KR101487010B1 - 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형 및 이를 이용한 사출물의 사출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두 부분으로 이루어진 사출물을 하나의 금형에서 각각 사출한 후 이를 접합하여 완성된 제품을 성형하는 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형 및 이를 이용한 사출물의 사출방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형은 사출을 위한 제1 캐비티 및 제2 캐비티를 형성하기 위한 제1 코어부와 제2 코어부가 형성되어 있는 고정블럭과, 상기 고정블럭에 대하여 진퇴 가능하게 설치되며, 상기 제1 코어부와 결합되어 상기 제1 캐비티를 형성할 수 있도록 된 복수개의 제3 코어부가 형성되어 있는 코어회전부를 구비하는 가동블럭과, 상기 고정블럭과 가동블럭의 사이에 설치되는 블럭프레임과, 상기 블럭프레임에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2 코어부와 결합되어 상기 제2 캐비티를 형성하는 제4 코어부가 상기 고정블럭과 가동블럭을 향하는 양면에 각각 형성되어 있는 회전플레이트를 구비하는 중간블럭을 구비한다.

Description

횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형 및 이를 이용한 사출물의 사출방법{Multi-component injection mold and injection method}

본 발명은 멀티 사출금형 및 이를 이용한 사출물의 사출방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 부분으로 이루어진 사출물을 하나의 금형에서 각각 사출한 후 이를 접합하여 완성된 제품을 성형하는 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형 및 이를 이용한 사출물의 사출방법에 관한 것이다.

일반적으로 이중사출이란 두 개의 이종 수지 또는 색상이 다른 용융된 합성수지를 하나의 금형에서 순차적으로 사출하여 두 개의 이종수지 또는 색상이 다른 두 수지로 이루어진 제품을 성형하는 방법이다.

이러한 이중사출을 위한 사출금형은 두 가지의 수지가 주입될 수 있도록 두 개의 주입부를 가지고 있으며, 첫 번째 수지가 사출되는 제1 캐비티와, 제1 캐비티에서 성형된 1차 사출물에 2차 사출물을 사출 성형하도록 두 번째 수지가 주입되어 사출되는 제2 캐비티를 포함하도록 구성된다.

이러한 이중 사출은 형상의 제약이 적고 제품 적용의 폭이 넓으며, 디자인의 다양화가 가능하다. 또한 한번에 두 종류의 수지를 동시에 사출 성형하기 때문에 종래에 두 종류의 사출물을 각기 사출한 후 융착하여 결합하거나 도장 공정을 거쳐야 했던 종래와는 달리 생산효율이 높아져 생산원가를 절감하고 생산성을 높일 수 있다.

하지만 종래의 이중사출 방법은 1차로 성형된 제1 사출물에 다른 종류의 수지 또는 다른 색상의 수지를 2차로 성형하기 위해 제1 사출물을 이종 수지가 충진되는 다른 캐비티로 이동시키는 이동 과정을 거쳐야 하였기 때문에 사출 과정이 번거롭고 불편한 문제가 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 출원인은 하나의 금형에서 1차 사출 및 2차 사출이 모두 이루어질 수 있는 다양한 형태의 멀티 사출금형을 개발하고 특허 출원한 바 있다.

본 출원인의 선출원 기술로는 등록특허 10-0849534호의 멀티 사출금형, 등록특허 10-0920811호의 멀티 사출금형 및 이의 사출방법, 등록특허 10-1005290호의 양방향 사출방식의 멀티 사출금형 등이 있다.

그런데 상기 기술한 종래방식의 멀티 사출금형들은 1차 사출이 이루어진 1차 사출물에 2차 사출이 바로 이루어지는 이중사출의 형태이며, 제1 사출부와 제2 사출부를 별도로 성형한 다음 이를 상호 결합하는 형태의 제품 사출은 불가능하였다.

