KR200321412Y1 - 가스 주입 노즐 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 사출 성형용 금형에 설치되어 금형의 캐비티내에서 사출된 용융 수지 내부로 가압가스를 주입하여 중공 구조를 갖는 성형품을 성형하기 위한 가스 주입 노즐 장치에 관한 것이다.

소정의 가압가스가 관통공을 통하여 성형품 내부로 유입될 수 있도록 그 내부에 유입구, 연통공, 연통면 및 연통홈이 순차적으로 형성되어 있는 노즐핀과; 금형 내부에 설치되고, 상기 노즐핀 외주면을 둘러싸고 있는 몸체와; 상기 노즐핀의 외주면과 상기 몸체의 내주면 사이의 일부분에는 소정 간격의 틈새로 이루어진 배출구가 형성되어, 상기 노즐핀 내부의 연통홈을 통과한 기체가 상기 배출구를 통하여 성형품 내부로 유입될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가스 주입 노즐 장치{Nozzle device for gas injection}

본 고안은 가스 주입 노즐 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사출 성형용 금형에 설치되어 금형의 캐비티내에 사출된 용융 수지 내부로 가압가스를 주입하여 중공 구조를 갖는 성형품을 형성하기 위한 가스 주입 노즐 장치에 관한 것이다.

최근 들어 가스 사출 성형 기술은 90년대 초 국내에 도입된 이후 가전 부품을 시작으로 하여, 지금은 자동차 및 화장품 부품등의 다양한 부품의 개발에 적용되어 오고 있다. 상기 가스 사출 성형 기술은 열가소성 수지를 원료로 하는 성형품의 내부에 중공부를 형성 시킴으로서 기존 일반 사출 성형기술에 의해 제작되는 성형품에 비하여 탁월한 강도를 부여 할 수가 있으며, 특히 두꺼운 부품에서 발생하는 온도 변화에 따른 체적 수축으로 필연적으로 발생하는 수축 현상을 효과적으로 해결 할 수가 있다. 또한, 낮은 사출 압력에 의한 저압성형이 가능케 함에 따라 결정성 수지의 변형 방지에도 탁월한 효과를 나타내고 있다.

상기에 기술한 가스 사출 성형 기술은 가스 주입 장치에서 승압된 가스를 금형 캐비티 내부에 주입된 용융수지 내부로 주입하는 것인 바, 이와 관련되는 종래 가스 주입 노즐 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 가스 주입 노즐 장치 단면도이며, 이는 가스 주입전 상태를 나타내고 있다. 상기 가스 주입 노즐 장치는 몸체(120)와, 상기 몸체(120)내부에 설치되는 노즐핀(130)과, 상기 노즐핀(130)이 몸체(120)내부에서 이탈되는 것을 방지하기 위한 노즐핀 지지구(140)와, 가압 가스의 주입에 의하여 노즐핀(130)이 전진된 후 다시 후진되기 위한 압축 스프링(160)으로 구성되어 있다.

몸체(120)은 양단이 개구되고 그 양단은 몸체 내부를 관통하여 형성된 연통관(121)에 의해 연통되어 있으며, 관통공(141)에서 유입되는 가스가 성형품(150)과의 사이에 형성되는 배출구(126)로 배출되어 성형품(150) 내부로 가스가 주입될 수 있도록 하고 있다. 상기 몸체(120) 외주면에는 수나사부(122)가 형성되고 금형(100)에는 암나사부(111)가 형성되어 상호 결합토록 하고 있다.

몸체(120) 상부측은 완전히 고화되지 않은 성형품(150)의 내부에 매설되는 것으로 성형품(150)에 접촉되는 몸체(120) 상단부 외주면에는 몸체(120)의 배출구(126)를 통해 배출된 가스가 누설되는 것을 방지하기 위하여 실링부(125)가 설치되어 있고, 또한 몸체(120) 중간부에 단턱부(123)와 홈부(124)가 이중으로 형성되어 있다.

노즐핀(130)은 몸체(120)의 연통관(121)내에 삽입되어 가스의 주입 및 배기에 의해 왕복 운동이 가능토록 스프링(160)이 설치되어 있으며, 또한 가스의 주입 및 배기를 위한 소정의 틈새를 유지하고 있다.

