KR101640707B1 - 금형체결용 파워로킹장치 - Google Patents

금형체결용 파워로킹장치 Download PDF

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KR101640707B1 KR1020150033370A KR20150033370A KR101640707B1 KR 101640707 B1 KR101640707 B1 KR 101640707B1 KR 1020150033370 A KR1020150033370 A KR 1020150033370A KR 20150033370 A KR20150033370 A KR 20150033370A KR 101640707 B1 KR101640707 B1 KR 101640707B1
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이명효
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주식회사 미코명진
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Abstract

본 발명은 금형체결용 파워로킹장치에 관한 것이다.
본 발명은 금형체결용 파워로킹장치에 있어서, 매니폴드블록(2)과, 상기 매니폴드블록(2)의 일 통공(6)에 접속되는 오일펌프(4)와, 매니폴드블록(2)의 다른 통공(7)에 접속되는 오일탱크(5)와, 매니폴드블록(2)의 또 다른 통공들(8)에 각각 접속되며 금형체결기구에 금형체결 및 해제용 유압을 각각 공급하는 복수개의 유압밸브(11,12,13,14)를 포함하며, 상기 유압밸브의 밸브바디(40)의 중공부(34)의 일단부에 유압펌프(4)와 연통되는 제1포트(31)와, 금형체결기구에 연통되는 제2포트(32) 및 오일탱크(5)와 연통되는 제3포트(33)를 간격을 두고 형성하고, 제1포트(31)와 제2포트(32) 사이 및 제2포트(32)와 제3포트(33) 사이에 제1밸브시트(38)와 제2밸브시트(39)를 각각 대항하도록 형성하고, 제1밸브시트(38)는 스프링(62)에 의해 유동가능하게 설치된 파워로킹장치이다.

Description

금형체결용 파워로킹장치 {Power Locking Device for Mold Clamping}
본 발명은 금형체결용 파워로킹장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 성형장치에 금형을 설치 또는 교체하기 위해 금형체결기구를 작동시켜 금형을 체결 또는 해제시키는 컴팩트하고 구조가 간단하면서도 누유가 방지되어 안전성이 우수한 새로운 구조의 금형체결용 파워로킹장치에 관한 것이다.
사출성형기나 프레스금형 등에서 금형을 설치하거나 설치된 금형을 교체하기 위해서는 금형을 형판에 대하여 위치설정한 상태에서 금형체결기구를 유압을 이용하여 작동하여 금형을 체결하거나 금형의 체결상태로부터 해제하게 된다. 이와 같이 금형을 성형장치에 설치나 교체를 위해 착탈하는 유압구동장치를 파워로킹장치라 칭한다. 이러한 파워로킹장치는 성형장치에 인접하여 배치된다.
그런데 종래의 파워로킹장치는 성형장치의 금형체결기구의 액츄에이터를 체결상태와 해제상태로 유압유로를 절환하는 방향전환밸브와 이 방향제어밸브를 제어하는 공압 솔레노이드밸브가 별도로 구비됨에 따라 부품수가 많고 유압공급장치에 더하여 에어공급장치를 구비해야 하므로, 장치가 크고 복잡하며 설치공간을 많이 차지하는 문제점이 있었다. 아울러 파워로킹장치의 금형체결 및 해제작동이 확실해야 금형의 위치정밀도가 놓아져서 정밀한 성형이나 안전한 금형개폐작동이 가능하다. 