KR19990073432A - 하나의피스톤으로다수개의밸브핀을작동하는사출성형기의수지주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 제품을 제조하는 사출성형기의 수지 주입장치에 관한 것으로서, 실린더의 피스톤 하부에 소정의 간격을 두고 다수의 밸브 핀을 결합하여 상기 밸브 핀마다 각각의 주입노즐을 결합함으로써 주입노즐의 간격이 실린더에 의하여 간섭받는 것을 해소하여 주입노즐과 주입노즐의 간격을 최소화 할 수 있도록 하고 소형의 제품을 성형하기 위하여 주입노즐이 소형화되어도 최소화된 실린더에 다수개의 밸브 핀을 결합하여 밸브 핀을 승, 하강시킴으로 효율성을 증가시킬 수 있도록 하며, 금형의 캐버티의 간격을 최소화 할 수 있어 하나의 금형에 다수개의 제품이 성형되도록 함으로 작업의 효율성을 증대시킬 수 있도록 하고 구조가 간단하여 결합 및 원가의 절감을 가질 수 있도록 한 하나의 피스톤으로 다수개의 밸브핀을 작동하는 사출성형기의 수지 주입장치를 제공하고자 하는 것이다.

Description

하나의 피스톤으로 다수개의 밸브 핀을 작동하는 사출성형기의 수지 주입장치 {resin pour equipment of injection molding machine multifarious valve pin operation by one pistion}

본 발명은 합성수지 제품을 제조하는 사출성형기의 수지 주입장치에 관한 것으로서, 특히 금형의 캐버티에 합성수지를 주입하는 주입노즐의 주입구를 개폐하는 밸브시스템에 있어서 주입구를 개폐시키는 밸브 핀이 하나의 피스톤의 작동으로 다수개의 밸브 핀이 작동되도록 하여 주입노즐과 주입노즐의 사이를 최소화하여 밸브 시스템을 사용할 수 없는 소형의 제품에 밸브 시스템을 적용할 수 있도록 하고 밸브시스템의 구조를 간단하게 하여 조립 및 원가의 절감을 이룰 수 있도록 한 하나의 피스톤으로 다수개의 밸브 핀을 작동하는 사출성형기의 수지 주입장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지제품을 성형하는 사출성형기는 수지 원료를 별도의 실린더 장치를 통해서 매니폴드로 주입시키면 상기 매니폴드가 하부에 결합된 주입노즐로 수지를 분배하여 금형의 제품 성형공간인 캐버티에 주입하고 캐버티에 수지가 충진되어 주입이 완료되면 금형이 개방되면서 성형된 제품을 취출하는 것이다.

이때, 상기 주입노즐은 수지가 용융상태를 유지하여야 하므로 고온의 상태이고 금형은 수지가 고화되어야 함으로 저온상태여서 제품을 취출할 때 주입노즐의 주입구에는 미쳐 고화되지 않은 수지가 끌려나오는 현상이 발생되어 실처럼 가느다란 스루프가 발생되어 제품의 취출 후 이를 제거하여야 하는 별도의 작업을 수행하여야 하는 불편함이 발생되었으며, 상기의 불편함을 해소하고자 주입노즐의 상부에 유압(또는 공압)에 의하여 승, 하강하는 피스톤을 가지는 실린더를 구비하고 피스톤의 하부에는 밸브 핀을 결합하여 밸브 핀이 주입노즐에 삽입되어 피스톤의 승, 하강 작동에 따라 주입노즐의 주입구를 개폐시키도록 하는 밸브시스템이 개발되었다.

따라서, 금형의 캐버티에 수지를 주입할 때에는 실린더에 압력이 하부에서 작용하여 피스톤을 상승시킴으로 밸브 핀의 하단이 주입노즐의 주입구를 개방하고 캐버티에 수지가 충진되어 수지의 주입이 완료되면 실린더의 압력이 상부에서 작용하여 피스톤을 하강시킴으로 밸브 핀이 주입노즐의 주입구를 폐쇄시켜 더 이상의 수지가 제품의 취출시 끌려나오지 않도록 하였다.

