KR101421378B1 - 사출금형장치 - Google Patents

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KR101421378B1 KR1020130060532A KR20130060532A KR101421378B1 KR 101421378 B1 KR101421378 B1 KR 101421378B1 KR 1020130060532 A KR1020130060532 A KR 1020130060532A KR 20130060532 A KR20130060532 A KR 20130060532A KR 101421378 B1 KR101421378 B1 KR 101421378B1
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Abstract

본 발명은 회전형 코어를 사용하여 나선형 구조를 가지는 캡 제품을 효과적으로 사출성형하는 금형장치에 관한 것이다.
본 발명은 나선형 구조의 캡 제품 취출시 금형의 개폐작동과 연계적으로 동작하는 회전형 코어 및 기어 조합을 이용하여 나선형 구조를 가지는 캡 제품을 효율적으로 취출할 수 있는 새로운 형태의 금형장치를 구현함으로써, 모터 등과 같은 별도의 부가장치를 삭제할 수 있는 등 금형 구조를 단순화할 수 있으며, 금형 작동의 정지없이 연속적으로 제품을 생산할 수 있는 등 제품 생산작업의 사이클 타임을 단축할 수 있는 한편, 금형의 개폐작동과 연계되어 회전 및 전후진 동작이 가능한 회전형 코어 및 기어 조합을 이용하여 나선형 구조를 가지는 캡 제품을 취출할 수 있는 새로운 형태의 금형장치를 구현함으로써, 제품 취출공정의 효율성을 높일 수 있는 사출금형장치를 제공한다.

Description

사출금형장치{Injection molding apparatus}
본 발명은 사출금형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전형 코어를 사용하여 나선형 구조를 가지는 캡 제품을 효과적으로 사출성형하는 금형장치에 관한 것이다.
일반적으로 사출금형장치는 한 쌍의 금형을 상호 형합하여 형성된 캐비티(Cavity)에 용융물을 주입하고, 캐비티에 충진된 용융물이 응고되면 이젝터 핀으로 사출품을 캐비티로부터 분리시켜서 취출하는 일련의 과정을 통해 제품을 성형하는 장치이다.
예를 들면, 사출성형은 용융 상태의 플라스틱을 금형 속으로 사출하고, 이 상태에서 그 형태를 유지할 수 있도록 냉각시킨 후, 금형을 오픈시켜 플라스틱 제품을 성형하는 것이다.
이러한 사출성형을 위한 금형장치는 내부에 제품의 외형과 상응하는 성형공간인 캐비티를 갖춘 것으로, 캐비티에서 제조되는 사출물을 외부로 빼낼수 있도록 하기 위해 상호 분리가 가능한 상/하 코어 또는 좌/우 코어가 형성된 금형이 합체되어 있는 구조로 이루어진다.
이러한 사출금형장치는 금형이 분리될 때, 제조된 사출물을 밀어주어 사출물이 금형으로부터 빠져 나오도록 코어의 주위에 다수의 이젝터 핀을 갖추고 있으며, 따라서 사출물의 성형이 완료된 후에 이젝터 핀을 이용하여 사출물을 밀어서 배출하는 것이다.
보통 나선형 성형부를 가지는 캡 제품의 경우 성형이 완료된 후에 금형을 분리하는 과정에서 그냥 금형을 분리하면 금형과 맞물려 있는 사출물의 나선형 구조가 손상되거나 무너지는 현상이 발생하게 되며, 따라서 나선형 구조를 가지는 캡 제품을 성형하는 사출금형장치는 코어의 회전을 위한 별도의 구동장치를 갖추고 있다.
즉, 일반적인 플라스틱 성형품과 달리 나사부가 형성되는 각종 성형품을 제조하는 사출금형장치에서는 나사부가 형성되는 성형품을 금형에서 이형시키기 위한 부가장치를 필요로 한다.
예를 들면, 한국 공개특허 10-2008-0098230호에는『회전코어가 설치된 사출금형』이 개시되어 있다.
상기 회전코어가 설치된 사출금형은 금형의 내부에 나사부를 형성한 회전코어를 설치하고, 상기 회전코어의 외주면에는 한 쌍의 체인스프라킷을 설치하며, 금형의 외부에 서보모터를 설치함과 더불어 이 서보모터의 구동축에 장착된 체인스프라킷과 회전코어의 체인스프라킷을 체인으로 연결하여, 회전코어를 회전시킬 수 있는 구조로 이루어져 있다.
그러나, 위와 같은 종래의 사출금형장치는 회전코어를 회전시키기 위하여 서보모터나 체인스크라킷 등과 같은 부가장치를 구비해야 하므로, 구조적으로 불리할 뿐만 아니라 사출금형장치의 전체 사이즈가 커지면서 공간적으로도 불리하고, 금형의 작동을 멈춘 상태에서 서보모터를 구동시켜 사출품을 취출해야 하기 때문에 제품 생산이 연속적으로 이루어지지 않고 단절되는 등 시간적인 지연을 초래하여 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 나선형 구조의 캡 제품 취출시 금형의 개폐작동과 연계적으로 동작하는 회전형 코어 및 기어 조합을 이용하여 나선형 구조를 가지는 캡 제품을 효율적으로 취출할 수 있는 새로운 형태의 금형장치를 구현함으로써, 모터 등과 같은 별도의 부가장치를 삭제할 수 있는 등 금형 구조를 단순화할 수 있으며, 금형 작동의 정지없이 연속적으로 제품을 생산할 수 있는 등 제품 생산작업의 사이클 타임을 단축할 수 있는 사출금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 금형의 개폐작동과 연계되어 회전 및 전후진 동작이 가능한 회전형 코어 및 기어 조합을 이용하여 나선형 구조를 가지는 캡 제품을 취출할 수 있는 새로운 형태의 금형장치를 구현함으로써, 제품 취출공정의 효율성을 높일 수 있는 사출금형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 사출금형장치는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 사출금형장치의 일 예로서, 금형 가동부 및 금형 고정부를 포함하며, 상기 금형 가동부에는 나선형 구조의 캡 제품 성형을 위해 금형 고정부의 캐비티 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부를 가지면서 회전가능한 회전형 코어와, 상기 회전형 코어의 한쪽 옆에 나란하게 위치되면서 상하 동작하는 이젝터 플레이트에 의해 상승 및 하강가능한 구동 스크류와, 상기 회전형 코어의 후단에 장착되어 함께 회전가능한 피동기어 및 상기 피동기어와 치합 전동가능한 구조로 연결됨과 더불어 구동 스크류에 스크류 전동가능한 구조로 연결되는 구동기어와, 상기 이젝터 플레이트에 있는 로드의 선단에 결합되어 상승 및 하강되면서 캡 제품을 최종적으로 취출시켜주는 스트리퍼 플레이트가 구비되는 구조로 이루어진다.
따라서, 상기 금형 가동부 및 금형 고정부의 열림시 구동 스크류와 구동기어 간의 스크류 전동 및 구동기어와 피동기어 간의 기어 전동에 의해 회전형 코어가 회전하면서 제품으로부터 분리되면서 사출성형이 이루어지도록 한 방식이 특징이다.
여기서, 상기 회전형 코어는 사각배치 구조를 이루는 4개로 이루어지고, 상기 구동기어는 4개의 회전형 코어가 가지는 각 피동기어의 중심에 위치됨과 더불어 치합 전동가능하게 연결되어, 상기 구동기어의 작동에 의해 4개의 회전형 코어가 동시에 회전될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 4개의 회전형 코어 및 중심의 구동기어는 다수 세트가 구비되는 동시에 각 세트의 구동기어는 구동 스크류에 의해 회전가능한 연결기어에 의해 치합 전동가능한 구조로 연결되어, 상기 하나의 구동 스크류 및 중심기어를 통해 다수의 세트가 동시에 작동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 금형 가동부의 제2원판에는 회전형 코어의 둘레에 배치됨과 더불어 그 상단을 통해 금형 고정부의 캐비티 내에 위치되면서 캡 제품에서 회전형 코어가 빠져나올 때 캡 제품의 회전을 막아주는 회전방지용 키잡이 코어를 갖추는 것이 바람직하다.
