KR101175528B1 - Hot runner injection moulding apparatus having a devide for self alignment of a nozzle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A hot runner injection molding apparatus having a nozzle centering mechanism in a joint motion type is provided to prevent the offset of a nozzle because a thermal expansion is not directly delivered to the nozzle. CONSTITUTION: A hot runner injection molding apparatus having a nozzle centering mechanism in a joint motion type comprises a joint unit(33) and a joint motion unit(80). The joint unit is formed in a nozzle(30). The joint motion unit moves the joint unit of the muzzle depending on a backup plate(40). The joint motion unit compensates the movement of the backup plate caused by a thermal expansion if the backup plate is thermally expanded.

Description

관절운동식 노즐 중심정렬기구를 구비한 핫런너 사출금형장치{ HOT RUNNER INJECTION MOULDING APPARATUS HAVING A DEVIDE FOR SELF ALIGNMENT OF A NOZZLE }HOT RUNNER INJECTION MOULDING APPARATUS HAVING A DEVIDE FOR SELF ALIGNMENT OF A NOZZLE}

본 발명은 핫런너 사출금형장치에 관한 것으로, 특히 노즐의 상부를 지지하는 백업 플레이트가 열팽창하면서 횡방향으로 이동(shift)하는 경우에 백업 플레이트의 열팽창에 의한 위치이동 또는 위치 편차를 관절운동으로 보상하여 노즐의 중심정렬상태를 유지시키는 관절운동식 노즐중심정렬기구를 구비한 핫런너 사출금형장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot runner injection mold apparatus. In particular, when a backup plate supporting an upper portion of a nozzle is transversely shifted while thermally expanding, a positional movement or positional deviation due to thermal expansion of the backup plate is compensated by joint motion. The present invention relates to a hot runner injection mold apparatus having an articulation nozzle center alignment mechanism for maintaining a center alignment state of a nozzle.

핫런너 사출금형장치는 통상 도 1에 도시된 바와 같이, 캐비티(11)가 형성된 금형 블록(10)의 상측에, 캐비티 플레이트(20)가 면접촉 상태로 적층되게 설치되어 금형 블록(10)의 상면과 파팅 라인(PL)을 형성한다. 그리고 상기 캐비티 플레이트(20)에는, 노즐 설치구멍(23)이 상기 파팅 라인(PL)에 수직 방향으로 관통형성되어 노즐(30)이 삽입설치된다. 상기 노즐 설치구멍(23)의 하단에는 상기 금형 블록(10)의 캐비티(11)와 연통되는 게이트(23a)가 형성된다. As shown in FIG. 1, the hot runner injection mold apparatus is installed on the upper side of the mold block 10 in which the cavity 11 is formed, such that the cavity plates 20 are stacked in a surface contact state, thereby The upper surface and the parting line PL are formed. A nozzle installation hole 23 is formed in the cavity plate 20 in a direction perpendicular to the parting line PL so that the nozzle 30 is inserted into the cavity plate 20. A gate 23a communicating with the cavity 11 of the mold block 10 is formed at the lower end of the nozzle mounting hole 23.

그리고 상기 노즐(30)은 하단에 노즐팁(31)을 구비하고, 이 노즐팁(31)은 노즐 설치구멍(23)의 하단에 구비된 노즐팁 지지구멍(23b)에 삽입되어 지지되는 한편, 노즐 상단은 상기 캐비티 플레이트(20) 위에 적층되게 설치된 백업 플레이트(40)의 지지 링(41)에 지지되어 노즐(30)이 상기 파팅 라인(PL)에 수직 방향으로 설치된다. And the nozzle 30 is provided with a nozzle tip 31 at the lower end, the nozzle tip 31 is inserted into and supported by the nozzle tip support hole 23b provided at the lower end of the nozzle installation hole 23, The top of the nozzle is supported by the support ring 41 of the backup plate 40 which is stacked on the cavity plate 20 so that the nozzle 30 is installed in the vertical direction to the parting line PL.

그리고, 도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 캐비티 플레이트(20)에 수직방향으로 설치된 노즐(30)의 상측에는 매니폴더(50)가 얹혀지게 설치되어, 상기 매니폴더(50)의 저면과 상기 노즐(30)의 상단면은 서로 면접촉하고, 아울러 노즐(30)이 수직의 중심선방향을 따라 직립상태를 유지하게 된다. 그 결과, 매니폴더(50)에서 노즐(30)을 향하여 연장된 런너(51)의 출구와 상기 노즐(30)의 중심축방향으로 형성된 수지통로(32)의 상단 입구가 서로 중심선이 일치하도록 설치된다. 상기한 매니폴더(50)와 노즐(30)의 중심 정렬은 백업 플레이트(40)측 노즐 설치구멍의 중심선과 매니폴더(50)의 런너(51)의 중심선에서 일정한 위치에 조립되는 위치결정핀(42)에 백업 플레이트(40)와 매니폴더(50)를 조립함으로써 이루어진다.  1 and 2A, the manifold 50 is placed on the top of the nozzle 30 installed in the cavity plate 20 in the vertical direction, and the bottom surface of the manifold 50 is installed. And the top surface of the nozzle 30 are in surface contact with each other, and the nozzle 30 maintains an upright state along a vertical center line direction. As a result, the outlet of the runner 51 extending from the manifold 50 toward the nozzle 30 and the upper end of the resin passage 32 formed in the direction of the center axis of the nozzle 30 are installed so that their center lines coincide with each other. do. The center alignment of the manifold 50 and the nozzle 30 is a positioning pin assembled at a predetermined position on the center line of the nozzle installation hole of the backup plate 40 side and the center line of the runner 51 of the manifold 50. 42 by assembling the backup plate 40 and the manifold 50.

