KR20050061282A - 플라스틱 몰딩머신의 몰드용 체크 밸브 - Google Patents
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Abstract
플라스틱 몰딩머신의 몰드용 체크 밸브는 플라스틱 소재(14)용 몰드(13)의 상보적인 형상의 시트(12)에 수용되는 밸브 본체(11)를 포함하고, 상기 밸브 본체(11)에는 주입 채널(15)이 제공되며, 상기 주입 채널의 내부에서는 흐름 제어 부재(16)가 플라스틱 소재(14) 주입 포트(17)와 플라스틱 소재가 밸브 본체(11)로부터 빠져나가는 것을 방지하는 컨테인먼트 수단(18) 사이에서 자유롭게 부유할 수 있으며 플라스틱 소재(14)용 관통구(21)를 형성하고, 상기 흐름 제어 부재(16)는 주입 채널(15) 내의 플라스틱 소재(14)의 압력에 의하여 푸싱된다. 밸브 본체(11)의 시트(12)는 밸브 본체의 내측으로부터 외측으로 반전가능한 병진 스트로크용 스트로크 체적(22)을 갖고, 밸브 본체(11)는 몰드(13)의 외측을 향하여 스트로크를 정지시키는 제1 수단(25) 및 몰드(13)의 내측을 향하여 스트로크를 정지시키는 제2 수단(26)에 맞대어 접촉되는 부분(23)을 갖는다. 내측으로부터 외측으로의 병진 스트로크가 플라스틱 소재(14)용 팽창 체임버(24)를 비운다.
Description
본 발명은 플라스틱 몰딩머신의 몰드용 체크 밸브에 관한 것이다.
오늘날 잘 알려진 플라스틱 소재용 몰드, 특히 일단 몰드 내에 주입되면 상당히 팽창하는, 예를 들면, 에틸 비닐 아세테이트와 같은 플라스틱 소재용 몰드는 인젝터(injector)와 접촉되는 주입 구멍에 가까이 위치된 니들(needle) 또는 기요틴 장치(guillotine device)를 편리하게 갖고 있다.
적어도 2개, 일반적으로는 4개의 임프레션(impression)을 형성하고 내부 온도가 대략 170℃인 이들 몰드에서, 플라스틱 소재는 대략 100℃의 온도로 주입된다.
이러한 온도 차이로 인하여 주입된 플라스틱 소재가 팽창된다.
몰드 내에서 팽창됨으로써, 플라스틱 소재는 주입 채널을 따라 부풀어오르게 되고, 전술한 바와 같이, 니들 또는 기요틴 장치에 의하여 차단된다.
상기 장치는 유압 실린더에 의하여 조작되며, 교차 결합 단계 도중에 소재가 몰드로부터 자유롭게 빠져나가는 것을 방지하는데 적합하다.
상기 니들의 개폐는 몰드 내부에 들어있는 소재의 압력을 검출할 수 있는 타이머 또는 압력 트랜스듀서에 의하여 제어되는 것이 바람직할 수 있다.
이와 같은 방식으로, 과다한 소재는, 몰딩 요구조건에 따라, 공지된 유형의 전자 제어 방법에 의하여 니들/기요틴 장치의 개폐 순서를 간단하게 조작함으로써 주입 채널로부터 흘러나가게 할 수 있다.
예를 들면, 주입된 플라스틱 소재가 팽창하는 동안 니들이 개방됨으로써 일정량의 상기 소재가 몰드로부터 빠져나갈 수 있으므로, 팽창으로 인해 발생된 압력이 미관상 보기 흉하고 제거하는데 비용이 많이 드는 플래시(flash)를 몰드부의 클로저 라인에 형성하지 않고 몰드의 임프레션을 최적 상태로 채울 수 있다는 장점을 갖는다.
이들 공지된 니들 또는 기요틴 장치는, 이들이 용이하게 조작될 수 있다는 면에서 높이 평가되고 이러한 이유로 광범위하게 사용되지만, 단점도 갖고 있다.