상기 사출금형장치의 다른 예로서, 금형 가동부 및 금형 고정부를 포함하며, 상기 금형 가동부에는 나선형 구조의 캡 제품 성형을 위해 금형 고정부의 캐비티 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부를 가지면서 회전가능한 동시에 전후진 가능한 회전형 코어와, 상기 회전형 코어의 한쪽 옆에 나란하게 위치되면서 상하 동작하는 이젝터 플레이트에 의해 상승 및 하강가능한 구동 스크류와, 상기 회전형 코어의 후단에 장착되어 함께 회전 및 전후진가능한 피동기어 및 상기 피동기어와 치합 전동가능한 구조로 연결됨과 더불어 구동 스크류에 스크류 전동가능한 구조로 연결되는 구동기어가 구비되는 구조로 이루어진다.
따라서, 금형 가동부 및 금형 고정부의 열림시 구동 스크류와 구동기어 간의 스크류 전동 및 구동기어와 피동기어 간의 기어 전동에 의해 회전형 코어가 회전 및 전후진하면서 제품으로부터 분리되는 방식으로 사출성형이 이루어질 수 있는 특징이 있다.
여기서, 상기 회전형 코어는 금형 가동부의 제1받침판에 설치되어 있는 스크류 코어의 스크류부에 스크류 결합되는 스크류부를 이용하여 회전과 동시에 전후진 동작이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 사출금형장치의 경우 이젝터 플레이트의 상부에 위치되어 접촉가능한 서브 이젝터 플레이트에 있는 로드의 선단에 결합되어 상승 및 하강되면서 캡 제품을 최종적으로 취출시켜주는 스트리퍼 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 사출금형장치의 또 다른 예로서, 금형 가동부 및 금형 고정부를 포함하며, 상기 금형 고정부에는 나선형 구조의 캡 제품 성형을 위해 금형 가동부의 캐비티 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부를 가지면서 회전가능한 회전형 코어와, 상기 회전형 코어의 한쪽 옆에 나란하게 위치되면서 금형 가동부에 있는 중심기어에 스크류 전동가능한 구조로 연결되어 회전가능한 구동 스크류와, 상기 회전형 코어의 후단에 장착되어 함께 회전가능한 피동기어 및 상기 피동기어와 치합 전동가능한 구조로 연결됨과 더불어 구동 스크류의 후단에 장착되는 구동기어와, 금형 고정부에 있는 제2원판의 저부에서 스프링의 탄력지지를 받으면서 상승 및 하강가능하고 캡 제품을 최종적으로 취출시켜주는 스트리퍼 플레이트가 구비되는 구조로 이루어진다.
상기 사출금형장치의 또 다른 예는 금형 가동부 및 금형 고정부를 포함하며, 상기 금형 고정부에는 나선형 구조의 캡 제품 성형을 위해 금형 가동부의 캐비티 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부를 가지면서 회전가능한 동시에 전후진 가능한 회전형 코어와, 상기 회전형 코어의 한쪽 옆에 나란하게 위치되면서 금형 가동부에 있는 중심기어에 스크류 전동가능한 구조로 연결되어 회전가능한 구동 스크류와, 상기 회전형 코어의 후단에 장착되어 함께 회전 및 전후진가능한 피동기어 및 상기 피동기어와 치합 전동가능한 구조로 연결됨과 더불어 구동 스크류에 스크류 전동가능한 구조로 연결되는 구동기어가 구비되는 구조로 이루어진다.
여기서, 상기 회전형 코어는 금형 고정부의 제1받침판에 설치되어 있는 스크류 코어의 스크류부에 스크류 결합되는 스크류부를 이용하여 회전과 동시에 전후진 동작이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 회전형 코어는 금형 고정부의 제2받침판에 후단 지지되면서 회전형 코어의 축선을 따라 위치되어 회전형 코어의 전후진 운동을 안내하는 가이드바를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 금형 가동부에 있는 중심기어의 경우 제1원판에 있는 기어 장착홀 내에 회전가능한 구조로 설치되고, 제1원판의 기어 장착홀에 있는 턱부에 걸림가능한 단차부를 가지면서 이 단차부의 걸림작용에 의해 회전각도가 제한될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 제공하는 사출금형장치는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 금형의 개폐작동과 연계적으로 동작하는 회전형 코어 및 기어 구동부의 조합을 이용하여, 나선형 구조의 캡 제품을 효과적으로 취출함으로써, 금형장치의 전체적인 구조를 단순화할 수 있고, 금형장치의 사이즈 및 공간 점유율을 줄일 수 있으며, 금형 중단없는 연속적인 작업이 가능하여 생산성 향상을 도모할 수 있다.
둘째, 회전 및 전후진 동작가능한 회전형 코어를 적용함으로써, 제품 취출공정의 효율성을 높일 수 있다.
셋째, 금형 개폐 작동시 시간차를 두고 회전형 코어가 의 전후진 동작하는 방식을 적용함으로써, 제품에 금형에 끼이는 등의 문제를 해소할 수 있는 등 공정 불량률을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 제자리 타입 사출금형장치를 나타내는 단면도 및 평면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 제자리 타입 사출금형장치의 회전형 코어 및 기어 구동부를 나타내는 사시도
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 제자리 타입 사출금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 제자리 타입 사출금형장치의 멀티 구조를 나타내는 단면도 및 평면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 전후진 타입 사출금형장치를 나타내는 단면도 및 평면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 전후진 타입 사출금형장치의 회전형 코어 및 기어 구동부를 나타내는 사시도
도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 전후진 타입 사출금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 상측 제자리 타입 사출금형장치를 나타내는 단면도 및 평면도
도 9a 및 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상측 제자리 타입 사출금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 상측 전후진 타입 사출금형장치를 나타내는 단면도 및 평면도
도 11a 및 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상측 전후진 타입 사출금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 제자리 타입 사출금형장치를 나타내는 단면도 및 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 제자리 타입 사출금형장치의 회전형 코어 및 기어 구동부를 나타내는 사시도이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 하측 제자리 타입 사출금형장치는 제자리에서 회전가능한 회전형 코어를 이용하여 나선형 구조의 캡 제품을 용이하게 사출 성형할 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위하여, 상기 하측 제자리 타입 사출금형장치는 서로 분리(이형) 및 결합(합형)이 가능한 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)를 포함하고, 상기 금형 가동부(10)는 스트리퍼 플레이트(20), 제2원판(22), 제1받침판(23), 제2받침판(29), 스페이서(35) 및 하고정판(36)이 차례로 적층 결합되는 구조로 이루어지고, 상기 금형 고정부(11)는 상고정판(37)과 제1원판(30)이 차례로 적층 결합되는 구조로 이루어진다.
여기서, 상기 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)를 구성하는 각 판 부재들의 결합관계나 캐비티 내로 연결되는 수지통로 구조 등은 보통의 사출금형장치와 유사하므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11) 간의 분리 및 결합을 안내하기 위한 가이드 핀(미도시)과 오일 부시(미도시)가 마련되고, 이때의 가이드 핀과 오일 부시는 서로 슬라이드 결속되면서 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11) 간의 분리 및 결합 작동을 안내하게 된다.
