KR20050064082A - 먼지를 제거하는 사출성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 먼지를 제거하는 사출성형장치에 관한 것으로, 외부로부터 유입되기 쉬운 먼지 등 기타 이물질을 사출성형본체의 내부에 유입되지 않게 하거나 유입되더라도 제거할 수 있는 먼지를 제거하는 사출성형장치를 제공함에, 그 목적이 있다.

이를 위해 가열한 실린더 속에 플라스틱수지를 가열 유동화하여 금형 속에 넣고 압입하여 사출하는 사출성형장치에 있어서, 플라스틱수지를 사출시키는 사출부가 위치하고, 사출부 측부에 사출된 플라스틱수지를 성형시키는 금형부가 위치하며, 금형부 측부에 플라스틱수지가 성형되어 제품으로 완성되는 형체부가 위치하고, 사출부, 금형부 그리고 형체부를 먼지의 흡착을 막기 위해 무진실이 박스형상으로 감싸여 형성되며, 무진실의 하부 일측에는 송풍기를 통해 무진실 내부로 공기를 유입시키는 공기유입구가 형성되고, 무진실의 상부 타측에는 공기유입구를 통해 유입된 공기가 대류현상에 의해 상부로 이동하면서 무진실 내부의 먼지나 유해가스와 함께 배출되도록 공기배출구가 형성되며, 대류현상을 강제로 구현할 수 있는 송풍기가 상기 공기배출구 주변에 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

먼지를 제거하는 사출성형장치 {Injection Molding Machine Clearing Dust}

본 발명은 사출성형본체의 외부에 무진실을 형성하여 작업장 내의 먼지가 흡착된 것을 제거하거나 흡착되는 것을 방지할 수 있는 먼지를 제거하는 사출성형장치에 관한 것이다.

일반적인 사출공장은 작업장내 환기 및 공조시설을 설치하지 않으며, 그로 인해 작업장내 전체를 청정상태로 유지관리하기가 대단히 불리한 실정이다.

또한 사출 가공시 분진으로 인한 불량발생 및 플라스틱 원료의 소성시 발생되는 가스 등으로 작업자의 직무기피현상 등의 원인이 되기도 한다.

이를 개선하기 위한 도 1a 및 도 1b는 종래기술의 구성도 및 블럭도로, 상부금형(110)과 하부금형(120) 및 금형다이(115)로 이루어지는 성형기에 있어서, 전원을 인가하기 위한 버튼(130)과, 상기 버튼(130) 온(ON) 시 구동되어 흡입 모터(150)를 동작시키는 모터구동부(140)와, 버튼(130) 온 시 상기 덮개(170)를 열어 분진(125)이 흡입될 수 있도록 하는 덮개개폐부(160)를 구비하여 상기 상부금형(110)의 하부를 둘러싸게 힌지 결합된 덮개(170)를 개폐할 수 있도록 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 종래기술은, 작업자가 상부금형(110)을 상하로 이동시키면서 작업을 하게 되는데, 이때 상부금형(110)에 의해 금형다이(115)가 깎이면서 분진(125)이 발생하게 된다.

이렇게 발생되는 분진은 작업자에게 분진 공해를 줄 뿐만 아니라, 성형제품의 불량률을 높이는 원인이 되므로 작업시 분진(125)을 제거해 주는 것이 필요하다.

따라서, 작업자가 분진을 제거하고자 할 때에는 버튼(130)을 눌러 전원을 온(ON)시키면, 모터구동부(140)에 전원이 인가되어 모터구동부(140)가 구동하게 되고, 이에 따라 흡입모터(150)가 동작하여 분진(125)을 흡입하기 시작함과 동시에, 덮개개폐부(160)에 의해 덮개(170)가 열려, 열린 덮개(170)사이로 분진이 흡입될 수 있는 것이다.

이때, 초기에는 덮개(170)가 닫힌 상태에서 덮개 개폐부(160)의 동작에 의해 지지대(190)가 덮개(170)를 하방으로 밀어 이동시키게 되므로 힌지(180)를 중심으로 덮개(170)가 열리게 되는 것이다.

이후, 금형다이(115)에 쌓였던 분진(125)이 모두 제거되면, 작업자가 버튼(130)을 눌러 전원을 오프(OFF)시킴으로써 모터구동부(140)가 구동되지 않아 흡입모터(150)가 더 이상 분진(125)을 흡입하지 않게 되며, 이와 동시에 덮개개폐부(160)가 원위치로 닫히게 되어 상부금형(110)을 사용하여 계속적으로 성형 작업을 실시할 수 있게 된다.

