KR20050011911A - 입형식 이종 사출성형기 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 둘 이상의 상이한 색상 또는 재질을 가진 인서트 사출품을 성형하기에 적합한 입형식 사출성형기 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단색을 가진 하나의 수지로 이루어진 단일 사출품이 아닌 고유의 적어도 둘이상의 상이한 색상 또는 재질을 가진 인서트 사출품을 단일의 입형식 사출성형기를 통해 이종 사출물을 얻을 수 있어, 작업 공정 및 시간의 단축에 따른 생산성 향상과 제조원가를 낮춰 경쟁력을 강화한 입형식 이종 사출성형기 및 그 방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 따른 입형식 사출성형기는, 성형하고자 하는 인서트물이 안착되며, 제1지점(12)에 위치한 금형의 제1부분에 제1재료를 사출하기 위한 제1사출부(10)와, 상기 제1부분이 사출성형된 금형을 상기 제1지점(12)으로부터 제2지점(22)으로 이송시키기 위한 이송부(20)와, 상기 제2지점(22)에 이송된 금형의 제2부분에 제2재료를 사출하여 이종의 인서트 사출물을 얻기 위한 제2사출부(30)로 구성됨을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형방법은, 성형하고자 하는 인서트물이 안착되며, 제1지점에 위치한 금형의 제1부분에 제1재료를 사출하는 단계와; 상기 제1부분이 사출성형된 금형을 상기 제1지점으로부터 제2지점으로 이송시키는 단계; 및 상기 제2지점에 이송된 금형의 제2부분에 제2재료를 사출하여 이종의 인서트 사출물을 얻는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

Description

입형식 이종 사출성형기 및 그 방법{Apparatus for double insert injection moulding and method therefore}

본 발명은 주로 인서트 사출에 적합한 입형식 사출성형기 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단색을 가진 하나의 수지로 이루어진 단일 사출품이 아닌 고유의 적어도 둘이상의 상이한 색상 또는 재질을 가진 인서트 사출품을 단일의 입형식 사출성형기를 통해 이종 사출물을 얻을 수 있어, 작업 공정 및 시간의 단축에 따른 생산성 향상과 제조원가를 낮춰 경쟁력을 강화한 입형식 이종 사출성형기 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형기는 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 사출물이 주입되는 금형이 사출장치에 대해 수직적인 상, 하로 형 개폐되도록 설치되고, 사출재료를 녹여서 금형에 사출하는 사출기는 금형에 대하여 수직 또는 수평적으로 이동하면서 사출물을 주입하게 되는 입형식과, 이와는 반대로 금형이 사출장치에 대해 수평적인 좌, 우로 형 개폐되도록 설치되고, 사출기는 금형에 대하여 수평적으로 이동하면서 사출물을 주입하게 되는 횡형 사출기라고 한다.

그리고, 입형식은 사출장치에 대하여 금형이 수직적인 상, 하로 형 개폐되는 것이기 때문에 주로 인서트 제품의 사출에 적합하고, 횡형사출기는 한번의 사출로 완성되는 제품의 성형에 적합한 것으로, 그 중 본 발명은 입형식에 관한 것으로 이의 구조를 간단히 살펴보면, 알갱이 형태의 사출재료를 녹여서, 금형틀에 사출하는 사출기와 상기 사출기 및 금형틀을 상, 하부 금형으로 분리 및 폐쇄되도록 수직적으로 상, 하 작동시키는 실린더가 구비된 몸체와 상기 몸체 및 사출기에 유압을 제공하는 유압실로 구성된다.

또한, 사출기에는 사출재료를 저장 및 사출 스크류까지 이송되도록 이송관이 구비된 호퍼와, 상기 호퍼를 통해 이송된 알갱이 형태의 사출재료가 녹아서 액상의 사출물로 변환되어 금형틀에 사출되도록 하는 히터가 외주연에 형성되고, 사출 스크류가 내장된 연료 실린더와 상기 연료 실린더가 금형틀에 사출시 압력에 의해 밀림되는 것을 방지하는 노즐실린더가 구비된 사출실린더로 구성된다.

