KR102269656B1 - 성형기에 있어서의 사출 장치 - Google Patents

Abstract

선단 사출측에는 출구 부재(5)가, 후부측에는 폐쇄부(6)가, 플라스틱 펠릿(P)을 공급하는 펠릿 공급구(11a)가 구비된 실린더(1)와, 용기 본체부(21)의 길이 방향에 대해 유입측 큰 개구(22a)로부터 유출측 작은 개구(22b)로 연통하는 다수의 용융 구멍(22)이 형성되고, 실린더(1) 내경과 같은 지름으로 한 용융기(2)와, 이것을 가열하는 가열 수단(4)과, 용융기(2)를 왕복 이동시키는 구동 수단(3)으로 이루어지며, 용융기(2)의 유출측 작은 개구(22b)가 출구 부재(5)와 대면하게 하고, 용융기(2)가 실린더(1) 내에서 플런저식 동작을 하여, 구동 수단(3)의 복로가 플라스틱 펠릿을 용융하는 용융 공정과, 왕로가 용융 수지(q)의 사출 공정으로서 구성된다.

Description

성형기에 있어서의 사출 장치{INJECTION DEVICE IN MOLDING MACHINE}

본 발명은, 가열 상태의 용융기를 왕복 이동시킴으로써, 투입한 다수의 플라스틱 펠릿 수지의 용융 공정과, 용융 수지의 사출 공정으로 분리시켜, 수지를 용융할 수 있는 충분한 시간을 확보함과 아울러, 그 용융 수지의 사출 공정을 매우 신속하게 또 단시간에 효율적으로 할 수 있는 성형기에 있어서의 사출 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사출 장치는, 스크류 타입, 플런저 타입의 것이 존재한다. 그 대표적인 것으로, 스크류 타입에서는, 특허문헌 1이, 플런저 타입에서는, 특허문헌 2에 각각 개시되어 있는 바와 같이, 주로 실린더와 스크류로 구성된다. 실린더에 설치된 호퍼로부터 투입된 펠릿은, 실린더의 내부에서 스크류가 회전하는 것에 의해 사출 노즐측으로 이송됨과 아울러, 그 이송 과정에서 가열되어 용융되어 간다. 그리고 용융된 수지를 노즐 선단에 모아, 그것을 사출하여, 금형에 용융 수지를 보낸다.

일반적인 플라스틱 펠릿(이하, 단순히 『펠릿』이라고 한다.)은, 플라스틱(합성수지)제로, 그 열전도율은 약 0.07∼0.20㎉/mㆍhrㆍ℃이다. 이것은, 금속의 열전도율의 수백 분의 1 내지 수천 분의 1로, 이러한 것 때문에 펠릿은, 거의 단열재라고 말할 수 있다. 따라서 펠릿을 용융하기 위해, 충분한 용융 열을 주어도, 열이 펠릿 내부(중심부)까지 전달되기 어려워, 충분히 가열되는 데에, 상당한 시간이 걸려 버린다.

따라서 개개의 펠릿이 충분히 용융되어, 수지 성형을 할 수 있는 상태가 되기까지는 단시간에는 할 수 없는 것이었다. 그 때문에 실린더 내에서 비교적 긴 시간을 들여, 펠릿을 용융시켜야 하고, 작업 효율도 양호하다고는 말할 수 없는 것이었다. 또한, 상기 사출 장치에서, 실린더에 투입한 다수의 펠릿 각각의 고체가, 가열되고 스크류가 회전하는 것에 의해, 분사측으로 이동시키는 것으로, 이때 다수의 펠릿 일부가 실린더 내벽에 밀어 붙여지는 상태가 된다.

즉, 실린더 내벽에 압압되는 것이 된다. 그리고 압압되는 개개의 펠릿에 대해서도, 그 고체의 표면 일부만이 실린더 내벽에 접촉하는 것으로, 개개의 펠릿의 용융은, 펠릿 고체가 부분적으로 용융될 뿐이다. 실린더 내에서 스크류에 의해 이겨지는 펠릿은, 단시간에 실린더 내벽으로부터 떨어져 버려, 충분한 가열이 행해지지 않아, 펠릿 고체는 전체가 용융되지 않고, 대부분의 펠릿은 용융 부분과 비 용융 부분이 혼합된 상태가 된다.

펠릿이 스크류에 의해 실린더 내벽에 반복적으로 압압됨으로써, 펠릿의 완전한 용융이 행해지고, 용융된 펠릿이 노즐 부근으로 이송된 경우에도, 실린더에 저장되어 있는 수지의 양은, 1회 사출에 필요한 양의 수십 배 이상으로, 쓸데없는 양의 펠릿이 실린더 내에 잔류하게 된다.

또한, 용융된 수지가 스크류와 실린더의 간극을 통과할 때에, 수지에 기계적 손상을 준다. 특히, 유리 섬유가 들어간 펠릿을 용융하는 경우에는 문제가 많아, 스크류가 마모되어 버린다. 또한, 각각의 펠릿이 랜덤하게 일부만 용융되기 때문에, 실린더 내에 언제까지나 동일한 펠릿이 잔류해 버리는 일은 피할 수 없다. 그 때문에, 실린더 내의 펠릿의 재료 교환을 행할 때는, 특히, 작업이 큰일이다.

이러한 스크류 타입에 대해 플런저 타입의 것이 존재한다. 이런 종류의 것에서는, 구조가 간단하고, 또 소형화로 하기 쉬운 것이다. 또한, 스크류가 마모된다는 결점도 플런저 타입에는 존재하지 않는다. 특허문헌 2는, 가장 기본적인 구조를 갖는 플런저 타입의 것으로, 주로 다수의 관통 구멍을 갖는 꼭대기가 잘린 원뿔 모양의 가열통(加熱筒)과, 사출 플런저와, 공급통(供給筒) 등으로 구성된 것이다. 그리고 사출 플런저에 의해, 합성수지 원료가 가열통에 송출되어, 사출이 행해진다. 그러나 특허문헌 2에서도, 여러 가지 문제점을 갖고 있다.

특허문헌 2에서는, 사출 플런저와, 꼭대기가 잘린 원뿔 모양의 가열통은, 그 대면(對面)하는 양자의 직경이 다른 것으로, 사출 플런저의 직경이 가열통의 대면 개소의 직경보다 한층 작게 형성되어 있다. 또한, 사출 플런저의 선단과 가열통과 사출 플런저의 선단 부분과 공급통 사이에는, 사출 플런저의 선단의 면적보다 넓은 용적의 공극실이 존재한다.

따라서 용융된 합성수지 원료는, 사출 플런저에 의해, 일단, 상기 공극실로 압출되지만, 사출 플런저가 가열통측으로 더 이동해도, 합성수지 원료가 가열통의 관통 구멍에 효율적으로 유입될 수 없는 것으로, 가열통으로 유입되지 않고 공극실에 잔류해 버릴 염려가 충분히 있다. 그리고 상기 공극부에 잔류한 합성수지 원료는, 가열통의 관통 구멍으로 새로 송출하려고 하는 합성수지 원료의 장애가 될 우려가 있다. 또한, 새로 송출하려고 하는 합성수지 원료와, 장기간 잔류하여 열화(劣化)된 수지가 혼합되어 버릴 우려도 충분히 있다.

그러한 꼭대기가 잘린 원뿔 모양의 가열통 및 사출 플런저의 불편한 점을 개량하여, 매우 양호하게 펠릿의 수지 용융 공정과, 용융 수지의 사출 공정을 효율적으로 할 수 있는 성형기에 있어서의 사출 장치를, 본원 출원인은, 특허문헌 3에서 개발했다. 이 특허문헌 3에서는, 펠릿 집합체를, 플런저로 압압하는 것만으로, 펠릿을 수지 용융할 수 있음과 동시에, 용융 수지의 사출을 할 수 있다고 하는 획기적인 발명을 제공할 수 있었던 것이다.

이 발명에서는, 펠릿을 용융시키는 용융 공정으로서는, 가열된 용융기의 다수의 송곳 모양 구멍을 소정 압력으로 통과함으로써, 펠릿으로 된 고체로부터 출구에서 나왔을 때에 용융 수지가 된다. 즉, 펠릿의 재질, 용융 수지의 점성, 용융 온도, 압력, 용융 속도, 압출 속도, 유량 등이 관련되며, 용융 속도와 사출 속도가 동일하게 되어 있다. 그러면, 용융 속도를 고려하면 상당히 빨리 용융할 수 있지만, 이번은, 사출 속도만을 고찰하면, 용융 속도와 같은 시간이 되어, 사출 시간이 느린 것처럼 느껴지는 것이었다.

[특허문헌 1] 일본 특개평 6-246802호 공보 [특허문헌 2] 일본 특공소 36-9884호 공보 [특허문헌 3] 일본 특허 제4880085호 공보

그래서 발명이 해결하려고 하는 과제(발명의 목적)는, 가열된 용융기의 다수의 송곳 모양 구멍 또는 송곳 모양에 가까운 구멍을 소정 압력으로 통과시켜 수지를 용융하는 용융 공정과, 그 후의 용융 수지의 사출 공정을 분리한 후에, 사출 공정의 신속화를 꾀하는 것을 실현하는 데에 있다. 즉, 용융 공정과 사출 공정을 반복적으로 행함으로써, 그 사출 공정을 용융 공정의 시간에 관계없이 설정하게 함으로써, 사출 공정의 비약적인 신속화를 꾀하는 데에 있다.

