KR101263979B1 - 냉각 장치가 구비된 노즐 텝 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무제품을 성형하기 위해 고온으로 가열된 금형에 용융된 고무 원료을 주입시키되, 상기 용융된 고무 원료는 상기 금형보다 낮은 온도를 갖는 사출 성형기에 포함된 노즐 텝에 관한 것으로, 상기 노즐 텝의 외측을 감싸는 냉각 자켓; 상기 노즐 텝의 외주면과 상기 냉각 자켓의 내주면을 감싸는 공간에 형성되되 냉매가 순환될 수 있는 냉매순환공간; 상기 냉매순환공간에 냉매을 공급하는 냉매공급부; 상기 냉매순환공간에서 냉매를 배출시키는 냉매배출부;를 포함하여 구성되어, 고온의 금형에 의해 고무 원료의 온도 상승을 방지하여 노즐 텝 내부에 잔류하는 고무의 고화를 방지하여 사출물의 손실을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 생산단가를 낮출 수 있다.

사출, 노즐, 냉각, 유동, 온도

Description

냉각 장치가 구비된 노즐 텝{Nozzle tep with cooler}

본 발명은 사출기에 포함된 노즐 텝에 관한 것으로, 금형과 접촉하는 노즐 텝에 냉각장치를 부착하여 고온의 금형에 의해 고무 원료의 온도 상승을 방지하여 노즐 텝 내부에 잔류하는 고무의 고화를 방지하기 위한 노즐 텝에 관한 것이다.

사출(Injection)성형이란, 재료를 밀어넣어서(사출) 성형하는 방법을 말하는 것으로서, 일반적으로 고무 원재료를 호퍼에 넣어 열을 가하여 녹인 후 적절한 압력을 가하여 금형 내부로 밀어넣음으로써 제품을 생산하는 방법을 말한다. 현재 이용되고 있는 대부분의 고무 제품은 이러한 사출에 의해 성형된 것들이다.

사출성형 방법은 잘 건조된 고무 원료를 성형기의 호퍼에 넣은 후, 이 원료를 가열실린더로 일정량을 보내면, 용융상태가 된 고무가 사출기(10) 내부의 성형 노즐을 거쳐 높은 온도로 가열된 금형(20)로 유입된 후 냉각되어 한 개의 제품을 생산하는 과정을 거친다.

이 경우 성형 텝이 금형에 접촉한 상태에서 고무 원료가 금형에 주입되면 고온으로 가열된 금형에 의해 노즐 텝을 지나는 고무 원료의 온도가 상승하게 된다. 그 후에 성형 노즐이 금형에서 분리되면 추가로 유입되는 고무 원료와의 온도차에 의해 노즐 텝 내부에 잔류한 고무가 고화되고, 고화 상태의 고무가 노즐 텝에 잔류하면 제품 생산 후 잔류한 고무를 제거해야 하므로 생산 효율이 저하될 뿐만 아니라, 잔류된 양만큼 원재료가 손실되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 금형과 접촉하는 노즐 텝에 냉각장치를 부착하여 고온의 금형에 의해 고무 원료의 온도 상승을 방지함으로써 노즐 텝 내부에 잔류하는 고무의 고화를 방지하기 위한 노즐 텝을 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 고무제품을 성형하기 위해 고온으로 가열된 금형에 용융된 고무 원료을 주입시키되, 상기 용융된 고무 원료는 상기 금형보다 낮은 온도를 갖는 사출 성형기에 포함된 노즐 텝에 있어서, 상기 노즐 텝의 외측을 감싸는 냉각 자켓과 상기 노즐 텝의 외주면과 상기 냉각 자켓의 내주면을 감싸는 공간에 형성되되 냉매가 순환될 수 있는 냉매순환공간과 상기 냉매순환공간에 냉매을 공급하는 냉매공급부와 상기 냉매순환공간에서 냉매를 배출시키는 냉매배출부;를 포함하여 구성되되, 냉매가 냉매 공급부를 통하여 냉매순환공간으로 유입되어 순환하면서 상기 금형에 의해 상기 노즐 텝의 온도 상승을 방지한다.

본 발명에 따른 바람직한 한 특징으로는, 상기 노즐 텝은, 내부에 유입되는 고무 원료의 온도를 측정하는 온도 센서부와 상기 온도 센서부에서 감지된 온도에 따라 고무 원료를 적정한 온도로 냉각시키기 위해 필요한 양의 냉매가 상기 냉매순환공간에 유입될 수 있도록 냉매공급부를 제어하는 제어부를 더 포함한다.

