KR20170084849A - 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출 성형을 위한 금형에서, 내부의 가스를 보다 원활하게 배기시킬 수 있는 가스 배기장치를 제공한다. 본 발명은, 서로 결합되어 내부에 제품 성형을 위한 캐비티가 형성되는 상부금형(30)과 하부금형(40) 중의 어느 하나에 설치되는 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기장치로써; 캐비티(60)를 형성하는 금형의 일면에 성형되는 장착홈에 들어가는 배기코어(52); 상기 배기코어의 저면과 장착홈(42)의 저면 사이에 개재되어, 배기코어의 저면과 장착홈의 저면 사이에 일정한 간격을 유지할 수 있는 스페이서(54); 그리고 상기 배기코어와 스페이서를, 장착홈이 형성된 금형에 고정하기 위한 볼트(Ba,Bb)로 구성된다. 장착홈(42)의 측벽(42a)과 배기코어(52)의 측면 사이의 간극(D)은 0.005~0.05mm 사이에서 설정되고, 상기 간극(D)을 통하여 배출되는 가스는 스페이서에 의하여 성형되는 배기코어의 저면과 장착홈의 저면 사이를 경유하여, 장착홈의 저면 중앙에 형성되는 배출통로(42c)를 통하여 외부로 배기된다.

Description

사출 성형을 위한 금형의 가스 배기 장치{Gas ventilation device for injection molding}

본 발명은 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배기되는 배스의 점착 및 성장을 방지할 수 있음과 동시에 청소 등의 관리가 편리하여 장시간 사용에도 높은 신뢰도를 가질 수 있는 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기장치에 관한 것이다.

사출 성형은, 용융된 합성수지를 금형 사이에서 만들어지는 캐비티 내부로 주입함으로써, 캐비티의 형상에 대응하는 성형품을 만드는 것이라고 할 수 있다. 여기서 용융된 수지가 상부금형과 하부금형 사이의 캐비티 내부로 주입되면, 원래 캐비티 내부에 있던 공기와 사출 과정에서 생성되는 가스는 금형의 외부로 배출되어야 바람직하다.

이와 같이 금형 내부의 캐비티에서의 가스의 배출(배기)를 위하여, 일반적으로 상부금형 또는 하부금형의 어느 일측에 가스 배기 밸브를 사용하는 것이 일반적이고, 이러한 배출 밸브에 대한 종래의 예가 한국 특허 제10-1480048호에 의하여 제안된 바 있다. 이러한 종래 기술의 가스 배출장치는, 실질적으로는 도 1에 도시한 바와 동등한 구성을 가지고 있다고 할 수 있다.

도시한 바와 같이, 상부금형(10)과 하부금형(20) 사이에는 최종 성형품의 외형에 대응하는 형상을 가지는 캐비티(12)가 성형되어 있다. 이와 같은 캐비티(12) 내부로 용융수지(14)가 공급되면 캐비티(12) 내부의 공기는 배기되어야 한다. 이와 같은 캐비티(12) 내부의 가스 배기를 위하여 배출밸브(22)를 상부금형 또는 하부금형의 적절한 위치에 설치하고 있다.

이러한 배출밸브(22)의 설치위치는, 캐비티(12) 내부로 공급되는 용융수지가 만나는 지점 근처로 설정되는 것이 바람직함은 당연하다. 그리고 이와 같은 배출밸브(22)는, 가스배출입구(22a)와 가스배출출구(22b)를 가지는 케이싱(23)과, 상기 케이싱(23)의 내부에 설치되어 상기 배출입구(22a)를 막거나 열기 위한 플런저(24), 그리고 상기 플런저(24)가 배출입구(22a)를 막는 방향으로 가압하기 위한 스프링(26)으로 구성된다.

상기 캐비티(12)의 내부로 주입되는 용융수지에 의하여, 캐비티 내부에서 압력이 상승한 가스는 플런저(24)를 누르면서 배출입구(22a)를 통하여 들어간 후, 배출출구(22b)로 나가게 된다. 이러한 가스는 실질적으로 상기 스프링(26)을 경유하여 나가게 된다. 이와 같은 종래의 배출밸브(22)는, 외관을 형성하는 케이싱(23)의 내부에, 배출되는 가스를 단속할 수 있는 기구적 구성이 설치되어 있다.

이와 같은 구조를 가지는 종래의 배출밸브(22)에 의하면 다음과 같은 단점이 지적되고 있다. 먼저 캐비티(12) 내부의 가스가 외부로 배기될 때, 배출밸브(22)의 내부를 경유하게 되는데, 이 때 배출밸브(22)의 가스에 노출되는 내부 부품(예를 들면 스프링)에는 가스의 액화에 의한 점착성 물질이 쌓이게 된다. 그리고 스프링에 이러한 점착성 물질이 쌓이게 되면, 궁극적으로는 배출밸브(22)의 정상적인 동작을 어렵게 하는 단점으로 나타나게 된다.

