KR102315861B1

KR102315861B1 - 사출 스크류용 조립식 가스주입장치

Info

Publication number: KR102315861B1
Application number: KR1020200175414A
Authority: KR
Inventors: 주상규
Original assignee: 주상규
Priority date: 2020-12-15
Filing date: 2020-12-15
Publication date: 2021-10-22

Abstract

본 발명은 사출 금형에 용융 수지를 공급하는 사출 스크류용 조립식 가스주입장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 바디(10)의 내부에 벤트링(40)을 결합 설치하고 전방에 커버(20)와 믹싱 스크류가 내장된 분사 헤드를 결합하여 조립하는 가스 주입장치(100)를 별도 구성하여 범용의 사출 스크류(200) 전방에 필요시 간단히 조립 설치하므로 가스 주입식 사출 스크류로 전환 사용할 수 있기 때문에 종래 가스 주입식 전용 사출 스크류 없이도 범용의 사출 스크류를 이용할 수 있어 사용 효율성, 경제성이 우수하고, 또한 상기 사출 스크류에 의해 공급되는 용융 수지에 공기를 충분히 고르게 혼합 믹싱하여 성형품의 품질을 우수하게 제조하도록 하는데 그 특징이 있다.

Description

사출 스크류용 조립식 가스주입장치{Prefabricated gas injection device for injection screw}

본 발명은 사출 금형에 용융 수지를 공급하는 사출 스크류용 조립식 가스주입장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 사출 스크류와 별도 구성하여 필요시 범용의 사출 스크류 전방에 간단히 조립 설치하므로 가스 주입식 사출 스크류로 전환 사용하도록 하는 사출 스크류용 조립식 가스주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출 성형은 사출 스크류에 투입한 원료를 용융시킨 용융 수지를 사출 금형에 공급하여 성형부에서 성형, 냉각 및 추출 과정에서 의해 성형품을 제조하는 것이다.

이와 같은 사출 성형에서 성형품의 종류, 예를 들면 정밀 제품이 아닌 제품 중에 중량 감소 및 원료 절감을 위해 용융 수지에 공기를 주입하여 발포 성형품을 제조하기도 한다.

상기와 같은 종래 발포 성형품을 제조하기 위해 도 1에서와 같이 사출스크류(2)에 공기 주입구(5)를 형성하고 상기 공기 주입구를 통해 가스 주입장치(7)에서 공급되는 고압 공기를 사출 스크류 내부로 공급하도록 하는 것이다.

즉, 상기 사출 스크류(2)에 투입된 원료를 용융시킨 용융 수지에 사출 스크류(2)의 공기 주입구(5)를 통해 주입되는 공기를 혼합하여 사출 금형(8)에서 기포를 갖는 성형품을 성형하도록 하는 것이다.

그러나 상기한 종래 장치는 사출 스크류(2)에 공기 주입구(5)를 직접 가공 형성하기 때문에 일반 범용의 사출 스크류에서 성형 작업이 곤란하고, 발포 성형품을 성형하기 위해 별도 공기 주입구를 갖도록 제작되어 있는 전용 사출 스크류에 의해서만 성형 가능하기 때문에 비 효율적이고 비 경제적인 문제점이 있었다.

또한, 상기한 종래 장치는 사출 스크류(2) 내부에서 일정한 속도로 이송 공급되는 용융 수지에 공기 주입구(5)를 통해 주입되는 공기를 혼합하기 때문에 용융 수지에 공기를 충분히 공급하지 못함은 물론 고르게 혼합하지 못하면서 발포 성형품에서 요구되는 기포를 형성하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기한 종래 장치는 사출 스크류(2)의 공기 주입구(5)를 통해 공급되는 공기의 압력이 내부 압력 보다 낮을 경우 용융 수지가 공기 주입구(5)를 통해 역류하게 되는 문제와 상기 공기 주입구로 역류되는 용융 수지가 응고되어 가스 주입구를 밀폐시키고, 이로 인해 잦은 수리, 보수가 요구되는 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2005-0120381호(2005.12.22) 공개특허 제10-2002-0038378호(2002.05.23)

