KR20160123012A - 사출 성형기의 형체장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고정 형판과, 상기 고정 형판에 대하여 상대적으로 이동하면서 금형을 개방 또는 폐쇄하는 이동 형판을 구비하는 사출성형기의 형체장치로서, 상기 금형의 개방 또는 폐쇄를 위해 전후진 이동 가능한 피스톤 로드, 상기 고정 형판의 일측에 고정되고 상기 피스톤 로드의 내부로의 삽입을 가이드 하거나 또는 상기 피스톤 로드의 외부로의 인출을 가이드 하는 실린더 바디 및 일측이 상기 피스톤 로드와 결합하고 타측이 상기 이동 형판과 결합하며, 상기 고정 형판으로부터 상기 이동 형판을 향하는 방향으로 연장 가능한 연장 어셈블리를 포함하는 사출성형기의 형체장치에 관한 것이다.

Description

사출 성형기의 형체장치{Clamping Apparatus of Injection Molding Machine}

본 발명은 사출성형기의 형체장치에 관한 것으로서, 구체적으로 고객사에서 사용하는 금형의 최소 두께가 서로 다르게 구성됨으로써, 형체 실린더를 연장하여야 하는 경우에, 상기 형체 실린더를 고정 형판으로부터 이동 형판을 향하는 방향인 전방으로 연장하는 것이 가능한 사출 성형기의 형체장치에 관한 것이다.

사출 성형이란 가소성 물질을 사출 성형기의 실린더 내부에서 용융화 과정에 의해 유동화시켜 금형 속에 압입하는 성형 방법이다. 이러한 사출 성형을 수행하기 위한 사출성형 기기로는 모터 또는 서보모터로 펌프를 회전시켜서 발생하는 유압을 이용하여 금형의 개방 또는 폐쇄가 이루어지는 유압식 사출성형기가 많이 사용되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제2009-0092494호에는, 고정 형판에 대한 이동 형판의 이동에 의해 형폐 또는 형개가 이루어지는 사출성형기의 구조에 대한 내용이 개시되어 있다. 종래의 사출 성형기는 실린더 바디 내부의 피스톤 로드가 이동 형판에 결합하여 전후 방향으로 이동 가능하고, 상기 피스톤 로드의 전후 방향 이동에 따라 금형의 개방 또는 폐쇄가 이루어진다.

구체적으로, 상기 실린더 바디의 내부에는 상기 이동 형판의 일측에 고정 결합된 피스톤 로드가 삽입된다. 따라서, 종래 기술에 따른 사출 성형기는, 상기 실린더 바디가 상기 고정 형판에 고정된 상태에서 상기 피스톤 로드의 이동에 따라 상기 이동 형판이 전후 방향으로 이동되어 금형의 개방 또는 폐쇄가 수행될 수 있었다.

이러한 사출 성형기의 일 예가 도 1에 상세하게 도시되어 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 사출성형기의 형체장치를 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 것처럼, 사출성형기의 형체장치(1)는 고정 형판(2) 및 상기 고정 형판(2)에 대해 전후 방향으로 이동 가능한 이동 형판(3)을 포함한다. 상기 고정 형판(2)과 상기 이동 형판(3)의 내면에는 각각 고정 금형과 이동 금형이 설치된다.

또한, 상기 고정 형판(2)의 일측에는 내부에 오일이 주입되는 실린더 바디(7)의 위치를 고정시키기 위한 고정 형판 브라켓(5)이 설치되고, 상기 이동 형판(3)의 일측에는 상기 실린더 바디(7)의 내부에 삽입 가능한 피스톤 로드(4)의 위치를 고정시키기 위한 이동 형판 브라켓(6)이 설치된다. 즉, 상기 실린더 바디(7)와 상기 피스톤 로드(4) 각각은 상기 고정 형판 브라켓(5)과 상기 이동 형판 브라켓(6)에 고정된 상태에서, 상기 실린더 바디(7) 내의 오일 주입 여부에 따라 상기 피스톤 로드(4)의 전후 방향 이동이 이루어질 수 있다.

