KR20180111613A - 사출성형기 - Google Patents

Abstract

이젝터로드의 선단면의 부분접촉을 억제할 수 있는, 사출성형기를 제공한다.
금형이 장착되는 플래튼과, 상기 플래튼의 관통구멍에 진퇴 가능하게 배치되어, 상기 금형으로부터 성형품을 밀어내는 이젝터로드와, 상기 플래튼의 상기 관통구멍의 내부에 마련되는 베어링을 갖고, 상기 베어링은 상기 이젝터로드와 접촉하여, 상기 이젝터로드의 축방향으로 상기 이젝터로드를 안내하는, 사출성형기.

Description

사출성형기{INJECTION MOLDING MACHINE}

본 발명은, 사출성형기에 관한 것이다.

특허문헌 1에 기재된 사출성형기는, 전단을 캐비티공간에 면하게 하여 진퇴 가능하게 배치된 이젝터핀과, 이젝터플레이트를 통하여 이젝터핀에 고정된 이젝터로드를 갖는다. 볼나사너트는 볼나사축과 나사결합되며, 볼나사축의 전단에 크로스헤드가 연결된다. 또한, 크로스헤드의 전단에 이젝터로드가 고정되며, 이젝터로드의 전단에 이젝터플레이트가 고정된다. 볼나사너트를 회전시킴으로써 볼나사축을 진퇴시키면, 이젝터로드나 이젝터플레이트, 이젝터핀이 진퇴된다. 이젝터핀을 전진시킴으로써 성형품을 가동금형으로부터 밀어 떨어뜨릴 수 있다.

일본 공개특허공보 평10-113957호

이젝터로드는, 가동금형 등의 금형이 장착되는 플래튼의 관통구멍에 진퇴 가능하게 배치된다.

종래, 장착오차나 치수오차 등을 허용하기 위하여, 플래튼의 관통구멍의 내경은 이젝터로드의 외경보다 컸다. 또, 이젝터로드는 크로스헤드로 편측 지지되는 경우가 있었다.

이젝터로드는, 길기 때문에 중력 등에 의하여 휘는 경우나 장착오차나 치수오차 등에 의하여 기울어지는 경우가 있었다. 그로 인하여, 이젝터로드의 선단면이 이젝터플레이트 등에 부분접촉하는 경우가 있었다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 이젝터로드의 선단면의 부분접촉을 억제할 수 있는, 사출성형기의 제공을 주된 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 의하면,

금형이 장착되는 플래튼과,

상기 플래튼의 관통구멍에 진퇴 가능하게 배치되어, 상기 금형으로부터 성형품을 밀어내는 이젝터로드와,

상기 플래튼의 상기 관통구멍의 내부에 마련되는 베어링을 갖고,

상기 베어링은, 상기 이젝터로드와 접촉하여, 상기 이젝터로드의 축방향으로 상기 이젝터로드를 안내하는, 사출성형기가 제공된다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 이젝터로드의 선단면의 부분접촉을 억제할 수 있는, 사출성형기가 제공된다.

도 1은 일 실시형태에 의한 사출성형기의 형개방완료 시의 상태를 나타내는 도이다.
도 2는 일 실시형태에 의한 사출성형기의 형체결 시의 상태를 나타내는 도이다.
도 3은 일 실시형태에 의한 이젝터장치의 대기 시의 상태를 나타내는 도이다.
도 4는 일 실시형태에 의한 이젝터장치의 압축성형 시의 상태를 나타내는 도이다.
도 5는 일 실시형태에 의한 이젝터장치의 성형품탈압 시의 상태를 나타내는 도이다.
도 6은 일 실시형태에 의한 이젝터장치의 성형품 밀어냄 시의 상태를 나타내는 도이다.
도 7은 일 실시형태에 의한 크로스헤드 및 이젝터로드의 주변구조를 나타내는 도이다.
도 8은 도 7에 나타내는 이젝터로드의 교환작업을 나타내는 도이다.
도 9는 다른 일 실시형태에 의한 크로스헤드 및 이젝터로드의 주변구조를 나타내는 도이다.
도 10은 도 9에 나타내는 이젝터로드의 교환작업을 나타내는 도이다.
도 11은 또 다른 일 실시형태에 의한 크로스헤드 및 이젝터로드의 주변구조를 나타내는 도이다.
도 12는 도 11에 나타내는 이젝터로드의 교환작업을 나타내는 도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명하지만, 각 도면에 있어서, 동일하거나 또는 대응하는 구성에 대해서는 동일하거나 또는 대응하는 부호를 붙여 설명을 생략한다.

(사출성형기)

도 1은 일 실시형태에 의한 사출성형기의 형개방완료 시의 상태를 나타내는 도이다. 도 2는 일 실시형태에 의한 사출성형기의 형체결 시의 상태를 나타내는 도이다. 도 1~도 2에 나타내는 바와 같이, 사출성형기는 형체결장치(100)와, 이젝터장치(200)와, 사출장치(300)와, 이동장치(400)와, 제어장치(700)를 갖는다. 이하, 사출성형기의 각 구성요소에 대하여 설명한다.

(형체결장치)

형체결장치(100)의 설명에서는, 형폐쇄 시의 가동플래튼(120)의 이동방향(도 1 및 도 2 중 우측방향)을 전방으로 하고, 형개방 시의 가동플래튼(120)의 이동방향(도 1 및 도 2 중 좌측방향)을 후방으로 하여 설명한다.

형체결장치(100)는, 금형장치(10)의 형폐쇄, 형체결, 형개방을 행한다. 형체결장치(100)는, 예를 들면 수평형으로서, 형개폐방향이 수평방향이다. 형체결장치(100)는, 고정플래튼(110), 가동플래튼(120), 토글서포트(130), 타이바(140), 토글기구(150), 형체결모터(160), 운동변환기구(170), 및 형두께 조정기구(180)를 갖는다.

고정플래튼(110)은, 프레임(Fr)에 대하여 고정된다. 고정플래튼(110)에 있어서의 가동플래튼(120)과의 대향면에 고정금형(11)이 장착된다.

가동플래튼(120)은, 프레임(Fr)에 대하여 형개폐방향으로 이동 가능하게 된다. 프레임(Fr) 상에는, 가동플래튼(120)을 안내하는 가이드(101)가 부설(敷設)된다. 가동플래튼(120)에 있어서의 고정플래튼(110)과의 대향면에 가동금형(12)이 장착된다.

고정플래튼(110)에 대하여 가동플래튼(120)을 진퇴시킴으로써, 형폐쇄, 형체결, 형개방이 행해진다. 고정금형(11)과 가동금형(12)으로 금형장치(10)가 구성된다.

토글서포트(130)는, 고정플래튼(110)과 간격을 두고 연결되어, 프레임(Fr) 상에 형개폐방향으로 이동 가능하게 적재된다. 다만, 토글서포트(130)는 프레임(Fr) 상에 부설되는 가이드를 따라 이동 가능하게 되어도 된다. 토글서포트(130)의 가이드는 가동플래튼(120)의 가이드(101)와 공통의 것이어도 된다.

다만, 본 실시형태에서는 고정플래튼(110)이 프레임(Fr)에 대하여 고정되어, 토글서포트(130)가 프레임(Fr)에 대하여 형개폐방향으로 이동 가능하게 되지만, 토글서포트(130)가 프레임(Fr)에 대하여 고정되어, 고정플래튼(110)이 프레임(Fr)에 대하여 형개폐방향으로 이동 가능하게 되어도 된다.

타이바(140)는, 고정플래튼(110)과 토글서포트(130)를 형개폐방향으로 간격(L)을 두고 연결한다. 타이바(140)는, 복수 개(예를 들면 4개) 이용되어도 된다. 각 타이바(140)는, 형개폐방향에 평행이고, 형체결력에 따라 신장한다. 적어도 1개의 타이바(140)에는, 타이바(140)의 변형을 검출하는 타이바변형 검출기(141)가 마련되어도 된다. 타이바변형 검출기(141)는 그 검출결과를 나타내는 신호를 제어장치(700)에 보낸다. 타이바변형 검출기(141)의 검출결과는, 형체결력의 검출 등에 이용된다.

다만, 본 실시형태에서는 형체결력을 검출하는 형체결력 검출기로서, 타이바변형 검출기(141)가 이용되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 형체결력 검출기는, 변형게이지식에 한정되지 않고, 압전식, 용량식, 유압식, 전자식 등이어도 되며, 그 장착위치도 타이바(140)에 한정되지 않는다.

