KR101798900B1 - 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기에 관한 것이다.
본 발명의 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기는 수지 주입기로부터 공급된 용융상태의 수지가 금형으로 이동하기 위한 경로를 제공하는 수지유로가 형성되는 매니폴드가 구비되고, 매니폴드와 결합되며 수지유로를 통해 유입되는 용융상태의 수지가 분사공을 통해 분사되기 위한 수지이동로가 형성되며 외주에 히터가 구비된 노즐이 구비되며, 일단이 노즐의 분사공을 단속하기 위해 수지이동로 내에 위치하는 노즐핀이 구비되고, 노즐핀과 연결되어 노즐핀의 위상을 이동시키는 피스톤이 구비되며, 피스톤에 구동력을 전달하는 실린더를 구비하고 있다.
또한, 피스톤은 실린더로부터 구동력을 전달받아 노즐의 분사공에 수직한 방향으로 승강 이동되는 제 1 몸체부가 구비되고, 노즐핀의 타단과 연결되며 제 1 몸체부에 안착되어 제 1 몸체부의 승강 이동에 연동되는 제 2 몸체부를 구비하고 있으며, 제 1 몸체부에 안착된 제 2 몸체부가 이탈되지 않도록 제 2 몸체부를 제 1 몸체부에 연결시키는 연결부재를 구비하고 있다.

Description

분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기{INJECTION MOLDING MACHINE WITH A REMOVABLE PISTON STRUCTURE}
본 발명은 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기에 관한 것이다.
분말이나 펠릿형태로 된 합성수지 혹은 열가소성수지와 같은 성형재료를 용융하여 금형 내에 형성된 제품형태의 캐비티(Cavity)에 충전한 후, 이것을 냉각하여 고화시킴으로써 다양한 형태의 제품을 제조하는 것을 사출성형이라고 한다.
본 발명은 사출성형기에 관한 것이다. 일반적으로 사출성형기는 수지유로가 형성된 매니폴드와 용융된 수지를 분사시키는 노즐과 외부로부터 압력을 받아 상하방향으로 왕복운동하는 피스톤과 피스톤의 하측으로 연결되어 노즐이 분사하는 용융된 수지의 출입을 통제하는 노즐핀을 포함하여 구성된다.
이러한 사출성형기의 작동을 설명하면 압력유로를 통해 피스톤의 하측으로 압력이 가해지면, 피스톤은 상승하게 되며, 피스톤에 연결된 노즐핀도 함께 상승하게 된다. 따라서 노즐의 하측에 형성된 분사공은 개방되고, 수지유로를 통과한 용융된 수지가 분사공을 통해 분사 된다.
아울러, 압력유로를 통해 피스톤의 상측으로 압력이 가해지면, 피스톤은 하강하게 되며, 피스톤에 연결된 노즐핀도 함께 하강하여 노즐의 하측에 형성된 분사공을 닫게 되고, 그리하여 용융된 수지의 분사는 중단된다.
이와 같이, 피스톤이 승강되어, 피스톤에 연결된 노즐핀이 분사공을 개폐하는 특징을 갖춘 종래의 사출성형기로는 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0118420호 “사출성형기”(이하, ‘종래기술’이라 함)에 기재되어 있다.
그런데, 종래기술을 비롯한 기존의 사출성형기(20)는 피스톤(21) 및 피스톤(21)에 연결된 노즐핀(22)이 일체형이거나 피스톤(21)과 노즐핀(22)이 결합되는 형태라 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째로, 사출성형기(20) 내 노즐핀(22)에 문제가 발생하여 교체 또는 수리가 요구될 경우, 노즐핀(22) 교체를 위해 피스톤(21) 전체의 탈거가 필요함으로 인해, 교체 또는 수리를 위한 분리 작업상의 작업 용이성이 저하되고 작업시간이 길어지는 문제점이 있었다.