최근 사출성형기 분야의 큰 이슈는, 실린더 바디(7)와 피스톤 로드(4)로 구성되는 형체 실린더를 연장하는 방식에 관한 것이다. 구체적으로, 최근에는 고객사에서 사용하는 금형의 최소 두께가 서로 다르게 구성됨으로써, 상기 형체 실린더를 연장하여야 하는 상황이 종종 발생하고 있다. 예를 들어, A사에서 사용하는 금형의 최소 두께가 1200mm이고, 형체 실린더의 길이가 1000mm라 하면, 상기 형체 실린더의 길이를 적어도 200mm 이상 연장해야만 하였다.

이러한 경우, 종래에는 상기 형체 실린더를 후방(상기 이동 형판으로부터 상기 고정 형판을 향하는 방향)으로 연장하여 설계하였다.

이 때, 상기 형체 실린더의 후방 연장이 이루어지면, 상기 고정 형판의 후방에 배치된 작업자의 이동 공간 또는 작업 공간이 침범되는 문제가 있었다. 예를 들어, 대형 사출기에서 사용되는 형체 실린더를 후방으로 연장하게 되면, 상기 고정 형판의 후방에 형성되는 계단의 일부를 침범하게 되어 작업자의 이동 공간을 제한하게 되고, 이에 따라 작업자가 작업 공간(S)으로 원활하게 이동하기가 어려워지는 문제가 있었다.

또한, 상기 형체 실린더의 후방 연장에 의해 작업 공간의 일부가 차단되므로 상기 작업 공간에 컨트롤 박스 등과 같은 전장품을 배치하기가 어려워지고, 이에 따라 상기 작업 공간의 내부 공간이 협소해지는 문제가 있었다.

대한민국 공개특허공보 제2009-0092494호(2009. 9. 1 공개)

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계와 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 형체 실린더를 연장하여야 할 필요성이 존재하는 경우, 상기 형체 실린더가 고정 형판에서 이동 형판을 향하는 방향인 전방으로 연장되어 설계될 수 있는 사출성형기의 형체장치를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고정 형판과, 상기 고정 형판에 대하여 상대적으로 이동하면서 금형을 개방 또는 폐쇄하는 이동 형판을 구비하는 사출성형기의 형체장치로서, 상기 금형의 개방 또는 폐쇄를 위해 전후진 이동 가능한 피스톤 로드, 상기 고정 형판의 일측에 고정되고 상기 피스톤 로드의 내부로의 삽입을 가이드 하거나 또는 상기 피스톤 로드의 외부로의 인출을 가이드 하는 실린더 바디 및 일측이 상기 피스톤 로드와 결합하고 타측이 상기 이동 형판과 결합하며, 상기 고정 형판으로부터 상기 이동 형판을 향하는 방향으로 연장 가능한 연장 어셈블리를 포함하는 사출성형기의 형체장치를 제공한다.

제안되는 본 발명에 따르면, 형체 실린더를 연장하여야 할 경우, 금형의 최소 두께를 유지한 상태에서 형체 실린더를 전방, 즉 고정 형판으로부터 이동 형판을 향하는 방향으로 연장하는 것이 가능하므로 상기 연장된 형체 실린더가 작업자의 작업 공간을 침범하지 않는 장점이 있다.

또한, 상기 형체 실린더의 전방 연장에 따라 상기 고정 형판의 후방에 배치되는 작업자의 작업 공간에서 컨트롤 박스 등과 같은 전장품을 배치하는 것이 용이해지는 장점이 있다.