등록특허 10-0849534호 : 멀티 사출금형 등록특허 10-0920811호 : 멀티 사출금형 및 이의 사출방법 등록특허 10-1005290호 : 양방향 사출방식의 멀티 사출금형

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 1차 사출물과 2차 사출이 개별적으로 이루어진 후 금형 내에서 1차 사출물과 2차 사출물이 상호 결합되도록 형성된 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형 및 이를 이용한 사출물을 사출방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형은 사출을 위한 제1 캐비티 및 제2 캐비티를 형성하기 위한 제1 코어부와 제2 코어부가 형성되어 있는 고정블럭과, 상기 고정블럭에 대하여 진퇴 가능하게 설치되며, 상기 제1 코어부와 결합되어 상기 제1 캐비티를 형성할 수 있도록 된 복수개의 제3 코어부가 형성되어 있는 코어회전부를 구비하는 가동블럭과, 상기 고정블럭과 가동블럭의 사이에 설치되는 블럭프레임과, 상기 블럭프레임에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2 코어부와 결합되어 상기 제2 캐비티를 형성하는 제4 코어부가 상기 고정블럭과 가동블럭을 향하는 양면에 각각 형성되어 있는 회전플레이트를 구비하는 중간블럭을 구비한다.

상기 회전플레이트에는 상기 고정블럭과 가동블럭 및 중간블럭이 상호 결합되었을 때, 상기 제1 코어부가 관통할 수 있도록 관통홀이 형성되어 있고, 상기 제1 코어부와 제3 코어부에 의해 상기 코어회전부에 성형된 제1 사출물과 상기 제2 코어부와 제4 코어부에 의해 상기 회전플레이트에 성형된 제2 사출물이 상호 결합될 수 있도록, 상기 코어회전부는 제1 사출물이 상기 회전플레이트가 회전하여 상기 가동블럭을 향해 노출된 제2 사출물에 대응하는 위치로 이동할 수 있게 회전 가능하도록 형성된다.

상기 가동블럭은 상기 가동블럭이 상기 고정블럭에 대하여 형개되는 방향을 따라 연장되고, 단부에 상기 코어회전부가 결합되어 상기 코어회전부를 블럭본체에 대하여 결합 및 분리되도록 이동시키고 회전구동하는 인덱스축을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제1 사출물과 제2 사출물의 결합을 위해 상기 제1 사출물과 제2 사출물의 경계부에 3차 사출이 이루어질 수 있도록 사출하는 3차 사출부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형을 이용한 사출물의 사출방법은 상기 멀티 사출금형에 있어서, 상기 고정블럭과 가동블럭 및 중간블럭이 상호 형합되어 상기 제1 코어부가 상기 회전플레이트에 형성되어 있는 관통홀을 통해 가동블럭의 제3 코어부에 결합되어 형성된 상기 제1 캐비티에서 제1 사출물을 사출하는 1차 사출단계와, 상기 제2 코어부와 상기 고정블럭을 향하는 회전플레이트의 제4 코어부에 의해 형성되는 제2 캐비티에서 제2 사출물을 사출하는 2차 사출단계와, 상기 중간블럭과 가동블럭 및 고정블럭 상호 분리되도록 중간블럭과 가동블럭이 후퇴하는 블럭분리단계와, 중간블럭이 고정블럭 및 가동블럭으로부터 분리된 상태에서 상기 제2 사출물이 가동블럭을 향하도록 상기 회전플레이트를 회전시키는 플레이트 회전단계와, 상기 제1 사출물이 회전한 회전플레이트의 제2 사출물과 대응하는 위치로 이동하도록 상기 코어회전부가 회전하는 코어회전단계와, 상기 가동블럭과 중간블럭이 고정블럭을 향해 이동해 형합이 이루어지고 상기 상호 마주보는 제1 사출물과 제2 사출물이 상호 결합되는 사출물 결합단계를 포함한다.

상기 사출물 결합단계는 상호 결합된 제1 사출물과 제2 사출물의 경계부에 제1 사출물과 제2 사출물을 상호 접합하기 위한 3차 사출과정을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형 및 이를 이용한 사출물의 사출방법은 사출금형 내에서 1차 사출물과 2차 사출물이 각각 사출된 후 상호 결합되어 취출되기 때문에 전체 제품의 생산시간이 단축되고 인력의 투입이 최소화됨에 따라 생산효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형의 분리사시도,
도 3은 도 1의 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형의 평면도,
도 4 내지 도 7은 본 발명의 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형을 통한 사출물의 사출방법을 순차적으로 도시한 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형(이하 '멀티 사출금형'이라 함) 및 이를 이용한 사출물의 성형방법을 더욱 상세하게 설명한다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 멀티 사출금형(100)은 금형 내에서 제1 사출물과 제2 사출물을 각각 사출한 뒤 상호 결합시켜 취출할 수 있게 형성된 것이다.