둘째로, 노즐핀(22)이 분사공(23)에 삽입되지 않는 경우가 있다. 다시 말해서, 도 1 에 도시된 바와 같이, 피스톤(21)과 노즐핀(22) 생산시, 피스톤(21)과 노즐핀(22)이 결합되는 부분에 있어서, 정해진 치수공차의 허용치를 넘어서게 될 경우 피스톤(21)에 연결된 노즐핀(22)이 분사공(23)에 삽입되지 못하는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해서는 규격에 맞게 생산된 노즐핀(22)이나 피스톤(21)으로 교체해야 하는데, 이에 따른 교체비용이 소모되며, 제품 생성상에서 이를 해결하기 위해서 치수공차를 줄이게 되면 생산비용이 증가하게 된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 노즐핀 교체 또는 수리를 위한 분리 작업상의 작업 용이성이 향상되고 작업시간이 줄어드는 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기는, 수지 주입기로부터 공급된 용융상태의 수지가 금형으로 이동하기 위한 경로를 제공하는 수지유로가 형성되는 매니폴드; 상기 매니폴드와 결합되며, 상기 수지유로를 통해 유입되는 용융상태의 수지가 분사공을 통해 분사되기 위한 수지이동로가 형성되며, 외주에 히터가 구비된 노즐; 일단이 상기 노즐의 분사공을 단속하기 위해 상기 수지이동로 내에 위치하는 노즐핀; 상기 노즐핀과 연결되어, 상기 노즐핀의 위상을 이동시키는 피스톤; 및 상기 피스톤에 구동력을 전달하는 실린더; 를 포함하며, 상기 피스톤은 상기 실린더로부터 구동력을 전달받아 상기 노즐의 분사공에 수직한 방향으로 승강 이동되는 제 1 몸체부; 및 상기 노즐핀의 타단과 연결되며, 상기 제 1 몸체부에 안착되어 상기 제 1 몸체부의 승강 이동에 연동되는 제 2 몸체부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 피스톤은 상기 제 1 몸체부에 안착된 상기 제 2 몸체부가 이탈되지 않도록 상기 제 2 몸체부를 상기 제 1 몸체부에 연결시키는 연결부재; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 몸체부의 일측에는 상측으로 개방된 적어도 하나 이상의 제 1 결합홈이 구비되며, 상기 연결부재의 일단은 상기 제 1 결합홈에 삽입되어 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 몸체부는 상기 연결부재와의 사이에 유동을 위한 여유공간이 형성되도록 상기 연결부재와 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부재는 상기 제 1 몸체부에 연결되며, 소정의 직경을 갖는 고정축부분; 및 상기 고정축부분의 타단으로 연장 형성되며 확장된 직경을 갖는 확장부분; 을 포함하며, 상기 제 2 몸체부의 일측에는 상기 제 2 몸체부의 중심부 방향으로 함몰된 적어도 하나 이상의 제 2 결합홈이 구비되며, 상기 제 2 결합홈은 상기 고정축부분의 외경보다는 크고, 상기 확장부분의 외경보다는 작은 내경을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 노즐핀과 연결되는 피스톤이 제 1 몸체부와 제 2 몸체부로 분리가 될 수 있기 때문에, 노즐핀에 문제가 발생되었을 경우 노즐핀과 연결된 제 2 몸체부를 분리하여 탈거할 수 있어 보수작업이 용이해지는 효과가 있다.
또한, 제 1 몸체부 및 제 2 몸체부를 연결시키는 연결부재와 제 2 몸체부 사이 여유공간이 형성되어, 제 2 몸체부가 여유공간 내에서 유동될 수 있어, 노즐핀이 분사공에 삽입되지 않는 문제가 있더라도, 노즐핀이 분사공에 삽입될 수 있게 하는 효과가 있다.
도1는 본 발명에 비교되는 종래기술을 비롯한 기존의 사출성형기의 피스톤과 노즐핀의 결합형태에 따른 구성을 도시한 구성도이다.
도2은 본 발명에 따른 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기의 구성을 도시한 구성도이다.
도3은 본 발명에 따른 피스톤의 결합상태를 도시한 사시도이다.
도4은 본 발명에 따른 피스톤의 결합과정을 도시한 분해사시도이다.
