KR101560146B1 - 사출성형기의 밸브 제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사출 성형기의 밸브 제어장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기의 밸브 제어장치에는, 금형에 형성되는 원료 주입공을 선택적으로 개폐하는 다수의 밸브 핀을 구동하는, 사출성형기의 밸브 제어장치에 있어서, 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터의 회전에 따라 직선이동 하며, 상기 다수의 밸브 핀이 결합되는 플레이트 어셈블리; 상기 플레이트 어셈블리의 적어도 일부분이 함몰되어 형성되는 수용부; 상기 모터에 결합되며, 상기 모터의 회전력을 상기 플레이트 어셈블리에 전달하는 동력전달 장치가 포함되며, 상기 동력전달 장치에는, 상기 수용부의 내측에 제공되어, 편심 회전하는 편심부가 포함된다.
본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기의 밸브 제어장치에는, 금형에 형성되는 원료 주입공을 선택적으로 개폐하는 다수의 밸브 핀을 구동하는, 사출성형기의 밸브 제어장치에 있어서, 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터의 회전에 따라 직선이동 하며, 상기 다수의 밸브 핀이 결합되는 플레이트 어셈블리; 상기 플레이트 어셈블리의 적어도 일부분이 함몰되어 형성되는 수용부; 상기 모터에 결합되며, 상기 모터의 회전력을 상기 플레이트 어셈블리에 전달하는 동력전달 장치가 포함되며, 상기 동력전달 장치에는, 상기 수용부의 내측에 제공되어, 편심 회전하는 편심부가 포함된다.
Description
본 발명의 실시예는 사출성형기의 밸브 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 사출 성형기는 열가소성의 원료를 가열 용융해서 노즐로부터 금형으로 높은 압력을 이용해 사출하는 공정을 통해 다양한 부품을 대량으로 제조 생산하도록 성형하는데 사용한다. 상기 사출성형기에는, 노즐등과 같이 원료를 주입하도록 구성되는 사출장치와 함께 원료의 주입 여부에 따라 노즐을 개방하거나 폐쇄할 수 있도록 구성되는 밸브장치가 포함될 수 있다.
도 1은 종래의 사출성형기의 구성을 보여준다.
종래의 사출성형기에는, 소정의 위치에 고정되는 고정 금형(2) 및 상기 고정금형(2)을 향하여 이동 가능하게 배치되는 이동 금형(3)이 포함된다. 상기 이동 금형(3)이 상기 고정 금형(2)에 결합되도록 이동된 상태에서, 상기 고정 금형(2)과 이동 금형(3)의 사이에는, 사출에 의하여 제작되는 물품의 형상에 대응하는 사출부(8)가 형성된다. 상기 사출부(8)에 소정의 원료가 주입되어, 상기 물품의 형상이 구현될 수 있다.
상기 고정 금형(2)에는, 수지 형태의 원료가 공급되는 원료 공급부(4)와, 상기 원료 주입부(4)에서 주입된 원료가 유동하는 유로부(5) 및 상기 유로부(5)와 연통되며 상기 사출부(8)를 향하여 연장되는 노즐부(6)가 포함된다. 그리고, 상기 노즐부(6)의 단부에는, 상기 사출부(8)를 향하여 원료가 주입되도록 하는 주입공(7)이 형성된다.
상기 노즐부(6)의 내부에는, 직선 이동 가능하게 제공되며 상기 주입공(7)을 선택적으로 개폐하는 "밸브" 또는 "밸브 장치"로서의 밸브 핀(9)이 제공된다.
상기 고정 금형(2)에는, 상기 밸브 핀(9)의 이동을 위하여 구동력을 제공하는 모터장치(10)가 더 포함된다. 상기 모터장치(10)에는, 고정자 및 회전자를 포함하는 구동부와, 상기 회전자와 함께 회전 가능하게 제공되는 회전축(11)이 포함된다.
그리고, 상기 모터장치(10)에는, 상기 회전축(11)에 결합되는 커플러(12) 및 상기 커플러(12)와 밸브 핀(9)을 연결하는 핀 홀더(13)가 더 포함된다. 상기 커플러(12)와 핀 홀더(13)는 나사 결합되며, 상기 커플러(12)가 소정 방향으로 회전되는 과정에서, 상기 핀 홀더(13)는 직선 이동될 수 있다.
즉, 상기 회전축(11)의 회전운동은 상기 커플러(12) 및 핀 홀더(13)를 통하여 직선 운동으로 변환되며, 상기 핀 홀더(13)에 결합된 밸브 핀(9)은 상기 핀 홀더(13)와 함께 직선 이동될 수 있다.