그리고, 매니폴더(50)에는 노즐핀 가이드블록(53)을 설치하여 상기 노즐(30)의 수지통로(32) 내부를 관통하는 노즐핀(35)을 상하 슬라이드 이동가능하게 지지하고, 상기 매니폴더(50)의 상측에는 유압 또는 공압에 의해 피스톤 왕복운동을 하면서 상기 노즐핀(35)을 승강작동시키는 노즐핀 액츄에이터(36)를 설치한 고정플레이트(60)가 설치된다. 그리고 상기 고정플레이트(60)에는 사출기에서 토출되는 고온의 융융수지를 매니폴더(50)의 런너(51)에 공급하는 스프루 부시(61)가 설치된다. In addition, a nozzle pin guide block 53 is installed in the manifold 50 to support the nozzle pin 35 penetrating inside the resin passage 32 of the nozzle 30 so as to slide upward and downward. On the upper side of the 50, a fixed plate 60 is provided with a nozzle pin actuator 36 for raising and lowering the nozzle pin 35 while reciprocating the piston by hydraulic or pneumatic pressure. In addition, the fixing plate 60 is provided with a sprue bush 61 for supplying the hot melt resin discharged from the injection molding machine to the runner 51 of the manifold 50.

상기한 구조를 가진 종래의 핫런너 사출금형장치에서는 사출성형시 매니폴더(50)와 백업 플레이트(40)는 고온의 용융수지로부터 전달되는 고온의 열과 매니폴더의 런너 주위 또는 노즐에 설치되는 전열선으로부터 전달되는 고온의 열 때문에 열팽창하게 된다. In the conventional hot runner injection mold apparatus having the above-described structure, during injection molding, the manifold 50 and the backup plate 40 are formed from the high temperature heat transferred from the hot melt resin and the heating wire installed around the runner or the nozzle of the manifold. Thermal expansion results from the high temperature heat being transferred.

특히, 백업 플레이트(40)의 열팽창량은, 파팅라인(PL)에서 금형 블록이 주기적으로 반복하여 분리되면서 외부의 공기와 접촉하여 냉각되는 캐비티 플레이트(20)의 하단부에 비하여 상대적으로 크다. 그 결과, 백업 플레이트(40)의 상단에 지지된 노즐(30)의 상단도 하단의 노즐팁(31)에 비하여 상대적으로 더 큰 변위로 이동하여, 도 2b에 도시된 바와 같이 노즐(30)의 상단이 노즐팁(31)을 중심으로 백업 플레이트의 열팽창 방향을 따라 기울어짐으로써 노즐 중심이, 소위 '오프셋(offset)'되는 현상이 발생한다. 이하, 이러한 노즐의 오프셋 변형을 간단히 '오프셋'이라 지칭한다. In particular, the thermal expansion amount of the backup plate 40 is relatively large compared to the lower end of the cavity plate 20 which is cooled in contact with the outside air while the mold block is periodically and repeatedly separated from the parting line PL. As a result, the upper end of the nozzle 30 supported on the upper end of the backup plate 40 also moves with a relatively larger displacement than the nozzle tip 31 at the lower end, so that the nozzle 30 is shown in FIG. 2B. When the top is inclined along the nozzle tip 31 along the thermal expansion direction of the backup plate, a phenomenon in which the nozzle center is 'offset' occurs. The offset deformation of this nozzle is hereinafter simply referred to as 'offset'.

상기 노즐의 오프셋 현상은 노즐(30)이 설치되는 노즐 설치구멍(23)의 가공 오차에 의해 발생하기도 한다.The offset phenomenon of the nozzle may be caused by a machining error of the nozzle mounting hole 23 in which the nozzle 30 is installed.

이러한 노즐(30)의 오프셋은, 사출성형장치에서 아래에 기재한 여러가지 문제점을 발생시킨다. 즉, 도 2b에 도시된 바와 같이, 노즐(30)의 오프셋 현상은 서로 면접촉하고 있는 매니폴더(50)의 저면과 노즐(30)의 상단면과의 사이에 틈새(G)를 형성하고, 틈새(G)가 생긴 상태에서 사출성형작업을 수행하면 런러(51)를 통과한 용융수지가 상기 틈새(G)를 누설되는 문제를 발생시킨다. This offset of the nozzle 30 causes various problems described below in the injection molding apparatus. That is, as shown in FIG. 2B, the offset phenomenon of the nozzle 30 forms a gap G between the bottom surface of the manifold 50 which is in surface contact with the top surface of the nozzle 30, When the injection molding operation is performed in a state in which the gap G is generated, the molten resin having passed through the runner 51 causes the problem of leaking the gap G.

또, 노즐(30)이 오프셋된 상태에서, 노즐핀(35)이 게이트(23a)를 반복적으로 개폐할 때, 노즐핀(35)의 선단이 게이트(23a)의 한쪽 내벽과 반복적으로 마찰접촉하면서 게이트(23a) 한쪽 내벽만을 편마모시켜 게이트(23a)와 노즐핀(35) 사이에 틈새를 발생시키고, 이 틈새를 통하여 용융수지가 누설됨으로써 게이트 버어(burr)의 불량을 발생시킨다. In addition, when the nozzle pin 35 repeatedly opens and closes the gate 23a while the nozzle 30 is offset, the tip of the nozzle pin 35 repeatedly frictionally contacts with one inner wall of the gate 23a. Only one inner wall of the gate 23a is unweared to generate a gap between the gate 23a and the nozzle pin 35, and molten resin leaks through the gap to cause a failure of the gate burr.

