KR20050116173A - 사출노즐 밸브 게이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사출노즐 밸브 게이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출노즐 개폐를 위한 피스톤 실린더 기구와 수지유로가 통과하는 히터가 설치된 매니폴드를 서로 반대방향에 배치하여 히터의 열이 피스톤 실린더 기구로 전달되는 것을 최소화하고 별도의 냉각수단을 구비함으로써 피스톤 실린더 기구를 냉각시킴으로써 피스톤 실린더 기구에 설치된 오링들의 수명을 증가시키는 사출노즐 밸브 게이트에 관한 것이다.

Description

사출노즐 밸브 게이트{VALVE GATE OF INJECTION NOZZLE}
본 발명은 싱글타입에 사용되는 사출노즐 밸브 게이트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용융수지가 통과하는 히터가 설치된 매니폴드를 노즐 개폐 로드 작동 실린더의 반대측에 배치함으로써 히터에 의해 실린더로 전달되는 열을 최소화하여 피스톤 실린더 기구에 설치된 오링의 수명을 증대시키도록 하는 사출 노즐 밸브 게이트에 관한 것이다.
사출노즐 밸브 게이트란 사출기의 사출노즐에서 용융된 수지가 방출되는 것을 제어하는 부분으로서 사출노즐의 개폐기능 및 용융수지의 안내기능을 수행한다.
사출노즐의 개폐는 피스톤 실린더 기구에 의해 제어되며, 피스톤 실린더 기구에 설치된 오링은 용융수지가 통과하는 매니폴드의 히터로부터 전달되는 열때문에 마모 및 부식이 급속히 진행되는 문제가 있었다.
히터로부터의 열이 피스톤 실린더기구로 전달되는 과정을 종래 기술을 참조하여 구체적으로 살펴본다.
도 4는 종래의 사출노즐 밸브 게이트의 일부를 절개한 정단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 사출노즐 밸브 게이트는 밸브 게이트 케이싱(100)의 내측에 수지유로(115)가 형성되고 히터가 장착된 매니폴드(110)가 설치되고, 상기 매니폴드(110)의 내측에 사출노즐 개폐를 위해 필요한 피스톤(120)과 실린더(118)로 이루어진 피스톤 실린더 기구가 형성된 것이다. 즉 피스톤 실린더 기구가 매니폴드의 히터에 의해 둘러싸인 구조이다. 또한, 피스톤 실린더 기구에는 밀폐수단인 오링(130)들이 설치된다.
여기서 히터는 용융수지가 냉각하여 경화되는 것을 방지함으로써, 용융수지가 사출노즐로 이동하는 것을 돕게된다. 이 때 히터에서 발생한 열의 일부는 필연적으로 피스톤 실린더 기구로 전달된다.
밀폐용 오링은 열에 취약한 합성수지 재질로 이루어며, 따라서 고온상태에서는 마모와 부식이 급격히 진행되어 수명이 짧아진다.
상기한 종래의 사출노즐 밸브 게이트는 피스톤 실린더 기구가 히터가 설치된 매니폴드에 둘러싸인 구조를 갖고 있으므로, 히터가 설치된 매니폴드의 내측으로 전달되는 열은 피스톤 실린더 기구로 모두 전달되므로 오링의 수명이 크게 단축되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 매니폴드와 피스톤 실린더 기구 사이의 거리를 크게 하여 피스톤 실린더 기구로의 열전달을 최소화하고 별도의 냉각수단에 의해 피스톤 실린더 기구를 냉각하여 피스톤 실린더 기구에 설치된 오링들의 수명을 증가시키는 사출노즐 밸브 게이트를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적은 작동유체가 입출가능한 실린더를 구비하고 사출노즐에 연결되는 밸브 게이트 케이싱; 상기 실린더의 타측에 배치되며 내부에 수지유로가 형성되고 히터가 장착된 매니폴드; 및 상기 실린더에 설치되며 상기 사출노즐을 개폐하는 노즐 개폐 로드를 구비한 피스톤을 포함하는 사출노즐 밸브 게이트에 의해 달성된다.
