KR20190100797A - 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스 자동 배출 시스템를 적용하는 사출금형에 있어서, 머리는 접시머리 모양으로 이루어지고 성형부의 수지가 들어와 사출압력이 가해진다 하여도 닫힘 상태에서 더 밀려나는 것을 방지하여 가스배출홀(Venting hole)로 수지가 흘러 들어가는 것을 방지하는 가스배출핀(Venting Pin)과; 상기 가스배출핀을 고정 가능하도록 가스배출핀 고정부를 가공하여 조립시 가스배출핀을 결합, 고정시켜 작동에러 및 이탈을 방지하는 가스배출 코어(Venting Core)과; 사출 충진시 작동하여 가스배출 코어를 상승시켜 가스배출핀이 위로 올라가 가스배출홀을 개방(Open)시키는 구조로서 가스를 금형 외부로 배출시키는 슬라이드(Slide) 및 슬라이드 핀(Slide Pin); 볼트를 이용하여 가스배출 코어에 고정시켜서 가스배출 코어에 슬라이드 핀이 들어와 상승하게 되면 탄성에 의해 압축되면서 가스배출홀을 개방(Open)시키고 슬라이드 핀이 후퇴하면 탄성에 의해 가스배출홀을 폐쇄시키는 스프링(Spring); 및 슬라이드의 유동이탈을 방지하여 정상적으로 슬라이드 핀을 작동시켜 가스배출핀의 작동이상을 방지하는 슬라이드 가이드 레일(Slide GuideRail)를 구비하는 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 가스배출 코어가 중력방향으로 닫혀 형합되므로 동작이 원활하여 실제 가스배출 코어 작동시 동작불량이 현격히 감소되고, 사출압력이 가스배출 코어에 과도하게 가해져도 가스배출 코어가 구조상 금형 지지부에 견고하게 위치하게 되므로 구조적으로 절대로 뒤로 밀리지 않으며, 가스배출 코어의 작동방향이 실린더 작동방향과 직각이므로 슬라이드 코어에도 적용이 가능한 가스배출 코어의 구조를 이룰 수 있는 효과가 있다.

Description

개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형{Injection mold with improved gas auto drain structure}

본 발명은 사출성형에서 가스 자동 배출 시스템(AVS;Auto Vent System) 분야의 적용된 기술내용 중 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스배출 코어가 중력방향으로 닫혀 형합되므로 동작이 원활하여 실제 가스배출 코어 작동시 동작불량이 현격히 감소되고, 사출압력이 가스배출 코어에 과도하게 가해져도 가스배출 코어가 구조상 금형 지지부에 견고하게 위치하게 되므로 구조적으로 절대로 뒤로 밀리지 않으며, 가스배출 코어의 작동방향이 실린더 작동방향과 직각이므로 슬라이드 코어에도 적용이 가능한 가스배출 코어의 구조를 이룰 수 있는 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형에 관한 것이다.

일반적으로 사출금형에서 사출성형시 레진(Resin)을 용융, 충전시키는 과정에서 금형내에는 가스가 발생하게 되는데 이때 용융된 레진보다 충진 말단부(Een of fill)에 가스가 먼저 도달하게 된다.

보통 금형내 고속으로 충전되는 레진은 금형 말단부에 먼저 도달한 가스가 압축상태로 잔존되어 용융된 레진이 충진 말단부까지 성형완료되는 것을 방해하는 반발, 저항요소가 되어 원활한 충전유동에 방해가 된다.

즉, 레진의 사출 충진(filling)이 시작되면 용융 전단보다 먼저 가스가 진입되어 금형 내부로 진행되고, 충진 말단부에 레진이 도달하면 가스 배출이 막혀있기 때문에 가스가 더 이상 전진할 수 없고 압축공기와 함께 가스가 충진 말단부에 잔존하게 되며, 충진 말단부에 형성된 압축공기 및 가스에 의해 용융된 레진이 더 이상 전진하지 못하고 유동을 중지해 버리는 것이다.

이런 문제점을 해결하기 위해서 사출금형 제작시 가스배출을 위해 금형파팅(Parting) 부위에 0.01 ~ 0.03mm의 크기로 가스 배출홀(Vent Hole)이 가공되어 있다.

그러나, 고속충전되는 레진으로부터 발생되는 가스를 외부로 방출하기 위해 현재 기준의 가스 배출홀로는 방출면적이 부족하므로 통상 충전저항의 문제가 발생한다.

이는 가스 배출홀의 크기를 키우면 해결되지만, 이때 레진도 함께 넓혀진 가스 배출홀을 통해 외부로 방출되어 플래쉬(Flash)가 발생되므로 실제적으로 가스 배출홀의 크기는 0.03mm 이상으로 키울 수 없는 한계가 있다.

