KR102240758B1 - 사출기의 노즐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출 후 용융수지가 누출되는 것을 방지할 수 있어, 수지의 흐름이 좋고, 유실되는 용융수지를 최소화할 수 있는 사출기의 노즐장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 사출기의 노즐장치는 사출을 위한 용융수지 공급라인과 연결되며, 내부에 용융수지가 유입될 수 있는 유입공간이 형성되어 있으며, 일측에 상기 유입공간과 연통되고 용융수지가 토출되는 토출구가 형성된 노즐본체와, 상기 노즐본체의 토출구에 장착되어 금형과 결합될 때 상기 토출구를 통해 용융수지가 토출되고, 금형과 분리되면 상기 토출구를 통해 용융수지가 배출되는 것을 차단하기 위한 노즐밸브유닛을 포함한다.

Description

사출기의 노즐장치 {Nozzle apparatus for infection machine}

본 발명은 사출기의 노즐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출 후 용융수지가 누출되는 것을 방지할 수 있어, 수지의 흐름이 좋고, 유실되는 용융수지를 최소화할 수 있는 사출기의 노즐장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형이란 분말이나 펠릿형태로 된 합성수지를 가열장치가 구비된 사출실린더 속에 투입하여 용융시킨 후 사출실린더의 내부에 설치된 이송스크류를 이용하여 사출금형의 캐비티 속으로 압입한 후 냉각ㆍ경화시킴으로써 제품을 성형하는 것으로서, 특히 합성수지로 된 제품을 대량생산하는 데 널리 이용되고 있다.

사출성형에 사용되는 사출성형기에는 사출실린더의 내부에서 용융된 수지용액을 사출금형의 캐비티속으로 분사하기 위한 사출성형기용 노즐이 구비되는데, 기존의 사출성형기용 노즐은 대부분 노즐공이 항상 개방되어 있기때문에 사출성형공정 중 수지충전 후 사출스크류의 후진시 발생하는 배압에 의해 용융수지가 흘러 내리게 됨에 따라 성형사이클 타임이 길어지게 될 뿐만 아니라 수지의 흘러내림으로 인한 제품불량이 발생되어 생산성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 종래에는 사출성형기용 노즐에 유압이나 공압에 의해 작동하는 밸브장치를 별도로 장착하여 사출신호에 따라 노즐공을 개폐함으로써 사출성형공정 중 수지충전 후 사출스크류의 후진시 발생하는 배압에 의해 용융수지가 흘러내리게 되는 것을 방지하고 있었다.

그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 사출성형기용 노즐은 유압이나 공압에 의해 작동하는 밸브장치가 별도로 부가됨에 따라 제조비용이 현저히 증대될 뿐만 아니라 사출성형시 밸브장치에 유압이나 공압을 공급하기 위한 공급장치를 구동시켜야 하므로 유지비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 구성되는 종래의 사출성형기용 노즐은 밸브장치에 유압이나 공압을 공급하기 위한 공급장치와 제어장치가 별도로 구비되어야 하므로 구성이 복잡해지게 됨에 따라 분해조립이 불편하여 고장발생시 유지보수가 용이하지 못한 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-0659730호 : 사출성형기의 주입노즐 개폐장치

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 용융수지의 토출 제어가 정밀하게 이루어지고, 사출 대기 상태에서 용융수지가 외기에 노출되거나 흘러내리는 것을 방지함으로써 재료의 손실을 최소화하고, 수지의 흐름을 원활하게 하여 생산효율을 높일 수 있는 사출기의 노즐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 사출기의 노즐장치는 사출을 위한 용융수지 공급라인과 연결되며, 내부에 용융수지가 유입될 수 있는 유입공간이 형성되어 있으며, 일측에 상기 유입공간과 연통되고 용융수지가 토출되는 토출구가 형성된 노즐본체와, 상기 노즐본체의 토출구에 장착되어 금형과 결합될 때 상기 토출구를 통해 용융수지가 토출되고, 금형과 분리되면 상기 토출구를 통해 용융수지가 배출되는 것을 차단하기 위한 노즐밸브유닛을 포함한다.