도 1은 상기 밸브 핀(9)이 상기 주입공(7)을 닫고 있는 모습을 보여준다. 이 상태에서, 상기 모터 장치(10)가 구동하여 상기 회전자가 소정 방향으로 회전하면, 상기 커플러(12)와 핀 홀더(13)의 동력 전달에 의하여 상기 밸브 핀(9)은 도 1을 기준으로, 상방으로 이동할 수 있다.
상기 밸브 핀(9)이 상방으로 이동하면, 상기 주입공(7)은 개방될 수 있고, 개방된 주입공(7)을 통하여 상기 사출부(8)에 원료가 주입될 수 있다.
이러한 종래의 사출 성형기에 의하면, 상기 모터 장치의 회전운동을 상기 밸브 핀의 직선운동으로 변환하기 위하여 커플러 및 핀 홀더가 별도로 필요하게 되고, 상기 커플러 및 핀 홀더에 의하여 상기 모터장치의 부피가 커지게 된다.
그리고, 상기 모터장치의 부피가 증가함으로써, 상기 모터장치를 수용하는 고정 금형의 크기가 증가하여 금형에 소용되는 재료비가 증대되는 문제점이 있었다.
한편, 종래에는 사출 성형기와 관련한 출원이 개시된 바 있다 (출원번호 10-2004-0093581, 발명의 명칭 : 사출 금형의 핫 런너 밸브 게이트 개폐장치,이하 종래 문헌).
상기 종래 문헌에 따른 밸브 게이트 개폐장치에는, 롤러(92), 스프링(100) 및 슬라이더(110)와 같은 복잡한 구조가 필요하게 되고, 이에 따라 제조 비용이 많이 들고 작동 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 간단한 구조로 작동 신뢰성이 개선될 수 있는 사출 성형기의 밸브 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기의 밸브 제어장치에는, 금형에 형성되는 원료 주입공을 선택적으로 개폐하는 다수의 밸브 핀을 구동하는, 사출성형기의 밸브 제어장치에 있어서, 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터의 회전에 따라 직선이동 하며, 상기 다수의 밸브 핀이 결합되는 플레이트 어셈블리; 상기 플레이트 어셈블리의 적어도 일부분이 함몰되어 형성되는 수용부; 상기 모터에 결합되며, 상기 모터의 회전력을 상기 플레이트 어셈블리에 전달하는 동력전달 장치가 포함되며, 상기 동력전달 장치에는, 상기 수용부의 내측에 제공되어, 편심 회전하는 편심부가 포함된다.
또한, 상기 편심부에는, 가상의 제 1 중심선을 기준으로 회전하는 제 1 회전부; 및 상기 제 1 회전부로부터 연장되며, 상기 제 1 중심선으로부터 이격된 가상의 제 2 중심선을 가지는 제 2 회전부가 포함된다.
또한, 상기 제 2 회전부는, 상기 제 1 중심선을 기준으로 설정된 회전 반경을 가지고 회전하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 편심부가 회전하는 과정에서, 상기 제 2 중심선이 상기 제 1 중심선의 일측에 위치하면 상기 편심부는 상기 플레이트 어셈블리를 상기 금형 방향으로 가압하며, 상기 제 2 중심선이 상기 제 1 중심선의 타측에 위치하면 상기 편심부는 상기 플레이트 어셈블리를 상기 금형으로부터 멀어지는 방향으로 가압하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동력전달 장치에는, 상기 모터에 결합되는 구동기어; 및 상기 구동기어에 결합하여 연동하는 종동기어가 더 포함된다.
또한, 상기 제 1 회전부에는, 상기 종동기어에 결합되는 기어 결합부; 및 상기 기어 결합부로부터 연장되며, 제 2 베어링에 결합되는 제 2 베어링 결합부가 포함된다.
또한, 상기 제 2 회전부에는, 원통형의 편심 본체; 상기 편심 본체로부터 연장되며, 제 1 베어링에 결합되는 제 1 베어링 결합부; 및 상기 제 1 베어링 결합부로부터 연장되며, 제 1 고정너트가 결합되는 제 1 너트결합부가 포함된다.
또한, 상기 동력전달 장치에는, 타이밍 벨트 또는 체인부재가 포함된다.
또한, 상기 플레이트 어셈블리의 직선이동을 가이드 하는 가이드 바 및 관통공이 포함되는 베이스 블럭이 더 포함된다.
또한, 상기 편심부는 상기 관통공을 관통하여 상기 수용부의 내측으로 연장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터의 회전속도를 감속시키는 감속기; 및 상기 감속기 및 구동기어에 결합되는 커플러가 더 포함된다.