한편, 몸체에는 일단으로 사출기를 지지 고정시키며, 타단에 사출기의 일축선상에 위치되는 상부금형이 고정된 상부지지대와 상기 상부지지대가 상, 하작동됨에 따라 상부금형에 의해 개방 및 폐쇄되는 하부금형이 고정된 하부지지대와 상기 하부지지대를 기준으로 사출기와 상부금형이 구비된 상부지지대가 상,하 작동되도록 가이드하는 가이드축의 일단에 결합되는 이송대와 상기 이송대를 상,하로 이송시키는 피스톤이 내장된 실린더로 구성된다.

상기와 같이 구성된 입형식 사출성형기의 작동상태를 보면, 콘트롤박스에 전원을 인가하면, 유압실에서 발생된 유압이 각각의 장치들에 공급되고, 이에 몸체에 구비된 실린더는 피스톤을 하부로 작동시키고, 이때 피스톤의 일측단에 결합된 이송대가 하부로 작동되면서, 가이드축에 상호결합된 상부지지대도 하부로 작동되면서 상기 상부지지대에 고정된 상부금형이 하부지지대에 고정된 하부금형의 개방된 상단부를 폐쇄시켜 한조의 금형을 이룬다.

그리고 상기와 같이 한조의 금형이 이루어지면, 이때 상부지지대의 일측단에 구비된 사출기에서 사출재료를 사출시키고 일정시간이 경과 후 몸체에 구비된 실린더의 작동에 따라 하부금형에서 상부금형을 개방시키면 상기 하부금형 내에는 인서트된 사출품이 형성되고 별도의 추출장치에 의하여 사출품을 추출시키면 된다.

이와 같은 입형식 사출성형기는 단식의 사출기만을 구비되어 있으므로 한가지 사출재료를 통해 하나의 인서트 사출품을 얻게되고, 이에 둘이상의 색상 또는 재질을 가진 사출품을 얻기 위해서는 별도의 사출성형기를 구비하여 1차로 사출된 제품을 금형내에서 축출시킨 후 다시 별도로 구비된 사출성형기의 금형에 안착시킨 후 2차로 재가공하는 방식을 통해 둘이상의 색상 또는 재질이 구비된 인서트 사출제품을 생산하는 방식으로 생산성 저하와 1차 인서트 사출품을 2차 금형에 안착시킬때 작업자의 실수에 의한 불량률이 증가한다는 문제점이 있었다.

또한, 둘이상의 색상 또는 재질이 구비된 한가지의 인서트 사출품을 생산하기 위해서는 원하는 가지 수만큼 비례하여 사출성형기를 구비하여야 함으로써, 기초설비 및 공간의 확보와 인력의 낭비에 따른 제조단가의 상승으로 경쟁력이 약화되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 둘이상의 색상 또는 재질을 가진 이종 사출품을 하나의 사출성형기에서 생산되도록 함에 따라 생산성 향상과 불량률의 저하로 인한 제품 경쟁력을 강화한 입형식 이종 사출성형기 및 그 방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 입형식 이중 사출성형기의 전체 사시도;

도 2는 본 발명에 따른 입형식 이중 사출성형기의 작동전 상태의 정면도;

도 3은 도 2에 도시된 입형식 이중 사출성형기 중 사출기의 일부절개 측면도;

도 4는 본 발명에 따른 입형식 이중 사출성형기의 작동 후 상태의 정면도;

도 5는 도 4에 도시된 입형식 이중 사출성형기 중 사출기의 일부절개 측면도;

도 6은 본 발명에 이용되는 회전부의 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 ; 입형식 사출 성형기 10 ; 제1사출부

