KR200404981Y1 - 사출성형기용 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 사출성형기용 밸브장치를 개시한다.

본 고안의 사출성형기용 밸브장치는 승강시 밸브핀에 전달되는 충격력을 보상하기 위한 것으로 상기 피스톤 내부에 형성되는 챔버 및 이 챔버 내에 위치되는 밸브핀의 일단부에 지름이 확장되는 형태로 구비되는 플랜지 그리고 플랜지의 일측에 구비되어 탄성 지지하는 스프링으로 된 완충수단과, 상기 밸브핀의 후퇴량을 가변 조절하는 것으로 상기 구동부의 상측에 나사 체결에 의해 수직하게 가변 승강되고 하면이 밸브핀의 상단과 접촉하여 그 상승을 제한하는 승강 스토퍼를 구비하는 핀 후퇴량 조절수단을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 사출성형기용 밸브장치는 구동부의 상측으로 노출된 밸브핀의 후퇴량을 가변 조절하는 것에 의해 게이트의 개방량을 정밀 조절할 수 있어 게 되므로 다캐비티에 적용되는 여러 노즐의 수지 사출량을 독립적으로 보정이 가능하므로 성형품의 품질 향상을 높일 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

핫런너, 매니폴드, 스프링, 노즐, 밸브핀

Description

사출성형기용 밸브장치{elastic valve system for injection molding}

도 1은 종래 기술에 따른 사출성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도,

도 2 및 도 3은 본 고안에 따른 사출성형기용 밸브장치의 게이트 개폐 동작을 설명하기 위한 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 사출성형기용 밸브장치에서 핀 후퇴량 조절수단에 의해 밸브핀의 후퇴량이 조절된 상태를 설명하기 위한 단면도,

도 5는 본 고안에 따른 핀 후퇴량 조절수단의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 구동부 11 : 실린더

12 : 피스톤 13a,13b : 에어채널

15 : 스프링 20 : 매니폴드

20a,30a : 수지채널 30 : 노즐

31 : 게이트 35 : 밸브핀

36 : 플랜지 40 : 핀 후퇴량 조절수단

40 : 케이싱 41 : 케이싱

42 : 로테이터 43 : 승강 스토퍼

44 : 조절노브

본 고안은 유공압을 작동압으로 하여 밸브핀을 승강시키는 사출성형기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브핀의 후퇴량을 가변 조절하는 것에 의해 사출량의 정밀 제어를 가능하게 하여 고품질의 성형품 양산을 가능하게 한 사출성형기용 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 제품을 성형하는 사출성형기는 수지를 용융한 형체 실린더로부터 수지원료를 매니폴드로 주입시키고, 주입된 수지는 매니폴드 내에 분기 형성된 수지유로를 따라 균등하게 분배되어 매니폴드의 하부에 결합된 하나 이상의 노즐로 각각 공급되어 제품 성형틀인 금형의 캐비티로 주입하는 장치이다.

이러한 사출성형기는 밸브핀의 승하강 동작에 의해 게이트를 개폐하도록 구성되어지며, 성형품의 수량에 따라 비교적 여러개를 일시에 성형하는 경우에는 매니폴드를 통해 수지를 공급받는 매니폴드형이 사용되고, 단품 생산을 하는 경우에는 싱글형이 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 고압의 공기를 작동압으로 하여 밸브핀을 승강시키는 사출성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 종래의 사출성형기용 밸브장치는 크게 구동부(100)와 밸브장치(200)로 구성되며 밸브핀(210)의 승강 동작을 위한 구동원으로 고 압의 공기를 이용한다.

즉, 상기 구동부(100)는 외부로부터 고압의 공기(Air)를 공급 및 배출하기 위한 관로인 에어채널(air chnnel;110,120)이 복수개 형성되어 있으며, 이 복수개의 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 유입되는 고압의 공기에 의해 실린더(130)내의 피스톤(140)이 승강을 이루는 구조이다. 이때, 상기 피스톤(130)의 하단에는 밸브핀(210)이 연결되어 연동되는 구조이다.

그리고, 상기 밸브핀(210)은 피스톤(130)에 연동하여 승강 됨으로써 노즐(220)의 선단부를 형성하는 게이트를 선택적으로 차단 또는 개방하는 구조이다.

