KR102157985B1 - 성형기의 금형개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간단한 작동구조에 의해 금형의 개폐작동이 부드러우면서도 안정적으로 이루어질 뿐만 아니라 간단한 구성의 형폐구조에 의해 한 쌍의 금형을 연동시켜 안정적인 개폐작동 및 견고한 형폐력의 유지가 가능한 성형기의 금형개폐장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 좌우로 배치되는 제1 금형(20)과 제2 금형(21)을 수평방향으로 전후진시켜 개폐하도록 된 금형개폐장치에 있어서; 상기 각 금형(20,21)의 일측에 설치되어 개폐작동을 구동하도록 된 구동모터(31)와; 상기 구동모터(31)의 작동 이후에 상기 각 금형(20,21)을 미세하게 작동시키도록 구비되되, 상기 구동모터(31)의 구동축(32) 상에 일체로 회전되도록 결합된 일정 길이의 실린더바디(34)와, 상기 실린더바디(34)의 양단에 신축 가능하게 구비된 제1 로드(35) 및 제2 로드(36)가 구비된 복동실린더(33)와; 상기 복동실린더(33) 상에 장착되어 상기 각 금형(20,21)을 연동시키도록 구비되되, 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)에 각각 결합된 제1 랙기어(52) 및 제2 랙기어(53)와, 상기 각 랙기어(52,53)가 대향된 방향으로 치합되는 피니언기어(54)로 구성된 연동수단(50)과; 상기 복동실린더(33)의 제1 로드(35)와 제2 로드(36) 상에 결합되어 상기 각 금형(20,21) 상에 연결되도록 구비된 제1 링크(40) 및 제2 링크(41)를 포함하는 성형기의 금형개폐장치가 제공된다.

Description

성형기의 금형개폐장치{Mold open and close apparatus of a molding machine}

본 발명은 성형기의 금형개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 작동구조에 의해 금형의 개폐작동이 부드러우면서도 안정적으로 이루어질 뿐만 아니라 간단한 구성의 형폐구조에 의해 한 쌍의 금형을 연동시켜 안정적인 개폐작동 및 견고한 형폐력의 유지가 가능한 성형기의 금형개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 블로잉 성형이나 사출 성형 등과 같이 한 쌍의 금형에 의해 수지를 성형하여 일정한 형태의 성형물을 제조하도록 된 성형기에 의한 성형과정에서는 금형의 캐비티 내에 고압으로 수지재료를 주입하는 과정에서 그 팽창압으로 인해 금형의 틈새가 벌어지게 되면 캐비티로부터 흘러나온 수지재료에 의해 큰 스크랩이 형성될 수 있을 뿐만 아니라 제품과 스크랩 사이의 경계면인 파팅라인이 두껍게 형성어 스크랩을 절단 제거하는데 어려움이 발생되는 것이다.

그러므로 통상적인 성형기의 성형과정에서는 금형의 체결력이 약하면 다양한 성형불량의 원인이 됨으로 인해, 성형기의 금형개폐장치는 금형의 닫힘상태를 견고하게 유지할 수 있는 장치가 요구되는데, 종래의 금형개폐장치는 모터나 유압실린더와 같은 구동수단 상에 링크를 연결하여 각 금형을 개폐구동하도록 된 것으로, 모터의 경우에는 개폐작동을 신속하게 구동하기는 하나, 금형의 닫힘상태를 유지하는 힘이 약하고, 유압실린더의 경우에는 체결력이 우수한 반면에 개폐속도가 느린 단점이 있는 것이다.

한국 등록특허공보 제10-1871041호(2018. 06. 19)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구성의 형폐구조에 의해 한 쌍의 금형을 연동시켜 안정적인 개폐작동이 가능할 뿐만 아니라 장치의 자체의 구성이 컴팩트하여 제작이나 작동상의 편리함을 제공하고, 간단한 작동구조에 의해 금형의 개폐작동이 부드러우면서도 안정적인 개폐작동이 가능함과 동시에 금형의 형폐력을 견고하게 유지할 수 있도록 된 성형기의 금형개폐장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 좌우로 배치되는 제1 금형(20)과 제2 금형(21)을 수평방향으로 전후진시켜 개폐하도록 된 금형개폐장치에 있어서;

상기 각 금형(20,21)의 일측에 설치되어 개폐작동을 구동하도록 된 구동모터(31)와;

상기 구동모터(31)의 작동 이후에 상기 각 금형(20,21)을 미세하게 작동시키도록 구비되되, 상기 구동모터(31)의 구동축(32) 상에 일체로 회전되도록 결합된 일정 길이의 실린더바디(34)와, 상기 실린더바디(34)의 양단에 신축 가능하게 구비된 제1 로드(35) 및 제2 로드(36)가 구비된 복동실린더(33)와;