토글기구(150)는, 가동플래튼(120)과 토글서포트(130)의 사이에 배치되어, 토글서포트(130)에 대하여 가동플래튼(120)을 형개폐방향으로 이동시킨다. 토글기구(150)는, 크로스헤드(151), 한 쌍의 링크군 등으로 구성된다. 각 링크군은, 핀 등으로 굴신(屈伸) 가능하게 연결되는 제1 링크(152) 및 제2 링크(153)를 갖는다. 제1 링크(152)는 가동플래튼(120)에 대하여 핀 등으로 요동 가능하게 장착되고, 제2 링크(153)는 토글서포트(130)에 대하여 핀 등으로 요동 가능하게 장착된다. 제2 링크(153)는, 제3 링크(154)를 통하여 크로스헤드(151)에 장착된다. 토글서포트(130)에 대하여 크로스헤드(151)를 진퇴시키면, 제1 링크(152) 및 제2 링크(153)가 굴신되어, 토글서포트(130)에 대하여 가동플래튼(120)이 진퇴한다.

다만, 토글기구(150)의 구성은 도 1 및 도 2에 나타내는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 1 및 도 2에서는 각 링크군의 절점(節点)의 수가 5개이지만, 4개여도 되고, 제3 링크(154)의 일단부가, 제1 링크(152)와 제2 링크(153)의 절점에 결합되어도 된다.

형체결모터(160)는 토글서포트(130)에 장착되어 있어, 토글기구(150)를 작동시킨다. 형체결모터(160)는, 토글서포트(130)에 대하여 크로스헤드(151)를 진퇴시킴으로써, 제1 링크(152) 및 제2 링크(153)를 굴신시켜, 토글서포트(130)에 대하여 가동플래튼(120)을 진퇴시킨다. 형체결모터(160)는, 운동변환기구(170)에 직결되지만, 벨트나 풀리 등을 통하여 운동변환기구(170)에 연결되어도 된다.

운동변환기구(170)는, 형체결모터(160)의 회전운동을 크로스헤드(151)의 직선운동으로 변환한다. 운동변환기구(170)는, 나사축(171)과, 나사축(171)에 나사결합하는 나사너트(172)를 포함한다. 나사축(171)과 나사너트(172)의 사이에는, 볼 또는 롤러가 개재되어도 된다.

형체결장치(100)는, 제어장치(700)에 의한 제어하에서, 형폐쇄공정, 형체결공정, 형개방공정 등을 행한다.

형폐쇄공정에서는, 형체결모터(160)를 구동하여 크로스헤드(151)를 설정속도로 형폐쇄완료위치까지 전진시킴으로써, 가동플래튼(120)을 전진시켜, 가동금형(12)을 고정금형(11)에 터치시킨다. 크로스헤드(151)의 위치나 속도는, 예를 들면 형체결모터인코더(161) 등을 이용하여 검출한다. 형체결모터인코더(161)는, 형체결모터(160)의 회전을 검출하고, 그 검출결과를 나타내는 신호를 제어장치(700)에 보낸다.

형체결공정에서는, 형체결모터(160)를 더 구동하여 크로스헤드(151)를 형폐쇄완료위치로부터 형체결위치까지 더 전진시킴으로써 형체결력을 발생시킨다. 형체결 시에 가동금형(12)과 고정금형(11)의 사이에 캐비티공간(14)이 형성되고, 사출장치(300)가 캐비티공간(14)에 액상의 성형재료를 충전한다. 충전된 성형재료가 고화됨으로써, 성형품이 얻어진다. 캐비티공간(14)의 수는 복수여도 되고, 그 경우 복수의 성형품이 동시에 얻어진다.

형개방공정에서는, 형체결모터(160)를 구동하여 크로스헤드(151)를 설정속도로 형개방완료위치까지 후퇴시킴으로써, 가동플래튼(120)을 후퇴시켜, 가동금형(12)을 고정금형(11)으로부터 이격시킨다. 그 후, 이젝터장치(200)가 가동금형(12)으로부터 성형품을 밀어낸다.

형폐쇄공정 및 형체결공정에 있어서의 설정조건은 일련의 설정조건으로서, 일괄적으로 설정된다. 예를 들면, 형폐쇄공정 및 형체결공정에 있어서의 크로스헤드(151)의 속도나 위치(속도의 전환위치, 형폐쇄완료위치, 형체결위치를 포함함)는, 일련의 설정조건으로서, 일괄적으로 설정된다. 다만, 크로스헤드(151)의 속도나 위치 등 대신에, 가동플래튼(120)의 속도나 위치 등이 설정되어도 된다. 또, 크로스헤드의 위치(예를 들면 형체결위치)나 가동플래튼의 위치 대신에, 형체결력이 설정되어도 된다.

그런데, 토글기구(150)는 형체결모터(160)의 구동력을 증폭시켜 가동플래튼(120)에 전달한다. 그 증폭배율은, 토글배율이라고도 불린다. 토글배율은, 제1 링크(152)와 제2 링크(153)가 이루는 각(θ)(이하, "링크각도(θ)"라고도 부름)에 따라 변화한다. 링크각도(θ)는 크로스헤드(151)의 위치로부터 구해진다. 링크각도(θ)가 180°일 때, 토글배율이 최대가 된다.

금형장치(10)의 교환이나 금형장치(10)의 온도변화 등에 따라 금형장치(10)의 두께가 변화한 경우, 형체결 시에 소정의 형체결력이 얻어지도록, 형두께 조정이 행해진다. 형두께 조정에서는 예를 들면 가동금형(12)이 고정금형(11)에 터치하는 형터치의 시점에서 토글기구(150)의 링크각도(θ)가 소정의 각도가 되도록, 고정플래튼(110)과 토글서포트(130)의 간격(L)을 조정한다.

형체결장치(100)는, 고정플래튼(110)과 토글서포트(130)의 간격(L)을 조정함으로써, 형두께 조정을 행하는 형두께 조정기구(180)를 갖는다. 형두께 조정기구(180)는, 타이바(140)의 후단부에 형성되는 나사축(181)과, 토글서포트(130)에 회전 가능하게 유지되는 나사너트(182)와, 나사축(181)에 나사결합하는 나사너트(182)를 회전시키는 형두께 조정모터(183)를 갖는다.

나사축(181) 및 나사너트(182)는, 타이바(140)마다 마련된다. 형두께 조정모터(183)의 회전은, 회전전달부(185)를 통하여 복수의 나사너트(182)에 전달되어도 된다. 복수의 나사너트(182)를 동기하여 회전시킬 수 있다. 다만, 회전전달부(185)의 전달경로를 변경함으로써, 복수의 나사너트(182)를 개별적으로 회전시키는 것도 가능하다.

회전전달부(185)는, 예를 들면 기어 등으로 구성된다. 이 경우, 각 나사너트(182)의 외주에 수동기어가 형성되고, 형두께 조정모터(183)의 출력축에는 구동기어가 장착되며, 복수의 수동기어 및 구동기어와 맞물리는 중간기어가 토글서포트(130)의 중앙부에 회전 가능하게 유지된다. 다만, 회전전달부(185)는, 기어 대신에, 벨트나 풀리 등으로 구성되어도 된다.

형두께 조정기구(180)의 동작은 제어장치(700)에 의하여 제어된다. 제어장치(700)는 형두께 조정모터(183)를 구동하여, 나사너트(182)를 회전시킴으로써, 나사너트(182)를 회전 가능하게 유지하는 토글서포트(130)의 고정플래튼(110)에 대한 위치를 조정하여, 고정플래튼(110)과 토글서포트(130)의 간격(L)을 조정한다.

다만, 본 실시형태에서는 나사너트(182)가 토글서포트(130)에 대하여 회전 가능하게 유지되고, 나사축(181)이 형성되는 타이바(140)가 고정플래튼(110)에 대하여 고정되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

예를 들면, 나사너트(182)가 고정플래튼(110)에 대하여 회전 가능하게 유지되고, 타이바(140)가 토글서포트(130)에 대하여 고정되어도 된다. 이 경우, 나사너트(182)를 회전시킴으로써, 간격(L)을 조정할 수 있다.

