KR101278839B1 - Valve hot runner system for injection molding machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사출금형의 밸브핫런너 장치에 관한 것이다.
본 발명은 수지투입노즐(110)을 가지는 상부블록(100)과, 상기 수지투입노즐(110)과 연결되며 내부에 Y자 형태의 수지유로홀(121)이 형성되는 중간블록(120)과, 내부에 세라믹 핀 가이드부싱(135)이 입설되어 상기 세라믹 핀 가이드부싱(135)의 내측에 밸브핀(132)의 하단부가 승강 가능하게 삽입됨과 동시에 상기 밸브핀(132)의 하단부가 밀착 내지는 분리되는 열전도성 세라믹노즐(134)이 내측에 수용 설치되는 노즐조립체(131)로 이루어지는 하부블록(130)을 포함하는 상부금형(A); 및 상기 노즐조립체(131)의 하부에 지지블록(140)이 배치되어 상기 하부블록(130)의 열전도성 세라믹노즐(134)에 대향되게 밀착 내지는 분리 가능하게 설치되는 금형캐비티(145) 및 상기 금형캐비티(145)의 지지를 위한 이젝터핀(143)이 상기 금형캐비티(145)의 직하방에 입설되는 하부금형(B); 으로 이루어지는 사출금형의 밸브핫런너 장치에 있어서,
상기 밸브핀(132)의 상단부가 배치되는 중간블록(120)에 설치공간부(122)를 마련하여 상기 설치공간부(122) 내부 일측 및 타측에 각각 외부로 통하는 공압열림라인(123a)과 공압닫힘라인(123b)을 형성하되, 상기 설치공간부(122)의 내측에서 상부로는 상기 공압열림라인(123a) 및 공압닫힘라인(123b)과 연결되며 하부로는 상기 밸브핀(132)의 상단부와 연결되어 공압에 의해 상기 밸브핀(132)의 승강동작이 이루어질 수 있도록 한 밸브핀구동유닛(200)을 설치하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a valve hot runner device of an injection mold.
The present invention is the upper block 100 having a resin injection nozzle 110, and the intermediate block 120 is connected to the resin injection nozzle 110 and the Y-shaped resin flow passage 121 is formed therein, A ceramic pin guide bushing 135 is placed therein so that the lower end of the valve pin 132 is inserted into the ceramic pin guide bushing 135 so that the lower end of the valve pin 132 is in close contact with or separated from the ceramic pin guide bushing 135. An upper mold (A) including a lower block (130) made of a nozzle assembly (131) in which a thermally conductive ceramic nozzle (134) is accommodated and installed inside; And a mold cavity 145 and the mold installed at a lower portion of the nozzle assembly 131 so that the support block 140 is disposed to be in close contact or detachable to face the thermally conductive ceramic nozzle 134 of the lower block 130. A lower mold (B) in which an ejector pin 143 for supporting the cavity 145 is placed directly below the mold cavity 145; In the injection molding valve hot runner device,
The installation space 122 is provided in the intermediate block 120 in which the upper end of the valve pin 132 is disposed, and the pneumatic opening line 123a and pneumatically communicated to one side and the other side of the installation space 122, respectively. A closing line 123b is formed, and is connected to the pneumatic opening line 123a and the pneumatic closing line 123b from the inside of the installation space 122 to the top thereof, and to the bottom of the upper end of the valve pin 132. The valve pin driving unit 200 is installed so that the lifting operation of the valve pin 132 is made by pneumatic pressure.
Description
본 발명은 수지투입노즐을 통과한 런너 상에서 가열시킬 수 있게 구성된 밸브핫런너 시스템에서의 밸브핀 동작구조를 복잡한 매커니즘을 가지고 있는 회전승강식구조와 비교하여 간단한 구조로 높은 압력으로 동작설정이 가능한 공압식 승강구조로 개량하여 밸브핀의 작동이 보다 정확하고 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 사출금형의 밸브핫런너 장치에 관한 것이다.
The present invention compares the valve pin operation structure of the valve hot runner system configured to be heated on the runner passing through the resin injection nozzle with a simple structure, and a pneumatic type that can be operated at a high pressure with a simple structure. The present invention relates to a valve hot runner device of an injection mold that has been improved to a lifting structure so that the operation of the valve pin can be made more accurately and stably.
밸브핫런너(hot runner) 시스템은 플라스틱 금형에 장착하여 생산량과 품질의 향상을 높이기 위하여 고안된 장치로서, 제품 생산량과 원가절감의 측면에서 유리한 장점이 있다.Valve hot runner system is designed to improve the production and quality by mounting on the plastic mold, has the advantage of advantages in terms of product output and cost reduction.
이러한 밸브핫런너 시스템은 금속 밸브핫트에 장착된 히터를 가열하여 사출성형을 실시하고 콤프레셔를 사용 에어를 생산하고 상기 생산된 에어를 이용하여 밸브핀이 작동할 때에 최종적으로 노줄을 개방하며 사출이 완료되면 밸브핀이 작동하여 수지의 흐름을 차단하는 장치이다. 제품을 생산하기 위하여 밸브핀이 직선운동을 하며 사출성형을 할 때마다 반복하여 작동을 하여야 하나 제품성형을 원활히 하기 위해 다수의 케비티를 성형 할 때에 트러블과 재료 로스를 줄이기 위하여 부득이 1개 이상의 장치가 필요하지만 다수의 밸브핫트가 똑같이 정밀하게 작동을 해서 닫힘과 열림을 반복해야만 한다.This valve hot runner system performs injection molding by heating a heater mounted on a metal valve hot, produces air using a compressor, and finally opens a furnace when the valve pin is operated using the produced air, and injection is completed. When the valve pin works, it blocks the flow of resin. In order to produce the product, the valve pin moves linearly and must be operated repeatedly every time injection molding is performed.However, at least one device is necessary to reduce trouble and material loss when forming a plurality of cavities to facilitate product molding. However, many valve caps must operate equally precisely and must be closed and opened repeatedly.
그러나 콤프레셔와 에어 승압장치를 사용하는 구조상 고정압력에 의하여 압력제어가 불가능하기 때문에 에어를 이용하여 작동시키는 경우 압력 승온기를 사용하게 된다.However, since pressure control is not possible due to the fixed pressure due to the structure using the compressor and the air boosting device, a pressure booster is used when the air is operated.