그래서 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위해, 예의 연구를 거듭한 결과, 제 1 발명을, 길이 방향의 선단 사출측에는 출구 부재가, 그 후부(後部)측에는 폐쇄부가, 그 폐쇄부와 상기 출구 부재의 중간 위치에 플라스틱 펠릿을 공급하는 펠릿 공급구(供給口)가 각각 마련된 실린더와, 용기 본체부의 길이 방향에 대해 유입측 큰 개구(大開口)에서부터 유출측 작은 개구(小開口)에 연통하는 다수의 용융 구멍이 형성되고 또 상기 실린더의 내경과 같은 지름으로 한 용융기(溶融器)와, 상기 용융기를 가열하는 가열 수단과, 상기 용융기를 왕복 이동시키는 구동 수단으로 이루어지며, 상기 용융기의 상기 유출측 작은 개구가 상기 출구 부재와 대면하여 이루어짐과 아울러, 상기 용융기가 상기 실린더 내에서 플런저식 동작을 하여, 상기 구동 수단의 복로(復路)가 상기 플라스틱 펠릿을 용융하는 용융 공정과, 그 왕로(往路)가 용융 수지의 사출 공정으로서 각각 구성되어 이루어지고, 상기 실린더 내에서, 상기 출구 부재와 상기 용융기 사이에 개폐 밸브가 개재되며, 그 개폐 밸브는, 상기 용융기의 복로 공정에서는 그 용융기의 유출측 작은 개구측을 해방하도록 구성되고, 또 상기 용융기의 왕로 공정에서는 그 용융기의 유출측 작은 개구측을 폐쇄하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

제 2 발명을, 제 1 발명에 있어서, 상기 실린더의 길이 방향에서 본 단면(斷面) 형상의 내주(內周)는 원형으로서 형성되어 이루어짐과 아울러, 상기 용융기의 길이 방향에서 본 단면 형상의 외주(外周)도 원형으로, 게다가 동일 지름으로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다. 제 3 발명을, 제 1 또는 2 발명에 있어서, 상기 개폐 밸브는, 원판형으로서, 다수 천공(穿孔)된 구멍의 위치는, 상기 다수의 관공(貫孔)이 천공된 유출측 작은 개구 구멍과는 위치가 어긋나게 하여 형성됨과 아울러, 상기 용융기측에 항상 탄력적으로 눌리도록 구성되어, 상기 용융기가 왕로에서의 용융 수지의 사출 공정인 경우에는, 상기 개폐 밸브로 상기 용융기의 유출측 작은 개구 구멍을 막는 것을 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해 상기 과제를 해결했다.

제 4 발명을, 제 1 또는 2 발명에 있어서, 상기 개폐 밸브는, 원판형으로서, 그 원판 직경은 상기 용융기의 직경보다 작은 지름으로 형성됨과 아울러, 상기 용융기측에 항상 탄력적으로 눌리도록 구성되어, 상기 용융기가 왕로에서의 용융 수지의 사출 공정인 경우에는, 상기 개폐 밸브로 상기 용융기의 유출측 작은 개구 구멍을 막는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

제 5 발명을, 제 1 내지 4 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 용융기의 용융 구멍은, 상기 유입측 큰 개구에서부터 상기 유출측 작은 개구가 되도록 송곳 모양으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다. 제 6 발명을, 제 1 내지 5 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 용융기의 용융 구멍은, 상기 유입측 큰 개구에서부터 상기 유출측 작은 개구가 되도록, 큰 지름에서부터 서서히 작은 지름으로 되면서도 복수의 원통부로서 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

제 7 발명을, 제 1 내지 6 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 용융기의 용융 구멍은, 상기 유입측 큰 개구로서의 대경(大徑) 원통부가 단부 근처까지 형성되고, 또 유출측에만 상기 유출측 작은 개구가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다. 제 8 발명을, 제 1 내지 7 발명 중 어느 하나에 있어서, 인접하는 상기 용융 구멍의 유입측 큰 개구는 단면 원형으로 형성되며, 또 그 유입측 큰 개구의 입구 개소(箇所)는 접시 모양 모따기부가 각각 형성됨과 아울러, 인접하는 유입측 큰 개구의 접시 모양 모따기부끼리의 경계가 되는 부위가 칼날 모양으로서 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

제 9 발명을, 제 1 내지 8 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 펠릿 공급구에, 그 펠릿 공급구를 개방 또는 폐쇄하기 위한 셔터 기구가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다. 제 10 발명을, 제 1 내지 9 발명 중 어느 하나에 있어서, 상기 용융기 및 구동 수단의 왕복 이동 봉은, 각각 쌍을 이루어 복수 구비됨과 아울러, 복수의 쌍은 병렬로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다.

제 11 발명을, 제 10 발명에 있어서, 상기 용융기 및 왕복 이동 봉으로 구성되는 쌍은, 2쌍으로 해서 병렬 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했다. 제 12 발명을, 제 10 발명에 있어서, 상기 용융기 및 왕복 이동 봉으로 구성되는 쌍은, 3쌍 이상으로 해서 병렬 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치로 한 것에 의해, 상기 과제를 해결했었던 것이다.

제 1 발명에서는, 가열 상태의 용융기를 왕복 이동시킴으로써, 투입한 다수의 펠릿을 용융하는 용융 공정과, 용융 수지의 사출 공정으로 분리시켜, 펠릿을 용융할 수 있는 충분한 시간을 확보함과 아울러, 그 용융 수지의 사출 공정을 매우 신속하게 또 단시간에 효율적으로 할 수 있는 최대의 효과를 발휘한다. 특히, 본 발명에서는, 용융기 본체가 플런저식 동작을 함으로써, 출원인이 종래 필요로 하고 있던 별도 부재인 플런저가 없어도, 그 왕복 이동으로 용융 공정과 사출 공정을 실현할 수 있는 것으로 큰 효과가 얻어진다.

특히, 실험 예에서는, 다수의 펠릿이 실린더 내에 가득 차 있는 상태에서, 용융기를 복로 공정에서 가동시켰을 때에, 실린더 내에 충만된 다수의 펠릿 군(群)이 역류하지 않으므로, 펠릿이 서로 압압되고, 이 동작으로, 유입측 큰 개구에서부터 유출측 작은 개구로 연통하는 다수의 용융 구멍을 통과함으로써 펠릿이 용융되어, 수지 용융을 할 수 있는 것이다. 이에 의해, 용융 수지를 양호하게 할 수 있는 것이다.

구체적으로는, 상기 용융기의 상기 유출측 작은 개구측 면이, 플런저의 압압 면으로서의 역할을 하며, 상기 용융기의 상기 유출측 작은 개구측 면의 상기 실린더 내에, 모여진 용융 수지가, 한 번의 압압으로, 신속하게 또 조기에 상기 노즐부를 통해 외측으로 사출될 수 있는 이점이 있다. 즉, 다수의 플라스틱 펠릿의 수지 용융 공정과, 용융 수지의 사출 공정으로 분리시킴으로써, 양호한 수지 용융을 할 수 있는 충분한 시간을 확보할 수 있고, 또, 용융 수지는, 용액 모양이기 때문에, 최대 속도에서도 대응할 수 있어, 단시간에 효율적으로 사출할 수 있는 것이다.

압압된 다수의 펠릿은, 낭비가 전혀 없이, 직접, 용융기의 용융 구멍의 다수의 유입측 큰 개구로 들여 보내질 수 있다. 따라서 폐쇄부와 상기 용융기의 유입측 면부 사이의 다수의 펠릿이 순차적으로 들여 보내질 수 있다. 폐쇄부와 상기 용융기의 유입측 면부 사이에 압압되어, 상기 용융 구멍의 유입측 큰 개구로부터 들여 넣어진 펠릿은, 용융 구멍의 내주 벽면으로 둘러싸이는 상태가 되고, 용융 구멍이 송곳 모양 또는 송곳 모양에 가까운 구멍 통로이기 때문에 유출측 작은 개구측으로의 이동에 따라 점점 압압력이 커지게 됨과 아울러 가열로 용융되어 작아지게 된다.

용융기 자체는, 가열 수단에 의해 펠릿의 용융 온도로 가열되어 있어, 펠릿이 용융되어 간다. 이때, 펠릿의 전 주위는 용융 구멍의 내주 벽면에 의해 둘러싸인 상태로, 펠릿은 외주에서부터 중심부로 거의 균등하게 밸런스 좋게 용융되어 갈 수 있다. 게다가, 펠릿이, 용융 구멍을 유입측 큰 개구로부터 유출측 작은 개구를 향해 이동하는 과정에서, 용기 본체부는, 열용량이 크므로, 가열 수단으로 일단, 고온으로 가열되면, 용융기는, 용융된 펠릿의 온도에 영향받는 일없이, 펠릿을 가열하면서, 충분한 용융 온도로 유지해 갈 수 있다.

그리고 펠릿이 외주로부터 중심을 향해 거의 균등하게 용융되면서, 차차 유입측 큰 개구로부터 들어오는 다수의 펠릿으로 압압되어, 용융 구멍의 유출측 작은 개구로 이동할 수 있고, 그 사이에도 펠릿은 용융이 진행되어, 용융 구멍의 축 방향(길이 방향)의 대략 중간을 통과한 때에는 용융된 부분이 대부분으로, 용융기의 용융 열과 함께 주위의 펠릿도 용융이 가속도적으로 진행한다. 유출측 작은 개구 부근에서는, 펠릿은 최고 온도로 완전히 용융되어 있어, 용융 수지로서, 상기 실린더 내에 모일 수 있다.

이와 같이, 제 1 발명에 있어서, 용융기는, 용기 본체부에 다수의 앞이 좁아지는 용융 구멍을 갖는 것으로, 가열 수단에 의해 용융 온도로 가열된 다수의 앞이 좁아지는 용융 구멍에, 실린더의 펠릿 저장 영역 내에서 압출된 펠릿 군이 큰 개구측인 유입측 큰 개구로부터 들어감으로써, 펠릿이 밸런스 좋게 용융되며, 또 용융기의 열용량이 크므로 고온 상태를 유지할 수 있어, 용융이 촉진되고 용융 속도도 빨라져, 출구 부재측에 용융 수지가 모인다.

