KR200373713Y1

KR200373713Y1 - 원료 강제 공급기 및 이를 이용한 플라스틱 사출 성형장치

Info

Publication number: KR200373713Y1
Application number: KR20-2004-0026202U
Authority: KR
Inventors: 김석만; 이기창
Original assignee: 주식회사 에스엠케이씨
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2005-01-21

Abstract

본 고안은 원료 강제 공급기 및 이를 이용한 플라스틱 사출 성형장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반 시멘트 콘크리트 보다 강도 및 수명이 좋고 재생이 가능한 플라스틱 콘크리트의 사출 성형이 가능함과 아울러 사출 성형장치의 주입관측에 와이호퍼를 설치하여 원료를 강제로 공급함으로서 상기 플라스틱 콘크리트와 같이 고온으로 가열해도 거의 고체에 가까운 특성을 유지하는 원료 등도 용이하게 사출성형할 수 있는 원료 강제 공급기 및 이를 이용한 플라스틱 사출 성형장치에 관한 것이다.

이에 본 고안은 상측면에 원료를 공급받을 수 있도록 투입구(120b)가 형성되고 전방측에 노즐(120a)이 구비됨과 아울러 내부에는 상기 투입구(120b)로부터 공급받은 원료를 노즐(120a)을 통해 주입할 수 있도록 주입스크류(122)가 설치된 주입관(120)을 갖는 주입부(101)와, 상기 노즐(120a)을 통해 주입된 원료를 일정형상으로 성형할 수 있도록 금형(170)을 갖는 형체부(102)를 포함하는 플라스틱 사출 성형장치에 있어서, 상기 투입구(120b)에는 공급받은 원료를 상기 주입관(120) 내부로 강제 투입할 수 있도록 와이 호퍼(131)를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

원료 강제 공급기 및 이를 이용한 플라스틱 사출 성형장치{Compulsive feeder and plastic injection molding apparatus using this}

사출 성형장치는 통상적으로 합성수지를 다양한 형태로 성형시키기 위한 장치로 금형을 닫은 상태에서 용융된 수지를 고압으로 사출하여 금형내의 공간에 충진시킨 후 냉각하여 고형화한 후 금형을 열고 성형된 제품을 취출하는 구조로 구성되며, 이때 사용되는 합성수지는 사출 압력이나 계량압력이 작은 원료로 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS) 등이 있으며, 높은 사출 압력이나 계량압력을 필요로하는 원료로는 폴리카보네이트(PC), 아크릴, 폴리우레탄 (PU) 등과 같은 엔지니어링 플라스틱이 사용되며 대부분 특수용도에 적용된다.

이처럼 사출 성형장치는 금형이 전진된 상태에서 용융된 수지가 사출된 후 냉각장치에 의해 냉각되어 고형물로 성형된 후 금형이 후진하면 제품을 취출하는 공정으로 이루어지며, 이들 각 공정의 제어는 전기장치에서 전기적 신호를 유압장치에 전달하여 운동방향, 속도 및 힘의 크기를 제어하여 기계적 장치에 전달하면 전기적 시퀸스 제어에 의해 순차적으로 동작하게 된다.

이와 같은 동작을 하는 사출 성형장치는 현재 플런저 타입, 플런저 프리플러 타입, 스크류 프리플러 타입, 및 인라인 스크류 타입 등 여러가지 타입으로 분류되며, 사출장치에 요구되는 성능, 기계의 조작성, 보수, 수명 등의 다방면에서 종합적으로 검토한 결과 현재는 플런저 타입과 인라인 스크류 타입이 가장 우수한 방식으로 인정되어 많이 사용되고 있다.

이를 보다 상세히 설명하면 도 1 은 플런저 타입의 사출성형장치를 개략적으로 도시한 것으로 호퍼(11)에 저장된 합성수지는 재료공급장치(12)에 의해 성형에 필요한 재료를 계량하여 가열 실린더(13)내에 투입하게 되며, 가열 실린더(13)내에 투입된 재료는 토피도(14)로 이동되고 토피도(14)에 이동된 수지는 실린더 외부에 장착된 히터(15)에 의해 용융되고, 용융된 수지는 다음 사이클의 사출동작에 의해사출실린더(16)의 피스톤(17)이 전진하게 되면 플런저(19)의 전진동작에 의해 용융된 수지가 노즐을 통해 금형속으로 충진된다. 이때 금형속으로 충진된 수지는 냉각장치에 의해 냉각되어 고형물로 성형된 후 금형이 후진하면 제품을 취출하여 완료하게 된다.

위와 같은 플런저 타입의 사출성형장치는 구조가 간단하고 제조원가가 적은 장점이 있지만 가열 실린더(13)내의 재료가 균일하게 용융되지 아니하며, 원료의 이동조건과 사출을 위한 재료의 이동조건이 일치하지 않으므로 정밀사출이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 인라인 스크류 타입 사출성형장치는 도 2에 도시한 바와 같은 구조를 가지며, 이를 보다 상세히 설명하면, 호퍼(21)에 저장된 원료를 원료 이송장치측으로 이송시키면 스크류 구동모터(23)가 회전함에 따라 스크류(22)가 회전하면서 수지를 전방으로 이동시키며, 전방으로 이동된 수지는 가열실린더(25)의 외부에 설치된 히터의 열에 의해 용융되고, 이후 사출실린더(26)의 피스톤(27)이 전진하여 스크류(22)가 전진함에 따라 용유된 수지는 노즐을 통해 금형의 내부로 충진된다.