상기 압력 승온기를 사용하게 되면 40k 이하의 압력을 용이하게 얻을 수 있으나 그 이상으로 압력을 올리는데에는 무리가 따른다. 통상 과부하시에 밸브를 작동하기 위해서는 45k를 필요하나 압력부족으로 인하여 1개라도 작동을 하지 못하면 제품이 불량으로 이어진다. 이때는 작업이 중단되고 금형을 기계에서 분리 및 분해하여 장시간 수리를 하여야 하며 밸브핫트를 전체 또는 부분 교체하여야 하는 상황이 발생 할 수 있기 때문에 생산성과 납기에 문제가 생겨 신뢰를 잃을 수 있으며 인건비 상승과 원가 상승요인이 발생한다.When the pressure riser is used, a pressure of 40k or less can be easily obtained, but it is difficult to raise the pressure beyond that. Normally 45k is required to operate the valve in case of overload, but if one fails to operate due to lack of pressure, the product will be defective. In this case, the work is interrupted, the mold must be separated from the machine, disassembled, and repaired for a long time, and the whole or part of the valve hat may be replaced, which may lead to problems in productivity and delivery time, resulting in loss of reliability, labor cost, and cost. Upside factors occur.
통상 밸브핫트 금형 내에 전체가 금속으로 되어 있고 기본적으로 성형을 하기 위한 수지가 150~400 이상의 온도를 가지고 있기 때문에 그러하며 밸브핫트에 기본열로 가열한 수지를 금형 내부에 압력을 가하여 성형을 할 때에 그 압력으로 인하여 열팽창과 수축의 편차가 심하여 반복운동시 금속과 금속이 심하게 마찰을 하게 됨으로써 밸브핀의 작동을 방해할 뿐만 아니라 고온에서 작동을 하여야만 하는 밸브핫트에 기능상 마찰에 의한 높은 열이 발생하여 열처리 경도가 다운이 되고 마찰부위의 표면이 거칠어져서 작동을 저하시키며 서로의 간섭으로 인한 응력과 수지에 고응력 현상이 발생하여 밸브핀을 작동을 멈추게 하기도 한다.Usually, this is because the whole metal is formed in the valve hat mold and the resin for molding has a temperature of 150 to 400 or more. Due to the severe variation in thermal expansion and contraction due to pressure, the metal and metal are severely rubbed during repetitive movement, which not only prevents the operation of the valve pin but also generates high heat due to functional friction in the valve hat, which must be operated at high temperature. Hardness is lowered and the surface of the friction part is roughened, which lowers the operation, and high stress phenomenon occurs in the resin and stress caused by interference with each other, which may cause the valve pin to stop working.
상기한 다양한 문제점들로 인해 본 출원인은 특허출원 제2009-62350호, "사출금형의 핫런너 장치"를 안출한 바 있다.Due to various problems described above, the applicant has devised a patent application No. 2009-62350, "Injection mold hot runner device".
상기 선출원은, 스프루부싱과, 상기 스프루부싱로부터 유입된 수지를 가열하는 히터 및 복수의 금형캐비티로 상기 수지를 공급하기 위한 통로홀들이 형성된 플레이트 조립체; 상기 플레이트 조립체에 상하방향으로 삽입 설치되는 다단의 노즐조립체; 상기 노즐조립체와 동축(同軸)상으로 배치되며, 직선운동되는 구동 실린더 로부터 회전력을 전달받을 수 있게 구동 풀리가 장착된 중공샤프트; 상기 중공샤프트 및 상기 노즐조립체를 관통하여 상기 금형캐비티까지 연장 형성되며, 상기 중공샤프트에 대하여 상대회전이 제한되도록 상기 중공샤프트의 내주면과 키에 의하여 조립되고, 외주면의 일 구간에는 제1나사산이 형성되어 상하 이동에 의하여 상기 노즐조립체의 단부에 형성되는 게이트를 차단 또는 개방시킬 수 있게 구성되는 밸브핀; 및 내주면에 상기 제1나사산에 대응되는 제2나사산이 구비되며, 상기 밸브핀이 회전됨에 따라 상기 밸브핀을 승강시키는 핀가이드를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.The first application includes a plate assembly having a sprue bushing, a heater for heating the resin introduced from the sprue bushing, and passage holes for supplying the resin to a plurality of mold cavities; A multistage nozzle assembly inserted into the plate assembly in a vertical direction; A hollow shaft disposed coaxially with the nozzle assembly and equipped with a driving pulley to receive rotational force from a linearly moving drive cylinder; It is formed through the hollow shaft and the nozzle assembly extending to the mold cavity, is assembled by the inner circumferential surface and the key of the hollow shaft to limit the relative rotation with respect to the hollow shaft, the first screw thread is formed in one section of the outer circumferential surface A valve pin configured to block or open a gate formed at an end of the nozzle assembly by vertical movement; And a second screw thread corresponding to the first screw thread on an inner circumferential surface thereof, and a pin guide for elevating the valve pin as the valve pin is rotated.
상기한 선출원은 중공샤프트, 밸브핀 및 핀가이드에 의하여 저항이 적고 마찰이 적은 밸브핀의 개폐 구조를 얻을 수 있으며 밸브핀의 제1나사산과 핀가이드의 제2나사산은 회전 구동되는 밸브핀의 상하 이동을 부드럽게 하면서도 정밀한 제어를 가능하게 하는 장점과 아울러 복수의 밸브핀은 하나의 구동 실린더와 체인 등에 의하여 정회전/역회전될 수 있으므로 생산성과 수율을 증대시킬 수 있게 되었다.The above-mentioned application can obtain the opening and closing structure of the valve pin with low resistance and low friction by the hollow shaft, the valve pin and the pin guide, and the first screw thread of the valve pin and the second screw thread of the pin guide are rotated up and down of the valve pin. In addition to the advantages of smooth movement and precise control, a plurality of valve pins can be rotated forward and reverse by a single drive cylinder and chain, thereby increasing productivity and yield.