또, 나사너트(182)가 토글서포트(130)에 대하여 고정되고, 타이바(140)가 고정플래튼(110)에 대하여 회전 가능하게 유지되어도 된다. 이 경우, 타이바(140)를 회전시킴으로써, 간격(L)을 조정할 수 있다.

또한, 나사너트(182)가 고정플래튼(110)에 대하여 고정되고, 타이바(140)가 토글서포트(130)에 대하여 회전 가능하게 유지되어도 된다. 이 경우, 타이바(140)를 회전시킴으로써 간격(L)을 조정할 수 있다.

간격(L)은, 형두께 조정모터인코더(184)를 이용하여 검출한다. 형두께 조정모터인코더(184)는, 형두께 조정모터(183)의 회전량이나 회전방향을 검출하고, 그 검출결과를 나타내는 신호를 제어장치(700)에 보낸다. 형두께 조정모터인코더(184)의 검출결과는, 토글서포트(130)의 위치나 간격(L)의 감시나 제어에 이용된다.

형두께 조정기구(180)는, 서로 나사결합하는 나사축(181)과 나사너트(182) 중 일방을 회전시킴으로써, 간격(L)을 조정한다. 복수의 형두께 조정기구(180)가 이용되어도 되고, 복수의 형두께 조정모터(183)가 이용되어도 된다.

다만, 본 실시형태의 형두께 조정기구(180)는 간격(L)을 조정하기 위하여, 타이바(140)에 형성되는 나사축(181)과 나사축(181)에 나사결합되는 나사너트(182)를 갖지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

예를 들면, 형두께 조정기구(180)는 타이바(140)의 온도를 조절하는 타이바온도조절기를 가져도 된다. 타이바온도조절기는 각 타이바(140)에 장착되고, 복수 개의 타이바(140)의 온도를 연계하여 조정한다. 타이바(140)의 온도가 높을수록, 타이바(140)는 열팽창에 의하여 길어져, 간격(L)이 커진다. 복수 개의 타이바(140)의 온도는 독립적으로 조정하는 것도 가능하다.

타이바온도조절기는, 예를 들면 히터 등의 가열기를 포함하고, 가열에 의하여 타이바(140)의 온도를 조절한다. 타이바온도조절기는, 수랭재킷 등의 냉각기를 포함하고, 냉각에 의하여 타이바(140)의 온도를 조절해도 된다. 타이바온도조절기는, 가열기와 냉각기의 양방을 포함해도 된다.

다만, 본 실시형태의 형체결장치(100)는 형개폐방향이 수평방향인 수평형이지만, 형개폐방향이 상하방향인 수직형이어도 된다. 수직형의 형체결장치는 하측 플래튼, 상측 플래튼, 토글서포트, 타이바, 토글기구, 및 형체결모터 등을 갖는다. 하측 플래튼과 상측 플래튼 중 어느 일방이 고정플래튼, 나머지 일방이 가동플래튼으로서 이용된다. 하측 플래튼에는 하측 금형이 장착되고, 상측 플래튼에는 상측 금형이 장착된다. 하측 금형과 상측 금형으로 금형장치가 구성된다. 하측 금형은, 로터리테이블을 통하여 하측 플래튼에 장착되어도 된다. 토글서포트는, 하측 플래튼의 하방에 배치되어, 타이바를 통하여 상측 플래튼과 연결된다. 타이바는, 상측 플래튼과 토글서포트를 형개폐방향으로 간격을 두고 연결한다. 토글기구는, 토글서포트와 하측 플래튼의 사이에 배치되어, 가동플래튼을 승강시킨다. 형체결모터는, 토글기구를 작동시킨다. 형체결장치가 수직형인 경우, 타이바의 개수는 통상 3개이다. 다만, 타이바의 개수는 특별히 한정되지 않는다.

다만, 본 실시형태의 형체결장치(100)는 구동원으로서, 형체결모터(160)를 갖지만, 형체결모터(160) 대신에, 유압실린더를 가져도 된다. 또, 형체결장치(100)는, 형개폐용으로 리니어모터를 갖고, 형체결용으로 전자석을 가져도 된다.

(이젝터장치)

이젝터장치(200)의 설명에서는, 형체결장치(100)의 설명과 동일하게, 형폐쇄 시의 가동플래튼(120)의 이동방향(도 1 및 도 2 중 우측방향)을 전방으로 하고, 형개방 시의 가동플래튼(120)의 이동방향(도 1 및 도 2 중 좌측방향)을 후방으로 하여 설명한다.

이젝터장치(200)는, 금형장치(10)로부터 성형품을 밀어낸다. 이젝터장치(200)는, 이젝터모터(210), 운동변환기구(220), 및 이젝터로드(230) 등을 갖는다.

이젝터모터(210)는, 가동플래튼(120)에 장착된다. 이젝터모터(210)는, 운동변환기구(220)에 직결되지만, 벨트나 풀리 등을 통하여 운동변환기구(220)에 연결되어도 된다.

운동변환기구(220)는, 이젝터모터(210)의 회전운동을 이젝터로드(230)의 직선운동으로 변환한다. 운동변환기구(220)는, 나사축과, 나사축에 나사결합하는 나사너트를 포함한다. 나사축과 나사너트의 사이에는, 볼 또는 롤러가 개재되어도 된다.

이젝터로드(230)는, 가동플래튼(120)의 관통구멍에 있어서 진퇴 가능하게 된다. 이젝터로드(230)의 전단부는 가동금형(12)의 내부에 진퇴 가능하게 배치되는 가동부재(15)와 접촉한다. 이젝터로드(230)의 전단부는, 가동부재(15)와 연결되어 있어도 되고, 연결되어 있지 않아도 된다.

이젝터장치(200)는, 제어장치(700)에 의한 제어하에서, 밀어내기 공정을 행한다.

밀어내기 공정에서는, 이젝터모터(210)를 구동하여 이젝터로드(230)를 설정속도로 대기위치부터 밀어내기 위치까지 전진시킴으로써, 가동부재(15)를 전진시켜, 성형품을 밀어낸다. 그 후, 이젝터모터(210)를 구동하여 이젝터로드(230)를 설정속도로 후퇴시켜, 가동부재(15)를 원래의 대기위치까지 후퇴시킨다. 이젝터로드(230)의 위치나 속도는, 예를 들면 이젝터모터인코더(211)를 이용하여 검출한다. 이젝터모터인코더(211)는, 이젝터모터(210)의 회전을 검출하고, 그 검출결과를 나타내는 신호를 제어장치(700)에 보낸다.

(사출장치)

사출장치(300)의 설명에서는, 형체결장치(100)의 설명이나 이젝터장치(200)의 설명과는 달리, 충전 시의 스크루(330)의 이동방향(도 1 및 도 2 중 좌측방향)을 전방으로 하고, 계량 시의 스크루(330)의 이동방향(도 1 및 도 2 중 우측방향)을 후방으로 하여 설명한다.

사출장치(300)는, 프레임(Fr)에 대하여 진퇴 가능한 슬라이드베이스(301)에 설치되어, 금형장치(10)에 대하여 진퇴 가능하게 된다. 사출장치(300)는, 금형장치(10)에 터치되어, 금형장치(10) 내의 캐비티공간(14)에 성형재료를 충전한다. 사출장치(300)는 예를 들면, 실린더(310), 노즐(320), 스크루(330), 계량모터(340), 사출모터(350), 압력검출기(360) 등을 갖는다.

실린더(310)는, 공급구(311)로부터 내부에 공급된 성형재료를 가열한다. 공급구(311)는 실린더(310)의 후측부에 형성된다. 실린더(310)의 후측부의 외주에는, 수랭실린더 등의 냉각기(312)가 마련된다. 냉각기(312)보다 전방에 있어서, 실린더(310)의 외주에는, 밴드히터 등의 가열기(313)와 온도검출기(314)가 마련된다.

실린더(310)는, 실린더(310)의 축방향(도 1 및 도 2 중 좌우방향)으로 복수의 존으로 구분된다. 각 존에 가열기(313)와 온도검출기(314)가 마련된다. 존별로, 온도검출기(314)의 검출온도가 설정온도가 되도록, 제어장치(700)가 가열기(313)를 제어한다.

노즐(320)은, 실린더(310)의 전단부에 마련되어, 금형장치(10)에 대하여 압압된다. 노즐(320)의 외주에는, 가열기(313)와 온도검출기(314)가 마련된다. 노즐(320)의 검출온도가 설정온도가 되도록, 제어장치(700)가 가열기(313)를 제어한다.

