KR20210051437A - 나사 캡 사출 금형 장치 - Google Patents

Abstract

캐비티에 용융수지를 주입하는 수지주입구가 형성된 고정측 금형 및 상기 고정측 금형의 하부에 결합되는 가동측 금형을 포함하는 나사캡 사출 금형 장치가 제공된다. 상기 가동측 금형은 하고정판과 받침판 사이를 이격하여 결합하는 다리와, 상기 하고정판과 상기 받침판 사이에 상하 작동되는 밀판을 경유하여 하고정판과 상기 받침판 사이에서 회전 가능토록 상기 하고정판에 결합되고 상하 작동되는 밀판의 작동에 따라 정·회전되는 구동축과, 슬리브의 중공에 로킹헤드를 갖는 타이로드가 끼워져 현수되고, 상기 타이로드는 상기 받침판을 관통하여 그 상면으로 돌출되며 상기 슬리브는 상기 밀판의 상하 작동에 연동하여 상하 이동되는 리턴 핀 및 상기 리턴 핀에 끼워져 상기 밀판을 복귀시키는 리턴 스프링을 가지는 하부 금형과; 상기 고정측 금형의 하부와 상기 받침판의 사이에 위치되며, 나사 캡 제품 성형을 위해 상기 캐비티에 결합되는 고정 코어 결합구를 통해 상기 가동측 금형의 캐비티 내에 위치되고, 상기 구동축에 결합되어 정·회전 되는 회전형 코어를 감싸는 형태로 구성되어 상기 캐비티를 향해 고정 코어가 상면에 설치되며 하면에는 타이로드가 결합 구성된 스트리퍼 판을 갖는 스트리퍼 금형을 포함한다.

Description

나사 캡 사출 금형 장치{screw cap injection molded device}

본 발명은 회전형 코어를 사용하여 나선형 구조를 갖는 나사 캡(screw cap) 제품을 사출 성형하는 사출 금형 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 성형 제품을 취출 시 성형 제품의 언더컷에 결합된 회전형 코어와 고정 코어 및 스트리퍼 코어(stripper core)를 신속 정확하게 스트리핑(stripping) 하여 성형 제품을 신속하게 분리하고, 상기 분리된 성형제품을 금형의 외부로 정확하게 배출할 수 있도록 한 구조를 갖는 나사 캡 사출 금형 장치에 관한 것이다.

사출 금형 장치는 한 쌍의 금형을 상호 형합하여 형성된 캐비티(Cavity)에 용융물을 주입하고, 캐비티에 충진된 수지 등의 용융물이 응고되면 이젝터 핀으로 성형 제품을 캐비티로부터 분리시켜서 취출하는 일련의 과정을 통해 제품을 성형하는 장치를 의미하며, 이러한 사출 금형 장치는 당업자들의 통상의 기술을 가진 자들에게 자명한 것이다.

특히 나사가 형성된 병뚜껑 등과 같은 나사 캡을 사출 성형하기 위해서는 성형이 완료된 후 캐비티를 형성하는 고정금형과 성형 제품을 성형하기 위한 코어가 형성된 가동금형을 그냥 분리하면 금형의 코어에 맞물려 있는 사출 성형 제품의 나선형 구조가 손상되거나 무너지는 현상이 발생하게 된다. 따라서 나선형 구조를 갖는 나사 캡 제품을 성형하는 사출 금형은 코어의 회전을 위한 별도의 구동장치를 갖고 있지 않으면 안 된다.

즉, 일반적인 플라스틱 성형품과 달리 나사가 형성되는 성형품을 제조하는 사출 금형 장치에서는 나사가 형성되는 성형품을 금형에서 분리하여 배출하기 위한 별도의 나사 코어 회전시켜 성형 제품을 분리하는 취출 장치가 필요로 한다.

특히 방향성을 갖는 플라스틱 나사를 갖는 성형 제품인 경우 성형 제품의 본체와 뚜껑의 맞물림 위치가 상이할 수 있어 나사가 시작되는 위치와 회전형 코어의 위치를 일치시키지 않으면 나사 캡의 제품으로 활용성이 거의 없다. 이러한 문제는 나사 성형 코어가 다수 개 설치된 경우에 더욱 심각하다.

모터 등과 같은 회전 동력 없이 나사가 성형된 성형 제품을 금형으로부터 분리하여 취출·배출하는 대다수의 사출 금형 장치의 예로서는 아래 특허문헌 1(특허 제1010406호, 2011.01.17. 등록)과 특허문헌 2(특허 제1421378호, 2014.07.14. 등록)에 기재된 금형 장치가 있다. 특허문헌 1과 2에 개시(開示)된 사출 금형 장치들은 고정금형과 가동금형이 형개(型開) 된 후 밀판의 상하 작동에 의해 회전되는 구동 스크루의 회전에 연동하여 회전되는 구동기어와, 회전 코어를 가지는 4개의 피동기어를 상기 구동기어에 맞물려 구성함으로써 금형 구성이 복잡하였다.

위와 같은 종래의 기술에 의한 나사 캡 사출 금형 장치들은 나사 캡을 회전 코어로부터 분리하더라도, 용융된 수지가 캐비티에 주입되어 성형 시, 나사 캡 성형 제품이 스트리퍼 판 또는 스트리퍼 코어에 달라붙은 상태를 유지함으로써 별도의 성형 제품 갈퀴를 이용하여야 하는 불편이 있었다.

