KR20180011706A - 사출기 - Google Patents
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Abstract
본 발명이 공개하는 일종의 사출기는 가공대상 사출 제품을 몰드 프레싱 가공하기 위한 사출기이다. 본 발명은 원료 투입을 위해 제1투입구가 설치된 제1압출기; 및 상기 제1압출기의 하부에 위치하고 섬유재를 투입시켜 상기 섬유재가 제2투입구 위치에서 절단 및 가열되도록 하는 제2투입구가 설치된 제2압출기를 포함하며, 상기 제2압출기와 제1압출기는 회전속도가 상이한 구동기구에 의해 구동되는 믹싱 구조와 블랭크 제조를 위한 다이 헤드 및 몰드 프리폼 제품을 제조하기 위한 블록 프레스를 포함하고, 가공대상 사출 제품에 대해 초보적인 성형을 실시하는 선가공 구조를 더 포함한다. 상기 선가공 구조를 설치하여 복잡한 구조형태의 사출 제품에 대한 일체화 가공 성형을 실현한다.
Description
본 발명은 사출기에 관한 것으로, 구체적으로 가공대상 사출 제품을 몰드 프레싱(mould pressing) 가공하기 위한 사출기에 관한 것이다.
복합보강섬유는 높은 비강도, 비탄성율, 내열성, 내식성, 내피로성, 항 방사선성, 전도성, 열전달성 및 상대적 저밀도성 등 일련의 우수한 성능을 보유하고 있는 섬유재로서 전형적인 고성능 섬유에 속한다. 복합보강섬유는 일반적으로 사출제품에 적용되어 사출제품의 구조와 강도를 강화시킨다.
현재 이미 성숙된 복합보강섬유의 사용 방식으로는 주로 핸드 레이업 적층법, 필라멘트 와인딩법(filament winding method), 몰드 프레싱법, 장섬유 원료 사출법 등 네가지 방법이 존재한다.
상기 핸드 레이업 적층법의 경우, 접착제에 침전시킨 복합보강섬유 시트를 전단 및 적층시키거나 혹은 레이업(lay up)과 동시에 수지를 바르고 다시 열 몰딩 프레스를 시키고 있다. 이러한 방법으로 제조된 복합보강섬유 제품은 그 강도는 높지만 생산 효율이 낮다.
상기 필라멘트 와인딩법의 경우, 복합보강섬유 단사를 섬유축에 감는데, 이러한 방법은 단지 원주체 및 중공 웨어(ware)의 제조에 적용되고 있으며, 생산 효율이 많이 떨어진다.
상기 몰드 프레싱법의 경우, 미리 수지에 침전시킨 복합보강 섬유재를 금속 금형에 넣어 가압한 후 여분의 접착액이 넘치도록 하여 고온에서 경화 성형시킨다. 이러한 방법으로 제조된 복합보강섬유 제품은 강도가 높은 반면 그 생산 효율이 많이 떨어지며 구조물 제조도 불가능하다.
상기 장섬유 원료 사출법의 경우, 복합보강섬유를 선가공하여 원료로 제조하고 다시 사출기의 사출성형 과정을 거친다.
이러한 방법으로 생산효율 문제는 해결되었으나, 원료 내의 길이가 비교적 긴 섬유가 사출기 스크류 및 핫 유로에 의해 절단 혹은 가열되기 때문에 완제품 중 길이 5mm 이상의 섬유가 30%에 불과하며, 이로인해 완제품 강도가 대폭 감소된다.
부분적 사출제품은 구조형태가 복잡하여 한번에 사출 성형을 할 수 없으므로 여러 단계를 거쳐 가공해야 하고, 또한 구조가 복잡한 사출제품의 생산 및 가공시 그와 동시에 고강도 수요를 만족시키려면 난이도가 두배로 증가된다.
사출 제품의 강도를 향상키기기 위하여 복합보강섬유를 투입시키는 것은 매우 필요한 수단이나 복합보강섬유재 가공시 복합보강섬유재 자체 강도가 고온에 의해 쉽게 손상되며, 섬유의 길이와 탄소섬유가 완제품 내에서 복잡하게 엇갈린 정도에 따라 완제품의 강도에 영향을 미치게 된다. 그렇기 때문에, 사출 과정에서 복합보강섬유재가 고온에 의해 손상되는 시간을 단축시키고 완제품 중 섬유의 길이를 증가시키는 것이 매우 중요하다.
따라서, 복합보강섬유재를 사출 가공할 때, 복합보강섬유재가 고온에 의해 손상되는 시간을 감소시키고 사출 과정에서 절단되는 섬유재의 절단 길이를 증가시킴과 동시에 구조형식이 복잡한 사출 제품에 대해 일체화 가공을 실현할 수 있는 기기의 설계가 매우 시급히 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 선가공 구조를 설치하여 복잡한 구조형태의 사출 제품을 일체화 가공 성형함으로써 통상적으로 복잡한 구조형태의 사출 제품을 여러 차례로 나누어 상이한 기기에서 가공 및 운송하던 번거로움을 해결하고, 각 기기의 믹싱 비율이 상이하여 제품 구조와 강도가 불일치되는 잘못된 결과를 방지하며, 복잡한 구조 형태의 사출 제품에 대한 가공 효율을 대폭 향상시키는 사출기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 사출과정에 영향을 미치지 않는다는 전제하에 선가공 구조 유닛을 인입시켜 정상적인 사출 단계를 수행함과 동시에 사출 제품을 선가공하여 몰드 프레싱 및 사출을 동시에 구현함으로써 기기의 시간 이용율을 대폭 향상시키는 사출기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 각각의 상이한 믹싱 구조를 믹싱시킨 후 다시 각각의 몰드 프레싱 및 사출을 실시하여 초래되던 이용율이 낮은 문제를 해결하는 사출기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 동일한 믹싱구조로 믹싱하기 때문에 몰드 프레싱 및 사출에 대해 각각 가공하는 경우보다 압출기의 사용량 감소, 기기 원가하락 및 믹싱의 일치성 확보 등을 실현하는 사출기를 제공함에 있다..
또한, 본 발명은 더블 압출기 구조의 채택을 통해, 섬유재 가공을 위한 압출기를 전문적으로 설계하고 섬유재와 글래뉼형 소재가 상이한 압출기를 통하여 가공 처리되도록함으로써, 절단을 거친 섬유재의 길이를 최대한 확보하고 고온에 의해 손상되는 정도를 최소화하는 사출기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 더블 압출기형 믹싱 구조를 통해 제품 가공 공법의 조절범위를 더욱 확대시켜주고, 상이한 회전속도를 구현하여 글래뉼형 소재의 용융 및 섬유재와 용융된 글래뉼형 소재의 혼합을 진행하는 사출기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 섬유재가 믹싱 과정에서 고온에 의해 손상되는 시간 단축, 섬유재가 믹싱 과정에서 감당해야 하는 온도 하락, 믹싱과정 중 섬유재의 절단시간 단축, 특정 스크류 형태를 적용한 믹싱 과정의 섬유재 절단 방식 등을 통해 완제품 중 섬유의 길이를 증가시키는 사출기를 제공함에 있다..
