KR101388213B1 - 사출 성형기 - Google Patents

Abstract

사출 성형기는 상부 프레임과, 하부 프레임과, 금형부와, 사출기와, 복수의 수직 지지대들, 및 진공 밀폐부를 포함한다. 하부 프레임은 상부 프레임의 하측에 승강 가능하게 설치된다. 금형부는 상부 프레임의 하면에 장착된 상부 금형, 및 하부 프레임의 상면에 장착되어 하부 프레임의 승강시 상부 금형과 형합 또는 이형되는 하부 금형을 구비한다. 사출기는 상부 프레임의 상측으로부터 하단 부위가 상부 프레임의 내부로 삽입되게 장착되며 원료를 공급받는 플런저 실린더와, 플런저 실린더의 내부에 승강 가능하게 설치된 플런저와, 플런저를 승강시키는 사출 실린더, 및 플런저 실린더의 하단 부위에 장착되고 상부 프레임의 하측을 통해 상부 금형에 연결되며 플런저의 하강시 가압된 원료를 금형부의 내부로 주사하는 노즐부를 구비한다. 수직 지지대들은 금형부의 외측에 각각 배치되어 하부 프레임의 승강을 지지한다. 진공 밀폐부는 상부 금형과 하부 금형의 형합시 상부 금형과 하부 금형을 진공 상태로 밀폐시킨다.

Description

사출 성형기{Injection molding machine}

본 발명은 고무나 플라스틱 원료 등을 가열 용융해서 높은 압력으로 금형 내부로 사출해 성형하는 사출 성형기에 관한 것이다.

사출 성형이란 가소성 물질을 사출 성형기의 실린더 내부에서 용융화 과정에 의해 유동화시켜 플런저로 금형 속에 압입하는 성형법이다. 사출 성형기는 고무 성형제품 또는 플라스틱 성형제품 등을 얻기 위해 많이 사용된다. 이러한 사출 성형기는 사출기, 원료 공급기, 금형 기구 등으로 구성되어 있다.

일반적으로, 사출기는 원료 저장공간을 갖는 플런저 실린더와, 플런저 실린더 내에서 승강 동작하는 플런저와, 플런저 실린더의 하단에 결합된 노즐부를 포함한다. 노즐부는 내부에 상하로 길게 연장된 유로를 가지며 유로 하단에 노즐 팁이 설치된다.

그런데, 전술한 바와 같이, 노즐부는 내부에 상하로 길게 연장된 유로를 갖기 때문에, 노즐부의 길이가 비교적 긴 편이다. 이로 인해, 고무 원료가 노즐부의 긴 유로를 통해 내려가는 동안 스코치(scotch)될 우려가 있다. 따라서, 스코치된 고무가 금형 속에 들어가 제품 불량을 일으키는 원인이 될 수 있으며, 고무 원가가 상승하는 문제가 있다.

본 발명의 과제는 스코치 현상을 현저하게 감소시키고 원료 원가를 절감할 수 있는 사출 성형기를 제공함에 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 사출 성형기는, 상부 프레임; 상기 상부 프레임의 하측에 승강 가능하게 설치되는 하부 프레임; 상기 상부 프레임의 하면에 장착된 상부 금형, 및 상기 하부 프레임의 상면에 장착되어 상기 하부 프레임의 승강시 상기 상부 금형과 형합 또는 이형되는 하부 금형을 구비한 금형부; 상기 상부 프레임의 상측으로부터 하단 부위가 상기 상부 프레임의 내부로 삽입되게 장착되며 원료를 공급받는 플런저 실린더와, 상기 플런저 실린더의 내부에 승강 가능하게 설치된 플런저와, 상기 플런저를 승강시키는 사출 실린더, 및 상기 플런저 실린더의 하단 부위에 장착되고 상기 상부 프레임의 하측을 통해 상기 상부 금형에 연결되며 상기 플런저의 하강시 가압된 원료를 상기 금형부의 내부로 주사하는 노즐부를 구비한 사출기; 상기 금형부의 외측에 각각 배치되어 상기 하부 프레임의 승강을 지지하는 복수의 수직 지지대들; 및 상기 상부 금형과 하부 금형의 형합시 상기 상부 금형과 하부 금형을 진공 상태로 밀폐시키는 진공 밀폐부;를 포함한다.

