KR20070094731A

KR20070094731A - 플라스틱 제품의 제작장치 및 제작방법

Info

Publication number: KR20070094731A
Application number: KR1020077010549A
Authority: KR
Inventors: 헨드리쿠스 안토니우스 호그랜드
Original assignee: 이씨아이엠 테크놀러지스 비.브이.
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2007-09-21
Also published as: CN101068671A; JP2008516800A; BRPI0516584A; AR052020A1; MX2007004544A; NL1027261C2; RU2007117914A; EP1819494A1; IL182587A0; AU2005294938A1; NO20072472L; ZA200703821B; US20090121387A1; WO2006041286A1; CA2584282A1

Abstract

본 발명은 적어도 부분적으로 용융된 플라스틱용 공급장치(14)와 적어도 2개의 몰드(103)로 이루어진 사출성형장치(100)에 관한 것으로, 각각의 몰드는 적어도 제1몰드부(24)와 제2몰드부(25)에 형성된 적어도 하나의 몰드공동부(30)를 구비하며, 분배기(104)는 제1몰드부를 지지하고 공급장치를 갖춘 몰드공동부에 연결하기 위해 구비된다.

Description

플라스틱 제품의 제작장치 및 제작방법 {Apparatus and method for manufacturing plastic products}

본 발명은 특히 사출성형, 압축사출성형 또는 이와 유사한 공법으로 플라스틱 제품을 제작하는 장치에 관한 것이다.

사출성형을 위해서, 일반적으로 하나 이상의 층에 하나 이상의 몰드공동부를 갖춘 사출몰드가 사용된다. 사용중에, 용융상태의 플라스틱이 압출기와 같은 공급장치로부터 몰드공동부로 주입된다. 궁극적으로, 몰드, 몰드의 적어도 제1몰드부는 프레스의 고정장착플레이트에 장착되되, 채널의 주입끝은 개별적인 몰드부를 관통하여 뻗어 있고 공급장치의 배출개구부에 정렬해 있는 각각의 몰드공동부에서 종결된다. 몰드의 제2몰드부는 맞은편에 프레스의 이동가능한 장착플레이트에 장착되되, 프레스에 위해서 몰드가 개방되고 밀폐될 수 있고, 특히 몰드공동부를 채우는 도중 그리고 채우고 난 후에 밀폐상태를 유지시킬 수 있다. 이는, 종래의 사출성형공정에서 플라스틱의 사출이 특히 고압의 사출압력을 유발하기 때문에, 비교적 길고 얇은 흐름경로와 복잡한 흐름경로를 사용하여 제품을 제작할 때 특히 중요하다.

단일 몰드공동부를 갖는 몰드보다 다중의 몰드공동부를 갖는 몰드의 장점은 단일 사출성형사이클로서 여러 제품을 동시에 생산할 수 있다는 점이다. 단점으로 는, 상대적으로 고가이며 복잡하고, 덧붙여서 몰드공동부 중 하나의 몰드공동부에 문제점이 발생하면 모든 몰드공동부에서 생산에 차질을 가져오게 된다는 것이다.

본 발명의 목적은 구조적으로 그리고 사용상 비교적 간단하고 사용자가 사용시 비교적 자유도를 크게하여 플라스틱 제품을 제작하는 장치를 구비하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 동시에 다른 제품을 만들어 낼 수 있는 장치를 구비하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유지관리를 간소화시켜 플라스틱 제품을 제작하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가적인 목적은 비교적 큰 돌출표면과 비교적 길고 얇은 흐름경로를 갖춰 비교적 낮은 압력으로 제작할 수 있는 사출성형법으로 플라스틱 제품을 제작하는 장치를 구비하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 비교적 저렴하게 조립하고 유지관리할 수 있게 플라스틱 제품을 제작하는 장치를 구비하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상당한 작업공수와 짧은 사이클 주기에서 컨테이너, 크레이트(crate)와 같이 3차원적 제품을 비교적 빠르고 복잡한 제작공정을 단순화시킬 수 있는 장치와 방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적들은 본 발명에 따른 장치와 방법을 통해서 성취된다.

본 발명에 따른 장치에서, 적어도 2개의 분리된 몰드가 구비되되, 몰드는 압출기와 같은 분배기의 도움으로 플라스틱용 공급장치에 연결된다. 몰드의 제1몰드부는 분배기에 장착되고, 이에 적당한 수단을 사용하여 제2몰드부는 몰드를 밀폐하기 위해 제1몰드부에 대해서 이동될 수 있다.

더욱 복잡한 몰드가 사용될 수 있는데, 예컨대 몰드는 다중 부재, 스택 몰드(stack mold) 등으로 형성되어 사용될 수 있다.

적어도 여기서, 분배기는 공급장치를 분배기에 배열된 몰드의 몰드공동부로 유체연통하는 채널시스템로 뻗어 있는 장치로 쓰여진다고 이해되되, 적어도 채널부는 몰드공동부에서 몰드를 관통하여 뻗어 있으며, 일반적인 몰드 사용 중에 플라스틱용 공급장치에 직접 연결된다. 그러므로, 분배기는 공급장치에서 다른 몰드로 플라스틱을 분배할 수 있게 돕는다.

