KR20230007798A - 수지의 용융 및 사출기구를 자체에 구비한 사출금형 노즐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출금형 노즐 장치(100)에 관한 것으로, 특히 용융 수지를 사출금형의 게이트를 통하여 캐비티(3) 안으로 공급되게 안내하는 노즐 장치의 몸체 내부에 펠릿형 수지 원료를 가열하여 용융시키고 동시에 용융된 수지를 가압하여 캐비티 안으로 주입하는 용융사출기구를 통합하여 구비한 사출금형 노즐장치에 관한 것이다. 본 발명은 하단에 용융수지를 저류하는 용융수지 챔버(A)를 가진 노즐 몸체(10); 노즐 몸체(10)내에서 펠릿형 수지 원료를 수지 공급통로(22)에 실어 이송하는 도중에 전열 히터(30)의 열로 가열하여 용융하고 용융된 수지(용융수지)를 노즐 몸체(10)의 하단에 구비된 용융수지 챔버(A) 안으로 공급하는 피더(20); 상기 노즐 몸체(10)의 용융수지 챔버(A) 내의 용융수지를 가압 헤드(50)로 가압하여 노즐 몸체(10)의 하단에 구비된 용융수지 출구(12)를 통하여 금형의 캐비티(3)내로 사출하는 가압 기구; 상기 용융수지 출구(12)를 개폐하는 밸브 핀(70); 상기 가압 기구를 전진방향 또는 후진방향으로 이동시키는 제1피스톤기구; 상기 밸브 핀(70)을 용융수지 출구(12)의 폐쇄 위치 또는 개방 위치로 이동시키는 제2피스톤기구;를 포함한다.

Description

수지의 용융 및 사출기구를 자체에 구비한 사출금형 노즐장치{AN INJECTION NOZZLE DEVICE CAPABLE OF MELTING RESIN AND INJECTING THE MOLTEN RESIN}

본 발명은 사출금형 노즐장치에 관한 것으로, 특히 용융 수지를 사출금형의 게이트를 통하여 캐비티 안으로 공급되게 안내하는 노즐 장치의 몸체 내부에 펠릿형 수지 원료를 가열하여 용융시키고 동시에 용융된 수지를 가압하여 캐비티 안으로 주입하는 용융사출기구를 통합하여 구비한 사출금형 노즐장치에 관한 것이다.

통상적인 플라스틱 사출성형장치는 수지를 용융하여 용융된 수지를 사출성형용 금형의 내부 캐비티에 일정한 압력으로 주입하고 수지를 고온의 열을 가하여 용융시키고, 용융된 수지를 금형의 캐비티 안으로 주입하기 위하여 가압하는 사출기가 사용된다. 뿐만 아니라, 사출기의 용융수지 토출구와 사출금형 사이에는 수지를 고온??용융상태로 유지하면서 사출금형으로 안내하기 위한 핫러너를 가진 매니폴더가 설치되어 사용되고, 매니폴더와 사출금형 사이에는 상기 매니폴더의 핫러너를 통하여 제공되는 용융수지를 고온, 용융상태로 유지하면서 금형의 내부 캐비티 안으로 주입되게 안내하는 노즐장치가 설치되어 사용된다.

상기 종래의 사출 성형장치는 캐비티와 게이트를 가진 사출 금형; 사출 금형의 게이트에 출구가 연통되는 용융수지 통로를 가진 노즐 몸체와, 상기 노즐 몸체의 용융수지 통로에 상하로 승강가능하게 설치되어 상기 게이트를 개폐하는 밸브핀과, 상기 밸브핀가 게이트를 개폐시키도록 밸브핀을 작동시키는 피스톤기구를 구비한 노즐기구; 상기 노즐 몸체의 용융수지 통로와 연통되고 주위에 설치된 히터선에 의해 내부가 가열되는 핫러너를 구비한 매니폴더; 투입된 수지 원료를 고온의 열로 용융한 용융수지를 고압으로 사출하여 상기 매니폴더의 핫러너로 공급하는 사출기;를 포함한다.