도5은 본 발명에 따른 피스톤의 결합상태를 도시한 상단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
도 2를 참조하여, 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기(10)를 설명하면, 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기(10)는 수지유로(110)가 형성된 매니폴드(100); 수지이동로(210) 및 분사공(220)이 형성되고 히터(230)가 구비된 노즐(200); 분사공(220)을 단속하는 노즐핀(300); 노즐핀(300)의 위상을 이동시키는 피스톤(400); 피스톤(400)에 구동력을 전달하는 실린더(미도시); 를 포함하며, 피스톤(400)은 실린더(미도시)로부터 구동력을 전달받아 승강 이동되는 제 1 몸체부(410); 노즐핀(300)의 타단과 연결되며, 제 1 몸체부(410)에 안착되어 제 1 몸체부(410)의 승강 이동에 연동되는 제 2 몸체부(420); 를 포함하여 구성된다.
각 구성을 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
매니폴드(100)에는 수지 주입기로부터 공급된 용융상태의 수지가 노즐(200)에 형성된 수지이동로(210)로 이동되도록 하는 수지유로(110)가 형성되어 있다. 여기서 용융상태의 수지의 온도가 유지되도록 가열장치가 매니폴드(100)에 구비될 수 있으며, 이러한 가열장치는 매니폴드(100)의 외주면에 선이 설치되어 열전달을 하는 형태 또는 매니폴드(100)의 외주를 감싸는 캡을 통해 열전달을 하는 형태 또는 매니폴드(100)의 외주 내에 가열장치가 설치되어 열전달을 하는 형태 등 다양한 형태로 실시가능하다.
노즐(200)은 매니폴드(100)의 하측에 배치되며, 수지유로(110)로부터 오는 용융상태의 수지가 분사공(220)를 통해 분사될 수 있도록 수지이동로(210)가 형성되고, 수지이동로(210)를 통해 이동되는 용융상태의 수지의 온도가 유지되도록 노즐(200)의 외주에 히터(230)가 구비된다. 여기서 히터(230)는 노즐(200)의 외주면에 선이 설치되어 열전달을 하는 형태이거나 노즐(200)의 외주를 감싸는 캡을 통해 열전달을 하는 형태이거나 노즐(200)의 외주 내에 히터(230)가 설치되어 열전달을 하는 형태 등 히터(230)와 노즐(200)의 결합형태에 따라 다양한 형태로 구비될 수 있다.
추가적으로, 노즐(200)은 하술될 노즐핀(300)이 삽입되며 수지이동로(210)에 연결되는 노즐핀 삽입홀을 구비할 수 도 있다.
노즐핀(300)은 일단이 수지이동로(210) 내에 위치하며 분사공(220)을 단속한다. 그리고 노즐핀(300)의 타단은 하술될 피스톤(400)과 결합되어 피스톤(400)의 움직임에 따라 함께 움직여지며, 피스톤(400)의 위치에 따라 분사공(220)을 개폐한다.
부가적으로, 노즐핀(300)의 움직임에 따라 용융상태의 수지가 노즐핀 삽입홀로 침투되는 것을 방지하기 위해, 노즐핀 삽입홀에 오링(미도시)이 구비될 수 있다.
피스톤(400)은 노즐핀(300)의 타단과 연결되어, 노즐핀(300)의 위상을 이동시킨다.
실린더(미도시)는 피스톤(400)에 구동력을 전달하여, 피스톤(400)이 승강되게 한다.
좀 더 자세히 말하면, 실린더(미도시)가 피스톤(400)에 구동력을 전달하여 피스톤(400)이 승강하게 되고, 피스톤에 연결된 노즐핀(300) 또한 함께 움직이게 된다. 그리하여 노즐핀(300)이 분사공(220)을 개폐할 수 있도록 승강하게 된다.
부가적으로 실린더(미도시)는 피스톤(400)에 구동력을 전달하는 동력전달장치를 구비할 수 도 있다. 동력전달장치는 힘을 전달하여 피스톤(400)을 승강시킬 수 있는 장치로 모터 등이 될 수 도 있고, 공압 또는 유압식장치 등 여러 가지 힘을 전달할 수 있는 장치가 될 수 도 있다.
도 3 및 도 4을 참조하여, 좀 더 구체적으로 피스톤(400)을 설명하면, 피스톤(400)은 실린더(미도시)로부터 구동력을 전달받아 노즐(200)의 분사공(220)에 수직한 방향으로 승강 이동되는 제 1 몸체부(410); 및 노즐핀(300)의 타단과 연결되며 제 1 몸체부(410)에 안착되어 제 1 몸체부(410)의 승강 이동에 연동되는 제 2 몸체부(420); 를 포함하여 구성된다.