또한, 이동 형판과 피스톤 로드 사이에 연장 어셈블리가 설치되므로, 금형의 형개가 수행되더라도 상기 피스톤 로드의 처짐 현상을 방지하는 것이 가능한 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 사출성형기의 형체 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유압식 사출성형기의 형체 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 B 부분을 확대하여 보여주는 확대도로서, 상기 형체 장치의 처짐 방지부를 상세하게 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 I-I' 부분을 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 형개 상태에서 실린더 바디와 피스톤 로드의 위치 관계를 보여주는 도면이다.
도 6은 형폐 상태에서 상기 실린더 바디와 상기 피스톤 로드의 위치 관계를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 유압식 사출성형기의 설계시, 상기 사출성형기를 구성하는 각 구성요소의 안전율을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유압식 사출성형기의 형체 장치를 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 사출성형기는 사출장치 및 형체장치(20)로 구성된다. 상기 사출장치는 유압식 사출성형기 분야에서 이미 공지된 부분이고, 본원발명의 주요 특징이 되는 부분과 관련되지 않으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 형체장치(20)는 상기 사출장치의 일 구성인 배럴(16) 내의 스크류(13)의 전진 또는 후진 동작에 따라 상기 사출장치로부터 오일을 공급받게 된다. 또한, 상기 형체장치(20)는 고정형판(24)과, 금형을 형폐 또는 형개하기 위한 이동형판(22)을 가진다. 구체적으로, 상기 고정형판(24)과 상기 이동형판(22)에는 각각 내부에 성형공간을 제공하는 금형이 설치된다.

상기 이동형판(22)과 상기 고정형판(24)은 타이 바(29)에 의해 연결된다. 상기 이동형판(22)은 타이 바(29)를 따라 슬라이딩 또는 병진 운동이 가능하다.

또한, 상기 고정형판(24)과 상기 이동형판(22)의 측면에는, 상기 고정형판(24)에 대한 상기 이동형판(22)의 이동을 안내하기 위한 형체 실린더(400)가 설치된다. 상기 형체 실린더(400)는 전후 방향으로 길게 연장되고, 일측이 상기 고정형판(24)에 고정되고, 타측이 상기 이동형판(22)에 고정되는 구조를 가진다.

본 명세서에 있어서, 전방은 상기 고정형판(24)으로부터 상기 이동형판(22)을 향하는 방향을 의미하고, 후방은 상기 이동형판(22)으로부터 상기 고정형판(24)을 향하는 방향을 의미한다. 따라서, 상기 형체 실린더(400)는 상기 고정형판(24)으로부터 상기 이동형판(22)으로 향하는 방향인 전방으로 연장된다. 이 때, 상기 이동형판(22)과 결합하는 브라켓(도 3의 도면부호 531, 532 참조)과, 피스톤 로드(420)와, 실린더 바디(410)가 전방으로 연장될 수 있다. 이에 대한 내용은 후술하기로 한다.

상기 고정형판(24)의 후방에는 작업자의 작업 공간(S)이 형성되고, 상기 작업 공간(S)에는 컨트롤 박스 등과 같은 전장품이 배치될 수 있다.

본 발명에서는, 상기 형체 실린더(400)가 상기 고정형판(24)의 일측에 고정되어 상기 전방으로 연장되므로 상기 형체 실린더(400)의 추가 연장 설계에 의하더라도 상기 작업 공간(S)을 침범하지 않는 장점이 있다.

상기 형체 실린더(400)는, 상기 고정형판(24)에 고정되는 실린더 바디(410)와, 상기 이동형판(22)에 고정되는 피스톤 로드(420)를 포함한다. 상기 실린더 바디(410)는 상기 고정형판(24)의 일측에 고정되게 설치되는 플레이트(450)에 의해 상기 고정형판(24)에 대해 고정된다.

이하에서는, 상기 형체 실린더(400)의 구체적인 구성에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 도 2의 A 부분을 확대하여 보여주는 확대도로서, 상기 형체 장치의 처짐 방지부를 상세하게 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3의 I-I' 부분을 절개한 단면도이다.