그리고, 본 발명에 따른 사출 성형기는, 상부 프레임; 상기 상부 프레임의 하측에 승강 가능하게 설치되는 하부 프레임; 상기 상부 프레임의 하면에 장착된 진공 피스톤; 상기 진공 피스톤의 하면에 장착된 상부 금형, 및 상기 하부 프레임의 상면에 장착되어 상기 하부 프레임의 승강시 상기 상부 금형과 형합 또는 이형되는 하부 금형을 구비한 금형부; 상기 상부 프레임과 진공 피스톤을 수직 관통하여 설치되며 원료를 공급받는 플런저 실린더와, 상기 플런저 실린더의 내부에 승강 가능하게 설치된 플런저와, 상기 플런저를 승강시키는 사출 실린더, 및 상기 플런저 실린더의 하단 부위에 장착되어 상기 상부 금형에 연결되며 상기 플런저의 하강시 가압된 원료를 상기 금형부의 내부로 주사하는 노즐부를 구비한 사출기; 및 상기 상부 금형과 하부 금형의 형합시 상기 상부 금형과 하부 금형를 진공 상태로 밀폐하는 것으로, 상기 진공 피스톤의 둘레에 접힘 상태로 있다가 상기 진공 피스톤의 안내를 받아 적어도 1단 이상으로 하측 방향으로 펼침 동작하도록 서로 연결된 복수의 진공 챔버들, 및 상기 상부 금형과 하부 금형의 형합시 상기 진공 챔버들을 펼침 동작시켜 상기 상부 금형과 하부 금형의 둘레를 밀폐시키는 챔버 구동부를 구비한 진공 밀폐부;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 노즐부의 길이를 종래에 비해 짧게 함으로써, 고무 원료 사출시 고무 원료가 스코치되는 현상을 현저하게 줄일 수 있다. 따라서, 스코치된 고무가 금형부 속에 들어가 제품 불량을 일으키는 것을 현저하게 줄일 수 있고, 고무 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기에 대한 단면도.
도 2는 도 1에 있어서, 상부 금형과 하부 금형이 형합된 상태에 대한 단면도.
도 3은 도 1의 A 영역을 확대하여 도시한 도면.
도 4는 도 1에 있어서, 진공 밀폐부의 다른 예를 도시한 단면도.
도 5는 도 4에 있어서, 진공 밀폐부의 작동 예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출 성형기에 대한 단면도.
도 7은 도 6에 있어서, 상부 금형과 하부 금형이 형합된 상태에 대한 단면도.
도 8은 도 6의 B 영역을 확대하여 도시한 도면.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기에 대한 단면도이다. 도 2는 도 1에 있어서, 상부 금형과 하부 금형이 형합된 상태에 대한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 사출 성형기는 상부 프레임(110)과, 하부 프레임(120)과, 금형부(130)와, 사출기(140)와, 복수의 수직 지지대(160)들, 및 진공 밀폐부(170)를 포함한다.

상부 프레임(110)은 상면에 사출기(140)를 장착해서 지지하며, 하면에 상부 금형(131)을 장착해서 지지한다. 상부 프레임(110)은 상부 금형(131)을 지지하는 지지부를 포함할 수 있다. 상부 프레임(110)은 수직 지지대(160)들의 상부에 고정될 수 있다.

하부 프레임(120)은 상부 프레임(110)의 하측에 이격되어 배치된다. 하부 프레임(120)은 수직 지지대(160)들을 따라 승강 가능하게 지지된다. 하부 프레임(120)은 승강용 액추에이터, 예컨대 실린더들에 의해 승강 구동될 수 있다. 그리고, 실린더들은 하부 프레임(120)의 하측에 배치된 베이스 상에 장착되어 하부 프레임(120)을 승강시킬 수 있다. 하부 프레임(120)은 상면에 하부 금형(132)을 장착해서 지지한다. 하부 프레임(110)은 하부 금형(132)을 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.

금형부(130)는 사출기(140)로부터 주사된 원료를 공급받아 성형하기 위한 것이다. 금형부(130)에서 성형되는 원료로는 고무 원료 등일 수 있다. 금형부(130)는 상부 프레임(110)의 하면에 장착된 상부 금형(131), 및 하부 프레임(120)의 상면에 장착된 하부 금형(132)을 포함한다. 하부 금형(132)은 하부 프레임(120)의 승강시 상부 금형(131)과 형합 또는 이형될 수 있다.

사출기(140)는 원료 공급기(미도시)로부터 공급받은 원료를 가압해서 금형부(130)로 주사하기 위한 것이다. 사출기(140)는 플런저 실린더(141)와, 플런저(142)와, 사출 실린더(146), 및 노즐부(151)를 포함한다.

