KR850001120Y1 - 중앙에 구멍이 있는 부품을 주조하기 위한 사출기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

중앙에 구멍이 있는 부품을 주조하기 위한 사출기

제1도는 본 고안의 원리에 따른 중앙에 구멍이 있고 나선형 트랙(track)이 있는 레코드를 복제하기 위한 사출기(injection molding apparatus)를 나타낸 제7도의 선 1-1에 따라 그려진 부분적으로 도식적으로 나타낸 단면도.

제2도는 본 고안의 원리에 따른 중앙에 구멍이 있고 나선형 트랙이 있는 레코드를 복제하기 위한 사출기를 나타낸 제7도의 선 2-2에 따라 그려진, 제1도와 비슷한 단면도.

제3도-제6도는 제1도,제2도에 나타낸 사출기에 의해 수행되는 작업의 순서를 도식적으로 나타냄.

제7도는 제1도에 나타낸 사출기 운동부를 나타냄.

제8도는 제1도에 나타낸 사출기 고정부를 도치시켜 나타냄.

제9도는 제1도에서 9로 나타낸 원형 부분의 확대 단면도.

제10도는 제1도에서 10으로 나타낸 원형 부분의 확대 단면도.

제11도는 제1도에서 11로 나타낸 부분의 확대 단면도.

제12도는 제1도의 선 12-12로 자른 부분의 확대 단면도.

제13도는 허용가능 비데오 디스크의 두께와 복굴절치의 변화 관계를 나타낸 그라프.

제14도는 허용불가 비데오 디스크의 두께와 복굴절치의 변화관계를 나타낸 그라프.

본 고안은 중앙에 구멍이 있는 부품을 주조하기 위한 사출기에 관한 것이다.

어떠한 비데오 디스크 씨스템에서는 비데오 정보가 레코드 표면의 나선형 트랙에 있는 빛 산란(scattering) 또는 빛 반사(reflecting) 부재의 형태로 저장된다.녹화된 것을 재생하기 위하여 레코드를 회전 턴테이블 위에 올려놓고 레코드와 판독기(reading assembly) 사이에 상대운동을 일으킨다. 판독기에는 레이저 비임을 발생하여 비데오 정보가 녹화된 트랙에 충돌하도록 레이저 비임의 방향을 정해주는 레이저 광학장치가 있다. 이 광학장치에는 대물렌즈(objective lens) 계통이 있는데 레이저 비임이 나선형 트랙상에 주사되도록 하고 나선형 트랙으로 부터 반사된 신호를 수집한다. 수집된 신호는 관련된 전자 회로로 보내져서 텔레비젼 수상기에 나타내기 적당하게 변환된다.

이러한 비데오 디스크 씨스템에서는 충돌하는 레이저광과 레코드간의 평균상대운동 속도가 미리 결정된 속도 1800 r.p.m으로 유지되어야 하며 주기적 속도 변화도 제한된다. 주기적 속도 변화를 감소시켜야 재생되는 텔레비젼 신호의 동기펄스(synchronizing pulse)가 비교적 안정되고 텔레비젼 수상기의 편향회로(deflection circuit)의 고정범위(lock-up range) 내에 있게 된다. 녹화된 정보가 칼라신호일 적에는 주기적 변화는 더욱 좋지 않다.

주기적 속도변화 원인중의 하나는 레코드의 편심에 있다. 그래서 레코드의 중심 구멍이 나선홈의 중심과 고도로 정밀하게 동심원을 이루는 것이 중요하다. 주기적 속도 변화에 대한 교정을 어느 정도 까지는 시간 조정회로에 의하여 할 수가 있다. 구체적으로 말하면 시간조정 회로는 자체적으로 작동한계가 있어서 어느 일정한 양만큼만 교정할수가 있다. 그러므로 가능하면 비데오 디스크 레코드를 제작할 당시에 완전하게 만드는 것이 바람직하다.

레코드의 중심구멍과 나선형 트랙의 동심(同心)의 정도는 트랙 사이의 거리가 몇분의 1미크론 정도일때 특히 중요하다. 전형적 비데오 디스크요소(member)는 빛 반사 및 산란요소를, 가지고 있으며 이들은 트랙 형태로 비데오 디스크 요소의 정보가 녹화되는 표면에 위치한다. 이들 빛 반사 또는 산란요소는 비임축을 따라 투사되는 빛 파장의 1/4과 같은 크기가 좋다.

비데오 디스크의 트랙 판독을 위한 레이저 비임 반사 장치를 사용하는 전형적인 장치에 있어서 비데오 디스크는 복굴절하지 않아야 한다. 다시 말하면 플라스틱 재료내에 불순물이 들어 있지 않아서 레이저 비임을 투사했을 때 필요없는 빛 반사나 산란이 없어야 하는 것이다. 이러한 불순물로서는 레코드 제조 과정에서 바로 앞에 사용한 재료가 남아 있어서 새로운 재료와 섞여서 작은 입자가 된 것도 있을 수 있다. 또한 이러한 불순물로 말미암아 압출과정에서 플라스틱제 내에 응력을 유도할 수도 있다.

비데오 디스크는 비데오 정보의 충실한 재생을 하기 위해서도 동심성(同心性, concentricity)이 요청된다. 정적불평형으로 인한 진동을 제한하기 위하여 디스크의 무게중심은 회전중심으로 부터 0.25mm이내에 위치해야 한다. 또 정보 트랙의 중심은 훌륭한 동작을 위하여 회전중심으로 부터 0.025-0.05mm이내에 있어야 하며 보통의 플레이어와 관련되어 사용되는 전자회로의 시간조정 능력내에 놓이기 위해서도 이와 같이 되어야 한다. 정보트랙의 중심과 회전 중심을 일치시키는 것을 부분적으로 주입되는 플라스틱재료의 열에 의하여 스탬퍼 부재(stamper member)가 비데오 디스크 공동(空洞, cavity)내에서 확장토록 하는 수단을 가진 스템퍼 부재에 의하여 이루어진다. 동심성(同心性)은 주입구(sprue)의 제거나 디스크 구멍을 따내는 단계에서도 손상을 받을 수 있다. 그러므로 구멍 따내는 작업을 할 때에는 디스크를 회전중심으로 가까이 오거나 멀어져 가도록 하는 힘을 작용시키지 말고 행해야 한다.

