KR100655750B1 - 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 개시한다.

본 발명의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 수지원료를 다캐비티 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성한 매니폴드 및 이 매니폴드의 하면에 위치하여 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 내부 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 길이재의 밸브핀을 구비하는 다수개의 노즐을 구비하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 있어서, 상기 매니폴드의 상측에 이격 설치되어 승강 가능하게 구비되고 각 노즐의 밸브핀 상단과 연결되어 일체로 연동되는 승강판 및 이 승강판의 상측에 간격을 두고 고정 설치되는 베이스판과, 상기 베이스판에 고절 설치되어 작동압을 공급받아 승강력을 생성하는 것으로 선택적으로 출몰되는 로드의 일단이 승강판에 연결되는 유공압 실린더와, 상기 베이스판과 매니폴드에 상·하단이 고정되고 일단이 승강판에 형성된 슬라이드홀을 통과하는 수직 가이드핀으로 구성되는 구동수단을 포함하여 이루어진다.

핫런너, 매니폴드, 노즐, 밸브핀, 모터

Description

다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치{elastic valve system for injection molding}

도 1은 종래 기술에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기의 구성을 설명하기 위한 단면도,

도 3은 도 2의 밸브장치에서 노즐의 개방상태를 설명하기 위한 단면도,

도 4는 본 발명에서 수지압 조절수단을 이용한 조절상태를 설명하기 위한 단면도,

도 5 및 도 6은 본 발명에서 노즐내의 수지가 고화된 상태에서 밸브핀을 승강시켰을 때의 완충수단의 작동상태를 설명하기 위한 단면도,

도 7은 본 발명에 적용되는 핀 후퇴량 조절수단의 요부 구성을 나타낸 사시도,

도 8은 본 발명에 적용되는 완충수단의 요부 구성을 나타낸 분해 사시도,

도 9는 본 발명에 적용되는 수지압 조절수단을 설명하기 위한 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 매니폴드 20 : 노즐 25 : 밸브핀

30 : 구동수단 31 : 승강판 32 : 베이스판

33 : 유공압 실린더 34 : 수직 가이드핀 40 : 수지압 조절수단

41 : 압력조절핀 42 : 지지체 43 : 조절포스트

50 : 완충수단 51 : 조절부싱 52, 53 : 상·하 플랜지

54, 55 : 상·하 탄성체 60 : 핀 후퇴량 조절수단 61 : 케이싱

62 : 승강스토퍼 63 : 로테이터 64 : 조절노브

본 발명은 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 최소의 구동원을 이용하여 다캐비티 금형에 장착되는 복수개의 노즐 개폐를 일체로 단속하면서 각 노즐의 사출량을 개별적으로 제어할 수 있도록 하여 고품질의 대량 성형품 양산에 적합한 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 관한 것이다

일반적으로 플라스틱 제품을 성형하는 사출성형기는 수지를 용융한 형체 실린더로부터 수지원료를 매니폴드로 주입시키고, 주입된 수지는 매니폴드 내에 분기 형성된 수지유로를 따라 균등하게 분배되어 매니폴드의 하부에 결합된 하나 이상의 노즐로 각각 공급되어 제품 성형틀인 금형의 캐비티로 주입하는 장치이다.

이러한 사출성형기는 밸브핀의 승하강 동작에 의해 게이트를 개폐하도록 구성되어지며, 성형품의 수량에 따라 비교적 여러개를 일시에 성형하는 경우에는 매 니폴드를 통해 수지를 공급받는 매니폴드형이 사용되고 단품 생산을 하는 경우에는 싱글형이 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 고압의 공기를 작동압으로 하여 밸브핀을 승강시키는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 나타낸 단면도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 종래의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 크게 구동부(100)와 밸브장치(200)로 구성되며 밸브핀(210)의 승강 동작을 위한 구동원으로 고압의 공기를 이용한다.

즉, 상기 구동부(100)는 외부로부터 고압의 공기(Air)를 공급 및 배출하기 위한 관로인 에어채널(air chnnel;110,120)이 복수개 형성되어 있으며, 이 복수개의 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 유입되는 고압의 공기 또는 유체에 의해 실린더(130)내의 피스톤(140)이 승강을 이루는 구조이다. 이때, 상기 피스톤(130)의 하단에는 밸브핀(210)이 연결되어 연동되는 구조이다.

그리고, 상기 밸브핀(210)은 피스톤(130)에 연동하여 승강 됨으로써 노즐(220)의 선단부를 형성하는 게이트를 선택적으로 차단 또는 개방하는 구조이다.