만일 파워로킹장치의 유압라인에서 오일이 누출되면 금형의 성형의 성형의 정밀도나 동작의 안전성이 저하되는데, 부품의 제작이 용이하면서도 오일의 누출을 효과적으로 방지할 수 있는 방안이 제안되지 않고 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 금형체결용 파워로킹장치의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 금형을 설치 또는 교체시에 금형체결기구를 작동시키기 위해 사용되며, 부품수를 절감하면서도 구조가 컴팩트하고 간단하며, 제작이 용이하면서도 누유 방지기능이 우수하여 정밀한 성형과 안전한 작동이 가능하도록 하는 새로운 구조의 금형체결용 파워로킹장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따르면, 성형장치에서 금형을 형판에 기계적으로 체결 또는 해제하는 금형체결기구(100)에 유압을 공급하여 금형체결기구(100)를 체결 또는 해제위치로 선택적으로 구동하는 금형체결용 파워로킹장치에 있어서, 내부에 유로(3)가 형성되며 이와 연통되는 복수개의 통공(6,7,8)을 구비하는 매니폴드블록(2)과, 상기 매니폴드블록(2)의 일 통공(6)에 접속되는 오일펌프(4)와, 매니폴드블록(2)의 다른 통공(7)에 접속되며 매니폴드블록(2)이 탑재되는 오일탱크(5)와, 매니폴드블록(2)의 또 다른 통공들(8)에 각각 접속되며 금형체결기구에 금형체결 및 해제용 유압을 각각 공급하는 복수개의 유압밸브(11,12,13,14)를 포함하며,
상기 유압밸브(11,12,13,14)는 중공부(34)의 일단부에 형성되며 유압펌프(4)와 연통되는 제1포트(31)와, 제1포트(31)와 이격된 둘레부에 형성되며 금형체결기구에 연통되는 제2포트(32)와, 오일탱크(5)에 연통되는 제3포트(33)가 간격을 두고 형성되며 상기 매니폴드블록(2) 내부의 유로(3)와 상기 포트(31,32,33)들이 상호 연통되도록 상기 매니폴드블록(2)의 통공(3)에 밀봉적으로 원통형의 밸브바디(40)와, 중공부(34) 내주면의 제1포트(31)와 제2포트(32) 사이 및 제2포트(32)와 제3포트(33) 사이에 각각 대향하도록 형성되는 제1 및 제2밸브시트(38,39)와, 상기 중공부(34) 내에 배치되고 선단의 헤드(43)와 둘레부 요홈(44)이 형성되며 중공부(34)에 탄설된 스프링(6)에 의해 일측으로 탄성가압되는 포핏(42)과, 상기 밸브바디(40)의 타단에 포핏(42)과 동축적으로 배치되어 포핏(42)을 상기 스프링(36)의 탄성력에 반하여 가압하는 가동코어(52)와 이 가동코어(52)의 둘레부에 배치되어 가동코어(52)에 전자기력을 가하는 코일(54)을 포함하며 상기 매니폴드블록(2)의 외부에 위치되는 솔레노이드유닛(50)을 포함하며, 상기 포핏(42)이 제1밸브시트(38)에 안착되면 포핏(42)의 헤드(43)에 의해 제1포트(31)와 제2포트(32)의 연통이 차단되면서 둘레부 요홈(43)에 의해 제2포트(32)와 제3포트(33)가 연통되고, 상기 포핏(42)이 제2밸브시트(39)에 안착되면 제1포트(31)와 제2포트(32)가 연통되고 제2포트(32)와 제3포트(33)의 연통이 차단되도록 된 것을 특징으로 금형체결용 파워로킹장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제1밸브시트(38)는 상기 밸브바디(40)의 중공부(34)의 일단부에 결합되는 스냅링(61)에 지지되는 스프링(62)에 의해 유동되도록 설치된 것을 특징으로 하는 금형체결용 파워로킹장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 금형의 체결 및 해제용 파워로킹장치를 제작함에 있어서, 내부에 유로(3)가 형성되는 매니폴드블록(2)에 유압밸브(11,12,13,14)의 세개의 포트(31,32,33)가 유로와 연통되도록 삽입결합하고, 이 매니폴드블록(2)을 오일탱크(5) 위에 탑재하며, 유압밸브(11,12,13,14)의 솔레노이드유닛(50)을 매니폴드블록(2)의 외부에 위치되도록 설치함으로써, 누유의 우려가 있는 유압라인을 최소화하고 컴팩트하고 부품수가 적어 구조가 간단한 금형체결용 파워로킹장치를 제공할 수 있다.