이때 스크류(22)의 회전은 멈춘상태이며, 다음 사출을 위하여 사출실린더(26)의 피스톤(27)이 후퇴하면 스크류(22)의 날 사이의 공간으로 재료가 이송되어져 필요한 사출량 만큼 원료를 계량하게 된다.

이처럼 상기 사출성형장치는 일반적으로 열을 가하면 액체에 가까운 형태로 변하는 플라스틱 또는 비닐 등을 사출원료로 사용하기 때문에 상기 가열실린더(25)만으로도 충분히 원료를 용융시킨후 노즐을 통해 금형의 내부로 주입할 수가 있지만, 사출원료의 특성에 따라서 상기 가열실린더(25) 하나만으로는 원료가 완전히 용융되지 않거나 용융시간이 많이 소요되기 때문에 상기 호퍼(21)로 원료를 이송하기 전부터 미리 사출원료를 용융시킨 후 호퍼(21)로 투입하고 있다.

즉, 액체상태로 용융된 사출원료를 상기 호퍼(21)로 투입하면, 호퍼(21)로 투입된 원료는 스크류(22)의 날 사이의 공간으로 이동하여 스크류(22)의 회전시 전방으로 이동함과 아울러 전방으로 이동된 수지는 스크류(22)의 전진시 노즐을 통해 금형의 내부로 충진되게 되는 것이다.

따라서, 상기 종래의 사출 성형장치는 앞서 설명한 바와 같이 열을 가하면 액체에 가까운 형태로 변하는 플라스틱 또는 비닐 등을 사출원료로 사용하기 때문에 사출 성형시 별다른 문제점이 없었다. 즉, 액체에 가까운 형태로 용융된 사출원료가 상기 호퍼(21)를 통해 스크류(22)의 날 사이의 공간으로 자연압력으로 흘러 들어갈 수 있기 때문이다.

최근에는 기존 시멘트 콘크리트 보다 인장,휨,파괴 강도가 우수하고, 내구성, 내후성, 내약품성이 좋은 일종의 자원 재활용을 위한 PASCON(Polymer Ash Slag CONcreate; 이하 플라스틱 콘크리트라 한다)이 개발됨으로서 이러한 플라스틱 콘크리트를 사출성형하기 위한 사출 성형장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

여기서, 상기 플라스틱 콘크리트의 원료는 폐플라스틱 또는 폐비닐 등과 같은 플라스틱 원료 중에 플라이에쉬(유연탄 재)를 혼합하여 이루어지며, 약 1000톤의 힘으로 사출성형하여 플라스틱 콘크리트를 성형하게 된다.

이러한 플라스틱 콘크리트의 원료는 250℃ 이상 가열할 경우 용융되긴 하지만 특성상 점도 및 접착력이 강한 고체에 가까운 형태를 유지하게 된다.

그러나, 상기 종래의 사출 성형장치에 플라스틱 콘크리트의 원료와 같이 용융후에도 고체에 가까운 특성을 갖는 원료를 상기 호퍼(21)로 투입하게 되면, 상기 스크류(22)의 날 사이의 공간으로 원료가 들어가질 않고 입구에서 계속 공회전만 하게 되어 제품을 성형할 수가 없는 문제가 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 플라스틱 콘크리트의 사출 성형이 가능함과 아울러 사출 성형장치의 주입관측에 와이호퍼를 설치하여 원료를 강제로 공급함으로서 상기 플라스틱 콘크리트와 같이 고온으로 가열해도 거의 고체에 가까운 특성을 유지하는 원료 등도 용이하게 사출성형 할 수 있는 원료 강제 공급기 및 이를 이용한 플라스틱 사출 성형장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 사출 성형장치를 나타내는 개략도,

도 2는 종래의 다른 사출 성형장치를 나타내는 개략도,

도 3은 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치를 나타내는 전체 평면도,

도 4는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치를 나타내는 사시도,

도 5는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치를 나타내는 정면도,

도 6은 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 주입부의 구성요소들을 나타내는 분해 사시도,

도 7은 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 원료 강제 공급기인 와이호퍼를 나타내는 도면,

도 8a는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 이동블럭이 후진한 상태를 나타내는 정면도,

도 8b는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 이동블럭이 전진한 상태를 나타내는 정면도,

도 9는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 금형을 나타내는 부분 확대사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100: 사출성형장치 101: 주입부