다른 측면에 따른 사출 성형기의 밸브 제어장치에는, 금형에 형성되는 원료 주입공을 선택적으로 개폐하는 다수의 밸브 핀을 구동하는, 사출성형기의 밸브 제어장치에 있어서, 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터에 결합되는 구동기어; 상기 구동기어에 연동하는 종동기어; 상기 종동기어에 편심 결합되는 제 2 회전부를 구비하는 편심부; 상기 편심부의 회전에 따라, 상기 금형을 향하는 방향으로 또는 상기 금형으로부터 멀어지는 방향으로 직선이동 하는 플레이트 어셈블리; 및 상기 플레이트 어셈블리에 결합되는 다수의 밸브 핀이 포함된다.
또한, 상기 편심부에는, 상기 종동기어에 동심 결합되는 제 1 회전부가 더 포함되며, 상기 제 2 회전부는 상기 제 1 회전부의 중심선을 기준으로, 설정 반경을 가지고 회전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 편심부의 외측에 결합되어, 상기 플레이트 어셈블리에 대한 상기 편심부의 마찰력을 감소시키는 적어도 하나 이상의 베어링이 포함된다.
또한, 상기 플레이트 어셈블리의 직선이동을 가이드 하는 베이스 블럭이 더 포함되며, 상기 편심부는 상기 베이스 블럭을 관통하여 상기 플레이트 어셈블리에 결하합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 모터의 구동에 의하여 다수의 밸브 핀이 동시에 이동할 수 있고, 이에 따라 밸브 주입공이 개방되어 원료가 금형에 주입될 수 있으므로 사출 성형이 신속하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
특히, 모터의 구동력을 밸브 핀에 전달하는 동력 전달장치에 편심부가 구비되어, 모터의 일방향 회전에 따라 밸브 핀의 직선운동이 반복적으로 이루어질 수 있으므로 작동 신뢰성이 개선될 수 있다.
또한, 편심축의 외측에 적어도 하나 이상의 베어링을 설치되어, 편심축이 회전되는 과정에서 편심축과 플레이트 어셈블리간의 마찰부하를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 모터장치가 구비되는 사출 성형기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터 어셈블리의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달장치의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구동기어 어셈블리의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 편심장치의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 8은 도 2의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 편심부가 일 위치에 있을 때, 밸브 핀이 주입공을 폐쇄하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 편심부가 타 위치에 있을 때, 밸브 핀이 주입공을 개방하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터 어셈블리의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달장치의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구동기어 어셈블리의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 편심장치의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 8은 도 2의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 편심부가 일 위치에 있을 때, 밸브 핀이 주입공을 폐쇄하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 편심부가 타 위치에 있을 때, 밸브 핀이 주입공을 개방하는 모습을 보여주는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기(100)에는, 다수의 사출부(115, 도 9b 참조)를 가지는 금형(110)과, 상기 금형(110)의 일측에 제공되며 노즐부(112, 도 9b 참조)가 결합되는 노즐 블럭(120) 및 상기 사출부(115)에 공급되는 원료의 주입을 선택적으로 제어하는 밸브 제어장치가 포함된다.
상기 밸브 제어장치에는, 상기 노즐 블럭(120)의 일측에 제공되며 동력전달 장치(300)가 결합되는 베이스 블럭(130) 및 상기 베이스 블럭(130)의 일측을 차폐하는 커버부(150)가 포함된다.
상기 베이스 블럭(130)은 전후방이 관통되는 육면체의 형상, 또는 중공의 육면체 형상을 가질 수 있다. 상세히, 상기 베이스 블럭(130)에는, 상면부 및 하면부와, 좌측면부 및 우측면부가 구비되는 블럭 본체(131)가 포함된다.
상기 사출 성형기(100)의 밸브 제어장치에는, 상기 베이스 블럭(130)의 내측에서 이동 가능하게 제공되는 플레이트 어셈블리(140)와, 상기 플레이트 어셈블리(140)의 이동을 위하여 구동력을 제공하는 모터 어셈블리(200) 및 상기 모터 어셈블리(200)의 구동력을 상기 플레이트 어셈블리(140)에 전달하는 동력전달 장치(300)가 더 포함된다.
상기 모터 어셈블리(200)와 동력전달 장치(300)는 서로 결합된다. 상기 동력전달 장치(300)에는, 상기 모터 어셈블리(200)에 결합되는 구동기어 어셈블리(310) 및 상기 구동기어 어셈블리(310)와 연동하는 편심장치(350)가 포함된다.
상기 동력전달 장치(300)의 편심장치(350)는 상기 블럭 본체(131)의 상면과 하면에 결합되도록 설치될 수 있다.