분배기를 사용함으로써, 이에 따른 장점은 일련의 몰드가 사용될 수 있어, 자체적으로 복잡한 사출성형을 형성할 수 있다. 몰드들은 동일한 구조로 제작되어서, 개별적인 몰드의 비용을 상당히 절약시킬 수 있다. 이와 같이, 일련의 몰드공동부는, 만약 복잡한 몰드가 이동가능한 코어, 벽, 접이식 코어, 삽입물과 다른 복잡한 부재 등의 이동부재를 구비한다면, 동일한 갯수의 몰드공동부를 갖춘 다중의 몰드와 비교하여 상당히 저렴하게 성취될 수 있다. 이러한 장치의 추가적인 장점은 형성될 제품에 요구에 따라서 바람직한 몰드의 갯수가 위치될 수 있다는 것이며, 한편 덧붙여서 다른 몰드가 하나의 장치 및 동일한 장치에 사용될 수 있다는 것이다. 그러므로, 다른 제품이 동시에 제작될 수 있는 반면에, 각각의 경우에는 요구에 따라서 몰드가 교체될 수 있다. 이러한 장치의 추가적인 장점은 몰드 중 하나, 적어도 몰드공동부에서 오작동이 일어날 경우 전반적인 개별적인 몰드가 꺼내져서 교체될 수 있다. 비교적 복잡한 몰드, 적어도 공동부가 사용된다면, 이러한 점이 장점으로 나타난다. 그러므로, 장치의 가동 휴지시간은 최소한으로 제한된다.

특히 바람직한 실시예에서, 본 발명에 따른 장치는 청구항 6항에 따른 특성으로 특징된다.

이러한 장치는 비교적 간단한 방식으로 복잡한 제품을 제작할 수 있는 장점을 제공한다. 특히, 상대적으로 낮은 저압과, 이동가능한 벽을 갖추지 않고 고정된 몰드공동부를 갖춘 종래의 방식으로 이러한 제품의 사출성형법과 비교하여 낮은 밀폐힘으로 제품을 제작할 수 있게 허용한다.

이 설명란에서, 몰드공동부의 각각의 이동가능한 벽의 수축위치는 개별적인 몰등공동부에 형성될 제품의 부피보다 큰 개별적인 몰드공동부의 부피에 적어도 위치되는 것을 의미한다. 전진위치는 개별적인 벽이 수축위치에서 이동되는 위치를 의미하는데, 기술된 부피는 수축위치에서의 부피에 대해 감소되어 있다.

단열 열현상의 결과에 따라서 플라스틱의 용융온도 보다 높은 온도로 상승하는 것은 플라스틱의 적어도 일부에서 열현상이 발생하여 열상승이 성취되는 것을 의미하여, 플라스틱이 더욱 액화되는바, 다시 말하자면 점도가 더욱 낮아진다. 그런 다음에, 온도는 개별적인 플라스틱의 용융온도 보다 높게 유지되거나 상승되어 다시 용융온도를 초과한다.

놀랍게도, 이동가능한 벽으로 플라스틱에 에너지를 공급하여, 플라스틱의 용융에 적어도 영향을 미칠 수 있어, 몰드 내에 플라스틱의 흐름이 확실하게 영향을 미친다. 수축위치로 각각의 벽을 이동시켜, 플라스틱은 저압으로 각 몰드의 몰드공동부로 주입될 수 있다. 미리 형성된 실험은, 각각의 벽을 이동하기 위해 필요한 에너지가 본 명세서에서 기술된 바와 같은 장치를 사용하는 데에 필요한 에너지와 비교하여 몰드를 밀폐하고 플라스틱을 가열하고 주입하면서 동일한 제품을 종래의 사출성형공정으로 사용되는 특별한 에너지보다 낮게 된다. 임의의 이론으로 한정되지 않고, 이는 더 낮은 필수 밀폐힘 때문에, 더욱 가벼운 기계를 사용할 수 있고 경량화 구조로 만들어진 몰드, 가열을 위해 필요한 적은 에너지를 사용하여 몰드에 주입하는 플라스틱의 낮은 온도, 필요한 압력과 이러한 압력을 유지하기 위해 플라스틱에 적용되는 적은 에너지를 사용하여 낮은 주입압력을 허용한다. 덧붙여서, 고정압력이 응력, 변형 등을 제어하는데 필요하다.

이러한 장치에서, 2개 이상의 몰드가 동시에 프레스로 배열될 수 있는데, 종래의 사출성형법의 경우에는 오로지 하나의 몰드가 배열된다. 그러므로, 최적의 사용조건은 프레스의 가용 출력과 적어도 보유지지수단 및 밀폐수단을 이루어진다.

본 발명에 따른 장치에서, 특히 청구항 9항에 따른 특성으로 특징되는바, 크레이트형상의 제품이 제작될 수 있는 장점을 갖는다. 이러한 몰드에서, 이동가능한 벽이 사용되어 몰드의 밀폐방향과 사용될 프레스의 밀폐방향에서 각도를 가지는 방향으로 이동하도록 사용될 수 있다. 종래의 사출성형기법에서는 특히 중하중의 몰드와 프레스 구조물을 사용할 수 없었으며, 가압성형 또는 가압사출성형에서 사용되지 않는다.

본 명세서에서, 크레이트형상의 제품은 적어도 하나의 바닥면과 바닥면에서 뻗어 있는 측벽을 갖춰 내부공간을 형성하는 제품을 의미한다. 그런 다음에, 바닥면과 측벽은 전체적으로 혹은 부분적으로 연속되어져 있으며, 전체적으로 혹은 부분적으로 단일벽, 이중벽 또는 다중벽으로 이루어질 수 있다. 내부공간에서, 구획부 또는 칸막이와 같은 분리부재 등이 배열된다.