멀티 사출금형(100)은 사출기에 설치되는 고정블럭(110)과, 상기 고정블럭(110)에 대하여 진퇴 가능하게 설치되어 상기 고정블럭(110)과 형합 또는 분리되는 가동블럭(120)과, 고정블럭(110)과 가동블럭(120)의 사이에 설치되는 중간블럭(130)을 포함한다.

고정블럭(110)은 가동블럭(120)과 마주보는 일측에 제1 캐비티와 제2 캐비티를 형성하기 위한 제1 코어부(111)와, 제2 코어부(112)가 형성되어 있는데, 제1 코어부(111)와 제2 코어부(112)는 상하로 이격되어 있다. 특히 제1 코어부(111)는 후술하는 중간블럭(130)을 관통해 가동블럭(120)과 연결될 수 있도록 가동블럭(120)을 향해 소정길이 돌출되어 있다.

그리고 도시되지는 않았으나, 고정블럭(110)에는 제1 코어부(111)와 제2 코어부(112)로 제1 사출물과 제2 사출물을 사출하기 위한 용융수지가 주입될 수 있도록 스프루부시와 런너가 형성되어 있다.

상기 가동블럭(120)은 사출기에 의해 상기 고정블럭(110)에 대하여 전후로 진퇴 가능하게 형성되어 있는데, 고정블럭(110)을 향해 전진하면 고정블럭(110) 및 중간블럭(130)과 함께 결합되어 사출이 이루어질 수 있도록 형합이 이루어지고, 고정블럭(110)으로부터 멀어지도록 후퇴되면 블럭들이 상호 분리된다.

가동블럭(120)은 블럭본체(121)와, 블럭본체(121)에 설치되는 코어회전부(122)와, 상기 코어회전부(122)를 승강 및 회전시키기 위한 인덱스축(124)을 포함한다.

상기 코어회전부(122)의 상면에는 두 개의 제3 코어부(123)가 형성되어 있다. 제3 코어부(123)는 제1 코어부(111)와 결합되어 제1 사출물을 성형할 수 있는 제1 캐비티를 형성하게 된다.

인덱스축(124)은 가동블럭(120)이 고정블럭(110)에 대하여 진퇴되는 진퇴방향을 따라 연장되어 있으며, 인덱스축(124)의 단부에 상기 코어회전부(122)가 연결되어 있다. 코어회전부(122)는 인덱스축(124)에 의해 블럭본체(121)로부터 돌출되거나 두 개의 제3 코어부(123)의 위치가 상호 뒤바뀔 수 있도록 인덱스축(124)을 중심으로 회전된다.

상기 중간블럭(130)은 고정블럭(110)과 가동블럭(120)의 사이에 설치되는 것으로, 블럭프레임(131)과, 블럭프레임(131)에 회전 가능하게 설치되어 있는 회전플레이트(132)와, 회전플레이트(132)를 회전구동시키기 위한 구동모터(135)를 구비한다.

블럭프레임(131)은 사각의 테두리 형태로 형성되어 있으며, 회전플레이트(132)가 블럭프레임(131)의 상단과 하단에 연결되는 회전축을 중심으로 회전이 이루어질 수 있도록 설치되어 있다.

상기 회전플레이트(132)는 가동블럭(120)과 고정블럭(110)을 향해 노출되는 양 면에 고정블럭(110)의 제2 코어부(112)와 결합되어 제2 사출물을 사출하기 위한 제2 캐비티를 형성할 수 있는 제4 코어부(133)가 형성되어 있다. 그리고 상기 제1 코어부(111)에 대응하는 위치에는 제1 코어부(111)가 통과할 수 있도록 관통홀(134)이 형성되어 있다. 회전플레이트(132)는 블럭프레임(131)의 상단에 장착된 구동모터(135)에 의해 회전이 이루어질 수 있다.

아울러 중간블럭(130)은 블럭작동부(140)에 의해 가동블럭(120)의 진퇴 구동에 연계되어 고정블럭(110)에 결합되거나 이격되도록 연결된다.

블럭작동부(140)는 블럭프레임(131)에 형성되어 있는 피니언(141)과, 고정블럭(110)과 가동블럭(120)에 각각 설치되고 상기 피니언(141)과 치합되는 제1, 제2 래크(142,143)를 포함한다.