상기 피스톤 로드(420)의 단부에는, 상기 형체 실린더(400)와 피스톤 로드(420)의 전방 연장을 가능하게 하는 연장 어셈블리가 설치된다. 구체적으로, 상기 연장 어셈블리는, 연결 핀(505), 스토퍼(520), 커플러(420) 및 브라켓(531, 532)을 포함한다. 상기 연장 어셈블리의 세부 구성에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 커플러(510)는 상기 피스톤 로드(420)의 단부로부터 전방으로 연장되는 구성으로서, 상기 피스톤 로드(420)와 상기 커플러(510)는 일체로 제조될 수도 있고, 각각 별도로 제조된 후 용접, 나사 등의 방식으로 서로 결합될 수도 있다.

상기 커플러(510)의 중앙 부분에는 상하 방향을 따라 중공 형태를 가지는 관통 홀(도 5의 도면부호 425 참조)이 형성된다. 상기 관통 홀에는 상하 방향으로 연장되는 연결 핀(505)이 삽입된다. 또한 상기 커플러(510)는 상하 방향을 기준으로 상기 연결 핀(505)의 중앙 부근을 감싸도록 위치한다.

상기 커플러(510)의 하부에는 금형의 개방시 상기 피스톤 로드(420)의 처짐을 방지하고 상기 커플러(510)의 위치를 잡아주기 위한 스토퍼(520)가 설치된다. 구체적으로, 상기 금형이 개방되면, 상기 피스톤 로드(420)는 외형 대부분이 상기 실린더 바디(410)의 외부로 돌출된다. 따라서 금형 개방시 상기 피스톤 로드(420)의 처짐 현상에 따라 오링 편측훼손으로 인해 오일 누유가 발생한다. 이러한 현상을 방지하기 위해, 상기 스토퍼(520)는 상기 연결 핀(505)에 고정되어 상기 커플러(420)의 하면을 감싸도록 설치될 수 있다.

상기 커플러(510)의 상부와 하부 각각에는, 상기 이동형판의 일측(222)과 상기 이동형판의 타측(223)에 각각 결합하여 상기 형체 실린더(400)에서 발생한 힘을 상기 이동형판(22)에 전달하는 브라켓(531, 532)이 설치된다. 따라서, 상기 형체 실린더(400)에서 발생한 힘은 피스톤 로드(420), 커플러(510), 연결 핀(505), 브라켓(531, 532)을 통해 상기 이동형판(22)으로 전달되어 상기 이동형판(22)의 동작이 이루어진다.

구체적으로, 금형의 개방 또는 폐쇄가 이루어질 때, 상기 형체 실린더(400)에서 발생한 힘은 상기 피스톤 로드(420)로 전달되고, 상기 피스톤 로드(420)의 단부에 설치된 상기 커플러(510)는 이러한 힘을 전달받게 된다. 상기 커플러(510)에 형성된 관통 홀(도 5의 도면부호 425 참조)에는 상기 연결 핀(505)이 삽입되므로, 상기 커플러(510)에 작용하는 힘이 상기 연결 핀(505)으로 전달되고, 상기 연결 핀(505)과 결합된 상기 브라켓(531, 532)들이 이러한 힘을 전달받게 된다. 상기 브라켓(531, 532)은 상기 이동형판의 일측과 타측(222, 223)에 각각 결합되므로 결과적으로 상기 브라켓(531, 532)을 통해 상기 이동형판(22)에 힘이 전달되어 상기 이동형판(22)의 이동이 가능하게 되는 것이다.

상기 브라켓은 상기 커플러(510)의 상부에 설치되어 상기 이동형판의 일측(222)에 결합하는 상부 브라켓(531) 및 상기 커플러(510)의 하부에 설치되어 상기 이동형판의 타측(223)에 결합하는 하부 브라켓(532)을 포함한다.

또한, 상기 상부 브라켓(531)과 상기 하부 브라켓(532)에는 상기 연결 핀(505)의 관통 경로를 제공하는 소정의 홀이 형성되어 있다. 즉, 상기 연결 핀(505)의 상부는 상기 상부 브라켓(531)에 의해 고정되고, 상기 연결 핀(505)의 하부는 상기 하부 브라켓(532)에 고정된다.

