KR200350781Y1

KR200350781Y1 - 금형가스제거장치

Info

Publication number: KR200350781Y1
Application number: KR20-2004-0005505U
Authority: KR
Inventors: 주우석
Original assignee: (주)신영프레시젼
Priority date: 2004-03-02
Filing date: 2004-03-02
Publication date: 2004-05-13

Abstract

본 고안은 금형의 제품 공동에 게이트로부터 원재가 공급될 때, 상기 공동 내부의 공기를 외부로 배출시키는 금형가스제거장치에 관한 것으로, 압축공기를 발생시키는 공기펌프와, 엑추에이터와 연결된 2개의 관로 중 어느 하나를 선택하여 상기의 압축공기를 공급하는 3웨이밸브와, 엑추에이터의 피스톤과 일체로 형성되고, 일단부에 금형의 상부다이 또는 하부다이에 형성된 가스배기구에 삽입되는 작동로드헤드를 가지는 작동로드와, 상기 공기펌프와 3웨이밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 금형가스제거장치이다.

Description

금형가스제거장치 {Gas-ejector in the Die}

본 고안은 금형가스제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금형의 제품 공동에 게이트로부터 원재가 공급될 때, 상기 공동 내부의 공기를 외부로 배출시키는 금형가스제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 금형으로 사출물을 제작할 경우, 게이트를 통하여 금형의 상부다이와 하부다이가 형성하는 제품의 공동에 원재료를 공급한다.

상기 원재료는 플라스틱 등 가용성 수지가 널리 사용된다.

이 때, 게이트를 통한 원재료의 공급에 의해 게이트에 가까운 부분과 게이트에서 먼 부분의 냉각속도의 차이가 발생한다.

상기 냉각속도의 차이가 크면 제품의 조직이 균질하지 못하여 제품에 하자가 발생할 수 있다.

따라서, 어느 정도 게이트를 통한 원재료의 주입속도가 빨라야 한다.

그러나, 주입속도가 빠르면 금형의 공동에 있는 가스가 미처 빠져나가지 못하고, 제품 내부에 커다란 기포 또는 포로서티(Porosity)가 발생한다.

종래에는 금형의 공동에 가스의 회피공간을 만들어서, 제품이 완성되면서 가스는 상기 회피공간으로 밀려들어간다. 이 때 발생하는 살돋움은 후처리에 의해 제거한다.

그러므로, 상기 후처리 공정을 위한 시설 및 인원 확충에 의해 제작비의 부담을 줄일 수 있도록, 가스를 외부로 강제배출할 수 있는 장치가 요구된다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안의 목적은, 금형의 다이에 가스배기구를 형성하고, 상기 가스배기구를 개폐할 수 있는 공압을 이용한 엑추에이터로 순간적으로 금형 내부의 가스를 배기할 수 있는 금형가스제거장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안의 개념도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 상부다이 101: 가스배기구

102: 접촉사면 110: 하부다이

200: 엑추에이터 210: 피스톤

220: 작동로드 230: 작동로드헤드

231: 작동로드헤드사면 300: 솔레노이드밸브

310,320,410: 관로 400: 공기펌프

500: 제어부 A: 공동

α: 접촉사면각 β: 작동로드헤드각

t : 가스배기구폭 ℓ: 이격거리

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 압축공기를 발생시키는 공기펌프와, 엑추에이터와 연결된 2개의 관로 중 어느 하나를 선택하여 상기의 압축공기를 공급하는 3웨이밸브와, 엑추에이터의 피스톤과 일체로 형성되고, 일단부에 금형의 상부다이 또는 하부다이에 형성된 가스배기구에 삽입되는 작동로드헤드를 가지는 작동로드와, 상기 공기펌프와 3웨이밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 금형가스제거장치이다.

상기의 작동로드헤드는 원추형으로 형성되어 상기 가스배기구 상부에 확장형성된 접촉사면에 접촉밀폐되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다.

본 고안은 엑추에이터(200), 3웨이밸브(300), 공기펌프(400), 제어부(500)를 포함하여 구성되고, 또한, 상부다이(100)에 가스배기구(101)가 형성될 것을 필요로 한다.

압축공기의 발생은 공기펌프(400)에 의한다.

상기 공기펌프(400)에서 발생한 압축공기는 관로(410)에 의해 3웨이밸브(300)로 입력된다.

상기 3웨이밸브(300)는 솔레노이드밸브 또는 스텝모터 등에 의한 기계식 3웨이밸브를 사용할 수 있다.

3웨이밸브(300)는 엑추에이터(200)와 연결되어 엑추에이터(200)의 피스톤(210)을 작동시킨다.

엑추에이터(200)에는 2개의 연결구가 있고, 상기 2개의 연결구는 3웨이밸브(300)의 2개의 출력구와 관로(310,320)로 각각 연결된다.

따라서, 3웨이밸브(300)의 선택작동에 따라, 관로 310을 선택한 경우, 피스톤(210) 상부로 압축공기가 밀려들어오면서 피스톤(210)은 아래로 하강하게 된다.

