KR100906435B1

KR100906435B1 - 사출성형기

Info

Publication number: KR100906435B1
Application number: KR1020077021101A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 아마노; 요시하루 이소시마
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2009-07-09
Also published as: US20080260891A1; US7708552B2; CN101119836A; KR20070110877A; CN101119836B; EP1848575A1; WO2006088215A1; EP1848575B1; JP2006224340A; JP4513594B2

Abstract

본 발명에 따른 사출성형기는 고정 플래튼(46) 및 가동 플래튼(40)을 포함하여 이루어진다. 상기 고정 플래튼(46) 및 가동 플래튼(40)은 베이스프레임(10) 상에 지지될 수도 있다. 몰드크램핑프레임(56)은 고정 플래튼(46)에 결합된 제1부재(54), 가동 플래튼(40)에 결합된 제2부재(24) 및 상기 제1부재(54)와 제2부재(24)를 그 근사 중심에서 연결하기 위한 연결부재(78, 80)를 포함하여 이루어진다. 몰드크램핑실린더(50)는 제1부재(54)와 고정 플래튼(46) 사이 또는 제2부재(24)와 가동 플래튼(40) 사이에 배치된다. 상기 고정 플래튼(46) 및 제1부재(54)는 플렉시블 방식으로 결합되고, 상기 가동 플래튼(40) 및 제2부재(24)도 이와 유사하게 플렉시블 방식으로 결합된다.

Description

사출성형기{INJECTION MOLDING MACHINE}

본 출원은 2005년 2월 15일에 출원된 일본특허출원 제2005-38013호에 기초하여 우선권을 주장하며, 본 명세서에서는 그 전문을 인용참조하고 있다.

본 발명은 고정 몰드를 지지하는 고정 플래튼 및 가동 몰드를 지지하는 가동 플래튼을 구비한 사출성형기에 관한 것이다.

사출성형기에 있어서, 몰드클램핑력은 보통 고정 몰드와 가동 몰드의 클램핑 작동 시 고정 플래튼과 가동 플래튼 사이에 가해지고, 몰드클램핑프레임이 상기 몰드클램핑력의 반작용력(reaction force)을 받는다. 공지된 몰드클램핑프레임(소위 C-타입 프레임)은 제1부재, 상기 제1부재를 향하는 제2부재 및 상기 제2부재의 하단부와 상기 제1부재의 하단부를 링크시키는 연결부재를 포함하여 이루어진다. 상기 제1부재는 고정 플래튼에 연결되고, 상기 제2부재는 가동 플래튼에 연결된다. 이러한 타입의 몰드클램핑프레임에서는, 상기 몰드클램핑력의 반작용력이 제1부재 및 제2부재 상에 가해지고, 벤딩 모멘트가 연결부재 상에 가해진다. 상기 연결부재는 벤딩 모멘트로 인하여 벤딩되고, 상기 제1부재 및 제2부재는 푸시 오픈된다. 결과적으로, 고정 플래튼과 가동 플래튼간의 평행 관계를 유지할 수 없게 된다. 그 결과, 몰딩된 부분에 버어(burrs)가 형성된다.

전통적으로, 이러한 문제를 해결하는 방법은 연결부재의 강성(rigidity)을 높여 그 벤딩 변형을 문제가 되지 않을 정도의 수준으로 억제하는 것이었다. 하지만, 이러한 방법의 문제점은 몰드클램핑프레임이 더욱 커지고 더욱 무거워진다는 점에 있다. 이를 해결하기 위하여, 연결부재의 강성을 높이지 않으면서도, 상기 연결부재가 벤딩되는 것을 막는 사출성형기가 개발되었다(예를 들면, 일본특허공개공보 제8-294949호).

상기 사출성형기의 몰드클램핑프레임은 제1부재, 상기 제1부재를 향하는 제2부재 및 상기 제1부재의 중심을 상기 제2부재의 중심에 연결시키는 연결부재를 구비한다(즉, 몰드로킹프레임이 소위 H-타입 프레임임). 상기 제1부재의 상단부에는 고정 플래튼이 고정되고, 상기 제2부재의 상단부에는 제1실린더가 고정된다. 가동 플래튼은 제1실린더의 피스톤 로드에 고정된다. 가동 플래튼은 연결부재의 상단에서 슬라이딩가능하도록 장착된다. 상기 제1실린더는 가동 플래튼이 고정 플래튼에 대해 전진 또는 후퇴하도록 할 수 있다. 이와는 달리, 제2실린더는 제1부재의 하단부에 고정된다. 상기 제2부재의 하단부는 상기 제2실린더의 피스톤 로드에 고정된다.

이러한 사출성형기에 있어서, 상기 제1실린더는 가동 몰드와 고정 몰드 사이에 몰드클램핑력을 가하고, 상기 제2실린더는 동시에 제1부재와 제2부재 상에 평형력(balancing force)을 가한다. 그 결과, 몰드클램핑력에 대한 반작용력이 제1 및 제2부재의 상단부들에 가해지고, 상기 제1 및 제2부재의 하단부에는 평형력이 가해진다. 결과적으로는, 몰드클램핑력에 대한 반작용력으로 인하여 연결부재에 발생하 는 벤딩 모멘트가 평형력으로 인해 연결부재에 발생하는 벤딩 모멘트에 의해 상쇄된다. 따라서, 상기 고정 몰드 및 가동 몰드의 클램핑 작업 시에 연결부재의 벤딩을 막을 수 있게 된다.