또한, 성형 제품의 언더컷을 금형의 스트리퍼 판(코어)로부터 정확하게 분리하여 취출하기 위하여는 1장의 스트리퍼 판 보다는 2장의 스트리퍼 판을 이용하는 것이 바람직한데, 위 특허문헌 1, 2의 금형 장치들은 모두 1장의 스트리퍼 판을 이용한 것들이어서 성형 제품을 금형의 회전형 코어로부터 분리하는 것일 뿐 성형 제품의 언더컷을 스트리퍼 판과 회전 코어를 감싸고 있는 고정코어로부터 신속하고 정확하게 분리할 수 없었다.

본 발명자는 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 나사 캡 사출 금형 장치를 2019. 9. 10. 특허출원 제11943호로 출원하였다. 위 특허 출원은 아래 특허문헌들에 기재된 종래의 기술이 가지고 있는 문제점을 해결하였으나, 다음과 같은 문제가 있었다.

2장의 스트리퍼 판을 갖는 위 특허 출원의 금형 장치는 밀판의 상하 작동에 따라 승강되는 리턴핀이 스트리퍼 코어가 설치된 최상부의 스트리퍼 판을 스트로킹(stroking)하여야 함으로써 리턴핀의 길이가 길 수 밖에 없었다. 이와 같이 리턴핀의 길이가 긴 경우, 최상부의 스트리퍼 판이 스트로킹 되어 성형 제품이 금형으로부터 분리되어 금형 밖으로 취출될 때 취출되는 성형 제품과 리턴핀이 부딪혀 성형 제품이 정확하게 취출 되지 않는 문제가 있었다.

10-1010406 B1 (2011.01.17. 등록) 10-1421378 B1 (2014.07.14. 등록)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 밀판의 상하 작동에 의해 회전되는 구동축만을 사용하여 나사성형부가 형성된 회전형 코어를 회전시켜 성형 제품의 나사를 분리하고, 분리된 나사 캡을 금형의 외부로 취출하는 나사 캡 사출 금형 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 밀판의 상하 작동에 의해 회전되는 구동축만으로 캐비티에 위치된 회전 코어를 회전시켜 나사 캡 성형품과 회전 코어를 분리하고, 리턴핀의 상승 작동에 의에 의해 스트리퍼 코어가 설치된 스트리퍼 판을 스트로킹(stroking)하여 나사 캡의 언터컷을 금형으로부터 신속 정확하게 분리 취출하도록 작동되는 나사 캡 사출 금형 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 밀판의 제1구간 작동에 의해 나사 캡 성형품과 나사코어를 이탈시키고, 상기 밀판의 제2구간 작동에 의해 상기 밀판에 설치된 리턴 핀으로 스트리퍼 판을 타격하여 스트리퍼 코어에서 성형품을 분리 취출 할 수 있도록 한 나사 캡 사출 금형 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 밀판의 상하 작동하더라도 상단의 타이 로드(tie rod)가 스트리퍼 판의 상부로 돌출되지 않는 리턴핀을 이용하여 스트리퍼 판을 스트로킹하고 상기 밀판의 하강에 의해 상기 타이로드에 의하여 스트리퍼 판을 하부로 복귀시키는 구조를 갖는 나사 캡 사출 금형 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 중공의 내부에 걸림턱을 갖는 슬리브(sleeve)에 로킹 헤드(locking head)를 갖는 타이로드(tie rod)를 삽입하고, 상기 타이로드의 타측을 스트리퍼 판의 상부에 볼트로 체결하여 상기 타이로드가 상기 슬리브의 내부에 현수되도록 구성한 리턴핀을 갖는 나사 캡 사출 금형 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 나사 캡 사출 금형 장치는, 캐비티에 용융수지를 주입하는 수지주입구가 형성된 고정측 금형(Fixed side mold) 및 상기 고정측 금형의 하부에 결합되는 가동측 금형(Movable side mold)을 포함하며; 상기 가동측 금형은 하고정판(movable clamping plate or bottom plate)과 받침판(support plate) 사이를 이격하여 결합하는 다리(spacer block)와, 상기 하고정판과 상기 받침판 사이에 상하 작동 되도록 설치된 밀판(ejector plate)과, 상기 밀판을 경유하여 하고정판과 상기 받침판 사이에서 회전 가능토록 상기 하고정판에 결합되고 상하 작동되는 밀판(ejector plate)의 작동에 따라 정·회전되는 구동축(driving axle)과, 슬리브(sleeve)의 중공에 로킹헤드(locking head)를 갖는 타이로드(tie rod)가 끼워져 현수(懸垂 : suspension)되고, 상기 타이로드는 상기 받침판을 관통하여 그 상면으로 돌출되며 상기 슬리브는 상기 밀판의 상하 작동에 연동하여 상하 이동되는 리턴 핀(return pin) 및 상기 리턴 핀에 끼워져 상기 밀판을 복귀시키는 리턴 스프링(Return spring)을 가지는 하부 금형(movable lower mold)과; 상기 고정측 금형의 하부와 상기 받침판의 사이에 위치되며, 나사 캡 제품 성형을 위해 상기 캐비티에 결합되는 고정 코어 결합구를 통해 상기 가동측 금형의 캐비티 내에 위치되고, 상기 구동축에 결합되어 정·회전 되는 회전형 코어(rotary type core)를 감싸는 형태로 구성되어 상기 캐비티를 향해 고정 코어가 상면에 설치되며 하면에는 타이로드가 결합 구성된 스트리퍼 판을 가지며, 상기 리턴 핀의 슬리브의 스트로킹에 의해 의해 상기 스트리퍼 판을 상기 받침판의 상부로 스트리핑 하고 상기 리턴 핀의 하강에 의해 상기 슬리브에 넣어진 타이로드가 상기 스트리퍼 판을 받침판 쪽으로 복귀되는 스트리퍼 금형(stripper mold)로 구성된 것임을 특징으로 한다.