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 사출 스크류와 별도 구성하여 필요시 범용의 사출 스크류 전방에 간단히 조립 설치하므로 가스 주입식 사출 스크류로 전환 사용하도록 함은 물론 용융 수지에 공기를 충분히 고르게 혼합 공급하여 성형품의 품질을 우수하게 제조하도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은 내부 후방에 용융 수지가 주입되되 전방으로 갈수록 직경이 점차 확장되는 테이퍼 경사 구조의 유입구와 내부 전방에 직경이 확장된 유입구와 동일 직경으로 수평 연결되어 용융 수지의 체류 시간을 길게 연장시키는 원통형의 내부 공간부를 연결 형성하고, 상기 내부 공간부에 공기를 주입하도록 외측 원주상에 공기 주입공들을 관통 형성하는 바디와;
상기 바디 전방에 조립하고, 내부에 바디의 내부 공간부와 연결되며 유입구와 반대로 전방으로 갈수록 직경이 점차 축소되는 테이퍼 경사 구조의 유출구를 형성하는 커버와;
상기 커버 전방에 조립하고, 내부의 믹싱 스크류에 의해 용융 수지와 공기를 혼합하여 전방의 사출 금형으로 토출하는 분사 헤드 및; 상기 바디의 내부 공간부 외측 원주상에 내부 공간부 보다 확장되게 단차지도록 형성되는 단턱에 전후 길이 방향으로 다층 결합 설치하되, 용융 수지의 외부 누출을 방지하면서 공기의 내부 주입이 가능하도록 측면 방사상으로 0.01~0.2mm 깊이의 미세홈과 상기 미세홈 위치의 원주상에 전후로 요홈을 형성하고, 상기 단턱 전방에서 커버 후단에 의해 전후로 가압되어 고정되게 결합 설치하는 벤트링;을 일체로 조립하도록 가스주입장치를 구성하여 상기 가스주입장치를 범용 사출 스크류 선단에 선택적으로 결합 설치하는 것에 의해 사출 스크류 교체 없이 범용 사출 스크류를 가스 주입 타입 사출 스크류로 전환시켜 사용하도록 함에 그 특징이 있다.

삭제

이러한 본 발명은 바디의 내부에 벤트링을 결합 설치하고 전방에 커버와 믹싱 스크류가 내장된 분사 헤드를 결합하여 조립하는 가스 주입장치를 별도 구성하여 범용의 사출 스크류 전방에 필요시 간단히 조립 설치하므로 가스 주입식 사출 스크류로 전환 사용할 수 있기 때문에 종래 가스 주입식 전용 사출 스크류 없이도 범용의 사출 스크류를 이용할 수 있어 사용 효율성, 경제성이 우수한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

뿐만 아니라 사출 스크류에 의해 공급되는 용융 수지에 공기를 충분히 고르게 혼합 믹싱하여 기포를 갖는 성형품의 품질을 우수하게 제조하도록 하는 것이다.

도 1은 종래 사출 스크류를 보여주는 정면 구성도.
도 2는 본 발명의 장치를 보여주는 전체 사시도.
도 3은 도 2의 분해 사시도.
도 4는 도 2의 정 단면 구성도.
도 5는 본 발명의 벤트링을 보여주는 정면도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 적용된 믹싱 스크류의 다양한 실시 예를 보여주는 사진.
도 8은 본 발명의 작동 상태를 보여주는 정 단면 구성도.

이하, 상기한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 사출 스크류용 조립식 가스주입장치(100)는 사출 스크류와 별도 구성하여 범용의 사출 스크류(200) 전방에 조립 설치하므로 용융 수지에 공기를 혼합 공급하는 공기 주입식 사출 스크류로 전환 사용하도록 구성하는 것이다.

즉, 본 발명은 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이 바디(10), 커버(20), 분사 헤드(30) 및 벤트링(40)으로 결합 구성하여 이루어지는 것이다.

상기 바디(10)는 후방에 단차 형성된 결합부(10a)에 의해 범용의 사출 스크류(200) 전방에 결합 설치하도록 구성한다.

상기 바디(10)는 내부 후방에 용융 수지가 주입되되 전방으로 갈수록 직경이 점차 확장되는 테이퍼 경사 구조의 유입구(13)와 내부 전방에 직경이 확장된 유입구와 동일 직경으로 수평 연결되어 용융 수지의 체류 시간을 길게 연장시키는 원통형의 내부 공간부(11)를 연결 형성하고, 상기 내부 공간부에 공기를 주입하도록 외측 원주상에 공기 주입공(12)들을 관통 형성하되, 상기 공기 주입공(12)에는 고압의 공기를 공급하도록 공기 공급장치(미도시)에 연결되는 공기 주입관(15)을 각각 용접에 의해 기밀 연결하도록 구성된다.