또한, 금형체결기구에 금형체결 및 해제용 유압을 각각 공급하는 복수개의 유압밸브(11,12,13,14)의 원통형 밸브바디(40)의 중공부(34)의 일단부에 유압펌프(4)와 연통되는 제1포트(31)와, 금형체결기구에 연통되는 제2포트(32) 및 오일탱크(5)와 연통되는 제3포트(33)를 간격을 두고 형성하고, 제1포트(31)와 제2포트(32) 사이 및 제2포트(32)와 제3포트(33) 사이에 제1밸브시트(38)와 제2밸브시트(39)를 각각 대항하도록 형성하고, 밸브바디(40)의 중공부(34) 내부에서 솔레노이드유닛(50)에 의해 가동되는 포핏(42)의 헤드(43)가 제1밸브시트(38)와 제2밸브시트(39) 사이에서 교호로 안착되면서 제1포트(31)와 제2포트(32)간의 유로 및 제2포트(32)와 제3포트(33)간의 유로를 교호로 개방시킴으로써, 공압 솔레노이드밸브를 사용하지 않고 직접 솔레노이드에 의해 유로를 방향절환하여 금형체결기구의 작동을 제어할 수 있어서, 유압밸브의 구조가 간단하고 부품수가 적게 소요되고, 장치의 구조도 간단하고 컴팩트하여 설치공간을 적게 차지하는 효과를 달성할 수 있다.
아울러 본 발명에 따르면, 밸브바디(40)의 중공부(34)의 일단부에 형성되는 제1밸브시트(38)가 중공부(34)에 결합되는 스냅링(61)에 지지되는 스프링(62)에 의해 유동되도록 설치됨으로써, 부품의 가공이나 조립상의 오차로 인해 제1밸브시트(8)가 진원도나 동심도가 저하되더라도 밸브시트(38)가 탄성적으로 유동하여 포핏(42)의 헤드(43)에 밀착될 수 있어서, 오일의 누설을 효과적으로 차단할 수 있어서, 금형체결기구의 체결 및 해제동작이 확실하게 되어, 정밀한 성형 및 안전한 금형작동이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 사시도
도 2는 상기 실시예의 정면도
도 3은 상기 실시예의 평면도
도 4는 실시예의 유압회로도
도 5는 상기 실시예의 유압밸브의 단면구성도
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1 내지 도 3은 본 발명의 금형체결용 파워로킹장치의 외관 사시도, 정면도 및 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예의 유압회로도이고, 도 5는 유압밸브의 단면구성도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 내부에 유로(3)와 연통되는 복수개의 통공(6,7,8)을 포함하는 매니폴드블록(2)이 오일탱크(5) 위에 탑재된다. 이 오일탱크(5)는 매니폴드블록(2)의 통공(7)에 접속되고 이 매니폴드블록(2)의 일측에는 통공(6)에 접속되는 오일펌프(4)가 구비된다. 그리고 이 오일펌프(4)에 오일을 공급하는 오일탱크(5)가 매니폴드블록(2)의 또 다른 통공(7)을 통해 오일펌프(4)에 접속된다. 그리고 이 오일펌프(4)의 입력측에는 필터(16)와 압력조정기(17)가 결합된다. 미설명부호 19는 오일게이지이고, 20은 오일필터이다. 그리고 이 매니폴드블록(2)의 유로를 개폐하는 4개의 유압밸브(11,12,13,14)가 그 원통형 밸브바디(40)가 매니폴드블록(2)의 통공(8)에 밀봉적으로 삽입되도록 결합된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 오일펌프(4)에서 공급되는 유압은 매니폴드블록(2)의 유로(3)를 통해 체크밸브(18)를 거쳐 네 개의 통공(8)을 통해 접속되는 유압밸브(11,12,13,14)에 접속된다. 이들 유압밸브(11,12,13,14)는 3포트2위치 방향제어밸브로서, 솔레노이드에 의해 직접 구동된다. 이중 유압밸브(11,14)는 노말오픈(Normally Open)의 금형체결용 밸브로서 솔레노이드가 비여자되고 스프링에의 가압되는 정상상태에서는 금형체결기구(100)로 유압을 공급하여 금형을 체결하고, 솔레노이드의 여자에 의한 작동상태에서는 금형체결기구(100)로의 유압공급이 중단된다. 이와 반대로 유압밸브(12,13)는 노말크로즈(Normally Closed)의 금형해제용 밸브로서, 솔레노이드가 비여자되고 스프링에 의해 가압되는 정상상태에서는 금형체결기구(100)로의 유압공급이 중단되고, 솔레노이드의 여자에 의한 작동상태에서는 금형체결기구(100)로 유압이 공급된다. 그리고 유압밸브(11,14)와 금형체결기구(100)를 연결하는 유로상에는 압력스위치(18)가 접속되어, 이 유로상의 압력이 설정압력 범위에서 벗어나면 신호를 보내서 장치를 정지시키는 등의 안전조치를 취하게 된다.