또한, 상기 금형 고정부(11)의 제1원판(30)에는 나선형 구조의 캡 제품 성형을 위한 캐비티(12)를 가지는 캐비티 블럭(38)이 설치되고, 이러한 캐비티 블럭(38)은 후술하는 회전형 코어(14a)의 나선형 성형부(13)와 함께 내외측으로 조합되어 내주면에 나선형 구조를 가지는 캡 제품을 성형할 수 있게 된다.
특히, 캡 제품의 나선형 구조를 성형하기 위한 수단으로 회전형 코어(14a)가 마련되고, 이때의 회전형 코어(14a)는 캐비티(12) 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부(13)를 이용하여 캡 제품의 나선형 구조를 성형함과 더불어 캡 제품의 나선형 구조로부터 회전하면서 빠져나올 수 있게 된다.
이러한 회전형 코어(14a)는 일정 길이를 가지는 원형의 바 형태로서, 금형 가동부(10)에 있는 스트리퍼 플레이트(20), 제2원판(22), 제1받침판(23) 및 제2받침판(29)을 차례로 수직 관통하는 자세로 설치되며, 상기 제1받침판(23)측과 제2받침판(29)측과의 사이에 개재되는 각각의 베어링에 의해 지지되면서 회전가능한 구조로 설치된다.
이렇게 설치되는 회전형 코어(14a)의 선단 나선형 성형부(13)는 스트리퍼 플레이트(20)로부터 더욱 연장되어 제1원판(30)의 캐비티(12) 내에 위치될 수 있게 된다.
그리고, 상기 회전형 코어(14a)의 후단부에는 피동기어(17)가 동축을 이루며 일체식으로 장착되고, 이때의 피동기어(17)가 후술하는 구동기어(18)와 맞물려 회전하게 되면, 이와 일체식으로 되어 있는 회전형 코어(14a)가 회전될 수 있게 되므로서, 결국 이러한 회전동작을 통해 캡 제품의 나선형 구조로부터 쉽게 빠져나올 수 있게 된다.
이러한 회전형 코어(14a)의 경우 다수 개가 구비될 수 있는데, 예를 들면 사각배치 구조를 이루는 4개로 이루어질 수 있게 되고, 이렇게 배치되는 4개의 회전형 코어(14a)의 가지는 각각의 피동기어(17)의 중심에 구동기어(18)가 위치됨과 더불어 이때의 구동기어(18)가 각 피동기어(17)와 동시에 맞물려 치합 전동가능하게 연결되므로서, 하나의 구동기어(18)의 작동을 이용하여 4개의 회전형 코어(14a)를 동시에 회전시켜줄 수 있게 된다.
또한, 상기 회전형 코어(14a)의 회전을 위한 동력을 제공하는 수단으로 구동 스크류(16)와 구동기어(18)가 마련된다.
상기 구동 스크류(16)는 회전형 코어(14a)의 한쪽 옆에 나란하게 수직 위치되면서 금형 가동부(10)의 스트리퍼 플레이트(20), 제2원판(22), 제1받침판(23) 및 제2받침판(29)에 형성되어 있는 홀을 통로로 이용하여 위아래로 움직일 수 있게 되고, 그 외주면은 나선형태의 스크류로 이루어져 있어서 이곳을 통해 구동기어(18)측과 스크류 전동가능하게 결합될 수 있게 된다.
여기서, 상기 구동 스크류(16)와 구동기어(18)는 일 예로서 볼 스크류 타입의 전동방식을 적용할 수 있게 된다.
이러한 구동 스크류(16)는 금형 가동부(10)의 스페이서(35)에 의해 조성되어 있는 공간 내에서 상하 동작하는 이젝터 플레이트(15)의 상면에 그 하단부가 고정되며, 이때의 이젝터 플레이트(15)의 상승 및 하강시 함께 위아래로 동작하면서 구동기어(18)측을 회전시켜줄 수 있게 된다.
상기 구동기어(18)는 금형 가동부(10)의 제2받침판(29) 내에서 위아래 베어링에 의한 지지를 받으면서 회전가능하게 장착되고, 이와 더불어 구동 스크류(16)측에는 동축을 이루며 스크류 전동가능한 구조로 연결된다.
그리고, 상기 구동기어(18)는 회전형 코어(14a)에 있는 피동기어(17)의 한쪽 옆에 수평자세로 배치되면서 피동기어(17)와 서로 맞물릴 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 이젝터 플레이트(15) 및 구동 스크류(16)의 상승 동작→구동 스크류(16)와 구동기어(18) 간의 스크류 전동→구동기어(18)와 피동기어(17)의 기어 전동→회전형 기어(14a)의 회전 동작으로 이어지는 작동 메카니즘이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 금형 가동부(10)는 캡 제품의 분리를 위한 이젝터 역할을 수행하는 스트리퍼 플레이트(20)를 포함한다.
상기 스트리퍼 플레이트(20)는 금형장치의 분리 작동과 연계되면서 상승(금형장치의 결합시에는 하강) 작동하는 이젝터 플레이트(15)에 의해 위아래로 움직일 수 있게 된다.
이를 위하여, 상기 금형 가동부(10)의 내측, 즉 스페이서(35)에 의해 조성되는 제1받침판(29)과 하고정판(36) 사이의 공간 내에 이젝터 플레이트(15)가 설치되고, 상기 이젝터 플레이트(15)와 스트리퍼 플레이트(20) 사이에는 제2원판(22), 제1받침판(23) 및 제2받침판(29)을 수직으로 관통하는 로드(19)의 양단이 연결된다.
이에 따라, 금형 가동부(10)가 금형 고정부(11)로부터 분리되고, 이와 연계적으로 작동하는 이젝터(미도시)에 의해 이젝터 플레이트(15), 로드(19) 및 스트리퍼 플레이트(20) 전체가 위로 상승하게 되며, 결국 회전형 코어(14a)측으로부터 캡 제품을 분리할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 제2원판(22)에는 상단 걸림턱 구조를 이용하여 스트리퍼 플레이트(20)를 걸어줄 수 있는 스톱퍼 핀(39)이 구비되어 있어서, 스트리퍼 플레이트(20)의 상승 스트로크가 구속될 수 있게 된다.
또한, 상기 금형 가동부(10)의 제2원판(22)에는 회전방지용 키잡이 코어(34)가 구비되어, 캡 제품으로부터 회전형 코어(14a)가 회전하면서 빠져나올 때 캡 제품이 따라서 회전되는 것을 막아줄 수 있게 된다.
이러한 회전방지용 키잡이 코어(34)는 회전형 코어(14a)의 둘레에 동심원상으로 배치됨과 더불어 제2원판(22)에 고정되는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 회전방지용 키잡이 코어(34)의 상단부는 금형 고정부(11)의 캐비티(12) 내에 위치되면서 캡 제품의 하단 내측 둘레에 형성되는 통상의 쐐기형 키를 성형하는 역할을 하게 된다.
이에 따라, 회전방지용 키잡이 코어(34)의 상단부가 캡 제품의 하단 내측과 쐐기형 키를 통해 결속되므로서, 회전형 코어(14a)가 회전하여도 캡 제품이 따라서 회전되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 제자리 타입 사출금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도이다.
도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이, 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)가 결합(합형)된 상태에서 수지통로를 통해 공급되는 수지는 캐비티(12)의 내부에 충전된다.
수지 충전 후, 일정 시간이 경과된 다음, 캡 제품의 성형이 완료되면, 이때부터 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)의 분리(이형)가 이루어지면서 캡 제품이 취출될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 금형 가동부(10)가 하강하여 금형 고정부(11)로부터 분리되고, 계속해서 이젝터의 작동으로 이젝터 플레이트(15)가 상승하게 되면, 이와 함께 구동 스크류(16)가 위로 상승하게 된다.
이렇게 구동 스크류(16)의 상승으로 구동기어(18)와의 스크류 전동이 이루어지면서 구동기어(18)가 회전하게 되면, 이와 맞물려 있는 피동기어(17) 또한 회전하게 되고, 결국 회전형 코어(14a) 또한 회전하게 된다.