이러한 종래의 사출성형기에 있어서 연결부재 상에 벤딩 모멘트가 가해지는 것을 막을 수 있을 지라도, 그 벤딩 변형을 야기하는 벤딩 모멘트가 제1부재 및 제2부재 상에 가해진다. 연결부재의 벤딩 변형과 비교하여, 상기 제1 및 제2부재의 벤딩 변형은 고정 플래튼과 가동 플래튼간의 평행 관계에 대해 보다 작은 영향을 가지지만, 몰드클램핑력이 더욱 커진다면 무시할 수 없게 된다. 또한, 최근에는 보다 작은 몰드클램핑프레임과 사출성형기의 경량화를 더욱 요구하는 실정이다. 몰드클램핑프레임이 더욱 작아져 가벼워지면, 상기 제1 및 제2부재의 벤딩 강성이 결국 감소되어, 제1부재와 제2부재의 벤딩 변형이 더욱 심각하게 될 수 있다. 종래의 사출성형기에서는, 제1 및 제2부재의 벤딩 변형이 더욱 심각해지면, 고정 플래튼과 가동 플래튼간의 평행 관계를 유지하는 것이 불가능하게 된다. 결과적으로, 몰딩된 부분 상에 버어가 형성된다.

이에 따라, 본 발명의 일 목적은, 몰드클램핑력에 대한 반작용력이 가해지는 제1 및 제2부재의 벤딩 변형이 있더라도, 두 몰드 플래튼간의 평행 관계를 유지할 수 있는 사출성형기를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 사출성형기는 베이스프레임, 상기 베이스프레임에 의해 지지되는 고정 플래튼(stationary platen), 및 상기 베이스프레임에 의해 슬라이딩가능하게 지지되는 가동 플래튼(movable platen)을 포함한다. 상기 가동 플래튼은 상기 고정 플래튼에 대해 전진 또는 후퇴할 수 있다. 상기 사출성형기는 제1부재, 제2부재 및 연결부재를 구비한 몰드클램핑프레임(mold clamping frame)을 포함한다. 상기 제1부재는 고정 플래튼과 결합된다. 상기 제2부재는 가동 플래튼과 고정된다. 상기 연결부재는 상기 제1부재와 상기 제2부재를 그 근사 중심(approximate centers)에서 연결시킨다. 몰드클램핑실린더는 제1부재와 고정 플래튼 사이 또는 제2부재와 가동 플래튼 사이에 배치된다. 상기 고정 플래튼과 상기 제1부재는 플렉시블 방식(flexible manner)으로 결합되며, 상기 가동 플래튼과 상기 제2부재도 이와 유사하게 플렉시블 방식(flexible manner)으로 결합된다. 그 결과, 제1 및 제2부재가 몰드클램핑력에 대한 반작용력으로 인해 벤딩된다면, 상기 고정 플래튼 및 가동 플래튼이 제1 및 제2부재에 대한 위치들을 변경하고, 상기 고정 플래튼과 가동 플래튼이 안정된 상태로 지지되어 상기 베이스프레임으로부터 멀리 이동하지 않게 된다. 베이스프레임 및 몰드클램핑프레임이 별도의 부분이기 때문에, 상기 베이스프레임은 몰드크램핑프레임이 변형되더라도 변형되지 않는다. 결과적으로, 고정 플래튼 및 가동 플래튼이 그 평행 관계를 유지할 수 있게 된다.

상기 사출성형기는 밸런싱실린더(balancing cylinder)를 더 포함하여 이루어질 수도 있다. 상기 밸런싱실린더는 몰드클램핑실린더가 배치되는 쪽의 반대쪽에 배치된다. 상기 밸런싱실린더의 일 단부는 상기 제1부재에 고정되고, 상기 밸런싱실린더의 타 단부는 상기 제2부재에 고정된다. 상기 밸런싱실린더를 제공하여 몰드클램핑실린더에 의해 야기된 연결부재의 벤딩 모멘트가 상쇄되도록 한다. 상기 사출성형기에 있어서, 상기 밸런싱실린더 및 상기 제1부재는 플렉시블 방식으로 결합되고, 상기 밸런싱실린더 및 상기 제2부재도 이와 유사하게 플렉시블 방식으로 결합되는 것이 바람직하다.

이러한 유형의 구성에 의하면, 몰드크램핑프레임의 (밸런싱실린더측에서의) 제1 및 제2부재가 밸런싱실린더에 의해 가해지는 압력으로 인해 변형되더라도, 이러한 변형이 상기 제1 및 제2부재에 대한 밸런싱실린더의 결합 위치의 변경으로 인하여 흡수된다. 그 결과, 몰드크램핑프레임 또는 밸런싱실린더 상에 과도한 압력이 가해지는 것을 막을 수 있게 된다.

상기 사출성형기에 있어서, 상기 몰드크램핑프레임은 제1샤프트 및 제2샤프트를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제1샤프트는 상기 제1부재가 상기 제1샤프트를 중심으로 회전하는 것을 허용하는 방식으로 상기 베이스프레임에 대해 상기 제1부재를 지지한다. 상기 제1샤프트는 상기 연결부재가 고정되는 위치 부근에 배치된다. 상기 제2샤프트는 상기 제2부재가 상기 제2샤프트를 중심으로 회전하는 것을 허용하는 방식으로 상기 베이스프레임에 대해 상기 제2부재를 지지한다. 상기 제2샤프트는 상기 연결부재가 고정되는 위치 부근에 배치된다.

이러한 유형의 구성에 의하면, 몰드크램핑실린더와 밸런싱실린더의 일시적인 특성들간의 불일치로 인해, 몰드클램핑이 개시될 때 밸런싱실린더의 밸런싱력과 몰드크램핑력에 대한 반작용력이 평형이 되지 않게 된다면, 상기 제1 및 제2부재가 제1 및 제2샤프트를 중심으로 회전하여, 상기 몰드크램핑프레임의 제1부재, 제2부재 및 연결부재 상에 과도한 힘이 가해지는 것을 막게 된다.