플런저 실린더(141)는 원료 공급기로부터 원료를 공급받는다. 플런저 실린더(141)는 플런저(142)와 노즐부(151) 사이에 원료 저장공간을 갖는다. 플런저 실린더(141)는 상부 프레임(110)의 상측으로부터 하단 부위가 상부 프레임(110)의 내부로 삽입되게 장착된다.

플런저(142)는 플런저 실린더(141)의 내부에 승강 가능하게 설치된다. 플런저(142)는 플런저 실린더(141)의 내부에서 하강함에 따라 플런저 실린더(141) 내의 원료 저장공간에 채워진 원료를 가압해서 노즐부(151)로 공급한다.

플런저(142)는 플런저 실린더(141)의 내부에서 높이가 조정됨에 따라, 원료 공급기로부터 플런저 실린더(141)의 원료 저장공간에 채워지는 양을 계량할 수 있다. 따라서, 플런저 실린더(141)의 원료 저장공간에는 제품 성형에 필요한 양만큼의 원료가 채워져 노즐부(151)를 통해 금형부(130)로 공급될 수 있다.

사출 실린더(146)는 플런저(142)를 승강시키기 위한 것이다. 예컨대, 사출 실린더(146)는 플런저 실린더(141)의 상단에 결합되어 플런저(142)를 승강 구동시킬 수 있다. 여기서, 하나의 사출 실린더(146)가 플런저(142)를 승강시키는 것으로 도시되어 있으나, 한 쌍의 사출 실린더들이 플런저(142)를 승강시키도록 구성되는 것도 가능하다.

노즐부(151)는 플런저(142)의 하강시 가압된 원료를 공급받아서 금형부(130)의 내부로 주사한다. 노즐부(151)는 플런저 실린더(141)의 하단 부위에 장착되고 상부 프레임(110)의 하측을 통해 상부 금형(131)에 연결된다.

수직 지지대(160)들은 금형부(130)의 외측에 각각 배치되어 하부 프레임(120)의 승강을 지지한다. 예컨대, 수직 지지대(160)들은 각 상단이 상부 프레임(110)에 고정되며, 하부 프레임(120)을 관통하여 하부 프레임(120)의 승강을 지지할 수 있다.

진공 밀폐부(170)는 상부 금형(131)과 하부 금형(132)의 형합시 상부 금형(131)과 하부 금형(132)을 진공 상태로 밀폐하여, 진공 성형할 수 있게 한다. 진공 밀폐부(160)는 상부 금형(131)과 하부 금형(132)의 둘러싼 상태에서 내부를 진공 펌프에 의해 펌핑함으로써, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)을 진공 상태로 밀폐할 수 있다.

전술한 바와 같이, 상부 금형(131)이 상부 프레임(110)의 하면에 장착되고, 플런저 실린더(141)가 상부 프레임(110)의 상측을 통해 하단 부위가 상부 프레임(110)의 내부로 삽입되어 장착되므로, 플런저 실린더(141)와 상부 금형(131) 사이에 설치되는 노즐부(151)의 길이, 즉 후술할 제2 노즐부(156)의 길이가 짧아질 수 있다. 이에 따라, 고무 원료를 사출할 때, 고무 원료가 노즐부(151)를 통해 내려가는 동안 스코치되는 현상을 현저하게 줄일 수 있다. 그 결과, 스코치된 고무가 금형부(130) 속에 들어가 제품 불량을 일으키는 것을 현저하게 줄일 수 있고, 고무 원가를 절감할 수 있다.

한편, 진공 밀폐부(170)는 복수의 진공 챔버(171)들 및 챔버 구동부(176)를 포함할 수 있다. 복수의 진공 챔버(171)들은 수직 지지대(160)들의 내측에서 상부 금형(131)의 둘레에 접힘 상태로 있다가 수직 지지대(160)들의 안내를 받아 적어도 1단 이상으로 하측 방향으로 펼침 동작하도록 서로 연결된다. 챔버 구동부(176)는 상부 금형(131)과 하부 금형(132)의 형합시 진공 챔버(171)들을 펼침 동작시켜 상부 금형(131)과 하부 금형(132)의 둘레를 밀폐시킨다.