한편, 상기 밸브장치(200)는 외체를 형성하는 것으로 수지의 고화를 방지하기 위한 히터가 권선되는 노즐(220)를 포함하며, 이 노즐(220)의 내부에는 밸브핀(210)이 수직방향으로 승강을 이루도록 설치되는 구조이다. 여기서, 상기 노즐(220)은 밸브핀(210)의 주위로 일정한 간극을 두고 수지채널(230)이 형성되며, 이 수지채널(230)의 양끝은 노즐의 게이트와 매니폴드(300)의 수지채널(310)에 각각 연결되는 구조이다.

이와 같이 구성되는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는 상기 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 고압의 작동압이 공급되면 피스톤(140)이 승강 또는 하강을 이루게 되고, 이와 동시에 밸브핀(210) 이 연동하여 일체로 승강 동작이 수행된다. 따라서, 상기 피스톤(140)이 승강 됨에 따라 노즐의 게이트를 개방 또는 차단시키게 되므로 결과적으로 매니폴드(300)를 통해 공급되는 수지가 게이트를 통해 금형내로 공급되거나 또는 차단되게 된다.

요약하면, 상기 종래 기술에 따른 공기압을 작동으로 하는 사출성형기용 밸브 게이트 장치는 고압의 공기를 선택적으로 해당 에어채널(110,120)을 통해 실린더(130)내로 공급시켜 피스톤(140)을 승강시키게 되며, 이때의 피스톤(140)에 연동하여 밸브핀(210)이 노즐의 게이트를 개폐시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 밸브장치는 다캐비티 금형에 적용되는 경우 각각의 노즐 개폐를 위한 유압 또는 공압으로 작동되는 실린더인 구동부가 설치되는 구성이므로, 구조가 대단히 복잡해져 설치공간에 많은 제약을 받을 뿐만 아니라 정비 및 관리성 면에서도 극히 불량한 단점이 있었다

또한, 각 구동부로 공급되는 공기압을 균일하게 유지시켜야 하는 어려움이 있으며 수지가 이동되는 유로를 제공하는 매니폴드 또는 노즐이 갖는 치수산포로 인해 결과적으로 각 노즐의 사출량에 편차가 발생하여 균일한 품질을 갖는 성형품의 양산이 어려운 문제점이 있었다.

이러한, 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 실용신안등록출원 제2002-09883호(등록번호 0280604호, 등록결정), 실용신안등록출원 제2002-09884호(등록번 호 0280605호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2002-09885호(등록번호 0280606호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2002-19175호(등록번호 0290456호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2003-0034932호(등록번호 0341515호 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2003-0038360호(등록번호 0344137호 등록유지결정)을 통해 전원에 의해 밸브핀을 수직방향으로 가동시키는 밸브장치를 제안한 바 있다.

이들 밸브장치의 구성을 대략적으로 살펴보면, 크게 밸브바디와 구동수단으로 구성되며, 이때의 상기 밸브바디는 내부에 수지를 공급받아 선단부에 구비된 게이트를 통해 금형으로 주입하기 위한 수지유로가 형성되는 일반적인 밸브 구조를 취한다. 그리고, 상기 구동수단은 전원 공급에 의해 밸브핀을 승·하강시키는 정·역모터 또는 액츄에이터가 사용된다.

이와 같이 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 전원공급을 받아 구동하는 정·역모터 또는 액츄에이터를 구동원으로 채용하는 구조에 의해 밸브장치의 전체적인 크기의 소형화가 가능하게 되므로 금형 설계의 자유도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 밸브핀의 이동량을 신속하고 정밀하게 제어할 수 있다.

그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 종래의 밸브장치는 노즐을 개폐하는 밸브핀의 승강을 제어하기 위하여 각 노즐마다 독립적으로 모터 또는 액츄에이터를 구성시키는 구성이므로, 구성이 복잡하여 한번에 다량의 사출품을 성형하는 금형에 적용되는 경우에는 구동원의 교체 및 수리가 용이하지 못하므로 작업성 및 생산성 저하를 초래하고, 특히 고가의 구동원을 각 노즐마다 독립적으로 채용해야 하므로 제조생산가가 올라가는 문제점이 있었다.