본 고안의 목적은 비데오 디스크 레코드의 나선형 정보 트랙부분에 흐름선(flow line)과 기타 표면결함이 없도록 하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 비데오 정보 트랙을 기록하는데 사용되는 비데오 디스크의 전표면에, 복굴절이 일정토록 하는 비데오 디스크 요소를 마련하는데 있다. 본 고안의 또 다른 목적은 사출되는 용융된 플라스틱 재료의 플라스틱으로 부터 생긴 열에 앞서서 스템퍼로 하여금 미리 정해진 한계내에서 자유롭게 확장될 수 있도록 해주는 플래튼 조립체(platen assembly)를 마련하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 플래튼 부속 조립체를 위한 냉각 수단을 가진 사출기를 마련하는 것이다. 비데오 디스크요소의 정보를 간직한 표면에 복굴절이 일정하게 되는 비데오 디스크 레코드의 생산은 다음과 같이 하여 얼마간 성취될 수 있다. 즉, 주입되는 용융제의 열을 받아 비데오 디스크스템퍼 부재가 확장하도록 하는 고정장치(holding means)을 설치하고, 주(主) 주입통로와 비데오 디스크 공동(cavity)의 중간에 환형주입통로를 설치하여, 주입된 재료내에 응력이 생기지 않도록 디스크 공동 속으로 용융 재료를 흘려보내는 것이다. 제1반(半) 몰드(mold-half)와 제2반몰드는 상반(相反)하여 사출기에 장착된다. 주입노즐과 연결된 개구부(開口部, Opening)가 있는 주입구 부싱을 플래튼(platen)에 고정된다. 펀치는 끝부분이 주입구 부싱과 물리며 제2반몰드와 상대적으로 장착된다. 제2반몰드가 밀폐된 위치에 있을때(1)펀치끝부분과 주입구 부싱의 개구부는 주입 통로를 이루며(2) 제1, 제2반몰드는 주입 통로 주위에 환형 공동(annular cavity)을 만든다. 환형공동과 주입 통로는 가열된 재료가 주입될때 각각 중앙에 구멍이 있는 부품(contrally apertured part)과 주입구를 형성한다. 가열된 주입재료가 부분적으로 냉각된 뒤에 제1, 제2반몰드는 밀폐된 위치에서 부터 밀폐된 위치와 열린 위치의 중간위치로 움직이며 이때 펀치는 주입구를펀치 끝부분 원주를 따라 절단할 위치로 놓이게 된다. 중심다이 로케이터(centering die locator)와 제1반몰드의 고정된 중심스템퍼 클램프(center stamper clamp)는 다이(die)로서 작용하는데, 여기에 펀치 끝부분이 들어간다. 이후 반몰드들은 분리되어 환형공동을 열게 된다. 이때 주입구는 펀치 끝부분에 있게 되며 부품은 펀치 끝 원주면과 접촉하게 된다. 반몰드들이 분리된 후에 주입구 제거장치와 부품제거장치가 작동하여 주입구 및 부품을 펀치 끝부분으로 부터 제거하도록 한다.

개선된 플래튼 조립체에는 스템퍼의중심을 잡고 또 스템퍼가 플래튼면에 대하여 제위치에 있도록 하는 장치를 가지고 있는데 이것을 떼어낼 수도 있다. 고정장치에는 또한 스템퍼 가열된 플라스틱 주입재의 온도 구배하에서 확장하도록 하는 수단이 포함되어 있다. 스템퍼는 가열된 주입제가 비데오 디스크 공동을 채울 때 주입제 앞에서 일정하게 확장한다. 플래튼 어쌤블리에는 플래튼을 플래튼 표면 온도가 일정토록 유지하기 위한 몇개의 분리된 냉각 채널 또는 냉각홈(cooling channel)이 있다. 중심펀치(center punch)는 주입된 비데오 디스크 부재의 중심에 구멍을 정확하게 펀칭하는 것이다. 중심 펀치는 고정되어 있지만 반몰드 확장부판(fixed mold half expanding base plafe)과 기동 반몰드는 펀치 행정한계장치에 의하여 정해진 펀치 행정만큼 움직인다.

환형 주입 통로는 제1, 제2반몰드 부재와 펀치의 끝부분이 밀폐됨으로 형성된다. 주입 통로에는 주입구 부싱에 의하여 만들어진 제1구역과 주입구 부싱의 한 부분, 펀치의 끝 부분, 내부 썬터링 로케이터(inner centering locators)와 클램프의 부분을 포함한 여러부재의 조합으로 만들어진 제2구역이 있다.

주입 통로의 제2구역은 주입된 재료가 평면파로 일정한 압력으로 비데오 디스크 공동으로 진행하도록 설계되어 두께가 일정하고 내부응력 차이가 최소가 되도록 한 비데오 디스크 요소를 만든다. 그러한 비데오 디스크는 디스크의 표면에 있는 정보에 대한 복굴절이 일정하도록 한다.

제1도,제2도에는 펜월트사(Stokes Divison of Penwalt Mfg.)에서 제작한 375톤 모델과 같은 사출기(injection molding machine)와 함께 사용될 사출기(10)을 나타내었다. 사출기(10)은 중앙에 구멍이 있는 비데오 디스크 레코드 제작에 사용되어 고정 반몰드(제1 반몰드)(12)와 가동 반몰드(제2반 몰드)(14)로 되어 있다. 고정 반몰드(12)는 고정 몰드를 고정하는 부판(base plate)(16)과 고정 반몰드 확장 부판(fixed mold half expanding base plate)(18)로 되어 있는데 부판(16)은 사출기(16)(도면에 나타내지 않음)의 고정 프레임에 부착된다. 또 부판(20)은 다수의 주요한 안내핀 및 지지핀이 있는데 그 중의 하나를(20)에 나타내었다. 고정 반몰드 안내핀 및 지지핀 부싱을(22)에 나타내었는데 펀칭 과정중 부판(18)을 부판(16)에 장착하기 위함이다(펀칭과정은 고정 부판(16)에 대한 확장 부판(18)의 상대적인 운동에 의하여 일부분 한정된다).