이러한 사출 성형장치는 사출기에서 사출하는 용융수지를 노즐로 분배하기 위하여 반드시 매니폴더를 구비하여야 하고, 매니폴더의 핫러너를 거치는 동안 용융수지가 요구되는 사출압력과 수지의 온도를 유지하기 위하여 사출기에서 충분한 압력과 온도의 용융수지를 사출하여야 한다. 이를 위하여, 고온, 고압의 용융수지를 사출할 수 있는 사출기를 필요로 하므로, 사출 성형장치의 전체 규모가 커져서 사용이나 설치에 제한이 따른다.

특히, 하나의 금형에 하나 이상의 게이트를 설치하고, 각 게이트 마다 노즐기구를 설치하며, 이들 복수의 노즐기구를 하나의 메니폴더에 설치하고, 이 매니폴더의 러너를 사출기에 연결한 사출 성형장치의 경우, 각 노즐기구에 소정의 압력과 온도의 용융수지를 공급하기 위하여 충분한 용량을 구비한 사출기가 설치되어야 한다. 그리고 금형 내 한 종류 이상의 수지를 사출하여야 하는 경우, 사출기에 주입되는 수지의 종류를 교체하여야 하는데 수지 교체 작업에 시간이 소요되므로 생산 능률이 저하되는 단점이 있다.

본 발명은 내부에 고형 수지를 직접 가열하여 용융하는 동시에 용융한 수지를 가압하여 금형 내 사출하는 수지 용융사출기구를 자체에 구비하여 별도의 장치로 구성된 사출기와 매니폴더를 사용하지 않는 사출금형 노즐장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

중심축방향으로 관통하는 관통구멍을 구비하고, 관통구멍의 하단에는 내경이 점차 감소하여 하단에 금형 캐비티의 게이트와 연통되는 용융수지 출구가 구비되고, 측벽 일측에 원료 공급기로부터 공급되는 펠릿형 수지 원료가 투입되는 수지 원료 투입구를 구비하고, 하단에는 용융수지 챔버를 구비한 노즐 몸체;

상기 노즐 몸체의 관통구멍안에 중심축을 중심으로 회전가능하게 구비되고, 회전 구동부에 의해 회전하도록 일측 선단 외주에 피동 수단을 구비하고, 외주면에는 나선형 홈으로 이루어진 수지 공급통로를 구비한 피더(feeder);

상기 노즐 몸체의 외측면에 둘레를 따라 권취되어 전원 인가시 상기 노즐 몸체를 가열하여 노즐 몸체 내부의 피더의 수지 공급통로를 통과하는 펠릿형 수지 원료를 용융시키고 용융된 수지의 온도를 유지하기 위하여 용융된 수지를 가열하여 전열 히터;

용융수지 챔버의 내벽을 따라 전진방향의 하한과 후진방향의 상한 사이를 이동가능하게 설치되고, 중심축방향으로 밸브핀 구멍이 관통되고, 상기 피더의 수지 공급통로와 상기 용융수지 챔버를 연통시키는 하측 통로를 구비하고, 전진방향으로 이동시 상기 하측 통로를 폐쇄하는 동시에 상기 용융수지 챔버의 용융수지를 상기 용융수지 출구 쪽으로 가압하고, 후진방향으로 이동시 상기 하측 통로를 개방하여 상기 수지 공급통로의 용융수지를 상기 용융수지 챔버 안으로 유입시키는 용융수지 가압기구;

상기 용융수지 가압기구의 밸브핀 구멍을 관통하여 슬라이드 이동가능하게 설치되어 전진방향의 하한으로 이동할 때 상기 용융수지 출구를 폐쇄하고, 후진방향의 상한으로 이동할 때 상기 용융수지 출구를 개방하는 밸브 핀;

압축공기의 힘에 의해 전진방향 또는 후진방향으로 이동하면서 상기 가압기구를 전진방향 또는 후진방향으로 이동시키는 제1피스톤기구;

압축공기의 힘에 의해 전진방향 또는 후진방향으로 이동하면서 상기 밸브 핀을 용융수지 출구 폐쇄 위치 또는 용융수지 개방 위치로 이동시키는 제2피스톤기구;를 포함하는 것에 특징이 있다.