이에 본 발명은 상기한 종래의 핫런너 사출금형장치가 가진 문제점을 해결하기 위하여, 노즐 상단을 지지하는 금형 부품, 예컨대 백업 플레이트 또는 캐비티 플레이트가, 상대적으로 큰 열팽창 량으로 팽창하여 위치이동을 하더라도 그 열팽창에 의한 백업 플레이트의 위치이동(shift)량을, 노즐과는 별도로 분리된 부품이 관절운동하면서 수용 보상하여 노즐의 중심선을 정렬하는 관절운동식 노즐 중심정렬기구를 구비한 핫런너 사출금형장치를 제공함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the conventional hot runner injection mold apparatus, even if the mold parts supporting the top of the nozzle, such as a backup plate or cavity plate, expands and moves with a relatively large amount of thermal expansion. Hot runner injection mold apparatus with articulation nozzle center alignment mechanism to align the center line of the nozzle by compensating for the shift of the backup plate by thermal expansion while the parts separated from the nozzle are articulated. The purpose is to provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, According to an aspect of the present invention,

캐비티를 구비한 금형 블록의 상면에 캐비티 플레이트와 백업 플레이트가 순차적으로 적층되게 설치되고, 상기 캐비티 플레이트와 백업 플레이트에는 수직의 노즐 설치구멍을 형성하고 상기 노즐 설치구멍에는 중심축방향으로 수지통로가 관통되게 형성된 노즐이 삽입설치되고, 상기 노즐의 상측에는 노즐의 수지통로와 연통되는 런너가 형성된 매니폴더가 설치된 핫런너 사출금형장치에 있어서, The cavity plate and the backup plate are sequentially stacked on the upper surface of the mold block including the cavity, and vertical nozzle installation holes are formed in the cavity plate and the backup plate, and the resin passage passes through the nozzle installation hole in the center axis direction. In the hot runner injection mold apparatus provided with a manifold having a nozzle formed so as to be inserted, the runner communicating with the resin passage of the nozzle on the upper side of the nozzle,

상기 핫런너 사출금형장치는, The hot runner injection mold apparatus,

상기 노즐에 아래쪽으로 볼록하게 형성된 반구형상의 관절부를 구비하고, A hemispherical joint portion formed convexly downward in the nozzle,

상기 노즐의 관절부를 상기 백업 플레이트에 대하여 관절운동가능하게 상기 백업 플레이트에 지지하여, 상기 백업 플레이트가 열팽창하는 경우 상기 노즐의 관절부에 대하여 관절운동하면서 상기 백업 플레이트의 열팽창 에 의한 위치이동을 보상하는 관절운동부로 이루어진 노즐 중심 정렬기구를 구비한 것에 특징이 있다.A joint which supports the joint portion of the nozzle to the backup plate so as to be able to articulate with respect to the backup plate, and compensates for the positional shift due to thermal expansion of the backup plate while articulating the joint portion of the nozzle when the backup plate is thermally expanded. It is characterized by having a nozzle center alignment mechanism made of a moving part.

그리고 본 발명의 상기 관절운동부는, And the joint motion portion of the present invention,

상기 백업 플레이트의 노즐 설치구멍의 상단에 결합되고 상기 노즐이 삽입되어 설치되는 관통구멍을 구비하며, 상부에 아래로 오목하거나 위로 볼록한 구면의 베이스면을 구비한 베이스 링; 및 A base ring coupled to an upper end of the nozzle installation hole of the backup plate and having a through hole in which the nozzle is inserted and provided with a spherical base surface concave downward or convex upward; And

상기 노즐의 관절부와 상기 베이스 링 사이에 배치되도록 상기 노즐의 외주에 끼워져 설치되고, 상면에는 상기 노즐의 관절부와 구면접촉하도록 아래로 오목한 구면의 시트면이 구비되고, 저면에는 대향하는 상기 베이스 링의 베이스면과 구면접촉하도록 아래로 볼록하거나 위로 오목한 구면 형상의 하부 지지면을 가진 관절 링;를 포함한 구성으로 된 것에 특징이 있다. It is inserted and installed on the outer periphery of the nozzle so as to be disposed between the joint portion of the nozzle and the base ring, the upper surface is provided with a spherical sheet surface concave down to spherical contact with the joint portion of the nozzle, the bottom surface of the opposite base ring And a joint ring having a lower support surface having a spherical shape convex downwardly or concave upward to spherically contact the base surface.

상기 노즐 설치구멍은 상기 캐비티 플레이트의 하단에 노즐팁의 외주를 끼워 지지하는 노즐팁 지지구멍을 구비하고, 상기 노즐팁 지지구멍은 상기 매니폴더의 저면에 대하여 실질적으로 수직하게 형성된 내벽을 구비하여, 상기 노즐이 노즐 설치구멍에 설치될 때 노즐팁이 상기 노즐팁 지지구멍의 내벽에 지지되는 것에 특징이 있다. The nozzle installation hole has a nozzle tip support hole for fitting the outer periphery of the nozzle tip at the lower end of the cavity plate, the nozzle tip support hole has an inner wall formed substantially perpendicular to the bottom of the manifold, The nozzle tip is supported on the inner wall of the nozzle tip support hole when the nozzle is installed in the nozzle installation hole.

또 본 발명은 상기 매니폴더의 저면이 상기 캐비티 플레이트에 직립 설치된 노즐의 상단면에 접촉되게 설치되는 것에 특징이 있다. In addition, the present invention is characterized in that the bottom surface of the manifold is installed in contact with the top surface of the nozzle upright installed in the cavity plate.

상기한 본 발명에 의하면, 핫런너 사출금형장치에서 노즐의 상단을 지지하는 백업 플레이트가 열팽창하더라도 그 열팽창에 의한 변형을 노즐 중심 정렬기구가 관절운동하면서 수용하여 노즐에 직접 전달되지 않게 함으로써 노즐의 오프셋을 방지한다. According to the present invention described above, even if the backup plate supporting the top of the nozzle in the hot runner injection mold apparatus is thermally expanded, the deformation due to the thermal expansion is accommodated while the nozzle center alignment mechanism is articulated so that the nozzle is not directly transferred to the nozzle. To prevent.

이에 따라, 노즐의 상단면과 매니폴더의 저면 사이에 틈새가 발생하지 않으므로 틈새를 통한 런너의 용융수지의 누설을 방지할 수 있다. As a result, no gap is generated between the top surface of the nozzle and the bottom surface of the manifold, thereby preventing leakage of the molten resin of the runner through the gap.

