KR101511337B1 - 하트러너 타입의 사출성형금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하트 러너 타입의 사출성형금형에 있어서, 특히 하트런너 노즐에서 수지 사출이 이루어지는 부분에서 라운드 부분을 직각 평면으로 제작하여 하트런너 노즐과 사출금형이 정확하게 맞물리도록하여 수지게 세어나오는 문제를 해결하여 제품의 불량을 최소화시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 하트 러너 타입의 사출성형금형에 관한 것으로,
내측에 수지가 관통되는 관통홀을 형성하여 이루어지는 하트런너 노즐에 출구 몸체를 더 형성하여 이루어지되, 상기 출구 몸체는 원기둥 또는 다각 기둥 형태로 제작하고; 상기 사출금형에 입구 몸체를 더 형성하여 이루어지되, 상기 입구 몸체는 원통 또는 다각통 형태로 제작하는 것이 특징이며;
상술한 바와 같이 본 발명은 하트런너 노즐과 사출금형이 라운진 형태가 아니라 직각평면 형태로 맞물리도록 구조를 변형함으로서 하트런너 노즐과 사출금형 사이의 정렬이 보다 용이하고 아울러 사출금형에서 수지가 세어나오는 것을 근본적으로 방지하는 효과가 있다.
또한, 장비가 노후화되어 하트런너 노즐과 사출금형을 결합한 상태에서 수지가 세어나오면 경보를 출력하여 장비의 오염을 방지토록 하는 효과가 있다.

Description

하트러너 타입의 사출성형금형{INJECTION MOLD OF HOT RUNNER TYPE}

본 발명은 하트 러너 타입의 사출성형금형에 관한 것으로, 특히 하트런너 노즐에서 수지 사출이 이루어지는 부분에서 라운드 부분을 직각 평면으로 제작하여 하트런너 노즐과 사출금형이 정확하게 맞물리도록 하여 수지가 새어나오는 문제를 해결하여 제품의 불량을 최소화시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 하트 러너 타입의 사출성형금형에 관한 것이다.

종래로부터 널리 사용되고 있는 사출성형금형으로서는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 용융 수지통로(1a)가 형성된 캐비티 코어(1)와, 열을 가하여 사출성형 입자를 용융시키도록 히터블록(3a)을 구비한 하트 러너 시스템(3)과, 상기 캐비티 코어(1)에 형성된 용융 수지통로(1a) 내에 각각 시차를 두고 삽입되는 핀(5b)의 전ㆍ후진에 따라 상기 하트 러너 시스템(3)에서 용융된 용융 수지를 상기 용융 수지통로(1a) 내에 분출하도록 히터 노즐(5a)을 구비한 밸브 실린더(5)와, 상기 밸브 실린더(5)의 히터 노즐(5a)을 결합하는 결합 너트(7)와, 상기 하트러너 시스템(3)을 지지하는 지지블록(9)을 포함하고 있다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 사출성형금형은 상기 밸브 실린더(5)에 형성된 5개의 히터 노즐(5a)을 통해서 상기 캐비티 코어(1)에 형성된 용융 수지통로(1a)에 용융수지를 동시에 주입하여 사출성형품을 성형하므로, 상기 밸브 실린더(5)의 핀(5b)을 각각 시차를 두고 전ㆍ후진시켜야 함에 따라 4,5000 내지 55,000의 사출 성형물을 생산하였을 경우, 상기 밸브 실린더(5)의 핀(5b)이 과도하게 마모되어 빈번하게 교체함에 따라 유지/보수비가 증가한다는 문제점이 있었고, 또한 종래의 사출성형금형은 구조가 복잡하고, 구조가 복잡함에 따라 제조 코스트가 증가한다는 문제점이 있었다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이 종래의 하트러너 타입의 사출성형금형은 하트런너 노즐(100)에서 사출금형(200)으로 수지 사출이 이루어지는 부분에서 라운드진 형태(R가공, 100a, 200a)로 제작된 부분이 존재하고, 상기 라운드진 부분(100a, 200a)에서 마모 현상이 발생하여 수지가 새어나와 작업중 기계를 정지하고 새어나온 수지를 제거해야 하는 등의 불편함이 있고, 또한, 노즐 게이터 홀(120, 220)의 센터가 제대로 정렬되지 않아서 작업정지후 제자공 스타트 시작에 시간이 많이 걸리며, 이로 인하여 사출작업 속도가 떨어지는 등 많은 문제점을 양산하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 하트런너 노즐과 사출금형이 라운드 형태가 아니라 직각평면 형태로 맞물리도록 구조를 변형함으로서 하트런너 노즐과 사출금형 사이의 정렬이 보다 용이하고 아울러 사출금형에서 수지가 새어나오는 것을 근본적으로 방지토록하는데 그 목적이 있다.