그러나 이와 같은 종래기술은 일부 국소적인 부분에 대한 먼지는 제거될 수 있으나, 사출성형장치의 전체적인 먼지가 원천적으로 제거되지 못하고 일괄적으로 제거되지 못하는 만큼 먼지제거를 위한 설비를 곳곳에 설치해야 하는 번거로운 단점이 있다.

한편, 플라스틱 원료를 호퍼(Hopper)에 투입하는 과정 등에서 발생되는 미세한 분진 등 기타 이물질이 사출시 금형틀의 개폐과정을 통해 순간적으로 금형내벽에 달라붙어 제품을 성형시 이물불량이 발생되기도 한다.

또 다른 한편, 도 2는 종래의 사출성형장치에 따른 금형부에 발생하는 와류현상의 개략적인 상태를 나타낸 것으로, A는 개폐방향을 나타내고, B는 개폐에 따라 와류현상이 일어나는 방향을 나타내며, C는 와류현상에 따라 분진이 금형부 내에 유입되는 방향을 나타낸다. 또한 도면부호 201은 사출부이고, 203은 형체부이다.

따라서 금형부의 형틀(202) 개폐시 순간적인 공기압에 의한 와류현상이 발생되며, 금형부 내의 사출원료인 플라스틱수지로 인한 정전기가 발생되어 오염된 분진이 금형부 내부에 흡착됨으로써, 성형 후 분진으로 인한 이물질이 동시에 성형되어 제품으로써의 가치를 잃을 뿐더러 불량으로 인한 생산의 효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 이러한 사정을 감안하여 개발된 것으로, 사출성형시 사출성형장치 내의 분진 및 유해가스를 외부로 배출시켜 청정한 제품을 생산하고 작업장내 작업환경을 개선할 수 있는 먼지를 제거하는 사출성형장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 먼지를 제거하는 사출성형장치는, 가열한 실린더 속에 플라스틱수지를 가열 유동화하여 금형 속에 넣고 압입하여 사출하는 사출성형장치에 있어서, 플라스틱수지를 사출시키는 사출부가 위치하고, 사출부 측부에 사출된 플라스틱수지를 성형시키는 금형부가 위치하며, 금형부 측부에 플라스틱수지가 성형되어 제품으로 완성되는 형체부가 위치하고, 사출부, 금형부 그리고 형체부를 먼지의 흡착을 막기 위해 무진실이 박스형상으로 감싸여 형성되며, 무진실의 하부 일측에는 송풍기를 통해 무진실 내부로 공기를 유입시키는 공기유입구가 형성되고, 무진실의 상부 타측에는 공기유입구를 통해 유입된 공기가 대류현상에 의해 상부로 이동하면서 무진실 내부의 먼지나 유해가스와 함께 배출되도록 공기배출구가 형성되며, 대류현상을 강제로 구현할 수 있는 송풍기가 상기 공기배출구 주변에 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 공기유입구의 내부에는 송풍기를 통해 유입되는 공기의 먼지를 제거하는 공기정화필터가 형성되고, 상기 무진실의 일측 외벽에는 상기 무진실 내부를 감시할 수 있는 감시창이 설치되며, 상기 무진실의 내부에는 상기 무진실 내부의 온도를 측정하는 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 먼지를 제거하는 사출성형장치는 사출성형본체(20)(30)(40)의 외부에 무진실(10)이 둘러싸여 형성되고, 상기 무진실(10)의 상하부에 공기가 유입되고 배출될 수 있는 공기유입구(11)와 공기배출구(12)가 각각 형성되는 구조로 이루어진다.

따라서 사출성형본체는 플라스틱수지를 사출시키는 사출부(20)가 위치하고, 상기 사출부(20) 측부에 사출된 플라스틱수지를 성형시키는 금형부(30)가 위치하며, 상기 금형부(30) 측부에 플라스틱수지가 성형되어 제품으로 완성되는 형체부(40)가 위치형성된다.

또한 사출부(20), 금형부(30) 그리고 형체부(40)로 이루어진 상기 사출성형본체는 재료가 사출되는 동안의 사출부(20)나 사출된 재료가 성형되는 동안의 금형부(30)에 먼지가 유입되어 흡착되는 것을 방지하기 위해 무진실(10)이 박스형상으로 감싸여져 형성된다.

