KR100907171B1 - One cylinder type hybrid injection molding apparatus - Google Patents

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KR100907171B1
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장병근
정성욱
유성철
우종원
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엘에스엠트론 주식회사
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Abstract

A hybrid injecting apparatus is provided to embody weighing place control accurately because an electric motor is used instead of a hydraulic motor. A hybrid injecting apparatus comprises a barrel(10) in which raw material is inputted, a screw(20) which transfers while fuse raw material put into the inside of the barrel, an injection housing(30) which functions a cylinder while being prepared in one side of the barrel and anchoring the barrel, a housing cover(40) which is anchored inside the injection housing and functions the guide, an injection piston(50) which is coupled with the housing cover, and an electric motor(60) which is prepared inside the injection piston In order to rotate the screw.

Description

하이브리드 사출장치{One Cylinder Type Hybrid Injection Molding Apparatus}Hybrid Injection Device {One Cylinder Type Hybrid Injection Molding Apparatus}

본 발명은 하이브리드 사출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조를 단순화하면서 계량완료 위치 제어가 향상되어 성형품의 밀도를 일정하게 유지하여 불량품을 줄일 수 있도록 한 하이브리드 사출장치에 관한 것이다. The present invention relates to a hybrid injection device, and more particularly, to a hybrid injection device to simplify the structure and improve the control of the weighing completed position to maintain the density of the molded product to reduce the defective products.

일반적으로, 사출장치는 가소화와 사출작업을 하는데, 가소화는 호퍼를 통하여 합성수지원료가 배럴의 내부에 구비된 스크류에 투입되면, 스크류의 회전으로 마찰에너지 및 히터를 이용하여 상기 합성수지원료를 용융시키는 작업이고, 사출작업은 가소화를 통해 용융된 상기 원료를 배럴의 배출구를 통해 금형으로 배출시키는 작업이다. In general, the injection device is a plasticization and injection operation, the plasticization is injected into the screw provided in the barrel through the hopper, the melting of the synthetic water support material using the friction energy and heater by the rotation of the screw The injection operation is an operation of discharging the raw material melted through plasticization to the mold through the outlet of the barrel.

근래에는 유압만을 이용하는 사출장치보다는 유압식과 전동식이 장점을 지닌 하이브리드 사출장치가 개발되고 있다. Recently, hybrid injection apparatuses having hydraulic and electric advantages have been developed rather than hydraulic injection apparatuses.

이러한 하이브리드 사출장치에서 가소화는 전동식, 사출은 유압식으로 구현하며, 유압식에서의 유압모터를 전동식 모터와 감속장치로 대체하는 방식이 주로 이용되고 있다. In this hybrid injection apparatus, plasticization is implemented by electric, injection is implemented by hydraulic, and a method of replacing hydraulic motor in hydraulic by an electric motor and a reduction gear is mainly used.

또한, 사출장치는 1 실린더형과 2 실린더형으로 나눌 수 있는데, 1 실린더형은 하나의 축선상에서 가소화작업과 사출작업이 동시에 이루어지고, 2 실린더형은 사출작업이 가소화작업과 별도로 축선상에서 이루어지는 방식이다. In addition, the injection device can be divided into 1 cylinder type and 2 cylinder type, the 1 cylinder type is a plasticizing operation and the injection operation at the same time on one axis, the two cylinder type injection operation is on the axis separately from the plasticizing operation It's done.

이러한 종래의 사출장치중 2실린더형 사출장치는, 실린더를 2개 구비하여 배럴내의 스크류를 이동시키도록 하기때문에, 2개의 실린더로부터 하나의 스크류를 이동시키기 위해 중간에 연결수단을 구비하여야 하기때문에, 그 만큼 구조가 복잡해진다. 또한, 모터와 더불어 감속장치등을 사용하므로, 구조가 더욱 복잡해지고, 크기가 커져서 제작비용등이 상승하는 등의 문제점이 있었다. Since the two-cylinder type injection apparatus of such a conventional injection apparatus is provided with two cylinders to move the screws in the barrel, it must be provided with a connecting means in the middle to move one screw from the two cylinders, The structure is complicated by that. In addition, since a reduction gear or the like is used together with the motor, the structure becomes more complicated, and the size thereof becomes larger, resulting in an increase in manufacturing cost.

또한, 1실린더형 사출장치인 경우에는, 하우징 커버의 바깥쪽에 전동모터가 구비되고, 이 전동모터가 하우징커버의 내부 중공부를 통과하여 스크류로 동력을 전달하기 위한 중간 연결수단들이 복잡해서 마련되어야 하기때문에, 이 또한 구조가 복잡해지는 문제점이 있었다. In addition, in the case of a one-cylinder type injection apparatus, an electric motor is provided on the outside of the housing cover, and the intermediate connecting means for transmitting the power to the screw through the inner hollow of the housing cover has to be complicated. Therefore, this also has a problem that the structure is complicated.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 구조를 단순화하여 장치의 크기를 대폭 줄이고, 원료의 계량시 계량 완료위치제어가 용이하므로, 사출되는 원료의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 것이다. Therefore, the present invention was invented to solve the above-mentioned conventional problems, and the structure is simplified to greatly reduce the size of the device, and it is easy to control the completion position of the weighing when weighing the raw materials, thereby improving the quality of the injected raw materials. It would be.

