KR100704402B1

KR100704402B1 - 가스빼기장치를 포함한 밸브 게이트

Info

Publication number: KR100704402B1
Application number: KR1020050088370A
Authority: KR
Inventors: 이종항; 김재만; 이위로
Original assignee: 이종항; 김재만
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-04-06
Also published as: KR20070033819A

Abstract

본 발명은 가스빼기장치를 포함한 스프링의 탄성계수에 의해 게이트핀을 작동시켜 게이트를 개폐하기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 양측면에 히터홀(12)을 더 구비한 노즐헤드(10)와; 노즐바디(22)의 외측면을 둘러싸는 링히터(23)를 더 구성하는 노즐부(20)와; 상기 상부토피도(31)의 상방향으로 돌출된 원추형의 돌출형상을 구비하고 원주방향으로 일정한 간격으로 형성된 원형의 장홀(31a)을 구비하며 원형홈(31b)이 구비되며, 하부토피도(32)는 상기 상부토피도(31) 하방에 구비되고 하방으로 돌출된 원추형의 돌출형상 중앙에 관통된 원형홀(32c)를 구비하며 원주방향으로 일정한 간격 구비된 원형의 장홀(32a)이 구비되며 안측면에 원형홈(32b)이 더 구비된 핀하우징부(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 스프링의 탄성계수를 이용하여 개폐하며,유동길이를 최소화시키고, 분해 조립을 간편하게 하여 호환성과 쉬운 유지 보수를 이룰 수 있다.

노즐부, 압축스프링, 게이트, 게이트 핀, 런너, 스프루, 캐비티

Description

가스빼기장치를 포함한 밸브 게이트{ A gas discharge device with Valve Gate }

도 1a은 종래의 사출금형에 대한 대략적인 구성도이고,

도 1b는 종래의 밸브게이트에 대한 단면도이고,

도 2a는 본 발명품에 따른 밸브게이트의 분해 사시도이고,

도 2b는 본 발명에 따른 가스배기부의 분해 사시도이고,

도 3은 본 발명품에 따른 가스빼기장치를 포함한 밸브게이트 단면도이고,

도 4는 도 3의 밸브게이트 단면도이고,

도 5는 본 발명품에 따른 가스빼기장치가 장착된 밸브게이트의 실시예도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 노즐헤드 11 : 숫나사

12 : 히터홀 20 : 노즐부

21 : 노즐캠 22 : 노즐바디

23 : 링 히터 24 : 수지 통로

25 : 게이트 30 : 핀하우징부

31 : 상부토피도 32 : 하부토피도

33 : 게이트핀 34 : 압축 스프링

40 : 가스배기부 41 : 가스빼기블럭

42 : 다공질코어 43 : 가스빼기플런저

44 : 원형돌부 45 : 조인트

46 : 히팅코일 47 : 주입구

230 : 캐비티(Cavity) 400 : 몰드(Mold)

본 발명은 스프링을 방식을 이용한 사출 금형용 밸브 게이트(Valve gate)에 관한 것으로, 압축스프링이 탄성계수에 의해 게이트 핀을 동작시켜 게이트를 개폐하게 하여 용융 수지를 게이트를 통해 캐비티에 사출을 수행할 수 있도록 개발된 장치이다.

도 1a은 종래의 사출금형의 시스템에 대한 대략적인 구성도로, 의료용기 등의 사출 성형은 금형 구조상 스프루(200), 런너(210), 게이트(220), 캐비티(230)로 사출 재료(수지)가 흘러들어 가서 캐비티(230)의 형상과 같은 제품이 만들어진다. 이와 같은 수지의 흐름으로 인하여 사출이 완료 후에는 반드시 스프루(200), 런너(210), 게이트(220)의 통로에 싸여 있는 응고된 수지들을 제거하여야 한다. 따라서 재료의 손실로 원료비가 증가하게 되어 기업에서는 이들 수지들을 용해하여 재사용하게 된다. 이러한 재생산은 수지 스크랩(scrape)이 용융될 때 발생하는 가 스(gas) 또는 오염된 찌꺼기들의 발생으로 인하여 작업환경의 악화 및 작업자들의 건강에 악영향을 주게 된다.

