KR101543596B1 - 이중 사출을 위한 핫러너 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 관한 것으로, 제1사출물을 성형하기 위한 제1캐비티와 제2사출물을 성형하기 위한 제2캐비티를 형성하는 제1금형 및 제2금형, 상기 제1캐비티로 용융수지를 공급하는 메인 러너, 상기 메인 러너로부터 분기되어 구비되고 상기 제2캐비티로 용융수지를 공급하는 서브 러너, 상기 메인 러너를 개폐하는 메인 개폐수단, 및 상기 서브 러너를 개폐하는 서브 개폐수단을 포함하여, 고가의 멀티사출기를 사용하지 않고 동일한 색상의 동종 수지를 간편하게 이중사출할 수 있게 된다.

Description

이중 사출을 위한 핫러너 장치{ A hot runner device for double injection molding }

본 발명은 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동일한 용융액으로 이중 사출하여 성형물을 제조하는 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 두 개의 이종 수지나 색상이 다른 두 개의 동종 수지를 이중 사출을 하는 데에는 멀티 사출기가 사용된다. 멀티 사출기는 메인 사출기에서 1차로 사출하고 서브 사출기에서 2차로 사출을 하여 제품을 성형하게 된다.

그러나, 동일한 색상과 동일한 재질의 수지로 이중 사출을 하고자 하는 경우, 가령 도 1에 도시된 바와 같은 성형물을 성형하고자 하는 경우에도 멀티 사출기를 그대로 사용하고 있다.

도 1에 도시된 성형물은 인서트물(1)의 양면에 사출로 제1사출물(2)과 제2사출물(3)을 성형한 것이다. 제1사출물(2)과 제2사출물(3)은 동일한 색상의 동종 수지로 형성된 것이다.

종래 멀티 사출기로 도 1에 도시된 성형물을 사출하여 제조하는 과정을 보면, 먼저 고정측 금형에 인서트물(1)을 인서트하고 가동측 금형을 닫은 후 메인 사출기에서 가동측 금형으로 수지를 사출하여 인서트물(1)의 일측에 제1사출물(2)을 형성한다. 이후 인서트물(1)의 타측에 서브 사출기로 사출하여 제품을 완성하게 된다.

이와 같이 동일한 색상의 동종 수지를 이중 사출하는 경우에도 고가의 멀티 사출기를 사용함으로써 성형물의 제조단가를 상승시키는 원인이 되고 있다.

한편, 사출기에서 핫러너(Hot Runner) 장치는 금형의 캐비티로 고온의 용융수지를 고압으로 주입시키는 장치로, 고온의 용융수지가 이동하는 러너를 구비하고 용융수지의 주입을 개폐하는 밸브를 구비하며, 밸브는 노즐을 통해 용융수지를 금형으로 주입시킨다.