상기 목적을 달성하기 위해, 실린더는 안내돌기가 형성된 실린더 커버를 포함하며, 상기 피스톤은 상기 안내돌기가 미끄럼 가능하게 삽입되는 안내홈을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 상기 실린더는 상기 실린더의 중심에서 상기 벨브 게이트 케이싱의 중앙의 방향으로 소정의 거리만큼 떨어져서 하방으로 관통된 로드 소통공이 구비되고, 상기 피스톤의 노즐 개폐 로드는 상기 피스톤의 중심에서 소정의 거리만큼 떨어진 부분에 상기 실린더의 로드 소통공에 대향하도록 설치된 것이 바람직하다.
더 나아가 상기 목적을 달성하기 위해, 상기 밸브 게이트 케이싱에는 상기 실린더에 인접하게 냉각기에 연결되는 냉각유로가 더 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 그밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사출 노즐 밸브 게이트의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사출노즐 밸브 게이트의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사출노즐 밸브 게이트의 평면도이고, 도 3은 도 1의 A-A'부분을 절개한 측단면도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사출 노즐 밸브 게이트는 사출노즐(30)에 결합되는 밸브 게이트 케이싱(10), 상기 밸브 게이트 케이싱(10)의 상부를 덮는 로케이팅 링(5), 상기 밸브 게이트 케이싱(10)의 내부 일측에 설치되는 히터(44)가 설치된 매니폴드(40), 상기 밸브 게이트 케이싱(10)의 타측에 설치되는 피스톤(55)과 실린더(20)로 이루어지는 피스톤 실린더 기구(50)를 포함하여 구성된다.
밸브 게이트 케이싱(10)은 케이싱 본체(11) 및 사출노즐 결합부(19)가 상하로 결합된 원통형이다.
케이싱 본체(11)는 내측으로 함몰된 매니폴드 수용부(15)를 구비하고, 상기 매니폴드 수용부(15)의 타측으로 사출노즐(30)의 개폐를 위한 실린더(20)가 형성된다.
실린더(20)는 저면의 일측에 하방으로 관통된 원형의 로드 소통공(21)이 형성되고, 상기 로드 소통공(21)의 내측에는 밀폐용 오링(22)이 설치되며, 상기 실린더(20)의 하부 일측과 상부 일측에는 각각 작동유체로서 공기가 입출하는 공기입출공들(25, 26)이 형성된다. 상기 실린더(20)의 상부는 실린더 커버(28)로 덮히고, 상기 실린더(20) 바닥의 아래에는 냉각기(미도시)로부터 공급되는 냉각액이 소통하는 냉각유로(18)가 형성된다. 실린더 커버(28)의 하부 중앙에는 하방으로 돌출되도록 안내돌기(29)가 형성된다.
실린더(20)는 그 중심이 케이싱 본체(11)의 중심과 편심되지만, 실린더(20)에 형성된 로드 소통공(21)은 그 중심이 케이싱 본체(11)의 중심과 동심을 이룬다.
사출노즐 결합부(19)는 상기 케이싱 본체(11)의 저면에 부착되고, 그 하부에 사출노즐(30)이 결합된다.
매니폴드(40)는 "ㄱ"자의 형상으로서 상면에 수지유입부(42)가 형성되고, 내부에는 상기 수지유입부(42)와 연결되는 수지유로(45)가 형성되며, 수지유로(45)에 인접하게 히터(44)가 설치된다. 상기 매니폴드(40)는 아래쪽 수직한 부분이 밸브 게이트 케이싱(10)의 매니폴드 수용부(15)에 삽입되고 위쪽의 수평된 부분이 상기 실린더(20)의 위쪽에 위치한다.
로케이팅 링(5)은 저면에 상기 매니폴드(40)의 위쪽을 수용하는 공간이 형성되며, 상기 밸브 게이트 케이싱(10)의 위에 결합된다. 상기 로케이팅 링(5)의 공간은 매니폴드(40)를 구속하여 매니폴드(40)를 소정의 위치에 유지시키는 역할을 한다.