그리고 무진실(10)에 공기가 하측부로부터 유입되어 공기의 진행방향인 상부로 배출될 수 있도록, 상기 무진실(10)의 하측부에는 공기유입구(11)가 관통형성되면서 공기의 진행방향인 상기 무진실(10)의 상부 일측에는 공기배출구(12)가 관통형성된다.

아울러 공기유입구(11)의 내측에는 무진실(10) 내부로 공기를 원활히 유입시킬 수 있도록 송풍기(13)가 설치되고, 상기 공기유입구(11)의 내부에는 송풍기(13)를 통해 유입되는 공기가 정화되어 먼지없이 청정하게 유입되도록 공기청정필터가 형성된다.

또한 무진실(10)의 상부에 관통형성된 공기배출구(12)는 공기유입구(11)를 통해 유입된 공기가 대류현상에 의해 상부로 이동하면서 상기 무진실(10) 내부의 먼지나 유해가스와 함께 배출되도록 형성된 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 먼지를 제거하는 사출성형장치의 동작과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 먼지를 제거하는 사출성형장치에 따른 공기가 하부에서 유입되어 상부로 이동하게 되는 양(+)압상태(X)와, 무진실(10) 외부의 상대적으로 찬 공기가 유입되면서 무진실(10) 내부의 상대적으로 더운 공기가 상승함으로써 발생하는 대류현상(Y)을 나타낸 것이다.

무진실(10)이 사출성형본체의 외부에 둘러싸여짐으로써 우선 상기 사출성형본체 외부의 먼지가 사출부(20)나 금형부(30)에 유입되거나 흡착되지 않는 상태에서 외부 공기가 공기유입구(11)로 유입된다.

공기유입구(11)로 유입된 공기는 상기 공기유입구(11)의 내부에 형성된 송풍기(13)를 통해 급기하게 되면서 공기정화필터(14)에 의해 먼지 등 기타 이물질이 걸러진 청정한 상태의 공기가 무진실(10)에 유입되게 된다. 상기 무진실에 유입된 청정한 공기는 공기의 진행방향에 따라 이동하면서 무진실(10) 내부에서 생성되거나 잔재된 먼지 등 기타 이물질이 사출부(20)나 금형부(30)에 달라붙거나 무진실내에 머물지 않도록 상부의 공기배출구(12)로 급기된다.

이와 같이 정화된 공기가 상기 무진실(10)의 공기배출구(12)로 급기됨으로써 무진실(10) 내부의 먼지 등 기타 이물질이 배출됨에 따라 상기 무진실(10) 내부의 공기압은 양(+)압상태가 되고, 이에 따라 공기는 상기 무진실(10) 내부에서 공기배출구(12)로 상승함으로써 외부의 오염된 분진이 상기 무진실(10)의 공기배출구(12) 안쪽으로 유입될 우려가 없게 된다.

한편, 일반적으로 사출공장 실내의 온도가 약 10℃ ~ 25℃로 유지되지만, 무진실(10) 내부는 사출기로부터 발생하는 열에 따라 내부의 온도는 약 40℃ ~ 50℃ 정도를 유지하게 된다.

상기와 같이 무진실 내부의 온도가 높은 상태에서 외부의 온도가 낮은 공기가 상기 무진실(10) 내부로 유입되면 온도의 편차로 인하여 무진실 하단은 차가운 공기는 무진실 상단으로 상승하게 되어 대류현상이 일어나게 된다.

이와 같이 무진실 하단의 차가운 공기는 대류현상에 의해 무진실 상단으로 상승한 후 공기배출구(12)를 통해 배출됨에 따라, 작업중에 생성될 수 있는 각종분진이나 기타 이물질들도 상기 공기배출구로 배출되는 공기에 의해 함께 배출된다.

상기와 같이 공기유입구(11)로부터 공기정화필터(14)를 거쳐 무진실(11)에 유입되는 공기는 청정한 상태로 유입되고, 그 유입된 공기는 대류현상에 의해 무진실 상단으로 상승하면서, 작업중에 생성될 수 있는 각종 분진과 이물질을 무진실 외부로 배출함으로써, 무진실 내부에는 항상 청정한 공기를 유지할 수 있게 된다.