그러나, 상기와 같은 밸브시스템은 주입노즐과 피스톤을 가지는 실린더가 한 조를 이루어 장착되어야 함으로써 소형의 제품을 성형할 때에 하나의 금형에 다수의 제품을 성형하여 생산성을 높이기 위하여서는 주입공을 다수개 형성하고 이러한 주입공을 개폐하기 위하여서는 주입공의 개수와 동일한 피스톤을 가지는 실린더가 필요하며, 동시에 각 주입노즐마다 수지의 유동성을 높이기 위한 히터와 히터의 온도를 제어하기 위한 온도감지장치인 서모커플(thermocouple)이 필요하였고 이와 같이 실린더와 주입노즐에 결합된 히터 및 서모커플에 의하여 많은 공간을 차지하게 됨으로 주입공들의 간격은 멀어져야 하며, 따라서 하나의 금형에 다수의 제품을 성형할 수 없어 생산성이 저하되고 이러한 생산성 저하를 방지하기 위하여 주입공의 간격을 가깝게 하였을 때에는 피스톤과 실린더의 크기 및 히터의 크기도 작게 하여야 하나 실린더를 작게 할 때에는 주입노즐에 결합된 밸브 핀을 상, 하로 동작시키는 피스톤을 가동하는 힘이 부족하여 실린더의 동작이 불가능하였고 히터가 충분히 가열되지 않아 수지의 유동성을 확보하지 못함으로 실린더 및 주입노즐을 작게 하는데 한계성을 가지므로 소형의 제품을 다수개 성형하기 위한 금형에는 밸브시스템을 적용하는데 한계성을 가지며 금형이 불필요하게 커져야 하는 단점이 발생되었고 대형의 사출성형을 하여야 하는 등의 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 밸브시스템에서 발생된 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서, 금형의 상고정판의 내부에는 매니폴드의 수지홀과 연결되도록 내부에 수지홀이 방사형으로 형성된 다기관을 구비하고 상기 다기관의 상부 외측에는 실린더의 피스톤이 승, 하강 되도록 결합하며 상기 피스톤에는 다기관의 하부 주변에 결합되는 주입노즐의 필요한 수만큼의 밸트 핀을 결합하여 하나의 실린더에서 피스톤이 상, 하로 승, 하강하면 다수의 주입노즐의 주입공이 밸브 핀에 의하여 개폐할 수 있도록 하여 주입공과 주입공의 간격을 최소화 할 수 있도록 하고 주입노즐의 크기도 성형하고자 하는 제품의 크기에 따라 최소화 할 수 있도록 하여 하나의 금형에 제품을 성형하는 공간인 캐버티를 최대한으로 다수개 형성할 수 있도록 하여 생산성을 높일 수 있도록 하며, 다기관에 하나의 히터 및 서모커플을 설치할 수 있어 온도제어에 따른 컨트롤러를 최소한으로 가지게 하여 히터의 온도제어가 용이하도록 하고 구조가 간단하여 결합 및 원가의 절감을 가질 수 있도록 한 하나의 피스톤으로 다수개의 밸브 핀을 작동하는 사출성형기의 수지 주입장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 작동상태를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

(1) 금형 (2) 상고정판 (2a) 상원판 (2b) 하원판

(3) 매니폴드 (4) 주입노즐 (5) 주입공 (6) 캐버티

(7) 실린더 (8) 피스톤 (9) 밸브 핀 (10) 수지홀

(11) 히터 (12) 서모커플 (13) 다기관 (14) 삽입공

(15) 결합공 (16) 안내판 (17a)(17b) 압력공

이하, 본 발명구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 작동상태를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도이고 , 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

따라서, 본 발명의 구성을 첨부된 도면 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

금형(1)의 상고정판(2)에는 수지를 분배하는 매니폴드(3)가 구비되고, 상고정판(2)의 하부에 구비되는 상원판(2a)에는 주입노즐(4)이 구비되며 주입노즐(4)의 상부에는 피스톤(8)을 가지는 실린더(7)가 구비되어 주입노즐(4)의 주입공(5)을 밸브 핀(9)에 의하여 개폐하도록 하고, 상원판(2a)의 하부에 구비되는 하원판(2b)에는 캐버티(6)가 형성되어 수지가 개버티(6)에 주입될 때에는 피스톤(8)이 상승하여 밸브 핀(9)이 주입노즐(4)의 주입공(5)을 개방하고 캐버티(6)에 수지가 충진되면 피스톤(8)이 하강하여 주입노즐(4)의 주입공(5)을 폐쇄하도록 한 사출성형기의 밸브시스템에 있어서,