또한, 종래 공지된 기술로 공개된 일본 출원번호 제2003-91759호(명칭: 사출성형장치)에 있어서, 도 1b에 도시한 것과 같이, 게이트(341)를 폐쇄하는 밸브핀(340)을 수용하고 수지통로(331)를 가지는 밸브케이싱부재(330)의 외측과 캐비티(230)를 구성하는 고정측 금형부재 (300)와의 사이에 캐비티(230)에 연결되는 간극부(311)를 설치하고 상기 간극부(311)를 도중에 폐쇄하는 실링(350)을 둘레 방향에 배치하고 실링(350)과 밸브케이싱부재(330) 사이에 다공질 금속체로부터 형성되는 금속받침자리(360)를 구비하는 구성이다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 구성은 총 길이에 대한 밸브 핀이 각도 및 조립 공차에 의해 밸브 뭉치에 대한 유지보수와 기술적인 곤란성이 수반함과 동시에 구조의 복잡함, 고비용 등이 발생하고 가스빼기장치가 구비되지 않아 용융가스의 유입과정에서 발생하는 잔류가스를 제거하지 않고 잔류가스가 포함된 용융수지가 제품을 성형하게 되면 무리한 사출압력에 의한 성형으로 필요없는 부위에 플래시를 방생시키고 제품에 은줄이 생기며, 뒤틀림과 같은 변형이 발생하게 된다. 즉 제품 치수를 변화시키고 사출 사이클타임을 증가시키는 문제점이 있다.

상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 스프링의 탄성계수를 이용하여 개폐하도록 하였으므로 손쉬운 작업이 가능하며, 종전의 시스템에서 공정 및 장치를 최소화시킨 압축 스프링을 이용한 밸브 게이트로 효율적인 시스템에 의 해 원재료의 절감, 작업환경의 개선, 작업 공정의 단순화가 가능하며, 재생산시 발생되는 수지 스크랩(Scrap)에 따른 찌꺼기의 발생을 줄여 환경오염을 방지하는 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 양측면에 히터홀와 하방 끝단에 숫나사가 구비되고 중앙에 관통된 수지통로가 내재된 노즐헤드와; 상방 끝단에 암나사와 하방 끝단에 숫나사를 구비하고 내재된 수지통로에 원형홈이 구비되고 상기 노즐헤드에 구비된 수지통로와 상기 수지통로가 서로 일치하게 설치되는 노즐바디와, 상방 끝단에 구비된 암나사는 상기 노즐바디의 숫나사에 의해 체결되고 내재된 상기 수지통로에 하방으로 구비된 돌출형상 중앙에 관통된 게이트로 구성된 노즐캠과, 상기 노즐바디의 외측면을 둘러싸는 링히터로 구성되는 노즐부와; 상기 노즐바디의 원형홈에 내재하는 상부토피도와, 상기 상부토피도 하부 끝면에 연결되는 하부토피도와, 상기 상부토피도와 하부토피도에 내재하는 게이트핀과 상기 게이트핀에 내재되는 압축스프링으로 구성되는 핀하우징부;와 상기 노즐헤드 상단부에 구비된 가스빼기부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징으로서, 상기 상부토피도는 상방향으로 돌출된 원추형의 돌출형상을 구비하고 원주방향으로 일정한 간격으로 형성된 원형의 장홀을 구비하며 원형홈이 구비되며, 하부토피도는 상기 상부토피도 하방에 구비되고 하방으로 돌출된 원추형의 돌출형상 중앙에 원형홀를 구비하며 원주방향으로 일정한 간격 구비된 원형의 장홀이 구비되며 안측면에 원형홈이 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 게이트핀은 상기 게이트까지 돌출된 원형막대 형상으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 압축스프링은 상기 게이트핀에 구비된 원형홈에 내재되며 일측은 상부토피도의 원형홈 안측 끝면에 설치되어 게이트핀에 압축력을 주는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 가스배기부는 상측면에 중앙에 원형홀과 일측은 측면 양측에 히팅코일을 내재한 조인트를 구비하고 타측은 측면 중앙에 구비된 원형홀이 내측에 구비된 수지통로에 연결되는 가스빼기블럭과, 양측면이 라운드 형상이고 중앙에 원형돌부가 돌출되고 상기 원형돌부 중앙에 관통된 원형홀에 내재된 나사홈에 호스와 결합된 피팅이 결합된 가스빼기플런저와, 상기 원형홀에 내재하는 다공질코어와, 상기 원형홀에 결합되고 관통된 원형홀을 구비한 주입구로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 다공질코어는 다수의 미세한 원형홀을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명품에 따른 밸브게이트의 분해 사시도이고, 도 2b는 본 발명에 따른 가스빼기장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명품에 따른 가스빼기장치를 포함한 밸브게이트 단면도이고, 도 4는 도 3의 밸브게이트 단면도이고, 도 5는 본 발명품에 따른 가스빼기장치가 장착된 밸브게이트의 실시예도이다.