상기 구동축은 원주를 감싸는 형태로 적어도 2줄 이상의 나사가 형성되고, 상기 밀판에 고정된 너트에 안내되어 회전됨을 특징으로 한다.

상기 리턴 핀은 제1직경과 이 보다 큰 제2직경에 의한 단차(Step difference : 段差)를 형성하는 중공가지고 상기 밀판에 형성된 관통홀에 끼워져 고정 결합된 슬리브(sleeve)와, 제1직경을 갖는 로드(rod)의 일측은 상기 슬리브의 중공과 받침판을 관통하여 상기 스트리퍼 판에 결합되고 제2직경을 갖는 로킹헤드(locking head)는 상기 로드의 타측에 형성되어 상기 슬리브의 내부에 현수(懸垂 : suspension)된 타이로드(tie rod)로 구성된 것임을 특징으로 한다.

상기 스트리퍼 금형은 상기 고정측 금형의 하부에 결합되며 상면에 상기 캐비티에 결합되는 고정 코어 결합구가 형성된 스트리퍼 코어(stripper core)가 구비되고 일측에 상기 리턴 핀의 슬리브에 넣어져 현수된 타이로드의 일측이 결합 구성되며 상기 리턴 핀의 슬리브의 스트로킹에 의해 상부로 스트리핑 되는 스트리퍼 판 1(1nd stripper plate)과, 나사 캡 제품 성형을 위해 상기 가동측 금형의 캐비티 내에 위치되고 상기 구동축에 결합되어 정·회전 되는 회전형 코어(rotary type core)를 감싸는 형태로 고정 코어가 상면에 설치되고 상기 리턴 핀의 슬리브를 관통시켜 상시 스트리퍼 판 1로 연결하도록 상기 받침판과 상기 스트리퍼 판 1의 사이에 결합된 스트리퍼 판 2로 구성된 것임을 특징으로 한다.

상기 스트리퍼 판 2는 상기 구동축의 회전에 의해 상기 캐비티에 성형된 제품의 나사와 상기 회전형 코어의 단부에 형성된 나사 성형부가 분리될 때 상기 받침판의 상부로 스트리핑 되거나 상기 받침대의 상면에 설치된 상부에 고정 결합된 탄성 지지부(elastic support)에 의해 상기 받침판의 상부로 스트리핑 되는 것임을 특징으로 한다.

상기 탄성 지지부는 상기 받침부의 상면에 고정 설치된 스트리퍼 스프링과 우레탄 파팅 록 중에서 선택된 어느 하나 이들 모두를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 실시 예에 따른 나사 캡 사출 금형 장치는, 성형 제품을 취출하기 위한 밀판의 작동에 의해서 구동되는 구동축의 회전 만에 의하여 회전 코어를 성형제품으로부터 분리하고, 상기 밀판의 상승 작동 시 리턴 핀을 구성하는 슬리브의 스트리퍼 판을 스트로킹하여 분리된 성형 제품의 언더컷을 스트리핑(stripping) 시켜 금형에서 완전하게 취출하도록 함으로써 다수의 회전기어를 구비하지 않아도 됨으로써 나사 캡 사출 금형의 구조를 간단하게 할 수 있다.

또한 본 발명은 밀판의 상하 작동에 의해 스트리퍼 판을 스트로킹 하는 리턴 핀이 상사점으로 이르러도 상기 리턴 핀의 슬리브를 경유하여 스트리퍼 판에 결합된 타이로드는 항상 상기 리턴 핀을 형성하는 슬리브의 내부에서 현수된 상태를 유지함으로써 밀판이 상사점으로 올라가 제품을 취출 하더라도 스트리퍼 판의 상부로 타이로드가 돌출되지 아니하여 성형 제품의 취출에 간섭현상이 없어 사출 금형의 취출 공정의 효율성, 정확성 및 신뢰성을 높을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 나사 캡 사출 금형 장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 나사 캡 사출 금형 장치의 정단면도 및 측단면도
도 3a 내지 도 3c는 도 2에 도시된 가동측 금형에 설치된 구동축과 구동너트의 실시 예시도.
도 4 내지 도 6은 도 2에 도시된 사출 금형 장치의 작동 상태를 설명하기 위한 정단면도 및 측단면도들.
도 7은 도 4 내지 도 6에 도시된 4A, 5A, 6A 부분의 확대도.
도 8은 도 4 및 도 6에 도시된 밀판과 리턴핀 및 타이로드의 작동 관계를 설명하기 위한 확대도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 도면에 의해서 그 구조 및 작용이 쉽게 인식될 수 있는 상세한 구성과 그 설명은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사출 금형 장치의 사시도이고, 도 2는 상기 사출 금형 장치(1)의 정단면도 및 측단면도이며, 도 3a는 도 2에 도시된 가동측 금형에 설치된 구동축 및 너트의 결합상태를 나타낸 도면이고, 도 3b는 도 2의 밀판(90)에 고정 결합된 너트(103)의 단면도이다. 도 3c는 도 2에 도시된 가동측 금형에 설치된 또 다른 구동축 및 너트의 결합상태를 나타낸 도면이다. 상기 도 2의 도면 중 왼쪽은 정단면이고, 우측은 측단면도이다.

도 1 내지 도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 나사 캡 사출 금형 장치(이하 '사출 금형 장치'라 칭함)(1)는 밀판(90)의 상하 작동에 의해 정·회전되는 구동축(100)의 회전과, 상기 밀판(90)의 작동에 따라 상··하 작동되는 리턴 핀(93)을 구성하는 슬리브의 내부에 슬라이드 가능토록 결합된 타이로드(98)만에 의하여 캐비티(32) 내부에 위치된 회전형 코어(42)를 회전시켜 나사 캡 성형 제품(3)을 코어로부터 분리 취출하도록 하는 구조로 되어 있다.

