KR20120046486A

KR20120046486A - 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템

Info

Publication number: KR20120046486A
Application number: KR1020100108166A
Authority: KR
Inventors: 김두연
Original assignee: 김두연
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-10

Abstract

본 발명은 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템에 관한 것으로 더 상세하게는 금형에 액상 상태의 플라스틱 융해제를 공급하기 위한 핫 런너의 히팅 구조를 변경하여 액상 플라스틱 융해제 공급에 필요한 열원을 통합 관리하여 열손실을 줄이는 동시에 각 노즐 간 열 균형을 맞출 수 있도록 하는 한편 히터 및 온도센서를 비롯한 설치 부품 수를 줄이고 부품 설치를 위한 가공비용을 줄여 경제적인 제작이 가능하면서도 유지 및 보수 점검을 신속하고 간편하게 하고 오작동이 적은 고신뢰성 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 노즐(30)이 장착되는 베이스 블럭(32); 상기 베이스 블럭(32)에 설치되는 카트리지 히터(34); 상기 카트리지 히터(34)의 히팅 열을 베이스 블럭(32)에 열 균형을 이루도록 전도하기 위해 베이스 블럭(32)을 따라 설치된 히트 파이프(35); 상기 베이스 블럭(32)의 열을 상기 노즐(30)에 전도하기 위하여 상기 노즐(30)에 설치된 히트 파이프(36)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템{HEATING SYSTEM FOR MULTIPLE NOZZLE TYPE HOT RUNNER}

본 발명은 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템에 관한 것으로 더 상세하게는 금형에 액상 상태의 플라스틱 융해제를 공급하기 위한 핫 런너의 히팅 구조를 변경하여 액상 플라스틱 융해제 공급에 필요한 열원을 통합 관리하도록 하기 위한 복수 노즐형 핫 런너 히팅 시스템에 관한 것이다.

사출성형은 플라스틱 성형재료를 실린더안에서 가열하여 부드럽게 한 뒤 이것을 차가운 금형안으로 밀어넣어 성형하는 방법으로서 열 가소성 수지를 성형하는 방법의 중심이다.

금형의 상.하형은 액화된 가소성 재료로 채워지는 동안 서로 맞물려 고정되어 있다가 내부가 채워지면 열린다.

사출공정은, 먼저 플라스틱에 안료, 안정제, 가소제, 충전제 등의 컴파운드를 넣어서 수㎜의 칩으로 만들어 호퍼에 넣어둔다. 호퍼 바로 앞에 열을 가하는 가열실 있어 여기를 전열이나 고압 수증기를 이용하여 가열하면 그 열에 의해 플라스틱을 액상의 융해상태의 융해제로 만들게 되는데 이것을 실린더를 이용하여 금형 안으로 밀어 넣는다.

융해제가 금형 형판의 구석까지 충분히 흘러들어 가게 되면 융해제를 밀고 있었던 피스톤은 리턴(Return) 되고 금형의 서로 다른 형판은 두 짝으로 갈라져서 금형속에서 굳은 플라스틱(제품)을 밖으로 꺼낸다. 금형에서 꺼낸 굳은 플라스틱은 곧 반가공 제품이 되며 공구 및 수작업 그리고 검사를 거쳐 완제품으로 양산된다.

사출성형(법)은 작고 가벼운 것부터 무게가 10㎏ 정도까지 나가는 크고 무거운 것까지 성형할 수 있기 때문에 성형범위가 압출, 압축, 주형, 적층, 취입 성형 등에 비해 성형 영역이 넓고, 많은 양을 손쉽게 생산할 수 있으므로 작업 능률도 좋은 성형법으로 알려져 있다. 일반적으로 성형온도가 높으므로 열에 안정하며, 점도가 그다지 크지 않은 플라스틱 성형에 알맞은 방법이다.

사출성형을 효과적으로 하기 위해 한 쌍의 상.하형(Mold)을 고정측과 가동측에 각각 내장형으로 갖는 금형의 형식으로 인-몰드 성형용 금형이 알려져 있다. 구조는 형식마다 약간씩 차이가 있으나 상.하형(고정측형판.가동측형판)의 분리면(이형면.파팅라인)을 기준으로 고정측과 가동측으로 구분되며 이를 도식적으로 나타내면 도 1과 같이 표현된다.