또한, 사출성형시 노즐을 지지하고 있는 백업 플레이트(백업 플레이트가 없는 경우에서는 캐비티 플레이트)가 열팽창하더라도 노즐이 오프셋되지 않고 초기 조립된 중심정렬상태를 유지하게 되므로, 노즐의 오프셋에 따른 노즐핀과 게이트 측면과의 사이에 편마모 현상이 발생하지 않아, 편마모된 부분을 통하여 용융수지가 누설되는 문제를 방지하고, 또 노즐 내에서 작동하는 노즐 핀의 작동 장애를 일으키지 않게 된다. In addition, even if the backup plate (cavity plate in the absence of a backup plate) supporting the nozzle is thermally expanded during the injection molding, the nozzle is not offset and maintains the initial aligned center alignment state. Therefore, the nozzle pin and the gate according to the nozzle offset are maintained. The wear-free phenomenon does not occur between the side surfaces, preventing the molten resin from leaking through the unweared portion, and preventing the operation of the nozzle pin operating in the nozzle.

도 1은 종래 통상적인 핫런너 사출금형장치의 개략적인 구조를 도시한 결합단면도이고,
도 2a 내지 도 2b는 도 1의 'A'의 부분 확대도로서, 도 2a는 노즐이 중심선을 따라 직립설치된 상태의 도면이고, 도 2b는 백업 플레이트의 열팽창에 의해 노즐이 오프셋된 상태의 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 핫런너 사출금형장치의 개략적인 구조를 도시한 결합단면도이다.
도 4a 내지 도 4b는 도 3의 'A'의 부분 확대도로서, 도 4a는 백업 플레이트가 열팽창하기 전 상태의 도면이고, 도 4b는 백업 플레이트의 열팽창시 관절운동기구의 관절링이 틸팅하여 노즐의 오프셋을 방지하는 상태의 도면이다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 관절운동기구의 다른 실시예에 대한 작동상태도로서, 도 5a는 백업 플레이트가 열팽창하기 전 상태의 도면이고, 도 5b는 백업 플레이트의 열팽창시 관절운동기구의 관절링이 틸팅하여 노즐의 오프셋을 방지하는 상태의 도면이다.1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a conventional hot runner injection mold apparatus,
2A to 2B are partially enlarged views of 'A' of FIG. 1, and FIG. 2A is a view in which the nozzle is installed upright along the center line, and FIG. 2B is a view in which the nozzle is offset by thermal expansion of the backup plate. .
3 is a cross-sectional view illustrating a schematic structure of a hot runner injection mold apparatus according to the present invention.
4A to 4B are partially enlarged views of 'A' of FIG. 3, and FIG. 4A is a view of a state before the backup plate is thermally expanded. It is a figure of the state which prevents the offset.
Figures 5a to 5b is an operating state diagram for another embodiment of the joint motion mechanism according to the present invention, Figure 5a is a view of the state before the backup plate thermal expansion, Figure 5b is a joint of the joint motion mechanism during thermal expansion of the backup plate It is a figure of the state which a ring tilts and prevents a nozzle offset.

이하, 본 발명에 따른 핫런너 사출금형장치의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the hot runner injection mold apparatus according to the present invention will be described in detail according to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 핫런너 사출금형장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 캐비티(11)가 형성된 금형 블록(10)과, 금형 블록(10)의 상측에 순차적으로 적층되게 설치되는 캐비티 플레이트(20)와 백업 플레이트(40), 노즐(30), 매니폴드(50), 및 고정 플레이트(60)을 포함한다. As shown in FIG. 3, the hot runner injection mold apparatus according to the present invention includes a mold block 10 in which a cavity 11 is formed, and a cavity plate 20 that is sequentially stacked on the mold block 10. And a backup plate 40, a nozzle 30, a manifold 50, and a fixed plate 60.

상기 캐비티 플레이트(20)는 금형 블록(10)의 상면과 면접촉 상태로 설치되어 금형 블록(10)의 상면과 파팅 라인(PL)을 형성한다. 상기 캐비티 플레이트(20)에는, 노즐 설치구멍(23)이 상기 파팅 라인(PL)에 수직 방향으로 관통형성되고, 상기 노즐 설치구멍(23)의 하단에는, 금형 블록(10)의 캐비티(11)와 연통되는 게이트(23a)가 구비된다. The cavity plate 20 is installed in surface contact with the upper surface of the mold block 10 to form a part line PL and the upper surface of the mold block 10. In the cavity plate 20, a nozzle mounting hole 23 penetrates in a direction perpendicular to the parting line PL, and at the lower end of the nozzle mounting hole 23, the cavity 11 of the mold block 10. A gate 23a is provided in communication with the.

상기 노즐 설치구멍(23)에는 노즐(30)이 삽입설치된다. 상기 노즐(30)은 중심축방향을 따라 수지통로(32)가 형성되고, 상단에 아래로 볼록한 구면의 관절부(33)가 구비되고, 하단에는 노즐팁(31)이 구비된다. 상기 노즐팁(31)은 상기 노즐 설치구멍(23)의 하부에 형성된 노즐팁 지지구멍(23b)에 끼워져 지지된다. 노즐팁 지지구멍(23b)은 수평 기준면(노즐의 상단면과 접촉하여 노즐을 눌러주는 매니폴더(50)의 저면에 해당함)에 대하여 직각방향으로 형성되고 거기에 노즐팁을 끼워 지지함으로써 노즐(30)을 수직방향으로 설치하게 된다. The nozzle 30 is inserted into the nozzle installation hole 23. The nozzle 30 has a resin passage 32 formed along the direction of the central axis, and has a spherical articulation portion 33 convex downward at the upper end thereof, and a nozzle tip 31 at the lower end thereof. The nozzle tip 31 is supported by being inserted into the nozzle tip support hole 23b formed in the lower portion of the nozzle installation hole 23. The nozzle tip support hole 23b is formed at right angles to the horizontal reference plane (corresponding to the bottom surface of the manifold 50 that contacts the top surface of the nozzle and presses the nozzle), and holds the nozzle tip therein to hold the nozzle 30 therein. ) Is installed in the vertical direction.