이를 위하여, 상기 블럭 본체(131)의 상면부에는, 상기 동력전달 장치(300)가 관통하는 제 1 관통공(135)이 형성되며, 상기 블럭 본체(131)의 하면부에는, 상기 동력전달 장치(300)가 관통하는 제 2 관통공(136)이 형성될 수 있다.
상기 플레이트 어셈블리(140)에는, 상기 편심장치(350)가 수용될 수 있는 수용부(145)를 가지는 플레이트 본체(141) 및 상기 플레이트 본체(141)의 일측에 결합되어 상기 금형(110)을 향하여 연장되는 다수의 밸브 핀(148)이 포함된다.
상기 수용부(145)는, 상기 플레이트 본체(141)의 상면 중 적어도 일부분이 개구되어 하면까지 연장 또는 함몰되도록 구성된다. 상기 편심장치(350)는 상기 제 1 관통공(135)을 관통하여 상기 수용부(145)에 수용되고, 상기 제 2 관통공(136)까지 연장하도록 배치된다.
상기 편심장치(350)의 제 2 베어링(376, 도 7 참조)은 상기 제 1 관통공(135) 및 제 2 관통공(136)에 결합될 수 있다.
상기 노즐 블럭(120)에는, 상기 다수의 핀(148)이 결합되는 다수의 핀 삽입공(125)이 형성된다. 상기 다수의 핀(148)은 상기 다수의 핀 삽입공(125)을 각각 관통하여, 상기 노즐부(112)의 내측에 이동 가능하게 결합될 수 있다.
상기 모터 어셈블리(200)의 구동력에 의하여 상기 편심장치(350)가 회전하면, 상기 플레이트 어셈블리(140)는 직선운동 할 수 있다. 상기 베이스 블럭(130)에는, 하나 이상의 가이드 바(137)가 제공되며, 상기 플레이트 어셈블리(140)에는 상기 가이드 바(137)가 수용되는 가이드 수용부(147)가 제공된다. 일례로, 상기 가이드 수용부(147)는 상기 플레이트 어셈블리(140)의 네 모서리부에 형성될 수 있다.
상기 가이드 바(137)는 상기 플레이트 어셈블리(140)의 운동방향, 일례로 전후 방향으로 연장되며, 상기 플레이트 어셈블리(140)는 상기 가이드 바(137)를 따라 전후 방향으로 이동될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터 어셈블리의 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동력 전달장치의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구동기어 어셈블리의 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 편심장치의 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 8은 도 2의 I-I'를 따라 절개한 단면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터 어셈블리(200)에는, 구동력을 발생시키는 모터(210)와, 상기 모터(210)의 일측에 결합되어 상기 모터(210)의 회전력을 감쇄시키는 감속기(230) 및 상기 감속기(230)가 장착되는 브라켓(250)이 포함된다.
상기 브라켓(250)에는, 상기 감속기(230)의 적어도 일부분이 결합되는 장착부(255)가 포함된다. 상기 장착부(255)는 상기 브라켓(250)의 일면이 관통되어 형성될 수 있다.
상기 모터 어셈블리(200)의 일측에는, 구동기어 어셈블리(310)가 결합된다.
상기 구동기어 어셈블리(310)에는, 상기 감속기(230)에 결합되는 커플러(312)가 포함된다. 상기 커플러(312)에는, 상기 감속기(230)의 적어도 일부분이 삽입되는 삽입공(315)이 형성된다.
상기 구동기어 어셈블리(310)에는, 상기 커플러(312)에 결합되는 회전축(330) 및 상기 회전축(330)의 외측에 결합되는 구동기어(320)가 더 포함된다.
상기 구동기어(320)에는, 상기 회전축(330)이 관통하는 축 관통부(325) 및 상기 구동기어(320)의 외주면에 형성되는 다수의 기어 이(321)가 포함된다.
상기 회전축(320)은 상기 축 관통부(325)를 관통하여 상기 커플러(312)측으로 연장되며, 상기 커플러(312)의 내측면에 결합된다. 상기 감속기(230)는 상기 커플러(312)의 일측에 결합되고, 상기 회전축(320)은 상기 커플러(312)의 타측에 결합된다.
상기 모터(210)가 구동되면, 상기 감속기(230)는 상기 모터(210)의 회전수를 감소시키면서 회전되고, 상기 회전축(330)은 상기 감속기(230)에 결합된 상태에서 회전될 수 있다. 그리고, 상기 구동기어(320)는 상기 회전축(330)과 함께 소정 방향으로 회전될 수 있다.
상기 회전축(330)에는, 상기 베이스 블럭(130)의 블럭 본체(131)에 결합되는 회전축 본체(331) 및 상기 구동 기어(320)의 내측에 결합되는 삽입부(335)가 포함된다.