또한, 장비가 노후 되어 하트런너 노즐과 사출금형을 결합한 상태에서 수지가 새어나오면 경보를 출력하여 장비의 오염을 방지토록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 하트러너 타입의 사출성형금형에 있어서, 내측에 수지가 관통되는 관통홀을 형성하여 이루어지는 하트런너 노즐(100)에 출구 몸체를 더 형성하여 이루어지되, 상기 출구 몸체(110)는 원기둥 또는 다각 기둥 형태로 이루어지고; 상기 사출금형(200)에 입구 몸체를 더 형성하여 이루어지되, 상기 입구 몸체는 원통 또는 다각통 형태로 이루어지는 것이 특징이다.

또한, 상기 하트런너 노즐(100)의 출구 몸체와, 사출금형의 입구 몸체에 설치되어 전기적 접점신호를 출력하는 전기접점 감지수단(10)과; 상기 하트런너 노즐을 사출금형에 접근시킨 상태에서 상기 전기접점 감지수단이 일정 시간 이내에 접점되지 않으면 소정의 전원을 인가받아 경보신호를 발생하는 경보발생수단(15) 및; 상기 전기접점 감지수단이 전기접점의 오픈 상태인 것을 감지함에 따라 소정의 전원전압을 인가받아 스위칭되고 상기 경보발생수단으로 소정의 전원전압을 공급하는 전류 제어부(20)를 더 구비한 것이 특징이다.

또한, 상기 제어부는, 하트런너 노즐을 사출금형에 접근시킨 상태에서 일정시간 이내에 접점신호가 입력되지 않으면 경보발생수단을 통해 경보신호를 출력하는 프로그램 코드와; 수지를 삽입하는 도중에 접점신호가 끊어지면 수지가 새어나온 것으로 판단하여 경보발생수단을 통해 경보신호를 출력하는 프로그램 코드를 갖는 것이 특징이다.

또한, 상기 전기접점 감지수단(10)은, 하트런너 노즐의 출구몸체와, 사출금형의 입구몸체에 전기 접점부를 각각 설치하여 구성한 것이 특징이다.

또한, 상기 전류제어부(20)는, 상기 전기접점 감지수단이 단락됨에 따라 소정의 전원전압을 공급받아 스위칭되고 전류통로를 형성하는 제 1 스위치수단(21) 및; 상기 제 1 스위치수단이 도통함에 따라 소정의 전류를 인가받아 스위칭되고 상기 경보발생수단으로 전류통로를 형성하는 제 2 스위치수단(25)으로 구성된 것이 특징이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 하트런너 노즐과 사출금형이 라운드 형태가 아니라 직각평면 형태로 맞물리도록 구조를 변형함으로서 하트런너 노즐과 사출금형 사이의 정렬이 보다 용이하고 아울러 사출금형에서 수지가 새어나오는 것을 근본적으로 방지하는 효과가 있다.

또한, 장비가 노후 되어 하트런너 노즐과 사출금형을 결합한 상태에서 수지가 새어나오면 경보를 출력하여 장비의 오염을 방지토록 하는 효과가 있다.

도 1 내지 도 4는 종래의 하트런너 노즐 및 사출금형 구성도.
도 5는 본 발명의 하트러너 타입의 사출성형금형 개념도.
도 6은 본 발명의 하트러너 타입의 사출성형금형 결합도.
도 7은 본 발명의 회로구성 블록도.
도 8은 본 발명의 일실시예 회로도.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.

만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.

결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.

도 5는 본 발명의 하트러너 타입의 사출성형금형 개념도.

도 6은 본 발명의 하트러너 타입의 사출성형금형 결합도.