본 발명에 따른 바람직한 다른 특징으로는, 상기 냉각 자켓은, 아르곤 용접 방법으로 상기 노즐 텝에 접합된다.

본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 노즐 텝은, 냉매와 접하는 면적을 증가시키도록 그 길이 방향을 따라 복수의 냉각 홈이 형성된다.

본 발명에 따른 바람직한 또 다른 특징으로는, 상기 냉각 자켓은, 냉매와 접하는 면적을 증가시키도록 그 길이 방향을 따라 복수의 냉각 홈이 형성된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 노즐 텝은 그 외주면에 냉각장치를 부착하여 고온의 금형에 의해 고무 원료의 온도 상승을 방지함으로써 노즐 텝 내부에 잔류하는 고무의 고화를 방지하여 사출물의 손실을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 생산단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐 텝(100)이 포함된 사출기(10)의 사시도를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 노즐 텝(100)의 단면도를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 도 2에서 AA'부분의 단면도를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 냉매 순환 공간(210) 내에 위치한 노즐의 외주면에 냉각홈(110)이 형 성된 상태를 도시한 단면도를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 냉매 순환 공간(210) 내에 위치한 노즐 텝(100)의 외주면에 형성된 냉각홈(110) 및 냉각 자켓(200)의 내주면에 형성된 냉각홈(230)이 구비된 상태를 도시한 단면도를 도시한 도면이다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐 텝(100)이 포함된 사출기(10)의 개략적인 외형이 도시되어 있고, 도 2는 본 발명에 따른 노즐 텝(100)의 단면도가 도시되어 있다.

상기 도면들을 참조하여 설명하면 사출기(10)는, 그 전단부에 위치하며 내부에 용융된 고무가 이동되도록 통공된 구조를 가지는 노즐 텝(100)과, 상기 노즐 단부의 외측면에 설치되며, 내측에 냉매순환공간을 형성하는 냉각 자켓(200)과, 상기 냉각 자켓에 각각 연결되어 상기 냉매순환공간에 냉매를 유입 또는 배출시키는 냉매공급부(300)와, 상기 노즐에 구비되어 용융된 고무 원료의 온도를 측정하는 온도 센서부(400);와 상기 온도 센서부에서 감지된 온도에 따라 필요한 냉매 량을 조절할 수 있도록 제어하는 제어부(500);을 구비한다.

노즐 텝(100)은 노즐 텝(10)의 내부에 용융된 고무가 유동하도록 통공된 공간을 제공하는 것으로서, 그 단부에서 단면적이 점차 감소하는 구조로 되어 있어 단부로 갈수록 용융된 수지의 사출 압력을 증가시킨다.

냉각 자켓(200)은 도 3에 그 도시된 단면도를 참고하면, 노즐 텝(100) 단부의 외측면에 설치된 것으로서 내측에 냉매가 순환할 수 있도록 노즐 텝(100)과의 사이에 냉매 순환 공간(210)이 구비되어 있다. 냉매은 노즐 텝(100)의 온도를 낮출 수 있는 매질을 의미하는 것으로 물, 공기 및 유체등이 사용될 수 있다.

후술할 유입부(310)에서 유입된 냉매은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 냉매 순환 공간(210)을 통하여 유입되어 순환하여 노즐 텝(100)과 열교환 후에 온도가 상승된 냉매은 배출부(320)을 통하여 배출된다.

바람직하게는 냉각 자켓(200)은 노즐 텝(100)과 접합 후 고온에서 접합부가 변형되지 않도록 그 접합부(220)에 추가적으로 아르곤 용접을 하는 것이 바람직하다.

냉매공급부(300)는 냉각 자켓(200)에 각각 연결되되, 냉매순환공간(210)에 냉매를 유입 또는 배출 시키도록 냉각 자켓(200)을 관통하여 냉매순환공간(210)에 통공되는 구조로 되어 있다.

온도 센서부(400) (도면 미도시)는 상기 노즐에 구비되어 용융된 고무 원료의 온도를 측정하며,노즐 텝(10) 상단부를 통과하는 용융된 고무 원료의 온도를 감지하는 제 1 센서부(410);과 노즐 텝(10) 하단부를 통과하는 용융된 고무 원료의 온도를 감지하는 제 2 센서부(420)으로 이루어져 있다.

