KR20010051614A

KR20010051614A - 역류방지장치 및 사출장치의 운전방법

Info

Publication number: KR20010051614A
Application number: KR1020000066875A
Authority: KR
Inventors: 곤노마사아키
Original assignee: 오자와 미토시; 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2001-06-25
Also published as: ATE497872T1; EP1101591B1; CN1167543C; TW531487B; EP1101591A1; DE60045608D1; CN1295913A; US6613265B1; SG91887A1; KR100406004B1; JP2001138372A; JP3299235B2

Abstract

석 백에 의해 수지가 이동하는 것을 방지할 수 있고, 확실하게 밀폐(seal)를 행할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 그를 위하여, 스크루 본체와, 이 스크루 본체에 장착된 스크루 헤드와, 제1링에 형성된 제1수지유로(流路)와, 이 제1링과 인접시켜 상대적으로 요동(搖動)가능하게 설치된 제2링에 형성된 제2수지유로와, 스크루를 회전시키는 구동수단과, 제어장치를 가진다. 상기 제1, 제2링 사이에는 상기 스크루의 회전에 따라 상기 제1, 제2수지유로를 연이어 통하게 하던가, 또는 밀폐를 행하는 요동규제수단이 형성된다. 또한, 상기 제어장치는 계량공정이 완료된 후, 밀폐가 개시되기 전에 스크루 헤드 전방(前方)의 수지 압력을 저하시키기 위한 수지압력저하 처리수단을 구비한다. 상기 스크루가 회전되어 밀폐가 행해질 때에 스크루 헤드 전방의 수지 압력이 저하되어 있으므로, 스크루의 회전에 따라 스크루 헤드 전방의 수지가 역방향으로 회전유동되는 것을 방지할 수 있다.

Description

역류방지장치 및 사출장치의 운전방법{Back-Flow Prevention Apparatus and Method of Operating an Injection Apparatus}

본 발명은 역류방지장치 및 사출장치의 운전방법에 관한 것이다.

종래 사출성형기는 사출장치를 가지며, 이 사출장치의 가열실린더 안에 스크루가 회전가능하면서 진퇴가능하게 설치되고, 이 스크루를 구동수단에 의하여 회전시키거나 진퇴시킬 수 있도록 되어 있다. 그리고, 계량공정시에 스크루를 한쪽방향으로 회전, 즉 정(正)회전시킴으로써 호퍼(hopper)로부터 공급된 수지를 용융시켜 스크루 헤드의 전방에 축적하고, 사출공정시에 스크루를 전진시킴으로써 스크루 헤드의 전방에 축적된 수지를 사출 노즐로부터 사출하도록 하고 있다.

도 1은 종래의 사출장치의 요부단면도이다.

도면에 있어서 11은 전단(前端)(도면의 좌단(左端))에 사출 노즐(13)을 구비한 가열실린더이고, 이 가열실린더(11) 내에는 스크루(12)가 회전가능하면서 진퇴(도면의 좌우방향으로 이동)가능하게 설치되며, 이 스크루(12)를 미도시한 구동수단에 의해 회전시키거나 진퇴시킬 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 경우 상기 구동수단으로서 사출 실린더, 전동기 등이 사용된다.

상기 스크루(12)는 상기 가열실린더(11) 안을 후방(後方)(도면의 우측)으로 뻗으며, 전단에 스크루 헤드(14)를 구비하고 후단(後端)에 있어서 상기 구동수단과 연결된다. 또한, 상기 스크루(12)의 미터링(metering)부(18) 표면에는 나선(螺旋)모양의 플라이트(flight)(15)가 형성되고, 플라이트(15) 사이에 홈(16)이 형성된다.

그리고, 상기 가열실린더(11) 후방의 소정 위치에 미도시한 호퍼가 설치되고, 이 호퍼에 펠릿(pellet)모양의 수지가 투입된다.

상기 구성의 사출장치에 있어서, 계량공정시에 상기 구동수단을 구동하여 상기 스크루(12)를 정회전시키면, 상기 호퍼 내의 수지가 가열실린더(11) 내에 진입하여 홈(16) 내를 전진(도면의 좌측방향으로 이동)하고, 그에 따라 스크루(12)가 후퇴(도면의 우측방향으로 이동)한다.

또한, 상기 가열실린더(11)의 외주(外周)에는 미도시한 히터가 설치되고, 이 히터에 의해 가열실린더(11)가 가열되어 상기 홈(16) 내의 수지가 용융된다. 따라서, 스크루(12)가 소정량만큼 후퇴하면 스크루 헤드(14)의 전방에 1샷(single shot)만큼의 용융된 수지가 저장된다.

이렇게 하여 계량공정이 완료되면 사출 노즐(13)의 전단(前端)으로부터 수지가 흘러내리지 않도록 석 백(suc-back)이 행해지며, 스크루(12)는 회전되지 않고 약간 후퇴된다.

다음으로 사출공정시에 상기 구동수단을 구동하여 스크루(12)를 전진시키면, 상기 스크루 헤드(14)의 전방에 저장된 수지는 사출 노즐(13)로부터 사출되어 미도시된 금형장치의 캐버티(cavity)공간에 충전(充塡)된다.

그런데, 사출공정시에 상기 스크루 헤드(14) 전방에 저장된 수지가 역류하지 않도록 역류방지장치가 설치된다.

이를 위하여 상기 스크루 헤드(14)는 전부(前部)(도면의 좌부(左部))에 원추형의 헤드 본체부(21)를, 후부(後部)(도면의 우부(右部))에 소경부(小徑部)(19)를 갖는다. 이 소경부(19)의 외주에 고리모양의 역류방지링(20)이 설치되고, 소경부(19)와 역류방지링(20) 사이에 수지유로(流路)(24)가 형성된다. 또한, 상기 미터링부(18)의 전단(前端)에 상기 역류방지링(20)의 후단과 접속이탈 가능하게 밀폐 링(seal ring)(22)이 설치된다. 그리고, 헤드 본체부(21) 주위의 여러 위치에는 축방향으로 뻗는 노치(切欠;notch)(25)가 형성된다.

따라서, 상기 사출공정시에 스크루(12)를 전진시키면, 상기 스크루 헤드(14)의 전방에 저장된 수지가 후방으로 역류되려 하지만, 역류방지링(20)이 수지의 압력에 의해 스크루(12)에 대해서 상대적으로 후방으로 이동하고, 상기 역류방지링(20)의 후단이 밀폐 링(22)에 맞닿는다. 이에 따라, 밀폐 링(22)의 전방과 후방 사이가 연이어 통하지 않게 되어 밀폐(seal)가 행해진다. 그 결과, 상기 스크루 헤드(14)의 전방에 저장된 수지가 후방으로 역류하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 계량공정시에 스크루(12)를 정회전시키면 스크루(12)는 후퇴되지만, 역류방지링(20)이 수지의 압력에 의해 스크루(12)에 대해서 상대적으로 전방으로 이동하고, 상기 역류방지링(20)의 전단이 헤드 본체부(21)의 후단에 맞닿는다. 이에 따라, 밀폐 링(22)의 전방과 후방 사이가 연이어 통하게 된다. 이때, 수지는 상기 노치(25)를 통하여 전방으로 이동하므로 수지의 이동은 방해받지 않는다.

하지만, 상기 사출장치에 있어서는 상기 석 백이 행해질 때에 미터링부(18)의 수지가 스크루 헤드(14)의 전방으로 이동되므로, 상기 스크루 헤드(14)의 전방에 저장되는 수지의 양이 변동하여 버린다.

또한, 스크루(12)를 전진시킴으로써 역류방지링(20)을 후방으로 이동시켜 밀폐를 행하도록 하기 때문에, 수지의 혼련(混練)분산상태, 점도, 온도 등 및 사출공정을 개시했을 때의 스크루속도의 상승도에 따라 밀폐를 행하는 타이밍이 변동하여 버려 수지가 역류하는 양도 변동하여 버린다.