본 발명은 상기 노즐 장치의 노즐 몸체의 수지 원료 투입구에 연결되고 펠릿형 수지 원료를 연속적으로 수지 원료 투입구 안으로 공급하는 수지 원료 공급기를 더 포함하는 것에 다른 특징이 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 수지 원료 공급기는,

길이방향으로 관통구멍이 형성되고 측벽에 수지 원료 공급 호퍼가 결합된 배럴; 및

상기 배럴의 관통구멍 내에 축회전가능하게 삽입설치되고, 외주면에 나선형 원료 공급 통로를 구비하여 상기 수지 원료 공급 호퍼로부터 공급되는 수지 원료를 수용하고, 회전구동수단의 구동에 의해 축회전하면서 상기 원료 공급 통로의 원료를 상기 수지 원료 투입구 쪽으로 이송하는 수지 원료 이송축;을 포함하는 것에 또 다른 특징이 있다.

본 발명은 상기 용융수지 가압기구가,

상기 용융수지 챔버 내에 내벽을 따라 슬라이드 이동가능하게 설치되고 중심축 방향으로 관통구멍이 형성되고, 내주면에는 상기 하측 통로를 구비한 가압 링부재; 및 일측 선단은 상기 제1피스톤기구의 피스톤 로드에 동축으로 결합되고, 전진방향의 하한으로 이동할 때 상기 가압 링부재의 하측 통로를 패쇄하는 상면과, 전진방향의 상한으로 이동할 때, 상기 가압 링부재의 하측 통로를 개방하는 저면을 구비하고, 하단에는 상기 용융수지 챔버의 용융수지를 용융수지 출구쪽으로 가압하는 가압 헤드;를 구비한 것에 또 다른 특징이 있다.

상기 제1피스톤 기구는, 측벽으로 둘러싸인 내부공간을 가진 하나의 실린더 몸체, 상기 실린더 몸체의 내부 공간을 제1내부공간과 제2내부공간 구획하는 중간 격벽과, 상기 제1내부공간안에 피스톤 운동하도록 설치된 제1피스톤 헤드와, 상기 제1피스톤 헤드에 동축방향으로 결합되어 상기 피더의 중심축방향으로 관통된 관통구멍 안에 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 하단에는 상기 가압 헤드가 동축으로 연결된 제1피스톤 로드를 구비한 것에 특징이 있다.

상기 제2피스톤 기구는, 상기 제1피스톤 기구의 제2내부공간 안에 상기 제1피스톤 헤드와 동축으로 설치된 제2피스톤 헤드와, 제2피스톤 헤드에 동축으로 연장되어 상기 밸브 핀의 헤드부를 결합한 제2피스톤 로드를 포함하는 것에 특징이 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 특징은 단일의 캐비티에 복수개의 게이트가 구비되고, 각 게이트 마다 각각 제1항의 노즐 장치가 설치되고, 상기 각 노즐 장치의 수지 원료 투입구에는 원료 공급기가 결합되고, 상기 원료 공급기는 길이방향으로 관통구멍이 형성되고 측벽에 수지 원료 공급 호퍼가 결합된 배럴; 및

상기 배럴의 관통구멍 내에 축회전가능하게 삽입설치되고, 외주면에 나선형 원료 공급 통로를 구비하여 상기 수지 원료 공급 호퍼로부터 공급되는 수지 원료를 수용하고, 회전구동수단의 구동에 의해 축회전하면서 상기 원료 공급 통로의 원료를 상기 수지 원료 투입구 쪽으로 이송하는 수지 원료 이송축;을 포함하고,

상기 각 원료 공급기의 수지 원료 이송축들은 연동되게 단일의 이송축 구동 모터에 연동기구로써 연결되어 있으며,

상기 각 노즐 장치의 피더는 연동되게 단일의 피더 구동 모터에 연동기구로써 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의하면, 금형에 설치되는 하나의 노즐 장치에, 펠릿형 수지 원료를 직접 가열하여 용융하는 동시에 용융한 수지를 가압하여 금형의 캐비티 내에 사출하는 수지 용융사출기구를 자체에 구비하고 있므로, 별도의 큰 용량의 사출기와 매니폴더가 필요없어 사출 장치를 컴팩트하게 만들 수 있다.