한편, 상기 밸브장치(200)는 외체를 형성하는 것으로 수지의 고화를 방지하기 위한 히터가 권선되는 노즐(220)를 포함하며, 이 노즐(220)의 내부에는 밸브핀(210)이 수직방향으로 승강을 이루도록 설치되는 구조이다. 여기서, 상기 노즐(220)은 밸브핀(210)의 주위로 일정한 간극을 두고 수지채널(230)이 형성되며, 이 수지채널(230)의 양끝은 노즐의 게이트와 매니폴드(300)의 수지채널(310)에 각각 연결되는 구조이다.

이와 같이 구성되는 사출성형기용 밸브장치는 상기 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 고압의 작동압이 공급되면 피스톤(140)이 승강 또는 하강을 이루게 되고, 이와 동시에 밸브핀(210) 이 연동하여 일체로 승강 동작이 수행된다. 따라서, 상기 피스톤(140)이 승강 됨에 따라 노즐의 게이트를 개방 또는 차단시키게 되므로 결과적으로 매니폴드(300)를 통해 공급되는 수지가 게이트를 통해 금형내로 공급되거나 또는 차단되게 된다.

요약하면, 상기 종래 기술에 따른 공기압을 작동으로 하는 사출성형기용 밸브 게이트 장치는 고압의 공기를 선택적으로 해당 에어채널(110,120)을 통해 실린더(130)내로 공급시켜 피스톤(140)을 승강시키게 되며, 이때의 피스톤(140)에 연동하여 밸브핀(210)이 노즐의 게이트를 개폐시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 밸브장치는 밸브핀을 승강시키기 위한 작동원으로 고압의 공기를 이용하므로 공기유출을 방지하기 위한 기밀구조를 채용해야 하고 작동압을 공급하기 위한 대형 공압장치(콤프레셔)를 필요로 하므로 부피가 커지면서 구조가 복잡해져 설치공간에 많은 제약을 받을 뿐만 아니라 정비 및 관리성이 극히 불량한 단점이 있었다.

또한, 노즐을 여러개 구비하는 다캐비티 금형에 적용되는 경우 각 노즐이 갖는 치수산포로 인해 결과적으로 각 노즐의 사출량에 편차가 발생하여 균일한 품질을 갖는 성형품의 양산이 어려운 문제점이 있었다.

이러한, 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 실용신안등록출원 제2002-09883호(등록번호 0280604호, 등록결정), 실용신안등록출원 제2002-09884호(등록번호 0280605호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2002-09885호(등록번호 0280606호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2002-19175호(등록번호 0290456호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2003-0034932호(등록번호 0341515호 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2003-0038360호(등록번호 0344137호 등록유지결정)을 통해 전원에 의해 밸브핀을 수직방향으로 가동시키는 밸브장치를 제안한 바 있다.

이들 밸브장치의 구성을 대략적으로 살펴보면, 크게 밸브바디와 구동수단으 로 구성되며, 이때의 상기 밸브바디는 내부에 수지를 공급받아 선단부에 구비된 게이트를 통해 금형으로 주입하기 위한 수지유로가 형성되는 일반적인 밸브 구조를 취한다. 그리고, 상기 구동수단은 전원 공급에 의해 밸브핀을 승·하강시키는 정·역모터 또는 액츄에이터가 사용된다.

이와 같이 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 정·역모터 또는 액츄에이터를 구동원으로 채용하는 구조에 의해 밸브장치의 전체적인 크기의 소형화가 가능하게 되므로 금형 설계의 자유도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 밸브핀의 이동량을 신속하고 정밀하게 제어할 수 있다.

그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 고가의 전장품이 사용되므로 정밀성형품의 사출에는 적합하나 정밀성형을 필요로 하지 않는 단순 성형품을 사출하는 경우에는 경제적인 면에서 비효율적인 단점이 있었다.

또한, 상기 매니폴드와 노즐의 각 수지채널이 치수산포 없이 정밀하게 성형된 경우에도 사출공정중 발생하는 고온의 열에 의해 금속소재의 매니폴드 및 노즐이 장기간 노출되는 경우 변형을 야기하여 사출량이 불균일하게 되어 재가공을 해야 하는 문제점이 있었다.

한편, 본 출원인은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 특허출원번호 제10-2005-0002522호로 "사출압 조절장치를 구비한 사출성형기"를 출원한 바 있다.

