KR20090107142A - 사출성형기의 가열실린더 내부에 체류하는 재료의산화·열화 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기의 가열실린더 내부에 체류하는 재료의 산화·열화 방지장치에 관한 것으로, 저장된 재료를 공급하는 재료투입구가 형성되어 있는 호퍼와, 상기 호퍼의 재료투입구와 연통하는 재료공급부와, 상기한 재료공급부를 통해 공급되는 재료를 가열하는 가열실린더와, 상기 가열실린더 내부에 장착되어 회전작동으로 재료도입부로 공급된 재료를 사출부 쪽으로 이송시키는 스크류를 구비하고 있는 사출성형기에 있어서,

상기 호퍼의 재료투입구를 개폐하도록 왕복이동이 가능하게 설치되는 재료공급판과;

상기 재료공급판을 왕복이동시킬 수 있도록 피스톤로드 선단이 재료공급판에 연결되어 있는 에어실린더와;

상기 호퍼의 재료투입구와 재료공급부 사이에 장착되는 급배기용 패널과;

상기 급배기용 패널에 장착되며, 재료공급부를 통해 상기 가열실린더의 재료도입부에 인접하는 위치까지 설치되는 복수의 노즐과;

상기 호퍼에 저장된 재료를 가열실린더에 계량공급하게 될 때에는 재료공급판이 개방작동되도록 상기 에어실린더의 피스톤로드를 출현작동시키며, 재료공급판을 폐쇄작동시킬 때에는 상기 에어실린더의 피스톤로드를 몰입작동시킬 수 있도록 에어의 공급을 제어하는 전자식 셔터밸브와;

상기 복수의 노즐을 통해 가열실린더의 재료도입부에서 수분, 가스, 공기를 진공흡인하기 위한 진공펌프 및 재료도입부로 질소가스를 공급하기 위한 질소가스발생기가 각각 연결되어 스크류 회전작동시에는 복수의 노즐이 진공펌프에 연결되어 가열실린더 내부에서 수분, 가스, 공기를 배출시킬 수 있도록 하며, 스크류 정지시에는 복수의 노즐이 질소가스발생기에 연결되어 가열실린더 내부에 질소가스를 공급할 수 있도록 하는 전자식 전환밸브와;

상기 전자식 셔터밸브와 전자식 전환밸브를 동시에 제어하는 밸브제어기;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

사출성형기, 가열실린더, 스크류, 에어실린더, 재료공급판, 에어콤푸레셔, 전자식 셔터밸브, 전자식 전환밸브, 진공펌프, 질소가스발생기

Description

사출성형기의 가열실린더 내부에 체류하는 재료의 산화·열화 방지장치{Preventing device of Oxidation and degradation by heating in injection molding device}

본 발명은 사출성형기의 가열실린더 내부에 체류하는 재료의 산화·열화 방지장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 사출성형기의 가열실린더 내부에 재료를 정량 투입시키기 위해 스크류를 회전작동시켜 재료를 계량공급할 때에는 가열실린더 내부에서 공기를 빼내고, 재료의 계량공급이 완료되어 스크류를 정지시켰을 때에는 가열실린더 내부에 질소가스를 공급하여 가열실린더 내부에 투입된 재료의 산화 및 열화를 방지하기 위한 장치에 관한 것이다.

지금까지의 사출성형기의 가열실린더 내부에 투입되어 체류하는 재료의 산화방지 및 열화방지는 각각 단독장치에 의해 행해지고 있었다.

즉, 종래 기술에서는 스크류 회전작동시 발생하는 수분이나 가스는 가열실린더의 중간부분에 설치된 벤트(vent : 공기빼기구멍)을 통해 진공펌프로 빼내는 한편, 가열실린더 내부에 체류하는 재료의 산화 및 열화를 방지하기 위해 재료를 공 급하는 호퍼투입구를 통해 질소가스를 공급하도록 구성되어 있다.