전술한 바와 같이, 이들 장치를 제공하기 위해서는, 내부에 적합한 리셉터클을 제공하기 위하여 몰드를 기계 가공하는 외에, 작동 실린더를 사용하는 것이 필요하다.
그 자체가 중요한 비용 요인이 되는 상기 작동 실린더는 전자 제어 수단에 의하여 조작되어야 하므로, 이는 하드웨어 및 상기 제어 수단을 사용하는 숙련자를 필요로 한다는 점에서 추가의 비용이 수반된다.
본 발명의 의도는 공지된 유형의 니들 또는 기요틴 장치에서 드러난 문제점 및 단점을 해소할 수 있는 플라스틱 몰딩머신의 몰드용 체크 밸브를 제공하는 것이다.
상기 의도 내에서, 본 발명의 목적은 동일한 몰드에 의하여 형성된 여러 개의 임프레션 내에 플라스틱 소재를 최적으로 분배함으로써 이들 임프레션 내에 균등한 압력을 발생시킬 수 있는 체크 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 실질적으로 플래시는 형성되지 않고 스프루(sprue)는 최소로 감소된 제품을 제공할 수 있는 체크 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공지된 몰드 내에 용이하고 비용을 많이 들이지 않고 제공될 수 있는 체크 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 공지된 기구 및 기술로 제조될 수 있는 플라스틱 몰딩머신의 몰드용 체크 밸브를 제공하는 것이다.
상기 의도와 상기 목적 및 후술하는 상세한 설명으로부터 명백하게 이해될 수 있는 다른 목적은, 플라스틱 소재용 몰드의 상보적인 형상의 시트 내에 수용되는 밸브 본체로 구성되는 플라스틱 몰딩머신의 몰드용 체크 밸브에 의하여 달성되고, 상기 밸브 본체에는 주입 채널이 제공되며, 상기 주입 채널의 내부에서는 흐름 제어 부재가 플라스틱 소재 주입 포트와 플라스틱 소재가 밸브 본체로부터 빠져나가는 것을 방지하는 컨테인먼트 수단(containment means) 사이에서 자유롭게 부유할 수 있으며 플라스틱 소재용 관통구를 형성하고, 상기 흐름 제어 부재는 상기 주입 채널 내의 플라스틱 소재의 압력에 의하여 푸싱되며, 상기 체크 밸브는 상기 밸브 본체의 시트가 밸브 본체의 내측으로부터 외측으로 반전가능한 병진 스트로크용 스트로크 체적을 갖고, 상기 밸브 본체는 상기 몰드의 외측을 향하여 스트로크를 정지시키는 제1 수단 및 상기 몰드의 내측을 향하여 스트로크를 정지시키는 제2 수단에 맞대어 접촉되는 적어도 한 부분을 갖고, 상기 내측으로부터 외측으로의 병진 스트로크가 주입된 플라스틱 소재용 팽창 체임버를 비우는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면에 예시적인 예로서 도시된, 본 발명의 바람직하지만 한정적은 아닌 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 플라스틱 몰딩머신의 몰드용 체크 밸브는 일반적으로 도면부호(10)로 표시되어 있다.
체크 밸브(10)는 플라스틱 소재(14)용 몰드(13)의 상보적인 형상의 시트(12) 내에 수용되는 밸브 본체(11)로 구성된다.
몰드(13)는 실질적으로 제1 몰드부(13a) 및 제2 몰드부(13b)로 구성된다.
시트(12)는, 본 발명의 실시예에서는, 제1 몰드부(13a) 상에 위치한다.
밸브 본체(11)는 주입 채널(15)을 갖고, 상기 주입 채널 내에서는 흐름 제어 부재(16)가 자유롭게 부유할 수 있다.
흐름 제어 부재(16)는, 본 실시예에서는, 볼(16a)로 구성된다.
볼(16a)은 플라스틱 소재(14) 주입 포트(17)와 상기 플라스틱 소재가 밸브 본체(11)로부터 빠져나가지 않도록 방지하는데 적합한 컨테인먼트 수단(18) 사이에 배치된다.