또한 스프루 및 런너의 구조를 중심부위에서 경사지게 최단거리로 분지되도록 형성함으로써 수지 흐름을 방해하고 가스를 발생시킬 수 있는 구조의 발생이 최소화하여 수지정체에 의한 과열로 재료변색을 방지하며, 탄화발생을 줄여 품질항상을 실현할 수 있었다.In addition, the structure of the sprue and runner is formed to be branched at the shortest distance from the center so as to obstruct the flow of resin and minimize the occurrence of a structure that can generate gas, thereby preventing material discoloration due to overheating due to the stagnation of resin. It was possible to realize quality at all times.
또한, 밸브핀의 끝단에 스크루홈을 형성함으로써 성형완료시 가스를 외부로 용이하게 배출시키고 사출 성형할 때에 제품의 가스유입을 막아 불량을 최소화시킬 수 있었다.In addition, by forming a screw groove at the end of the valve pin it was possible to easily discharge the gas to the outside when the molding is completed and to prevent the gas inflow of the product during injection molding to minimize the defects.
또한, 열과 마모에 노출되는 부분을 세라믹 재료로 형성시킴으로써 열팽창에 의한 틈새를 최소화 하여 경도저하 및 수지의 역류현상과 유출을 막을 수 있는 등의 효과도 있다.In addition, by forming a portion exposed to heat and abrasion with a ceramic material, it is possible to minimize gaps due to thermal expansion, thereby preventing hardness degradation and preventing backflow and outflow of the resin.
그러나 상기한 선출원을 실시하는 과정에서 다음과 같은 문제점이 노출되었다.However, the following problems were exposed in the process of implementing the above-mentioned application.
먼저 밸브핀의 승강을 위해 구비되는 밸브구동유닛의 조립구조가 매우 복잡할 뿐만 아니라 구성요소의 과다로 인해 적용비용이 과도하게 소요되는 문제점이 있다.First, the assembly structure of the valve drive unit provided for the lifting of the valve pin is very complicated and there is a problem in that the application cost is excessively consumed due to the excessive number of components.
또한 체인을 통한 연동구조로 이루어짐에 따라 밸브핀의 승강작동이 불안정해지는 경향이 있고 또한 밸브핀의 이동간에 떨림현상이 발생하게 된다.In addition, since the lifting mechanism of the valve pin tends to be unstable as the linkage structure is formed through the chain, a vibration phenomenon occurs between the movement of the valve pin.
특히 사출물의 불량률을 줄이기 위해 밸브핀의 작동압력을 높게 설정하는데에도 한계가 있을 뿐만 아니라 밸브구동유닛 자체에 냉각수단이 결여되어 발열로 인한 구성요소들의 손상이 가속화되는 문제점이 있다.
In particular, there is a limit in setting the operating pressure of the valve pin to reduce the defective rate of the injection molding, as well as the lack of cooling means in the valve drive unit itself there is a problem that accelerated damage of the components due to heat generation.
본 발명은 수지투입노즐을 통과한 런너 상에서 가열시킬 수 있게 구성된 밸브핫런너 시스템에서의 밸브핀 동작구조를 복잡한 매커니즘을 가지고 있는 회전승강식구조와 비교하여 간단한 구조로 높은 압력으로 동작설정이 가능한 공압식 승강구조로 개량하여 밸브핀의 작동이 보다 정확하고 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는데 주안점을 두고 있다.
The present invention compares the valve pin operation structure of the valve hot runner system configured to be heated on the runner passing through the resin injection nozzle with a simple structure, and a pneumatic type that can be operated at a high pressure with a simple structure. The emphasis is on improving the lifting structure so that the valve pin can be operated more accurately and stably.
본 발명은 수지투입노즐을 가지는 상부블록과, 상기 수지투입노즐과 연결되며 내부에 Y자 형태의 수지유로홀이 형성되는 중간블록과, 내부에 세라믹 핀 가이드부싱이 입설되어 상기 세라믹 핀 가이드부싱의 내측에 밸브핀의 하단부가 승강 가능하게 삽입됨과 동시에 상기 밸브핀의 하단부가 밀착 내지는 분리되는 열전도성 세라믹노즐이 내측에 수용 설치되는 노즐조립체로 이루어지는 하부블록을 포함하는 상부금형; 및 상기 노즐조립체의 하부에 지지블록이 배치되어 상기 하부블록의 열전도성 세라믹노즐에 대향되게 밀착 내지는 분리 가능하게 설치되는 금형캐비티 및 상기 금형캐비티의 지지를 위한 이젝터핀이 상기 금형캐비티의 직하방에 입설되는 하부금형; 으로 이루어지는 사출금형의 밸브핫런너 장치에 있어서,The present invention provides an upper block having a resin injection nozzle, an intermediate block connected to the resin injection nozzle and having a Y-shaped resin flow hole formed therein, and a ceramic pin guide bushing formed therein, thereby providing a ceramic pin guide bushing. An upper mold including a lower block formed of a nozzle assembly in which a lower end portion of the valve pin is inserted into the inner side of the valve pin so that the lower end portion of the valve pin is closely attached to or separated from the valve pin; And a mold cavity disposed below the nozzle assembly to be in close contact with or detachable from the lower conductive ceramic nozzle of the lower block, and an ejector pin for supporting the mold cavity directly below the mold cavity. Lower mold; In the injection molding valve hot runner device,
상기 밸브핀의 상단부가 배치되는 중간블록에 설치공간부를 마련하여 상기 설치공간부 내부 일측 및 타측에 각각 외부로 통하는 공압열림라인과 공압닫힘라인 을 형성하되, 상기 설치공간부의 내측에서 상부로는 상기 공압열림라인 및 공압닫힘라인과 연결되며 하부로는 상기 밸브핀의 상단부와 연결되어 공압에 의해 상기 밸브핀의 승강동작이 이루어질 수 있도록 한 밸브핀구동유닛을 설치하는 것을 특징으로 하는 사출금형의 밸브핫런너 장치를 제공함으로써 상기 목적을 달성하고자 한다.
By providing an installation space portion in the middle block in which the upper end of the valve pin is arranged to form a pneumatic opening line and a pneumatic closing line to the outside on one side and the other side inside the installation space, respectively, from the inside of the installation space portion to the top An injection mold valve, which is connected to a pneumatic opening line and a pneumatic closing line, and has a valve pin driving unit connected to an upper end of the valve pin so that the lifting and lowering operation of the valve pin can be performed by pneumatic pressure. It is intended to achieve the above object by providing a hot runner device.