스크루(330)는, 실린더(310) 내에 있어서 회전 가능하고 또한 진퇴 가능하게 배치된다. 스크루(330)를 회전시키면, 스크루(330)의 나선형상의 홈을 따라 성형재료가 전방으로 보내진다. 성형재료는 전방으로 보내지면서, 실린더(310)로부터의 열에 의하여 서서히 용융된다. 액상의 성형재료가 스크루(330)의 전방으로 보내져 실린더(310)의 전측부에 축적됨에 따라, 스크루(330)가 후퇴된다. 그 후, 스크루(330)를 전진시키면, 스크루(330) 전방에 축적된 액상의 성형재료가 노즐(320)로부터 사출되어, 금형장치(10) 내에 충전된다.

스크루(330)의 전측부에는 스크루(330)를 전방으로 밀 때에 스크루(330)의 전방에서 후방을 향하는 성형재료의 역류를 방지하는 역류방지밸브로서, 역류방지링(331)이 진퇴 가능하게 장착된다.

역류방지링(331)은, 스크루(330)를 전진시킬 때에, 스크루(330) 전방의 성형재료의 압력에 의하여 후방으로 밀려, 성형재료의 유로를 막는 폐색위치(도 2 참조)까지 스크루(330)에 대하여 상대적으로 후퇴한다. 이로써, 스크루(330) 전방에 축적된 성형재료가 후방으로 역류되는 것을 방지한다.

한편, 역류방지링(331)은 스크루(330)를 회전시킬 때에, 스크루(330)의 나선형상의 홈을 따라 전방으로 보내지는 성형재료의 압력에 의하여 전방으로 밀려, 성형재료의 유로를 개방하는 개방위치(도 1 참조)까지 스크루(330)에 대하여 상대적으로 전진한다. 이로써, 스크루(330)의 전방으로 성형재료가 보내진다.

역류방지링(331)은, 스크루(330)와 함께 회전하는 공동회전타입과, 스크루(330)와 함께 회전하지 않는 비공동회전타입 중 어느 것이어도 된다.

다만, 사출장치(300)는 스크루(330)에 대하여 역류방지링(331)을 개방위치와 폐색위치의 사이에서 진퇴시키는 구동원을 갖고 있어도 된다.

계량모터(340)는, 스크루(330)를 회전시킨다. 스크루(330)를 회전시키는 구동원은, 계량모터(340)에는 한정되지 않고, 예를 들면 유압펌프 등이어도 된다.

사출모터(350)는, 스크루(330)를 진퇴시킨다. 사출모터(350)와 스크루(330)의 사이에는, 사출모터(350)의 회전운동을 스크루(330)의 직선운동으로 변환하는 운동변환기구 등이 마련된다. 운동변환기구는, 예를 들면 나사축과, 나사축에 나사결합하는 나사너트를 갖는다. 나사축과 나사너트의 사이에는, 볼이나 롤러 등이 마련되어도 된다. 스크루(330)를 진퇴시키는 구동원은, 사출모터(350)에는 한정되지 않고, 예를 들면 유압실린더 등이어도 된다.

압력검출기(360)는, 사출모터(350)와 스크루(330)의 사이에서 전달되는 압력을 검출한다. 압력검출기(360)는, 사출모터(350)와 스크루(330)의 사이의 압력의 전달경로에 마련되어, 압력검출기(360)에 작용하는 압력을 검출한다.

압력검출기(360)는, 그 검출결과를 나타내는 신호를 제어장치(700)에 보낸다. 압력검출기(360)의 검출결과는, 스크루(330)가 성형재료로부터 받는 압력, 스크루(330)에 대한 배압, 스크루(330)로부터 성형재료에 작용하는 압력 등의 제어나 감시에 이용된다.

사출장치(300)는, 제어장치(700)에 의한 제어하에서, 충전공정, 보압공정, 계량공정 등을 행한다.

충전공정에서는, 사출모터(350)를 구동하여 스크루(330)를 설정속도로 전진시켜, 스크루(330)의 전방에 축적된 액상의 성형재료를 금형장치(10) 내의 캐비티공간(14)에 충전시킨다. 스크루(330)의 위치나 속도는, 예를 들면 사출모터인코더(351)를 이용하여 검출한다. 사출모터인코더(351)는, 사출모터(350)의 회전을 검출하고, 그 검출결과를 나타내는 신호를 제어장치(700)에 보낸다. 스크루(330)의 위치가 설정위치에 도달하면, 충전공정으로부터 보압공정으로의 전환(이른바, V/P전환)이 행해진다. V/P전환이 행해지는 위치를 V/P전환위치라고도 부른다. 스크루(330)의 설정속도는, 스크루(330)의 위치나 시간 등에 따라 변경되어도 된다.

다만, 충전공정에 있어서 스크루(330)의 위치가 설정위치에 도달한 후, 그 설정위치에 스크루(330)를 일시정지시키고, 그 후에 V/P전환이 행해져도 된다. V/P전환의 직전에 있어서, 스크루(330)의 정지 대신에, 스크루(330)의 미속전진 또는 미속후퇴가 행해져도 된다.

보압공정에서는, 사출모터(350)를 구동하여 스크루(330)를 전방으로 밀어, 스크루(330)의 전단부에 있어서의 성형재료의 압력(이하, "유지압력"이라고도 부름)을 설정압으로 유지하고, 실린더(310) 내에 남는 성형재료를 금형장치(10)를 향하여 민다. 금형장치(10) 내에서의 냉각수축에 의한 부족분의 성형재료를 보충할 수 있다. 유지압력은 예를 들면 압력검출기(360)를 이용하여 검출한다. 압력검출기(360)는, 그 검출결과를 나타내는 신호를 제어장치(700)에 보낸다. 유지압력의 설정값은, 보압공정의 개시부터의 경과시간 등에 따라 변경되어도 된다.

보압공정에서는 금형장치(10) 내의 캐비티공간(14)의 성형재료가 서서히 냉각되어, 보압공정 완료 시에는 캐비티공간(14)의 입구가 고화된 성형재료로 막힌다. 이 상태는 게이트시일이라고 불리고, 캐비티공간(14)으로부터의 성형재료의 역류가 방지된다. 보압공정 후, 냉각공정이 개시된다. 냉각공정에서는, 캐비티공간(14) 내의 성형재료의 고화가 행해진다. 성형사이클시간의 단축을 위하여, 냉각공정 중에 계량공정이 행해져도 된다.

계량공정에서는, 계량모터(340)를 구동하여 스크루(330)를 설정회전수로 회전시키고, 스크루(330)의 나선형상의 홈을 따라 성형재료를 전방으로 보낸다. 이에 따라, 성형재료가 서서히 용융된다. 액상의 성형재료가 스크루(330)의 전방으로 보내져 실린더(310)의 전측부에 축적됨에 따라, 스크루(330)가 후퇴된다. 스크루(330)의 회전수는 예를 들면 계량모터인코더(341)를 이용하여 검출한다. 계량모터인코더(341)는, 계량모터(340)의 회전을 검출하고, 그 검출결과를 나타내는 신호를 제어장치(700)에 보낸다.

계량공정에서는 스크루(330)의 급격한 후퇴를 제한시키기 위하여, 사출모터(350)를 구동하여 스크루(330)에 대하여 설정배압을 가해도 된다. 스크루(330)에 대한 배압은, 예를 들면 압력검출기(360)를 이용하여 검출한다. 압력검출기(360)는, 그 검출결과를 나타내는 신호를 제어장치(700)에 보낸다. 스크루(330)가 계량 완료위치까지 후퇴하여, 스크루(330)의 전방에 소정량의 성형재료가 축적되면, 계량공정이 완료된다.

다만, 본 실시형태의 사출장치(300)는, 인라인·스크루방식이지만, 프리플라스티사이징방식 등이어도 된다. 프리플라스티사이징방식의 사출장치는, 가소화실린더 내에서 용융된 성형재료를 사출실린더에 공급하고, 사출실린더로부터 금형장치 내에 성형재료를 사출한다. 가소화실린더 내에는 스크루가 회전 가능하거나 또는 회전 가능하고 또한 진퇴 가능하게 배치되며, 사출실린더 내에는 플런저가 진퇴 가능하게 배치된다.