추가로, 본 발명은 분배기와, 분배기와 일련의 몰드의 조립체에 관한 것이다.

덧붙여서, 본 발명은 청구항 15항에 따른 특성으로 특징되는 플라스틱 제품을 제작하는 방법을 포함한다.

추가적인 종속항에서, 본 발명에 따른 몰드, 조립체, 방법 및 제품의 추가적인 실시예가 기술된다. 본 발명을 명료하게 하기 위해, 본 발명의 몰드, 조립체, 방법 및 제품의 실시예는 첨부도면을 참조로 하여 더욱 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 크레이트와 같이 도시된 본 발명에 따른 홀더의 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 도 2의 홀드에 Ⅱ-Ⅱ 선으로 본 측단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 몰드의 측단면도를 도시한 것으로, 최대부피에서 몰드공동부를 프레스와 밀폐상태로 안착시킨 것으로, 즉 이동가능한 벽이 수축되어 도 3에 도시된 바와 같이 홀더의 단면과 대응하는 평면을 따라 분할된 것이다.

도 5는 이동가능한 벽이 전진하는 도 4에 따른 몰드를 도시한 도면이다.

도 6은 선택가능한 실시예에서 본 발명에 따른 몰드로 도 4 및 도 5와 유사하게 측단면도로 도시된 도면이다.

도 7은 적어도 부분적으로 개방된 몰드를 갖춘, 본 발명에 따른 장치의 부분적인 측단면도이다.

도 8은 밀폐된 몰드와 수축된 슬라이드를 갖춘, 본 발명에 따른 장치의 부분적인 측단면도이다.

도 9는 밀폐된 몰드와 전진된 슬라이드를 갖춘, 본 발명에 따른 장치의 부분적인 측단면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예의 부분적인 측단면도이다.

도 11은 염료를 사용하여 본 발명에 따라 제작된 CD박스의 사진이다.

도시된 실시예는 실례로서만 도시되고 본 발명을 한정하지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 장치(100)의 일부를 측단면도로 도시한 도면이다. 이는 종래의 사출성형기법과 같이 바아(101)로 안내될 프레스(도시되지 않음)의 제2고정플레이트(23)와 제1고정플레이트(22)를 개략적으로 도시한다. 제2고정플레이트(23)는 방향(S)으로 제1고정플레이트에 대해서 이동할 수 있다.

일련의 제1몰드부(24)는 제1고정플레이트(22)에 배열되는 반면에, 제2몰드부(25)는 제2고정플레이트(23)에 배열된다. 한 쌍으로 이루어진, 제1 및 제2몰드부(24,25)는 몰드(103)를 형성한다. 공급장치(114)는 공지된 방식으로 제1고정플레이트(22)에 인접하게 구비되되, 플라스틱이 몰드(103)에 몰드공동부(30)로 주입하여 공급한다. 분배기(104)는 제1몰드부(24)와 제1고정플레이트(22) 사이에 배열된다. 이러한 분배기는 공급장치에 연결된 입구(107)와 일련의 배출구(108) 사이로 뻗어 있는 채널(106)을 갖춘 채널시스템(105)을 구비한다. 몰드(103)의 공급채널(31)은 각각의 배출구(108)에 연결된다. 그러므로, 다른 몰드공동부(30)는 분배기를 경유하여 플라스틱으로 충전될 수 있다. 채널(106)이 설치되어 다른 몰드공동부(30)의 충전을 동시에 수행한다. 결과적으로, 다른 채널의 흐름저항에 적합하다.

몰드(103)는 종래의 사출몰드 또는 압축사출몰드가 사용하기에 적당하다. 이에 대해서는 여기서 더이상 언급하지 않을 것이다. 바람직하기로, 몰드는 이동가능한 벽을 구비하여 사용되는데, 사용중에 단열 열현상이 다른 몰드공동부에 플라스틱에서 생성될 수 있다. 결과적으로, 상당한 장점들이 성취된다. 이러한 몰드의 실시예는 개별적인 몰드와 같이 다음에 기술되고 설명될 것이다. 이러한 몰드는 도 1에 따른 장치와 조합될 수 있다.

도 2는 본 발명에 국한되지 않는 보틀 크레이트의 형태로 된 본 발명에 따른 홀더(1)의 평면도이다. 도 3은 홀더(1)의 측단면도이다. 홀더(1)는 바닥면(2)과 이 바닥면에서 뻗는 길이방향의 벽(3)으로 이루어진다. 길이방향의 벽(3)은 실제로 이중벽으로 되어 있으며, 제1벽(4), 제2벽(5) 및 이들 벽 사이에 공동부 또는 개방된 공간부(6)로 이루어져 있다. 벽 두께(D_W)는 바닥면(2)의 크기(A,B)와 높이(H)에 비해서 상대적으로 작다. 벽 두께는 예컨대 사용될 홀더 크기에 따라서 십분의 일 ~ 수 미리미터(mm) 사이로 되어 있을 수 있다. 교차 칸막이(7)는 벽(4,5) 사이에 구비되는바, 바람직하기로, 견고성과 지지력을 향상시키기 위해 필적할 만한 벽 두께를 갖는다. 구획칸(9)을 갖춘 내부공간부(8)는 길이방향의 벽(3)과 바닥면(2)에서 십자형 벽(10)으로 제공된다. 십자형 벽은 길이방향의 벽(3)의 상부면(11) 아래 지점까지 뻗어 있다. 벽(4,5)의 상단부는 캐리어 가장자리부(12)로 상호연결되어 있으며, 바람직하게는 벽(4,5)의 두께에 상응하는 벽 두께를 갖는다. 바닥면(2)에서, 개구부(13)는 예컨대 우측 하단부에 도시된 원형으로 구비될 수 있거나 우측 상단부에 도시된 십자형 바아(14)로 형성될 수 있다. 개구부를 구비하므로써, 소재와 중량, 냉각시간 및 밀폐압력이 제한될 수 있다. 길이방향의 벽(13)에서, 손잡이(15)가 맞은편 쪽으로 구비된다.