본 발명은 수지투입노즐을 통과한 런너 상에서 가열시킬 수 있게 구성된 밸브핫런너 시스템에서의 밸브핀 동작구조를 구동실린더의 직선운동을 회전운전으로 변환하고 이를 다시 수직운동으로 변환하게 되는 복잡한 구동구조를 탈피하여 밸브핀구동유닛의 승강동작만으로 밸브핀을 보다 정확하고 안정적으로 개폐시킬 수 있다.The present invention provides a complex drive structure that converts the linear motion of the drive cylinder into a rotational motion and converts it back into a vertical motion of the valve pin operation structure in the valve hot runner system configured to be heated on the runner passed through the resin injection nozzle. It is possible to open and close the valve pin more precisely and reliably only by lifting up and down the valve pin drive unit.
또한 사출 성형할 때에 다수에 밸브핀 작동을 정확히 하여 사출 성형이 가능함에 따라 압력부족에 따른 미세한 낌 현상 없이 밸브핀의 작동불량 현상을 완전히 해소할 수 있다.In addition, as the injection molding is possible by precisely operating the valve pins at the time of injection molding, the malfunction of the valve pins can be completely eliminated without the microscopic phenomenon caused by the lack of pressure.
또한 밸브핀구동유닛의 바디에 외주면 전반에 냉각홈이 일체로 형성되어 사출 성형시 금형에서 발생된 고열이 밸브핀구동유닛에 영향을 주지 않음에 따라 밸브핀구동유닛에 내설된 패킹의 열변형을 방지할 수 있는 장점이 있다.
In addition, since the cooling groove is integrally formed in the entire body of the valve pin driving unit, the high temperature generated from the mold during injection molding does not affect the valve pin driving unit, thereby preventing the thermal deformation of the packing in the valve pin driving unit. There is an advantage that can be prevented.
도 1은 본 발명에 따른 밸브핀구동유닛의 공압구조를 보여주기 위한 밸브핫런너 장치의 전체구성도
도 2는 본 발명에 따른 밸브핀구동유닛의 냉각구조를 보여주기 위한 밸브핫런너 장치의 전체구성도
도 3은 본 발명에 따른 밸브핀구동유닛의 분리사시도
도 4는 본 발명에 따른 밸브핀구동유닛이 상승된 상태의 단면구성도
도 5는 본 발명에 따른 밸브핀구동유닛이 하강된 상태의 단면구성도
도 6은 본 발명에 따른 밸브핀구동유닛의 냉각구조를 나타낸 단면구성도
도 7은 본 발명에 따른 덮개부재의 저면구성도
도 8은 본 발명에 따른 밸브핀구동유닛의 공압구조 및 냉각구조를 동시에 보여주기 위한 개략적인 평면구성도1 is an overall configuration of a valve hot runner device for showing the pneumatic structure of the valve pin drive unit according to the present invention
Figure 2 is an overall configuration of the valve hot runner device for showing the cooling structure of the valve pin drive unit according to the present invention
Figure 3 is an exploded perspective view of the valve pin drive unit according to the present invention
Figure 4 is a cross-sectional configuration of the valve pin driving unit in an elevated state according to the present invention
5 is a cross-sectional view of a valve pin driving unit in a lowered state according to the present invention;
Figure 6 is a cross-sectional view showing a cooling structure of the valve pin drive unit according to the present invention
Figure 7 is a bottom configuration of the cover member according to the present invention
Figure 8 is a schematic plan view showing the pneumatic structure and the cooling structure of the valve pin drive unit according to the present invention at the same time
이하, 본 발명에 따른 사출금형의 밸브핫런너 장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the valve hot runner device of the injection mold according to the present invention will be described.
본 발명은 수지투입노즐(110)을 가지는 상부블록(100)과, 상기 수지투입노즐(110)과 연결되며 내부에 Y자 형태의 수지유로홀(121)이 형성되는 중간블록(120)과, 내부에 세라믹 핀 가이드부싱(135)이 입설되어 상기 세라믹 핀 가이드부싱(135)의 내측에 밸브핀(132)의 하단부가 승강 가능하게 삽입됨과 동시에 상기 밸브핀(132)의 하단부가 밀착 내지는 분리되는 열전도성 세라믹노즐(134)이 내측에 수용 설치되는 노즐조립체(131)로 이루어지는 하부블록(130)을 포함하는 상부금형(A); 및 상기 노즐조립체(131)의 하부에 지지블록(140)이 배치되어 상기 하부블록(130)의 열전도성 세라믹노즐(134)에 대향되게 밀착 내지는 분리 가능하게 설치되는 금형캐비티(145) 및 상기 금형캐비티(145)의 지지를 위한 이젝터핀(143)이 상기 금형캐비티(145)의 직하방에 입설되는 하부금형(B); 으로 이루어지는 사출금형의 밸브핫런너 장치에 있어서,The present invention is the
상기 밸브핀(132)의 상단부가 배치되는 중간블록(120)에 설치공간부(122)를 마련하여 상기 설치공간부(122) 내부 일측 및 타측에 각각 외부로 통하는 공압열림라인(123a)과 공압닫힘라인(123b)을 형성하되, 상기 설치공간부(122)의 내측에서 상부로는 상기 공압열림라인(123a) 및 공압닫힘라인(123b)과 연결되며 하부로는 상기 밸브핀(132)의 상단부와 연결되어 공압에 의해 상기 밸브핀(132)의 승강동작이 이루어질 수 있도록 한 밸브핀구동유닛(200)을 설치하는 것을 특징으로 한다.The