또한, 다수의 구동원마다 동작특성을 가지고 있으므로 각 노즐의 개폐시간을 동일하게 일치시키기 어려운 단점이 있다. 즉, 각 구동원의 전압 등을 가변시킴으로써 밸브핀의 동작시간을 제어하여 결과적으로 여러 노즐의 개폐시점이 일치되게 조절할 수 있으나 고가의 마이콤을 채용해야 할 뿐만 아니라 초기 셋팅에 많은 작업시간이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다캐비티 금형에 적용되는 여러 노즐의 개폐를 단일 또는 단일의 유압 또는 공압 실린더를 이용하여 동시에 제어하여 개폐시점을 일치시킴으로써 동작의 신뢰성을 높일 수 있도록 한 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는, 수지원료를 다캐비티 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성한 매니폴드 및 이 매니폴드의 하면에 위치하여 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 내부 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 길이재의 밸브핀을 구비하는 다수개의 노즐을 구비하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 있어서, 상기 매니폴드의 상측에 이격 설치되어 승강 가능하게 구비되고 각 노즐의 밸브핀 상단과 연결되어 일체로 연동되는 승강판 및 이 승강판의 상측에 간격을 두고 고정 설치되는 베이스판과; 상기 베이스판에 고절 설치되어 작동압을 공급받아 승강력을 생성하는 것으로 선택적으로 출몰되는 로드의 일단이 승강판에 연 결되는 유공압 실린더와; 상기 베이스판과 매니폴드에 상·하단이 고정되고 일단이 승강판에 형성된 슬라이드홀을 통과하는 수직 가이드핀으로 구성되는 구동수단을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 본 발명에 따른 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 노즐의 개폐 상태를 설명하기 위한 단면도이고, 도 4는 본 발명에서 수지압 조절수단을 이용한 조절상태를 설명하기 위한 단면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에서 노즐내의 수지가 고화된 상태에서 밸브핀을 승강시켰을 때의 완충수단의 작동상태를 설명하기 위한 단면도이다

이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는, 크게 매니폴드(10)와 노즐(20) 그리고 밸브핀(25)을 승강시키는 구동수단(30)과 수지압을 조절하는 수지압 조절수단(40) 그리고 밸브핀(25)에 가해지는 외력을 완충 흡수하는 완충수단(50) 및 밸브핀(25)의 후퇴량을 결정하여 게이트 개방량을 가변 조절하는 핀 후퇴량 조절수단(60)으로 구성된다.

매니폴드(10)는 대략 금속 판재형상을 가지며 그 내부에는 용융된 상태의 수지원료가 이동되는 수지채널(10a)이 분기된 형태로 형성되며, 그 상·하면으로는 수지채널(10a)을 따라 이동되는 수지가 고화되는 것을 방지하도록 발열체인 히터선(미부호)이 구비되는 구조이다. 이와 같이 구성되는 매니폴드(10)는 상측으로 밸브핀(25)을 승강시키기 위한 구동수단(30)이 구비되고 하측으로는 수지를 공급받아 금형에 주입하기 위한 다수의 노즐(20)이 장착되는 구조이다.

노즐(20)은 원기둥 형태를 가지며 그 외주면으로 히턴선(미부호)이 권선된 길이재의 부재로서 그 내부 중앙으로 매니폴드(10)의 수지채널(10a)과 연결되는 수지채널(20a)이 형성되고, 이 수지채널(20a)은 노즐(20)의 선단부를 형성하는 수지 출구 즉, 게이트(미부호)에 연결된다. 여기서 상기 게이트는 사출품을 성형하기 위한 금형(미도시)의 일단에 연결되며 하향되면서 지름이 축소되는 형태로 테이퍼 형성된다. 그리고, 상기 노즐(20)은 그 외주면으로 수지채널(20a)를 통과하는 수지가 고화되는 것을 방지하기 위하여 와이어 형태의 히터선(미부호)이 감겨지는 구성이다. 이와 같이 구성되는 노즐(20)은 그 중앙에 형성된 수지채널(20a)의 내경에 비하여 작은 지름을 갖는 길이재의 밸브핀(25)을 구비하여, 이 밸브핀(25)의 주위로 수지가 유동될 수 있도록 하고 있다. 이때 상기 밸브핀(25)은 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키게 되며, 이를 위해 그 상단부가 매니폴드(10)를 통과하여 구동수단(30)의 승강판(31)에 연결되는 구조이다.

구동수단(30)은 다수개의 밸브핀(25)을 일체로 승강시키는 승강판(31)과, 이 승강판(31)의 상측에 일정한 간격을 두고 고정 설치되는 베이스판(32)과, 이 베이스판(32) 상에 고정 설치되어 승강력을 생성하는 유공압 실린더(33) 그리고 상기 승강판(31)의 안정된 승강을 가능하게 하는 수직 가이드핀(34)으로 구성된다.