상술와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 사출기는, 원료 투입을 위해 제1투입구가 설치된 제1압출기 및 상기 제1압출기의 하부에 위치하여 섬유재를 투입시켜 상기 섬유재가 제2투입구 위치로부터 절단 및 가열되도록 하는 제2투입구가 설치된 제2압출기를 포함하며, 상기 제2압출기와 제1압출기는 회전속도가 상이한 구동기구에 의해 구동되는 믹싱구조와 블랭크 제조를 위한 다이 헤드 및 몰드 프리폼 제품의 제조를 위한 블록 프레스를 포함하며, 상기 가공대상 사출 제품에 대해 초보적인 성형을 실시하는 선가공 구조를 더 포함한다.
상기 선가공 구조는 방향전환 밸브를 통하여 상기 사출기 본체와 연결되고, 상기 방향전환 밸브를 전환시켜 사출 용융체의 유동 방향을 변경시킴으로써 상기 선가공 구조와 저장 사출 변환구조 사이에서 유동하는 상기 사출 용융체의 유동 방향을 전환시킨다.
상기 제2압출기는 상기 제1압출기보다 회전속도가 느릴 수 있다.
상기 제2 압출기는 상기 제1 압출기보다 회전속도가 빠를 수 있다.
상기 제1압출기에는 그래뉼형 소재를 투입하기 위한 제1투입구를 설치한다.
상기 선가공 구조는 상기 블랭크 및 상기 몰드 프리폼 제품을 후속구조에 이동시키기 위한 전이기구를 포함한다.
상기 사출기는, 상기 사출 용융체의 유동 방향을 변경시키기 위한 저장 사출 게이트 밸브를 포함하는 저장 사출 변환구조를 포함한다.
상기 저장 사출 게이트 밸브는 상기 사출 용융체를 유동시키기 위한 상기 제1통로 및 제2통로가 설치되고, 제1통로에 의해 관통되는 저장 사출 게이트 밸브 시트의 내부에 위치하여 상기 사출 용융체의 유동상태를 변경시키는 저장 사출 게이트 밸브 코어를 포함한다.
상기 저장 사출 게이트 밸브 코어는 도통 상태와 비도통 상태로 전환되고, 도통 상태시, 사출 용융체를 인입시켜 저장 사출 게이트 밸브로 유출시키는 듀얼 통공 및 상기 저장 사출 게이트 밸브 코어의 이동에 따라 삼방 상태와 이방 상태로 전환된다. 이방 상태시, 상기 저장 사출 게이트 밸브 코어와 상기 저장 사출 게이트 밸브 시트를 도통시키며, 삼방 상태시, 상기 사출 용융체의 진입을 증가시켜 수신하는 트리 통공을 포함한다.
현행기술에 비해 본 발명은 다음과 같은 장점과 효과를 보유하고 있다.
본 발명에 의하면, 선가공 구조를 설치하여 복잡한 구조형태의 사출 제품을 일체화 가공 성형함으로써 통상적으로 복잡한 구조형태의 사출 제품을 여러 차례로 나누어 상이한 기기에서 가공 및 운송하던 번거로움을 해결할 수 있고, 각 기기의 믹싱 비율이 상이하여 제품 구조와 강도가 불일치되는 잘못된 결과를 방지할 수 있으며, 복잡한 구조 형태의 사출 제품에 대한 가공 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
또한, 사출 용융체가 상기 믹싱 구조로부터 지속적으로 유출시, 단지 사출 및 비사출 단계에서의 저장 등 두 단계만 실시하게 되면 생산 효율이 대폭 감소되지만, 본 발명의 사출기는 사출과정에 영향을 미치지 않는다는 전제하에 상기 선가공 구조 유닛을 인입시켜 정상적인 사출 단계를 수행함과 동시에 사출 제품을 선가공하여 몰드 프레싱 및 사출을 동시에 구현함으로써 기기의 시간 이용율을 대폭 향상시킬수 있다. 각각의 상이한 믹싱 구조를 믹싱시킨 후 다시 각각의 몰드 프레싱 및 사출을 실시하여 초래되던 이용율이 낮은 문제를 해결할수 있다. 또한, 동일한 믹싱구조로 믹싱하기 때문에 몰드 프레싱 및 사출에 대해 각각 가공하는 경우보다 압출기의 사용량 감소, 기기 원가하락 및 믹싱의 일치성 확보 등을 실현할 수 있다.
또한, 더블 압출기 구조의 채택을 통해, 섬유재 가공을 위한 압출기를 전문적으로 설계하고 섬유재와 글래뉼형 소재가 상이한 압출기를 통하여 가공 처리되도록 조치했다. 이에 따라 절단을 거친 섬유재의 길이를 최대한 확보하고 고온에 의해 손상되는 정도를 최소화시킬 수 있다. 더블 압출기형 믹싱 구조는 제품 가공 공법의 조절범위를 더욱 확대시켜주고, 상이한 회전속도를 구현하여 글래뉼형 소재의 용융 및 섬유재와 용융된 글래뉼형 소재의 혼합을 진행할 수 있다. 섬유재 가공시, 섬유재 자체의 강도는 고온하에 쉽게 손상되고, 섬유의 길이 및 섬유가 완제품 중 복잡하게 엇갈린 정도는 완제품의 강도에 영향을 미치게 된다. 때문에, 섬유재가 믹싱 과정에서 고온에 의해 손상되는 시간 단축, 섬유재가 믹싱 과정에서 감당해야 하는 온도 하락, 믹싱과정 중 섬유재의 절단시간 단축, 특정 스크류 형태를 적용한 믹싱 과정의 섬유재 절단 방식 등을 통해 완제품 중 섬유의 길이를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 각 실시예에서의 기술적 해결수단을 더욱 명확하게 설명하기 위해, 이하 실시예와 관련한 도면에 대해 간단히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기기 모식도를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기기 모식도를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기기 모식도를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 저장 사출 구조의 모식도를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 버퍼 어큐물레이터(buffer Accumulator) 정면도의 단면 모식도를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 버퍼 어큐물레이터(buffer Accumulator) 우측면도의 단면 모식도를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 저장 사출 게이트 밸브 및 사출 게이트 밸브의 단면 모식도를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저장 사출 게이트 밸브 및 사출 게이트 밸브의 단면 모식도를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 저장 사출 게이트 밸브 및 사출 게이트 밸브의 단면 모식도를 나타낸 도면.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기기 모식도를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기기 모식도를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기기 모식도를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 저장 사출 구조의 모식도를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 버퍼 어큐물레이터(buffer Accumulator) 정면도의 단면 모식도를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 버퍼 어큐물레이터(buffer Accumulator) 우측면도의 단면 모식도를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 저장 사출 게이트 밸브 및 사출 게이트 밸브의 단면 모식도를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저장 사출 게이트 밸브 및 사출 게이트 밸브의 단면 모식도를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 저장 사출 게이트 밸브 및 사출 게이트 밸브의 단면 모식도를 나타낸 도면.
이하, 도면을 결부시켜 본 발명의 기술적 특징과 장점에 대해 더욱 상세하게 설명한다.
사출 제품 특히 구조 형태가 복잡한 가공대상 사출 제품에 대해 몰드 프레싱 가공을 실시하기 위한 사출기로서, 믹싱 구조, 저장 사출 변환구조, 사출 구조, 사출기 클램핑(clamping) 장치 및 선가공 구조를 포함한다.
실시예 1
본 실시예가 상기와 같은 사출기와 상이한 점은 상기 믹싱구조에서 상이한 형태의 가공 대상 소재에 대해 절단 및 용융을 실시한다는 점이다.