102: 형체부 105: 베이스프레임

110: 공급관 111,121,135: 히터

112: 이송스크류 113,127: 모터

114,126: 감속기어박스 115: 벨트

116: 프레임

120: 주입관 120a: 노즐

120b: 투입구 122: 주입스크류

122a: 토피틀 123: 주입수단

124: 고정블럭 125,145: 가이드축

128,132a,133a,180: 실린더

130: 원료강제공급기 131: 와이호퍼

132: 장축케이스 133: 단축케이스

134 : 호퍼플레이트

140: 전방블럭 141: 유압수단

142: 전진용유압실린더 143: 후진용유압실린더

144: 오일탱크

150: 후방블럭 151: 통과공

160: 이동블럭 161: 슬라이드

170: 금형 171: 제 1 금형

172: 제 2 금형 173: 돌출부

174: 홈부 175: 홀형성블럭

176: 핀 177: 호스

190: 원료공급수단 191: 원료투입기

191a: 호퍼 191b: 제 1 원료이송스크류

192: 배합기 192a: 제 2 원료이송스크류

193: 징집기

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 상측면에 원료를 공급받을 수 있도록 투입구가 형성되고 전방측에 노즐이 구비됨과 아울러 내부에는 상기 투입구로부터 공급받은 원료를 노즐을 통해 주입할 수 있도록 주입스크류가 설치된 주입관을 갖는 주입부와, 상기 노즐을 통해 주입된 원료를 일정형상으로 성형할 수 있도록 금형을 갖는 형체부를 포함하는 플라스틱 사출 성형장치에 있어서, 상기 투입구에는 공급받은 원료를 상기 주입관 내부로 강제 투입할 수 있도록 와이 호퍼를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와이 호퍼는 상기 투입구와 연통되게 결합되고 상단에 실린더가 설치된 장축케이스와, 상기 장축케이스와 연통하도록 장축케이스의 일측면에 결합되고 상단에 실린더가 설치된 단축케이스와, 상기 장축케이스와 단축케이스의 사이에서 이들과 연통하도록 형성되어 원료를 공급받는 면적을 확장시키는 호퍼플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 원료공급수단으로부터 공급받은 원료를 이송할 수 있도록 내부에 모터의 동력으로 회전하는 이송스크류가 설치되고, 외주면에는 내부의 원료를 용융시키도록 히터가 구비된 공급관; 상기 공급관의 하측으로 일정간격 이격/설치되고, 상측면에는 공급관으로부터 배출되는 원료가 내부로 유입될 수 있도록 공급관의 단부 하측방향에 투입구가 형성됨과 아울러 전방측에는 노즐이 형성되고 후방측은 베이스프레임의 고정블럭에 고정되며, 내부에는 주입수단에 의해 회전 및 전,후 이동하면서 상기 노즐을 통해 원료를 주입하는 주입스크류가 설치된 주입관; 상기 주입관의 투입구에 설치되고, 상기 공급관에서 배출되는 원료를 상기 투입구를 통해 주입관 내부로 강제 공급하는 와이 호퍼; 상기 베이스프레임의 상단에 설치되며, 유압수단이 결합된 전방블럭 및 상기 전방블럭으로부터 일정간격 이격됨과 동시에 가이드축으로 상호 연결되고 중앙에는 상기 주입관의 노즐이 통과하도록 통과공이 형성된 후방블럭; 상기 전,후방블럭의 사이에 위치하면서 상기 가이드축에 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 유압수단과 결합되어 전,후 이동하는 이동블럭; 상기 후방블럭과 이동블럭의 마주하는 면에 각각 분리되어 결합됨과 아울러 상기 주입관의 노즐을 통해 주입된 원료를 일정한 형상으로 성형하는 금형;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.

도 3은 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치를 나타내는 전체 평면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치를 나타내는 사시도이며, 도 5는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치를 나타내는 정면도이고, 도 6은 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 주입부의 구성요소들을 나타내는 분해 사시도이며, 도 7은 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 원료 강제 공급기인 와이호퍼를 나타내는 도면이고, 도 8a는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 이동블럭이 후진한 상태를 나타내는 정면도이며, 도 8b는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 이동블럭이 전진한 상태를 나타내는 정면도이고, 도 9는 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치에서 금형을 나타내는 부분 확대사시도이다.

먼저, 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치(100)에서 성형되는 플라스틱 콘크리트의 원료에 대해서 설명하면, 상기 원료의 주성분은 수지(폐플라스틱 또는 폐비닐)와 플라이에쉬(유연탄 재)로 이루어지며, 여기에 각종 보조재가 첨가될 수 있다.

상기 보조재로는 데카프론(난연재 원료), 안티몬(난연보조재), 화이바글라스(형체고용재,경화재) 등이 사용된다.

따라서, 상기 플라스틱 콘크리트의 원료 성분비율은 수지 50∼60%, 플라이에쉬 30∼40%, 데카프론 5∼10%, 안티몬 2%, 화이바글라스 3∼5%로 이루어지게 하는 것이 바람직하다.

이러한 플라스틱 콘크리트는 기존 시멘트 콘크리트에 비하여 인장, 휨, 파괴강도가 우수하고 내구성, 내후성, 내약품성이 양호하고, 공사기간의 단축과 경량화를 이룰 수 있으며, 범용성 및 재생가능한 수지를 사용함으로서 원가를 절감할 수 있다.