또한, 상기 제1샤프트 및/또는 제2샤프트는 상기 가동 플래튼이 전진 및 후퇴하는 방향으로 슬라이딩하도록 배치 및 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 유형의 구성에 의하면, 2개의 실린더에 의해 가해지는 힘으로 인하여 몰드크램핑프레임의 제1부재와 제2부재간의 거리가 변경되더라도, 이러한 거리의 변경에 따라 상기 샤프트들의 위치가 변경된다. 그 결과, 몰드크램핑프레임의 제1부재, 제2부재 및 연결부재 상에 과도한 힘이 가해지는 것을 막을 수 있게 된다.

도 1은 대표적인 실시예의 사출성형기의 정면도;

도 2는 대표적인 실시예의 사출성형기의 평면도;

도 3은 대표적인 실시예의 사출성형기의 우측면도;

도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따르는 단면도; 및

도 5는 도 1의 V-V 선을 따르는 단면도이다.

다음으로, 본 발명의 상세한 대표적인 실시예에 따른 사출성형기를 도 1 ~ 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 사출성형기는 베이스프레임(10) 및 2개의 몰드크램핑프레임(56, 56)을 포함하여 이루어진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스프레임(10)은 몰드크램핑프레임(56, 56)의 외측면에 형성되어 상기 몰드크램핑프레임(56, 56)과 평행한 (A) 측부(11, 11), 및 상기 몰드크램핑프레임(56, 56)들 사이에 형성된 (B) 지지부(13a, 13b)를 구비한다. 상기 측부(11, 11)의 하부 에지들과 상기 지지부(13a, 13b)의 하부 에지들은 베이스부(15)에 의해 연결된다(도 3 참조).

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 측부(11, 11)의 중앙부는 그 단부들보다 길다. 상기 측부(11, 11)의 중앙부의 상부면 상에는 고정 플래튼(46)이 형성된다. 상기 고정 플래튼(46)은 상기 측부(11, 11)에 대해 이동할 수 없도록 고정되어 있다. 상기 고정 플래튼(46)으로부터의 제거를 허용하는 방식으로 고정 몰드(44)가 부착되어 있다. 사출유닛(도시안됨)이 고정 몰드(44)와 연결되어 있다. 용융 수지가 사출유닛으로부터 고정 몰드(44)의 내부로 공급된다.

상기 측부(11, 11)의 중앙부의 상부면 상에는 가이딩레일(36, 36)이 배치된다. 가동 플래튼(40)은 슬라이더(38)를 통해 가이딩레일(36, 36) 상에 장착된다. 가이딩레일(36, 36)에 의해 안내되면, 가동 플래튼(40)이 슬라이딩할 수 있다. 가동 몰드(42)는 고정 플래튼(46)측에서 가동 플래튼(40)에 부착된다. 상기 가동 플래튼(40)은 가이딩레일(36, 36)을 따라 슬라이딩되면서 고정 몰드(44)에 대하여 가동 몰드(42)를 개방하거나 폐쇄할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가이딩레일(64, 64)은 고정 플래튼(46)측에서 측부(11, 11)의 에지들에 형성된다. 각각의 가이딩레일(64, 64) 위쪽에 지지부(62)가 장착된다. 지지축(58)의 일 단부는 각각의 지지부(62, 62)에서의 회전을 허용하는 방식으로 지지된다. 각각의 지지축(58)의 타 단부는 상술된 것과 동일한 구성에 의하여 지지부(13a)에 지지된다(도 3 참조). 그 결과, 상기 지지축(58, 58) 또한 가이딩레일(64, 64)을 따라 상기 지지부(62, 62)를 슬라이딩시켜 상기 측 부(11, 11) 위쪽에서 슬라이딩할 수 있다. 더욱이, 각각의 몰드크램핑프레임(56, 56)의 일 단부(즉, 고정 플래튼(46)측 단부)는 지지축(58, 58)에 지지된다.

이와 유사하게, 가이딩레일(12, 12)은 가동 플래튼(40)측에서 지지부(11, 11)의 에지들에 형성된다. 각각의 가이딩레일(12, 12) 위쪽에 지지부(16)가 장착된다. 지지축(20)의 일 단부는 각각의 지지부(16, 16)에서의 회전을 허용하는 방식으로 지지된다. 각각의 지지축(20)의 타 단부는 상술된 것과 동일한 구성에 의하여 지지부(13b)에 지지된다. 그 결과, 상기 지지축(20, 20) 또한 상기 측부(11, 11) 위쪽에서 슬라이딩할 수 있다. 각각의 몰드크램핑프레임(56)의 타 단부(즉, 가동 플래튼(40)측 단부)는 지지축(20, 20)에 지지된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 몰드크램핑프레임(56, 56)은 베이스프레임(10)의 측부(11, 11)들 사이에 상호 평행한 방식으로 배치된다. 2개의 몰드크램핑프레임(56, 56)은 그 구성이 동일하기 때문에, 이들 몰드크램핑프레임(56, 56) 중 하나만을 후술하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 몰드크램핑프레임(56)은 제1부재(54), 제2부재(24) 및 2개의 연결부재(78, 80)를 포함하여 이루어진다. 상기 제2부재(24)는 제1부재(54)를 향하고, 2개의 연결부재(78, 80)는 제2부재(24)의 중심과 제1부재(54)의 중심을 연결시킨다.

상기 제1부재(54)는 고정 플래튼(46)측 상의 일 단부에 배치된다. 높이 방향으로 근사적으로 중앙에 제1부재(54)에는 관통구멍이 형성된다. 이 관통구멍을 지지축(58)이 통과하여, 상기 지지축(58)이 회전할 수 있게 된다. 그 결과, 제1부 재(54)가 지지축(58)을 통해 베이스프레임(10)에 대해 회전할 수 있게 된다. 또한, 지지축(58)은 베이스프레임(10)에 대해 슬라이딩할 수 있기 때문에, 제1부재(54) 또한 베이스프레임(10)에 대해 슬라이딩할 수 있다. 나아가, 지지축(58)은 지지부(62)에서의 회전을 허용하는 방식으로 지지되어 있기 때문에, 상기 지지축(58)이 제1부재(54)에 고정되어 있더라도 상기 베이스프레임(10)에 대하여 제1부재(54)가 회전할 수 있다.