특히 용융기는, 가열 수단에 의해, 유출측 작은 개구 부분에서 수지의 온도가 최고에 도달하는 것이다. 사출 직전에 필요한 최적 온도로 또 최고 온도로 할 수 있고, 고온 상태를 최단 시간으로 함으로써 수지를 열화하게 하지 않으므로, 고품질의 성형이 가능해진다. 즉, 용융기는, 수지가 용융되는 최후의 과정에서, 사출 직전에 수지를 최적 온도로 올릴 수 있는 구조이다.

또, 용융기는, 용기 본체부에, 다수의 송곳 모양의 통로 또는 송곳 모양에 가까운 통로가 형성된 용융 구멍을 갖고 있고, 이들 다수의 용융 구멍은, 유입측 면부로부터 유출측 면부를 향해 집속(集束)되는 일없이, 거의 평행 상태로 배치될 수 있다. 이에 의해, 다수의 유출측 작은 개구는, 밀집되는 일없이, 각각 균등하게 배치될 수 있다. 따라서 용융기 자체의 열용량은, 충분히 큰 것으로 할 수 있음과 아울러, 유출측 면부 근처에서의 용융 구멍 사이의 육후부(肉厚部)(중실부)의 체적을 충분히 크게 확보할 수 있고, 용융 구멍 사이의 열용량도 크게 할 수 있다.

그 때문에, 펠릿이, 용융 구멍을 유입측 큰 개구로부터 유출측 작은 개구를 향해 이동하는 과정에서, 용융기가 가열 수단으로 일단, 고온으로 가열되면, 큰 열용량에 의해 고온이 유지되고, 용융된 펠릿은 온도가 저하되는 일없이, 충분한 용융 온도를 유지하여, 양질의 펠릿 군에 의한 용융 수지가 나온다.

또, 제 1 발명에서는, 개폐 밸브의 존재에 의해, 용융 공정에서도, 용융 수지를 양호하게 생산할 수 있고, 특히, 사출 공정 시에 있어서, 상기 용융기 내에서의 용융 수지의 역류를 없게 하여 원활한 사출을 할 수 있는 이점이 있다.

제 2 발명에서는, 상기 실린더의 길이 방향에서 본 단면 형상의 내주는 원형으로 형성되어 있음과 아울러, 상기 용융기의 길이 방향에서 본 단면 형상의 외주도 원형으로, 게다가 동일 지름으로 형성한 것에 의해, 용융기는, 정확한 원통 형상이 되어, 그 용융기의 제조를 간단하게 할 수 있도록 함과 아울러, 실린더에의 조립도 용이하게 할 수 있다.

제 3 발명 및 제 4 발명에서는, 제 1 발명과 동등한 효과를 나타낸다. 제 5 발명에서는, 상기 유입측 큰 개구에서부터 상기 유출측 작은 개구로 되도록 송곳 모양으로 형성되어 있음으로써, 양호한 용융을 할 수 있는 이점이 있다.

제 6 발명에서는, 상기 용융기의 용융 구멍은, 상기 유입측 큰 개구에서부터 상기 유출측 작은 개구로 되도록, 큰 지름에서부터 점차 작은 지름으로 되면서 복수의 원통부로서 형성되어 이루어지도록 형성되어 있기 때문에, 각 원통부의 지름(직경)으로 형성 가공하면, 원뿔형의 가공과 비교하여 현저히 저렴하게 용융기의 제조가 가능하다. 이렇게 형성한 용융 구멍이어도 펠릿이 안쪽에서는 압압되면서 가열력에 의한 용융으로, 원뿔 모양의 용융 구멍과 마찬가지인 효과를 나타낸다.

제 7 발명에서는, 상기 용융기의 용융 구멍은, 상기 유입측 큰 개구로서의 대경 원통부가 단부 근처까지 형성되고, 또 유출측에만 상기 유출측 작은 개구가 형성되어 있기 때문에, 선단 근처까지를 원통부의 지름(직경)으로 형성 가공할 수 있어, 원뿔형의 가공과 비교하여 현저히 저렴하게 용융기의 제조가 가능하다. 이렇게 형성한 용융 구멍이어도, 펠릿이 안쪽에서는 압압되면서 가열력에 의한 용융으로, 원뿔 모양의 용융 구멍과 마찬가지인 효과를 나타낸다.

제 8 발명에서는, 인접하는 상기 용융 구멍의 유입측 큰 개구는 단면 원형으로 형성되고, 또 그 유입측 큰 개구의 입구 개소는 접시 모양 모따기부가 각각 형성됨과 아울러, 인접하는 유입측 큰 개구의 접시 모양 모따기부끼리의 경계가 되는 부위가 칼날 모양으로서 형성되어 있는 것에 의해, 인접하는 유입측 큰 개구의 접시 모양 모따기부끼리의 경계인 칼날 모양 개소에서 파쇄되어, 잘게 분리되므로, 펠릿은 유입측 큰 개구에 한층 더 들어가기 쉬워져, 펠릿의 용융을 촉진시킬 수 있다.

제 9 발명에서는, 호퍼로부터 공급된 펠릿을 적당한 양으로 제어할 수 있고, 이렇게 펠릿의 소망하는 용융량을 용융 및 사출시킴으로써, 이들을 정연하게 작업할 수 있는 이점이 있다. 또한, 제 10 발명에서는, 상기 용융기 및 상기 왕복 이동 봉은, 각각 쌍을 이루어 복수 구비되어 있기 때문에, 대량의 펠릿을 필요로 하는 대형 금형에 대해 알맞고, 또한, 본 발명에 있어서의 사출 장치로부터 출구 부재에 다이스를 사용하여, 직접, 장척(長尺)이 되는 워크(제품)를 형성할 때 등에 있어서도 매우 알맞다.

제 11 발명에서는, 제 10 발명에 있어서, 상기 용융기 및 상기 왕복 이동 봉으로 이루어지는 쌍은, 2쌍으로서 병렬 배치되어 있는 것에 의해, 비교적 소형이면서, 대형 금형에 대응할 수 있는 것으로 할 수 있다. 또한, 제 12 발명에서는, 제 10 발명에 있어서, 상기 용융기 및 상기 왕복 이동 봉으로 이루어지는 쌍은, 3쌍 이상으로서 병렬 배치된 것에 의해, 한층 더, 대형 금형에 대응할 수 있는 것으로 할 수 있다.

[도 1] (A)는 본 발명의 복로 공정을 나타내는 종단 측면도, (B)는 본 발명의 왕로 공정을 나타내는 종단 측면도이다.
[도 2] (A)는 본 발명의 용융 공정의 초기 위치의 종단 측면도, (B)는 본 발명의 용융 공정의 중간 위치의 종단 측면도, (C)는 본 발명의 용융 공정의 종료 위치의 종단 측면도이다.
[도 3] (A)는 본 발명의 용융 공정의 초기 위치의 요부(要部) 종단 확대 측면도, (B) 및 (C)는 본 발명의 용융 공정의 중간 위치의 요부 종단 확대 측면도, (D)는 본 발명의 용융 공정의 종료 위치의 요부 종단 확대 측면도이다.
[도 4] (A)는 펠릿이 유입측 큰 개구로부터 유출측 작은 개구를 향해 용융되면서 이동하는 상태를 나타내는 송곳 모양의 용융 구멍의 확대 종단 측면도, (B)는 펠릿이 유입측 큰 개구로부터 유출측 작은 개구를 향해 용융되면서 이동하는 상태를 나타내는 앞이 좁아지는 용융 구멍의 확대 종단 측면도이다.
[도 5] (A)는 본 발명의 사출 공정의 초기 위치 직후의 종단 측면도, (B)는 본 발명의 사출 공정의 중간 위치의 종단 측면도, (C)는 본 발명의 사출 공정의 종료 위치의 종단 측면도이다.
[도 6] (A), (B) 및 (C)는 본 발명의 용융기의 왕복 이동시의 용융 공정 및 사출 공정에 있어서, 개폐 밸브의 개폐 동작 상태도이다.
[도 7] (A)는 용융기 및 개폐 밸브 개소의 확대 종단 측면도, (B)는 (A)의 일부를 잘라낸 분해 사시도, (C)는 (B)의 (Ⅰ)부 확대도, (D)는 (A)의 X1-X1 화살표 방향 단면도, (E)는 개폐 밸브의 다른 실시 형태의 사시도이다.
[도 8] (A)는 송곳 모양의 용융 구멍이 사각형 모양으로 형성된 용융기의 일부를 잘라낸 사시도, (B)는 (A)의 선단 개소에 있어서 칼날 모양으로 형성된 부위의 상태도이다.
[도 9] (A)는 제2 실시 형태의 용융기 및 개폐 밸브 개소의 확대 종단 측면도, (B)는 제3 실시 형태의 용융기 및 개폐 밸브 개소의 확대 종단 측면도이다.
[도 10] (A)는 제4 실시 형태의 용융기 및 개폐 밸브 개소의 확대 종단 측면도, (B)는 (A)의 변형 예로, 용융기의 상부의 일부 사시도, (C)는 (B)의 X2-X2 화살표 방향 확대 단면도, (D)는 (C)의 Y1-Y1 화살표 방향 확대 단면도이다.
[도 11] (A)는 본 발명의 사출 장치의 출구 부재에 있어서의 H자 형상의 장척 제품을 제조하는 다이스의 사시도, (B)는 (A)의 X3-X3 화살표 방향 확대 단면도, (C)는 (A)의 X4-X4 화살표 방향 확대 단면도, (D)는 (A)의 X5-X5 화살표 방향 확대 단면도, (E)는 (A)의 X6-X6 화살표 방향 확대 단면도이다.
[도 12] (A)는 펠릿 공급구에 셔터 기구를 설치하여 펠릿을 공급하고 있는 상태의 본 발명의 종단 측면도, (B)는 (A)에서 셔터 기구의 셔터 판을 동작하기 시작한 순간의 본 발명의 종단 측면도, (C)는 (B)에서 셔터 기구의 셔터 판이 동작 완료하여 폐쇄한 상태의 본 발명의 종단 측면도, (D)는 셔터 기구 개소의 일부를 잘라낸 사시도이다.
[도 13] (A)는 본 발명의 사출 장치에 있어서 2쌍의 용융기와 왕복 이동 봉을 병렬 배치한 상태의 개략 사시도, (B)는 (A)의 X7-X7 화살표 방향 확대 단면도, (C)는 (A)의 X8-X8 화살표 방향 확대 단면도, (D)는 (A)의 X9-X9 화살표 방향 확대 단면도이다.
[도 14] (A)는 본 발명의 사출 장치에 있어서 3쌍의 용융기와 왕복 이동 봉을 병렬 배치한 상태의 개략 사시도, (B)는 (A)의 X10-X10 화살표 방향 확대 단면도, (C)는 (A)의 X11-X11 화살표 방향 확대 단면도, (D)는 (A)의 X12-X12 화살표 방향 확대 단면도이다.

