 제3수지유로(21p) 및 상기 제1핀홀(20s)과 연결되는 제2핀홀(21s)이 관통 형성된다.

이러한 열평형 코어(21)는 상기 노즐 히터(24)의 발열시 그 열이 제3수지유로(21p) 전체에 균일하게 전달될 수 있도록 하여, 상기 열평형 코어(21)를 구비한 노즐(20) 구간에서의 수지의 온도특성을 양호하게 유지시키기 위한 것으로서, 열전도성이 대단히 우수한 열전도성 금속재 즉, 은, 구리, 알루미늄 계열의 금속 또는 이들 중 적어도 하나 이상 포함하는 합금재가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 가공성과 경제성이 우수한 구리 또는 알루미늄 계열의 금속재의 사용을 제안한다.

또한, 상기 노즐(20)의 하단부에 결합되는 게이트(22)는 금형(미도시)의 일단에 접촉되는 요소로서, 하방향으로 진행하면서 지름이 축소되게 테이퍼 형성된 다. 이러한 게이트(22)는 상기 노즐(20)에 나사체결 또는 끼워맞춤으로 결합된다.

한편, 상기 게이트(22)는 그 중심으로는 상기 열평형 코어(21)의 제2핀홀(21s)에 연결되는 제3핀홀(22s)이 일직선상이 되게 관통 형성되고, 상기 제3핀홀(22s)의 일측으로 즉, 축심에서 편심된 위치에는 상기 열평형 코어(21)의 제3수지유로(21p)에 일단이 연결되고 그 타단은 상기 제3핀홀(22s)의 측면으로 연결되는 제4수지유로(22p)가 관통 형성된다.

즉, 상기 제3핀홀(22s)은 하측으로 진행하면서 축심을 향하도록 경사지게 형성되는 것에 의해 상기 제4수지유로(22p)에 연결되며, 이러한 구성에 의해 상기 밸브핀(7a)의 끝단이 상기 제3핀홀(22s)에 위치된 상태에서는 상기 제4수지유로(22p)가 차단되고, 상기 밸브핀(7a)이 상승 이동하여 상기 제3핀홀(22s)과 제4수지유로(22p)의 연결 부분을 벗어나게 되면, 상기 제4수지유로(22p)를 통해 수지의 배출이 가능하게 된다.

한편, 본 발명에서는 상기 밸브핀(7a)의 승강시 축직진도를 양호하게 유지시킬 수 있도록 하기 위하여 밸브핀(7a)의 하단부 즉, 열평형 코어(21)와 게이트(22)의 경계면 측에 가이드 부싱(23)을 부가 구성하는 것을 제안한다.

이때의 상기 가이드 부싱(23)은 상기 밸브핀(7a)이 슬라이드 삽입될 수 있을 정도의 내경을 갖는 관 형상을 갖는 부재로서, 바람직하게는 상기 밸브핀(7a)의 동작구간 즉, 밸브핀(7a)의 상승 이동시 그 끝단부가 벗어나지 않을 정도의 길이를 갖는다. 또한, 상기 가이드 부싱(23)은 상기 제4수지유로(22p)와 제3핀홀(22s)의 연결 부분과 위치 간섭되지 않도록 형성된다.

또한, 본 발명은 상기 밸브핀(7a)의 최대 상승 높이를 임의로 조절하는 것을 통해 상기 노즐(20)의 게이트(22)를 통과하는 수지의 사출량을 가변 조절할 수 있도록 사출량 조절유닛(30)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이때의 상기 사출량 조절유닛(30)은 상기 핫런너 밸브장치(7)를 싱글로 구성하여 사용하는 경우에는 필요가 없으나, 핫런너 밸브장치를 2개 이상 복수 연결하여 하나의 금형 캐비티에 수지를 주입하는 경우 각 핫런너 밸브장치의 사출량을 용이하게 조절하기 위한 용도로 적용된다.

이러한 사출량 조절유닛(30)은 상기 피스톤(13)의 상부에 수직 이동 가능하게 수직하게 설치되는 승강블록(31)과, 상기 승강블록(31)에 대하여 수평 설치되는 가동블록(32) 그리고 상기 가동블록(32)에 작업자의 회전 조작력을 전달하는 조절 포스트(33)를 포함하여 구성된다.

상기 승강블록(31)은 상기 피스톤(13)의 상부 공간에 설치되는 승강부재로서, 그 상단은 실린더(11)의 일단에 슬라이드 이동되게 끼움 결합되며, 그 저면은 확장된 판형상으로 구비되어 상기 피스톤(13)의 상부면과 선택적으로 접촉된다. 이러한 승강블록(31)은 그 상단부가 가동블록(32)의 일측과 접촉되는 구성에 의해 그 상승 위치가 제한된다.