12 ;제1지점 20 ; 이송부

22 ; 제2지점 30 ; 제2사출부

40 ; 한조의 금형 50 ; 몸체

60 ; 유압실 210; 회전판

220; 모터

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 입형식 이종 사출성형기는, 성형하고자 하는 인서트물이 안착되며, 제1지점에 위치한 금형의 제1부분에 제1재료를 사출하기 위한 제1사출부와, 상기 제1부분이 사출성형된 금형을 상기 제1지점으로부터 제2지점으로 이송시키기 위한 이송부와, 상기 제2지점에 이송된 금형의 제2부분에 제2재료를 사출하여 이종의 인서트 사출물을 얻기위한 제2사출부로 구성됨을 기술적 구성상의 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 이송부는 금형이 제1지점에서 제2지점으로 다시 제1지점으로 순환하며, 어느 일측의 외주연으로 치차가 형성된 종동기어가 구비된 회전판과, 이 회전판의 종동기어에 회전력을 전달시키는 원동기어가 구비된 모터로 구성됨이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 이송부에 의해 금형이 제1지점에서 제2지점로 다시 제1지점으로 순환할 때 정확한 위치선정을 제어하기위한 위치감지센서가 더 포함됨이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 인서트 사출에 용이한 입형식 사출성형기에 있어서; 성형하고자 하는 인서트물이 안착되며, 제1지점에 위치한 금형의 제1부분에 제1재료를 사출하는 단계와, 상기 제1부분이 사출성형된 금형을 상기 제1지점으로부터 제2지점으로 이송시키는 단계와, 상기 제2지점에 이송된 금형의 제2부분에 제2재료를 사출하여 이종의 인서트 사출물을 얻는 단계로 구성됨이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 입형식 이종 사출성형방법은, 성형하고자 하는 인서트물이 안착되며, 제1지점에 위치한 금형의 제1부분에 제1재료를 사출하는 단계와; 상기 제1부분이 사출성형된 금형을 상기 제1지점으로부터 제2지점으로 이송시키는 단계; 및 상기 제2지점에 이송된 금형의 제2부분에 제2재료를사출하여 이종의 인서트 사출물을 얻는 단계를 포함한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 입형식 이종 사출성형기의 전체 사시도로써, 통상의 입형식 사출기(1)에 있어서, 제1사출부(10)는 성형하고자 하는 인서트물이 안착되며, 제1지점(12)에 위치한 금형의 제1부분에 제1재료를 사출하는 것이며, 이송부(20)는, 상기 제1부분이 사출 성형된 금형을 상기 제1지점(12)으로부터 제2지점(22)으로 이송시키기 위한 것이고, 제2사출부(30)는 상기 제2지점(22)에 이송된 금형의 제2부분에 제2재료를 사출하여 이종의 인서트 사출물을 얻기 위한 것이다.

상기와 같이 구성된 제1 및 제2사출기(10)(30)는 같은 구조를 가지는 것으로 단일의 사출기 구조를 도 3을 참조하여 살펴보면, 사출 재료를 투입 및 사출기까지 이송시키는 이송관이 구비된 호퍼(2)와, 상기 호퍼(2)를 통해 투입된 재료를 녹여 금형에 사출시키는 히터(3)가 외주연에 형성되고, 내부에 사출 스크류(4)가 구비된 원료실린더(5)와, 상기 원료실린더(5)를 통해 사출되는 사출물의 압력에 의해 금형에서 원료실린더(5)가 이탈됨을 방지하고, 필요에 따라 원료실린더(5)를 금형에서 제거할 수 있도록 한 노즐실린더(6)가 구비된 사출실린더(7)로 구성된다.

또한, 이송부(20)는 도 6을 참조하여 살펴보면, 금형이 제1지점(12)에서 제2지점(22)으로 다시 제1지점(12)으로 순환되도록 어느 일측의 외주연으로 치차가 형성된 종동기어(212)가 구비된 회전판(210)과; 상기 회전판(210)의 종동기어(212)에 회전력을 전달시키는 원동기어(222)가 일축선상에 구비된 모터(220)로 구성된다.

한편, 상기 이송부(20)에 있어서, 금형이 제1지점(12)에서 제2지점(22)으로다시 제1지점(12)으로 순환할 때 정확한 위치선정을 제어하기 위한 위치감지센서(226)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성된 입형식 이종 사출 성형기(1)에 의해 이종의 인서트사출제품이 얻어지는 작동상태의 단계를 보면 다음과 같다.