예컨대, 진공 챔버(171)들이 1단으로 펼침 동작할 경우, 진공 챔버(171)들은 내측 챔버(172)와 외측 챔버(173)를 하나씩 포함하여 구성될 수 있다. 내측 챔버(172)와 외측 챔버(173)는 각각 상하로 트인 구조로 이루어진다. 외측 챔버(173)는 내측 챔버(172)의 외벽을 따라 승강하도록 배치된다. 외측 챔버(173)가 최대로 하강한 상태에서, 외측 챔버(173)의 상단 부위는 내측 챔버(172)의 하단 부위와 겹쳐진 상태를 유지할 수 있는 구조로 이루어진다.

그리고, 챔버 구동부(176)는 내측 챔버(172)를 승강시키는 내측 실린더(177), 및 외측 챔버(173)를 승강시키는 외측 실린더(178)를 포함할 수 있다.

내측 실린더(177)의 로드가 내측 챔버(172)에 체결되어, 내측 실린더(177)의 로드가 신축 동작함에 따라 내측 챔버(172)를 승강시킬 수 있다. 외측 실린더(178)의 로드가 외측 챔버(173)에 체결되어, 외측 실린더(178)의 로드가 신축 동작함에 따라 외측 챔버(173)를 승강시킬 수 있다.

이러한 진공 밀폐부(170)의 작용을 설명하면 다음과 같다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)이 이형된 상태에서, 내측 챔버(172)와 외측 챔버(173)는 내측 실린더(177)와 외측 실린더(178)에 의해 상부 금형(131)의 둘레에 접힌 상태로 있는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)이 형합되면, 내측 실린더(177)는 내측 챔버(172)를 상승시켜 내측 챔버(172)의 상단을 상부 프레임(110)의 하면 또는 상부 프레임(110)의 지지부 하면에 밀착시키고, 외측 실린더(178)는 외측 챔버(173)를 하강시켜 외측 챔버(173)의 하단을 하부 프레임(120)의 지지부 상면에 밀착시킨다. 이때, 외측 챔버(173)의 상단 부위는 내측 챔버(172)의 하단 부위와 겹쳐진 상태를 유지한다. 따라서, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)은 내측 챔버(172)와 외측 챔버(173)에 의해 밀폐될 수 있다.

내측 챔버(172)와 상부 프레임(110) 간의 밀착 부분, 외측 챔버(173)와 하부 프레임(120) 간의 밀착 부분, 및 외측 챔버(173)의 상단 부위와 내측 챔버(172)의 하단 부위의 겹쳐진 부분에는 밀봉 부재에 의해 각각 밀봉됨으로써, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)에 대한 밀폐 효과를 높일 수 있다. 내측 챔버(172)가 상부 프레임(110)의 상면에 밀봉된 상태로 고정되는 경우, 내측 실린더(177)는 생략되는 것도 가능하다.

다른 예로, 도시하고 있지는 않지만, 진공 챔버들이 2단으로 펼침 동작할 경우, 내측 챔버(172)와 외측 챔버(173) 사이에 하나의 중간 챔버가 포함될 수 있다. 중간 챔버는 상하로 트인 구조로 이루어진다.

중간 챔버가 내측 챔버(172)와 외측 챔버(173)와 함께 상부 금형(131)의 둘레에 접힌 상태에서, 외측 챔버(173)가 하사점으로 하강할 때 외측 챔버(173)의 상단 부위가 중간 챔버의 하단 부위를 끌어 내림으로써 중간 챔버가 하강할 수 있다. 중간 챔버와 외측 챔버(173)가 내측 챔버(172)로부터 펼쳐진 상태에서는, 외측 챔버(173)가 상사점으로 상승할 때 외측 챔버(173)의 상단 부위가 중간 챔버의 상단 부위를 밀어 올림으로써 중간 챔버가 상승할 수 있다. 진공 챔버들이 2단으로 펼침 동작하도록 구성되는 경우, 상부 금형(131)의 높이 제한을 감소시키는 효과가 있을 수 있다.

한편, 노즐부(151)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 노즐부(152)와, 제2 노즐부(156), 및 노즐 팁(159)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 노즐부(152)는 플런저 실린더(141)의 하측 개구를 통해 플런저 실린더(141)의 내부에 삽입되어, 플런저(142)에 의해 가압되는 원료를 공급받아서 통과시킨다. 제1 노즐부(152)는 둘레 면이 플런저 실린더(141)의 내측 면에 밀착되도록 형성될 수 있다.

제1 노즐부(152)의 내부에는 플런저 실린더(141) 내의 원료를 제2 노즐부(156)로 이송하기 위해 제1 유로(153)가 형성된다. 제1 유로(153)는 제1 노즐부(152)의 내부를 상하로 길게 관통하여, 제1 노즐부(152)의 상단에 입구를 갖고 제1 노즐부(152)의 하단에 출구를 갖도록 형성된다.