상기 실린더(20)에 설치되는 피스톤(55)은 외측 둘레에 오링(56)이 설치되고, 상부 중앙에는 상기 실린더 커버(28)의 안내돌기(29)가 삽입되는 안내홈(58)이 형성되며 하부 일측에는 노즐 개폐 로드(70)가 결합되는 로드 장착부(60)가 형성된다. 로드 장착부(60)는 슬라이드 결합을 위한 안내부(62)를 구비하고 노즐 개폐 로드(70)가 피스톤(55)의 중심에서 소정 거리 떨어져서 위치하도록 형성된다.
노즐 개폐 로드(70)는 가느다란 원형봉으로서, 그 상단에는 상기 실린더(20)의 로드 소통공(21)을 관통하는 원통부(72)가 형성되고 원통부(72)의 위쪽은 로드 장착부(60)의 안내부(62)에 결합되는 안내 플레이트(73)가 형성되며, 그 하단에는 사출노즐(30)을 개폐하는 노즐 개폐팁(75)이 형성된다.
이하에서는 상기한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사출노즐 밸브 게이트의 작용효과에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
우선 사출노즐 밸브 게이트에 의한 용융수지의 배출과정을 설명한다.
사출기의 수지용융부에서 용융된 용융수지는 매니폴드(40)의 수지유입부(42)로 이동하고, 매니폴드(40)의 수지유로(45)를 따라 밸브 게이트 케이싱(10)에 결합된 사출노즐(30)로 이동한다.
이 때 실린더(20) 위쪽의 공기입출공(25)으로 공기가 주입되면, 피스톤(55)이 하강하여 피스톤(55)에 결합된 노즐 개폐 로드(70)의 노즐 개폐팁(75)이 사출노즐(30)을 폐쇄한다. 그 결과 용융수지는 외부로 배출되지 못하고 사출노즐(30)의 내부에서 대기한다.
이후에 실린더(20) 아래쪽 공기입출공(26)으로 공기가 주입되면, 피스톤(55)이 상승하여 피스톤(55)에 결합된 노즐 개폐 로드(70)의 노즐 개폐팁(75)이 사출노즐(30)을 개방하고 용융수지는 사출노즐(30)로부터 외부로 배출된다.
본 발명에 따른 사출노즐 밸브 게이트는 매니폴드(40)를 밸브 게이트 케이싱(10)의 중심에서 일방향으로 치우친 곳에 배치하고 실린더(20)는 매니폴드(40)의 반대쪽에 배치하였기 때문에, 실린더가 히터를 구비한 매니폴드에 둘러싸인 종래의 구조에 비하여, 매니폴드(40)로부터 실린더(20)로의 열전달량이 한층 감소된다. 따라서 피스톤 실린더 기구(50)의 온도상승이 최소화되고 그 결과 오링들의 수명이 종전보다 한층 증대된다.
한편, 실린더(20)로의 열전달량을 최소화하기 위해서는 실린더(20)와 매니폴드(40) 사이의 거리를 가능한 크게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 사출노즐(30)의 개폐를 위해서는 노즐 개폐 로드(70)가 사출노즐(30)과 동심을 이루도록 정렬되어야 한다. 본 발명의 사출노즐 밸브 게이트는 노즐 개폐 로드(70)를 피스톤(55)과 실린더(20)의 중심으로부터 내측으로 소정 거리 떨어진 곳에 설치하였으므로, 피스톤 실린더 기구(50)와 매니폴드(40) 사이의 거리를 크게 하면서도 노즐 개폐 로드(70)와 사출노즐(30)의 정렬상태를 유지할 수 있다.
또한, 매니폴드(40)와 피스톤 실린더 기구(50) 사이의 거리를 가능한 크게 한다고 하더라도 그 양이 작을 뿐이며 열전달은 여전히 진행된다. 따라서 본 발명은 실린더(20)의 아래로 냉각액이 흐르는 냉각유로(18)를 형성하여 피스톤 실린더 기구(50)를 냉각하는 기능을 추가하였다.