상기 가동블록(32)은 회전은 방지되고 수평이동은 가능하게 구비되며, 일측 단부가 소정의 경사각을 갖는 접촉 경사면(32a)이 형성된다. 이때의 상기 접촉 경 사면(32a)은 상기 가동블록(32)이 축심을 향하는 방향으로 이동되는 경우 상기 승강블록(31)의 최대 상승위치를 하향 조절하게 되고, 상기 가동블록(32)이 축심에서 멀어지는 방향으로 이동되는 경우에는 상기 승강블록(31)의 최대 상승 위치를 상향 조절하는 경사각을 갖는다.

상기 조절 포스트(33)는 수평방향으로 유동되지 않고 제 위치에서 시계 또는 반시계 방향으로 회전하도록 실린더(11)에 결합되는 회전요소로서, 상기 가동블록(32)의 접촉 경사면(32a)과 반대되는 쪽에 나사체결될 수 있게 나사부(33a)가 돌출 형성된다.

이러한 조절 포스트(33)는 상기 나사부(33a)와 반대되는 부분이 상기 실린더(11)의 외부로 노출 구비되어 작업자의 회전 조작력을 받도록 구성되며, 안정된 회전 조작력을 전달할 수 있도록 하기 위하여 도면에 도시하지는 않았으나 베어링으로 지지되는 구성이 바람직하다.

이와 같은 구성에 의해 상기 조절 포스트(33)에 작업자가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 조작력을 가하게 되면, 상기 조절 포스트(33)와 나사체결된 상기 가동블록(32)이 전진 또는 후퇴 이동되는 것에 의해 결과적으로 상기 가동블록(32)의 접촉 경사면(32a)에 접촉되는 승강블록(31)의 높이를 조절할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 밸브장치가 적용된 사출성형기를 설명하기 위한 단면도로서, 도면에서 보는 바와 같이 앞서 설명한 핫런너 밸브장치(7)를 복수 연결한 형태 즉, 멀티타입의 사출성형기를 나타내고 있다.

본 발명은 멀티형 사출성형기(1)를 구성함에 있어, 공지의 사출 실린더(미도시)로부터 여러 개의 핫런너 밸브장치(7)가 수지를 공급받을 수 있도록 중공의 파이프재로 된 수지공급관(3)으로 연결된다. 이때의 수지공급관(3)은 도면에서 보는 바와 같이 사출 실린더에서 분기 연결되는 구조로 구비되며, 이때의 관접속구조는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 수지공급관(3)을 경유하는 수지는 용융상태가 유지되어야 하므로 그 외주면으로 시트 타입의 히터를 감아서 된 밴드히터(5)가 감싸지는 구성이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 사출성형기(1)는 내부에 복잡한 수지유로를 형성한 매니폴드를 필요로 하지 않고, 파이프재로 된 수지공급관(3)을 사출 실린더와 여러 핫런너 밸브장치(7)를 연결하는 형태이므로 구조가 간소하고 설계 변경이 용이할 뿐만 아니라 확장성이 양호하다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 사출기성형기를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치를 나타낸 사시도,

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치에서 게이트의 개방 조절을 설명하기 위한 내부 구성을 나타낸 절개 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치에서 밸브핀의 하강 상태를 설명하기 위한 내부 구성을 나타낸 절개 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 핫런너 밸브장치에서 실린더를 나타낸 반절개 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 밸브장치가 적용된 사출성형기를 설명하기 위한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 사출성형기 3 : 수지공급관

5 : 밴드히터 7 : 밸브장치

7a : 밸브핀 10 : 구동유닛

11 : 실린더 11c : 열전달 차단홀

11p : 제1수지유로 11s : 실린더 내부공간

12 : 가이드 13 : 피스톤

14 : 실린더 히터 20 : 노즐

20p : 제2수지유로 20s : 제1핀홀

20c : 코어 설치홈 21 : 열평형 코어

21p : 제3수지유로 21s : 제2핀홀

22 : 게이트 22p : 제4수지유로

22s : 제3핀홀 23 : 가이드 부싱

24 : 노즐히터 30 : 사출량 조절유닛

31 : 승강블록 32 : 가동블록

32a : 접촉 경사면 33 : 조절포스트

33a : 나사부

Claims (5)

1. 작동압을 공급받아 내부의 피스톤(13)이 승강되는 실린더(11)를 구비한 구동유닛(10)과, 이 구동유닛(10)의 일측에 연결되고 내부에는 상기 피스톤(13)에 연결되어 연동되는 것에 의해 선단부에 구비된 게이트(22)의 유로를 개폐시키는 밸브핀(7a)을 구비한 노즐(20)로 구성되는 핫런너 밸브장치에 있어서,

   상기 실린더(11)는 피스톤(13)이 설치되는 내부공간(11s)이 축심을 포함하여 편심 형성되는 되는 것으로, 이 내부공간(11s)을 우회하여 상·하부에 입출구가 구비된 제1수지유로(11p) 및 이 제1수지유로(11p)의 외주로 관형상의 실린더 히터(14)가 구비되며;

