KR20010079965A - 마운팅 베이스에 나사로 고정된 주입 주형 노즐 - Google Patents

Abstract

다중 노즐 주입 주형 장치로서, 각각의 가열된 노즐(10)이 용융물 분배 다기관(10)에 인접한 위치에 단단히 고정된 마운팅 베이스(50) 내에 있는 소켓(48)에 나사로 고정되어 있다. 각각의 가열된 노즐(10)은 개구부(60)를 통하여 다기관 판(24) 내로 연장되어 있고 공동 판(26)의 전방으로 확장되어 있는 땅콩-모양의 연게 가능한 부위(76)를 가지고 있다. 이것은 다기관 판(24)을 제거함으로써 청소 또는 교체하고자 할 때 각각의 가열된 노즐(10)들이 쉽게 제거될 수 있게 해준다.

Description

마운팅 베이스에 나사로 고정된 주입 주형 노즐{INJECTION MOLDING NOZZLE SCREWED INTO MOUNTING BASE}

주입 주형 장치는 다수의 가열된 노즐을 가지고 있으며 이 노즐들은 가열된 용융물 분배 다기관으로부터 냉각된 주형틀(mold)로 연장되어 있다고 잘 알려져 있다. 1994년 2월 1일자 겔러트(Gellert)의 미국 특허 (번호 5,282,735)를 살펴보면, 나사로 고정시킴으로써 가열된 노즐들의 후방 끝이 용융물 분배 다기관으로 부착되어 있는 것으로 나타나 있다. 그러나, 열 팽창 및 용융물 분배 다기관의 수축을 가능하게 하기 위하여 주형틀 내에 가열된 노즐의 전방 및 후방 끝을 노즐들의 후방에 대하여 용융물 분배 다기관이 가로 방향으로 약간 움직일 수 있게 위치시킬 필요가 있는 게 보통이다. 이것은 대개 노즐의 후방 칼라(collar) 부위를 용융물 분배 다기관에 나사로 단단히 고정(secure)시켜 열적 팽창 및 수축이 가능하도록 충분한 가로 방향 운동을 할 수 있게 마련해줌으로써 가능하다. 이미 1988년 9월 6일자로 공시된 겔러트(Gellert)의 이전 미국 특허(번호 4,768,283)에서 공개되었던바와 같이, 상기 칼라 부위(collar portion)는 보통 가열된 노즐의 통합 파트(integrated part)인 것이 일반적이다. 그러나, 1996년 4월 16일자로 공시된 겔러트(Gellert)의 미국 특허 (번호 5,507,635)에서 공개된 바를 살펴 보면, 칼라 부위가 가열된 노즐의 나머지 부분으로부터 분리될 수 있게 할 수도 있게 되었다. 1993년 12월 7일자로 공시된 겔러트의 미국 특허 (번호 5,268,184)에서는 노즐이 분리형 전방 및 후방 파트를 가지고 있다. 유지용 링에 의해 서로 꽉 잡고 있는 두 개의 분할 부분(segments)들을 가지고 있는 탈착 가능한 칼라 부위와 같은 또 다른 변형된 예가 1995년 7월 4일자로 공시된 겔러트의 미국 특허 (번호 5,429,491)에 공개된 바 있다. 그러나, 이러한 모든 이전 형상들에는 청소 또는 교체를 목적으로 열전쌍(熱電雙)(thermocouple) 중 하나, 또는 노즐들 중 하나를 제거하고자 하면, 주형 기계 장치로 부터 주형틀을 우선 제거하고 후방의 뒷판(back plate)으로부터 다기관과 공동판(cavity plates)을 모두 들어내 탈착해야한다는 단점을 가지고 있다.

본 발명은 일반적으로 다중 노즐 주입 주형 장치에 관한 것이고, 특히 각 노즐이 용융물 분배 다기관(manifold) 근방에 위치한 마운팅 베이스 내의 소켓에 나사로 고정되어 있는 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중-노즐 주입 주형 장치의 한 부위에 관한 단면도로서 가열된 각 노즐이 용융물 분배 다기관에 부착된 마운팅 베이스에 나사로 고정되어 있다.

도 2는 어떻게 가열된 노즐이 제거되는 지를 도시한 입체도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 가열된 각 노즐이 마운팅 베이스에 나사로 고정되는 다중 노즐 주입 주형 장치를 제공하여 공동판(cavity plate)만 제거함으로써 가열된 노즐들을 제거할 수 있도록 하여 적어도 부분적으로나마 기존 기술의 단점들을 극복하는 것이다.