이와는 달리, 제2부재(24)는 가동 플래튼(40)측 상의 일 단부에 배치된다. 상기 제2부재(24) 또한 제2부재(24)의 높이 방향으로 중앙에서 지지축(20)에 의해 회전가능한 방식으로 지지된다. 그 결과, 상기 제2부재(24) 또한 베이스프레임(10)에 대해 회전가능하고, 베이스프레임(10)에 대해 슬라이딩가능하다.

관통구멍들은 지지축(58)이 통과하는 제1부재(54)의 위치 상하로 거의 같은 거리만큼 이격된 위치들에 형성된다. 각각의 연결부재(78, 80)의 일 단부는 각각 관통구멍 중 하나를 통과한다. 스토퍼(66, 60)는 연결부재(78, 80)의 선단들에 각각 고정된다. 따라서, 상기 연결부재(78, 80)가 제1부재(54)의 관통구멍에서 빠져 나오는 것을 막게 된다. 스토퍼(66, 60)가 연결부재(78, 80) 상에 고정되는 방법은, 예컨대 각각의 연결부재(78, 80)의 선단에 스크루를 형성하여, 각각의 스토퍼(66, 60) 상에서 그것과 핏팅되는 암스크루를 형성하는 것일 수 있다. 이러한 구성이 채택된다면, 제1부재(54)와 제2부재(24)간의 거리를 미세하게 조정하는 것이 용이해질 수 있다.

제1부재(54)에서와 같이, 관통구멍들은 지지축(20)이 배치되는 제2부재(24) 의 위치 상하로 거의 같은 거리만큼 이격된 위치들에 형성된다. 상기 연결부재(78, 80)의 타 단부는 이들 각각의 관통구멍을 통과한다. 스토퍼(14, 18)는 연결부재(78, 80)의 선단들에 각각 고정되어, 상기 연결부재(78, 80)가 제2부재(24)의 관통구멍들을 빠져 나가는 것을 막게 된다.

도 1 및 도 2에 명백히 도시된 바와 같이, 몰드크램핑실린더(50)는 제1부재(54)와 고정 플래튼(46) 사이의 각각의 몰드크램핑프레임(56, 56)에 대해 배치된다. 2개의 몰드크램핑실린더(50, 50)는 동일한 구성을 가지기 때문에, 이들 몰드크램핑실린더(50, 50) 중 하나만을 후술하기로 한다.

상기 몰드크램핑실린더(50)는 베이스프레임(10)의 지지부(13a) 및 상기 베이스프레임(10)의 측부(11)에 가이드를 통해 장착된다. 몰드크램핑실린더(50)는 베이스프레임(10)에 대해 슬라이딩가능하다. 상기 몰드크램핑실린더(50)의 피스톤 로드(48)는 고정 플래튼(46)의 후면(제1부재(54)측의 면)에 고정된다. 제1부재(54)에 고정된 플로팅부재(52)는 상기 몰드크램핑실린더(50)의 후면(제1부재(54)측에 있는 면)과 접촉하게 된다. 상기 몰드크램핑실린더(50)와 접촉하는 플로팅부재(52)의 면은 상기 몰드크램핑실린더(50)를 향해 돌출되는 만곡면이다. 그 결과, 제1부재(54)가 변형되더라도, 상기 제1부재(54)의 변형에 따라 몰드크램핑실린더(50)에 대해 이동할 수 있게 된다(즉, 몰드크램핑실린더(50) 및 플로팅부재(52)의 접촉 위치들이 변경가능함).

각각의 몰드크램핑프레임(56, 56)에 있어서, 제2부재(24)와 가동 플래튼(40) 사이에는 전환기구가 형성된다. 이 전환기구는 가동 플래튼(40)이 베이스프레 임(10)에 대해 슬라이딩가능한 상태와 그것이 슬라이딩할 수 없는 상태간에 전환을 가능하게 한다. 이들 두 전환기구는 동일한 구성을 가지므로, 이 전환기구 중 하나만을 후술하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전환기구는 로드(34) 및 상기 로드(34)를 통과하는 클러치(28)를 포함하여 이루어진다. 상기 로드(34)의 베이스단부는 가동 플래튼(40)에 고정된다. 조정가능한 방식으로, 상기 로드(34)의 선단이 제2부재(24)에 형성된 관통구멍(22)을 통과한다. 상기 로드(34)의 선단과 관통구멍(22) 사이에는 비교적 큰 클리어런스(clearance)가 형성된다. 그 결과, 상기 로드(34) 및 관통구멍(22)의 내벽면이 접촉하지 않게 된다.

나아가, 가동 플래튼(40)과 베이스프레임(10) 사이에는 볼스크루(도시안됨)가 배치된다. 이 볼스크루는 모터(도시안됨)에 의해 구동된다. 이 볼스크루가 모터에 의해 회전되면, 이에 따라 가동 플래튼(40)이 베이스프레임(10)에 대해 슬라이딩한다.

