KR101847099B1 - 밸브핀 길이 조절장치를 구비하는 사출성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브핀 길이 조절장치를 구비하는 사출성형기에 관한 것으로서, 사출작업시 밸브핀의 개폐작동에 의하여 게이트가 커져 틈새로 수지가 흘러나오는 현상을 방지하여 밸브핀이 일정한 압력으로 게이트에 밀착할 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
탑플레이트의 내측 체결되어 에어에 의하여 상하로 작동하는 피스톤과, 상단이 상기 피스톤에 고정되고 하부로 연장되어 하강하였을 때 하단이 금형의 게이트에 밀착하여 막도록 하는 밸브핀을 구비하는 사출성형기에 있어서;
상기 피스톤은 하부에 밸브핀이 관통하는 밸브핀 관통부와, 상기 밸브핀 관통부의 상부로 내경이 단턱지게 확장되어 상부로 연장되는 밸브핀 피스톤 장착부와, 상기 밸브핀 피스톤 장착부의 상부로 내경이 단턱지게 확장되어 연장되는 피스톤캡 장착부와, 상기 피스톤캡 장착부의 상부로 내경이 함몰되어 형성되는 스넵링 장착부를 구비하고;
상기 밸브핀은 상단에 외경이 단턱지게 확장되는 걸림단턱부와, 상면 중앙에 함몰되어 제1 자석이 장착되는 제1 자석 장착홈과, 상기 걸림단턱부의 하부와 이격되어 외경을 따라 함몰되어 E형 스넵링이 장착되는 스넵링 장착홈을 구비하며;
외경에는 O-링이 장착되어 상기 밸브핀 피스톤 장착부에서 승하강하고, 내경 상단은 단턱지게 확장되어 상기 밸브핀이 상부에서 하부로 삽입되어 걸림단턱부가 안착되는 안착 단턱부를 구비하며, 상기 안착단턱부와 이격된 하부에는 내경면을 따라 함몰되어 기밀링이 장착되고, 저면 아래로 노출된 스넵링 장착홈에 E형 스넵링이 장착되어 밸브핀이 고정되도록 하는 밸브핀 피스톤과;
원판형으로 형성되어 상기 피스톤캡 장착부에 안착되며, 수직 관통된 통기홀이 방사형으로 복수 개가 형성되어 있고, 저면 중앙은 하부로 돌출되고 돌출된 저면에는 상기 제1 자석과 같은 극성이 마주보도록 하는 제2 자석이 장착되는 제2 자석 장착홈이 형성되는 피스톤캡과;
상기 밸브핀 피스톤과 피스톤캡의 사이에 장착되는 압축코일스프링과;
상기 스넵링 장착부에 장착되어 피스톤캡의 이탈을 방지하도록 하는 스넵링으로 이루어지는 밸브핀 길이 조절장치를 구비함을 특징으로 하는 밸브핀 길이 조절장치를 구비하는 사출성형기에 관한 것이다.

Description

밸브핀 길이 조절장치를 구비하는 사출성형기{The injection molding machine that have a valve pin length control apparatus}

본 발명은 사출성형기에 사용되는 밸브핀 길이 조절장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 사출작업시 밸브핀의 개폐작동에 의하여 게이트가 커져 틈새로 수지가 흘러나오는 현상을 방지하여 밸브핀이 일정한 압력으로 게이트에 밀착할 수 있도록 하기 위하여 개발된 밸브핀 길이 조절장치를 구비하는 사출성형기에 관한 것이다.

사출 성형이란 합성수지를 가공 성형하는 방법의 하나로 가열한 실린더 속에 열가소성 수지(熱可塑性樹脂)를 가열, 유동화하여 이것을 사출 램으로 금형 속에 넣고 플런저로 압입하여 사출하는 성형법을 말한다.

이때 금형 속에 수지를 일정하게 넣기 위하여 보통 하나 이상의 밸브핀을 통하여 주입하게 되는데 이를 위하여 하나의 수지공급부에서 각 밸브로 용융된 수지를 분기하여 공급하기 위한 매니폴더를 구비한다.

도 6은 종래 일반적인 사출성형기의 구조를 나타낸 단면도로서, 수직으로 승하강하는 밸브핀(11)이 장착되는 피스톤(12)을 구비하는 탑플레이트(1)와;

상기 탑플레이트(1)의 하부로 일정 거리 이격되어 상기 밸브핀(11)에 상응하여 입구가 개폐되는 밸브(21)가 장착되는 백플레이트(2)와;

상기 탑플레이트(1)와 백플레이트(2)의 사이에 장착되어 용융된 수지를 두 개 이상의 수지공급로로 분기하여 각각의 밸브(21)로 안내하는 매니폴더(3)로 구성된다.

