KR20090047667A - 수평 및 수직 겸용 사출성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기에 관한 것으로서, 상단부에 힌지부를 갖는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임의 힌지부에 회동 가능하게 결합되는 고정반과; 상기 고정반을 관통하여 슬라이드 구동되는 복수의 가동실린더와, 상기 복수의 가동실린더의 일단부에 결합하여 상기 가동실린더의 구동 시 상기 고정반에 접근 또는 이격되도록 슬라이드 되는 가동반과, 상기 가동반에 일체로 결합되는 노즐유닛을 구비하는 가동성형부; 및 일단부가 상기 베이스 프레임에 지지되고 타단부가 상기 가동성형부에 지지되어, 구동 시 상기 힌지부를 중심으로 상기 가동성형부와 상기 고정반을 회동시킴으로써 상기 고정반과 상기 가동반이 수평으로 나란히 위치되는 수평사출상태와 수직으로 나란히 위치하는 수직사출상태를 선택적으로 설정하는 유압실린더부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 수평형 사출성형기 또는 수직형 사출성형기로서 선택적으로 사용할 수 있도록 구조가 개선된 수평 및 수직 겸용 사출성형기가 제공된다.

사출성형기, 수직형(vertical type), 수평형(horizontal type), 겸용

Description

수평 및 수직 겸용 사출성형기{HORIZONTAL AND VERTICAL INJECTION MOLDING MACHINE}

본 발명은 사출성형기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수평형 사출성형기로 또는 수직형 사출성형기로 선택적으로 변경하여 사용할 수 있는 사출성형기에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형기는 고정금형이 장착되는 고정반과 가동금형이 장착되는 가동반의 위치 관계에 따라 수평형 사출성형기(horizontal type injection molding machine)와 수직형 사출성형기(vertical type injection molding machine)로 나뉜다.

수평형 사출성형기는 고정반과 가동반이 수평 방향으로 나란히 배치되어 상기 가동반이 상기 고정반으로 이동하면서 금형이 형체된다. 이때, 상기 금형 내부로 용융수지를 사출하기 위한 노즐유닛(nozzle unit)은 상기 고정반 측에 마련된다.

통상적인 사출성형에는 이와 같은 수평형 사출성형기가 많이 이용되고 있다.

한편, 수직형 사출성형기는 고정반과 가동반이 상하 수직 방향으로 배치되어 상부의 가동반이 하부의 고정반으로 이동하면서 금형이 형체되는 방식이다. 이때, 금형 내부로 용융수지를 사출하기 위한 노즐유닛은 상부의 가동반 측에 마련된다.

이와 같은 수직형 사출성형기는 특히 인서트 사출에 많이 이용되는 방식이다. 예를 들어, 일부 전자부품은 금속과 플라스틱이 일체로 성형된 것을 사용하여야 할 경우가 있고 이러한 성형을 위해서는 먼저 상기 금속을 금형 내에 위치시킨 후에 용융수지를 가하여 성형을 달성하는데, 상기한 수평형 사출성형기로는 이와 같은 인서트 사출이 곤란하다.

따라서, 종래에는 일반 사출과 인서트 사출이 각각 필요한 경우에는 수평형 사출성형기와 수직형 사출성형기를 함께 구비하여야 하였으므로, 생산설비 및 작업공간이 이중으로 부담된다는 문제가 있었다.

그리고, 이러한 문제는 사업장이 소규모로 운영되거나 공급하여야 할 제품의 성격상 필수적으로 요구되는 이종(異種) 사출, 예를 들면 인서트 사출이 적게 요구되는 경우에 특히 문제로 부각되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 수평형 사출성형기 또는 수직형 사출성형기로서 선택적으로 사용할 수 있도록 구조가 개선된 수평 및 수직 겸용 사출성형기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 사출성형기에 있어서, 상단부에 힌지부를 갖는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임의 힌지부에 회동 가능하게 결합되는 고정반과; 상기 고정반을 관통하여 슬라이드 구동되는 복수의 가동실린더와, 상기 복수의 가동실린더의 일단부에 결합하여 상기 가동실린더의 구동 시 상기 고정반에 접근 또는 이격되도록 슬라이드 되는 가동반과, 상기 가동반에 일체로 결합되는 노즐유닛을 구비하는 가동성형부; 및 일단부가 상기 베이스 프레임에 지지되고 타단부가 상기 가동성형부에 지지되어, 구동 시 상기 힌지부를 중심으로 상기 가동성형부와 상기 고정반을 회동시킴으로써 상기 고정반과 상기 가동반이 수평으로 나란히 위치되는 수평사출상태와 수직으로 나란히 위치하는 수직사출상태를 선택적으로 설정하는 유압실린더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기를 제공한다.