상기 복동실린더(33) 상에 장착되어 상기 각 금형(20,21)을 연동시키도록 구비되되, 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)에 각각 결합된 제1 랙기어(52) 및 제2 랙기어(53)와, 상기 각 랙기어(52,53)가 대향된 방향으로 치합되는 피니언기어(54)로 구성된 연동수단(50)과;

상기 복동실린더(33)의 제1 로드(35)와 제2 로드(36) 상에 결합되어 상기 각 금형(20,21) 상에 연결되도록 구비된 제1 링크(40) 및 제2 링크(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형기의 금형개폐장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 연동수단(50)은 바디조인트(55)에 의해 상기 실린더바디(34)의 일측에 결합된 상태에서 상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)가 연결브라켓(56)에 의해 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36) 상에 나란하게 연장되도록 결합되고;

상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)의 작동중심점(C2)은 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)의 작동중심점(C1)에 대해 일직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 성형기의 금형개폐장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 구동모터(31)와 복동실린더(33)의 조합에 의해 금형(20,21)의 개폐속도를 신속하면서도 행하면서도 닫힘시점에서 정밀하게 형합이 가능하여 금형(20,21)의 개폐작동이 부드러우면서도 안정적인 개폐가 가능한 장점이 있다.

또한 본 발명은 구동모터(31) 상에 복동실린더(33)가 일체로 결합됨에 따라, 구동력이 발생되는 기단측에서 각 링크(40,41)를 전체적으로 푸싱하여 링크(40,41)의 힌지지점 등의 결합부분에서의 제조공차가 누적됨에 따른 금형(20,21)의 미세한 개방을 미연에 방지하여 형폐력을 견고하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명의 연동수단(50)은 복동실린더(33) 상에 장착되도록 구비됨에 따라, 장치 자체의 구성을 매우 컴팩트하게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 금형(20,21)의 근접시점에서만 작동되어 구동모터(31)의 가동시에 연동수단(50)에 의한 부하발생이나 출력저하 등의 구동기능이 떨어지거나 가동시의 마모나 소음발생 등의 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 작동상태도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다른 작동상태도
도 4는 본 발명의 일부 구성에 대한 결합상태를 도시한 측면도
도 5는 본 발명의 구성의 요부를 도시한 정면도
도 6은 본 발명의 다른 구성을 도시한 평면도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 금형개폐장치(30)는 통상의 블로우 성형기(10) 등에 장착되어 한 쌍의 금형(20,21)을 개폐하도록 된 것으로, 상기 블로우 성형기(10)는 좌우로 배치되는 한 쌍의 금형(20,21)의 상부측에 위치되는 패리슨 공급장치(13)에 의해 성형재료를 공급하도록 구비되고, 상기 금형(20,21)은 본체(11) 상에 구비된 가이드레일(12) 상에서 수평방향으로 전후진되는 제1 금형(20)과 제2 금형(21)으로 구성되며, 이 금형(20,21)은 후술되는 금형개폐장치(30)에 의해 개폐작동이 이루어지게 된다.

구체적으로, 본 발명의 금형개폐장치(30)는 금형(20,21)의 하부측에 위치되도록 본체(11)의 바닥면 측에 설치되는 구동모터(31)와, 이 구동모터(31)의 구동축(32) 상에 고정 결합되어 일체로 회전되는 복동실린더(33)가 구비된 것으로, 상기 복동실린더(33)는 양방향으로 신축되는 제1 로드(35)와 제2 로드(36)가 구비되고, 상기 각 로드(35,36)에는 후술되는 제1 링크(40)와 제2 링크(41)가 각 금형(20,21)으로 연장 형성되어 동력을 전달하게 된다.

상기 제1 링크(40)과 제2 링크(41)는 각각 복수의 링크체(42~44)를 힌지결합한 다절링크로 구비될 수 있는데, 이는 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36) 상에 각각 구동측 링크체(42)와, 상기 구동측 링크체(42)에 힌지결합되어 상하방향으로 연장되는 연결링크체(43) 및 이 연결링크체(43)에 힌지결합되어 상기 각 금형(20,21)에 연결되는 금형측 링크체(44)로 구성된 것이다.

이러한 구동측 링크체(42), 연결링크체(43) 및 금형측 링크체(44)는 각각의 양단이 힌지축(45~48)에 의해 회동 가능하게 결합된 것이고, 상기 연결링크체의 경우에는 그 길이방향 중앙부가 본체 상에 힌지축(49)에 의해 추가 결합되어 상기 구동측 링크체(42)와 금형측 링크체(44)의 당김과 밀림작동이 상호 반대방향으로 이루어지도록 된 것이다.