이하, 본 발명을 도면에 기초하여 설명한다. 본 발명은, 도 1 (A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 주로 실린더(1)와, 펠릿(p, p, …)을 용융하는 용융기(2)와, 그 용융기(2)를 왕복 이동시키는 구동 수단(3)과, 가열 수단(4)으로 구성되어 있다. 상기 실린더(1)의 끝에는 출구 부재(5)가, 이 내부에는, 왕복 이동하는 상기 용융기(2)와 폐쇄부(6)가 각각 설치되어 있다. 그 폐쇄부(6)는, 실시 형태에서는, 판 형태로 형성되어 있지만, 상기 실린더(1)의 내면을 막는 것이 가능하다면, 구면(球面) 모양을 해도, 실시 형태로 제한되지 않는다. 상기 구동 수단(3)에는 왕복 이동 봉(34)이 설치되어 있다.

또한, 상기 실린더(1)의 축 방향(또는 길이 방향이라도 좋은, 도 1 (A) 및 (B)에 있어서, 상하 방향)의 일단측(도 1에 있어서 하단)에 상기 출구 부재(5)가 장착되고, 축 방향(길이 방향의 상단)의 타단측[도 1 (A)에 있어서 상단]에는 상기 폐쇄부(6)가 내장되어 있다. 또, 축 방향(길이 방향의 상단)의 타단측[도 1 (A) 및 (B)에 있어서 상단]에는 통 모양 케이스(13)를 통해 상기 구동 수단(3)이 장착되어, 그 구동 수단(3)에 의해 상기 용융기(2)가 왕복 운동하도록 구성되어 있다(도 1 및 도 2 참조).

상기 실린더(1)의 재질은, 가열이 신속하게 행해지는 것이 필요하여, 철 또는 철의 함유량이 많은 스테인리스 등이 알맞다. 그 실린더(1)는, 가늘고 길게 형성된 실린더 본체부(11)와, 상기 폐쇄부(6) 근처에 형성된 펠릿 공급구(11a)로부터 접속된 관 모양의 공급관(12)으로 구성되어 있다. 그 공급관(12)에는, 펠릿(p, p, …)을 유치하는 호퍼(8)에 연통하도록 구성되어 있다. 상기 공급관(12)은, 상기 실린더(1)에 일체화된 부분과 적절한 호(弧) 형상으로 형성된 파이프로 결합되어 있다. 상기 실린더 본체부(11)는 원통 모양의 부재로, 그 안쪽측은 내주측 면부(11b)에 의해 포위된 대략 원기둥 모양의 공극을 갖는다.

상기 실린더 본체부(11)의 두께 치수는, 약 2㎜ 정도인 것이 바람직하다. 상기 호퍼(8)에는, 다수의 펠릿(p, p, …)이 투입 가능하며, 투입된 펠릿(p, p, …)은, 공급관(12)을 통해 상기 펠릿 공급구(11a)로부터 실린더 본체부(11) 내에 들여 넣어진다[도 2 (A) 참조]. 또한, 특별히 도시하지 않지만, 공급관(12)에 스크류 반송 또는 공기압 장치를 구비하여, 펠릿(p, p, …)을 강제적으로 투입하는 경우도 있다. 상기 실린더(1)의 단면은, 원형을 이루고 있지만, 원이 약간 변형되어 타원 모양이 되는 경우도 있다. 이 경우에는, 이와 동일 형상의 용융기(2)가 회전 등을 하는 일없이, 정확한 왕복 이동이 가능해진다.

상기 실린더 본체부(11)의 축 방향(길이 방향)의 일단측(하단)에는, 노즐부(51) 또는 다이스(52) 등의 출구 부재(5)가 장착되어 있다. 그 출구 부재(5)는, 상술한 바와 같이 노즐부(51) 및 다이스(52)(도 11 참조)가 존재한다. 상기 노즐부(51)는, 본 발명의 사출 장치와 함께 사용하는 금형에 맞춰 사출 부분의 구경을 변경시키도록 교환 가능하게 구성되어 있다. 상기 노즐부(51)는, 사출구(51a)와 접속부(51b)로 구성된다[도 1 (A) 참조].

상기 사출구(51a)는, 실린더 본체부(11)의 내경보다 좁게 형성된 것으로, 도시되지 않은 금형의 게이트에 삽입하는 부위이다. 상기 노즐부(51)의 접속부(51b)와, 실린더 본체부(11)는, 도시하지 않지만, 나사 구조(바깥 나사, 안 나사)에 의한 구성으로 착탈 가능하게 되어 있다. 상기 노즐부(51)의 재질은, 열전도가 좋은 것이 알맞으며, 구체적으로는, 베릴륨 구리 또는 구리가 바람직하다.

상기 다이스(52)는, 수지제 장척물(재)을 제조하는 것이다. 그 다이스(52)는, 상기 노즐부(51)를 분리하여 실린더(1)의 용융기(2) 부근에 근접하도록 실린더(1)에 직접, 장착하는 것으로, 도 11에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 적당한 형상의 성형 구멍(52a)이 형성된 것이다. 그 성형 구멍(52a)의 구체적인 형상으로서는, 「H」자 형상 등이지만, 그 외의 형상으로서, 「L」자 형상, 사각, 삼각, 원 또는 그 외의 다각형 모양 등이 존재한다.

상기 성형 구멍(52a)은, 다이스(52)의 실린더(1)에의 장착측에서는, 원형 모양의 개구로서 형성되어, 용융 수지(q)가 유입되기 쉬운 상태로 되어 있다. 그리고 성형 구멍(52a)은, 다이스(52)의 토출 개구측을 향함에 따라 소망하는 형상에 가까워지도록 형성되어 있다. 구체적으로, 「H」자 형상의 수지제 장척재가 형성되는 성형 구멍(52a)에서는, 그 성형 구멍(52a)은 실린더(1)에의 장착측으로부터 바깥쪽측을 향함에 따라, 원형으로부터 점차 「H」자 형상이 되도록 형성된다[도 11 (B) 내지 (E) 참조]. 이와 같이, 다이스(52)는, 장척인 수지제의 모양재(刑材)를 제조하는 역할을 하는 것이다. 즉, 단면 형상이 동일한 장척물을 제조할 수 있다.

상기 용융기(2)는, 대략 원통 형상으로 형성된 용기 본체부(21)에 다수의 용융 구멍(22, 22, …)이 형성된 것이다(도 1, 도 5 및 도 7 등 참조). 상기 용기 본체부(21)의 재질은, 열용량이 크고, 또 열전도가 좋은 것이 적당하다. 구체적으로는, 구리 또는 베릴륨 구리가 사용된다. 상기 용기 본체부(21)는, 상기 실린더(1)의 실린더 본체부(11) 내부에서, 왕복 이동 가능하게 구성되어, 평상시에는, 상기 출구 부재(5) 근처에 위치하도록 배치되어 있다[도 1 (A) 참조].

상기 용융기(2)의 용기 본체부(21)는, 상술한 바와 같이 원통 형상으로 형성된 것으로, 그 용기 본체부(21)에 있어서 상기 폐쇄부(6)와 대면하는 측이고 또 다수의 펠릿(p, p, …)이 유입되어 가는 측의 면을 유입측 면부(21a)라고 칭한다. 그 유입측 면부(21a)와 반대측인 면에서 상기 출구 부재(5)와 대면하고, 용융 수지(q)가 유출되는 측의 면을 유출측 면부(21b)라고 칭한다.

또한, 상기 용기 본체부(21)의 외주측 면을 원주측 면(21c)이라 칭한다. 상기 용기 본체부(21)는, 상술한 바와 같이 원통 형상으로, 유입측 면부(21a)의 직경(D2a)과, 유출측 면부(21b)의 직경(D2b)은, 원주측 면(21c)이, 축 방향을 따라 어느 위치도 동일 직경이 되는 정확한 원통 형상이다[도 7 (A) 참조]. 또한, 도 1∼도 6에서의 용융기(2)에 대해서도, 상기 정확한 원통 형상으로 한 것이다.

즉,

D2a＝D2b

이다[도 7 (A) 참조].

다음으로, 용융 구멍(22)은, 용기 본체부(21)의 축 방향(길이 방향)을 따라 형성된 것이다(도 1∼도 6 참조). 더 상세하게는, 용융 구멍(22)은, 터널 모양 혹은 관로(管路) 모양으로 된 송곳 모양의 관통 구멍이다[도 7 (B), (C) 참조]. 용융 구멍(22)에 있어서, 상술한 송곳 모양의 관통 구멍이란, 구멍 형성 방향으로 직교하는 복수의 임의 위치의 단면 형상이 넓은 형상으로부터 좁은 형상이 되도록 형성된 것으로, 구체적으로는 원뿔 혹은 각뿔 등의 공극을 갖는 구멍이다[도 7 (B), (C) 및 도 8 (A), (B) 참조].

