KR101223581B1 - 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 캐비티(11) 내부로 용융 수지가 주입될 때 캐비티(11) 내의 공기 및 용융 수지에 포함된 가스가 캐비티(11) 외부로 원활히 배출되도록 구성된 사출성형 금형에 관한 것이다.
본 발명에 따른, 자동 벤팅 장치(100)를 지닌 사출성형 금형은, 고정측 형판(21) 및 가동측 형판(31)을 포함하고, 고정측 형판(21) 및 가동측 형판(31) 사이에는 제품을 성형하는 캐비티(11)가 적어도 하나 이상 형성되어 있으며, 캐비티(11) 내에 용융 수지를 사출시킬 때, 캐비티(11) 내의 공기 및 가스를 배출하기 위한 자동 벤팅 장치(venting device)(100)가 적어도 하나 이상 장착되어 있으며, 자동 벤팅 장치(100)는 캐비티(11)의 상부측에 수직으로 설치되어, 상기 자동 벤팅 장치(100)의 일측은 상기 캐비티(11)와 연통되고, 상기 자동 벤팅 장치(100)의 타측은 금형의 외부와 연통되어 있다.

Description

자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형{INJECTION MOULDIMG WITH AUTOMATIC VENTING DEVICE}
본 발명은 사출성형 금형에 관한 것으로서, 더 상세하게는 캐비티 내부로 용융수지가 주입될 때 캐비티 내의 공기 및 용융 수지에 포함된 가스가 캐비티 외부로 원활히 배출되도록 구성된 사출성형 금형에 관한 것이다.
일반적으로, 사출성형 금형은 기본적으로 고정측 형판 및 가동측 형판을 포함하며, 상기 가동측 형판을 고정측 형판에 밀착시키면(이를 "형폐"라 함), 고정측 형판 및 가동측 형판 사이에는, 제품이 성형되는 캐비티(이하 캐비티라 칭함)가 하나 또는 복수 개가 형성되며, 상기 캐비티 내에 용융 수지를 가압 사출시켜 제품을 성형하고, 성형물이 냉각 고화되면, 가동측 형판을 고정측 형판에서 이격 분리시켜(이를 "형개"라 함) 성형된 제품을 추출하게 된다. 이때 품질 좋은 제품을 성형하기 위해서는, 용융 수지를 캐비티 내에 사출할 때, 캐비티 내의 공기 및 용융 수지에서 발생하는 가스를 원활하게 배출시켜 주어야 하며, 특히 게이트를 통해 주입된 용융 수지가 서로 만나게 되는 웰드라인(weld line) 부분에서의 공기 및 가스 빼기는 필수적이다.
특히 PPA, PPS, PA66, PA6과 같은 수지는 고속으로 사출을 해 주어야 하는 데, 이 경우에도 캐비티 내의 공기 및 가스가 원활하게 배출되어야 한다.
일반적인 사출성형 금형에 있어서, 캐비티 내의 공기 및 가스의 배출을 위해, 캐비티 주위의, 고정측 형판 및 가동측 형판이 서로 만나는 파팅라인(parting line) 사이에 약간의 벤팅(venting) 틈새를 주고, 그 벤팅 틈새의 외측 주위에 벤트 홈을 가공하여 공기 및 가스가 배출되게끔 하는데, 고정측 형판 및 가동측 형판 사이의 벤팅 틈새를 크게 하면 성형제품에 버(burr)(파팅라인을 따라 성형제품의 주위에 형성되는 덧살)의 발생이 많아, 성형 후 제품의 재가공이 필요한 문제와, 수지의 낭비가 커지는 문제가 발생한다. 따라서 수지의 종류, 특히 수지의 점도에 따라 벤팅 틈새를 가급적 작게, 예컨대 약 10-30 μm 정도로 가공한다. 그러나 제품의 형상에 따라, 이러한 벤팅 틈새 및 벤팅 홈의 가공이 어려울 뿐 아니라, 수지의 종류, 특히 수지의 점도에 따라 벤팅 틈새를 적절히 선정, 가공하여야 하며, 제품의 양산시에는 이러한 벤팅 틈새 및 벤팅 홈의 막힘으로 인해, 주기적으로 벤팅 부위를 세척해주어야 하는 문제점이 발생한다.