1단계로 도2와 같이 성형하고자하는 인서트물을 이송부의 제1지점(12)에 위치한 하부금형(44)에 안착시킨다.

2단계로 콘트롤박스에 전원을 인가시키면, 유압실(60)에서 유압이 발생되어 각 장치에 유압을 공급하게되고, 이때 도4와 같이 몸체(50) 프레임내에 구비된 실린더(52)의 피스톤이 작동되어 이송대(54)와 상부지지대(56)는 가이드축(55)의 안내를 받으며 하강하게 되고, 상기 하강하는 상부지지대(56)에 고정된 상부금형(42)에 의해 하부금형(44)은 상단이 폐쇄되어 한조의 금형(40)을 이룬다.

3단계로 도 5와 같이 한조를 이룬 금형(40)에 제1재료가 투입된 제1사출부(10)에서 사출물이 상기 금형(40)의 제1부분을 사출하며, 이때 노즐실린더(6)는 제1사출부(10)에서 사출물이 금형(40)에 사출될때 사출압력에 의해 원료실린더(5)가 이탈됨을 방지하도록 원료실린더(5)에 압력을 가한다.

4단계로 도3과 같이 한조의 금형(40)에 사출물을 사출 한 후 일정 시간이 경과 후에 몸체(50)내에 구비된 실린더(52)의 피스톤 작동에 의하여 한조의 금형(40)은 상,하부금형(42)(44)으로 분리되며, 이때 이송부(20)의 제1지점(12)에 위치한 하부금형(44)내에는 제1부분이 사출된 인서트물이 형성된다.

5단계로 도 6과 같이 이송부(20)의 제1지점(12)에 위치한 하부금형(44)은 모터(220)의 구동에 의해 회전력을 전달받은 원동기어(222)와 상기 원동기어(222)와 치합된 종동기어(212)에 의해 회전판(210)은 회전되어 제1지점(12)의 하부금형(44)을 제2지점(22)으로 회전 이송시키게 된다.

이때, 이송부(20)의 회전판(210)이 회전될때 정확한 위치선정을 제어하기 위한 위치감지센서(226)를 구비함으로써, 원할한 위치선정을 할 수 있도록 됨이 바람직하다.

6단계로 이송부(20)에 의해 제1지점(12)에서 제2지점(22)으로 이송된 제1부분이 사출된 인서트물을 구비한 하부금형(44)의 상단을 상부금형(42)이 폐쇄시키는 것으로 도 4와 같이 몸체(50)내에 구비된 실린더(52)의 피스톤 작동에 의해 상부금형(42)이 제2지점(22)에 위치한 하부금형(44)을 폐쇄시켜 한조의 금형(40)을 이룬다.

7단계로 도 5와 같이 한조를 이룬 금형(40)에 제2재료가 투입된 제2사출부(30)에서 사출물이 상기 금형(40)의 나머지부분인 제2부분을 사출하며, 이때 노즐실린더(6)는 제2사출부(30)에서 사출물이 금형(40)에 사출될때 사출압력에 의해 원료실린더(5)가 이탈됨을 방지하도록 원료실린더(5)에 압력을 가한다.

8단계로 도 2와 같이 한조의 금형(40)에 사출물을 사출 한 후 일정 시간이 경과후에 몸체(50)내에 구비된 실린더(52)의 피스톤 작동에 의하여 한조의 금형(40)은 상,하부금형(42)(44)으로 분리되며, 이때 이송부(20)의 제2지점(22)에 위치한 하부금형(44)내에는 제1부분과 제2부분이 사출된 최종의 이종 인서트 사출물이 형성된다.

9단계로 이송부(20)의 제2지점(22)에 위치한 하부금형(44)은 모터(220)의 구동에 의해 회전력을 전달받은 원동기어(222)와 상기 원동기어(222)와 치합된 종동기어(212)에 의해 회전판(210)은 회전되어 제2지점(22)의 하부금형(44)을 제1지점(12)으로 회전 이송시키게 된다.