그리고, 상기 매니폴더(50)는 저면이 상기 노즐(30)의 상단면과 서로 면접촉하게 얹혀져 설치되고, 매니폴더(50)에서 노즐(30)을 향하여 연장된 런너(51)의 출구와 상기 노즐(30)의 중심축방향으로 형성된 수지통로(32)의 상단 입구가 서로 중심선이 일치하도록 설치된다. 이러한 매니폴더(50)와 노즐(30)의 정렬은 백업 플레이트(40)측 노즐 설치구멍(23)의 중심선과 매니폴더(50)의 런너(51)의 중심선에서 일정한 위치에 조립되는 위치결정핀(42)에 백업 플레이트(40)와 매니폴더(50)를 조립함으로써 이루어진다. In addition, the manifold 50 has a bottom surface mounted on the top surface of the nozzle 30 in contact with each other, and the outlet of the runner 51 extending from the manifold 50 toward the nozzle 30 and the The top entrances of the resin passages 32 formed in the direction of the center axis of the nozzle 30 are installed so that their center lines coincide with each other. The alignment of the manifold 50 and the nozzle 30 is a positioning pin assembled at a predetermined position on the center line of the nozzle mounting hole 23 on the backup plate 40 side and the center line of the runner 51 of the manifold 50. This is done by assembling the backup plate 40 and the manifold 50 at 42.

그리고, 매니폴더(50)에는 노즐핀 가이드블록(53)을 설치하여 상기 노즐(30)의 수지통로(32) 내부를 관통하는 노즐핀(35)을 상하 슬라이드 이동가능하게 지지한다. 또 상기 매니폴더(50)의 상측에는 유압 또는 공압에 의해 피스톤 왕복운동을 하면서 상기 노즐핀(35)을 승강작동시키는 노즐핀 액츄에이터(36)를 설치한 고정플레이트(60)가 설치된다. 그리고 상기 고정플레이트(60)에는 사출기에서 토출되는 고온의 융융수지를 매니폴더(50)의 런너(51)에 공급하는 스프루 부시(61)가 설치된다. In addition, the manifold 50 is provided with a nozzle pin guide block 53 to support the nozzle pin 35 penetrating the inside of the resin passage 32 of the nozzle 30 to be movable up and down. In addition, the upper side of the manifold 50 is provided with a fixed plate 60 provided with a nozzle pin actuator 36 for raising and lowering the nozzle pin 35 while reciprocating the piston by hydraulic or pneumatic pressure. In addition, the fixing plate 60 is provided with a sprue bush 61 for supplying the hot melt resin discharged from the injection molding machine to the runner 51 of the manifold 50.

본 발명의 핫런너 사출금형장치에서는 사출성형시 매니폴더(50)와 백업 플레이트(40)는 고온의 용융수지로부터 전달되는 고온의 열과 매니폴더의 런너 주위 또는 노즐의 몸체 외주에 설치되는 전열선(도시생략)으로부터 전달되는 고온의 열 때문에 도 4b의 화살표방향으로 열팽창하게 된다. In the hot runner injection mold apparatus of the present invention, during injection molding, the manifold 50 and the backup plate 40 are heated at high temperatures transferred from a high temperature molten resin and a heating wire installed around the runner of the manifold or the outer periphery of the body of the nozzle. Thermal expansion in the direction of the arrow of FIG.

본 발명의 핫런너 사출금형장치는 상기 백업 플레이트(40)의 열팽창에 따른 위치이동을 보상하여 노즐(30)의 중심을 정렬하는 노즐 중심 정렬기구를 구비한다. The hot runner injection mold apparatus of the present invention includes a nozzle center alignment mechanism for aligning the center of the nozzle 30 by compensating for the movement of the position due to thermal expansion of the backup plate 40.

이러한 노즐 중심 정렬기구는, 도 3 및 도 4a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 노즐(30)의 상단에 아래쪽으로 볼록하게 형성된 반구형의 관절부(33); 및 상기 노즐(30)의 관절부(33)를 상기 백업 플레이트(40)에 대하여 관절운동가능하게 지지하여, 상기 백업 플레이트(40)가 열팽창하는 경우 상기 노즐(30)의 관절부(33)에 대하여 관절운동하면서 상기 백업 플레이트(40)의 열팽창에 의한 횡방향 이동을 보상하는 관절운동부(80);로 이루어진다.This nozzle center alignment mechanism, as shown in Figures 3 and 4a to 4b, hemispherical joint portion 33 is formed convexly downward on the top of the nozzle 30; And jointly supporting the joint part 33 of the nozzle 30 when the backup plate 40 is thermally expanded by jointly supporting the joint part 33 of the nozzle 30 with respect to the backup plate 40. It comprises a joint movement portion 80 to compensate for the lateral movement by the thermal expansion of the backup plate 40 while moving.

상기 관절운동부(80)는, 상기 노즐 설치구멍(23)의 상단에 결합되는 베이스 링(81)과, 상기 노즐(30)의 관절부(33)와 상기 베이스 링(81) 사이에 배치되는 관절 링(85)을 포함한다. The joint movement unit 80 includes a base ring 81 coupled to an upper end of the nozzle installation hole 23, and a joint ring disposed between the joint part 33 of the nozzle 30 and the base ring 81. (85).