또, 본 실시형태의 사출장치(300)는, 실린더(310)의 축방향이 수평방향인 수평형이지만, 실린더(310)의 축방향이 상하방향인 수직형이어도 된다. 수직형의 사출장치(300)와 조합되는 형체결장치는, 수직형이어도 되고 수평형이어도 된다. 마찬가지로, 수평형의 사출장치(300)와 조합되는 형체결장치는, 수평형이어도 되고 수직형이어도 된다.

(이동 장치)

이동장치(400)의 설명에서는, 사출장치(300)의 설명과 동일하게, 충전 시의 스크루(330)의 이동방향(도 1 및 도 2 중 좌측방향)을 전방으로 하고, 계량 시의 스크루(330)의 이동방향(도 1 및 도 2 중 우측방향)을 후방으로 하여 설명한다.

이동장치(400)는, 금형장치(10)에 대하여 사출장치(300)를 진퇴시킨다. 또, 이동장치(400)는, 금형장치(10)에 대하여 노즐(320)을 압압하여, 노즐터치압력을 발생시킨다. 이동장치(400)는, 액압펌프(410), 구동원으로서의 모터(420), 액압액추에이터로서의 액압실린더(430) 등을 포함한다.

액압펌프(410)는, 제1 포트(411)와, 제2 포트(412)를 갖는다. 액압펌프(410)는, 양방향 회전 가능한 펌프이며, 모터(420)의 회전방향을 전환함으로써, 제1 포트(411) 및 제2 포트(412) 중 어느 일방으로부터 작동액(예를 들면 오일)을 흡입하여 타방으로부터 토출시켜 액압을 발생시킨다. 다만, 액압펌프(410)는 탱크로부터 작동액을 흡인하여 제1 포트(411) 및 제2 포트(412) 중 어느 일방으로부터 작동액을 토출시킬 수도 있다.

모터(420)는, 액압펌프(410)를 작동시킨다. 모터(420)는, 제어장치(700)로부터의 제어신호에 따른 회전방향 및 회전토크로 액압펌프(410)를 구동한다. 모터(420)는, 전동모터여도 되고, 전동서보모터여도 된다.

액압실린더(430)는, 실린더본체(431), 피스톤(432), 및 피스톤로드(433)를 갖는다. 실린더본체(431)는, 사출장치(300)에 대하여 고정된다. 피스톤(432)은, 실린더본체(431)의 내부를, 제1실(室)로서의 전실(前室)(435)과, 제2실로서의 후실(後室)(436)로 구획한다. 피스톤로드(433)는, 고정플래튼(110)에 대하여 고정된다.

액압실린더(430)의 전실(435)은, 제1 유로(401)를 통하여, 액압펌프(410)의 제1 포트(411)와 접속된다. 제1 포트(411)로부터 토출된 작동액이 제1 유로(401)를 통하여 전실(435)에 공급됨으로써, 사출장치(300)가 전방으로 밀린다. 사출장치(300)가 전진되어, 노즐(320)이 고정금형(11)에 압압된다. 전실(435)은, 액압펌프(410)로부터 공급되는 작동액의 압력에 의하여 노즐(320)의 노즐터치압력을 발생시키는 압력실로서 기능한다.

한편, 액압실린더(430)의 후실(436)은, 제2 유로(402)를 통하여 액압펌프(410)의 제2 포트(412)와 접속된다. 제2 포트(412)로부터 토출된 작동액이 제2 유로(402)를 통하여 액압실린더(430)의 후실(436)에 공급됨으로써, 사출장치(300)가 후방으로 밀린다. 사출장치(300)가 후퇴되어, 노즐(320)이 고정금형(11)으로부터 이격된다.

다만, 본 실시형태에서는 이동장치(400)는 액압실린더(430)를 포함하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 액압실린더(430) 대신에, 전동모터와, 그 전동모터의 회전운동을 사출장치(300)의 직선운동으로 변환하는 운동변환기구가 이용되어도 된다.

(제어장치)

제어장치(700)는, 도 1~도 2에 나타내는 바와 같이 CPU(Central Processing Unit)(701)와, 메모리 등의 기억매체(702)와, 입력인터페이스(703)와, 출력인터페이스(704)를 갖는다. 제어장치(700)는, 기억매체(702)에 기억된 프로그램을 CPU(701)에 실행시킴으로써, 각종의 제어를 행한다. 또, 제어장치(700)는, 입력인터페이스(703)로 외부로부터의 신호를 수신하고, 출력인터페이스(704)로 외부로 신호를 송신한다.

제어장치(700)는, 형폐쇄공정이나 형체결공정, 형개방공정 등을 반복하여 행함으로써, 성형품을 반복하여 제조한다. 또, 제어장치(700)는, 형체결공정의 사이에, 계량공정이나 충전공정, 보압공정 등을 행한다. 성형품을 얻기 위한 일련의 동작, 예를 들면 계량공정의 개시로부터 다음의 계량공정의 개시까지의 동작을 "숏" 또는 "성형사이클"이라고도 부른다. 또, 1회의 숏에 필요로 하는 시간을 "성형사이클시간"이라고도 부른다.

제어장치(700)는, 조작장치(750)나 표시장치(760)와 접속되어 있다. 조작장치(750)는, 유저에 의한 입력조작을 받아들여, 입력조작에 따른 신호를 제어장치(700)로 출력한다. 표시장치(760)는, 제어장치(700)에 의한 제어하에서, 조작장치(750)에 있어서의 입력조작에 따른 조작화면을 표시한다.

조작화면은, 사출성형기의 설정 등에 이용된다. 조작화면은, 복수 준비되어, 전환되어 표시되거나, 중첩되어 표시되거나 한다. 유저는, 표시장치(760)로 표시되는 조작화면을 보면서, 조작장치(750)를 조작함으로써 사출성형기의 설정(설정값의 입력을 포함함) 등을 행한다.

조작장치(750) 및 표시장치(760)는, 예를 들면 터치패널로 구성되어, 일체화되어도 된다. 다만, 본 실시형태의 조작장치(750) 및 표시장치(760)는, 일체화되어 있지만, 독립적으로 마련되어도 된다. 또, 조작장치(750)는, 복수 마련되어도 된다.

(이젝터장치의 상세)

도 3은, 일 실시형태에 의한 이젝터장치의 대기 시의 상태를 나타내는 도이다. 도 4는, 일 실시형태에 의한 이젝터장치의 압축성형 시의 상태를 나타내는 도이다. 도 5는, 일 실시형태에 의한 이젝터장치의 성형품탈압 시의 상태를 나타내는 도이다. 도 6은, 일 실시형태에 의한 이젝터장치의 성형품 밀어냄 시의 상태를 나타내는 도이다.

이젝터장치(200)는, 가동플래튼(120)에 장착된다. 가동플래튼(120)은, 가동금형(12)이 장착되는 가동플래튼 본체부(121)와, 제1 링크(152)의 요동축이 장착되는 가동플래튼 링크장착부(125)를 갖는다. 가동플래튼 본체부(121)와 가동플래튼 링크장착부(125)는, 주조 등으로 일체로 형성되어도 된다.

가동플래튼 본체부(121)는, 형개폐방향에서 보았을 때 대략 직사각형상으로 형성되는 판형상부를 갖는다. 판형상부의 4개의 모서리부에는, 타이바(140)를 따라 절결부가 형성되어도 된다. 절결부 대신에, 타이바(140)가 삽입 관통되는 관통구멍이 형성되어도 된다. 판형상부는, 이젝터로드(230)가 삽입 관통되는 관통구멍(122)을 중앙부에 갖는다.

다만, 가동플래튼 본체부(121)는, 판형상부 외에, 판형상부의 외주부에서 후방으로 돌출되는 통형상부를 더 가져도 된다. 통형상부는, 형개폐방향에서 보았을 때 사각프레임형상으로 형성되어, 이젝터장치(200)의 적어도 일부를 수용하는 공간을 내부에 형성한다.

가동플래튼 링크장착부(125)는, 가동플래튼 본체부(121)에 있어서의 토글서포트(130)와의 대향면(후면)에, 예를 들면 상하 한 쌍 마련된다. 각 가동플래튼 링크장착부(125)의 선단부에는 관통구멍이 형성되어, 그 관통구멍에 요동축이 삽입 관통됨으로써, 요동축을 통하여 제1 링크(152)가 가동플래튼 링크장착부(125)에 요동 가능하게 장착된다.