고정측(10)은, 임의의 구조물에 고정된 고정판(11), 외부 호퍼에 들어있는 컴파운드를 가열실에서 액화시켜 적당한 압력으로 고정측형판(12)과 가동측형판(22)으로 액상의 융해제를 보내는 핫 런너시스템(14), 고정측형판(12)과 가동측 형판(22)을 분리하는 이젝팅 핀(15)을 고정하기 위해 고정판(11)에 설치된 이젝팅 플레이트(16), 이젝팅 플레이트(16) 앞에서 고정측형판(12)을 고정하는 고정측원판(17)이 있다.

가동측(20)은, 고정판(11)과 대응되는 위치에서 이젝팅 로드(21)에 의해 가동되는 가동판(24), 이젝팅 핀을 안내하는 이젝팅 플레이트(23), 이젝팅 플레이트(23) 앞에서 가동측형판(22)을 고정하는 가동측원판(25)으로 되어 있다.

상기 성형 금형의 작동은, 고정측형판(12)과 가동측형판(22)이 서로 닿아 합쳐진 상태에서 핫 런너시스템(14)을 통해 액상의 융해제를 가동측형판(22)과 고정측형판(12) 사이에 보내 일정한 냉각기를 거쳐 굳은 프라스틱으로 성형 되면 이젝팅 로드(21)에 의해 가동판(24)이 고정판(11)과 반대 방향으로 움직이고 그 스트로크 만큼 고정측형판(12)과 가동측형판(22)이 이형 된다.

연속적으로 굳은 플라스틱 성형품을 꺼내면 다시 이젝팅 로드(21)에 의해 가동판(24)이 움직여 가동측형판(22)이 고정측형판(12)과 합쳐져서 똑같은 사출성형 과정을 반복한다.

이와 같은 인몰드 성형 금형에서는 플라스틱 융해제를 핫 런너시스템(14)을 통해 고정측형판(12)과 가동측형판(22)의 캐비티에 넣어 플라스틱 융해제를 사출 성형 제품으로 소성 변형 시킨다. 인 몰드 성형 금형은 비교적 규모가 작고 정밀한 플라스틱 성형물을 만드는데 적합하다.

한편 플라스틱 융해제를 금형의 캐비티 또는 목적지로 융해상태로 보내는데 사용되는 핫 런너시스템(hot runner)을 살펴보면 다음과 같다.

금형을 통한 제품 사출에서 핫 런너의 사용 자체가 양호한 사출 조건 중 하나이다. 핫 런너를 통해 융해제를 액상 상태로 연속적으로 얼마든지 보낼 수 있으므로 핫 런너가 포함된 사출 금형 시스템은 우수한 성형 조건을 갖는다. 융해제가 굳지 않게 일정한 온도를 유지시켜주어야 한다.

도 2는 사출 금형에 사용되는 종래의 핫 런너의 구성 예이다. (a)는 평면도이고, (b)는 정면도, (c)는 일측면도이다. 여러 개의 핫 런너 노즐들이 블럭에 정열된 복수 노즐형 핫 런너이다.

종래의 핫 런너는, 플라스틱 융해제를 내보내는 노즐(1a), 노즐(1a)이 결합 되고 플라스틱 융해제가 유동하는 런너(1b)가 형성된 베이스 블럭(1c), 베이스 블럭(1c)을 구조물 또는 독립적으로 지지하는 베드(1d), 베이스 블럭(1c)과 베드(1d)을 결합하는 사이드 블럭(1e)으로 되어 있다. 그리고, 노즐(1a)에 플라스틱 융해제를 베이스 블럭(1c)을 통해 공급하기 위한 메인 노즐(1f)이 구성된다.

플라스틱 융해제의 고온 액상 상태를 유지하기 위해 플라스틱 융해제가 통과하거나 경유하는 각 부분에는 히터가 설치되어 있다.

예를 들면, 고온화 액상 플라스틱 용해제의 고온 상태를 유지하기 위하여 배이스 블럭(1c)에는 와이어형 밴드 히터(1h)가 설치된다.

고온화 액상 플라스틱 융해제의 고온 상태를 유지하기 위하여 메인 노즐(1f) 주변부에는 밴드 히터(1h)가 설치되고, 노즐(1a)에도 밴드 히터(1h)가 설치된다.