도 3 및 도 4a 내지 도 4b에는 관절운동부(8)의 제1실시예가 도시되어 있다. 이 제1실시예의 경우, 상기 베이스 링(81)은 상기 노즐(30)이 중심축방향으로 관통하도록 삽입되는 관통구멍과, 상단면에 아래로 오목한 구면의 베이스면(83)을 구비한다. 그리고, 상기 관절 링(85)은 상기 노즐(30)의 관절부(33)와 상기 베이스 링(81) 사이에 배치되도록 상기 노즐(30)의 외주에 끼워져 설치된다. 관절링(85)의 상면은 상기 노즐(30)의 관절부(33)와 구면접촉하도록 아래로 오목한 구면의 시트면(86)으로 이루어지고, 저면은 상기 베이스 링(81)의 베이스면(83)과 면접촉하도록 아래로 볼록한 구면의 하부 지지면(87)으로 이루어진다.
3 and 4a to 4b show a first embodiment of the articulation 8. In the first embodiment, the base ring 81 includes a through hole into which the nozzle 30 penetrates in the central axis direction, and a spherical base surface 83 recessed downward in the upper surface. The joint ring 85 is fitted to the outer circumference of the nozzle 30 so as to be disposed between the joint part 33 of the nozzle 30 and the base ring 81. The upper surface of the joint ring 85 is composed of a spherical sheet surface 86 concave downward so as to be in spherical contact with the joint portion 33 of the nozzle 30, the bottom surface is the base surface 83 of the base ring 81 And a lower support surface 87 of a spherical surface convex downward so as to be in surface contact with the surface.

이하, 상기한 노즐 중심 정렬기구의 작동을 도 4a 내지 도 4b를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the nozzle center alignment mechanism will be described with reference to FIGS. 4A to 4B.

백업 플레이트(40)가 열팽창하기 전 상태에서는 도 4a에 도시된 바와 같이, 노즐(30)은 상단면이 매니폴더(50)의 저면과 면접촉하고, 아울러 관절부(33)가 관절링(85)에 구면접촉한 상태로 백업 플레이트(40)의 베이스 링(81)에 지지된다.In the state before the backup plate 40 is thermally expanded, as shown in FIG. 4A, the nozzle 30 has a top surface in surface contact with the bottom surface of the manifold 50, and the joint 33 is articulated with a ring 85. It is supported by the base ring 81 of the backup plate 40 in spherical contact with the back plate 40.

이 상태에서는 노즐(30)의 상단면에는 매니폴더(50)가 얹혀져 있으므로 노즐(30)의 상단면에는 매니폴더(50)의 무게가 노즐(30)의 중심축방향으로 작용하게 되고, 이 매니폴더(50)의 무게에 의한 작용력때문에 관절링(85)은 노즐(30)의 중심축과 자동으로 동축으로 정렬된다. 그 결과, 매니폴더(50)의 런너(51)의 중심선과 노즐 설치구멍(23)의 중심선이 자동으로 정렬되게 된다. 그리고, 이 상태에서는 백업 플레이트(40)가 열팽창하지 않아 노즐(30)에 횡방향 힘이 작용하지 않으므로 노즐(30)의 상단면과 매니폴더(50)의 저면 사이에 틈새는 생기지 않고, 런너의 용융수지가 누설되는 문제가 발생하지 않는다. In this state, since the manifold 50 is placed on the top surface of the nozzle 30, the weight of the manifold 50 acts on the central axis direction of the nozzle 30 on the top surface of the nozzle 30. The joint ring 85 is automatically coaxially aligned with the central axis of the nozzle 30 because of the action force by the weight of the folder 50. As a result, the centerline of the runner 51 of the manifold 50 and the centerline of the nozzle mounting hole 23 are automatically aligned. In this state, since the backup plate 40 does not thermally expand and no lateral force acts on the nozzle 30, a gap does not occur between the top surface of the nozzle 30 and the bottom surface of the manifold 50. There is no problem of leakage of molten resin.

그러나, 백업 플레이트(40)는 사출성형 작업중 런너내 용융수지의 유동성을 균일하게 유지하기 위하여 금형 블록 또는 매니폴더 등에 매설한 전열선(도시생략)에서 전열되는 열이나 런너 내를 유동하는 용융수지의 자체의 열에 의해 가열되어 도 4b의 화살표방향으로 열팽창하게 된다. However, the backing plate 40 is the molten resin that flows in the heat or the heat transferred from the heating wire (not shown) embedded in the mold block or manifold in order to maintain the flowability of the molten resin in the runner uniformly during the injection molding operation. It is heated by the heat of and is thermally expanded in the direction of the arrow of Fig. 4b.

그 결과, 백업 플레이트(40)에 고정된 베이스 링(81)도 열팽창하는 백업 플레이트(40)와 함께 화살표 방향으로 이동하면서 관절링(85)에 횡방향(일예로 도 4b에서 화살표방향)으로 힘을 가하게 된다. 이 경우, 관절링(85)은 상면의 시트면(86)과 하부 지지면(87)에서 각각 노즐(30)의 관절부(33)과 베이스 링(81)의 베이스면(83)과 구면접촉하고 있으므로, 상기 베이스 링(81)으로부터 전달되는 횡방향 힘에 의해 도 4b의 화살표방향으로 틸팅회전하면서 상기 백업 플레이트(40)의 열팽창량 및 그에 따른 베이스 링(81)의 이동을 수용하여 보상하게 된다. 그 결과, 노즐(30)은 백업 플레이트(40)의 열팽창에도 영향을 받지 않고 중심을 열팽창전 정렬상태로 유지하게 된다. As a result, the base ring 81 fixed to the backup plate 40 is also moved in the direction of the arrow with the backup plate 40 which is thermally expanded, and the force is applied to the joint ring 85 in the transverse direction (for example, the arrow direction in FIG. 4B). Will be added. In this case, the joint ring 85 is spherical in contact with the joint portion 33 of the nozzle 30 and the base surface 83 of the base ring 81 at the upper seat surface 86 and the lower support surface 87, respectively. Therefore, while the tilting rotation in the direction of the arrow of Figure 4b by the lateral force transmitted from the base ring 81 to accommodate and compensate for the thermal expansion amount of the backup plate 40 and the movement of the base ring 81 accordingly . As a result, the nozzle 30 is not affected by thermal expansion of the backup plate 40 and maintains the center in alignment before thermal expansion.