이하, 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치(100)의 전체 구성을 설명하기로 한다.

상기 플라스틱 사출 성형장치(100)는, 공급받은 원료를 이송시키는 과정에서 용융시켜 금형(170)의 내부로 주입하는 주입부(101)와, 상기 주입부(101)를 통해 주입된 원료를 일정형상으로 성형할 수 있도록 금형(170)을 갖는 형체부(102)로 이루어진다.

먼저, 상기 주입부(101)는 원료공급수단(190)과, 상기 원료공급수단(190)으로부터 공급받은 원료를 이송하는 공급관(110)과, 상기 공급관(110)으로부터 공급받은 원료를 금형(170)의 내부로 주입하는 주입관(120)으로 구성되며, 상기 공급관(110)과 주입관(120)의 사이에는 원료강제공급기(130)인 와이호퍼(131)가 설치된다.

상기 원료공급수단(190)은 앞서 설명한 특성이 다른 원료들을 적정량 투입할 수 있도록 분할된 다수의 호퍼(191a)를 구비하고 상기 호퍼(191a)의 하단에는 제 1 원료이송스크류(191b)가 설치된 원료투입기(191)와, 상기 제 1 원료이송스크류(191b)의 단부 하측방향에 설치되어 상기 원료투입기(191)의 제 1 원료이송스크류(191b)로부터 이송되어 투입된 원료들을 배합함과 아울러 하단에는 배합된 원료를이송할 수 있도록 제 2 원료이송스크류(192a)가 설치된 배합기(192)와, 상기 공급관(110)의 상측에 설치됨과 아울러 상기 배합기(192)의 제 2 원료이송스크류(192a)로부터 이송된 원료를 징집하여 공급관(110)으로 원료를 공급하는 징집기(193)로 이루어진다.

따라서, 상기 원료공급수단(190)은 그 구조상 사출 성형장치(100)의 상측방향에 위치하여 설치된다.

상기 공급관(110)은 프레임(116)으로 지지되어 베이스프레임(105)으로부터 일정한 높이에 설치되며, 상기 원료공급수단(190)으로부터 공급받은 원료를 이송할 수 있도록 내부에는 이송스크류(112)가 회전 가능하게 설치됨과 아울러 전방측은 개구되고 후방측은 감속기어박스(114)와 결합된다. 상기 이송스크류(112)는 그 후단부가 상기 감속기어박스(114)와 기어결합되며, 상기 감속기어박스(114)는 바닥에 설치된 모터(113)와 벨트(115)로 연결되어 모터(113)의 동력을 전달받아 상기 이송스크류(112)를 회전시키게 된다.

따라서, 모터(113)의 구동시 상기 이송스크류(112)가 회전하면서 공급받은 원료를 이송시키게 된다.

또한, 상기 공급관(110)의 외주면에는 내부의 원료를 용융시킬 수 있도록 히터(111)가 구비된다.

즉, 원료공급수단(190)으로부터 공급받은 고체 원료는 상기 이송스크류(112)에 의해 이송되는 과정에서 상기 히터(111)에서 발생하는 열에 의해 용융된다. 이때, 상기 원료는 히터(111)에 의해서 용융되기도 하지만, 이송스크류(112)의 회전시 원료와의 마찰 및 원료 자신들의 마찰에 의해 발생하는 마찰열 때문에 용융이 더욱 활발히 이루어지는 것이다.

이렇게 용융된 원료는 공급관(110)의 개구된 전방측을 통해 하측방향으로 낙하하여 원료강제공급기(130)를 거친 후 주입관(120)으로 강제 공급된다.

그리고, 상기 주입관(120)은 상기 공급관(110)의 하측으로 일정간격 이격됨과 아울러 전방측에는 노즐(120a)이 형성되어 아래에서 설명될 후방블럭(150)의 통과공(151)에 삽입되고 후방측은 베이스프레임(105)에 수직 설치된 고정블럭(124)에 고정/결합된다.

상기 주입관(120)의 상측면에는 상기 공급관(110)으로부터 배출되는 원료가 내부로 유입될 수 있도록 공급관(110)의 전방측 단부 하측방향에 투입구(120b)가 형성된다.

상기 주입관(120)의 내부에는 일측에 설치된 주입수단(123)에 의해 회전 및 전,후 이동하면서 상기 투입구(120b)로 유입된 원료를 상기 노즐(120a)을 통해 형체부(102)의 금형(170) 내부로 주입하는 주입스크류(122)가 설치된다.

상기 주입수단(123)은 상기 고정블럭(124)의 후방측에 수평방향으로 고정/설치되는 가이드축(125)과, 상기 가이드축(125)에 슬라이딩 가능하게 결합됨과 동시에 주입스크류(122)의 후단부와 회전가능하게 기어 결합되는 감속기어박스(126)와, 상기 감속기어박스(126)에 설치되며 감속기어박스(126)를 통해 상기 주입스크류(122)와 기어결합되는 모터(127)와, 상기 고정블럭(124)의 양단부에 설치되어 상기 감속기어박스(126)를 전,후진 시키는 실린더(128)로 이루어진다.