한편, 종래의 금형에 따르면, 런너 스트리퍼 판(runner stripper plate)을 설치하는 경우, 런너 스트리퍼 판이 고정측 설치판 및 고정측 형판 사이에 설치되는데, 이렇게 함으로써 스프루(sprue)의 길이가 길어져 수지의 낭비가 커지는 문제점이 있어 이에 대한 개선도 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은, 상기의 문제점을 해결하고, 용융 수지를 금형 내부의 캐비티 내에 사출할 때, 캐비티 내의 공기 및 용융 수지의 가스를 원활히 배출시키는 자동 벤팅 장치(automatic venting device)를 장착한 사출성형 금형을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 런너 스트리퍼 판을 개선하여, 용융 수지 노즐에서 수지 게이트까지의 수지 유동거리를 최소화하여, 수지의 낭비를 줄이고, 사출성형의 사이클 타임(cycle time)을 절감하는 것이다.
상기의 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 고정측 형판 및 가동측 형판을 포함하며, 상기 고정측 형판 및 가동측 형판 사이에는 제품을 성형하는 캐비티(cavity)가 적어도 하나 이상 형성되어 있는 사출성형 금형으로서, 상기 캐비티 내에 용융 수지를 사출시킬 때, 상기 캐비티 내의 공기 및 가스를 배출하기 위한 자동 벤팅 장치(venting device)가 적어도 하나 이상 장착되어 있으며, 상기 자동 벤팅 장치는 상기 캐비티의 상부측에 수직으로 설치되어, 상기 자동 벤팅 장치의 일측은 상기 캐비티와 연통되고, 상기 자동 벤팅 장치의 타측은 금형의 외부와 연통되어 있는, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형이 제공된다.
여기서, 상기 자동 벤팅 장치는 상부 챔버(chamber), 하부 챔버, 벤트 로크 핀(vent lock pin)을 포함하며, 상기 상부 챔버 및 하부 챔버는 관통구멍에 의해 서로 연통되어 있으며, 상기 하부 챔버는 하부 벤트 홀에 의해 상기 캐비티와 연통되고, 상기 상부 챔버는 상부 벤트 홀(vent hole)에 의해 금형 외부와 연통되어 있으며, 상기 벤트 로크 핀은 상기 관통 구멍 내에서 상기 관통 구멍의 길이 방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 장착되어 있으며, 상기 벤트 로크 핀과 상기 관통 구멍 사이에는 공기 및 가스가 통과하는 틈새가 형성되어 있어서, 용융 수지가 상기 캐비티 내에 주입되는 동안에, 상기 캐비티 내의 공기 및 가스가 상기 하부 벤트 홀, 상기 하부 챔버, 상기 틈새, 상기 상부 챔버 및 상기 상부 벤트 홀을 통해 금형의 외부로 배출된다.
또한, 상기 자동 벤팅 장치는, 상기 벤트 로크 핀을 눌러주는 스프링을 더 포함하며, 상기 스프링이 상기 벤트 로크 핀을 눌러주고 있는 상태에서, 상기 캐비티 내의 공기 및 가스가 상기 하부 벤트 홀, 상기 하부 챔버, 상기 틈새, 상기 상부 챔버 및 상기 상부 벤트 홀을 통해 금형의 외부로 배출되며, 상기 캐비티 내에 용융 수지가 완전히 채워진 뒤에는, 용융 수지의 사출 압력에 의해 상기 벤트 로크 핀이 상기 스프링의 압축력을 이기고 상기 상부 챔버 방향으로 이동하여, 상기 벤트 로크 핀의 하단부가 상기 틈새를 폐쇄시켜 용융 수지가 상기 틈새로 유입되는 것을 막아줄 수 있다.