따라서 고객사에서 사용하는 금형의 최소 두께에 대응하여 형체 실린더를 연장 설계하여야 하는 경우, 상기 브라켓(531, 532)과, 상기 피스톤 로드(420)와, 상기 실린더 바디(410)를 상기 고정 형판(24)으로부터 상기 이동 형판(22)을 향하는 방향인 전방으로 연장하는 것에 의해 상기 형체 실린더의 연장 설계가 가능해진다. 즉, 본 발명에 따르면, 고객사에서 사용하는 금형의 최소 두께에 대응하여 상기 형체 실린더를 전방으로 연장하여 설계할 수 있는 장점이 있다.

또한, 금형의 개방시, 1차적으로는 상기 스토퍼(520)가 상기 피스톤 로드(420)의 처짐을 억제하고, 2차적으로는 상기 상부 브라켓(531)과 하부 브라켓(532)이 연결 핀(505)에 고정되어 결과적으로 상기 피스톤 로드(420)를 고정시킴으로써, 상기 피스톤 로드(420)의 처짐을 억제하여 오일 누유 현상을 완벽하게 차단할 수 있다.

이하에서는, 금형들의 형개 단계와 형폐 단계에 있어서, 상기 형체 실린더(400)의 동작에 대하여 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 형개 상태에서 실린더 바디와 피스톤 로드의 위치 관계를 보여주는 도면이고, 도 6은 형폐 상태에서 상기 실린더 바디와 상기 피스톤 로드의 위치 관계를 보여주는 도면이다.

상기 피스톤 로드(420)의 단부에는 상기 실린더 바디(410)의 내경과 대응하는 직경을 가지는 피스톤 헤드(421)가 형성된다. 또한, 상기 실린더 바디(410)의 양단에는 상기 피스톤 로드(420)의 몸체에 대응하는 직경을 가지는 위치제한부재(427, 428)가 상기 실린더(410)의 외면을 감싸도록 결합한다.

상기 피스톤 로드(420)는, 상기 실린더 바디(410)의 내경 보다 상대적으로 작은 직경을 가진다. 또한, 상기 피스톤 로드(420)는 상기 실린더 바디(410)의 내부에 삽입되어 전후 방향으로 이동이 가능하다. 다만, 상기 피스톤 로드(420)의 전후 이동 변위는 상기 피스톤 헤드(421)가 상기 위치제한부재(427, 428)에 걸림이 발생하는 것으로 인해 제한될 수 있다.

먼저 도 5를 참조하면, 형개 단계에서는 모터에서 제공되는 동력이 상기 실린더 바디(410)의 일측에 형성된 후방 위치제한부재(428)로부터 상기 실린더 바디(410)의 타측에 형성된 전방 위치제한부재(427)로 가해지면서 상기 피스톤 헤드(421)를 도 5를 기준으로 상 방향으로 가압한다. 이러한 가압력에 따라 상기 피스톤 로드(420)가 상기 실린더 바디(410)의 외부로 점점 인출되고, 상기 피스톤 로드(420)와 결합된 상기 이동형판(도 2의 도면부호 22 참조) 역시 상기 고정형판(도 2의 도면부호 24 참조)에 대해 이동하여 형개가 수행된다.

이 때, 상기 실린더 바디(410)는 상기 플레이트(450)에 의해 상기 고정형판(24)에 고정되어 있다. 즉, 상기 실린더 바디(410)의 이동 없이 상기 이동형판(22)에 고정된 상기 피스톤 로드(420)의 전방 이동에 의해 형개 작업이 수행되는 것이다.

이와 반대로 형폐 단계에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 모터에서 제공되는 동력이 상기 전방 위치제한부재(427)로부터 상기 후방 위치제한부재(428)로 가해지면서 상기 피스톤 헤드(421)를 도 6을 기준으로 하 방향으로 가압한다. 이러한 가압력에 따라 상기 피스톤 로드(420)가 상기 실린더 바디(410)의 내부로 점진적으로 삽입되고, 상기 피스톤 로드(420)와 결합된 상기 이동형판(22) 역시 상기 고정형판(24)에 대해 이동하여 형폐가 수행되는 것이다.