본 발명에서는, 특히, 용융 구멍(22)의 송곳 모양으로서 원뿔 형상이 바람직하며, 직경이 대(大)에서 소(小)를 향해 점차 작아지도록 형성되어 있다[도 7 (B), (C) 참조]. 상술한 바와 같이, 용융 구멍(22)은, 원뿔체 모양의 공극을 갖는 구멍이기 때문에, 그 용융 구멍(22)의 양단의 개구의 크기는 다르다. 그래서 상기 용융 구멍(22)의 큰 개구측은, 펠릿(p, p, …)이 유입되는 유입측 큰 개구(22a)라고 칭한다[도 4 (A), (B), 도 7 (B) 및 (C) 참조].

또한, 상기 용융 구멍(22)의 작은 개구측을 유출측 작은 개구(22b)라고 칭한다[도 4 (A), 도 7 (B) 및 (C) 참조]. 즉, 용융 구멍(22)은, 유입측 큰 개구(22a)로부터 유출측 작은 개구(22b)로 연통하는 통로로, 유입측 큰 개구(22a)로부터 유출측 작은 개구(22b)를 향해 점차 단면이 좁아진다. 그리고 유입측 큰 개구(22a)는, 용기 본체부(21)의 유입측 면부(21a)측에 위치하며, 상기 폐쇄부(6)에 대면(또는 대향)한다[도 1 (A) 및 (B) 참조]. 또한, 유출측 작은 개구(22b)는 유출측 면부(21b)에 위치하며, 출구 부재(5)에 대면(또는 대향)한다[도 1 (A) 및 (B) 참조].

이상 설명한 바와 같이, 용융기(2)의 유입측 면부(21a)에는, 다수의 용융 구멍(22, 22, …)의 유입측 큰 개구(22a, 22a, …)가 배치된 것으로, 상기 유입측 면부(21a)는, 상기 폐쇄부(6)에 대면하고 유입측 큰 개구(22a)에 펠릿(p, p, …)이 유입되므로, 용융기(2)의 유입측이라 칭한다.

또한, 상기 용융기(2)의 유출측 면부(21b)에는, 다수의 용융 구멍(22, 22, …)의 유출측 작은 개구(22b, 22b, …)가 배치된 것으로, 상기 유출측 면부(21b)는, 출구 부재(5)측에 대면하고 유출측 작은 개구(22b)로부터 펠릿(p, p, …)이 용융된 용융 수지(q)를 유출시키므로, 용융기(2)의 유출측이라 칭한다. 그리고 용융기(2)의 유입측 및 유출측을 향한 용융 상태에 대해서는 도 4 (A) 및 (B)에 나타나 있다.

용융 구멍(22)을 원뿔 형상의 구멍으로 한 경우에는, 축 방향(길이 방향)을 따라, 각각 직교하는 개소의 단면 형상은 원형 모양이다[도 7 (B) 및 (C) 참조]. 그리고 용융 구멍(22)의 유입측 큰 개구(22a)는, 1개의 펠릿(p) 전체가 들어가는 크기로, 적어도 그 펠릿(p)의 일부(일부분)가 들어가도록 한 크기로 하고 있다. 유입측 큰 개구(22a)의 구체적인 크기는, 펠릿(p, p, …)이 용이하게 들어가기 쉽도록 한 직경으로, 약 3∼4㎜ 정도이다.

유출측 작은 개구(22b)는, 펠릿(p, p, …)이 용융되어 액화된 용융 수지(q)가 되도록 한 직경은 약 1∼1.5㎜ 정도이다. 용융 구멍(22)은, 그 축 방향(길이 방향)을 따른 단면 형상이 대략 테이퍼 형상이다. 즉, 축 방향(길이 방향)을 따라 송곳 모양으로, 각뿔 모양으로 한 경우에는, 사각뿔 형상으로 하거나, 혹은 삼각뿔 형상으로 하는 경우도 있다. 또한, 사각뿔 형상과 원뿔 형상을 조합한 타입도 존재한다(도 8 참조). 이 타입의 용융 구멍(22)에서는, 원뿔 형상의 용융 구멍(22)의 유입측 큰 개구(22a)를 삼각형 이상의 다각형 모양으로 하고, 유출측 작은 개구(22b)를 원형 모양으로 한 것이다.

더 구체적으로는, 송곳 모양의 용융 구멍(22)의 유입측 큰 개구(22a)가 대략 정사각형으로 형성되고, 인접하는 유입측 큰 개구(22a, 22a)끼리의 간극이 최소한으로 되도록 형성된 실시 형태도 존재한다[도 8 (A) 및 (B) 참조]. 이 실시 형태에서는, 인접하는 유입측 큰 개구(22a, 22a)의 경계가 되는 부위가 칼날 모양으로 형성되게 되고[도 8 (A) 참조], 집합하는 유입측 큰 개구(22a, 22a, …)가 격자 형상으로 구성된다[도 8 (A) 참조]. 또한, 대략 다각형 모양으로 된 유입측 큰 개구(22a)는, 상술한 바와 같이 정사각형 등의 사각형 외에, 삼각형, 육각형 등의 형상도 존재하며, 인접하는 유입측 큰 개구(22a, 22a)끼리의 가장자리가 평행하게 또 직선 모양으로 되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 유입측 큰 개구(22a)를 대략 정사각형 모양으로 하고, 다수의 유입측 큰 개구(22a, 22a, …)에 의해 대략 격자 모양을 구성하고 있다[도 8 (A) 참조]. 또, 인접하는 유입측 큰 개구(22a, 22a)의 경계가, 도 8 (B)에 나타내는 바와 같이, 칼날 모양이 되도록 구성됨으로써, 각 유입측 큰 개구(22a)의 주연(周緣)은 예리한 형상이 되어, 유입측 큰 개구(22a)에 들어가게 하는 펠릿(p, p, …)이 칼날 모양 부위에 걸리면, 상기 폐쇄부(6)로 압압되는 펠릿(p, p, …) 군에 의한 압압력에 의해, 잘게 파단되어, 유입측 큰 개구(22a)에 한층 더 들어가기 쉬운 상태가 된다.

도 9 (A) 및 (B)는, 상기 용융기(2)의 용융 구멍(22)의 다른 실시 형태로서, 앞이 좁아지는 용융 구멍으로 형성되어 있다. 도 9 (A)는, 상기 용융기(2)의 용융 구멍(22)의 제2 실시 형태로서, 상기 유입측 큰 개구(22a)에서부터 상기 유출측 작은 개구(22b)로 되도록, 대경에서부터 서서히 소경으로 되면서 복수의 원통부(22c, 22c)로 형성되고, 단부가 원통부(22c)가 상기 유출측 작은 개구(22b)에 해당하거나, 혹은, 단부만이 상기 유출측 작은 개구(22b)로 형성되어 있다[도 9 (A) 참조].

도 9(B)도, 앞이 좁아지는 용융 구멍(22)으로 형성되어 있다. 상기 용융기(2)의 용융 구멍(22)의 제3 실시 형태로서, 상기 유입측 큰 개구(22a)에서부터 상기 유출측 작은 개구(22b)로 되도록, 대경에서부터 중간 지름 정도의 직경이 되도록 한 원뿔형 구멍이 형성되어, 단부만이 상기 유출측 작은 개구(22b)로서 형성되어 있다.

도 10(A)도, 앞이 좁아지는 용융 구멍(22)으로 형성되어 있다. 상기 용융기(2)의 용융 구멍(22)의 제3 실시 형태로서, 상기 유입측 큰 개구(22a)에서부터 상기 유출측 작은 개구(22b)로 되도록, 상기 유입측 큰 개구(22a)로서의 대경 원통부(22d)가 단부 근처까지 형성되고, 또 단부에만 상기 유출측 작은 개구(22b)가 형성되어 있다.

도 10(B)에서는, 상기 용융 구멍(22)의 유입측 큰 개구(22a)는, 단면 원형으로 형성되고, 또 그 유입측 큰 개구(22a)의 입구 개소는 접시 모양 모따기부(22a1)가 각각 형성됨과 아울러, 인접하는 유입측 큰 개구(22a)의 접시 모양 모따기부(22a1, 22a1)끼리의 경계가 되는 부위가 칼날 모양(22s)으로 형성되는 경우도 있다. 그 칼날 모양(22s)의 존재로 인해, 그 칼날 모양(22s) 개소에서, 펠릿(p)이 파쇄되어, 잘게 분리되는 일이 많아져, 펠릿(p)이 유입측 큰 개구(22a)에 한층 더 들어가기 쉬워지고, 펠릿(p)의 용융을 촉진하는 작용도 나타낸다.

상기 구동 수단(3)은, 감속기가 붙어 있는 모터 구동부(31), 피니언 기어(32) 및 랙 축(33)으로 구성되어 있다. 혹은, 도시하지 않지만, 감속기가 붙어 있는 모터 구동부(31)와, 볼 나사와 볼 나사 너트 구동과의 구동에 의해 로드가 왕복 이동하는 구동 수단(3)도 존재한다. 상기 랙 축(33)의 선단 또는 상기 로드 끝에는, 왕복 이동 봉(34)이 연결되어 있다.

그 왕복 이동 봉(34)이, 상기 폐쇄부(6)의 대략 중앙에 관통되어, 그 선단이 상기 용융기(2)에 접속되어 있다. 상기 랙 축(33)은, 상기 실린더(1)의 후부(後部)에, 나사 테(環)(14)에 의해 접속된 상기 통 모양 케이스(13)로 덮여 있으며, 상기 모터 구동부(31)의 모터 케이스(38)에 고정되어 있다. 상기 왕복 이동 봉(34)은, 철 또는 스테인리스제 등으로 구성되어 있다.