따라서, 각 샷(shot)마다 스크루(12)의 사출 스트로크(stroke)가 정확하여도 사출되는 수지의 양에 분산이 생겨버린다. 또한, 석 백에 의해 이동하는 수지의 양이 적거나 밀폐를 행하는 타이밍이 늦어지거나 하면, 성형품에 숏 샷(short shot) 등의 성형불량이 발생해 버린다. 그리고, 석 백에 의해 이동하는 수지의 양이 많거나 밀폐를 행하는 타이밍이 지나치게 빠르거나 하면, 성형품에 버(burr) 등의 성형불량이 발생해 버린다.

그래서, 스크루 헤드의 후방에 제1, 제2링을 설치하고, 스크루를 정회전시켰을 때에 제1, 제2링에 각각 형성된 제1, 제2수지유로를 서로 연이어 통하게 하고, 스크루를 다른쪽 방향으로 회전, 즉 역회전시켰을 때에 제1, 제2수지유로를 연이어 통하지 않게 하여 밀폐를 행하도록 한 역류방지장치가 제공되고 있다.

이 경우, 석 백을 행하기 전에 밀폐를 행함으로써 미터링부의 수지가 스크루 헤드의 전방으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 스크루 헤드의 전방에 저장되는 수지의 양을 안정시킬 수 있다.

또한, 스크루를 전진시키지 않고 밀폐를 행할 수 있으므로 밀폐를 행하는 타이밍을 안정시킬 수 있다.

하지만, 상기 종래의 역류방지장치에 있어서는 스크루를 역회전시켜도 제1, 제2수지유로를 연이어 통하지 않게 할 수 없어 밀폐를 행할 수 없게 되는 경우가 있다.

이 경우, 사출공정에 있어서 상기 스크루 헤드 전방의 수지가 후방으로 역류해버리므로 정상적인 쿠션(cushion)량을 확보할 수 없게 되어 버린다. 따라서, 금형장치의 캐버티공간으로의 수지 충전량이 부족하여 성형불량을 발생시키게 된다.

본 발명은 상기 종래의 역류방지장치의 문제점을 해결하여 석 백에 의해 수지가 이동하는 것을 방지할 수가 있으며 확실하게 밀폐를 행할 수 있는 역류방지장치 및 사출장치의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 본 발명의 역류방지장치에 있어서는, 스크루 본체와, 이 스크루 본체에 장착된 스크루 헤드와, 상기 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 설치된 제1링에 형성된 제1수지유로와, 상기 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 상기 제1링과 인접시켜 상대적으로 요동가능하게 설치된 제2링에 형성된 제2수지유로와, 스크루를 선택적으로 한쪽 방향 및 다른쪽 방향으로 회전시키는 구동수단과, 제어장치를 가진다.

그리고, 상기 제1, 제2링 사이에는 상기 스크루를 한쪽 방향으로 회전시켰을 때에 상기 제1, 제2수지유로를 연이어 통하게 하며, 또한 상기 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시켰을 때에 상기 제1, 제2수지유로를 연이어 통하지 않게 밀폐를 행하는 요동규제수단이 형성된다.

또, 상기 제어장치는 계량공정이 완료된 후, 밀폐가 개시되기 전에 스크루 헤드 전방의 수지압력을 저하시키기 위한 수지압력저하 처리수단을 구비한다.

이 경우, 계량공정에 있어서 상기 스크루를 한쪽 방향으로 회전시키면, 상기 제1, 제2수지유로가 연이어 통하게 되어, 스크루 본체를 구성하는 미터링부의 수지는 상기 제1, 제2수지유로를 지나 전방으로 이동하여 스크루 헤드의 전방에 저장된다. 그리고, 계량공정이 완료되면 수지압력저하 처리수단에 의해 스크루 헤드 전방의 수지압력이 저하된다.

계속하여, 상기 스크루가 다른쪽 방향으로 회전되어 밀폐된다. 이때, 스크루 헤드 전방의 수지압력이 저하되어 있기 때문에, 스크루의 회전에 따라 스크루 헤드 전방의 수지가 역방향으로 회전 유동(流動)되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 제2링이 제1링과 거의 동시에 회전되는 일이 없어, 확실하게 상기 제1, 제2수지유로가 연이어 통하지 않게 되고 확실하게 밀폐된다.

또한, 정상적인 쿠션량을 확보할 수 있으므로 사출되는 수지의 양이 적어지는 경우가 없다. 그 결과, 금형장치의 캐버티공간으로의 수지 충전량이 부족하지 않게 되므로 숏 샷 등의 성형불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 역류방지장치에 있어서는 스크루 본체와, 이 스크루 본체에 장착된 스크루 헤드와, 상기 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 설치된 링에 형성된 제1수지유로와, 상기 스크루 헤드에 형성된 제2수지유로와, 스크루를 선택적으로 한쪽 방향 및 다른쪽 방향으로 회전시키는 구동수단과, 제어장치를 가진다.

그리고, 상기 링과 스크루 헤드 사이에는 상기 스크루를 한쪽 방향으로 회전시켰을 때에 상기 제1, 제2수지유로를 연이어 통하게 하고, 또한 상기 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시켰을 때에 상기 제1, 제2수지유로를 연이어 통하지 않게 하여 밀폐하는 요동규제수단이 형성된다.

이 경우, 하나의 링을 설치하기만 하면 되므로 사출장치의 코스트를 줄일 수 있다.

본 발명의 또 다른 역류방지장치에 있어서는, 또한 상기 구동수단은 계량공정시에 상기 스크루를 한쪽 방향으로 회전시킴과 동시에 계량공정이 완료된 후에 상기 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시키고, 그 동안 스크루를 계량공정 완료위치로 유지한다.

이 경우, 항상 계량공정 완료위치에 있어서 석 백이 행하여지고, 또한, 사출공정이 개시되므로, 각 샷마다 사출되는 수지의 양에 분산이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 사출장치의 요부 단면도,

도 2는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 사출장치의 요부 단면도,

도 3은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제1링의 정면도,

도 4는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제1링의 단면도,

도 5는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제2링의 배면도,

도 6은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제2링의 단면도,

도 7은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 역류방지장치의 동작을 나타내는 타임차트,

도 8은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제1, 제2링의 계량공정시 상태를 나타내는 정면도,

도 9는 도 8의 X-X 단면도,

도 10은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제1, 제2링의 사출공정시 상태를 나타내는 정면도,

도 11은 도 10의 Y-Y 단면도,

도 12는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 구동수단의 유압회로도,

도 13은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 유압회로의 제어블럭도,

도 14는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 구동수단의 작동표를 나타내는 도면,

도 15는 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 스크루의 요부 분해사시도,

도 16은 본 발명의 제3실시형태에 있어서의 스크루의 요부 분해사시도,

도 17은 본 발명의 제4실시형태에 있어서의 역류방지장치의 동작을 나타내는 타임차트,

도 18은 본 발명의 제5실시형태에 있어서의 스크루의 요부 사시도,

도 19는 본 발명의 제5실시형태에 있어서의 스크루의 요부 분해사시도이다.

본 발명의 역류방지장치 및 사출장치의 운전방법의 구조 및 특징은 이하의 도면을 참조함으로써 분명해진다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 사출장치의 요부 단면도, 도 3은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제1링의 정면도, 도 4는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제1링의 단면도, 도 5는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제2링의 배면도, 도 6은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제2링의 단면도이다.