도 2의 (a)(b)(c)에 나타낸 바와 같이, 노즐(1a) 구성을 살펴보면, 베이스 블럭(1c)의 런너(1b)와 상통하도록 베이스 블럭(1c)에 결합되는 노즐 바디(2), 플라스틱 융해제가 노즐 바디(2)의 속을 관통하도록 노즐 바디(2)에 형성된 통로(3) 및 그 통로(3)의 선단에 장착된 팁(4), 노즐 바디(2)의 외부를 게이싱 형태로 감쌓아 히팅 열을 노즐 바디(2)에 전달하는 플레이트형 밴드 히터(1h)가 설치된다.

그리고, 히터가 설치되는 각 베이스 블럭(1c), 메인 노즐(1f) 및 각 노즐(1a) 마다 온도센서(5)가 설치된다.

이와 같은 종래의 복수 노즐형 핫 런너에서는 고온 액상 플라스틱 융해제의 액상 상태를 유지하기 위하여 플라스틱 융해제가 통과하거나 경유하는 모든 부분에 히터를 두고 있는 바, 다음과 같은 문제점이 있다.

히터가 베이스 블럭과 노즐마다 독립적으로 분산되어 열을 발생시키도록 되어 있어 주변 온도 분위기가 고려되지 않아 온도 과상승에 따른 열손실이 크며, 그 만큼 에너지 소모가 많다.

여러 개의 히터들을 독립적으로 발열시켜 위치에 따른 온도 차이가 생기고 이로 인해 열 균형을 유지하기가 불가능하다. 즉 히터의 온도를 통합적으로 관리하지 못하면 노즐 위치마다 온도 편차가 발생 된다. 어느 곳은 플라스틱 융해제가 지나치게 융해된 상태가 되고 어느 곳은 저온 상태가 되어 노즐 위치마다 플라스틱 융해제의 융해 상태가 달라 온도가 균일한 플라스틱 융해제를 안정적으로 공급할 수 없다.

플라스틱 융해제가 통과하는 지점마다 히터를 설치하고 설치된 히터의 온도 체크를 위한 온도센서를 낱개의 히터마다 설치하므로 부품 수가 지나치게 많아지고 복잡하다. 이로 인해 핫 런너의 유지 보수 및 점검도 어렵다.

그리고, 많은 부품 설치에 의한 비용 상승 그리고 부품 설치를 위한 가공비 상승 등 경제성이 낮은 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 창출한 것으로, 금형에 액상 상태의 플라스틱 융해제를 공급하기 위한 핫 런너의 히팅 구조를 변경하여 액상 플라스틱 융해제 공급에 필요한 열원을 통합 관리하여 열손실을 줄이는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 복수 노즐형 핫 런너의 히터 열이 열 전도 편차로 나타나지 않도록 열원을 배치하고 이를 통해 복수의 노즐을 통과하는 플라스틱 융해제의 온도가 균형적으로 유지될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 복수 노즐형 핫 런너에 배치되는 히터의 설치 개수와 히터 온도 체크 위한 온도센서의 설치 개수를 줄여 부품 구입 및 설치에 따른 비용 그리고 부품 설치를 위한 가공비용이 적게 소요되는 복수 노즐형 핫 런너를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 복수 노즐형 핫 런너의 유지 및 보수 점검을 신속하면서도 간편하도록 하는 동시에 오작동이 적은 복수 노즐형 핫 런너를 제공하는 것이다.

플라스틱 융해제를 내보내는 노즐, 상기 노즐을 복수로 결합 가능하도록 하고 플라스틱 융해제가 이동하는 런너가 형성된 베이스 블럭, 플라스틱 융해제를 상기 베이스 블럭을 통해 각 노즐로 분배 공급하는 메인 노즐로 구성되는 복수 노즐형 핫 런너에 있어서,

노즐이 장착되는 베이스 블럭;

상기 베이스 블럭에 설치되는 카트리지 히터;

상기 카트리지 히터의 히팅 열이 베이스 블럭에 열 균형을 이루도록 전도하기 위해 베이스 블럭을 따라 설치된 히트 파이프;