상기 상원판(2a)에 매니폴드(3)의 수지홀과 연결되는 수지홀(10)을 방사형으로 형성하고 내부 중앙에는 히터(11)와 온도감지기인 서모커플(12)을 구비하며 하부 주변으로 주입노즐(4)을 삽입하는 다수의 삽입공(14)을 형성하며 상기 삽입공(14)을 관통하여 밸브 핀(9)이 결합되는 결합공(15)이 형성된 다기관(13)과; 상기 다기관(13)의 상부 외면에 피스톤(8)이 유압 또는 공압 등의 압력이 발생하는 압력공(17a)(17b)에 의하여 안내판(16)의 안내를 받아 승, 하강하도록 결합하고 피스톤(8)의 하부에는 다기관(13)의 결합공(15)에 결합되어 주입노즐(4)의 주입공(5)을 개폐하는 밸브 핀(9)을 다수개 결합한 실린더(7)로 이루어 진 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예로서는 주입노즐(4)과 주입노즐(4)의 사이가 최소한의 거리로 근접되면 다기관(13)의 내부 중앙에 히터(11) 및 서모커플(12)을 형성할 수 없으므로 첨부된 도면 도 3에 도시된 바와 같이 다기관(13)의 하부 외측에 주입노즐(4)을 삽입하기 위하여 형성된 삽입공(14)의 외측으로 히터(11)와 서모커플(12)을 구비하여도 수지의 유동성을 확보할 수 있는 것이며, 또한 본 발명의 또 다른 실시예로서는 도 4에 도시된 바와 같이 상고정판(2)의 상, 하부에는 제 1매니폴드(3a)와 제 2 매니폴드(3b)를 구비하고, 상기 매니폴드(3a)(3b)의 사이에는 피스톤(8)을 가지는 실린더(7)가 구비된 고정대(18)를 결합하고 상기 실린더(7)의 피스톤(8) 중앙에는 내부에 수지홀(10)을 가지고 외부에는 히터(11)와 서모커플(12)을 가지는 연결대(19)를 구비하며, 상기 고정대(18)의 하부에는 피스톤(8)의 하부가 결합되고 상원판(2a)에 구비된 다수의 주입노즐(4)의 주입공(5)을 개폐하는 밸브 핀(9)이 다수개 결합된 작동바(20)를 구비하여 실린더(7)의 피스톤(8)이 승, 하강하면 작동바(20)가 승, 하강하여 밸브 핀(9)이 주입노즐(4)의 주입공(5)을 개폐하도록 한 구성이다.

미설명 부호 21은 밸브 핀(9)을 안내하는 핀 가이드 부시이고, 22는 피스톤(8)의 상, 하 작동시 기밀을 유지하는 0-링이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 첨부된 도면 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도시되지 않은 실린더장치에 의하여 제품의 원료가 되는 수지를 투입하고 실린더 내부의 스크류의 회전력에 의하여 수지가 금형(1)의 상고정판(2)에 결합된 매니폴드(3)에 의하여 분배되며 상기 매니폴드(3)에 분배된 수지는 매니폴드(3)의 하부에 구비되어 금형(1)의 상원판(2a)에 결합된 주입노즐(4)을 통해서 하원판(2b)에 형성된 캐버티(6)에 유입되는 것으로서, 수지가 주입노즐(4)을 통과하여 캐버티(6)에 주입될 때에는 주입노즐(4)의 주입공(5)이 개방되어야 함으로 도 2에 도시된 바와 같이 주입노즐(4)의 상부에 구비된 실린더(7)에서 하부 압력부(17b)에서 유압이나 공압 등의 압력이 작용하여 피스톤(8)을 상승시키면 피스톤(8)의 하부에 다수개 결합된 밸브 핀(9)이 상승하여 각각의 밸브 핀(9)이 결합된 다수의 주입노즐(4)의 주입공(5)이 동시에 개방하는 것이고, 캐버티(6)에 수지가 충진되어 주입이 완료되면 상부 압력부(17a)로부터 압력이 발생되어 실린더 내부에 작용한 이전의 압력이 하부 압력부(17b)로 배출되면 피스톤(8)을 하강하게되고 도 1에 도시된 바와 같이 밸브 핀(9)이 피스톤(8)의 하강으로 하강하여 주입노즐(4)의 주입공(5)을 폐쇄함으로써 더 이상의 수지가 캐버티(6)에 주입되는 것을 방지하여 수지가 캐버티(6)에서 냉각되어 제품을 성형하고 제품의 성형이 완료되면 금형(1)의 하원판(2b)이 개방되어 제품이 취출되는 것이다.