제어부(500)는 상기 온도 센서부(400)에서 감지된 온도에 따라 냉매 순환 공간(210)에 필요한 냉매 량이 유입될 수 있도록 냉매공급부(300)를 조절할 수 있도록 제어한다.

한편, 도 4 및 도 5에는 냉매순환공간(210)에서 냉매가 보다 잘 흐를 수 있는 구조가 도시되어 있다. 상기 도면을 참조하여 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같 이 냉매순환공간(210)상에 있는 노즐의 외주면을 따라 다수의 냉각홈(110)이 형성될 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 노즐의 외주면 뿐만 아니라 냉각 자켓(200)의 내주면을 따라 다수의 냉각홈(230)이 형성될 수 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 이러한 구조는 원형, 삼각형 또는 다각형등 다양한 구조를 채택할 수 있으며, 냉각홈이 아닌 돌기의 형태로도 개시될 수 있다.

이러한 냉각홈에 의해 유입부(310)로부터 유입된 냉매은 상기 냉각홈들(110, 230)에 의해 가이드 되어 노즐 내부에서 보다 잘 순환될 수 있으며, 또한 단면적이 넓어져 노즐과 열교환을 용이하게 해준다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐 텝이 포함된 사출기의 사시도를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 노즐 텝이 단면도를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 도 2에서 AA'부분의 단면도를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 냉매 순환 공간 내에 위치한 노즐에 냉각홈이 형성된 상태를 도시한 단면도를 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 냉매 순환 공간 내에 위치한 노즐의 외주면에 형성된 냉각홈 및 냉각 자켓의 내주면에 형성된 냉각홈이 구비된 상태를 도시한 단면도를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 사출기 100: 노즐 텝

200: 냉각 자켓 300: 유입 및 배출부

Claims (5)

1. 고무제품을 성형하기 위해 고온으로 가열된 금형에 용융된 고무 원료을 주입시키되, 상기 용융된 고무 원료는 상기 금형보다 낮은 온도를 갖는 사출 성형기에 포함된 노즐 텝에 있어서,

   상기 노즐 텝의 외측을 감싸는 냉각 자켓;과

   상기 노즐 텝의 외주면과 상기 냉각 자켓의 내주면을 감싸는 공간에 형성되되 냉매가 순환될 수 있는 냉매순환공간;과

   상기 냉매순환공간에 냉매을 공급하는 냉매공급부;와

   상기 냉매순환공간에서 냉매를 배출시키는 냉매배출부;를 포함하여 구성되되,

   냉매가 냉매공급부를 통하여 냉매순환공간으로 유입되어 순환하면서 상기 금형에 의해 상기 노즐 텝의 온도 상승을 방지하고,

   상기 냉각 자켓은 노즐 텝과 접합 후 고온에서 접합부가 변형되지 않도록 추가적으로 아르곤 용접하며,

   상기 노즐 텝은,

   내부에 유입되는 고무 원료의 온도를 측정하는 온도 센서부;와

   상기 온도 센서부에서 감지된 온도에 따라 고무 원료를 적정한 온도로 냉각시키기 위해 필요한 양의 냉매가 상기 냉매순환공간에 유입될 수 있도록 냉매공급부를 제어하는 제어부;를 더 포함하며,

   온도 센서부는,

   노즐 텝 상단부를 통과하는 용융된 고무 원료의 온도를 감지하는 제 1 센서부;과

   노즐 텝 하단부를 통과하는 용융된 고무 원료의 온도를 감지하는 제 2 센서부를 포함하여 이루어지고,

   상기 제어부는 제 1 센서부에서 감지된 상기 노즐 텝 상단부를 통과하는 용융된 고무 원료의 온도와 제 2 센서부에서 감지된 상기 노즐 텝 하단부를 통과하는 용융된 고무 원료의 온도를 통해 상기 노즐 텝 내부에 잔류하는 고무의 고화를 방지하도록 상기 냉매공급부를 제어하여 상기 냉매순환공간에 필요한 냉매량을 제어하여 유입시키며,

   상기 노즐 텝은, 냉매와 접하는 면적을 증가시키도록 그 길이 방향을 따라 복수의 냉각 홈이 형성되고,

   상기 냉각 자켓은,

   냉매와 접하는 면적을 증가시키도록 그 길이 방향을 따라 복수의 냉각 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 노즐 텝.
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