KR20210099341A - 사출성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배럴의 고정 구조를 개선하여 소요되는 부품 수를 줄이고 작업성을 개선할 수 있는 사출성형기에 관한 것이다.
본 발명에서는, 배럴(31); 및 상기 배럴(31)의 상부에 장착되는 배럴상면브라켓(31a);을 구비하며, 상기 배럴(31)의 제1장착면(311) 및 이에 대응하는 상기 배럴상면브라켓(31a)의 제2장착면(311a)은 경사면으로 구성되어, 상기 제1장착면(311)과 제2장착면(311a)을 관통하는 하나 이상의 체결볼트(31d)가 소정의 경사를 이루어 체결되어 상기 배럴(31)을 수직 방향 및 수평 방향에서 동시에 고정시키는 것을 특징으로 하는 사출성형기(1)를 제공한다.

Description

사출성형기 {INJECTION MOLDING MACHINE}

본 발명은 사출성형기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 배럴의 고정 구조를 개선하여 소요되는 부품 수를 줄이고 작업성을 개선할 수 있는 사출성형기에 관한 것이다.

도 1에 도시된 사출성형기(1)는 일반적으로 사출물의 재료인 플라스틱 등의 사출 재료를 용융시켜 금형으로 사출하여 금형에 주입함으로써 사출물을 제작하게 된다.

보다 구체적으로, 사출성형기(1)는 사출 재료를 계량(Metering)한 후, 형폐(Mold closing), 충진(Filling), 보압(Packing), 냉각(Cooling) 및 형개(Mold opening) 공정을 거쳐 사출물을 취출하게 된다.

또한, 도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기(1)의 구성도를 예시하고 있다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기(1)는 금형(20)과 사출장치(30)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 사출장치(30)는 배럴(31), 스크류(32), 노즐(33), 호퍼(34) 및 구동부(35)를 구비하여, 상기 호퍼(34)를 통해 상기 배럴(31)로 투입되는 사출 재료를 상기 스크류(32)를 구동하여 상기 노즐(33)을 거쳐 상기 금형(20)으로 주입하게 된다.

그런데, 종래의 사출성형기(1)에서는 상기 배럴(31)의 고정을 위하여 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 배럴상면브라켓(31a)을 사용하여 상기 배럴(31)을 수직 방향(도 3의 (A) 방향)으로 고정시킴과 동시에 배럴너트(31b)를 사용하여 상기 배럴(31)을 수평 방향(도 3의 (B) 방향)으로 고정시켜 스크류(32)의 구동 등이 있더라도 안정적으로 구조를 유지할 수 있도록 한다(도 3의 (a)).

또는, 상기 배럴너트(31b)를 대신하여 배럴브라켓(31c)을 사용하여 상기 배럴(31)을 수평 방향으로 고정시킬 수도 있다(도 3의 (b)).

그런데, 도 3과 같이 배럴상면브라켓(31a)과 함께 배럴너트(31b) 또는 배럴브라켓(31c)을 동시에 사용하는 경우, 두개의 부품을 각각 조립하고 체결하여야 하므로, 소요 부품 및 작업 공수가 늘어나면서 제조 단가가 증가하고 작업성이 떨어지는 문제가 있었다.