여기서, 제 1 몸체부(410)는 실린더(미도시)로부터 구동력을 전달받으며 노즐(200)의 분사공(220)에 수직한 방향으로 승강 이동하는 부분이다.
그리고, 제 2 몸체부(420)는 노즐핀(300)의 타단과 연결되며 제 1 몸체부(410)에 안착되어 제 1 몸체부(410)의 승강 이동에 연동되어 움직여지는 부분이다. 이에 따라 피스톤(400)에 연결된 노즐핀(300)은 분사공(220)에 수직한 방향으로 움직이게 되며, 분사공(220)을 개폐할 수 있도록 하게 된다고 볼 수 도 있다.
좀 더 자세히 피스톤(400)을 설명하면, 피스톤(400)은 제 1 몸체부(410)에 안착된 제 2 몸체부(420)가 이탈되지 않도록 제 2 몸체부(420)를 제 1 몸체부(410)에 연결시키는 연결부재(430)를 더 포함하여 구성된다.
제 1 몸체부(410)의 일측에는 상측으로 개방된 적어도 하나 이상의 제 1 결합홈(411)이 구비된다.
여기서 연결부재(430)의 일단은 제 1 결합홈(411)에 삽입되어 고정 결합된다.
그리고 연결부재(430)는 제 1 몸체부에 연결되며, 소정의 직경을 갖는 고정축부분(431); 및 고정축부분(431)의 타단으로 연장 형성되며 확장된 직경을 갖는 확장부분(432); 을 포함하여 구성된다.
추가적으로, 연결부재(430)에 대해 좀 더 자세히 말하자면, 제 1 몸체부(410)의 제 1 결합홈(411)에 삽입되어 고정 결합되는 연결부재(430)의 일단은 고정축부분(431)의 일단을 의미한다고 볼 수 있다. 그리하여 연결부재(430)의 고정축부분(431)은 제 1 몸체부(410)의 제 1 결합홈(411)에 삽입되어 고정 결합된다.
제 2 몸체부(420)의 일측에는 제 2 몸체부(420)의 중심부 방향으로 함몰된 적어도 하나 이상의 제 2 결합홈(421)이 구비된다.
제 2 몸체부(420)의 제 2 결합홈(421)은 연결부재(430)의 일단과 타단 사이고정축부분(431)에서 연결된다.
좀 더 구체적으로 말하면, 연결부재(430)의 타단으로 연장 형성되며 확장된 직경을 갖는 확장부분(432)은 제 2 몸체부(420)의 제 2 결합홈(421)보다 외경이 커, 제 2 몸체부(420)가 연결부재(430)에 의해 제 1 몸체부(410)와 연결된 상태에서 이탈되는 것을 방지한다. 다시 말해, 확장부분(432)이 제 2 몸체부(420)가 이탈되는 것을 방지하여, 제 2 몸체부(420)는 연결부재(430)의 일단과 타단 사이에서 유동된다고 볼 수 도 있다.
도 5를 참조하여, 좀 더 구체적으로 제 2 몸체부(420)에 대해 설명하면, 제 2 몸체부(420)는 연결부재(430)와의 사이에 유동을 위한 여유공간(440)이 형성되도록 상기 연결부재(430)와 결합된다.
여기서, 여유공간(440)이 형성된다는 의미는 제 2 몸체부(420)가 제 1 몸체부(410)에 연결부재(430)를 통해 연결되면서, 여유공간(440) 내에서 움직임이 가능하는 것이다.
좀 더 자세히 여유공간(440)에 대해 설명하기 위해 한 실시예로 헐거운 끼워맞춤을 들 수 있다. 구멍에 축을 끼워넣었을 때, 틈새가 생기는 구멍과 축의 결합인 헐거운 끼워맞춤의 경우, 그 틈새로 인하여 축의 유격이 발생한다. 즉, 구멍과 축의 결합에서 여유공간(440)이 생겨, 이 여유공간(440)을 통해 축의 유동이 가능해 질 수 있다. 이처럼 연결된 물체들 사이에서 유동이 가능하다고 볼 수 있다.