클러치(28)가 슬라이더(30)를 통해, 베이스프레임(10)의 측부(11) 상에 형성된 가이딩레일(32) 및 지지부(13a) 상에 형성된 가이딩레일에 장착된다. 그 결과, 상기 클러치(28)가 몰드크램핑방향(즉, 가동 플래튼(40)이 슬라이딩하는 방향)으로 약간 슬라이딩가능하다. 개방 및 폐쇄기구가 부착된 스플릿스크루(split screw)가 클러치(28) 상에 형성된다. 상기 스플릿스크루는 상기 로드(34)의 선단에 형성된 스크루와 맞물린다. 클러치(28)가 스플릿스크루를 폐쇄하면, 상기 로드(34)가 축방향으로 이동할 수 없게 되고, 상기 클러치(28)가 스플릿스크루를 개방하면, 상기 로드(34)가 축방향으로 이동가능하다. 결과적으로, 상기 로드(34)는 클러치(28)가 스플릿스크루를 개방한 때 상기 클러치(28)를 향해 전진하거나 그로부터 후퇴할 수 있고, 이에 따라 가동 플래튼(40)이 베이스프레임(10) 상에서 전진 또는 후퇴할 수 있다.

플로팅부재(26)는 그 제2부재(24)측에 있는 클러치(28)의 일 면과 접촉하게 된다. 상기 플로팅부재(26)는 제2부재(24)에 고정된다. 클러치(28)와 접촉하게 되는 플로팅부재(26)의 일 면은 클러치(28)측을 향해 돌출되는 만곡면이다. 그 결과, 제2부재(24)가 변형되더라도, 상기 제2부재(24)의 변형에 따라 상기 클러치(28)에 대해 플로팅부재(26)가 이동할 수 있게 된다.

더욱이, 플로팅부재(26)에는 관통구멍이 형성되어, 상기 로드(34)의 선단이 상기 관통구멍을 통과한다. 플로팅부재(26)에 형성된 관통구멍과 로드(34) 사이에는 비교적 큰 클리어런스가 형성된다. 그 결과, 상기 로드(34) 및 플로팅부재(26)가 접촉하지 않게 된다.

2개의 밸런싱실린더(70, 70)가 제1부재(54, 54)와 제2부재(24, 24) 사이의 연결부재(78) 아래에 배치된다. 각각의 밸런싱실린더(70, 70) 중 하나가 각각의 몰드크램핑프레임 상에 배치된다. 이들 2개의 밸런싱실린더(70, 70)는 동일한 구성을 가지므로, 상기 밸런싱실린더 중 하나(70)만을 후술하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 밸런싱실린더(70)는 그 제1부재(54)측 부근의 위치에서 베이스프레임(10)의 베이스부(15)에 고정된다. 밸런싱실린더(70)의 피스톤 로드(72)는 전달축(74)의 베이스 단부에 고정된다. 전달축(74)의 중앙부는 버클링 방지지지부(76)에 의해 지지된다. 상기 버클링방지지지부(76)는 베이스프레임(10)의 베이스부(15) 상에 고정된다. 상기 전달축(74)의 타 단부는 플로팅부재(82)와 접촉하게 된다.

상기 플로팅부재(82)는 제2부재(24)에 고정된다. 전달축(74)과 접촉하는 플로팅부재(82)의 일 면은 전달축(74)측을 향해 돌출되는 만곡면이다. 그 결과, 제2부재(24)가 변형되더라도, 이 제2부재(24)의 변형에 따라 플로팅부재(82)가 전달축(74)에 대해 이동가능하다.

제1부재(54)에 고정된 플로팅부재(68)는 밸런싱실린더(70)의 후면(즉, 피스톤 로드(72)와 다른쪽에 있는 면)과 접촉하게 된다. 밸런싱실린더(70)와 접촉하는 플로팅부재(68)의 일 면은 밸런싱실린더(70)측을 향해 돌출되는 만곡면이다. 그 결과, 제1부재(54)가 변형되더라도, 이러한 제1부재(54)의 변형에 따라 플로팅부재(68)가 밸런싱실린더(70)에 대해 이동가능하다.

이하, 사출성형기의 동작을 설명하기로 한다. 사출성형을 행하기 위해서는, 클러치(28)의 스플릿스크루가 먼저 개방되고, 로드(34)들이 클러치(28)에 대해 전진 또는 후퇴할 수 있는 상태로 배치된다. 그 후, 모터(도시안됨)가 볼스크루를 구동하여, 가동 플래튼(40)이 고정 플래튼(46)을 향해 슬라이딩된다. 상기 가동 플래튼(40)은, 가동 몰드(42) 및 고정 몰드(44)가 폐쇄 상태에 도달할 때까지 슬라이딩된 다음, 모터의 구동이 정지됨으로써, 가동 플래튼(40)의 슬라이딩이 멈춰진다. 그 후, 클러치(28)의 스플릿스크루가 폐쇄되고, 로드(34)(즉, 가동 플래튼(40))가 클러치(28)에 대해 이동할 수 없는 상태로 배치된다.

가동 플래튼(40)이 움직일 수 없는 상태로 있으면, 몰드크램핑실린더(50, 50)가 작동되고, 고정 플래튼(46)이 가동 플래튼(40)을 향해 푸시되어, 상기 고정 몰드(44)와 가동 몰드(42) 사이에 몰드크램핑력이 가해진다. 그 후, 몰드크램핑력이 고정 몰드(44)와 가동 몰드(42) 사이에 가해지는 상태에서, 상기 고정 몰드(44)와 가동 몰드(42)의 내부로 수지가 주입된다.

몰드크램핑력이 고정 몰드(44)와 가동 몰드(42) 사이에 가해지면, 그 반작용력이 몰드크램핑실린더(50, 50) 및 플로팅부재(52, 52)를 통해 제1부재(54, 54) 상에 가해지고, 로드(34, 34), 클러치(28, 28) 및 플로팅부재(26, 26)를 통해 제2부재(24, 24) 상에도 가해진다. 그 결과, 벤딩 모멘트가 제1부재(54, 54) 상에 가해지게 되어, 이들 제1부재(54, 54)의 상부 에지들을 개방 방향 바깥쪽으로 푸시하게 되고, 제2부재(24, 24) 상에도 벤딩 모멘트가 가해져, 이들 제2부재(24, 24)의 상부 에지들을 개방 방향 바깥쪽으로 푸시하게 된다. 또한, 벤딩 모멘트가 연결부재(78, 80)의 양 단부 상에 가해져, 이들 연결부재(78, 80)를 위쪽으로 벤딩하게 된다.