상기 베이스 블럭의 열을 상기 노즐에 전도하기 위하여 상기 노즐에 설치된 히트 파이프로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스 블럭에 설치되는 카트리지 히터는 상기 베이스 블럭 몸체에 직접 연결하여 베이스 블럭을 히팅 시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스 블럭에 설치되는 히트 파이프는 상기 카트리지 히터에서 발생되는 열을 베이스 블럭에 고른 분포로 전도시키기 위하여 베이스 블럭의 몸체를 기준으로 적어도 1개 이상 배열하여 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐에 설치되는 히트 파이프는 상기 베이스 블럭과 결합 되어 열을 전도 받고 열전도율을 높히기 위하여 노즐의 몸체 길이 방향을 따라 양 방향 대칭적으로 적어도 1개 이상 배열하여 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스 블럭에는 상기 노즐에 열을 집중시켜 전달하기 위하여 노즐의 몸체 하단을 중심으로 그 양방향에 대칭적으로 사선 기울기를 갖는 히트 파이프를 더 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노즐에 설치되는 히트 파이프는 노즐의 몸체에 매입형으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베이스 블럭에 설치되는 히트 파이프들은 베이스 블럭의 몸체에 매입형으로 장착된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 금형에 액상 상태의 플라스틱 융해제를 공급하기 위한 핫 런너의 간단한 구조를 변경을 통하여 액상의 플라스틱 융해제 공급에 필요한 적정 온도를 유지시킬 수 있게 통합 관리가 가능하도록 함으로서 온도 과상승에 의한 열손실을 줄이는 효과가 있다.

또한, 복수 노즐형 핫 런너의 히터 열이 전도 편차로 나타나지 않도록 열원을 재배치하고 이를 통해 복수의 노즐을 통과하는 플라스틱 융해제의 온도를 균형적으로 유지하여 균일한 성형품을 제조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 복수 노즐형 핫 런너를 제작하는데 있어서 발열 히터와 온도 체크를 위한 온도센서 등의 설치 부품 수를 줄여 부품 구입 및 설치에 따른 비용 그리고 부품 설치를 위한 가공비용을 줄이는 경제적인 효과가 있다.

또한, 유지 및 보수 점검을 신속하면서도 간편하도록 하는 동시에 오작동이 적은 복수 노즐형 핫 런너를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 사출 금형에서 핫 런너의 사용상태 설명도.
도 2는 종래의 핫 런너 구성 예를 나타낸 것으로, (a)는 평면도이고, (b)는 정면도, (c)는 일측면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 핫 런너의 구성 예를 나타낸 것으로, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 일측면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 핫 런너의 구성 예를 나타낸 것으로, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 일측면도.

이하, 도면을 참고로 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템의 구성 예를 나타낸 것으로, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 일측면도 이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템 구성 예를 나타낸 것으로, (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 일측면도 이다.

본 발명의 실시 예에 따른 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템은, 도 3 및 도 4와 같이, 플라스틱 융해제를 내보내는 노즐(30), 상기 노즐(30)을 복수로 결합 가능하도록 하고 플라스틱 융해제가 유동하는 런너(31)가 형성된 베이스 블럭(32), 플라스틱 융해제를 상기 베이스 블럭(32)을 통해 각 노즐(30)로 분배 공급하는 메인 노즐(33)로 구성되는 복수 노즐형 핫 런너로 구성된다.

주요 부분은, 노즐(30), 베이스 블럭(32), 카트리지 히터(34), 히트 파이프(35)(36)(38) 들이다.

노즐(30)은, 베이스 블럭(32)의 런너(31)와 상통하여 플라스틱 융해제를 배출하는 통로(39)가 몸체(37)에 형성되어 있고 몸체(37)의 선단에는 팁(40)이 있으며, 그 몸체(37)는 베이스 블럭(32)에 장착되어 베이스 블럭(32)의 런너(31)로부터 공급되는 플라스틱 융해제를 팁(40)을 통해 배출하도록 구성된다.

베이스 블럭(32)은, 복수의 노즐(30)을 나란히 정렬시켜 장착시키기 위하여 노즐(30) 장착용 홈(41)이 가공되어 있으며, 이 홈(41)들은 플라스틱 융해제가 흐르는 런너(31)와 상통되어 있다.

카트리지 히터(34)는, 베이스 블럭(32)을 발열시키기 위한 수단으로서 외부 전원 통전에 의해 베이스 블럭(32)을 전체적으로 히팅 시킨다.