또, 본 발명은 피더가 중지하지 않고 계속하여 회전하면서 수지를 용융 및 공급하는 도중에 용융수지 챔버 내의 용융수지를 가압하여 사출하므로 사이클 타임을 줄여 생산성을 높일 수 있다.

또, 본 발명은, 단일의 캐비티에 복수의 노즐 장치를 설치하고, 각 노즐 장치마다 다른 종류의 수지를 공급하여 사출할 수 있어, 수지 교체에 따른 노즐 클리닝 작업등이 필요하지 않아 잔류 수지에 의한 사출불량을 방지할 수 있고, 작업 생산성을 높일 수 있다.

또, 본 발명은 별도의 사출기나 매니폴더를 사용하지 않으므로 사출기에서 토출되어 매니폴더의 핫러너를 거치는 도중에 수지가 냉각되어 유동성을 저하시키거나 그로 인한 사출불량을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사출장치의 전체적인 구성을 보여주는 길이방향 결합단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 사출장치의 피더를 분리하여 도시한 피더의 길이방향 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 사출장치의 피스톤기구와 그 피스톤기구에 의해 작동하는 밸브핀 및 용융수지 가압기구를 분리하여 도시한 결합단면도이다.
도 4는 도 3의 "x" 부의 확대 상세도로서, '용융수지 가압 기구'를 도시한 부분 확대도이다.
도 5는 도 3의 "Y" 부의 확대 상세도로서, '피스톤기구'를 도시한 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 노즐 장치가 수지를 용융하고 용융된 수지를 용융수지 챔버 내에 일시 체류시켜 캐비티 내로 사출하지 전 상태의 결합 단면도이다.
도 7은 본 발명의 노즐 장치가 도 6의 상태에 이어서 밸브 핀을 게이트 개방위치로 후진시키고, 이와 동시에 용융수지 챔버 내에 일시 체류된 용융수지를 가압기구로 가압하여 캐비티 내로 사출하는 상태의 결합 단면도이다.
도 8은 본 발명의 노즐 장치에 수지 원료 공급기를 연결하고 노즐 장치의 피더와 수지 원료 공급기의 이송축에 각각의 구동 모터를 연결하여 연동시키는 것을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 캐비티(3)가 구비된 가동 금형블록(1)과 고정 금형블록(2)이 구비된다. 상기 고정 금형블록(2)의 상면에는 고정 플레이트(5)가 설치된다. 본 발명의 노즐 장치(100)는 고정 금형블록(2)에 설치된다.

상기 본 발명의 노즐 장치(100)는, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하단에 용융수지를 저류하는 용융수지 챔버(A)를 가진 노즐 몸체(10); 노즐 몸체(10)내에서 펠릿형 수지 원료를 수지 공급통로(22)에 실어 이송하는 도중에 전열 히터(30)의 열로 가열하여 용융하고 용융된 수지(용융수지)를 노즐 몸체(10)의 하단에 구비된 용융수지 챔버(A) 안으로 공급하는 피더(20); 상기 노즐 몸체(10)의 용융수지 챔버(A) 내의 용융수지를 가압 헤드(50)로 가압하여 노즐 몸체(10)의 하단에 구비된 용융수지 출구(12)를 통하여 금형의 캐비티(3)내로 사출하는 가압 기구; 상기 용융수지 출구(12)를 개폐하는 밸브 핀(70); 상기 가압 기구를 전진방향 또는 후진방향으로 이동시키는 제1피스톤기구; 상기 밸브 핀(70)을 용융수지 출구(12)의 폐쇄 위치 또는 개방 위치로 이동시키는 제2피스톤기구;를 포함한다.

상기 노즐 몸체(10)는 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 중심축방향으로 관통하는 관통구멍(11)을 구비하고, 상기 관통구멍(11)의 하단에는 내경이 점차 감소하여 금형 캐비티(3)의 게이트와 연통되는 용융수지 출구(12)가 구비되고, 측벽 일측에 원료 공급기(200)로부터 공급되는 펠릿형 수지 원료가 투입되는 수지 원료 투입구(4)를 구비하고, 하단에는 용융수지 챔버(A)를 구비한다.