반대로 3웨이밸브(300)가 관로 320을 선택한 경우, 피스톤(210) 하부로 압축공기가 밀려들어오면서 피스톤(210)은 위로 상승하게 된다.

상기 3웨이밸브(300)와 공기펌프(400)는 전기적으로 연결된 제어부(500)에 의해 제어된다.

상기 3웨이밸브(300)에 의해 제어되는 엑추에이터(200)의 작동로드(220)의 왕복시간은 0.01~0.2sec이면 족하다.

상기 피스톤(210)에는 작동로드(220)가 일체로 연결되어 있다.

상기 작동로드(220)의 단부에는 작동로드헤드(230)가 형성된다.

상기 작동로드헤드(230)는 원추형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 하기하는 가스배기구(101)를 확실히 밀폐하도록 접촉면적을 크게 하기 위함이다.

금형은 상부다이(100)와 하부다이(110)로 구성된다.

상기 상부다이(100)의 적절한 위치에는 가스배기구(101)가 형성된다. 상기 가스배기구(101)는 원형으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가스배기구(101)는 원재가 충진될 때, 마지막으로 도달하는 부분에 형성하는 것이 가스배출에 바람직하다.

도 1에서 t는 가스배기구(101)의 직경을 나타낸다.

또한, 상기 가스배기구(101)의 상측으로는 상기 작동로드(220)가 삽입될 수 있는 삽입홀이 형성되고, 상기 삽입홀과 가스배기구(101) 사이에 접촉사면(102)이 테이퍼져서 형성되어 상기 작동로드헤드(230)와 밀착될 수 있도록 한다.

물론, 상기의 삽입홀의 직경은 작동로드(220)의 직경보다 크게 형성시켜, 공동(A) 내부의 공기가 배출될 수 있는 통로가 되도록 한다.

따라서, 접촉사면(102)의 접촉사면각(α)의 2배와, 작동로드헤드(220)의 작동로드헤드각(β)이 같도록 제작한다.

또한, 도면에서 ℓ은 작동로드(220)의 최대 이격거리를 나타낸다.

따라서, 상기 접촉사면각(α), 작동로드헤드각(β), 이격거리(ℓ), 작동로드(220)와 삽입홀의 틈의 넓이의 조절로 배기되는 가스의 양을 조절할 수 있다.

본 고안에 의한 작동순서는 다음과 같다.

상부다이(100)가 하부다이(110) 위로 맞닿으며 밀폐되면, 상부다이(100)와 하부다이(110)사이에 형성된 제품의 공동(A)에는 게이트(도시생략)를 통해 원재가 용융상태로 공급된다.

그리고, 이 때 순간적으로 작동로드(220)가 후퇴하면서 가스배기구(101)가 개방된다.

소정의 시간 후, 즉 원재가 공동(A) 사이로 밀려들어와 공동(A) 전체를 채우기 바로 전에 다시 작동로드(220)가 이격거리만큼 전진하면서 가스배기구(101)를 닫는다.

원재가 계속 밀려 완전히 공동(A)을 채우고, 원재가 냉각되어 소정의 경도를 갖도록 상기의 완전 충진상태를 일정시간 유지시킨다.

그리고, 상부다이(100)가 상승하고, 이젝터(도시생략)로 하부다이(110)에 완성된 제품을 하부다이(110)로부터 이탈시킨다.

상기와 같은 과정을 반복한다.

따라서, 공동(A) 내부의 공기가 가스배기구(101)로 모두 빠져나가서 원재는 잔여공기가 없는 상태에서 원재만으로 공동(A)을 채워 치밀한 조직의 제품이 완성될 수 있다.

본 고안을 통하여 금형내부의 배가스를 외부로 방출함으로써 제품의 조직을 치밀하게 하여 제품의 품질을 높일 수 있다.

또한, 본 고안은 금형의 상부다이의 상하이동 시간 및 속도에 거의 영향을 주지 않으므로, 생산성의 저하를 막으면서도 제품에 기포로 인한 하자를 막을 수 있다.

그리고, 상부다이의 적절한 위치에 가스배기구 및 삽입홀을 형성하는 것만으로, 본 고안을 활용할 수 있어 그 사용영역이 넓다.

또한, 본 고안은 그 구성이 복잡하지 않아 기존의 사출장비에 추가적으로 설치하는 것이 용이하다.

Claims

압축공기를 발생시키는 공기펌프와,

엑추에이터와 연결된 2개의 관로 중 어느 하나를 선택하여 상기의 압축공기를 공급하는 3웨이밸브와,

엑추에이터의 피스톤과 일체로 형성되고, 일단부에 금형의 상부다이 또는 하부다이에 형성된 가스배기구에 삽입되는 작동로드헤드를 가지는 작동로드와,

상기 공기펌프와 3웨이밸브를 제어하는 제어부를 포함하는 금형가스제거장치.
제1항에 있어서, 작동로드헤드는 원추형으로 형성되어 상기 가스배기구 상부에 확장형성된 접촉사면에 접촉밀폐되는 것을 특징으로 금형가스제거장치.