KR20100102338A - 사출 성형기에서의 개폐 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 사출실린더에 의해 공급되는 수지액을 금형측으로 분사 공급하기 위한 사출 성형기에서의 개폐 노즐에 있어서, 상기 노즐은 사출실린더의 전단측과 결합 되는 노즐몸체와 상기 노즐몸체 전단측과 결합되며 금형측으로 수지 공급이 가능하도록 하는 노즐마개와 상기 노즐몸체와 노즐마개 사이에 구비되는 수지가이더와, 상기 수지가이더 내부에 끼워지는 개폐구로 이루어지는 것을 구성상 특징으로 하여,

사출성형기에서 수지액이 노즐을 통해 금형측으로 강한 압력으로 분사되어질 때에는 노즐 내부의 스프링을 수지액의 압력으로 후퇴시키도록 하며 수지액이 노즐을 통해 금형측으로 유도 유입되도록 하고, 수지액의 공급이 완료되는 시점에서는 급격하게 저하되는 압력에 의해 노즐 내부 스프링의 탄발력에 의해 노즐 입구를 막아, 수지액이 외부로 유출되는 현상을 완벽하게 제어할 수 있도록 함은 물론,

노즐 개폐를 위한 실린더와 로드 등의 부속물을 필요로 하지 않으므로 사출성형기를 구성하는데 따른 비용의 절감 효과와 유지 보수 작업의 편리성을 확보할 수 있으며, 노즐로부터 유출되는 수지액을 완전히 차단하게 되므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 성형 사출기에서의 개폐노즐에 관한 것이다.

성형사출기, 개폐노즐, 금형, 사출실린더, 수직가이더, 개폐구

Description

사출 성형기에서의 개폐 노즐{INJECTION SWITCH NOZZLE}

본 발명은 사출 성형기에 적용되는 개폐 노즐에 관한 것이다.

일반적으로 사출성형기에는 용융된 합성수지 액을 금형 속으로 분출되도록 하기 위한 개폐 노즐이 구비되어 있다. 이러한 사출기용 노즐은 주형틀 내에 용융된 수지물을 주입하여 소정의 제품을 제작하게 된다.

종래의 사출성형기에 적용되는 개폐노즐에는 사출실린더로부터 상당한 압력이 가해지게 되어 수지재료가 틈새를 통해 수지재료 유출되는 현상을 피할 수 없다.

이와 같이 유출되는 수지재료는 경화되어 개폐노즐의 부속품을 고착시켜 회전작동이 불가능하게 되어, 노즐의 정상적인 개폐 작동이 불가능하여 정상적인 사출작업을 어렵게 하는 문제점이 있어왔다.

이러한 문제점은 유지 보수만으로 해결할 수 있는 문제가 아니어서, 고가의 사출성형기를 제대로 사용하지 못하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본원인은 이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 특허청에 기출원하여 등록한 특허등록 제 10-239298 호인 "사출성형기의 개폐노즐"이 공고되어 있다.

상기 선행 특허는 내부에 형성되는 노즐공과, 이 노즐공을 횡단하는 축공과, 상기 노즐공을 개폐하도록 상기 축공에 끼워지고 상기 노즐공을 연통 또는 차단하는 통공이 지름방향으로 형성된 축부재와, 상기 축부재의 일단에 결합되어 상기 축부재를 회전 구동하는 회전구동기구를 포함하는 사출성형기용 개폐 노즐에 있어서, 상기 축부재의 통공 양측에는 상기 축공에 억지끼움되는 부싱이 축부재에 대해 슬라이드 가능하게 삽입되고, 상기 부싱의 외측에는 이 부싱을 조이는 조임너트가 축부재의 단부에 나사 체결되는 사출성형기용 개폐노즐을 제공하여, 고압으로 작동되는 압력하에서도 수지재료의 유출을 방지하면서도 신뢰성 있게 노즐을 개폐할 수 있는 새로운 구조의 사출 성형기의 개폐노즐을 제공하고 있다.(특허등록공보 내용 인용)

그러나 상기 본원인에 의한 특허에 있어서, 조임너트의 토오크가 적정하지 않을 경우 수지가 새어나올 수 있고, 비교적 숙력된 작업자에 의해 이루어져야 하므로 비숙련자의 경우에는 조임너트의 적정 토오크를 아는 것이 어렵게 되므로 이에 따른 조작의 한계가 발생 될 수 있다.