상기 자동 벤팅 장치의 벤트 로크 핀은 상부 기둥부, 상부 플랜지부, 중간 기둥부, 하부 기둥부로 이루어져 있으며, 상기 상부 플랜지부의 밑면과 상기 중간 기둥부에는 각각 벤트 홈들이 형성되어 있으며, 상기 벤트 홈들은 서로 연통되어 있어서, 공기 및 가스가 상기 벤트 홈을 통해 배출될 수 있다. 여기서 상기 중간 기둥부에 형성된 벤트 홈은 상기 중간 기둥부의 하단 끝단에서 소정의 거리만큼 떨어져 시작하여 상기 상부 플랜지부의 밑면까지 연장되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 벤트 로크 핀은 상부 기둥부, 상부 플랜지부, 중간 제1기둥부, 중간 제2기둥부, 중간 제3기둥부, 하부 기둥부로 이루어져 질 수도 있으며, 여기서 상기 중간 제2기둥부의 직경은 상기 중간 제1기둥부 및 상기 중간 제3기둥부의 직경보다 작다.
상기 자동 벤팅 장치는, 고정측 형판과 가동측 형판 사이에 있는 캐비티 내에 용융 수지가 주입될 때, 주입된 용융 수지가 서로 만나게 되는 웰드라인(weld line) 부분에 장착되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 사출성형 금형은 런너 스트리퍼 판(ruuner stripper plate)을 더 포함하며, 상기 런너 스트리퍼 판은 고정측 형판 내부에 삽입되는 방식으로 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형은 다음과 같은 효과를을 제공한다.
- 금형 내 캐비티 내의 공기 및 가스를 원활하게 배출할 수 있어서, 품질 좋은 양질의 제품을 성형할 수 있다.
- 고정측 형판 및 가동측 형판 사이의 파팅라인에 미세 틈새를 가공할 필요가 없고, 종래에 제품을 양산할 때, 파팅라인의 미세 틈새를 주기적으로 세척할 필요가 없다. 이로써 금형의 제작이 용이하고, 성형 작업을 계속적으로 수행할 수 있어, 생산성이 증가한다.
- 금형 내 캐비티 내의 공기 및 가스가 완전히 배출된 뒤에는 벤팅 장치가 자동적으로 폐쇄되어 용융 수지가 벤팅 장치 내부로 더 이상 유입되는 것을 방지할 수 있다.
- 런너 스트리퍼 판을 고정측 형판 내에 삽입시킴으로써, 용융 수지 노즐에서 수지 게이트까지의 수지 유동거리가 짧아져, 수지의 낭비를 줄일 수 있고, 사출성형의 사이클 타임을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치에서 공기 및 가스가 벤팅되는 것을 보여주는 도면이다.
도 2b는 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치에서 공기 및 가스가 벤팅되고, 용융 수지가 유입되는 것을 보여주는 도면이다.
도 2c는 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치에서, 유입된 용융 수지에 의해 벤트 로크 핀이 상향 이동한 것을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치의 벤트 로크 핀의 일 실시예에 대한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치의 벤트 로크 핀의 다른 실시예에 대한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치의 다른 실시예에서 공기 및 가스가 벤팅되는 것을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형에서 제품을 성형 추출하는 단계들을 보여주는 도면이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하고자 한다.
도 1에는, 플라스틱 기어 제품을 성형하기 위해, 본 발명이 3단 금형에 적용된 실시예가 도시되었는데, 이는 예시적인 것으로, 본 발명은 2단 금형을 포함한 여타의 금형 형태에도 적용될 수 있음을 이해하길 바란다.
먼저, 도 1에 도시된 금형을 개략적으로 살펴보면, 고정측에는 고정측 형판(21), 런너 스트리퍼 판(24), 고정측 설치판(22), 로케이팅 링(locating ring)(23) 등이 포함되어 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 벤팅 장치(100)가 설치되어 있다. 가동측에는 가동측 형판(31), 받침판(32), 스페이서 블록(spacer block)(33), 가동측 설치판(34), 이젝터 상판(35) 및 이젝터 하판(36), 스톱판(37), 센터 핀(38), 슬리브 핀(39), 이젝터 핀(40) 등이 포함되어 있다.