그리고, 상기 회전축 본체(331)와 삽입부(335)의 사이에는, 상기 구동기어(320)의 하면을 지지하는 지지부(333)가 제공된다. 상기 지지부(333)의 외경은 상기 회전축 본체(331) 및 삽입부(335)의 외경보다 크게 형성될 수 있다.
상기 구동기어 어셈블리(310)에는, 상기 회전축 본체(331)의 적어도 일부분을 둘러싸는 베어링(340) 및 상기 베어링(340)의 하측에 제공되며 상기 회전축 본체(331)의 하부에 결합되는 너트부(345)가 더 포함된다.
상기 베어링(340)은 상기 블럭 본체(131)이 상면부에 결합되어 상기 회전축(330)으로부터 상기 블럭 본체(131)에 전달되는 마찰력을 감소시킬 수 있다. 그리고, 상기 너트부(345)는 블럭 본체(131)의 상면부 하측에 위치될 수 있다 (도 8 참조).
상기 베어링(340)과 너트부(345)에 의하여, 상기 회전축(330)은 상기 블럭 본체(131)에 안정적으로, 회전 가능하게 지지될 수 있다.
상기 구동기어 어셈블리(310)의 일측에는, 상기 편심장치(350)가 연동 가능하게 결합된다.
상세히, 상기 편심장치(350)에는, 상기 구동기어 어셈블리(310)에 결합되는 종동기어(380)와, 상기 종동기어(380)에 편심 결합되어 회전하는 편심부(360) 및 상기 편심부(360)의 안정적인 구동을 위하여 상기 편심부(360)를 지지하는 다수의 지지부재(371,373,376)가 포함된다.
상기 종동기어(380)에는, 상기 편심부(360)가 결합되는 편심 관통부(385) 및 상기 종동기어(380)의 외주면에 형성되는 다수의 기어 이(381)가 포함된다. 설명의 편의를 위하여, 상기 구동기어(320)의 기어 이를 "제 1 기어 이"라 하고, 상기 종동기어(380)의 기어 이(381)를 "제 2 기어 이"라 이름한다.
상기 편심부(360)에는, 대략 원통 형상의 편심 본체(361) 및 상기 편심 본체(361)의 양측으로 연장되는 다수의 결합부(363,364,366)가 포함된다. 상기 다수의 결합부(363,364,366)는 서로 다른 외경을 가지도록 단차지게 형성된다.
상세히, 상기 다수의 결합부(363,364,366)에는, 제 1 베어링(371)이 결합되는 제 1 베어링 결합부(363)와, 상기 제 1 베어링 결합부(363)로부터 연장되며 제 1 고정너트(373)가 결합되는 제 1 너트결합부(364) 및 상기 제 1 너트결합부(364)로부터 연장되며 제 2 베어링(376)이 결합되는 제 2 베어링 결합부(366)가 포함된다.
상기 제 1 베어링(371)은 상기 플레이트 어셈블리(140)의 수용부(145) 내측에 설치되며, 상기 제 1 베어링 결합부(363)를 둘러싸도록 배치된다.
그리고, 상기 제 1 고정너트(373)는 상기 제 1 베어링(371)의 상측에서, 상기 제 1 너트결합부(364)를 둘러싸도록 배치되며, 상기 수용부(145)의 내측에 위치된다. 상기 제 1 너트결합부(364)의 외주면에는 제 1 나사산(365)이 형성되며, 상기 제 1 고정너트(373)의 내주면에는 상기 제 1 나사산(365)에 결합되는 제 2 나사산(374)이 형성된다.
상기 제 2 베어링(376)은 상기 제 1 고정너트(373)의 상측에서, 상기 제 2 베어링 결합부(366)를 둘러싸도록 배치되며, 상기 블럭 본체(131)의 제 1 관통공(135)에 결합되도록 구성된다.
상기 제 1 고정너트(373)와, 상기 제 2 베어링(376)의 사이에는 제 1 스페이서(375)가 구비되며, 상기 제 2 베어링(376)과 종동기어(380)의 사이에는 제 2 스페이서(377)가 구비된다.
상기 제 1 스페이서(375)는 상기 블럭 본체(131)의 제 1 관통공(135) 하측에 위치되고, 상기 제 2 스페이서(377)는 상기 제 1 관통공(135) 상측에 위치된다. 그리고, 상기 제 2 스페이서(377)의 상측에는, 상기 종동기어(380)가 지지될 수 있다.
상기 제 1 스페이서(375)에 의하여, 상기 제 1 고정너트(373)와 제 2 베어링(376)은 서로 이격될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 스페이서(377)에 의하여, 상기 제 2 베어링(376)과 종동기어(380)는 서로 이격될 수 있다.