그리고, 상기 피더(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 노즐 몸체(10)의 관통구멍(11)안에 축 회전가능하게 구비되고, 회전 구동부(예컨대 도 8의 피더 구동 모터(M100))에 의해 회전하도록 일측 선단 외주에 피더 구동 모터(M100)측 구동 스프라켓(510)과 체인으로 연결된 피동 스프라켓(27)을 구비하고, 외주면에는 나선형 홈으로 이루어진 수지 공급통로(22)를 구비한다. 피더(20)는 중심축 방향으로 중심 관통구멍(21)이 형성되어 있다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤 기구(80)는 제1피스톤기구와 제2피스톤기구가 동축으로 배치된 이중 피스톤 구조를 가진다.

상기 제1피스톤기구는 측벽으로 둘러싸인 내부공간을 가지고, 측벽에 제1포트(P1)와 제2포트(P2)가 형성된 하나의 실린더 몸체(81), 상기 실린더 몸체(81)의 내부 공간을 제1내부공간(C1)과 제2내부공간(C2)으로 구획하는 중간 격벽(82)과, 상기 제1내부공간(C1)안에 설치된 제1피스톤 헤드(45)와, 상기 제1피스톤 헤드(45)에 동축방향으로 결합되어 상기 피더(20)의 중심 관통구멍(21) 안에 슬라이드 이동가능하게 설치된 제1피스톤 로드(41), 상기 제1피스톤 로드(41)의 하단에 동축으로 연결된 가압 헤드(50)를 구비한다.

상기 제2피스톤기구는 상기 제2내부공간(C2) 안에 상기 제1피스톤 헤드(45)와 동축으로 설치된 제2피스톤 헤드(46)와, 제2피스톤 헤드(46)에 동축으로 연장되어 상기 밸브 핀(70)의 헤드부(71)를 결합하는 제2피스톤 로드(47)를 포함한다.

그리고 상기 제2피스톤 로드(47)의 하단에는 상기 밸브 핀(70)의 헤드부(71)가 연결되어 제2피스톤 헤드(46)의 피스톤 작동에 따라 밸브 핀(70)이 용융수지 출구(12)의 개폐동작을 한다.

상기 용융수지 가압기구는 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 용융수지 챔버(A)의 내벽을 따라 전진방향의 하한과 후진방향의 상한 사이를 이동가능하게 설치된 가압 링부재(60)와 상기 제1피스톤 로드(41)의 하단에 결합되어 상기 제1피스톤 헤드(45)의 피스톤 작동에 따라 가압 링부재(60)와 함께 전진하거나 후진하는 가압 헤드(50)로 이루어진다.

상기 가압 링부재(60)는 중심방향으로 관통구멍이 형성되어 가압 헤드(50)에 끼워지고, 내주면과 상기 가압 헤드(50)의 외주면(43)과 사이에 하측 통로(61)를 형성한다.

상기 가압 헤드(50)는 중심축방향으로 관통한 밸브핀 구멍(42)을 구비하고, 전진방향으로 이동시 상기 하측 통로(61)를 폐쇄하는 동시에 상기 용융수지 챔버(A)의 용융수지를 상기 용융수지 출구(12) 쪽으로 가압하고, 후진방향으로 이동시 상기 하측 통로(61)를 개방하여 상기 수지 공급통로(22)의 용융수지를 상기 용융수지 챔버(A) 안으로 유입시킨다.

상기 밸브 핀(70)은 도 1, 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1피스톤 로드(41)의 밸브핀 구멍(42)을 관통하여 슬라이드 이동가능하게 설치되어 #제2피스톤 헤드(46)의 피스톤 작동에 의해 전진방향의 하한으로 이동할 때 선단의 팁이 상기 용융수지 출구(12)를 폐쇄하고, 후진방향의 상한으로 이동할 때 상기 용융수지 출구(12)를 개방한다.

이하, 본 발명의 작동을 설명한다.