도 7은 본 발명의 회로구성 블록도.

도 8은 본 발명의 일실시예 회로도로서,

본 발명의 구성요소는 크게 출구가 다각기둥 형태로 이루어지는 하트런너 노즐(100)과, 입구가 다각통 형태로 이루어져 하트런너 노즐의 전단부가 끼움 결합되는 사출금형(200)을 포함하여 이루어진다.

바람직하게는 하트런너 노즐(100)의 출구 몸체(110)는 사각기둥 형태로 제작하고, 사출금형(200)의 입구 몸체(210)는 사각통 형태로 제작한다.

상기 하트런너 노즐(100)의 출구 몸체(110)의 정 중앙에는 사출용 수지가 통과되는 관통홀(120)이 형성되어 이루어지며, 아울러 사출금형(200)의 입구 몸체(210)의 정중앙에도 사출용 수지가 통과되는 관통홀(220)이 형성되어 이루어진다.

이에 따라 본 발명의 하트런너 노즐(100)을 하강할시에 사각통 형태로 이루어지는 사출금형(200)의 입구 몸체(210)에 사각기둥 형태로 이루어지는 하트런너 노즐(100)의 입구 몸체(210)를 삽입 결합된다.

그리고, 이 상태에서 수지를 입력하게 되면, 상기 수지는 하트런너 노즐(100)과 사각기둥 형태의 출구 몸체(110)와, 사각통 형태의 입구 몸체(210)와, 사출금형(200)을 통해 유동하게 된다.

즉, 본 발명은 하트런너 노즐(100)의 사각기둥 형태의 출구몸체(110)와, 사출금형(200)의 사각통 형태의 입구 몸체(210)가 정밀하게 맞물리면서 결합이 이루어지기 때문에 관통홀(120, 220)들의 위치가 어긋남이 없이 제대로 맞물리면서 하트런너 노즐(100)과 사출금형(200)의 결합이 용이하게 이루어지게 되는 것이다.

이 상태에서 수지를 통과하게 되면 수지가 결합 접면에서 옆으로 새지 않고 하트런너를 통해 사출금형(200)으로 용이하게 삽입된다.

한편, 본 발명에서는 하트런너 노즐(100)과 사출금형(200)이 접속 시에 사각기둥 형태의 출구 몸체(110)와 사각통 형태의 입구몸체(210)가 제대로 맞물리는지를 파악할 수 있도록 센서부재를 더 결합시키는바, 상기 센서부재는 하트런너 노즐의 사각기둥 형태의 출구 몸체와 사출금형의 사각통 형태의 입구 몸체를 전기적으로 접점시키고, 상기 접점이 이루어지지 않으면 제대로 결합이 이루어지지 않았음을 파악할 수 있게 된다.

즉, 하트런너 노즐(100)을 움직여 사출금형(200)의 위치까지 유동시켰음에도 불구하고 하트런너 노즐(100)의 출구몸체(110)와 사출금형(200)의 입구몸체(210)의 전기적 결합이 이루어지지 않고 오픈상태가 되면 경보를 울려서 작업자가 하트런너 노즐(100)와 사출금형(200)의 입구몸체(210)의 결합이 제대로 이루어지지 못했음을 인지할 수 있도록 하였다.

다시말해서, 하트런너 노즐(100)와 사출금형(200)이 제대로 결합되면 하트런너 노즐(100)의 전기접점과 사출금형(200)의 전기접점이 서로 밀착되면서 전기적으로 폐루프가 되어 하트런너 노즐(100)와 사출금형(200)이 재대로 결합되었는지를 파악할 수 있으며, 상기와 같이 하트런너 노즐(100)과 사출금형(200)이 재대로 결합되면 수지를 출력하여 하트런너 노즐(100)을 통해 사출금형(200)으로 수지가 삽입될 수 있도록 한다.

그러나, 상기에서 하트런너 노즐(100)과 사출금형(200)이 제대로 결합되지 않아 하트런너 노즐(100)의 사각기둥 형태의 출구 몸체(110)가 사출금형(200)의 사각통 형태의 입구 몸체(210)에 삽입되어도 장비의 노후가 진행되면 수지가 샐 수 있으며, 이때 수지가 새게 되면 전기적 접점을 방해하여 전기적 폐루프를 이루지 못하고 오픈된 상태가 된다.

