KR20150004324A - 핫 채널 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 사출 성형된 매니폴드(7), 밸브 니들(2)들을 갖고 매니폴드(7)에 연결되는 복수 개의 핫 채널 노즐(8), 복수 개의 니들(2)들을 지지하는 지지 플레이트(11), 지지 플레이트(11)를 이동시키기 위한 작동 모터(12), 작동 모터(12) 외부에 배열되고 작동 모터(12)의 스러스트 아암(33)에 결합되는 슬라이더 메커니즘(14, 15, 16) - 여기서, 슬라이더 메커니즘(14, 15, 16)은 제 2 방향(13)을 따라 운동될 수 있고 정지 플레이트(5, 6) 또는 정지 프레임에 연결된다 -, 상호잠금 또는 연결 메커니즘(60, 61, 62, 63), 슬라이더 메커니즘(14, 15, 16)의 선형 운동을 복수 개의 동시 회전 운동으로 변환하기 위하여 정지 플레이트(5, 6) 또는 정지 프레임에 장착되는 적어도 하나의 회전 요소(28, 29)를 각각 포함하는 복수 개의 회전 메커니즘들(23, 24, 25, 26), 및 지지 플레이트(11)에 고정되는 왕복 메커니즘(27) - 여기서, 왕복 매커니즘(27)은 제 1 방향을 따라 지지 플레이트(11) 또는 지지 프레임의 운동을 야기하기 위하여 회전 요소들(28, 29)에 직접 결합된다 - 을 포함하는 핫 채널 시스템(100)에 관한 것이다.
Description
본 발명은
- 용융물을 위한 주입구 개구를 갖는 사출 성형 매니폴드,
- 각각 핫 런너 노즐들로부터 몰드 캐비티들로 용융물의 유동을 제어하기 위한 밸브 핀을 갖는, 매니폴드에 연결되는 복수 개의 핫 런너 노즐들,
- 복수 개의 밸브 핀들 및/또는 밸브 핀들을 위한 복수 개의 조정 수단들을 지지하고, 몰드 캐비티들에 대하여 밸브 핀들 및/또는 조정 수단들을 동시에 운동시키기 위하여 제 1 방향을 따라 운동가능한 지지 플레이트(support plate) 또는 지지 프레임(support frame),
- 지지 플레이트 또는 지지 프레임을 이동시키고 몰드 캐비티들의 방향으로 밸브 핀 폐쇄력을 발생시키기 위한 액추에이터를 포함하는, 분리 몰드 캐비티들 안에서 복수 개의 부품들의 동시 사출 성형을 위한 핫 런너 시스템에 관한 것이다.
이런 형태의 핫 런너 시스템은 US 7 766 646 B2로부터 알려진다. 이는 복수 개의 밸브 핀들이 배열되는 핀 지지 플레이트를 포함한다. 지지 플레이트는 2 개의 측방향으로 분리된 볼 스크류들에 의해 장착부에 연결된다. 볼 스크류들의 재순환 볼 너트들은 각각 톱니 벨트 풀리(toothed bel pulley)에 스크류결합된다. 톱니 벨트 풀리는 전기 모터에 의해 동력공급된 일반적인 톱니 벨트에 의해 구동된다. 이런 장치에서, 전기 모터와 톱니 벨트 사이의 연결부 및 톱니 벨트는 장치의 조립, 동작 및 유지보수 동안에 문제점을 생성한다.
추가적인 핫 런너 시스템은 핀 지지 플레이트가 캠들과 맞물리도록 슬라이딩 방향에 대한 각도로 연장되는 캠 안내면을 갖는 지지 플레이트에서 측방향으로 이동가능한 가이드 로드들을 갖는 왕복 메커니즘에 의해 이동가능한, US 4 497 621, US 6 113 381, US 7 815 431 B2, US 7 866 975 B2 및 US 2009/0100692 A1으로부터 알려진다. 가이드 로드들이 슬라이딩 방향으로 운동될 때, 캠들은 캠 안내면을 따라 이동하고 지지 플레이트는 슬라이딩 방향을 가로질러 옮겨진다. 가이드 로드들이 운동될 때 상대적으로 큰 힘이 캠 안내면 및 캠에 작용한다.
본 발명의 목적은 각각 컴팩트한 치수를 가능하게 하고 또한 다수, 예를 들어 144개까지의 밸브 핀들이 상호 간에 정확하게 동시 존재할 수 있는, 핫 런너 사출 성형 장치의 밸브 핀들을 이동시키기 위한 작동 장치 또는 처음에 인용된 형태의 핫 런너 시스템을 제공하는 것이다. 이에 의해 핫 런너 시스템 또는 작동 장치는 각각 밸브 핀들이 신속하고 정확하게 이동되는 것을 가능하게 한다.
목적은 다음을 포함하는, 분리된 몰드 캐비티들 안에서 복수 개의 부품들의 동시 사출 성형을 위한 핫 런너 시스템에 의해 달성된다:
- 용융물을 위한 주입구 개구를 갖는 사출성형 매니폴드,
- 매니폴드에 연결되는 복수 개의 핫 런너 노즐들 - 상기 핫 런너 노즐은 핫 런너 노즐들로부터 몰드 캐비티들로의 용융물의 유동을 제어하기 위한 밸브 핀을 각각 갖는다 -,
- 복수 개의 밸브 핀들 및/또는 밸브 핀들을 위한 복수 개의 조정 수단을 지지하고, 몰드 캐비티들에 대하여 밸브 핀들 및/또는 조정 수단들을 동시에 운동시키기 위하여 제 1 방향을 따라 운동가능한 지지 플레이트 또는 지지 프레임,
- 지지 플레이트 또는 지지 프레임을 이동시키고 몰드 캐비티들의 방향으로 밸브 핀 폐쇄력을 발생시키며, 전기부품, 전기 부품에 의해 구동될 수 있는 회전 메커니즘, 및 회전 메커니즘에 직접 결합되고 제 2 방향으로 운동가능한 스러스트 아암을 갖는 토크 발생 구조물을 포함하는 액추에이터,
- 액추에이터의 스러스트 아암에 결합되는 액추에이터의 외부에 배열됨으로써, 제 2 방향을 따라 운동가능하고 정지 플레이트 또는 정지 프레임에 연결되되, 제 2 방향으로 폐쇄력을 전달하기 위하여 강체 요소들을 포함하는 슬라이딩 메커니즘,
- 슬라이딩 메커니즘에 직접 연결되고 적어도 2개의 분리 맞물림 또는 연결 구조물들을 포함하는 맞물림 또는 연결 메커니즘,
- 정지 플레이트 또는 정지 프레임 상에 지지되는 적어도 하나의 회전 요소를 각각 포함함으로써, 회전 요소들이 제 1 방향으로 폐쇄력을 배향하기 위하여 슬라이딩 메커니즘의 선형 운동을 복수 개의 동시 회전 운동으로 변환하도록 적어도 2개의 맞물림 또는 연결 구조물들에 연결되는 복수 개의 회전 메커니즘들,
- 지지 플레이트 또는 지지 프레임에 고정되되, 제 1 방향을 따라 지지 플레이트 또는 지지 프레임의 운동을 야기하기 위하여 회전 요소들에 직접 결합되어 액추에이터에 의해 발생될 수 있고 슬라이딩 메커니즘의 강체 요소들에 의해 전달될 수 있는 지지 플레이트 또는 지지 프레임에 의해 제 1 방향을 따라 밸브 핀들 및/또는 조정 수단들의 동시 운동을 위한 힘이 병진 운동을 통해 밸브 핀들 및/또는 조정 수단들에 동축으로 회전 축들을 갖는 복수 개의 회전 요소들에 폐쇄력을 분배하도록 회전에 결합되는 왕복 메커니즘.