여기서 로케이팅 링(23)은 사출부의 노즐(도시되지 않음)이 체결되어 용융 수지를 금형 내에 사출 주입하는 주입구로서, 고정측 설치판(22)에 고정 체결되며, 고정측 형판(21) 및 런너 스트리퍼 판(24)은 각각 고정측 설치판(22)에 분리 가능하게 체결된다. 본 실시예에서, 상기의 런너 스트리퍼 판(24)은 종래의 고정측 설치판(22) 및 고정측 형판(21) 사이에 설치되는 대신에, 고정측 형판(21) 내부에 삽입되는 방식으로 설치됨으로써, 용융 수지 스프루(12)의 길이를 짧게 할 수 있어서, 수지의 낭비를 줄이 수 있으며, 사출성형의 사이클 타임(cycletime)을 절감할 수 있다.
한편, 가동측 형판(31), 받침판(32), 스페이서 블록(33) 및 가동측 설치판(34)은 서로 고정 체결되며, 스톱판(37)은 가동측 설치판(34)에 고정 체결되고, 센터 핀(38)은 스톱판(37)에 고정 체결된다. 슬리브 핀(39) 및 이젝터 핀(40)은 이젝터 상,하판(35, 36) 사이에 고정 체결되어, 사출성형이 완료된 후 이젝터 상,하판(35, 36)의 수직이동에 의해 캐비티(11) 내의 성형제품을 추출하는 역할을 한다.
고정측 형판(21) 및 가동측 형판(31) 사이에는 파팅라인(parting line)이 형성되며, 가동측 형판(31)이 고정측 형판(21)에 밀착 형폐되면, 그 사이에 제품의 성형을 위한 캐비티(11)(이하 캐비티라 칭함)가 형성되고, 사출부(도시되지 않음)에 의해 용융 수지가 도 1의 화살표 "A" 방향으로, 로케이팅 링(23)의 주입구를 통해, 스프루(sprue)(12), 런너(runner)(13), 게이트(gate)(14)를 통과하여, 캐비티(11) 내부를 채우게 된다. 이때 캐비티(11) 내의 공기 및 용융 수지에서 발생되는 가스가 원활하게 배출되지 않으면, 캐비티(11) 내에 수지가 골고루 채워지지 않거나, 성형 제품에 번 마크(burn mark)가 발생하여 불량 제품이 생산된다. 따라서, 고 품질의 성형 제품을 생산하기 위해서는 캐비티(11) 내의 공기 및 용융 수지에서 발생되는 가스를 원활하게 배출시켜주어야 하며, 특히 게이트(14)를 통해 주입된 용융 수지가 캐비티(11) 내에서 서로 만나게 되는 부위, 즉 웰드라인(weld line) 부분에서의 공기 및 가스 배출이 매우 중요하다.
따라서, 본 발명에 따른 실시예에서, 캐비티(11) 내에 용융 수지가 들어오는 게이트(14)의 반대편에 자동 벤팅 장치(100)를 설치하여, 캐비티(11) 내의 공기 및 용융 수지에서 발생되는 가스를 원활하게 배출할 수 있도록 하였다.
본 발명의 자동 벤팅 장치(100)에 대해서는 도 2a 내지 도 2c 및 도 3을 통해, 상세히 살펴보기로 한다.
도 2a 내지 도 2c에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 벤팅 장치(100)의 작동 상태가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 벤팅 장치(100)의 벤트 로크 핀(vent lock pin)(110)의 개략적 사시도가 도시되어 있다.
도 2a 내지 도 2c 및 도 3을 참조하면, 자동 벤팅 장치(100)는, 고정측 설치판(22) 내에 형성된 상부 챔버(120), 고정측 형판(21) 내에 형성된 하부 챔버(130), 상부 챔버(120)와 하부 챔버(130)를 연통하는 관통구멍(140) 및 벤트 록크 핀(110)을 포함하는데, 벤트 록크 핀(110)은 관통구멍(140) 내에서 관통구멍(140)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 체결된다.