즉, 상기 유공압 실린더(33)는 매니폴드(10)의 상측에 일정 거리를 두고 위치한 베이스판(32)에 고정 설치되는 구조이며, 이러한 유공압 실린더(33)는 유압 또는 공기압으로 된 작동압을 상승 및 하강을 위한 한쌍의 에어채널(미부호)을 통해 공급받아 로드(33a)를 선택적으로 출몰하는 구성이다. 이때 상기 로드(33a)는 수직하게 배치되어 그 하단이 승강판(31)의 일측에 연결 고정됨으로써 승강판(31)에 승강력을 전달하는 구성이다.

여기서, 상기 로드(33a)와 승강판(31)은 다양한 결합 구조에 의해 일체로 구비될 수 있으며, 일예로 용접 등을 통해 접합되어 일체로 구비되거나 또는 도면에서 보는 바와 같이 로드(33a)와 승강판(31)의 일측이 상호 끼움 구조로 결합되면서 나사부재 또는 오링 등을 통해 일체로 구비될 수 있을 것이다.

상기 수직 가이드핀(34)은 단일의 유공압 실린더(33)를 이용하여 승강판(31)을 승강시킴에 있어 안정된 균형을 유지되게 하는 것으로서, 그 상단과 하단은 각각 베이스판(32)의 저면과 매니폴드(10)의 상면에 고정 결합되는 구조이며, 그 일단은 승강판(31)에 형성된 슬라이드홀(31a)을 통과하는 구조이다. 이러한 수직 가이드핀(34)은 승강판(31)의 안정된 승강을 유지되게 하기 위하여 등간격을 두고 여러 위치에 마련된다. 한편, 상기 승강판(31)은 승강시 수직 가이드핀(34)과의 마찰 저항을 감소되게 하기 위하여 슬라이드홀(31a)의 내주면에 오일리스 베어링(미부호)이 개재되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 상기 유공압 실린더(33)는 도면에서 보는 바와 같이 작동압을 공급받아 로드(33a)를 하강하거나 또는 상승시키는 출몰동작을 실시하는 구성이며 이는 공지된 다양한 기술에 의해 실시될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.

수지압 조절수단(40)은 도 2 및 도 9에서 나타내 보인 바와 같이, 상기 노즐(20)을 통과하는 수지량을 조절하기 위한 것으로서, 크게 수지채널(10a)내에 일단이 구비되어 승강 동작에 의해 안지름을 가변적으로 조절하여 수지채널을 통과하는 수지압을 조절하는 압력조절핀(41)과, 이 압력조절핀(41)의 타단을 선택적으로 승강 가능하게 지지하는 지지체(42)와, 그리고 상기 압력조절핀(41)에 작업자의 조작력을 전달하기 위한 조절포스트(43)로 구성된다.

상기 압력조절핀(41)은 내부 중앙으로 밸브핀(25)이 통과할 수 있도록 관 형상을 갖는 중공의 부재로서, 상단부는 매니폴드(10)의 상측으로 돌출 연장되고 하단부는 수지채널(10a)의 지름 축소부(10b)상에 위치한다.

즉, 상기 압력조절핀(41)의 상단부는 외주연으로 나사선이 가공되면서 지지체(42)에 나사 결합되어 나사조절방식에 의해 승강되게 구비되며, 하단부는 외경이 하향 진행하면서 소경이 되게 테이퍼 가공되어 지름 축소부(10b)상에 위치하게 되는데, 여기서 상기 지름 축소부(10b)는 상기 압력조절핀(41)이 하향 이동하게 되면 지름이 축소될 수 있게 도면에서 보는 바와 같이 하향 진행하면서 지름이 좁아지는 형태로 테이퍼 가공되며, 이 지름 축소부(10b)의 최소지름은 노즐(20)의 수지채널(20a)의 지름과 동일한 크기로 가공된다.

상기 지지체(42)는 매니폴드(10)상에 용접 또는 끼움구조 등을 통해 유동이 방지되게 고정 설치되며, 관통된 내부 중앙으로 압력조절핀(41)의 상단 외주연이 나사 결합되면서 통과되게 나사선이 가공된다.