상기 밸브핀구동유닛(200)은 상면 중앙이 개방되어 그 안쪽에 작동실(211이 마련됨과 동시에 상기 작동실(211)의 주변에 고정홈(213) 및 저면 중앙에 상기 작동실(211)과 연결되는 통공(212)이 형성되며 내부 일측에 상승안내유로(214)가 디긋자 형태로 작동실(211)의 하부와 연결되는 바디(210)와,The valve
상기 바디(210)의 외주면에 설치되는 원통형의 커버(260)와,
상단 및 하단에 나사부(241)가 각각 형성되며 하부가 바디(210)의 통공(212)에 승강 가능하게 삽입되는 샤프트(240)와,
저면 중앙에 나사홀(231)이 형성되어 상기 샤프트(240)의 상단 나사부(241)가 체결되며 외주면에 날개부(232)가 등간격으로 형성됨과 동시에 상기 날개부(232)의 사이사이에 패킹홈(233)이 마련되는 피스톤부재(230)와,A
바디(210)의 개방부에 밀착 설치되고 상면에 바디(210)의 고정홈(213)과 일치되는 고정공(223)이 형성되며 외주면 일측 및 타측에 피스톤부재(230)의 상면쪽에 배치되는 하강유로(221) 및 바디(210)의 상승안내유로(214)와 연결되는 상승유로(222)가 직각으로 형성되어 유압열림라인(123a) 및 유압닫힘라인(123b)과 각각 연결되는 덮개부재(220)와,It is installed in close contact with the opening portion of the
상기 바디(210)의 통공(212)을 통해 인출된 샤프트(240)의 하단 나사부(241)가 체결 가능하도록 상면 중앙에 나선홈(252)이 형성되고 저면 중앙에 밸브핀(132)의 상단부가 삽입 가능하게 절개홈(251)이 형성되며 외주면 일측 상단 및 하단에 샤프트(240)의 나사부(241)를 고정하기 위한 체결공(253) 및 밸브핀(132)의 고정을 위한 연결공(254)이 형성되는 홀더(250)가 포함되어 구성된다.A
또한 본 발명은 중간블록(120)의 설치공간부(122)에 수용 설치되는 밸브핀구동유닛(200)이 금형에서 발생된 고열에 영향을 받지 않도록 하기 위해 상기 중간블록(120)에 형성된 공압열림라인(123a) 및 공압닫힘라인(123b)과 직교하는 위치에 각각 냉각수입력라인(124a) 및 냉각수배출라인(124b)를 형성하고 덮개부재(220)는 상기 냉각수입력라인(124a) 및 냉각수배출라인(124b)과 이어지는 냉각수로(224)를 대향되게 형성하며 바디(210)는 외주면 전반에 냉각홈(216)을 형성하되, 상기 바디(210)의 상면 일측에 상기 냉각수입력라인(124a)과 연결됨과 동시에 상기 냉각홈(216)의 하단부와 연통되는 냉각수유입통로(215a)를 형성하는 한편, 상기 냉각수유입통로(215a)의 반대편에 상기 냉각수배출라인(124b)과 연결됨과 동시에 냉각홈(216)의 상단부와 연통되는 냉각수배출통로(215b)를 형성하고 있다.In addition, the present invention is the pneumatic opening formed in the
상기 바디(210)의 냉각홈(216)은 냉각수유입통로(215a)로 공급된 냉각수가 바디(210)의 외주면 전반을 자연스럽게 경유하면서 냉각이 이루어질 수 있도록 나선형구조로 형성하고 있다.The cooling
첨부도면 도 1에서와 같이 본 발명에 따른 밸브핫런너 장치는 크게 상부금형(A)과 하부금형(B)으로 구분될 수 있다.Accompanying drawings, as shown in Figure 1, the valve hot runner device according to the present invention can be largely divided into upper mold (A) and lower mold (B).
상기 상부금형(A)은 수지투입노즐(110)을 가지는 상부블록(100)과, 상기 수지투입노즐(110)과 연결되며 내부에 Y자 형태의 수지유로홀(121)이 형성되는 중간블록(120)과, 내부에 세라믹 핀 가이드부싱(135)이 입설되어 상기 세라믹 핀 가이드부싱(135)의 내측에 밸브핀(132)의 하반부가 승강 가능하게 삽입됨과 동시에 상기 밸브핀(132)의 하단부가 밀착 내지는 분리되는 열전도성 세라믹노즐(134)이 수용 설치되는 노즐조립체(131)로 이루어지는 상부금형(A)이 포함되어 구성되며,The upper mold (A) is an
하부금형(B)은 상기 노즐조립체(131)의 하부에 지지블록(140)이 배치되어 상기 하부블록(130)의 열전도성 세라믹노즐(134)에 대향되게 밀착 내지는 분리 가능하게 설치되는 금형캐비티(145) 및 상기 금형캐비티(145)의 지지를 위한 이젝터핀(143)이 상기 금형캐비티(145)의 직하방에 입설되는 구조를 취하고 있다.The lower mold (B) is provided with a
수지투입노즐(110)로부터 노즐조립체(131)의 안쪽으로 인입 형성되는 Y자 형태의 수지유로홀(121)을 채택하게 된 이유는 본 출원인의 선출원인 특허출원 제2009-62350호에 자세하게 언급된 바와 같이 종래의 밸브 핫 러너 시스템이 수지의 정체에 의한 흑점 발생과 수지가 분배되는 경로길이의 차이로 인해 수지가 고르게 분배되지 못하는 문제, 수지의 탄화문제 등을 해결할 수 있기 때문이다.The reason for adopting the Y-shaped
또한 사출금형에 있어서 기본적인 구성요소로 볼 수 있는 가이드핀(142), 이젝트핀(143), 히터(133), 수지유로홀(121)로부터 수지를 공급받아 상기 수지를 수직방향으로 흘려보낼 수 있도록 하기 위해 하부블록(130)에 구성되는 노즐조립체(131)와,In addition, the resin is supplied from the
수지의 역류현상 방지 및 수지채널이 경사지게 합류되도록 하기 위해 구비되는 세라믹 핀 가이드부싱(135) 및 열전도성 세라믹노즐(134) 그리고 금형캐비티(145)와 같은 구성요소는 그대로 유지한다.Components such as the ceramic
다만 본 발명은 밸브핀(132)의 승강작동을 위한 수단으로써 구동실린더의 직선운동을 회전운전으로 변환하고 이를 다시 수직운동으로 변환하게 되는 복잡한 구동구조를 탈피하여 이를 밸브핀구동유닛(200)의 승강동작만으로 밸브핀(132)을 간단히 개폐시킬 수 있도록 하고 있는 것이다.However, the present invention is a means for the lifting operation of the
먼저 본 발명은 밸브핀(132)의 상단부가 배치되는 중간블록(120)에 설치공간부(122)를 마련하여 상기 설치공간부(122) 내부 일측 및 타측에 각각 외부로 통하는 공압열림라인(123a)과 공압닫힘라인(123b)을 형성하고 있다.First, the present invention provides an
상기 공압열림라인(123a)과 공압닫힘라인(123b)은 밸브핀구동유닛(200)의 내부에 공압을 선택적으로 공급하여 밸브핀구동유닛(200)의 바디(210)에 내설된 피스톤부재(230)를 승강시켜 주기 위해 형성하게 되는 것이다.The
상기한 피스톤부재(230)의 날개부(232)와 날개부(232) 사이에 마련된 패킹홈(233)에는 유압실린더에 적용될 수 있는 공지의 패킹을 적용하게 되며 공압 형성을 위한 공압펌프(미도시) 등도 요구될 수 있다.The packing
상기 밸브핀구동유닛(200)의 가장 큰 설치목적은 밸브핀(132))의 작동불량을 해결하고자 하는데 있다. 즉 밸브핀구동유닛(200)이 에어의 공급에 의해 직관적으로 승강되는 구조를 취하고 있기 때문이다.The largest installation purpose of the valve