본 출원인이 선출원한 사출압 조절장치를 구비한 사출성형기는 수지채널상의 지름을 가변적으로 조절할 수 있는 수지압 조절수단을 부가 장착하는 구성을 통해 다수의 노즐 사출량을 균일하게 조절할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 사출성형기는 비교적 소형 정밀 성형품 제작에 사용되는 밸브장치에 장착되는 경우 공간이 협소하여 적용이 어려운 단점이 있었다.

즉, 수지는 고압의 상태로 수지채널을 따라 유동되므로 사출압 조절장치가 구성되는 노즐 또는 매니폴드의 일단은 높은 수밀성이 요구되며, 이를 위해 복잡한 수밀구조를 채택해야 하므로 정비성 저하와 설계의 자유도가 크게 제한되는 문제점이 있었다.

또한, 피스톤의 승강시 밸브핀에 수직방향으로 전가되는 충격력에 의해 변형되거나 파손되는 단점이 있었으며, 이로 인한 유지 보수 비용의 상승과 생산성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안은 밸브핀의 후퇴량을 가변 조절하여 게이트의 개방량을 정밀 제어함으로써 다캐비티 금형에서의 각 노즐 또는 매니폴드가 갖는 가공편차에 따른 불균일한 사출량을 신속하게 보상하고, 노즐과 매니폴드의 가공 자유도를 높일 수 있도록 한 사출성형기용 밸브장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 밸브핀에 가해지는 승강 충격력에 의한 파손 및 변형을 방지되게 하여 기기의 수명 연장과 신뢰성을 높일 수 있는 사출성형기용 밸브장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 고안에 따른 사출성형기용 밸브장치는, 고압의 작동압을 공급 및 배출하기 위한 에어채널이 내부의 실린더에 연결 형성되고 이 실린더 내에는 작동압에 의해 선택적으로 승강되는 피스톤이 구비되는 구동부 및 상기 구동부의 하측에 설치되며 그 내부에는 용융된 수지가 이동되는 분기된 수지채널이 형성되는 매니폴드 그리고 상기 매니폴드의 하면에 결합되어 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트에 연결되고 중앙에는 피스톤에 연동하여 게이트를 개폐시키는 밸브핀이 구비되며, 이 밸브핀은 상단부가 구동부의 상측으로 연장 돌출되게 구비되는 노즐을 포함하는 사출성형기용 밸브장치에 있어서,

상기 밸브핀에 전달되는 승강 충격력을 보상하기 위한 것으로 상기 피스톤 내부에 형성되는 챔버 및 이 챔버 내에 위치되는 밸브핀의 일단부에 지름이 확장되는 형태로 구비되는 플랜지 그리고 플랜지의 일측에 구비되어 탄성 지지하는 스프링으로 된 완충수단과; 상기 밸브핀의 후퇴량을 가변 조절하는 것으로 상기 구동부의 상측에 나사 체결에 의해 수직하게 가변 승강되고 하면이 밸브핀의 상단과 접촉하여 그 상승을 제한하는 승강 스토퍼를 구비하는 핀 후퇴량 조절수단을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 고안의 바람직한 한 특징으로서, 상기 핀 후퇴량 조절수단은, 상기 구동부의 상측에 고정 설치되는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 구비되고 중앙에 승강 스토퍼가 수직하게 나사 체결되는 나사구멍이 형성되는 로테이터와, 상기 로테이터의 외주면에 일단이 웜기어 교합되고 타단은 케이싱의 외부로 돌출 연장되어 작업자의 조작력을 받는 조절노브로 구성되는 것에 있다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 본 고안에 따른 사출성형기용 밸브장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 사출성형기용 밸브장치에서 밸브핀이 하강된 상태 즉, 게이트를 차단한 상태를 나타낸 단면도이고, 도 3은 밸브핀이 상승된 상태 즉, 게이트를 개방한 상태를 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 4는 본 고안에 따른 사출성형기용 밸브장치에서 핀 후퇴량 조절수단에 의해 밸브핀의 후퇴량이 조절된 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