도 2는 가스 주입에 의한 가스 노즐 장치의 작동 상태를 표시하는 것으로, 노즐핀(130)이 가스의 압력에 의해 전진하면서 노즐핀(130)의 선단부도 성형품(150) 내부로 전진하게 되므로 그 결과 가스의 유입이 원할히 이루어지게 된다.

그러나, 상기한 바와 같이 종래의 가스 주입 노즐 장치는, 금형 내부에 장착되기 위해 몸체, 노즐핀, 스프링 및 노즐핀 지지구로 형성되고, 또한 스프링에 의한 노즐핀 반복 왕복 운동에 의하여 가스를 성형품 내부로 주입하기 때문에 노즐 장치의 구성이 복잡하며, 장시간 왕복 사용에 의한 스프링의 탄성 회복력의 감소로인하여 금형 캐비티 내부로 주입된 용융수지가 노즐핀의 완전한 후퇴가 이루어지지 않은 상태에서 주입될 경우, 몸체와 노즐핀 사이로 역류하여 작업 불량을 초래 시키는 문제점을 안고 있다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 사출성형용 금형 내부에 설치되어 금형 캐비티 내부에 주입된 용융수지 내부로 가압가스를 주입하여 중공 구조를 갖는 성형품을 얻기 위한 것으로, 그 구조가 간단하고 장시간 사용에도 본 부품이 갖는 기능을 잃지 않도록 하는 가스 주입 노즐 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 가스 주입 노즐 장치 단면도(가스 미 주입 상태)

도 2는 종래의 가스 주입 노즐 장치 단면도(가스 주입 상태)

도 3은 본 고안에 의한 가스 주입 노즐 장치 단면도(가스 주입 상태)

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 금형 101 : 관통공

150 : 성형품 151 : 중공부

220 : 몸체 221 : 육각 너트

223 : 연통면 224 : 홈부

230 : 노즐핀 231 : 유입구

232 : 연통공 234 : 경사면

235 : 연통홈 240 : 배출구

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 가스 주입 노즐 장치는,소정의 가압가스가 관통공을 통하여 성형품 내부로 유입될 수 있도록 그 내부에 유입구, 연통공, 연통면 및 연통홈이 순차적으로 형성되어 있는 노즐핀과; 금형 내부에 설치되고, 상기 노즐핀 외주면을 둘러싸고 있는 몸체와; 상기 노즐핀의 외주면과 상기 몸체의 내주면 사이의 일부분에는 소정 간격의 틈새로 이루어진 배출구가 형성되어, 상기 노즐핀 내부의 연통홈을 통과한 기체가 상기 배출구를 통하여 성형품 내부로 유입될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 몸체의 하단 외주면에는 수나사부가 형성되고, 상기 금형의 내주면에는 상기 수나사부에 나사가 결합되는 암나사부가 형성되어 상기 몸체가 금형에 고정될 때 노즐핀이 자동적으로 고정 결합되도록 하며, 또한 상기 몸체의 상단부는 조립을 위한 육각 또는 사각 너트 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 성형품에 접촉되는 상기 몸체 중간부에는 상기 배출구를 통해 배출된 기체가 누설되는 것을 방지하기 위하여 소정 깊이를 가지는 적어도 하나 이상의 홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 의한 노즐핀의 상단부 외주면은 기체의 배출이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 소정 각도의 경사면이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

다음에는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 가스 주입 노즐 장치에 대하여 첨부된 도면을 기초하면서 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 의한 가스 주입 노즐 장치의 단면도를 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 금형(100)에는 외부에서 주입되는 가스가 유입될 수 있는 관통공(101)이 설치되어 있으며, 상기 금형(100)의 내부에는 몸체(220)와 노즐핀(230)이 각각 구성되어 있다.

상기 몸체(220)는 양단은 개구되어 있으며, 그 일단에는 몸체(220) 내부를 관통하여 형성된 연통관(233)이 형성되어 있다. 또한 금형(100)과의 조립을 위하여 상기 몸체(220)의 하단 외주면에는 수나사부(222)가 형성되고, 상기 금형(100)의 내주면에는 상기 수나사부에 나사가 결합되는 암나사부(211)가 형성되어 있으며, 이때 상기 몸체(220)가 금형(100)에 고정될 때 노즐핀이 자동적으로 고정 결합이되게 된다.