따라서, 상기 모터(127)의 구동시 주입스크류(122)가 회전하면서 상기 투입구(120b)를 통해 유입된 원료를 주입관(120)의 내부 앞쪽으로 이송시키게 되며, 이때 상기 실린더(128)가 작동하여 감속기어박스(126)를 서서히 후진시킴으로서 주입스크류(122)도 함게 후진하게 되어 주입관(120) 내부의 주입스크류(122) 전방측에는 원료가 완전 충진되게 된다.

이렇게 상기 주입관(120)의 내부에 원료가 완전 충진되면, 상기 실린더(128)가 작동하여 감속기어박스(126)를 전진시키고 이때 주입스크류(122)가 함께 전진하면서 주입관(120) 내부에 충진된 원료를 상기 노즐(120a)을 통해 형체부(102)의 금형(170) 내부로 주입하게 되는 것이다.

여기서, 상기 주입스크류(122)의 선단부에는 주입스크류(122)의 전진시 원료가 앞방향으로만 나갈 수 있도록 토피틀(122a)이 결합된다.

또한, 상기 주입관(120)의 외주면에는 상기 투입구(120b)로 공급받은 원료의 용융된 상태를 지속적으로 유지할 수 있도록 가열하는 히터(121)가 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 주입관(120)의 투입구(120b)에는 상기 공급관(110)에서 배출되는 원료를 상기 투입구(120b)를 통해 주입관(120) 내부로 강제 공급할 수 있도록 와이호퍼(131)로 이루어진 원료강제공급기(130)가 설치된다.

상기 와이호퍼(131)는 상기 투입구(120b)와 연통함과 동시에 일정각도 경사지게 결합되고 상단에 실린더(132a)가 설치된 장축케이스(132)와, 상기 장축케이스(132)와 연통하도록 장축케이스(132)의 일측면에 거의 수직으로 결합되고 상단에실린더(133a)가 설치된 단축케이스(133)와, 상기 장축케이스(132)와 단축케이스(133)의 사이에서 이들과 연통하도록 형성되어 원료를 공급받는 면적을 확장시키는 호퍼플레이트(134)로 이루어진다.

즉, 상기 와이호퍼(131)는 장축케이스(132)와 단축케이스(133)가 대략 "Y"자 형태로 이루어지며, 상기 호퍼플레이트(134)의 내측에서부터 상기 주입관(120)의 투입구(120b)까지 연통되게 형성되어 있다.

또한, 상기 와이호퍼(131)의 외측면에는 공급관(110)으로부터 공급받은 원료의 용융상태를 유지할 수 있도록 히터(135)가 설치된다.

따라서, 상기 공급관(110)을 따라 이송되면서 용융된 원료는 상기 호퍼플레이트(134)의 내측으로 투입된다. 상기 호퍼플레이트(134)로 원료가 투입되면 이 원료를 상기 단축케이스(133)의 실린더(133a)가 장축케이스(132) 내측으로 밀게되고, 장축케이스(132)의 내측으로 들어온 원료는 다시 장축케이스(132)의 실린더(132a)가 투입구(120b)측으로 밀면서 주입관(120) 내부로 강제로 밀어 넣게 된다.

다음으로, 상기 형체부(102)는, 상기 베이스프레임(105)의 상단에 설치되며 유압수단(141)이 결합되는 전방블럭(140)과, 상기 전방블럭(140)으로부터 일정간격 이격되어 설치되고 전방블럭(140)과는 가이드축(145)으로 상호 연결됨과 아울러 중앙에는 상기 주입관(120)의 노즐(120a)이 통과하도록 통과공(151)이 형성된 후방블럭(150)과, 상기 전,후방블럭(140)(150)의 사이에 위치하면서 상기 가이드축(145)에 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 유압수단(141)과 결합되어 전,후 이동하는 이동블럭(160)으로 구성된다.

여기서, 상기 가이드축(145)은 전,후방블럭(140)(150)의 네 모서리측에 연결/설치되는 것이 바람직하며, 상기 이동블럭(160)의 하단에는 함께 전,후 이동하면서 이동블럭(160)을 지지하는 슬라이드(161)가 결합된다.

또한, 상기 후방블럭(150)과 이동블럭(160)의 마주하는 면에는 각각 분리되어 결합된 한 쌍의 금형(170)이 설치된다. 상기 금형(170)은 상기 주입관(120)의 노즐(120a)을 통해 내부로 주입된 원료를 일정한 형상으로 성형하게 되는 것이다.

그리고, 상기 유압수단(141)은 상기 전방블럭(140)의 중앙에 결합되어 상기 이동블럭(160)을 전진시키는 전진용유압실린더(142)와, 상기 전방블럭(140)의 양단부에 결합되어 전진된 상태의 이동블럭(160)을 후진시키는 후진용유압실린더(143)로 이루어진다.