상기 제 1 베어링 결합부(363), 제 1 너트결합부(364) 및 제 2 베어링 결합부(366)는 상기 편심 본체(361)의 양측, 즉 도 7을 기준으로 상측 및 하측에 각각 구비될 수 있다. 도 7에는, 상기 편심 본체(361)의 하측에 결합되는 제 1 베어링(371), 제 1 고정너트(373) 및 제 2 베어링(376)의 도시가 생략되었다.
그리고, 상기 편심 본체(361)의 상측에 제공되는 제 2 베어링 결합부(366)의 상측에는, 상기 종동기어(380)에 결합되는 기어 결합부(368)가 제공된다. 상기 기어 결합부(368)는 상기 편심 관통부(385)의 내측에 결합될 수 있다.
상기 편심 본체(361)의 중심을 지나는 세로 방향의 가상의 중심선(ℓ2)과, 상기 기어 결합부(368)의 중심을 지나는 세로 방향의 가상의 중심선(ℓ1)은 서로 이격되도록 배치된다.
상세히, 상기 종동기어(380)와, 기어 결합부(368) 및 제 2 베어링 결합부(366)는 서로 동일한 중심선(제 1 중심선, ℓ1)을 가지도록 구성된다. 그리고, 상기 편심 본체(361), 제 1 베어링 결합부(363) 및 제 1 너트결합부(364)는 서로 동일한 중심선(제 2 중심선,ℓ2)을 가지도록 구성된다.
그리고, 상기 제 1 중심선(ℓ1)과, 제 2 중심선(ℓ2)은 서로 이격되도록 연장된다 (이격거리 S). 상기 이격거리 S는 상기 편심 본체(361)의 회전반경에 대응된다.
즉, 상기 편심부(360) 중 상기 수용부(145)의 내측에 위치하는 부분(361,363,364)의 중심선(ℓ2)과, 상기 수용부(145)의 외측에 위치하여 상기 블럭 본체(131)에 결합되는 부분의 중심선(ℓ1)은 서로 이격될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 상기 기어 결합부(368)가 상기 종동기어(380)에 결합되어 회전하면, 상기 편심 본체(361)는 설정된 회전반경(S)을 가지고 회전(편심 회전)하게 된다.
이 때, 상기 종동기어(380), 기어 결합부(368) 및 제 2 베어링 결합부(366)는 제자리에서 회전하게 된다. 상기 종동기어(380), 기어 결합부(368) 및 제 2 베어링 결합부(366)를 "제 1 회전부"라 이름한다.
반면에, 상기 제 1 베어링 결합부(364) 및 제 1 너트 결합부(364)는 상기 편심 본체(361)와 함께 편심회전 하게 된다. 상기 편심 본체(361), 제 1 베어링 결합부(363) 및 제 1 너트 결합부(364)를 "제 2 회전부"라 이름한다.
상기 편심 회전부(361,364,366)는 회전하는 과정에서, 상기 제 1 베어링(371)을 통하여 상기 수용부(145)의 내측면에 소정의 힘을 가할 수 있다. 이 때, 발생하는 마찰력은 상기 제 1 베어링(371)에 의하여 감소될 수 있다.
상기 수용부(145)에 전달되는 힘에 의하여, 상기 플레이트 어셈블리(140)는 전후 방향으로 이동될 수 있다. 이 때, "전방"은 상기 밸브 핀(148)이 상기 금형(110)의 사출부(115) 방향으로 이동하여 원료 주입공(116, 이하 "주입공")을 폐쇄하는 방향으로 이해되며, "후방"은 상기 밸브 핀(148)이 상기 금형(110)의 사출부(115)로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 상기 주입공(116)을 개방하는 방향으로 이해될 수 있다.
한편, 편심축 본체(361)의 하측에 제공되는 제 2 베어링 결합부(366)의 하측에는, 제 2 고정너트(379, 도 8 참조)가 결합되는 제 2 너트결합부(369)가 제공된다. 상기 제 2 고정너트(379)는 상기 제 2 너트결합부(369)를 둘러싸도록 설치된 상태에서, 상기 블럭 본체(131)의 제 2 관통공(136) 하측에 위치될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 편심부가 일 위치에 있을 때, 밸브 핀이 주입공을 폐쇄하는 모습을 보여주는 도면이고, 도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 편심부가 타 위치에 있을 때, 밸브 핀이 주입공을 개방하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 9a 내지 도 10b를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형기(100)의 밸브 제어장치의 작용을 설명한다.