끝으로, 도 5는 본 고안에 따른 핀 후퇴량 조절수단의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 본 고안의 사출성형기용 밸브장치는, 작동압을 공급받아 피스톤(12)을 선택적으로 승강시키는 구동부(10)와, 이 구동부(10)의 하측에 위치하며 그 내부에 용융된 상태의 수지가 이동될 수 있도록 내부에 여러 갈래로 분기된 수지채널(20a)이 형성되는 매니폴드(20)와, 이 매니폴드(20)의 하면에 설치되어 수지를 공급받아 금형에 주입하도록 구성되는 노즐(30) 그리고 이 노즐 (30)의 내부에 구비되면서 그 상단부는 피스톤(12)을 통과하여 구동부(10)의 상측으로 돌출되면서 상기 피스톤(12)에 연동하여 노즐(30)의 입구인 게이트(31)를 선택적으로 개폐시키기 위한 밸브핀(35)을 포함하는 구조이다. 이때 상기 게이트(31)는 하향되면서 지름이 좁아지는 형태로 테이퍼 성형된다.

한편, 밸브핀(35)을 승강시키기 위한 승강력을 제공하는 구동부(10)는 외부로부터 고압의 공기 또는 유압으로 된 작동압을 공급 및 배출하기 위한 에어채널(13a,13b)이 복수개 연결 형성되고, 그 내부에는 상기 에어채널(13a,13b)과 연결되는 실린더(11)가 형성된다.

그리고 상기 실린더(11)의 내부에는 유입된 작동압에 의해 선택적으로 승강되는 피스톤(12)이 구비되는 구조이며, 상기 피스톤(12)의 승강 구조는 공지된 다양한 기술에 의해 실시될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 피스톤(12)에는 노즐(30)의 게이트(31)를 개폐시키는 밸브핀(35)이 연결되어 연동되는 구조이다.

이와 같이 구성되는 구동부(10)의 하측으로는 분기된 수지채널(20a)이 형성된 매니폴드(20)가 구비되는 구조이며, 이 매니폴드(20)의 하면으로는 분기된 수지채널(20a)에 대응하는 노즐(30)이 결합되어 수지를 공급받는 구조이다.

그리고, 상기 노즐(30)은 하측 끝단부 즉, 게이트(31)가 위치하는 부분이 소경이 되게 테이퍼 가공된 관 형상을 갖는 길이재의 부재로서, 그 내부 중앙으로는 수지채널(30a)이 형성되고, 이 수지채널(30a)은 노즐(30)의 선단부에 일체로 형성되거나 또는 별도로 가공되어 결합되는 게이트(31)에 연결되는 구조이다. 이때, 상 기 게이트(31)는 도시하지는 않았으나 사출품을 성형하기 위한 금형의 일단에 연결되는 구조이고, 노즐(30)의 외면으로는 수지채널을 따라 유동되는 수지가 고화(굳는 현상)되는 것을 방지하기 위한 히터선(미부호)이 권선되는 구성이다.

한편, 상기 노즐(30)은 그 중앙에 형성된 수지채널(30a)의 내경에 비하여 작은 지름을 갖는 밸브핀(35)이 구비되며, 이 밸브핀(35)은 상술한 구동부(10)의 피스톤(12)에 연동하여 승강되는 것에 의해 게이트(31)를 개폐시키게 된다.

이상과 같은 구성은 종전의 사출성형기의 구성과 유사하다. 다만, 본 고안은 피스톤의 승강시 밸브핀에 가해지는 충격력을 완충 흡수하여 밸브핀의 변형 및 파손이 방지될 수 있도록 한 완충수단과, 상기 밸브핀의 후퇴량을 가변 조절하여 노즐의 최대 사출량을 독립적으로 제어하는 것에 의해 다캐비티 금형에 장착되는 다수의 노즐 사출량을 균일하게 조절 가능하게 한 핀 후퇴량 조절수단을 포함하여 구성되는 것에 그 특징이 있다.

완충수단은 피스톤(12)의 내부에 수직하는 방향으로 형성되는 챔버(12a)와, 이 챔버(12a)내에 일단이 위치되는 밸브핀(35)에 구비되는 플랜지(36) 그리고 이 플랜지(36)의 하측에 구비되어 밸브핀(35)에 상승 탄성력을 가하는 스프링(15)으로 구성된다.