도 2에 있어서, 11은 전단(前端)(도 2에서 좌단(左端))에 사출 노즐(13)을 구비한 가열부재로서의 가열실린더이며, 이 가열실린더(11) 내에는 사출부재로서의 스크루(12)가 회전가능하면서 진퇴(도 2에서 좌우방향으로 이동)가능하게 설치되며, 이 스크루(12)는 제1구동수단으로서의 미도시된 오일 모터를 구동함으로써 회전시키거나, 제2구동수단으로서의 미도시된 사출 실린더를 구동함으로써 진퇴시키거나 할 수 있게 되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 상기 제1, 제2구동수단으로서 오일 모터 및 사출 실린더가 사용되지만 전동기 등을 사용할 수도 있다.

상기 스크루(12)는 상기 가열실린더(11) 내를 후방(도 2에서 우측)으로 뻗고 전단에 스크루 헤드(14)를 구비하며, 후단(後端)에서 상기 오일 모터 및 사출 실린더와 연결된다. 또한, 상기 스크루(12)의 본체, 즉 스크루 본체를 구성하는 미터링부(18)의 표면에는 나선모양의 플라이트(15)가 형성되고 플라이트(15) 사이에 홈(16)이 형성된다.

그리고, 상기 가열실린더(11)의 후방의 소정 위치에 미도시된 호퍼가 설치되며, 이 호퍼에 펠릿모양의 수지가 투입된다.

상기 구성의 사출장치에 있어서, 계량공정시에 상기 오일 모터를 구동하여 상기 스크루(12)를 한쪽 방향(화살표 A방향)으로 회전, 즉 정(正)회전시키면 상기 호퍼 내의 수지가 가열실린더(11) 내로 진입하여 홈(16) 내를 전진(도 2에서 좌측방향으로 이동)하고, 그에 따라 상기 스크루(12)가 후퇴(도 2에서 우측방향으로 이동)된다.

또한, 상기 가열실린더(11)의 외주(外周)에는 미도시된 히터가 설치되고, 이 히터에 의해 가열실린더(11)가 가열되어 상기 홈(16) 내의 수지가 용융(溶融)된다. 따라서, 스크루(12)가 소정량 만큼 후퇴되면 스크루 헤드(14)의 전방에 1샷(single shot)만큼의 용융된 수지가 저장된다.

또한, 사출공정시에 상기 사출 실린더를 구동하여 스크루(12)를 전진시키면, 상기 스크루 헤드(14)의 전방에 저장된 수지는 사출 노즐(13)로부터 사출되어 미도시된 금형장치의 캐버티공간에 충전된다.

그런데, 사출공정시에 상기 스크루 헤드(14)의 전방에 저장된 수지가 역류하지 않도록 역류방지장치가 설치된다.

그로 인하여, 상기 스크루 헤드(14)는 전부(前部)(도 2에서 좌부)에 원추형의 헤드 본체부(21)를, 후부(後部)(도 2에서 우부)에 소경부(小徑部)(19)를 가지며, 이 소경부(19)의 후단이 상기 미터링부(18)에 나사 고정에 의해 장착된다. 그리고, 상기 소경부(19)의 외주(外周)에 고리모양의 제1, 제2링(31, 32)을 서로 인접하고, 또한 스크루(12)에 대하여 회전가능하게 설치된다. 또한, 헤드 본체부(21) 주위의 여러 위치에는 축방향으로 뻗는 노치(notch)(25)가 형성된다.

이 경우, 제1링(31)의 두께를 w1으로 하고, 외경(外徑)을 r1으로 하고, 내경(內徑)을 r2로 하며, 제2링(32)의 두께를 w2로 하고, 외경을 r3로 하고, 내경을 r4로 했을 때, 두께(w1, w2), 외경(r1, r3) 및 내경(r2, r4)은,

w1 = w2

r1 = r3

r2 = r4

이 된다. 또한, 두께(w1, w2)는,

w1 ≠w2

로 할 수도 있다.

그리고, 제1, 제2링(31, 32)과 스크루 헤드(14)가 함께 회전하지 않도록 두께(w1)와 두께(w2)의 합은 상기 헤드 본체부(21)의 후단과 상기 미터링부(18)의 전단 사이의 거리보다 약간 작게 되고, 제1링(31)의 후단과 미터링부(18)의 전단 사이, 또는 제2링(32)의 전단과 헤드 본체부(21)의 후단 사이에 0.1∼0.2〔㎜〕정도의 클리어런스(clearance)가 형성된다. 또한, 사출과 계량의 절환에 의해 제1, 제2링(31, 32)이 축방향으로 이동하지 않는다.

더욱이, 제1, 제2링(31, 32)과 스크루 헤드(14)가 함께 회전하지 않도록 외경(r1, r3)은 가열실린더(11)의 내경보다 약간 작게, 내경(r2, r4)은 소경부(19)의 외경보다 약간 크게 된다.

상기 제1링(31)은 중앙에 상기 소경부(19)가 관통하는 개구(開口)(35)를 가짐과 동시에, 외주연(外周緣)의 원주방향에서의 여러 위치(본 실시형태에 있어서는 4개소)에 각도(θ1)에 걸쳐 형성된 산부(山部)(36) 및 각 산부(36) 사이에서 각도(θ2)에 걸쳐 형성된 제1수지유로로서의 곡부(谷部)(37)를 가진다. 그리고, 소정의 산부(36)에 있어서의 제2링(32)과 대향하는 면(面)(S1)의 일단(一端)에 핀(39)이 돌출되어 형성된다.

한편, 상기 제2링(32)은 중앙에 상기 소경부(19)가 관통하는 개구(45)를 가짐과 동시에, 외주연의 원주방향에서의 여러 위치(본 실시형태에 있어서는 4개소)에 각도(θ1)에 걸쳐 형성된 산부(46) 및 각 산부(46) 사이에서 각도(θ2)에 걸쳐 형성된 제2수지유로로서의 곡부(47)를 가진다. 그리고, 상기 핀(39)이 형성된 산부(36)에 대응시켜 소정의 산부(46)에서의 제1링(31)과 대향하는 면(S2)에 상기 핀(39)을 걸어 고정시키기 위한 아치형의 긴 규제홈(規制長構)(49)이 형성된다. 또한, 이 규제홈(49)은 양단에 각각 제1규제단(規制端)(P1) 및 제2규제단(P2)을 가진다.

그리고, 제1, 제2링(31, 32)은 서로 면(S1)과 면(S2)을 맞춰 인접시키고, 또한 상기 핀(39)을 규제홈(49)에 삽입한 상태에서 스크루(12)에 세트(set)된다.

따라서, 상기 제1, 제2링(31, 32)은 상대적으로 요동가능하게 설치됨과 동시에, 상기 핀(39) 및 규제홈(49)으로 이루어지는 요동규제수단에 의해 요동범위가 규제된다.

다음으로, 상기 구성의 역류방지장치의 동작에 대하여 설명한다.

도 7은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 역류방지장치의 동작을 나타내는 타임차트, 도 8은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제1, 제2링의 계량공정시 상태를 나타낸 정면도, 도 9는 도 8의 X-X 단면도, 도 10은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 제1, 제2링의 사출공정시 상태를 나타내는 정면도, 도 11은 도 10의 Y-Y 단면도이다.

계량공정시에 미도시된 제어장치의 계량처리수단에 의해 상기 오일 모터를 구동하여 스크루(12)(도 2)를 정(正)회전시키면, 제1링(31)은 스크루(12)와의 사이에 발생되는 마찰력, 스크루(12)의 회전에 따라 발생되는 수지의 흐름 등에 의해 도 3에서의 시계방향으로 회전된다. 이어서, 제2링(32)은 제1링(31)과의 사이에 발생되는 마찰력, 제1링(31)의 회전에 따라 발생되는 수지의 흐름 등에 의해 제1링(31)과 같은 방향(도 5에서의 반시계방향)으로 회전된다.