상기 모터 어셈블리(200)가 구동하여 상기 구동기어 어셈블리(300)가 회전하면, 상기 편심장치(350)는 상기 구동기어(320)에 연동하여 회전하게 된다.
상세히, 상기 편심장치(350)의 종동기어(380)가 회전하면, 상기 편심부(360) 중 상기 제 1 회전부(366,368), 즉 상기 기어 결합부(368) 및 제 2 베어링 결합부(366)는 제자리에서 회전하게 된다.
반면에, 상기 제 1 회전부(366,368)에 결합된 제 2 회전부(361,363,364)는 상기 소정의 회전반경을 가지고 회전하게 된다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 회전부(361,363,364)의 가상의 제 2 중심선(ℓ2)이 상기 제 1 회전부(366,368)의 가상의 제 1 중심선(ℓ1)의 전방에 위치하는 경우, 상기 편심부(360)는 상기 플레이트 어셈블리(140)를 전방으로 가압하게 된다.
따라서, 상기 플레이트 어셈블리(140)는 상기 베이스 블럭(130)의 가이드 바(137)를 따라 전방으로 이동하게 된다. 그리고, 상기 플레이트 어셈블리(140)가 전방으로 이동함에 따라, 상기 밸브 핀(148)은 노즐부(112)의 내측에서 전방으로 이동하여 상기 금형(110)에 형성된 다수의 주입공(116)을 폐쇄하게 된다. 따라서, 상기 다수의 주입공(116)을 통한 원료의 공급은 중지될 수 있다.
여기서, 상기 노즐부(112)는 다수 개가 구비되어 원료의 유동을 가이드 하며, 상기 노즐 블럭(120)에 결합되어 상기 금형(110)의 다수의 주입공(116)을 향하여 연장된다. 그리고, 상기 금형(110)에는, 상기 다수의 주입공(116)을 통하여 배출된 원료가 사출되는 다수의 사출부(115)가 형성된다.
한편, 도 9a의 상태에서 상기 모터 어셈블리(200)가 더 회전하면, 상기 제 2 회전부(361,363,364)는, 상기 가상의 제 2 중심선(ℓ2)이 상기 가상의 제 1 중심선(ℓ1)을 기준으로 후방으로 이동하도록 편심 회전하게 된다.
즉, 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 회전부(361,363,364)의 가상의 제 2 중심선(ℓ2)이 상기 제 1 회전부(366,368)의 가상의 제 1 중심선(ℓ1)의 후방에 위치하는 경우, 상기 편심부(360)는 상기 플레이트 어셈블리(140)를 후방으로 가압하게 된다.
따라서, 상기 플레이트 어셈블리(140)는 상기 베이스 블럭(130)의 가이드 바(137)를 따라 후방으로 이동하게 된다. 그리고, 상기 플레이트 어셈블리(140)가 후방으로 이동함에 따라, 상기 밸브 핀(148)은 노즐부(112)의 내측에서 후방으로 이동하여 상기 금형(110)에 형성된 다수의 주입공(116)을 개방하게 된다. 따라서, 상기 다수의 주입공(116)을 통한 원료의 공급이 이루어져, 상기 다수의 사출부(115)에 동시에 사출이 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 모터 어셈블리(200)의 구동에 의하여, 상기 플레이트 어셈블리(140)는 전방 및 후방으로 반복하여 이동할 수 있고, 다수의 밸브 핀(148)이 상기 금형(110)에 형성된 다수의 주입공(116)을 선택적으로 개폐함으로써, 다수의 사출부(115)에 원료 공급을 동시에 수행할 수 있게 된다.
다른 실시예를 제안한다.
본 실시예에서는, 모터 어셈블리의 구동력을 플레이트 어셈블리에 전달하는 동력전달 장치의 일 구성으로서 구동기어 및 종동기어를 제안하였으나, 이와는 달리, 동력전달을 위하여 타이밍 벨트 또는 체인부재등이 제안될 수도 있을 것이다.
