KR20090020117A

KR20090020117A - 사출 성형용 핫 런너 매니폴드

Info

Publication number: KR20090020117A
Application number: KR1020070084584A
Authority: KR
Inventors: 이재영; 박상우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2009-02-26

Abstract

본 발명은 다수개의 수지관이 다단으로 구성되는 수지관유닛을 구성하여 다양한 금형에 알맞게 그 길이를 조절하도록 함으로써, 공용화가 가능한 사출 성형용 핫 런너 매니폴드를 제공한다.

사출 성형, 핫 런너 매니폴드, 수지관유닛

Description

사출 성형용 핫 런너 매니폴드{HOT RUNNER MANIFOLD FOR INJECTION MOLDING}

본 발명은 사출 성형용 핫 런너 매니폴드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사출 금형의 캐비티 내부에 플라스틱 수지를 용융상태로 사출하여 성형하기 위한 사출 성형용 핫 런너 매니폴드에 관한 것이다.

일반적으로 사출 성형은 피스톤으로 투입구를 통해서 금형(金型)의 성형 공간인 캐비티(cavity) 속으로 용융 상태의 플라스틱 수지를 사출하여 냉각과정을 거친 후, 금형을 이형시킨 상태로 플라스틱 사출물을 취출하여 생산하게 된다.

이러한 사출 성형기에 사용되는 핫 런너 매니폴드는 용융상태의 플라스틱 수지가 금형 내의 캐비티까지 도달하기 위한 경로를 구성한다.

종래 기술에 따른 핫 런너 매니폴드(101)의 구성은, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 사각기둥 형상으로 형성되어 그 내부 중앙에는 원형의 런너(103)가 길이방향을 따라 관통 형성되고, 상기 런너(103)의 주변에는 4개의 카트리지 히터(105)가 구성된다.

상기 핫 런너 매니폴드(101)의 상면 중앙에는 사출 성형기에서 용융상태의 수지(이하, “용융수지”라 칭함)를 상기 런너(103)에 흘려보내도록 상기 런 너(103)와 연결되는 수지 주입구(107)가 형성된다.

그리고 상기 핫 런너 매니폴드(101)의 양 단부에는 상기 수지 주입구(107)에 주입된 용융수지가 상기 런너(103)를 통하여 금형의 캐비티까지 사출하도록 밸브노즐(109)이 장착된다.

상기 밸브노즐(109)은 그 내부에 길이방향을 따라 사출홀(111)이 형성되며, 이 사출홀(111)은 상기 핫 런너 매니폴드의 런너(103)와 연결된다.

그러나 상기와 같은 종래의 사출 성형용 핫 런너 매니폴드는 상기 핫 런너 매니폴드의 사이즈가 일정 길이로 고정되어 상기 밸브노즐의 위치가 제한적이고, 이로 인해 다양한 금형에 대응하지 못하는 단점이 있다.

즉, 다양한 금형에 대응하려면, 상기 핫 런너 메니폴드을 다시 제작해야 하므로 그 제작원가가 상승하고, 불필요한 제작시간으로 인한 전체적인 작업시간이 증가하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 다수개의 수지관이 다단으로 구성되는 수지관유닛을 구성하여 다양한 금형에 알맞게 그 길이를 조절하도록 함으로써, 공용화가 가능한 사출 성형용 핫 런너 매니폴드를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사출 성형용 핫 런너 매니폴드는 사출 금형의 캐비티 내부로 수지를 사출하도록 밸브노즐과 연결되어 상기 수지를 가열하면서 공급하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드에 있어서, 육면체 형상으로 내부에 런너가 관통 형성되고, 상면 중앙에는 상기 런너와 연결되는 수지 주입구가 형성되는 주입블록; 다수개의 수지관이 전체 길이가 가변 가능하도록 다단으로 연결 형성되어 상기 주입블록의 런너에 연결되는 수지관유닛; 상기 수지관유닛의 각 수지관 외주면에 장착되어 각 수지관을 가열하는 수지관 히터; 상기 수지관유닛의 최저단 수지관의 단부와 상기 밸브노즐을 연결하며, 내부에는 상기 수지관의 수지통로와 상기 밸브노즐의 사출홀을 연결하는 런너가 형성되는 연결블록; 및 상기 연결블록의 내부에 그 런너의 둘레를 따라 설치되는 카트리지 히터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수지관유닛은 원형관으로 이루어져 내부에 수지통로를 형성하며, 상기 주입블록의 런너와 연결되도록 일단이 주입블록에 체결되며, 타단에는 그 외주면에 고정수단이 구성되는 제1수지관; 원형관으로 이루어져 내부에 수지통로를 형성하며, 일단이 상기 제1수지관의 타단 내부에 삽입되어 상기 고정수단을 통하여 고정되며, 타단에는 그 외주면에 고정수단이 구성되는 제2수지관; 및 원형관으로 이루어져 내부에 수지통로를 형성하며, 일단이 상기 제2수지관의 타단 내부에 삽입되어 상기 고정수단을 통하여 고정되며, 타단은 상기 연결블록의 런너와 연결되도록 연결블록의 일측에 체결되는 제3수지관으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 각 고정수단은 상기 제1,2수지관의 타단 외주면에 다수개의 볼트홀을 형성하고, 상기 볼트홀에 체결되어 제2,제3수지관의 일단을 고정하는 가압볼트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제1,제2수지관 사이에는 시일링이 개재되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2,제3수지관 사이에는 시일링이 개재되는 것을 특징으로 한다.