이와 동시에 이젝터 플레이트(15)와 함께 움직이는 스트리퍼 플레이트(20)가 상승하면서 캡 제품(100)을 위로 올려주게 되므로서, 캡 제품(100)의 취출이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
즉, 회전형 코어(14a)의 회전 작동과 더불어 스트리퍼 플레이트(20)의 상승 작동에 의해 캡 제품(100)이 원활하게 취출될 수 있게 된다.
여기서, 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)의 분리 작동과 동시에 이젝터 플레이트(15)를 작동시켜서, 즉 회전형 코어(14a)를 회전시킴과 더불어 스트리퍼 플레이트(20)를 상승시키는 방식으로 제품을 취출할 수 있고, 또는 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)의 분리 작동 후, 이젝터 플레이트(15)를 작동시켜서, 즉 회전형 코어(14a)를 회전시킴과 더불어 스트리퍼 플레이트(20)를 상승시키는 방식으로 제품을 취출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 제자리 타입 사출금형장치의 멀티 구조를 나타내는 단면도 및 평면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 금형장치 내에 여러 세트의 회전형 코어(14a) 및 구동기어(18)의 조합을 설치하고, 하나의 구동 스크류(16)를 사용하여 각 세트의 회전형 코어(14a) 및 구동기어(18)의 조합을 작동시키는 예를 보여준다.
예를 들면, 4개의 회전형 코어(14a) 및 그 중심에 위치되는 구동기어(18)의 조합으로 이루어진 여러 세트를 구비하고, 각 세트의 구동기어(18) 사이에는 구동 스크류(16)에 의해 회전가능한 연결기어(21)를 배치함과 더불어 맞물려서 돌아가도록 함으로써, 상기 하나의 구동 스크류(16)와 중심기어(21)를 이용하여 여러 세트의 회전형 코어(14a) 및 구동기어(18)의 조합을 동시에 구동시킬 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 전후진 타입 사출금형장치를 나타내는 단면도 및 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 전후진 타입 사출금형장치의 회전형 코어 및 기어 구동부를 나타내는 사시도이다.
도 5와 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 하측 전후진 타입 사출금형장치는 회전과 동시에 전후진할 수 있는 회전형 코어(14b)와 서브 이젝터 플레이트(26)에 의해 동작하는 스트리퍼 플레이트(20)의 구조를 제외하고는 하측 제자리 타입 사출금형장치와 구조가 동일하다.
이를 위하여, 캡 제품의 나선형 구조를 성형하기 위한 수단으로 회전형 코어(14b)가 마련되고, 이때의 회전형 코어(14b)는 캐비티(12) 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부(13)를 이용하여 캡 제품의 나선형 구조를 성형함과 더불어 캡 제품의 나선형 구조로부터 회전 및 후진하면서 빠져나올 수 있게 된다.
이러한 회전형 코어(14b)는 일정 길이를 가지는 원형의 바 형태로서, 금형 가동부(10)에 있는 스트리퍼 플레이트(20), 제2원판(22), 제1받침판(23) 및 제2받침판(29)을 차례로 수직 관통하는 자세로 설치되며, 상기 제1받침판(23)측과 제2받침판(29)측과의 사이에 개재되는 각각의 베어링에 의해 지지되면서 회전가능한 구조로 설치된다.
이렇게 설치되는 회전형 코어(14b)의 선단 나선형 성형부(13)는 스트리퍼 플레이트(20)로부터 더욱 연장되어 제1원판(30)의 캐비티(12) 내에 위치될 수 있게 된다.
그리고, 상기 회전형 코어(14b)의 후단부에는 피동기어(17)가 동축을 이루며 일체식으로 장착되고, 이때의 피동기어(17)가 후술하는 구동기어(18)와 맞물려 회전하게 되면, 이와 일체식으로 되어 있는 회전형 코어(14b)가 회전될 수 있게 되므로서, 결국 이러한 회전동작을 통해 캡 제품의 나선형 구조로부터 쉽게 빠져나올 수 있게 된다.
특히, 상기 회전형 코어(14b)는 회전 동작과 전진 또는 후진 동작을 동시에 할 수 있는 구조를 이루게 된다.
이를 위하여, 상기 금형 가동부(10)의 제1받침판(23)에는 내주면에 스크류부(25a)를 가지는 스크류 코어(24)가 고정 설치되고, 이때의 스크류 코어(24)는 회전형 코어(14b)의 둘레에 동축을 이루면서 배치될 수 있게 된다.
그리고, 상기 회전형 코어(14b)의 외주면에도 스크류부(25b)가 형성되는 동시에 이때의 스크류부(25b)는 스크류 코어(24)에 있는 스크류부(25a)에 스크류 결합되고, 이러한 스크류부(25a,25b) 간의 스크류 전동에 의해 회전형 코어(14b)가 회전과 동시에 상하로 전후진 동작할 수 있게 된다.
즉, 구동기어(18)와 피동기어(17) 간의 기어 전동에 의해 회전형 코어(14b)가 회전하게 되면, 이와 동시에 스크류부(25a,25b) 간의 스크류 전동에 의해 회전형 코어(14b)는 피동기어(17)와 함께 전진 또는 후진 동작할 수 있게 된다.
예를 들면, 캡 제품 취출시 회전형 코어(14b)가 정방향으로 회전하게 되면, 이때의 회전형 코어(14b)는 아래로 후진하면서 캡 제품측으로부터 빠져나올 수 있게 되고, 반대로 회전형 코어(14b)가 역방향으로 회전하게 되면, 이때의 회전형 코어(14b)는 위로 전진하여 복귀될 수 있게 된다.
또한, 상기 회전형 코어(14b)의 회전을 위한 동력을 제공하는 수단으로 구동 스크류(16)와 구동기어(18)가 마련된다.
상기 구동 스크류(16)는 회전형 코어(14b)의 한쪽 옆에 나란하게 수직 위치되면서 후술하는 서브 이젝터 플레이트(26)를 관통함과 더불어 금형 가동부(10)의 스트리퍼 플레이트(20), 제2원판(22), 제1받침판(23) 및 제2받침판(29)에 형성되어 있는 홀을 통로로 이용하여 위아래로 움직일 수 있게 되고, 그 외주면은 나선형태의 스크류로 이루어져 있어서 이곳을 통해 구동기어(18)측과 스크류 전동가능하게 결합될 수 있게 된다.
이러한 구동 스크류(16)는 금형 가동부(10)의 스페이서(35)에 의해 조성되어 있는 공간 내에서 상하 동작하는 이젝터 플레이트(15)의 상면에 그 하단부가 고정되며, 이때의 이젝터 플레이트(15)의 상승 및 하강시 함께 위아래로 동작하면서 구동기어(18)측을 회전시켜줄 수 있게 된다.
상기 구동기어(18)는 금형 가동부(10)의 제2받침판(29) 내에서 위아래 베어링에 의한 지지를 받으면서 회전가능하게 장착되고, 이와 더불어 구동 스크류(16)측에는 동축을 이루며 스크류 전동가능한 구조로 연결된다.
그리고, 상기 구동기어(18)는 회전형 코어(14b)에 있는 피동기어(17)의 한쪽 옆에 수평자세로 배치되면서 피동기어(17)와 서로 맞물릴 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 이젝터 플레이트(15) 및 구동 스크류(16)의 상승 동작→구동 스크류(16)와 구동기어(18) 간의 스크류 전동→구동기어(18)와 피동기어(17)의 기어 전동 및 회전형 기어(14b)와 스크류 코어(24) 간의 스크류 전동→회전형 기어(14a)의 회전 및 전후진 동작으로 이어지는 작동 메카니즘이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 금형 가동부(10)는 캡 제품의 분리를 위한 이젝터 역할을 수행하는 스트리퍼 플레이트(20)를 포함한다.