<용융수지 챔버(A)내에 용융수지를 공급하여 충전하는 단계>(도 6 참조)

도 6에 도시된 바와 같이, 실린더 몸체(81)의 제1포트(P1)를 통하여 압축공기를 공급하면, 압축공기는 유로(84a)를 통하여 제2내부공간(C2)의 대경실로 주입되고 동시에 유로(84b)를 통하여 제1내부공간(C1)의 소경실로 주입된다. 제2내부공간(C2)의 대경실로 주입된 압축공기는 제2피스톤 헤드(46)를 하강시켜, 제2피스톤 헤드(46)에 연결된 상기 밸브 핀(70)을 용융수지 출구(12)의 폐쇄위치로 이동시켜 용융수지 출구(12)를 폐쇄한다.

이와 동시에 유로(84b)를 통하여 제1내부공간(C1)의 소경실로 주입된 압축공기는 제1피스톤 헤드(45)를 후진방향으로 이동시켜 제1피스톤 헤드(45)에 연결된 제1피스톤 로드(41)를 통하여 가압 헤드(50)와 가압 링부재(60)를 후진이동시켜 하측 통로(61)를 개방한다.

이 상태에서 피더(20)를 회전 구동부로 회전시키고, 전열 히터(30)에 전원을 인가하여 노즐 몸체(10)를 가열한다. 그리고나서 수지 원료 투입구(4)를 통하여 펠릿형 수지 원료를 피더(20)의 수지 공급통로(22)에 투입한다. 피더(20)는 펠릿형 수지 원료를 수지 공급통로(22)에 실어서 이송시키면서 노즐 몸체(10)로부터 전달되는 열로써 용융시키고, 용웅된 수지(용융수지)를 노즐 몸체(10)의 하부의 용융수지 챔버(A)쪽으로 이송한다.

피더(20)에 의해 이송되는 용융수지는 개방된 하측 통로(61)를 통하여 용융수지 챔버(A)안에 유입되고 용융수지 출구(12)가 밸브 핀(70)에 의해 폐쇄되어 있으므로, 용융수지 챔버(A)는 용융수지로 충전된다.

<용융수지 챔버(A)내에 충전된 용융수지를 가압 기구로 가압하여 용융수지 출구(12)를 통하여 캐비티(3)로 사출하는 단계>

그리고나서, 도 7에 도시된 바와 같이, 실린더 몸체(81)의 제2포트(P2)를 통하여 압축공기를 공급하면, 제2포트(P2)를 통하여 공급되는 압축공기는 유로(85)를 통하여 제2내부공간(C2)의 소경실로 주입되고 동시에 유로(85)를 통하여 제1내부공간(C1)의 대경실로 주입된다.

제2내부공간(C2)의 소경실로 주입된 압축공기는 제2피스톤 헤드(46)를 상승시켜, 제2피스톤 헤드(46)에 연결된 상기 밸브 핀(70)을 용융수지 출구(12)의 개방위치로 이동시켜 용융수지 출구(12)를 개방한다.

이와 동시에, 제1내부공간(C1)의 대경실로 주입된 압축공기는 제1피스톤 헤드(45)를 하강시켜, 제1피스톤 헤드(45)에 제1피스톤 로드(41)를 통하여 연결된 상기 가압 헤드(50)를 가압 링부재(60)와 함께 전진방향으로 이동시킨다. 이 때, 상기 가압 헤드(50)는 가압 링부재(60)의 하측 통로(61)를 폐쇄하면서 용융수지 챔버(A) 내의 용융수지를 가압하여 용융수지 출구(12)를 통하여 캐비티(3)안으로 사출한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 노즐 장치는 별도의 사출기나 매니폴더 없이, 자체에 구비된 수지 원료를 가열 용융하여 피딩하고, 동시에 용융된 수지를 가압 기구로써 가압하여 금형 캐비티 안으로 사출할 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 노즐 장치(100)에 펠릿형 수지 원료를 자동으로 공급하는 원료 공급기(200)를 연결하여 원료 투입에서 금형에 사출하는 공정을 자동으로 수행할 수 있다.

단일의 캐비티에 적어도 하나의 게이트가 구비되고, 각 게이트 마다 각각 본 발명의 노즐 장치(100)가 설치되고, 상기 노즐 장치(100)의 수지 원료 투입구(4)에는 원료 공급기(200)가 결합된다.