100 : 사출 성형기 110 : 금형
120 : 노즐 블럭 130 : 베이스 블럭
140 : 플레이트 어셈블리 150 : 커버부
200 : 모터 어셈블리 210 : 모터
230 : 감속기 300 : 동력전달 장치
310 : 구동기어 어셈블리 320 : 구동기어
330 : 회전축 350 : 편심장치
360 : 편심부 361 : 편심 본체
371 : 제 1 베어링 373 : 제 1 고정너트
376 : 제 2 베어링 380 : 종동기어
120 : 노즐 블럭 130 : 베이스 블럭
140 : 플레이트 어셈블리 150 : 커버부
200 : 모터 어셈블리 210 : 모터
230 : 감속기 300 : 동력전달 장치
310 : 구동기어 어셈블리 320 : 구동기어
330 : 회전축 350 : 편심장치
360 : 편심부 361 : 편심 본체
371 : 제 1 베어링 373 : 제 1 고정너트
376 : 제 2 베어링 380 : 종동기어
Claims (15)
- 금형에 형성되는 원료 주입공을 선택적으로 개폐하는 다수의 밸브 핀을 구동하는, 사출성형기의 밸브 제어장치에 있어서,
회전력을 발생시키는 모터;
상기 모터의 회전에 따라 직선이동 하며, 상기 다수의 밸브 핀이 결합되는 플레이트 어셈블리;
상기 플레이트 어셈블리의 적어도 일부분이 함몰되어 형성되는 수용부;
상기 모터에 결합되어 상기 모터의 회전력을 상기 플레이트 어셈블리에 전달하며, 상기 수용부의 내측에 제공되어 편심 회전하는 편심부가 구비되는 동력전달 장치; 및
상기 플레이트 어셈블리의 직선이동을 가이드 하며, 상기 편심부가 관통하는 관통공을 가지는 베이스 블럭이 포함되며,
상기 편심부는 상기 베이스 블럭의 관통공을 관통하여 상기 플레이트 어셈블리의 수용부로 연장되는 것을 특징으로 하는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 편심부에는,
가상의 제 1 중심선을 기준으로 회전하는 제 1 회전부; 및
상기 제 1 회전부로부터 연장되며, 상기 제 1 중심선으로부터 이격된 가상의 제 2 중심선을 가지는 제 2 회전부가 포함되는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 회전부는,
상기 제 1 중심선을 기준으로 설정된 회전 반경을 가지고 회전하는 것을 특징으로 하는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 편심부가 회전하는 과정에서,
상기 제 2 중심선이 상기 제 1 중심선의 일측에 위치하면 상기 편심부는 상기 플레이트 어셈블리를 상기 금형 방향으로 가압하며,
상기 제 2 중심선이 상기 제 1 중심선의 타측에 위치하면 상기 편심부는 상기 플레이트 어셈블리를 상기 금형으로부터 멀어지는 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 동력전달 장치에는,
상기 모터에 결합되는 구동기어; 및
상기 구동기어에 결합하여 연동하는 종동기어가 더 포함되는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 회전부에는,
상기 종동기어에 결합되는 기어 결합부; 및
상기 기어 결합부로부터 연장되며, 제 2 베어링에 결합되는 제 2 베어링 결합부가 포함되는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 2 회전부에는,
원통형의 편심 본체;
상기 편심 본체로부터 연장되며, 제 1 베어링에 결합되는 제 1 베어링 결합부; 및
상기 제 1 베어링 결합부로부터 연장되며, 제 1 고정너트가 결합되는 제 1 너트결합부가 포함되는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 동력전달 장치에는,
타이밍 벨트 또는 체인부재가 포함되는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 베이스 블럭의 내측에는, 플레이트 어셈블리의 직선이동을 가이드 하는 가이드 바가 구비되는 것을 특징으로 하는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 삭제
- 제 5 항에 있어서,
상기 모터의 회전속도를 감속시키는 감속기; 및
상기 감속기 및 구동기어에 결합되는 커플러가 더 포함되는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 금형에 형성되는 원료 주입공을 선택적으로 개폐하는 다수의 밸브 핀을 구동하는, 사출성형기의 밸브 제어장치에 있어서,
회전력을 발생시키는 모터;
상기 모터에 결합되는 구동기어;
상기 구동기어에 연동하는 종동기어;
상기 종동기어에 편심 결합되는 제 2 회전부를 구비하는 편심부;
상기 편심부의 회전에 따라, 상기 금형을 향하는 방향으로 또는 상기 금형으로부터 멀어지는 방향으로 직선이동 하는 플레이트 어셈블리;
상기 플레이트 어셈블리에 결합되는 다수의 밸브 핀; 및
상기 플레이트 어셈블리의 직선이동을 가이드 하는 베이스 블럭이 더 포함되며, 상기 편심부는 상기 베이스 블럭을 관통하여 상기 플레이트 어셈블리에 결합되는 것을 특징으로 하는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 편심부에는,
상기 종동기어에 동심 결합되는 제 1 회전부가 더 포함되며,
상기 제 2 회전부는 상기 제 1 회전부의 중심선을 기준으로, 설정 반경을 가지고 회전되는 것을 특징으로 하는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 편심부의 외측에 결합되어, 상기 플레이트 어셈블리에 대한 상기 편심부의 마찰력을 감소시키는 적어도 하나 이상의 베어링이 포함되는 사출 성형기의 밸브 제어장치. - 삭제
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2014
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