다시 말해서, 하나는 또한 상기에 언급된 목적이 다음을 포함하는 핫 런너 사출 성형 장치의 밸브 핀들을 이동시키기 위한 작동 장치에 의해 달성된다는 것을 언급할 수 있되:
- 복수 개의 밸브 핀들 및/또는 밸브 핀들을 위한 조정 수단들을 지지하는 지지 플레이트가 밸브 핀들 및/또는 조정 수단들의 축 방향으로 왕복 이동가능한 장착부,
- 용융물의 유동을 제어하기 위하여 밸브 핀들이 안으로 연장되는 핫 런너 노즐들이 배열되는 장착부에 연결되는 매니폴드,
- 밸브 핀들 및/또는 조정 수단들의 축 방향으로 지지 플레이트를 이동시키고, 제 1 축을 중심으로 회전가능하게 장착되는 제 1 회전 요소 및 장착부 상에서 제 1 회전축에 평행한 제 2 회전축을 중심으로 회전가능하게 장착되는 제 2 회전 요소를 포함하되, 제 1 회전 요소가 적어도 하나의 제 1 경사 평면을 갖는 제 1 운동 변환 장치를 통해 구동 연결되고 제 2 회전 요소가 지지 플레이트를 갖는 적어도 하나의 제 2 경사 평면을 갖는 제 2 운동 변환 요소를 통해 구동 연결되는 왕복 장치를 포함하되,
- 작동 장치는 선형 운동을 발생시키기 위한 제어 장치에 결합되는 작동 구동부를 포함하고,
- 슬라이딩 메커니즘은 밸브 핀들 및/또는 조정 수단들의 축 방향에 가로질러 배향되는 슬라이딩 방향으로 장착부에 대하여 왕복 이동가능하게 장착되고, 함께 연결되는, 제 1 스러스트 로드 및 제 1 스러스트 로드에 평행하게 이격된 제 2 스러스트 로드를 포함하는 작동 구동부와 구동 연결되며,
- 제 1 스러스트 로드는 제 1 회전 요소와 구동 연결되고, 제 2 스러스트 로드는 제 2 회전 요소와 구동 연결된다.
이에 의해 바람직하게는 운동 변환 장치들 상에 지지 플레이트가 지지 플레이트의 엣지로부터 이격되어 장착부에 지지되는 것이 가능하여서 복수 개의 밸브 핀들 및/또는 조정 수단들을 포함하는 대형 지지 플레이트의 경우에, 지지 플레이트의 굽힘 변형이 핫 런너 시스템을 신속하게 개방 및 폐쇄할 때 상당히 방지될 수 있다. 따라서, 다수의 밸브 핀들은 단지 하나의 작동 구동부로 상당히 동적으로 함께 동시에 이동될 수 있다. 경사 평면을 나타내는 운동 변환 장치 및 슬라이딩 메커니즘이 작동 구동부와 지지 플레이트 사이의 기계적으로 안정적이거나 강체 구동 연결을 가능하게 하기에, 작동 구동부에 의해 생성된 선형 운동은 각각의 운동 변환 장치들에 균일하게 전달될 수 있고 이들로부터 지지 플레이트의 이격된 위치들로 전달될 수 있다. 따라서 밸브 핀들의 모두의 동시 개방 및 폐쇄는 밸브 핀들의 상당히 동적인 이동을 가능하게 한다.
본 발명의 일 바람직한 구체예에서, 액추에이터는 전기 모터로서 설계되고 그리고/또는 적절한 구동 제어 장치에 의해 제어가능하여, 밸브 핀들은 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 위치되는 적어도 하나의 제 3 위치에 위치될 수 있고 상기 제 3 위치에서 필요시에 홀딩될 수 있다. 이어서 밸브 핀들은 용융물 유동을 보다 양호하게 제어하기 위하여 사출 성형 공정 동안에 필요시에 적어도 하나의 제 3 위치에 이르게 될 수 있다. 따라서 밸브 핀들은 제어된 방식으로 축방향으로 이동될 수 있다. 따라서 핫 런너 노즐들은 예를 들어, 제 3 위치에서 상대적으로 작은 개방 단면을 가질 수 있어 유동 공정을 유익하게 하고 유지하는 노즐 개구 안에서 동시에 성장하는 높은 마찰 열의 장점을 갖는, 높은 유동율로 몰드 캐비티 안으로 용융물이 주입될 수 있다. 하지만, 몰드 캐비티들이 사출 성형 물질로 거의 채워지고 한편으로 응고되기 시작하고 다른 한편으로는 수축하기 시작할 때, 밸브 핀들이 수축하고 이에 의해 개방 단면이 확대하여 현재 덜 바람직한 조건들에도 불구하고, 사출 성형 물질이 재-가압될 수 있는 드웰 압력 상(dwell pressure phase)이 개시될 수 있다.
본 발명의 일 바람직한 구체예에서, 밸브 핀들은 바람직하게는 각각의 경우에 각각의 핫 런너 노즐의 각각의 상응하는 밸브 시트와 상호작용하여 밸브 핀들의 제 3 위치뿐 아니라 제 2 위치 모두에서 폐쇄되는 지지 플레이트로부터 이격된 각각의 자유 종단 영역들에서 실린더형 부분을 포함한다. 몰드 캐비티들로부터 제거된 몰딩된 부분들에 앞서, 이어서 밸브 핀들은 각각 몰딩된 부분들이 이어서 몰드 캐비티들로부터 제거되기 위하여 몰디 캐비티 안으로 약간 돌출되는 제 2 위치에서 배열되는 폐쇄된 위치 또는 최종 위치로부터 다시 제 3 위치로 운동될 수 있다. 따라서 이는 몰딩된 부분들의 표면 상에 마크들을 남기고 몰드들로부터 제거되고 있을 때 밸브 핀들이 몰딩된 부분들과 접촉하는 것을 방지한다. 적어도 3개의 상이한 위치들에서 밸브 핀들의 포지셔닝은 추가로 깨끗한 게이트 마크를 제공한다.