상기 가공대상 소재는 섬유 및 원료를 포함하고, 상기 섬유의 길이는 연속섬유 및 단섬유를 포함하며, 상기 섬유는 탄소섬유를 포함한다.
상기 믹싱 구조는 전동기(23) 및 압출기(1)를 포함하고, 상기 전동기(23)는 믹싱 과정에서 동력을 제공하며 상기 전동기(23)의 출력축과 감속기의 입력단은 서로 연결되고, 상기 감속기의 출력단은 상기 압출기(1)와 서로 연결된다. 상기 압출기(1) 내부에는 스크류 어셈블리가 설치되어 상기 감속기의 움직임에 의해 상기 스크류 어셈블리가 축선 방향을 따라 회전한다. 상기 스크류 어셈블리는 적어도 하나의 스크류를 포함하되, 상기 스크류에는 적어도 하나의 스파이럴 라인이 설치된다. 상기 가공대상 소재가 상기 스파이럴 라인을 따라 전진 방향으로 이동시, 여러 형태의 스파이럴 라인이 형성되며 각종 형태의 스파이럴 라인을 하나로 조합시킴으로써 상기 가공대상 소재를 절단하기가 더욱 유리하다. 상기 압출기(1)에는 적어도 2개의 통공이 설치되며, 상기 통공은 상기 원료를 투입시키는 제1피드 통공(8) 및 섬유 로딩 장치(7)를 연결시키고 섬유재를 투입시키는 제2피드 통공(10)을 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 상기 제2피드 통공(10)은 상기 제1피드 통공(8)의 하부에 위치한다.
상기 전동기(23)는 동력 출력 장치로서 상기 감속기의 운전을 이끌고 상기 감속기는 내부 구조의 감속 토크를 거쳐 움직이며 상기 스크류 어셈블리는 각기 축선을 따라 동일한 방향으로 회전한다. 상기 스크류 어셈블리는 자연적으로 상기 원료를 절단시키고, 가열 장치에 의해 가열되어 용융되며, 상기 섬유재는 상기 스크류 어셈블리에 의해 절단되어 섬유 세그먼트를 형성하고, 상기 섬유 세그먼트와 용융 상태의 믹싱 소재는 사출 용융체로 혼합된다. 상기 사출 용융체는 상기 스크류 회전시 발생되는 스러스트(thrust)의 작용하에 함께 하류 유닛으로 보내진다. 상기 연속 섬유를 상기 감속기보다 상대적으로 먼 위치에 투입함으로써 상기 연속 섬유의 전단 및 용융 시간을 감소시켜 상기 섬유 세그먼트의 충분한 길이를 보장한다.
상기 섬유재 및 상기 원료를 분리시켜 상기 믹싱 구조에 투입시키되, 상기 섬유재의 투입 위치는 상기 원료의 투입 위치의 하부에 위치하여 상기 섬유재에 대한 절단 및 가열 시간을 감소시키고 과도한 절단 및 용융으로 인해 섬유재 강도가 파괴되지 않도록 한다. 이로써 상기 섬유재에 대한 절단을 거쳐 형성된 섬유 세그먼트 길이가 더욱 길어져 5mm 이상 섬유 세그먼트가 차지하는 비율이 더욱 높아지도록 하고, 더 나아가 사출 성형을 거친 완제품의 인장 강도 및 충격 강도가 상기 연속 섬유에 대한 가열 및 절단 시간이 비교적 긴 생산 방식에 비해 더욱 향상되도록 한다.
실시예 2
상기와 같은 사출기와 본 실시예의 차이점은 도1에서 보는바와 같이 상기 저장 사출 변환구조에서 어큐물레이터(3), 저장 사출 유압 실린더 및 저장 사출 게이트 밸브(12)를 포함한다는 점이다.
상기 믹싱 구조는 작동시 연속적으로 원료를 공급하는 상태이므로 연속적으로 상기 사출 용융체를 압출하게 된다. 그러나 사출 구조는 간헐형 동적 상태이므로 성형 주기마다 모두 일정한 사출 및 드웰(dwell) 시간이 존재한다. 따라서 연속적으로 공급된 상기 사출 용융체를 위해 임시 저장 공간을 설치하여 상기 사출 용융체가 부단히 상기 믹싱 구조로부터 공급되는 경우, 기기가 막히지 않도록 항상 유동함으로써 상기 믹싱 구조의 연속적인 원료 공급을 이루어 생산효율을 제고시켜 준다. 상기 버퍼 어큐물레이터(3)는 상기 사출 용융체에 하나의 임시 저장 공간을 설치한다. 상기 버퍼 어큐물레이터(3)의 외부에는 상기 사출 용융체을 지속적으로 가열하여 상기 사출 용융체가 항상 용융 상태를 유지하도록 하는 가열 장치가 설치된다.
상기 저장 사출 유압 실린더는 상기 버퍼 어큐물레이터(3)에 동력을 제공한다. 상기 저장 사출 유압 실린더는 상기 버퍼 어큐물레이터(3)의 양측에 대칭되게 두개의 유압 실린더 몸체를 설치한다. 더블 유압 실린더에 대칭되게 설치된 형태를 적용하여 기기의 높이를 낮추고 컴팩트한 구조를 실현하며, 또한 대칭되게 설치된 저장 피스톤 로드로 하여금 균일하게 힘을 받도록 함으로써 구조를 더욱 안정시켜 상기 저장 사출 유압 실린더 및 상기 버퍼 어큐물레이터가 불균형하게 힘을 받아 초래되는 사용상의 마모를 줄이고 사용 수명을 연장시킨다.
상기 저장 사출 게이트 밸브(12)는 상기 사출 용융체를 스토리지(storage) 상태로부터 주입 상태로 전환시킨다. 상기 사출 용융체가 상기 사출 구조로 유입될 경우, 상기 저장 사출 게이트 밸브(12)는 상기 믹싱 구조와 상기 사출 구조 사이의 통로를 도통시키는 동시에 상기 저장 사출 변환구조와 상기 사출 구조 사이의 통로를 도통시켜 상기 사출 용융체가 상기 버퍼 어큐물레이터(3)로부터 상기 압출기(1)와 동시에 사출통(2)으로 흐르도록 한다. 상기 사출 용융체가 상기 저장 사출 변환구조로 유입되는 경우, 상기 저장 사출 게이트 밸브(12)는 상기 믹싱 구조와 상기 저장 사출 변환구조 사이의 통로를 도통시켜 상기 사출 용융체가 상기 저장 사출 유압 실린더의 작용하에 상기 버퍼 어큐물레이터(3) 내부로 흘러들게 한다. 이 때, 사출통(2)으로 유입되기 위한 통로는 차단된다.
상기 사출 용융체는 상기 사출통(2)을 채운 후 상부로 유동하고 상기 버퍼 어큐물레이터(3) 내부로 유입되어 임시 스토로지를 실시한다. 만약 상기 사출 구조의 사출이 완료되면, 상기 믹싱 구조로부터 수송된 사출 용융체는 상기 사출통(2)에 유입된다. 이와 동시에, 상기 버퍼 어큐물레이터(3) 내부에 저장된 사출 용융체 역시 상기 저장 사출 유압 실린더의 가압 작용하에 상기 사출통(2)으로 유입된다.