상기 모터 구동부(31)는, 브러시리스 모터 또는 스테핑 모터 등으로 구성되어, 고정밀도의 구동 제어가 가능하고, 또 펠릿의 재질 등을 고려하여, 용융 공정의 시간과, 용융 수지(q)의 사출 공정의 시간을 분리시켜 제어할 수 있다. 그 결과, 수지를 용융할 수 있는 충분한 시간을 확보함과 아울러, 그 용융 수지(q)의 사출 공정을 매우 신속하게 또 단시간에 효율적으로 할 수 있다.

예를 들면, 용융 공정 시간을 약 30 내지 약 60초로 하고, 용융 수지의 사출 공정 시간을 약 1초 정도로 하는 것에 의해, 사출 공정 시간을 매우 신속하게 또 단시간에 효율적으로 할 수 있는 최대의 이점이 있다. 특히, 상기 브러시리스 모터는, 용융 공정 시간을 길게 하고, 사출 공정 시간을 짧게 할 때 등과 같이 다른 시간대를, 임의로 또 정확하게 제어하는 데에 적당하다.

가열 수단(4)은, 상기 실린더 본체부(11)의 외주면에서부터 상기 용융기(2)를 가열하는 구성 부재로, 그 용융기(2)에의 열전도성이 양호하게 되도록 통 모양으로 구성되어 있다. 구체적으로는, IH 히터 등이 권선 모양으로 구성된 것으로 충분한 열량이 얻어진다.

상기 가열 수단(4)은, 실린더(1)의 실린더 본체부(11) 내에서 왕복 이동하는 용융기(2)를 가열하는 역할을 한다. 가열 수단(4)은, 구체적으로는, 전자 유도 장치 즉 IH(인덕션 히팅) 코일이 적당하며, 수지 또는 세라믹제의 단열재 코일 보빈에 IH 코일을 감은 것이다.

IH 코일과 실린더 본체부(11)의 외주측 면과의 간극이 최적이 되도록 보빈의 형상이 설정되어 있다. 입력 전력은, 제어 장치에 의해 0 내지 1㎾까지 가변 가능하게 한 것이 적당하다. 상기 실린더(1)에는, 열전대가 장착되어 있어, 실린더(1)의 온도를 설정치로 할 수 있도록 되어 있다. 또한 가열 수단(4)의 다른 타입으로서, 밴드 히터가 사용되는 경우도 있다. 또, 가열 수단(4)은, 상술한 것으로 한정되는 것이 아니라, 그 외의 본 발명에 사용 가능한 가열 장치라면 어떤 것이 사용되어도 상관없다.

상기 가열 수단(4)은, 상기 실린더 본체부(11)에 고정 상태로 세팅되어 있지만, 상기 용융기(2)의 열용량적으로는, 구동 수단(3)으로 왕복 이동해도, 충분히 열원을 유지하도록 할 수 있다. 이것은, 평상시는, 도 1 (A) 위치, 즉, 출구 부재(5) 개소에 가까운 정위치로 세팅되어 있는 것에 의한다. 펠릿 저장 영역(W) 내에서, 상기 용융기(2)가 복로로 움직여도(용융 공정), 그 상태로부터 바로, 왕로로 움직이게 되어(사출 공정), 용융기(2)는, 가열 상태가 간단히는 식지 않아, 충분한 가열량을 얻을 수 있어, 소정의 온도를 유지할 수 있다.

또한, 상기 용융기(2)에 대해서는, 단열 처리가 필요에 따라 실시되어 있다. 이 점에 대해 구체적으로 설명한다. 상기 용융기(2)의 유입측 면부(21a) 및 유출측 면부(21b)의 중심을 통과하는 중심 관통 구멍(21d) 내에, 상기 구동 수단(3)의 왕복 이동 봉(34)이 헐겁게 삽입되어 있다. 즉, 상기 중심 관통 구멍(21d)의 내경이, 상기 왕복 이동 봉(34)의 직경보다 약간 크게 형성되어, 접촉하지 않도록 구성되어 있다. 또, 상기 용융기(2)의 유입측 면부(21a) 및 유출측 면부(21b)의 중심 위치에, 각각 오목부(21a1 및 21b1)가 형성되어 있다.

그 오목부(21a1 및 21b1)에는, 세라믹제 또는 폴리이미드제 등의 단열재 혹은 스테인리스제로 원판 모양의 지지편(25, 25)이 배치되면서, 상기 왕복 이동 봉(34)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 한쪽 지지편(25)이 상기 왕복 이동 봉(34)에 삽입된 후에, 그 왕복 이동 봉(34)의 선단측이 상기 용융기(2)의 중심 관통 구멍(21d)에 관통된다. 그리고 상기 한쪽 지지편(25)이 상기 용융기(2)의 유입측 면부(21a)의 오목부(21a1)에 배치된다.

이 상태에서, 다른쪽 지지편(25) 및 원판(71)이 삽입된 칼라 부재(72)가 상기 왕복 이동 봉(34)에 형성된 선단측 세경부(細徑部)(34a)에 삽입된다. 상기 칼라 부재(72)는, 철 또는 스테인리스제 등으로 구성되어 있다. 또, 상기 왕복 이동 봉(34)의 선단측 세경부(34a)의 나사부(34b)에 너트(34c)가 나사결합되어 그 왕복 이동 봉(34)에 상기 용융기(2)가 고정된다. 즉, 상기 용융기(2)는, 직접적으로는 상기 왕복 이동 봉(34)에 접촉하지 않고, 상기 지지편(25, 25)을 통해 상기 왕복 이동 봉(34)에 고정되는 것이다. 이 때문에, 그 왕복 이동 봉(34)에는, 상기 용융기(2)의 열전도는, 거의 없는 상태로 할 수 있다. 즉, 열 차단 상태로 할 수 있다.

이들 구조에 의해, 용융기(2)에 발생하는 열원은, 상기 실린더(1) 내부의 금속제(주로, 스테인리스제 등)인 왕복 이동 봉(34)에 열전도되지 않도록 구성되어 있다. 이상과 같이, 상기 용융기(2)의 단열 목적으로서는, 용융 시에 용융기(2)의 열량이 펠릿(p, p, …)을 용융에만 사용되도록 하는 것이다. 그 때문에, 상기 용융기(2)와 상기 왕복 이동 봉(34) 사이에 단열재(지지편(25) 또는 통 모양 칼라(35))가 개재되어 있다.

특히, 상기 용융기(2)의 유출측 작은 개구(22b)의 구멍 지름이 유입측 큰 개구(22a)에 대해 현저히 작은 경우[도 6 (A)∼(C) 참조], 예를 들면, 약 1㎜ 안팎인 경우에는, 구동 수단(3)에 의한 왕로 공정에 의해, 용융 수지(q)를 출구 부재(5)를 통해 압압해도, 상기 용융기(2)의 유출측 면부(21b)의 표면적이 전체 유출측 작은 개구(22b)의 면적보다 현저히 크고, 그 전체 유출측 작은 개구(22b)의 구멍부로부터 역류하는 용융 수지(q)의 비율은 극단적으로 적게 되어, 압압되어 출구 부재(5)로부터 용융 수지(q)를 양호하게 사출할 수 있다. 이와 같이, 상기 용융기(2)에 개폐 밸브(7)를 설치하지 않고도, 용융 수지(q)의 사출 공정을 행하는 경우도 있다.

상기 용융기(2)의 내부 구조로서는, 개폐 밸브(7)가 필요에 따라 설치되어 있다(도 1, 도 2 및 도 5 등 참조). 즉, 상기 용융기(2)의 유입측 큰 개구(22a) 또는 유출측 작은 개구(22b)를 복로 공정에서 개방하고, 상기 용융기(2)의 유입측 큰 개구(22a) 또는 유출측 작은 개구(22b)를 왕로 공정에서는 폐쇄하도록 한 개폐 밸브(7)가 설치되어 있다.

구체적으로는, 그 개폐 밸브(7)는, 왕로 공정 시에, 상기 용융기(2)의 선단측을 폐쇄하거나, 혹은, 복로 공정 시에, 해방하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 상기 개폐 밸브(7)는 원판(71)과, 플랜지(73)가 붙어 있는 칼라 부재(72)로 구성되어 있다. 그 플랜지(73)가 붙어 있는 칼라 부재(72)가, 상기 용융기(2)의 유출측 면부(21b)의 전면(前面)에 위치하며, 상기 용융기(2)의 중심을 관통한 상기 왕복 이동 봉(34)의 선단부에, 상기 칼라 부재(72)를 통해, 상기 플랜지(73)와 상기 유출측 면부(21b) 사이에서, 약간 전후 이동 가능하게 설치되어 있다.

상기 원판(71)의 직경(D7)은, 상기 유출측 면부(21b)의 직경(D2b)보다 작은 지름으로 형성되어 있다[도 7 (A) 참조].

즉,

D7＜D2b(＝D2a)

이다. 이것은, 복로 공정 시에, 용융 수지(q)가 상기 개폐 밸브(7)의 외연(外緣)으로부터 흐르기 쉽게 하기 위해서이다.

상술한 구성을 간단히 설명하면, 상기 개폐 밸브(7)는, 상기 출구 부재(5)와 상기 용융기(2) 사이에 설치됨과 아울러, 상기 용융기(2)의 유출측 작은 개구(22b)에 대해 접하거나 떨어지는 원판(71)으로 이루어지고, 그 원판(71)은 상기 용융기(2)의 직경보다 작은 지름으로 형성되어 구성되어 있다.

상기 개폐 밸브(7)에 있어서의 원판(71)에는, 도 7 (B) 및 (D)에 나타내는 바와 같이, 다수의 관공(貫孔)(71a)이 형성되며, 그 관공(71a)은 상기 용융기(2)의 유출측 작은 개구(22b)의 위치와는 불일치하도록 형성되어 이루어짐과 아울러, 상기 원판(71)에 돌출하여 설치된 안내 핀(71b)이 상기 용융기(2)에 형성된 구멍부(21p) 사이로 헐겁게 삽입 가능하게 구성되어 있다.