한편, 상기 복동실린더(33) 측에는 상기 각 로드(35,36)를 연동시켜 금형(20,21)의 형합이 일정하게 이루어지면서도 형폐력을 견고하게 유지할 수 있도록 된 연동수단(50)이 장착된 것으로, 이를 포함한 본 발명의 세부적인 구성과 작동상태를 도 2 내지 도 5에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2와 같이 제1 금형(20)과 제2 금형(21)이 상호 이격되게 열린 상태에서 도 3과 같이 금형(20,21)이 형합되는 닫힌 상태로의 작동을 설명하면, 상기 구동모터(31)의 작동에 의해 그의 구동축(32)에 고정된 복동실린더(33)가 시계방향으로 일체로 회전되는 것으로, 이는 통상적으로 구동모터(31) 상에 좌우 한 쌍의 링크(40,41)를 결합하기 위해 구동축(32) 상에 바아형태의 센터암을 장착함에 비해, 본 발명은 복동실린더(33) 자체에 의해 통상의 센터암과 같은 역할을 더 수행할 수 있어 장치의 구성을 컴팩트하게 제작할 수 있게 된다.

또한 상기 구동모터(31)는 금형(20,21)의 전체적인 개폐작동이 신속하게 이루어져 제1 금형(20)과 제2 금형(21)이 근접된 상태에 이르도록 작동되고, 이후에는 유압 등에 의해 작동되는 상기 복동실린더(33)에 의해 상기 제1 금형(20)과 제2 금형(21)을 상호 밀착시켜 형합이 이루어짐과 동시에 상기 복동실린더(33)의 작동이 지속되어 금형(20,21)의 형폐력을 견고하게 유지하게 된다.

구체적으로, 상기 복동실린더(33)는 일정 길이로 연장된 실린더바디(34)가 일정 각도로 경사지게 배치된 상태에서 회전에 따라 수평되게 위치되고, 그 과정에서 상기 실린더바디(34)의 양단에 결합된 상기 제1 링크(40)와 제2 링크(41)의 각 구동측 링크체(42)가 좌우로 밀리고, 이에 의해 상기 연결링크체(43)가 작동되어 그에 결합된 금형측 링크체(44)가 상호 근접되는 방향으로 당겨지면서 제1 금형(20)과 제2 금형(21)의 형합이 이루어지게 된다.

이러한 금형(20,21)의 형합과정 중에는 상기 복동실린더(33) 측에 제1 로드(35)와 제2 로드(36)의 작동을 동시에 제어할 있도록 된 연동수단(50)이 결합된 것으로, 상기 연동수단(50)은 유압 등에 의해 복동실린더(33)가 작동될 때에 제1 로드(35)와 제2 로드(36)의 신축작동이 불균일하게 이루어지는 것을 해소하여 제1 금형(20)과 제2 금형(21)의 미는 힘을 동일하게 맞출 수 있을 뿐만 아니라 구동력이 발생되는 각 링크(40,41)의 기단측에서 미는 힘을 유지하여 제조공차 등에 따라 상기 각 힌지축(45~49)에서의 링크체(42~44)의 흔들림이 발생되거나 힌지지점에서의 공차누적 등에 의해 금형(20,21)이 미세하게 이격되는 방지하여 금형(20,21)의 형폐력을 견고하게 유지할 수 있는데, 이를 도 4 내지 도 6에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복동실린더(33)는 구동모터(31)의 구동축(32) 상에 고정 결합되도록 실린더바디(34)의 일측에 홀더(37)가 돌출되어 상기 구동축(32) 상에 삽입 고정되고, 상기 실린더바디(34)의 하부측에 상기 연동수단(50)이 결합되는데, 이러한 복동실린더(33)는 구동모터(31)의 구동에 의해 일체로 회전될 때에 안정적인 회전작동이 가능하도록 실린더바디(34)의 타측에 회전지지축(38)이 돌출되어 베어링(61)이 구비된 지지대(60)에 의해해 지지되고, 상기 지지대(60) 측에는 복동실린더(33)의 회전각도를 감지하기 위해 트리거 플레이트나 로터리 엔코더 등과 같은 회전감지수단(62)이 구비될 수 있는 것이다.