상기 저장 사출 변환구조는 상기 믹싱 구조로부터 연속적으로 공급된 상기 사출 용융체를 위하여 하나의 임시 저장 공간을 설치함으로써 산업 생산에 있어서, 생산 효율을 대폭 향상시키고 반복적으로 가동 정지시켜 초래되는 기기의 파손을 방지하며 상기 사출 용융체의 반복적 가열로 인한 에너지 낭비를 방지한다.
실시예 3
본 실시예와 상기와 같은 사출기의 차이점은 상기 사출 구조에서 사출 용융체의 사출 과정을 완료하기 위한 것이고, 상기 사출 구조는 일정량의 사출 용융체를 저장하기 위한 사출통(2), 사출 푸셔 및 사출 게이트 밸브(14)를 포함하며, 상기 사출통(2)에 주입된 사출 용융체의 양이 설정한 수준에 도달하면, 상기 저장 사출 게이트 밸브(12)가 상기 사출 용융체가 흘러내릴 때까지 사출 푸셔로 상기 사출 용융체를 밀어 사출 게이트 밸브(14)로부터 밀어낸다는 점이다.
상기 사출 푸셔는 상기 사출통(2)의 내부에 설치되고, 상기 사출 푸셔의 외경 크기는 상기 사출통(2)의 내경 크기와 일치하며 간격을 두고 믹싱된다.
상기 사출 게이트 밸브(14)는 사출시 개방되고 스토리지시 닫힌다. 따라서 스토리지시 용융체의 높은 압력으로 인해 용융체가 노즐 홀로부터 분출되어 용융 성형에 영향이 미치지 않도록 한다.
실시예 4
본 실시예와 상기와 같은 사출기의 차이점은, 도 1에서 보는바와 같이, 상기 사출기 클램핑 장치(5)는 금형을 고정 및 장착 시키고, 상기 사출기 클램핑 장치(5)의 일단은 상기 사출 구조와 믹싱되며 사출 구조로부터 사출된 용융체에 대해 드웰 및 성형을 실시하고, 상기 사출 구조가 사출시, 사출기 클램핑 장치(5)는 금형에 클램프 하중을 제공하여 사출 용융체가 쉽게 고정 및 성형되도록 한다는 점이다.
실시예 5
본 실시예와 상기와 같은 사출기의 차이점은, 상기 사출기에서 상기 사출 용융체에 대해 초보적 가공을 실시하기 위한 선가공 구조를 포함하고, 상기 선가공 구조는 다이 헤드(18), 절단 장치(9), 전이 기구 및 블록 프레스(4)을 포함하는 점이다.
상기 사출기에는 방향전환 밸브(13)가 설치되고, 상기 방향전환 밸브(13)는 상기 믹싱 구조에 의해 압출된 사출 용융체가 유동한 하부 통로상에 위치하여 상기 사출 용융체가 끊임없이 상기 믹싱 구조로부터 유출시, 방향전환 밸브(13)를 통하여 사출 용융체의 유동 방향을 전환시키며, 방향전환 밸브(13)가 사출 용융체를 상기 선가공 구조에 인입시, 사출 용융체는 다이 헤드(18)에 주입되고, 프리 몰드 프레싱 게이트 밸브(11)를 조절하여 다이 헤드(18)로 주입되는 사출 용융체의 유량 및 체적을 조절한다. 상기 다이 헤드(18) 내에 일정량의 사출 용융체가 주입된 경우, 프리 몰드 프레싱 게이트 밸브(11)를 절단시켜 사출 용융체의 주입을 정지시킨다. 상기 사출 용융체는 다이 헤드(18)에서 초보적인 성형을 거쳐 블랭크(17)를 형성시키고 절단 장치(9)를 통하여 상기 블랭크(17)를 각각 독립적인 블랭크로 절단시킨다.
상기 전이 기구를 통하여 상기 블랭크(17)를 상기 블록 프레스(4)에 전이시킨다. 상기 블록 프레스(4)에서 상기 블랭크(17)를 몰드 프리폼 제품(15)으로 성형시키고, 나아가 몰드 프리폼 제품(15)을 사출기 클램핑 장치(5) 내에 전이시킨다. 사출기 클램핑 장치(5)의 일단은 상기 사출 기구에 연결되어 몰드 프리폼 제품(15)이 사출기 클램핑 장치(5) 내에 위치한 경우, 사출 용융체는 상기 사출 기구를 경유하여 사출기 클램핑 장치(5)에 주입됨으로써 몰드 프리폼 제품(15)에 대해 2차 성형을 실시한다.
상기 전이 기구는 컨베이어(6), 제1로봇 핸드(19), 제2로봇 핸드(20) 등 기구를 포함할 수 있다. 상기 전이 기구는 상기 선가공 구조를 설치함으로써 복잡한 구조형태 사출제품의 일체화 가공 성형이 가능하다. 따라서, 통상적으로 복잡한 구조 형태의 사출제품을 몇 차례로 나누어 상이한 기기에서 가공 및 운송하던 번거로움을 해결하고, 각 기기의 믹싱 비율이 상이하여 제품 구조 강도가 불일치되는 잘못된 결과를 방지하며, 복잡한 구조 형태의 사출 제품에 대한 가공 효율을 대폭 향상시킨다.
상기 선가공 구조는 상기 믹싱 구조와 상기 사출 변환 구조 사이의 통로상에 설치되나 상기 저장 사출 변환구조와 상기 사출 구조 사이에 설치될 수도 있다.
상기 방향전환 밸브(13)를 통하여 선가공 구조를 조절함으로써 상기 선가공 구조와 상기 저장 사출 변환구조 사이에서 유동되는 사출 용융체의 유동 방향을 전환할 수 있다. 사출 용융체가 상기 믹싱 구조로부터 지속적으로 유출시, 단지 사출 및 비사출 단계에서의 저장 등 두 단계만 실시하게되면 생산 효율이 대폭 감소되지만, 본 발명의 사출기는 사출과정에 영향을 미치지 않는다는 전제하에 상기 선가공 구조 유닛을 인입시켜 정상적인 사출 단계를 수행함과 동시에 사출 제품을 선가공하여 몰드 프레싱 및 사출을 동시에 구현함으로써 기기의 시간 이용율을 대폭 향상시킬수 있다. 각각의 상이한 믹싱 구조를 믹싱시킨 후 다시 각각의 몰드 프레싱 및 사출을 실시하여 초래되던 이용율이 낮은 문제를 해결할수 있다. 또한, 동일한 믹싱구조로 믹싱하기 때문에 몰드 프레싱 및 사출에 대해 각각 가공하는 경우보다 압출기의 사용량 감소, 기기 원가하락 및 믹싱의 일치성 확보 등을 실현할수 있다. 또한, 상기 사출기는 복잡한 구조형태의 사출제품 생산에 사용이 가능하다.
실시예 6
본 실시예와 상기와 같은 사출기의 차이점은 다음과 같다. 상기 방향전환 밸브(13)는 삼방 밸브로서, 상기 방향전환 밸브(13)가 닫힌 경우, 상기 프리 몰드 프레싱 게이트 밸브(11)와 저장 사출 게이트 밸브(12)로 흐르도록 하던 통로가 모두 닫히고, 상기 방향전환 밸브(13)가 개방된 경우, 상기 프리 몰드 프레싱 게이트 밸브(11)와 상기 저장 사출 게이트 밸브(12)로 흐르도록 하던 통로가 모두 함께 개방된다. 정상적인 경우 상기 방향전환 밸브(13)는 열려있는 상태이다. 상기 프리 몰드 프레싱 게이트 밸브(11)와 상기 저장 사출 게이트 밸브(12)는 하나가 열리면 다른 하나가 닫히는 상호 잠금장치가 되어있어 상기 프리 몰드 프레싱 게이트 밸브(11)와 상기 저장 사출 게이트 밸브(12) 사이의 전환을 통해 선가공 구조와 사출 구조의 선택적 개방을 실현한다.