가동 반몰드(14)는 가동 반몰드 운반판(carrier plate)(30), 가동반몰드 격판(Spacer plate)(32), 가동반몰드 고정 부판(34)로 되어 있다. 가동 반몰드 고정 부판(34)는 사출기의 프레임(도시되지 않음)에 부착된다. 격판(32)는 몇개의 볼트(도면에 36으로 나타냄)로 고정부판(34)에 부착된다. 볼트(36)의 윗부분이 격판(32)내로 들어가도록 되어 있으며 격판을 고정 부판(34)에 단단히 부착되도록 격판(32)의 원주 둘레에 일정한 간격으로 볼트를 장착하도록 되어 있다.

부판(34)는 몇개의 운동 반몰드 클램프 볼트(도면에 38로 나타냄)로 운반판(30)에 부착된다. 각 클램프 볼트(38)은 도면에(40)으로 나타낸 점선 같이 스페이서를 통하여 도면의 점선(42)같이 나사로 부착된다. 클램프 볼트(38)은, 부판 둘레에 일정한 간격으로 떨어져 있으며, 운반판(30), 격판(32), 부판(34)를 모두 단단히 고정시킨다. 각볼트(38)은 볼트의 윗쪽이 부판(34)속으로 들어가도록 하여 부판(34)와 닿는 접촉면(43)이 매끄럽도록 되어 있다. 지지핀 부싱(44)는 운반판(30)에 붙어 있고 지지핀(20)은 부싱(40)내에 위치하여 펀치 작업중 고정반몰드 부판(16)과 운반판(30)사이에 상대적 운동이 있도록 한다. 지지판(20)은 또한 펀치 작업중 고정 반몰드 확장부판(18)과 운반관(30)사이에 접촉 운동을 하도록 한다. 펀치 작업이 끝난 후에 개방 단계의 나머지 구간동안 지지핀(20)은 부싱(44)로 부터 완전히 개방된 위치에서 지지핀(14)는 제5도에서 확장 부판(18)로 부터 제1(primary) 펀칭판 행정제한 장치(primary punch plate stoke limiter)이 떨어진 만큼 가동 스템퍼(144)로 부터 떨어져 있게 된다.

펀칭 판(50)은 클램프 판(52), 지지판(54)로 되어 있다. 펀칭판(50)은 가동 반몰드 고정판(34)내에서 운반되며 부판(34)에 일체로 부착된 몇개의 안내핀에 의하여 장착되어져 있다. 안내핀 중의 한개를 (55)로 나타내었다. 클램프판 부싱은(56)으로 지지판 부싱은 (58)로 나타내었다. 클램프판 부싱은 (55)으로 지지판 부싱은(58)로 나타내었다. 안내핀(55)는 플레이트(52),(54)를 통하여 뻗어 있다. 판(52),(54)는 부싱(56),(58)에 의하여 핀(55)상에 장착된다. 안내핀(55)는 점선(60)으로 나타낸 바와 같이 가동 반몰드운반판(30)속으로 들어간다.

몇개의 가동 반몰드 운반판 지지바(Support bar)(64)가 볼트(도면에 66으로 나타냄)에 의하여 부판(34)에 부착된다. 지지바(64)는 점선(72),(74)로 나타낸 바와 같이 판(52),(54)의 구멍을 통하여 뻗어있다. 지지바(64)는 용융 재료가 비데오 디스크 공동으로 사출될 때 운반판(30)의 뒷면에 지지력을 더하기 위한 것이다.

제2도에 펀칭판 정지바(stop bar)(77)이 지지판(54)와 고정부판(34)의 가운데에 위치하고 있다. 정지바(77)는 몇개의 볼트(이중 한개를 78로 나타냄)에 의하여 부판(34)에 부착된다. 정지바(77)는 단면이 원형이다. 제2도에 바의 일 부분이 왼쪽, 오른쪽에 나타내어져 있다. 정지바(77)은 사출기와 함께 작동하는 주(主)램(main ram)의 모든 압출력을 본 장치가 받아내도록 강도(rigidity)를 보강해준다. 이때에 램의 압출력을 받아내기 위하여 고정 부판(34)의 측면 부재(34a)도 함께 작용한다. 정지바(77)의 단면이 원형이라 했지만 판재(板材, plate)일 수도 있다. 판재를 사용하면 여러개의 판재가 부판(34)의 원둘레에 배열하여 그 조합된 효과가 지지판(54)를 부판(34)로 부터 일정한 간격으로 떨어져 있도록 해야 한다.

펀칭판(54)는 몇개의 볼트(이중의 한개를 80으로 나타냄)에 의하여 클램프판(52)에 일체가 되도록 부착된다. 클램프판(52)를 지지판(54)로 부터 분해하면 제1 펀칭판 행정 제한 장치(도면에 90으로 나타냄)를 클램판(52)에 있는 개구부(opening)(92)내로 위치하게 할 수 있다. 행정 제한장치(90)은 운반판(30)과 부판(18)에 있는 개구부(96),(98)을 통하여 뻗는다. 행정 제한 장치는 부판(16)의 (100)으로 나타낸 면에 닿는다.

몇개의 제2펀칭판 행정 제한 장치는 클램프판(52)내에 있게 된다. 이중의 하나를(102)로 나타내었는데 볼트(104)에 의해 판(52)에 붙어 있다. 제1도에서 제2 펀칭판(102)의 끝면(106)은 선(108)로 나타낸 거리만큼 운반판(30)의 밑면(107)로 부터 떨어져 있다. 이 거리(108)은 제4도,제5도에 상세하게 나타낸 바와 같이 개방 위치로 부터 중간 위치까지 운반판(30)에 의하여 움직이는 거리를 나타낸다. 고정 반몰드 부판(16)에는 주입구 부싱(110)이 있고 이는 주입구부싱 고정링(lock ring)(112)에 의하여 위치를 잡는다. 주입구부싱(110)에는 개구부(114)가 있어 한쪽끝(115)는 사출기의 사출노즐(injection nozzle)(116)과 만나고 다른쪽 끝(117)은 비데오 디스크 공동(cavity)와 만난다.

고정 반몰드 확장 부판(18)에는 볼트(이중의 하나를 122로 나타냄)에 의해 고정 플래톤(120)이 붙어있다. 고정 플래톤(120)에는 고정스템퍼(124)가 있는데, 스템퍼의 내경에 중심 다이 로케이터와 고정 중심 스템퍼클램프(126)에 의하여 지지되고, 외경에는 고정 외축 수탬퍼링 클램프(128)에 의하여 고정된다. 클램프(126)은 고정 반몰드 확장 부판(18)과 고정 플래튼(12)을 관통하는 클램프 지지볼트(130)에 의하여 위치를 잡게된다. 고정 외측 스탬퍼 링 클램프는 제10도에 상세히 나타내었다. 중앙스탬퍼 클램프(126)과 고정스탬퍼(124)사이에 관계는 제9도에 상세히 나타내었다.