이때, 본 발명에서는 경보음을 출력하여 작업자가 에러상황을 용이하게 인지할 수 있으며, 이에 따라 하트런너 노즐(100)과 사출금형(200)의 결합면에서 수지가 새어나오는 상황을 파악하여 미리 조치할 수 있게 된다.

즉, 하트런너 노즐의 사각기둥 형태의 출구 몸체와 사출금형의 사각통 형태의 입구몸체의 결합이 완료되면 전기적 접점이 단락되어 올바르게 하트런너와 사출금형이 결합된 것을 파악할 수 있으며, 상기에서 하트런너 노즐과 사출금형이 올바르게 결합된 것으로 파악되면 이후 수지를 주입하게 되며, 이후 장비의 노후 등으로 수지가 새어 전기적 접점이 오픈되면 이를 감지하여 에러신호를 출력하게 된다.

한편, 본 발명은 수지를 주입하는 과정에서 수지가 셀 경우 이를 파악할 수 있도록 구성하였는바, 본 발명은 하트런너와 사출금형에 설치되어 일정기준 이상으로 수지가 분출되면 감지수단인 도전 점점부(12a, 12b)가 단락되어 전류 흐름을 차단하는 전기접점 감지수단(10)으로 구성되어 있다.

즉, 본 발명은 하트런너 노즐과 사출금형에 전기접점 감지수단(10)을 설치하고 전류를 공급한다(VCC, GND). 상기 전기접점 감지수단(10)이 설치된 부위의 수지 분출이 기준이상 심화되면, 도전 접점부(12a, 12b)가 단락하게 되어 전류의 흐름을 차단하게 된다.

다시말해서, 본 발명은 최초 하트런너 노즐과 사출금형이 올바로 결합되면 도전 접점부가 폐쇄되어 전기적 폐루프가 되므로 이를 전기접점 감지수단(10)으로 파악하고, 이후 수지가 새어나와 도전 접전부가 오픈되면 도전 접점부(12a, 12b)가 오픈되므로 이를 전기접점 감지수단으로 감지하여 수지가 새는 것을 파악할 수 있게 된다.

도 5는 본 고안의 일실시예에 의한 전기접점 감지 및 경보장치를 나타낸 회로도로서, 전기접점 감지수단(10)과, 경보발생수단(15), 및 전류제어부(20)를 포함하여 이루어진다.

상기 전기접점 감지수단(10)은 전원전압(VCC)과 접지전압(GND) 사이의 전류통로에 연결되고 수지의 누수로 인하여 하트런너와 사출금형 사이가 벌어지면, 도전 접점부(12a, 12b)가 단락되어 전류흐름을 차단하고 상기 전원전압(VCC)을 풀다운되는 것을 방지하여 수지의 누수를 감지하도록 구성되어 있고, 경보발생수단(15)은 상기 전기접점 감지수단(10)이 수지의 분출을 감지하게 되면 소정의 전원전압(VCC)을 인가받아 경보신호를 발생하도록 구성되어 있고, 전류제어부(20)는 상기 전기접점 감지수단(10)이 단락됨에 따라 소정의 전원전압을 인가받아 스위칭되고 상기 경보발생수단(15)으로 전원전압(VCC)을 공급하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 전류제어부(20)는 상기 전기접점 감지수단(10)이 단락됨에 따라 소정의 전원전압(VCC)을 공급받아 스위칭되고 전류통로를 형성하는 제 1 스위치수단(21)과, 상기 제 1 스위치수단(21)이 도통함에 따라 소정의 전류를 인가받아 스위칭되고 상기 경보발생수단(15)으로 전류통로를 형성하는 제 2 스위치수단(25)으로 구성되어 있다.

한편, 상기 제 1 스위치수단(21)은 트랜지스터소자이고, 제 2 스위치수단(25)은 릴레이소자인 것이 바람직하지만, 회로구성에 따라 다른 스위치소자들을 이용할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작동전반을 도면을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

즉, 전원전압(VCC)과 접지전압(GND) 사이에 설치된 전기접점 감지수단(10)이 수지의 분출로 인하여 도전 접점부(12)가 단락되면, 제 1 노드(Nd1)의 전위는 전원전압(VCC)의 전위로 상승되고 상승된 전위로 인하여 제 1 스위치수단(21)의 입력단에는 고전압이 형성되어 스위치가 턴-온된다.

