KR101142022B1

KR101142022B1 - 사출금형용 가스흡입밸브

Info

Publication number: KR101142022B1
Application number: KR1020100085578A
Authority: KR
Inventors: 이성오
Original assignee: (주)신영프레시젼
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2010-09-01
Publication date: 2012-05-17
Also published as: KR20120022228A

Abstract

본 발명은 사출공정에서 공동 내 가스를 흡입하는 것에 의해 기공에 의한 사출품의 불량을 방지할 수 있는 사출금형용 가스흡입밸브에 관한 것으로, 금형의 공동에 상단면이 노출되도록 삽입되고, 내부에 관통홀을 가지며, 상기 관통홀의 상부에는 케이싱사면이 형성되고, 하부에 지지다리가 형성되는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 삽입되고, 하부에 일체로 형성된 상기 관통홀보다 큰 단면적을 가지는 확장부가 상기 지지다리 내측에 배치되고, 내부에 서로 연통되는 결합홀 및 가스유통홀을 가지는 작동관; 상기 작동관의 결합홀에 일체로 고정되고, 상기 케이싱사면과 대응되는 소켓사면을 가지는 가스소켓; 상부에 상기 지지다리가 고정되고, 내부에 부압공급원과 연결되는 흡입포트가 형성되는 와셔코어; 및 상기 작동관의 내부에서 상기 가스소켓의 저면과 일단부가 접촉하고, 상기 와셔코어의 상부에 타단부가 접촉하는 스프링을 포함하고, 상기 확장부는 상기 지지다리와 상기 와셔코어 사이의 공간에서 수직방향으로 이동가능하며, 상기 가스소켓의 후퇴시 상기 소켓사면과 상기 케이싱 사면 사이에는 가스만이 통과할 수 있는 크기의 간극이 형성되고, 상기 작동관과 상기 케이싱 사이의 공간과 상기 가스유통홀을 서로 연통시키는 연결구가 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

사출금형용 가스흡입밸브{Gas suction valve for injection mold}

본 발명은 사출금형용 가스흡입밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출공정에서 공동 내 가스를 흡입하는 것에 의해 기공에 의한 사출품의 불량을 방지할 수 있는 사출금형용 가스흡입밸브에 관한 것이다.

사출품에서 일반적으로 많이 발생하는 결함은 가스의 혼입으로 인한 블로우홀(blow hole), 핀홀(pin hole), 미세기공(porosity)과 같은 기공(cavity)의 발생이다. 이러한 기공의 발생은 제품불량률을 증가시킬 뿐 아니라, 제품의 신뢰성 역시 떨어뜨리게 된다.

따라서, 사출액의 주입과정에서 가스를 확실하게 제거할 수 있는 장치가 요구된다.