가동블럭(120)이 사출기에 의해 고정블럭(110)으로부터 멀어지거나 가까워지도록 이동하면 가동블럭(120)에 설치된 제2 래크(143)에 의해 피니언(141)이 회전하고, 상기 고정블럭(110)에 설치된 제1 래크(142)와 피니언(141)의 연결에 의해 상기 중간블럭(130)이 고정블럭(110)으로부터 이격되거나 결합되도록 진퇴 구동하게 된다.

본 발명에 따른 멀티 사출금형(100)에 의해 제품이 성형되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저 고정블럭(110)에 중간블럭(130)과 가동블럭(120)이 모두 결합되어 형합이 이루어진 상태에서 제1 코어부(111)와 제3 코어부(123)에 의해 형성된 제1 캐비티와, 제2 코어부(112)와 제4 코어부(133)에 의해 형성된 제2 캐비티에 각각 용융수지가 주입되어 제1 사출물과 제2 사출물을 사출한다.

용융수지의 주입 후 냉각을 위한 소정 시간이 경과하면 가동블럭(120)이 후퇴하면서 캐비티를 개방한다. 가동블럭(120)이 후퇴하면 블럭작동부(140)에 의해 중간블럭(130) 역시 고정블럭(110)으로부터 이격된다.

중간블럭(130)과 가동블럭(120)이 후퇴하여 형개가 이루어지면 제1 캐비티에서 성형된 제1 사출물은 제3 코어부(123)에 부착되어 있고, 제2 캐비티에서 성형된 제2 사출물은 제4 코어부(133)에 부착된 상태에 있게 된다. 이 상태에서 상기 인덱스축(124)이 전진하여 코어회전부(122)를 블럭본체(121)로부터 이격시키고, 인덱스축(124)이 회전하여 코어회전부(122) 상의 두 개의 제3 코어부(123)의 위치를 상호 바꾼다.

그리고 이와 동시에 구동모터(135)의 구동에 의해 회전플레이트(132)도 회전하여 제2 사출물이 안착된 일측의 제4 코어부(133)를 가동블럭(120)을 향하는 방향이 되게 한다.

이렇게 코어회전부(122)와 회전플레이트(132)가 회전하면 1차 사출단계와 2차 사출단계에서 성형된 제1 사출물과 제2 사출물은 상호 마주보도록 위치하게 된다.

이후, 다시 가동블럭(120)이 고정블럭(110)을 향해 전진하면서 고정블럭(110), 중간블럭(130) 및 가동블럭(120)을 결합시키고, 중간블럭(130)과 가동블럭(120)의 결합에 의해 제1 사출물과 제2 사출물이 상호 결합된다. 제1 사출물과 제2 사출물은 훅과 고리가 양측에 각각 형성되어 물리적으로 결합이 이루어질 수도 있고, 제1 사출물과 제2 사출물이 상호 접합되는 경계부에 결합을 위한 용융수지를 사출하는 3차 사출을 진행함으로써 제1 사출물과 제2 사출물을 결합시킬 수도 있다.

이렇게 고정블럭(110)과 중간블럭(130) 및 가동블럭(120)의 형합에 의해 제1 사출물과 제2 사출물이 결합되는 동안 제1 캐비티와 제2 캐비티에는 다시 새로운 제1 사출물과 제2 사출물을 사출하도록 용융수지의 주입이 이루어진다.

도면에는 도시되지 않았으나, 필요에 따라서는 제1 사출물과 제2 사출물을 상호 결합시킬 때 인서트물이 내부에 내장되도록 코어회전부(122)와 회전플레이트(132)가 회전한 다음 상호 마주보는 제1 사출물과 제2 사출물의 사이에 인서트물을 설치하는 인서트물 장착단계를 더 실시할 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100; 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형
110; 고정블럭
111; 제1 코어부 112; 제2 코어부
120; 가동블럭
121; 블럭본체 122; 코어회전부
123; 제3 코어부 124; 인덱스축
130; 중간블럭
131; 블럭프레임 132; 회전플레이트
133; 제4 코어부 134; 관통홀
135; 구동모터
140; 블럭작동부
141; 피니언 142; 제1 래크
143; 제2 래크

Claims (5)