그리고, 노즐(30)에는 도 4a에 도시된 초기 조립상태에서 중심축이 기울어지는 오프셋 현상이 발생하지 않으므로, 매니폴더(50)의 저면과 노즐(30)의 상단면 사이에, 런너(51)의 용융수지가 누설되게 하는 틈새(G)를 발생시키지 않게 된다. In addition, since the offset phenomenon in which the central axis is inclined in the initial assembly state shown in FIG. 4A does not occur in the nozzle 30, the runner 51 is disposed between the bottom surface of the manifold 50 and the top surface of the nozzle 30. The gap G which causes the molten resin to leak does not occur.

그리고나서 사출작업을 중단하는 경우와 같이, 열팽창하였던 백업 플레이트(40)가 냉각되어 도 4b의 화살표의 반대방향으로 수축하게 되면, 백업 플레이트(40)에 설치된 베이스 링(81)은 화살표방향의 반대방향으로 이동하면서 관절링(85)에 팽창시와 반대방향의 힘을 가하게 되고, 그에 따라 관절링(85)은 반시계방향으로 틸팅회전하면서 도 4a에 도시된 열팽창전 상태로 복귀하게 된다. 따라서, 어느 경우에는 관절운동부(80)는 백업 플레이트(40)의 횡방향 이동을 관절운동하면서 수용하여 노즐(30)에 영향을 미치지 않게 하므로, 매니폴더(50)의 저면과 노즐(30)의 상단면 사이에 틈새가 발생하지 않아 이 틈새를 통한 용융수지의 누설 문제는 일어나지 않게 된다.
Then, as in the case of stopping the injection operation, when the thermal expansion of the backup plate 40 is cooled and contracted in the opposite direction of the arrow of Figure 4b, the base ring 81 installed on the backup plate 40 is the opposite of the arrow direction While moving in the direction, the force applied to the joint ring 85 in the opposite direction as it is inflated, whereby the joint ring 85 returns to the pre-expansion state shown in FIG. 4A while tilting in a counterclockwise direction. Therefore, in some cases, the joint movement unit 80 accommodates the lateral movement of the backup plate 40 while articulating the joint so as not to affect the nozzle 30, so that the bottom surface of the manifold 50 and the nozzle 30 There is no gap between the top faces, so that the problem of leakage of molten resin through this gap does not occur.

한편, 도 5a 내지 도 5b에는 본 발명의 제2실시예에 따른 관절운동부(80)의 작동 과정이 단계별로 도시되어 있다. 제2실시예에 따른 관절운동부(80)는 도 5a 내지 도 5b에 도시된 바와 같이 관절링(85)과 베이스링(81)의 구면 형상이 제1실시예와는 반대 형상으로 되어 있다. On the other hand, Figure 5a to 5b is shown in step by step the operation of the joint movement unit 80 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 5A to 5B, the joint motion part 80 according to the second embodiment has a spherical shape of the joint ring 85 and the base ring 81 as opposed to the first embodiment.

즉, 제2실시예에서, 관절운동부(80)는 제1실시예와 동일하게 베이스 링(81) 및 관절 링(85)을 포함한다. 그러나 베이스 링(81)의 상부 베이스면(83)은 위로 볼록한 구면으로 구성되고, 관절 링(85)의 시트면(86)은 아래로 오목한 구면으로 이루어져 대향하는 노즐(30)의 관절부(33)와 구면접촉하게 되어 있고, 관절 링(85)의 저면의 하부 지지면(87)은, 제1실시예와는 반대로, 위로 오목한 구면으로 이루어져 대향하는 베이스 링(81)의 상부 베이스면(83)과 구면접촉하게 된 것에 특징이 있다. That is, in the second embodiment, the articulation portion 80 includes the base ring 81 and the articulation ring 85 as in the first embodiment. However, the upper base surface 83 of the base ring 81 consists of a convex spherical surface, and the seat surface 86 of the articulating ring 85 consists of a concave surface concave downward. The lower support surface 87 of the bottom surface of the joint ring 85 is in spherical contact with the upper base surface 83 of the base ring 81 which is opposed to the first embodiment and is formed of a concave upward surface. It is characterized by being in contact with the spherical surface.

상기한 제2실시예에 따른 관절운동부(80)는 제1실시예와는 접촉 구면의 형상이 반대로 형성되어 있을 뿐 상호 작동관계에서는 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다. Since the joint motion part 80 according to the second embodiment has the shape of the contact sphere opposite to that of the first embodiment, the joint motion part 80 is the same in an interaction relationship, and thus the description thereof will be omitted.

10: 금형 블록 11: 캐비티
20: 캐비티 플레이트 23:노즐 설치구멍
23a: 게이트 23b: 노즐팁 지지구멍
30: 노즐 31: 노즐팁
32: 수지통로 33: 관절부
35: 노즐핀 36: 노즐핀 액츄에이터
40: 백업 플레이트 41: 지지링
42: 위치결정핀
PL: 파팅 라인 50: 매니폴더
51: 런너 53: 노즐핀 가이드블록
60: 고정플레이트 61: 스프루 부시
80: 관절운동부 81: 베이스 링
83: 베이스면 85: 관절링
86: 시트면 87: 하부 지지면 10: mold block 11: cavity
20: cavity plate 23: nozzle mounting hole
23a: gate 23b: nozzle tip support hole
30: nozzle 31: nozzle tip
32: resin passage 33: joint portion
35: nozzle pin 36: nozzle pin actuator
40: backup plate 41: support ring
42: positioning pin
PL: Parting Line 50: Manifold
51: runner 53: nozzle pin guide block
60: fixed plate 61: sprue bush
80: joint movement portion 81: base ring
83: base surface 85: joint ring
86: seat surface 87: lower support surface

Claims (5)