제1 노즐부(152)의 입구에는 후술할 확장 홈(152a)이 형성될 수 있다. 확장 홈(152a)은 이송 유로(147)에 의해 원료 공급기의 출구 단과 연결되어 원료를 공급받을 수 있다. 이송 유로(147)는 입구가 원료 출구단과 연결되고 출구가 확장 홈(152a)과 연결되도록 플런저 실린더(141)와 제1 노즐부(152)에 형성된다.

제2 노즐부(156)는 제1 노즐부(152)와 분리된 형태로 플런저 실린더(141)의 외부에 체결되어 제1 노즐부(152)를 지지하며 제1 노즐부(152)로부터 원료를 공급받아서 통과시킨다. 제2 노즐부(156)는 상단 둘레에 체결 블록(158)이 돌출 형성되며, 체결 블록(158)이 플런저 실린더(141)의 하측 단부에 볼트에 의해 체결될 수 있다. 여기서, 제2 노즐부(156)는 상면이 제1 노즐부(152)의 하면과 맞닿은 상태로 제1 노즐부(152)를 지지할 수 있다.

제2 노즐부(156)의 내부에는 제1 노즐부(152)로부터 이송된 원료를 노즐 팁(159)으로 이송하기 위해 제2 유로(157)가 형성된다. 제2 유로(157)는 제2 노즐부(156)의 내부를 상하로 길게 관통하여, 제2 노즐부(156)의 상단에 입구를 갖고 제2 노즐부(156)의 하단에 출구를 갖도록 형성된다. 제2 유로(157)는 제1 유로(153)와 동일 축 상으로 형성되어 제1 유로(153)와 직접적으로 연결되며, 제1 유로(153)의 단면적과 동일한 단면적을 갖도록 형성된다. 노즐 팁(159)은 제2 유로(157)의 하측 출구에 장착되며, 상부 금형(131)에 연결된다. 원료는 노즐 팁(159)을 통해 분사되어 금형부(130)로 주입될 수 있다.

이와 같이 노즐부(151)는 제1,2 노즐부(151)(156)로 분리된 형태로 이루어지므로, 플런저(142)에 의해 원료가 가압되어 제1 노즐부(152)의 제1 유로(153)를 통해 압입될 때, 제1 노즐부(152)에 가해지는 압력이 제2 노즐부(156)의 상면에 분산될 수 있다. 볼트 또는 제2 노즐부의 파손 등을 방지할 수 있다.

또한, 체결 블록(158)에 가해지는 압력이 작아지므로, 제2 노즐부(156)와 플런저 실런더(141) 간의 체결을 위해 볼트를 큰 것으로 이용하지 않아도 된다. 따라서, 플런저 실린더(141)와 체결 블록(158)의 두께를 증가시키지 않아도 되므로, 플런저 실린더(141)와 노즐부(151)의 경량화에 유리할 수 있다.

제1 노즐부(152)는 플런저 실린더(141)의 걸림 턱(141a)에 의해 지지될 수 있다. 걸림 턱(141a)은 플런저 실린더(141)의 하측 개구의 내측 면 둘레를 따라 돌출 형성된다. 그리고, 제1 노즐부(152)는 걸림 턱(141a)에 의해 지지된 상태에서 둘레 면이 플런저 실린더(141)의 내측 면과 걸림 턱(141a)의 내측 면에 밀착되도록 형성된다. 이 경우, 플런저 실린더(141)는 상하 2개의 부분으로 분리되는 구조로 이루어져, 플런저 실린더(141)가 분리되어 개방된 상태에서 제1 노즐부(152)를 플런저 실린더(141)의 내부에 용이하게 수용해서 설치할 수 있다.

또한, 제1 노즐부(152)는 플런저 실린더(141)의 걸림 턱(141a)에 걸려 지지되므로, 제1 노즐부(152)에 가해지는 압력이 플런저 실린더(141)와 제2 노즐부(156)로 분산될 수 있다. 따라서, 제1 노즐부(152)로부터 제2 노즐부(156)의 체결 블록(158)으로 전달되는 압력이 더욱 줄어들 수 있다.

제2 노즐부(156)의 상면에는 제1 노즐부(152)가 안착될 수 있는 안착 홈이 형성되고, 제1 노즐부(152)의 하면에는 안착 홈에 삽입되는 돌출부가 형성될 수 있다. 따라서, 제1 노즐부(152)가 제2 노즐부(156)에 의해 보다 안정되게 지지될 수 있다.

