KR101125720B1 - 스프루 부쉬 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스프루 부쉬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프루 부쉬의 내부에 형성되는 냉각수 이동로를 나선형태로 형성함으로써, 사출액의 온도 제어범위를 충분히 향상시켜 스프루 부쉬의 냉각기능을 향상시킬 수 있다.
한편, 일반적인 가공기술을 이용하여 스프루 부쉬의 내부에 나선형태의 냉각수 이동로를 형성하는 것은 어려움이 발생할 수 있는 바, 스프루 부쉬를 상부본체와 하부커버로 분리가능한 구조를 적용함으로써, 스프루 부쉬 내부에 형성되는 나선형태의 냉각수 이동로의 가공을 용이하게 할 수 있다.
또한, 분리된 상부본체와 하부커버 사이에 패킹구를 구성하여, 냉각수 이동로의 수밀성을 보장할 수 있다.
따라서, 스프루 부쉬의 기능성을 향상시킴은 물론, 스프루 부쉬를 사용하는 사출성형장치의 신뢰성 및 성형품 제조능력을 향상시킬 수 있으므로, 스프루 부쉬와 사출성형장치 및 이를 이용하여 제조된 성형품에 대한 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.

Description

스프루 부쉬{Sprue bush}
본 발명은 스프루 부쉬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프루 부쉬의 내부에 형성되는 냉각수 이동로를 나선형태로 형성하여, 스프루 부쉬의 냉각기능을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
일반적으로, 사출성형은 열에 의해 용융된 재료인 사출액을 금형으로 사출시키고 경화하여 성형품을 가공하는 방법으로, 사출성형에 이용되는 금형은 용융된 재료를 사출하는 사출구가 접촉되는 스프루 부쉬(Sprue bush)와 용융된 재료가 충진되는 공간인 캐비티(Cavity) 및 스프루 부쉬와 캐비티를 연결하는 유로인 러너(Runner)를 포함하는 형상부를 포함하다.
이러한 사출성형에 있어서, 사출품의 경화에 소요되는 시간과 사출품의 품질은, 캐비티에 충진되는 사출액의 온도와 밀접한 관계를 갖게 되며, 사출품의 경화시간 단축과 품질 향상을 위해서는, 캐비티로 공급되는 사출액의 온도를 제어할 필요가 있다.
사출액의 온도를 제어하기 위한 방법 중 하나로, 스프루 부쉬의 내부에는 사출액의 온도를 낮추기 위한 냉각수가 이동하는 유로가 형성되어 있다.
냉각수가 이동하는 유로는 사출액이 이동하는 통로에 인접하여 나란히 형성되어 있다. 다시 말해, 스프루 부쉬의 내부로 유입된 냉각수는, 사출액이 이동하는 통로에 인접하여 상부에서 하부로 이동한 후 다시 하부에서 상부로 이동하여 스프루 부쉬의 외부로 유출된다.
상기와 같이 사출액이 이동하는 통로에 인접하여 나란히 형성된 유로를 갖는 스프루 부쉬는, 좁은 온도범위 내에서만 사출액의 온도제어가 가능하므로, 사출액의 온도를 제어할 수 있는 범위가 매우 한정적이게 된다.
그 이유를 살펴보면, 냉각수는 사출액이 이동하는 통로를 따라 사출액의 열에너지를 열전도방식으로 흡수하게 되는 바, 냉각수의 열에너지 흡수량은 냉각수가 이동하는 유로의 전체 길이에 비례하게 되기 때문이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 스프루 부쉬에 형성되는 냉각수 이동로(유로)를 나선형태로 형성하여, 냉각수 이동로의 전체 길이를 충분히 증가시킴으로써, 넓은 온도범위에서 사출액의 온도을 제어할 수 있도록 한 스프루 부쉬를 제공하는데 목적이 있다.
한편, 일반적인 가공기술을 이용하여 스프루 부쉬의 내부에 나선형태의 냉각수 이동로를 형성하는 것은 어려움이 발생할 수 있다.