이를 위하여, 상기 사출 금형 장치(1)는 서로 분리(이형 또는 형개) 및 결합(합형)이 가능한 고정측 금형(Fixed side mold)(5)에 가동측 금형(Movable side mold)(7)이 결합된 형태를 갖는다.

상기 고정측 금형(5)은 상원판(fixed mold plate or cavity plate)(30), 러너판(runner stripper plate)(20) 및 상고정판((fixed clamping plate or top plate)(10)이 차례로 적층 결합되는 구조로 구성되어 있다.

그리고 가동측 금형(7)은 하고정판(movable clamping plate or bottom plate)(80), 하밀판(ejector plate lower side)(96), 상밀판(ejector plate upper side)(95)으로 구성된 밀판(90), 다리(Spacer Block)(70) 및 받침판(support plate)(60)이 적층 구성된 하부금형(lower mold plates)(8)의 상부에 스트리퍼 1, 2(40, 50)가 적층된 스트리퍼 금형(stripper mold plates)(9)으로 구성된다.

상기 구성에서 주입구(12)와 스루프(13)를 포함하는 로케이트 링(11)이 결합된 상고정판(10), 러너(21)를 형성하는 러너판(20) 및 러너(21)에 연통된 게이트(31)와 캐비티(32)가 형성된 상코어(33)를 갖는 상원판(30)으로 구성된 고정측 금형(5)의 수지 주입 및 전개 동작 및 상기 고정측 금형(5)과 가동측 금형(7)을 구성하는 각 판 부재들의 결합 관계는 보통의 사출 금형 장치와 유사하므로, 그 구체적인 설명은 생략한다.

그리고 상기 고정측 금형(5)과 가동측 금형(7)간의 분리 및 결합을 안내하기 위한 가이드 핀(63)과 오일 부시(미도시)가 마련되고, 가이드 핀(63)과 오일 부시는 서로 슬라이드 결속되면서 고정측 금형(5)과 가동측 금형(7)간의 분리 및 결합 작동을 안내하게 된다.

또한, 상기 고정측 금형(5)의 상원판(30)에는 나선형 구조의 캡 제품을 성형하기 위한 캐비티(32)가 형성된 상코어(upper core plate)(33)가 설치된다. 이러한 상코어(33)는 후술하는 회전형 코어(44)의 나사 성형부(43)와 함께 내·측으로 조합되어 내주면에 나선형 구조를 가지는 캡 성형 제품(3)을 성형할 수 있게 된다.

특히, 나사 캡을 갖는 성형 제품(3)의 나선 구조를 성형하기 위한 구성으로, 회전형 코어(44)가 마련되고, 이때의 회전형 코어(44)는 캐비티(32) 내에 위치되는 선단의 나사 성형부(43)를 이용하여 캡 제품의 나선형 구조를 성형함과 더불어 나사 캡 성형 제품(3)의 나선형 구조로부터 회전하면서 빠져나올 수 있게 된다.

이러한 회전형 코어(44)는 일정 길이를 가지는 원형의 바 형태로서, 가동측 금형(7)에 있는 스트리퍼 판 1(40), 스트리퍼 판 2(50)를 차례로 수직 관통하는 자세로 설치된다.

상기 스트리퍼 판 1(40)에는 고정 코어(42)의 상단부에 형성된 톱니형 돌기(46)(도 7의 4A 및 5A 참조)가 상기 캐비티(32)의 저부에 위치하도록 관통된 고정 코어 결합구(41a)가 형성된 스트리퍼 코어(41)를 갖는다. 상기 스트리퍼 판 1(40)의 고정 코어 결합구(41a)에 결합되는 고정 코어(42)는 스트리퍼 판 2(50)의 상면에 결합된 하코어(53)에 고정 결합된다. 상기 고정 코어(42)의 상면은 성형 제품(3)의 저면의 테두리의 파팅라인을 성형하기 위한 것이다.

상기 스트리퍼 판 2(50)의 하코어(53)는 상기 고정 코어(42)의 하부에 돌출된 고정 돌기(45)가 넣어져 회전을 방지하는 키잡이 코어이다. 이러한 고정 코어(42)는 회전형 코어(44)의 둘레에 동심원상으로 배치됨과 더불어 스트리퍼 판 2(50)에 고정되는 구조로 설치된다.

위와 같이 설치되는 고정 코어(42)의 상단부는 고정측 금형(5)의 상원판(30)의 상코어(33)에 형성된 캐비티(12) 내에 위치되면서 캡 제품의 하단 내측 둘레에 형성되는 통상의 톱니형 키를 성형하는 역할을 하게 된다.

상기 스트리퍼 판 2(50)에 고정되어 스트리퍼 판 1(40)의 고정 코어 결합구(41a)를 통해 상기 캐비티(32)의 내부에 위치되는 고정 코어(42)의 내부에는 회전형 코어(44)가 위치된다. 상기 상단부에 나사 성형부(43)가 형성된 회전형 코어(44)는 스트리퍼 판 2(50)에 형성된 구멍(54)과 그 상부에 고정 결합된 하코어(53)를 통해 캐비티(32)의 내부에 위치된다.

이때, 상기 회전형 코어(44)는 상기 스트리퍼 판 2(50)의 하부에 설치된 받침대(60)와 하고정판(80)의 사이에 회전 가능토록 결합된 구동축(100)에 고정핀(64)으로 결합되어 있고, 상기 스트리퍼 판 2(50)는 상기 받침대(60)의 상부에 결합된 탄성 지지부에 의해 상방향(上方向)으로 탄성지지 되어 있다. 탄성 지지부는 받침대(60)의 상면에 설치된 스트리퍼 스프링(61)과 우레탄 파팅록(urethane parting lock)(62)이 될 수 있다.