또한, 상기 선행 특허 이외에도 기존의 성형사출기의 축부재의 일단에 회동아암이 장착되어 있어 노즐개폐용 실린더와 링크를 각각 구비하여야 하므로, 성형사출기에서의 개폐노즐을 작동 가능하도록 구성하기 위한 주변 구성요소가 번잡하 여, 코스트가 증가 되는 현상이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점 등을 해결하기 위한 것으로, 성형사출기에 적용되는 노즐개폐용 실린더와 링크가 필요 없도록 하여 노즐의 구성을 간소화하고, 이로 인한 성형사출기의 생산 코스트를 절감하도록 하며, 아울러 노즐을 통해 분사되는 수지가 외부로 유출되는 현상이 방지되도록 하여, 노즐의 정상적인 개폐 작동이 가능하여 사출 작업의 정확성과 작업의 신뢰성을 얻도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

사출실린더(200)에 의해 공급되는 수지액을 금형(300)측으로 분사 공급하기 위한 사출 성형기에서의 개폐 노즐에 있어서,

상기 노즐(100)은 사출실린더(200)의 전단측과 결합 되는 노즐몸체(110)와 상기 노즐몸체(110) 전단측과 결합되며 금형(300)측으로 수지 공급이 가능하도록 하는 노즐마개(120)와 상기 노즐몸체(110)와 노즐마개(120) 사이에 구비되는 수지가이더(130)와, 상기 수지가이더(130) 내부에 끼워지는 개폐구(140)로 이루어지는 것을 구성상 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 사출성형기에서 수지액이 노즐을 통해 금형측으로 강한 압력으로 분사되어질 때에는 노즐 내부의 스프링을 수지액의 압력으로 후퇴시키도록 하며 수지액이 노즐을 통해 금형측으로 유도 유입되도록 하고, 수지액의 공급이 완료되는 시점에서는 급격하게 저하되는 압력에 의해 노즐 내부 스프링의 탄발력에 의해 노즐 입구를 막아, 수지액이 외부로 유출되는 현상을 완벽하게 제어할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

아울러, 본 발명은 노즐 개폐를 위한 실린더와 로드 등의 부속물을 필요로 하지 않으므로 사출성형기를 구성하는데 따른 비용의 절감 효과와 유지 보수 작업의 편리성을 확보할 수 있으며, 노즐로부터 유출되는 수지액을 완전히 차단하게 되므로 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에서 보듯이 본 발명은 사출실린더(200)의 전단부측에 구비되는 노즐(100)을 제공하되, 상기 노즐(100)은 통상의 구조와 같이 해당 금형(300)으로 수지액이 주입 공급하게 된다.

상기 노즐(100)은 도 1,2 의 분리 사시도면 및 그 결합 된 상태와 도 7에 의한 단면도에서 확인 가능하듯, 사출실린더(200)의 전단측과 결합 되는 노즐몸체(110)와 상기 노즐몸체(110) 전단측과 결합되며 금형(300)측으로 수지 공급이 가 능하도록 하는 노즐마개(120)와 상기 노즐몸체(110)와 노즐마개(120) 사이에 구비되는 수지가이더(130)와, 상기 수지가이더(130) 내부에 끼워지는 개폐구(140)로 이루어진다.

상기 노즐몸체(110)는 전술한 바와 같이 사출실린더(200) 전단측과 결합되며 사출실린더(200)로부터 공급되는 수지액을 노즐마개(120)의 노즐공(122)을 통해 금형(300)측으로 유입되도록 하는 것으로, 도 3에서 보듯이 전단측과 후단측 외주면으로 각각 제1,2나사부(111,112)가 형성되어 각각 사출실린더(200)와 노즐마개(120)에 의해 결합되도록 하고 있다.

노즐몸체(110)의 내부측은 관통되는 형상을 이루어 수지액이 유동될 수 있도록 형성하되 중앙부분에 단턱(113)을 형성한다.

상기 단턱(113)은 상기한 수지가이더(130)가 지지되기 위한 구성이다.

상기 노즐마개(120)는 전술한 노즐몸체(110)의 전단 외주면에 형성되는 제1나사부(111)와 결합되어, 사출실린더(200)에서 공급되는 수지가 금형(300) 내부로 유입되도록 하는 구성으로, 노즐마개(120) 전단 내부를 관통하는 소직경의 노즐공(122)을 갖는다.

한편, 노즐마개(120) 전단부는 둥근 돔 형태를 갖으며 그 내부 내면도 둥근 돔 형태를 갖도록 하면서, 상기 노즐공(122)에 의해 관통되어 있다.

상기 수지가이더(130)는 상기한 노즐몸체(110) 내부에 수용되어 사출실린 더(200)에서 공급되는 수지액이 수지가이더(130)를 통해 전술한 노즐마개(120)의 노즐공(122)측으로 유도될 수 있도록 하기 위한 구성으로, 전단측은 개구되는 형상을 이루며 내부까지 안착홈(132)을 형성하고 후단측은 원추형상으로 이루어지는 수지안내구(134)를 형성하고, 상기 안착홈(132)에 스프링(133)이 구비되고, 수지가이더(130)의 몸체 외주면으로는 등간격 이격되며 길이방향으로 길게 돌출부(131)가 다수개 형성되는 구성을 갖는다.