가동 반몰드 운반판(30)에는 여러개의 볼트(이중의 하나를 142로 나타냄)에 의하여 가동 플래튼(140)이 붙어있다. 가동 플래튼(140)에는 가동 스탬퍼(144)가 있는데 이는 내경을 중심펀치 로케이터와 가동 중심 스탬퍼 클램프(146)에 의하여 고정되고, 외경은 가동 외측 스탬퍼링클램프(148)에 의하여 고정된다.

양쪽 외측 링 클램프(128),(148)은 각각의 플래튼(120),(140)에 구멍을 내어 관통하는 볼트에 의하여 효과적으로 고정될 수 있다. 볼트로는 고정을 시키지만 도시된 바와같이 플래튼(120), (140)의 왼쪽끝의 형상을 하여 해체시킬 수 있도록 되어있다.

가동 플래튼(140)은 중심 클램프 고정 장치(150)에 의하여 가동반몰드 운반판(30)에 부착된다. 클램프 고정장치(150)에는 많은 볼트가 있어서 클램프(146)을 플래튼(140)에 볼트로 죄어 주도록 되어 있다. 이 볼트들은 볼트(142)를 위치시키는 것과 비슷한 방법으로 운반판(30)내에 장치하게 된다. 주입구 제거핀(156)에는 주입구 제거핀 베이스 너트(158)이 있는에 이 너트는 공기 실린더(160)의 피스톤(159)에 지지되어 있다. 중심구멍 펀치(center hole punch)(162)에는 수직 중심구멍 펀치 부재(164)와 펀치끝 원주면(167)이 있는 수평 중심 구멍 성형펀치 부재(166)이 있다. 중심구멍 펀치 조정 너트(168)은 수직펀치부재(164)의 아랫쪽 단부(170)에 붙어 있으며 펀칭판 지지판(54)의 윗면(94)에 놓인다. 제5도에서 보는 바와 같이 중심 구멍펀치(162)의 수평 펀치 부재(166)에는 주입구의 한 영역을 이루는 내면(174)상에 언더캇(undercut)(173)이 있다. 용융된 플라스틱 재료가 주입되는 동안에 얼마의 주입재료는 언터캇 부분을 채운다. 고성 반몰드 확장 부판(18)이 가동 반몰드 운반판(30)으로 부터 분리될때 언더캇 부분에 있는 플라스틱은 주입구(175)를 펀치(162)에 붙어 있도록 잡는다. 중앙의 구멍 부분은(175a)로 나타내었다.

공기 실린더(160)은 볼트(182)에 의하여 지지판(54)의 아랫면(180)에 볼트로 조여진다. 실린더(160)은 부판(34)에 있는 면(184)로 이루어지는 개구부내에 맞도록 설계되었다. 실린더(160)으로의 공기흡입통로는 (186)으로 나타내었고 배출통로는 (188)로 나타내었다.

제3도-제6도와 관련하여 사출기의 동작이 서술되었다. 도면에는 전술한 표준적인 사출기에 의한 기본적인 운동이 도시되어 있으며, 이 사출기는 장치(10)의 나머지 요소들과 협동하여 본 고안의 사출기를 제공한다. 표준적인 사출기에 의해 제공되는 이러한 기본적인 운동 및 장치는 제3도에 도시되어 있다.

제3도에는 사출기의 폐쇄 위치를 나타내었다. 이 폐쇄 위치는 부분적으로는 고정 부판(16)과 접속하고 있는 제1펀칭판 행정 제한 장치(90)의 끝면(100)에 의해 한정된다. 제2펀칭판 행정제한 장치(102)는 가동반몰드 운반판(30)의 아랫면(76)으로부터 거리(108)만큼 떨어져 있게 된다. 제거핀(156)은 내려와 있는 위치에 있게 된다. 펀치(162)의 수정부분(166)도 내려와 있는 위치에 있게 된다. 펀치(162)의 끝면(189)와 주입구 부싱(110)의 개구부(114)는 주입구 통로를 형성한다. 제1, 제2 반몰드는 주입구 통로 둘레에 환형동공을 형성한다. 환형 동공과 주입구 통로는 각각 가열된 재료가 주입될 때 중앙에 구멍이 있는 부품(175a)와 주입구(175)를 형성한다.

제1선택적 작동장치(190)은 폐쇄위치(제1도와 제3도)와 개발위치 (제5도와 제6도) 사이에서 제2반몰드(14)가 움직이도록 한다. 제1선택적 작동장치(190)에는 실린더(192)내에 있는 피스톤(191)이 있다. 콘넥팅로드(93)은 피스톤(191)을 부판(34)에 연결시킨다. 압축된 유체가 유체 밸브(194)를 통하여 실린더(192)로 들어가서 제2반몰드(14)를 폐쇄위치(제1도,제3도)에서 개발위치(제5도,제6도)로 움직여준다. 또 압축 유체가 유체밸브(195)를 통하여 실린더(192)내로 들어가면 제2반몰드(14)를 개발위치(제5도,제6도)에서 폐쇄 위치(제1도,제3도)로 움직여 준다.

제1, 제2반몰드(12),(14)가 폐쇄위치(제1도,제3도)에 있을때, (a) 펀치(162)의 끝부분(189)와 주입구 부싱 개구부(114)는 주입구통로를 이루고, (b)는 제1, 제2반몰드는 주입구 통로 둘레에 환형동공을 이룬다. 환형동공과 주입구 통로는 각각 가열된 재료가 주입될때 중앙에 구멍이 있는 부품(175a)와 주입구(175)를 형성한다.