또한, 상기 받침대(60)의 탄성 지지부에 의해 상방향으로 탄성 지지된 스트리퍼 판 2(50)는 삼단봉(51)에 의해 결합되어 있어, 스트리퍼 판 2(50)가 상기 탄성 지지부에 의해 상기 받침대(60)의 상부로 스트리핑 될 때 삼단봉(51)에 의해 설정된 갭(52)의 길이를 초과하지 않는다.

본 발명의 실시 예에 따른 사출 금형 장치(1)는 스트러퍼 판 2(50)가 스트리핑 스프링(51) 및 우레탄 파팅 록(62)으로 구성되는 탄성 지지부에 의해 상부로 탄성 지지된 구성을 예로 들었으나, 상기 탄성 지지대는 필수 불가결한 구성요소는 아님을 밝혀둔다.

상기 받침대(60)는 하고정판(80)의 상부에 설치된 다리(Spacer block)(70)의 상부에 고정되며, 상기 받침대(60)는 하고정판(80)의 상부에 설치된 다리(70)를 관통하여 결합된 서포트 핀(71)과 배출 가이드 핀(EGP : ejector guide pin)(91)에 의해 고정된다.

이때, 상기 다리(70)는 성형품을 금형에서 빼낼 때 밑판(90)이 상하로 움직일 수 있게 공간을 만들어 주는 블록이며, 상기 서포트 핀(71)의 상부에는 상기 두 개의 스트리퍼 1, 2(40, 50)를 관통하는 인장봉(55)이 결합되어 있다.

상기 받침판(60)과 상기 하고정판(80) 사이에는 밀판(90)의 상하 작동에 의해 일정 구간동안 정·회전 되는 구동축(100)이 설치된다. 상기 구동축(100)의 하단은 하고정판(80)의 저면에 형성된 구동축 구멍(81)의 내부에서 2개 이상의 너트(83)로 체결된 후 회동가능하게 베어링(82)에 의해 하고정판(80)에 회전 가능하게 결합되고, 상기 구동축(100)의 윗부분은 상기 받침판(60)을 관통하여 스트리퍼 판 2(50)의 구멍(54)에 끼워진 회전형 코어(44)에 고정핀(64)이 끼워져 견고하게 결합되어 받침판(60)의 상부에서 베어링(65)에 의해 회전가능하게 결합되어 있다.

상기 밀판(90)은 상밀판(95)과 하밀핀(96)이 적층되어 볼트(97)에 의해 결합되는 형태로 구성되며, 이들 상· 밀판(65, 96)들 사이에는 이젝터 핀(도시하지 않음)을 따라 밀판(90)의 승강을 안내하는 가이드링(92)과 리턴 핀(93)이 결합되어 있다.

상기 리턴 핀(93)은 제1직경과 이 보다 큰 제2직경에 의한 단차(Step difference : 段差)(SD)를 형성하는 중공가지고 상기 밀판(90)에 형성된 관통홀(H)에 끼워져 고정 결합된 슬리브(sleeve)와, 제1직경을 갖는 로드(rod)의 일측은 상기 슬리브의 중공과 받침판(60)과 스트리퍼 판 2(50)을 관통하여 상기 스트리퍼 판 1(40)에 볼트(98a)로 체결 결합되고 제2직경을 갖는 로킹헤드(locking head)(98b)는 상기 로드의 타측에 형성되어 상기 슬리브의 내부에 현수(懸垂 : suspension)된 타이로드(tie rod)로 구성되어 있다.

이때, 상기 슬리브의 형상을 갖는 리턴 핀(93)의 하부에는 플렌지가 형성되어 있으며, 상기 리턴 핀(93)의 플렌지는 상밀판(95)과 하밀판(96)의 사이에 위치되어 이들 사이에 결합되어 있다. 그리고 상기 리턴 핀(93)의 외주면, 보다 구체적으로는 밀판(90)과 상기 받침판(60)의 사이에의 리턴핀(93)의 외주 면에는 리턴스프링(94)이 끼워져 결합되어 있다.

본 발명의 실시 예에서 상기 리턴 핀(93)은 직경의 차이로 인하여 단차(SD)가 형성된 중공 형상의 슬리브의 내부에 끼워진 타이로드(98)의 일측은 받침판(60) 및 스트리퍼 판 2(50) 및 스트리퍼 판 1(40)에 형성된 구멍을 통해 볼트(98a)로 결합되어 상기 슬리브에 현수되고, 타이로드(98)의 타측에 형성된 로킹헤드(98b)는 상기 단차(SD)에 걸어지도록 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 리턴 핀(93)은 도 8의 8a와 같은 상태에서 밀판(90)이 상승하는 경우, 스트리퍼 판(40)에 결합된 타이로드(98)는 도 8의 8b와 같이 슬리브로 구성된 리턴 핀(93)의 내부에서 중공에서 현수된 상태를 유지하고, 슬리브만이 상승되어 스트리퍼 판 1(40)을 스트로킹하여 상부로 스트리핑 시킨다.