도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유압밸브(11,12,13,14)를 설명한다. 본 발명의 유압밸브는 원통형상의 밸브바디(40)의 상부에 솔레노이드유닛(50)이 결합된다. 유압밸브(11,12,13,14)의 원통형 밸브바디(40)가 매니폴드블록(2)의 통공(8)에 삽입되면 이 솔레노이드유닛(50)은 매니폴드블록(2)의 외부에 위치된다. 밸브바디(40)의 내부에는 축방향으로 연장되는 중공부(34)가 밸브챔버를 형성하고, 이 중공부(34)의 하단에는 제1포트(31)가 형성되고, 이와 이격되어 밸브챔버의 둘레부 하단에는 제2포트(32)와 제3포트(33)가 순차적으로 이격형성된다. 본 실시예에서 제1포트(31)는 유압이 공급되는 압력포트이고, 제2포트(32)는 금형체결기구(100)를 작동시키는 작동포트(32)이고, 제3포트(33)는 압력을 배출하는 드레인포트이다.
그리고 제1포트(31)와 제2포트(32) 사이에는 제1밸브시트(38)가 형성되고, 이에 대향하는 제2밸브시트(39)가 제2포트(32)와 제3포트(33) 사이에 형성된다. 그리고 밸브바디(40)의 중공부(34) 상단에는 중앙에 통공이 형성된 스토퍼(35)가 결합되고, 이 스토퍼(35) 하부에는 선단의 확장된 헤드(43)와 둘레부의 요홈(34) 또는 축경부가 형성된 포핏(42)이 중공부(34) 내에서 승강가능하게 삽입된다. 이 포핏(42) 상단의 확장부(45)와 밸브바디(40) 내주면에 형성된 단턱부(37) 사이에 스프링(36)이 탄설되어 포핏(42)을 탄성적으로 상향가압시킨다. 포핏(42) 선단의 헤드(43)는 제1밸브시트(38)와 제2밸브시트(39) 사이에서 변위된다.
그리고 밸브바디(40)의 상단에는 원통형 튜브(51)가 결합되고, 이 튜브(51) 내에는 포핏(42)과 동축적으로 배치되는 가동코어(52)가 승강가능하게 삽입된다. 그리고 튜브(51)의 외측 둘레부에는 상기 가동코어(52)에 전자기력을 인가하는 코일(54)이 배치되어, 상기 가동코어(52)와 함께 솔레노이드유닛(50)을 구성한다. 상기 가동코어(52)와 포핏(42)의 상단 사이에는 푸시핀(53)이 구비되어, 가동코어(52)는 전술한 스프링(36)의 탄성력에 반하여 포핏(42)을 하항가압하여 제1밸브시트(38)에 안착시킨다. 그리고 튜브(51)의 상단에는 튜브(51)의 상단면에 대하여 나사결합되며 가동코어(52)를 비상시에 나사식으로 돌려서 하강가압하는 오버라이드부재(68)가 구비된다.
또한, 본 발명에 따르면 밸브바디(40)의 하단에 형성되는 제1밸브시트(38)는 중공부(34)의 일단부에 결합되는 스냅링(61) 위에 배치되는 지지링(64)에 탑재되는 스프링(62)에 의해 탄성적으로 유동가능하게 설치된다. 이러한 구조에 따르면, 별체로 제작되어 조립되는 밸브시트(38)가 조립오차로 인해 진원도나 동심도가 다소 낮거나 설치위치에 약간의 편차가 있더라도 포핏(42)의 헤드(43)에 맞닿아 유동되면서 제1밸브시트(38) 상에서 제위치를 찾아서 밀착될 수 있어서, 밸브의 제작이 용이하면서도 누유를 효과적으로 방지할 수 있다.