본 발명의 목적은, 사출공정에서 공동 내 가스를 강제로 흡입할 수 있으며, 흡입시 사출액의 유입을 방지할 수 있는 사출금형용 가스흡입밸브에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 금형의 공동에 상단면이 노출되도록 삽입되고, 내부에 관통홀을 가지며, 상기 관통홀의 상부에는 케이싱사면이 형성되고, 하부에 지지다리가 형성되는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 삽입되고, 하부에 일체로 형성된 상기 관통홀보다 큰 단면적을 가지는 확장부가 상기 지지다리 내측에 배치되고, 내부에 서로 연통되는 결합홀 및 가스유통홀을 가지는 작동관; 상기 작동관의 결합홀에 일체로 고정되고, 상기 케이싱사면과 대응되는 소켓사면을 가지는 가스소켓; 상부에 상기 지지다리가 고정되고, 내부에 부압공급원과 연결되는 흡입포트가 형성되는 와셔코어; 및 상기 작동관의 내부에서 상기 가스소켓의 저면과 일단부가 접촉하고, 상기 와셔코어의 상부에 타단부가 접촉하는 스프링을 포함하고, 상기 확장부는 상기 지지다리와 상기 와셔코어 사이의 공간에서 수직방향으로 이동가능하며, 상기 가스소켓의 후퇴시 상기 소켓사면과 상기 케이싱 사면 사이에는 가스만이 통과할 수 있는 크기의 간극이 형성되고, 상기 작동관과 상기 케이싱 사이의 공간과 상기 가스유통홀을 서로 연통시키는 연결구가 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 결합홀의 내부에는 결합암나사가 형성되고, 상기 가스소켓의 외면에 결합수나사가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가스소켓의 상부에는 렌치를 체결할 수 있는 고정홈이 형성되고, 상기 고정홈의 상부는 밀폐커버에 의해 폐쇄되며, 상기 밀폐커버는 자성체인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 밀폐커버에는 가스만이 통과할 수 있는 크기의 가스홀이 형성되고, 상기 가스소켓의 내부에는 상기 고정홈 및 상기 가스유통홀과 연통되는 연통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 가스소켓의 소켓헤드와 상기 작동부의 상부 사이에는 와셔가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또 다른 발명은, 사출금형용 가스흡입밸브와, 상기 가스흡입밸브의 흡입포트에 연결되는 개폐밸브와, 상기 개폐밸브와 연결돼서 부압을 공급하는 부압공급원과, 상기 개폐밸브와 전기적으로 연결돼서 상기 개폐밸브의 작동을 금형의 형폐 후 지연시간을 부여하고 개방시키는 시간지연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출금형용 가스흡입장치이다.

본 발명을 통하여, 기공이 없는 치밀한 조직의 사출품을 제조할 수 있다. 따라서, 제품의 불량률을 획기적으로 줄일 수 있다. 또한, 가스흡입시 사출액의 혼입은 발생하지 않으므로 반복적인 사출작업이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 사출금형용 가스흡입밸브의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 사출금형용 가스흡입밸브의 개방상태의 단면도이다.
도 3은 도 1의 사출금형용 가스흡입밸브의 폐쇄상태의 단면도이다.
도 4는 도 1의 사출금형용 가스흡입밸브을 사용한 가스흡입장치의 개략도이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1에서 도면부호 100은 본 발명의 실시예에 따른 가스흡입밸브(100)를 지시한다.

상기 가스흡입밸브(100)는 케이싱(132)과, 상기 케이싱(132)의 내부에 삽입되서 상기 케이싱(132)에 대해 일정구간 상하로 이동가능한 가스소켓(114) 및 작동관(146)과, 상기 케이싱(132)의 하부에서 상기 케이싱(132) 및 상기 작동관(146)의 하부이동을 제한하는 와셔코어(166)를 포함하여 이루어진다.

상기 케이싱(132)의 케이싱바디(136)는 관체로써, 금형의 공동에 상단면이 노출되도록 삽입된다. 그리고, 상기 케이싱(132)의 내부에는 관통홀(142)이 형성되고, 상기 관통홀(142)의 상부에는 케이싱사면(134)가 형성된다. 상기 케이싱사면(134)은 하기(下記)하는 소켓사면(120)과 대응되는 형상을 가지고, 상기 케이싱면(134)과 상기 소켓사면(120) 사이의 간극으로는 가스만이 이동될 수 있다.

상기 케이싱(132)의 하부에는 지지다리(138)가 일체로 형성된다. 상기 지지다리(138)는 상기 케이싱(132)을 상기 와셔코어(166)의 상면으로부터 이격시키는 역할을 한다.

상기 케이싱(132)의 내부에는 상측으로는 상기 가스소켓(114) 및 상기 작동관(146)이 삽입된다. 상기 가스소켓(114)은 상기 작동관(146)의 결합홀(152)에 일체로 고정된다. 상기 가스소켓(114)은 내부에 연통홀(128)을 가지는 관체인 소켓바디(124)와, 상기 소켓바디(124)의 상측에 상기 소켓바디(124)보다 확장된 소켓헤드(122)를 가진다.