본 발명은 간단한 가공기술을 이용하면서도, 매우 용이하게 나선형태의 냉각수 이동로가 형성될 수 있는 스프루 부쉬를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 스프루 부쉬는, 몸체(100)의 중심축을 따라 상부와 하부를 관통하도록 형성되는 사출액 공급부(130); 상기 몸체(100) 측면의 일측에 개방되도록 형성되는 냉각수 유입부(111); 상기 몸체(100) 측면의 다른 일측에 개방되도록 형성되는 냉각수 유출부(112); 및 상기 냉각수 유입부(111)의 내측과 상기 냉각수 유출부(112)의 내측을 공간으로 연결하되, 상기 사출액 공급부(130)의 주위를 회전하도록 나선형으로 형성되는 냉각수 이동로(140)를 포함하며, 상기 몸체(100)는 상부본체(110)와 하부커버(120)가 결합되어 구성되며, 상기 상부본체(110)의 결합부 외측면과 상기 하부커버(120)의 결합부 내측면에는 각기 함몰되는 홈 형태로서 나선형의 본체측 이동홈(141)과 커버측 이동홈(142)이 형성되어 상기 냉각수 이동로(140)를 형성하고, 상기 본체측 이동홈(141)과 상기 커버측 이동홈(142)은 반구형으로 형성되어 상기 냉각수 이동로(140)가 원형의 단면형상으로 형성되며, 상기 상부본체(110)와 하부커버(120)는 서로 분리 가능하도록 나사 결합되되, 상기 상부본체(110)의 결합부 상부 및 하부에는 각각 제1 나사산(113) 및 제2 나사홈(114)이 형성되고, 상기 하부커버(120)의 결합부 상부 및 하부에는 각각 제1 나사홈(123) 및 제2 나사산(124)이 형성되며, 상기 상부본체(110)와 상기 하부커버(120)의 결합부의 수밀성을 위하여 패킹구(150)가 더 구비되며, 상기 패킹구(150)는 원통형으로 형성되어 상기 냉각수 이동로(140)에 대응하는 냉각수 이동부(151)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
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상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 냉각수 이동로의 전체 길이를 충분히 증가시킬 수 있는 나선형태로 형성함으로써, 사출액의 온도 제어범위를 충분히 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 스프루 부쉬를 상부본체와 하부커버로 분리가능한 구조를 적용함으로써, 스프루 부쉬 내부에 형성되는 나선형태의 냉각수 이동로의 가공을 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 분리된 상부본체와 하부커버 사이에 패킹구를 구성하여, 냉각수 이동로의 수밀성을 보장할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 스프루 부쉬의 기능성을 향상시킴은 물론, 스프루 부쉬를 사용하는 사출성형장치의 신뢰성 및 성형품 제조능력을 향상시킬 수 있으므로, 스프루 부쉬와 사출성형장치 및 이를 이용하여 제조된 성형품에 대한 경쟁력을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 스프루 부쉬의 구조에 대한 일 실시예를 설명하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 스프루 부쉬에 대한 일 실시예를 설명하는 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 스프루 부쉬에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 스프루 부쉬가 결합된 상태의 종단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 3의 스프루 부쉬에 유입 및 유출되는 냉각수의 이동방향을 설명하는 도면이다.
본 발명에 따른 스프루 부쉬에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 스프루 부쉬의 구조에 대한 일 실시예를 설명하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 스프루 부쉬를 구성하는 몸체(100)에는 사출액 공급부(130), 냉각수 유입부(111), 냉각수 유출부(112) 및 냉각수 이동로(140)가 형성된다.
사출액 공급부(130)는 몸체의 중심축을 따라 상부와 하부를 관통하도록 형성된다. 일 실시예에서, 사출액 공급부(130)가 형성되는 몸체(100)의 상부면은 곡면으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 사출액 공급부(130)는 단면 형상이 원형으로 형성될 수 있다.
냉각수 유입부(111)는 몸체 측면의 일측에 개방되도록 형성되고, 냉각수 유출부(112)는 몸체 측면의 다른 일측에 개방되도록 형성된다. 일 실시예에서, 냉각수 유입부(111) 및 냉각수 유출부(112)는 서로 반대되는 방향에 위치하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 냉각수 유입부(111) 및 냉각수 유출부(112)는 몸체(100)의 상부인 머리부분에 형성될 수 있다.
냉각수 이동로(140)는 냉각수 유입부(111)의 내측과 냉각수 유출부(112)의 내측을 공간으로 연결하도록 형성된다. 일 실시예에서, 냉각수 이동로(140)는 사출액 공급부(130)의 주위를 회전하는 나선형으로 형성될 수 있다.