상부 챔버(120) 내에는 스프링(122)이 벤트 로크 핀(110)의 상부 플랜지부(112)를 하향으로 누르고 있으며, 이때 벤트 로크 핀(110)의 중간 기둥부(113)와 관통구멍(140) 사이에는 공기 및 가스가 통과할 수 있는 틈새, 즉 벤트 홈(118)이 형성되고, 벤트 로크 핀(110)의 상부 플랜지부(112)와 상부 챔버(120)의 바닥면 사이에도 공기 및 가스가 통과할 수 있는 틈새, 즉 벤트 홈(119)가 형성되어, 상기 두 벤트 홈(118, 119)는 서로 연결되어 있다.
한편, 하부 챔버(130)는 하부 벤트 홀(vent hole)(131)에 의해 캐비티(11)의 일측과 서로 연통해 있으며, 상부 챔버(120)는 상부 벤트 홀(121)을 통해 금형 외부와 통해져 있다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 벤팅 장치의 벤트 로크 핀(110)의 사시도가 도시되어 있는데, 벤트 로크 핀(110)은 금속과 같은 재질로 일체형으로 만들어져, 상부의 상부 기둥부(111) 및 상부 플랜지부(112), 중간 부분의 중간 기둥부(113), 하부의 하부 소경부(114) 및 하부 기둥부(115)로 이루어져 있으며, 상부 기둥부(111) 및 상부 플랜지부(112)는 상부 챔버(도 2a의 120) 내에 위치하고, 중간 기둥부(113)는 관통구멍(도 2a의 140) 내에, 하부 소경부(114) 및 하부 기둥부(115)는 하부 챔버(도 2a의 130) 내에 위치한다.
한편, 상부 챔버(도 2a의 120) 내의 스프링(122)이 벤트 로크 핀(110)을 하향으로 누르고 있을 때, 하부 챔버(도 2a의 130) 내의 공기 및 가스가 벤트 로크 핀(110)의 중간 기둥부(113)와 관통구멍(도 2a의 140) 사이의 틈새를 통하여 그리고 상부 플랜지부(112)와 상부 챔버(도 2a의 120)의 바닥면 및 주위 벽면 사이의 틈새를 통과하여, 금형의 외부로 빠져나갈 수 있도록, 벤트 로크 핀(110)의 중간 기둥부(113)의 외주면 및 상부 플랜지부(112)의 밑면에는 도 3에 도시된 바와 같은 벤트 홈(118, 119)이 형성되는 것이 바람직하다. 이는 벤트 로크 핀(110)이 상하로 이동할 시, 중간 기둥부(113)의 외주면이 관통구멍(도 2a의 140)의 내면과 밀착되어 횡방향의 흔들림이 없이 이동하도록 하기 위함이다. 또한 중간 기둥부(113)에 형성된 벤트 홈(118)은 중간 기둥부(113)의 하단 끝단부(117)에서 소정의 거리만큼 위로, 예컨대 5-15 mm 정도 떨어져서 시작하여 상부 플랜지부(112)의 밑면까지 연장되고, 상부 플랜지부(112)의 밑면에는 반경 방향으로, 도면에 도시된 바와 같은 벤트 홈(119)이 형성된다. 상기 벤트 홈들(118, 119)은 서로 연결되어 있다.
한편, 벤트 로크 핀(110)의 하부에는, 직경이 중간 기둥부(113)의 직경보다 작은 하부 소경부(114) 및 이로부터 경사지게 직경이 증가한 하부 기둥부(115)가 형성된다. 하부 기둥부(115)의 끝단부는 단면 "I-I"에 도시된 바와 같이, 내부로 오목한 면을 가져, 용융 수지의 압력을 잘 받도록 한다.