상기 챔버(12a)는 피스톤(12)의 내부에 형성되는 일종의 공간으로서, 그 내부에는 밸브핀(35)의 일단이 통과되고 스프링(15)이 개재되는 구성이다. 이러한 챔버(12a)가 형성되는 피스톤(12)은 그 상,하측 중앙으로 관통구멍(미부호)이 형성되 어 밸브핀(35)이 통과될 수 있도록 구비된다.

상기 밸브핀(35)은 소정의 길이를 갖는 길이재의 부재로서, 그 하단은 게이트(31)측에 위치되고 상단은 도면에서 보는 바와 같이 구동부(10)의 상측으로 돌출되게 구비되는 구조이다. 이러한 밸브핀(35)은 상기 피스톤(12)의 챔버(12a)에 위치되는 일단에 지름이 확장되는 형태를 갖는 플랜지(36)가 형성된다. 한편, 상기 밸브핀(35)은 도면에서와 같이 하나의 부재로 성형되는 것이 바람직하나 가공상의 편의성을 위하여 두 개 이상으로 분할하여 이를 결합하여 사용될 수 있을 것이다.

상기 스프링(15)은 상기 밸브핀(35)의 플랜지(36) 하측에 개재되는 것으로서, 상기 플랜지(36)에 상승 탄성 지지력을 작용하여 밸브핀(35)이 상승되게 한다. 이러한 스프링(15)의 탄성 지지력을 받는 밸브핀(35)은 플랜지(36)의 상면이 챔버(12a)의 내측 상면에 접촉된 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 구성되는 완충수단은 피스톤(12)이 실린더(11) 내에서 승강될 때 밸브핀(35)이 일체로 연동되어 승강되는 과정에서 받는 충격력을 흡수 완충하는 완충 작용을 수행하게 된다.

핀 후퇴량 조절수단은 밸브핀(35)의 후퇴량을 제한하여 게이트(31)를 통과하는 수지량을 조절하기 위한 것으로서, 크게 케이싱(41)과 로테이터(42)와 승강 스토퍼(43) 그리고 조절노브(44)로 구성된다.

즉, 상기 핀 후퇴량 조절수단(40)은 구동부(10)의 상측에 케이싱(41)이 고정 설치되며, 이 케이싱(41)은 중앙에 수직하는 방향으로 관통홀(미부호)이 형성되며 후술할 승강 스토퍼(43)의 회전을 방지하기 위하여 관통홀의 일부는 사각형과 같은 각형 구조를 갖는다.

그리고, 상기 케이싱(41)의 내부에는 상,하 방향으로의 유동은 방지되면서 회전 가능하게 로테이터(42)가 설치되는 구성이다. 여기서 상기 로테이터(42)는 외주면이 웜휠 형태로 가공되며 중앙 부분은 나사홀이 관통 형성되어 후술할 승강 스토퍼(43)가 수직하는 방향으로 변위를 갖도록 나사 체결되는 구조이다.

이러한 로테이터(42)는 작업자의 조작력을 받는 조절노브(44)에 연동하여 선택적으로 일방향 또는 역방향 회전을 이루게 된다.

조절노브(44)는 소정의 길이를 갖는 길이재의 부재로서 그 일단은 로테이터(42)의 외주면에 웜기어 방식으로 교합될 수 있게 대응되는 외주면에 여러 줄 나선(螺旋)으로 이루어진 나사모양의 기어가 형성되며, 그 타단은 케이싱(41)의 외부로 연장 돌출되어 작업자가 손으로 회전시킬 수 있도록 외주면에 노치가 형성되거나 또는 드라이버 등의 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 십자홈이 형성된다. 이러한 조절노브(44)는 상,하,좌,우 방향으로의 유동이 방지되면서 안정된 회전을 수행할 수 있도록 통상의 회전축 지지물인 베어링 지지체를 통해 지지되는 것이 바람직하다.

승강 스토퍼(43)는 상술한 로테이터(42)의 나사홀에 나사 체결되는 길이재의 부재로서, 상기 로테이터(42)의 회전에 연동하여 상,하 방향으로의 이동은 가능하면서 회전은 방지되게 구비된다.

즉, 상기 승강 스토퍼(43)는 상단 외주연이 로테이터(42)에 나사 체결될 수 있도록 나사 가공되며, 하단 외주연은 단면이 각형 구조를 갖도록 하여 케이싱(41)의 관통홀 일측에 끼워 맞춤되어 회전이 방지되는 구조이다.