상기 노즐밸브유닛은 상기 노즐본체의 토출구로 진입 또는 인출 가능하도록 슬라이딩 결합되는 밸브바디와, 상기 밸브바디의 상부에 결합되어 상기 밸브바디가 인출되었을 때, 상기 노즐본체로부터 분리되지 않도록 결합상태를 유지하는 스토퍼와, 상기 밸브바디와 노즐본체의 사이에 설치되어 외력이 작용하지 않을 때 상기 밸브바디가 노즐본체로부터 인출된 상태를 유지하도록 탄성지지하는 탄성부재를 포함하고, 상기 밸브바디의 외측 단부에는 사출을 위한 금형과 연결되어 용융수지가 유입될 수 있는 주입구가 형성되어 있고, 밸브바디의 내측 단부에는 용융수지가 유입될 수 있는 유입구가 형성되며, 상기 유입구와 주입구를 연통하는 수지통로가 마련되되, 상기 유입구는 상기 밸브바디가 상기 노즐본체로부터 인출된 상태일 때에는 용융수지의 유입이 차단되도록 상기 유입공간으로부터 분리되고, 상기 밸브바디가 노즐본체의 내측으로 진입한 상태에서는 상기 유입공간과 유입구가 연통될 수 있게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 밸브바디의 상부에는 탭이 형성되어 있고, 상기 스토퍼는 상기 노즐본체에 상기 밸브바디가 슬라이딩할 수 있게 형성된 슬라이딩홀보다 상대적으로 큰 외경을 갖도록 형성되며 상기 밸브바디의 상부에 형성된 탭에 나사결합되도록 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 사출기의 노즐장치는 용융수지가 금형으로 주입될 때에만 주입구가 개방되기 때문에 유실되는 용융수지의 양이 최소화되며, 용융수지가 이동하는 유로 상에서 용융수지가 경화되는 것을 방지하여 효율적인 사출성형을 실시할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사출기의 노즐장치의 일 실시예를 표시한 도면,
도 2는 도 1의 사출기의 노즐장치를 발췌 도시한 분리사시도,
도 3은 도 1의 사출기의 노즐장치를 발췌한 부분절단 사시도,
도 4 및 도 5는 도 2의 사출기의 노즐장치의 구동상태를 표시한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사출기의 노즐장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 사출기의 노즐장치(10)는 도 1에 도시되어 있는 것처럼 금형(2)에 마련되어 있는 캐비티로 용융된 수지를 주입한 후 경화시켜 금형(2)의 캐비티 형상에 대응하는 사출 제품을 성형하기 위한 것이다.

용융된 수지는 공급라인(3)을 통해 이동할 수 있으며, 사출기의 노즐장치(10)를 승강시키기 위한 승강구동부가 마련되고, 사출기의 노즐장치(10) 하부에는 상기 금형(2)이 마련되어 있어서 금형(2)을 향해 하강시켜 용융수지를 주입하고, 금형(2)으로부터 상방으로 이격시켜 경화시키는 일련의 과정을 반복하면서 사출성형을 실시한다.

본 발명의 사출기의 노즐장치(10)는 공급라인(3)의 하단에 형성되는 것으로, 노즐본체(100)와, 상기 노즐본체(100)에 승강 가능하게 결합되어 노즐본체(100)의 토출구(120)를 개폐하는 노즐밸브유닛(200)을 구비한다.

상기 노즐본체(100)는 상기 용융수지가 공급되도록 이동하는 공급라인(3)의 하부에 형성되는데, 용융수지가 내부로 유입될 수 있는 유입공간(110)이 형성되어 있으며, 하단에는 유입공간(110)과 연통되고 용융수지가 토출될 수 있는 토출구(120)가 형성되어 있다. 그리고 상기 토출구(120)는 후술하는 노즐밸브유닛(200)의 밸브바디(210)가 슬라이딩 결합될 수 있도록 상방으로 소정길이 연장된 슬라이딩홀 형상으로 형성된다.