그러나 상기와 같이 가열실린더 내부에서 발생하는 수분 및 가스를 빼내기 위한 진공펌프와 호퍼의 재료투입구를 통해 질소가스를 공급하는 장치는 각기 다른 기능을 가지고 있으므로 상기한 각 장치들은 각각의 목적에 따라 개별적으로 작동되기 때문에 질소가스공급의 경우는 스크류 회전시에 발생하는 수분, 휘발성 가스를 배출시키는 기능은 없고 단지 호퍼투입구를 통해 들어가는 공기(산소)를 질소가스층으로 차단할 뿐이어서 가열실린더 내부에서 발생하는 수분이나 가스가 제품에 혼입되어 제품의 불량화를 조장하는 결과가 초래되는 문제가 있으며, 또한 진공펌프를 이용한 진공흡인작동은 스크류 회전시 발생하는 수분, 가스의 배출이 주된 기능이고 호퍼의 재료투입구를 통해 유입되는 공기 중의 산소의 의한 폐해를 방지하는 기능은 기대할 수 없기 때문에 재료의 산화에 의한 탄화물 발생 및 재료의 산화에 의한 변색을 방지하지 못하는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 재료를 저장 및 공급하는 호퍼의 재료투입구를 통해서 재료를 계량공급하기 위해 스크류가 회전작동하게 될 때에는 상기한 재료투입구는 개방되어 재료를 공급하게 됨과 동시에 가열실린더의 재료도입부를 통해서는 가열실린더 내부에 발생하는 수분이나 가스 등을 진공흡입작동으로 배출시키는 한편, 재료의 계량공급이 완료되어 스크류가 정지될 때에는 상기한 재료투입구가 폐쇄됨과 동시 상기한 재료도입부를 통해 가열실린더 내부에 질소가스가 공급되도록 하므로써 가열실린더에 체류하는 재료의 산화 및 열화를 방지할 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

저장된 재료를 공급하는 재료투입구가 형성되어 있는 호퍼와, 상기 호퍼의 재료투입구와 연통하는 재료공급부와, 상기한 재료공급부를 통해 공급되는 재료를 가열하는 가열실린더와, 상기 가열실린더 내부에 장착되어 회전작동으로 재료도입부로 공급된 재료를 사출부 쪽으로 이송시키는 스크류를 구비하고 있는 사출성형기에 있어서,

상기 호퍼의 재료투입구를 개폐하도록 왕복이동이 가능하게 설치되는 재료공급판과;

상기 재료공급판을 왕복이동시킬 수 있도록 피스톤로드 선단이 재료공급판에 연결되어 있는 에어실린더와;

상기 호퍼의 재료투입구와 재료공급부 사이에 장착되는 급배기용 패널과;

상기 급배기용 패널에 장착되며, 재료공급부를 통해 상기 가열실린더의 재료도입부에 인접하는 위치까지 설치되는 복수의 노즐과;

상기 호퍼에 저장된 재료를 가열실린더에 계량공급하게 될 때에는 재료공급 판이 개방작동되도록 상기 에어실린더의 피스톤로드를 출현작동시키며, 재료공급판을 폐쇄작동시킬 때에는 상기 에어실린더의 피스톤로드를 몰입작동시킬 수 있도록 에어의 공급을 제어하는 전자식 셔터밸브와;

상기 복수의 노즐을 통해 가열실린더의 재료도입부에서 수분, 가스, 공기를 진공흡인하기 위한 진공펌프 및 재료도입부로 질소가스를 공급하기 위한 질소가스발생기가 각각 연결되어 스크류 회전작동시에는 복수의 노즐이 진공펌프에 연결되어 가열실린더 내부에서 수분, 가스, 공기를 배출시킬 수 있도록 하며, 스크류 정지시에는 복수의 노즐이 질소가스발생기에 연결되어 가열실린더 내부에 질소가스를 공급할 수 있도록 하는 전자식 전환밸브와;