도 2a, 도 2b, 도 3을 참고하면, 노즐헤드부(10)는 용융수지가 주입되는 주입구의 역할을 하며 노즐헤드(10)의 하단에는 숫나사(11)을 구비하여 하방에 구비된 노즐바디(22)의 암나사(22a)와 결합하여 고정되고, 원형으로 히터홀(12)이 구비되어 있어 노즐바디(22)를 감싸고 있는 링히터(23)과 연결되어 전원을 연결하고 중앙에는 관통된 수지통로(24)가 구비되어 있어 용융수지를 유입하게 된다.

또한 노즐부(20)는 노즐바디(22)의 상단부에 암나사(22a)와 하단부에 숫나사(22b)를 구비하고 내측에 구비된 수지통로(24)에 원형홈(22c)이 구비되며 상단부는 노즐헤드(10)의 숫나사(11)와 체결되고 하단부는 상기 노즐바디(22) 하단부에 숫나사(22b)에 노즐캠(21)의 상단부에 구비된 암나사(21a)에 의해 체결되고 용융수지가 캐비티(230)에 주입하기 위한 게이트(25)를 구비한다. 상기 수지통로(24)는 상기 노즐헤드(10)로부터 생성되어 노즐바디(22)와 노즐캠(21)의 안측면에 구비되며, 링히터(23)는 상기 노즐바디(22)의 외측면을 둘러싸여 있는 구성이다.

핀하우징부(30)는 상방향으로 돌출된 원추형의 돌출형상을 구비하고 원주방향으로 일정한 간격으로 형성된 원형의 장홀(31a)을 구비하며 원형홈(31b)이 구비된 상부토피도(31)와, 상기 상부토피도(31) 하방에 구비되고 하방으로 돌출된 원추형의 돌출형상 중앙에 원형홀(32c)를 구비하고 원주방향으로 일정한 간격 원형의 장홀(32a)이 구비되며 안측면에 원형홈(32b)이 내재된 하부토피도(32)가 구비된다.

상기 상부토피도(31)와 하부토피도(32)는 노즐바디(22)의 원형홈(22c)에 내재하고 노즐캠(21)의 결합에 의해 상부토피도(31)와 하부토피도(32)가 고정되며, 상기 게이트핀(33)에 압축스프링(34) 내재하는 구성이며 상기 게이트핀(33)은 상기 상부토피도(31)의 원형홈(31b)과 하부토피도(32)의 원형홈(32b)에 내재되어 상기 게이트(25)까지 돌출된 원형막대 형상으로 노즐캠(21)에 구비된 게이트(25)까지 돌출하여 상기 게이트(25)의 개폐 작용을 하게 된다.

또한 상기 압축스프링(34)은 상기 게이트핀(33)에 구비된 원형홈(33a)에 내재되어 일측은 상부토피도(31)의 원형홈(31b)의 끝면에 설치되고 타측은 게이트핀(33)의 원형홈(33a) 끝면에 설치되어 압축력을 전달하도록 한다.

상기 밸브게이트(100)의 상측면에 구비된 가스배기부(40)는 가스빼기블럭(41)의 상측면에 중앙에 원형홀(41b)에 관통된 원형홀(47a)을 구비한 주입구(47)와 나사로 결합되고 일측은 측면 양측에는 히팅코일(46)을 내재한 조인트(45)와 결합되며 타측은 측면 중앙에 구비된 원형홀(41c)은 내측에 구비된 수지통로(41a)에 연결되고, 양측면이 라운드 형상이고 중앙에 돌출되고 관통된 원형홀(43a)에 내재된 나사홈에 호스(44a)와 결합된 피팅(44b)이 결합된 가스빼기플런저(43)가 상기 가스빼기블럭(41)과 볼트에 의해 결합하며, 또한 상기 가스배기블럭(41)의 원형홀(41c)에 다수의 미세한 원형홀(42a)를 구비한 다공질코어(42)가 삽입되며 상기 수지통로 (41a)는 상기 밸브게이트(100)의 수지통로(24)와 일치하도록 상기 가스배기부(40)과 결합하도록 되어 있다.