몰드크램핑실린더(50, 50)가 작동되면, 밸런싱실린더(70)가 그와 동기되어 작동한다. 밸런싱실린더(70)가 작동하면, 피스톤 로드(72)와 연결된 전달축(74)이 플로팅부재(82, 82)를 통해 제2부재(24, 24)를 가압한다. 또한, 피스톤 로드(72)에 의해 야기되는 제2부재(24) 상의 가압력에 대한 반작용력이 플로팅부재(68, 68)를 통해 제1부재(54, 54) 상에 가해진다. 그 결과, 벤딩 모멘트가 제1부재(54, 54) 상에 가해져, 이들 제1부재(54, 54)의 하부 에지들을 개방 방향 바깥쪽으로 푸시하게 되고, 상기 제2부재(24, 24) 상에도 벤딩 모멘트가 가해져, 이들 제2부재(24, 24)의 하부 에지들을 개방 방향 바깥쪽으로 푸시하게 된다. 또한, 벤딩 모멘트가 연결부재(78, 80)의 양 단부 상에 가해져, 이들 연결부재(78, 80)를 아래쪽으로 벤딩하게 된다.

상기 설명으로부터 명백한 바와 같이, 몰드크램핑력에 의해 연결부재(78, 80) 상에 가해진 벤딩 모멘트 및 밸런싱실린더(70)에 의해 연결부재(78, 80) 상에 가해진 벤딩 모멘트는 반대 방향에 있으므로 서로 상쇄된다. 그러므로, 연결부재(78, 80)에 큰 벤딩 모멘트가 발생하는 것을 막을 수 있다.

또한, 몰드크램핑실린더(50, 50)에 의해 야기되는 몰드크램핑력, 연결부재(78, 80)로부터 플로팅부재(52, 26)까지의 거리, 밸런싱실린더(70)에 의해 야기되는 가압력 및 연결부재(78, 80)로부터 플로팅부재(68, 82)까지의 거리를 조정하여 연결부재(78, 80) 상에 가해지는 벤딩 모멘트를 줄일 수도 있다.

상기 벤딩 모멘트는 제1부재(54, 54)의 상부 에지들과 제2부재(24, 24)의 상부 에지들에 가해지기 때문에, 바깥쪽으로 개방하도록 제1부재(54, 54)의 상부 에지들이 벤딩되고, 바깥쪽으로 개방하도록 제2부재(24, 24)의 상부 에지들도 벤딩된다.

이 경우, 제1부재(54, 54) 및 몰드크램핑실린더(50, 50)는 플로팅부재(52)에 의해 플렉시블 방식(플로팅 방식)으로 결합된다. 그 결과, 플로팅 부재(52)가 몰드크램핑실린더(50)에 대한 위치들을 변경하여, 제1부재(54, 54)의 벤딩 모멘트를 흡수한다. 상기 제1부재(54, 54)의 벤딩은 결국 고정 플래튼(46)에 영향을 주지 않 고, 상기 고정 플래튼(46)이 안정된 상태로 베이스프레임(10) 상에 지지된다. 이와 유사하게, 제2부재(24, 24) 및 클러치(28, 28)가 플로팅부재(26, 26)에 의해 플렉시블 방식(플로팅 방식)으로 결합된다. 그 결과, 플로팅 부재(26, 26)가 클러치(28, 28)에 대한 위치들을 변경하여, 제2부재(24, 24)의 벤딩 모멘트를 흡수한다. 상기 제2부재(24, 24)의 벤딩은 결국 가동 플래튼(40)에 영향을 주지 않아, 상기 가동 플래튼(40)이 안정된 상태로 베이스프레임(10) 상에 지지된다. 그 결과, 베이스프레임(10) 상에 지지된 가동 플래튼(40) 및 고정 플래튼(46)이 몰드크램핑력이 발생되기 전과 동일한 상태로 상기 베이스프레임(10) 상에 지지되어 유지될 수 있다.

상기 베이스프레임(10)은 몰드크램핑프레임(56)과 별도의 구성요소이므로, 상기 몰드크램핑력 또는 밸런싱실린더(70)로부터의 힘이 베이스프레임(10)의 변형을 야기하지 않는다. 그 결과, 고정 몰드(44)와 가동 몰드(42)간의 평행 관계가 몰드크램핑력이 가해지는 동안 유지될 수 있어, 몰딩된 부분 상에 버어가 형성되는 것을 막을 수 있게 된다.

더욱이, 상기 벤딩 모멘트가 제1부재(54, 54)의 하부 에지들 상에 그리고 제2부재(24, 24)의 하부 에지들 상에 가해지게 되어, 상기 제1부재(54, 54)의 하부 에지들과 상기 제2부재(24, 24)의 하부 에지들을 바깥쪽으로 개방하도록 가압하게 된다.

이 경우에도, 제1부재(54, 54) 및 밸런싱실린더(70, 70)는 플로팅 부재(68, 68)에 의해 플렉시블 방식(플로팅 방식)으로 결합된다. 그 결과, 플로팅 부재(68, 68)가 밸런싱실린더(70)에 대한 위치들을 변경할 수 있다. 결과적으로, 제1부재(54, 54) 또는 밸런싱실린더(70, 70) 상에 과도한 힘이 가해지는 것을 막을 수 있게 된다.