한편, 상기 몸체(220)의 상단부는 분해 및 조립을 위하여 육각 너트 형상(221) 또는 사각 너트 형상을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 성형품(150)에 접촉되는 상기 몸체(220)의 중간부에는 상기 배출구를 통하여 배출된 기체가 누설되는 것을 방지하기 위하여 소정 깊이를 가지는 적어도 하나 이상의 홈부(224)가 형성되어 있다.

이렇게 구성된 본 고안의 장치에서, 노즐핀(230)은 몸체(220)의 연통관(233)내에 삽입되어 고정되며, 노즐핀(230)의 외주면과 몸체(220) 내주면은 관통공(101)로부터 유입된 가스가 유입구(231), 연통공(232), 연통면(223) 및 연통홈(235)을 경유하여 일정한 틈새를 유지하고 있는 배출구(240)를 경유하여 최종 성형품(150) 내부로 가스가 주입 및 배기가 될 수 있도록 하고 있다.

한편, 본원 고안에서 상기 노즐핀(230)의 상단부는 소정 각도의 경사면(234)을 형성하여, 주입된 가스가 성형품(150)의 내부로 유입이 원할히 진행될 수 있도록 하는 유도로 역할을 하게 함으로써 성형품(150) 내부의 중공부(151)가 보다 쉽게 형성될 수 있도록 하고 있다.

이상과 같이 형성된 본 장치에 의하면, 관통공(101)을 통해 유입된 소정의 가압가스가 노즐핀(230) 내부에 형성된 유입구(231), 연통공(232), 연통면(223) 및 연통홈(235)을 거쳐 상기 노즐핀(230)의 외주면과 몸체(220)의 내주면 사이의 일부분에 형성되어 있는 배출구(240)를 통하여 최종적으로 성형품(150) 내부로 보다 용이하게 유입될 수가 있게 되며, 그 결과 구조가 간단하고 장시간 사용에도 본 부품이 갖는 기능을 잃지 않도록 하는 가스 주입 노즐 장치를 제공할 수가 있게 된다.

따라서, 본원 고안은 상기와 같이 이루어진 가스 주입 노즐 장치를 기술적 사상으로 하고 있으며, 본 고안의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

이상과 같은 본원 고안의 장치에 의하면, 종래 많은 구성요소로 인하여 노즐 장치의 구성이 매우 복잡해지고, 또한 장시간 왕복 사용시 스프링의 탄성 회복력의 감소로 인하여 작업 불량이 초래되는 등의 문제점이 일시에 해결가능하며, 아울러 제작공정이 보다 단순화되고, 제품의 신뢰성도 확보할 수 있다는 장점이 기대된다.

Claims (4)

1. 소정의 가압가스가 관통공을 통하여 성형품 내부로 유입될 수 있도록 그 내부에 유입구, 연통공, 연통면 및 연통홈이 순차적으로 형성되어 있는 노즐핀(230)과;

   금형 내부에 설치되고, 상기 노즐핀 외주면을 둘러싸고 있는 몸체(220)와;

   상기 노즐핀의 외주면과 상기 몸체의 내주면 사이의 일부분에는 소정 간격의 틈새로 이루어진 배출구(240)가 형성되어, 상기 노즐핀 내부의 연통홈을 통과한 기체가 상기 배출구를 통하여 성형품 내부로 유입될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 주입 노즐 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 몸체의 하단 외주면에는 수나사부(222)가 형성되고, 상기 금형의 내주면에는 상기 수나사부에 나사가 결합되는 암나사부(211)가 형성되어 상기 몸체가 금형에 고정될 때 노즐핀이 자동적으로 고정 결합되도록 하며, 또한 상기 몸체의 상단부는 조립을 위한 육각 또는 사각 너트 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 주입 노즐 장치
3. 제1항에 있어서,

   상기 성형품에 접촉되는 상기 몸체 중간부에는 상기 배출구를 통해 배출된 기체가 누설되는 것을 방지하기 위하여 소정 깊이를 가지는 적어도 하나 이상의홈부(224)가 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 주입 노즐 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 노즐핀의 상단부 외주면에는 기체의 배출이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 소정 각도의 경사면(234)이 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 주입 노즐 장치