상기 소켓헤드(122)의 내부에는 렌치를 체결할 수 있는 고정홈(116)이 형성되고, 상기 고정홈(116)은 상기 연통홀(128)에 연결된다. 그리고, 상기 고정홈(116)의 상부는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 소켓헤드(122)의 상부에 형성된 밀폐커버자리(118)에 밀폐커버(110)를 배치하는 것에 의해 폐쇄된다. 상기 밀폐커버(110)는 자성체로 형성되고, 외력의 작용없이도 상기 고정홈(116)을 폐쇄할 수 있다. 또, 상기 밀폐커버(110)에는 가스홀(112)이 도 1과 같이 복수개 형성돼서, 공동(22) 내 가스가 유입될 수 있다. 따라서, 상기 가스홀(112)의 크기는 수지는 통과할 수 없고 가스만이 통과할 수 있는 크기여야 한다.

상기 소켓헤드(122)의 상부에는 상기 케이싱사면(134)과 대응되는 형상을 가지는 소켓사면(120)이 형성된다. 상기 소켓사면(120)과 상기 케이싱면(134) 사이로는 가스 만이 통과할 수 있도록 간극이 조절된다. 상기 와셔(130)는 상기 소켓헤드(122)의 저면인 와셔면(144)과 상기 작동관(146)의 상부인 와셔자리(150)의 사이에 개재된다. 따라서, 상기 간극의 조절은 상기 가스소켓(114)과 상기 작동관(146)에 배치되는 와셔(130)의 두께에 의해 조절될 수 있다.

상기 작동관(146)은 상기 케이싱(132)의 내부 하측에 배치되고, 상기 가스소켓(114)과 일체로 결합된다. 상기 가스소켓(114)과 상기 작동관(146)의 결합방식은 제한이 없으며, 본 발명의 실시예에서는 상기 결합홀(152)의 내부에 결합암나사(154)가 형성되고, 상기 가스소켓(114)의 소켓바디(124)의 외면에 결합수나사(126)가 형성된다.

상기 작동관(146)의 하단부에는 상기 관통홀(142)보다 큰 면적을 가져서 상기 케이싱(132)의 하부에 위치하는 한계면(140)에 접촉하는 확장부(158)이 형성된다. 따라서, 상기 확장부(158)로 인하여, 상기 작동관(146)은 상기 확장부(158)가 상사점인 한계점(140)과, 상기 확장부(158)의 하사점인 와셔코어(166)의 상부면의 사이의 범위에서 상하로 이동이 가능하게 된다. 따라서, 상기 지지다리(138)는 상기 확장부(158)보다 더 외측으로 연장되서 상기 확장부(158)의 운동을 방해하지 않도록 하여야 한다.

또, 상기 작동관(146)과 상기 케이싱(114) 사이의 공간과, 상기 가스유통홀(160)을 서로 연통시키는 연결구(156)가 형성된다. 상기 연결구(156)의 하측에서는, 상기 케이싱(114)과 상기 작동관(146) 사이에 간격이 없이 밀착된 상태에서 상기 작동관(146)이 상하로 움직이게 된다.

상기 와셔코어(166)는 중심부에 흡입포트(170)가 형성된 와셔코어바디(168)로 이루어지며, 또, 상기 와셔코어(166)의 상면은 상기 지지다리(138)가 고정 또는 설치된다. 상기 흡입포트(170)의 상부에는 스프링자리(172)가 오목하게 형성된다. 상기 스프링자리(172) 대신 스프링(164)을 고정할 수 있는 공지의 고정부(예를 들어, 후크)가 배치되는 것도 가능하다. 또, 상기 흡입포트(170)의 하부에는 어댑터(176)가 고정되고, 이 고정방식은 어댑터나사(174)에 의한 나사결합으로 할 수 있으며, 기타의 고정방식을 사용하는 것도 가능하다.