예컨대, 본 발명에 따른 홀더(1)는 도 4 및 도 5에 따른 몰드(103)로 제작될 수 있다. 본질적으로, 제1이동방향(S)는 임의의 방향으로, 예컨대 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 수직방향이거나 프레스를 기울여서 수평방향일 수도 있다.

제2몰드부(25)는 홀더(1)의 내부공간부(8)를 형성하기 위해 중앙 코어부(26)를 구비한다. 중앙 코어부(26)는 몰드(103)의 제1몰드부(24)에 구비된 제2코어부(27)로서 거리(D1)만큼 이격되어 모든 측면으로 둘러싸인다. 거리(D1)는 홀더(1)의 제1벽(4)의 벽 두께(D)와 상응하게 되어 있다. 제2코어부(27)는 홀더(1)의 길이방향의 벽(3)에서 공동부(6)의 형태와 상응하게 되어 있다. 선택적으로, 핀(28)이 제2코어부(27)의 상측부에 구비될 수 있어서, 몰드의 제2몰드부(25)에 오목부에 끼워넣어져 지지된다. 결과적으로, 개구부는 가장자리부(12)에 형성된다. 중앙 코어부(26)의 안내단부(29)와 제1몰드부(24) 사이에서, 공간부(30)가 바닥면(2)을 형성하기 위해 개방된 채로 존재한다. 몰드공동부(32)로 주입될 수 있는 플라스틱이 지나가는 공급개방부(31)는 공간부(30)에서 종결된다.

도시된 실시예에서, 중앙 코어부(26)로부터 이격되어진 제2코어부(27)의 측면으로, 이동가능한 벽(33)이 슬라이드(34) 형태로 구비되어 제2이동방향(C)로 이동될 수 있다. 표면과 접촉하는 제2코어부(27)는 길이방향의 벽(3)의 각 부분의 바깥쪽의 형태를 갖는다. 선택가능하기로, 슬라이드(34)에서 돌출부(35)가 손잡이(15)를 형성하기 위해 구비될 수 있는데, 돌출부는 제2코어부(27)에 개방부(36)를 관통하여 도달할 수 있다. 간소화시키기 위해서, 돌출부(35)와 개방부(36)는 우측에만 도시하였다.

도 4에 도시된 위치에서, 슬라이드(34)는 수축위치에서 도시되어 있는데, 다시 말하자면, 제2코어부(27)로부터의 거리(D2)는 제2벽(5)의 바람직한 벽 두께(D3)보다 크게 되어 있다. 여기서, 슬라이드(34)와 인접해 있는 제2코어부(27) 사이에서, 비교적 크고 넓은 공간부(37)가 구비되어 플라스틱이 커다란 저항없이 쉽게 흐를 수 있다.

슬라이드(34)의 후미쪽에 경사면(38)이 구비되는데, 도시된 실시예에서 2개의 경사면(38)이 서로 반대방향으로 기울어져 있다. 추가로, 편평한 런너면(39)은 슬라이드 뒤쪽에 구비되는데, 다시 말하자면 제2코어부(27)에서 이격되어져 있는 쪽으로 구비된다. 경사면(38)과 런너면(39) 사이로, 경사면(38A)과 런너면(39A)에 대응되는 쐐기부(40)를 구비한다. 쐐기부(40)는 피스톤-실린더 조립체(42)로 도 4 및 도 5에 도시된 구동수단(41)에 연결되어, 쐐기부(40)가 도 4에 도시된 제1위치로부터 도 5에 도시된 제2위치까지 이동할 수 있으며, 이와 반대로 이동할 수도 있다. 쐐기부(40)가 제2위치까지 이동하므로써, 슬라이드(34)는 내부를 향해서, 다시 말하자면 제2코어부(27)를 향해서 이동된다. 결과적으로, 공간부(37)가 줄어들게 되고 그 공간부에 있는 플라스틱이 이동하거나 압축된다.

프레스(21)를 갖춘 몰드(103)가 다음과 같이 사용될 수 있다.

몰드(103)는 도 4 및 도 5에 도시된 밀폐위치에 도달되고 비교적 가벼운 밀폐압력을 갖춘 프레스로 밀폐상태를 유지된다. 밀폐압력은 방향(S), 흐름경로, 특히 벽 두께 및 사용될 플라스틱으로 돌출면으로부터 통상적으로 결정될 수 있는 종래의 사출성형기법 및 사출성형의 도움으로 유사한 홀더를 사출성형하는데 필요한 밀폐압력보다 작게 되어 있다.