상기 조절포스트(43)는 상술한 압력조절핀(41)의 상단 외주연과 웜기어 방식으로 교합될 수 있게 대응되는 기어이가 형성되며, 일측면에는 작업자가 드라이버와 같은 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 십자홈이 형성된다. 이러한 조절포스트(43)는 상,하,좌,우 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위하여 도 9에서 보는 바와 같이 하나 이상의 베어링(43b)과 브라켓트(43c)로 지지되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 압력조절핀(41)은 승강시 미세 조절이 가능하도록 조절포스트(43)와 웜기어로 교합되는 상단 부분을 하단부분에 비해 지름이 확장된 형태로 구비시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 수지압 조절수단(40)은 조절포스트(43)를 일방향 또는 역방향으로 회전시키면 이에 연동하여 압력조절핀(41)이 수직방향으로 상하 이동하게 된다. 일예로 도 2와 같은 상태에서 조절포스트(43)를 일방향 회전시키면 이에 연동하여 압력조절핀(41)이 하강하여 도 4에서와 같이 지름 축소부(10b)의 지름을 축소시키게 되어 결과적으로 노즐(20)내의 수지 통과량이 감소되게 된다.

완충수단(50)은 도 2 및 도 8에서 나타내 보인 바와 같이, 조절부싱(51)과 밸브핀(25)을 두 개로 분할하여 형성되는 상핀(25a) 및 하핀(25b) 그리고 상핀(25a)과 하핀(25b)을 상호 밀착되게 지지하는 상,하 탄성체(54,55) 구성된다.

상기 조절부싱(51)은 대략 관 형상을 갖는 중공의 부재로서 승강판(31)에 형성된 나사홀(미부호)에 나사 체결될 수 있도록 외주면에 나사선이 가공되는 구조이다. 이러한 조절부싱(51)은 그 상단이 승강판(31)의 상측으로 돌출되어 확장되는 형태로 마련되며 돌출 확장된 외주면은 다각형으로 가공되어 스패너나 렌치 등의 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 구비된다.

이와 같이 구성되는 상기 조절부싱(51)은 일방향 또는 역방향 회전을 시키면 나사선을 따라 상향 또는 하향 이동을 이루게 되며, 상향 이동시에는 수직하는 방향으로의 내부 공간을 확장시키고, 하향 이동시에는 수직하는 방향으로의 내부 공간을 축소되게 한다.

상기 밸브핀(25)은 상기 승강판(31)의 조절부싱(51)내에 끼워지는 상단 부분이 상,하로 분할되어 상핀(25a)과 하핀(25b)을 형성하는 구조이다. 여기서 상기 상핀(25a)과 하핀(25b)은 분할면을 기준으로 지름이 확장된 형태의 상,하 플랜지(52,53)를 일체로 구비하며, 이때의 상기 상,하 플랜지(52,53)는 그 외경의 지름이 조절부싱(51)의 내경 지름에 비하여 작게 형성되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 상핀(25a)은 그 상단 부분이 도면에서 보는 바와 같이 승강판(31)의 상측으로 연장 돌출되는 구성이며, 후술할 핀 후퇴량 조절수단(60)의 승강스토퍼(62)의 저면에 접촉되어 그 상승 이동이 제한되는 구성이다.

상기 상,하 탄성체(54,55)는 상술한 조절부싱(51)내에 구비되어 상핀(25a)과 하핀(25b)을 탄성 지지하는 부재로서 통상의 코일 형태의 스프링이 사용되어도 무방하며 노즐(20)내에 작용하는 수지압 보다 작은 외력에 탄성 변형을 일으킨다. 이러한 상,하 탄성체(54,55)중에서 상기 상 탄성체(54)는 도면에서 바라보면 조절부싱(51)내에서 상 플랜지(52)의 상측에 개재되는 구성이고, 하 탄성체(55)는 도면에서 바라보면 조절부싱(51)내에서 하 플랜지(53)의 하측에 개재되는 구성이다. 이러한 구성을 통해 상,하 탄성체(54,55)는 가동체인 상핀(25a)과 하핀(25b)이 상호 밀착될 수 있게 각각 탄성 지지하게 된다.

이와 같이 구성되는 완충수단(50)은 노즐(20)내의 수지가 고화된 상태에서 강제로 승강 동작이 실시되는 경우 상,하 탄성체(54,55)가 선택적으로 탄성 변위를 하여 결과적으로 밸브핀(25)이 수지 고화에 의해 위치 고정된 상태에서 파손되는 것을 방지하게 되는 것이다.