상기 어댑터(176)는 부압이 공급되는 흡입관(178)과 연결된다.

상기 작동관(146)의 내부에서 상기 가스소켓(114)의 저면과 일단부가 접촉하고, 상기 와셔코어(166)의 상부에 배치되는 스프링자리(172)에 타단부가 접촉하는 스프링을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 가스흡입밸브(100)는 기본적으로 상술한 바와 같이 구성된다. 이하, 상기 가스흡입밸브(100)의 작동모습에 대해 설명한다.

먼저, 도 2가 최초 상태이다. 즉, 금형이 형폐하기 전의 상태로써, 상기 스프링(164)의 탄성력에 의해 상기 가스소켓(114)의 소켓헤드(122)가 상기 케이싱(132)보다 상측으로 돌출된 상태이다. 따라서, 상기 소켓사면(120)과 상기 케이싱사면(134) 사이의 간극이 커져서 공기의 이동량이 커지게 된다. 이 때, 상기 확장부(158)의 상면이 상기 한계면(140)에 맞닿아 있는 상태이다.

그리고, 상기 흡입포트(170)로 부압이 제공되면, 상기 소켓헤드(122)가 당겨지면서, 도 3과 같이 상기 소켓헤드(122)의 상면과 상기 케이싱(132)의 상면이 동일평면 상태가 된다. 이 때, 상기 소켓사면(120)과 상기 케이싱사면(134) 사이에는 가스만이 이동될 수 있는 간극이 형성된다.

이 때, 가스의 이동경로는 상기 소켓사면(120)과 상기 케이싱사면(134) 사이의 간극에서, 상기 소켓헤드(122)와 상기 케이싱(132)의 내벽면 사이, 상기 케이싱(132)의 내벽면과 상기 작동관(146) 사이를 지나서, 상기 연결구(156)를 지나 상기 가스유통홀(160)을 거쳐 상기 흡입포트(170)로 이동된다. 또, 상기 밀폐커버(110)의 가스홀(112)로 유입되는 가스는 상기 고정홈(116)과, 상기 연통홀(128)을 지나 상기 가스유통홀(160)을 거쳐 상기 흡입포트(170)로 이동된다.

따라서, 이러한 가스의 흡입에 의한 상기 가스흡입밸브(100)의 작동을 통해 금형 공동 내의 가스를 제거하는 것이 가능하다.

이러한 가스흡입밸브(100)를 금형에 설치하면 도 1과 같다. 즉, 상기 가스흡입밸브(100)의 케이싱(132)의 상부면이 공동(22)의 내벽의 표면과 일치하도록 설치하여야 한다.

또, 상기 가스흡입밸브(100)에, 상기 가스흡입밸브(100)의 흡입포트(170)에 연결되는 개폐밸브(30)와, 상기 개폐밸브(30)와 연결돼서 부압을 공급하는 부압공급원(40)과, 상기 개폐밸브(30)와 전기적으로 연결돼서 상기 개폐밸브(30)의 작동을 금형의 형폐 후 지연시간을 부여하고 개방시키는 시간지연부(50)를 배치하여, 가스흡입장치를 구성할 수 있다.

이 때, 상부금형(10)과 하부금형(20)에 센서를 설치하여, 형폐시 그 신호를 상기 시간지연부(50)에서는 일정시간의 지연시간을 둔 후 상기 개폐밸브(30)를 개방하여 상기 가스흡입밸브(100)에 의한 공동(22) 내부의 가스제거를 개시한다.