상기 받침판(60)과 하고정판(80)의 사이에서 밀판(90)의 상하 작동에 의해 회전되는 구동축(100)은 도 3a와 같이 봉 형상의 외주에 매주 작은 간격의 피치를 갖는 나사(screw)(102)가 형성되고, 상밀판(95)과 하밀판(96)의 사이에는 도 3b와 같이 내부에 나사선이 형성된 너트(103)가 결합되어 있다. 이때, 상기 구동축(100)에 형성된 스크류(나사)와 너트(103)의 내부에 형성된 나사선은 2 줄 이상의 다줄 나사로 하는 것이 바람직하다. 구동축(100) 및 너트(103)를 다줄 나사로 하는 경우, 구동축(100)과 너트(103)간의 접촉 면적을 크게 할 수 있어 회전 동력의 전달을 용이하게 할 수 있다.

상기와 같은 구성에 의해, 본 발명에 따른 사출 금형(1)의 회전형 코어(44)의 회전은 밀판(90)의 상하 작동에 따라 정·회전됨을 알 수 있다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 사출 금형 장치(1)의 작동 상태를 나타내는 단면도로서, 각 도면에서 좌측은 정단면도, 우측은 측단면도이다. 그리고 도 7은 도 4 내지 도 6에 도시된 4A, 5A, 6A 부분의 확대도이며, 도 8은 도 4 및 도 6에 도시된 밀판과 리턴핀 및 타이로드의 작동 관계를 설명하기 위한 확대도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 고정측 금형(5)과 가동측 금형(7)이 결합(합형)된 상태에서, 수지통로, 즉, 주입구(12), 스프루(13), 러너(21) 및 게이트(31)를 통해 사출 성형 수지가 주입되면, 캐비티(32)의 내부에 충전된다.

수지 충전 후, 일정 시간이 경과되어 캐비티(32)의 내부에 나사 캡 제품(3)의 성형이 완료되면, 이때부터 고정측 금형 (5)으로부터 가동측 금형(7)의 분리(이형)가 이루어지면서 캡 제품(3)을 취출할 수 있게 된다. 예를 들면, 가동측 금형(7)이 하강하여 상기 고정측 금형(5)과 가동측 금형(7)이 도 4와 같이 분리된다.

도 4와 같이 가동측 금형(7)과 고정측 금형(5)이 분리된 경우, 성형 제품(3)은 캐비티(32)로부터 분리되어 스트리퍼 판 1(40)측의 회전형 코어(44)의 나사 성형부(43)에 달라붙은 형태를 유지한다. 즉, 도 7의 4A에 도시된 바와 같이, 성형 제품(3)의 나사부(나사언더컷)는 회전형 코더(44)의 나사성형부(43)에 결합된 상태를 유지하고 성형 제품(3)의 둘레 하부 및 역회전 방지돌기(46)의 언더컷(under cut)(UC1)은 스트리퍼 판 1(40)의 스트리퍼 코어(41) 및 고정 코어(42)에 톱니형 돌출부에 달라붙은 상태를 유지한다.

도 4와 같이 가동측 금형(7)이 고정측 금형(5)로부터 분리된 상태에서, 상기 가동측 금형(7)의 하고정판(80)의 저면에 구비된 유압실린더 등과 같은 액추에이터의 축(미도시)에 연결된 이젝터 핀(미도시)이 밀판(90)을 상부로 밀어 올리면 구동축(100)의 다줄 나사가 밀판(90)에 고정 결합된 너트(103)의 나사(103a)에 안내됨으로써 회전된다.

상기 밀판(90)이 구동축(100)의 중간 부분까지 상승 작동하는 경우, 회전형 코어(44)가 회전되어 나사성형부(43)가 성형 제품(3)의 나사에서 분리됨으로써 받침판(60)의 상부에 적층 결합된 스트리퍼 판 2(50)가 스트리핑, 즉 상기 받침판(60)으로부터 분리된다. 이러한 스트리퍼 판 2(50)의 분리는 받침판(60)의 상부에 설치된 스트리퍼 스프링(61)과 우레탄 파팅 록(62)의 탄성에 의해 더욱 원활하게 상부로 올라가 도 5와 같이 스트리핑 된다.

이때 상기 받침판(60)과 스트리퍼 판 2(50)간의 스트리핑 길이는 삼단봉(51)에 의해 설정된 갭(52)이 길이와 같으며, 리턴 핀(93)은 밀판(90)의 상승에 의해 리턴 스프링(94)을 압축하면서 상부로 올라간다. 이와 같은 동작에 의해 리턴 핀(93)을 구성하는 슬리브는 타이로드(93)를 따라 상부로 이동된다. 즉, 스트리퍼 판 1(40)의 일측 홈에 볼트(98a)로 결합된 타이로드(93)는 슬리브의 안에서 현수된 상태를 유지하고 리턴 핀(93)를 구성하는 슬리브만이 도 5와 같이 상승된다.

도 5와 같이 성형 제품(3)의 나사부로부터 회전형 코어(44)의 나사성형부(43)가 분리된 상태에서도 성형 제품(3)의 둘레 하부 및 역회전 방지돌기(46)의 언더컷(under cut)(UC1)은 도 7도의 5A와 같이 스트리퍼 판 1(40)의 스트리퍼 코어(41) 및 고정 코어(42)의 톱니형 돌출부에 달라붙은 상태를 유지함으로써 별도의 갈퀴 장치가 없이는 상기 성형 제품(3)을 사출 금형 장치(1)의 외부로 취출 할 수 없다.

밀판(90)의 지속적인 상승에 의하여 상밀판(95)과 하밀판(96)의 사이에 결합된 너트(103)의 상승에 의하여 구동축(100)이 계속적으로 회전되면, 리턴 핀(93)이 지속적으로 상승됨으로써 리턴 핀(93)를 형성하는 슬리브가 도 6과 같이 스트리퍼 판 1(40)의 홈의 하부를 스트로킹하여 상기 스트리퍼 판 1(40)을 상부로 스트리핑한다. 즉, 도 6과 같이 스트리퍼 판 1(40)을 스트리퍼 판 2(50)의 윗방향으로 타격하여 스트리퍼 판 1(40)과 스트리퍼 판 2(50)를 분리한다.