여기서, 상기 가동성형부는 상기 복수의 가동실린더의 타단부에 결합하여 상기 가동실린더의 구동 시 상기 고정반에 이격 또는 접근하도록 슬라이드 되는 가동플레이트를 더 구비하고, 상기 유압실린더부의 타단부는 상기 가동플레이트에 지지되도록 할 수도 있다

그리고, 상기 사출성형기는, 상기 고정반에 상기 가동성형부의 슬라이드 방향으로 연장하여 결합되는 타이바와; 상기 가동성형부에 설치되어 상기 타이바에 결합 및 결합해제되도록 구동하는 하프너트부를 더 포함할 수도 있다.

이때, 상기 하프너트부는 상기 가동플레이트에 설치될 수도 있다.

또한, 상기 베이스 프레임은 상기 수평사출상태에서 상기 가동성형부를 슬라이드 가능하도록 지지하기 위한 가이드부를 구비할 수도 있다.

또한, 상기 베이스 프레임은 상기 수평사출상태에서 상기 가동성형부와 결합하기 위한 핀결합부를 구비할 수도 있다.

또한, 상기 베이스 프레임은 상기 수직사출상태에서 상기 가동성형부의 적어도 일부를 수용함과 동시에 상기 고정반을 지지하는 수직사출 보강부를 구비할 수도 있다.

상기한 본 발명에 따르면, 특히 사출성형이 적은 규모로 이루어지는 경우 필요에 따라 수평형 사출성형기로서 또는 수직형 사출성형기로서 사용할 수 있으므로 매우 유용하게 적용될 수 있다. 또한, 설비공간, 자본 등 여건의 제약이 있거나 이종(異種)의 사출성형이 빈번히 요구되지 않는 경우에 적합하게 사용할 수 있다.

그리고, 본 발명에 따르면 타이바와 하프너트부에 의해 사출성형기의 구동이 이루어지도록 함으로써 유압 또는 링크 구동의 경우에 비해 적은 동력이 요구되며 설치공간 또한 줄일 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 사출성형기를 수직형 사출성형기로서 사용할 경우 종 래의 유압실린더, 토글링크 등에 의한 방식에 비해 설치 높이가 크게 단축될 수 있어 설치 및 작동 시 장치의 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 타이바와 하프너트부의 적용에 의할 경우, 종래의 유압실린더에 의한 구동방식에 비해 사출성형기의 구동시간이 크게 단축될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 사출성형기(1)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(10), 베이스 프레임(10)에 힌지 결합된 고정반(20), 고정반(20)을 기준으로 왕복 슬라이드 되는 가동성형부(30) 및 베이스 프레임(10)을 기준으로 고정반(20)과 가동성형부(30)를 회동시키는 유압실린더부(40)를 포함한다.

베이스 프레임(10)의 상단부에는 힌지부(11)가 마련되어 이를 통해 고정반(20)이 회동 가능하게 결합한다.

또한, 베이스 프레임(10)의 상단 중앙부에는 핀결합부(12)가 마련되어 수평사출상태의 가동성형부(30)를 지지할 수 있도록 한다.

베이스 프레임(10)의 상단 우측 단부에는 가이드부(13)가 마련되어 수평사출상태의 가동성형부(30)와 슬라이드 결합하며, 사출성형 시 상기 가동성형부(30)가 좌우 슬라이드 구동될 때 이를 가이드하도록 기능한다.

한편, 베이스 프레임(10)의 좌측 단부는 수직사출상태의 가동성형부(30)를 수용하고 이와 동시에 고정반(20)을 지지하기 위한 수직사출 보강부(14)가 구비된다(도 4 참조).

고정반(20)은 베이스 프레임(10)의 힌지부(11)에 결합되어 도 1의 수평사출 상태와 도 4의 수직사출상태 간을 회동할 수 있도록 마련된다.

가동성형부(30)는 고정반(20)을 관통하여 좌우로 슬라이드 구동되는 가동실린더(31)를 구비한다. 가동실린더(31)의 우측단으로는 가동반(32)이 결합되어 가동실린더(31)가 좌우로 슬라이드되는 과정에서 고정반(20)과 접근 내지 이격된다.

이에 따라, 고정반(20)의 우측면으로 장착되는 고정금형과 가동반(32)의 좌측면으로 장착되는 가동금형 간 형체 내지 형개가 이루어지게 된다.

가동실린더(31)의 좌측단으로는 가동플레이트(33)가 결합되고, 가동플레이트(33)의 하단부는 유압실린더부(40)의 일단부에 의해 지지된다. 유압실린더부(40)의 구동에 의해 가동플레이트(33)를 포함한 가동성형부(30) 전체, 그리고 가동성형부(30)와 관통 슬라이드 결합된 고정반(20)까지 함께 힌지부(11)를 중심으로 회동하게 된다.