볼(16a)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 주입 도중에 주입 채널(15) 내에 주입된 플라스틱 소재(14)의 압력에 의하여 컨테인먼트 수단(18)에 맞대어 푸싱된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 플라스틱 소재(14)가 몰드(13) 내에서 팽창하는 단계에서, 볼(16a)은 유입 포트(17)를 차단하기 위하여 주입 채널(15)의 유입 포트(17)의 초크(choke)(19)에 맞대어 압착된다.
컨테인먼트 수단(18)은 몰딩 소재(14)의 흐름을 방해하지 않고 흐름 제어 부재(16), 즉 볼(16a)의 스트로크를 정지시키기 위하여 플라스틱 소재(14)용 관통구(21)를 형성한다.
밸브 본체(11)의 시트(12)는 밸브 본체(11)의 내측으로부터 외측으로 반전가능한 병진 스트로크를 가능하게 하는 스트로크 체적(22)을 갖는다.
내측으로부터 외측으로의 이러한 병진 스트로크가 플라스틱 소재(14)용 팽창 체임버(24)(도 3 참조)를 비운다.
밸브 본체(11)는, 제1 몰드부(13a)의 외측을 향하여 스트로크를 정지시키는 제1 수단(25) 및 몰드부(13a)의 내측을 향하여 스트로크를 정지시키는 제2 수단에 맞대어 접촉되는 부분(23)을 갖는다.
제1 정지 수단 및 제2 정지 수단(25, 26)에 맞대어 접촉되는 부분(23)은 밸브 본체(11)와 단일체인 외주 돌출부(perimetric protrusion)(27)에 의하여 제공된다.
밸브 본체(11)는 실질적으로 원통형이기 때문에, 외주 돌출부(27)는 환형이며 밸브 본체(11)의 말단에 밸브 본체와 단일체로 될 수 있도록 배치된다.
제1 정지 수단(25)은 시트(12)에 제공된 대응 슬롯(31) 내에 삽입되는 접합 링(abutment ring)(30)에 의하여 구성된다.
제2 정지 수단(26)은 스트로크 체적(22)과 팽창 체임버(24) 사이를 가로지르는 쇼울더(33)에 의하여 구성된다.
흐름 제어 부재(16)용 컨테인먼트 수단(18)은 주입 채널(15)의 내면(35)으로부터 돌출하도록 동일 평면 구성으로 배치된 적어도 3개의 등거리 탭(34)에 의하여 구성된다.
탭(34)은 플라스틱 소재(14)용 관통구(21)를 형성한다.
밸브(10)의 동작은 다음과 같다.
인젝터(40)는 밸브 본체(11)에 맞대어 위치하고, 몰드(13)의 내부 채널(41) 및 임프레션(50)을 채우는 유동체의 플라스틱 소재(14)를 주입 채널(15) 내에 주입한다.
플라스틱 소재(14)는 열경화성 유형, 예를 들면, 에틸 비닐 아세테이트일 수 있다.
밸브 본체(11)는 자신의 외주 돌출부(27)에 의하여 쇼울더(33)에 맞대어 접합된 상태로 로크된다.
인젝터로부터 도달하는 플라스틱 소재(14)가, 도 2에 도시된 바와 같이, 볼(16a)을 탭(34)에 맞대어 푸싱함으로써 유입 포트(17)가 개방된다.
주입 동작 종료 시, 인젝터(40)는 적어도 접합 링(30)을 지나 밸브 본체(11)로부터 멀리 이동한다.
도 3에 도시된 바와 같이 플라스틱 소재(14)가 팽창하는 제1 단계에서, 볼(16a)은 플라스틱 소재(14) 자체에 의하여 포트(17)의 초크(19)를 향하여 푸싱되고 상기 구멍(17)을 차단하도록 이 초크에 압착된다.
이 시점에서 몰드 내의 플라스틱 소재(14)가 제1 몰드부(13a)와 제2 몰드부(13b) 사이의 일치선(43) 내로 침투하는 대신 더 팽창하여 원하지 않는 플래시를 형성하는 경우, 밸브 본체(11)의 저면(39)에 추력을 자유롭게 인가할 수 있다.