이 경우, 제1, 제2링(31, 32)은 스크루 헤드(14) 전방의 수지압력에 의해 미터링부(18)의 전단면(前端面)에 눌려져 있기 때문에, 최초에는 제1링(31)이 선행하여 회전되어 제1, 제2링(31, 32) 사이에 상대적인 회전이 생기지만, 그 후 핀(39)이 규제홈(49)의 제1규제단(P1)에 맞닿으면, 제1, 제2링(31, 32)은 도 8에서의 시계방향으로 일체적으로 회전된다.

이때, 제1링(31)의 곡부(37)(도 3)와 제2링(32)의 곡부(47)는 원주방향에서의 같은 위치에 놓여 연이어 통하게 되므로, 스크루(12)의 정(正)회전에 따라 미터링부(18)의 수지는 곡부(37, 47)를 지나 전방으로 이동하여 스크루 헤드(14)의 전방에 저장된다. 또한, 헤드 본체부(21) 주위의 여러 위치에 상기 노치(25)가 형성되어 있기 때문에 수지의 이동은 방해받지 않는다.

이와 같이 하여, 계량공정이 완료되면 지연시간을 가진 후 밀폐가 행해진다. 그로 인해, 상기 오일 모터를 역방향으로 구동함으로써 상기 스크루(12)는 회전속도 N〔rpm〕에서 시간(t)만큼 다른쪽 방향으로 회전, 즉 역회전된다.

그리고, 상기 제1링(31)은 스크루(12)와의 사이에 발생되는 마찰력, 스크루(12)의 역회전에 따라 발생되는 수지의 흐름 등에 의해 도 3에서의 반시계방향으로 회전된다. 이어서, 제2링(32)은 제1링(31)과의 사이에 발생되는 마찰력, 제1링(31)의 회전에 따라 발생되는 수지의 흐름 등에 의해 제1링(31)과 같은 방향(도 5에서의 시계방향)으로 회전된다.

이 경우, 마찬가지로 제1, 제2링(31, 32)은 스크루 헤드(14) 전방의 수지압력에 의해 미터링부(18)의 전단면에 눌려져 있기 때문에, 최초에는 제1링(31)이 선행하여 회전되어 제1, 제2링(31, 32) 사이에 상대적인 회전이 생기지만, 그 후 핀(39)이 규제홈(49)의 제2규제단(P2)에 맞닿으면 제1, 제2링(31, 32)은 도 10에서의 반시계방향으로 일체적으로 회전된다.

이때, 곡부(37, 47)는 원주방향에서의 서로 다른 위치에 놓여 연이어 통하지 않기 때문에 제1, 제2링(31, 32)의 전방과 후방 사이가 차단되어 밀폐가 행해진다.

또한, 상기 스크루(12)를 역회전시키면, 이 스크루(12)는 나사효과에 의해 전진하려고 하지만, 이것을 방지하기 위하여 상기 제어장치는 사출 실린더를 구동하여 계량공정이 완료된 위치, 즉 계량공정 완료위치에 스크루(12)를 유지한다.

그런데, 상기 계량공정 동안, 스크루(12)에는 상기 오일 모터에 의해 배압(背壓)이 가해지도록 되어 있다. 그리고, 이 배압이 높은 경우 스크루 헤드(14)의 전방에 저장된 수지의 압력이 그만큼 높아짐과 동시에 계량공정이 완료된 직후에도 그 압력이 유지된다. 따라서, 상기 제2링(32)이 제1링(31)에 의해 큰 힘으로 눌려진다.

이 경우, 상기 밀폐를 행하기 위하여 계량공정이 완료된 직후에 바로 오일 모터를 구동하여 스크루(12)를 역방향으로 회전시키고 제1링(31)을 선행하여 회전시키려고 하면, 스크루(12)의 회전에 따라 스크루 헤드(14)의 전방 수지도 역방향으로 회전유동되어 제2링(32)을 제1링(31)과 거의 동시에 회전시켜 버린다.

그래서, 스크루(12)의 회전에 따라 제2링(32)이 회전하는 것을 방지하기 위하여, 상술된 바와 같이 계량공정이 완료되면 지연시간을 가진 후에 밀폐가 행해진다. 그를 위하여, 상기 제어장치의 수지압력저하 처리수단으로서의 지연시간설정 처리수단은 계량공정이 완료되는 타이밍에서 미도시된 타이머에 의한 시간계산을 개시하여, 사전에 설정된 지연시간이 경과하면 상기 제어장치의 밀폐처리수단은 상기 오일 모터를 구동하여 밀폐를 개시한다. 본 실시형태에 있어서, 상기 지연시간은 성형품의 치수, 수지의 종류 등에 따라 다르며, 적어도 0.2〔초〕이상, 바람직하게는 0.5〔초〕이상의 소정 시간으로 한다. 또한, 계량은 냉각공정 중에 행해지며, 성형품을 냉각하는데 필요한 시간은 성형품에 따라 결정되므로 성형품을 냉각하는데 필요한 시간으로부터 계량, 밀폐 및 석 백을 행하는데 필요한 시간을 제외한 나머지 시간을 지연시간으로서 이용할 수 있다.

그리고, 상기 계량공정이 완료된 시점에 있어서, 제1, 제2링(31, 32)의 전방과 후방이 곡부(37, 47)를 개재하여 연이어 통해 있기 때문에, 밀폐가 개시되는 것이 지연되면 그 동안에 제1, 제2링(31, 32)의 전방 수지의 압력과 후방 수지의 압력이 평균화되며 상기 스크루 헤드(14)의 전방 수지의 압력이 저하한다.

따라서, 제1링(31)이 선행하여 회전되게 되면 스크루(12)의 회전에 따라 스크루 헤드(14) 전방의 수지가 역방향으로 회전 유동되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 제2링(32)이 제1링(31)과 거의 동시에 회전되는 것이 없어지며 확실하게 상기 곡부(37, 47)가 연이어 통하지 않게 된다. 그 결과, 확실하게 밀폐를 행할 수 있다. 또한, 상기 지연시간을 길게 할수록 스크루 헤드(14) 전방 수지의 압력이 저하되어 안정된다.

계속해서, 상기 제어장치의 석 백 처리수단은 사출 실린더를 구동하여 스크루(12)를 회전시키지 않고 소정 거리만큼 후진시킴으로써 석 백을 행한다. 따라서 스크루 헤드(14) 전방의 수지 압력이 더욱 낮아져, 사출 노즐(13)의 전단으로부터 수지가 흘러내리는 것이 방지된다.

이 경우, 스크루(12)가 후퇴되어도 곡부(37, 47)가 연이어 통하지 않게 되어 있기 때문에, 미터링부(18)의 수지가 스크루 헤드(14) 전방으로 이동하는 일은 없다. 따라서 상기 스크루 헤드(14) 전방에 저장되는 수지의 양이 변동하는 것을 방지할 수 있다.

계속해서, 상기 사출공정시에 상기 제어장치의 사출처리수단에 의하여 사출 실린더를 구동하여 스크루(12)를 전진시키면 상기 스크루 헤드(14) 전방의 수지는 사출 노즐(13)로부터 사출되어 미도시된 금형장치의 캐버티 공간에 충전된다.

이때, 상기 스크루 헤드(14) 전방의 수지가 후방으로 역류하려고 하지만 상기 제1, 제2링(31, 32)은 석 백시와 같은 상태로 놓여 상기 곡부(37, 47)가 연이어 통하지 않게 되어 있으므로 상기 스크루 헤드(14) 전방의 수지가 후방으로 역류하지는 않는다. 또한 36, 46은 산부(山部), 35, 45는 개구(開口)이다.