도 4는 도 3의 밸브게이트의 부분 단면도로서, 도 4를 참조하면, 상기 노즐바디(22) 외측으로 링코일(23)이 둘러싸고 있어 용융수지가 흐르는 동안에 굳어지지 않고 흐를 수 있도록 열을 공급해주며, 상기 하부토피도(32) 내재된 원형홈(32b)에 상기 게이트핀(33)이 설치되고 돌출형상의 중앙에 구비되는 관통된 원형홀 (32c)은 게이트핀(33)의 가이드 역할을 하는 동시에 상하로 작동할 수 있도록 구비되며, 상기 하부토피도(32)에 구비되어 있는 장홀(32a)은 용융수지가 지나가기 위한 통로로서 상부토피도(31)의 장홀(31a)과 하부토피도(32)의 장홀(32a)은 용융수지가 지나감에 있어서 원주방향으로 회전시켜 조정할 수 있어, 상기 장홀(31a)과 장홀(32a)이 폐쇄되지 않고 용융수지의 양을 조절할 수 있는 구조이다.

도 5는 본 발명품에 따른 가스빼기장치가 장착된 밸브게이트의 사용상태를 나타내는 실시예도이다.

도 5를 참조로 가스빼기장치와 밸브 게이트의 작동에 대해 설명하면, 상기 배기부(40)의 주입구(47)의 원형홀(47a)을 통해 유입된 용융수지는 가스빼기블럭(41)에 내재한 수지통로(41a)에 의해 상기 노즐헤드(10)의 수지통로(13)을 통해 용융수지가 유입되면 노즐바디(22) 하단부에 고정되는 노즐캠(21)까지 연결된 수지통로(24)를 통해 용융 수지가 유입되어 상기 게이트(25)에 축척됨으로서 압력이 상승하게 된다. 압력이 상승하게 되면 게이트핀(31)에 내재된 압축스프링(34)에 압력이 전달되고, 전달된 압력이 설정된 탄성계수보다 더 크게 되면 게이트(25)를 막고 있는 게이트핀(33)가 상승하여 상기 게이트(25)가 상승하게 된다.

또한, 상기 가스배기부(40)의 수지통로(41a)를 통해 용융수지가 유입되면 발생된 가스는 다공질코어(42)에 구비된 다수의 미세한 원형홀(42a)를 통해 가스빼기플런저(43)에 연결된 호스(44a)가 결합된 피팅(44b)을 통해 진공탱크(500)의 진공압에 이해 배출할 수 있으며, 또한 밸브게이트에 있는 링코일(23)과 같이 상기 가스배기부(40)에 양쪽으로 히팅코일(46)을 구비하게 되어 용융되는 수지에 온도를 일정하게 계속적으로 가하게 하여 굳어지지 않고 일정하게 계속 적으로 흐를 수 있도록 하였다.

상기와 같은 공정으로 캐비티(230)에 용융 수지가 공급되어 공정이 끝나게 되면 몰드(400)에서 제품이 빠져나오게 되고 사출공정이 완료되면 압력이 제거되어 압축 스프링(34)의 압력이 상쇄하여 압축스프링(34)은 복원력에 의해 게이트(25)에 삽입되어 폐쇄함으로서 공정이 끝나게 된다.

즉, 용융 수지가 유입되어 게이트 핀(33)에 압력을 가하게 되면 압축 스프링(34)이 탄성계수에 의해 압축되고 용융 수지가 제품으로의 용입이 끝나게 되어 제품을 제거하게 되면, 상기 압축 스프링(34)의 복원력에 의해 원상태로 복귀하게 되어 게이트 핀(33)에 의해 게이트(25) 입구를 폐쇄한다. 즉, 상기 게이트(25)에 유입되는 용융수지가 쌓기 되면 압력이 발생하고 압력이 압축스프링(34)의 탄성계수보다 크게 되면 게이트핀(33)이 상방향으로 이동하게 된다.

이와 같은 구조로 인해 유동 길이가 길면 박형 제품일 경우에 균일한 제품을 생산할 수 없기 때문에 금형공정에서의 유동길이를 최소화시키고 분해 조립을 간편하게 하여 호환성과 쉬운 유지보수가 가능하도록 스프링의 탄성 계수를 이용한 게이트(25)를 개폐를 하고 밸브게이트(100)를 상부, 중부, 하부로 분활되어 있어 조립이 가능하도록 구성되어 있어 간편하게 조립이 가능하며, 상부토피도(31)와 하부토피도(32)를 상하로 분할하여 수지통로(24)를 조절가능하게 함으로써 용융수지의 양을 조절하도록 하여 필요 이상의 용융수지의 유입을 방지할 수 있고. 상기 다공질코어(42)를 이용한 가스빼기를 함으로써 성형불량을 최소화 시킬수 있고 사출기 의 성능저하 및 금형파손의 문제를 해결할 수 있는 것이다.