이를 위하여, 우선 본 발명에서는 가열된 용융물 분배 다기관과 주형틀 내에 설치된 복수 개의 가열된 노즐을 갖는 주입 주형 장치를 제공하고 있다. 가열된 각노즐은 관통형 후방 끝과 용융물 구멍을 가지고 있는데 그 구멍을 통하여 용융물을 공동까지 안내해 주는 통로로 용용물이 수송된다. 용융물 분배 다기관에는 전방면과 용융물 통로가 있어 그 통로를 통하여 전방면이 연장되어 있다. 용융물 통로에는 다수의 분기형 가지(branches)들이 있어 바깥 범용 흡입구 부위로부터 가열된 노즐들 중 하나를 통하여 연장되는 용융물 구멍과 함께 정렬된 용융물 분배 다기관의 전방면 상의 출구에 이르기까지 연장되어 있다. 가열된 각 노즐은 용융물 분배 다기관의 전방면과 접해 있는 후방 끝을 가진 마운팅 베이스로부터 연장된다. 각 마운팅 베이스는 전방으로 개방되어 있는 관통형 시트(seat)와 용융물 구멍이 있고, 그 구멍을 통하여 관통형 시트로부터 후방 끝에 이르기 까지 후방으로 연장된다. 가열된 각 노즐의 후방 끝은 마운팅 베이스들 중 하나의 관통형 시트에 나사로 고정되어 있다. 마운팅 베이스를 통한 용융물 구멍은 용융물 경로들의 출구들 중 하나로부터 정렬된 용융물 구멍으로 연장되어 가열된 노즐을 통해 확장된다.

본 발명의 추가 목적과 이점들은 제시된 아래의 도면들과 다음의 설명들로부터 명확해 질 것이다.

우선 첫번째 기준 도면으로 도 1이 제시되어 있으며 다중-노즐 주입 주형 장치 또는 시스템이 도시되어 있는데 다수의 가열된 강 소재 노즐(10)들이 주형틀(12)에 설치되어 용융물을 길게 늘어서 있는 가열된 강 소재 용융물 분배 다기관(16)내의 용융물 통로(14)로부터 출입구(18)(gate)로 수송하며, 각각은 공동(20)으로 향한다. 제시의 편의를 위해 유일하게 가열된 노즐(10)이 도시되어 있는데, 통상 이와 같은 유형의 장치는 다수의 가열된 노즐(10)들을 가지고 있으며, 그 노즐들은 길게 늘어서 있는 용융물 분배 다기관(16)으로부터 주형틀 내에서 전방으로 확장되어 있다. 유사하게, 응용예에 따라 주형틀(12)이 다수의 판들을 가질 수 있는 반면, 이 경우 후방의 후판(22)과 다기관의 판(24)만이 볼트(25)에 의해 서로 단단히 고정되어 있으며, 공동판(26)과 중앙판(28)이 설명의 편의를 위하여 제시되어 있다.

용융물 분배 다기관(16)은 가열된 입구 부위(30)를 가지고 있으며, 위치 선정 링(32)에 의해 둘러 싸여 있으며 그 링(32)은 나사(34)에 의해 최상단 클램프 판(22)에 고정되어 있다. 용융물 분배 다기관(16)은 통합 전기 가열 요소(36)에 의해 가열되고 주위 주형틀(12)은 냉각 채널(38)을 통한 냉각 유체를 펌핑시킴으로써 냉각된다. 용융물 분배 다기관(16)은 중앙 다기관 위치자(40)와 다수의 압력 디스크에 의하여 후방 후판(22)과 다기관 판(24) 사이에 설치되어 가열된 용융물 분배 다기관(16)과 주위 냉각 형틀(12) 사이의 단열 공기 공간(44)을 제공한다.