또한, 상기 전방블럭(140)의 상단에는 본 고안의 사출성형장치(100)에 설치되는 모든 유압실린더로 오일을 공급할 수 있도록 오일탱크(144)가 설치된다. 아울러, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 오일탱크(144)로부터 오일을 공급받아 각 유압실린더로 유압을 공급하는 유압펌프가 설치된다

상기 금형(170)은 각각 분리되어 상기 후방블럭(150)과 이동블럭(160)에 결합되며 상호 대응하는 면에는 제품을 성형할 수 있도록 제품형상에 맞게 돌출부(173)와 홈부(174)가 형성된 제 1 금형(171) 및 제 2 금형(172)으로 이루어진다.

즉, 상기 이동블럭(160)이 전진하여 상기 제 1,2 금형(171)(172)이 닫히도록 결합되게 되면 상기 돌출부(173)가 홈부(174)에 삽입되고 이때 돌출부(173)와 홈부(174) 사이의 틈새로 원료가 투입되어 제품이 성형되는 것이다.

또한, 상기 돌출부(173)의 상,하측에는 제품의 사출성형시 제품의 측면에 홀이 형성될 수 있도록 각각 돌출부(173)를 향하는 면에 돌기가 형성됨과 아울러 중앙에는 삽입공이 형성된 홀형성블럭(175)이 상,하방향으로 슬라이딩 가능하게 설치된다. 이러한 상기 홀형성블럭(175)은 평상시 탄성부재(미도시)에 의해 상기 돌출부(173)로부터 이격된 상태를 유지하게 된다.

아울러, 상기 홈부(174)의 상,하측에는 상기 제 1,2 금형(171)(172)의 결합 여부에 따라 상기 홀형성블럭(175)의 삽입공으로 삽입 및 이탈하면서 홀형성블럭(175)을 승하강시키는 핀(176)이 일정각도 경사지게 설치된다.

즉, 상기 제 1,2 금형(171)(172)의 결합시에는 상기 핀(176)이 상기 홀형성블럭(175)의 삽입공으로 삽입되면서 홀형성블럭(175)을 하강시키게 되는데 이때 홀형성블럭(175)의 돌기가 상기 돌출부(173)에 접촉함에 따라 사출성형시 제품의 측면에 홀이 형성되는 것이다.

또한, 상기 제 1,2 금형(171)(172)의 이격시에는 상기 핀(176)도 상기 홀형성블럭(175)의 삽입공에서 이탈하게 되고 이때 상기 홀형성블럭(175)은 탄성부재에 의해 상기 돌출부(173)로부터 이격되면서 성형된 제품을 취출할 수 있도록 되는 것이다.

그리고, 상기 금형(170)의 내부에는 냉각수가 흐를수 있도록 유로(미도시)가 형성됨과 아울러 외측에는 상기 유로로 냉각수를 공급할 수 있도록 호스(177)가 결합되어 성형된 제품을 냉각하게 된다.

한편, 상기 후방블럭(150)은 상기 베이스프레임(105)에 거의 고정된 상태로있게 되지만, 상기 주입관(120)과 노즐(120a) 및 주입스크류(122) 등의 고장이나 파손시 수리할 수 있도록 베이스프레임(105)에 슬라이딩 가능하게 결합되며, 상기 베이스프레임(105)의 상단에는 후방블럭(150)을 전,후진시킬 수 있도록 실린더(180)가 더 설치된다.

이하, 본 고안에 따른 플라스틱 사출 성형장치(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각각의 원료를 상기 원료투입기(191)의 분할된 호퍼(191a)에 각각 투입하면, 이 원료는 원료투입기(191)의 하단에 설치된 제 1 원료이송스크류(191b)에 의해 상기 배합기(192)로 유입된다. 상기 배합기(192)로 유입되는 원료는 배합기(192) 내부에서 배합이 이루어진 후 배합기(192)의 하단에 설치된 제 2 원료이송스큐류에 의해 상기 징집기(193)로 징집된다.

상기 징집기(193)로 징집된 원료는 상기 공급관(110)으로 공급되며, 공급관(110)으로 공급된 원료는 내부에서 회전하는 이송스크류(112)를 따라 전방측으로 이송하게 되고, 이 과정에서 공급관(110)의 외주면에 구비된 히터(111)에 의해 공급관(110) 내부의 원료가 용융되고 계속해서 용융된 원료는 공급관(110)의 개구된 단부를 통해 배출된다.

상기 공급관(110)에서 배출된 원료는 상기 와이호퍼(131)의 호퍼플레이트(134) 내측으로 투입된다. 이렇게 상기 호퍼플레이트(134)로 원료가 투입되면 이 원료를 상기 단축케이스(133)의 실린더(133a)가 장축케이스(132) 내측으로 밀게되고, 장축케이스(132)의 내측으로 들어온 원료는 다시 장축케이스(132)의 실린더(132a)가 주입관(120)의 투입구(120b)측으로 밀면서 주입관(120) 내부로 강제로 밀어 넣게 된다.

계속해서, 상기 와이호퍼(131)에 의해 주입관(120)으로 강제 공급되는 원료는 상기 주입관(120)의 내부에서 회전하는 주입스크류(122)에 의해 주입관(120)의 내부 앞쪽으로 계속 이송되며, 이때 상기 주입스크류(122)와 결합된 감속기어박스(126)가 상기 고정블럭(124)에 설치된 실린더(128)에 의해 서서히 후진하면서 상기 주입스크류(122)도 함께 후진시키게 된다.