상기 스트리퍼 플레이트(20)는 금형장치의 분리 작동과 연계되면서 상승(금형장치의 결합시에는 하강) 작동하는 이젝터 플레이트(15)에 의해 위아래로 움직일 수 있게 된다.
이를 위하여, 상기 금형 가동부(10)의 내측, 즉 스페이서(35)에 의해 조성되는 제1받침판(29)과 하고정판(36) 사이의 공간 내에 이젝터 플레이트(15)가 설치되고, 상기 이젝터 플레이트(14)의 상부에는 일정 거리를 두고 이 이젝터 플레이트(14)와 접촉가능한 서브 이젝터 플레이트(26)가 설치된다.
그리고, 상기 서브 이젝터 플레이트(26)와 스트리퍼 플레이트(20) 사이에는 제2원판(22), 제1받침판(23) 및 제2받침판(29)을 수직으로 관통하는 로드(19)의 양단이 연결된다.
이에 따라, 금형 가동부(10)가 금형 고정부(11)로부터 분리되고, 이와 연계적으로 작동하는 이젝터(미도시)에 의해 이젝터 플레이트(15)가 상승하면서 서브 이젝터 플레이트(26)를 위로 올려주게 되며, 이에 따라 로드(19) 및 스트리퍼 플레이트(20) 전체가 위로 상승하게 되며, 결국 회전형 코어(14b)측으로부터 캡 제품을 분리할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 제2원판(22)에는 상단 걸림턱 구조를 이용하여 스트리퍼 플레이트(20)를 걸어줄 수 있는 스톱퍼 핀(미도시)이 구비될 수 있고, 또 상기 금형 가동부(10)의 하원판(22)에는 캡 제품으로부터 회전형 코어(14b)가 회전 및 후진하면서 빠져나올 때 캡 제품이 따라서 회전되는 것을 막아줄 수 있는 회전방지용 키잡이 코어(22)가 구비될 수 있다.
도 7a 및 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 하측 전후진 타입 사출금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도이다.
도 7a 및 7b에 도시한 바와 같이, 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)가 결합(합형)된 상태에서 수지통로를 통해 공급되는 수지는 캐비티(12)의 내부에 충전된다.
수지 충전 후, 일정 시간이 경과된 다음, 캡 제품의 성형이 완료되면, 이때부터 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)의 분리(이형)가 이루어지면서 캡 제품이 취출될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 금형 가동부(10)가 하강하여 금형 고정부(11)로부터 분리되고, 계속해서 이젝터의 작동으로 이젝터 플레이트(15)가 상승하게 되면, 이와 함께 구동 스크류(16)가 위로 상승하게 된다.
이렇게 구동 스크류(16)의 상승으로 구동기어(18)와의 스크류 전동이 이루어지면서 구동기어(18)가 회전하게 되면, 이와 맞물려 있는 피동기어(17) 또한 회전하게 되고, 회전형 코어(14b) 또한 회전하게 되며, 이와 더불어 회전형 코어(14b)과 스크류 코어(24) 간의 스크류 전동에 의해 회전형 코어(14b)가 후진하게 된다.
즉, 상기 회전형 코어(14b)는 회전과 동시에 후진 동작하면서 캡 제품으로부터 빠져나오게 된다.
계속해서, 이젝터 플레이트(15)에 의해 위로 올려지는 서브 이젝터 플레이트(26)와 함께 움직이는 스트리퍼 플레이트(20)가 상승하면서 캡 제품(100)을 위로 올려주게 되므로서, 캡 제품(100)의 취출이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
즉, 회전형 코어(14a)의 회전 작동 및 후진 작동과 더불어 순차적으로 동작하는 스트리퍼 플레이트(20)의 상승 작동에 의해 캡 제품(100)이 원활하게 취출될 수 있게 된다.
이렇게 회전형 코어를 회전 및 후진시켜서 캡 제품으로부터 빠져나오게 한 다음, 스트리퍼 플레이트를 상승시켜 캡 제품을 취출하는 방식은 타원형 용기 및 타원형 캡 등과 같이 용기와 캡의 방향성을 맞춰주어야 하는 제품을 성형할 때 유용하게 적용할 수 있다.
물론, 이때에도 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)의 분리 작동과 동시에 이젝터 플레이트(15)를 작동시켜서, 즉 회전형 코어(14b)를 회전 및 후진시킴과 더불어 스트리퍼 플레이트(20)를 상승시키는 방식으로 제품을 취출할 수 있고, 또는 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)의 분리 작동 후, 이젝터 플레이트(15)를 작동시켜서, 즉 회전형 코어(14b)를 회전 및 후진시킴과 더불어 스트리퍼 플레이트(20)를 상승시키는 방식으로 제품을 취출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 상측 제자리 타입 사출금형장치를 나타내는 단면도 및 평면도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 상기 상측 제자리 타입 사출금형장치는 서로 분리(이형) 및 결합(합형)이 가능한 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)를 포함하고, 상기 금형 고정부(11)는 스트리퍼 플레이트(20), 제2원판(22), 제1받침판(23), 제2받침판(29) 및 상고정판(37) 등이 차례로 적층 결합되는 구조로 이루어지고, 상기 금형 가동부(10)는 하고정판(36), 스페이서(35) 및 제1원판(30) 등이 차례로 적층 결합되는 구조로 이루어진다.
여기서, 상기 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)를 구성하는 각 판 부재들의 결합관계나 캐비티 내로 연결되는 수지통로 구조 등은 보통의 사출금형장치와 유사하므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11) 간의 분리 및 결합을 안내하기 위한 가이드 핀(40)과 오일 부시(41)가 마련되고, 이때의 가이드 핀과 오일 부시는 서로 슬라이드 결속되면서 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11) 간의 분리 및 결합 작동을 안내하게 된다.
또한, 상기 가동 고정부(10)의 제1원판(30)에는 나선형 구조의 캡 제품 성형을 위한 캐비티(12)를 가지는 캐비티 블럭(38)이 설치되고, 이러한 캐비티 블럭(38)은 후술하는 회전형 코어(14a)의 나선형 성형부(13)와 함께 내외측으로 조합되어 내주면에 나선형 구조를 가지는 캡 제품을 성형할 수 있게 된다.
특히, 캡 제품의 나선형 구조를 성형하기 위한 수단으로 회전형 코어(14a)가 마련되고, 이때의 회전형 코어(14a)는 캐비티(12) 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부(13)를 이용하여 캡 제품의 나선형 구조를 성형함과 더불어 캡 제품의 나선형 구조로부터 회전하면서 빠져나올 수 있게 된다.
이러한 회전형 코어(14a)는 일정 길이를 가지는 원형의 바 형태로서, 금형 고정부(11)에 있는 스트리퍼 플레이트(20), 제2원판(22), 제1받침판(23) 및 제2받침판(29)을 차례로 수직 관통하는 자세로 설치되며, 상기 제1받침판(23)측과 제2받침판(29)측과의 사이에 개재되는 각각의 베어링에 의해 지지되면서 회전가능한 구조로 설치된다.
이렇게 설치되는 회전형 코어(14a)의 선단 나선형 성형부(13)는 스트리퍼 플레이트(20)로부터 더욱 연장되어 제1원판(30)의 캐비티(12) 내에 위치될 수 있게 된다.
그리고, 상기 회전형 코어(14a)의 후단부에는 피동기어(17)가 동축을 이루며 일체식으로 장착되고, 이때의 피동기어(17)가 후술하는 구동기어(18)와 맞물려 회전하게 되면, 이와 일체식으로 되어 있는 회전형 코어(14a)가 회전될 수 있게 되므로서, 결국 이러한 회전동작을 통해 캡 제품의 나선형 구조로부터 쉽게 빠져나올 수 있게 된다.