상기 밸브핀(11)은 상부와 하부에 선택적으로 에어를 공급하여 승하강하도록 하는 피스톤(12)과 연동하여 작동하게 되는데 하강하여 수지를 공급하는 게이트(4)에 밀착하여 수지를 공급하게 된다.

이때 지속적인 사출작업시 밸브핀(11)의 개폐작용이 이루어질 때 게이트(4)를 이루는 재질보다 경도가 높은 밸브핀(11)에 의하여 게이트(4) 주변이 쓸림으로 인하여 확장되는 퍼지현상이 발생하게 되어 밸브핀(11)이 닫혀 있어도 게이트(4)에서 수지가 새어나오는 일명 게이트 코흘림 불량(Burr)이 발생되어 제품불량의 직접적인 원인이 된다.

그러나 기존의 피스톤(12)은 상하로 움직일 수 있는 간격이 정해져 있기에 게이트(4)를 용접한 후 다시 천공하는 방식을 사용하거나 사출성형기 자체를 분해하고 밸브핀의 길이를 변경 및 치수를 수정하는 방법을 사용하여 그동안 가동이 멈추고 부품의 교체 및 정비로 인한 시간과 비용의 손실을 가져오는 문제점이 있었다.

대한민국특허등록 제10-0488052-0000호 (2005년04월28일) 대한민국특허등록 제10-0777378-0000호 (2007년11월12일) 대한민국특허등록 제10-1036917-0000호 (2011년05월18일) 대한민국특허등록 제10-1252574-0000호 (2013년04월03일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 게이트의 확장으로 인한 수지가 흘러나오는 것을 방지할 수 있도록 게이트의 입구 크기에 맞추어 밸브핀이 하강하는 위치가 피스톤의 위치보다 더 하강하는 구조를 제공하고 일정한 압력으로 밀착될 수 있도록 하는 밸브핀 길이 조절장치를 구비하는 사출성형기를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 탑플레이트의 내측 체결되어 에어에 의하여 상하로 작동하는 피스톤과, 상단이 상기 피스톤에 고정되고 하부로 연장되어 하강하였을 때 하단이 금형의 게이트에 밀착하여 막도록 하는 밸브핀을 구비하는 사출성형기에 있어서;

상기 피스톤은 하부에 밸브핀이 관통하는 밸브핀 관통부와, 상기 밸브핀 관통부의 상부로 내경이 단턱지게 확장되어 상부로 연장되는 밸브핀 피스톤 장착부와, 상기 밸브핀 피스톤 장착부의 상부로 내경이 단턱지게 확장되어 연장되는 피스톤캡 장착부와, 상기 피스톤캡 장착부의 상부로 내경이 함몰되어 형성되는 스넵링 장착부를 구비하고;

상기 밸브핀은 상단에 외경이 단턱지게 확장되는 걸림단턱부와, 상면 중앙에 함몰되어 제1 자석이 장착되는 제1 자석 장착홈과, 상기 걸림단턱부의 하부와 이격되어 외경을 따라 함몰되어 E형 스넵링이 장착되는 스넵링 장착홈을 구비하며;

외경에는 O-링이 장착되어 상기 밸브핀 피스톤 장착부에서 승하강하고, 내경 상단은 단턱지게 확장되어 상기 밸브핀이 상부에서 하부로 삽입되어 걸림단턱부가 안착되는 안착 단턱부를 구비하며, 상기 안착단턱부와 이격된 하부에는 내경면을 따라 함몰되어 기밀링이 장착되고, 저면 아래로 노출된 스넵링 장착홈에 E형 스넵링이 장착되어 밸브핀이 고정되도록 하는 밸브핀 피스톤과;

원판형으로 형성되어 상기 피스톤캡 장착부에 안착되며, 수직 관통된 통기홀이 방사형으로 복수 개가 형성되어 있고, 저면 중앙은 하부로 돌출되고 돌출된 저면에는 상기 제1 자석과 같은 극성이 마주보도록 하는 제2 자석이 장착되는 제2 자석 장착홈이 형성되는 피스톤캡과;

상기 밸브핀 피스톤과 피스톤캡의 사이에 장착되는 압축코일스프링과;

상기 스넵링 장착부에 장착되어 피스톤캡의 이탈을 방지하도록 하는 스넵링으로 이루어지는 밸브핀 길이 조절장치를 구비함을 특징으로 한다.