상기 주입블록과 제1수지관의 연결은 나사체결에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 연결블록과 제3수지관의 연결은 나사체결에 의해 연결되는 것을 특징으 로 한다.

상기 수지관 히터는 각 수지관의 그 외주면에 장착되는 밴드형 히터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 사출 성형용 핫 런너 장치에 의하면, 핫 런너 블록의 양측에 다단으로 형성되는 다수개의 수지로 유닛을 구성하고, 각각의 수지로 유닛에 밴드형 히터를 적용함으로써, 다양한 금형에 대응하여 그 길이를 조절하여 공용화 시키는 효과가 있다.

또한, 핫 런너 장치를 공용화시킴으로써, 제작원가를 줄이고, 전체적인 작업시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형용 핫 런너 장치의 사시도이며, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형용 핫 런너 장치에 적용되는 밴드형 히터의 단면도 및 평면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 사출 성형용 핫 런너 매니폴드(1)는, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 사출 금형의 캐비티 내부로 수지를 사출하도록 밸브노즐(3)과 연결되어 상기 수지를 가열하면서 공급한다.

이러한 핫 런너 매니폴드(1)는, 먼저, 육면체 형상으로 내부에 런너(11)가 관통 형성되고, 상면 중앙에는 상기 런너(11)와 연결되는 수지 주입구(13)가 형성되는 주입블록(10)이 구성된다.

상기 주입블록(10)의 런너(11)에는 다수개의 수지관이 전체 길이가 가변 가능하도록 다단으로 연결 형성되는 수지관유닛(20)이 연결된다.

상기 수지관유닛(20)의 최저단 수지관의 단부와 상기 밸브노즐(3)은 연결블록(30)을 통하여 연결된다.

상기 연결블록(30)은 그 내부에 상기 수지관유닛(20)의 최저단 수지관 수지통로와 상기 밸브노즐(3)의 사출홀(5)을 연결하도록 런너(31)가 형성된다.

그리고 상기 연결블록(30)의 내부에는 그 런너(31)의 둘레를 따라 카트리지 히터(33)가 설치된다.

여기서, 상기 수지관유닛(20)은, 크게 제1,제2,제3수지관(21)(23)(25)으로 구성된다.

먼저, 상기 제1수지관(21)은 원형관으로 이루어져 내부에 수지통로(27)를 형성하며, 상기 주입블록(10)의 런너(11)와 연결되도록 일단이 상기 주입블록(11)에 체결되며, 타단에는 그 외주면에 고정수단(40)이 구성된다.

여기서, 상기 주입블록(10)과 제1수지관(21)의 연결은 나사체결에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제2수지관(23)은 원형관으로 이루어져 내부에 수지통로(27)를 형성하며, 일단이 상기 제1수지관(21)의 타단 내부에 삽입되어 상기 고정수단(40)을 통하여 고정되며, 타단에는 그 외주면에 고정수단(40)이 구성된다.

그리고 상기 제1,제2수지관(21)(23) 사이에는 수지가 새어나오지 않도록 시일링(29)이 개재된다.

상기 제3수지관(25)은 원형관으로 이루어져 내부에 수지통로(27)를 형성되며, 일단이 상기 제2수지관(23)의 타단 내부에 삽입되어 상기 고정수단(40)을 통하여 고정되며, 타단은 상기 연결블록(30)의 런너(31)와 연결되도록 상기 연결블록(30)의 일측에 체결된다.

여기서, 상기 연결블록(30)과 제3수지관(25)의 연결은 나사체결에 의해 연결되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제2,제3수지관(23)(25) 사이에는 수지가 새어나오지 않도록 시일링(29)이 개재된다.

상기 각 고정수단(40)은 상기 제1,2수지관(21)(23)의 타단 외주면에 다수개의 볼트홀(41)을 형성하고, 상기 볼트홀(41)에 체결되어 제2,제3수지관(23)(25)의 일단을 고정하는 가압볼트(43)로 이루어진다.

그리고 상기 수지관유닛(20)의 제1,제2,제3수지관(21)(23)(25) 외주면에는 수지관 히터(50)가 장착된다.

상기 수지관 히터(50)는 상기 수지관유닛(20)의 각 수지통로(27) 내부에 유입된 용융수지의 온도를 유지하도록 상기 제1,제2,제3수지관(21)(23)(25)을 가열한다.

이러한 수지관 히터(50)는 상기 제1,제2,제3수지관(21)(23)(25)의 외주면에 장착되는 밴드형 히터로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 상기와 같은 구성을 갖는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드(1)의 작동을 설명한다.