본 발명에 따른 사출노즐 밸브 게이트는 노즐 개폐 로드(70)가 로드 소통공(21)과 미끄럼 가능하게 결합되므로 노즐 개폐 로드(70)의 직선 운동이 1차적으로 보장되고, 피스톤(55)의 안내홈(58)과 실린더 커버(28)의 안내돌기(29)가 직선운동을 2차적으로 보장하여 더욱 정확한 직선운동이 얻어진다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사출노즐 밸브 게이트에 의하면 사출노즐 개폐를 위한 피스톤 실린더 기구가 히터가 설치된 매니폴드에 둘러싸이지 않고 매니폴드의 반대쪽에 배치되기 때문에 히터의 열이 피스톤 실린더 기구로 전달되는 것을 최소화시키고 따라서 피스톤 실린더 기구에 설치된 오링들의 수명이 증대되는 효과가 있다.
또한, 실린더 밑으로 냉각액이 소통하므로 피스톤 실린더 기구를 냉각시켜서 오링의 수명을 연장하는 효과가 있다.
노즐 개폐 로드는 실린더의 가장자리에 가깝게 설치되므로, 노즐 개폐 로드와 사출노즐의 정렬을 유지하면서도 히터와 피스톤 실린더 기구 사이의 거리를 최대로 할 수 있고, 따라서 피스톤 실린더 기구로 전달되는 열의 양을 최소로 할 수 있다.
노즐 개폐 로드의 원통부가 로드 소통공에 위해 안내되면서 1차적으로 피스톤의 직선운동이 보장되고, 피스톤의 안내홈과 실린더 커버의 안내돌기에 의해 2차적으로 피스톤의 직선운동이 보장되므로 피스톤의 직선운동이 더욱 정확하게 이루어질 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사출노즐 밸브 게이트의 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사출노즐 밸브 게이트의 평면도이고,
도 3은 도 1의 A-A'부분을 절개한 측단면도이고,
도 4는 종래의 사출노즐 밸브 게이트의 정단면도이다.
* 주요 도면 부호의 설명 *
10: 밸브 게이트 케이싱 20: 실린더
30: 사출노즐 40: 매니폴드
44: 히터 55: 피스톤
70: 노즐 개폐 로드

Claims (4)

  1. 작동유체가 입출가능한 실린더(20)를 구비하고 사출노즐(30)에 연결되는 밸브 게이트 케이싱(10);
    상기 실린더(20)의 타측에 배치되며 내부에 수지유로(45)가 형성되고 히터(44)가 장착된 매니폴드(40); 및
    상기 실린더(20)에 설치되며 상기 사출노즐(30)을 개폐하는 노즐 개폐 로드(70)를 구비한 피스톤(55)을 포함하는 사출노즐 밸브 게이트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더(20)는 안내돌기(29)가 형성된 실린더 커버(28)를 포함하며,
    상기 피스톤(55)은 상기 안내돌기(29)가 미끄럼 가능하게 삽입되는 안내홈(58)을 구비하는 것을 특징으로 하는 사출노즐 밸브 게이트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더(20)는 상기 실린더(20)의 중심에서 상기 밸브 게이트 케이싱(10)의 중앙의 방향으로 소정의 거리만큼 떨어져서 하방으로 관통된 로드 소통공(21)이 구비되고,
    상기 피스톤(55)의 노즐 개폐 로드(70)는 상기 피스톤(55)의 중심에서 소정의 거리만큼 떨어진 부분에 상기 실린더(20)의 로드 소통공(21)에 대향하도록 설치된 것을 특징으로 하는 사출노즐 밸브 게이트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 밸브 게이트 케이싱(10)에는 상기 실린더(20)에 인접하게 냉각기에 연결되는 냉각유로(18)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 사출노즐 밸브 게이트.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114379029A (zh) * 2022-01-17 2022-04-22 浙江恒道科技有限公司 一种热流道喷嘴加热系统

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