KR101313867B1 - 내경 나사를 갖는 성형물의 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내경 나사를 갖는 성형물의 제조장치에 관한 것으로, 주요 구성은, 내경에 나사를 구성하는 성형물(15)을 제조하기 위해, 노즐(1)을 통하여 성형물을 성형실(5)에서 주입하여 제조하는 내경나사를 갖는 성형물의 제조장치에 있어서, 상기한 성형물 제조장치에 구성되며, 회전에 의해 전,후진하도록 외주에 나사부(22)를 형성한 주행체(20)와, 주행체(20) 양측에 구성된 나사부(22)에 의해 연결되며, 내부에는 냉각매체의 순환을 위한 냉각유로(11)를 갖춘 성형봉(10)을 포함하는 것읕 특징으로 하며, 상기한 냉각유로(11)는 성형봉(10)의 선단부까지 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기한 성형봉(10)은 그 선단부가 나사(13)를 형성한 것을 특징으로 한다

Description

내경 나사를 갖는 성형물의 제조장치{manufacturing apparatus of forming material having a inner screw}

본 발명은 컵 형상의 내경에 나사를 갖는 성형물 예를 들어, 나사식으로 개방하는 용기의 캡이나 각종 뚜껑의 성형물 제조 장치에 관한 것이다.

종래 경우, 내경에 나사가 형성된 성형물을 제조할 경우, 그 나사 내경에 해당하는 형상을 갖춘 회전체가, 체인에 의한 전동을 받아 성형하고자 하는 형상을 갖춘 금형에 대한 전,후진한다. 이 경우, 여러 개의 회전체가 나란히 설치되고 이 각각의 회전체에 하나의 체인을 연결되게 걸어서 체인에 의한 전동으로 회전하면 여러 개의 회전체가 동시에 일시에 회전하여, 그 회전체 전체가 인출되거나 삽입되는 것에 의해 선단에 나사 형상을 갖는 회전체가 성형물에 대하여 내경을 성형하도록 도와주고 있다.

이러한 장치의 구조에서 종래의 경우, 내용물의 화학 물질과의 내화학학성이 강한 재질로만 사용하는데 연질의 재료 (PP,ASA) 등은 투명하거나 두꺼운 재품으로 성형하기가 어렵고 투명성을 띄면서도 투명하거나 내화학성이 강한 재료는 성형후 냉각이 원활하지 않아 두꺼운 구조와 복잡한 구조의 성형물은 제조가 불가능하여 제품의 디자인상 한계가 있었다.

한가지 예를 들어, 화장품 용기 경우, 화장품의 내용물이 화학물이 포함된 경우가 많고, 그리고 화장품 용기 및 식품 용기 등에서는 발효물도 포함되어 있는 경우가 있어, 내화학성이 강한 재료로 사용하여야 하고 필요에 따라 두께가 어느 정도 있는 제품으로 만들어야 하나, 종래의 경우엔 이러한 냉각 과정 중에의 변형과 냉각 스트레스로 인해 성형물이 크랙이 발생하는 문제가 되므로 그 성형재료의 사용에 있어 선택의 폭이 매우 좁을수 밖에 없고 생산하는 제품의 종류도 매우 한정적으로 생산할 수 밖에 없는 단점이 있었다

본 발명은 상기한 종래의 문제점인 냉각 시간이 오래 소요되고, 경시적인 냉각에 따른 수축이나 표면상에서의 주름 등의 발생이 없는 고품질의 성형물을 제조하는 장치에 관한 것이다. 또한, 정확한 규격의 성형물로 제조할 수 있고, 성형물의 신속한 냉각으로 생산속도를 획기적으로 높일 수 있도록 하였다.

또한 종래 경우 재질의 특성상 냉각 및 수축 문제로 인해 성형 재료의 선택이 한정될 수 밖에 없는 점도 해결할 수 있도록 하고, 두꺼운 구조의 성형물도 제조 가능하도록 하였다

본 발명의 주요 구성은, 내경에 나사를 구성하는 성형물(15)을 제조하기 위해, 노즐(1)을 통하여 성형물을 성형실(5)에서 주입하여 제조하는 내경나사를 갖는 성형물의 제조장치에 있어서, 상기한 성형물 제조장치에 구성되며, 회전에 의해 전,후진하도록 외주에 나사부(22)를 형성한 주행체(20)와, 주행체(20) 양측에 구성된 나사부(22)에 의해 연결되며, 내부에는 냉각매체의 순환을 위한 냉각유로(11)를 갖춘 성형봉(10)을 포함하는 것읕 특징으로 하며, 상기한 냉각유로(11)는 성형봉(10)의 선단부까지 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기한 성형봉(10)은 그 선단부가 나사(13)를 형성한 것을 특징으로 하며, 상기한 성형봉(10)은 그 후단부 외경이 나사가 형성되고, 이곳에 내경 나사가 형성된 캡(27)이 체결되도록 구성하여, 냉각유로(11)가 캡(27)에도 연장되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 성형봉(10) 후단과 상기한 캡(27)이 접하는 곳에는 오링(25)을 설치하여 냉각매체의 누설을 방지하도록 한 것을 특징으로 한다.