본 발명에서는, 고객사가 사용하는 금형의 최소 두께에 대응하여 상기 형체 실린더(400)를 연장하여 설계해야 하는 경우, 상기 형체 실린더(400)와 상기 브라켓(531, 532)을 전방, 즉 고정형판(24)으로부터 이동형판(22)을 향하는 방향으로 연장하는 것이 가능하므로 상기 연장된 형체 실린더(400)가 작업자의 작업 공간을 침범하지 않는 장점이 있다.

예를 들어, 금형이 서로 접촉되어 있는 형폐 상태에서의 상기 금형의 두께가 800mm이고, 사출 또는 취출을 위하여 금형이 이동하여야 하는 최소 거리가 200mm이고(따라서, 금형의 최소 두께는 형폐 상태에서의 금형의 두께와 사출을 위한 금형의 최소 이동 거리를 합한 값인 1000mm가 된다), 상기 형체 실린더(400)의 길이가 1000mm이고, 상기 브라켓(531, 532)의 길이가 100mm일 때, 고객사에서 최소 두께가 기존과 다른 금형을 사용함에 따라 상기 금형의 최소 두께를 200mm 연장(1000mm에서 1200mm로 연장)하여야 할 필요성이 존재하는 경우, 상기 형체 실린더(400)의 길이를 1200mm로 연장하고(총 200mm 전방으로 연장) 상기 브라켓(531, 532)의 길이를 300mm로 연장(총 200mm 전방으로 연장)할 수 있다. 이러한 예시에서는, 100mm 길이의 브라켓(531, 532)에 200mm 길이의 브라켓을 추가로 설치하여 총 300mm 길이의 브라켓을 제조하는 것으로 설명하였으나, 다른 예로서, 기존의 100mm 길이의 브라켓을 새로운 300mm 길이의 브라켓(531, 532)으로 대체하는 것도 가능할 것이다.

상기 형체 실린더(400)의 길이를 200mm 연장하는 방법으로서, 상기 피스톤 로드(420)와 상기 실린더 바디(410)를 각각 100mm 연장하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 형체 실린더(400)의 길이를 연장하는 방법으로서 상기 피스톤 로드(420)와 상기 실린더 바디(410)가 동일한 길이로 연장되어야만 하는 것은 아니고, 상기 고정 형판(24)에 대한 상기 이동 형판(22)의 이동이 원활하게 이루어질 수 있다면, 상기 피스톤 로드(420)와 상기 실린더 바디(410)의 연장 길이가 총합이 200mm를 구성하는 범위 내에서 각각의 길이가 서로 달라질 수 있음을 밝혀둔다.

다른 예로서, 금형의 최소 두께가 1000mm이고, 상기 형체 실린더(400)의 길이가 1000mm이고, 상기 브라켓(531, 532)의 길이가 200mm일 때, 금형의 최소 두께를 400mm 연장(1000mm에서 1400mm로 연장)하여야 할 필요성이 존재하는 경우, 상기 형체 실린더(400)의 길이를 1400mm로 연장하고(총 400mm 전방으로 연장) 상기 브라켓(531, 532)의 길이를 600mm로 연장(총 400mm 전방으로 연장)할 수 있다. 이러한 예시에서는, 200mm 길이의 브라켓(531, 532)에 400mm 길이의 브라켓을 추가로 설치하여 총 600mm 길이의 브라켓을 제조하는 것으로 설명하였으나, 다른 예로서, 기존의 200mm 길이의 브라켓을 새로운 600mm 길이의 브라켓(531, 532)으로 대체하는 것도 가능할 것이다.