히트 파이프(35)는, 베이스 블럭(32)을 따라 설치된 것으로 카트리지 히터(34)의 히팅 열이 베이스 블럭(32)에 열 균형을 이루도록 골고루 전도되도록 하기 위하여 베이스 블럭(32)을 따라 설치된다.

히트 파이프(36)는, 베이스 블럭(32)의 열을 노즐(30)에 전도하기 위하여 노즐(30)의 몸체(37) 길이 방향을 따라 설치된다.

또한, 베이스 블럭(32)에 설치되는 카트리지 히터(34)는 베이스 블럭(32) 몸체에 직접 연결하여 베이스 블럭(32)을 히팅 시키도록 구성된다.

또한, 베이스 블럭(32)에 설치되는 히트 파이프(35)는 카트리지 히터(34)에서 발생 되는 열을 베이스 블럭(32)과 노즐(30)에 고른 분포로 전도시키기 위하여 베이스 블럭(32)의 몸체를 기준으로 적어도 1개 이상 배열하여 구성된다.

또한, 노즐(30)에 설치되는 히트 파이프(36)는 베이스 블럭(32)과 결합 되어 열을 전도 받고 열전도율을 높이기 위하여 노즐(30)의 몸체(37) 길이 방향을 따라 양 방향 대칭적으로 적어도 1개 이상 배열하여 구성된다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 베이스 블럭(32)에는 노즐(30)에 열을 집중시켜 전달하기 위하여 노즐(30)의 몸체(37) 하단을 중심으로 그 양방향에 대칭적으로 사선 기울기를 갖는 히트 파이프(38)를 더 설치하여 구성된다.

또한, 노즐(30)에 설치되는 히트 파이프(36)는 노즐(30)의 몸체(37)에 직접 매립하여 장착하는 것이 바람직하다.

또한, 베이스 블럭(32)에 설치되는 히트 파이프(35)(38)들은 베이스 블럭(32)의 몸체에 매입형으로 장착하는 것이 바람직하다.

또한, 히트 파이프(36)의 소재로는 열 전도성이 우수한 구리를 사용하여 제작하는 것이 바람직하다.

여기서, 미설명 부호 42는 '온도센서'이고, 43은 메인 노즐(33)에 설치된 '밴드 히터'이며, 44는 '사이드 블럭', 45는 베이스 블럭(32)을 지지하는 '베드' 이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 복수 노즐형 핫 런너 히팅 시스템의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에 따른 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템은, 도 3 및 도 4와 같이, 플라스틱 융해제를 내보내는 노즐(30), 노즐(30)을 복수로 결합 가능하도록 하고 플라스틱 융해제가 유동하는 런너(31)가 형성된 베이스 블럭(32), 플라스틱 융해제를 상기 베이스 블럭(32)을 통해 각 노즐(30)로 분배 공급하는 메인 노즐(33)로 되어 있다.

메인 노즐(33)을 통해 공급되는 액상의 플라스틱 융해제는 베이스 블럭(32)의 런너(31)를 따라 유동 되고 노즐(30)의 통로(39)를 지나 팁(40)을 통해 금형 또는 배출 대상부에 배출된다.

통상적으로 핫 런너는 플라스틱 융해제를 액상 상태로 유지하여 사출 금형으로 보내기 위하여 플라스틱 융해제가 통과하는 구조물 부분에 지속적인 열을 가할 수 있도록 히터를 설치하여 일정한 온도가 유지되도록 설계된다.

종래에는 개개의 노즐과 이 노즐이 설치되는 베이스 블럭 마다 밴드형 히터를 설치하고 히터가 설치된 해당 부분에 온도 센서를 설치하여 적정 온도 상태를 상시 체크 하면서 플라스틱 융해제가 굳는 것을 방지하도록 되어 있었다.

이에 비해 본 발명은 복수의 노즐(30)이 하나의 베이스 블럭(32)에 장착되도록 하고 그 베이스 블럭(32)을 카트리지 히터(34)를 통해 직접 발열시키도록 되어 있어 노즐(30)과 이 노즐(30)이 장착되는 베이스 블럭(32)에 별도의 히터를 설치하지 않고 카트리지 히터(34)의 열원을 통해 노즐(30)과 베이스 블럭(32)의 온도를 유지하도록 되어 있다.