슬라이드(34)는 수축위치, 제1위치에 도달하고 나서, 적당한 수단(31A)의 도움으로 공급개방부(31)를 지나 플라스틱이 공간부(30)로 주입되되, 바람직하게는 용융된 상태로, 적어도 실제로 액체형태로 주입된다. 공간부(30)로부터, 플라스틱은 중앙 코어부(26)와 제2코어부(27) 사이에 공간부(30A)를 지나서 제2코어부(27)를 지나 공간부(37)로 흐른다. 플라스틱이 공간부(37)에서 실질적인 저항을 받지 않기 때문에, 불필요한 압력 없이도 그리고 플라스틱이 경화되지 않고 용이하게 흐르게 된다. 그런 다음에, 실제로 필요한 모든 플라스틱이 몰드공동부(32) 내로 주입될 때, 구동수단(41)이 작동하면서, 쐐기부(40)는 제2위치로 이동하고 슬라이드(34)는 제2코어부(27)의 방향으로 강제로 밀어 부쳐진다. 그러므로써, 플라스틱은 몰드공동부(32)로, 특히 공간부(37)의 단부까지 강제로 밀어 부쳐져서 완전하게 충전된다.

이동방향(C)가 이동방향(S)와 각도를 구비하므로써, 다른 부재의 적당한 부 하가 성취된다. 플라스틱이 커다란 저항없이 몰드공동부(32)를 관통하여 흐를 수 있는데, 비교적 낮은 압력으로 충분하다. 결과적으로, 제2코어부(27)의 구부러지는 현상이 방지되고 초과마모가 제어된다. 덧붙여서, 이로 인해서, 필요한 밀폐힘이 낮은 상태로 유지될 수 있다.

슬라이드는 최대로 전진방향으로 이동한 후에 플라스틱이 경화되고, 슬라이드의 선택적 수축위치로 그리고 몰드(103)의 개방된 후에 홀더(1)가 배출될 수 있다. 상대적으로 낮은 사출압력으로써 제품이 실제로 변형되지 않는다.

도 4 및 도 5에서, 십자형 벽(10)을 형성하기 위한 개방부는 도면을 명료하게 하기 위해서 생략되었다.

몰드(103)의 슬라이드(34)가 빠르게 이동될 수 있어서 단열 열현상이 플라스틱에서 발생한다. 결과적으로, 플라스틱의 흐름특성이 향상될 수 있으며 경화될 임의의 플라스틱이 다시 액체상으로 만들어질 수 있다. 바람직하기로, 슬라이드(34)는 매우 느리게 이동할 수 있기에, 플라스틱이 가열되지 않거나 매우 국한적으로만 가열되고, 주입하는 도중에 이미 약간씩 경화된다. 또한, 플라스틱이 주입하는 동안에 이미 제2위치방향으로 슬라이드의 이동이 선택되어져, 플라스틱은 연속적인 이동상태를 유지한다. 특히, 이는 예컨대 결정질 플라스틱과 유리전이지점을 가는 플라스틱 및 플라스틱의 제품특성이 정밀하게 보존될 수 있을 때 혹은 낮은 용융상태에서 장점을 갖는다.

도 6은 바람직한 실시예에 몰드(103)를 개략적으로 도시한 도면이다. 몰드(103)가 절두원추형 홀더(50)를 형성하기에 적당하다. 이 실시예에서, 제1코어 부(27)는 2개의 제1슬라이드(51)를 구비하는바, 슬라이드는 제2이동방향(C)로 이동할 수 있다. 제1슬라이드(51) 사이에서, 제1쐐기부(52)는 예컨대 전기구동가능한 나사 스핀들(53)인 구동수단(41)의 도움으로 제1방향(S)으로 이동할 있다. 이동중에, 도 6에서 아래방향으로, 제1슬라이드(51)는 쐐기부(52)의 바깥쪽에서 제품을 형성하는 제2위치까지 이동된다. 제2슬라이드(54)는 몰드(103)의 바깥쪽에 몰드공동부(32)를 구비하며, 예컨대 수축된 제1위치와 전진하는 제2위치 사이에서 피스톤-실린더 조립체(55)의 형태로 된 구동수단(41)으로 구동될 수 있다. 몰드공동부(32) 아래에, 제3슬라이드(56)가 구비되되, 예컨대 피스톤-실린더 조립체(57)의 형태로 된 구동수단(41)의 도움으로 제1방향(S)으로 이동할 수 있다.

도 6A에서, 홀더(1) 둘레에서, 다른 슬라이드(51,54,56)이 수축된 제2위치에서 도시되나 도 6에서는 전진방향으로 이동된 제1위치에 도시되었다. 도면을 더욱 명료하게 하기 위해서, 특히 제1슬라이드(51)에서 언더컷(59)이 예컨대 가장자리 영역에서 구비되어, 돌출부(60), 리브 또는 홈 등이 홀더에 구비될 수 있으나, 그렇지 않으면 명료해지지 않을 것이다. 홀더(1)의 바닥면(2)에서, 박막부(58)가 제3슬라이드(56)를 밀어 부쳐서 형성된다.

도 7은 몰드공동부(3)를 갖춘 몰드(103)를 구비한 본 발명에 따른 장치를 측단면도로 도시한 것이다. 몰드는 이동가능한 제1몰드부(24)와 이에 대응되게 고정된 제2몰드부(25)로 구성된다.

제2몰드부(25)에서, 슬라이드(208)는 도 7 및 도 8에 도시된 수축위치와 도 9에 도시된 확장위치 사이에서 방향(S)으로 이동할 수 있다. 슬라이드(208)를 이동 하기 위해, 쐐기부(209)라 불려지는 2개의 쐐기형 부재가 구비되어 예컨대 중앙 제어유니트(211)로부터 유압으로 구동된 피스톤-실린더 조립체(210)의 도움으로 방향(P)으로 이동할 수 있다. 쐐기부(209)는 방향(S)와 대략 직각인 방향(P)로 이동한다. 아래쪽에서, 슬라이드(208)는 쐐기부(209)의 상부면과 상응하게 서로 반대방향으로 경사져 있는 2개의 면(212)을 구비하는데, 만약 쐐기부(209)가 서로를 향해 안쪽으로 이동한다면, 슬라이드(208)는 확장위치까지 (종이의 면에서 바라본 방향) 윗쪽으로 이동하고, 이와 반대로 이동될 수도 있다.