본 발명에 따르면, 각각의 가열된 노즐(10)은 관통형 후방 끝(46)을 가지고 있어 마운팅 베이스(50) 내에 관통형 시트 또는 소켓(48)에 나사로 고정되어 있다.이와 같은 실시예에서, 마운팅 베이스(50)가 나사(52)에 의해 단단히 고정되어 있고 구멍(58)들을 통해 용융물 분배 다기관(16)으로 확장되어 있으며 그 후방 끝(54)은 용융물 분배 다기관(16)의 전방 면(56)에 접해 있다. 각각의 가열된 노즐(10)은 마운팅 베이스(50)로부터 전방을 향해 개구부(60)를 거쳐 다기관 판(24)읠 통해 공동판(26) 내의 개구부(62)로 연장되어 있으며, 공동 판(26)은 공동(20)을 향해 있는 출입구(18)들 중 하나에 이르기 까지 연장되어 있다. 마운팅 베이스(50)들 각각은 전방으로 확장된 원형 플랜지 부위(64)를 가지고 있으며, 그 플랜지 부위(64)는 원형 시트(66) 내에 수용되고 다기관 판(24) 내의 개구부(60) 주변으로 확장되어 있어 가열된 노즐(10)의 후방 끝(46)을 위치시킨다. 이와 같은 실시예에서, 가열된 노즐(10)의 전방 끝(68)은 두 부분으로 구성된 노즐 밀봉부(70)에 의해 위치하고 있으며 그 밀봉부(70)는 가열된 노즐(10)의 전방 끝(68)에 나사로 고정되어 있다. 이와 같은 실시예에서, 가열된 노즐(10)의 전방 끝(68)은 두 부분으로 구성된 노즐 밀봉부(70)에 의해 위치가 선정되며 그 두 부분으로 구성된 노즐 밀봉부(70)는 가열된 노즐(10)의 전방 끝(68)으로 나사로 고정되어 있으며, 전방을 향해 공동 판(26) 내의 시트(72)로 확장되어 있어 노즐 밀봉부(70)의 팁 끝(74)이 정확히 출입구(18)와 정렬되도록 해 준다. 따라서, 가열된 노즐들(10)은 매우 정확히 그 위치에 단단히 고정되어 있다.

이 위치에 단단히 고정된 가열된 노즐(10)이 있으면, 그 노즐과 주변 냉각 형틀(12) 사이에 단열 공기 공간이 존재하게 된다. 각각의 가열된 노즐(10)은 땅콩-모양의 부위(76)를 가지고 있으며, 마운팅 베이스(50) 내의 관통형 시트 또는소켓(48)으로 단단히 죄거나 그 밖으로 풀기 위하여 적합한 공구 (도시 안됨)에 의해 연계될 수 있다. 또한, 각각의 가열된 노즐(10)은 통합된 가열 요소(80)로부터 와이어(78)들을 가지고 있고 그 가열 요소(80)는 채널(82)을 통하여 다기관 판(24)의 전방면(84) 내에 확장되어 있다. 도시된 실시예에서, 열전쌍(熱電雙)(thermocouple)(90)은 채널(82)과 공기 공간(88)을 통하여 노즐(10)로 연장되어 있어 작동 온도를 제어한다.

용용물 분배 다기관(16) 내의 용융물 통로(14)는 입구 부위(94)로부터 외부를 향해 다수의 분지관(96)을 통하여 용융물 분배 다기관(16)의 입구 부위(30)로 연장되어 있다. 각 분지관(96)은 삽입부 또는 플러그(92)를 통하여 용융물 분배 다기관(16)의 전방면(56) 상의 출구(98)로 연장되어 있다. 각 마운팅 베이스(50)는 관통형 시트 또는 소켓(48)으로부터 마운팅 베이스를 통해 후방으로 확장되어 있는 용융물 구멍(100)을 그 후방 끝(54)에 가지고 있다. 용융물 구멍(100)은 동일한 크기를 가지고 있으며 용융물 분배 다기관(16) 내의 용융물 통로(92)로부터 출구(98)들 중 하나와 정렬되어 있다. 각각의 가열된 노즐(10) 역시 부합되는 중앙 용융물 구멍(102)을 가지고 있어 마운팅 베이스(50)와 용융물 구멍(104)을 거쳐 두 부분으로 구성된 밀봉부(70)를 통하여 용융물 구멍(100)과 함께 정렬되어 있으며

청소 또는 대체를 위하여 가열된 노즐(10)들 중 하나나 그 이상이 제거될 필요가 있을 경우, 형틀(12)은 개방되며, 공동 판(26)이 비나사형 볼트(106)에 의해 제거된다. 제시된 바와 같이, 이것은 가열된 노즐(10)들의 전방 끝(68)과 땅콩형 부위(76)를 노출시킨다. 따라서, 본 발명에 따라 관통형 시트들 또는 소켓(48)들을갖는 마운팅 베이스(50)들을 제공하면, 가열된 노즐(10)들 중 어떤 것도 렌치를 가지고 소켓(48)으로부터 나사를 풀어 다기관 판(24)을 제거시킨 후 청소한 후 새 것으로 교체함으로써 쉽게 탈착시킬 수 있다.