상기한 밸브핀구동유닛을 밸브핫런너 장치에 적용하게 되면, 냉각이 원활히 이루어짐으로, 패킹의 변형에 따른 에어샘 현상을 막을 수 있어, 높지 않은 압력을 이용하더라도 밸브 작동불량을 해소할 수 있고 사출시 미세한 낌 현상도 용이하게 극복할 수 있어 제품의 불량률을 최소화 할 수 있다.When the valve pin driving unit is applied to the valve hot runner device, cooling is smoothly performed, thereby preventing air leakage due to deformation of the packing, and it is possible to solve the valve malfunction even when using a high pressure. Even fine phenomena can easily be overcome to minimize the defect rate of the product.
밸브핀구동유닛(200)의 조립구조에 대하여 설명하면 다음과 같다. 도 3에 도시된 바와 같이 밸브핀구동유닛(200)은 크게 바디(210)와, 덮개부재(220)과, 피스톤부재(230)와, 샤프트(240)와, 홀더(250)와, 커버(260)로 이루어진다.Referring to the assembly structure of the valve
먼저 구비된 바디(210)의 통공(212)에 샤프트(240)의 일측을 삽입하되, 반대편 나사부(241)를 피스톤부재(230)의 나사홀(231)에 체결한 상태에서 상기 피스톤부재(230)를 바디(210)의 작동실(211)에 깊숙이 삽입한 다음 구비된 덮개부재(220)의 고정공을 바디(210)의 고정홈(213)에 일치시킨 상태에서 렌치볼트(미도시)로 견고히 체결하게 되며 이 때 하강유로(221)의 경우 작동실(211)과 자연스럽게 연통되는 상태이나 상승유로(222)의 경우 바디(210)에 형성된 상승안내유로(214)에 정확히 일치시켜야만 한다. 물론 유밀확보를 위해 연결부위에 패킹을 적용하는 것이 바람직하다.First, one side of the
상기와 같이 바디(210)가 밀폐된 상태에 놓이게 되면 바디(210)의 통공(212)을 통해 인출된 나사부(241)를 홀더(250)의 나선홈(252)에 체결하고 이어서 상기 홀더(250)의 풀림방지를 위해 상기 홀더(250)의 체결공(253)에 무두볼트(미도시)를 체결하여 홀더(250)를 견고히 고정한 다음 상기 홀더(250)의 절개홈(251)에 밸브핀(132)의 상단부를 끼워 공지의 체결요소 등으로 긴밀히 연결한 후 상기 밸브핀(132) 부위를 노즐조립체(131)의 세라믹 핀 가이드부싱(135)에 끼우되, 밸브핀구동유닛(200)을 중간블록(120)의 설치공간부(122)에 안착시켜 주는 것으로 본 발명에 따른 밸브핀구동유닛(200)의 설치를 완료하게 되는 것이다.When the
상기한 밸브핀(132)은 하강시 하단부가 금형캐비티(145)에 맞닿아 노즐조립체(131) 단부에 형성되는 게이트를 차단 또는 개방시키게 되는 바, 하단부에 별도로 형성된 스크루홈을 통해 가스가 자동으로 배출되도록 하여 성형시 가스의 유입에 의하여 제품의 불량을 야기하는 것을 최소화시키게 된다.When the
도 4는 밸브핀(132)이 상승된 상태이고 도 5는 밸브핀(132)이 하강된 상태이다.4 is a state in which the
사출성형은 최초 수지투입노즐(110)에 수지를 사출하여 Y자 형태의 수지유로홀(121)로 보내게 되면 상기 수지가 세라믹 핀 가이드부싱(135)의 하단부 쪽으로 공급되고 이 때 공압열림라인(123a) 및 하강유로(221)를 통해 공압이 바디(210)의 작동실(211) 내부로 공급되면서 피스톤부재(230)를 하방으로 밀어주게 된다. 상기한 피스톤부재(230)의 하향 이동은 이와 샤프트(240) 및 홀더(250)로 연결된 밸브핀(132)을 하방으로 밀어주게 되고 이어 밸브핀(132)의 하단부가 열전도성 세라믹노즐(134)에 밀착됨과 동시에 금형캐비티(145)에서 소정의 제품을 성형하게 되는 것이다.Injection molding is the first injection of the resin into the
상기와 같이 제품의 성형이 완료되면, 이번에는 공압닫힘라인(123b) 및 상승유로(222)를 통해 공압이 바디(210)의 작동실(211) 내부로 공급되면서 피스톤부재(230)를 상방으로 밀어주게 된다. 상기한 피스톤부재(230)의 상향 이동은 이와 샤프트(240) 및 홀더(250)로 연결된 밸브핀(132)을 상방으로 밀어주게 되고 이어 밸브핀(132)의 하단부가 열전도성 세라믹노즐(134)에서 분리됨과 동시에 다시 새로운 제품을 성형하기 위한 대기상태에 놓이게 되는 것이다.When the molding of the product is completed as described above, this time through the pneumatic closing line (123b) and the rising
한편, 도 6에서와 같이 본 발명은 중간블록(120)의 설치공간부(122)에 수용 설치되는 밸브핀구동유닛(200)이 금형에서 발생된 고열에 영향을 받지 않도록 하기 위한 냉각구조를 갖추고 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 6, the present invention has a cooling structure for preventing the valve
상기 냉각구조는 중간블록(120)에 형성된 공압열림라인(123a) 및 공압닫힘라인(123b)과 직교하는 위치에 각각 냉각수입력라인(124a) 및 냉각수배출라인(124b)를 형성한 다음 덮개부재(220)쪽에는 상기 냉각수입력라인(124a) 및 냉각수배출라인(124b)과 이어지는 냉각수로(224)를 대향되게 형성하게 된다.The cooling structure has a cooling
상기 덮개부재(220)에 냉각수로(224)를 형성하게 되면 바디(210)는 외주면 전반에 냉각홈(216)을 형성한 상태에서 상기 바디(210)의 상면 일측에 상기 냉각수입력라인(124a)과 연결됨과 동시에 상기 냉각홈(216)의 하단부와 연통되는 냉각수유입통로(215a)를 형성한 이후 상기 냉각수유입통로(215a)의 반대편에 상기 내각수배출라인(124b)과 연결됨과 동시에 냉각홈(216)의 상단부와 연통되는 냉각수배출통로(215b)를 형성하게 된다.When the cooling
상기한 냉각구조를 갖추게 되면 냉각수입력라인(124a)을 통해 공급된 냉각수가 덮개부재(220)에 형성된 냉각수로(224)를 통해 바디(210)의 냉각수유입통로(215a)로 공급됨과 동시에 나선형구조로 이루어진 냉각홈(216)를 따라 하부로 자연스럽게 회전 이동하는 과정에서 상기 냉각수가 과열된 밸프핀구동유닛(200)의 냉각시킴과 동시에 냉각수배출통로(215b) 및 냉각수로(224), 그리고 중간블록(120)의 냉각수배출라인(124b)로 빠져나오는 과정을 반복 순환함으로써 밸브핀구동유닛(200)이 금형의 고열로부터 영향을 받지 아니하고 매우 안정적으로 반복적인 동작을 수행할 수 있게 되는 것이다.When the cooling structure is provided, the cooling water supplied through the cooling
이와 함께 본 발명은 하부금형(B)의 지지블록(140)에 진공홀(146)을 형성하고 이젝터핀(143)의 하반부에 패킹(P1)과, 상반부에 패킹(P2)이 구비되는 가이드블록(144) 그리고 금형 슬라이드(141) 상면에 각각 패킹(P3)을 설치하여 사출을 위한 금형 합치시 내부가 진공상태에 놓이도록 구성하여 금형 합치시 내부가 본 출원인의 선출원인 특허출원 제2009-62349호, "유압실린더를 통한 진공 실린더 장치"를 이용하여 고진공상태에 놓이도록 구성함으로써 사출간의 안정성 확보할 수 있을 뿐만 아니라 사출 성형시 사출 압력을 낮추어 성형할 수 있는 등 제품의 품질향상에 도움을 주게 된다.In addition, the present invention forms a