일반적으로 사출기는 작업 중에 많은 양의 열을 발생한다. 그러나 외부에서 계속적으로 공급되는 차가운 공기는 상술한 바와 같이 공기배출구로 배출되면서 사출기에서 발생한 열을 무진실 외부로 배출하기 때문에 무진실 내부는 일정온도를 유지할 수 있게 된다.

경우에 따라 사출작업이 시작되는 단계에서는 무진실 내부의 온도와 무진실 외부 온도의 차이가 없을 수도 있는데, 이 때에는 대류현상이 원할히 이루어지지 않는다. 본 발명에서는 이 때를 대비하여 공기배출구(12) 주변에 강제 대류를 일으키기 위한 별도의 송풍장치(15)(16)를 설치하였다. 상기 송풍장치(15)(16)은 사출작업 초기단계에서 혹은 사출작업 시작 전에 무진실 내부의 공기를 청정하게 유지하기 위해 가동된다.

상기와 같이 무진실 내부의 온도는 무진실 내부의 대류와 관계되기 때문에 수시로 확인할 필요가 있다. 이를 위해 본 발명에서는 무진실 내부를 감시할 수 있는 감시창(17)을 두고, 그 감시창으로 통해 무진실 내부의 온도를 확인할 수 있는 온도센서(18)을 장착하였다.

사출작업에 있어 분진이나 기타 이물질은 최종제품의 상품가치를 저하시킨다. 그러나 본 발명에서와 같이 사출기의 주변을 차단하고 그 내부의 공기를 청정하게 유지시킴으로써, 플라스틱제품의 의료기구, 광학제품, 식품용기, 유아용품, 가전제품 등의 고청정을 요구하는 제품의 생산에 있어 뛰어난 생산성을 유지할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 먼지를 제거하는 사출성형장치는 사출성형본체의 외부에 무진실을 형성함으로써, 외부로부터 유입되기 쉬운 먼지 등 기타 이물질을 우선 사출성형본체의 내부에 유입되지 않게 할 수 있다.

또한 무진실 하부의 공기유입구에서 상부의 공기배출구로 정화된 공기를 유입시켜 배출시킴으로써, 무진실 상부에 양압상태가 되어 공기배출구 안으로 외부의 먼지가 유입되지 않고, 온도가 낮은 공기가 유입되고 상대적으로 온도가 높은 공기가 상승하는 대류현상에 의해 빠져나가면서 무진실의 공기가 내외부로 순환할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 분진 흡입장치의 개략적인 구성도 및 블럭도.

도 2는 사출성형장치에 따른 금형부에 발생하는 와류현상의 개략적인 상태도.

도 3은 본 발명에 따른 무진실이 형성된 사출성형장치의 개략적인 입면상 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 먼지를 제거하는 사출성형장치에 나타나는 양압상태와 대류현상의 개략적인 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 무진실 11 : 공기유입구

12 : 공기배출구 20 : 사출부

30 : 금형부 40 : 형체부

Claims (2)

1. 가열한 실린더 속에 플라스틱수지를 가열 유동화하여 금형 속에 넣고 압입하여 사출하는 사출성형장치에 있어서,

   플라스틱수지를 사출시키는 사출부가 위치하고, 상기 사출부 측부에 사출된 플라스틱수지를 성형시키는 금형부가 위치하며, 상기 금형부 측부에 플라스틱수지가 성형되어 제품으로 완성되는 형체부가 위치하고, 먼지와 이물질로부터 격리시키기 위해 상기 사출부, 금형부 그리고 형체부를 외부로부터 차단하여 무진실을 형성시키며, 상기 무진실의 하부 일측에는 송풍기를 통해 상기 무진실 내부로 공기를 유입시키는 공기유입구가 형성되고, 상기 무진실의 상부 타측에는 상기 공기유입구를 통해 유입된 공기가 대류현상에 의해 상부로 이동하면서 상기 무진실 내부의 먼지나 유해가스와 함께 배출되도록 공기배출구가 형성되며, 대류현상을 강제로 구현할 수 있는 송풍기가 상기 공기배출구 주변에 설치된 것을 특징으로 하는 먼지를 제거하는 사출성형장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공기유입구의 내부에는 송풍기를 통해 유입되는 공기의 먼지를 제거하는 공기정화필터가 형성되고, 상기 무진실의 일측 외벽에는 상기 무진실 내부를 감시할 수 있는 감시창이 설치되며, 상기 무진실의 내부에는 상기 무진실 내부의 온도를 측정하는 온도센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 먼지를 제거하는 사출성형장치.