   상기 노즐(20)은 상기 제1수지유로(11p)와 연결되는 제2수지유로(20p) 및 상기 피스톤(13)의 일단에 연결되는 밸브핀(7a)이 통과하는 제1핀홀(20s) 그리고 이들 제2수지유로(20p)와 제1핀홀(20s)과 연결되면서 게이트(22)가 결합되는 단부측으로 은, 알루미늄, 구리 계열의 금속을 적어도 하나 이상 포함하는 열전도성 금속재로 된 열평형 코어(21)가 삽입되는 코어 설치홈(20c)이 형성되고;

   상기 열평형 코어(21)는 상기 제2수지유로(20p)와 제1핀홀(20s)과 각각 연결되는 제3수지유로(21p) 및 제2핀홀(21s)이 형성되고;

   상기 게이트(22)는 상기 제2핀홀(21s)에 연결되는 제3핀홀(22s) 및 상기 제3수지유로(21p)에 일단이 연결되고 타단은 상기 제3핀홀(22s)의 측면으로 연결되는 제4수지유로(22p)가 형성되고;

   상기 열평형 코어(21)의 제3수지유로(21p)와 상기 게이트(22)의 제4수지유로(22p)의 경계선에는 상기 밸브핀(7a)의 일단이 삽입 통과하는 가이드 부싱(23)이 구비되는 것을 특징으로 하는 핫런너 밸브장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 상기 내부공간(11s)의 상부에 승강 가능하게 설치되어 그 저면이 피스톤(13)의 상부와 선택적으로 접촉되는 승강블록(31) 및 상기 승강블록(31)의 상부면에 접촉되는 접촉 경사면(32a)을 구비하고 선택적으로 수평 이동되는 것에 의해 상기 승강블록(31)의 상승 위치를 제한하는 가동블록(32) 그리고 상기 가동블록(32)의 일측에 나사부(33a)를 삽입 체결하고 상기 실린더(11)의 일측에 회전 가능하게 구비되어 작업자로부터 회전 조작력을 받아 상기 가동블록(32)을 수평 이동시키는 조절 포스트(33)로 이루어진 사출량 조절유닛(30)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 핫런너 밸브장치.
5. 작동압을 공급받아 피스톤(13)이 승강되는 실린더(11)를 구비한 구동유닛(10) 및 이 구동유닛(10)의 일측에 연결되고 내부에는 상기 피스톤(13)에 연결되어 연동되는 것에 의해 선단부에 구비된 게이트(22)의 유로를 개폐시키는 밸브핀(7a)을 구비한 노즐(20)로 구성되는 핫런너 밸브장치(7)를 복수 구비하고, 이들 핫런너 밸브장치가 사출 실린더로부터 수지를 공급받도록 연결한 사출성형기에 있어서,

   작동압을 공급받아 내부의 피스톤(13)이 승강되는 실린더(11)를 구비한 구동유닛(10)과, 이 구동유닛(10)의 일측에 연결되고 내부에는 상기 피스톤(13)에 연결되어 연동되는 것에 의해 선단부에 구비된 게이트(22)의 유로를 개폐시키는 밸브핀(7a)을 구비한 노즐(20)로 구성되는 핫런너 밸브장치에서, 상기 실린더(11)는 피스톤(13)이 설치되는 내부공간(11s)이 축심을 포함하여 편심 형성되고, 이 내부공간(11s)을 우회하여 상·하부에 입출구가 구비된 제1수지유로(11p)가 형성되며; 상기 노즐(20)은 상기 제1수지유로(11p)와 연결되는 제2수지유로(20p) 및 상기 피스톤(13)의 일단에 연결되는 밸브핀(7a)이 통과하는 제1핀홀(20s) 그리고 이들 제2수지유로(20p)와 제1핀홀(20s)과 연결되면서 게이트(22)가 결합되는 단부측으로 열평형 코어(21)가 삽입되는 코어 설치홈(20c)이 형성되고; 상기 열평형 코어(21)는 상기 제2수지유로(20p)와 제1핀홀(20s)과 각각 연결되는 제3수지유로(21p) 및 제2핀홀(21s)이 형성되고; 상기 게이트(22)는 상기 제2핀홀(21s)에 연결되는 제3핀홀(22s) 및 상기 제3수지유로(21p)에 일단이 연결되고 타단은 상기 제3핀홀(22s)의 측면으로 연결되는 제4수지유로(22p)가 형성되는 핫런너 밸브장치를 포함하고, 이들 각 핫런너 밸브장치(7)는 사출 실린더와 수지공급관(3)으로 분기 연결되고, 상기 수지공급관(3)의 외주면은 밴드히터(5)가 감싸도록 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형기.

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