이상에서와 같이 본 발명은 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 단순한 설계변경이나 관용수단의 치환 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Is also within the scope of protection of the present invention.
100 : 상부블록 110 : 수지투입노즐
120 : 중간블록 121 : 수지유로홀
122 : 설치공간부 123a : 공압열림라인
123b : 공압닫힘라인 124a : 냉각수입력라인
124b : 냉각수배출라인 130 : 하부블록
131 : 노즐조립체 132 : 밸브핀
133 : 히터 134 : 열전도성 세라믹노즐
135 : 세라믹 핀 가이드부싱 140 : 지지블록
141 : 금형 슬라이드 142 : 가이드핀
143 : 이젝터핀 144 : 가이드블록
145 : 금형캐비티 146 : 진공홀
200 : 밸브핀구동유닛 210 : 바디
211 : 작동실 212 : 통공
213 : 고정홈 214 : 상승안내유로
215a : 냉각수유입통로 215b : 냉각수배출통로
216 : 냉각홈 220 : 덮개부재
221 : 하강유로 222 : 상승유로
223 : 고정공 224 : 냉각수로
230 : 피스톤부재 231 : 나사홀
232 : 날개부 233 : 패킹홈
240 : 샤프트 241 : 나사부
250 : 홀더 251 : 절개홈
252 : 나선홈 253 : 체결공
254 : 연결공 100: upper block 110: resin injection nozzle
120: intermediate block 121: resin euro hole
122:
123b:
124b: cooling water discharge line 130: lower block
131: nozzle assembly 132: valve pin
133: heater 134: thermally conductive ceramic nozzle
135 ceramic
141: mold slide 142: guide pin
143: ejector pin 144: guide block
145: mold cavity 146: vacuum hole
200: valve pin drive unit 210: body
211: operating room 212: through hole
213: fixed groove 214: ascent guide flow path
215a: Cooling
216
221: descending passage 222: rising passage
223: fixing hole 224: cooling water
230: piston member 231: screw hole
232: wing 233: packing groove
240: shaft 241: screw portion
250: holder 251: incision groove
252: spiral groove 253: fastener
254: connector
Claims (4)
상기 밸브핀(132)의 상단부가 배치되는 중간블록(120)에 설치공간부(122)를 마련하여 밸브핀구동유닛(200)을 구비하되, 상기 밸브핀구동유닛(200)은, 상면 중앙이 개방되어 그 안쪽에 작동실(211)이 마련된 바디(210)와, 피스톤부재(230)와, 덮개부재(220)를 포함하되,
상기 바디(210)의 내부 일측으로 냉각수로(224)와 상승안내유로(214)가 형성되되, 상기 냉각수로(224)는 냉각수유입통로(215a)와 냉각수배출통로(215b)를 포함하며,
상기 밸브구동유닛(200)은 상기 설치공간부(122) 내부 일측 및 타측에 각각 외부로 통하는 공압열림라인(123a)과 공압닫힘라인(123b)을 형성하되, 상기 설치공간부(122)의 내측에서 상부로는 상기 공압열림라인(123a) 및 공압닫힘라인(123b)과 연결되며 하부로는 상기 밸브핀(132)의 상단부와 연결되어 공압에 의해 상기 밸브핀(132)의 승강동작이 이루어질 수 있으며,
상기 덮개부재(220)는 바디(210)의 개방부에 밀착 설치되되, 피스톤부재의 상면쪽에 배치되는 하강유로(221)와, 바디(210)의 상승안내유로(214)와 연결되는 상승유로(222)가 형성되어 공압열림라인(123a) 및 공압닫힘라인(123b)과 연결되는 것을 특징으로 하는 사출금형의 밸브핫런너 장치.An upper block 100 having a resin injection nozzle 110, an intermediate block 120 connected to the resin injection nozzle 110 and having a Y-shaped resin flow hole 121 formed therein, and a ceramic inside The pin guide bushing 135 is inserted into the lower end of the valve pin 132 is inserted into the inside of the ceramic pin guide bushing 135 so as to be lifted and at the same time the lower end of the valve pin 132 is a thermally conductive ceramic An upper mold (A) including a lower block (130) formed of a nozzle assembly (131) accommodated and installed in the nozzle (134); And a mold cavity 145 and the mold installed at a lower portion of the nozzle assembly 131 so that the support block 140 is disposed to be in close contact or detachable to face the thermally conductive ceramic nozzle 134 of the lower block 130. A lower mold (B) in which an ejector pin 143 for supporting the cavity 145 is placed directly below the mold cavity 145; In the injection molding valve hot runner device,
The valve pin driving unit 200 has a valve pin driving unit 200 by providing an installation space 122 in an intermediate block 120 in which the upper end of the valve pin 132 is disposed. The body 210, the piston member 230, and the cover member 220, which is opened and provided with an operating chamber 211 provided therein,
A cooling water passage 224 and an upward guide passage 214 are formed at one side of the body 210, and the cooling water passage 224 includes a cooling water inflow passage 215a and a cooling water discharge passage 215b.