유입개구부(31)은 몰드공동부(203)에서 종결된다.

실례로 슬라이드(208)의 상부면(220)에서, 2개의 리브(221)가 종이의 평면과 직각방향으로 슬라이드(208)의 폭방향으로 뻗어 있다. 이동방향으로 안내하는 리브(221)의 단부(222)와 몰드공동부의 맞은쪽 면(223) 사이의 거리(D)는 바람직하게 제품 벽 두께 및 사용될 플라스틱에 따라서 수축위치에 슬라이드(208)를 설정하게 되며, 플라스틱의 용융이 커지면 커질수록 거리가 커지고, 플라스틱의 용융온도가 낮을 수록 거리는 커진다.

도 7 내지 도 9에 따른 장치로, 제품, 예컨대 2개의 힌지를 갖춘 시트가 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 등의 열가소성소재로 형성될 수 있다.

몰드(103)는 도 7에 도시된 위치에서 도 8에 도시된 위치처럼 밀폐된다. 그런 다음에, 거리(D)는 적당한 수치로 설정되어 몰드공동부(203)의 공간이 상대적으로 커진다. 유입개구부(31)를 통해서, 플라스틱이 예컨대 1~10 바아(bar)의 초과압력으로, 상대적으로 저압 하에서 몰드공동부로 주입된다. 충전압이 바람직하게 선 택되어, 역효과를 갖는 플라스틱의 특성 없이 그리고 몰드공동부에서 발생하는 바람직하지 못한 고압 없이 짧은 공급시간으로 달성된다. 그런 다음에, 비교적 빠른 속도에서, 슬라이드(208)가 쐐기부(209)를 이동시켜 도 9에 도시된 바와 같이 확장위치 방향으로 이동된다. 여기서, 속도는 플라스틱의 온도가 용융온도로 재조정되는 바람직한 단열 열현상에 따라 선택된다. 결과적으로, 임의로 약간 경화된 플라스틱이 재액화되고 몰드로 강제로 밀어 부쳐져서 몰드공동부의 완전한 충전이 성취되는 반면에, 제품은 개별적인 플라스틱/제품의 조합의 용융흐름지수에 의해 실제로 작은 벽 두께를 갖추게 될 수 있다. 선택적으로, 슬라이드가 이동한 후에, 몇몇 고정압이 주입장치(114)의 도움으로 적용될 수 있어서, 바람직하지 못한 응력이 제품에 가해질 수 있다.

그런 후에, 몰드는 다시 개방되고 제품이 배출된다.

각각의 슬라이드의 이동속도는 빠른 것이 바람직한데, 수축과 확장위치 사이에서 슬라이드의 이동시간은 바람직한 단열가열에 따라서 시간의 0~10% 사이로 제품을 제작하는 순환시간에 대해서 비교적 짧다. 이는 각 플라스틱/제품의 조합에 위해 실험적으로 결정되거나, 크기와, 흐름경로, 슬라이드가 이동할 때 발생하는 마찰력, 열용량 및, 플라스틱의 용융온도와 같은 플라스틱/제품의 특성에 관한 표준테이블의 도움으로 계산될 수 있다.

도 10에서, 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예가 도시된다. 이 실시예에서, 플라스틱은 측면 유입개구부(214)를 지나 주입되고 슬라이드(208)는 몰드공동부(203)의 양 쪽에 구비된다. 이 실시예에서, 슬라이드는 서로 독립적으로 이동 될 수 있으나, 서로 상관되어 이동되는 것이 바람직하는데, 대칭부하가 몰드(103)에서 발생한다.

도면으로, 본 발명에 따른 몰드의 실시예와 방법이 기술될 것이다. 제품 실례에 따라서, 플라스틱 파일이 주어진다. 표 1에서, 사출성형장치의 데이터가 기재되어 있으며, 표 2에서는 몰드데이터, 도 3에서는 제품크기, 도 4에서는 슬라이드 또는 압력플레이트의 데이터 및, 도 5에서는 작동매개변수에 대해서 기재되어 있다. 도 6에서, 사출성형주기 동안에 사용될 압력과 속도가 기재되어 있다. 아래에 있는 그래프는, 시간에 대한 그래프로 표시된 것으로, 사출성형주기 동안에 본 발명에 따른 몰드에서 플라스틱의 온도와 시간을 그래프로 보여주고 있다.