대한민국 공개특허공보 제 10-2003-0080019호(2003.10.10)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 사출성형기(1)에서의 배럴(31)의 고정을 위하여 배럴상면브라켓(31a)과 함께 배럴너트(31b) 또는 배럴브라켓(31c)를 동시에 사용하면서 소요 부품 및 작업 공수가 늘어나는 문제를 해결하여 제조 단가 및 작업성을 개선할 수 있는 사출성형기(1)를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기(1)는, 배럴(31); 및 상기 배럴(31)의 상부에 장착되는 배럴상면브라켓(31a);을 구비하며, 상기 배럴(31)의 제1장착면(311) 및 이에 대응하는 상기 배럴상면브라켓(31a)의 제2장착면(311a)은 경사면으로 구성되어, 상기 제1장착면(311)과 제2장착면(311a)을 관통하는 하나 이상의 체결볼트(31d)가 소정의 경사를 이루어 체결되어 상기 배럴(31)을 수직 방향 및 수평 방향에서 동시에 고정시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기(1)는, 배럴(31)과 상기 배럴(31)의 상부에 장착되는 배럴상면브라켓(31a)의 장착면을 경사면으로 구성하여 체결볼트(31d)가 소정의 경사를 이루면서 상기 배럴(31)에 체결되면서 상기 배럴(31)을 수직 방향 및 수평 방향에서 동시에 고정시키도록 함으로써, 소요 부품 및 작업 공수를 줄여 제조 단가 및 작업성을 효과적으로 개선할 수 있게 된다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 통상의 사출성형기(1)의 사시도이다.
도 2는 통상의 사출성형기(1)의 구성을 예시하는 도면이다.
도 3은 통상의 사출성형기(1)에서의 배럴(31)의 고정 구조를 예시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기(1)에서의 배럴(31)의 고정 구조를 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형기(1)에서의 배럴(31)의 구조를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형기(1)에서의 스크류(32)의 구조를 예시하는 도면이다.
도 7은 통상의 복수의 사출장치(30)를 구비하는 사출성형기(1)의 사시도이다.
도 8은 복수의 사출장치(30)를 구비하는 사출성형기(1)에서 형체력의 차이가 발생하는 경우를 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지블록(21)을 구비하는 사출성형기(1)를 예시하는 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.

이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기(1)의 예시적인 실시형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기(1)는, 배럴(31) 및 상기 배럴(31)의 상부에 장착되는 배럴상면브라켓(31a)을 구비하며, 이때 상기 배럴(31)의 제1장착면(311) 및 이에 대응하는 상기 배럴상면브라켓(31a)의 제2장착면(311a)은 경사면으로 구성되어, 상기 제1장착면(311)과 제2장착면(311a)을 관통하는 하나 이상의 체결볼트(31d)가 소정의 경사를 이루어 체결되어 상기 배럴(31)을 수직 방향 및 수평 방향에서 동시에 고정시키는 것을 특징한다.

이때, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 배럴(31)의 제1 장착면(311)과 상기 배럴상면브라켓(31a)의 제2장착면(311a)은 상기 스크류(32)의 진행 방향을 기준으로 45도의 각도를 이루는 것이 바람직하나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 체결볼트(31d)는 상기 배럴(31)의 상측 방향에서 소정의 경사를 이루어 상기 배럴(31)에 체결됨과 동시에, 상기 배럴(31)의 하측 방향에서도 소정의 경사를 이루어 상기 배럴(31)에 체결되는 것이 바람직하나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출성형기(1)는, 배럴(31)과 상기 배럴(31)의 상부에 장착되는 배럴상면브라켓(31a)의 장착면(311, 311a)을 경사면으로 구성하여 체결볼트(31d)가 소정의 경사를 이루면서 상기 배럴(31)에 체결되면서 상기 배럴(31)을 수직 방향 및 수평 방향에서 동시에 고정시키도록 함으로써, 종래의 배럴너트(31b) 또는 배럴브라켓(31c)를 사용하지 않고 상기 배럴상면브라켓(31a)만을 사용하면서 상기 배럴(31)을 수직 방향 및 수평 방향에서 동시에 고정시킬 수 있으며, 이에 따라 소요되는 부품의 숫자 및 작업 공수를 줄여 제조 단가 및 작업성을 효과적으로 개선할 수 있게 된다.

또한, 도 5에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형기(1)에서의 배럴(31)의 구조를 예시하고 있다.

도 5에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 배럴(31)은 배럴코어(31e) 및 상기 배럴코어(31e)를 내장하는 하나 이상의 배럴케이스(31f)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 종래에는 배럴(31)이 통상적으로 환봉 형태의 일체형 구조로 구성되었으나, 이러한 경우 수지 및 스크류(32)와의 마찰이나 부식 등으로 인하여 내부 표면에 손상이 발생하거나, 스크류(32)의 직경이 변화하는 경우 상기 배럴(31) 전체를 교체하여야 하는 문제가 따랐다.