상기 추력으로 인하여 밸브 본체(11)가 스트로크 체적(22) 내로 슬라이딩한다.
밸브 본체(11)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 접합 링(30)까지 병진 운동을 자유롭게 실행할 수 있고, 상기 접합 링에 의하여 몰드부(13a)의 외측을 향하는 밸브 본체의 병진 운동이 차단된다.
팽창 체임버(24)는 몰드(13)에 의하여 형성된 임프레션의 개수 및 체적에 좌우되는 치수를 갖고, 과다하고 바람직하지 못한 스프루(45)가 형성되는 것을 방지하기에 충분하다.
성형된 제품을 빼내고 몰드(13)를 새로운 몰딩 작업을 위해 복귀시키면, 밸브 본체(11)는 상기 밸브 본체(11) 상에 위치한 인젝터(40)에 의하여 인가된 추력에 의하여 쇼울더(33)에 맞대어 접합된 상태로 복귀된다.
주입 작업 종료 시 즉시 회수하는데 대한 다른 방법으로서, 인젝터(40)는 임프레션(50)의 개수, 치수 및 형상과 주입되는 플라스틱 소재의 양에 따라 미리 설정될 수 있는 시간 간격 동안 밸브 본체(11)와 접촉 상태로 유지된다.
상기의 다른 방법의 동작은, 몰드(13) 내에서 팽창하는 플라스틱 소재(14b)에 의하여 상측방향으로 푸싱되는 밸브 본체(11)의 상측방향으로의 이동을 지연시킨다.
이로써, 주입 채널(15)로부터 더 멀리 위치한 영역 내에서도 임프레션(50) 모두를 최적으로 채울 수 있다.
주입된 플라스틱 소재는, 팽창에 의하여, 볼(16a)을 유입 포트에 맞대어 푸싱함으로써 유입 포트(17)를 실제로 먼저 차단한 다음, 밸브 본체(11)와 접촉되어 있는 인젝터(40)가 소정 시간 간격 동안 상기 소재가 팽창 체임버(24) 내에서 팽창되는 것을 방지함으로써, 대신에 가장 최적의 방식으로 임프레션(50) 내로 침투할 수 있다.
최종적으로, 밸브 본체(11)가 상측방향으로 자유롭게 이동하도록 인젝터(40)를 들어올린 후, 상기 팽창하는 플라스틱 소재가 밸브 본체(11)를 푸싱하고 밸브 본체(11)의 이동에 의하여 자유로워진 체임버(24) 내의 팽창이 종료되어 플래시가 형성되지 않는다.
실제로, 전술한 본 발명은 특히 플라스틱 몰딩장치의 몰드용의 공지된 유형의 니들 또는 기요틴 장치에서 드러난 문제점을 해소하는 것으로 판명되었다.
특히, 본 발명은 동일한 몰드에 의하여 형성된 여러 개의 임프레션 내에 플라스틱 소재를 최적으로 분배함으로써 이들 임프레션 내에 균등한 압력을 발생시킬 수 있는 체크 밸브를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 실질적으로 플래시가 형성되지 않으면서 스프루를 최소화시키는 제품을 제공할 수 있는 체크 밸브를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 용이하고 비용을 많이 들이지 않고 공지된 몰드 내에 제공될 수 있는 체크 밸브를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 공지된 시스템 및 기술로 제조될 수 있는, 특히 플라스틱 몰딩머신의 몰드용 체크 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명은 특허청구범위를 벗어나지 않고 여러 가지로 변형 및 변경할 수 있고, 모든 상세부는 다른 기술적으로 균등한 부재로 또한 교체될 수 있다.
실제로, 사용된 소재 및 치수는, 이들이 특정 용도에 사용가능한 경우, 요구 조건 및 당해 기술에 따라 임의로 선택될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 체크 밸브가 제공된 몰드의 측단면도이다.