1. 사출을 위한 제1 캐비티 및 제2 캐비티를 형성하기 위한 제1 코어부와 제2 코어부가 형성되어 있는 고정블럭과;
   상기 고정블럭에 대하여 진퇴 가능하게 설치되며, 상기 제1 코어부와 결합되어 상기 제1 캐비티를 형성할 수 있도록 된 복수개의 제3 코어부가 형성되어 있는 코어회전부를 구비하는 가동블럭과;
   상기 고정블럭과 가동블럭의 사이에 설치되는 블럭프레임과, 상기 블럭프레임에 회전 가능하게 설치되며, 상기 제2 코어부와 결합되어 상기 제2 캐비티를 형성하는 제4 코어부가 상기 고정블럭과 가동블럭을 향하는 양면에 각각 형성되어 있는 회전플레이트를 구비하는 중간블럭;을 구비하며,
   상기 회전플레이트에는 상기 고정블럭과 가동블럭 및 중간블럭이 상호 결합되었을 때, 상기 제1 코어부가 관통할 수 있도록 관통홀이 형성되어 있고,
   상기 제1 코어부와 제3 코어부에 의해 상기 코어회전부에 성형된 제1 사출물과 상기 제2 코어부와 제4 코어부에 의해 상기 회전플레이트에 성형된 제2 사출물이 상호 결합될 수 있도록, 상기 코어회전부는 제1 사출물이 상기 회전플레이트가 회전하여 상기 가동블럭을 향해 노출된 제2 사출물에 대응하는 위치로 이동할 수 있게 회전 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가동블럭은 상기 가동블럭이 상기 고정블럭에 대하여 형개되는 방향을 따라 연장되고, 단부에 상기 코어회전부가 결합되어 상기 코어회전부를 블럭본체에 대하여 결합 및 분리되도록 이동시키고 회전구동하는 인덱스축을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1 사출물과 제2 사출물의 결합을 위해 상기 제1 사출물과 제2 사출물의 경계부에 3차 사출이 이루어질 수 있도록 사출하는 3차 사출부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형.
4. 제1 캐비티와 제2 캐비티의 형성을 위한 제1 코어부와 제2 코어부가 형성되어 있는 고정블럭과, 상기 고정블럭에 대하여 진퇴 가능하게 설치되며, 상기 제1 코어부와 결합되어 상기 제1 캐비티를 형성할 수 있도록 된 복수개의 제3 코어부가 형성되어 있는 코어회전부를 구비하는 가동블럭과, 상기 고정블럭과 가동블럭의 사이에 설치되는 블럭프레임과, 상기 블럭프레임에 회전 가능하게 설치되며 상기 제2 코어부와 결합되어 상기 제2 캐비티를 형성하는 제4 코어부가 상기 고정블럭과 가동블럭을 향하는 양면에 각각 형성되어 있는 회전플레이트를 포함하는 중간블럭을 구비하는 멀티 사출금형에 있어서,
   상기 고정블럭과 가동블럭 및 중간블럭이 상호 형합되어 상기 제1 코어부가 상기 회전플레이트에 형성되어 있는 관통홀을 통해 가동블럭의 제3 코어부에 결합되어 형성된 상기 제1 캐비티에서 제1 사출물을 사출하는 1차 사출단계와;
   상기 제2 코어부와 상기 고정블럭을 향하는 회전플레이트의 제4 코어부에 의해 형성되는 제2 캐비티에서 제2 사출물을 사출하는 2차 사출단계와;
   상기 중간블럭과 가동블럭 및 고정블럭 상호 분리되도록 중간블럭과 가동블럭이 후퇴하는 블럭분리단계와;
   중간블럭이 고정블럭 및 가동블럭으로부터 분리된 상태에서 상기 제2 사출물이 가동블럭을 향하도록 상기 회전플레이트를 회전시키는 플레이트 회전단계와;
   상기 제1 사출물이 회전한 회전플레이트의 제2 사출물과 대응하는 위치로 이동하도록 상기 코어회전부가 회전하는 코어회전단계와;
   상기 가동블럭과 중간블럭이 고정블럭을 향해 이동해 형합이 이루어지고 상기 상호 마주보는 제1 사출물과 제2 사출물이 상호 결합되는 사출물 결합단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형을 이용한 사출물의 사출방법.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 사출물 결합단계는 상호 결합된 제1 사출물과 제2 사출물의 경계부에 제1 사출물과 제2 사출물을 상호 접합하기 위한 3차 사출과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 횡축 및 종축 회전하는 멀티 사출금형을 이용한 사출물의 사출방법.

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