이렇게 사출시 사출금형내 가스의 원활한 배출의 부족문제를 해결하기 위해서 가스 자동 배출 시스템(AVS; Auto Vent System)를 사용하게 되는데, 이때 가스 배출홀의 크기는 Ø3 ~ Ø10mm 수준으로 일반 가스 배출홀 0.01 ~ 0.03mm 대비 약 150 ~ 1,000배 이상의 크기를 가지고 있다.

따라서 사출충진 시작후 가스배출 코어(Venting Core)가 작동하여 가스 배출홀을 먼저 개방하고 발생가스가 충진 말단부에 도달하더라도 쉽게 가스배출 처리되어 충전레진의 유동, 반발저항 없이 정상적인 성형작업이 이루어지게 된다.

형내 충전되는 레진은 충전 말단부까지 무저항상태로 안정적으로 진행이 되고 충전이 일정량 진행되어 형내 충전 말단부에 레진이 도달하면 금형에 장착된 온도센서가 이를 감지, 반응하여 가스 배출홀이 닫힘상태가 되도록 가스배출 코어(Venting Core)를 작동시켜 완전한 성형을 완료하게 된다.

이렇게 사출성형의 가스 자동 배출 시스템(AVS)에서 가스배출 코어는 사출 시작 전 가스배출 코어가 아래에 위치해 있다가 사출시작 후 가스를 배출하고 용융된 레진이 용융센서에 감지되면, 가스배출 코어를 상승시켜 밀폐되게 형합한 후 용융레진을 충전완료하는 방식으로 진행된다.

그러나, 이런 종래의 가스 자동 배출 시스템은 가스배출 코어가 하측에 위치되어 밀폐시키기 위한 가스배출 코어의 상승 형합시 중력으로 인한 저항으로 인해 동작불량의 에러(Error)가 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 가스배출 코어의 작동구조가 충전되는 사출압력에 바로 직접적으로 영향을 받는 방향이어서 과도한 사출압력에 의한 가스배출 코어의 밀림이 발생되는 문제점이 있었다.

또한, 가스배출 코어의 작동방향이 금형의 상하방향이므로 슬라이드 코어(Slide Core)에 적용이 불가한 구조적인 문제점이 있었다.

(1) 대한민국 특허 공개번호 10-2011-0023652호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가스배출 코어가 중력방향으로 밀폐되어 형합되는 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 가스배출 코어가 사출압력에 밀리지 않는 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 가스배출 코어를 슬라이드 코어측에 적용가능한 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 가스 자동 배출 시스템를 적용하는 사출금형에 있어서,

머리는 접시머리 모양으로 이루어지고 성형부의 수지가 들어와 사출압력이 가해진다 하여도 닫힘 상태에서 더 밀려나는 것을 방지하여 가스배출홀(Venting hole)로 수지가 흘러 들어가는 것을 방지하는 가스배출핀(Venting Pin)과;

상기 가스배출핀을 고정 가능하도록 가스배출핀 고정부를 가공하여 조립시 가스배출핀을 결합, 고정시켜 작동에러 및 이탈을 방지하는 가스배출 코어(Venting Core)과;

사출 충진시 작동하여 가스배출 코어를 상승시켜 가스배출핀이 위로 올라가 가스배출홀을 개방(Open)시키는 구조로서 가스를 금형 외부로 배출시키는 슬라이드(Slide) 및 슬라이드 핀(Slide Pin);

볼트를 이용하여 가스배출 코어에 고정시켜서 가스배출 코어에 슬라이드 핀이 들어와 상승하게 되면 탄성에 의해 압축되면서 가스배출홀을 개방(Open)시키고 슬라이드 핀이 후퇴하면 탄성에 의해 가스배출홀을 폐쇄시키는 스프링(Spring); 및

슬라이드의 유동이탈을 방지하여 정상적으로 슬라이드 핀을 작동시켜 가스배출핀의 작동이상을 방지하는 슬라이드 가이드 레일(Slide GuideRail)를 구비하는 특징이 있다.

상기 가스배출 코어(Venting Core)는 실린더(Silinder) 작동방향의 90도로 작동되는 특징이 있다.

상기 가스배출 코어(Venting Core)의 폐쇄(Closing)방향이 하측(중력방향)으로 작동되는 특징이 있다.

상기 가스배출 코어(Venting Core)가 상기 스프링(Spring)으로 인해 항상 폐쇄(Closing) 상태를 유지하는 특징이 있다.

실린더(Silinder) 압력으로 상기 가스배출 코어(Venting Core)에 가해지는 사출압력을 대응하는 방식이 아닌 금형구조로 대응하는 방식으로 이루어지는 특징이 있다.

이와 같이, 본 발명은 가스배출 코어(Gas Venting Core)가 중력방향으로 닫혀 형합(Closing)되므로 동작이 원활하여 실제 가스배출 코어 작동시 동작불량이 현격히 감소되는 효과가 있다.