상기 토출구(120)에는 토출구(120)보다 상대적으로 큭 직경의 외곽홀이 하단으로부터 상방으로 소정길이 연장되도록 형성되어 있으며, 외곽홀과 토출구(120)의 직경차이에 의해 단턱(130)이 형성된다.

상기 노즐밸브유닛(200)은 금형(2)과의 결합 및 분리에 따라 상기 토출구(120)를 개폐하기 위해 형성된 것으로, 상기 토출구(120)에 대응하는 외경의 밸브바디(210)와, 상기 밸브바디(210)의 상부에 결합되는 스토퍼(220)와, 밸브바디(210)를 하방으로 탄성바이어스 하기 위한 탄성부재(230)를 포함한다.

상기 밸브바디(210)는 상부에 용융수지가 내측으로 유입될 수 있게 유입구(211)가 형성되어 있고, 하단에는 용융수지를 금형(2)으로 주입할 수 있도록 주입구(212)가 형성되어 있으며, 상기 유입구(211)와 주입구(212)를 연결하는 수지통로(213)가 내부에 형성되어 있다.

상기 유입구(211)는 밸브바디(210)가 노즐본체(100)의 내측으로 진입하여 유입공간(110)에 노출되면 용융수지가 상기 수지통로(213)를 따라 내부로 이동하게 된다. 그리고 후술하는 탄성부재(230)에 의해 밸브바디(210)가 하방으로 인출되는 경우에는 유입구(211)가 토출구(120)의 내벽면에 위치하면서 유입공간(110)으로부터 이격되어 용융수지의 주입이 차단될 수 있는 위치에 형성된다.

상기 주입구(212)는 사출성형을 위한 금형(2)의 게이트에 연결될 수 있도록 형성되어 있어서 상기 게이트를 통해 금형(2)의 케비티로 용융수지를 주입한다.

상기 밸브바디(210)의 하단에는 외곽으로 돌출된 걸림턱(215)이 형성되어 있으며, 상기 탄성부재(230)가 상기 걸림턱(215)과 상기 노즐본체(100)의 단턱(130)에 하단과 상단이 지지되어 있어서 밸브바디(210)를 하방으로 탄성지지하게 된다. 이를 위해 상기 탄성부재(230)는 압축스프링이 적용되었으며, 사출 과정에서 발생하는 열에 견딜 수 있는 내열용 코일스프링이다.

상기 스토퍼(220)는 노즐본체(100)의 내부에서 밸브바디(210)의 상단에 결합되는데, 하단부의 외경이 토출구(120)의 외경보다 상대적으로 크게 형성된다. 밸브바디(210)의 상단에 탭(214)이 형성되어 있으며, 스토퍼(220)의 하면에 상기 탭(214)이 나사결합될 수 있는 나사홈(221)이 형성되어 있어서 상호 나사결합이 이루어지게 된다.

상기 탄성부재(230)의 탄성력에 의해 외력이 작용하지 않을 때 밸브바디(210)는 하방으로 이동하면서 노즐본체(100)의 하부로 인출되는데, 상기 스토퍼(220)가 밸브바디(210)의 인출거리를 한정하기 때문에 노즐본체(100)로부터 밸브바디(210)가 완전히 분리되지는 않는다.

도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 사출기의 노즐장치(10)가 구동하는 구동과정을 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 것처럼, 사출기의 노즐장치(10)가 금형(2)으로부터 분리되어 있는 상태에서는 탄성부재(230)의 탄성력에 의해 밸브바디(210)가 노즐본체(100)로부터 하바응로 인출된 상태이며, 이렇게 밸브바디(210)가 하방으로 인출되어 있으면, 밸브바디(210)의 유입구(211)가 토출구(120)의 내주면에 노출되므로 밸브바디(210)의 내부로 용융수지의 주입이 이루어지지 않는다. 밸브바디(210)의 내부에 잔류하는 용융수지는 대기압에 의해 밸브바디(210)의 외부로 빠져나오지 못하기 때문에 유실되는 수지가 발생하지 않는다.