상기 개폐 밸브(7)의 다른 실시 형태에서는, 도 7 (E)에 나타내는 바와 같이, 원판(71)에 있어서, 다수의 관공(71a)을 전부 없게 하여 형성되어 있다. 즉, 구멍 없는 원판(71)뿐으로, 그 원판(71)은 상기 용융기(2)의 직경보다 작은 지름으로 형성되어 있다. 이 실시 형태의 경우에는, 복로 공정 시에, 용융 수지(q) 모두가 상기 개폐 밸브(7)의 외연으로부터 흐른다.

상기 개폐 밸브(7)가 붙어 있는 상기 용융기(2)가 사출 공정 시에 있어서, 금형 내에, 용융 수지(q)를 주입할 때에는, 특히, 출구 부재(5) 내의 용융 수지(q)도 고압이 되는 경우도 있어, 역류하는 경우도 있기 때문에, 상기 개폐 밸브(7)가, 압축 스프링으로서의 탄성체(75)로 항상 탄력적으로 눌리도록 구성되어 있다.

상기 개폐 밸브(7)의 원판(71)의 다른 실시 형태는, 도시하지 않지만, 상기 용융기(2)의 상기 유출측 면부(21b)의 직경(D2b)과 동등하게 형성되며, 상기 원판(71)의 원주 가장자리의 복수 개소(예를 들면 4개소로 등분)에, 용융 수지(q)가 유출되는 절결(切缺)이 형성되는 경우가 있다. 그 절결은 U자 모양, ㄷ자 형상 등으로 형성되어 있다.

도 10 (A)에 나타내는 상기 칼라 부재(72)는, 내통(內筒)측에는, 상기 선단측 세경부(34a)의 나사부(34b)에 나사결합하는 안 나사가 형성되어 있다. 이 때문에, 상기 칼라 부재(72)가 상기 선단측 세경부(34a)에 나사결합됨으로써, 도 7 (A)에 나타내는 바와 같이, 나사부(34b)에 너트(34c)가 나사결합되지 않고서, 상기 왕복 이동 봉(34)에 상기 용융기(2)가 고정된다.

이러한 칼라 부재(72)와 개폐 밸브(7)의 구성에 의해 상기 원판(71)이 칼라 부재(72)의 플랜지(73)와 용융기(2)의 면 사이에서 약간이지만 접하고 떨어지기 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 원판(71)의 판 두께(t)로 하면, 플랜지와 용융기의 면 사이는, 판 두께(t+α)로 되어 있어, 그 α의 범위 내에서, 접하고 떨어지는 움직임을 나타낸다[도 7 (A) 참조]. 이것은, 압축 스프링으로서의 탄성체(75)를 설치한 경우에도 마찬가지인 움직임을 하는 것이다.

이하, 펠릿의 용융 공정 및 이론에 대해 설명한다. 우선, 용융 공정의 전(前) 단계에서는, 도 2 (A) 및 도 3 (A)에 나타내는 바와 같이, 실린더(1) 내의 펠릿 저장 영역(W)에, 펠릿 공급구(11a)로부터 펠릿(p, p, …)이 용융기(2)의 유입측 면부(21a) 가까운 측에 저장되어 있다. 상기 실린더(1) 내에서의 사출 공정이 종료한 때의 상기 용융기(2)의 후부와 상기 폐쇄부(6) 사이에 상기 펠릿 저장 영역(W)이 형성되며, 그 펠릿 저장 영역(W)의 후부 위치에 상기 펠릿 공급구(11a)가 마련되어 있다.

그리고 용융 공정이 ON되면, 구동 수단(3)에 의한 복로 공정에 의해, 펠릿 저장 영역(W) 내에 들어 있는 다수의 펠릿(p, p, …)은, 도 2 (B) 및 도 3 (B)에 나타내는 바와 같이, 상기 용융기(2)의 유입측 면부(21a)와 상기 폐쇄부(6) 사이에서 압축되어, 상기 호퍼(8)측으로 돌아오게 하는 작용도 하지만, 실제로는, 다수의 펠릿(p, p) 상호간에는 압압력(f, f, …)이 발생해서 압출 상태가 되어, 다수의 유입측 큰 개구(22a, 22a, …)로부터 용융 구멍(22, 22, …) 내에 들어가게 하여 유입된다[도 2 (B), 도 3 (B), 도 4 (A) 참조]. 유입측 큰 개구(22a)는, 상술한 바와 같이, 각 펠릿(p)의 적어도 일부(일부분)가 들어가는 크기이다.

통상은, 유입측 큰 개구(22a)는, 평균적인 사이즈의 펠릿(p) 전체가 유입측 큰 개구(22a)로부터 들어가는 정도의 크기로 되어 있다[도 4 (A) 참조]. 용융 구멍(22, 22, …) 내에 들어간 각각의 펠릿(p, p, …)은, 나중에 유입되는 펠렛(p, p, …)에 의해, 유출측 작은 개구(22b)측으로 압압되고, 용융기(2)는, 가열 수단(4)을 통해 펠릿(p)을 용융하는 온도로 유지되어 있다.

따라서 유입측 큰 개구(22a)로부터 들어간 펠릿(p)은, 유입측 큰 개구(22a)로부터 유출측 작은 개구(22b)를 향해 이동함에 따라 펠릿(p) 중심부를 향해 용융된다[도 4 (A) 참조]. 펠릿(p)은, 유입측 큰 개구(22a)에 들어가기 시작한 초기 상태에서 펠릿(p) 주위가 용융 구멍(22)의 내주 벽면으로 거의 균등하게 둘러싸인 상태가 되도록 설정되어 있다.

그리고 펠릿(p)은, 용융 구멍(22)을 유출측 작은 개구(22b)측을 향해 이동함에 따라, 용융되면서, 사이즈가 점차 축소되어 나간다[도 4 (A) 참조]. 펠릿(p)이 유출측 작은 개구(22b)측을 향해 용융되면서 이동해도, 용융 구멍(22)도 점차 좁아지고 있으므로, 용융되어 축소된 펠릿(p)의 주위는 균등하게 둘러싸인 상태를 유지하고 있다. 그러므로 펠릿(p)의 용융은, 신속하게 행해져 나간다.

즉, 개개의 펠릿(p) 주위는, 용융 구멍(22)의 내벽면으로 거의 균등하게 둘러싸여, 항상 내벽면에 근접 또는 접촉된 상태를 유지한다[도 4 (A) 참조]. 그리고 펠릿(p)의 용융이 진행됨에 따라, 용융 구멍(22)이 더 좁은 부분으로 진행되어, 펠릿(p)의 용융을 촉진시킨다. 게다가, 용융 구멍(22) 내부에서 펠릿(p)은 용융되어 액화되고 있으므로, 뒤에서부터 들여 보내진 펠릿(p)은, 이미 액화된 펠릿(pa)의 열에 의해 용융이 더 촉진된다[도 4 (A) 참조].

또한, 도 9 (A) 및 (B)와 같이, 원통부(22c, 22c) 등의 존재로 앞이 좁아지는 용융 구멍(22)으로 형성한 경우에는, 그 용융 구멍(22)의 출구측에서는, 상기 펠릿이 압압되면서 가열력에 의한 용융으로, 원뿔 모양의 용융 구멍(22)과 마찬가지인 작용을 나타낼 수 있다. 이러한 단계적인 형성에서는, 원뿔 모양 가공과 비교하여 값싼 가공을 제공할 수 있다.

또, 도 10 (A)와 같이, 상기 유입측 큰 개구(22a)로서의 대경 원통부(22d)가 단부 근처까지 형성되고, 또 유출측에만 상기 유출측 작은 개구(22b)가 형성되어 있는 것에 의해, 펠릿이 안쪽으로는 압압되면서 가열력에 의한 용융으로, 원뿔 모양의 용융 구멍과 마찬가지인 작용을 발휘하게 할 수 있다[도 4 (B) 참조]. 이러한 구멍 가공이라도, 값싼 가공을 할 수 있다.

이렇게 하여, 펠릿(p)은, 용융 구멍(22)의 유입측 큰 개구(22a)로부터 유출측 작은 개구(22b)를 향함에 따라, 용융이 진행되고, 유출측 작은 개구(22b) 부근 또 이보다 가까운 위치에서는 용융을 완료하여, 완전히 액상화한다[도 3 (C), 도 4 (A) 및 (B) 참조]. 펠릿(p)은, 이 완전히 액상화된 용융 수지(q)가 되어, 유출측 작은 개구(22b)로부터 도 2 (C)에 나타내는 바와 같이, 상기 실린더(1) 내에 저장된다.

이상 설명한 바와 같이, 구동 수단(3)에 의한 복로 공정에 의해, 펠릿 저장 영역(W) 내에 들어 있는 다수의 펠릿(p, p, …) 상호간에 압압력(f, f, …)이 발생해서 압축되고, 용융 구멍(22)의 유입측 큰 개구(22a)로부터 들어간 펠릿(p)은, 유출측 작은 개구(22b)를 향하는 과정에서, 항상 용융 구멍(22)의 내주 벽면으로 포위된 상태이다. 그러므로 가열 수단(4)을 통해, 펠릿(p)의 용융이 행해지고, 도 2 (C)에 나타내는 바와 같이, 스트로크 량(L)에서 압압이 종료함과 아울러, 상기 용융기(2)의 하측의 실린더(1) 내에 용융 수지(q)가 저장된다. 또한, 상기 스트로크 량(L)은, 상기 펠릿 저장 영역(W)과 동등하게 되는 경우도 있다.