플런저(142)는 제1 노즐부(152)를 향한 단부에 테이퍼진 테이퍼부(143)가 형성될 수 있다. 테이퍼부(143)의 테이퍼 각도(α)는 60도보다 작게 설정된다. 바람직하게는, 테이퍼부(143)의 테이퍼 각도(α)는 25~35도, 보다 바람직하게는 30도로 설정된다. 이와 함께, 제1 노즐부(152)는 테이퍼부(143)와 마주하는 입구 부위에 테이퍼부(143)의 테이퍼 각도(α)와 동일한 각도로 확장 홈(152a)이 형성될 수 있다.

이와 같이, 테이퍼부(143)의 테이퍼 각도(α)는 25~35도로 설정되면, 테이퍼 각도(α)가 60도인 경우보다, 테이퍼부(143)의 길이가 길어질 수 있다. 따라서, 고무 원료가 보다 원활히 내려갈 수 있으므로, 고무 원료가 다 내려가지 않고 남는 현상이 방지될 수 있다. 또한, 사출 시간을 단축하고, 성형 시간도 단축할 수 있다.

다른 예로, 진공 밀폐부(270)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 진공 밀폐부(270)의 내측 챔버(272) 및 외측 챔버(273)는 상부 프레임(110)의 둘레에 접힘 상태로 배치되어 있다가 상부 프레임(110) 및 수직 지지대(160)들의 안내를 각각 받아 하측 방향으로 펼침 동작한다. 외측 실린더(278)는 외측 챔버(273)를 승강시킨다.

이러한 진공 밀폐부(270)의 작용을 설명하면 다음과 같다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)이 이형된 상태에서, 내측 챔버(272)와 외측 챔버(273)는 상부 프레임(110)의 둘레에 접혀 있다. 이때, 내측 챔버(272)의 상단 부위가 외측 실린더(278)의 구동으로 외측 챔버(272)의 상단 부위에 의해 밀어 올려져 있음으로써, 내측 챔버(272)는 외측 챔버(273)에 접힌 상태를 유지한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)이 형합되면, 외측 실린더(278)는 외측 챔버(273)의 하단을 하부 프레임(120)의 지지부 상면에 밀착시키도록 외측 챔버(273)를 하강시킨다. 이때, 외측 챔버(273)는 수직 지지대(160)들에 의해 안내되어 하강할 수 있다. 또한, 내측 챔버(272)는 하단 부위가 외측 챔버(273)의 상단 부위에 의해 끌어 내려짐으로써, 상부 프레임(110)의 안내를 받아 하강할 수 있다. 외측 챔버(273)의 하단이 하부 프레임(120)의 지지부 상면에 밀착된 상태에서, 외측 챔버(273)의 상단 부위는 내측 챔버(272)의 하단 부위와 겹쳐진 상태를 유지한다. 따라서, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)은 내측 챔버(272)와 외측 챔버(273)에 의해 밀폐될 수 있다.

이와 같이, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)이 이형된 상태에서, 내측 챔버(272)와 외측 챔버(273)는 상부 금형(131)을 벗어나 상부 프레임(110)의 둘레에 접힘 상태로 위치할 수 있으므로, 상부 금형(131)의 높이 제한을 없애는 효과가 있을 수 있다. 내측 챔버(272)와 외측 챔버(273) 사이에는 하나 이상의 중간 챔버가 설치됨으로써, 2단 이상으로 펼침 동작할 수 있도록 구성되는 것도 물론 가능하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출 성형기에 대한 단면도이다. 도 7은 도 6에 있어서, 상부 금형과 하부 금형이 형합된 상태에 대한 단면도이다. 그리고, 도 8은 도 6의 B 영역을 확대하여 도시한 도면이다. 여기서, 앞서 도시한 참조 번호와 동일한 참조 번호는 동일한 기능을 하는 구성요소이므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 사출 성형기는 상부 프레임(110)의 하면에 장착된 진공 피스톤(311)을 포함한다.