이러한 회전형 코어(14a)의 경우 일 예로서 사각배치 구조를 이루는 4개로 이루어질 수 있게 되고, 이렇게 배치되는 4개의 회전형 코어(14a)의 가지는 각각의 피동기어(17)의 중심에 구동기어(18)가 위치됨과 더불어 이때의 구동기어(18)가 각 피동기어(17)와 동시에 맞물려 치합 전동가능하게 연결되므로서, 하나의 구동기어(18)의 작동을 이용하여 4개의 회전형 코어(14a)를 동시에 회전시켜줄 수 있게 된다.
또한, 상기 회전형 코어(14a)의 회전을 위한 동력을 제공하는 수단으로 구동 스크류(16)와 구동기어(18)가 마련된다.
상기 구동 스크류(16)는 회전형 코어(14a)의 한쪽 옆에 나란하게 수직 위치되면서 금형 고정부(11)의 제2받침판(29), 제2원판(22), 스트리퍼 플레이트(20), 그리고 금형 가동부(10)의 제1원판(30), 하부 고정판(36) 등에 형성되어 있는 홀을 통로로 이용하여 위아래로 움직일 수 있게 되고, 그 외주면은 나선형태의 스크류로 이루어져 있어서 이곳을 통해 후술하는 중심기어(27)의 축선을 관통하면서 스크류 전동가능하게 결합될 수 있게 된다.
여기서, 상기 구동 스크류(16)와 중심기어(27)는 일 예로서 볼 스크류 타입의 전동방식을 적용할 수 있게 된다.
이러한 구동 스크류(16)의 상단부는 금형 고정부(11)의 제1받침판(23)과 제2받침판(29)상에 베어링을 매개로 회전가능한 구조로 설치되며, 금형 가동부(11)에 있는 중심기어(27)의 상승 및 하강시 이때의 스크류 전동을 통해 제자리에서 회전할 수 있게 된다.
그리고, 상기 구동기어(18)는 구동 스크류(16)의 상단부에 일체 결합되어 구동 스크류(16)와 함께 일체 회전가능하게 되며, 이와 더불어 회전형 코어(14a)에 있는 피동기어(17)의 한쪽 옆에 수평자세로 배치되면서 피동기어(17)와 서로 맞물릴 수 있게 된다.
특히, 상기 구동 스크류(16)의 회전을 위한 수단으로 중심기어(27)가 마련된다.
상기 중심기어(27)는 금형 가동부(10)의 제1원판(30)상에 고정 설치되고, 그 내주면에는 스크류가 형성되어 있어서, 이때의 스크류를 통해 구동 스크류(16)와 스크류 전동가능하게 결합되어, 금형 가동부(10)의 하강 또는 상승시 스크류 전동으로 구동 스크류(16)를 회전시켜줄 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 금형 가동부(10)의 하강시 중심기어(27)와 구동 스크류(16) 간의 스크류 전동→구동 스크류(16) 및 구동기어(18)의 회전→구동기어(18)와 피동기어(17)의 기어 전동→회전형 기어(14a)의 회전 동작으로 이어지는 작동 메카니즘이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 금형 고정부(11)는 캡 제품의 분리를 위한 이젝터 역할을 수행하는 스트리퍼 플레이트(20)를 포함한다.
상기 스트리퍼 플레이트(20)는 금형장치의 분리 작동과 연계되면서, 즉 회전형 코어(14a)의 작동과 연계되면서 제2원판(22)과의 사이에 개재되어 있는 스프링(28)이나 우레탄 패드 등에 의해 위아래로 움직일 수 있게 된다.
이에 따라, 금형 가동부(10)가 금형 고정부(11)로부터 분리되면, 즉 제1원판(30)이 스트리퍼 플레이트(20)로부터 떨어지면, 스프링(28)의 힘에 의해 스트리퍼 플레이트(20)가 하강하면서 캡 제품을 아래로 밀어내려 취출시킬 수 있게 된다.
그리고, 상기 제2원판(22)에는 하단 걸림턱 구조를 이용하여 스트리퍼 플레이트(20)를 걸어줄 수 있는 스톱퍼 핀(39)이 구비되어 있어서, 스트리퍼 플레이트(20)의 상승 스트로크가 구속될 수 있게 된다.
또한, 상기 금형 고정부(11)의 제2원판(22)에는 회전방지용 키잡이 코어(34)가 구비되어, 캡 제품으로부터 회전형 코어(14a)가 회전하면서 상대적으로 빠져나올 때 캡 제품이 따라서 회전되는 것을 막아줄 수 있게 된다.
이러한 회전방지용 키잡이 코어(34)는 회전형 코어(14a)의 둘레에 동심원상으로 배치됨과 더불어 제2원판(22)에 고정되는 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 회전방지용 키잡이 코어(34)의 상단부는 금형 가동부(10)의 캐비티(12) 내에 위치되면서 캡 제품의 하단 내측 둘레에 형성되는 통상의 쐐기형 키를 성형하는 역할을 하게 된다.
이에 따라, 회전방지용 키잡이 코어(34)의 상단부가 캡 제품의 하단 내측과 쐐기형 키를 통해 결속되므로서, 회전형 코어(14a)가 회전하여도 캡 제품이 따라서 회전되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상측 제자리 타입 사출금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도이다.
도 9a 및 9b에 도시한 바와 같이, 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)가 결합(합형)된 상태에서 수지통로를 통해 공급되는 수지는 캐비티(12)의 내부에 충전된다.
수지 충전 후, 일정 시간이 경과된 다음, 캡 제품의 성형이 완료되면, 이때부터 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)의 분리(이형)가 이루어지면서 캡 제품이 취출될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 금형 가동부(10)가 하강하여 금형 고정부(11)로부터 분리되고, 이와 동시에 하강하는 중심기어(27)와의 스크류 전동에 의해 구동 스크류(16) 및 구동기어(18)가 제자리에서 회전하게 된다.
계속해서, 상기 구동기어(18)와 맞물려 있는 피동기어(17)도 회전하게 되고, 결국 회전형 코어(14a) 또한 회전하게 된다.
이와 동시에 스프링 힘을 받는 스트리퍼 플레이트(20)가 하강하면서 캡 제품(100)을 아래로 밀어내게 되므로서, 캡 제품(100)의 취출이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
즉, 회전형 코어(14a)의 회전 작동과 더불어 스트리퍼 플레이트(20)의 하강 작동에 의해 캡 제품(100)이 원활하게 취출될 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 상측 전후진 타입 사출금형장치를 나타내는 단면도 및 평면도이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 상기 상측 전후진 타입 사출금형장치는 회전과 동시에 전후진할 수 있는 회전형 코어(14b)를 제외하고는 상측 제자리 타입 사출금형장치와 대부분의 구조가 동일하다.
이를 위하여, 캡 제품의 나선형 구조를 성형하기 위한 수단으로 회전형 코어(14b)가 마련되고, 이때의 회전형 코어(14b)는 캐비티(12) 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부(13)를 이용하여 캡 제품의 나선형 구조를 성형함과 더불어 캡 제품의 나선형 구조로부터 회전 및 후진하면서 빠져나올 수 있게 된다.
이러한 회전형 코어(14b)는 일정 길이를 가지는 원형의 바 형태로서, 금형 고정부(11)에 있는 스트리퍼 플레이트(20), 제2원판(22), 제1받침판(23) 및 제2받침판(29)을 차례로 수직 관통하는 자세로 설치되며, 상기 제1받침판(23)측과 제2받침판(29)측과의 사이에 개재되는 각각의 베어링에 의해 지지되면서 회전가능한 구조로 설치된다.