또한, 제2부재(24, 24) 및 전달축(74, 74)이 이와 유사하게 플로팅 부재(82, 82)에 의해 플렉시블 방식(플로팅 방식)으로 결합된다. 그 결과, 상기 플로팅 부재(82, 82)가 전달축(74, 74)에 대한 위치들을 변경할 수 있다. 결과적으로, 제2부재(24, 24) 또는 전달축(74, 74) 상에 과도한 힘이 가해지는 것을 막을 수 있게 된다.

몰드크램핑실린더(50, 50) 및 밸런싱실린더(70, 70)의 동작이 개시되면, 상기 몰드크램핑실린더(50, 50)에 의해 야기되는 가압력과 상기 밸런싱실린더(70, 70)에 의해 야기되는 가압력이 평형이 되지 않을 수도 있다. 이 경우, 상기 제1부재(54, 54) 및/또는 제2부재(24, 24)가 지지축(58, 20)을 중심으로 약간 회전하여, 상기 제1부재(54, 54), 제2부재(24, 24) 및 연결부재(78, 80) 상에 과도한 힘이 가해지는 것을 막게 된다.

또한, 연결부재(78, 80) 상에 가해지는 장력이 제1부재(54, 54) 및 제2부재(24, 24)를 상호 분리 방향으로 이동시킬 수도 있다. 이 경우, 지지축(58, 20)이 약간 슬라이딩하여, 상기 제1부재(54), 제2부재(24) 및 연결부재(78, 80) 상에 과도한 힘이 가해지는 것을 막게 된다.

사출성형이 종료되면, 몰드크램핑실린더(50, 50) 및 밸런싱실린더(70, 70)의 동작이 정지된다. 그 후, 클러치(28, 28)의 스플릿스크루가 개방되면, 모터(도시안 됨)가 구동되어, 가동 플래튼(40)이 제2부재(24, 24)를 향해 슬라이딩되도록 할 수 있다. 가동 몰드(42) 및 고정 몰드(44)가 개방되면, 몰딩된 부분이 상기 몰드로부터 제거된다.

상기 설명에서 분명한 바와 같이, 몰드크램핑프레임(56, 56) 및 베이스프레임(10)은 대표적인 실시예의 사출성형기 내의 별도의 구성요소들이고, 상기 고정 플래튼(46) 및 가동 플래튼(40)은 베이스프레임(10) 상에 지지된다. 상기 몰드크램핑프레임(56, 56) 및 고정 플래튼(46)은 플렉시블 방식으로 결합되고, 이와 유사하게 상기 몰드크램핑프레임(56, 56) 및 가동 플래튼(40)도 플렉시블 방식으로 결합된다. 그 결과, 상기 몰드크램핑프레임(56, 56)의 변형이 고정 플래튼(46) 및 가동 플래튼(40)간의 평행 관계에 영향을 주지 못하여, 사출성형이 수행되는 동안에 고정 몰드(44)와 가동 몰드(42)간의 평행 관계를 유지할 수 있게 된다. 결과적으로, 몰딩된 부분 상의 버어의 형성이 성공적으로 감소될 수 있게 된다.

나아가, 대표적인 실시예의 사출성형기는, 몰드크램핑프레임(56, 56)이 변형되더라도 고정 몰드(44)와 가동 몰드(42)간의 평행 관계를 유지할 수 있기 때문에, 이들 몰드크램핑프레임(56, 56)이 높은 벤딩 강성을 요구하지 않는다. 또한, 몰드크램핑프레임(56, 56)의 부분들(즉, 제1부재, 제2부재 및 연결부재)이 베이스프레임(10)에 대해 이동가능하므로, 이들 부분들에 과도한 힘이 가해지는 것을 막을 수 있다. 그러므로, 몰드크램핑프레임(56, 56)이 보다 작고 보다 가벼워질 수 있게 된다.

더욱이, 복수의 몰드크램핑프레임이 제공되므로, 고정 몰드(44)와 가동 몰 드(42) 상에 균일한 몰드크램핑력을 가할 수 있어, 고정 몰드(44)와 가동 몰드(42)에 대한 손상을 막을 수 있게 된다.

상술된 실시예에 있어서는, 소위 H-타입 프레임이 몰드크램핑프레임으로 사용되었고, 몰드크램핑실린더 및 밸런싱실린더들이 동기적으로 작동되었다. 하지만, 본 발명의 기술은 몰드크램핑프레임으로서 C-타입 프레임을 이용하는 사출성형기에도 적용가능하다. 이 경우, C-타입 프레임의 양 단부(즉, 제1 및 제2부재)는 고정 플래튼 및 가동 플래튼과 플렉시블 방식으로 결합된다. 또한, 본 발명의 기술은 베이스프레임을 구비하지 않은 사출성형기에도 적용가능하다. 즉, 본 기술은 H-타입 프레임의 연결부재 상에 고정 플래튼 및 가동 플래튼을 지지하는 사출성형기에도 적용가능하다.

나아가, 몰드크램핑실린더의 위치가 본 실시예에 기술된 예시적인 위치로 제한되지는 아니한다. 대신에, 몰드크램핑실린더가 가동 플래튼과 몰드크램핑프레임 사이에 배치될 수도 있다. 이 경우, 가동 플래튼이 몰드크램핑실린더에 의해 슬라이딩될 수도 있다.

더욱이, 상술된 실시예에서는, 몰드크램핑프레임이 베이스프레임에 의해 지지되었다. 하지만, 본 발명이 이러한 형태로 국한되는 것은 아니며, 상기 몰드크램핑프레임은 베이스프레임과는 별도로 형성된 지지프레임에 의하여 지지될 수도 있다.

지금까지 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세히 설명하였다. 하지만, 이들은 단지 본 발명의 일부 가능성들을 예시한 것으로, 청구범위를 제한하지는 못한 다. 청구범위에 기재된 기술은 상술된 실시예의 각종 변형예 및 수정예들을 포괄한다.