상기 전자식 셔터밸브와 전자식 전환밸브를 동시에 제어하는 밸브제어기;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브제어기는, 상기 스크류 회전작동시에는 에어콤푸레셔에서 공급되는 에어가 피스톤로드를 출현작동시키는 전진라인을 통해 에어실린더로 공급되도록 전자식 셔터밸브를 제어함과 동시에 진공펌프가 재료공급부에 장착된 복수의 노즐을 통해 가열실린더 내부에서 수분 가스 공기를 흡인하여 배출시킬 수 있도록 전자식 전환밸브를 제어토록 하며, 상기 스크류 정지시에는 에어콤푸레셔에서 공급되는 에어가 피스톤로드를 몰입작동시키는 후진라인을 통해 에어실린더로 공급되도록 전자식 셔터밸브를 제어함과 동시에 질소가스발생기에서 생성되는 질소가스가 복수의 노즐을 통해 가열실린더 내부로 공급될 수 있도록 전자식 전환밸브를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 가열실린더에 체류하는 용융된 재료를 사출하기 위해 스크류가 회전작동하여 용융된 재료를 사출하게 될 때 호퍼에 저장되어 있는 재료가 사출부에서 사출된 량만큼 계량공급될 뿐 아니라 재료가 계량공급되는 동안에는 진공펌프의 작동으로 복수의 노즐을 통해 재료와 함께 재료공급부로 들어가는 공기(산소) 및 가열실린더 내부에서 생성되는 수분, 가스를 진공흡인하여 배출시킬 수 있으며, 또한 상기 용융된 재료의 사출작동이 완료되어 스크류가 정지된 상태에서는 재료의 계량공급이 차단됨과 동시에 복수의 노즐을 통해 질소가스발생기에서 생성된 질소가스가 가열실린더 내부에 공급되므로써 가열실린더 내부에 체류하는 재료의 산화 및 열화를 방지할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 이에 따라 양질의 제품을 생산할 수 있도록 하는 커다란 장점을 제공한다.

본 발명에 의한 사출성형기의 가열실린더 내부의 재료 산화·열화 방지장치에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 사출성형기의 가열실린더 내부의 재료 산화 및 열화방지장치의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 스크류 회전시 가열실린더 내부의 산화 및 열화방지장치의 작동상태도이고, 도 3은 본 발명의 스크류 정지시 가열실린더 내부의 산화 및 열화방지장치의 작동상태도를 도시한 것이다.

도면부호 1은 가열실린더를 나타내는 것으로, 상기 가열실린더(1)는 사출성 형기에서 덩어리상태로 된 재료를 히터열로 가열하여 용융시킨 다음 스크류(2)의 회전작동으로 용융된 재료를 사출금형으로 사출하는 매우 중요한 기능을 담당하고 있다.

상기 가열실린더(1)의 재료도입부(11) 상부에는 재료공급부(12)가 형성되어 있으며, 상기한 재료공급부(12)의 상방에는 저장된 재료를 공급하기 위한 재료투입구(31)가 형성되어 있는 호퍼(3)가 설치되어 있다.

상기 호퍼(2)의 저부에는 재료투입구(21)를 개폐하기 위한 재료낙하공(41)이 형성되어 있는 재료공급판(42)이 형성되어 있으며, 상기한 재료공급판(42)은 에어실린더(4)에 의해 수평상으로 왕복운동하면서 재료투입구(31)를 개폐하게 되는데, 이를 위해 상기 에어실린더(4)의 피스톤로드 선단이 재료공급판(42)에 연결되어 있으며, 또한 상기 에어실린더(4)는 전자식 셔터밸브(5a)에 의하여 에어콤푸레셔(43)에서 공급되는 에어가 전진라인(44)을 통해 에어실린더(4)의 후단 내부로 유입될 때에는 피스톤로드를 출현(전진)작동시키고, 또는 에어가 후진라인(45)을 통해 에어실린더(4)의 전단 내부로 유입될 때에는 피스톤로드를 몰입(후진)작동시키게 된다.

상기 호퍼(3)와 재료공급부(12) 사이에는 급배기용 패널(6)이 개재되어 있으며, 상기 급배기용 패널(6)의 내측에는 복수의 노즐(7)이 장착되어 있으며, 상기한 복수의 노즐(7)는 그 일단은 급배기용 패널(6)의 내부 일측에서 외측으로 관통하도록 설치되고, 그 타단은 가열실린더(1)의 재료도입부(11)에 인접하는 부분까지 길게 연장된 구조로 되어 있다.

상기 복수의 노즐(7)들의 일단은 급배기용 패널(6)의 외측으로 설치되는 분배관(71)에 의해 연결되어 있으며, 또한 상기 복수의 노즐(7) 각각의 타단에는 필러(72)가 장착되어 있다.

또한 상기 분배관(71)에는 전자식 전환밸브(5b)가 연결되어 있으며, 또한 상기 전자식 전환밸브(5b)는 진공펌프(8a)와 질소가스발생기(8b)에 선택적으로 연결되도록 구성되어 있다.