10단계로 상기와 같이 제1지점(12)에 위치한 이종 인서트 사출물을 가진 하부금형(44)에 별도로 구비된 축출장치에 의해 제품을 축출시키고, 작업자는 제1지점(12)에 위치한 하부금형(44)에 새로운 인서트물을 삽입 안착시켜 상기의 방법으로 사출품을 얻게 되는 것이다.

상기와 같이 하나의 인서트 사출품을 생산하기 위해서는 10단계를 거치지만 첫 공정만 10단계를 거칠 뿐, 이후에는 제1사출부(10)와 제2사출부(30)가 동시에 작동됨으로써, 제작단계가 절반으로 축소되어 생산성이 향상된다.

이상과 같이 본 발명은 종래에 별도로 구비된 둘이상의 사출 성형기에서 작업자가 일일 수동으로 작업함에 따른 불량률 증가와 함께 생산성 저하와, 별도로 사출성형기를 구비하여야 하는 불편함 및 작업 공간의 활용도가 떨어진 문제점을 하나의 사출성형기에 둘이상의 사출기를 장착함으로써, 하나의 입형식 사출 성형기에 이종의 사출품을 생산할 수 있어, 작업 단계를 대폭 축소함에 따른 생산성 향상과 함께 불량률의 감소 및 작업공간의 활용도를 가일층 증폭시킨 발명인 것이다.

비록 본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 설명되었을지라도 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 하기의 특허청구범위 내에서 당업자에 의해 많은 변형 및 수정이 있을 수 있음은 물론이다.

예컨대, 여러종류의 사출재료를 원할 경우는 사출재료를 투입할 수 있는 사출기를 필요한 수만큼 베이스판에 구비하여 회전판의 회전각도를 콘트롤하여 사용할 수 있으며, 또한, 한 종류의 사출재료를 가지고 복식의 사출기가 장착되어 있어 하나의 입형식 사출 성형기에서 한 공정으로 복식의 인서트 사출품을 사출함에 따른 생산성을 증가시킬 수 있음은 물론이다.

Claims (4)

1. 인서트 사출에 용이한 입형식 사출성형기(1)에 있어서:

   성형하고자 하는 인서트물이 안착되며, 제1지점(12)에 위치한 금형의 제1부분에 제1재료를 사출하기 위한 제1사출부(10)와;

   상기 제1부분이 사출성형 완료된 금형을 상기 제1지점(12)으로부터 제2지점(22)으로 이송시키기 위한 이송부(20); 및

   상기 제2지점(22)에 이송된 금형의 제2부분에 제2재료를 사출하여 이종의 인서트 사출물을 얻기 위한 제2사출부(30)로 구성됨을 특징으로 하는 입형식 이종 사출성형기.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 이송부(20)는, 금형을 제1지점(12)에서 제2지점(22)으로 다시 제1지점(12)으로 순환시키며, 외주연으로 종동기어(212)가 구비된 회전판(210)과;

   상기 회전판(210)의 종동기어(212)에 치합되어 회전력을 전달시키는 원동기어(222)가 구비된 모터(220)를 포함함을 특징으로 하는 입형식 이종 사출성형기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 이송부(30)에 의해 금형이 제1지점(12)에서 제2지점(22)으로 다시 제1지점(12)으로 순환할 때 정확한 위치선정을 제어하기 위한 위치감지센서(226)가 더구비됨을 특징으로 하는 입형식 이종 사출성형기.
4. 인서트 사출에 용이한 입형식 사출성형방법에 있어서:

   성형하고자 하는 인서트물이 안착되며, 제1지점에 위치한 금형의 제1부분에 제1재료를 사출하는 단계와;

   상기 제1부분이 사출성형된 금형을 상기 제1지점으로부터 제2지점으로 이송시키는 단계; 및

   상기 제2지점에 이송된 금형의 제2부분에 제2재료를 사출하여 이종의 인서트사출물을 얻는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 입형식 이종 사출성형방법.