이 때, 상기 피스톤 로드(420)와 상기 실린더 바디(410)를 각각 200mm 연장하는 것이 바람직하지만, 상기 고정 형판(24)에 대한 상기 이동 형판(22)의 이동이 원활하게 이루어질 수 있다면, 상기 피스톤 로드(420)와 상기 실린더 바디(410)의 연장 길이가 총합이 400mm를 구성하는 범위 내에서 서로 달라질 수 있다.

이러한 예시에 따르면, 금형의 최소 두께가 달라짐에 따라 상기 형체 실린더(400)를 연장 설계하여야 할 경우, 상기 실린더 바디(410)와 상기 피스톤 로드(420)와 상기 브라켓(531, 532)이 상기 고정 형판(24)으로부터 상기 이동 형판(22)을 향하는 방향인 전방으로 연장하여 설계되므로, 상기 형체 실린더(400)가 작업자의 작업 공간을 침범하지 않은 상태로 연장 설계가 이루어지는 장점이 있다.

이러한 상기 형체 실린더(400)의 전방 연장에 따라 상기 고정형판(24)의 후방에 배치되는 작업자의 작업 공간(S)에서 컨트롤 박스 등과 같은 전장품을 용이하게 배치할 수 있는 장점이 있다.

도 7은 본 발명에 따른 유압식 사출성형기의 설계시, 상기 이동형판(22) 및 상기 이동형판(22)과 결합하는 형체 실린더(400)의 안전율을 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 이동형판(22)은 파단에 대한 안전율이 10 이상이 되면 파손의 위험이 있고, 벤딩 모멘트에 대한 안전율이 8 이상이 되면 휘어질 위험이 있다. 즉, 상기 파단에 대한 안전율이란 상기 이동형판(22)에 작용하는 하중 또는 힘에 의해 상기 이동형판(22)이 균열 또는 파괴되는 현상을 방지하기 위한 수치값을 의미한다. 또한, 상기 벤딩 모멘트에 대한 안전율이란 상기 이동형판(22)에 작용하는 하중, 힘에 의해 상기 이동형판(22)이 휘거나 구부러지는 현상을 방지하기 위한 수치값을 의미한다.

이와 같이, 상기 파단에 대한 안전율과 상기 벤딩 모멘트에 대한 안전율은 구조물의 안전에 대한 기준 수치를 나타내는 값으로서, 상기 파단에 대한 안전율이 10 이하의 값을 가져야 균열 또는 파괴에 대해 안전하다고 평가할 수 있고, 상기 벤딩 모멘트에 대한 안전율이 8 이하의 값을 가져야 휨 또는 구부러짐에 대해 안전하다고 평가할 수 있다.

도면에 도시된 것처럼, 상기 형체 실린더(400)에서 발생할 수 있는 힘에 대한 최대응력값(즉, 상기 형체 실린더에서 발생하는 힘에 대한 반작용 응력값)을 안전율로 변환하면 4 이상의 값으로 산출된다.

따라서, 일정 설계 조건에 따라 상기 이동형판(22)에 상기 형체 실린더(400)가 결합하더라도, 안전하게 각 구성이 결합하는 것이 가능하다는 결론을 내릴 수 있다.

또한, 강성 재질인 커플러(510), 연결 핀(505) 및 브라켓(531, 532)은 파단에 대한 안전율이 8 이상이고, 상기 연결 핀(505)에 대한 상기 커플러(510)와 상기 브라켓(531, 532)의 벤딩 모멘트에 대한 안전율이 4.5 이상이다.

따라서, 상기 연결 핀(505)에 상기 커플러(510)와 상기 브라켓(531, 532)이 결합하더라도, 안전하게 각 구성이 결합하는 것이 가능하다는 결론을 내릴 수 있다.