이젝터장치(200)는, 도 3~도 6에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 이젝터모터(210), 운동변환기구(220), 이젝터로드(230), 크로스헤드(240), 및 커플링(250) 등을 갖는다.

이젝터모터(210)는, 가동플래튼(120)에 대하여 고정된다. 이젝터모터(210)의 회전운동은, 벨트나 풀리를 통하여 운동변환기구(220)에 전달되지만, 직접 운동변환기구(220)에 전달되어도 된다.

운동변환기구(220)는, 이젝터모터(210)의 회전운동을 크로스헤드(240)의 직선운동으로 변환한다. 크로스헤드(240)의 직선운동은, 커플링(250)을 통하여, 이젝터로드(230)에 전달된다.

운동변환기구(220)는, 나사축(221)과, 나사축(221)에 나사결합되는 나사너트(222)를 갖는다. 나사축(221)과 나사너트(222)의 사이에는, 볼 또는 롤러가 개재되어도 된다. 나사축(221)은, 가동플래튼 본체부(121)의 후방에 가동플래튼 본체부(121)와 소정의 간격을 두고 마련되는 장착판(223)을 관통하여, 전단부에 있어서 크로스헤드(240)에 고정된다. 한편, 나사너트(222)는, 장착판(223)에 회전 가능하고 또한 진퇴 불가능하게 유지된다.

이젝터모터(210)를 구동하여 나사너트(222)를 회전시키면, 나사축(221)이나 크로스헤드(240)가 진퇴한다. 다만, 나사축(221)이나 나사너트(222)의 배치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 나사축(221)이 장착판(223)에 회전 가능하고 또한 진퇴 불가능하게 유지되고, 나사너트(222)가 크로스헤드(240)에 고정되어도 된다. 이 경우, 이젝터모터(210)를 구동하여 나사축(221)을 회전시키면, 나사너트(222)나 크로스헤드(240)가 진퇴한다.

크로스헤드(240)는, 장착판(223)과 가동플래튼 본체부(121)의 사이에 걸쳐지는 가이드로드(241)를 따라 진퇴 가능하게 된다. 가이드로드(241)는, 크로스헤드(240)의 회전방지를 위하여, 복수 개 마련되어도 된다. 다만, 가이드로드(241)는, 장착판(223)과 가동플래튼 본체부(121) 중 어느 일방에 편측 지지되어도 된다.

이젝터로드(230)는, 가동플래튼(120)(보다 상세하게는 가동플래튼 본체부(121))을 전후방향으로 관통하는 관통구멍(122)에 있어서 진퇴 가능하게 되고, 크로스헤드(240)의 진퇴에 따라 진퇴된다. 이젝터로드(230)의 개수는, 도 3~도 6에서는 1개이지만, 복수 개여도 된다.

이젝터로드(230)의 전단부는, 가동금형(12)의 내부에 진퇴 가능하게 배치되는 가동부재(15)와 접촉한다. 이젝터로드(230)의 전단부는, 가동부재(15)와 연결되어 있지 않지만, 가동부재(15)와 연결되어 있어도 된다. 다만, 이젝터로드(230)의 전단부가 가동부재(15)와 연결되어 있는 경우, 스프링(16)은 없어도 된다.

이젝터모터(210)를 구동하여 이젝터로드(230)를 전진시키면, 가동부재(15)가 전진하여, 성형재료(2)의 압축이 행해진다. 그 후, 이젝터로드(230)를 구동하여 이젝터로드(230)를 후퇴시키면, 스프링(16)의 탄성복원력에 의하여 가동부재(15)가 이젝터로드(230)에 압압되면서 후퇴하고, 성형품의 탈압이 행해진다. 탈압이 이루어진 성형품은, 이젝터로드(230)의 전진에 의하여 가동금형(12)으로부터 밀어내어진다.

금형장치(10)는, 고정플래튼(110)에 장착되는 고정금형(11)과, 가동플래튼(120)에 장착되는 가동금형(12)을 포함한다. 도 3에 나타내는 바와 같이 형체결 시에 고정금형(11)과 가동금형(12)의 사이에 캐비티공간(14)이 형성된다. 성형재료(2)는, 고정금형(11)에 형성되는 스프루(17), 스프루(17)의 종단부에서 분기하는 러너(18), 및 러너(18)의 종단부에 마련되는 게이트(19)를 거쳐, 캐비티공간(14)에 이른다.

금형장치(10)는, 가동금형(12)의 내부에 진퇴 가능하게 배치되는 가동부재(15)를 갖는다. 가동부재(15)는, 도 3 내지 도 6에 나타내는 바와 같이, 전후방향에 대하여 수직인 판형의 이젝터플레이트(21)와, 이젝터플레이트(21)로부터 전방으로 뻗는 봉형상의 압축코어핀(22)과, 이젝터플레이트(21)로부터 전방으로 뻗는 봉형상의 이젝터핀(23)를 갖는다.

이젝터플레이트(21)는, 이젝터플레이트(21)보다 후방에 배치되는 이젝터로드(230)에 의하여 전방으로 밀린다. 또, 이젝터플레이트(21)는, 이젝터플레이트(21)보다 전방에 배치되는 스프링(16)에 의하여 후방으로 밀린다.

압축코어핀(22)은, 이젝터플레이트(21)로부터 전방으로 뻗어, 가동금형(12)을 관통한다. 압축코어핀(22)의 전단면은, 캐비티공간(14)의 벽면의 일부가 된다. 압축코어핀(22)은, 이젝터플레이트(21)와 함께 진퇴하여, 성형재료(2)의 압축, 압축성형된 성형품의 탈압, 탈압이 이루어진 성형품의 밀어내기를 행한다.

이젝터핀(23)은, 이젝터플레이트(21)로부터 전방으로 뻗어, 가동금형(12)을 관통한다. 이젝터핀(23)의 전단부에는, 도 3에 나타내는 바와 같이 러너(18)를 흐르는 성형재료(2)가 달라붙어 고화된다. 이젝터핀(23)은, 러너(18)에서 고화된 성형재료(2)의 밀어내기에 이용된다.

이젝터장치(200)는, 금형장치(10)의 캐비티공간(14)에 충전되어 있는 성형재료의 압축, 그 압축에 의하여 성형된 성형품(이하, "압축성형된 성형품"이라고도 부름)의 금형장치(10)로부터의 밀어내기의 양방에 이용된다. 성형재료의 압축은, 성형재료가 완전하게 고화되기 전에 행해진다. 이하, 이젝터장치(200)의 동작에 대하여 설명한다.

제어장치(700)는, 충전공정의 개시로부터 보압공정의 완료까지의 사이에, 이젝터로드(230)를 도 3에 나타내는 압축대기위치부터 도 4에 나타내는 압축성형위치까지 전진시킨다. 이로써, 가동부재(15)가 전진되며, 캐비티공간(14)에 충전되어 있는 성형재료(2)가 압축된다.

다만, 이젝터로드(230)는, 압축대기위치에 있을 때에, 도 3에서는 가동부재(15)에 접촉하고 있지 않지만, 가동부재(15)에 접촉하고 있어도 된다. 후자의 경우, 이젝터로드(230)는, 가동부재(15)와 연결되어도 된다.

제어장치(700)는, 이젝터로드(230)를 도 4에 나타내는 압축성형위치에서 소정 시간 위치유지한 후, 이젝터로드(230)를 도 5에 나타내는 탈압위치까지 후퇴시켜, 압축성형된 성형품의 탈압을 행한다. 이젝터로드(230)가 도 5에 나타내는 탈압위치에서 소정 시간 위치유지되는 동안에, 캐비티공간(14)에 충전된 성형재료가 고화되어 성형품이 얻어진다. 탈압위치는, 압축대기위치와 동일한 위치여도 되고 다른 위치여도 된다.

제어장치(700)는, 금형장치(10)의 형개방의 후에, 이젝터로드(230)를 도 6에 나타내는 밀어내기 위치까지 전진시킨다. 이로써, 가동부재(15)가 다시 전진되고, 성형품이 가동금형(12)으로부터 밀어내어진다. 그 후, 제어장치(700)는, 이젝터로드(230)를 도 7에 나타내는 압축대기위치까지 후퇴시킨다.