기계	Stork SX 3000-2150
기계번호	X 2936
제작년도	2000
주 전원	400 V 50Hz
주 전류	354 A
제어전압	24 V
최대유압	210 바아(bar)
최대공기압	8 바아
중량 밀폐힘	8700 Kg
중량 주입힘	5000 Kg
나사 직경	65 mm

길이	1050 mm
폭	455 mm
높이	495 mm
공동부의 갯수	1

길이	655 mm
폭	320 mm
두께	1.7 mm

실린더 스트로크	50 mm
실린더 직경	80 mm
작동압력	300 바아
쐐기 각도	4°

몰드 온도	50 ℃
주입시 온도	245 ℃

분량	128 mm
사출량	295 gram
압력플레이트의 충격	80 mm
감압	10 mm


밀폐힘	150 ton
고정압	25 바아
추력	20 바아
충격속도	0.4 S

	보조 시간	시간	총 시간
밀폐	0.750 S	T = 0.0000 S	0.750 S
주입	0.171 S	0.750 S	0.921 S
압력플레이트의 충격	0.400 S	0.857 S	1.257 S
냉각	12.000 S	1.257 S	13.257 S
개방	1.000 S	13.257 S	14.257 S
조정	5.000 S	14.257 S	19.257 S

본 발명에 따른 방법에서, 몰드가 밀폐된 시간(0)에서, 최종 제품을 충분하게 제작할 수 있는 플라스틱의 양이 몰드공동부로 주입된다. 0.1706 초에서는, PP의 사출량 128g 이 몰드공동부에 주입된다. 몰드공동부는 1.8mm의 거리 이상으로 이동하되, 200,00㎟의 전면을 갖는 슬라이드를 구비한다. 플라스틱은 대략 50℃의 몰드온도에서 압력없이 750㎜/s 의 속도에서 대략 245℃의 온도로 주입되고, 대략 230℃까지 제1상으로 냉각된다. T1 시간에서, 대략 0.107초 후에, 슬라이드는 약 0.4초 동안에 완전하게 전방을 향해 이동하도록 설정되는 한편, 몰드의 온도는 플라스틱이 분해될 수 있는 온도 아래 아래까지 상승한다. T2 시간에서, 슬라이드는 완전하게 전방을 향해 이동하고 위치에 유지되어, 플라스틱이 예컨대 45~55℃의 실온에 근접하게 용융온도 아래로 온도는 냉각한다. 냉각은 대략 12초에 이루어진다. 2개의 힌지로부터 떨어져 있는, 덮개와 후미부에서 제품 두께는 평균적으로 1.7㎜이며, 전선면에서 바라본 655㎜ ~ 320㎜ 까지 보여진다. 냉각하는 동안에, 고정압이 필요로 하지는 않기에, 사실 수축을 위한 흡수가 필요로 하지 않는다. 제품은 응력의 자유도를 가지게 되어, 높은안정성을 성취한다.

슬라이드의 고속의 결과에 따라, 운동속도가 열로 전환되는 한편, 플라스틱과 몰드 사이 뿐만 아니라 플라스틱 자체의 마찰 및, 압축이 단열 열현상을 야기한다. 슬라이드가 완전하게 전방으로 이동할 때 대략 T2 시간까지, 몰드 내의 플라스틱은 이동상태를 유지하고 더욱이 용융온도를 유지하므로, 경화현상이 방지되고 플라스틱의 흐름행동에 긍정적으로 영향을 끼치게 된다. 결과적으로, 몰드공동부의 완전한 충전이 낮은 밀폐힘과 충전압으로 성취된다.

몰드는 대략 4°의 쐐기각도를 갖는 쐐기부로 이동된다.

여기서 기술된 바와 같이 본 발명에 따른 방법에서, 슬라이드는 이미 확장위치까지 이동하는 반면에, 플라스틱은 몰드공동부로 주입된다. 또한, 이는 플라스틱이 이동상태로 유지하게 한다.

도 11에서, 사진은 본 발명에 따른 방법으로 CD박스를 제작한 도면으로 플라스틱의 흐름패턴을 명료하게 도해하고 있다. 사진에 대한 내용은 아래에서 기술된다.

종래의 사출의 경우에, 선의 엉키는 모습이 보인다. (종래의 사출에서) 선이 플라스틱의 압축공급에 기인하여 생긴다. 매우 어두운, 엉크러진 패턴이 보여지는데, 이는 소재의 응력을 나타낸다. 대조적으로, 본 사진은 특히 깨끗하고, 가늘고 긴 실, 밝은 패턴의 이미지를 보여준다. 약간의 고정압이 주입 지점 둘레로 2개의 어두운 점을 만든다. 고정압이 필요요소는 아니지만 고정압은 제품, 특히 편평도를 향상시키는 장점을 제공한다. 중앙에 근접해 있는 약간 어두운 점은 고정압의 결과로 나타내는데, 점은 제한적으로 명료하게 남아 있다.

이 명세서에서, 동일하거나 대응되는 부재는 동일하거나 대응되는 참조부호를 부여한다. 이 명세서에서, 도 2~도 5에서 크레이트, 특히 병 용기용 크레이트에 대해서 기술한다. 하지만, 본 발명은 이에 국한되어져 만들어지지는 않는다. 구획되거나 구획되지 않은 다른 다양한 홀더는 원형, 직사각형, 정사각형 또는 임의의 형태의 바닥면을 갖출 수 있는데, 이는 본 발명의 범주 내에 있는 것이다. 또한, 홀더는 측벽과 바닥에 공동부를 갖추거나 제공하지 않게 형성될 수 있다. 추가로, 동일하거나 이에 필적할 만한 방식으로, 다른 제품이 부분적으로 중공, 플레이트형상, 로드형태, 관형 또는 다른 형상의 제품으로 제작될 수 있다. 제품은 길이방향의 벽 또는 바닥면에서 직각으로 뻗은 길이방향의 벽, 바닥면에 대해서 경사져 있는 길이방향의 벽을 갖출 수 있다.

본 발명에 따른 몰드와 방법에서, 다른 플라스틱, 특히 열가소성 플라스틱과 혼합 플라스틱이 사용될 수 있다. 또한, 결정질 플라스틱과 이들의 혼합물이 본 발명의 범주 내에서 사용될 수 있다.