그리고 위에서 설명한 바와 같은 종래의 배출밸브(22)의 단점은 배출밸브를 분해하여 청소하는 것으로 해소될 수 있지만, 금형에 결합되어 있는 배출밸브(22)를 분리하거나 밸브 자체를 분해하는 것은 실질적으로 매우 어렵다. 따라서 종래의 사출 금형 가스 배출장치는, 사용에 의한 동작 신뢰도가 낮아지고, 수리 및 보수의 측면에서도 상당한 어려움이 있다고 할 수 있다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 단점을 해결하기 위한 것으로, 장기간 사용에도 동작 신뢰도를 충분히 확보함으로써, 정상적인 제품을 생산이 가능한 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 다른 목적은, 금형에서의 분리 및 청소가 간편하게 수행될 수 있어서, 사후 관리가 편리한 금형의 가스 배기장치를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 서로 결합되어 내부에 제품 성형을 위한 캐비티가 형성되는 상부금형과 하부금형 중의 어느 하나에 설치되는 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기장치이고, 캐비티를 형성하는 금형의 일면에 성형되는 장착홈에 들어가는 배기코어; 상기 배기코어의 저면과 장착홈의 저면 사이에 개재되어, 배기코어의 저면과 장착홈의 저면 사이에 일정한 간격을 유지할 수 있는 스페이서; 그리고 상기 배기코어와 스페이서를, 장착홈이 형성된 금형에 고정하기 위한 볼트를 포함한다. 그리고 장착홈의 측벽과 배기코어의 측면 사이의 간극은 0.005~0.05mm 사이에서 설정되고, 상기 간극을 통하여 배출되는 가스는 스페이서에 의하여 성형되는 배기코어의 저면과 장착홈의 저면 사이를 경유하여, 장착홈의 저면 중앙에 형성되는 배출통로를 통하여 외부로 배기되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면, 상기 스페이서는, 장착홈의 저면에 성형되는 스페이서 안착홈에 들어간 상태에서 고정되고 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 상기 스페이서는 스프링으로 구성될 수도 있다.

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 기본적으로 캐비티 내부에서 잔류하는 가스를 원활하게 배기시키는 것에 의하여, 사출 성형되는 제품이 잔류 가스에 의하여 발생하는 문제점을 해결할 수 있게 되는 기본적인 장점이 기대된다. 이러한 점은 실질적으로 가스에 의한 품질 저하를 방지함으로써, 기본적으로 사출물의 품질을 충분히 유지할 수 있게 하는 장점을 의미한다고 할 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 배기코어의 외측단부와 장착홈 사이에서 가스 배출을 위한 간극이 형성되고 있기 때문에, 캐비티 내부로 충진되는 용융 수지에 의하여 가스가 보다 신속하게 배출될 수 있는 장점도 기대할만 하다.

또한 본 발명에 의한 배출장치의 전체적인 구조를 살펴보면, 하부금형 등에 장착된 상태에서 누구나 쉽게 이를 분리할 수 있도록 구성하고 있음을 알 수 있다. 따라서 장시간 사용에 의하여 발생할 수 있는 가스에 의한 여러 문제점을 간단하게 분해하여 수리할 수 있는 장점도 기대된다. 그리고 이는 실질적으로는 본 발명의 배기장치의 충분한 수명, 그리고 간단한 정비성 등을 더욱 뒷받침하는 것이라고도 할 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 가스 배기장치의 구성을 보인 예시 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예의 가스 배기장치를 보인 단면 예시도.
도 3은 본 발명의 제2실시 예의 가스 배기장치를 보인 단면 예시도.

다음에는 도면에 도시된 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 본 발명의 배기장치(50)는, 상부금형(30)과 하부금형(40) 사이에서 형성되는 캐비티(60)의 내부에서, 상부금형(30) 또는 하부금형(40)의 어느 일측에 설치된다. 이러한 배기장치(50)는, 캐비티(60) 내부로 공급되어 오는 용융수지에 의하여 캐비티 내부의 가스가 배출되어야 하는 부분에 설치된다. 즉, 금형(30)과 하부금형(40) 사이의 캐비티(60) 내부로, 외부에서 용융수지가 화살표(A) 방향으로 공급되어 오면, 본 발명의 배기장치(50)에 의하여, 캐비티(60) 내부의 가스가 금형의 외부로 배출됨으로써, 사출 성형에 의하여 만들어지는 제품이 정상적으로 성형되는 것이다.