그리고 상기한 전자식 셔터밸브(5a)와 전자식 전환밸브(5b) 각각은 밸브제어기(5)에 의해 동시에 제어되도록 구성되어 있다.

예를 들면, 스크류(2) 회전시에는 호퍼(3)에 저장된 재료를 계량공급하는 상태이며, 이때에는 상기 스크류(2)가 회전작동이 개시됨과 동시에 밸브제어장치(5)가 전자식 셔터밸브(5a)와 전자식 전환밸브(5b)를 도 2의 도시와 같이 동작시키게 되므로 에어콤푸레셔(43)에서 공급되는 에어는 전진라인(44)을 통해 에어실린더(4)로 공급되어 피스톤로드가 출현(전진)작동되어 재료공급판(42)이 재료투입구(31)를 개방시키는 한편, 전자식 전환밸브(5b)는 분배관(71)과 진공펌프(8a)를 연결시키게 된다.

따라서 상기 스크류(2)의 회전작동이 시작되면 에어실린더(4)가 재료공급판(42)을 개방작동시키게 되어 호퍼(3)에 저장되어 있는 재료는 개방작동된 재료공급판(42)의 재료낙하공(41)을 통해 가열실린더(1)의 재료도입부(11)로 계량공급되는 것이며, 이와 동시에 진공펌프(8a)가 작동하게 되므로 재료공급부(12)에 장착되어 있는 복수의 노즐(7)이 재료도입부(11)에 인접한 위치에서 진공 흡인하게 되므 로 계량공급되는 재료와 함께 공기가 가열실린더(1) 내부로 유입되는 것을 차단함과 동시에 가열실린더(1) 내부에서 생성되는 수분이나 가스을 진공 흡인하여 배출하게 되는 것이다.

그리고 재료의 계량공급이 완료되어 상기 스크류(2)의 회전작동이 정지될 때에는 상기 밸브제어기(5)는 전자식 셔터밸브(5a)와 전자식 전환밸브(5b)를 도 3의 도시와 같이 작동시키게 되며, 이에 따라 에어콤푸레셔(43)에서 공급되는 에어는 에어실린더(4)의 피스톤로드를 몰입(후진)작동시키도록 공급되므로 이에 따라 재료공급판(42)은 호퍼(3)의 재료투입구(31)를 폐쇄시키게 되며, 이와 동시에 질소가스발생기(8b)에서 발생하는 질소가스는 전자식 전환밸브(5b)를 통해 복수의 노즐(7)로 배출되므로, 이에 따라 가열실린더(1) 내부에는 질소가스가 강제적으로 공급되어 불활성 가스층이 생성되어 산소의 유입을 차단하여 스크류(2) 정지시 가열실린더(1) 내부에 체류하는 재료의 산화 및 열화를 방지하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 사출성형기가 호퍼(3)에 저장된 재료를 가열실린더(1)에 공급하기 위해 스크류(2)가 회전작동하게 될 때에는 밸브제어장치(5)가 전자식 셔터밸브(5a)와 전자식 전환밸브(5b)를 동시에 제어하여 에어콤프레셔(43)에서 공급되는 에어는 에어실린더(4)의 후방으로 유입되어 피스톤로드를 출현(전진)작동시키게 되므로 재료공급판(42)이 개방작동되어 호퍼(3)에 저장되어 있는 재료가 재료공급부(12)를 통해 가열실린더(1)내로 공급됨과 동시에 진공펌프(8a)의 진공흡인작동으로 복수의 노즐(7)들은 재료공급부(12)의 하단에서 공급되는 재료와 함께 유입되는 공기는 물론이고 가열실린더(1) 내부에서 생성된 수분이나 가스를 진공흡인하여 외부로 배출시키게 되는 것이며, 재료의 계량공급이 완료되어 상기 스크류(2)가 정지될 때에는 에어실린더(4)가 피스톤로드를 몰입(후진)시키게 되어 재료공급판(42)이 호퍼(3)의 재료투입구(31)를 차단시키게 됨과 동시에 질소가스발생기(8b)에서 발생되는 질소가스가 복수의 노즐(7)을 통해 가열실린더(1) 내부로 강제 주입되며, 이에 따라 가열실린더(1) 내부에는 불활성 가스층이 생성되어 산소의 유입을 차단하게 되므로 가열실린더(1) 내부에 체류하는 재료의 산화 및 열화를 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 사출성형기의 가열실린더 내부의 재료 산화 및 열화방지장치의 구성도.