제2선택적 작동 장치는 제2반몰드의 운동에 따라 제1 반몰드(12)를 제2반몰드(14)와 함께 폐쇄위치(제1도,제3도)에서 폐쇄위치와 개방위치 (제5도,제6도)의 중간위치(제4도)로 움직이게 하며, 이때 제1, 제2 반몰드가 폐쇄위치에서 중간위치로 움직일때 환형 동공은 폐쇄 상태로 남아 있게 된다. 제2선택적 작동장치는 래치장치(latching means)(197)를 포함하는데, 상기 래치장치에는 다수의 볼트(218)에 의해 고정 반몰드 확장부판(18)에 부착된 고정 부판(216)이 있다. 제1래치 부재(220)은 몇개의 볼트(222)에 의해 고정 반몰드 고정 부판(16)에 부착된다. 제2래치 부재(224)는 몇개의 볼트(226)에 의해 가동 반몰드 운반판(30)에 고정된다. 이 래치는 표준 래치이지만 그 운동의 상태는 본 고안에 적합하도록 특별히 통합되어 졌다. 이래치 기구는 디트 로이트 몰드 기술회사(The Detroit Mold and Engineering Co.,)가 제작한 "순간래치 모델 LL-210"(jiffy latchmodel LL-201)과 같은 시판(市販)표준 래치이다.

간단히 설명하면 래치의 작동 방법은 수평으로 배열된 회전 래치부재(pivoting latch member)(230)이 중심이 된다. 이는 래치 부재(220)(224)에 의해 생기는 래치 표면과 맞물리는 표면(234)를 가진 피보트핀(232)를 가지고 있다. 도면에서 보면 면(234)와 래치 부재(220),(224)에 의해 생긴 래치면은 선(234)로 나타내어진다. 왜냐하면 욋쪽에서 보기 때문이다. 선(234)의 길이로 나타나는 피보트핀의 길이는 래치가 잠긴 상태로 있는 동안 제1래치 부재(220)이 제2 래치 부재(224)와 관련하여 떨어져 움직일 수 있는 범위를 나타낸다. 이 거리는 제4도에서 선(235)의 길이로 나타내어진다. 래치장치(197)의 작용은 제4도에 나타낸 선(235)의 길이 만큼 두 개의 래치 요소가 움직일 때 가동 반몰드 운반판(30)에 대하여 고정 반몰드확장 부판(18)을 잡아주는 것이다.

제4도는 피보트 핀(232)가 완전히 확장된 위치를 나타내며 이때 제1래치 부재(220)은 제2래치부재(224)에 대하여 가장 많이 떨어져 있게 된다. 래치 기구(197)은 제1, 제2 반몰드가 폐쇄위치에서 중간 위치로 움직이는 동안 환형 동공이 폐쇄된 상태에 있도록 해준다.

제3도로 되돌아가서, 확장 부판 행정 제한 장치에는 몇개의 볼트(이중의 하나를(240)으로 나타냄)가 있다. 볼트(240)은 고정 반몰드 고정판(16)에 있는 개구부(244)에 맞도록 된 몸체부분(Shank portion)(242)가 있다. 머리부분(245)는 몸체부분(242)에 일체로 연결되며 그 사이에 쇼울더(246)이 있다. 행정 제한장치(240)은 도면에 (248)로 나타낸 바와같이 확장 부판(18)에 나사로 연결된다. 몇개의 그러한 행정 제한 장치(240)이 부판(16)의 둘레에 설치되어 있으며, 본장치가 제3도와 같은 폐쇄위치에서 제4도와 같은 중간 위치로 움직이는 동안 회전 래치부재(232)가 회전할때 고정 부판(16)의 확장 부판(18)에 대한 움직임을 제한하는 작용을 한다.

제3선택적 작동장치(250)은 제1, 제2 반몰드(12),(14)가 폐쇄위치 (제1도,제3도)에서 중간 위치 (제4도)로 움직이는 동안 펀치장치(50)이 제위치에 있도록 고정하는 작용을 하며, 이 위치에서 주입구(175)는 펀치 끝부분(166)의 원주면(167)에 의해(175a) 부분에서 완전히 절단된다. 펀치 끝부분(166)이 들어가는 주입구 부싱은 다이(die)로서 작용하여 절단한다. 제3 선택적 작동장치는 실린더(254)를 가지고 있다.

콘넥팅로드(256)은 면(257)로 나타낸 부판(34)내의 개구부를 통해 피스톤(252)를 펀칭판 지지판(54)에 연결한다. 압축된 유체 또는 공기는 밸브(258)을 통해 실린더(254)로 들어가서, 제1, 제2반몰드(12),(14)가 폐쇄위치에서 중간위치로 움직이는 동안, 펀칭판 지지판(54)를 부판(16)과 접촉면(100)에서 접촉된 상태에 있도록 한다. 제2 반몰드(14)가 중간 위치(제4도)에 도달한 후에 펀칭판 지지판(54)에 제2반몰드(14)와 함께 중간위치(제4도)에서 개방위치(제5도,제6도)로 움직인다. 이것은 (258)에서 밸브를 열어 펀칭판 지지판(54)에 대해 피스톤(252)를 잡고 있는 압력을 감소시키거나 압축된 유체나 공기를 밸브(260)을 통해 넣어 피스톤(252)가 아랫쪽으로 움직이도록 함으로 이루어진다.

제4도에서 사출기(10)는 중간 위치에 있게 된다. 중간 위치란 확장 부판 행정 제한 장치(240)의 쇼울더(246)이 (246)으로 나타낸 접촉면에서 고정 반몰드 고정 부판(16)과 접촉된 위치를 말한다. 제1래치 요소(220)은 선(235)로 나타낸 거리만큼 제2래치 요소(224)로 부터 떨어져 있으며 피보트 핀(232)는 개방위치 바로 직전의 최대 위치로 화살표(270)방향으로 회전한다. 제3선택적 작동장치(250)의 콘넥팅로드(256)은 펀칭판 지지판(54)의 아랫면(180)과 닿아 있게 된다.