즉, 상기 주입스크류(122)가 회전과 동시에 서서히 후진하면서 상기 와이호퍼(131)에 의해 강제로 공급되는 원료를 상기 주입관(120)의 내부 앞쪽으로 계속 이송시킴으로서 상기 주입관(120) 내부의 주입스크류(122) 전방측에는 원료가 완전 충진되게 된다.

이렇게, 상기 주입관(120)의 내부에 원료가 완전 충진되면, 상기 전방블럭(140)에 설치된 전진용유압실린더(142)에 의해 상기 이동블럭(160)이 전진하게 되면서 상기 이동블럭(160)과 후방블럭(150)에 결합되어 있는 상기 제 1 금형(171)과 제 2 금형(172)이 닫히도록 결합된다.

이후, 상기 제 1,2 금형(171)(172)이 결합되고 나면, 상기 고정블럭(124)에 설치된 실린더(128)가 작동하여 이번에는 상기 감속기어박스(126)를 전진시킴과 동시에 주입스크류(122)를 전진시키게 되며, 상기 주입스크류(122)가 전진하게 되면 상기 주입관(120)의 내부에 충진된 원료는 노즐(120a)을 통해 상기 제 1,2 금형(171)(172) 사이로 주입되어 제품의 성형이 이루어진다.

상기 제품의 성형이 완료되면 제품을 냉각시키게 되고, 이후 상기 전방블럭(140)에 설치된 후진용유압실린더(143)에 의해 이동블럭(160)이 후진하게 되면 성형된 제품을 금형(170)내에서 취출하는 것으로 모든 공정이 완료된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에서는 플라스틱 콘크리트를 성형하는 사출 성형장치(100)에 원료강제공급기(130)인 와이호퍼(131)를 설치한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고 모든 사출 성형장치(100)에 적용할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 금형(170)의 형상을 변형할 경우 플라스틱 콘크리트 재질로 이루어진 더욱 다양한 제품을 성형할 수 있는 것이다.

상기한 본 고안에 따르면, 상기 사출 성형장치의 주입관측에 원료강제공급기인 와이호퍼를 설치하여 원료를 강제로 공급함으로서, 상기 플라스틱 콘크리트와 같이 고온으로 가열해도 거의 고체에 가까운 특성을 유지하는 원료 등도 용이하게 사출 성형할 수 있고, 이에 따라 플라스틱 콘크리트 재질의 더욱 다양한 제품을 생산 할 수 있다.

Claims

상측면에 원료를 공급받을 수 있도록 투입구(120b)가 형성되고 전방측에 노즐(120a)이 구비됨과 아울러 내부에는 상기 투입구(120b)로부터 공급받은 원료를 노즐(120a)을 통해 주입할 수 있도록 주입스크류(122)가 설치된 주입관(120)을 갖는 주입부(101)와, 상기 노즐(120a)을 통해 주입된 원료를 일정형상으로 성형할 수 있도록 금형(170)을 갖는 형체부(102)를 포함하는 플라스틱 사출 성형장치에 있어서,

상기 투입구(120b)에는 공급받은 원료를 상기 주입관(120) 내부로 강제 투입할 수 있도록 와이 호퍼(131)를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치의 원료 강제 공급기.
제 1 항에 있어서,

상기 와이 호퍼(131)는 상기 투입구(120b)와 연통되게 결합되고 상단에 실린더(132a)가 설치된 장축케이스(132)와, 상기 장축케이스(132)와 연통하도록 장축케이스(132)의 일측면에 결합되고 상단에 실린더(133a)가 설치된 단축케이스(133)와, 상기 장축케이스(132)와 단축케이스(133)의 사이에서 이들과 연통하도록 형성되어 원료를 공급받는 면적을 확장시키는 호퍼플레이트(134)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치의 원료 강제 공급기.
제 2 항에 있어서,

상기 와이 호퍼(131)의 외측면에는 공급받은 원료의 용융상태를 유지할 수 있도록 히터(135)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치의 원료 강제 공급기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 원료는 수지와 플라이에쉬를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치의 원료 강제 공급기.
원료공급수단(190)으로부터 공급받은 원료를 이송할 수 있도록 내부에 모터(113)의 동력으로 회전하는 이송스크류(112)가 설치되고, 외주면에는 내부의 원료를 용융시키도록 히터(111)가 구비된 공급관(110);

상기 공급관(110)의 하측으로 일정간격 이격/설치되고, 상측면에는 공급관(110)으로부터 배출되는 원료가 내부로 유입될 수 있도록 공급관(110)의 단부 하측방향에 투입구(120b)가 형성됨과 아울러 전방측에는 노즐(120a)이 형성되고 후방측은 베이스프레임(105)의 고정블럭(124)에 고정되며, 내부에는 주입수단(123)에 의해 회전 및 전,후 이동하면서 상기 노즐(120a)을 통해 원료를 주입하는 주입스크류(122)가 설치된 주입관(120);