실시예 7
본 실시예와 실시예 5에서 설명한 사출기와의 차이점은, 상기 선가공 구조에서 사출 제품에 대해 선가공 실시 후 더 이상 전이 기구를 이용하여 상기 사출기 클램핑 장치(5) 내부로 전이하지 않고 기타 기기로 보내져 후속 가공을 실시한다는 점이다.
실시예 8
본 실시예와 실시예 5에서 설명한 사출기와의 차이점은, 구조 형태의 필요성에 의해 상기 사출기가 사출 제품에 대해 가공을 실시하는 경우, 상기 선가공 구조를 통하여 사출 제품을 선가공 할 필요 없이 직접 상기 사출기 클램핑 장치(5)를 이용하여 1차 성형을 실시한다는 점이다.
실시예 9
본 실시예와 상기와 같은 사출기의 차이점은 다음과 같다. 도 2에서 보는 바와 같이 상기 사출기는 더블 압출기형 믹싱 구조의 형태를 적용한바, 제1전동기(29)에 의해 제1압출기(24)가 움직이고, 상기 제1압출기(24)에는 원료 투입을 위한 제1투입구(26)가 설치된다. 또한, 제2전동기(28)에 의해 제2압출기(25)가 움직이고, 제2압출기(25)에는 섬유재 투입을 위한 제2투입구(27)가 설치된다. 상기 제2압출기(25)는 상기 제1압출기(24)의 하부에 설치된다. 상기 제1압출기(24)는 단지 원료를 용융시키기 위한 것인바, 원료가 용융된 후 상기 제1압출기(24)를 경유하여 상기 제2압출기(25)에 유입된다. 제2압출기(25)는 섬유재를 전단 및 용융시키기 위한 것이고, 제2압출기(25)의 스크류 길이는 제1압출기(24)보다 짧으며, 제2압출기(25)의 가열온도는 제1압출기(24)의 가열온도보다 낮다. 제2압출기(25)와 제1압출기(24)는 상이한 구동기구를 이용하여 구동되므로 상이한 회전속도를 구현할 수 있다. 상기 구동기구는 유압 모터, 전동기, 공압 모터를 포함한다. 제2압출기(25)의 회전속도가 제1압출기(24)의 회전속도보다 느리므로 섬유재에 대한 절단 횟수를 감소시켜 성형 제품 중 섬유재가 더욱 긴 길이를 유지하도록 한다.
제2압출기에는 피드 슈터가 설치되고, 제1압출기에는 파이프가 설치되며, 피드 슈터와 파이프 위치는 서로 대응되어 절단 및 용융을 거친 후 원료가 제1압출기에 의해 제2압출기에 유입되도록 한다. 그 밖에, 제2압출기와 제1압출기 사이는 통로를 도통시켜 연결되는 방식을 적용할 수 있다.
특히, 탄소 섬유재 가공시, 탄소 섬유재 자체의 강도는 고온하에 쉽게 손상되고, 섬유의 길이 및 섬유가 완제품 중 복잡하게 엇갈린 정도는 탄소섬유 완제품의 강도에 영향을 주게된다. 상기 문제를 해결하기 위하여 탄소 섬유재가 믹싱 과정에서 고온에 의해 손상되는 시간 단축, 섬유재가 믹싱 과정에서 감당해야하는 온도 하향조절, 믹싱과정 중 섬유재의 절단시간 단축, 특정 스크류 형태를 적용한 믹싱 과정의 섬유재 절단 방식 등을 통해 완제품 중 섬유의 길이를 증가시키는 것이 매우 중요하다.
본 실시예에서는 섬유재를 위한 전문적인 압출기를 설계하여 가공 처리를 실시하고, 섬유재 및 원료는 상이한 압출기를 통하여 가공 처리를 실시함으로써 절단을 거친 섬유재의 길이를 최대한도로 확보하고 고온에 의해 손상되는 정도를 최소화시킨다. 더블 압출기형 믹싱 구조는 제품 가공 공법의 조절범위를 더욱 확대시켜주고, 상이한 회전속도를 구현하여 원료의 용융 및 섬유재와 용융된 원료를 혼합시킨다.
실시예 10
본 실시예와 상기와 같은 사출기의 차이점은, 상기 사출기에서 멀티 압출기가 상호 믹싱하는 방식의 믹싱 구조 형태를 적용하는 바, 상기 멀티 압출기 믹싱 형태는 멀티레벨 프로그래시브(multi level progressive)형 믹싱 형태일수 있다. 즉, 각 단계 압출기마다 상응한 투입구가 설치되어 필요에 의해 상이한 자재를 투입한다. 각 압출기의 회전속도, 길이, 가열온도는 모두 상이하고 각 단계의 사출 용융체는 직접 다음 단계 압출기에 유입된다.
상기 복수 압출기의 믹싱형태는 제1레벨에 두개 또는 두개 이상의 압출기를 설치하고, 각 압출기의 회전속도, 길이, 가열온도는 모두 다르며, 또한 제1레벨 압출기에서 가공된 사출 용융체는 모두 다음 레벨 압출기에 유입될 수 있다.
상기 복수 압출기의 믹싱 형태는 제1레벨에 하나의 압출기를 설치하고 상기 압출기에서 가동된 사출 용융체를 각각 복수의 다음 레벨 압출기에 유입시킬 수 있다. 상기 다음 레벨 압출기의 각 압출기 회전속도, 길이, 가열온도는 모두 상이하다.
상기 압출기의 다양한 형태의 조합 변화를 통하여 상이한 자재, 상이한 가공수요의 합리적인 배치를 만족시킨다.
실시예11
본 실시예와 상기와 같은 사출기의 차이점은, 도 3에서 보는바와 같이, 상기 사출기는 실시예 5에서 설명한 선가공 구조 및 실시예 6에서 설명한 더블 압출기형 믹싱 구조를 동시에 포함한다는 점이다.
상기 더블 압출기형 믹싱 구조는 특정된 스크류 형태를 적용하여 믹싱 과정에서 섬유재의 절단 형태를 증가시켜 완제품 중 섬유의 길이를 증가시키고, 믹싱 과정에서 고온에 의해 섬유재가 손상되는 시간을 감소시키며, 섬유재가 믹싱 과정에서 감당해야하는 온도를 낮추고 믹싱과정 중 섬유재의 절단 시간을 단축시킨다. 섬유재를 위한 전문적인 압출기를 설계하여 가공 처리를 실시하고, 섬유재 및 원료는 상이한 압출기를 통하여 가공 처리를 실시함으로써 절단을 거친 섬유재의 길이를 최대한도로 확보하고 고온에 의해 손상되는 정도를 최소화시킨다. 더블 압출기형 믹싱 구조는 제품 가공 공법의 조절범위를 더욱 확대시켜주고, 상이한 회전속도를 구현하여 원료의 용융 및 섬유재와 용융된 원료를 혼합시킨다.