따라서, 구조가 단순하다. 동시에 카트리지 히터(34)의 온도 관리만으로 전체 노즐(30)의 온도를 균형적으로 유지할 수 있다.

본 발명은 노즐(30)과 베이스 블럭(32) 상호 간 열전달 형식이 한 개의 베이스 블럭(32)에 복수의 노즐(30)을 장착하고 개개의 노즐(30) 온도를 베이스 블럭(32)의 히팅 열로 전도시켜 유지시키는 형식이므로 간접 열전달 형식이다.

노즐(30)에 히터를 직접 설치하지 않고 베이스 블럭(32)의 전도열을 통해 온도를 유지하도록 되어 있어 노즐(30)에 효과적으로 열을 전도시키기 위한 수단이 필요하다.

베이스 블럭(32) 에는 한 개 이상의 히트 파이프(35)가 설치되어 있다. 베이스 블럭(32)에 설치된 히트 파이프(35)는 카트리지 히터(34)로부터 발열된 열이 베이스 블럭(32)에 거의 균일하게 골고루 전도되도록 해준다.

히트 파이프(35)는 베이스 블럭(32)의 전면적에 고르게 열을 전달하여 열균형이 이루어지도록 하기 위하여 베이스 블럭(32)의 길이 방향을 따라 길게 연장하여 고른 분포로 자유롭게 설치하면 된다.

이렇게 베이스 블럭(32)에 설치되는 히트 파이프(35)는 자체적으로 열을 발생하지 않으나 카트리지 히터(34)가 설치된 베이스 블럭(32)의 열을 전달 전달받아 노즐(30)의 몸체(37)에 장착된 히트 파이프(36)에 열을 전도하여 하여 노즐(30)의 온도를 적정 온도로 유지시킨다.

본 발명의 노즐(30)은, 베이스 블럭(32)의 런너(31)와 상통하여 플라스틱 융해제를 배출하는 통로(39)가 몸체(37)에 형성되어 있고 몸체(37)의 선단에는 팁(40)이 있으며, 몸체(37)에 히트 파이프(36)가 설치된 상태로 베이스 블럭(32)에 결합됨으로서 베이스 블럭(32)측 히트 파이프(35)를 통해 열을 전달받아 플라스틱 융해제가 굳지 않고 액상 상태로 팁(40)을 통해 배출되도록 한다.

베이스 블럭(32)은, 복수의 노즐(30)을 나란히 정렬시켜 장착시키기 위한 블럭으로서 노즐(30)을 장착하기 위한 홈(41)이 가공되어 있다. 이 홈(41)에 노즐(30)을 장착하여 런너(31)를 따라 흐르는 플라스틱 융해제를 노즐(30)의 통로(39)로 배출되도록 한다.

카트리지 히터(34)는, 베이스 블럭(32)을 발열시키기 위한 수단으로서 외부 전원 공급에 의해 베이스 블럭(32)을 전체적으로 가열한다.

베이스 블럭(32)에 설치되는 히트 파이프(35)는 카트리지 히터(34)에서 발생 되는 열을 베이스 블럭(32)에 고른 분포로 전도시키기 위하여 베이스 블럭(32)의 몸체를 기준으로 열이 고르게 전달될 수 있도록 그 수를 조절하여 설치한다.

노즐(30)에 설치되는 히트 파이프(36)는 베이스 블럭(32)과 결합 되어 열을 전도 받고 열전도율을 높히기 위하여 노즐(30)의 몸체(37) 길이 방향을 따라 양 방향 대칭적으로 설치하면 하부로부터 열을 빠르게 노즐(30)의 몸체(37)에 전달시킬 수 있다. 열전도도가 높은 구리와 같은 소재로 히트 파이프(36)를 제작하여 적용하면 열전도율을 높여 몸체(37)의 온도를 승온 상태로 유지하는데 유리하다.

또한, 도 4의 (a)(b)(c)에 나타낸 바와 같이, 노즐(30)에 열을 집중시켜 전달하기 위하여 베이스 블럭(32)에는 노즐(30)의 몸체(37) 하단을 중심으로 양방향에 대칭적으로 사선 기울기를 갖는 히트 파이프(38)를 더 설치하면 노즐(30)에 열을 집중적으로 보낼 수 있다.