이들 유압밸브(11,12,13,14)중, 유압밸브(11,14)는 노말오픈의 체결작동용 밸브로서, 솔레노이드의 비여자상태에서는 유압밸브(11,14)의 압력용 제1포트(31)와 작동용 제2포트(32)가 연통되고 드레인용 제3포트(33)가 차단되어 오일펌프(4)로부터의 유압이 금형체결기구(100)를 이루는 복동실린더의 일측 챔버로 공급되어 금형이 체결된다. 이러한 비여자상태에서 해제작동용 유압밸브(12,13)는 드레인용 제1포트(31)와 작동용 제2포트(32)가 연통되어 금형체결기구(100)의 복동실린더의 타측챔버로부터 유압이 배출되고, 압력용 제3포트(33)는 차단되어 유압공급이 중단된다. 이에 따라 금형체결기구(100)는 체결방향으로 작동된다.
한편, 솔레노이드가 여자되면, 유압밸브(11,14)의 압력용 제1포트(31)가 차단되고 작동용 제2포트(32)와 드레인용 제3포트(33)가 개방되어 유압이 배출된다. 반대로 유압밸브(12,13)의 드레인용 제1포트(31)가 차단되고 작동용 제2포트(32)와 작동용 제3포트(33)가 연통되어 유압이 금형체결기구(100)의 복동실린더의 타측으로 유입되어 금형체결기구(100)는 해제방향으로 작동된다.

Claims (2)

  1. 성형장치에서 금형을 형판에 기계적으로 체결 또는 해제하는 금형체결기구(100)에 유압을 공급하여 금형체결기구(100)를 체결 또는 해제위치로 선택적으로 구동하는 금형체결용 파워로킹장치에 있어서, 내부에 유로(3)가 형성되며 이와 연통되는 복수개의 통공(6,7,8)을 구비하는 매니폴드블록(2)과, 상기 매니폴드블록(2)의 일 통공(6)에 접속되는 오일펌프(4)와, 매니폴드블록(2)의 다른 통공(7)에 접속되며 매니폴드블록(2)이 탑재되는 오일탱크(5)와, 매니폴드블록(2)의 또 다른 통공들(8)에 각각 접속되며 금형체결기구에 금형체결 및 해제용 유압을 각각 공급하는 복수개의 유압밸브(11,12,13,14)를 포함하며,
    상기 유압밸브(11,12,13,14)는 중공부(34)의 일단부에 형성되며 유압펌프(4)와 연통되는 제1포트(31)와, 제1포트(31)와 이격된 둘레부에 형성되며 금형체결기구에 연통되는 제2포트(32)와, 오일탱크(5)에 연통되는 제3포트(33)가 간격을 두고 형성되며 상기 매니폴드블록(2) 내부의 유로(3)와 상기 포트(31,32,33)들이 상호 연통되도록 상기 매니폴드블록(2)의 통공(3)에 밀봉적으로 원통형의 밸브바디(40)와, 중공부(34) 내주면의 제1포트(31)와 제2포트(32) 사이 및 제2포트(32)와 제3포트(33) 사이에 각각 대향하도록 형성되는 제1 및 제2밸브시트(38,39)와, 상기 중공부(34) 내에 배치되고 선단의 헤드(43)와 둘레부 요홈(44)이 형성되며 중공부(34)에 탄설된 스프링(36)에 의해 일측으로 탄성가압되는 포핏(42)과, 상기 밸브바디(40)의 타단에 포핏(42)과 동축적으로 배치되어 포핏(42)을 상기 스프링(36)의 탄성력에 반하여 가압하는 가동코어(52)와 이 가동코어(52)의 둘레부에 배치되어 가동코어(52)에 전자기력을 가하는 코일(54)을 포함하며 상기 매니폴드블록(2)의 외부에 위치되는 솔레노이드유닛(50)을 포함하며, 상기 포핏(42)이 제1밸브시트(38)에 안착되면 포핏(42)의 헤드(43)에 의해 제1포트(31)와 제2포트(32)의 연통이 차단되면서 둘레부 요홈(43)에 의해 제2포트(32)와 제3포트(33)가 연통되고, 상기 포핏(42)이 제2밸브시트(39)에 안착되면 제1포트(31)와 제2포트(32)가 연통되고 제2포트(32)와 제3포트(33)의 연통이 차단되도록 된 것을 특징으로 금형체결용 파워로킹장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1밸브시트(38)는 상기 밸브바디(40)의 중공부(34)의 일단부에 결합되는 스냅링(61)에 지지되는 스프링(62)에 의해 유동되도록 설치된 것을 특징으로 하는 금형체결용 파워로킹장치.
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