러너는 고온의 용융수지가 이동하는 유로로, 동일한 색상의 동종 수지는 동일한 러너를 공통으로 사용하여도 무방하나, 다른 러너를 각각 이용하는 메인 사출기와 서브 사출기를 불필요하게 사용하고 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 이중 사출을 위한 핫러너 장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 고가의 멀티사출기를 사용하지 않고 동일한 색상의 동종 수지를 간편하게 이중사출할 수 있는 이중 사출을 위한 핫러너 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 이중 사출을 위한 핫러너 장치는, 동종의 제1사출물과 제2사출물을 이중으로 사출 성형하기 위한 핫러너 장치로서, 제1사출물을 성형하기 위한 제1캐비티와 제2사출물을 성형하기 위한 제2캐비티를 형성하는 제1금형 및 제2금형, 상기 제1캐비티로 용융수지를 공급하는 메인 러너, 상기 메인 러너로부터 분기되어 구비되고 상기 제2캐비티로 용융수지를 공급하는 서브 러너, 상기 메인 러너를 개폐하는 메인 개폐수단, 및 상기 서브 러너를 개폐하는 서브 개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 있어서, 상기 서브 러너는 상기 메인 러너로부터 분기되는 제1서브 러너, 및 상기 제1서브 러너와 분리되어 구비되고 상기 제1금형과 제2금형이 닫힐 때 상기 제1서브 러너와 연결되어 상기 제2캐비티로 용융수지를 공급하는 제2서브 러너를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 있어서, 상기 서브 개폐수단은 상기 제1서브 러너를 개폐하는 제1서브 밸브핀, 및 상기 제2서브 러너의 입구를 개폐하는 제2서브 밸브핀을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 있어서, 상기 서브 개폐수단은 상기 제2서브 러너의 토출구를 개폐하는 제3서브 밸브핀을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 있어서, 상기 메인 개폐수단 및 서브 개폐수단의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1사출물을 성형하고자 하는 경우 상기 메인 개폐수단이 상기 메인 러너를 개방하고 상기 서브 개폐수단은 상기 서브 러너를 닫도록 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 제2사출물을 성형하고자 하는 경우 상기 서브 개폐수단이 상기 서브 러너를 개방하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치에 의하면, 고가의 멀티사출기를 사용하지 않고 동일한 색상의 동종 수지를 간편하게 이중사출할 수 있고, 그로 인해 제조단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명을 통해 제조하고자 하는 성형물을 나타낸 개략적 측면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치를 나타낸 개략적 측단면도,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치의 작동상태를 나타낸 개략적 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 본 발명에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치를 통해 제조하고자 하는 성형물이 도시되어 있다. 도 1에 도시된 성형물은 인서트물(1)의 양면에 제1사출물(2)과 제2사출물(3)이 성형된 것으로, 제1사출물(2)과 제2사출물(3)은 동일한 색상과 동일한 재질의 수지로 형성된 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 사출을 위한 핫러너 장치는, 제1사출물(2)을 성형하기 위한 제1캐비티(16)와 제2사출물(3)을 성형하기 위한 제2캐비티(17)를 형성하는 제1금형(10) 및 제2금형(20), 상기 제1캐비티(16)로 용융수지를 공급하는 메인 러너(30), 상기 제2캐비티(17)로 용융수지를 공급하는 서브 러너(40), 상기 메인 러너(30)를 개폐하는 메인 개폐수단, 상기 서브 러너를 개폐하는 서브 개폐수단, 상기 메인 개폐수단 및 서브 개폐수단의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 제1금형(10)과 제2금형(20) 중 어느 하나는 고정되어 있고 다른 하나가 이동하면서 형틀이 개방되거나 폐쇄된다. 제1금형(10)과 제2금형(20)이 닫힌 상태에서 제1캐비티(16)와 제2캐비티(17)가 밀폐되어 사출물이 성형되고, 제1금형(10)과 제2금형(20)이 개방되면서 사출물이 외부로 배출된다.

상기 제1금형(10)에는 인서트물(1)이 삽입되는 인서트 수용부(15)가 형성되고,상기 인서트 수용부(15)에 연통하여 일측에는 제1캐비티(16)가 형성되며, 상기 제1캐비티(16)의 반대쪽에는 제2캐비티(17)가 형성되어 있다.

상기 제1캐비티(16)와 제2캐비티(17)는 상기 인서트 수용부(15)를 중심으로 서로 반대쪽에 형성된다. 상기 인서트 수용부(15)에 인서트물(1)이 삽입되기 전에 그 인서트 수용부(15)와 상기 제1캐비티(16) 및 제2캐비티(17)는 모두 연통된다. 상기 인서트 수용부(15)에 인서트물(1)이 삽입되면 그 인서트물(1)이 제1캐비티(16)와 제2캐비티(17)를 구획하게 된다.

상기 제2금형(20)에는 상기 제1캐비티(16)로 용융수지를 공급하는 메인 러너(30)가 형성되어 있다.

상기 메인 러너(30)는 용용수지 공급원(도면미도시)으로부터 상기 제1캐비티(16)로 용융수지가 이동하는 유로이다. 메인 러너(30)의 토출구(31)는 상기 제1캐비티(16)로 노출되게 형성되어 있다.