상부 금형(131)은 진공 피스톤(311)의 하면에 장착된다. 플런저 실린더(341)는 상부 프레임(110)과 진공 피스톤(311)을 수직 관통하여 설치된다. 노즐부(351)는 플런저 실린더(341)의 하단 부위에 장착되어 상부 금형(131)에 연결된다. 따라서, 노즐부(351)는 도 8에 도시된 바와 같이, 전술한 실시예의 노즐부(151)의 제2 노즐부(156)가 생략되고 제1 노즐부(352)에 노즐 팁(359)이 장착된 구조로 이루어질 수 있다. 본 실시예의 제1 노즐부(352)와 노즐 팁(359)은 상호 결합되는 부분 이외의 구성은 전술한 실시예의 제1 노즐부(152)와 노즐 팁(159)과 동일하게 구성될 수 있다.

이와 같이, 노즐부(351)는 제2 노즐부(156)가 생략된 구조로서 플런저 실린더(341)와 상부 금형(131) 사이에 설치될 수 있으므로, 노즐부(351)의 길이가 더욱 짧아질 수 있다. 그 결과, 고무 원료를 사출할 때, 고무 원료가 노즐부(351)를 통해 내려가는 동안 스코치되는 현상을 더욱 현저하게 줄일 수 있다.

한편, 진공 밀폐부(370)는 진공 피스톤(311)의 둘레에 접힘 상태로 있다가 진공 피스톤(311)의 안내를 받아 적어도 1단 이상으로 하측 방향으로 펼침 동작하도록 서로 연결된 복수의 진공 챔버(371)들, 및 상부 금형(131)과 하부 금형(132)의 형합시 진공 챔버(371)들을 펼침 동작시켜 상부 금형(131)과 하부 금형(132)의 둘레를 밀폐시키는 챔버 구동부를 포함한다.

예컨대, 진공 챔버(371)들이 1단으로 펼침 동작할 경우, 진공 챔버(371)들은 내측 챔버(372)와 외측 챔버(373)를 하나씩 포함하여 구성될 수 있다. 내측 챔버(372) 및 외측 챔버(373)는 진공 피스톤(311)의 둘레에 접힘 상태로 배치되어 있다가 진공 피스톤(311)의 안내를 받아 하측 방향으로 펼침 동작한다. 챔버 구동부는 외측 챔버(373)를 승강시키는 외측 실린더(378)를 포함한다.

이러한 진공 밀폐부(370)의 작용을 설명하면 다음과 같다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)이 이형된 상태에서, 내측 챔버(372)와 외측 챔버(373)는 진공 피스톤(311)의 둘레에 접혀 있다. 이때, 내측 챔버(372)의 상단 부위가 외측 실린더(378)의 구동으로 외측 챔버(373)의 상단 부위에 의해 밀어 올려져 있음으로써, 내측 챔버(372)는 외측 챔버(373)에 접힌 상태를 유지한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)이 형합되면, 외측 실린더(378)는 외측 챔버(373)의 하단을 하부 프레임(120)의 지지부 상면에 밀착시키도록 외측 챔버(373)를 하강시킨다. 이때, 내측 챔버(372)는 하단 부위가 외측 챔버(373)의 상단 부위에 의해 끌어 내려짐으로써, 진공 피스톤(311)의 안내를 받아 하강할 수 있다. 외측 챔버(373)의 하단이 하부 프레임(120)의 지지부 상면에 밀착된 상태에서, 외측 챔버(373)의 상단 부위는 내측 챔버(372)의 하단 부위와 겹쳐진 상태를 유지한다. 따라서, 상부 금형(131)과 하부 금형(132)은 내측 챔버(372)와 외측 챔버(373)에 의해 밀폐될 수 있다.

외측 챔버(373)는 수직 지지대(160)들에 의해 승강 안내될 수 있다. 또한, 내측 챔버(372)와 외측 챔버(373) 사이에는 하나 이상의 중간 챔버가 설치됨으로써, 2단 이상으로 펼침 동작할 수 있도록 구성되는 것도 물론 가능하다. 한편, 플런저 (142)를 승강시키는 사출 실린더(346)의 구성은 도시된 바와 같이, 플런저(142)를 승강시키는 범주에서 전술한 실시예와 달리 다양하게 구성될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

110..상부 프레임 120..하부 프레임
130..금형부 131..상부 금형
132..하부 금형 140..사출기
141,341..플런저 실린더 151,351..노즐부
160..수직 지지대 170,270,370..진공 밀폐부

Claims (6)