다만, 이러한 안전율의 수치는 사출성형기의 일 모델을 예시로 하여 도시 및 설명되었으므로, 예시 모델이 아닌 다른 모델의 경우, 상기 안전율의 수치가 변화할 수 있다는 점을 미리 밝혀둔다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되고, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 사출장치 20: 형체장치
22: 이동형판 24: 고정형판
400: 형체 실린더 410: 실린더 바디
420: 피스톤 로드 421: 피스톤 헤드
450: 플레이트 505: 연결 핀
510: 커플러 520: 스토퍼

Claims (13)

1. 고정 형판과, 상기 고정 형판에 대하여 상대적으로 이동하면서 금형을 개방 또는 폐쇄하는 이동 형판을 구비하는 사출성형기의 형체장치로서,
   상기 금형의 개방 또는 폐쇄를 위해 전후진 이동 가능한 피스톤 로드;
   상기 고정 형판의 일측에 고정되고 상기 피스톤 로드의 내부로의 삽입을 가이드 하거나 또는 상기 피스톤 로드의 외부로의 인출을 가이드 하는 실린더 바디; 및
   일측이 상기 피스톤 로드와 결합하고 타측이 상기 이동 형판과 결합하며, 상기 고정 형판으로부터 상기 이동 형판을 향하는 방향으로 연장 가능한 연장 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 연장 어셈블리는,
   상기 피스톤 로드의 단부에 형성되고 중앙 부분에 관통 홀이 형성되는 커플러;
   상기 관통 홀을 따라 상하 방향으로 연장되는 연결 핀; 및
   상기 연결 핀의 외면을 감싸는 홀이 형성되고, 상기 이동 형판에 결합하는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 브라켓은,
   상기 연결 핀의 상부 외면을 감싸는 홀이 형성되고, 상기 이동 형판의 일측에 고정되는 상부 브라켓; 및
   상기 상부 브라켓의 하부에 배치되고, 상기 연결 핀의 하부 외면을 감싸는 홀이 형성되며, 상기 이동 형판의 타측에 고정되는 하부 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 상부 브라켓과 상기 하부 브라켓은 상기 피스톤 로드에서 전달되는 힘을 상기 이동 형판으로 전달하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 연장 어셈블리는,
   상기 커플러와 상기 하부 브라켓 사이에 설치되고 상기 연결 핀의 외면을 감싸는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 스토퍼는,
   상기 피스톤 로드의 전방 단부에 설치되어 금형의 개방시 상기 피스톤 로드의 처짐을 방지하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
   
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 상부 브라켓과 상기 하부 브라켓은 상기 연결 핀에 의해 고정됨으로써, 상기 금형의 개방시 상기 피스톤 로드의 처짐을 방지하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 실린더 바디는 일측이 상기 고정 형판에 결합하고 타측이 상기 실린더 바디에 결합하는 플레이트에 의해 상기 고정 형판에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 피스톤 로드의 단부에는 상기 실린더 바디의 내경과 대응하는 직경을 가지는 피스톤 헤드가 형성되고,
   상기 실린더 바디의 양단 각각에는 상기 피스톤 로드의 몸체에 대응하는 직경을 가지는 전방 위치제한부재와 후방 위치제한부재가 형성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 금형의 형폐 시 상기 피스톤 헤드는 상기 후방 위치제한부재에 접촉하고,
    상기 금형의 형개 시 상기 피스톤 헤드는 상기 전방 위치제한부재에 접촉하는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
    
11. 제 2 항에 있어서,
    상기 형체 실린더의 길이 연장 시,
    상기 실린더 바디는 상기 고정 형판에 고정되고, 상기 커플러는 상기 피스톤 로드의 단부에 결합된 상태에서 일정한 길이 값을 가지며, 상기 브라켓은 상기 고정 형판으로부터 상기 이동 형판을 향하는 방향으로 연장 가능한 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 형체 실린더의 길이 연장 시,
    상기 형체 실린더가 연장되는 길이에 대응하여 상기 브라켓의 길이가 연장되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.
    
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 형체 실린더의 길이 연장 시,
    상기 실린더 바디와 상기 실린더 로드 중 하나 이상은 상기 고정 형판으로부터 상기 이동 형판을 향하는 방향으로 연장 가능한 것을 특징으로 하는 사출성형기의 형체장치.

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