이러한 승강 스토퍼(43)는 하면이 밸브핀(35)의 상단과 선택적으로 접촉되는 것에 의해 결과적으로 밸브핀(35)의 상승 이동량을 제한하게 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 핀 후퇴량 조절수단(40)은 조절노브(44)를 일방향 또는 역방향 회전시키면 이에 연동하여 로테이터(42)가 회전을 이루고, 이와 동시에 상기 로테이터(42)에 나사 체결된 승강 스토퍼(43)가 수직하는 방향으로 상승 또는 하강을 하게 된다. 따라서 상기 승강 스토퍼(43)의 하면에 접촉되어 상승 이동이 제한되는 밸브핀(35)의 게이트(31) 개방 위치를 조절할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 고안에서 핀 후퇴량 조절수단(40)은 작업자의 조작력을 용이하게 전달하기 위하여 웜기어 교합 방식으로 구성하였으나, 설치공간이 협소한 경우에는 도시하지는 않았으나 고정 지지물인 케이싱에 승강 스토퍼를 직접 나사방식으로 체결하여 그 구성을 간소화시키고, 상기 승강 스토퍼의 상단부는 볼트의 머리 형태로 가공하여 공구를 이용하여 회전시키는 방식으로 구성 실시할 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 사출성형기용 밸브장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2에서와 같이 사출성형기가 가동되지 않는 초기 상태에서는 상기 피스톤(12)과 밸브핀(35)은 하강되어 게이트(31)를 차단한 상태를 유지하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 에어채널(13b)로 작동압을 공급하면, 상기 실린더 (11)내의 피스톤(12)이 상승 이동을 이루면서 그 내부에 형성된 챔버(12a)에 일단이 탄성 지지된 밸브핀(35) 역시 일체로 연동하여 상승 이동을 하게 된다. 이때, 상기 밸브핀(35)은 그 상단부가 핀 후퇴량 조절수단(40)의 승강 스토퍼(43) 하단에 접촉되는 것에 의해 상승 이동이 중단되므로 결과적으로 게이트(31)가 개방된 상태를 유지하여 사출이 실시될 수 있도록 한다.

여기서, 상기 밸브핀(35)은 상승 과정에서 승강 스토퍼(43)에 접촉될 때 발생하는 충격력이 전달되는데 이러한 충격력은 밸브핀(35)의 플랜지(36) 하측을 탄성 지지하는 스프링(15)에 의해 흡수 완충된다.

이어서, 사출이 종료되면 하측에 위치한 에어채널(13b)로 공급되는 작동압이 차단되면서 상측에 위치한 에어채널(13a)로 작동압이 전환 공급되는 것에 의해 피스톤(12)이 하강하게 되고, 이 피스톤(12)의 내부에 스프링(15)에 의해 지지되는 밸브핀(35) 역시 일체로 연동하여 하강을 하게 된다. 이때, 상기 피스톤(12)은 실린더(11)의 일측에 접촉되는 것에 의해 하강 동작이 완료되며, 이때 상기 밸브핀(35)은 그 하단이 게이트(31)를 차단하는 위치를 이루게 된다.

여기서, 상기 밸브핀(35)은 하강 과정에서 피스톤(12)이 실린더(11)에 접촉될 때 발생하는 충격력이 전달되는데 이러한 충격력은 밸브핀(35)의 일측에 구비된 스프링(15)에 의해 흡수 완충된다.

한편, 본 고안의 사출성형기용 밸브장치는 핀 후퇴량 조절수단(40)을 이용하여 밸브핀(35)의 최대 후퇴량을 가변 조절할 수 있으며, 이를 통해 게이트(31)의 개방량 조절이 가능하다.

즉, 구동부(10)의 상측에 구비되는 조절노브(44)의 일단을 소정 각도 만큼 일방향 또는 역방향 회전시키면, 이 조절노브(44)에 타단에 웜기어 방식으로 교합된 로테이터(42)가 연동하여 일방향 또는 역방향 회전을 이루게 된다. 이때 상기 로테이터(42)의 중앙에 나사 체결된 승강 스토퍼는 로테이터(42)의 회전에 의해 상승 또는 하강되는 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 상기 승강 스토퍼(43)의 하면에 접촉되어 상승 이동이 제한되는 밸브핀(35)의 상승 위치를 임의로 조절할 수 있게 됨에 따라 게이트(31)의 개방량 조절이 가능하게 되는 것이다.