상기한 수지가이더(130)의 돌출부(131) 하단측은 노즐몸체(110)의 내부에 이루어지는 단턱(113)에 안착 된다.

한편, 상기한 수지가이더(130)의 수지안내구(134)는 상기한 단턱(113)의 내주면과 접하는 상태를 이루되, 첨부하는 도 3 내지 4에서의 단면도에서 보는 바와 같이 단턱(113) 내주면과 수지가이더(130) 외주면에 돌출되며 길이방향으로 길게 형성되는 돌출부(131)는 서로 접하는 형태를 갖게 되는데, 단턱(113) 내주면과 돌출부(131)가 접하는 부분을 제외한 나머지 부분은 수지액이 통과될 수 있는 수지유도로(135)가 형성되어진다.

따라서 사출실린더(200)로부터 공급되는 수지액은 노즐몸체(110) 내부를 통과하면서 수지가이더(130)의 수지안내구(134)에 의해 분산되며 돌출부(131)와 돌출부(131) 사이에 자연스럽게 형성되는 수지유도로(135)를 통해 노즐마개(120)측으로 수지액이 유동 될 수 있다.

한편, 상기 수지가이더(130)의 전단측으로 개구되는 내부 안착홈(132)에는 전술한 바와 같이 스프링(133)이 구비되고 그 스프링(133)의 탄성력을 받는 개폐 구(140)가 상기 스프링(133) 전단에 의해 지지되며 상기 안착홈(132)에 끼워지게 된다.

상기 개폐구(140)는 수지가이더(130)의 전단 내부측에 끼워지면서 전술한 스프링(133)의 지지를 받되, 그 선단부가 노즐마개(120)의 노즐공(122)을 개폐하는 역할을 하게 된다.

이러한 개폐구(140)의 선단부는 원추형상을 이루고 있어 상기 노즐공(122)을 막거나 개방하여 수지액이 노즐(100)을 통해 금형(300)측으로 유입되도록 하는 구성을 갖는다.

이하 본 발명의 작동관계를 설명한다.

사출실린더(200)에 공급되는 수지액은 본 발명의 노즐(100)을 통해 금형(300)측으로 유도 유입되어 작업자가 원하는 형상의 제품을 얻게 되는데, 사출실린더(200)에서 상기 노즐(100)로 공급되는 수지액은 상당한 압력에 의해 제공되어진다.

이와 같이 상당한 압력을 갖는 수지액은 노즐몸체(110)를 거쳐 수지가이더(130) 후단으로 원추형상 또는 원뿔형상을 갖는 수지안내구(134)의 안내에 의해 상기 수지가이더(130)의 외주면에 길이방향으로 돌출되어 있는 돌출부(131) 사이에 형성되며 노즐몸체(110) 내주면과 일정 공간을 이루고 있는 수지유도로(135)로 분산되며 상기 수지가이더(130) 외주면을 따라 통과하게 된다.

수지가이더(130)의 외주면 수지유도로(135)를 따라 유동 되는 수지액은 수지가이더(130) 선단의 개구되는 안착홈(132) 내부에 탄지되는 스프링(133)의 탄성력을 받으며 지지되고 있는 것으로, 전단측이 원추형상을 갖는 개폐구(140)를 지나치며 노즐마개(120)측으로 유동하게 된다.

이때에는 개폐구(140)의 선단부가 노즐공(122)의 후단측을 도 5에서와 같이 막고 있는 상태에 있다.

이와 같은 상태에서 개폐구(140)를 통과하는 수지액은, 전술한 바와 같이 상당한 압력에 의해 공급되어지므로 원추형상을 갖는 개폐구(140)를 후퇴 이동시키는 힘을 제공하게 되고, 그 힘에 의해 수지가이더(130) 내부의 스프링(133)이 압축되는 현상을 유발하게 되고, 이와 연동하여 개폐구(140) 또한 뒤로 후퇴하며 개폐구(140) 전단측의 원추형상을 갖는 뽀족한 부분이 노즐공(122)의 후단측 내주면과 밀접하게 접하고 있는 상태에서 해제하게 된다.

즉, 상대적으로 넓은 공간을 따라 유동 되는 강한 압력을 갖는 수지액이 노즐마개(120) 내부측에 일순간 집중되어지는 현상이 발생되어 더 큰 압력이 발생됨에 따라 개폐구(140)를 뒤로 밀게 되고, 이 과정에서 개폐구(140)와 노즐공(122) 내측 후단측이 개구되는 현상을 갖게 된다.(도 4 참조)

따라서, 수지액은 이러한 개구되는 노즐공(122)을 통해 금형(300) 내부로 분사되는 과정을 갖는다.