사용 시, 시스템은 도시된 바와 같이 조립된다. 전기 전원이 용융물 분배 다기관(16) 내의 전기 가열 요소(36, 80)에 적용되며 가열된 노즐(10)들이 용융물 분배 다기관(16)으로, 그리고 가열된 노즐(10)이 미리 결정된 작동 온도로 적용된다. 그리고 나서, 미리 결정된 주입 싸이클에 따라 압축된 용융물이 주형 기계 (도시 안됨)로부터 용융물 통로(92)의 입구 부위(94)로 적용된다. 용융류가 가열된 노즐(10), 마운팅 베이스(50), 그리고 출입구(18)를 통하여 공동 또는 공동들(20)로 유동한다. 공동 (20)이 채워지고 적합한 패킹과 냉각 주기가 만료된 후, 주입 압력이 방출된다. 그러면 형틀(12)이 개방되어 주형 제작품을 배출시킨다. 배출 후, 형틀(12)이 밀폐되고 벽 두께, 공동(20)들의 개수와 크기, 그리고 주형된 정확한 재료에 의존하는 주파수를 가지는 싸이클이 매 15초에서 30초 마다 연속적으로 반복된다.

용융물 분배 다기관(16) 인근에 위치한 마운팅 베이스(50) 내의 관통형 시트 또는 소켓(48)에 나사로 고정된 가열된 노즐(10)들을 갖으며 고온에서 작동되는 주입 주형 장치에 관한 설명이 바람직한 실시예를 중심으로 제시되었는데, 해당 기술에 숙련된 이에 의해 이해될 수 있으며 본 발명의 범주로부터 크게 이탈하지 않는 범위 내에서 다음의 청구항들에 정해진 사항으로서 발명의 다양한 변경이 가능하다. 예를 들면, 나사(52)가 아닌 다른 방법으로 마운팅 베이스(50)를 용융물 분배다기관(16) 근방의 위치에 단단히 고정시켜도 무방하다.

Claims (6)

1. 가열된 용융물 분배 다기관(16)과 형틀(12) 내에 설치된 복수 개의 노즐(10)들을 갖춘 주입 주형 장치로서, 이 장치에서 각 노즐(10)은 관통형 후방 끝(46)과 용융물 구멍(102)을 가지고 있으며 이들을 통하여 용융물을 출입구(18)로 수송하여 공동(20)을 향하게 연장되어 있으며, 용융물 분배 다기관(16)은 전방면(56)을 가지고 있으며 용융물 통로(14)가 이들을 통해 연장되어 있으며, 복수 개의 분지관(96)들을 가지고 있는 통로(14)들이 범용 흡입구 부위(94)로부터 노즐(10)들 중 하나를 통하여 연장된 용융물 구멍(102)과 함께 정렬되어 있는 용융물 분배 다기관(16)의 전방면 상의 출입구(98)로 연장되어 있으므로, 이러한 개선점을 포함하고 있으므로, 용융물 분배 다기관(16)과 접해 있는 후방 끝(54)을 갖는 마운팅 베이스(50)로부터 연장되어 있는 각각의 노즐(10)과 전방으로 개방된 관통형 시트(48)를 갖는 각각의 마운팅 베이스(50), 관통형 시트(48)로부터 후방으로 관통되어 후방 끝(54)에 까지 연장되어 있는 용융물 구멍(100), 그리고, 용융물 통로(14)의 출구(98)들 중 하나를 통하여 상기 노즐(10)을 통해 연장되어 있는 정렬된 용융물 구멍(102)에 이르기 까지 연장되 마운팅 베이스(50)를 통하여 용융물 구멍(100)과 함께 마운팅 베이스(50)들 중 하나의 관통형 시트(48)에 나사로 고정된 각 노즐(10)의 후방 끝(46)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 주입 주형 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 각각의 마운팅 베이스(50)가 용융물 분배 다기관(16)에단단히 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 주입 주형 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 형틀(12)이 전방면(84)을 갖는 적어도 하나의 다기관 판(24)과 후방 면(86)을 갖는 공동 판(26)으로 구성되고, 다기관 판(24)의 전방 면(84)이 공동 판(26)의 후방 면(86)에 접해 있고, 각 노즐(10)이 전방으로 개구부(60)를 거쳐 다기관 판(24)을 통해 연장되어 있고, 각각의 마운팅 베이스(50)는 원형 플랜지 부위(64)를 가지고 있으며 전방의 원형 시트(66)로 연장되어 다기관 판(24)을 통해 상기 개구부(60)의 근방으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 주입 주형 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 각각의 가열된 노즐(10)이 땅콩-모양의 연계 가능한 부위(76)를 가지고 있으며 전방으로 향해 다기관 판(24)의 전방 면(84)으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 주입 주형 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 다기관 판(24)의 전방 면(84)들 중 하나와 각 노즐(10)에 있는 와이어(78)들을 작동시키는 공동 판(26)의 후방 면(86)에 하나의 채널이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 주입 주형 장치.
6. 각각의 노즐(10)이 하나의 가열 요소(80)를 가지는 것을 특징으로 하는 주입 주형 장치.