나아가, 본 명세서 또는 도면들에 개시된 기술적 요소들은 별도로 또는 모든 유형의 결합들로 활용될 수도 있고, 출원 시 청구범위에 기재된 결합들로 국한되지 아니한다. 나아가, 본 명세서 또는 도면에 개시된 기술은 동시에 복수의 목적을 달성하고자 또는 이들 목적 가운데 하나 이상을 달성하고자 활용될 수도 있다.

Claims

사출성형기에 있어서,

베이스프레임;

상기 베이스프레임에 의해 지지되는 고정 플래튼;

상기 베이스프레임에 의해 슬라이딩가능하게 지지되는 가동 플래튼을 포함하되, 상기 가동 플래튼은 상기 고정 플래튼에 대해 전진 또는 후퇴하도록 배치되며;

상기 고정 플래튼 및 상기 가동 플래튼과 결합하는 몰드크램핑프레임을 포함하되, 상기 몰드크램핑프레임은 상기 고정 플래튼과 결합된 제1부재, 상기 가동 플래튼과 결합된 제2부재, 및 상기 제1부재와 상기 제2부재를 그 중심에서 연결하기 위한 연결부재를 포함하여 이루어지되,

상기 고정 플래튼측을 향해 돌출되는 플로팅부재의 제1 만곡면은 상기 제1부재에 고정되고, 상기 제1 만곡면에 대향하는 다른 면은 상기 고정 플래튼에 고정되고, 상기 고정 플래튼과 상기 제1부재는 상기 플로팅부재를 통해 플렉시블 방식으로 결합되어, 상기 제1 만곡면과 상기 제1 만곡면에 대향하는 상기 다른 면은 접촉 위치에서 접촉되되, 상기 제1 만곡면이 상기 다른 면과 접촉하는 상기 접촉 위치는 상기 제1부재의 변형에 따라 변위되며,

상기 가동 플래튼측을 향해 돌출되는 플로팅부재의 제2 만곡면은 상기 제2부재에 고정되고, 상기 제2 만곡면에 대향하는 다른 면은 상기 가동 플래튼에 고정되고, 상기 가동 플래튼과 상기 제2부재는 상기 플로팅부재를 통해 플렉시블 방식으로 결합되어, 상기 제2 만곡면과 상기 제2 만곡면에 대향하는 상기 다른 면은 접촉 위치에서 접촉되되, 상기 제2 만곡면이 상기 다른 면과 접촉하는 상기 접촉 위치는 상기 제2부재의 변형에 따라 변위되며;

상기 제1부재와 상기 고정 플래튼 사이 또는 상기 제2부재와 상기 가동 플래튼 사이에 배치된 몰드클램핑실린더를 포함하여 이루어지되, 상기 고정 플래튼에 고정된 상기 다른 면 및 상기 가동 플래튼에 고정된 상기 다른 면 중 하나는 상기 몰드클램핑실린더의 말단면이고,

상기 제1부재 및 상기 제2부재는 상기 베이스프레임에 의해 슬라이딩가능하게 지지되어, 상기 제1부재 및 상기 제2부재가 상기 가동 플래튼이 전진 및 후퇴하는 방향으로 상기 베이스프레임에 대해 슬라이딩할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
제1항에 있어서,

상기 몰드크램핑실린더가 배치되는 쪽의 반대쪽에 배치된 밸런싱실린더를 더 포함하여 이루어지고, 상기 밸런싱실린더의 일 단부는 상기 제1부재와 결합되며, 상기 밸런싱실린더의 타 단부는 상기 제2부재와 결합되는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
제2항에 있어서,

상기 밸런싱실린더측을 향해 돌출되는 플로팅부재의 제3 만곡면은 상기 제1부재에 고정되고, 상기 제3 만곡면에 대향하는 다른 면은 상기 밸런싱실린더의 일 단부에 고정되고, 상기 밸런싱실린더와 제1부재는 상기 플로팅부재를 통해 플렉시블 방식으로 결합되어, 상기 제3 만곡면과 상기 제3 만곡면에 대향하는 상기 다른 면은 접촉 위치에서 접촉되되, 상기 제3 만곡면이 상기 다른 면과 접촉하는 상기 접촉 위치는 상기 제1부재의 변형에 따라 변위되며,

상기 밸런싱실린더측을 향해 돌출되는 플로팅부재의 제4 만곡면은 상기 제2부재에 고정되고, 상기 제4 만곡면에 대향하는 다른 면은 상기 밸런싱실린더의 타 단부에 고정되고, 상기 밸런싱실린더와 상기 제2부재는 상기 플로팅부재를 통해 플렉시블 방식으로 결합되어, 상기 제4 만곡면이 상기 제4 만곡면에 대향하는 상기 다른 면은 접촉 위치에서 접촉되되, 상기 제4 만곡면이 상기 다른 면과 접촉하는 상기 접촉 위치는 상기 제2부재의 변형에 따라 변위되는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 몰드크램핑프레임은 제1샤프트 및 제2샤프트를 더 포함하여 이루어지고, 상기 제1샤프트는 상기 제1부재가 상기 제1샤프트를 중심으로 회전하는 것을 허용하는 방식으로 상기 베이스프레임에 대해 상기 제1부재를 지지하고, 상기 연결부재가 고정되는 위치 부근에 배치되며, 상기 제2샤프트는 상기 제2부재가 상기 제2샤프트를 중심으로 회전하는 것을 허용하는 방식으로 상기 베이스프레임에 대해 상기 제2부재를 지지하고, 상기 연결부재가 고정되는 위치 부근에 배치되는 것을 특징으로 하는 사출성형기.
제4항에 있어서,

상기 제1샤프트 및/또는 제2샤프트는 상기 가동 플래튼이 전진 및 후퇴하는 방향으로 슬라이딩할 수 있는 것을 특징으로 하는 사출성형기.