본 발명의 일 적합 구성에서, 적어도 2개의 핫 런너 노즐들은 상이한 방향들로 향하는 밸브 핀들 및 상이한 방향들로 향하는 배출구 개구들을 갖되, 상기 밸브 핀들은 조정 수단들과 구동 연결되어 폐쇄력이 조정 수단들로부터 밸브 핀들로 전달가능하다. 이에 의해 하나의 조정 수단과 함께 복수 개의 밸브 핀들을 동시에 이동시키는 것이 가능하다. 이에 의해 밸브 핀들은 가로질러 배열되고 특히 조정 수단에 대하여 직각으로 배열된다. 조정 수단은 핀 또는 로드 구성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 바람직한 구체예에서, 장착부 상의 왕복 장치는 제 3 축을 중심으로 회전가능하게 장착된 제 1 스러스트 로드와 구동 연결되는 제 3 회전 요소 및 제 4 축을 중심으로 회전가능하게 장착된 제 2 스러스트 로드와 구동 연결되는 제 4 회전 요소를 포함하여, 제 3 축 및 제 4 축은 각각의 경우에 제 1 축 및 제 2 축에 평행하게 이격되며, 제 3 회전 요소는 적어도 하나의 제 3 경사 평면을 포함하는 제 3 운동 변환 장치에 의해 구동 연결되고, 제 4 회전 요소는 지지 플레이트를 갖는 적어도 하나의 제 4 경사 평면을 포함하는 제 4 운동 변환 장치에 의해 구동 연결된다. 따라서, 지지 플레이트는 또한 적어도 4개의 스핀들(spindle) 구동부들에 의해 장착부에 연결될 수 있음으로써, 훨씬 더 큰 다수의 밸브 핀들이 동시에 이동될 수 있다.
만약 스러스트 로드들이 기어 랙(gear rack)들로서 설계되고 회전 요소들이 이에 맞물리는 기어 피니언(gear pinion)들로서 설계된다면 바람직하다. 따라서, 훨씬 더 컴팩트한 치수들이 작동 장치와 함께 가능하게 된다.
본 발명의 다른 바람직한 구성에서, 각각의 회전 요소는 슬라이딩 방향에 대하여 가로질러 연장되는 피봇 베어링 및/또는 슬롯형 가이드 시스템에 의해 축으로부터 이격된 지점에서 연관된 스러스트 로드에 연결된다. 따라서 작동 장치가 경제적으로 제조될 수 있다.
만약 운동 변환 장치가 볼 스크류들로 구성된다면 바람직하다. 이어서 지지 플레이트는 낮은 마찰로 이동될 수 있다. 이는 단지 하나의 전기 모터에 의해 이동되는 더 큰 지지 플레이트의 경우에 특히 바람직하다.
본 발명의 일 바람직한 구성에서, 회전 요소들은 스러스트 로드들 사이에 배열된다. 이어서 회전 요소들 사이의 공간은 상응하게 안정적인 구성을 가질 수 있도록 장착부에 사용될 수 있다.
바람직하게는, 각각의 볼 스크류들은 각각 지지 플레이트에 고정되게 연결되는 재순환 볼 스핀들 및 연관된 회전 요소에 회전가능하지 않게 고정되고 축을 중심으로 장착부에 회전가능하게 장착되는 재순환 볼 스핀들 위에 배열되는 재순환 볼 너트를 포함한다. 이어서 작동 장치가 조립될 때 또는 우선 재순환 볼 스핀들의 축들에 수직이거나 장착부에 평행하게 정렬되고 이어서 재순환 볼 스핀들에 스크류결합되는 연장부의 지지 플레이트 평면에 의해 수행되는 서비스 또는 유지보수 작업 이후에 지지 플레이트는 장착부에 손쉽게 장착될 수 있다.
한편으로는 재순환 볼 스핀들에 제공되고 다른 한편으로는 지지 플레이트에 제공되도록 원뿔형 센터링 수단(centering means)을 상호작용시키는 것이 편리함으로써, 각각의 재순환 볼 스핀들이 각각 스크류 또는 스크류 너트에 의해 지지 플레이트에 스크류결합된다. 이어서 지지 플레이트는 상호 간에 대하여 평평하게 위치하도록 각각 위치되는 상호작용하는 센터링 수단에 의해 재순환 볼 스핀들에 손쉽게 장착될 수 있다. 이어서, 재순환 볼 스핀들이 스크류들 및/또는 스크류 너트들에 의해 지지 플레이트에 스크류결합됨으로써, 스크류들 및/또는 스크류 너트들은 바람직하게는 소정의 토크로 조여진다. 센터링 수단은 바람직하게는 스크류들 및/또는 스크류 너트들를 조이면서 재순환 볼 스핀들에 작용하는 모든 토크가 전체적으로 지지 플레이트에 적용되어 재순환 볼 스핀들이 스크류들 및/또는 스크류 너트들로 회전할 수 없도록 설계된다. 바람직하게는, 작동 장치의 동작 동안에 재순환 볼 스핀들에 작용하는 토크는 스크류들 및/또는 스크류 너트들이 분리될 수 없도록 센터링 수단에 의해 지지 플레이트에 직접 적용된다.
본 발명의 일 바람직한 구체예에서, 작동 구동부는 장착부에 연결되는 스테이터(stator) 및 로터(rotor)를 갖는 전기 모터를 포함하되, 로터는 추가적인 볼 스크류에 의해 슬라이딩 메커니즘과 구동 연결된다. 이에 의해 로터의 회전은 낮은 마찰로 선형 운동으로 변환될 수 있다. 전기 모터는 특히 서보 모터일 수 있고 바람직하게는 토크 모터일 수 있다. 필요하다면, 전기 모터는 설계될 수 있고 그리고/또는 적용가능한 구동 제어 장치에 의해 제어가능하여, 밸브 핀들은 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에 위치된 적어도 하나의 중간 위치로 위치될 수 있다.
바람직하게는, 슬라이딩 메커니즘은 U 형상으로 제 1 스러스트 로드 및 제 2 스러스트 로드를 함께 연결하는 크로스 바아를 포함하되, 작동 구동부는 슬라이딩 메커니즘을 이동시키도록 크로스 바아에 맞물린다. 이는 작동 구동부의 선형 운동이 2개의 스러스트 로드들에 균일하게 전달될 수 있는 단순하고 대칭적인 구조물을 야기한다.
다음은 더 상세하게 본 발명의 구체예들을 설명하는 데에 있어 도면을 참조할 것이다.
도 1은 제공된 핫 런너 노즐들의 총수량의 일부만이 도시된, 핫 런너 사출 성형 장치의 핀 밸브들을 이동시키기 위한 작동 장치의 제 1 구체예의 사시도이다.
도 2는 도시되는 제공된 핫 런너 노즐들의 총수량의 일부만을 갖는 작동 장치를 통한 부분 종단면도이다.
도 3은 도시되는 제공된 핫 런너 노즐들의 총수량의 2개만을 갖는 작동 장치를 통한 부분 종단면도이다.
도 4는 작동 장치를 통한 단면도이다.
도 5는 볼 스크류를 도시하는 작동 장치의 부분 단면도이다.