한편, 가동반(32)의 우측으로는 노즐유닛(34)이 결합된다. 노즐유닛(34)은 가이드로드(35)에 의해 가동반(32)에 지지된다.

이상과 같은 가동성형부(30)의 구성에 의하면, 통상의 사출성형기와 달리, 가동실린더(31), 가동플레이트(33), 가동반(32) 및 노즐유닛(34)이 모두 일체로 구비되어, 가동실린더(31)의 구동시 가동성형부(30) 전체가 좌우로 왕복 슬라이드 된다. 통상의 사출성형기의 구성이라면 상기 가동반(32)이 고정반으로, 상기 고정반(20)이 가동반으로 바뀌어 구비됨이 일반적이다.

본 발명의 실시예에서와 같이 가동반(32)의 왕복을 위해 가동성형부(30) 전체가 왕복 슬라이드 구동되도록 한 것은 사출성형기(1)가 수직형으로도 사용되는 것을 고려한 설계 형태로서 본 발명의 주요 특징적 구성을 이룬다.

또한, 사출성형기(1)의 작동에 가동성형부(30) 전체가 구동되므로 본 발명의 실시예에 따른 사출성형기(1)는 특히 소형의 사출성형기에 유용하게 적용될 수 있다.

한편, 고정반(20)은 좌측면으로 타이바(21)가 연장하여 결합된다. 타이바(21)는 가동성형부(20)의 슬라이드 방향과 평행하도록 연장된다.

가동성형부(30)의 가동플레이트(33)는 타이바(21)가 통과할 수 있도록 관통공이 형성되며, 그 우측면으로는 상기 타이바(21)를 수용하도록 구동되는 하프너트부(36)가 결합된다.

타이바(21)는 샤프트의 형태로서 외주연으로는 기어 치(teeth)가 축방향으로 나란히 형성되어 있다.

따라서, 하프너트부(36)가 구동하여 타이바(21)에 결합할 경우, 가동성형부(30) 전체가 고정반(20)에 대하여 위치 고정된다.

이상과 같은 사출성형기(10)의 구성으로부터 도 1 및 도 2를 참조하여 수평사출상태에서의 사출성형을 간단히 설명하면, 우선 고정반(20)의 우측면 그리고 가동반(32)의 좌측면에 각각 고정금형과 가동금형이 장착된 상태에서 가동실린더(31)가 구동하여 금형의 형체가 이루어질 때까지 가동성형부(30) 전체가 좌측으로 이동한다. 금형이 형체되면 이후 하프너트부(36)가 작동하여 타이바(21)에 결합함으로써 형체된 금형을 지지한다. 그리고 나서, 노즐유닛(34)을 통해 용융수지가 형체된 금형 내부로 사출된다.

사출이 완료되면 사출성형기(10)는 상기 순서의 역순으로 구동하여 도 1의 배치대로 복귀하게 된다.

한편, 이상과 같이 수평형 사출성형기로 사용하였던 사출성형기(1)를 수직형 사출성형기로 전환하여 사용하고자 할 경우에는, 유압실린더부(40)가 구동하여 도 3의 도면에 도시된 상태를 지나 도 4의 수평사출상태가 되도록 가동성형부(30) 및 고정반(20)을 회동시킨다.

물론, 가동성형부(30)가 회동하기 위해서는 먼저 힌지부(11)와 핀결합부(12)가 각각 결합해제되어야 한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 수직사출상태에서 사출성형기(1)의 가동성형부(30)의 일부는 베이스 프레임(10)의 좌측단부에 마련된 수직사출보강부(14)의 수용부(16)에 수용된다. 아울러, 고정반(20) 측의 타이바(21) 또한 수용부(16)에 수용된다.

수직사출보강부(14)의 상단부에는 지지홈부(15)가 마련되어 수직사출상태로 회동한 고정반(20)의 하측부를 지지한다.

이상과 같은 수직사출보강부(14)를 구비한 베이스 프레임(10)에 의하면 작업자로 하여금 수직사출상태에서 사출성형기(1)의 작동을 용이하게 하도록 할 뿐 아니라 사출성형기(1)가 차지하는 공간을 컴팩트하게 마련할 수 있도록 한다.

수직사출상태에서의 사출성형기(1)의 동작은 상기한 수평사출상태의 경우와 동일하므로 설명을 생략하기로 한다.