아울러, 상기 밸브핀 피스톤의 안착단턱부와 이격된 하부에는 내경면을 따라 함몰되어 기밀링이 추가로 장착됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 승하강하는 피스톤의 내부에 별도의 공기압에 의하여 승하강하는 밸브핀 피스톤을 구비하도록 하고 같은 극성으로 반발하는 자석과 스프링에 의하여 에어의 양이 부족하여도 한번 더 밀어주어 게이트에 밸브핀이 밀착하여 수지가 새어나오는 현상을 막도록 하여 제품불량 원인을 차단하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피스톤을 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밸브핀이 상승한 상태를 나타낸 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밸브핀이 하강한 상태를 나타낸 개념도
도 6은 종래 일반적인 사출성형기의 구조를 나타낸 단면도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피스톤을 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밸브핀이 상승한 상태를 나타낸 개념도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밸브핀이 하강한 상태를 나타낸 개념도로서, 탑플레이트(1)의 내측 체결되어 에어에 의하여 상하로 작동하는 피스톤(12)과, 상단이 상기 피스톤(12)에 고정되고 하부로 연장되어 하강하였을 때 하단이 금형의 게이트(4)에 밀착하여 막도록 하는 밸브핀(11)을 구비하는 사출성형기에 있어서;

상기 피스톤(12)은 하부에 밸브핀(11)이 관통하는 밸브핀 관통부(121)와, 상기 밸브핀 관통부(121)의 상부로 내경이 단턱지게 확장되어 상부로 연장되는 밸브핀 피스톤 장착부(122)와, 상기 밸브핀 피스톤 장착부(122)의 상부로 내경이 단턱지게 확장되어 연장되는 피스톤캡 장착부(123)와, 상기 피스톤캡 장착부(123)의 상부로 내경이 함몰되어 형성되는 스넵링 장착부(124)를 구비하고;

상기 밸브핀(11)은 상단에 외경이 단턱지게 확장되는 걸림단턱부(111)와, 상면 중앙에 함몰되어 제1 자석(112)이 장착되는 제1 자석 장착홈(113)과, 상기 걸림단턱부(111)의 하부와 이격되어 외경을 따라 함몰되어 E형 스넵링(114)이 장착되는 스넵링 장착홈(115)을 구비하며;

외경에는 O-링(511)이 장착되어 상기 밸브핀 피스톤 장착부(123)에서 승하강하고, 내경 상단은 단턱지게 확장되어 상기 밸브핀(11)이 상부에서 하부로 삽입되어 걸림단턱부(111)가 안착되는 안착 단턱부(512)를 구비하며, 상기 안착단턱부(512)와 이격된 하부에는 내경면을 따라 함몰되어 기밀링(513)이 장착되고, 저면 아래로 노출된 스넵링 장착홈(115)에 E형 스넵링(114)이 장착되어 밸브핀(11)이 고정되도록 하는 밸브핀 피스톤(51)과;

원판형으로 형성되어 상기 피스톤캡 장착부(123)에 안착되며, 수직 관통된 통기홀(521)이 방사형으로 복수 개가 형성되어 있고, 저면 중앙은 하부로 돌출되고 돌출된 저면에는 상기 제1 자석(112)과 같은 극성이 마주보도록 하는 제2 자석(522)이 장착되는 제2 자석 장착홈(113)이 형성되는 피스톤캡(52)과;

상기 밸브핀 피스톤(51)과 피스톤캡(52)의 사이에 장착되는 압축코일스프링(53)과;

상기 스넵링 장착부(124)에 장착되어 피스톤캡(52)의 이탈을 방지하도록 하는 스넵링(54)으로 이루어지는 밸브핀 길이 조절장치(5)를 구비함을 특징으로 하는 밸브핀 길이 조절장치를 구비하는 사출성형기를 나타내었다.

사출성형기에서 피스톤(12)이 승하강하는 거리는 구조적으로 정해져 있으며 이때 밸브핀(11)은 동일한 거리로 승하강하면서 게이트(4)를 개폐하게 되고 이때 전술한 바와 같이 게이트(4)의 폭이 최초 제작된 상태(a)에서 지속적인 작동에 의하여 게이트(4)의 내경이 확장된 상태(b)가 되면 틈새가 발생하여 수지가 새어나오게 된다.

본원은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 에어에 의하여 피스톤(12)이 하강할 때 압축공기는 통기홀(521)에 의하여 밸브핀 피스톤 장착부(122)에 진입하여 밸브핀(11)의 상단이 고정된 밸브핀 피스톤(51)을 하부로 밀어주어 결과적으로 밸브핀(11)이 더 하강하여 게이트(4)를 막을 수 있도록 하는 것이다.