이때, 냉각수 이동로(140)는 중첩되지 않도록 형성해야 한다. 다시 말해, 냉각수 유입부(111)로 유입되는 냉각수가 냉각수 유출부(112)를 통해 유출될 때까지의 유로가 단방향으로 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 냉각수 이동로(140)는 도 1에 나타난 바와 같이, 냉각수가 몸체(100)의 하부로 이동하는 유로 및 상부로 이동하는 유로를 나란한 나사형상으로 형성할 수 있다.
한편, 몸체(100)를 단일 구성으로 형성하게 되면, 도 1에 나타난 바와 같은 냉각수 이동로(140)의 형성에 어려움이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 냉각수 이동로(140)의 형성을 용이하게 하기 위하여, 몸체(100)를 상부본체(110) 및 하부커버(120)가 결합되도록 분리하여 구성할 수 있다.
몸체(100)를 분리하여 구성한 경우, 냉각수 이동로(140)는 상부본체(110)의 결합부(도시하지 않음) 외측면 및 하부커버(120)의 결합부(도시하지 않음) 내측면 중 적어도 일측면에, 냉각수 유입부(111)의 내측과 냉각수 유출부(112)의 내측을 연결하는 나선형의 이동홈을 형성할 수 있다.
따라서, 결합면에 이동홈을 형성하는 가공만으로, 몸체(100)의 내부에 나선형상의 냉각수 이동로(140)를 형성할 수 있다.
여기서, 몸체(100)의 외형은 스프루 뷔시가 설치되는 장치 및 당업자의 요구에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
도 2는 도 1의 스프루 부쉬에 대한 일 실시예를 설명하는 분해사시도이다.
도 2를 참조하면, 몸체(100)를 구성하는 상부본체(110)와 하부커버(120)는 나사결합에 의해 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 상부본체(110)와 하부커버(120)는 나사결합됨과 동시에 억지끼움 방식으로 결합될 수 있다.
상부본체(110)의 결합부(미부호, 도 2에서 본체측 이동홈이 형성된 부분) 상부 및 하부에는 각각 제1 나사산(113) 및 제2 나사홈(114)이 형성될 수 있다.
하부커버(120)의 결합부(미부호, 도 2에서 커버측 이동홈이 형성된 부분) 상부 및 하부에는 각각 제1 나사홈(123) 및 제2 나사산(124)이 형성될 수 있다.
따라서, 제1 나사산(113) 및 제1 나사홈(123), 제2 나사산(124) 및 제2 나사홈(114)이 각각 나사결합되면서, 상부본체(110)와 하부커버(120)가 결합될 수 있다.
상부본체(110)의 결합부 외측면에는 본체측 이동홈(141)이 나선형으로 형성될 수 있고, 하부커버(120)의 결합부 내측면에는 본체측 이동홈(141)에 대응하는 위치에 커버측 이동홈(142)이 나선형으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 본체측 이동홈(141) 및 커버측 이동홈(142)은 반구형으로 형성될 수 있으며, 상부본체(110)와 하부커버(120)가 결합되면, 본체측 이동홈(141) 및 커버측 이동홈(142)으로 이루어진 냉각수 이동로(140)가 원형의 단면형상을 갖도록 할 수 있다. 여기서, 본체측 이동홈(141) 및 커버측 이동홈(142)의 형상은 당업자의 요구에 따라 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
한편, 상부본체(110)와 하부커버(120)의 결합부의 수밀성을 보다 향상시키기 위하여 패킹을 형성할 수 있다. 예를 들어, 패킹은 고무재질로 구성될 수 있다.
도 3은 도 1의 스프루 부쉬에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 분해사시도이다.
도 3을 참조하면, 상부본체(110) 및 하부커버(120)의 결합부 사이에는 패킹구(150)가 더 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 패킹구(150)는 원통형으로 형성될 수 있다. 그리고, 패킹구(150)에는 냉각수 이동로(140)에 대응하는 냉각수 이동부(151)가 형성될 수 있다. 따라서, 냉각수 이동로(140)의 각 유로는 패킹구(150)에 의해 향상된 수밀성을 얻을 수 있다.
다른 일 실시예에서, 패킹구(150)는 관형으로 형성될 수 있다. 관형으로 형성된 패킹구(150)는 냉각수 이동로(140)를 따라 구성될 수 있다.