전이 기구는 상기 선가공 구조를 설치하여 복잡한 구조형태 사출 제품의 일체화 가공 성형이 가능하므로 통상적으로 복잡한 구조 형태의 사출 제품을 몇 차례로 나누어 상이한 기기에서 가공 및 운송하던 번거로움을 해결하고, 각 기기의 믹싱 비율이 상이하여 제품 구조와 강도가 불일치되는 잘못된 결과를 방지하며, 복잡한 구조 형태의 사출 제품에 대한 가공 효율을 대폭 향상시킨다. 사출과정에 영향을 미치지 않는 전제하에 상기 선가공 구조 유닛을 인입시켜 정상적인 사출 단계를 수행하는 동시에 사출 제품을 선가공하여 몰드 프레싱 및 사출을 동시에 구현함으로써 기기의 시간 이용율을 대폭 향상시키고, 통상적인 기기 생산시 각각 상이한 믹싱 구조를 믹싱시킨 후 다시 각각의 몰드 프레싱 및 사출을 실시하여 초래되는 이용율이 낮은 문제를 해결한다. 또한, 동일한 믹싱구조로 믹싱하기 때문에 몰드 프레싱 및 사출에 대해 각각 가공하는 경우보다 압출기의 사용량 감소, 기기 원가하락 및 믹싱의 일치성 확보 등을 실현할수 있다. 상기 사출기는 복잡한 구조형태의 사출제품 생산에 사용된다.
실시예 12
본 실시예와 상기와 같은 사출기의 차이점은 다음과 같다. 상기 압출기의 출구 위치에는 압력 센서(21)가 설치되며, 상기 압력 센서(21)는 상기 압출기로부터 유출된 사출 용융체의 압력값을 검출하고 압력값을 전기 신호로 변환시켜 제어 유닛(22)에 송신한다. 상기 제어 유닛(22)은 상기 압력 신호와 예정값을 비교하여 압력이 예정값을 초과하면 전동기(23)의 동작을 정지시켜 압출기(1)의 가동을 멈춤으로써 사출 용융체의 계속적인 유출로 인한 압력의 과도한 상승을 방지하는 안전 및 보호 작용을 한다.
상기 원료는 폴리 아미드, 폴리올레핀, 열가소성 폴리 에스테르, 폴리 카보네이트, 고성능 엔지니어링 플라스틱 또는 기타 범용 수지, 폴리 에테르 에테르 케톤, 폴리 페닐렌 설파이드, 변성 폴리 페닐렌 에테르 또는 폴리 에테르 이미드, 폴리 염화비닐, 아크릴로 니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리스티렌 또는 고충격 폴리스티렌을 포함한다.
실시예 13
본 실시예와 상기와 같은 사출기의 차이점은, 도 4에서 보는바와 같이, 상기 저장 사출 변환구조는 버퍼 어큐물레이터(41), 저장 사출 유압 실린더(42), 저장 사출 게이트 밸브(43), 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더(44), 가이드 파이프(45), 사출 게이트 밸브(46) 및 사출 게이트 밸브 오일 실린더(47)를 포함한다는 점이다.
도 5에서 보는 바와 같이, 버퍼 어큐물레이터(41)는 어큐물레이터 몸체(411), 어큐물레이터 플런저(plunger, 412)를 포함한다. 상기 어큐물레이터 몸체(411)의 내부는 공심구조이고, 상기 어큐물레이터 플런저(412)는 상기 어큐물레이터 몸체(411)의 내부에 위치하며, 상기 어큐물레이터 플런저(412)의 외경 크기는 상기 어큐물레이터 몸체(411)의 내경 크기와 일치하며 간격을 두고 믹싱된다. 도 6에서 보는바와 같이, 상기 어큐물레이터 몸체(411)의 최상부 내벽에는 환형의 오버플로우 탱크(overflow tank, 4111)가 설치되고, 상기 오버플로우 탱크(4111)의 외부에는 오버 플로우 파이프(4112)가 설치되며, 상기 오버플로우 탱크(4111)는 상기 어큐물레이터 플런저(412) 및 상기 어큐물레이터 몸체(411) 내벽 사이의 틈새로부터 흘러나온 사출 용융체를 수집한다. 따라서, 상기 오버 플로우 파이프(4112)를 경유하여 폐기물 수집탱크 내에 흘러들어 넘쳐난 자재가 떨어져 기기를 어지럽히지 못하도록 한다. 상기 버퍼 어큐물레이터(41)의 외부에는 상기 사출 용융체를 지속적으로 가열시키는 가열 장치가 설치되어 사출 용융체가 항상 용융 상태를 유지하도록 한다.
도 5에서 보는 바와 같이, 상기 저장 사출 유압 실린더(42)에는 유압 실린더 몸체(421), 저장 피스톤 로드(422) 및 연결판(423)이 설치된다. 상기 어큐물레이터 플런저(412)의 단부는 상기 저장 사출 유압 실린더(42) 최상부에 위치한 연결판(423)에 연결되고, 연결부위는 상기 연결판(423)의 중심에 위치된다. 상기 저장 사출 유압 실린더(42)는 상기 버퍼 어큐물레이터(41)의 양측에 대칭되게 두개의 유압 실린더 몸체(421)를 설치한다. 상기 두개의 유압 실린더 몸체의 내부에는 각각 저장 피스톤 로드(422)가 걸쳐 연결되고, 두개의 상기 저장 피스톤 로드(422)의 단부는 각각 상기 연결판(423)에 고정 연결되며 연결부위는 상기 어큐물레이터 플런저(412)와 상기 연결판(423)의 연결위치와 대응되는 양측에 위치한다. 더블 유압 실린더에 대칭되게 설치된 형태를 이용함으로써 기기의 높이를 낮추어 구조가 컴팩트하게 되고, 또한 대칭되게 설치된 저장 피스톤 로드로 하여금 균일하게 힘을 받도록 하므로 구조를 더욱 안정시켜 상기 저장 사출 유압 실린더 및 상기 버퍼 어큐물레이터가 불균형하게 힘을 받게 되어 초래되는 사용상의 마모를 줄이고 사용 수명을 연장시킨다.
여기서, 하나의 유압 실린더 몸체(421)에는 상기 어큐물레이터 플런저(412)의 재킹 높이를 디스플레이하기 위한 위치 측정 장치가 연결된다. 상기 위치 측정 장치는 센서와 연결되어 상기 어큐물레이터 플런저(412)의 재킹 높이에 대해 실시간 원격 모니터링이 가능하고, 상기 저장 사출 유압 실린더에는 버퍼 어큐물레이터의 스토리지 양에 대한 실시간 원격 모니터링을 위한 원격 위치 측정 장치가 연결된다.
도 6에서 보는 바와 같이, 저장 사출 게이트 밸브(43)는 저장 사출 게이트 밸브 시트(431) 및 저장 사출 게이트 밸브 코어(432)를 포함한다. 상기 저장 사출 게이트 밸브 시트(431)에는 제1통로(4311) 및 제2통로(4312)가 설치되고, 상기 제1통로(4311) 및 제2통로(4312)의 상부는 모두 상기 어큐물레이터 몸체(411)의 내부 공간과 연통된다. 상기 저장 사출 게이트 밸브 코어(432)에는 듀얼 통공(4321) 및 트리 통공(4322)이 설치된다.