제1펀칭판 행정 제한 장치(90)과 고정 반몰드 고정부판(16)이 접촉면(100)에서 접촉하여 있다. 제3선택적 작동장치(250)이 행정 제한 장치(90)과 베이스 플레이트(16)이 닿도록 하고 펀치(162)가 주입구 부싱(110)에 상대적으로 움직이지 않도록 하면서 고정 반몰드 확장 베이스 플레이트(18)과 가동 반몰드 이동 플레이트(30)은 화살표(272) 방향으로 움직인다. 이때 유체는 제1 작동장치(190)의 실린더(192)속으로 밸브(194)를 통해 들어간다. 펀칭 작동은 펀치(162)의 수평부분(166), 중심 다이 로케이터(centering die locator), 고정된 중심 스템퍼 클램프(126)사이에서 일어나서 주입구(175)는 (175a) 부분으로 부터 절단된다. (175a)부분의 원주부분(274)는 주입구(175)에 붙어 있게 된다. (274)부분은 펀치(162)의 끝면(189)사이에 또 (189)와 접촉하여 있는 부분을 말한다. 주입구(175)는 펀치 끝면(189)에 언더 캇(under-cut)(173)에 의해 잡혀 있으며(175a)부분의 펀치 끝 원주면(167)에 남아있게 된다. 여기에서 확장부판(18)과 운반판(30)사이에 (278)로 나타낸 주분리선은 두판이 여전히 제2 선택적 작동장치(198)에 의해 잡혀 있음을 나타내는 것을 주목해야 한다.

확장 부판(18)과 운반관(30)의 조합된 움직임이 운반판(30)의 (76)면이 제2 펀칭판행정 제한 장치(102)의 (106)면과 접촉할때, 그리고 행정 제한 장치(240)의 (246)면이 고정 부판(16)과 접촉할때, 래칭 장치(latching meang)(197)이 열린다. 확장 부판행정 제한 장치(240)은 베이스 플레이드(16)의 작동을 멈춘다. 펀치 장치(50)을 포함한 제2 반몰드(14)의 작동이 제5도에 나타낸 개방 위치로 계속됨에 의하여 작동 장치는 동공을 여는 작용을 계속한다.

제5도는 사출기(10)이 개방되어 있는 것을 나타낸다. 이 개방위치에서 확장 부판 행정 제한 장치(240)의 쇼울더(246)은 번호(246)으로 나타낸 접촉면에서 고정 반몰드 고정부판(16)과 접촉한다. 제1 펀칭판행정 제한 장치(90)은 부판(18)로 부터 완전히 뒤로 물러나 있게 된다. 피브트 핀(232)가 상부 래치 요소(220)과 하부 래치요소(224)로 부터 풀려있는, 화살표(270)의 방향으로 래칭 요소(230)은 완전히 회전된다. 제1래치 요소(220)의 래치면(28)은 피보트 핀(232)로 부터 풀려져 있는 위치를 나타낸다. 제2래칭 요소(224)의 래치면(282)는 래치장치(197)의 래치면(232)로 부터 풀려져 있는 위치를 나타낸다. 주입구(175)는 제거핀(156)의 끝에 부착 되어 있고 원주 돌기(284)와 함께 움직인다. 용융 재료가 주입구통로와 원주 공동속으로 주입될때, 돌기(284)가 언더캇(173)에 형성된다.

공기 실린더(160)의 피스톤(159)가 벌어져 있는 상태를 보이며 제거핀이 앞으로 움직여서 주입구(175)와 그 원주 부분(274)가 펀치((162)의 끝(189)로 부터 자유롭게 움직이도록 한다. 밸브(186)을 통하여 압축 유체가 들어와서 피스톤(159)는 앞쪽으로 움직이게 된다. 주입구(175)가 (175a)부분으로 부터 분리된후 제거핀(156)의 끝으로 부터 주입구가 제거된다.

제6도에는 사출기(10)이 완전히 열린 위치를 나타내며 제거핀(156)이 원 위치로 돌아가 있는 것을 나타낸다. 밸브(188)을 통해 유체가 들어가서 제6도에 나타낸 제2 원 위치로 피스톤을 움직여서 제거핀이 원위치로 돌아가 게 된다. 제거핀(156)이 화살표(286)으로 나타낸 방향으로 원위치에 돌아갈때, 제6도에 나타낸 바와 같이 주입구를 제거핀(156)으로 부터 분리시키기 위하여 펀치면(189)는 돌기(284)에 물린다.

제9도에는 제1도에 원(9)로 나타낸 부분의 확대도를 나타낸다. 고정 플래튼(120)에는 중심다이의(126a)와 고정된 중심 스템퍼콜램프(126)에 의해 고정 스램퍼(124)가 붙어 있다.

가동 플래튼(140)에는 중심 펀치 로케이터(146a)와 가동중심 스템퍼 클램프(146)에 의해 운동 스탬퍼(144)가 붙어 있다. 주입구 부싱(110)의 아랫쪽 끝(117)이 제거핀(156)에 근접하여 있음을 나타낸다. 수평펀치요소(166)의 언더 캇(173)이 내면(174)에 위치함을 나타낸다. 바로 위에 설명한 요소에 의해 생기는 동공이 사출기의 사출시에 주입된 경화된 플라스틱 재료로 채워 진다면 주입구는 (175)로 나타내지며 원주부분(274)는 주입구(175)와 일체로 형성된다. 돌기(284)도 주입구(175)와 일체로 형성됨을 나타낸다.

스램퍼(124),(144) 사이에서 만들어지는 비디오 디스크 공동(306)과 주입구 개구부(144)사이에 있는 환형의 통로(298)을 포함하는 주입통로의 설계는 주입되는 재료가 일정한 비율로 스램퍼 표면으로 나아가도록 형상이 이루어지게 된다. 이러한 요구 조건을 만족시키기 위하여 환형의 통로(298)은 몇개의 구간으로 나누어져 각 구간에 입구 부분과 출구부분을 가지게 된다. 각 구간의 출구부분은 다음 구간의 입구 부분과 만나게 된다.

제1환형 구간은 괄호표(300)으로 나타낸 바와 같이 주입구 부싱(110)의 끝면(299)와 펀치(166)의 끝면(189)에 의해 이루어진다. 각각의 면(299)(189)는 수평에 대해 3%의 각도를 이룬다. 면(299)는 수평면보다 3%윗쪽으로 되어 있으면 선(189)는 수평선 보다 3% 아래로 되어 있다. 이 제1 환형 구간의 입구부분은(110a)이며 출구 부분은(110b)이다. 출구 부분에서의 면(299)와 (189)와의 거리는 공동의 두께와 동일하다. 도면에서 보면(110a)와 (166a)사이의 입구 부분이 (110b)와 (166b)사이의 출구 부분 보다 더 두껍다. 이것은 (110a) 부분과 (110b)부분 사이에 압력차가 있음을 나타낸다.