핀 후퇴량 조절수단(60)은 도 2 및 도 7에서 나타내 보인 바와 같이, 상기 밸브핀(25)의 상승 이동량 즉, 후퇴량을 제한하여 게이트를 통과하는 수지량을 조절하기 위한 것으로서, 전술한 수지압 조절수단(40)과 병행하여 사용되거나 또는 선택적으로 사용될 수 있다. 이러한 핀 후퇴량 조절수단(60)은 크게 승강스토퍼(62)와 케이싱(61) 그리고 로테이터(53)와 조절노브(54)로 구성된다. 즉, 상기 핀 후퇴량 조절수단(60)은 베이스판(32)에 형성된 설치홀(미부호)에 케이싱(61)이 끼워 맞춤구조로 고정 설치되며, 상기 케이싱(61)은 중앙에 수직하는 방향으로 관통 홀(미부호)이 형성되며, 후술할 승강스토퍼(62)의 회전을 방지하기 위하여 관통홀의 일부는 사각형과 같은 각형 구조를 갖는다.

그리고, 상기 케이싱(61)의 내부에는 상,하 방향으로의 유동은 방지되면서 회전 가능하게 로테이터(63)가 설치되는 구성이다. 이때의 상기 로테이터(63)는 외주면이 웜휠 형태로 가공되며 중앙 부분은 나사홀(미부호)이 관통 형성되어 후술할 승강스토퍼(62)가 나사 체결되는 구조이다. 이러한 로테이터(63)는 작업자의 조작력을 받는 조절노브(64)에 연동하여 일방향 또는 역방향 회전을 이루게 된다.

상기 조절노브(64)는 소정의 길이를 갖는 길이재의 부재로서 그 일단은 로테이터(63)의 외주면에 웜기어 방식으로 교합될 수 있게 대응되는 기어이가 형성되며, 그 타단은 외부로 연장되어 작업자가 손으로 회전시킬 수 있도록 외주면에 노치가 형성되거나 또는 드라이버 등과 같은 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 십자홈이 형성된다. 이러한 조절노브(64)는 상,하,좌,우 방향으로 유동되는 것을 방지하기 위하여 도시하지는 않았으나 전술한 수지압 조절수단(40)에서의 조절포스트를 지지하는 베어링 및 브라켓트 등고 같은 지지물을 통해 지지되는 것이 바람직하다.

상기 승강스토퍼(62)는 상술한 로테이터(63)의 나사홀에 나사 체결되는 길이재의 부재로서, 상기 로테이터(63)의 회전에 연동하여 상,하 방향으로의 이동은 가능하면서 회전은 방지되게 구비된다. 즉, 상기 승강스토퍼(62)는 상단 외주연이 로테이터(63)에 나사 체결될 수 있도록 나사선이 가공되며, 하단 외주연은 각형구조를 갖는 것에 의해 케이싱(61)의 관통홀에 끼워 맞춤되어 회전이 방지되는 구조이 다. 이러한 승강스토퍼(62)는 하면이 밸브핀(25)의 상핀(25a) 상면에 접촉되는 것에 의해 밸브핀(25)의 상승 이동량을 제한하게 된다.

이와 같이 구성되는 핀 후퇴량 조절수단(60)은 조절노브(64)를 일방향 또는 역방향 회전시키면 이에 연동하여 로테이터(63)가 회전을 하여 결과적으로 승강스토퍼(62)가 상승 또는 하강을 하여 밸브핀(25)의 최대 상승 위치를 제한할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

첫째, 노즐의 개폐 동작을 설명하면, 도 2와 같이 밸브핀(25)이 하강하여 노즐(20)의 게이트가 닫힌 상태에서 유공압 실린더(33)에 상승 작동압이 공급되면, 상기 유공압 실린더(33)의 로드(33a)는 상승하면서 승강판(31)을 상향 이동시킨다. 따라서, 상기 승강판(31)이 상향 이동됨에 따라 이 승강판(31)에 연결 고정된 여러 밸브핀(25)들이 일체로 상향 이동을 하여 도 3과 같이 게이트를 개방한 상태를 이루게 된다. 이때, 상기 승강판(31)이 일정 높이까지 상향 이동하게 되면 상기 밸브핀(25)의 상면은 핀 후퇴량 조절수단(60)의 승강스토퍼(62)에 접촉되어 이동이 제한된다.

또한, 상기와 같이 게이트가 개방된 상태에서 유공압 실린더(33)에 하강 작동압이 공급되면 이에 연동하여 승강판(31)이 하강하여 도 2와 같이 밸브핀(25)이 게이트를 차단한 상태를 이루게 된다.