따라서 도 5의 5A와 같은 성형 제품(3)의 언더컷(UC1)은 도 6 또는 도 7의 6A와 같이 스트리퍼 판 1(40)의 스트리퍼 코어(41)는 물론 스트리퍼 판 2(50)에 결합된 고정 코어(42)의 상단 톱니형 돌기로부터 쉽게 분리(스트리핑) 되어 사출 금형 장치(1)의 외부로 취출된다.

이때, 이러한 스트로킹 동작이 이루어지더라고 스트리퍼 판 1(40)의 홈에 볼트(98a)로 결합된 타이로드(98)는 리턴 핀(93)의 내부 중공에 현수된 상태를 유지함으로써 로킹로드(98b)는 도 6과 같이 밀판(90)의 아랫부분에 위치하게 된다.

그러므로 스트리퍼 판 1(40)에서 분리된 성형 제품(3)은 타이로드(98)에 간섭을 받지 않음으로써 원활하게 금형 밖으로 분리 배출된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 사출 금형 장치(1)는 첫째로, 고정측 금형(5)과 가동측 금형(70)의 분리(이형)에 의해 캐비티(32) 내부에서 성형된 제품(3)의 파팅을 분리한다.

두 번째로, 상하 작동하는 밀판(90)에 형성된 너트(103)가 구동축(100)을 안내하여 회전시키는 경우 성형 제품(30)의 나사부에서 회전형 코어(44)의 나사성형부(43)를 분리하여 스트리퍼 판 2(50)를 받침판(60)으로부터 1차로 스트리핑 하여 성형 제품(3)으로부터 회전형 코어(44)의 나사성형부(43)를 분리한다.

셋째로, 밀판(90)에 결합된 너트(103)가 구동축(100)을 지속적으로 회전시켜 리턴 핀(93)의 슬리브로 스트리퍼 판 1(40)을 스트로킹하는 경우, 고정 코어(43)와 스트리퍼 판 1(40)의 스트리퍼 코어(41)에 부착된 성형 제품(30)의 언더컷(UC1)을 분리하여 성형 제품(3)을 사출 금형 장치(1)의 외부로 배출함으로써 사출 금형 장치(1)에서 성형된 제품(3)의 취출 동작을 신속 정확성을 꾀할 수 있다. 이때, 타이로드(93)는 스트리퍼 판 1(40)의 상부로 돌출되지 아니함으로써 취출되는 성형 제품(3)은 어떠한 간섭도 받지 않음으로 금형의 오동작을 방지할 수 있다.

성형 제품(3)을 취출한 후, 고정측 금형(5)과 가동측 금형(7)은 다시 결합하게 되며, 이젝터 핀은 밀판(90)의 하부로 빠져 나간다. 이때, 리턴 핀(93)의 외주면에 결합된 리턴 스프링(94)에 의해 상기 밀판(90)과 리턴 핀(93)이 아랫부분으로 이송되며, 사출 금형 장치(1)는 전술한 동작과는 역으로 작동한다. 즉, 리턴 핀(93)의 내부 중공에 끼워진 타이로드(93)의 로킹헤드(98b)가 단차(SD)에 걸어져 리턴 핀(93)이 하부로 원위치로 돌아 갈 때 스트리퍼 판 1(40)을 아래로 당겨 스트리퍼 판 1(40)과 스트리퍼 판 2(50)를 받침판(60)의 상부에 밀착시킨다.

상기한 실시 예는 구동축(100)의 외주면의 전 길이에 다줄 나사를 형성하고, 밀판(90)에 다줄 너트(103)를 결합하여 상기 구동축(100)과 너트(103)를 나사 결합한 구성을 설명하였으나, 도 3c와 같이 구동축(100)의 하부에는 다줄 나사가 형성된 나선구간(SL)을 형성하고 그 상부는 나사가 없는 비 나선구간(DL)를 형성하여 구성할 수도 있다. 이때, 너트(103)가 나선구간(SL)에 밀착되어 상승되는 경우 도 4와 도 5와 같이 동작되고, 너트(103)가 비 나선 구간에 위치되는 경우, 너트(103)와 구동축(103)간의 접촉이 없으므로 고속으로 도 6과 같이 스트리퍼 판 1(40)을 스트로킹할 수 있어 사출 금형의 동작을 보다 빠르게 할 수 있다.

본 발명의 상기의 상세한 설명은 설명의 목적을 위해 부여받는다. 많은 변화와 수정은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 만들 수 있는 것이 당 분야의 숙련된 자들에게는 명백하다. 따라서 상기 기술의 전체는 본 발명의 예시된 것에 제한되지 않고, 특허 청구의 범위에 의해서만 정의되어 해석되어야 한다.