이렇게 설치되는 회전형 코어(14b)의 선단 나선형 성형부(13)는 스트리퍼 플레이트(20)로부터 더욱 연장되어 제1원판(30)의 캐비티(12) 내에 위치될 수 있게 된다.
그리고, 상기 회전형 코어(14b)의 후단부에는 피동기어(17)가 동축을 이루며 일체식으로 장착되고, 이때의 피동기어(17)가 후술하는 구동기어(18)와 맞물려 회전하게 되면, 이와 일체식으로 되어 있는 회전형 코어(14b)가 회전될 수 있게 되므로서, 결국 이러한 회전동작을 통해 캡 제품의 나선형 구조로부터 쉽게 빠져나올 수 있게 된다.
특히, 상기 회전형 코어(14b)는 회전 동작과 전진 또는 후진 동작을 동시에 할 수 있는 구조를 이루게 된다.
이를 위하여, 상기 금형 고정부(11)의 제1받침판(23)에는 내주면에 스크류부(25a)를 가지는 스크류 코어(24)가 고정 설치되고, 이때의 스크류 코어(24)는 회전형 코어(14b)의 둘레에 동축을 이루면서 배치될 수 있게 된다.
그리고, 상기 회전형 코어(14b)의 외주면에도 스크류부(25b)가 형성되는 동시에 이때의 스크류부(25b)는 스크류 코어(24)에 있는 스크류부(25a)에 스크류 결합되고, 이러한 스크류부(25a,25b) 간의 스크류 전동에 의해 회전형 코어(14b)가 회전과 동시에 상하로 전후진 동작할 수 있게 된다.
즉, 구동기어(18)와 피동기어(17) 간의 기어 전동에 의해 회전형 코어(14b)가 회전하게 되면, 이와 동시에 스크류부(25a,25b) 간의 스크류 전동이 동시에 이루어지면서 회전형 코어(14b)는 피동기어(17)와 함께 전진 또는 후진 동작할 수 있게 된다.
예를 들면, 캡 제품 취출시 회전형 코어(14b)가 정방향으로 회전하게 되면, 이때의 회전형 코어(14b)는 위로 후진하면서 캡 제품측으로부터 빠져나올 수 있게 되고, 반대로 회전형 코어(14b)가 역방향으로 회전하게 되면, 이때의 회전형 코어(14b)는 아래로 전진하여 복귀될 수 있게 된다.
그리고, 상기 회전형 코어(14b)의 전후진 동작시 이를 안내하는 수단으로 가이드 바(42)가 구비된다.
이때의 상기 가이드바(30)는 금형 고정부(11)의 제2받침판(29)에 후단 지지되는 구조로 설치되면서 회전형 코어(14b)의 중심축선을 따라 나란하게 관통 위치되어, 회전형 코어(14b)의 전후진 운동을 안내할 수 있게 된다.
또한, 상기 회전형 코어(14b)의 회전을 위한 동력을 제공하는 수단으로 구동 스크류(16)와 구동기어(18)가 마련된다.
상기 구동 스크류(16)는 회전형 코어(14a)의 한쪽 옆에 나란하게 수직 위치되면서 금형 고정부(11)의 제2받침판(29), 제2원판(22), 스트리퍼 플레이트(20), 그리고 금형 가동부(10)의 제1원판(30), 하부 고정판(36) 등에 형성되어 있는 홀을 통로로 이용하여 위아래로 움직일 수 있게 되고, 그 외주면은 나선형태의 스크류로 이루어져 있어서 이곳을 통해 후술하는 중심기어(27)의 축선을 관통하면서 스크류 전동가능하게 결합될 수 있게 된다.
이러한 구동 스크류(16)의 상단부는 금형 고정부(11)의 제1받침판(23)과 제2받침판(29)상에 베어링을 매개로 회전가능한 구조로 설치되며, 금형 가동부(11)에 있는 중심기어(27)의 상승 및 하강시 이때의 스크류 전동을 통해 제자리에서 회전할 수 있게 된다.
그리고, 상기 구동기어(18)는 구동 스크류(16)의 상단부에 일체 결합되어 구동 스크류(16)와 함께 일체 회전가능하게 되며, 이와 더불어 회전형 코어(14a)에 있는 피동기어(17)의 한쪽 옆에 수평자세로 배치되면서 피동기어(17)와 서로 맞물릴 수 있게 된다.
또한, 상기 구동 스크류(16)의 회전을 위한 수단으로 중심기어(27)가 마련된다.
상기 중심기어(27)는 금형 가동부(10)의 제1원판(30)상에 고정 설치되고, 그 내주면에는 스크류가 형성되어 있어서, 이때의 스크류를 통해 구동 스크류(16)와 스크류 전동가능하게 결합되어, 금형 가동부(10)의 하강 또는 상승시 스크류 전동으로 구동 스크류(16)를 회전시켜줄 수 있게 된다.
이에 따라, 상기 금형 가동부(10)의 하강시 중심기어(27)와 구동 스크류(16) 간의 스크류 전동→구동 스크류(16) 및 구동기어(18)의 회전→구동기어(18)와 피동기어(17)의 기어 전동→회전형 기어(14a)의 회전 동작으로 이어지는 작동 메카니즘이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 금형 고정부(11)는 캡 제품의 분리를 위한 이젝터 역할을 수행하는 스트리퍼 플레이트(20)를 포함한다.
상기 스트리퍼 플레이트(20)는 금형장치의 분리 작동과 연계되면서, 즉 회전형 코어(14a)의 작동과 연계되면서 제2원판(22)과의 사이에 개재되어 있는 스프링(28)이나 우레탄 패드 등에 의해 위아래로 움직일 수 있게 된다.
이에 따라, 금형 가동부(10)가 금형 고정부(11)로부터 분리되면, 즉 제1원판(30)이 스트리퍼 플레이트(20)로부터 떨어지면, 스프링(28)의 힘에 의해 스트리퍼 플레이트(20)가 하강하면서 캡 제품을 아래로 밀어내려 취출시킬 수 있게 된다.
물론, 이때의 제2원판(22)에는 하단 걸림턱 구조를 이용하여 스트리퍼 플레이트(20)를 걸어줄 수 있는 스톱퍼 핀(39)이 구비될 수 있으며, 또 상기 금형 고정부(11)의 제2원판(22)에는 회전방지용 키잡이 코어(34)가 구비되어, 캡 제품으로부터 회전형 코어(14a)가 회전하면서 상대적으로 빠져나올 때 캡 제품이 따라서 회전되는 것을 막아줄 수 있게 된다.
특히, 캡 제품 취출시 캡 제품이 금형 가동부(10)에 있는 캐비티(12) 내에 끼어서 남아있지 않도록 해주는 구조, 즉 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11) 간의 분리 작동시 이때의 분리 작동 시점과 시간차를 두고 회전형 코어(14b)의 회전 및 전후진 작동이 이루어질 수 있도록 해주는 구조를 제공한다.
이를 위하여, 상기 금형 가동부(10)에 있는 중심기어(27)는 제1원판(30)에 있는 기어 장착홀(31) 내에 회전가능한 구조로 설치되고, 이렇게 설치되는 중심기어(17)에는 원주 일부 구간을 중심기어 몸체 직경보다 상대적으로 적은 직경을 갖도록 절결성형함에 따라 형성되는 양쪽의 단차부(33)가 구비된다.
그리고, 상기 제1원판(30)의 기어 장착홀(31)에는 그 내주면 일부 구간이 단차부 깊이에 상응하는 높이만큼 돌출됨에 따라 형성되는 양쪽의 턱부(32)가 구비된다.
이때, 상기 중심기어(27)의 양쪽 단차부(33)와 기어 장착홀(31)의 양쪽 턱부(32) 사이, 즉 서로 마주보는 단차부(33)와 턱부(32) 사이에는 일정간격이 조성되고, 이때의 조성된 간격만큼 중심기어(27)가 회전될 수 있게 된다.