상기한 특징 외의 다른 특징 및 구성에 대하여 이하, 추가로 상술한다

종래 내경 나사를 갖는 캡 형상의 성형물은 인출 후 서서히 자연적으로 식히므로 변형이 발생하나 본 발명에 의하면, 성형실(5) 내에서 짧은 시간내에 냉각매체를 사용하여 충분히 냉각한 후 금형에서 분리하므로 금형에서 인출 후의 성형물의 주름이나 수축 등의 변형이 없다

또한 종래 경우, 냉각 시간이 오래 걸려 보통 성형물의 생산 시간이 길게 소요 되나 본 발명은 냉각매체에 의한 신속한 냉각으로 냉각시간을 50%~80% 정도 줄여도 성형물의 생산이 되므로 생산성이 매우 우수하다. 그리하여 원가 절감에도 기여할 수 있다

본 발명에 의하면, 오목한 형상을 갖는 제품 특히, 내경에 나사를 형성하는 제품에 대하여 내부 나사 형상을 매우 정밀한 제품으로 만들어 낼 수 있다. 왜냐하면, 성형하고자 하는 나사 형상을 갖는 성형봉(10)의 선단부분이 움직이지 않고, 그 성형물의 내경 나사 형상을 그대로 유지한 채 성형되며 그리고 냉각매체에 의한 충분한 냉각이 된 후에 성형물을 인출하므로, 냉각이 완료된 성형물은 그 나사 형상이 매우 정확하게 된다. 또한 방향성을 가진 제품들을 성형봉은 성형봉이 전,후진을 하는 구조여서 성형봉에 냉각을 설치하기가 더욱 어려웠다. 그러나 도 2 에서 보듯이, 본 발명에 따른 완성물인 성형물(15)이 용기(30)의 목(31) 외주에 형성된 나사(32)에 체결할 때, 성형물(15)의 내경에 형성된 암나사가 목(31)의 나사(32)와 완전히 체결된다

이때 완전히 체결한 상태는 성형물(15)의 화살마크(33)를 한 위치가 용기(30)의 몸체(35)에 표시한 (가) 라인 위치와 일치되게 할 수 있다. 이와 같은 것이 모든 용기(30) 마다 동일하게 적용될 수 있게 일관성 있게 제품을 만들어 내면 이를 이용하여 용기(30) 몸체와 뚜껑에 여러가지 다양한 표시나 광고 등의 면에서 활용할 수 있는 것이다. 이러한 점은 성형물(15)의 내경 나사가 비록 성형물이지만 정밀하게 제조 가능하므로 상기한 점들이 가능한 것이다

또한 본 발명에 의하면, 성형물이 냉각 후 인출되므로 신축에 따른 변형과 스트레스가 적어, 종래 신축율에 민감한 재료들을 사용하지 못하였던 소재들도 본 발명에 따른 장치에서는 성형 가공 가능한 특별한 장점도 있다

종래의 경우 예를 들어 PP 재료에 한정하여 사용하던 것을 투명도가 좋은 PET , PN200 등 투명한 재료나, 내화학성 및 강도가 강한 딱딱한 수지 재료도 사용가능하고, 또한 냉각에 의한 변형 문제가 해결됨으로 인해, 제작되는 성형물의 두께도 얇은 것에서 부터 두꺼운 것까지 제작 가능하므로 재질 및 구조상 구애받음 없이 자유롭게 만들어 낼 수 있어 디자인 면에서 자유로운 장점이 있다

도 1 은 본 발명을 설명하기 위한 금형의 내부 횡단면도로, 금형 내부에 냉각매체의 유로를 형성한 것을 보여주는 도면
도 2 는 본 발명에 의하여 제조된 성형물을 이용한 사용예를 보여 주는 도면

이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거 추가로 상술한다

도 1 은 본 발명에 따른 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다

도시한 바와 같이, 본 발명은 성형봉(10) 내부에 냉각유로(11)를 형성하였다

유입구(12)를 통하여 물이나 오일 기타 사용 가능한 각종 냉각매체를 선택하여 투입하면, 이는 냉각유로(11)를 경유하여 그 선단으로 진행한다. 유입구(12)는 성형봉(10)의 형성 위치마다 각각 형성되는데, 이들 유입구(12)는 전부 상호 연결되게 구성하거나 또는 각기 다르게 냉각매체가 주입되게 구성할 수도 있다

바람직하기로는 냉각매체를 한번 주입하면, 모든 유입구(12)로 냉각매체가 유입되도록 모든 유입구(12)가 상호 연결되어 있는 것이 바람직하다

즉 한 유입구(12)를 통하여 냉각매체를 주입하면 모든 각각의 유입구(12)로 냉각매체가 주입되게 구성하면 바람직하다

성형봉(10)에서 냉각매체가 유입되는 입구는 캡(27)으로 나사체결되는데 이 체결부분은 캡(27)의 내경에 형성한 암나사와 성형봉(10) 후단의 외경에 형성한 숫나사가 결합되는 나사부(26)에서 나사체결된다