이와 같은 수밀성 향상용 패킹부재는 상부본체(110) 및 하부커버(120)가 나사결합되는 부분에도 추가하여 구성할 수 있다.
도 4는 도 3의 스프루 부쉬가 결합된 상태의 종단면도이다.
도 4를 참조하면, 상부본체(110)의 제2 나사산(113) 및 하부본체(120)의 제1 나사산(124)이 형성되는 부분에, 원형의 패킹부재(160)가 더 구성될 수 있다. 예를 들어, 원형의 패킹부재(160)는 오링을 포함할 수 있다.
이러한 패킹부재(160)는 냉각수가 몸체(100)의 외부로 유출되거나 냉각수가 사출액 공급부로 스며드는 것을 차단할 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 3의 스프루 부쉬에 유입 및 유출되는 냉각수의 이동방향을 설명하는 도면이다.
도 5에서, 냉각수 유입부(111)로 유입된 냉각수는 냉각수 이동로(140)를 따라 사출액 공급부(130) 주위를 회전하면서 하부방향으로 이동할 수 있고, 하부로 이동한 냉각수는 냉각수 이동로(140)의 'U'자형 절곡부를 지나면서 이동방향을 바꾸게 된다.
도 6에서, 냉각수 이동로(140)의 하부에 형성된 절곡부(145)를 지난 냉각수는 다시 냉각수 이동로(140)를 따라 사출액 공급부(130) 주위를 회전하면서 상부방향으로 이동할 수 있고, 냉각수 유출부(112)를 통해 외부로 유출될 수 있다.
여기서, 냉각수 이동로(140)의 하부에서 이동하는 냉각수가 방향을 전환함에 있어, 원활한 이동을 보장하기 위하여 냉각수 이동로(140)의 하부에 형성된 절곡부를 'U'자형으로 형성함이 바람직하다.
이상에서 본 발명에 의한 스프루 부쉬에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지는 것이므로, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 몸체 110 : 상부본체
111 : 냉각수 유입부 112 : 냉각수 유출부
120 : 하부커버 130 : 사출액 공급부
140 : 냉각수 이동로 141 : 본체측 이동홈
142 : 커버측 이동홈 150 : 패킹구
151 : 냉각수 이동부

Claims (4)

  1. 몸체(100)의 중심축을 따라 상부와 하부를 관통하도록 형성되는 사출액 공급부(130);
    상기 몸체(100) 측면의 일측에 개방되도록 형성되는 냉각수 유입부(111);
    상기 몸체(100) 측면의 다른 일측에 개방되도록 형성되는 냉각수 유출부(112); 및
    상기 냉각수 유입부(111)의 내측과 상기 냉각수 유출부(112)의 내측을 공간으로 연결하되, 상기 사출액 공급부(130)의 주위를 회전하도록 나선형으로 형성되는 냉각수 이동로(140)를 포함하며,
    상기 몸체(100)는 상부본체(110)와 하부커버(120)가 결합되어 구성되며,
    상기 상부본체(110)의 결합부 외측면과 상기 하부커버(120)의 결합부 내측면에는 각기 함몰되는 홈 형태로서 나선형의 본체측 이동홈(141)과 커버측 이동홈(142)이 형성되어 상기 냉각수 이동로(140)를 형성하고,
    상기 본체측 이동홈(141)과 상기 커버측 이동홈(142)은 반구형으로 형성되어 상기 냉각수 이동로(140)가 원형의 단면형상으로 형성되며,
    상기 상부본체(110)와 하부커버(120)는 서로 분리 가능하도록 나사 결합되되, 상기 상부본체(110)의 결합부 상부 및 하부에는 각각 제1 나사산(113) 및 제2 나사홈(114)이 형성되고, 상기 하부커버(120)의 결합부 상부 및 하부에는 각각 제1 나사홈(123) 및 제2 나사산(124)이 형성되며,
    상기 상부본체(110)와 상기 하부커버(120)의 결합부의 수밀성을 위하여 패킹구(150)가 더 구비되며,
    상기 패킹구(150)는 원통형으로 형성되어 상기 냉각수 이동로(140)에 대응하는 냉각수 이동부(151)를 구비하는 것을 특징으로 하는 스프루 부쉬.
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