다시 도 2a을 참조하면, 벤트 로크 핀(110)이 스프링(122)에 의해 하향으로 눌려지고 있을 때, 벤트 로크 핀(110)의 하부 기둥부(115)의 끝단(도 3의 116)은 하부 챔버(130)의 바닥면에 접촉하지 않고 약간의 틈새를 가지고 떨어져 있게끔 하여야 한다. 금형 내 캐비티(11)에 용융 수지가 주입되면, 캐비티(11) 내의 공기 및 가스가 도 2a에 도시된 화살표 "B"와 같이, 하부 벤트 홀(131) 및 하부 챔버(130)를 통해, 그리고 중간 기둥부(113) 주위의 벤트 홈(118)과, 상부 플랜지부(112) 밑면의 벤트 홈(119)과 상부 플랜지부(112) 주변의 틈새를 통해 상부 챔버(120)로 들어오게 되고, 이는 다시 상부 챔버(120)에 형성된 상부 벤트 홀(121)을 통해, 도면에는 도시되지 않았지만, 금형 외부(화살표 "C" 방향)로 배출된다.
한편 도 2a에 "a"로 표시된 거리는 "b"로 표시된 거리보다 크게 하는 것이 바람직하다.
도 2b는 캐비티(11) 내의 공기 및 가스가 배출되고, 용융 수지가 하부 벤트 홀(131)을 통해 유입된 상태를 보여주는데, 이때, 유입되는 용융 수지의 압력에 의해, 벤트 로크 핀(110)이 스프링(122)의 압축력을 이기고 상향으로 이동하게 된다(화살표 "D" 방향).
도 2c는 유입된 용융 수지에 의해 벤트 로크 핀이 상향 이동한 상태를 보여주는데, 앞에서 언급한 바와 같이, 벤트 로크 핀(110)이 유입된 용융 수지의 압력에 의해 상향으로 이동하면, 벤트 로크 핀(110)의 상부 기둥부(111)가 도면에 도시된 바와 같이, 상부 챔버(120)의 천정벽에 닿아 이동이 멈춰진다. 이때 중요한 것은, 벤트 로크 핀(110)의 중간 기둥부(113) 중, 벤트 홈이 가공되지 않은 하단부분이 도면에 도시된 바와 같이, 관통구멍(140)의 내면과 밀착하여, 공기 및 가스가 통하는 틈새를 막아 버리는 것이다. 이로써 용융 수지가 관통구멍(140) 내로 유입되는 것이 방지된다.
이상에서 살펴본 자동 벤팅 장치(100)는 본 발명의 일 실시예로 예시적인 것이며, 당업자에 의해 여타의 형상 및 구성으로 변형될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
한편, 도 4 및 도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 벤팅 장치(200)가 도시되어 있는데, 앞에서 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호로 표시하였으며, 여기서는 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고, 다른 부분에 대해서만 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동 벤팅 장치(200)의 벤트 로크 핀(210)에 대한 사시도이고, 도 5는 상기 벤트 로크 핀(210)이 금형 내에 장착되어 캐비티(11) 내의 공기 및 가스의 배출을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 벤트 로크 핀(210)의 상부 플랜지부(212)의 밑면에는, 도 3의 벤트 홈(119)과 같은 홈이 없으며, 중간 기둥부에도, 도 3의 벤트 홈(118)과 같은 홈이 없이, 중간 기둥부가 중간 제1기둥부(213), 중간 제2기둥부(214), 중간 제3기둥부(215)로 이루어진다. 중간 제1기둥부(213) 및 중간 제3기둥부(215)는 관통구멍(140) 내에서 밀착 슬라이딩 가능할 정도의 직경을 가지며, 중간 제2기둥부(214)의 직경은 중간 제1기둥부(213) 및 중간 제3기둥부(215)의 직경보다 작아서, 도 5에 도시된 바와 같이, 중간 제2기둥부(214)와 관통구멍(140) 사이에는 틈새가 형성되어 캐비티(11) 내의 공기 및 가스가 상기 틈새를 통해 빠져나갈 수 있게 된다.