제2환형 구간은 고정 중심 스램퍼 클램프(126)과 가동 중심 스램퍼클램프(146)의 면(126b)와 (146b)에 의하여 이루어지며 괄호(302)로 나타내었다. 면(126b)와 (146b)사이의 거리는 비데오 디스크 공동(306)의 두께와 같으며 전 길이를 통하여 일정하다.

제3 환형 구간은 도면에 (304)로 나타낸 바와같이 고정 중심 스램퍼클램프(126)과 가동 중심 스램퍼 클램프(146)의 비교적 짧은 부분인 (126c)(146c)에 의하여 이루어진다. 입구의 거리는 비데오 디스크 공동(306)의 두께와 같으며 출구의 거리는 입구보다 상당히 작다.

제4 환형 구간은(305)로 나타낸 바와같이 고정 중심 스램퍼 클램프(126)과 가동 중심 스램퍼 클램프(146)의 한 부분인(126d),(146d)에 의하여 이루어진다. 제4환형 구간의 출구부분은 비데오 디스크공동(306)으로 들어가는 입구 노즐이다. 작동을 보면 비데오 디스크 공동으로 들어가서 비데오 디스크 레코드를 형성한 가열된 재료는 녹은 상태로 주입구 통로(114)로 들어가서 원형의 통로(298)로 퍼지며 결국 비데오 디스크 공동(306)으로 들어가 공동의 외측에 도달한다. 본 장치는 용융된 플라스틱이 어느 특정 온도까지 고체화될때 까지 정지된 상태로 있는다. 앞에 설명한 주입 주기(周期, cycle)동안 가열된 용융물은(305)로 표시한 구역보다 더 큰 비율로 통로(98)의 입구로 들어간다. 왜냐하면 제4환형 구간의 출구 구멍이 제1환형 구간의 출구구멍이 제1환형 구간(300)의 입구보다 좁아지기 때문이다. 제3환형 구간(304)는 용융재료의 흐름을 부분적으로 제한하는 역할을 한다. 제1, 제2환형구간(300),(302)는 압력용기 및 분배해 더(distribution header)로 작용하여 용융 플라스틱 재료가 비데오 디스크 공동(306)으로 흘러들어갈 때 최소한도로 난류를 적게한다. 이렇게 제한 구역(304)를 통하여 용융재료를 조절함으로 거의 완전한 원을 이루는 비데오 디스크 레코드상의 경부 트랙을 만들고 또한 매우 둥근비데오 디스크 레코드를 만드는 이점을 더해준다. 이러한 비데오 디스크 레코드와 정보 트랙을 거의 완전한 원형상태로 만드는 조절은 원형의 통로를 사용하지 않는다면 이루어지지 않을 것이다.

제13도에는 허용할 수 있는 비데오 디스크의 두께와 주입구 통로 중심으로 부터의 반경 위치에서의 복굴절 관계를 그라프로 나타내었다. 제13도의 곡선 A는 비데오 디스크 표면의 정보를 수록하는 부분에 대한 디스크 두께의 변화를 나타내었으며 곡선 B는 같은 부분에 대한 복굴절의 변화를 나타내었다. 여기에서 복굴절은 2-7 나노미터(nanometer)의 변화를 보여준다.

제14도를 보면 곡선 A는 비데오 디스크 표면의 정보 수록 부분의 두께 변화가 공칭에 대하여의 변화가 있어 허용 공차를 넘어서고 있으며 여기에 과한 복굴절 변화를 곡선 B로 나타내었다. 복굴절의 변화를 보면 최고 22나노미터에서 최저 2나노미터까지 변화한다. 비데오 디스크는 작동중에 복굴절이 일정해야 하는 것으로 알려져 있다. 제13도로 들어가서 비데오 디스크의 정보 수록 부분은 55-150밀리미터 사이에 있으며 여기에서 복굴절 값은 최고 7에서 최저 2까지 변화한다. 실험에 의하면 표준적인 비데오 디스크 플레이어로 작동 시켜보면 제13도와 같은 특성을 가진 비데오 디스크는 훌륭하게 작동하나 제14도와 같은 특성을 가진 비데오 디스크는 같은 프레이러에서 만족스럽게 작동치 못하는 것으로 알려졌다.

제10도는 제1도의 원(10) 부분을 확대시킨 것이다. (128)은 고경외부 스램퍼링 클램프이며 (148)은 가동외부 스램퍼 링클램프이다. 고정 스램퍼(124)가 붙어 있는 고정 플래튼은(120)으로 나타내었다. 고정스램퍼(124)는 고정 외부 스램퍼 링 클램프(128)로 부터 (307)거리 만큼 떨어져 있다. 이는 스램퍼(124)가 링클램프(128)과 닿을 때까지 확장할 수 있도록 한다. 고정(124)에 대한 이러한 확장 영역은 가열된 재료가 비데오 디스크 공동으로 주입될 때 확장할 수 있는 여유를 주기 위한 것이다.

가동 스램퍼(144)는 가동 외부 스램퍼 링 클램프(148)에 의해 가동플래튼(140)에 고정된다. 가동 스탬퍼(144)는 링 클램프(148)로 부터(308) 거리만큼 떨어져 있게 된다. 링 클램프(128)의 발(foot)(310)은 스탬퍼(144)를 제위치에 있도록 잡아주는 역활을 하며 스탬퍼(144)는 공동내에 가열된 재료가 주입되었을때(308)거리만큼 확장할 수 있는 여유를 갖게 된다.

용융된 재료가 비디오 디스크 공동속으로 주입되었을 때 제13도에 나타낸 바와 같이 비데오 디스크의 두께가 충분히 일정해야 함은 중요한 일이다. 비데오 디스크의 두께 변화가이면 제14도와 같은 결과가 생긴다. 비데오 디스크의 두께가이내로 변화하면 제13도와 같은 사용할 만한 디스크를 얻게 된다. 도면에 (307), (309)로 나타낸 바와 같이 윗쪽 및 아래쪽 스램퍼가 확장할 수 있는 여유를 주게되면 사용할 수 있는 디스크를 만들어 낼 수가 있다. 왜냐하면 확장 여유가 있어 가열된 재료가 주입되었을 때 스램퍼가 확장하여 휘지않기 때문이다. 통로(312)는 주입시에 공기가 빠져나가는 구멍이다.