둘째, 수지채널의 지름을 변경하여 노즐(20)을 통과하는 수지 통과량 즉, 사출량을 조절하는 경우에는 도 3과 같은 상태에서 수지압 조절수단(40)의 조절포스트(43)를 일방향 회전시키면, 이 조절포스트(43)와 웜기어 방식으로 교합된 압력조절핀(41)이 연동하여 일방향 회전하면서 하향 이동하게 된다.

따라서, 상기 압력조절핀(41)이 하강하는 것에 의해 도 4와 같이 지름 축소부(10b)의 간격이 좁아지게 되어 수지 통과량이 감소될 수 있게 된다. 이와 반대로 조절포스트(43)를 역방향으로 회전시키면 압력조절핀(41)이 상향 이동을 하여 지름 축소부(10b)의 지름이 확장되므로 결과적으로 수지 통과량이 증대된다.

이와 같이 작용되는 수지압 조절수단(40)은 각 노즐(20)에 독립적으로 장착되어 해당 노즐(20)의 수지량을 정밀 조절할 수 있으므로 결과적으로 다수의 노즐(20) 사출량을 동일조건으로 용이하게 설정할 수 있다.

셋째, 노즐(20)의 수지채널(20a)상에 체류하고 있는 수지가 고화된 상태에서 밸브핀(25)의 승강이 실시되는 경우 완충수단(50)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 5에서 보는 바와 같이 노즐(20)의 게이트가 차단된 상태에서 수지채널(20a)상에 체류하는 수지가 고화되면 밸브핀(25)의 하핀(25b)은 고화된 수지에 의해 상승 이동이 불가능하게 된다.

이와 같은 상태에서 승강판(31)이 상승하게 되면 승강판(31)에 나사 결합된 조절부싱(51)은 일체로 상승 이동을 하게 되고, 그 내부에 구비된 상핀(25a)은 상 탄성체(54)의 탄성 가압력에 의해 하핀(25b)과 밀착된 상태를 유지하게 된다. 따라서, 상기 하핀(25b)은 상승 이동이 불가능 한 상태이므로 하 탄성체(55)가 상기 승강판(31)의 상승 이동 거리만큼 압축되면서 보상하게 되고, 이때 상기 상 탄성체(54)는 반대로 신장된다.

이와 반대로, 도 6에서 보는 바와 같이 노즐(20)의 게이트가 개방된 상태에서 수지채널(20a)상에 체류하는 수지가 고화된 경우에는 상기 밸브핀(25)의 하핀(25b)은 고화된 수지에 의해 하강이 불가능하게 된다.

이와 같은 상태에서 승강판(31)이 하강하게 되면 상기 승강판(31)에 나사 결합된 조절부싱(51)은 승강판(31)과 일체로 하강을 이루고, 그 내부에 구비된 상핀(25a)은 하핀(25b)에 밀접하게 접촉된 상태를 유지하므로 결과적으로 상 탄성체(54)가 상기 승강판(31)의 하강 이동 거리만큼 압축되면서 보상하게 되고 이때 상기 하 탄성체(55)는 반대로 신장된다.

따라서, 상기와 같이 노즐(20)의 수지채널(20a)내에 체류하고 있는 수지가 고화되어 하핀(25b)의 승강 동작이 불가능한 상태에서는 상,하 탄성체(54,55)가 선택적으로 탄성변형 즉, 압축과 신장되는 것에 의해 하핀(25b)에 가해지는 수직방향의 외력을 보상할 수 있게 된다. 이러한 상태에서 작업자는 기기의 가동을 중단시키고 노즐(20)내의 고화된 수지를 제거한 다음 기기를 재 가동시킬 수 있을 것이다. 따라서, 수지고화에 따른 밸브핀(25)의 파손 및 변형을 방지할 수 있게 되는 것이다.

넷째, 밸브핀(25)의 후퇴량을 변경하여 노즐(20)의 사출량을 제어하기 위해서는 먼저 핀 후퇴량 조절수단(60)의 조절노브(64)를 일방향 또는 역방향 회전시킨다. 그러면, 이 조절노브(64)와 웜기어 방식으로 교합된 로테이터(63)가 연동하여 회전을 이루게 되어 결과적으로 승강스토퍼(62)를 하강 또는 상승 이동하게 된다. 따라서, 상기 승강스토퍼(62)가 하강하는 것에 의해 이 승강스토퍼(62)의 하면과 접촉하는 밸브핀(25)의 상단부를 구성하는 상핀(25a)의 최대 상승 위치를 가변적으로 조절할 수 있게 된다. 즉, 상기 밸브핀(25)의 최대 상승위치를 가변 조절할 수 있도록 하는 것에 의해 밸브핀(25)의 하단부가 테이퍼 가공된 노즐(20)의 게이트의 개방량에 영향을 미치게 되어 수지량 조절이 가능하게 되는 것이다.