도 2에서는 이와 같은 배기장치(50)가 하부금형(40)에 설치되어 있는 실시 예를 보이고 있다. 본 발명의 배기장치(50)는, 하부금형(40)에 성형된 배기장치 장착홈(42)에 설치되는 배기코어(52)를 포함하고 있다. 상기 배기장치 장착홈(42)은, 예를 들면 하부금형(40)의 상면에서 오목하게 성형되는 것이라고 할 수 있다. 그리고 이러한 장착홈(42)의 저면(42b) 중앙에는 배출통로(42c)가 형성되어 있다. 상기 배출통로(42c)는 금형 내부의 가스 배출을 원활하게 하기 위하여, 외부의 진공 흡입장치와 연결될 수도 있다.

그리고 장착홈(42)의 측벽(42a)과 배기코어(52)의 측면 사이에는 일정한 간극(D)이 마련되어 있다. 이러한 간극(D)은, 사출 성형을 위한 용융수지는 그 사이로 통과하지 못하지만 캐비티(60) 내부에 있던 가스는 배출될 수 있는 정도의 틈새로 설정되어야 한다. 이러한 간극(D)은 실질적으로는 사출 성형을 위한 수지의 종류 등에 의하여 결정될 수 있는데, 모든 수지의 종류를 고려할 때 0.005~0.05mm의 범위로 설정되는 것이 바람직한데, 여기서도 0.01~0.03mm의 범위로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.

상기 배기코어(52)는, 평면도 상에서 보았을 경우 예를 들면 원형으로 성형될 수 있다. 그러나 상기 배기코어(52) 및 배기장치 장착홈(42)은, 그 사이에서 위에서 설명한 바와 같은 간극(D)을 가지는 범위 내에서, 그 형상에 의하여 한정될 수는 없을 것이다. 이와 같은 배기코어(52) 및 장착홈(42)의 구성에 의하면, 배기코어(52)이 측면 및 장착홈(42)의 측벽(42a) 사이에서 만들어지는 간극(D)에 의하여, 캐비티(60) 내부의 가스가 하방으로 빠져나갈 수 있음을 알 수 있다.

그리고 상기 간극(D)을 통하여 배출되는 가스는, 배기코어(52)의 저면과 장착홈(42)의 저면(42b) 사이를 통하여 배출통로(42c)로 안내된다. 이러한 가스의 배기를 위하여, 배기코어(52) 저면과 장착홈(42)의 저면(42b)은 일정 간격 이격되어 있어야 한다. 도시한 실시 예에서는, 상기 배기코어(52)와 장착홈(42)의 저면(42b) 사이에는, 스페이서(54)가 개재되어 있다.

상기 스페이서(54)는, 배기코어(52)의 저면과 장착홈(42)의 저면(42b) 사이를 항상 이격시킴으로써, 상기 간극(D)을 통하여 배출되는 가스가 배출통로(42c)로 안내될 수 있도록 하는 기능을 가진다고 할 수 있다. 그리고 이러한 스페이서(54)는, 그 사이를 통하여 가스가 흐를 수 있도록 다수개로 성형되는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정될 수 없을 것이다.

도시한 실시 예에서, 상기 스페이서(54)는, 장착홈(42)의 저면(42b)에 형성된 스페이서 안착홈(46)에 삽입된 상태에서 수평에 대하여 움직이지 않도록 지지되고 있음을 알 수 있다. 그리고 이와 같이 스페이서 안착홈(46)에 들어가서 고정된 상태에서, 다수의 볼트(Ba)는 배기코어(52)와 스페이서(54)를 관통한 상태에서 체결공(44)에 체결된다. 따라서 상기 배기코어(52)와 스페이서(54)는, 하부금형(40)에 고정된 위치를 가지게 된다.

이상과 같은 구성을 가지는 배기장치(50)의 동작에 대하여 간단하게 살펴보기로 한다. 상부금형(30)과 하부금형(40)은 서로 결합된 상태에서, 그 내부에는 캐비티(60)가 형성되어 있다. 그리고 사출 장치에서 공급되는 용융수지는, 화살표(A)에서와 같이 공급될 것이다. 이와 같은 용융 수지의 공급에 의하여, 캐비티 내부의 공간을 점점 줄어들게 되어, 상기 배기장치(50)에 부근까지 용융수지가 공급될 것이다.

용융수지가 공급되어 배기장치(50) 근처까지 접근함에 따라서, 캐비티(60) 내부의 가스는, 상술한 간극(D)을 통하여 하방으로 빠지게 된다. 여기서 상기 간극(D)은 배기장치(50)를 기준으로 할 때 가장 자리 부분에 성형되어 있기 때문에, 가스의 배출 시작이 종래의 것에 비하여 상대적으로 빨라지게 될 것으로 기대된다.