1 : 나사 캡 사출 금형,
3 : 성형 제품(나사 캡)
5 : 고정측 금형,
7 : 가동측 금형,
8 : 하부 금형,
9 : 스트리퍼 금형 ,
10 : 상고정판,
11 : 로케이트 링, 12 : 주입구, 13 : 스프루,
20 : 러너판(상부 스트리퍼)
21 러너,
30 : 상원판(고정측 형판),
31 : 게이트, 32 : 캐비티, 33 : 상코어,
40 : 스트리퍼 판 1
41 : 스트리퍼 코어, 41a : 고정 코어 결합구, 42 : 고정 코어, 43 : 나사성형부, 44 : 회전형 코어,
45 : 고정돌기, 46 : 역회전 방지돌기,
50 : 스트리퍼 판 2
51 삼단봉, 52: 갭, 53 : 하코어, 54 : 구멍, 55 : 인장봉.
60 : 받침판,
61 스트리퍼 스프링, 62 : 우레탄 파팅록(Urethane Parting locks), 63 : 가이드핀,
64 : 회전 코어 결합핀, 65 : 베어링,
70 : 다리,
71 : 서포트핀.
80 : 하고정판,
81 : 구동축 구멍, 82 : 베어링, 83 : 너트
90 : 밀판(ejector plate)
91 : 배출 가이드 핀(EGP), 92 : 가이드링, 93 : 리턴 핀, 94 : 리턴 스프링,
95 : 상밀판, 96 : 하밀판, 97 : 볼트, 98 : 타이로드. 98a: 볼트, 98b :로킹헤드,
100 : 구동축
102 : 스크류(나사), 103 : 너트. 103a : 나사, DL :비 나선구간, SL : 나선구간
H : 관통홀, SD : 단차

Claims (6)

1. 나사 캡 사출 금형 장치에 있어서,
   캐비티에 용융수지를 주입하는 수지주입구가 형성된 고정측 금형 및 상기 고정측 금형의 하부에 결합되는 가동측 금형을 포함하며;
   상기 가동측 금형은 하고정판과 받침판 사이를 이격하여 결합하는 다리와, 상기 하고정판과 상기 받침판 사이에 상하 작동 되도록 설치된 밀판과, 상기 밀판을 경유하여 하고정판과 상기 받침판 사이에서 회전 가능토록 상기 하고정판에 결합되고 상하 작동되는 밀판의 작동에 따라 정·회전되는 구동축과, 슬리브의 중공에 로킹헤드를 갖는 타이로드가 끼워져 현수되고, 상기 타이로드는 상기 받침판을 관통하여 그 상면으로 돌출되며 상기 슬리브는 상기 밀판의 상하 작동에 연동하여 상하 이동되는 리턴 핀 및 상기 리턴 핀에 끼워져 상기 밀판을 복귀시키는 리턴 스프링을 가지는 하부 금형과;
   상기 고정측 금형의 하부와 상기 받침판의 사이에 위치되며, 나사 캡 제품 성형을 위해 상기 캐비티에 결합되는 고정 코어 결합구를 통해 상기 가동측 금형의 캐비티 내에 위치되고, 상기 구동축에 결합되어 정·회전 되는 회전형 코어를 감싸는 형태로 구성되어 상기 캐비티를 향해 고정 코어가 상면에 설치되며 하면에는 타이로드가 결합 구성된 스트리퍼 판을 가지며, 상기 리턴 핀의 슬리브의 스트로킹에 의해 의해 상기 스트리퍼 판을 상기 받침판의 상부로 스트리핑 하고 상기 리턴 핀의 하강에 의해 상기 슬리브에 넣어진 타이로드가 상기 스트리퍼 판을 받침판 쪽으로 복귀되는 스트리퍼 금형로 구성된 것임을 특징으로 하는 나사 캡 사출 금형 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 구동축은 원주를 감싸는 형태로 적어도 2줄 이상의 나사가 형성되고, 상기 밀판에 고정된 너트에 안내되어 회전됨을 특징으로 하는 나사 캡 사출 금형 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리턴 핀은 제1직경과 이 보다 큰 제2직경에 의한 단차를 형성하는 중공을 가지며, 상기 밀판에 형성된 관통홀에 끼워져 고정 결합된 슬리브와, 제1직경을 갖는 로드의 일측은 상기 슬리브의 중공과 받침판을 관통하여 상기 스트리퍼 판에 결합되고 제2직경을 갖는 로킹헤드는 상기 로드의 타측에 형성되어 상기 슬리브의 내부에 현수된 타이로드로 구성된 것임을 특징으로 하는 나사 캡 사출 금형 장치.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 스트리퍼 금형은 상기 고정측 금형의 하부에 결합되며 상면에 상기 캐비티에 결합되는 고정 코어 결합구가 형성된 스트리퍼 코어가 구비되고 일측에 상기 리턴 핀의 슬리브에 넣어져 현수된 타이로드의 일측이 결합 구성되며 상기 리턴 핀의 슬리브의 스트로킹에 의해 상부로 스트리핑 되는 스트리퍼 판 1과, 나사 캡 제품 성형을 위해 상기 가동측 금형의 캐비티 내에 위치되고 상기 구동축에 결합되어 정·회전 되는 회전형 코어를 감싸는 형태로 고정 코어가 상면에 설치되고 상기 리턴 핀의 슬리브를 관통시켜 상시 스트리퍼 판 1로 연결하도록 상기 받침판과 상기 스트리퍼 판 1의 사이에 결합된 스트리퍼 판 2로 구성된 것임을 특징으로 하는 나사 캡 사출 금형 장치.
   
5. 제3항에 있어서, 상기 스트리퍼 판 2는 상기 구동축의 회전에 의해 상기 캐비티에 성형된 제품의 나사와 상기 회전형 코어의 단부에 형성된 나사 성형부가 분리될 때 상기 받침판의 상부로 스트리핑 되거나 상기 받침대의 상면에 설치된 상부에 고정 결합된 탄성 지지부에 의해 상기 받침판의 상부로 스트리핑 되는 것임을 특징으로 하는 나사 캡 사출 금형 장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 탄성 지지부는 상기 받침부의 상면에 고정 설치된 스트리퍼 스프링과 우레탄 파팅 록 중에서 선택된 어느 하나 이들 모두를 포함함을 특징으로 하는 나사 캡 사출 금형 장치.
   
   

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