이때, 상기 주입노즐(4)은 제품의 형태에 따라서 다수개가 구비되는 것이고 이러한 주입노즐(4)의 내부에 삽입된 밸브 핀(9)들이 동시에 작동하는 것으로서, 소형의 제품을 성형할 때에는 캐버티(6)의 크기가 소형이어서 생산성을 높이기 위하여 캐버티(6)와 캐버티(6)의 간격을 최소화하여 하나의 금형(1)에 다수의 캐버티(6)를 형성하는바, 하나의 실린더(7)의 피스톤(8)이 다수의 밸브 핀(9)을 작동할 수 있어 실린더(7)의 크기에 제한을 받지 않고 캐버티(6)와 캐버티(6)의 간격을 최소한으로 근접시킬 수 있는 것이며, 제품이 소형일 때 주입노즐(4)의 크기가 소형이어야 함으로 밸브 핀(9)의 굵기도 가늘어지나 상기 밸브 핀(9)을 작동시키는 피스톤(8)은 다수의 밸브 핀(9)이 결합됨으로 인하여 작아질 필요가 없어 밸브 핀(9)을 작동시키기 위한 힘을 충분히 가질 수 있는 것이며, 상기 주입노즐(4)은 피스톤(8)의 중앙에 결합된 다기관(13)에 결합되어있고 상기 다기관(13)에는 하나의 히터(11)와 서모커플(12)을 가지고 있어 수지의 유동성을 가지기 위한 온도를 제어하기 위한 컨트롤러가 최소한으로 구비되는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 실시예로서는 첨부된 도면 도 3에 도시된 바와 같이 사출품의 크기가 소형이면 주입노즐(4)과 주입노즐(4)의 사이의 간격에 공간이 발생됨으로 이를 해소하고자 주입노즐(4)과 주입노즐(4)의 간격을 좁히게 되면 다기관(13)의 중앙에 수지의 유동성을 확보하기 위한 히터(11)와 서모커플(12)을 구비할 공간이 없게 되는 것이나, 이때에 수지의 유동성을 확보하기 위하여서 히터(11) 및 서모커플(12)을 다기관(13)의 하부에 주입노즐(4)을 결합하기 위한 삽입공(14)의 외측에 히터(11)와 서모커플(12)을 구비하여 수지의 유동성을 확보하는 것이고, 또한 본 명의 또 다른 실시예로서는 도 4에서와 같이 밸브 핀(9)이 실린더(7)의 피스톤(8)에 직접적으로 연결되지 않고 피스톤(8)의 하부에 작동바(20)를 결합하고 상기 작동바(20)의 저면에는 다수의 밸브 핀(9)을 결합하여 피스톤(8)의 작동에 밸브 핀(9)이 승, 하강 작동을 하도록 한 것으로, 이때에 작동바(20)에는 다수의 실린더(7)를 연결하여 사용할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 사출성형기의 밸브시스템에 있어서 주입노즐의 상부에 개별적으로 주입노즐의 주입구를 개폐하는 실린더장치를 구비하지 않고 하나의 실린더장치에 다수의 주입노즐의 주입구를 개폐할 수 있도록 실린더의 피스톤 하부에 각각의 주입노즐에 삽입되어 주입구를 개폐하는 밸브 핀을 결합하여 피스톤의 승, 하강 작용으로 다수의 주입노즐의 주입구가 개폐되도록 할 수 있고 실린더를 주입노즐에 개별적으로 설치하지 않아 구조가 간단하여 조립이 간편하고 가격이 저렴하며, 주입노즐을 최소화하여도 주입노즐의 주입구를 개폐시키는 밸브 핀을 작동하는 실린더의 크기가 주입노즐의 크기와 같이 작아지지 않아도 가능함으로써 소형의 제품을 성형할 때 밸브시스템의 적용이 가능하고 특히 소형의 제품을 성형할 때 주입노즐의 간격이 최소화 할 수 있어 다수의 제품을 성형할 수 있으므로 작업의 효율성이 증가되는 장점을 가지는 것이다.