도 6은 랙들 및 볼 스크류들이 특히 인지가능한 작동 장치의 부분 사시도이다.
도 7은 하측에 위치되는 용융물을 위한 매니폴드 및 전기적으로 구동되는 기어 랙 및 볼 스크류들에 의해 이동가능한 지지 플레이트를 도시하는 작동 장치의 부분 측면도이다.
도 8은 회전가능하게 장착된 레버들을 구동시키는 슬롯형의 가이드 시스템을 포함하는 2개의 스러스트 로드들이 인지될 수 있는 작동 장치의 제 2 구체예의 부분 평면도이다.
도 9는 작동 장치의 제 3 구체예의 부분 평면도이다.
도 10은 작동 장치의 제 4 구체예의 부분 평면도이다.
도 11은 경사 평면을 나타내는 캠 트랙을 갖는 샤프트를 포함하는 운동 변환 장치의 개략도이다.
도 12는 핫 런너 노즐을 통한 부분 종단면도이다.
도 13 내지 도 15는 핫 런너 노즐의 배출구 개구 주위 영역을 도시하는 추가적인 핫 런너 노즐의 부분 종단면도들이되, 밸브 핀이 상이한 위치에 도시된다.
도 16은 핫 런너 시스템의 추가적인 핫 런너 노즐을 통한 종단면도이다.
도 17은 배출구 개구의 영역에서 도 16에 도시된 핫 런너 노즐의 확대 상세도이되, 핫 런너 노즐의 밸브 핀은 제 1 위치에 위치된다.
도 18은 도 17과 유사한 도면이지만, 핫 런너 노즐의 밸브 핀은 제 2 위치에 위치된다.
도 19는 상이한 방향들로 향하는 배출구 개구들을 갖는 핫 런너 노즐들을 갖는 핫 런너 시스템을 통한 부분 종단면도이다.
도 1은 제공된 핫 런너 노즐들의 총수량의 일부만이 도시된, 핫 런너 사출 성형 장치의 핀 밸브들을 이동시키기 위한 작동 장치의 제 1 구체예의 사시도이다.
도 2는 도시되는 제공된 핫 런너 노즐들의 총수량의 일부만을 갖는 작동 장치를 통한 부분 종단면도이다.
도 3은 도시되는 제공된 핫 런너 노즐들의 총수량의 2개만을 갖는 작동 장치를 통한 부분 종단면도이다.
도 4는 작동 장치를 통한 단면도이다.
도 5는 볼 스크류를 도시하는 작동 장치의 부분 단면도이다.
도 6은 랙들 및 볼 스크류들이 특히 인지가능한 작동 장치의 부분 사시도이다.
도 7은 하측에 위치되는 용융물을 위한 매니폴드 및 전기적으로 구동되는 기어 랙 및 볼 스크류들에 의해 이동가능한 지지 플레이트를 도시하는 작동 장치의 부분 측면도이다.
도 8은 회전가능하게 장착된 레버들을 구동시키는 슬롯형의 가이드 시스템을 포함하는 2개의 스러스트 로드들이 인지될 수 있는 작동 장치의 제 2 구체예의 부분 평면도이다.
도 9는 작동 장치의 제 3 구체예의 부분 평면도이다.
도 10은 작동 장치의 제 4 구체예의 부분 평면도이다.
도 11은 경사 평면을 나타내는 캠 트랙을 갖는 샤프트를 포함하는 운동 변환 장치의 개략도이다.
도 12는 핫 런너 노즐을 통한 부분 종단면도이다.
도 13 내지 도 15는 핫 런너 노즐의 배출구 개구 주위 영역을 도시하는 추가적인 핫 런너 노즐의 부분 종단면도들이되, 밸브 핀이 상이한 위치에 도시된다.
도 16은 핫 런너 시스템의 추가적인 핫 런너 노즐을 통한 종단면도이다.
도 17은 배출구 개구의 영역에서 도 16에 도시된 핫 런너 노즐의 확대 상세도이되, 핫 런너 노즐의 밸브 핀은 제 1 위치에 위치된다.
도 18은 도 17과 유사한 도면이지만, 핫 런너 노즐의 밸브 핀은 제 2 위치에 위치된다.
도 19는 상이한 방향들로 향하는 배출구 개구들을 갖는 핫 런너 노즐들을 갖는 핫 런너 시스템을 통한 부분 종단면도이다.
참조 번호 1에 의해 도 1에서 전체로서 식별되는 핫 런너 사출 성형 장치를 위한 핫 런너 시스템(hot runner system)(100)의 밸브 핀(valve pin)(2)들을 이동시키기 위한 작동 장치는 하나의 평면이 다른 평면의 상면에 배열되는 복수 개의 유지 플레이트(retaining plate)들(3, 4, 5, 6)을 갖는 플레이트들의 스택(stack)을 포함하는 장착부를 나타낸다.
절개도는 제 1 유지 플레이트(3)와 복수 개의 핫 런너 노즐(hot runner nozzle)(8)들에 연결되는 매니폴드(manifold)(7)가 배열되는 제 1 유지 플레이트에 고정되게 연결되는 제 2 유지 플레이트(4) 사이에 제공된다. 도 2에 보여지는 바와 같이, 매니폴드(7)는 성형가능한 용융물을 매니폴드(7)에 전달하는 사출 성형기의 사출 노즐이 연결될 수 있는 피드 런너(feed runner)(9)를 통해 주입구 개구(10)에 연결된다. 매니폴드(7)는 그 자체로는 알려진 방식으로 피드 런너(9)에 연결된 핫 런너 노즐(8)로 유도하는 런너들을 갖는다. 용융물은 핫 런너 노즐(8)들을 통해 사출 몰드의 몰드 캐비티(mold cavity)들(78, 79) 안으로 주입될 수 있다(도 3). 이에 의해 분리된 몰드 캐비티(78, 79)는 바람직하게는 각각의 핫 런너 노즐(8)에 할당된다. 몰드 캐비티(78, 79)는 개방 위치 및 폐쇄 위치에 이를 수 있는 몰드 부품들(83, 84) 사이에 형성된다.
각각의 핫 런너 노즐(8)에서 밸브 게이트의 각각의 밸브 핀(2)은 핫 런너 노즐(8)의 축 방향으로 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동가능하게 배열된다. 용융물의 유동은 밸브 핀(2)들에 의해 제어될 수 있다.
밸브 핀(2)들의 모두는 각각 연관된 밸브 시트(valve seat)(77)로부터 이격된 종단부에서 공통 지지 플레이트(11)에 연결되고 상호 간에 평행하게 이격된다. 지지 플레이트(11)는 핫 런너 노즐(8)들의 동시 개방 및 폐쇄를 위하여 제 1 방향(87)을 따라 장착부의 유지 플레이트들(3, 4, 5, 6)에 대하여 밸브 핀(2)들의 축 방향으로 왕복 이동가능하도록 장착부에 장착된다. 도 2와 도 4는 밸브 핀(2)들이 밸브 시트(77)들에 지지되고 이에 따라 핫 런너 노즐(8)들의 배출구 개구(80)들이 폐쇄되는 하측 위치에서 지지 플레이트(11)를 도시한다.