또한, 플라스틱 융해제를 양 방향으로 분기하여 보낼 수 있도록 런너(31)를 양 방향으로 분기하여 배치하고 메인 노즐(33)를 통해 플라스틱 융해제를 양 방향으로 분리하여 공급하는 것도 가능하다.

이와 같이 본 발명은 금형에 액상 상태의 플라스틱 융해제를 공급하기 위한 핫 런너의 베이스 블럭(32)과 노즐(30) 구조를 변경하고 이곳에 히트 파이프(35)(36)를 설치하여 액상의 플라스틱 융해제 공급에 필요한 적정 온도를 유지시킬 수 있으므로 온도 과상승에 의한 열손실을 줄일 수 있는 장점이 있다.

그리고, 복수 노즐형 핫 런너의 히터 열이 전도 편차 없이 베이스 블럭(32)의 히트 파이프(35)를 통해 열이 노즐(30)에 균일하게 전달 됨으로서 복수의 노즐(30) 들을 통과하는 플라스틱 융해제의 온도를 균형적으로 유지하여 성형품을 균일하게 제조할 수 있게 하는 장점이 있다.

그리고, 복수 노즐형 핫 런너를 구성하는데 있어서 히터의 설치 개수를 줄일 수 있고 이를 통해 히터의 온도 관리를 위한 온도센서의 설치 개수도 줄일 수 있어 경제적인 제조가 가능하며, 핫 런너의 유지 및 보수 점검을 신속하면서도 간편하게 할 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명은 도면 및 명세서를 통하여 발명의 일 실시 예를 참고로 설명하였으나 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 실시가 가능하다.

30: 노즐
31: 런너
32: 베이스블럭
33: 메인노즐
34: 카트리지히터
35.36.38: 히트파이프
37: 몸체
39: 통로
40: 팁
41: 홈

Claims

플라스틱 융해제를 내보내는 노즐(30), 상기 노즐(30)을 복수로 결합 가능하도록 하고 플라스틱 융해제가 이동하는 런너(31)가 형성된 베이스 블럭(32), 플라스틱 융해제를 상기 베이스 블럭(32)을 통해 각 노즐(30)로 분배 공급하는 메인 노즐(33)로 구성된 복수 노즐형 핫 런너에 있어서,
노즐(30)이 장착되는 베이스 블럭(32);
상기 베이스 블럭(32)에 설치되는 카트리지 히터(34);
상기 카트리지 히터(34)의 히팅 열을 베이스 블럭(32)에 열 균형을 이루도록 전도하기 위해 베이스 블럭(32)을 따라 설치된 히트 파이프(35);
상기 베이스 블럭(32)의 열을 상기 노즐(30)에 전도하기 위하여 상기 노즐(30)에 설치된 히트 파이프(36)로 구성된 것을 특징으로 하는 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스 블럭(32)에 설치되는 카트리지 히터(34)는, 상기 베이스 블럭(32) 몸체에 직접 연결하여 베이스 블럭(32)을 히팅 시키는 것을 특징으로 하는 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스 블럭(32)에 설치되는 히트 파이프(35)는, 상기 카트리지 히터(34)에서 발생 되는 열을 베이스 블럭(32)에 고른 분포로 전도시키기 위하여 베이스 블럭(32)의 몸체를 기준으로 적어도 1개 이상 배열하여 설치된 것을 특징으로 하는 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 노즐(30)에 설치되는 히트 파이프(36)는, 상기 베이스 블럭(32)과 결합 되어 열을 전도 받고 열전도율을 높이기 위하여 노즐(30)의 몸체(37) 길이 방향을 따라 양 방향 대칭적으로 적어도 1개 이상 배열하여 설치된 것을 특징으로 하는 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 베이스 블럭(32)에는 상기 노즐(30)에 열을 집중시켜 전달하기 위하여 노즐(30)의 몸체(37) 하단을 중심으로 그 양방향에 대칭적인 사선 기울기를 갖는 히트 파이프(38)를 더 설치한 것을 특징으로 하는 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템.
제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 노즐(30)에 설치되는 히트 파이프(36)는 노즐(30)의 몸체(37)에 매입형으로 장착되는 것을 특징으로 하는 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템.
제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 베이스 블럭(32)에 설치되는 히트 파이프(35)(38)들은 베이스 블럭(32)의 몸체에 매입형으로 장착된 것을 특징으로 하는 복수 노즐형 핫 런너의 히팅 시스템.