상기 제 1 스위치수단(21)이 턴-온됨에 따라 형성된 전류통로로 인하여 제 2 스위치수단(25)의 입력단의 전류통로도 도통되고, 상기 제 2 스위치수단(25)의 입력단에 인가되는 전류로 인해 강한 자계가 형성되고 상기 자계로 인해 출력단의 스위치가 스위칭된다.

상기 제 2 스위치수단(25)의 출력단의 도통으로 인하여 경보발생수단(15)은 소정의 전원전압(VCC)을 공급받아 경보신호를 발생하게 되고, 작업자는 수지 누수에 따른 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.

물론, 상기 전기접점 감지수단(10)이 설치된 부위의 수지 누수가 발생하지 않을 때에는 도전 접점부(12a, 12b)가 연결된 상태로 유지되기 때문에 전원전압(VCC)은 감지수단인 도전 접점부(12a, 12b)를 통하여 접지전압(GND)으로 모두 풀다운되므로 제 1 및 제 2 스위치수단(21, 25)은 턴-오프되고, 경보신호(15)는 발생되지 않는다.

본 고안에서 VCC는 수은전지와 같은 배터리를 사용함이 바람직하며, 도전 접점부를 제외한 나머지 수단을 칩세트로 구성하여 보다 용이하게 하트런너와 사출금형에 장착할 수 있도록 구성함이 바람직하다.

100: 하트런너 노즐
110: 출구 몸체
120: 하트런너 노즐의 관통홀
200: 사출금형
210: 입구 몸체
220: 사출금형의 관통홀

Claims (5)

1. 하트러너 타입의 사출성형금형에 있어서,
   내측에 수지가 관통되는 관통홀을 형성하여 이루어지는 하트런너 노즐(100)에 출구 몸체를 더 형성하여 이루어지되, 상기 출구 몸체(110)는 원기둥 또는 다각 기둥 형태로 제작하고;
   상기 사출금형(200)에 입구 몸체를 더 형성하여 이루어지되, 상기 입구 몸체는 원통 또는 다각통 형태로 제작하는 것을 특징으로 하되,
   상기 하트런너 노즐(100)의 출구 몸체와, 사출금형의 입구 몸체에 설치되어 전기적 접점신호를 출력하는 전기접점 감지수단(10)과;
   상기 하트런너 노즐을 사출금형에 접근시킨 상태에서 상기 전기접점 감지수단이 일정 시간 이내에 접점되지 않으면 소정의 전원을 인가받아 경보신호를 발생하는 경보발생수단(15) 및;
   상기 전기접점 감지수단이 전기접점의 오픈 상태인 것을 감지함에 따라 소정의 전원전압을 인가받아 스위칭되고 상기 경보발생수단으로 소정의 전원전압을 공급하는 전류 제어부(20)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 하트러너 타입의 사출성형금형.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 전류 제어부(20)는,
   하트런너 노즐을 사출금형에 접근시킨 상태에서 일정시간 이내에 접점신호가 입력되지 않으면 경보발생수단을 통해 경보신호를 출력하는 프로그램 코드와;
   수지를 삽입하는 도중에 접점신호가 끊어지면 수지가 새어나온 것으로 판단하여 경보발생수단을 통해 경보신호를 출력하는 프로그램 코드를 갖는 것을 특징으로 하는 하트러너 타입의 사출성형금형.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 전기접점 감지수단(10)은,
   하트런너 노즐의 출구몸체와, 사출금형의 입구몸체에 전기 접점부를 각각 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 하트러너 타입의 사출성형금형.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 전류제어부(20)는,
   상기 전기접점 감지수단이 단락됨에 따라 소정의 전원전압을 공급받아 스위칭되고 전류통로를 형성하는 제 1 스위치수단(21) 및;
   상기 제 1 스위치수단이 도통함에 따라 소정의 전류를 인가받아 스위칭되고 상기 경보발생수단으로 전류통로를 형성하는 제 2 스위치수단(25)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하트러너 타입의 사출성형금형.

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