냉각 장치는 주입구 통로과 비데오 디스크 공동내로 용융 재료가 주입될 때 생기는 열을 사출기(10)으로부터 제거하기 위한 것이다. 냉각을 시킴으로 완성 비테오 디스크 레코드의 응력 불완전을 방지하게 된다. 응력 불완전을 제거하면 복곡절 특성을 향상시키게 된다. 냉각 채널(channel)의 설명은 제1도,제2도,제7도,제8도를 참고로 하여 설명할 것이다. 제1도,제8도에서 주입구 부싱냉각 채널(350)은 입구 밸브(352)와 출구 밸브(354)가 있다.

제1도에서 가장 잘 보여주는 바와 같이, 냉각 채널(350)은 나선형으로 되어 있으며 1"당 4개의 나선을 가지고 있고 주입구 통로 윗쪽끝(115)부터 아랫쪽 끝(117)쪽으로 뻗어져 있다. 나선은 다시 주입구부싱을 거꾸로 올라가서 출구 밸브(354)로 나간다. 0링은 주입구부싱 냉각 채널(356)과 주입구 부싱 고정링(112) 사이에 유체가 흐르지 못하도록 하기 위한 것이다.

제8도에서 고정 플래튼 주입구 부분 냉각 채널(357)은 입구 밸브(358)과 출구밸브(359)가 있다. 냉각채널(357)의 나선형으로 감긴 것을 대표적으로 제8도 중앙에 (357a)로 나타내었다. 고정 플래튼 안쪽 부분 냉각 채널(360)은 입구 밸브(362)와 출구 밸브(364)를 가지고 있다. 입구는 플래튼의 안쪽에 있으며 몇바퀴돌고 나서 출구 밸브(364)로 나감으로 고정 플래튼의 안쪽 부분을 냉각시켜 준다. 고정 플래튼 중간 냉 각 채널(370)은 입구 밸브(372)와 출구 밸브(374)를 가지고 있다. 이는 고정 플래튼의 제2냉각 구역이 된다. 고정 플래튼 바깥쪽 냉각 채널(380)은 입구 밸브(382)와 출구밸브(384)를 가지고 있다.

제2도와 제7도에는 가동 반몰드(14)에 몇개의 냉각지역이 있음을 나타내었다. 가동 플래튼 펀치 부분냉각채널(390)은 입구 밸브(392)와 출구밸브(394)를 가지고 있다. 이 펀치 부분 냉각 채널은 제2도에 (390a)로 나타낸 바와 같이 한 바퀴 돌고 출구 밸브(394)로 나간다. 장치(10)의 가장 뜨거운 부분은 용융 재료가 사출기로 부터 들어가는 주입구와 펀치 부분이다.

가동 플래튼 안쪽 부분 냉각 채널(400)은 입구 밸브(402)와 출구 밸브(404)가 있으며 플래튼 주위를 몇바퀴 돌고 출구 밸브(404)를 통하여 나간다. 가동 플래튼 중간부분냉각 채널(410)은 입구 밸브(412)와 출구밸브(414)가 있고 가동 플래튼 바깥부분 냉각채널(420)은 입구밸브(422)와 출구밸브(424)가 있다. 이들은 가동 플래튼의 냉각을 하기 위한 것이다. 물을 포함하는 적당한 냉각 유체가 하나 또는 모든 냉각부분에 사용될 수 있다. 가동 플래튼(140)과 고정 플래튼(120)은 앞에 설명한 바와같이 몇개의 냉각 채널이 지나가도록 되어져 있다. 한쌍의 0링이(366),(368)에 있어서 반 고정 몰드(12)의 고정 주입구부분 냉각채널(357)과 유체가 서로 흐르지 않도록 밀폐시킨다. 제2한쌍의 1링(390), (392)는 고정 플래튼(120)의 냉각부분(360),(370)(380)에서 유체를 밀폐시킨다. 또 다른 0링(394),(396)은 운동 플래튼(140)의 냉각부분(400),(410)(420)의 유체를 밀폐시킨다. 또 다른 0링(430),(432)는 운동 플래튼 펀치 부분냉각 채널(390)의 유체를 밀폐 시킨다.

제7도에서 보면 가동 플래튼(140)에 2개의 횡방향 냉각 채널이 있다. 첫번째 가동 플래튼 횡방향 냉각채널(440)은 입구 밸브(442)와 출구밸브(444)를 가지고 있으며 두번째 운동 플래튼 횡방향 냉각채널(446)은 입구 밸브(448)과 출구 밸브(450)을 가지고 있다.

제8도에서 보면 고정 플래튼(120)도 2개의 횡방향 냉각 채널(452),(458)을 가지고 있는데 이들의 입구 및 출구밸브는 (454),(460)과 (456),(462)이다.

나선형 트랙레코드의 성형작업과 레코드 중심 구멍을 만드는 펀칭작업이 하나의 기계에서 수행되기 때문에 나선 트랙과 중심 구멍이 고도로 정밀하게 중심이 일치될 수 있다는 것을 주위깊게 인식하는 것이중요하다. 이 기계에서 스램퍼의 내면이 몰드와 닿는 면과 일치시켜 스탬퍼가 몰드상에 고도로 정밀한 위치를 잡도록 한다. 스탬퍼의 외측면은 제(10)에서 설명한 바와 같이 움직이도록 되어 있다. 비슷한 방법으로 레코드의 중심 구멍을 만드는 펀치 원주면은 고정 중심 스탬퍼클램프(126)과 닿는 면에 상대적으로 매우 정밀하게 위치하여야 한다. 나선 트랙을 만드는 스탬퍼와 레코드 중심구멍을 만드는 펀치 원주면은 몰드에 매우 주의를 기울여 일치시키기 때문에 레코드 나선트랙과 중심구멍의 동심(同心)이 얻어지게된다.

Claims (1)

1. 용융된 물질을 받아들이기 위한 도입구와, 제1 및 제2 반주형(mold half)에 의해 형성되며 그 속으로 용융된 물질이 주입될 환형의 공동과, 상기 도입구와 상기 공동의 중간에 위치한 분사게이트로 구성되며, 상기 분사 게이트는 디스크 형태의 통로를 포함하고, 이 통로는 용융된 물질이 실질적으로 일정한 속도로 유동될 수 있도록 반경이 증가함에 따라 높이가 낮아지게 되어있는, 중앙에 구멍이 있는 부품을 주조하기 위한 사출기.