이러한, 형폐후에 지연시간을 제공하는 것에 의해, 상기 공동(22) 내부의 사출액의 충분한 전파 후에 가스흡입을 개시할 수 있다. 즉, 형폐후 곧바로 가스흡입을 개시하면 그 흡입력으로 사출액이 상기 가스흡입밸브(100) 측으로 이동하게 되므로 사출액이 공동(22) 내부를 충분히 채우지 못하게 된다. 따라서, 지연시간 후의 흡입개시를 통해 이러한 문제점을 해소할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 상부금형 20: 하부금형
22: 공동 30: 개폐밸브
40: 부압공급원 50: 시간지연부
100: 가스흡입밸브 110: 밀폐커버
112: 가스홀 114: 가스소켓
116: 고정홈 118: 밀폐커버자리
120: 소켓사면 122: 소켓헤드
124: 소켓바디 126: 결합수나사
128: 연통홀 130: 와셔
132: 케이싱 134: 케이싱사면
136: 케이싱바디 138: 지지다리
140: 한계면 142: 관통홀
144: 와셔면 146: 작동관
148: 작동관바디 150: 와셔자리
152: 결합홀 154: 결합암나사
156: 연결구 158: 확경부
160: 가스유통홀 164: 스프링
166: 와셔코어 168: 와셔코어바디
170: 흡입포트 172: 스프링자리
174: 어댑터나사 176: 어댑터
178: 흡입관

Claims

금형의 공동에 상단면이 노출되도록 삽입되고, 내부에 관통홀을 가지며, 상기 관통홀의 상부에는 케이싱사면이 형성되고, 하부에 지지다리가 형성되는 케이싱;
상기 케이싱의 내부에 삽입되고, 하부에 일체로 형성된 상기 관통홀보다 큰 단면적을 가지는 확장부가 상기 지지다리 내측에 배치되고, 내부에 서로 연통되는 결합홀 및 가스유통홀을 가지는 작동관;
상기 작동관의 결합홀에 일체로 고정되고, 상기 케이싱사면과 대응되는 소켓사면을 가지는 가스소켓;
상부에 상기 지지다리가 고정되고, 내부에 부압공급원과 연결되는 흡입포트가 형성되는 와셔코어; 및
상기 작동관의 내부에서 상기 가스소켓의 저면과 일단부가 접촉하고, 상기 와셔코어의 상부에 타단부가 접촉하는 스프링을 포함하고,
상기 확장부는 상기 지지다리와 상기 와셔코어 사이의 공간에서 수직방향으로 이동가능하며,
상기 가스소켓의 후퇴시 상기 소켓사면과 상기 케이싱 사면 사이에는 가스만이 통과할 수 있는 크기의 간극이 형성되고,
상기 작동관과 상기 케이싱 사이의 공간과 상기 가스유통홀을 서로 연통시키는 연결구가 형성된 것을 특징으로 하는 사출금형용 가스흡입밸브.
제1항에 있어서, 상기 결합홀의 내부에는 결합암나사가 형성되고, 상기 가스소켓의 외면에 결합수나사가 형성되는 것을 특징으로 하는 사출금형용 가스흡입밸브.
제2항에 있어서, 상기 가스소켓의 상부에는 렌치를 체결할 수 있는 고정홈이 형성되고, 상기 고정홈의 상부는 밀폐커버에 의해 폐쇄되며, 상기 밀폐커버는 자성체인 것을 특징으로 하는 사출금형용 가스흡입밸브.
제3항에 있어서, 상기 밀폐커버에는 가스만이 통과할 수 있는 크기의 가스홀이 형성되고, 상기 가스소켓의 내부에는 상기 고정홈 및 상기 가스유통홀과 연통되는 연통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 사출금형용 가스흡입밸브.
제2항에 있어서, 상기 가스소켓의 소켓헤드와 상기 작동관의 상부 사이에는 와셔가 삽입되는 것을 특징으로 하는 사출금형용 가스흡입밸브.
제1항의 사출금형용 가스흡입밸브와, 상기 가스흡입밸브의 흡입포트에 연결되는 개폐밸브와, 상기 개폐밸브와 연결돼서 부압을 공급하는 부압공급원과, 상기 개폐밸브와 전기적으로 연결돼서 상기 개폐밸브의 작동을 금형의 형폐 후 지연시간을 부여하고 개방시키는 시간지연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출금형용 가스흡입장치.