상기 공기 공급장치는 콤프레샤를 이용한 고압 공기, 예를 들면 CO₂ 가스를 공급하도록 구성한다.

상기 커버(20)는 바디(10) 전방의 내부 공간부(11)로 후방이 삽입되도록 기밀되게 결합하고 내부에 바디의 내부 공간부와 연결되며 유입구와 반대로 전방으로 갈수록 직경이 점차 축소되는 테이퍼 경사 구조의 유출구(14)를 형성하여 구성한다.

이때, 상기 바디(10)의 내부 공간부(11)는 바디의 유입구(13)와 커버의 유출구(14)를 테이퍼 경사로 형성하는 것에 의해 내부의 직경이 확장되게 연결 형성하게 되기 때문에 형성하여 많은 양의 용융 수지가 체류되도록 하므로 용융 수지의 체류 시간을 길게 하면서 용융 수지에 공기를 충분히 공급한 상태로 공급하도록 구성하는 것이다.

상기 분사 헤드(30)는 커버 전방에 조립되고, 내부에 용융 수지와 공기를 혼합하여 전방의 사출 금형으로 토출하는 믹싱 스크류(32)를 내장 설치하여 구성한다.

상기 믹싱 스크류(32)는 용융 수지와 공기를 잘 혼합하여 성형품에 기포가 고르게 분포되도록 구성하는 것이다. 상기 믹싱 스크류의 형상은 도 6 및 도 7에 도시된 형상 또는 그 밖의 다양한 형상으로 적용 가능하다.

상기 벤트링(40)은 바디의 내부 공간부(11) 외측 원주상에 내부 공간부 보다 확장되게 단차지도록 형성되는 단턱(11a)에 전후 길이 방향으로 다층 결합 설치하여 내부의 용융 수지가 공기 주입공으로 역류되어 외부로 누출되는 것을 방지하면서 공기 주입공(12)으로 주입되는 공기를 내부 공간부(11)로 원활히 공급하도록 구성한다.

상기 벤트링(40)은 용융 수지의 외부 누출을 방지하면서 공기의 내부 주입이 가능하도록 링 본체(41)의 측면 방사상으로 0.01~0.2mm 깊이의 미세홈(41a)과 상기 미세홈 위치의 원주상에 전후로 요홈(41b)을 형성하도록 구성한다.
그리고 상기 벤트링(40)은 커버(40) 후단에 의해 바디의 단턱 전방에서 전후로 가압되어 고정되게 결합 설치하도록 구성한다.

삭제

미 설명 부호로서, 33은 노즐공, 300은 사출 금형을 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 가스주입장치(100) 조립 과정을 설명하면, 바디(10)의 전방에서 내부 공간부(11) 외측 원주상으로 벤트링(40)을 삽입 결합한다.

이때, 상기 벤트링(40)은 바디의 내부 공간부(11) 외측 원주상에 단차 형성된 단턱(11a)에 전후 길이 방향으로 다층 결합하는 것이다.

이와 같은 상태에서 상기 바디(10) 전방에 커버(30)의 후방을 내 삽입 결합하되, 상기 커버의 후방이 바디 내부에 다층 결합되어 있는 벤트링(40)을 전후로 가압하여 고정되게 결합 설치하는 것이다.

그리고 상기 커버(30) 전방에 내부로 믹싱 스크류(32)가 내장된 분사 헤드(30)를 결합 설치하여 조립하는 것이다.

이와 같이 조립되는 본 발명의 가스주입장치(100)는 기포를 갖는 성형품을 성형하고자 할때 범용의 사출 스크류(200) 전방에 바디(10) 후방의 결합부(10a)를 결합하는 것에 의해 간단히 설치 사용하는 것이다.

그리고 상기 가스주입장치(100) 전방의 분사 헤드(30)는 사출 금형(300)에 연결 설치하는 것이다.

이와 같이 설치된 상태에서 상기 사출 스크류(200)에 의해 용융 수지를 바디(10)의 내부 공간부(11)로 공급한다.

그리고 상기 바디 외측의 공기 주입공(12)에 연결되어 있는 가스 주입관(15)에 의해 바디의 내부 공간부(11)로 공기를 주입한다.

이때, 상기 바디(10)의 내부 공간부(11)에는 외측 원주상에 밴트링(40)이 전후로 다층 설치되어 있어 내부 공간부(11)의 용융 수지는 외부로 누출되지 않도록 하면서 공기 주입공(12)을 통해 주입되는 고압의 공기만 내부 공간부의 용융 수지로 공급하도록 하는 것이다.