도 7 및 도 8에서 보는바와 같이, 상기 듀얼 통공(4321)은 상기 저장 사출 게이트 밸브 코어(432)의 이동에 따라 도통 상태와 비도통 상태로 전환이 가능하고, 도통 상태시, 상기 듀얼 통공(4321)은 사출 용융체를 가이드 파이프(45)로 인입시킨다. 상기 트리 통공(4322)은 저장 사출 게이트 밸브 코어(432)의 이동에 따라 삼방 상태와 이방 상태로 전환이 가능하다. 이방 상태시, 상기 트리 통공(4322)은 저장 사출 게이트 밸브 코어(432)와 저장 사출 게이트 밸브 시트(431)를 도통시키고, 트리 통공(4322)의 상부는 저장 사출 게이트 밸브 시트(431)에 설치된 제2통로(4312)와 도통되며, 하부는 가이드 파이프(45)와 도통되어 삼방 상태시 사출 용융체의 진입을 증가시켜 준다. 상기 트리 통공(4322)의 일단은 상기 믹싱 구조 중 상기 드라이브 밸브(35) 포트와 연결되고, 상부는 상기 저장 사출 게이트 밸브 시트(431)에 설치된 제1통로(4311)와 도통되며, 하부는 상기 가이드 파이프(45)와 도통된다. 이러한 형태의 저장 사출 게이트 밸브를 적용함으로써 버퍼 어큐물레이터(41)와 가이드 파이프(45)가 항상 도통되도록 한다. 사출 용융체가 일정한 점성을 가지므로 두개의 통로와 버퍼 어큐물레이터(41)의 연결은 무형중에 버퍼 어큐물레이터(41)를 두 부분으로 분류시켜 스토리지 상태시, 사출 용융체를 제1통로(4311)로부터 유입시켜 다수의 신소재를 제1통로(4311)의 상부에 위치시키고, 비 스토리지 상태시, 사출 용융체를 제2통로(4312)로부터 유출시킨다. 이때, 구소재는 대부분 제2통로(4312)에서 흘러내리므로 버퍼 어큐물레이터 중 구소재의 적체를 감소시킨다.
도 6에서 보는바와 같이, 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더(44)는 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더 몸체(441) 및 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더 푸셔 (442)를 포함하고, 상기 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더 푸셔(442)는 상기 저장 사출 게이트 밸브 코어(432)와 연결되며, 상기 저장 사출 게이트 밸브 코어(432)를 이동하도록 이끌어 도통 상태 전환을 실시한다.
상기 사출 게이트 밸브(46)는 사출 게이트 밸브 시트(461) 및 사출 게이트 밸브 코어(462)를 포함한다. 상기 사출 게이트 밸브 코어 (462)가 도7과 동일한 위치인 경우, 상기 사출 게이트 밸브(46)는 닫히고 이와 연결된 통로는 도통되지 않는다. 상기 사출 게이트 밸브 코어(462)가 도 9와 동일한 위치인 경우, 사출 게이트 밸브(46)가 열리고, 상부는 가이드 파이프(45)와 도통되며, 하부는 사출 구조와 도통된다.
상기 사출 게이트 밸브 오일 실린더(47)는 사출 게이트 밸브 오일 실린더 몸체(471)와 사출 게이트 밸브 오일 실린더 푸셔(472)를 포함하고, 상기 사출 게이트 밸브 오일 실린더 푸셔(472)는 사출 게이트 밸브 코어(462)와 연결되며, 사출 게이트 밸브 코어(462)를 이동하도록 유도하여 사출 게이트 밸브(46)의 열림 및 닫힘을 실현한다.
상기 저장 사출 게이트 밸브(43), 상기 가이드 파이프(45) 및 상기 사출 게이트 밸브(46)에는 각각 사출 용융체를 지속적으로 가열하여 사출 용융체가 항상 용융상태를 유지하도록 하는 가열 장치가 적어도 하나씩 설치된다.
상기 저장 사출 게이트 밸브(43)와 상기 사출 게이트 밸브(46)에는 또한 각각 파이프 내의 온도 상황을 실시간으로 모니터링 하기 위한 온도센서가 설치된다.
상기 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더 몸체(441)와 상기 사출 게이트 밸브 오일 실린더 몸체(471)에는 냉각수 파이프가 각각 설치되는데, 이는 냉각수 파이프의 몸체를 냉각시키고 과열로 인한 가스켓의 변형으로 누유가 발생되는 현상을 방지한다.
상기 저장 사출 변환구조 외에, 조작자가 의외로 부딪쳐 화상을 입지 않도록 슈라우드(shroud)가 추가 설치된다.
상기 믹싱 구조는 작동시 연속적으로 원료를 공급하는 상태이므로 연속적으로 상기 사출 용융체를 압출하게 된다. 그러나 사출 구조는 간헐형 동적 상태이므로 매 성형 주기 내에는 모두 일정한 사출 및 드웰 시간이 존재한다. 따라서 연속적으로 공급된 상기 사출 용융체를 위해 임시 저장 공간의 설치가 필요하다. 상기 사출 용융체가 상기 저장 사출 변환구조로 유입되는 경우, 만약 사출구조의 필링이 완료되면, 사출 게이트 밸브(46)는 사출 게이트 밸브 오일 실린더(47)에 의해 닫힌다. 동시에, 저장 사출 게이트 밸브(43)는 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더(44)에 의해 도 8과 같은 위치로 이동된다. 상기 사출 용융체는 가이드 파이프(45)를 채운 후 상부로 유동하여 제1통로(4311)를 거치며 버퍼 어큐물레이터(41) 내부로 유입되어 임시 스토로지를 실시한다. 만약, 상기 사출 구조의 사출 및 드웰이 완료되면, 사출 게이트 밸브(46)는 사출 게이트 밸브 오일 실린더(47)에 의해 개방된다. 그와 동시에, 저장 사출 게이트 밸브(43)는 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더(44)에 의해 도 7과 같은 위치로 이동된다. 상기 믹싱 구조로부터 수송된 사출 용융체는 듀얼 통공(4321)을 경유하여 가이드 파이프(45)로 유입된다. 이와 동시에, 버퍼 어큐물레이터(41) 내부에 저장된 사출 용융체는 저장 사출 유압 실린더(42)의 가압 작용하에 제2통로(4312) 및 트리 통공(4322)을 경유하여 가이드 파이프(45)로 유입된다. 실제 생산과정에서, 한번의 스토리지 캐시(cache)가 완료되면 사출 용융체는 버퍼 어큐물레이터(41)로부터 유출되나, 사출 용융체의 점성이 비교적 크므로 적은 양의 사출 용융체는 버퍼 어큐물레이터(41)의 내부에 잔류하게 된다. 새로운 사출 용융체가 제1통로(4311)로부터 버퍼 어큐물레이터(41)로 유입되는 경우, 잔류된 사출 용융체의 일부분은 제2통로(4312) 상부로 압출된다. 스토리지 캐시가 완료되면, 잔류된 일부 사출 용융체는 제2통로(4312)를 경유하여 유출된다. 이렇게 순환되며 오랫동안 잔류된 사출 용융체는 새로운 사출 용융체에에 의해 교체되며, 사출 용융체가 두개의 밸브 통로를 통하여 교환적으로 진출하게 되므로 오래된 자재가 저장 사출 변환구조내에 잔류하는 시간을 단축시킨다.
상기 저장 사출 변환구조는 믹싱 구조로부터 연속적으로 공급된 사출 용융체를 위하여 하나의 임시 저장 공간을 설치함으로써 산업 생산에 있어서 생산 효율을 대폭 향상시키고, 반복적인 가동 정지로 인해 초래되는 기기의 파손 및 사출 용융체의 반복적 가열로 인한 에너지 낭비를 방지한다.