즉, 상기 중심기어(27)가 회전하는 각도만큼 구동 스크류(16)측과의 스크류 전동이 일어나지 않게 된다.
이에 따라, 금형 가동부(10)가 하강하게 되면, 상측 기어류 등에 의해 부하가 걸려있는 구동 스크류(16)에 대해 중심기어(27)가 회전하게 되고, 이렇게 회전하는 중심기어(27)가 턱부(32)와 단차부(33) 간의 걸림작용에 의해 그 회전이 제한되면서 더 이상 회전하지 못하고 고정되며, 이때의 시점부터 고정되어 있는 중심기어(27)에 대해 구동 스크류(16)가 스크류 전동을 통해 회전될 수 있게 된다.
즉, 금형 가동부(10)의 분리 초기에 캡 제품 내에서 구동 스크류(16)가 회전 및 후진을 하지 않고 그대로 캡 제품을 잡아주게 되므로, 금형 가동부(10)측의 캐비티(12)로부터 캡 제품이 쉽게 빠져나올 수 있게 된다.
도 11a 및 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상측 전후진 타입 사출금형장치의 작동상태를 나타내는 단면도이다.
도 11a 및 11b에 도시한 바와 같이, 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)가 결합(합형)된 상태에서 수지통로를 통해 공급되는 수지는 캐비티(12)의 내부에 충전된다.
수지 충전 후, 일정 시간이 경과된 다음, 캡 제품의 성형이 완료되면, 이때부터 금형 가동부(10)와 금형 고정부(11)의 분리(이형)가 이루어지면서 캡 제품이 취출될 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 금형 가동부(10)가 하강하여 금형 고정부(11)로부터 분리되고, 일정 하강구간 동안 중심기어(27)의 회전이 이루어지고 난 후, 계속해서 고정된 상태를 유지하면서 하강하는 중심기어(27)와의 스크류 전동에 의해 구동 스크류(16)가 회전하게 된다.
계속해서, 상기 구동기어(18)와 맞물려 있는 피동기어(17)도 회전하게 되고, 회전형 코어(14b) 또한 회전하게 되며, 이와 더불어 회전형 코어(14b)과 스크류 코어(24) 간의 스크류 전동에 의해 회전형 코어(14b)가 후진하게 된다.
즉, 상기 회전형 코어(14b)는 회전과 동시에 후진 동작하면서 캡 제품으로부터 빠져나오게 된다.
이와 동시에 스프링 힘을 받는 스트리퍼 플레이트(20)가 하강하면서 캡 제품(100)을 아래로 밀어내게 되므로서, 캡 제품(100)의 취출이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
즉, 회전형 코어(14b)의 회전 및 후진 작동과 더불어 스트리퍼 플레이트(20)의 하강 작동에 의해 캡 제품(100)이 원활하게 취출될 수 있게 된다.
10 : 금형 가동부 11 : 금형 고정부
12 : 캐비티 13 : 나선형 성형부
14a,14b : 회전형 코어 15 : 이젝터 플레이트
16 : 구동 스크류 17 : 피동기어
18 : 구동기어 19 : 로드
20 : 스트리퍼 플레이트 21 : 연결기어
22 : 제2원판 23 : 제1받침판
24 : 스크류 코어 25a,25b : 스크류부
26 : 서브 이젝트 플레이트 27 : 중심기어
28 : 스프링 29 : 제2받침판
30 : 제1원판 31 : 기어 장착홈
32 ; 턱부 33 : 단차부
34 : 회전방지용 키잡이 코어 35 : 스페이서
36 : 하고정판 37 : 상고정판
38: 캐비티 블럭 39 : 스톱퍼 핀
40 : 가이드 핀 41 : 오일 부시
42 : 가이드 바

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 금형 가동부(10) 및 금형 고정부(11)를 포함하며,
    상기 금형 가동부(10)에는 나선형 구조의 캡 제품 성형을 위해 금형 고정부(11)의 캐비티(12) 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부(13)를 가지면서 회전가능한 동시에 전후진 가능한 회전형 코어(14b)와, 상기 회전형 코어(14b)의 한쪽 옆에 나란하게 위치되면서 상하 동작하는 이젝터 플레이트(15)에 의해 상승 및 하강가능한 구동 스크류(16)와, 상기 회전형 코어(14b)의 후단에 장착되어 함께 회전 및 전후진가능한 피동기어(17) 및 상기 피동기어(17)와 치합 전동가능한 구조로 연결됨과 더불어 구동 스크류(16)에 스크류 전동가능한 구조로 연결되는 구동기어(18)가 구비되어, 금형 가동부 및 금형 고정부의 열림시 구동 스크류와 구동기어 간의 스크류 전동 및 구동기어와 피동기어 간의 기어 전동에 의해 회전형 코어가 회전 및 전후진하면서 제품으로부터 분리되는 방식으로 사출성형이 이루어지되,
    상기 회전형 코어(14b)는 금형 가동부(10)의 제1받침판(23)에 설치되어 있는 스크류 코어(24)의 스크류부(25a)에 스크류 결합되는 스크류부(25b)를 이용하여 회전과 동시에 전후진 동작이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 사출금형장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 이젝터 플레이트(14)의 상부에 위치되어 접촉가능한 서브 이젝터 플레이트(26)에 있는 로드(18)의 선단에 결합되어 상승 및 하강되면서 캡 제품을 최종적으로 취출시켜주는 스트리퍼 플레이트(20)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출금형장치.
  8. 삭제
  9. 금형 가동부(10) 및 금형 고정부(11)를 포함하며,
    상기 금형 고정부(11)에는 나선형 구조의 캡 제품 성형을 위해 금형 가동부(10)의 캐비티(12) 내에 위치되는 선단의 나선형 성형부(13)를 가지면서 회전가능한 동시에 전후진 가능한 회전형 코어(14b)와, 상기 회전형 코어(14b)의 한쪽 옆에 나란하게 위치되면서 금형 가동부(10)에 있는 중심기어(27)에 스크류 전동가능한 구조로 연결되어 회전가능한 구동 스크류(16)와, 상기 회전형 코어(14b)의 후단에 장착되어 함께 회전 및 전후진가능한 피동기어(17) 및 상기 피동기어(17)와 치합 전동가능한 구조로 연결됨과 더불어 구동 스크류(16)에 스크류 전동가능한 구조로 연결되는 구동기어(18)가 구비되어, 금형 가동부 및 금형 고정부의 열림시 구동 스크류와 구동기어 간의 스크류 전동 및 구동기어와 피동기어 간의 기어 전동에 의해 회전형 코어가 회전 및 전후진하면서 제품으로부터 분리되는 방식으로 사출성형이 이루어지되,
    상기 회전형 코어(14b)는 금형 고정부(11)의 제1받침판(23)에 설치되어 있는 스크류 코어(24)의 스크류부(25a)에 스크류 결합되는 스크류부(25b)를 이용하여 회전과 동시에 전후진 동작이 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 사출금형장치.
  10. 삭제
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 회전형 코어(14b)는 금형 고정부(11)의 제2받침판(29)에 후단 지지되면서 회전형 코어(14b)의 축선을 따라 위치되어 회전형 코어(14b)의 전후진 운동을 안내하는 가이드 바(42)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출금형장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 금형 가동부(10)에 있는 중심기어(27)는 제1원판(30)에 있는 기어 장착홀(31) 내에 회전가능한 구조로 설치되고, 제1원판(30)의 기어 장착홀(31)에 있는 턱부(32)에 걸림가능한 단차부(33)를 가지면서 이 단차부(33)의 걸림작용에 의해 회전각도가 제한될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 사출금형장치.
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