이때 에어의 양이 부족할 경우 같은 극성을 마주보고 서로 반발하는 제1 및 제2 자석(112, 522)과 압축코일스프링(53)은 하부로 밀어주는 힘을 작용하여 수지가 새어나오는 것을 방지하는 것이다.

또한 상기 제1 및 제2 자석(112, 522)과 압축코일스프링(53)은 반대로 에어가 많을 경우 누르는 힘에 대하여 탄성복원력을 작용할 수 있도록 하여 적당한 힘으로 게이트(4)의 입구를 밸브핀(11)의 하단이 막을 수 있도록 하는 것이다.

이때 에어가 상기 밸브핀 피스톤(51)의 하부로 새어나가는 것을 방지하기 위하여 안착단턱부(512)와 이격된 하부에는 내경면을 따라 함몰되어 기밀링(513)이 추가로 장착하도록 함이 바람직하다.

1 : 탑플레이트
11 : 밸브핀
111 : 걸림단턱부 112 : 제1 자석
113 : 제1 자석 장착홈 114 : E형 스넵링
115 : 스넵링 장착홈
12 : 피스톤
121 : 밸브핀 관통부 122 : 밸브핀 피스톤 장착부
123 : 피스톤캡 장착부 124 : 스넵링 장착부
2 : 백플레이트
21 : 밸브
3 : 매니폴더
4 : 게이트
5 : 밸브핀 길이 조절장치
51 : 밸브핀 피스톤
511 : O-링 512 : 안착단턱부
513 : 기밀링
52 : 피스톤캡
521 : 통기홀 522 : 제2 자석
523 : 제2 자석 장착홈
53 : 압축코일스프링
54 : 스넵링

Claims (2)

1. 탑플레이트(1)의 내측 체결되어 에어에 의하여 상하로 작동하는 피스톤(12)과, 상단이 상기 피스톤(12)에 고정되고 하부로 연장되어 하강하였을 때 하단이 금형의 게이트(4)에 밀착하여 막도록 하는 밸브핀(11)을 구비하는 사출성형기에 있어서;
   상기 피스톤(12)은 하부에 밸브핀(11)이 관통하는 밸브핀 관통부(121)와, 상기 밸브핀 관통부(121)의 상부로 내경이 단턱지게 확장되어 상부로 연장되는 밸브핀 피스톤 장착부(122)와, 상기 밸브핀 피스톤 장착부(122)의 상부로 내경이 단턱지게 확장되어 연장되는 피스톤캡 장착부(123)와, 상기 피스톤캡 장착부(123)의 상부로 내경이 함몰되어 형성되는 스넵링 장착부(124)를 구비하고;
   상기 밸브핀(11)은 상단에 외경이 단턱지게 확장되는 걸림단턱부(111)와, 상면 중앙에 함몰되어 제1 자석(112)이 장착되는 제1 자석 장착홈(113)과, 상기 걸림단턱부(111)의 하부와 이격되어 외경을 따라 함몰되어 E형 스넵링(114)이 장착되는 스넵링 장착홈(115)을 구비하며;
   외경에는 O-링(511)이 장착되어 상기 밸브핀 피스톤 장착부(123)에서 승하강하고, 내경 상단은 단턱지게 확장되어 상기 밸브핀(11)이 상부에서 하부로 삽입되어 걸림단턱부(111)가 안착되는 안착 단턱부(512)를 구비하며, 상기 안착단턱부(512)와 이격된 하부에는 내경면을 따라 함몰되어 기밀링(513)이 장착되고, 저면 아래로 노출된 스넵링 장착홈(115)에 E형 스넵링(114)이 장착되어 밸브핀(11)이 고정되도록 하는 밸브핀 피스톤(51)과;
   원판형으로 형성되어 상기 피스톤캡 장착부(123)에 안착되며, 수직 관통된 통기홀(521)이 방사형으로 복수 개가 형성되어 있고, 저면 중앙은 하부로 돌출되고 돌출된 저면에는 상기 제1 자석(112)과 같은 극성이 마주보도록 하는 제2 자석(522)이 장착되는 제2 자석 장착홈(523)이 형성되는 피스톤캡(52)과;
   상기 밸브핀 피스톤(51)과 피스톤캡(52)의 사이에 장착되는 압축코일스프링(53)과;
   상기 스넵링 장착부(124)에 장착되어 피스톤캡(52)의 이탈을 방지하도록 하는 스넵링(54)으로 이루어지는 밸브핀 길이 조절장치(5)를 구비함을 특징으로 하는 밸브핀 길이 조절장치를 구비하는 사출성형기.
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