이와 같이 사출공정이 개시되기 전에 확실히 밀폐가 행해지므로 정상의 쿠션량을 확보할 수 있어서 사출될 수지의 양이 적어지지 않는다. 따라서 상기 캐버티 공간으로의 수지의 충전량이 부족해지지 않으므로, 숏 샷 등의 성형불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 스크루(12)를 회전시킴으로써 밀폐가 행해지므로 밀폐를 행할 때에 곡부(37, 47)를 통하여 수지가 이동하는 일이 없다. 게다가 스크루(12)를 계량공정 완료위치에 놓은 채 밀폐가 행해지므로, 보통 계량공정 완료위치에서 석 백이 행해지고 또한 사출공정이 개시되는 것이 된다. 따라서 각 샷마다 사출되는 수지의 양에 분산이 생기는 것을 방지할 수 있으며 상기 충전량을 안정시킬 수 있으므로, 숏 샷, 버(burr) 등의 성형불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 사출공정에 있어서 스크루(12)의 전진이 개시됨과 동시에 수지를 상기 캐버티 공간에 보낼 수 있기 때문에, 멜트 프론트(melt-front)로의 응답성을 높게 할 수 있다.

더욱이 수지의 혼련분산상태, 점도, 온도 등 및 사출공정을 개시했을 때의 스크루 속도의 상승도에 따라 밀폐를 행하는 타이밍이 변동하는 것이 없어진다.

본 실시형태에 있어서 역류방지장치는 도 7에 나타낸 바와 같은 타임 차트로 동작된다.

즉, 미도시된 형체(型締)장치에 의해 형체가 행해지면 사출공정이 개시되고, 사출공정이 완료되면 일정시간만큼 보압(保壓)공정이 행해진다. 그리고 금형장치에 있어서는 냉각공정이 개시되고, 이 냉각공정의 동안 사출장치에 있어서 계량공정, 지연, 밀폐 및 석 백이 행해진다. 또한 금형장치에 있어서는 냉각공정이 완료되면 상기 형체장치에 의하여 형개(型開) 및 돌출이 행해진다.

다음으로 상기 스크루(12)의 구동수단에 대하여 설명한다.

도 12는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 구동수단의 유압회로도, 도 13은 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 유압회로의 제어블럭도, 도 14는 본 발명의 제1실시형태에 있어서의 구동수단의 작동표를 나타낸 도면이다.

도 12에 있어서, 141은 사출공정에 있어서 스크루(12)(도 2)를 진퇴시키기 위한 사출 실린더이고, 이 사출 실린더(141)는 실린더 본체(142) 및 이 실린더 본체(142) 내에 있어서 진퇴(도 12에서 좌우방향으로 이동)가능하게 설치된 피스톤(143)으로 이루어지며, 이 피스톤(143)의 전방(도 12에서 좌측)의 피스톤 로드(146)가 상기 스크루(12)에 연결된다. 그리고 상기 피스톤(143)보다 전방에 제1유실(油室)(144)이, 후방(도 12에서 우측)에 제2유실(145)이 각각 형성된다. 따라서, 상기 제1유실(144)에 기름을 공급하고 제2유실(145)로부터 기름을 드레인함으로써 상기 피스톤(143)을 후퇴(도 12에서 우측방향으로 이동)시키고, 상기 제2유실(145)에 기름을 공급하고 제1유실(144)로부터 기름을 드레인함으로써 상기 피스톤(143)을 전진(도 12에서 좌측방향으로 이동)시킬 수 있다.

또한, 148은 상기 스크루(12)를 정회전시키거나, 역회전시키기 위한 오일 모터이고, 계량공정에 있어서 오일 모터(148)를 정방향으로 구동함으로써 스크루(12)를 정회전시키거나, 계량공정이 완료되고나서 사출공정을 개시할 때까지의 설정기간에 상기 오일 모터(148)를 역방향으로 구동함으로써 스크루(12)를 역회전시키거나 할 수 있다.

그리고, 149는 유압원(油壓源)이고, 이 유압원(149)은 유로(L-1)를 통하여 절환밸브(151)에, 유로(L-2)를 통하여 개폐밸브(153)에, 유로(L-3)를 통하여 감압밸브(154)에, 유로(L-4)를 통하여 절환밸브(155)에 각각 접속된다.

또한, 상기 절환밸브(151)는 유로(L-6)를 통하여 절환밸브(152)에, 유로(L-7)를 통하여 제2유실(145)에 각각 접속된다.

또한, 상기 개폐밸브(153)는 유로(L-8)를 통하여, 절환밸브(155)는 유로(L-9)를 통하여 제1유실(144)에 각각 접속된다. 또한, 유로(L-9)에는 역류방지밸브(162)가 설치된다.

그리고, 상기 절환밸브(152)는 유로(L-10, L-11)를 통하여 오일 모터(148)에, 상기 감압밸브(154)는 유로(L-12)를 통하여 절환밸브(156)에 각각 접속되고, 이 절환밸브(156)는 파일롯 유로(L-13)를 통하여 개폐밸브(153)에 접속된다. 또한 상기 유압원(149)과 제1유실(144)은 유로(L-14)를 통하여 접속되고, 이 유로(L-14)에 역류방지밸브(161)가 설치된다.

상기 절환밸브(151)는 솔레노이드(a, b)를 구비하며, 솔레노이드(a)를 온(ON)으로, 솔레노이드(b)를 오프(OFF)로 하면 위치(A)를, 솔레노이드(a, b)를 온으로 하면 위치(B)를, 솔레노이드(a)를 오프로, 솔레노이드(b)를 온으로 하면 위치(C)를 각각 채택한다. 그리고 위치(A)에 있어서 유로(L-1)와 유로(L-7)가 연이어 통하게 되고 유압원(149)으로부터의 기름이 제2유실(145)에 공급된다. 이때 유로(L-6)와 오일탱크(160)는 차단된다. 또한, 위치(B)에 있어서 유로(L-7)와 오일탱크(160)가 연이어 통하게 되고, 상기 제2유실(145) 내의 기름이 드레인된다. 그리고, 위치(C)에 있어서 유로(L-1)와 유로(L-6, L-7)가 연이어 통하게 된다.

상기 절환밸브(152)는 솔레노이드(b)를 구비하며, 솔레노이드(b)를 오프로 하면 위치(A)를, 솔레노이드(b)를 온으로 하면 위치(B)를 채택한다. 그리고, 위치(A)에 있어서 유로(L-6)와 유로(L-10)가 연이어 통하게 되고 오일 모터(148)가 정방향으로 구동된다. 또한, 위치(B)에 있어서 유로(L-6)와 유로(L-11)가 연이어 통하게 되고 오일 모터(148)가 역방향으로 구동된다.

상기 절환밸브(156)는 솔레노이드(b)를 구비하며, 솔레노이드(b)를 오프로 하면 위치(A)를, 솔레노이드(b)를 온으로 하면 위치(B)를 채택한다. 그리고, 위치(A)에 있어서 파일롯 유로(L-13)와 오일 탱크(160)가 연이어 통하게 되고 개폐밸브(153)에 가해지는 파이롯압(壓)이 없어진다. 또한, 위치(B)에 있어서 유로(L-12)와 파일롯 유로(L-13)가 연이어 통하게 되고 개폐밸브(153)에 파일롯압이 가해진다.

상기 개폐밸브(153)는 상기 파일롯 유로(L-13)를 통하여 파일롯압이 가해지면 위치(A)를 채택하고, 파일롯압이 가해지지 않으면 위치(B)를 채택한다. 그리고, 위치(A)에 있어서 유로(L-2)와 유로(L-8)가 차단되고, 위치(B)에 있어서 유로(L-2)와 유로(L-8)가 연이어 통하게 되며, 유압원(149)으로부터의 기름이 제1유실(144)에 공급된다.