캡(27)을 구성하여 체결하는 이유는 성형봉(10)의 인출 및 수리 그리고 성형봉(10) 몸체 내로의 냉각매체의 주입을 용이하게 하기 위한 것이다

캡(27)과 성형봉(10)이 접하는 면에는 냉각매체의 유실을 막기 위한 오링(25)을 형성하였다. 그리하여 유입구(12)를 통하여 유입되는 냉각매체가 캡(27)을 경유하여 유입될 때 그 연결부에서의 냉각매체의 손실이 없도록 하였다

선단부까지 진행한 냉각 유체는 그 하부로 또는 측부로 빠져 나와 순환하도록 구성한다. 순환하지 않고 배출되게 구성할 수도 있다

성형봉(10) 선단부는 나사(13) 외경이 가공되어 있는데 그 부분까지 냉각유로(11)가 형성된다. 성형봉의 나사(13) 외경에는 성형하고자 하는 성형물(15)이 내장되어 있다. 예를 들어 합성수지 등의 성형물(15)은 노즐(1)을 통하여 주입되고, 이는 도시하지 않은 안내관을 통하여 좌우에 위치하는 탕로(2)를 지나 저장실(3)로 주입된다. 그리고 최종 금형으로 사출 가공하고자하는 형상을 갖춘 성형실(5) 위치로 주입되어 성형물(15) 형상이 이루어지게 한다

성형봉(10) 측부에는 주행체(20)를 설치한다

주행체(20)는 성형봉(10)와 나사부(22)에 의해 연결되어 있어 주행체(20)에 회전을 주면 주행체(20)가 회전한다. 그러면 주행체(20) 외주에는 나사부(22)에 의해 나사로 구성되어 있어 주행체(20)가 전후진 가능하고, 성형봉(10)는 제 위치에서 고정되어 있어 이동하지 않는다

주행체(20)를 정역 회전에 의해 전후진 이동시켜 위치 조절하는 이유는 이와 맞물리는 그 좌우에 구성된 성형봉(10)의 위치 조절을 위한 것이다. 즉, 주행체(20)의 전후 조절을 한 후, 이와 맞물리는 성형봉(10)도 주행체(20)의 위치조정에 따라 함께 위치 이동시킨다

성형봉(10)의 위치 조절은, 성형봉(10)을 회전시키면 성형봉(10)의 외경이 나사부(22)를 타고 전진 또는 후진 가능하다. 그러면 성형봉(10)의 선단부가 성형실(5) 내부로 깊이 진입하거나 앝게 진입하는 차이가 있는 것이다. 그리하여 성형물(15)에 형성시키는 나사(13)의 성형 깊이 등을 조절할 수 있는 것이다

성형실(5)에 투입된 성형물의 성형시, 본 발명은 성형봉(10)이 이동하지 안고 고정된 상태로 성형하고 냉각유체의 진입으로 냉각이 완료된 후 분해하여 성형물(15)을 인출한다. 따라서 성형물(15)이 인츨될 때까지 성형봉(10)의 움직임은 없다. 따라서 인출 후 잔류하는 냉각 스트레스로 인해 야기되는 변형이 없는 정확한 내경이 가공된 성형물로 만들어질 수 있는 것이다

5 성형실 10 성형봉
11 냉각유로 12 유입구
13 나사 15 성형물
20 주행체 22 나사부
27 캡 25 오링
30 용기

Claims (5)

1. 내경에 나사를 구성하는 성형물(15)을 제조하기 위해, 노즐(1)을 통하여 성형물을 성형실(5)에서 주입하여 제조하는 내경나사를 갖는 성형물의 제조장치에 있어서,
   상기한 성형물 제조장치에 구성되며, 회전에 의해 전,후진하도록 외주에 나사부(22)를 형성한 주행체(20)와,
   주행체(20) 양측에 구성된 나사부(22)에 의해 나사결합으로 연결되며, 내부에는 냉각매체의 순환을 위한 냉각유로(11)를 갖춘 성형봉(10)을 포함하되,
   상기한 냉각유로(11)는 성형봉(10)의 선단부까지 형성되며,
   상기한 성형봉(10)은 그 선단부가 나사(13)를 형성하며,
   상기한 성형봉(10)은 그 후단부 외경이 나사가 형성되고, 이곳에 내경 나사가 형성된 캡(27)이 체결되도록 구성하여, 냉각유로(11)가 캡(27)에도 연장되게 구성하며,
   상기한 성형봉(10) 후단과 상기한 캡(27)이 접하는 곳에는 오링(25)을 설치하여 냉각매체의 누설을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 내경 나사를 갖는 성형물의 제조장치.
   
   
   
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