본 발명은 스프링의 탄성계수를 이용하여 설정된 압력에 의해 개폐하도록 하였으므로 가격을 낮추고 손쉬운 작업을 할 수 있는 효과가 있고, 스프루(Sprue), 런너(Runner), 게이트(Gate)를 최소화시켜 금형 재료의 원료절감(자원 절감), 스크랩(scrap)으로 만들어지는 단계까지의 수지 원료절감 및 작업환경을 개선하고, 종래의 설비에서 재생산으로 인해 용융 수지가 용융될 때 발생하는 가스(gas), 찌꺼기를 배출이 줄어들게 되어 환경오염 방지를 할 수 있으며, 가스빼기장치를 포함하여 발생하는 가스를 배출할 수 있도록 있어 용융수지에 가스가 유입되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

즉, 유동길이를 최소화시켜, 분해 조립을 간편하게 하여 호환성과 쉬운 유지 보수를 이룰 수 있는 효과가 있다.

Claims

삭제
유입된 용융수지에 의해 성형품을 형성하는 캐비티(230)를 구비하고 가스를 외기로 배출하기 위한 배기장치가 구비되고, 하방 끝단에 숫나사(11)가 구비되고 중앙에 관통된수지통로(13)가 내재된 노즐헤드(10)와; 상방 끝단에 암나사(22a)와 하방 끝단에 숫나사(22b)를 구비하고 내재된 수지통로(24)에 원형홈(22c)이 구비되고 상기 노즐헤드(10)에 구비된 수지통로(13)와 수지통로(24)가 서로 일치하게 설치되는 노즐바디(22)와, 상방 끝단에 구비된 암나사(21a)는 상기 노즐바디(22)의 숫나사(22b)에 의해 체결되고 내재된 상기 수지통로(24)에 하방으로 구비된 돌출형상 중앙에 관통된 게이트(25)로 구성된 노즐캠(21)과, 상기 노즐바디(22)의 외측면을 둘러싸는 링히터(23)로 구성되는 노즐부(20)와; 상기 노즐바디(22)의 원형홈(22c)에 내재하는 상부토피도(31)와, 상기 상부토피도(31) 하부 끝면에 연결되는 하부토피도(32)와, 상기 상부토피도(31)와 하부토피도(32)에 내재하는 게이트핀(33)과 상기 게이트핀(33)에 내재되는 압축스프링(34)으로 구성되는 핀하우징부(30);와 상기 노즐헤드(10) 상단부에 구비된 가스빼기부(40);로 구성되어 스프링의 탄성계수에 의해 작동하는 밸브 게이트(100)에 있어서;

양측면에 히터홀(12)을 더 구비한 노즐헤드(10)와;

상기 노즐바디(22)의 외측면을 둘러싸는 링히터(23)를 더 구성하는 노즐부(20)와;

상기 상부토피도(31)의 상방향으로 돌출된 원추형의 돌출형상을 구비하고 원주방향으로 일정한 간격으로 형성된 원형의 장홀(31a)을 구비하며 원형홈(31b)이 구비되며, 하부토피도(32)는 상기 상부토피도(31) 하방에 구비되고 하방으로 돌출된 원추형의 돌출형상 중앙에 관통된 원형홀(32c)를 구비하며 원주방향으로 일정한 간격 구비된 원형의 장홀(32a)이 구비되며 안측면에 원형홈(32b)이 더 구비된 핀하우징부(30);로 구성됨을 특징으로 하는 가스빼기장치를 포함한 밸브 게이트.
삭제
삭제
제 2항에 있어서,

상기 가스배기부(40)는, 상측면에 중앙에 원형홀(41b)과 일측은 측면 양측에 히팅코일(46)을 내재한 조인트(45)를 구비하고 타측은 측면 중앙에 구비된 원형홀(41c)이 내측에 구비된 수지통로(41a)에 연결되는 가스빼기블럭(41)과, 양측면이 라운드 형상이고 중앙에 원형돌부(44)가 돌출되고 상기 원형돌부(44) 중앙에 관통된 원형홀(43a)에 내재된나사홈에 호스(44a)와 결합된 피팅(44b)이 결합된 가스빼기플런저(43)와, 상기 원형홀(41c)에 내재하는 다공질코어(42)와, 상기 원형홀(41b)에 결합되고 관통된 원형홀(47a)을 구비한 주입구(47)로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스빼기장치를 포함한 밸브 게이트.
제 5항에 있어서,

상기 다공질코어(42)는 다수의 미세한 원형홀(42a)을 구비한 것을 특징으로 하는 가스빼기장치를 포함한 밸브 게이트.