상기 절환밸브(155)는 솔레노이드(a)를 구비하며, 솔레노이드(a)를 온으로 하면 위치(A)를, 솔레노이드(a)를 오프로 하면 위치(B)를 채택한다. 그리고, 위치(A)에 있어서 유로(L-4)와 유로(L-9)가 연이어 통하게 되고, 유압원(149)으로부터의 기름이 제1유실(144)에 공급된다. 또한, 위치(B)에 있어서 유로(L-9)와 오일탱크(160)가 연이어 통하게 되고, 상기 제1유실(144) 내의 기름이 드레인된다.

다음으로 각 절환밸브(151, 152, 155, 156)의 동작에 대하여 설명한다.

도 13에 있어서, 171은 제어장치이고, 이 제어장치(171)와 각 절환밸브(151, 152, 155, 156)의 사이에 각각 드라이버(172~175)가 설치되며, 이 드라이버(172~175)에 의하여 절환밸브(151)의 솔레노이드(a, b)(도 12), 절환밸브(152)의 솔레노이드(b), 절환밸브(155)의 솔레노이드(a) 및 절환밸브(156)의 솔레노이드(b)가 각각 온ㆍ오프된다.

그리고, 계량공정에 있어서 도 14에 나타낸 바와 같이 절환밸브(151)가 위치(C)에, 절환밸브(152)가 위치(A)에 놓인다. 또한, 절환밸브(156)가 위치(A)에 놓이고, 그 결과 개폐밸브(153)가 위치(B)에 놓인다. 따라서, 오일 모터(148)를 정방향으로 구동하여 스크루(12)를 정회전시킬 수 있다. 또한, 이때 절환밸브(155)는 위치(B)에 놓인다.

계량공정이 완료되면 상기 지연시간이 경과할 때까지 절환밸브(151)가 위치(B)에, 절환밸브(152)가 위치(A)에 놓인다. 또한, 절환밸브(156)가 위치(B)에 놓이고 파일롯압이 개폐밸브(153)에 가해지며, 이 개폐밸브(153)가 위치(A)에 놓인다. 따라서, 오일 모터(148) 및 사출 실린더(141)는 정지된다. 또한, 이때 절환밸브(155)는 위치(B)에 놓인다.

그리고, 상기 지연시간이 경과하면 절환밸브(151)가 위치(C)에, 절환밸브(152)가 위치(B)에 놓인다. 또한, 절환밸브(156)도 위치(B)에 놓이고 파일롯압이 개폐밸브(153)에 가해지며, 이 개폐밸브(153)가 위치(A)에 놓인다. 따라서, 스크루(12)를 역회전시켜 역류방지장치에 의해 밀폐를 행할 수 있다. 또한, 절환밸브(155)는 위치(B)에 놓인다.

이때, 스크루(12)는 전진하려고 하지만 사출 실린더(141)의 석 백측, 즉 제1유실(144)에 기름이 남아 있기 때문에, 상기 스크루(12)는 이동하지 않고 계량공정 완료위치에 유지된다.

그 후, 석 백에 있어서 절환밸브(151)가 위치(B)에, 절환밸브(152) 및 절환밸브(155)가 위치(A)에 놓인다. 또한, 절환밸브(156)가 위치(B)에 놓이고, 그 결과 개폐밸브(153)가 위치(A)에 놓인다. 따라서, 스크루(12)를 후퇴시켜 석 백을 행할 수 있다.

다음으로, 사출공정에 있어서 절환밸브(151) 및 절환밸브(152)가 위치(A)에 놓인다. 또한, 절환밸브(156)가 위치(A)에 놓이고, 그 결과 개폐밸브(153)가 위치(B)에 놓인다. 따라서, 스크루(12)를 전진시킬 수 있다. 또한, 이때 절환밸브(155)는 위치(B)에 놓인다.

다음으로, 본 발명의 제2실시형태에 대하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 제2실시형태에 있어서의 스크루의 요부 분해사시도이다.

도면에 있어서 52는 사출부재로서의 스크루이고, 이 스크루(52)는 전방(도면에서 좌측)에 스크루 헤드(54)를, 후방(도면에서 우측)에 미터링부(55)를 구비하고, 이 미터링부(55)의 표면에는 나선모양의 플라이트(15)가 형성되며, 플라이트(15) 사이에 홈(16)이 형성된다.

또한, 상기 스크루 헤드(54)는 전부(前部)(도면에서 좌부)에 원추형의 헤드 본체부(57)를, 후부(도면에서 우부)에 소경부(58)를 가지며, 이 소경부(58)의 전단(도면에서 좌단)에 규제돌기(64a, 64b)가 여러 쌍(본 실시형태에 있어서는 2쌍(도면에서는 1쌍의 규제돌기(64a, 64b)만을 나타냄)) 형성된다. 그리고, 상기 스크루 헤드(54)를 헤드 볼트(74)가 관통하고, 이 헤드 볼트(74)의 후단(도면에서 우단)에 형성된 나사부(65)에 의해 상기 스크루 헤드(54)가 상기 미터링부(55)에 나사고정에 의해 장착된다.

또한, 이 미터링부(55)의 전단에 고리모양의 제1링(61)이 고정되고, 상기 소경부(58)의 외주에 상기 제1링(61)과 인접시켜 고리모양의 제2링(62)이 설치된다. 또한, 상기 제1링과 미터링부를 일체로 형성할 수도 있다.

그리고, 제2링(62)이 스크루 헤드(54)와 함께 회전하지 않도록 제2링(62)의 두께는 상기 규제돌기(64a, 64b)의 후단과 상기 제1링(61)의 전단 사이의 거리보다 약간 작아지게 되어, 제2링(62)의 후단과 제1링(61)의 전단 사이 또는 규제돌기(64a, 64b)의 후단과 제2링(62)의 전단 사이에 0.1~0.2[mm] 정도의 클리어런스가 형성된다. 또한, 사출과 계량의 절환에 의하여 제2링(62)이 축방향으로 이동하지 않는다.

또한, 제2링(62)이 스크루 헤드(54)와 함께 회전하지 않도록 제2링(62)의 외경(外徑)은 가열부재로서의 미도시된 가열실린더의 내경보다 약간 작게, 내경은 소경부(58)의 외경보다 약간 크게 된다.

상기 제1링(61)은 외주연(外周緣)의 원주방향에서의 여러 위치에 산부(67) 및 각 산부(67) 사이에 형성된 제1수지유로로서의 곡부(68)를 가진다.

한편, 상기 제2링(62)은 중앙에 상기 소경부(58)가 관통하는 개구(69)를 가짐과 동시에 외주연 내측의 원주방향에서의 여러 위치에 상기 곡부(68)에 대응시켜서 제2수지유로로서의 관통구멍(70)이 형성된다. 또한, 상기 제2링(62)에 있서의 스크루 헤드(54)측의 면에 규제돌기(64a, 64b)의 각 쌍에 대응시켜서 계지(係止) 클로(claw)(71, 72)가 돌출되어 형성되고, 각각 규제돌기(64a, 64b) 사이에 설치된다.

따라서, 상기 제1, 제2링(61, 62)은 상대적으로 요동가능하게 됨과 동시에 계지 클로(71, 72) 및 규제돌기(64a, 64b)로 이루어지는 요동규제수단에 의하여 요동범위가 규제된다.

그리고, 계량공정에 있어서 스크루(52)를 화살표(A)방향으로 정회전시키면 상기 제1링(61)은 스크루(52)와 동일 방향으로 회전된다. 이어서, 제2링(62)이 제1링(61)과의 사이에 발생된 마찰력, 제1링(61)의 회전에 따라 발생되는 수지의 흐름 등에 의하여 스크루(52)와 동일 방향으로 회전된다.

이 경우, 최초에는 스크루(52)가 정회전됨에 따라 제1링(61)이 선행하여 회전되므로, 제1, 제2링(61, 62)은 상대적으로 회전되지만, 규제돌기(64a)가 계지 클로(71, 72)에 맞닿으면 그 후에 제1, 제2링(61, 62)은 일체적으로 회전된다.