이에 대하여, 본 발명에서는 배럴코어(31e)만을 교체하여 대응하는 것이 가능하므로, 저비용으로 높은 길이/직경(L/D) 비율을 가지는 스크류(32)의 활용이 가능하다.

또한, 본 발명에서는 분리형 배럴(31)의 접합부에서 발생할 수 있는 수지 체류 문제를 효과적으로 개선할 수 있다.

나아가, 본 발명에서는 배럴케이스(31f)의 재질과 상관없이 배럴코어(31e)의 변경만으로 다양한 수지에 대한 내부식성, 내마모성에 대응이 가능한 배럴(31)을 구성할 수 있으며, 유지 보수 비용도 줄일 수 있게 된다,

보다 구체적으로, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 배럴코어(31e)의 내경은 스크류(32)의 외경에 대응하도록 정해질 수 있으며, 상기 배럴코어(31e)의 외경은 상기 배럴케이스(31f)의 내경과 동일하여, 상기 배럴코어(31e)가 상기 배럴케이스(31f)와 상기 스크류(32)의 사이에 배치되는 구조를 가질 수 있다.

이때, 상기 스크류(32)의 회전시에 상기 배럴코어(31e)의 회전을 막기 위한 고정 홈 등의 구조물이 추가될 수 있다.

또한, 상기 배럴코어(31e)는 상기 배럴케이스(31f)와 용이하게 탈착 가능하여 손쉽게 교체가 가능하다.

또한, 상기 배럴코어(31e)는 내부식성, 내마모성을 가지는 재질로 구성함으로써, 다양한 종류의 수지에 대응하면서도 제작 단가도 줄일 수 있게 된다.

나아가, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 배럴케이스(31f)는 복수개의 부분이 조립되어 상기 배럴코어(31e)를 내장하도록 구성하는 것도 가능하다.

이에 따라, 본 발명에서는 부식 및 마모로 인한 배럴(31)의 교체 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 종류의 수지에 따른 성형 조건에 대응 가능한 배럴(31)을 구현할 수 있으며, 또한 기존 사출성형기(1)를 이용하여 상대적으로 낮은 직경(D)를 가지는 스크류(32)로 교체하면서 기존 배럴(31)을 활용하는 것도 가능하며, 배럴(31)의 제작 비용도 절감할 수 있게 된다.

또한, 도 6에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형기(1)에서의 스크류(32)의 구조를 예시하고 있다.

도 6에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 스크류(32)는 분리 및 교체가 가능한 계량부스크류(32a), 압축부스크류(32b) 및 공급부스크류(32c)를 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 종래에는 스크류(32)가 통상적으로 환봉 형태의 일체형 구조로 구성되었으나, 이러한 경우 스크류(32)에 손상이 발생하는 경우 상기 스크류(32) 전체를 교체하여야 하고, 스크류(32) 제작 시간 및 비용이 상당하다는 문제가 따랐다.

이에 대하여, 본 발명에서는 스크류(32)를 계량부스크류(32a), 압축부스크류(32b) 및 공급부스크류(32c)의 3부분으로 분리하여 미리 제작하고, 손상된 부분만을 바로 교체하여 사용하도록 함으로써, 제작 및 교체에 소요되는 시간을 단축시키고 소요 비용도 1/3 수준으로 절감할 수 있게 된다.

또한, 종래에는 스크류(32)의 마모나 부식, 또는 길이/직경(L/D) 비율의 변경이 필요한 경우 전체 스크류(32)의 교체가 필수적이었으나, 본 발명에서는 상기 계량부스크류(32a) 및 공급부스크류(32c)는 그대로 사용하면서, 압축부스크류(32b) 만을 새롭게 제작하여 교체하는 방식으로 높은 길이/직경(L/D) 비율의 스크류(32)로 변경하는 것이 가능하게 된다.

나아가, 본 발명에서는 스크류(32) 중 필요한 부분의 변경만으로 다양한 수지에 대한 내부식성, 내마모성에 대응이 가능한 스크류(32)를 구성할 수 있으며, 유지 보수 비용도 줄일 수 있게 된다(예를 들어, 압축부스크류(32b) 및 계량부스크류(32a)만 내부식성 소재로 변경 가능).