한편, 도 5를 참조하면, 중간 제2기둥부(214)가 위치하는 관통구멍(140) 벽에는, 금형의 외부와 연통된 중간 벤트 홀(221)이 형성되어 있다. 이로써, 상부 챔버(120) 내의 스프링(122)이 벤트 로크 핀(210)을 하향으로 누르고 있을 때, 캐비티(11) 내의 공기 및 가스가 하부 벤트 홀(131), 하부 챔버(130), 중간 제2기둥부(214)와 관통구멍(140) 사이의 틈새를 거쳐, 관통구멍(140) 벽에 형성된 중간 벤트 홀(221)을 통해 금형 외부로 배출된다(도 5의 화살표 "E" 및 "F").
이상에서, 예시적으로 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치의 두 가지 실시예에 대해 설명하였지만, 이와 다른 다양한 변형도 가능할 것이다.
한편, 도 6에는 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치(100)가 예시적으로 3단 금형에 적용되어, 플라스틱 기어 제품을 생산하는 과정을 개략적으로 보여주고 있는데, 앞에서도 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치는 다양한 종류의 금형에 적용 가능하다.
도 6의 (가)는 금형이 형폐된 후 용융 수지가 사출되는 상태를 보여주고 있으며, 이때 캐비티(11) 내의 공기 및 가스가 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 벤팅 장치(100)를 통해 금형 외부로 배출된다.
도 6의 (나)는 용융 수지의 사출이 완료된 상태를 보여주는데, 여기서, 자동 벤팅 장치(100)의 벤트 로크 핀(110)이 상향으로 이동된 상태를 볼 수 있다.
도 6의 (다)는 고정측 형판(21) 및 가동측 형판(31)이 고정측 설치판(22) 및 런너 스트리퍼 판(24)으로부터 분리된 상태를 보여주는데, 이때 스프루(12), 런너(13), 게이트(14) 부위의 고화된 수지 및 자동 벤팅 장치(100) 부위의 고화된 수지(15)가 성형 제품으로부터 분리된다.
도 6의 (라)는 가동측 형판(31)이 고정측 형판(21)으로부터 분리되어, 성형 제품(16)이 추출되는 상태를 보여주며, 또한, 런너 스트리퍼 판(24)이 고정측 설치판(22)으로부터 분리되어, 스프루(12), 런너(13), 게이트(14) 부위의 고화된 수지 및 자동 벤팅 장치 부위의 고화된 수지(15)가 금형으로부터 용이하게 떼어질 수 있다.
이상에서 설명되지 않은 참조부호는 25, 26, 27, 28로서, 25는 런너 스트리퍼 판 가이드 핀이고, 26은 게이트 로크 핀, 27은 인장봉, 28은 당김봉이다.
이상의 설명 내용은 본 발명의 대해 예시적으로 설명한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
11 : 캐비티 12 : 스프루
13 : 런너 14 : 게이트
15 : 벤팅 장치 부위의 수지 16 : 성형 제품
21 : 고정측 형판 22 : 고정측 설치판
23 : 로케이팅 링 24 : 런너 스트리퍼 판
25 : 런너 스트리퍼 판 가이드 핀 26 : 게이트 로크 핀
27 : 인장봉 28 : 당김봉
31 : 가동측 형판 32 : 받침판
33 : 스페이서 블록 34 : 가동측 설치판
35 : 이젝터 상판 36 : 이젝터 하판
37 : 스톱판 38 : 센터 핀
39 : 슬리브 핀 40 : 이젝터 핀
100 : 자동 벤팅 장치 110 : 벤트 로크 핀
111 : 상부 기둥부 112 : 상부 플랜지부
113 : 중간 기둥부 114 : 하부 소경부
115 : 하부 기둥부 116 : 하부 기둥부의 끝단
117 : 하단 끝단부 118 : 벤트 홈
119 : 벤트 홈 120 : 상부 챔버
121 : 상부 벤트 홀 122 : 스프링
130 : 하부 챔버 131 : 하부 벤트 홀
140 : 관통구멍 200 : 자동 벤팅 장치
210 : 벤트 로크 핀 212 : 상부 플랜지부
213 : 중간 제1기둥부 214 : 중간 제2기둥부
215 : 중간 제3기둥부

Claims (8)