상기 원료 공급기(200)는 길이방향으로 관통구멍이 형성되고 측벽에 수지 원료 공급 호퍼(300)가 결합된 배럴(210); 및

상기 배럴(210)의 관통구멍 내에 축회전가능하게 삽입설치되고, 외주면에 나선형 원료 공급 통로(232)를 구비하여 상기 수지 원료 공급 호퍼(210)로부터 공급되는 수지 원료(310)를 나선형 원료 공급 통로(232)에 싣고, 회전구동수단(400)의 구동에 의해 축회전할 때 상기 원료 공급 통로(232)의 원료를 상기 수지 원료 투입구(4) 쪽으로 이송하는 수지 원료 이송축(230);을 포함한다.

상기 회전구동수단(400)은 이송축 구동모터(M200)의 모터축에 결합된 기어와 상기 이송축 선단에 구비된 기어들끼리 서로 맞물린 구조로 되어 있다.

그리고, 복수의 각 게이트 마다 노즐 장치(100)를 설치하고, 각 노즐 장치(100)의 피더(20)에 구비된 피동 스프라켓(27)들을 하나의 피더 구동 모터(M100)의 모터축에 결합한 구동 스프라켓(510)에 체인으로 연결하고, 각 노즐 장치(100)의 수지 원료 투입구(4)에 원료 공급기(200)를 연결한 시스템을 구현할 수 있다.

이 경우, 하나의 피더 구동 모터(M100)와 하나의 이송축 구동 모터(M200)으로 복수의 본 발명의 노즐 장치와 원료 공급기(200)를 작동시킬 수 있는 사출 시스템을 구현할 수 있다.

A: 용융수지 챔버 C1: 제1내부공간
C2: 제2내부공간 M100: 피더 구동 모터
M200: 이송축 구동 모터 P1: 제1포트
P2: 제2포트 1: 가동 금형블록
2: 고정 금형블록 3: 캐비티
4: 수지 원료 투입구 5: 고정 플레이트
10: 노즐 몸체 11: 관통구멍
12: 용융수지 출구 20: 피더
21: 중심 관통구멍 22: 수지 공급통로
27: 피동 스프라켓 30: 전열 히터
41: 제1피스톤 로드 42: 밸브핀 구멍
43: 외주면 45: 제1피스톤 헤드
46: 제2피스톤 헤드 47: 제2피스톤 로드
50: 가압 헤드 60: 가압 링부재
61: 하측 통로 70: 밸브 핀
71: 헤드부 80: 피스톤 기구
81: 실린더 몸체 82: 중간 격벽
84a: 유로 100: 노즐 장치
200: 원료 공급기 210: 배럴
230: 수지 원료 이송축 232: 원료 공급 통로
300: 수지 원료 공급 호퍼 400: 회전구동수단
510: 구동 스프라켓

Claims (5)