개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 밸브 핀(2)들을 옮기기 위하여, 작동 장치(1)는 이하에서 슬라이딩 방향(13)으로 불릴, 밸브 핀(2)들의 축 방향을 가로질러 배향되는 제 2 방향(13)으로의 선형 운동과 상응하는 유지 플레이트들(3, 4, 5, 6)에 대하여 왕복 운동될 수 있는 작동 요소(58)를 포함하는 작동 구동부(12)를 포함한다.
작동 요소(58)는 슬라이딩 방향(13)으로 왕복 이동가능하도록 장착부에 장착된 제 1 스러스트 로드(thrust rod)(14) 및 제 1 스러스트 로드에 평행하게 이격된 제 2 스러스트 로드(15)를 포함하는 슬라이딩 메커니즘과 구동 연결된다. 제 2 유지 플레이트(4)에 인접하게 배열된 제 3 유지 플레이트(5)가 각각의 스러스트 로드(14, 15)가 이동가능하게 안내되는 각각의 스러스트 로드(14, 15)를 위하여 각각의 도브테일 가이드(dovetail guide)(17, 18)를 포함하는 것이 도 5에서 보여진다. 또한 다른 적절한 선형 가이드는 도브테일 가이드들(17, 18), 특히 재순환 볼 베어링 가이드 또는 원형 가이드 대신에 제공될 수 있다. 스러스트 로드들(14, 15)은 휨 저항 요소로서 설계된다.
도 1, 도 2 및 도 3 내지 도 6에서 도시된 구체예에서, 스러스트 로드들(14, 15)은 휨 저항 크로스 바아(cross bar)(16)에 의해 함께 고정되게 연결된다. 작동 구동부(12)의 작동 요소(58)는 크로스 바아(16)에 맞물린다.
스러스트 로드들(14, 15)은 왕복 장치를 통해 지지 플레이트(11)와 구동 연결된다.
왕복 장치는 제 1 스러스트 로드(14)와 구동 연결된 장착부의 제 4 유지 플레이트(6) 상에 제 1 축을 중심으로 회전가능하게 장착된 제 1 회전 요소(19)를 포함한다. 도 1과 도 4에 보여지는 바와 같이, 제 1 스러스트 로드(14)는 기어 랙으로서 설계되고, 제 1 회전 요소(19)는 기어 랙에 맞물리는 기어 피니언으로서 설계된다.
상응하게는, 왕복 장치는 제 2 스러스트 로드(15)와 구동 연결된 제 4 유지 플레이트(6) 상에 제 1 축에 평행한 제 2 축을 중심으로 회전가능하게 장착된 제 2 회전 요소(20)를 갖는다. 제 2 스러스트 로드(15)는 기어 랙으로서 설계되고, 제 2 회전 요소(20)는 기어 랙에 맞물리는 기어 피니언으로서 설계된다.
왕복 장치는 제 1 스러스트 로드(14)와 맞물리는 기어 피니언으로서 설계되는 제 1 스러스트 로드(14)와 구동 연결된 제 4 유지 플레이트(6) 상에 제 1 축에 평행하게 배열되는 제 3 축을 중심으로 회전가능하게 장착된 제 3 회전 요소(21)를 더 포함한다.
상응하게는, 왕복 장치는 제 2 스러스트 로드(15)와 맞물리는 기어 피니언으로서 설계되는 제 2 스러스트 로드(15)와 구동 연결된 제 4 유지 플레이트(6) 상에 제 1 축에 평행하게 배열되는 제 4 축을 중심으로 회전가능하게 장착된 제 4 회전 요소(22)를 포함한다.
회전 요소들(19, 20, 21, 22)이 각각 스러스트 로드들 사이에 배열되는 것이 도 6으로부터 인지될 수 있다. 이에 의해 제 2 축 및 제 3 축뿐 아니라 제 1 축 및 제 4 축은 피드 런너의 중심 길이방향 축과 거의 일치하는 대칭축에 대하여 점 대칭적으로 배열된다.
제 1 회전 요소(19)는 제 1 운동 변환 장치(23)를 통해, 제 2 회전 요소(20)는 제 2 운동 변환 장치(24)를 통해, 제 3 회전 요소(21)는 제 3 운동 변환 장치(25)를 통해, 제 4 회전 요소(22)는 제 4 운동 변환 장치(26)를 통해 지지 플레이트(11)와 구동 연결된다(도 7). 운동 변환 장치들(23, 24, 25, 26)은 밸브 핀(2)들의 축 방향으로 90°만큼 스러스트 로드들(14, 15)의 병진 운동을 편향시키는 볼 스크류(ball screw)들로서 각각 설계된다.
제 1 운동 변환 장치(23)가 지지 플레이트(11)에 고정되게 연결되는 재순환 볼 스핀들(recirculation ball spindle)(27) 및 제 1 롤러 베어링(29)에 의해 제 1 축을 중심으로 제 4 유지 플레이트(6) 상에 회전가능하게 장착되는, 재순환 볼 스핀들 위에 위치되는 재순환 볼 너트(recirculation ball nut)(28)를 포함하는 것이 도 5로부터 인지가능하다. 도면에서 더 상세하게 도시되지 않은 베어링 볼들은 재순환 볼 스핀들(27)과 재순환 볼 너트(28)의 내벽 및 재순환 볼 스핀들(27)의 측부 표면에서 폐쇄된 궤적을 따라 연장되는 재순환 볼 스핀들(27)을 궤도 선회하는 나선형 경사 평면들을 따라 운동할 수 있는 재순환 볼 너트(28) 사이에 배열된다.
재순환 볼 너트(28)는 제 2 롤러 베어링(30)에 의해 제 1 축을 중심으로 제 3 유지 플레이트(5)에 회전가능하게 장착되는 제 1 회전 요소(19)에 회전가능하지 않게 고정된다.
제 2, 제 3 및 제 4 운동 변환 장치들(24, 25, 26)의 구성은 제 1 운동 변환 장치(23)의 구성에 상응하고, 이에 따라 거기서 제공된 운동 변환 장치들(24, 25, 26)의 서술은 유사하게 적용된다.
작동 구동부에 의한 스러스트 로드들(14, 15)이 유지 플레이트들(3, 4, 5, 6)에 대하여 슬라이딩 방향(13)으로 이동될 때, 운동 변환 장치들(23, 24, 25, 26)의 재순환 볼 너트(28)들 및 회전 요소들(19, 20, 21, 22)은 각각의 축들을 중심으로 회전함으로써 재순환 볼 스핀들(27) 및 재순환 볼 스핀들에 고정되게 연결되는 지지 플레이트(11)는 유지 플레이트들(3, 4, 5, 6) 및 유지 플레이트들에 고정되게 연결되는 밸브 시트(77)들에 대하여 밸브 핀(2)들의 축 방향으로 이동된다.