일예로 도 4에서와 같이 승강 스토퍼(43)가 하강되게 조절되면, 이 승강 스토퍼(43)의 하면과 접촉하는 밸브핀(35)의 최대 상승 위치는 도 3과 비교하면 낮아지게 된다. 즉, 상기 밸브핀(35)의 최대 상승 위치가 낮아지는 것에 의해 밸브핀(35)의 하단이 테이퍼 가공된 게이트(31)를 완전하게 개방시키지 못하게 되므로 수지 통과량이 감소된다.

이와 같이 작용하는 핀 후퇴량 조절수단(40)은 각 노즐(30)에 독립적으로 장착되어 해당 노즐(30)의 수지량을 정밀 조절할 수 있게 되므로 결과적으로 다캐비티 금형에 장착되는 다수의 노즐(30) 사출량을 동일한 조건으로 설정할 수 있다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 사출성형기용 밸브장치는, 구동부의 상측으로 노출된 밸브핀의 후퇴량을 가변 조절하는 것에 의해 게이트의 개방량을 정밀 조절할 수 있게 되므로 다캐비티에 적용되는 여러 노즐의 수지 사출량을 독립적으로 보정이 가능하므로 성형품의 품질 향상을 높일 수 있으며, 종전에 비해 구성의 간소화를 실현시키면서 복잡한 수밀구조를 필요로 하지 않으므로 정비성 및 기기의 신뢰성 향상을 도모할 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

또한, 피스톤의 승강시 밸브핀에 가해지는 충격력을 완충수단을 통해 안정되게 흡수 완충시키므로 승강 충격력에 의한 밸브핀의 파손 및 변형을 방지하게 된다. 따라서 밸브핀의 파손 및 변형에 따른 유지보수 비용의 상승과 기기의 가동 중단에 따른 생산성 저하 등의 문제점을 해소할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (2)

1. 고압의 작동압을 공급 및 배출하기 위한 에어채널(13a,13b)이 내부의 실린더(11)에 연결 형성되고 이 실린더(11) 내에는 작동압에 의해 선택적으로 승강되는 피스톤(12)이 구비되는 구동부(10) 및 상기 구동부(10)의 하측에 설치되며 그 내부에는 용융된 수지가 이동되는 분기된 수지채널(20a)이 형성되는 매니폴드(20) 그리고 상기 매니폴드(20)의 하면에 결합되어 수지를 공급받는 수지채널(30a)이 선단부의 게이트(31)에 연결되고 중앙에는 피스톤(12)에 연동하여 게이트(31)를 개폐시키는 밸브핀(35)이 구비되며, 이 밸브핀(35)은 상단부가 구동부(10)의 상측으로 연장 돌출되게 구비되는 노즐(30)을 포함하는 사출성형기용 밸브장치에 있어서,

   상기 밸브핀(35)에 전달되는 승강 충격력을 보상하기 위한 것으로 상기 피스톤(12) 내부에 형성되는 챔버(12a) 및 이 챔버(12a) 내에 위치되는 밸브핀(35)의 일단부에 지름이 확장되는 형태로 구비되는 플랜지(36) 그리고 플랜지(36)의 일측에 구비되어 탄성 지지하는 스프링(15)으로 된 완충수단과;

   상기 밸브핀(35)의 후퇴량을 가변 조절하는 것으로 상기 구동부(10)의 상측에 나사 체결에 의해 수직하게 가변 승강되고 하면이 밸브핀(35)의 상단과 접촉하여 그 상승을 제한하는 승강 스토퍼(43)를 구비하는 핀 후퇴량 조절수단;

   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 핀 후퇴량 조절수단은,

   상기 구동부의 상측에 고정 설치되는 케이싱(41)과;

   상기 케이싱(41)의 내부에 회전 가능하게 구비되고 중앙에 승강 스토퍼(43)가 수직하게 나사 체결되는 나사구멍이 형성되는 로테이터(42)와;

   상기 로테이터(42)의 외주면에 일단이 웜기어 교합되고 타단은 케이싱(41)의 외부로 돌출 연장되어 조작력을 받는 조절노브(44);

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 밸브장치.

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