이에 따라, 본 발명에서는 부식 및 마모로 인한 스크류(32)의 교체 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 종류의 수지에 따른 성형 조건에 대응 가능한 스크류(32)를 구현할 수 있으며, 스크류(32)의 제작 비용도 절감할 수 있게 된다.

또한, 도 7에서는 통상의 복수의 사출장치(30)를 구비하는 사출성형기(1)를 예시하고 있다.

도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 제1사출장치(30a) 및 제2사출장치(30b)가 구비되고, 이에 대응하는 제1금형(20a) 및 제2금형(20b)가 구비되는 경우, 도 8의 (a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 사출성형기(1)에서 금형(20a, 20b)으로 작용하는 형체력은 각 금형(20a, 20b)에 대하여 같은 크기로 인가된다.

즉, 도 8의 (a)에서 볼 수 있는 바와 같이, 사출성형기(1)의 전체 형체력 F는 제1금형(20a)에 작용하는 형체력 B와 제2금형(20b)에 작용하는 형체력 A의 합으로 나타낼 수 있으며, 이때 상기 형체력 A = B = F/2 가 된다.

그런데, 일반적으로 각 금형(20a, 20b)에서 요구되는 형체력 A, B는 동일하지 않으며, 일측의 금형(20)에 더 많은 형체력이 필요한 경우 형체력 부족이 발생하면서 제품 성형에 문제가 발생할 수 있다.

이에 대하여, 본 발명에서는 도 8의 (b)에서 볼 수 있는 바와 같이, 일측의 금형(20)에서의 형체력 부족을 보완하기 위하여 지지블록(21)을 추가하였다.

즉, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 더 큰 형체력을 요구하는 제1금형(20a)의 후면에 지지블록(21)을 추가하여 형체력 B를 F/2보다 크게 함으로써, 사출성형기(1)에서 인가할 수 있는 전체 형체력 F를 증가시키지 않고도 상기 제1금형(20a)에서 요구하는 형체력을 제공하여 제품을 성형할 수 있게 된다.

이때, 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 지지블록(21)은 상기 제1금형(20a)와 상기 제2금형(20b)가 장작되는 금형장착판(22)의 후면 중 더 큰 형체력을 요구하는 상기 제1금형(20a) 측에 구비됨으로써, 상기 제1금형(20a)에서 요구하는 형체력을 제공하게 된다.

이에 따라, 본 발명에서는 사출성형기(1)에서 인가할 수 있는 전체 형체력 F를 증가시키지 않고도 상기 제1금형(20a)에서 요구하는 F/2 이상의 형체력을 제공할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

(1) : 사출성형기 (20) : 금형
(20a) : 제1금형 (20b) : 제2금형
(21) : 지지블록 (22) : 금형장착판
(30) : 사출장치 (30a) : 제1사출장치
(30b) : 제2사출장치 (31) : 배럴
(31a) : 배럴상면브라켓 (31b) : 배럴너트
(31c) : 배럴브라켓 (31d) : 체결볼트
(31e) : 배럴코어 (31f) : 배럴케이스
(32) : 스크류 (32a) : 계량부스크류
(32b) : 압축부스크류 (32c) : 공급부스크류
(34) : 호퍼 (35) : 구동부
(311) : 제1장착면 (311a) : 제2장착면

Claims (1)

1. 배럴(31); 및
   상기 배럴(31)의 상부에 장착되는 배럴상면브라켓(31a);을 구비하며,
   상기 배럴(31)의 제1장착면(311) 및 이에 대응하는 상기 배럴상면브라켓(31a)의 제2장착면(311a)은 경사면으로 구성되어,
   상기 제1장착면(311)과 제2장착면(311a)을 관통하는 하나 이상의 체결볼트(31d)가 소정의 경사를 이루어 체결되어 상기 배럴(31)을 수직 방향 및 수평 방향에서 동시에 고정시키는 것을 특징으로 하는 사출성형기(1).

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