제 2 결합홈(421)은 고정축부분(431)의 외경(R1의 2배)보다는 크고, 확장부분(432)의 외경(R3의 2배)보다는 작은 내경(R2의 2배)을 갖는다. (R1<R2<R3)
이와 같이 고정축부분(431), 확장부분(432) 및 제 2 결합홈(421)이 서로 다른 크기의 외경 또는 내경을 가지며 결합하여, 제 2 몸체부(420)와 연결부재(430)의 사이에 여유공간(440)이 형성된다.
여기서, 여유공간(440)이 형성됨으로써, 제 2 몸체부(420)는 여유공간(440) 내에서 유동이 가능할 수 있으며, 제 2 몸체부(420)가 유동할 수 있음으로 인해, 제 2 몸체부(420)와 연결된 노즐핀(300)이 움직이게 된다. 따라서, 노즐핀(300)이 분사공(220)에 삽입되지 않는 문제가 있더라도, 제 2 몸체부(420)의 움직임을 통해, 노즐핀(300)이 분사공(220)에 삽입될 수 있게 할 수 도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위로 이해되어져야 할 것이다.
10 : 분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기
100 : 매니폴드
110 : 수지유로
200 : 노즐
210 : 수지이동로
220 : 분사공
230 : 히터
300 : 노즐핀
400 : 피스톤
410 : 제 1 몸체부
411 : 제 1 결합홈
420 : 제 2 몸체부
421 : 제 2 결합홈
430 : 연결부재
431 : 고정축부분
432 : 확장부분
440 : 여유공간
20 : 사출성형기
21 : 피스톤
22 : 노즐핀
23 : 분사공

Claims (5)

  1. 수지 주입기로부터 공급된 용융상태의 수지가 금형으로 이동하기 위한 경로를 제공하는 수지유로가 형성되는 매니폴드;
    상기 매니폴드와 결합되며, 상기 수지유로를 통해 유입되는 용융상태의 수지가 분사공을 통해 분사되기 위한 수지이동로가 형성되며, 외주에 히터가 구비된 노즐;
    일단이 상기 노즐의 분사공을 단속하기 위해 상기 수지이동로 내에 위치하는 노즐핀;
    상기 노즐핀과 연결되어, 상기 노즐핀의 위상을 이동시키는 피스톤; 및
    상기 피스톤에 구동력을 전달하는 실린더; 를 포함하며,
    상기 피스톤은,
    상기 실린더로부터 구동력을 전달받아 상기 노즐의 분사공에 수직한 방향으로 승강 이동되는 제 1 몸체부; 및
    상기 노즐핀의 타단과 연결되며, 상기 제 1 몸체부에 안착되어 상기 제 1 몸체부의 승강 이동에 연동되는 제 2 몸체부; 를 포함하고,
    상기 피스톤은,
    상기 제 1 몸체부에 안착된 상기 제 2 몸체부가 이탈되지 않도록 상기 제 2 몸체부를 상기 제 1 몸체부에 연결시키는 연결부재; 를 더 포함하며,
    상기 제 2 몸체부는 상기 연결부재와의 사이에 유동을 위한 여유공간이 형성되도록 상기 연결부재와 결합되는 것을 특징으로 하는
    분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 몸체부의 일측에는 상측으로 개방된 적어도 하나 이상의 제 1 결합홈이 구비되며, 상기 연결부재의 일단은 상기 제 1 결합홈에 삽입되어 고정 결합되는 것을 특징으로 하는
    분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부재는,
    상기 제 1 몸체부에 연결되며, 소정의 직경을 갖는 고정축부분; 및
    상기 고정축부분의 타단으로 연장 형성되며 확장된 직경을 갖는 확장부분; 을 포함하며,
    상기 제 2 몸체부의 일측에는 상기 제 2 몸체부의 중심부 방향으로 함몰된 적어도 하나 이상의 제 2 결합홈이 구비되며, 상기 제 2 결합홈은 상기 고정축부분의 외경보다는 크고, 상기 확장부분의 외경보다는 작은 내경을 갖는 것을 특징으로 하는
    분리형 피스톤 구조를 구비한 사출성형기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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