도 2는 본 발명의 스크류 회전시 가열실린더 내부의 산화 및 열화방지장치의 작동상태도.

도 3은 본 발명의 스크류 정지시 가열실린더 내부의 산화 및 열화방지장치의 작동상태도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가열실린더 11 : 재료도입부

12 : 재료공급부 2 : 스크류

3 : 호퍼 31 : 재료투입구

4 : 에어실린더 41 : 재료낙하공

42 : 재료공급판 43 : 에어콤푸레셔

44 : 전진라인 45 : 후진라인

5 : 밸브제어기 5a : 전자식 셔터밸브

5b : 전자식 전환밸브 6 : 급배기용 패널

7 : 노즐 71 : 분배관

72 : 필터 8a : 진공펌프

8b : 질소가스발생기

Claims (2)

1. 저장된 재료를 공급하는 재료투입구가 형성되어 있는 호퍼와, 상기 호퍼의 재료투입구와 연통하는 재료공급부와, 상기한 재료공급부를 통해 공급되는 재료를 가열하는 가열실린더와, 상기 가열실린더 내부에 장착되어 회전작동으로 재료도입부로 공급된 재료를 사출부 쪽으로 이송시키는 스크류를 구비하고 있는 사출성형기에 있어서,

   상기 호퍼의 재료투입구를 개폐하도록 왕복이동이 가능하게 설치되는 재료공급판과;

   상기 재료공급판을 왕복이동시킬 수 있도록 피스톤로드 선단이 재료공급판에 연결되어 있는 에어실린더와;

   상기 호퍼의 재료투입구와 재료공급부 사이에 장착되는 급배기용 패널과;

   상기 급배기용 패널에 장착되며, 재료공급부를 통해 상기 가열실린더의 재료도입부에 인접하는 위치까지 설치되는 복수의 노즐과;

   상기 호퍼에 저장된 재료를 가열실린더에 계량공급하게 될 때에는 재료공급판이 개방작동되도록 상기 에어실린더의 피스톤로드를 출현작동시키며, 재료공급판을 폐쇄작동시킬 때에는 상기 에어실린더의 피스톤로드를 몰입작동시킬 수 있도록 에어의 공급을 제어하는 전자식 셔터밸브와;

   상기 복수의 노즐을 통해 가열실린더의 재료도입부에서 수분, 가스, 공기를 진공흡인하기 위한 진공펌프 및 재료도입부로 질소가스를 공급하기 위한 질소가스 발생기가 각각 연결되어 스크류 회전작동시에는 복수의 노즐이 진공펌프에 연결되어 가열실린더 내부에서 수분, 가스, 공기를 배출시킬 수 있도록 하며, 스크류 정지시에는 복수의 노즐이 질소가스발생기에 연결되어 가열실린더 내부에 질소가스를 공급할 수 있도록 하는 전자식 전환밸브와;

   상기 전자식 셔터밸브와 전자식 전환밸브를 동시에 제어하는 밸브제어기;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형기의 가열실린더 내부에 체류하는 재료의 산화·열화 방지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 밸브제어기는, 상기 스크류 회전작동시에는 에어콤푸레셔에서 공급되는 에어가 피스톤로드를 출현작동시키는 전진라인을 통해 에어실린더로 공급되도록 전자식 셔터밸브를 제어함과 동시에 진공펌프가 재료공급부에 장착된 복수의 노즐을 통해 가열실린더 내부에서 수분 가스 공기를 흡인하여 배출시킬 수 있도록 전자식 전환밸브를 제어토록 하며, 상기 스크류 정지시에는 에어콤푸레셔에서 공급되는 에어가 피스톤로드를 몰입작동시키는 후진라인을 통해 에어실린더로 공급되도록 전자식 셔터밸브를 제어함과 동시에 질소가스발생기에서 생성되는 질소가스가 복수의 노즐을 통해 가열실린더 내부로 공급될 수 있도록 전자식 전환밸브를 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 사출성형기의 가열실린더 내부에 체류하는 재료의 산화·열화 방지장치.

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