  1. 고정측 형판 및 가동측 형판을 포함하며, 상기 고정측 형판 및 가동측 형판 사이에는 제품을 성형하는 캐비티(cavity)가 적어도 하나 이상 형성되어 있는 사출성형 금형에 있어서,
    상기 캐비티 내에 용융 수지를 사출시킬 때, 상기 캐비티 내의 공기 및 가스를 배출하기 위한 자동 벤팅 장치(venting device)가 적어도 하나 이상 장착되어 있으며,
    상기 자동 벤팅 장치는 상기 캐비티의 상부측에 수직으로 설치되어, 상기 자동 벤팅 장치의 일측은 상기 캐비티와 연통되고, 상기 자동 벤팅 장치의 타측은 금형의 외부와 연통되어 있으며,
    상기 자동 벤팅 장치는 상부 챔버(chamber), 하부 챔버, 벤트 로크 핀(vent lock pin)을 포함하고, 상기 상부 챔버 및 하부 챔버는 관통구멍에 의해 서로 연통되어 있으며, 상기 하부 챔버는 하부 벤트 홀(vent hole)에 의해 상기 캐비티와 연통되고, 상기 상부 챔버는 상부 벤트 홀에 의해 금형 외부와 연통되어 있으며, 상기 벤트 로크 핀은 상기 관통 구멍 내에서 상기 관통 구멍의 길이 방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 장착되고, 상기 벤트 로크 핀과 상기 관통 구멍 사이에는 공기 및 가스가 통과하는 틈새가 형성되어 있어서, 용융 수지가 상기 캐비티 내에 주입되는 동안에, 상기 캐비티 내의 공기 및 가스가 상기 하부 벤트 홀, 상기 하부 챔버, 상기 틈새, 상기 상부 챔버 및 상기 상부 벤트 홀을 통해 금형의 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 벤트 로크 핀을 눌러주는 스프링을 더 포함하며, 상기 스프링이 상기 벤트 로크 핀을 눌러주고 있는 상태에서, 상기 캐비티 내의 공기 및 가스가 상기 하부 벤트 홀, 상기 하부 챔버, 상기 틈새, 상기 상부 챔버 및 상기 상부 벤트 홀을 통해 금형의 외부로 배출되며, 상기 캐비티 내에 용융 수지가 완전히 채워진 뒤에는, 용융 수지의 사출 압력에 의해 상기 벤트 로크 핀이 상기 스프링의 압축력을 이기고 상기 상부 챔버 방향으로 이동하여, 상기 벤트 로크 핀의 하단부가 상기 틈새를 폐쇄시켜 용융 수지가 상기 틈새로 유입되는 것을 막아주는 것을 특징으로 하는, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 벤트 로크 핀은 상부 기둥부, 상부 플랜지부, 중간 기둥부, 하부 기둥부로 이루어져 있으며, 상기 상부 플랜지부의 밑면과 상기 중간 기둥부에는 각각 벤트 홈들이 형성되어 있으며, 상기 벤트 홈들은 서로 연통되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중간 기둥부에 형성된 벤트 홈은 상기 중간 기둥부의 하단 끝단에서 소정의 거리만큼 떨어져 시작하여 상기 상부 플랜지부의 밑면까지 연장되는 것을 특징으로 하는, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 벤트 로크 핀은 상부 기둥부, 상부 플랜지부, 중간 제1기둥부, 중간 제2기둥부, 중간 제3기둥부, 하부 기둥부로 이루어져 있으며, 상기 중간 제2기둥부의 직경은 상기 중간 제1기둥부 및 상기 중간 제3기둥부의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 자동 벤팅 장치는, 상기 캐비티 내에 주입된 용융 수지가 서로 만나게 되는 웰드라인(weld line) 부분에 장착되는 것을 특징으로 하는, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 사출성형 금형은, 런너 스트리퍼 판(ruuner stripper plate)을 더 포함하며, 상기 런너 스트리퍼 판은 고정측 형판 내부에 삽입되는 방식으로 설치되는 것을 특징으로 하는, 자동 벤팅 장치를 지닌 사출성형 금형.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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