1. 사출금형 노즐 장치(100)로서
   중심축방향으로 관통하는 관통구멍(11)을 구비하고, 관통구멍(11)의 하단에는 내경이 점차 감소하여 하단에 금형 캐비티(3)의 게이트와 연통되는 용융수지 출구(12)가 구비되고, 측벽 일측에 원료 공급기로부터 공급되는 펠릿형 수지 원료가 투입되는 수지 원료 투입구(4)를 구비하고, 하단에는 용융수지 챔버(A)를 구비한 노즐 몸체(10);
   상기 노즐 몸체(10)의 관통구멍(11) 안에 중심축을 중심으로 회전가능하게 구비되고, 회전 구동부에 의해 회전하도록 일측 선단 외주에 피동 수단을 구비하고, 외주면에는 나선형 홈으로 이루어진 수지 공급통로(22)를 구비한 피더(20);
   상기 노즐 몸체(10)의 외측면에 둘레를 따라 권취되어 전원 인가시 상기 노즐 몸체(10)를 가열하여 노즐 몸체(10) 내부의 피더(20)의 수지 공급통로(22)를 통과하는 펠릿형 수지 원료를 용융시키고 용융된 수지의 온도를 유지하기 위하여 용융된 수지를 가열하여 전열 히터(30);
   용융수지 챔버(A)의 내벽을 따라 전진방향의 하한과 후진방향의 상한 사이를 이동가능하게 설치되고, 중심축방향으로 밸브핀 구멍(42)이 관통되고, 상기 피더(20)의 수지 공급통로(22)와 상기 용융수지 챔버(A)를 연통시키는 하측 통로(61)를 구비하고, 전진방향으로 이동시 상기 하측 통로(61)를 폐쇄하는 동시에 상기 용융수지 챔버(A)의 용융수지를 상기 용융수지 출구(12) 쪽으로 가압하고, 후진방향으로 이동시 상기 하측 통로(61)를 개방하여 상기 수지 공급통로(22)의 용융수지를 상기 용융수지 챔버(A) 안으로 유입시키는 용융수지 가압기구;
   상기 용융수지 가압기구의 밸브핀 구멍(42)을 관통하여 슬라이드 이동가능하게 설치되어 전진방향의 하한으로 이동할 때 상기 용융수지 출구(12)를 폐쇄하고, 후진방향의 상한으로 이동할 때 상기 용융수지 출구(12)를 개방하는 밸브 핀(70);
   압축공기의 힘에 의해 전진방향 또는 후진방향으로 이동하면서 상기 용융수지 가압기구를 전진방향 또는 후진방향으로 이동시키는 제1피스톤기구;
   압축공기의 힘에 의해 전진방향 또는 후진방향으로 이동하면서 상기 밸브 핀(70)을 용융수지 출구 폐쇄 위치 또는 용융수지 개방 위치로 이동시키는 제2피스톤기구;를 포함하는 수지의 용융 및 사출기구를 자체에 구비한 사출금형 노즐장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 노즐 장치(100)의 노즐 몸체(10)의 수지 원료 투입구(4)에 연결되고 펠릿형 수지 원료를 연속적으로 수지 원료 투입구(4) 안으로 공급하는 원료 공급기(200)를 더 포함하는 수지의 용융 및 사출기구를 자체에 구비한 사출금형 노즐장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 원료 공급기(200)는,
   길이방향으로 관통구멍이 형성되고 측벽에 수지 원료 공급 호퍼(300)가 결합된 배럴(210); 및
   상기 배럴(210)의 관통구멍 내에 축회전가능하게 삽입설치되고, 외주면에 나선형 원료 공급 통로(232)를 구비하여 상기 수지 원료 공급 호퍼(300)로부터 공급되는 수지 원료를 수용하고, 회전구동수단(400)의 구동에 의해 축회전하면서 상기 원료 공급 통로(232)의 원료를 상기 수지 원료 투입구(4) 쪽으로 이송하는 수지 원료 이송축(230);을 포함하는 수지의 용융 및 사출기구를 자체에 구비한 사출금형 노즐장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 용융수지 가압기구가,
   상기 용융수지 챔버(A) 내에 내벽을 따라 슬라이드 이동가능하게 설치되고 중심축 방향으로 관통구멍이 형성되고, 내주면에는 상기 하측 통로(61)를 구비한 가압 링부재(60); 및
   일측 선단은 상기 제1피스톤기구의 피스톤 로드에 동축으로 결합되고, 전진방향의 하한으로 이동할 때 상기 가압 링부재(60)의 하측 통로(61)를 패쇄하고, 전진방향의 상한으로 이동할 때, 상기 가압 링부재(60)의 하측 통로(61)를 개방하며, 하단에는 상기 용융수지 챔버(A)의 용융수지를 용융수지 출구(12)쪽으로 가압하는 가압 헤드(50);를 구비한 수지의 용융 및 사출기구를 자체에 구비한 사출금형 노즐장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1피스톤 기구는, 측벽으로 둘러싸인 내부공간을 가진 하나의 실린더 몸체(81), 상기 실린더 몸체(81)의 내부 공간을 제1내부공간(C1)과 제2내부공간(C2) 구획하는 중간 격벽(82)과, 상기 제1내부공간(C1)안에 피스톤 운동하도록 설치된 제1피스톤 헤드(45)와, 상기 제1피스톤 헤드(45)에 동축방향으로 결합되어 상기 피더(20)의 중심축방향으로 관통된 중심 관통구멍(21) 안에 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 하단에는 상기 가압 헤드(50)가 동축으로 연결된 제1피스톤 로드(41)를 구비한 수지의 용융 및 사출기구를 자체에 구비한 사출금형 노즐장치.

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