The valve driving unit 200 forms a pneumatic opening line 123a and a pneumatic closing line 123b that communicate with the outside on one side and the other side of the installation space 122, respectively, and inside the installation space 122. In the upper portion is connected to the pneumatic opening line (123a) and the pneumatic closing line (123b) and the lower portion is connected to the upper end of the valve pin 132 can be performed by the pneumatic lifting operation of the valve pin 132 And
The cover member 220 is installed in close contact with the opening of the body 210, the downward flow path 221 disposed on the upper surface of the piston member, and the rising flow path connected to the rising guide flow path 214 of the body 210 ( 222 is formed is a valve hot runner device of the injection mold, characterized in that connected to the pneumatic opening line (123a) and pneumatic closing line (123b).
상기 공압열림라인(123a) 및 공압닫힘라인(123b)부분은 냉각수입력라인(124a) 및 냉각수배출라인(124b) 부분과 대향되게 형성되는 것을 특징으로 하는 사출금형의 밸브핫런너 장치.The method of claim 1,
The pneumatic opening line (123a) and the pneumatic closing line (123b) portion of the injection mold valve hot runner device, characterized in that formed to face the cooling water input line (124a) and the cooling water discharge line (124b).
중간블록(120)의 설치공간부(122)에 수용 설치되는 밸브핀구동유닛(200)이 금형에서 발생된 고열에 영향을 받지 않도록 하기 위해 상기 중간블록(120)에 형성된 공압열림라인(123a) 및 공압닫힘라인(123b)과 직교하는 위치에 각각 냉각수입력라인(124a) 및 냉각수배출라인(124b)를 형성하고 덮개부재(220)는 상기 냉각수입력라인(124a) 및 냉각수배출라인(124b)과 이어지는 냉각수로(224)를 대향되게 형성하며 바디(210)는 외주면 전반에 냉각홈(216)을 형성하되, 상기 바디(210)의 상면 일측에 상기 냉각수입력라인(124a)과 연결됨과 동시에 상기 냉각홈(216)의 하단부와 연통되는 냉각수유입통로(215a)를 형성하는 한편, 상기 냉각수유입통로(215a)의 반대편에 상기 냉각수배출라인(124b)과 연결됨과 동시에 냉각홈(216)의 상단부와 연통되는 냉각수배출통로(215b)를 형성하는 것을 특징으로 하는 사출금형의 밸브핫런너 장치.The method according to claim 1 or 2,
Pneumatic opening line (123a) formed in the intermediate block 120 so that the valve pin drive unit 200 accommodated in the installation space portion 122 of the intermediate block 120 is not affected by the high heat generated in the mold. And a coolant input line 124a and a coolant discharge line 124b at positions orthogonal to the pneumatic closing line 123b, respectively, and the cover member 220 is formed with the coolant input line 124a and the coolant discharge line 124b. The cooling water passage 224 is formed to face each other, and the body 210 forms a cooling groove 216 on the entire outer circumferential surface thereof, and is connected to the cooling water input line 124a on one side of the upper surface of the body 210 and at the same time. While forming a coolant inflow passage (215a) in communication with the lower end of the groove 216, while being connected to the coolant discharge line (124b) on the opposite side of the coolant inflow passage (215a) and communicating with the upper end of the cooling groove (216) To form a cooling water discharge passage 215b Injection mold hot runner valve apparatus as ranging.
상기 바디(210)의 냉각홈(216)은 냉각수유입통로(215a)로 공급된 냉각수가 바디(210)의 외주면 전반을 경유하면서 냉각이 이루어질 수 있도록 나선형구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 사출금형의 밸브핫런너 장치.The method of claim 3,
The cooling groove 216 of the body 210 is formed in a spiral structure such that the cooling water supplied to the cooling water inlet passage 215a passes through the entire outer circumferential surface of the body 210 to form a spiral structure. Valve hot runner unit.
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Citations (4)
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JP2003103592A (en) | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Brother Ind Ltd | Cavity side core and mold assembly for injection-molding ferrule |
KR20110004756A (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-14 | 박경수 | Hot runner system for injection molding machine |
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2011
- 2011-01-31 KR KR1020110009704A patent/KR101278839B1/en not_active IP Right Cessation
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