먼저, 금형의 크기가 커지면 상기 수지관유닛(20)은, 도 5의 (S1)과 같이, 상기 노즐밸브(3)가 금형의 크기에 대응하게 위치하도록 상기 제1,제2,제3수지관(21)(23)(25)을 최대로 늘린 상태로 상기 고정수단(40)을 통하여 고정하게 된다.

여기서, 상기 각 수지관(21)(23)(25)은 그 길이가 길어진 상태를 유지하게 되는데, 그러면 상기 주입블록(10)의 주입구(13)를 통하여 주입된 수지가 상기 주입블록(10)의 런너(11)를 거쳐 길이가 길어진 상기 각 수지관(21)(23)(25)의 수지통로(27)를 통과하면서 상기 수지의 온도편차가 발생하게 된다.

따라서, 상기 각 수지관(21)(23)(25)의 길이에 대응하여 수지의 온도편차가 발생하지 않도록 상기 제1,2수지관(21)(23)에는 2개씩, 상기 제3수지관(25)에는 3개씩 상기 수지관 히터(50)를 장착하여 주입된 수지의 온도를 일정하게 유지되도록 한다.

이와는 반대로, 금형의 크기가 작아지면, 상기 수지관유닛(20)은, 도 5의 (S2)와 같이, 상기 노즐밸브(3)가 금형의 크기에 대응하게 위치하도록 상기 제1,제2,제3수지관(21)(23)(25)을 일정길이로 줄인 상태로 상기 고정수단(40)을 통하여 고정하게 된다.

이때, 상기 도 5의 (S1)과는 반대로 상기 각 수지로(21)(23)(25)의 길이가 줄어들기 때문에 그 길이에 대응하여 상기 각 수지관(21)(23)(25)의 외주면 상에 상기 수지관 히터(50)를 1개씩 장착하여 주입된 수지의 온도편차가 발생을 방지하 게 된다.

따라서, 본 실시예의 사출 성형용 핫 런너 매니폴드(1)를 적용하면, 다양한 금형에 알맞게 상기 수지관유닛(20)의 길이를 조절함으로써, 금형에 대응할 수 있기 때문에 공용화가 가능하게 되고, 이로 인해, 핫 런너 매니폴드의 제작원가를 줄이고, 전체적인 작업시간을 줄일 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 사출 성형용 핫 런너 매니폴드의 사시도이다.

도 2는 도 1의 X-X선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형용 핫 런너 매니폴드의 사시도이다.

도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 사출 성형용 핫 런너 매니폴드의 단계별 작동 상태도이다.

Claims

사출 금형의 캐비티 내부로 수지를 사출하도록 밸브노즐과 연결되어 상기 수지를 가열하면서 공급하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드에 있어서,

육면체 형상으로 내부에 런너가 관통 형성되고, 상면 중앙에는 상기 런너와 연결되는 수지 주입구가 형성되는 주입블록;

다수개의 수지관이 전체 길이가 가변 가능하도록 다단으로 연결 형성되어 상기 주입블록의 런너에 연결되는 수지관유닛;

상기 수지관유닛의 각 수지관 외주면에 장착되어 각 수지관을 가열하는 수지관 히터;

상기 수지관유닛의 최저단 수지관의 단부와 상기 밸브노즐을 연결하며, 내부에는 상기 수지관의 수지통로와 상기 밸브노즐의 사출홀을 연결하는 런너가 형성되는 연결블록;

상기 연결블록의 내부에 그 런너의 둘레를 따라 설치되는 카트리지 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드.
제1항에 있어서,

상기 수지관유닛은

원형관으로 이루어져 내부에 수지통로를 형성하며, 상기 주입블록의 런너와 연결되도록 일단이 주입블록에 체결되며, 타단에는 그 외주면에 고정수단이 구성되는 제1수지관;

원형관으로 이루어져 내부에 수지통로를 형성하며, 일단이 상기 제1수지관의 타단 내부에 삽입되어 상기 고정수단을 통하여 고정되며, 타단에는 그 외주면에 고정수단이 구성되는 제2수지관;

원형관으로 이루어져 내부에 수지통로를 형성하며, 일단이 상기 제2수지관의 타단 내부에 삽입되어 상기 고정수단을 통하여 고정되며, 타단은 상기 연결블록의 런너와 연결되도록 연결블록의 일측에 체결되는 제3수지관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드.
제2항에 있어서,

상기 각 고정수단은

상기 제1,2수지관의 타단 외주면에 다수개의 볼트홀을 형성하고, 상기 볼트홀에 체결되어 제2,제3수지관의 일단을 고정하는 가압볼트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드.
제2항에 있어서,

상기 제1,제2수지관 사이에는

시일링이 개재되는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드.
제2항에 있어서,

상기 제2,제3수지관 사이에는

시일링이 개재되는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드.
제2항에 있어서,

상기 주입블록과 제1수지관의 연결은

나사체결에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드.
제2항에 있어서,

상기 연결블록과 제3수지관의 연결은

나사체결에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드.
제1항에 있어서,

상기 수지관 히터는

각 수지관의 그 외주면에 장착되는 밴드형 히터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사출 성형용 핫 런너 매니폴드.