외부 원뿔이 재순환 볼 스핀들(27)에 제공되고 상응하는 내부 원뿔이 지지 플레이트(11)에 제공된다는 것이 도 5로부터 인지가능하다. 재순환 볼 스핀들(27)은 재순환 볼 스핀들(27)의 면 상에 위치되는 쓰레딩된 홀(threaded hole)에 스크류결합된 적어도 부분적으로 지지 플레이트(11)를 통과하는 스크류(31)에 의해 지지 플레이트(11)에 고정된다.
작동 구동부(12)는 추가적인 재순환 볼 스핀들(33) 상에 배열된 추가적인 운동 변환 장치(35)의 추가적인 재순환 볼 너트(34)를 구동시키는 도면에서 더 이상 상세하게 도시되지 않는 로터(rotor) 및 장착부에 연결된 스테이터(stator)(32)를 포함하는 전기 모터를 갖는다. 상기 재순환 볼 너트(34)는 스테이터(32)에 대하여 축방향으로 고정되어 재순환 볼 너트(34)가 로터에 의해 작동될 때 재순환 볼 스핀들(33)은 장착부에 대하여 슬라이딩 방향(13)으로 운동된다. 이에 의해 로터의 회전 운동은 선형 운동으로 변환된다. 밸브 핀(2)들을 제어하기 위하여, 전기 모터는 전기 모터를 제어하는 도면에서 더 이상 상세하게 도시되지 않는 전기 구동 제어 장치에 연결되어 밸브 핀들이 개방 위치에서의 소정의 제 1 위치 및 폐쇄 위치에서의 소정의 제 2 위치에 위치된다.
또한 도 8에 도시된 구체예에서 스러스트 로드들(14', 15')은 상호 간에 평행하게 배열되고 크로스 바아(16')에 의해 대략 U 형상으로 함께 연결된다. 도 8에서 더 이상 상세하게 도시되지 않는 작동 구동부에 의해, 크로스 바아(16') 및 스러스트 로드들(14', 15')에 의해 형성된 슬라이딩 메커니즘은 장착부에 대하여 밸브 핀들의 길이방향 연장부에 직각으로 연장되는 슬라이딩 방향(13)으로 이동될 수 있다.
스러스트 로드들(14', 15')의 병진 운동을 회전 요소들(19', 20', 21', 22')의 회전 운동으로 변환하는 것은 각각의 회전 요소(19', 20', 21', 22')의 축으로부터 이격된 가이드 요소(40, 41, 42, 43)가 레버(44, 45, 46, 47)에 의해 회전 요소(19', 20', 21', 22')와 구동 연결되어 맞물리는 각각의 스러스트 로드(14', 15')에 의해 구동되는 각각의 회전 요소(19', 20', 21', 22')를 위한 스러스트 로드(14', 15') 상에서 슬라이딩 방향(13)을 가로질러 연장되는 각각의 가이드 슬롯(36, 37, 38, 39)을 포함하는 슬라이딩 방향(13)을 가로질러 이어지는 슬롯형 가이드 시스템에 의해 야기된다. 회전 요소들(19', 20', 21', 22')은 각각 운동 변환 장치를 통해 지지 플레이트(11)에 연결된다. 운동 변환 장치들은 도 1, 도 2 및 도 3 내지 도 6에 도시된 구체예에서와 같이 볼 스크류들로서 구성될 수 있다.
도 9로부터 인지되는 바와 같이, 크로스 바아(16")는 또한 각각의 중간 요소(48, 49)에 의해 스러스트 로드들(14", 15")에 관절로 이어질 수 있다. 이에 의해 제 1 중간 요소(48)는 제 1 조인트(50)에 의해 크로스 바아(16")에 연결되고, 제 1 조인트(50)의 회전축으로부터 이격된 제 2 조인트(51)에 의해 제 1 스러스트 로드(14")에 연결된다. 상응하게는, 제 2 중간 요소(51)는 제 3 조인트(52)에 의해 크로스 바아(16")에 연결되고 제 3 조인트(51)의 회전축으로부터 이격되는 제 4 조인트(53)에 의해 제 2 스러스트 로드(15")에 연결된다. 스러스트 로드들(14", 15")의 병진 운동을 회전 요소들(19", 20", 21", 22")의 회전 운동으로 변환하는 것은 일측 상의 연관된 스러스트 로드들(14", 15") 및 타측 상의 연관된 회전 요소들(19", 20", 21", 22")에 대해 상호 간에 이격된 지점들에 각각 연결되는, 연결 로드들(54, 55, 56, 57)에 의해 야기된다. 스러스트 로드들(14", 15")이 슬라이딩 방향(13)으로 운동될 때, 스러스트 로드들(14", 15") 사이의 거리는 변한다.
도 11에 도시된 본 발명의 추가적인 구체예에서, 볼 스크류는 캠 메커니즘에 의해 대체된다. 회전가능한 샤프트(76) 상의 그루브(groove)(75)는 캠 트랙을 형성하는 경사 평면(72)들을 나타낸다.
캠 트랙에서 맞물리는 원뿔대형 구동 롤러(73)는 종동절 슬리브(follower sleeve)(74)의 내벽에 회전가능하게 장착된다. 캠 트랙의 상호보완적인 경사 평면들과 상호작용하는 실린더형 구동 롤러(73)는 또한 원뿔대형 구동 롤러(73) 대신에 제공될 수 있다. 하지만, 원뿔대형 구동 롤러(73)는 캠 트랙과 구동 롤러(73) 사이에서 증가된 슬립피지(slippages)를 방지하고 이에 의해 마찰을 감소시킨다.
본 구체예에서, 슬라이딩 메커니즘(117)의 슬라이딩 운동은 샤프트(76)의 회전을 야기하고 종동절 슬리브(74)의 병진 운동은 정지된 유지 플레이트(106) 및 몰드 캐비티(78, 79)들에 대하여 지지 플레이트(11)의 상하 운동을 유도한다.
도 10에 도시된 구체예에서 스러스트 로드들(14"', 15"')은 또한 상호 간에 평행하게 배열되고 횡단 로드(16"')에 의해 약간 U 형상으로 함께 연결된다. 도 10에서 더 이상 상세하게 도시되지 않는 작동 장치에 의해, 크로스 바아(16"') 및 스러스트 로드들(14"', 15"')에 의해 형성된 슬라이딩 메커니즘은 장착부에 대하여 밸브 핀들의 길이방향 연장부에 수직으로 이어지는 슬라이딩 방향(13)으로 이동될 수 있다.
또한 아암(arm)들(44"', 45"', 46"', 47"')과 슬라이딩 메커니즘(14"', 15"', 16"') 사이에 어떠한 직접 결합도 존재하지 않는다. 아암들(44"', 45"', 46"', 47"')은 스프링 요소들(64, 65, 66, 67)에 의해 스러스트 로드들(14"', 15"') 상에 배열된 소형 롤러들(68, 69, 70, 71)에 대하여 연속적으로 가압된다. 스프링 요소들(64, 65, 66, 67)은 각각의 경우에 각각의 아암(44"', 45"', 46"', 47"')에 대한 일종단 및 베어링 지점에 대한 타종단에 지지된다.