한편, 금형(300) 내부에 수지액이 충진되어지면 사출실린더(200)에서 수지 공급을 중단하게 된다.

수지 공급의 중단에 따라 노즐(100) 내부에 발생되고 있던 수지압력이 급격하게 저하하게 되는데, 이러한 수지압력의 저하에 따라, 개폐구(140)에 의해 후퇴된 상태를 유지하고 있던 스프링(133)이 그 탄발력에 의해 원상 복귀하게 되고 이와 동시에, 개폐구(140) 또한 전진 이송하게 된다.(도 5 참조)

따라서 개폐구(140)의 전진 이송에 따라 개폐구(140) 전단의 원추형 뿔의 모양을 갖는 부분이 노즐공(122)의 후단 내주면과 밀접하게 접하는 상태에 이르게 되어 노즐(100)을 통해 금형(300)측으로 공급되는 수지액을 유효하게 차단할 수 있게 된다.

도 1은 성형사출기에 적용되는 본 발명에 의한 노즐의 결합 사시도

도 2는 도 1의 노즐을 분리한 상태를 도시한 분리 사시도

도 3은 도 2에 의한 각 분리 상태의 노즐에 대한 분리 단면도

도 4는 본 발명의 노즐이 결합 된 상태에서 수지액이 노즐을 통해 금형측으로 공급되는 과정을 도시한 단면도

도 5는 도 4의 수지액 공급이 완료된 후 노즐의 스프링 탄발력에 의해 노즐공이 막혀지는 상태를 도시한 단면도

도 6은 도 5의 A-A선 단면도

도 7은 본 발명에 의한 노즐이 채택된 성형사출기와 금형이 각각 결합 된 상태를 도시한 개괄도면

※ 도면 중 주요 부호에 대한 간단한 설명

100; 노즐 110; 노즐몸체

111; 제1나사부 112; 제2나사부

113; 단턱 120; 노즐마개

121; 암나사부 122; 노즐공

130; 수지가이더 131; 돌출부

132; 안착홈 133; 스프링

134; 수지안내구 135; 수지유도로

140; 개폐구 200; 사출실린더

300; 금형

Claims (3)

1. 사출실린더(200)에 의해 공급되는 수지액을 금형(300)측으로 분사 공급하기 위한 사출 성형기에서의 개폐 노즐에 있어서,

   상기 노즐(100)은 사출실린더(200)의 전단측과 결합 되는 노즐몸체(110)와 상기 노즐몸체(110) 전단측과 결합되며 금형(300)측으로 수지 공급이 가능하도록 하는 노즐마개(120)와 상기 노즐몸체(110)와 노즐마개(120) 사이에 구비되는 수지가이더(130)와, 상기 수지가이더(130) 내부에 끼워지는 개폐구(140)로 이루어지는 것을 구성상 특징으로 하는 사출 성형기에서의 개폐 노즐.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 노즐몸체(110)는 전단측과 후단측 외주면으로 각각 제1,2나사부(111,112)가 형성되어 사출실린더(200) 및 노즐마개(120)와 결합되고 내부측은 수지액이 유동될 수 있도록 형성하되 중앙부분에 단턱(113)을 형성하고,

   상기 수지가이더(130)는 전단측은 개구되는 형상을 이루며 내부까지 안착홈(132)을 형성하고 후단측은 원추형상으로 이루어지는 수지안내구(134)를 형성하고, 상기 안착홈(132)에 스프링(133)이 구비되고, 수지가이더(130)의 몸체 외주면으로는 등간격 이격되며 길이방향으로 길게 돌출부(131)가 다수개 형성되어 상기 단턱(113)에 안착되고,

   상기 노즐마개(120)는 전단부는 둥근 돔 형태를 갖으며 그 내부 내면도 둥근 돔 형태를 갖으며, 후단부는 상기 노즐몸체(110)의 전단 외주면에 형성되는 제1나사부(111)와 결합되고, 전단 내부를 관통하는 소직경의 노즐공(122)을 형성하고,

   상기 개폐구(140)는 수지가이더(130)의 전단 내부측에 끼워져 상기 스프링(133)의 지지를 받되, 그 선단부가 원추형상을 갖으며 노즐마개(120)의 노즐공(122)을 개폐하는 것을 특징으로 하는 사출성형기에서의 개폐노즐.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 수지안내구(134)는 상기 단턱(113)의 내주면과 접하는 상태를 이루고 상기 수지가이더(130) 외주면에 돌출되며 길이방향으로 길게 형성되는 돌출부(131)가 접하는 부분을 제외한 나머지 부분은 수지액이 통과될 수 있는 수지유도로(135)가 형성되는 것을 포함하는 사출성형기에서의 개폐노즐.

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