이와 같이 작용되는 핀 후퇴량 조절수단(60)은 각 노즐(20)에 독립적으로 장착되어 해당 노즐(20)의 수지량을 정밀 조절할 수 있으므로 결과적으로 다수의 노즐(20)의 사출량을 동일 조건으로 용이하게 설정할 수 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치는, 기존의 밸브장치에 널리 사용되고 있는 유공압 실린더를 단일의 구동원으로 하여 복 수개의 노즐에 각각 구비되는 밸브핀과 연결된 승강판을 승강시키는 구조이므로, 구조의 간소화가 가능하여 설치상의 제약을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 노즐 개폐시점의 불균일로 인한 성형불량의 문제점을 해소할 수 있는 이점이 있다.

또한, 수지압 조절수단 및 핀 후퇴량 조절수단을 통해 각 노즐의 수지 사출량을 독립적으로 정밀 조절하여 여러 노즐의 사출량을 균일하게 보정할 수 있으므로 결과적으로 성형품의 고품질과 대량 양산을 가능하게 하고, 완충수단을 통해 수지가 고화된 상태에서 가해지는 승강력에 의한 밸브핀의 파손을 미연에 방지할 수 있으므로 기기에 대한 신뢰성을 대폭적으로 높일 수 있는 산업상 유용한 효과를 제공한다.

Claims (2)

1. 수지원료를 다캐비티 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성한 매니폴드 및 이 매니폴드의 하면에 위치하여 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 내부 중앙에는 승강 동작에 의해 게이트를 개폐시키는 길이재의 밸브핀을 구비하는 다수개의 노즐을 구비하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치에 있어서,

   상기 매니폴드의 상측에 이격 설치되어 승강 가능하게 구비되고 각 노즐의 밸브핀 상단과 연결되어 일체로 연동되는 승강판 및 이 승강판의 상측에 간격을 두고 고정 설치되는 베이스판과;

   상기 베이스판에 고절 설치되어 작동압을 공급받아 승강력을 생성하는 것으로 선택적으로 출몰되는 로드의 일단이 승강판에 연결되는 유공압 실린더와;

   상기 베이스판과 매니폴드에 상·하단이 고정되고 일단이 승강판에 형성된 슬라이드홀을 통과하는 수직 가이드핀으로 구성되는 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 노즐을 통과하는 수지량을 조절하는 것으로 내부 중앙으로는 밸브핀이 통과하며 그 상단은 나사조절에 의해 승강되게 구비되면서 하단은 수지채널의 지름이 축소되는 지름 축소부상에 위치되는 압력조절핀 및 상기 매니폴드의 상면에 구비되며 압력조절핀의 상단 일부가 나사 결합되면서 통과되는 지 지체 그리고 지지체의 상측으로 돌출된 압력조절핀의 상단 외주연에 웜기어 방식으로 교합되어 조작력을 받아 연동시키는 조절포스트를 구비하는 수지압 조절수단과;

   상기 승강판에 나사 체결되어 수직방향으로 선택적인 변위를 갖는 관 형상의 조절부싱 및 이 조절부싱내에 구비되는 밸브핀의 상단이 상·하 분할되어 형성되는 것으로 분할면 상에 조절부싱의 내주면에 근접되게 확장된 상·하플랜지가 형성된 상핀과 하핀 그리고 조절부싱내에 구비되어 상플랜지와 하플랜지를 상호 밀착되게 탄성 지지하는 상·하 탄성체로 된 완충수단과;

   상기 밸브핀의 상승 이동량을 가변 조절하는 것으로 베이스판에 고정 설치되는 관 형상의 케이싱 및 이 케이싱의 내부에 정역 방향으로 회전 가능하게 구비되며 그 내부 중앙으로는 밸브핀의 상면에 선택적으로 접촉되는 승강스토퍼가 수직 이동되게 나사 체결되는 로테이터 그리고 일단이 상기 로테이터의 외주면에 웜기어 교합되고 타단은 외부로 돌출되어 회전 조작력을 받는 조절노브로 구성된 핀 후퇴량 조절수단;

   을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 다캐비티 금형용 사출성형기 밸브장치.

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