다수의 펠릿(p, p, …)은, 거의 필요한 양만을 용융할 수 있으므로 재료가 실린더 본체부(11) 내에서 장시간 열적, 기계적 스트레스에 노출되는 경우가 없다. 따라서, 품질 좋은 수지 성형품이 가능하다. 또한, 본 발명에 있어서의 사출 장치는, 용융 효율이 높아, 필요 이상의 재료를 투입할 필요가 없으므로 장치 전체가 소형이 되어, 전력 절약, 자원 절약이다. 또한, 사출 직전의 용융 최종 과정에서 사출 적정 온도이고 또 최고 온도가 됨으로써 수지의 고온 상태를 최저 시간으로 단축할 수 있다는 것도 품질 좋은 수지 성형을 할 수 있는 것이다.

이상의 설명에서는, 다수의 펠릿(p)이 상기 펠릿 공급구(11a)로부터 연속적으로 공급되는 구조로 하고 있었지만, 도 12에 나타내는 바와 같이, 소정량의 펠릿(p)이 공급되는 구성으로 하는 경우도 있다. 구체적으로는, 셔터 기구(9)가 설치되어 있다. 그 셔터 기구(9)는, 셔터 판(91)과, 그 셔터 판(91)을 상하 구동시키는 솔레노이드 등의 구동원(92)으로 구성되어 있다.

상기 셔터 판(91)의 하단부가, 상기 공급관(12)의 근원부(根元部)에 형성된 홈부(12a)에 삽입되어 상기 펠릿 공급구(11a)가 폐쇄되고, 상기 공급관(12) 내에서 아래로 흐르는 다수의 펠렛(p)의 흐름을 차단하도록 구성되어 있다. 이러한 셔터 기구(9)인 경우에는, 다수의 펠릿(p)의 흐름 속도와 흐름 시간을 고려하여 상기 셔터 판(91)을 개폐하는 시간을 제어하는 것에 의해 상기 호퍼(8)로부터 공급된 펠릿(p)을 적당 량으로 제어할 수 있다.

이와 같이 펠릿(p)의 소망하는 용융량을 용융 및 사출시킴으로써, 이들을 정연하게 작업할 수 있는 효과가 있다. 도 12에 나타낸 구성의 폐쇄부(6)는, 상기 실린더(1)의 내경에 합치하는, 금속제의 내부 고정 실린더(6a)의 하단에 고착된 두꺼운 테플론(등록상표) 등의 경질 합성수지제를 이루고 있어, 조립성 및 구성의 단순용이성 등을 양호하게 할 수 있다. 또한, 상기 실린더(1)도, 상기 모터 구동부(31)의 케이스(38) 위치까지 일체로 형성되는 경우도 있다.

본 발명의 용융기(2) 및 구동 수단(3)의 왕복 이동 봉(34)은, 복수 쌍이 구비되는 경우도 있다. 즉, 본 발명에서, 통상적으로는, 1개의 용융기(2)와, 1개의 구동 수단(3)의 왕복 이동 봉(34)이 쌍을 이루어, 1쌍으로 하고, 실린더(1)에는 1쌍의 용융기(2)와 왕복 이동 봉(34)이 장착되어 있다[도 1 (A) 참조]. 이에 대해, 하나의 실린더(1)에 용융기(2)와 왕복 이동 봉(34)의 쌍이 복수 쌍 장착되는 실시 형태가 존재한다[도 13, 도 14 참조]. 이들 복수 쌍은 실린더(1) 내에 병렬 배치된다[도 13 (A), 도 14 (A) 참조].

우선, 실린더(1) 내에, 용융기(2)와 왕복 이동 봉(34)의 쌍을 2쌍으로 한 실시 형태에 대해 설명한다(도 13 참조). 이 실시 형태에서는, 실린더(1)에 2개의 공극부(11c, 11c)가 병렬 상태에 형성된다. 그리고 양 공극부(11c, 11c)에 용융기(2)와 왕복 이동 봉(34)으로 이루어지는 쌍이 병렬로 각각 장착된다[도 13 (A) 내지 (C) 참조].

상기 호퍼(8)는 양 공극부(11c, 11c)에 연결되어 있다[도 13 (B) 참조]. 그리고 실린더(1)의 출구 부재(5) 장착측 부근에서는, 양 용융기(2, 2)의 유출측 면부(21b, 21b)가 실린더(1) 내에서 노출되며, 양 용융기(2, 2)로부터의 용융된 펠릿(p, p, …)이 혼합되어, 출구 부재(5)로부터 용융 수지(q)를 외부로 송출할 수 있도록 되어 있다[도 13 (D) 참조].

다음으로, 실린더(1) 내에, 용융기(2)와 왕복 이동 봉(34)의 쌍을 3쌍으로 한 실시 형태에 대해 설명한다(도 14 참조). 이 실시 형태에서는, 실린더(1)에 3개의 공극부(11c, 11c, …)가 삼각형 모양(또는 주먹밥 형상)이 되도록 병렬 상태로 형성된다. 그리고 전체 공극부(11c, 11c, …)에 용융기(2)와 왕복 이동 봉(34)으로 이루어지는 쌍이 3개 병렬하여 각각 장착된다[도 14 (A) 내지 (C) 참조].

상기 호퍼(8)는 전체 공극부(11c, 11c, …)에 연결되어 있다[도 14 (B) 참조]. 그리고 실린더(1)의 출구 부재(5) 장착측 부근에서는, 전체 용융기(2, 2, …)의 유출측 면부(21b, 21b, …)가 실린더(1) 내에서 노출되고, 전체 용융기(2, 2, …)로부터의 용융된 펠릿(p, p, …)이 혼합되어, 출구 부재(5)로부터 외부로 용융 수지(q)를 송출할 수 있도록 되어 있다[도 14 (D) 참조].

본 발명에 있어서의 사출 장치는, 실린더(1)의 축 방향(길이 방향)이 수직 형상으로 설치되지만, 수평 형상 혹은 경사 형상으로 설치되는 경우도 있다. 특히 대형 금형에 대해, 사출 성형하는 경우에는, 수평 형상으로 배치하는 경우도 있다.

1...실린더 11a...펠릿 공급구
2...용융기 21a...유입측 면부
21b...유출측 면부 22...용융 구멍
22a...유입측 큰 개구 22b...유출측 작은 개구
22s...칼날 모양 3...구동 수단
4...가열 수단 5...출구 부재
6...폐쇄부 7...개폐 밸브
9...셔터 기구 p...펠릿
q...용융 수지

Claims (10)

1. 길이 방향의 선단 사출측에는 출구 부재가, 그 후부측에는 폐쇄부가, 그 폐쇄부와 상기 출구 부재의 중간 위치에 플라스틱 펠릿을 공급하는 펠릿 공급구가 각각 마련된 실린더와,
   용기 본체부의 길이 방향에 대해 유입측 큰 개구에서부터 유출측 작은 개구에 연통하는 다수의 용융 구멍이 형성되고 또 상기 실린더의 내경과 같은 지름으로 한 용융기(溶融器)와,
   상기 용융기를 가열하는 가열 수단과,
   상기 용융기를 왕복 이동시키는 구동 수단을 구비하며,
   상기 용융기의 상기 유출측 작은 개구가 상기 출구 부재와 대면하여 이루어짐과 아울러, 상기 용융기가 상기 실린더 내에서 플런저식 동작을 하여, 상기 구동 수단의 복로가 상기 플라스틱 펠릿을 용융하는 용융 공정과, 그 왕로(往路)가 용융 수지의 사출 공정으로서 각각 구성되어 이루어지고,
   상기 실린더 내에서, 상기 출구 부재와 상기 용융기 사이에 개폐 밸브가 개재되며, 그 개폐 밸브는, 상기 용융기의 복로 공정에서는 그 용융기의 유출측 작은 개구측을 해방하도록 구성되고, 또 상기 용융기의 왕로 공정에서는 그 용융기의 유출측 작은 개구측을 폐쇄하도록 구성되어 이루어지며,
   상기 개폐 밸브는, 상기 용융기측에 항상 탄력적으로 눌리도록 구성되어, 상기 용융기가 왕로에서의 용융 수지의 사출 공정인 경우에는, 상기 개폐 밸브로 상기 용융기의 유출측 작은 개구 구멍을 막는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 개폐 밸브는, 원판형으로서, 그 원판의 직경은 상기 용융기의 직경보다 작은 지름으로 형성되는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 개폐 밸브는, 원판형으로서, 다수 천공(穿孔)된 구멍의 위치는, 상기 다수의 관공(貫孔)이 천공된 유출측 작은 개구 구멍과는 위치가 어긋나게 하여 형성되는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.
   
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 용융기의 용융 구멍은, 상기 유입측 큰 개구에서부터 상기 유출측 작은 개구로 되도록 송곳 모양으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.
   
5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 용융기의 용융 구멍은, 상기 유입측 큰 개구로서의 대경 원통부가 단부 근처까지 형성되고, 또 유출측에만 상기 유출측 작은 개구가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.
   
6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   인접하는 상기 용융 구멍의 유입측 큰 개구는 단면 원형으로 형성되며, 또 그 유입측 큰 개구의 입구 개소(箇所)는 접시 모양 모따기부가 각각 형성됨과 아울러, 인접하는 유입측 큰 개구의 접시 모양 모따기부끼리의 경계가 되는 부위가 칼날 모양으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.
   
7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 펠릿 공급구에, 그 펠릿 공급구를 개방 또는 폐쇄하기 위한 셔터 기구가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.
   
8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 용융기 및 구동 수단의 왕복 이동 봉은, 각각 쌍을 이루어 복수 구비됨과 아울러, 복수의 쌍은 병렬로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 용융기 및 왕복 이동 봉으로 구성되는 쌍은, 2쌍으로 병렬 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.
   
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 용융기 및 왕복 이동 봉으로 구성되는 쌍은, 3쌍 이상으로 병렬 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성형기에 있어서의 사출 장치.

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