상기 주입관(120)의 투입구(120b)에 설치되고, 상기 공급관(110)에서 배출되는 원료를 상기 투입구(120b)를 통해 주입관(120) 내부로 강제 공급하는 와이 호퍼(131);

상기 베이스프레임(105)의 상단에 설치되며, 유압수단(141)이 결합된 전방블럭(140) 및 상기 전방블럭(140)으로부터 일정간격 이격됨과 동시에 가이드축(145)으로 상호 연결되고 중앙에는 상기 주입관(120)의 노즐(120a)이 통과하도록 통과공(151)이 형성된 후방블럭(150);

상기 전,후방블럭(140)(150)의 사이에 위치하면서 상기 가이드축(145)에 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 유압수단(141)과 결합되어 전,후 이동하는 이동블럭(160);

상기 후방블럭(150)과 이동블럭(160)의 마주하는 면에 각각 분리되어 결합됨과 아울러 상기 주입관(120)의 노즐(120a)을 통해 주입된 원료를 일정한 형상으로 성형하는 금형(170);

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
삭제
제 5 항에 있어서,

상기 와이 호퍼(131)는 상기 투입구(120b)와 연통되게 결합되고 상단에 실린더(132a)가 설치된 장축케이스(132)와, 상기 장축케이스(132)와 연통하도록 장축케이스(132)의 일측면에 결합되고 상단에 실린더(133a)가 설치된 단축케이스(133)와, 상기 장축케이스(132)와 단축케이스(133)의 사이에서 이들과 연통하도록 형성되어 원료를 공급받는 면적을 확장시키는 호퍼플레이트(134)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 7 항에 있어서,

상기 와이 호퍼(131)의 외측면에는 공급받은 원료의 용융상태를 유지할 수 있도록 히터(135)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 5 항에 있어서,

상기 원료는 수지와 플라이에쉬를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주입수단(123)은 상기 고정블럭(124)의 후방측에 고정/설치되는 가이드축(125)과, 상기 가이드축(125)에 슬라이딩 가능하게 결합됨과 동시에 상기 주입스크류(122)의 후단부와 회전가능하게 결합되는 감속기어박스(126)와, 상기 감속기어박스(126)에 설치되며 감속기어박스(126)를 통해 상기 주입스크류(122)와 기어결합되는 모터(127)와, 상기 고정블럭(124)에 설치되어 상기 감속기어박스(126)를 전,후진 시키는 실린더(128)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 10 항에 있어서,

상기 주입스크류(122)의 선단부에는 주입스크류(122)의 전진시 원료가 앞방향으로만 나갈 수 있도록 토피틀이 결합되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 금형(170)은 각각 분리되어 상호 대응하는 면에 제품을 성형할 수 있도록 돌출부(173)와 홈부(174)가 형성된 제 1 금형(171) 및 제 2 금형(172)으로 이루어지고, 상기 돌출부(173)의 상,하측에는 각각 돌출부(173)를 향하는 면에 돌기가 형성됨과 아울러 중앙에는 삽입공이 형성되어 상,하방향으로 슬라이딩 가능하게 홀형성블럭(175)이 설치되며, 상기 홈부(174)의 상,하측에는 상기 제 1,2 금형(171)(172)의 결합 여부에 따라 상기 홀형성블럭(175)의 삽입공으로 삽입 및 이탈하면서 홀형성블럭(175)을 승하강시키는 핀(176)이 설치되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 유압수단(141)은 상기 전방블럭(140)의 중앙에 결합되어 상기 이동블럭(160)을 전진시키는 전진용유압실린더(142)와, 상기 전방블럭(140)의 양단부에 결합되어 전진된 상태의 이동블럭(160)을 후진시키는 후진용유압실린더(143)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 13 항에 있어서,

상기 전방블럭(140)의 상단에는 각 유압실린더로 오일을 공급할 수 있도록 오일탱크(144)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 원료공급수단(190)은 특성이 다른 원료들을 적정량 투입할 수 있도록 분할된 다수의 호퍼를 구비하고 상기 호퍼의 하단에는 제 1 원료이송스크류(191b)가 설치된 원료투입기(191)와, 상기 제 1 원료이송스크류(191b)의 단부 하측방향에 설치되어 원료투입기(191)로부터 투입된 원료들을 배합함과 아울러 하단에는 배합된 원료를 이송할 수 있도록 제 2 원료이송스크류(192a)가 설치된 배합기(192)와, 상기 공급관(110)의 상측에 설치됨과 아울러 상기 배합기(192)의 제 2 원료이송스크류(192a)로부터 이송된 원료를 징집하여 공급관(110)으로 원료를 공급하는 징집기(193)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주입관(120)의 외주면에는 공급받은 원료의 용융상태를 유지할 수 있도록 히터(121)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 후방블럭(150)은 상기 베이스프레임(105)에 슬라이딩 가능하게 결합됨과 아울러 베이스프레임(105)의 상단에는 후방블럭(150)을 전,후진시킬 수 있도록 실린더(180)가 설치되는 것을 특징으로 하는 플라스틱 사출 성형장치.