다만, 본 실시형태에서는 이젝터로드(230)를, 도 4에 나타내는 압축성형위치에서 소정 시간 위치유지한 후, 도 5에 나타내는 탈압위치까지 후퇴시키지만, 후퇴시키지 않고, 캐비티공간(14)에 충전된 성형재료를 고화시켜도 된다.

도 7은, 일 실시형태에 의한 크로스헤드 및 이젝터로드의 주변구조를 나타내는 도이다. 사출성형기는, 가동플래튼(120)(상세하게는 가동플래튼 본체부(121))의 관통구멍(122)의 내부에 마련되는 베어링(123)을 갖는다.

베어링(123)은, 이젝터로드(230)와 접촉하여, 이젝터로드(230)의 축방향으로 이젝터로드(230)를 안내한다. 이로써, 이젝터로드(230)가 중력 등으로 휘는 경우나 이젝터로드(230)가 장착오차나 치수오차 등으로 기울어지는 경우를 억제할 수 있고, 이젝터로드(230)의 전단면이 이젝터플레이트(21)에 부분접촉하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 도 4에 나타내는 압축성형 시에, 복수의 캐비티공간(14)에 있어서 성형재료를 균등하게 압축할 수 있다. 또, 도 6에 나타내는 성형품 밀어냄 시에, 복수의 성형품을 균등하게 밀어낼 수 있다. 이들 효과는, 이젝터로드(230)의 전단부가 이젝터플레이트(21)에 연결되어 있지 않고, 이젝터로드(230)가 크로스헤드(240)로 편측 지지되는 경우에 현저하다. 이 경우에 만일 베어링(123)이 없으면, 이젝터로드(230)의 전단부는, 구속되어 있지 않기 때문에, 중력 등에 의하여 쳐지거나, 장착오차나 치수오차 등에 의하여 기울어지거나 하기 쉽다.

베어링(123)은, 이젝터로드(230)를 미끄럼 안내해도 되지만, 이젝터로드(230)를 구름 안내해도 된다. 베어링(123)은, 이젝터로드(230)와 접촉하는 전동체(轉動體)(124)를 포함해도 된다. 전동체(124)로서는, 볼이 이용되지만, 롤러가 이용되어도 된다. 베어링(123)은, 복수의 전동체(124)가 순환하는 순환로를 내부에 가져도 된다.

베어링(123)이 전동체(124)를 갖는 경우, 베어링(123)과 이젝터로드(230)의 클리어런스를 작게 할 수 있다. 전동체(124)가 구름으로써, 베어링(123)에 이젝터로드(230)를 삽입 관통시킬 수 있다.

베어링(123)과 이젝터로드(230)의 클리어런스를 작게 할 수 있기 때문에, 이젝터로드(230)의 휨이나 기욺을 더 억제할 수 있고, 이젝터로드(230)의 전단면의 부분접촉을 더 억제할 수 있다. 따라서, 도 4에 나타내는 압축성형 시에, 복수의 캐비티공간(14)에 있어서 성형재료를 더 균등하게 압축할 수 있다. 또, 도 6에 나타내는 성형품 밀어냄 시에, 복수의 성형품을 더 균등하게 밀어낼 수 있다.

이젝터로드(230)의 외주면은 원기둥면을 포함한다. 베어링(123)의 전동체(124)는 이젝터로드(230)의 원기둥면에 접촉해도 된다. 이젝터로드(230)의 외주면에 전후방향으로 뻗는 홈이 형성되어, 그 홈의 내부를 전동체(124)가 구르는 경우와는 달리, 베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 이젝터로드(230)의 교환작업이 용이해진다.

도 8은, 도 7에 나타내는 이젝터로드의 교환작업을 나타내는 도이다. 이젝터로드(230) 및 커플링(250)은, 어느 일방(예를 들면 이젝터로드(230))에 나사구멍이 형성되고, 타방(예를 들면 커플링(250))에 나사축이 형성되어 나사결합된다. 이젝터로드(230)를 회전시킴으로써, 이젝터로드(230)를 커플링(250)에 장착하거나, 이젝터로드(230)를 커플링(250)으로부터 분리하거나 할 수 있다.

베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있도록, 이젝터로드(230)의 외주면은 원기둥면을 포함한다. 베어링(123)의 전동체(124)는 이젝터로드(230)의 원기둥면에 접촉해도 된다. 이젝터로드(230)의 외주면에 전후방향으로 뻗는 홈이 형성되어, 그 홈의 내부를 전동체(124)가 구르는 경우와는 달리, 베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있다.

베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있기 때문에, 크로스헤드(240)를 가이드로드(241)로 회전 정지한 상태에서 이젝터로드(230)를 교환할 수 있다. 크로스헤드(240)의 분리 등이 불필요하기 때문에, 이젝터로드(230)의 교환작업이 용이하다.

그런데, 이젝터로드(230)는, 베어링(123)으로 안내되기 때문에, 베어링(123)에 의하여 중심 맞춤이 이루어진다. 한편, 크로스헤드(240)는, 도 3 내지 도 6에 나타내는 가이드로드(241)를 따라 진퇴 가능하게 된다.

그로 인하여, 커플링(250)에 의한 이젝터로드(230)와 크로스헤드(240)의 연결을 해제한 상태에서, 미스얼라인먼트가 발생하는 경우가 있다. 미스얼라인먼트란, 이젝터로드(230)의 축직교방향에 있어서의 위치어긋남이다.

따라서, 커플링(250)은, 이젝터로드(230)와 크로스헤드(240)의 미스얼라인먼트를 흡수하도록, 이젝터로드(230)와 크로스헤드(240)를 연결한다. 이로써, 미스얼라인먼트를 허용할 수 있고, 미스얼라인먼트에 의하여 발생할 수 있는 응력을 저감시킬 수 있으며, 이젝터장치(200)의 부품의 파손 등을 억제할 수 있다.

예를 들면, 커플링(250)은, 이젝터로드(230)에 대하여 크로스헤드(240)를 틸팅 가능하게 연결함으로써, 이젝터로드(230)와 크로스헤드(240)의 미스얼라인먼트를 흡수한다. 크로스헤드(240)는, 크로스헤드(240)와 가이드로드(241)의 클리어런스에 따라 기울어진다.

커플링(250)은, 예를 들면 구면베어링(260)을 포함한다. 구면베어링(260)은, 내면에 구면부를 포함하는 외륜(261)과, 외면에 구면부를 포함하는 내륜(262)을 포함한다. 외륜(261)의 구면부와, 내륜(262)의 구면부는, 도 8에 나타내는 바와 같이 접촉해도 된다. 다만, 외륜(261)의 구면부와 내륜(262)의 구면부의 사이에, 볼이나 롤러 등의 전동체가 개재되어도 된다.

외륜(261) 및 내륜(262)은, 일방(예를 들면 외륜(261))이 크로스헤드(240)에 대하여 고정되고, 타방(예를 들면 내륜(262))이 이젝터로드(230)의 후단부에 대하여 고정된다. 이로써, 이젝터로드(230)에 대하여 크로스헤드(240)를 틸팅 가능하게 연결할 수 있고, 이젝터로드(230)와 크로스헤드(240)의 미스얼라인먼트를 흡수할 수 있다. 따라서, 미스얼라인먼트에 의하여 발생할 수 있는 응력을 저감시킬 수 있고, 이젝터장치(200)의 부품의 파손 등을 억제할 수 있다.

도 9는, 다른 일 실시형태에 의한 크로스헤드 및 이젝터로드의 주변구조를 나타내는 도이다. 도 9에 나타내는 커플링(250A)은, 유니버설조인트(universal joint)(260A)를 포함하는 점에서, 도 7에 나타내는 커플링(250)과는 상이하다. 이하, 상이점에 대하여 주로 설명한다.

유니버설조인트(260A)는, 십자로 교차하는 제1축(261A) 및 제2축(262A)으로 구성되는 스파이더(263A)와, 제1축(261A)을 중심으로 요동 가능하게 되는 제1 요크(264A)와, 제2축(262A)을 중심으로 요동 가능하게 되는 제2 요크(265A)를 갖는다. 제1 요크(264A)는, 두 갈래로 분기하여, 제1축(261A)의 축방향 양단부를 회전 가능하게 지지한다. 제2 요크(265A)는, 두 갈래로 분기하여, 제2축(262A)의 축방향 양단부를 회전 가능하게 지지한다.