즉, 상기 바디의 외측 원주상에 다수 형성되어 있는 공기 주입공(12)을 통해 주입되는 고압의 공기가 벤트링의 링 본체(41) 측면 방사상으로 등각 형성된 0.01~0.2mm 깊이의 미세홈(41a)과 상기 미세홈 위치의 원주상에 전후로 형성된 요홈(41b)을 통해 바디의 내부 공간부(11)에 방사상으로 고르게 공급되는 것이다.

특히, 상기 바디의 내부 공간부(11)는 유입구(13)와 커버의 유출구(14)가 서로 대향되게 형서되는 테이퍼 경사로 연결 형성되기 때문에 내부의 직경이 크게 확장되어 넓은 공간으로 형성되므로 상기 내부 공간부에서 용융 수지의 체류 시간을 길게 하면서 용융 수지에 공기가 충분히 공급되도록 하는 것이다.

이와 같이 상기 바디의 내부 공간부(11)에서 공기가 충분히 공급된 용융 수지는 커버의 유출구(14)를 통해 분사 헤드(30)로 공급되고, 상기 분사 헤드 내부에서 믹싱 스크류(32)에 의해 고르게 혼합된 상태로 사출 금형(300)으로 토출되어 성형품을 성형하게 되는 것이다.

즉, 용융 수지에 공기가 충분하고 고르게 혼합된 상태로 공급하여 사출 금형(300)에서 성형품을 성형하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 바디(10) 내부에 벤트링(40)을 결합 설치하고, 전방에 커버(20)와 믹싱 스크류(32)가 내장된 분사 헤드(30)를 결합하여 조립하도록 별도 구성하여 범용의 사출 스크류 전방에 필요시 간단히 조립 설치 사용하므로 종래 전용 사출 스크류 없이도 발포 성형품의 제조가 가능하고, 뿐만 아니라 용융 수지에 충분하고 고르게 공기를 혼합 믹싱하여 기포를 갖는 성형품의 품질을 우수하게 제조할 수 있게 되는 것이다.

10: 바디 11: 내부 공간부
11a: 단턱 12: 공기 주입공
13: 유입구 14: 유출구
15: 공기 주입관 20: 커버
30: 분사 헤드 32: 믹싱 스크류
40: 벤트링 41: 링 본체
41a: 미세홈

Claims

내부 후방에 용융 수지가 주입되되 전방으로 갈수록 직경이 점차 확장되는 테이퍼 경사 구조의 유입구(13)와 내부 전방에 직경이 확장된 유입구(13)와 동일 직경으로 수평 연결되어 용융 수지의 체류 시간을 길게 연장시키는 원통형의 내부 공간부(11)를 연결 형성하고, 상기 내부 공간부(11)에 공기를 주입하도록 외측 원주상에 공기 주입공(12)들을 관통 형성하는 바디(10)와;
상기 바디(10) 전방에 조립하고, 내부에 바디(10)의 내부 공간부(11)와 연결되며 유입구(13)와 반대로 전방으로 갈수록 직경이 점차 축소되는 테이퍼 경사 구조의 유출구(14)를 형성하는 커버(20)와;
상기 커버(20) 전방에 조립하고, 내부의 믹싱 스크류(32)에 의해 용융 수지와 공기를 혼합하여 전방의 사출 금형으로 토출하는 분사 헤드(30) 및; 상기 바디(10)의 내부 공간부(11) 외측 원주상에 내부 공간부(11) 보다 확장되게 단차지도록 형성되는 단턱(11a)에 전후 길이 방향으로 다층 결합 설치하되, 용융 수지의 외부 누출을 방지하면서 공기의 내부 주입이 가능하도록 측면 방사상으로 0.01~0.2mm 깊이의 미세홈(41a)과 상기 미세홈(41a) 위치의 원주상에 전후로 요홈(41b)을 형성하고, 상기 단턱(11a) 전방에서 커버(40) 후단에 의해 전후로 가압되어 고정되게 결합 설치하는 벤트링(40);을 일체로 조립하도록 가스주입장치(100)를 구성하여 상기 가스주입장치(100)를 범용 사출 스크류(200) 선단에 선택적으로 결합 설치하는 것에 의해 사출 스크류 교체 없이 범용 사출 스크류를 가스 주입타입 사출 스크류로 전환시켜 사용하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 사출 스크류용 조립식 가스주입장치.
삭제
삭제