도 6a와 도 6b는 도 1에서의 가동성형부(30)가 이동하는 원리를 설명한 부분 확대도이다. 도 1에서와 같이 고정반(20)과 가동반(32)이 이격된 상태에서 가동실린더(31)가 구동하면, 가동실린더(31)가 신장되어 그 좌측 단부에 결합된 가동플레이트(33)가 좌측으로 이동하게 된다. 이때, 가동실린더(31)의 샤프트(31a)는 고정반(20)을 관통하여 슬라이드 결합되어 있으므로, 그 우측단에 일체로 결합된 가동반(도 1의 32) 및 노즐유닛(34) 또한 함께 좌측으로 슬라이드 이동한다.

도 6b에서와 같이, 가동실린더(31)의 신장이 완료된 상태에서 하프너트부(36)가 구동하여 타이바(21)에 체결된다.

도 7a 및 도 7b는 하프너트부(36)의 구성 및 작동을 설명하기 위한 부분 확대도이다.

도 1에서 고정반(20)의 우측면에 장착된 고정금형과 가동반(32)의 좌측면에 장착된 가동금형이 마련되고, 도 6b에서와 같이 가동실린더(31)의 신장 구동으로 상기 고정금형과 가동금형이 서로 형체되면, 하프너트부(36)의 하프너트(36a)는 구동실린더부(36b)에 의해 도 7a의 상태에서 도 7b의 상태로 전환 구동된다. 이에 따라, 그 내측의 원형 공간에 마련되어 있는 타이바(도 1의 21)와 치형 결합을 하며, 하프너트(36a)와 타이바(21)의 결합이 완료되면 노즐유닛(도 1의 34)을 통한 용융수지의 사출이 이루어지게 된다.

이상에서와 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 것일 뿐 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위를 한정하기 위한 것으로 이해되어서는 안 되며, 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의하여 정하여진다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 사출성형기의 정면도 및 평면도,

도 3은 도 1의 사출성형기의 작동 과정을 설명하기 위한 정면도,

도 4 및 도 5는 도 1의 사출성형기의 다른 작동 상태를 도시한 정면도 및 측면도,

도 6a 및 도 6b는 도 1의 사출성형기의 가동성형부의 작동 과정을 설명하기 위한 부분 확대도,

도 7a 및 도 7b는 도 1의 사출성형기의 하프너트부의 작동 과정을 설명하기 위한 부분 조립도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 사출성형기 10: 베이스 프레임

11: 힌지부 12: 핀결합부

13: 가이드부 14: 수직사출 보강부

20: 고정반 21: 타이바

30: 가동성형부 31: 가동실린더

32: 가동반 33: 가동플레이트

34: 노즐유닛 35: 가이드로드

36: 하프너트부

Claims (7)

1. 사출성형기에 있어서,

   상단부에 힌지부를 갖는 베이스 프레임과;

   상기 베이스 프레임의 힌지부에 회동 가능하게 결합되는 고정반과;

   상기 고정반을 관통하여 슬라이드 구동되는 복수의 가동실린더와, 상기 복수의 가동실린더의 일단부에 결합하여 상기 가동실린더의 구동 시 상기 고정반에 접근 또는 이격되도록 슬라이드 되는 가동반과, 상기 가동반에 일체로 결합되는 노즐유닛을 구비하는 가동성형부; 및

   일단부가 상기 베이스 프레임에 지지되고 타단부가 상기 가동성형부에 지지되어, 구동 시 상기 힌지부를 중심으로 상기 가동성형부와 상기 고정반을 회동시킴으로써 상기 고정반과 상기 가동반이 수평으로 나란히 위치되는 수평사출상태와 수직으로 나란히 위치하는 수직사출상태를 선택적으로 설정하는 유압실린더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가동성형부는 상기 복수의 가동실린더의 타단부에 결합하여 상기 가동실린더의 구동 시 상기 고정반에 이격 또는 접근하도록 슬라이드 되는 가동플레이트를 더 구비하고,

   상기 유압실린더부의 타단부는 상기 가동플레이트에 지지되는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 고정반에 상기 가동성형부의 슬라이드 방향으로 연장하여 결합되는 타이바와;

   상기 가동성형부에 설치되어 상기 타이바에 결합 및 결합해제되도록 구동하는 하프너트부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 하프너트부는 상기 가동플레이트에 설치되는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 베이스 프레임은 상기 수평사출상태에서 상기 가동성형부를 슬라이드 가능하도록 지지하기 위한 가이드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
6. 제1항 또는 제5항에 있어서,

   상기 베이스 프레임은 상기 수평사출상태에서 상기 가동성형부와 결합하기 위한 핀결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 베이스 프레임은 상기 수직사출상태에서 상기 가동성형부의 적어도 일부를 수용함과 동시에 상기 고정반을 지지하는 수직사출 보강부를 구비하는 것을 특징으로 하는 사출성형기.

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