이때, 곡부(68)와 관통구멍(70)은 원주방향에서의 같은 위치에 놓여 연이어 통하게 되므로 스크루(52)의 정회전에 따라 미터링부(55)의 수지는 곡부(68) 및 관통구멍(70)을 지나 전방으로 이동하여, 스크루 헤드(54)의 전방에 저장된다.

이와 같이 하여 계량공정이 완료되면 지연시간을 가진 후 밀폐가 행해진다. 이를 위하여 상기 스크루(52)는 화살표(A)방향에 대하여 역방향으로 회전속도 N[rpm]으로 시간(t)만큼 역회전된다.

그리고, 상기 제1링(61)은 스크루(52)와 동일 방향으로 회전되고, 계속하여 제2링(62)은 제1링(61)과의 사이에 발생된 마찰력, 제1링(61)의 회전에 따라 발생되는 수지의 흐름 등에 의하여 스크루(52)와 동일 방향으로 회전된다.

이 경우, 최초에는 제1링(61)이 선행하여 회전되므로 제1, 제2링(61, 62)은 상대적으로 회전되지만, 규제돌기(64b)가 계지 클로(71, 72)에 맞닿으면, 그 후 제1, 제2링(61, 62)은 일체적으로 회전된다.

이때, 곡부(68)와 관통구멍(70)은 원주방향에서의 다른 위치에 놓여 연이어 통하지 않게 되므로 밀폐가 행해진다.

그런데, 상기 계량공정이 완료된 시점에 있어서, 제1, 제2링(61, 62)의 전방과 후방이 곡부(68) 및 관통구멍(70)을 통하여 연이어 통하고 있으므로, 밀폐가 개시되는 것이 지연되면, 그 동안 제1, 제2링(61, 62) 전방의 수지 압력과 후방의 수지 압력이 평균화되고, 상기 스크루 헤드(54) 전방의 수지 압력이 저하한다.

따라서, 제1링(61)을 선행하여 회전시키려 할 때 스크루(52)의 회전에 따라 스크루 헤드(54) 전방의 수지가 역방향으로 회전유동되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 제2링(62)이 제1링(61)과 거의 동시에 회전되지 않게 되어 확실하게 상기 곡부(68)와 관통구멍(70)이 연이어 통하지 않게 된다. 그 결과, 확실하게 밀폐를 행할 수 있다. 또한, 상기 지연시간을 길게 할수록 스크루 헤드(54) 전방의 수지 압력이 저하하여 안정된다.

그 후, 석 백이 행해지고, 스크루 헤드(54)의 전방에 저장된 수지의 압력이 더욱 낮아져 미도시된 사출 노즐의 전단으로부터 수지가 흘러내리는 것이 방지된다. 이때, 스크루(52)가 후퇴(도면에서 우측으로 이동)되어도 미터링부(55)의 수지는 전방으로 이동하지 않으므로 상기 스크루 헤드(54)의 전방에 저장되는 수지의 양이 변동하는 것을 방지할 수 있다.

그 결과, 사출되는 수지의 양이 일정하게 되고, 성형품에 숏 샷, 버 등의 성형불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 스크루(52)를 역회전시키면 이 스크루(52)는 나사효과에 의하여 전진하려고 하지만, 이를 방지하기 위하여 미도시된 사출 실린더는 스크루(52)를 가열실린더 내에 있어서의 계량공정 완료위치에 유지한다.

계속하여, 상기 사출공정시에 스크루(52)가 전진(도면에서 좌측으로 이동)되면 상기 스크루 헤드(54)의 전방에 저장된 수지가 후방으로 역류하려고 하지만, 상기 제1, 제2링(61, 62)은 석 백시와 같은 상태에 놓여서 밀폐가 행해지고 있다.

그 결과, 상기 스크루 헤드(54)의 전방에 저장된 수지가 역류하는 것을 방지할 수 있기 때문에 사출되는 수지의 양이 일정하게 되고, 성형품에 숏 샷, 버 등의 성형불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 사출공정에 있어서 스크루(52)의 전진이 개시됨과 동시에 수지를 미도시된 금형장치의 캐버티 공간에 보낼 수 있으므로 멜트 프론트로의 응답성을 높게 할 수 있다.

또한, 수지의 혼련분산상태, 점도, 온도 등 및 사출공정을 개시했을 때의 스크루 속도의 상승도에 의하여 밀폐를 행하는 타이밍이 변동하는 것이 없어진다.

다음으로, 본 발명의 제3실시형태에 대하여 설명한다. 또한 제2실시형태와 동일 구조를 가지는 것에 대해서는 동일 부호를 부여함으로써 그 설명을 생략한다.

도 16은 본 발명의 제3실시형태에 있어서의 스크루의 요부 분해사시도이다.

이 경우, 스크루 헤드(83)의 전단(도면에서 좌단)에 규제 핀(84, 85)이 횡방향으로 돌출되어 형성된다. 또한 제2링(82)은 중앙에 상기 스크루 헤드(83)가 관통하는 개구(87)를 가짐과 동시에 외주연 내측의 원주방향에서의 여러 위치에, 제1링(61)의 제1수지유로로서의 곡부(68)에 대응하여 제2수지유로로서의 관통구멍(70)이 형성된다. 또한, 상기 제1링(61)은 미터링부(55)의 전단에 고정된다. 또한, 상기 제2링(82)에 있어서의 스크루 헤드(83)의 선단측의 면에 각 규제 핀(84, 85)에 대응시켜 계지 클로(88a, 88b)의 쌍이 돌출되어 형성된다. 따라서, 상기 제1, 제2링(61, 82)은 상대적으로 요동가능하게 되면서 계지 클로(88a, 88b) 및 규제 핀(84, 85)으로 이루어지는 요동규제수단에 의하여 요동범위가 규제된다.

이 경우, 스크루 헤드(83)에 규제돌기(64a)(도 15), (64b)를 형성할 필요가 없으므로 역류방지장치의 구조를 간소화할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제4실시형태에 대하여 설명한다. 또한 제1실시형태와 동일구조를 가지는 것에 대하여는 동일부호를 부여함으로써 그 설명을 생략한다.

도 17은 본 발명의 제4실시형태에 있어서의 역류방지장치의 동작을 나타낸 타임차트이다.

이 경우, 형체장치에 의하여 형체가 행해지면 사출공정이 개시되고, 사출공정이 완료되면 일정시간만큼 보압공정이 행해진다. 그리고 금형장치에 있어서는 냉각공정이 개시되고, 이 냉각공정의 동안에 사출장치에 있어서 계량공정, 석 백 및 밀폐가 행해진다. 또한 상기 금형장치에 있어서는 냉각공정이 완료하면 상기 형체장치에 의하여 형개(型開) 및 돌출이 행해진다.

즉, 계량공정이 완료되면 제어장치(171)(도 13)의 수지압력저하 처리수단으로서의 미도시된 석 백 처리수단은 사출 실린더(141)(도 12)를 구동하여 스크루(12)(도2)를 회전시키지 않고 소정 거리만큼 후퇴시킴으로써 석 백을 행한다. 따라서, 스크루 헤드(14) 전방의 수지 압력이 낮아져 사출 노즐(13)의 선단으로부터 수지가 흘러내리는 것이 방지된다.

계속하여, 상기 제어장치(171)의 미도시된 밀폐처리수단은 상기 오일 모터(148)를 구동하여 밀폐를 개시한다.