그리고 상기 간극(D)을 통하여 하방으로 빠지는 가스는, 배기코어(52)의 저면과 장착홈(42)의 저면 사이의 공간을 따라서 흐른 후, 궁극적으로는 배출통로(42c)로 안내될 것이다. 여기서 배출통로는 충분히 큰 단면을 가지도록 설계되어 있어서, 가스의 배기를 보다 원활하게 수행할 수 있을 것임은 당연하다. 이렇게 하여 하부금형(40)을 빠져 나오는 가스는, 궁극적으로는 사출 성형장치의 외부로 배기될 것이어서, 캐비티 내부에서 잔류하는 가스에 의한 악영향을 제품에 미칠 수 없게 된다.

여기서 상기 배출통로(42c)를 하부금형(40)에서 장착홈(42)의 저면 중앙부분에 별도로 성형하는 것에 의하여, 캐비티(60) 내부의 가스의 배출은 현저하게 원활해지는 것은 상술한 바와 같다. 이러한 배출통로(42c)는, 금형의 부분(부품)이 서로 조립된 후 발생하는 틈새와는 달리, 항상 가스의 배기를 위한 충분한 통로를 확보하고 있는 것이라고 할 수 있으며, 정상적으로 금형(상부 및 하부금형)이 서로 결합된 상태에서 충분한 배기통로를 형성하도록 설계되어 있는 것이다.

다음에는 도 3에 도시한 본 발명의 다른 실시 예에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시 예는, 배기코어(62)와 장착홈(42)의 저면(42b) 사이에 설치되는 스페이서가 스프링(64)으로 구성되는 실시 예라고 할 수 있다. 즉, 스프링(64)이 배기코어(62)를 상방으로 탄성적으로 지지하는 상태에서, 볼트(Bb)가 배기코어(62)를 관통한 상태에서 하부금형(40)의 체결공(44)에 결합되도록 구성하고 있음을 알 수 있다.

본 실시 예에 있어서도, 상기 배기코어(62)를 장착홈(42)의 내부에서 하부금형(40)에 고정시키기 위한 볼트(Bb)에 대해서는 다른 많은 변형이 가능할 것이고, 예를 들면 그 갯수 또는 배기코어(62)의 체결위치 등에 대해서는 많은 변형이 가능할 것임은 당연하다. 그리고 이러한 실시 예에 있어서도, 배기코어(62)의 외측면과 장착공(42)의 측벽(42a) 사이의 간극(D)에 대한 조건은 상술한 실시 예에서와 동일하다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의한 배기장치는, 하부금형(40)에 대하여 아주 간단하게 분해될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 배기코어를 조립하고 있는 다수의 볼트(Ba,Bb)를 해체하는 것에 의하여, 장착홈(42)이 전체적으로 개방될 것이다. 따라서 본 발명의 배기장치는, 분해 조립의 편의성 및 이에 기초하여 보수 유지의 편의성이 종래의 것에 비하여 현저하게 좋아지고 있음을 알 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

30 ..... 상부금형
40 ..... 하부금형
42 ..... 장착홈
42a ..... 측벽
42b ..... 저면
42c ..... 배출통로
50 ..... 배출장치
52, 62 ..... 배기코어
54 ..... 스페이서
60 ..... 캐비티

Claims (3)

1. 서로 결합되어 내부에 제품 성형을 위한 캐비티가 형성되는 상부금형과 하부금형 중의 어느 하나에 설치되는 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기장치로써;
   캐비티를 형성하는 금형의 일면에 성형되는 장착홈에 들어가는 배기코어;
   상기 배기코어의 저면과 장착홈의 저면 사이에 개재되어, 배기코어의 저면과 장착홈의 저면 사이에 일정한 간격을 유지할 수 있는 스페이서; 그리고
   상기 배기코어와 스페이서를, 장착홈이 형성된 금형에 고정하기 위한 볼트로 구성되고;
   상기 장착홈의 측벽과 배기코어의 측면 사이의 간극(D)은 0.005~0.05mm 사이에서 설정되고, 상기 간극(D)을 통하여 배출되는 가스는 스페이서에 의하여 성형되는 배기코어의 저면과 장착홈의 저면 사이를 경유하여, 장착홈의 저면 중앙에 형성되는 배출통로를 통하여 외부로 배기되는 것을 특징으로 하는 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는, 장착홈의 저면에 성형되는 스페이서 안착홈(46)에 들어간 상태에서 고정되는 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기장치.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 스프링으로 구성되는 사출 성형을 위한 금형의 가스 배기장치.
   

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