또한 이런 설계는 도 11에 도시된 캠 회전 메커니즘에 적합하다. 이에 의해 캠 트랙은 계단형 프로파일을 나타내어서 슬라이딩 메커니즘(14", 15"', 16"')의 작은 운동이 약 3㎜ 내지 10㎜만큼 지지 플레이트(11)를 운동시키고 핫 런너 노즐들의 밸브 핀(2)들을 개방하는 데에 사용될 수 있다. 이런 경우에, 지지 플레이트(11)는 (적용가능한 대로 압출될 수 있는) 강체이나 경량의 튜브들/로드들로 형성된 프레임일 수 있다. 이러한 경량의 강체 프레임 구조물은 도 11에 도시된 캠 회전 메커니즘에 의해 더 손쉽게 운동된다.
도 12에서 도시된 구체예에서, 밸브 핀(2)들은 핫 런너 노즐(8)의 배출구 개구(80) 안에 위치될 수 있는 지지 플레이트(11)로부터 이격된 자유 종단 영역 상에 실린더형 부분(81)을 나타낸다. 조정 장치에 의해, 밸브 핀(2)들은 배출구 개구(80)들/핫 런너 노즐(8)들이 완전히 개방되는, 도 12에 도시된 제 1 위치와, 배출구 개구(80)들/핫 런너 노즐(8)들이 완전히 폐쇄되는 제 2 위치 사이에서 이동될 수 있다. 제 2 위치에서, 밸브 핀(2)들은 몰드 캐비티(78, 79)를 향하여 각각의 제 1 위치로 스트로크(H)만큼 운동되어 왔다. 밸브 핀(2)들은 제어된 방식으로 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 하나 이상의 중간 위치로 위치될 수 있다.
용융물을 몰드 캐비티들(78, 79) 안으로 전진시키기 위하여, 우선 핫 런너 노즐(8)들의 배출구 개구(80)들이 밸브 핀(2)들의 자유 종단(82)들이 밸브 시트(77)들로부터 이격되는 제 1 위치로 이르게 되는 밸브 핀(2)들에 의해 완전히 개방될 필요가 있다는 것이 도 13으로부터 인지가능하다. 몰드 캐비티들(78, 79)이 용융물로 완전히 충진되자마자, 밸브 핀(2)들은 밸브 핀(2)들의 실린더형 부분(81)들이 연관된 배출구 개구(80)를 폐쇄하는 도 14에 도시된 제 2 위치로 이르게 된다. 이에 의해 밸브 핀(2)들은 배출구 개구(80)들을 통해 들어가고 각각의 자유 종단(82)들은 몰드 캐비티(78, 79) 안으로 몰드부(83)의 인접하게 위치된 벽에 걸쳐 약간 돌출된다. 이런 작용은 몰딩된 부분 상에 깨끗한 게이트 마크(gate mark)를 야기한다. 몰드 캐비티들(78, 79) 내의 용융물이 몰딩된 부분들이 몰드 캐비티(78, 79)로부터 제거될 수 있기에 충분히 냉각된 이후에, 밸브 핀(2)들은 약간 수축하고 밸브 핀(2)들의 실린더형 부분(81)들이 여전히 배출구 개구(80)를 폐쇄하나 밸브 핀(2)들의 자유 종단(82)들이 몰드 캐비티들(78, 79) 안으로 더 이상 돌출되지 않은 도 15에 도시된 제 3 위치에 이르게 된다. 몰드부(83)들은 이런 벨브 핀 위치에서 개방 위치에 이르게 되고 몰딩된 부분들은 몰드 캐비티(78, 79)로부터 제거된다.
도 16에 도시된, 구체예에서, 핫 런너 노즐(8)들은 몰드 측 종단들에 복수 개의 핀 팁(pin tip)(85)들, 예를 들어 3개의 고르게 이격된 팁들을 구비한, 지지 플레이트(11)에 부착된 밸브 핀(2)을 갖는 개방 사출 성형 노즐들로서 각각 설계된다. 핀 팁(85)들은 원뿔형으로 형상화되고 비슷한 나선형 배출구 개구(80)들 안으로 돌출하여 환형 갭들은 사출 성형 물질이 통과하여 몰드 캐비티(78, 79) 안으로 주입될 수 있는 상기 배출구 개구(80)들을 야기한다.
밸브 핀(2)들은 길이방향 연장부의 방향으로 지지 플레이트(11)를 운동시킴으로써 이동될 수 있고, 배출구 개구(80)들이 각각 거기에 제공되는, 핀 팁들의 영역에서 환형 갭 단면을 감소시키기 위하여 몰드 캐비티(78, 79)를 향하여, 도 16에 도시된, 제 1 위치로부터 도 18에 도시된, 제 2 위치로 운동될 수 있다. 제 2 위치로부터 제 1 위치로 수축하는 밸브 핀(2)들에 대하여, 핀 팁들이 제 2 위치로 다시 운동될 때까지 다시 환형 갭이 되지 않는 몰드 캐비티(78, 79)로 실제 주입구에서 밸브 핀(2)들의 수축 이후에 배출구 개구(80)들의 환형 갭들은 심지어 대략 원형 배출구 개구(80)로 대체된다.
도 19에 도시된 구체예에서, 지지 플레이트(11)는 제 1 방향(87)에 평행하고 상호 간에 평행하게 연장되는 복수 개의 로드 형상 조정 수단(86)을 홀딩한다. 지지 플레이트(11)가 밸브 핀(2)들을 지탱하는 이전에 설명된 구체예에서와 같이, 도 16에 도시된 구체예에서 지지 플레이트(11)는 또한 액추에이터(12), 슬라이딩 메커니즘(14, 15, 16), 맞물림 또는 연결 메커니즘(60, 61, 62, 63), 회전 메커니즘(23, 24, 25, 26) 및 왕복 메커니즘(27)에 의해 상기 제 1 방향(87)을 따라 유지 플레이트들(3, 4, 5, 6)에 대하여 제 1 방향(87)으로 왕복 이동가능하도록 장착부에 장착된다. 이에 의해 제 1 방향은 조정 수단(86)에 평행하게 위치된다. 따라서, 이전에 설명된 구체예에 대하여 이루어진 서술은 도 16에 도시된 구체예에 대하여 유사하게 적용된다.
각각의 조정 수단(86)은 상이한 방향들로 향하는 배출구 개구(80)들을 갖는 매니폴드(7) 상에 배열된 2개의 각각의 핫 런너 노즐(8)들에 할당된다. 도 19에 보여진 바와 같이, 이런 핫 런너 노즐(8)들의 밸브 핀(2)들은 상호 간에 반대 방향으로 자유 종단으로 향한다. 밸브 핀(2)들은 조정 수단(86)에 대하여 왕복 이동가능하도록 핫 런너 노즐(8)들에 장착된다.