도 2는 몰딩 작업의 제1 단계 상태에 있는, 본 발명에 따른 체크 밸브의 측단면도이다.
도 3은 몰딩 작업의 제2 단계 상태에 있는, 도 2에 도시된 본 발명에 따른 체크 밸브의 측단면도이다.
도 4는 몰딩 작업의 제3 단계 상태에 있는, 도 2 및 도 3에 도시된 본 발명에 따른 체크 밸브의 측단면도이다.
도 5는 도 2의 선 V-V를 따라 절취된, 본 발명에 따른 체크 밸브의 일부 단면도이다.
Claims (9)
- 플라스틱 몰딩머신의 몰드용 체크 밸브에 있어서,상기 체크 밸브는 플라스틱 소재(14)용 몰드(13)의 상보적인 형상의 시트(12) 내에 수용되는 밸브 본체(11)를 포함하고,상기 밸브 본체(11)는 주입 채널(15)을 구비하고, 상기 주입 채널의 내부에서는 흐름 제어 부재(flow control element)(16)가 플라스틱 소재(14) 주입 포트(17)와 플라스틱 소재가 밸브 본체(11)로부터 빠져나가는 것을 방지하는 컨테인먼트 수단(containment means)(18) 사이에서 자유롭게 부유할 수 있고, 플라스틱 소재(14)용 관통구(21)를 형성하며,상기 흐름 제어 부재(16)는 상기 주입 채널(15) 내에서 플라스틱 소재(14)의 압력에 의하여 푸싱되고,상기 밸브 본체(11)의 상기 시트(12)는 상기 밸브 본체의 내측으로부터 외측으로 반전가능한 병진 스트로크용 스트로크 체적(stroke volume)(22)을 갖고,상기 밸브 본체(11)는 상기 몰드(13)의 외측을 향하여 스트로크를 정지시키는 제1 수단(25), 및 상기 몰드(13)의 내측을 향하여 스트로크를 정지시키는 제2 수단(26)에 맞대어 접촉되는 적어도 한 부분(23)을 가지며,상기 내측으로부터 외측으로의 병진 스트로크가 플라스틱 소재(14)용 팽창 체임버(24)를 비우는것을 특징으로 하는 체크 밸브.
- 제1항에 있어서,상기 제1 정지 수단(25) 및 상기 제2 정지 수단(26)에 맞대어 접촉되는 상기 부분(23)은 상기 밸브 본체(11)와 단일체인 외주 돌출부(27)에 의하여 제공되는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
- 제1항에 있어서,상기 몰드(11)의 외측을 향하여 상기 밸브 본체(11)의 스트로크를 정지시키는 상기 제1 수단(25)은 상기 시트(12) 상의 대응 슬롯(31) 내에 삽입되는 접합 링(30)에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
- 제1항에 있어서,상기 몰드(13)의 내측을 향하여 상기 밸브 본체(11)의 스트로크를 정지시키는 상기 제2 수단(26)은 상기 스트로크 체적(22)과 상기 팽창 체임버(24) 사이를 가로지르는 쇼울더(33)에 의하여 구성되는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
- 제1항에 있어서,상기 밸브 본체(11)는 실질적으로 원통형인 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
- 제2항에 있어서,상기 외주 돌출부(27)는 환형이며, 상기 밸브 본체(11)의 말단에 상기 밸브 본체와 단일체가 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
- 제1항에 있어서,상기 유입 포트(17) 내부에는 상기 흐름 제어 부재(16)를 가로막기에 적합한 초크(19)가 제공되는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
- 제1항에 있어서,상기 플라스틱 소재(14)용 상기 관통구(21)를 형성하는 상기 흐름 제어 부재(16)에 대한 상기 컨테인먼트 수단(18)은 상기 주입 채널(15)의 내면(35)으로부터 돌출하도록 동일 평면상 구조로 배치되는 3개 이상의 등거리 탭(34)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
- 제1항에 있어서,상기 흐름 제어 부재(16)는 볼(ball)(16a)인 것을 특징으로 하는 체크 밸브.
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