또한, 사출압력이 가스배출 코어에 과도하게 가해져도 가스배출 코어가 구조상 금형 지지부에 견고하게 위치하게 되므로 사출압력이 과도해도 절대로 뒤로 밀리지 않는 구조를 이루는 효과가 있다.

또한, 가스배출 코어의 작동방향이 실린더(Silinder) 작동방향의 90도 이므로 슬라이드 코어(Slide Core)에도 적용이 가능한 가스배출 코어 구조를 이루는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형의 작동상태를 설명하기 위한 슬라이드 코어의 우측단면 모습을 보인 우측단면도,
도 2는 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형의 작동상태를 설명하기 위한 가스배출 코어측 정단면 모습을 보인 정단면도,
도 3은 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형의 니플을 갖는 슬라이드코어의 모습을 보인 사시도,
도 4는 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형의 중력반대방향으로 작동하는 가스배출핀의 개방 및 폐쇄시 작동상태의 모습을 보인 작동상태 설명도,
도 5는 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형의 모습을 보인 단면도,
도 6은 도 5의 요부를 확대한 확대 단면도,
도 7은 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형의 가스배출핀의 개방시 가스배출 모습과 폐쇄시의 모습을 확대한 요부확대 설명도,
도 8은 제품의 두께가 얇아 금형 하측으로의 가스 배출이 어려움으로 인해 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형에 의해 제작된 제품의 모습을 보인 사시도,
도 9는 제품의 두께가 얇아 금형 하측으로의 가스 배출이 어려움으로 인해 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형에 의해 제작된 제품의 단면 모습을 보인 요부확대 단면도.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

그리고, 아래 실시 예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형의 작동상태를 설명하기 위한 슬라이드 코어의 우측단면 모습을 보인 우측단면도이고, 도 2는 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형의 작동상태를 설명하기 위한 가스배출 코어측 정단면 모습을 보인 정단면도이며, 도 3은 본 발명 실시 예인 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형의 니플을 갖는 슬라이드코어의 모습을 보인 사시도이다.

본 발명의 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형은, 가스배출홀(111)로 수지가 흘러 들어가는 것을 방지하는 가스배출핀(112)과, 작동에러 및 이탈을 방지하는 가스배출 코어(115)와, 가스를 금형 외부로 배출시키는 슬라이드(113) 및 슬라이드 핀(114)과, 가스배출홀(111)을 개방 또는 폐쇄시키는 스프링(116)과, 가스배출핀(112)의 작동이상을 방지하는 슬라이드 가이드 레일(122)로 구성된다.

상기 가스배출핀(Venting Pin)(112)은, 도 1과 같이, 머리는 접시머리 모양으로 이루어지고, 성형부의 수지가 들어와 사출압력이 가해진다 하여도 닫힘 상태에서 더 밀려나는 것을 방지하여 가스배출홀(Venting hole)(111)로 수지가 흘러 들어가는 것을 방지시킨다.

상기 가스배출 코어(Venting Core)(115)는, 도 2와 같이, 상기 가스배출핀(112)을 고정 가능하도록 가스배출핀 고정부(121)를 가공하여 조립시 가스배출핀(112)을 결합, 고정시켜 작동에러 및 이탈을 방지시킨다.

상기 슬라이드(Slide)(113) 및 슬라이드 핀(Slide Pin)(114)은, 도 4와 같이, 사출 충진시 작동하여 가스배출 코어(115)를 상승시켜 가스배출핀(112)이 위로 올라가 가스배출홀(111)을 개방(Open)시키는 구조로서 효율적으로 가스를 금형 외부로 배출시킨다.

상기 스프링(Spring)(116)은, 도 1과 같이, 볼트를 이용하여 가스배출 코어(115)에 고정시켜서 가스배출 코어(115)에 슬라이드 핀(114)이 들어와 상승하게 되면 탄성에 의해 압축되면서 가스배출홀(111)을 개방(Open)시키고 슬라이드 핀(114)이 후퇴하면 탄성에 의해 가스배출홀(111)을 폐쇄(Close)시킨다.

상기 슬라이드 가이드 레일(Slide GuideRail)(122)은, 도 2와 같이, 슬라이드(113)의 유동이탈을 방지하여 정상적으로 슬라이드 핀(114)을 작동시켜 가스배출핀(112)의 작동이상을 방지시킨다.

도 4의 중력방향 작동 가스배출 코어(115) 개방상태 확대도에서 보이는 바와 같이, 가스배출핀(112) 접시머리 중간부분의 요부인 라운드(Round; 빨간색부분)를 만들어 가스배출핀(112)을 개방(Open)시 가스가 더욱 더 원활하게 외부로 배출을 되도록 함이 바람직하다.