도 5에 도시된 것처럼 사출을 위해 사출기의 노즐장치(10)가 금형(2)과 결합되면, 상기 탄성부재(230)는 압축되면서 밸브바디(210)가 노즐본체(100)의 내측으로 진입하게 된다.

밸브바디(210)가 노츨본체의 내부로 진입하면 상기 유입구(211)가 유입공간(110)에 위치하게 되므로 용융수지가 상기 유입구(211)를 통해 밸브바디(210)의 내부로 주입되며, 밸브바디(210)에 주입된 용융수지는 주입구(212)를 통과해 금형(2)으로 주입이 이루어지게 된다.

금형(2)으로 용융수지의 주입이 완료되면 다시 사출기의 노즐장치(10)를 상승시켜 금형(2)과 분리하며, 탄성부재(230)에 의해 밸브바디(210)가 하강하여 용융수지가 밸브바디(210)의 내측으로 주입되는 것을 차단한다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 사출기의 노즐장치(10)는 용융수지를 금형(2)으로 주입하기 위해 결합되어 있는 상태에서는 수지의 이동이 허용되지만 용융수지의 주입이 완료되고 금형(2)으로부터 분리되었을 때에는 용융수지가 더이상 토출되지 않도록 토출구(120)를 폐쇄함으로써 불필요하게 수지가 유실되는 것을 방지하고, 용융수지가 외부 공기로 노출되는 것을 최소화할 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

1: 사출기 2: 금형
3: 공급라인
10: 사출기의 노즐장치
100: 노즐본체
110: 유입공간 120: 토출구
130: 단턱
200: 노즐밸브유닛
210: 밸브바디 211: 유입구
212: 주입구 213: 수지통로
214: 탭 215: 걸림턱
220: 스토퍼 221: 나사홈
230: 탄성부재

Claims (3)

1. 사출을 위한 용융수지 공급라인과 연결되며, 내부에 용융수지가 유입될 수 있는 유입공간이 형성되어 있으며, 일측에 상기 유입공간과 연통되고 용융수지가 토출되는 토출구가 형성된 노즐본체와;
   상기 노즐본체의 토출구에 장착되어 금형과 결합될 때 상기 토출구를 통해 용융수지가 토출되고, 금형과 분리되면 상기 토출구를 통해 용융수지가 배출되는 것을 차단하기 위한 노즐밸브유닛을 포함하며,
   상기 노즐밸브유닛은 상기 노즐본체의 토출구로 진입 또는 인출 가능하도록 슬라이딩 결합되는 밸브바디와,
   상기 밸브바디의 상부에 결합되어 상기 밸브바디가 인출되었을 때, 상기 노즐본체로부터 분리되지 않도록 결합상태를 유지하는 스토퍼와,
   상기 밸브바디와 노즐본체의 사이에 설치되어 외력이 작용하지 않을 때 상기 밸브바디가 노즐본체로부터 인출된 상태를 유지하도록 탄성지지하는 탄성부재를 포함하고,
   상기 밸브바디의 외측 단부에는 사출을 위한 금형과 연결되어 용융수지가 유입될 수 있는 주입구가 형성되어 있고, 밸브바디의 내측 단부에는 용융수지가 유입될 수 있는 유입구가 형성되며, 상기 유입구와 주입구를 연통하는 수지통로가 마련되되,
   상기 유입구는 상기 밸브바디가 상기 노즐본체로부터 인출된 상태일 때에는 용융수지의 유입이 차단되도록 상기 유입공간으로부터 분리되고, 상기 밸브바디가 노즐본체의 내측으로 진입한 상태에서는 상기 유입공간과 유입구가 연통될 수 있게 형성되고,
   상기 밸브바디의 상부에는 탭이 형성되어 있고,
   상기 스토퍼는 상기 노즐본체에 상기 밸브바디가 슬라이딩할 수 있게 형성된 슬라이딩홀보다 상대적으로 큰 외경을 갖도록 형성되며 상기 밸브바디의 상부에 형성된 탭에 나사결합되도록 형성된 것을 특징으로 하는
   사출기의 노즐장치.
   
2. 삭제
3. 삭제

Images