덧붙여서, 본 발명에 따른 몰드에서, 다른 갯수와 다른 형상의 슬라이드, 적어도 이동하는 벽들이 구비될 수 있는바, 예컨대 경사진 형상으로 만들어질 수도 있다. 다른 유형의 구동수단이 제공된다. 몰드부(22,23)는 이동될 수 있고 다른 방식으로 밀폐상태를 유지하는 한편, 다중 몰드 또는 스택몰드가 필적할만한 방식에서 조립될 수 있다. 제1 및 제2이동방향은 도시된 약 90°와는 다른 각도를 구비할 수 있고, 추가로 이동방향은 다른 슬라이드를 위해 다른 방향을 제공할 수도 있다. 쐐기부와 슬라이드의 이동은 임의의 방향을 갖으며, 제1 및 제2이동방향은 상호 임의의 각도를 갖는다. 또한, 다른 종류의 제품이 본 발명에 따른 몰드, 적어도 조립체로 예컨대 비교적 작고, 소형의 제품, 관형 제품 등을 제작된다.

다른 많은 실시예들이 본 발명의 청구범위 범주 내에서 실현가능함을 밝혀둔다.

Claims

적어도 부분적으로 용융된 플라스틱을 위한 공급장치와 적어도 2개의 몰드로 이루어지고, 상기 각각의 몰드는 적어도 제1몰드부와 제2몰드부에 형성된 적어도 하나의 몰드공동부로 이루어지며, 분배기는 상기 제1몰드부를 지지하고 상기 공급장치를 몰드공동부에 연결하기 위해 구비되는 사출성형장치 .
제1항에 있어서, 상기 제1몰드부는 상기 분배기에 장착되고, 상기 분배기는 프레스의 제1플레이트에 장착되는 반면에, 상기 제2몰드부는 프레스의 제2플레이트에 장착되며, 상기 제2몰드부가 몰드를 개방 혹은 밀폐시키기 위해서 상기 제1몰드부에 대해서 이동할 수 있도록 되어 있는 사출성형장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분배기는 상기 공급장치에 연결된 입구와 적어도 2개의 배출구를 구비하며, 상기 배출구는 몰드 중 하나인 상기 제1몰드부에 공급채널부에 연결되는 한편, 상기 채널은 상기 플라스틱을 운반하도록 상기 입구와 각각의 배출구 사이로 구비되는 사출성형장치.
제3항에 있어서, 상기 채널들은 상기 플라스틱용 채널의 흐름저항이 입구와 배출구 사이의 각 채널에서와 대략 동일하도록 되어 있는 사출성형장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몰드는 구조적으로 동일하며, 바람직하게는 동일한 몰드로 형성되어 있는 사출성형장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 몰드공동부는 전진위치와 수축위치 사이로 이동할 수 있는 적어도 하나의 이동가능한 벽을 구비하며, 구동수단이 수축위치에서 전진위치까지 상기 각각의 이동가능한 벽을 이동시키기 위해 구비되고, 상기 각각의 벽이 수축위치에 있을 때 플라스틱이 각각의 몰드공동부 내로 주입된 후에 상기 이동가능한 벽이 플라스틱에 대해서 이동하고 단열 열현상이 상기 플라스틱에서 일어나, 온도가 플라스틱의 용융온도 이상으로 상승하는 사출성형장치.
제6항에 있어서, 상기 이동가능한 벽을 위한 구동수단은 각각의 이동가능한 벽의 이동방향에 대해서 소정 각도의 구동방향을 갖는 사출성형장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 각각의 몰드공동부는 각각의 이동방향을 갖는 적어도 2개의 이동가능한 벽으로 이루어지며, 상기 이동방향은 180°에서 편향된 각도를 구비하는 사출성형장치.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 몰드공동부는 크레이트 형상의 제품을 형성하기 위해 배열되는 사출성형장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 3개의 몰드가 구비되는 사출성형장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 다른 2개의 몰드가 구비되는 사출성형장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 몰드 중 적어도 하나는 적어도 2개의 몰드공동부를 구비하는 사출성형장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 사출성형장치에서 적합하게 사용하기 위한 분배기와 적어도 2개의 몰드로 된 조합체.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 사출성형장치와 제13항에 따른 조합체에 사용하는 분배기.
적어도 2개의 몰드가 분배기에 위치되고, 상기 분배기는 플라스틱 입구와 일련의 플라스틱 배출구 사이에 채널시스템을 구비하며, 상기 몰드는 적어도 하나의 플라스틱 배출구에 연결되어서 플라스틱이 각각의 몰드에 적어도 하나의 몰드공동부로 공급되고, 상기 분배기는 적어도 부분적으로 용융된 플라스틱용 공급장치까지 입구로 연결되며, 상기 채널시스템을 매개로 하여 상기 플라스틱이 상기 공급장치로부터 상기 채널시스템을 지나 다른 몰드의 몰드공동부로 주입되는 사출성형방법.
제15항에 있어서, 상기 다른 몰드는 단일 프레스를 사용하여 개방 및 밀폐되게 연결되는 사출성형방법.
제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 각각의 몰드에서, 상기 몰드공동부의 적어도 이동가능한 벽이 각각의 몰드공동부로 상기 플라스틱을 주입하는 동안 혹은 주입한 후에 몰드공동부로 플라스틱에 대해서 이동되며, 이러한 방식으로 상기 이동가능한 벽의 이동으로 상기 플라스틱에서 단열 열현상이 발생하여 적어도 부분적으로 점도를 낮추는 사출성형방법.