상기 메인 러너(30)의 일측에는 상기 서브 러너(40)가 분기되어 있다. 상기 서브 러너(40)는 상기 제2금형(20)에서 상기 메인 러너(30)로부터 분기되어 형성된 제1서브 러너(41)와, 상기 제1금형(10)에 형성된 제2서브 러너(42)로 구성된다.

상기 제1서브 러너(41)와 제2서브 러너(42)는 분리되어 상기 제1금형(10)과 제2금형(20)에 각각 형성되고, 상기 제1금형(10)과 제2금형(20)의 개폐에 따라 서로 연결되거나 단절된다.

상기 제1서브 러너(41)의 토출구(41a)와 상기 제2서브 러너(42)의 입구(42a)가 접촉되어 연결될 때 접촉 위치를 맞추기 위해 로케이터(71)가 구비된다. 상기 로케이터(71)는 통상의 금형에서 2개의 유로가 연결될 때 사용되는 것으로 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1금형(10)과 제2금형(20)이 닫히게 되면 상기 제1서브 러너(41)와 제2서브 러너(42)가 연결되면서 제1서브 러너(41) 상의 용융수지가 제2서브 러너(42)로 공급되고, 상기 제2서브 러너(42)의 토출구(41b)를 통해 제2캐비티(17)로 용융수지가 토출된다.

상기 메인 개폐수단은 상기 메인 러너(30)의 토출구(31)를 개폐하는 메인 밸브핀(50)을 포함한다. 상기 메인 밸브핀(50)은 액츄에이터(도면미도시)에 의해 왕복이동하면서 메인 러너(30)의 토출구(31)를 개폐하게 된다.

상기 서브 개폐수단은 상기 제1서브 러너(41)를 개폐하는 제1서브 밸브핀(61), 상기 제2서브 러너(42)의 입구(42a)와 토출구(42b)를 각각 개폐하는 제2서브 밸브핀(62) 및 제3서브 밸브핀(63)을 포함한다. 상기 제1서브 밸브핀(61)과 제2서브 밸브핀(62) 및 제3서브 밸브핀(63)은 각각의 액츄에이터(도면미도시)에 의해 작동하게 된다.

상기 제1서브 밸브핀(61)은 상기 제1금형과 제2금형이 닫힌 상태에서 상기 제1서브 러너(41)의 토출구(41a)를 개방하여 상기 메인 러너(30)로부터 상기 제1서브 러너(41)로 유입되는 용융수지를 상기 제2서브 러너(42)로 토출시키게 된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1서브 밸브핀(61)은 상기 제1금형(10)과 제2금형(20)이 개방되면 제1서브 러너(41)의 토출구(41a)를 닫아 그 제1서브 러너(41)의 토출구(41a)를 통해 용융수지가 외부로 배출되지 않게 한다.

상기 제2서브 밸브핀(62)은 상기 제1금형과 제2금형이 닫힌 상태에서 상기 제2서브 러너(42)의 입구(42a)를 개방하여 상기 제1서브 러너(41)로부터 토출되는 용융수지를 제2서브 러너(42)로 유입시키게 된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2서브 밸브핀(62)은 상기 제1금형(10)과 제2금형(20)이 개방되면 제2서브 러너(42)의 입구(42a)를 닫아 그 제2서브 러너(42) 내의 용융수지가 제2서브 러너(42)의 입구(42a)를 통해 외부로 배출되지 않게 차단하게 된다.

상기 제3서브 밸브핀(63)은 상기 제1금형과 제2금형이 닫힌 상태에서 상기 제2서브 러너(42)의 토출구(41b)를 개방하여 그 제2서브 러너(42) 내의 용융수지를 제2캐비티(17)로 토출시키게 된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제3서브 밸브핀(63)은 상기 제1금형(10)과 제2금형(20)이 개방되면 제2서브 러너(42)의 토출구(41b)를 닫아 그 제2서브 러너(42) 내의 용융수지가 그 제2서브 러너(42)의 토출구(41b)를 통해 외부로 배출되지 않게 차단하게 된다.

도 3은 인서트 단계, 도 4는 1차 사출 단계, 도 5는 2차 사출 단계를 나타낸 개략적 측단면도이다.

도 2와 3에 도시된 바와 같이, 사출성형을 하기 전에 먼저 인서트 수용부(15)에 인서트물(1)을 삽입한다.