Claims (4)

1. 금형(1)의 상고정판(2)에는 수지를 분배하는 매니폴드(3)가 구비되고, 상고정판(2)의 하부에 구비되는 상원판(2a)에는 주입노즐(4)과 피스톤(8)을 가지는 실린더(7)가 구비되어 주입노즐(4)의 주입공(5)을 밸브 핀(9)에 의하여 개폐하도록 하고, 하원판(2b)에는 캐버티(6)가 형성되어 수지가 캐버티(6)에 주입될 때에는 피스톤(8)이 상승하여 밸브 핀(9)이 주입공(5)을 개방하고 캐버티(6)에 수지가 충진되면 피스톤(8)이 하강하여 주입공(5)을 폐쇄하도록 한 사출성형기의 밸브시스템에 있어서,

   주입노즐(4)의 주입공(5)을 개폐하기 위한 실린더(7)의 피스톤(8) 중앙에 다기관(13)을 구비하고, 상기 다기관(13)의 상부 외면에 피스톤(8)을 유압 또는 공압 등의 압력이 발생하는 압력공(17a)(17b)에 의하여 안내판(16)의 안내를 받아 승, 하강하도록 결합하며 피스톤(8)의 하부에는 주입노즐(4)의 주입공(5)을 개폐하는 밸브 핀(9)을 다수개 결합하여 하나의 실린더(7)로 다수의 주입노즐(4)의 주입공(5)을 개폐할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하나의 피스톤으로 다수개의 밸브 핀을 작동하는 사출성형기의 수지 주입장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 다기관(13)은 금형(1)의 상원판(2a)에 매니폴드(3)의 수지홀과 연결되는 수지홀(10)을 방사형으로 형성하고 내부에는 히터(11)와 온도감지기인 서모커플(12)을 구비하며 하부 주변으로 주입노즐(4)을 삽입하는 다수의 삽입공(14)을 형성하고 상기 삽입공(14)을 관통하여 밸브 핀(9)이 결합되는 결합공(15)이 형성된 것을 특징으로 하는 하나의 피스톤으로 다수개의 밸브 핀을 작동하는 사출성형기의 수지 주입장치.
3. 제 1항에 있어서,

   다기관(13)의 하부에 형성된 삽입공(14)의 외측에 히터(11)와 서모커플(12)을 구비하여 수지의 유동성을 확보하는 것을 특징으로 하는 하나의 피스톤으로 다수개의 밸브 핀을 작동하는 사출성형기의 수지 주입장치.
4. 제1항에 있어서,

   상고정판(2)의 상, 하부에는 제 1 매니폴드(3a)와 제 2 매니폴드(3b)를 구비하고, 상기 매니폴드(3a)(3b)의 사이에는 피스톤(8)을 가지는 실린더(7)가 구비된 고정대(18)를 결합하고 상기 실린더(7)의 피스톤(8) 중앙에는 내부에 수지홀(10)을 가지고 회부에는 히터(11)와 서모커플(12)을 가지는 연결대(19)를 구비하며, 상기 고정대(18)의 하부에는 피스톤(8)의 하부가 결합되고 상원판(2a)에 구비된 다수의 주입노즐(4)의 주입공(5)을 개폐하는 밸브 핀(9)이 다수개 결합된 작동바(20)를 구비하여 실린더(7)의 피스톤(8)이 승, 하강하면 작동바(20)가 승, 하강하여 밸브 핀(9)이 주입노즐(4)의 주입공(5)을 개폐하도록 한 것을 특징으로 하는 하나의 피스톤으로 다수개의 밸브 핀을 작동하는 사출성형기의 수지 주입장치.