이상의 설명은 비교적 바람직한 실시예로서 본 발명에 대한 설명일 뿐, 본 발명은 이러한 실시예에만 한정되지 않는다. 본 전문분야의 기술인원이라면 본 발명의 특허청구범위에 한정된 사상 및 범위 내에서 다양한 변경, 수정 및 등가물로의 교체가 가능하겠지만, 이 또한 본 발명의 보호범위에 속한다는 것을 이해할 것이다.
1: 압출기 2: 사출통
3: 버퍼 어큐물레이터 4: 블록 프레스
5: 사출기 클램핑 장치 6: 컨베이어
7: 섬유 로딩 장치 8: 제1 피드 통공
9: 절단 장치 10: 제2 피드 통공
11: 프리 몰드 프레싱 게이트 밸브 12: 저장 사출 게이트 밸브
13: 방향전환 밸브 14: 사출 게이트 밸브
15: 몰드 프리폼 제품 17: 거쳐 블랭크
18: 다이 헤드 19: 제1 로봇 핸드
20: 제2 로봇 핸드 21: 압력 센서
22: 제어 유닛 23: 전동기
24: 제1 압출기 25: 제2 압출기
26: 제1 투입구 27: 제2 투입구
28: 제2 전동기 29: 제1 전동기
41: 버퍼 어큐물레이터 42: 저장 사출 유압 실린더
43: 저장 사출 게이트 밸브 44: 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더
45: 가이드 파이프 46: 사출 게이트 밸브
47: 사출 게이트 밸브 오일 실린더 411: 어큐물레이터 몸체
412: 어큐물레이터 플런저 4111: 오버플로우 탱크
4112: 오버 플로우 파이프 421: 유압 실린더 몸체
422: 저장 피스톤 로드 423: 연결판
431: 저장 사출 게이트 밸브 시트 432: 저장 사출 게이트 밸브 코어
4311: 제1 통로 4312: 제2 통로
4321: 듀얼 통공 4322: 트리 통공
441: 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더 몸체
442: 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더 푸셔
461: 사출 게이트 밸브 시트 462: 사출 게이트 밸브 코어
471: 사출 게이트 밸브 오일 실린더 몸체
472: 사출 게이트 밸브 오일 실린더 푸셔
3: 버퍼 어큐물레이터 4: 블록 프레스
5: 사출기 클램핑 장치 6: 컨베이어
7: 섬유 로딩 장치 8: 제1 피드 통공
9: 절단 장치 10: 제2 피드 통공
11: 프리 몰드 프레싱 게이트 밸브 12: 저장 사출 게이트 밸브
13: 방향전환 밸브 14: 사출 게이트 밸브
15: 몰드 프리폼 제품 17: 거쳐 블랭크
18: 다이 헤드 19: 제1 로봇 핸드
20: 제2 로봇 핸드 21: 압력 센서
22: 제어 유닛 23: 전동기
24: 제1 압출기 25: 제2 압출기
26: 제1 투입구 27: 제2 투입구
28: 제2 전동기 29: 제1 전동기
41: 버퍼 어큐물레이터 42: 저장 사출 유압 실린더
43: 저장 사출 게이트 밸브 44: 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더
45: 가이드 파이프 46: 사출 게이트 밸브
47: 사출 게이트 밸브 오일 실린더 411: 어큐물레이터 몸체
412: 어큐물레이터 플런저 4111: 오버플로우 탱크
4112: 오버 플로우 파이프 421: 유압 실린더 몸체
422: 저장 피스톤 로드 423: 연결판
431: 저장 사출 게이트 밸브 시트 432: 저장 사출 게이트 밸브 코어
4311: 제1 통로 4312: 제2 통로
4321: 듀얼 통공 4322: 트리 통공
441: 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더 몸체
442: 저장 사출 게이트 밸브 오일 실린더 푸셔
461: 사출 게이트 밸브 시트 462: 사출 게이트 밸브 코어
471: 사출 게이트 밸브 오일 실린더 몸체
472: 사출 게이트 밸브 오일 실린더 푸셔
Claims (7)
- 가공대상 사출 제품을 몰드 프레싱(mould pressing) 가공하기 위한 사출기에 있어서:
원료 투입을 위한 제1투입구가 설치된 제1압출기; 및
상기 제1압출기의 하부에 위치되고 섬유재를 투입시켜 상기 섬유재가 제2투입구 위치로부터 절단 및 가열되도록 하는 제2투입구가 설치된 제2압출기를 포함하며,
상기 제2압출기와 제1압출기는,
회전속도가 상이한 구동기구에 의해 구동되는 믹싱(mixing) 구조; 및
블랭크(blank) 제조를 위한 다이 헤드(die head) 및 몰드 프리폼(preform) 제품을 제조하기 위한 블록 프레스(block press)를 포함하고,
상기 가공대상 사출 제품에 대해 초보적인 성형을 실시하는 선가공 구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출기.
- 제1항에 있어서,
상기 선가공 구조는 방향전환 밸브를 통하여 사출기 본체와 연결되고, 상기 방향전환 밸브를 전환시켜 사출 용융체의 유동 방향을 변경시킴으로써, 상기 선가공 구조와 저장 사출 변환구조 사이에서 유동하는 상기 사출 용융체의 유동 방향을 전환시키는 것을 특징으로 하는 사출기.
- 제1항에 있어서,
상기 제2압출기의 회전속도가 상기 제1압출기보다 느린 것을 특징으로 하는 사출기.
- 제1항에 있어서,
상기 제2압출기의 회전속도가 상기 제1압출기보다 빠른 것을 특징으로 하는 사출기.
- 제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 제2압출기와 상기 제1압출기 사이에는 절단 및 용융된 원료를 상기 제1압출기로부터 상기 제2압출기로 유입시키는 도통통로가 연결되는 것을 특징으로 하는 사출기.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 선가공 구조는, 블랭크 및 몰드 프리폼 제품을 후속 구조에 이동시키기 위한 전이 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출기.
- 제1항에 있어서,
상기 사출기는, 사출 용융체의 유동 방향을 변경시키기 위한 저장 사출 게이트 밸브(gate valve)를 포함한 사출 변환구조를 포함하며,
상기 저장 사출 게이트 밸브는, 상기 사출 용융체를 유동시키기 위한 제1통로 및 제2통로가 설치되고, 상기 제1통로에 의해 관통되는 저장 사출 게이트 밸브 시트 및 상기 저장 사출 게이트 밸브 시트의 내부에 위치하여 상기 사출 용융체의 유동 상태를 변경시키는 저장 사출 게이트 밸브 코어를 포함하며,
상기 저장 사출 게이트 밸브 코어는, 상기 저장 사출 게이트 밸브 코어의 이동에 따라 도통 상태와 비도통 상태로 전환되고, 도통 상태시, 상기 사출 용융체를 인입시켜 상기 저장 사출 게이트 밸브로 유출시키는 듀얼 통공 및 상기 저장 사출 게이트 밸브 코어의 이동에 따라 삼방 상태와 이방 상태로 전환되고, 이방 상태시, 상기 저장 사출 게이트 밸브 코어와 상기 저장 사출 게이트 밸브 시트를 도통시키며, 삼방 상태시, 상기 사출 용융체의 진입을 증가시켜 수신하는 트리 통공을 포함하는 것을 특징으로 하는 사출기.
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