상기 인서트물(1)이 삽입된 상태에서 상기 제1사출물(2)과 제2사출물(3)은 순차적으로 성형될 수도 있고 동시에 성형될 수도 있다.

상기 제1사출물(2)을 먼저 성형하고자 하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제어부(도면미도시)는 상기 메인 개폐수단이 상기 메인 러너(30)를 개방하고 상기 서브 개폐수단은 상기 서브 러너(40)를 닫도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부는 상기 메인 밸브핀(50)이 상기 메인 러너(30)의 토출구(31)를 개방함과 동시에 상기 제1서브 밸브핀(61)이 제1서브 러너(41)의 토출구(41a)를 닫도록 각각의 액츄에이터에 전기적인 신호를 인가하여 제1캐비티(16)로 용융수지가 주입되게 한다.

상기 제1사출물(2)을 성형한 후 상기 제2사출물을 성형하고자 하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제어부는 상기 서브 개폐수단이 상기 서브 러너(40)를 개방하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 제어부는 상기 제1서브 밸브핀(61)과 제2서브 밸브핀(62) 및 제3서브 밸브핀(63)을 개방하는 전기적인 신호를 각각의 액츄에이터로 인가하여 제2캐비티(17)로 용융수지가 주입되게 한다.

상기 제1캐비티(16)에 용융수지가 채워진 상태에서는 메인 러너(30)의 토출구(31)가 개방되더라도 메인 러너(30) 내의 용융수지가 더 이상 제1캐비티(16)로 토출되지 않으므로 상기 메인 개폐수단이 상기 메인 러너(30)를 닫지 않아도 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 : 인서트물 2 : 제1사출물
3 : 제2사출물 10 : 제1금형
20 : 제2금형 15 : 인서트 수용부
16 : 제1캐비티 17 : 제2캐비티
30 : 메인 러너 40 : 서브 러너
41 : 제1서브 러너 42 : 제2서브 러너
50 : 메인 밸브핀 61 : 제1서브 밸브핀
62 : 제2서브 밸브핀 63 : 제3서브 밸브핀
71 : 로케이터

Claims (7)

1. 동종의 제1사출물과 제2사출물을 이중으로 사출 성형하기 위한 핫러너 장치에 있어서,
   제1사출물을 성형하기 위한 제1캐비티와 제2사출물을 성형하기 위한 제2캐비티를 구비한 제1금형 및 제2금형;
   상기 제2금형의 내부에 형성되고, 상기 제1캐비티로 용융수지를 공급하는 메인 러너;
   상기 메인 러너로부터 분기되어 구비되고, 상기 제2캐비티로 용융수지를 공급하는 서브 러너;
   상기 메인 러너를 개폐하는 메인 개폐수단;
   상기 서브 러너를 개폐하는 서브 개폐수단; 및
   상기 메인 개폐수단 및 서브 개폐수단의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,
   상기 서브 러너는,
   상기 제2금형의 내부에 형성되고, 상기 메인 러너로부터 분기되는 제1서브 러너; 및
   상기 제1금형의 내부에 형성되고, 상기 제1서브 러너와 분리되어 구비되며, 상기 제1금형과 제2금형이 닫힐 때 상기 제1서브 러너와 연결되어 상기 제2캐비티로 용융수지를 공급하는 제2서브 러너;를 포함하며,
   상기 서브 개폐수단은,
   상기 제1서브 러너를 개폐하는 제1서브 밸브핀;
   상기 제2서브 러너의 입구를 개폐하는 제2서브 밸브핀; 및
   상기 제2서브 러너의 토출구를 개폐하는 제3서브 밸브핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 사출을 위한 핫러너 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 제1사출물을 성형하고자 하는 경우 상기 메인 개폐수단이 상기 메인 러너를 개방하고 상기 서브 개폐수단은 상기 서브 러너를 닫도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이중 사출을 위한 핫러너 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 제2사출물을 성형하고자 하는 경우 상기 서브 개폐수단이 상기 서브 러너를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이중 사출을 위한 핫러너 장치.

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