제1 요크(264A) 및 제2 요크(265A)는, 일방(예를 들면 제1 요크(264A))이 크로스헤드(240)에 대하여 고정되고, 타방(예를 들면 제2 요크(265A))이 이젝터로드(230)의 후단부에 대하여 고정된다. 이로써, 이젝터로드(230)에 대하여 크로스헤드(240)를 틸팅 가능하게 연결할 수 있고, 이젝터로드(230)와 크로스헤드(240)의 미스얼라인먼트를 흡수할 수 있다. 따라서, 미스얼라인먼트에 의하여 발생할 수 있는 응력을 저감시킬 수 있고, 이젝터장치(200)의 부품의 파손 등을 억제할 수 있다.

도 10은, 도 9에 나타내는 이젝터로드의 교환작업을 나타내는 도이다. 이젝터로드(230) 및 커플링(250A)은, 어느 일방(예를 들면 이젝터로드(230))에 나사구멍이 형성되고, 타방(예를 들면 커플링(250A))에 나사축이 형성되어 나사결합된다. 이젝터로드(230)를 회전시킴으로써, 이젝터로드(230)를 커플링(250A)에 장착하거나, 이젝터로드(230)를 커플링(250A)으로부터 분리하거나 할 수 있다.

베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있도록, 이젝터로드(230)의 외주면은 원기둥면을 포함한다. 베어링(123)의 전동체(124)는 이젝터로드(230)의 원기둥면에 접촉해도 된다. 이젝터로드(230)의 외주면에 전후방향으로 뻗는 홈이 형성되고, 그 홈의 내부를 전동체(124)가 구르는 경우와는 달리, 베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있다.

베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있기 때문에, 크로스헤드(240)를 가이드로드(241)로 회전 정지한 상태에서 이젝터로드(230)를 교환할 수 있다. 크로스헤드(240)의 분리 등이 불필요하기 때문에, 이젝터로드(230)의 교환작업이 용이하다.

도 11은, 또 다른 일 실시형태에 의한 크로스헤드 및 이젝터로드의 주변구조를 나타내는 도이다. 도 11에 나타내는 커플링(250B)은, 이젝터로드(230)에 대하여 크로스헤드(240)를 이젝터로드(230)의 축직교방향으로 이동 가능하게 연결하는 점에서, 도 7에 나타내는 커플링(250)이나 도 9에 나타내는 커플링(250A)과는 상이하다. 이하, 상이점에 대하여 주로 설명한다.

커플링(250B)은, 예를 들면 올덤커플링(260B)을 포함한다. 올덤커플링(260B)은, 제1 허브(261B)와, 제2 허브(262B)와, 제1 허브(261B)와 제2 허브(262B)의 사이에 마련되는 스페이서(263B)를 갖는다. 스페이서(263B)는, 제1 허브(261B)의 키(264B)가 끼워 맞춰지는 키홈(265B)과, 제2 허브(262B)의 키(266B)가 끼워 맞춰지는 키홈(267B)를 갖는다. 2개의 키홈(265B, 267B)은, 서로 수직으로 된다. 키(264B)와 키홈(265B)은 미끄럼결합하며, 키(266B)와 키홈(267B)은 미끄럼결합한다.

제1 허브(261B) 및 제2 허브(262B)는, 일방(예를 들면 제1 허브(261B))이 크로스헤드(240)에 대하여 고정되고, 타방(예를 들면 제2 허브(262B))이 이젝터로드(230)의 후단부에 대하여 고정된다. 이로써, 이젝터로드(230)에 대하여 크로스헤드(240)를 이젝터로드(230)의 축직교방향으로 이동 가능하게 연결할 수 있고, 이젝터로드(230)와 크로스헤드(240)의 미스얼라인먼트를 흡수할 수 있다. 따라서, 미스얼라인먼트에 의하여 발생할 수 있는 응력을 저감시킬 수 있고, 이젝터장치(200)의 부품의 파손 등을 억제할 수 있다.

도 12는, 도 11에 나타내는 이젝터로드의 교환작업을 나타내는 도이다. 이젝터로드(230) 및 커플링(250B)은, 어느 일방(예를 들면 이젝터로드(230))에 나사구멍이 형성되고, 타방(예를 들면 커플링(250B))에 나사축이 형성되어 나사결합된다. 이젝터로드(230)를 회전시킴으로써, 이젝터로드(230)를 커플링(250B)에 장착되거나, 이젝터로드(230)를 커플링(250B)으로부터 분리하거나 할 수 있다.

베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있도록, 이젝터로드(230)의 외주면은 원기둥면을 포함한다. 베어링(123)의 전동체(124)는 이젝터로드(230)의 원기둥면에 접촉해도 된다. 이젝터로드(230)의 외주면에 전후방향으로 뻗는 홈이 형성되어, 그 홈의 내부를 전동체(124)가 구르는 경우와는 달리, 베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있다.

베어링(123)에 대하여 이젝터로드(230)를 회전시킬 수 있기 때문에, 크로스헤드(240)를 가이드로드(241)로 회전 정지한 상태에서 이젝터로드(230)를 교환할 수 있다. 크로스헤드(240)의 분리 등이 불필요하기 때문에, 이젝터로드(230)의 교환작업이 용이하다.

(변형 및 개량)

이상, 사출성형기의 실시형태 등에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태 등에 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 다양한 변형, 개량이 가능하다.

상기 실시형태의 이젝터장치(200)는, 금형장치(10)의 캐비티공간(14)에 충전되어 있는 성형재료의 압축, 그 압축에 의하여 성형된 성형품의 금형장치(10)로부터의 밀어내기의 양방에 이용되지만, 성형품의 금형장치(10)로부터의 밀어내기에만 이용되어도 된다.

상기 실시형태의 이젝터장치(200)는, 가동플래튼(120)에 장착되지만, 고정플래튼(110)에 장착되어도 된다. 또, 형체결장치(100)가 수직형인 경우, 이젝터장치(200)는 하측 플래튼에 장착되어도 된다. 하측 플래튼은, 상술과 같이 가동플래튼이어도 되고 고정플래튼이어도 된다.

상기 실시형태에서는, 이젝터로드(230)와 크로스헤드(240)를 연결하는 커플링으로서, 구면베어링(260)이나 유니버설조인트(260A), 올덤커플링(260B)이 단독으로 이용되지만, 복수의 임의의 조합으로 이용되어도 된다. 커플링의 수는 특별히 한정되지 않는다. 또, 커플링의 종류도 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 커플링으로서 스프링이 부착된 플랜지가 이용되어도 된다. 스프링이, 이젝터로드(230)와 크로스헤드(240)의 미스얼라인먼트를 흡수한다.

10 금형장치
12 가동금형
100 형체결장치
120 가동플래튼
121 가동플래튼 본체부
122 관통구멍
123 베어링
124 전동체
125 가동플래튼 링크장착부
200 이젝터장치
210 이젝터모터
220 운동변환기구
230 이젝터로드
240 크로스헤드
250 커플링
260 구면베어링
260A 유니버설조인트
260B 올덤커플링

Claims (6)

1. 금형이 장착되는 플래튼과,
   상기 플래튼의 관통구멍에 진퇴 가능하게 배치되어, 상기 금형으로부터 성형품을 밀어내는 이젝터로드와,
   상기 플래튼의 상기 관통구멍의 내부에 마련되는 베어링을 갖고,
   상기 베어링은, 상기 이젝터로드와 접촉하여, 상기 이젝터로드의 축방향으로 상기 이젝터로드를 안내하는, 사출성형기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 이젝터로드를 진퇴시키는 크로스헤드와,
   상기 이젝터로드와 상기 크로스헤드의 미스얼라인먼트를 흡수하도록 상기 이젝터로드와 상기 크로스헤드를 연결하는 커플링을 갖는, 사출성형기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 커플링은, 상기 이젝터로드에 대하여 상기 크로스헤드를 틸팅 가능하게 연결하는, 사출성형기.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 커플링은, 상기 이젝터로드에 대하여 상기 크로스헤드를 상기 이젝터로드의 축직교방향으로 이동 가능하게 연결하는, 사출성형기.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 베어링은, 상기 이젝터로드와 접촉하는 전동체를 포함하는, 사출성형기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 이젝터로드의 외주면은 원기둥면을 포함하고,
   상기 전동체는 상기 원기둥면에 접촉하는, 사출성형기.

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