또한 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 복동실린더(33)는 일정 길이로 연장되는 실린더바디(34)의 양측에 각각 구동측 링크체(42)에 결합되는 제1 로드(35)와 제2 로드(36)가 신축 가능하게 돌출 형성된 것이고, 상기 연동수단(50)은 실린더바디(34) 상에 바디조인트(55)에 의해 결합되는 박스체(51)의 내에 하나의 피니언기어(54)가 내장되고, 상기 박스체(51)의 양단으로 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)가 돌출 형성되는데, 상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)는 연결브라켓(56)에 의해 각각 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)에 결합된 것이다.

여기에서, 상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)는 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36) 상에 나란하게 연장되도록 결합되고, 상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)의 작동중심점(C2)은 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)의 작동중심점(C1)에 대해 일직선상에 배치되는데, 이는 복동실린더(33)의 작동시에 유압 등에 의해 제1 로드(35)와 제2 로드(36)의 신장상태를 상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)에 의해 동일한 길이로 신장되도록 제어하는 데에 용이할 뿐만 아니라 이로 인해 제1 금형(20)과 제2 금형(21)의 형합위치를 정확하게 정위치시켜 전술된 패리슨 공급장치(13)에 의한 수지재료의 투입 등이 정확하게 이루어질 수 있는 것인데, 이러한 연동수단(50)을 도 6을 더하여 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연동수단(50)은 박스체(51) 내에 원형의 피니언기어(54)가 내장되고, 상기 피니언기어(54) 상에 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)가 대향된 위치에서 치합된 것으로, 이러한 연동수단(50)은 상기 복동실린더(33)의 작동에 따라 제1 로드(35)와 제2 로드(36)가 신축될 때에 상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)가 종동되는데, 이때에 상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)는 피니언기어(54) 상에 치합된 상태로 종동됨으로 인해 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)의 신축길이를 동일하게 제어하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

10: 블로우 성형기 11: 본체
12: 가이드레일 13: 패리슨 공급장치
20: 제1 금형 21: 제2 금형
30: 금형개폐장치 31: 구동모터
32: 구동축 33: 복동실린더
34: 실린더바디 35: 제1 로드
36: 제2 로드 40: 제1 링크
41: 제2 링크 42: 구동측 링크체
43: 연결링크체 44: 금형측 링크체
45~49: 힌지축 50: 연동수단
51: 박스체 52: 제1 랙기어
53: 제2 랙기어 54: 피니언기어
55: 바디조인트 56: 연결브라켓

Claims (2)

1. 좌우로 배치되는 제1 금형(20)과 제2 금형(21)을 수평방향으로 전후진시켜 개폐하도록 된 금형개폐장치에 있어서;
   상기 각 금형(20,21)의 일측에 설치되어 개폐작동을 구동하도록 된 구동모터(31)와;
   상기 구동모터(31)의 작동 이후에 상기 각 금형(20,21)을 미세하게 작동시키도록 구비되되, 상기 구동모터(31)의 구동축(32) 상에 일체로 회전되도록 결합되는 하나의 실린더바디(34)와, 상기 실린더바디(34) 상에 동시에 장착되어 양단부로부터 각각 신축 가능하게 작동되는 제1 로드(35) 및 제2 로드(36)를 포함하여 구성된 복동실린더(33)와;
   상기 복동실린더(33) 상에 장착되어 상기 각 금형(20,21)을 연동시키도록 구비되되, 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)에 각각 결합되는 제1 랙기어(52) 및 제2 랙기어(53)와, 상기 각 랙기어(52,53)가 대향된 방향으로 치합되는 피니언기어(54)로 구성된 연동수단(50)과;
   상기 복동실린더(33)의 제1 로드(35)와 제2 로드(36) 상에 결합되어 상기 각 금형(20,21) 상에 연결되도록 구비된 제1 링크(40) 및 제2 링크(41)를 포함하며;
   상기 복동실린더(33)는 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)가 일직선상으로 연장되도록 좌우로 위치된 상태에서 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)가 양방향으로 신장되도록 작동되고;
   상기 연동수단(50)은 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)의 작동을 연동시켜 신장길이를 동일하게 유지하여 상기 각 금형(20,21)의 형폐작동을 균일하게 형성함과 동시에 형폐상태를 일정하게 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 성형기의 금형개폐장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 연동수단(50)은 바디조인트(55)에 의해 상기 실린더바디(34)의 일측에 결합된 상태에서 상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)가 연결브라켓(56)에 의해 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36) 상에 나란하게 연장되도록 결합되고;
   상기 제1 랙기어(52)와 제2 랙기어(53)의 작동중심점(C2)은 상기 제1 로드(35)와 제2 로드(36)의 작동중심점(C1)에 대해 일직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 성형기의 금형개폐장치.

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