이때, 상기 스크루 헤드(14) 전방의 수지의 압력이 석 백에 의하여 낮아져 있으므로 제1링(31)이 선행하여 회전되도록 하는 때에는 스크루(12)의 회전에 따라 스크루 헤드(14) 전방의 수지가 역방향으로 회전 유동됨을 방지할 수 있다. 따라서 제2링(32)이 제1링(31)과 거의 동시에 회전되지 않게 되고, 확실히 상기 곡부(37)(도3), (47)(도5)가 연이어 통하지 않게 된다. 그 결과 확실히 밀폐를 행할 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 제1실시형태에 있어서 설명한 사출장치에 본 발명이 적용되고 있지만, 제2, 제3실시형태에 있어서 설명한 사출장치에 적용하는 것도 가능하다.

다음으로, 본 발명의 제5실시형태에 대하여 설명한다. 또한 제1실시형태와 동일구조를 가지는 것에 대해서는 동일부호를 부여함으로써 그 설명을 생략한다.

도 18은 본 발명의 제5실시형태에 있어서의 스크루의 요부 사시도, 도 19는 본 발명의 제5실시형태에 있어서의 스크루의 요부 분해사시도이다.

이 경우, 스크루 헤드(90)의 소경부(92)에 링(93)이 회전가능하게 설치되고, 이 링(93) 외주의 여러 위치에 제1수지유로(94)가 형성됨과 동시에 스크루 헤드(90) 외주의 여러 위치에 제2수지유로(91)가 형성된다. 그리고, 상기 소경부(92)의 외주에는 소정 간격을 두고 계지 클로(95a, 95b)가 형성되고, 링(93)의 내주면에 상기 계지 클로(95a, 95b) 사이에 대응시켜서 계지 클로(96)가 형성된다. 따라서, 링(93)은 상기 계지 클로(95a, 95b, 96)로 이루어지는 요동규제수단에 의하여 요동범위가 규제된다.

이 경우, 1개의 링(93)을 설치하면 좋으므로 사출장치의 코스트를 낮출 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지에 기하여 다양하게 변형할 수 있으며, 이들을 본 발명의 범위에서 배제하는 것은 아니다.

본 발명에 의하면, 석 백에 의해 수지가 이동하는 것을 방지할 수가 있으며 확실하게 밀폐를 행할 수 있다.

또한, 상기 캐버티 공간으로의 수지의 충전량이 부족해지지 않으므로, 숏 샷 등의 성형불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 각 샷마다 사출되는 수지의 양에 분산이 생기는 것을 방지할 수 있으며 상기 충전량을 안정시킬 수 있으므로, 숏 샷, 버(burr) 등의 성형불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Claims

(a) 스크루 본체와,

(b) 이 스크루 본체에 장착된 스크루 헤드와,

(c) 상기 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 설치된 제1링에 형성된 제1수지유로와,

(d) 상기 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 상기 제1링과 인접시켜 상대적으로 요동가능하게 설치된 제2링에 형성된 제2수지유로와,

(e) 스크루를 선택적으로 한쪽 방향 및 다른쪽 방향으로 회전시키는 구동수단과,

(f) 제어장치를 가짐과 동시에,

(g) 상기 제1, 제2링 사이에는 상기 스크루를 한쪽 방향으로 회전시켰을 때 상기 제1, 제2수지유로를 연이어 통하게 하고, 또한 상기 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시켰을 때 상기 제1, 제2의 수지유로를 연이어 통하지 않게 하여 밀폐를 행하는 요동규제수단이 형성되고,

(h) 상기 제어장치는 계량공정이 완료된 후, 밀폐가 개시되기 전에 스크루 헤드 전방의 수지 압력을 저하시키기 위한 수지압력저하 처리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 역류방지장치.
(a) 스크루 본체와,

(b) 이 스크루 본체에 장착된 스크루 헤드와,

(c) 상기 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 설치된 링에 형성된 제1수지유로와,

(d) 상기 스크루 헤드에 형성된 제2수지유로와,

(e) 스크루를 선택적으로 한쪽 방향 및 다른쪽 방향으로 회전시키는 구동수단과,

(f) 제어장치를 가짐과 동시에,

(g) 상기 링과 스크루 헤드 사이에는 상기 스크루를 한쪽 방향으로 회전시켰을 때 상기 제1, 제2수지유로를 연이어 통하게 하고, 또한 상기 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시켰을 때 상기 제1, 제2의 수지유로를 연이어 통하지 않게 하여 밀폐를 행하는 요동 규제수단이 형성되고,

(h) 상기 제어장치는 계량공정이 완료된 후, 밀폐가 개시되기 전에 스크루 헤드 전방의 수지 압력을 저하시키기 위한 수지압력저하 처리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 역류방지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지압력저하 처리수단은 계량공정이 완료된 후, 밀폐가 개시되기 전에 지연시간을 두는 것을 특징으로 하는 역류방지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지압력저하 처리수단은 계량공정이 완료된 후, 밀폐가 개시되기 전에 석 백(suc back)을 행하는 역류방지장치.
제1항에 있어서, 상기 제1, 제2링은 모두 스크루에 대해서 회전가능하게 설치되는 역류방지장치.
제1항에 있어서, 상기 제1링은 상기 스크루 본체에 고정되는 역류방지장치.
제1항에 있어서, 상기 제1링은 상기 스크루 본체와 일체가 되는 역류방지장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 구동수단은 계량공정시에 상기 스크루를 한쪽 방향으로 회전시킴과 동시에, 계량공정이 완료된 후에 상기 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시키고, 그 동안 스크루를 계량공정 완료위치로 유지하는 역류방지장치.
(a) 계량공정에 있어서, 스크루를 한쪽 방향으로 회전시키고, 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 설치된 제1, 제2링을 상대적으로 회전시키고, 각 제1, 제2링에 각각 형성된 제1, 제2수지유로를 연이어 통하게 하고,

(b) 상기 계량공정이 완료된 후에 지연시간이 경과하는 것을 대기하고,

(c) 이 지연시간이 경과했을 때에 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시키고, 상기 제1, 제2링을 상대적으로 회전시키고, 제1, 제2수지유로를 연이어 통하지 않게 하여 밀폐를 행하는 것을 특징으로 하는 사출장치의 운전방법.
(a) 계량공정에 있어서, 스크루를 한쪽 방향으로 회전시키고, 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 설치된 링을 회전시키고, 이 링 및 스크루 헤드에 각각 형성된 제1, 제2수지유로를 연이어 통하게 하고,

(b) 상기 계량공정이 완료된 후에 지연시간이 경과하는 것을 하고,

(c) 이 지연시간이 경과했을 때에 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시키고, 상기 링을 회전시키고, 제1, 제2수지유로를 연이어 통하지 않게 하여 밀폐를 행하는 것을 특징으로 하는 사출장치의 운전방법.
(a) 계량공정에 있어서, 스크루를 한쪽 방향으로 회전시키고, 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 설치된 제1, 제2링을 상대적으로 회전시키고, 각 제1, 제2링에 각각 형성된 제1, 제2수지유로를 연이어 통하게 하고,

(b) 상기 계량공정이 완료된 후에 석 백을 행하고,

(c) 이 석 백을 행한 후에 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시키고, 상기 제1, 제2링을 상대적으로 회전시키고, 제1, 제2수지유로를 연이어 통하지 않게 하여 밀폐를 행하는 것을 특징으로 하는 사출장치의 운전방법.
(a) 계량공정에 있어서, 스크루를 한쪽 방향으로 회전시키고, 스크루 본체와 스크루 헤드 사이에 설치된 링을 회전시키고, 이 링 및 스크루 헤드에 각각 형성된 제1, 제2수지유로를 연이어 통하게 하고,

(b) 상기 계량공정이 완료된 후에 석 백을 행하고,

(c) 해당 석 백을 행한 후에 스크루를 다른쪽 방향으로 회전시키고, 상기 링을 회전시키고, 제1, 제2수지유로를 연이어 통하지 않게 하여 밀폐를 행하는 것을 특징으로 하는 사출장치의 운전방법.