밸브 핀(2)들은 각각 연관된 조정 수단(86)들과 구동 연결되어 폐쇄력은 지지 플레이트(11) 및 조정 수단(86)들을 통해 밸브 핀(2)들에 전달될 수 있다. 조정 수단(86)은 상기 각각의 밸브 핀(2)과 연관된 몰드 캐비티(78, 70)로부터 이격된 상기 밸브 핀(2)의 종단이 지탱하도록 이르는, 지지 플레이트(11)로부터 이격된 종단 영역에서 할당된 밸브 핀(2)들의 각각을 위하여 각각의 경사 평면(88)을 갖는다. 밸브 핀(2)들이 개방 위치에 존재하고 지지 플레이트(11)가 밸브 핀(2)들을 향하여 이중 화살표(87)를 따라 운동될 때, 밸브 핀(2)들은 조정 수단(86)에 의해 이동되고 각각 폐쇄된 위치의 방향으로 옮겨진다.
Claims (10)
- 분리된 몰드 캐비티들(78, 79) 안에서 복수 개의 부품들의 동시 사출 성형을 위한 핫 런너 시스템(100)에 있어서,
- 용융물을 위한 주입구 개구(19)를 갖는 사출 성형 매니폴드(7),
- 매니폴드(7)에 연결되는 복수 개의 핫 런너 노즐(8)들 - 상기 핫 런너 노즐들은 각각 핫 런너 노즐(8)들로부터 몰드 캐비티들(78, 79)로의 용융물의 유동을 제어하기 위한 밸브 핀(2)을 갖는다 -,
- 복수 개의 밸브 핀(2)들 및/또는 밸브 핀(2)들을 위한 복수 개의 조정 수단들을 지지하고, 몰드 캐비티들(78, 79)에 대하여 밸브 핀(2)들 및/또는 조정 수단(86)들을 동시에 운동시키기 위하여 제 1 방향을 따라 운동가능한 지지 플레이트(11) 또는 지지 프레임,
- 지지 플레이트(11) 또는 지지 프레임을 이동시키고 몰드 캐비티들(78, 79)에 대한 방향으로 밸브 핀(2) 폐쇄력을 발생시키며, 전기부품(32), 전기 부품(32)에 의해 구동될 수 있는 회전 메커니즘(35) 및 회전 메커니즘(34)에 직접 결합되고 제 2 방향(13)으로 운동가능한 스러스트 아암(33)을 갖는 토크 발생 구조물(59)을 포함하는 액추에이터(12),
- 액추에이터(12)의 스러스트 아암(33)에 결합되는 액추에이터(12)의 외부에 배열되되, 제 2 방향(13)을 따라 운동가능하고 정지 플레이트(5, 6) 또는 정지 프레임에 연결되며, 제 2 방향으로 폐쇄력을 전달하기 위하여 강체 요소들을 포함하는 슬라이딩 메커니즘(14, 15, 16),
- 슬라이딩 메커니즘(14, 15, 16)에 직접 연결되고 적어도 2개의 분리된 맞물림 또는 연결 구조물들(60, 61)을 포함하는 맞물림 또는 연결 메커니즘(60, 61, 62, 63),
- 각각 정지 플레이트(5, 6) 또는 정지 프레임 상에 지지되는 적어도 하나의 회전 요소(28, 29)를 포함하는 복수 개의 회전 메커니즘들(23, 24, 25, 26) - 상기 회전 요소들(28, 29)은 제 1 방향으로 폐쇄력을 배향하기 위하여 슬라이딩 메커니즘(14, 15, 16)의 선형 운동을 복수 개의 동시 회전 운동으로 변환하도록 적어도 2개의 맞물림 또는 연결 구조물들(60, 61)에 연결된다 -,
- 지지 플레이트(11) 또는 지지 프레임에 고정되는 왕복 메커니즘(27) - 상기 왕복 메커니즘(27)은 제 1 방향을 따라 지지 플레이트(11) 또는 지지 프레임의 운동을 야기하기 위하여 회전 요소들(28, 29)에 직접 결합되어 액추에이터(12)에 의해 발생될 수 있고 슬라이딩 메커니즘(14, 15, 16)의 강체 요소들에 의해 전달될 수 있는 지지 플레이트(11) 또는 지지 프레임에 의해 제 1 방향을 따라 밸브 핀(2)들 및/또는 조정 수단(86)들의 동시 운동을 위한 힘이 병진 운동을 통해 밸브 핀(2)들 및/또는 조정 수단(86)들에 동축으로 배열된 회전 축들을 갖는 복수 개의 회전 요소들(28, 29)에 폐쇄력을 분배하도록 회전에 결합된다 - 포함하는 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
- 제 1 항에 있어서,
액추에이터(12)는 전기 모터로서 설계되고 그리고/또는 적절한 구동 제어 장치에 의해 제어가능하여, 밸브 핀(2)들은 제 1 위치와 제 2 위치 사이에 위치되는 적어도 하나의 제 3 위치에 위치될 수 있고 상기 제 3 위치에서 필요시에 홀딩될 수 있는 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
밸브 핀(2)들은 바람직하게는 각각의 핫 런너 노즐(8)의 각각 상응하는 밸브 시트(77)와 상호작용하여 밸브 핀(2)들의 제 3 위치뿐 아니라 제 2 위치 모두에서 폐쇄되는 지지 플레이트(11)로부터 이격된 각각의 자유 종단 영역들에서 실린더형 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 잇어서,
밸브 핀(2)들은 제 2 위치에서 지지 플레이트(11)에서 이격된 자유 종단들에 의해 몰드 캐비티들(78, 79) 안에 배열되고 제 3 위치에서 몰드 캐비티들(78, 79)의 외부에 완전히 배열되는 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
밸브 핀(2)들은 각각 지지 플레이트(11)로부터 이격된 자유 종단 영역 상에서 밸브 핀(2)들의 자유 종단을 향하여, 바람직하게는 원뿔형 또는 원뿔 형상 방식으로, 테이퍼가 형성된 부분을 드러내는 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 2개의 핫 런너 노즐(8)들은 상이한 방향들로 향하는 밸브 핀(2)들 및 상이한 방향들로 향하는 배출구 개구(80)들을 갖되,
상기 밸브 핀(2)들은 조정 수단들과 구동 연결되어 폐쇄력이 조정 수단들로부터 밸브 핀(2)들로 전달가능한 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
회전 메커니즘(23, 24, 25, 26)은 재순환 볼 너트 또는 볼 너트 및/또는 나선형 캠 종동절 슬롯을 갖는 슬리브를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
- 제 7 항에 있어서,
왕복 메커니즘(27)은 볼 스크류 또는 나선형 트랙을 갖는 스핀들을 포함하는 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
맞물림 또는 연결 메커니즘(60, 61, 62, 63)은 기어 랙으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
맞물림 또는 연결 메커니즘(60, 61, 62, 63)은 레버 아암(44 내지 47, 54 내지 57, 44"' 내지 47"')을 포함하는 것을 특징으로 하는 핫 런너 시스템(100).
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