이때, 배출된 가스는 가스배출홀(111)로 유입되어 도 3에 있는 니플(Nipple)(131)에서 흡입(Suction)하여 가스배출홀(111) 내에 가스의 잔류를 방지한다.

이와 같은 본 발명은, 사출충전 시작후 슬라이드(113)에 연결된 슬라이드 핀(114)은 전방으로 이동되어 스프링(116)에 의해 가스배출 코어(115)가 상부로 작동하여 먼저 가스배출홀(111)을 개방시키고, 이에 용융된 레진 충전시 발생되는 가스는 충전 말단부를 통해 금형 외부로 효율적으로 배출된다.

이에, 충전 말단부까지 용융된 레진이 무저항 상태로 안정적으로 진행되어 충전이 일정량 진행되어 형내 충전말단부에 도달하면, 이를 감지한 온도센서에 의해 슬라이드(113)에 연결된 슬라이드 핀(114)은 후방으로 이동되면서 가스배출 코어(115)는 하부로 작동하여 가스배출홀(111)을 폐쇄시키게 된다.

이런 본 발명은 가스배출 코어(115)가 중력방향으로 닫혀 형합(Closing)되므로 동작이 원활하여 실제 가스배출 코어(115) 작동시 동작불량이 현격히 감소되고, 사출압력이 가스배출 코어(115)에 과도하게 가해져도 가스배출 코어(115)가 구조상 금형 지지부에 견고하게 위치하게 되므로 구조적으로 절대로 뒤로 밀리지 않으며, 가스배출 코어(115)의 작동방향이 실린더(117) 작동방향의 90도 이므로 슬라이드 코어에도 적용이 가능한 가스배출 코어(115)의 구조를 이룰 수 있게 된다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 것은 자명하다.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

111 : 가스배출홀(Venting hole)
112 : 가스배출핀(Venting Pin)
113 : 슬라이드(Slide)
114 : 슬라이드 핀(Slide Pin)
115 : 가스배출 코어(Venting Core)
116 : 스프링(Spring)
117 : 실린더(Silinder)
121 : 가스배출핀(Venting Pin) 고정부
122 : 슬라이딩 가이드 레일(Slide Guide Rail)
131 : 니플(Nipple)

Claims (5)

1. 가스 자동 배출 시스템를 적용하는 사출금형에 있어서,
   머리는 접시머리 모양으로 이루어지고 성형부의 수지가 들어와 사출압력이 가해진다 하여도 닫힘 상태에서 더 밀려나는 것을 방지하여 가스배출홀(Venting hole)(111)로 수지가 흘러 들어가는 것을 방지하는 가스배출핀(Venting Pin)(112)과;
   상기 가스배출핀(112)을 고정 가능하도록 가스배출핀 고정부(121)를 가공하여 조립시 가스배출핀(112)을 결합, 고정시켜 작동에러 및 이탈을 방지하는 가스배출 코어(Venting Core)(115)과;
   사출 충진시 작동하여 가스배출 코어(115)를 상승시켜 가스배출핀(112)이 위로 올라가 가스배출홀(111)을 개방(Open)시키는 구조로서 가스를 금형 외부로 배출시키는 슬라이드(Slide)(113) 및 슬라이드 핀(Slide Pin)(114);
   볼트를 이용하여 가스배출 코어(115)에 고정시켜서 가스배출 코어(115)에 슬라이드 핀(114)이 들어와 상승하게 되면 탄성에 의해 압축되면서 가스배출홀(111)을 개방(Open)시키고 슬라이드 핀(114)이 후퇴하면 탄성에 의해 가스배출홀(111)을 폐쇄(Close)시키는 스프링(Spring)(116); 및
   슬라이드(113)의 유동이탈을 방지하여 정상적으로 슬라이드 핀(114)을 작동시켜 가스배출핀(112)의 작동이상을 방지하는 슬라이드 가이드 레일(Slide Guide Rail)(122)를 구비함을 특징으로 하는 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스배출 코어(Venting Core)(115)는 실린더(Silinder)(117) 작동방향의 90도로 작동되는 것을 특징으로 하는 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스배출 코어(Venting Core)(115)의 폐쇄(Closing)방향이 하측(중력방향)으로 작동되는 것을 특징으로 하는 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스배출 코어(Venting Core)(115)가 상기 스프링(Spring)(116)으로 인해 항상 폐쇄(Closing) 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형.
5. 제 2 항에 있어서,
   실린더(Silinder)(117) 압력으로 상기 가스배출 코어(Venting Core)(115)에 가해지는 사출압력을 대응하는 방식이 아닌 금형구조로 대응하는 방식으로 이루어진 것을 특징으로 하는 개량된 가스 자동 배출 구조를 갖는 사출금형.

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