캐비티(11)를 구비한 금형 블록(10)의 상면에 캐비티 플레이트(20)와 백업 플레이트(40)가 순차적으로 적층되게 설치되고, 상기 캐비티 플레이트(20)와 백업 플레이트(40)에는 수직의 노즐 설치구멍(23)을 형성하고 상기 노즐 설치구멍(23)에는 중심축방향으로 수지통로(32)가 관통되게 형성된 노즐(30)이 삽입설치되고, 상기 노즐(30)의 상측에는, 노즐(30)의 수지통로(32)와 연통되는 런너(51)를 구비한 매니폴더(50)가 설치된 핫런너 사출금형장치에 있어서,
상기 핫런너 사출금형장치는,
상기 노즐(30)에 구비된 관절부(33); 및
상기 노즐(30)의 관절부(33)를 상기 백업 플레이트(40)에 대하여 관절운동가능하게 상기 백업 플레이트(40)에 지지하여, 상기 백업 플레이트(40)가 열팽창하는 경우 상기 노즐(30)의 관절부(33)에 대하여 관절운동하면서 상기 백업 플레이트(40)의 열팽창에 의한 이동을 보상하는 관절운동부(80);로 이루어진 노즐 중심 정렬기구를 구비한 것을 특징으로 하는 핫런너 사출금형장치.The cavity plate 20 and the backup plate 40 are sequentially stacked on the upper surface of the mold block 10 having the cavity 11, and vertical nozzles are disposed on the cavity plate 20 and the backup plate 40. A nozzle 30 is formed so as to form an installation hole 23 and the resin passage 32 penetrates through the nozzle installation hole 23. The nozzle 30 is provided above the nozzle 30. In the hot runner injection mold apparatus provided with the manifold 50 having the runner 51 communicating with the resin passage 32 of
The hot runner injection mold apparatus,
A joint part 33 provided at the nozzle 30; And
The joint part 33 of the nozzle 30 is supported on the backup plate 40 so that the backup plate 40 can be articulated relative to the backup plate 40 so that the joint part of the nozzle 30 is thermally expanded. Hot runner injection mold apparatus comprising a nozzle center alignment mechanism consisting of; articulation portion (80) for compensating movement due to thermal expansion of the backup plate (40) while articulating with respect to (33). 제1항에 있어서,
상기 관절부(33)는 노즐(30)의 상단에서 아래쪽으로 볼록한 반구면을 구비하고,
상기 관절운동부(80)는,
상기 노즐 설치구멍(23)의 상단에 결합되고, 중심축방향으로 상기 노즐(30)이 삽입되어 설치되는 관통구멍을 구비하며, 상면에 아래로 오목하거나 위로 볼록한 구면의 베이스면(83)을 구비한 베이스 링(81); 및
상기 노즐(30)의 관절부(33)와 상기 베이스 링(81) 사이에 배치되도록 상기 노즐(30)의 외주에 끼워져 설치되고, 상면에는 대향하는 상기 노즐(30)의 관절부(33)와 구면접촉하도록 아래로 오목한 구면의 시트면(86)이 구비되고, 저면에는 대향하는 상기 베이스 링(81)의 베이스면(83)과 구면접촉하도록 아래로 볼록하거나 위로 오목한 구면의 하부 지지면(87)을 가진 관절 링(85);를 포함한 구성으로 된 것을 특징으로 하는 핫런너 사출금형장치. The method of claim 1,
The joint part 33 has a hemispherical surface convex downward from the top of the nozzle 30,
The joint movement unit 80,
It has a through hole coupled to the upper end of the nozzle installation hole 23, the nozzle 30 is inserted into the central axis direction and installed, and has a spherical base surface 83 concave downward or convex upward on the upper surface. One base ring 81; And
It is fitted to the outer periphery of the nozzle 30 so as to be disposed between the joint portion 33 of the nozzle 30 and the base ring 81, the upper surface is spherical contact with the joint portion 33 of the nozzle 30 facing A spherical seat surface 86 is concave downward so that the bottom surface is provided with a lower support surface 87 of a spherical surface convex downwardly or concave upwardly so as to be in spherical contact with the opposing base surface 83 of the base ring 81. Hot runner injection mold apparatus, characterized in that configuration comprising a. 제1항에 있어서,
상기 노즐 설치구멍(23)은 상기 캐비티 플레이트(20)의 하단에 노즐팁(31)의 외주를 끼워 지지하는 노즐팁 지지구멍(23b)를 구비하고,
상기 노즐팁 지지구멍(23b)는 상기 매니폴더(50)의 저면에 대하여 실질적으로 수직하게 형성된 내벽을 구비하여, 상기 노즐(30)이 노즐 설치구멍(23)에 설치될 때 노즐팁(31)이 상기 노즐팁 지지구멍(23b)의 내벽에 지지되고,
상기 노즐(30)의 상단면에는 상기 매니폴더(50)의 저면이 맞닿게 적층된 것을 특징으로 하는 핫런너 사출금형장치.The method of claim 1,
The nozzle installation hole 23 is provided with a nozzle tip support hole 23b that supports the outer circumference of the nozzle tip 31 at the lower end of the cavity plate 20,
The nozzle tip support hole 23b has an inner wall formed substantially perpendicular to the bottom surface of the manifold 50 so that the nozzle tip 31 when the nozzle 30 is installed in the nozzle installation hole 23. Supported by the inner wall of the nozzle tip support hole 23b,
Hot runner injection mold apparatus, characterized in that the bottom surface of the manifold 50 is laminated abut on the top surface of the nozzle (30). 제1항에 있어서,
상기 노즐(30)은 수지통로(32)를 따라 승강하면서 게이트(23a)를 개폐하는 노즐핀(35)을 포함하고, 상기 노즐핀(35)을 상하 승강작동시키는 노즐핀 액츄에이터(36)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 핫런너 사출금형장치.The method of claim 1,
The nozzle 30 includes a nozzle pin 35 for opening and closing the gate 23a while moving up and down along the resin passage 32, and further comprising a nozzle pin actuator 36 for raising and lowering the nozzle pin 35 up and down. Hot runner injection mold apparatus, characterized in that provided. 제1항에 있어서,
상기 노즐(30)은 수지통로(32)의 하단이 게이트(23a)와 연통된 오픈 게이트형인 것을 특징으로 하는 핫런너 사출금형장치.The method of claim 1,
The nozzle 30 is a hot runner injection mold apparatus, characterized in that the lower end of the resin passage 32 is open gate type in communication with the gate (23a).
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