1. 상부 프레임;
   상기 상부 프레임의 하측에 승강 가능하게 설치되는 하부 프레임;
   상기 상부 프레임의 하면에 장착된 상부 금형, 및 상기 하부 프레임의 상면에 장착되어 상기 하부 프레임의 승강시 상기 상부 금형과 형합 또는 이형되는 하부 금형을 구비한 금형부;
   상기 상부 프레임의 상측으로부터 하단 부위가 상기 상부 프레임의 내부로 삽입되게 장착되며 원료를 공급받는 플런저 실린더와, 상기 플런저 실린더의 내부에 승강 가능하게 설치된 플런저와, 상기 플런저를 승강시키는 사출 실린더, 및 상기 플런저 실린더의 하단 부위에 장착되고 상기 상부 프레임의 하측을 통해 상기 상부 금형에 연결되며 상기 플런저의 하강시 가압된 원료를 상기 금형부의 내부로 주사하는 노즐부를 구비한 사출기;
   상기 금형부의 외측에 각각 배치되어 상기 하부 프레임의 승강을 지지하는 복수의 수직 지지대들; 및
   상기 수직 지지대들의 내측에서 상기 수직 지지대들의 안내를 받아 승강하도록 배치된 내측 챔버와, 상기 내측 챔버의 외벽을 따라 승강하도록 배치된 외측 챔버와, 상기 내측 챔버를 승강시키는 내측 실린더, 및 상기 외측 챔버를 승강시키는 외측 실린더를 구비하며, 상기 상부 금형과 하부 금형의 형합시 상기 내측 실린더와 외측 실린더에 의해 상기 내측 챔버와 외측 챔버를 펼침 동작시킴에 따라 상기 상부 금형과 하부 금형의 둘레를 밀폐시키는 진공 밀폐부;
   를 포함하는 사출 성형기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 플런저는 상기 노즐부를 향한 단부에 25~35도로 테이퍼진 테이퍼부가 형성되며;
   상기 노즐부는 상기 테이퍼부와 마주하는 입구 부위에 상기 테이퍼부의 테이퍼 각도와 동일한 각도로 확장 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 사출 성형기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 노즐부는,
   상기 플런저 실린더의 하측 개구를 통해 상기 플런저 실린더의 내부에 삽입되며 상기 플런저에 의해 가압되는 원료를 공급받아서 통과시키는 제1 노즐부와,
   상기 제1 노즐부와 분리된 형태로 상기 플런저 실린더의 외부에 체결되어 상기 제1 노즐부를 지지하며 상기 제1 노즐부로부터 원료를 공급받아서 통과시키는 제2 노즐부, 및
   상기 제2 노즐부의 하측 출구에 장착되어 상기 상부 금형과 연결되는 노즐 팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형기.
6. 상부 프레임;
   상기 상부 프레임의 하측에 승강 가능하게 설치되는 하부 프레임;
   상기 상부 프레임의 하면에 장착된 진공 피스톤;
   상기 진공 피스톤의 하면에 장착된 상부 금형, 및 상기 하부 프레임의 상면에 장착되어 상기 하부 프레임의 승강시 상기 상부 금형과 형합 또는 이형되는 하부 금형을 구비한 금형부;
   상기 상부 프레임과 진공 피스톤을 수직 관통하여 설치되며 원료를 공급받는 플런저 실린더와, 상기 플런저 실린더의 내부에 승강 가능하게 설치된 플런저와, 상기 플런저를 승강시키는 사출 실린더, 및 상기 플런저 실린더의 하단 부위에 장착되어 상기 상부 금형에 연결되며 상기 플런저의 하강시 가압된 원료를 상기 금형부의 내부로 주사하는 노즐부를 구비한 사출기; 및
   상기 상부 금형과 하부 금형의 형합시 상기 상부 금형과 하부 금형를 진공 상태로 밀폐하는 것으로, 상기 진공 피스톤의 둘레에 접힘 상태로 있다가 상기 진공 피스톤의 안내를 받아 적어도 1단 이상으로 하측 방향으로 펼침 동작하도록 서로 연결된 복수의 진공 챔버들, 및 상기 상부 금형과 하부 금형의 형합시 상기 진공 챔버들을 펼침 동작시켜 상기 상부 금형과 하부 금형의 둘레를 밀폐시키는 챔버 구동부를 구비한 진공 밀폐부;를 포함하며,
   상기 노즐부는,
   상기 플런저 실린더의 하측 개구를 통해 상기 플런저 실린더의 내부에 삽입되며 입구에 확장 홈이 형성되어 상기 플런저에 의해 가압되는 원료를 공급받아서 통과시키는 제1 노즐부, 및
   상기 제1 노즐부의 하측 출구에 장착되어 상기 상부 금형과 연결되는 노즐 팁을 구비하는 것을 특징으로 하는 사출 성형기.

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