본 발명은, 원료가 투입되는 배럴과, 상기 배럴의 내부에서 투입된 원료를 용융하면서 이송시키는 스크류와, 상기 배럴의 일측에 구비되면서 배럴을 고정시키면서 실린더 기능을 하는 인젝션 하우징과, 상기 인젝션 하우징의 내부에 고정되면서 가이드 역할을 하는 하우징 커버와, 상기 하우징 커버와 슬라이딩 이동가능하도록 결합되는 인젝션 피스톤과, 상기 스크류를 회전시킬 수 있도록 상기 인젝션 피스톤의 내부에 구비되는 전동모터를 포함한 구조이다. The present invention provides a barrel into which a raw material is introduced, a screw for conveying the raw material introduced from the barrel while melting, an injection housing provided at one side of the barrel while fixing a barrel, and an interior of the injection housing. It is fixed to the housing cover that serves as a guide, the injection piston coupled to the housing cover and the sliding movement, and a structure including an electric motor provided inside the injection piston to rotate the screw.

상기 전동모터의 동력을 스크류에 전달할 수 있도록 전동모터와 스크류를 연결하는 연결수단이 더 구비되어 있는 구조이다. It is a structure that is further provided with a connecting means for connecting the electric motor and the screw so as to transfer the power of the electric motor to the screw.

상기 연결수단은, 상기 전동모터와 연결되는 커플링과, 성형 원료의 계량 및 사출시 커플링으로부터 스크류의 이탈을 방지하도록 하는 분할컬러로 이루어지는 구조이다. The connecting means, the coupling is connected to the electric motor and a structure consisting of a split color to prevent the separation of the screw from the coupling during the metering and injection of the molding raw material.

상기 인젝션 하우징내에는, 하우징커버의 연장부에 이동되도록 결합되는 인젝션 피스톤을 움직일 수 있도록 작동유가 공급되는 제 1유실과 제 2유실이 형성되는 구조이다. In the injection housing, a first oil chamber and a second oil chamber are provided to which hydraulic fluid is supplied to move the injection piston coupled to the extension part of the housing cover.

이와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.As such, the present invention has the following effects.

1) 본 발명은 별도의 동력전달용 축이 없이 스크류와 전동모터를 연결하여 구조가 단순화되는 효과가 있다.1) The present invention has the effect of simplifying the structure by connecting the screw and the electric motor without a separate power transmission shaft.

2) 종래의 사출장치와 마찬가지의 효과를 발휘하면서도 장치의 사이즈가 감소되고, 제작비용도 절감될 수 있는 효과가 있다.2) While exhibiting the same effect as the conventional injection apparatus, the size of the apparatus is reduced, there is an effect that can reduce the manufacturing cost.

3) 원료의 계량시, 유압모터 대신에 전동모터를 사용하기때문에, 계량 완료위치 제어가 뛰어나고, 그에따라 성형품의 밀도를 일정하게 유지하여 휨이나 치수편차등을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 3) Since the electric motor is used instead of the hydraulic motor when weighing the raw materials, the control of the completion position of the weighing is excellent, and accordingly, the density of the molded product can be kept constant, thereby significantly reducing warpage and dimensional deviation.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 아래에서 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail below based on the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 사출장치를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 원료의 계량이 완료된 상태를 나타낸 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 사출장치에서 사출동작이 완료된 상태를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a hybrid injection apparatus according to the present invention, showing a state in which the measurement of the raw material is completed. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the injection operation is completed in the hybrid injection apparatus according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 원료가 투입되는 배럴(10)과, 이 배럴(10)의 내부에서 투입된 원료를 용융하면서 이송시키는 스크류(20)와, 상기 배럴(10)의 일측에 구비되면서 배럴(10)을 고정시키면서 실린더 기능을 하는 인젝션 하우징(30)과, 상기 인젝션 하우징(30)의 내부에 고정되면서 가이드 역할을 하는 하우징 커버(40)와, 이 하우징 커버(40)와 슬라이딩 이동가능하도록 결합되는 인젝 션 피스톤(50)과, 상기 스크류(20)를 회전시킬 수 있도록 상기 인젝션 피스톤(50)의 내부에 구비되는 전동모터(60)를 포함한 구조이다. As shown in the drawing, the present invention includes a barrel 10 into which the raw material is introduced, a screw 20 for conveying the raw material injected from the inside of the barrel 10 while melting, and one side of the barrel 10. While being fixed to the barrel 10 while the barrel function of the injection housing 30, the housing cover 40 which serves as a guide while being fixed to the interior of the injection housing 30, the housing cover 40 and sliding movement It is a structure including an injection piston (50) coupled to be possible, and an electric motor (60) provided inside the injection piston (50) to rotate the screw (20).

상기 원료는 예를들어 수지원료이고, 배럴(10)에 투입될때에는 고체상태의 수지원료를 투입한다. The raw material is, for example, a water support fee, and when supplied to the barrel 10, a solid support fee is added.

또한, 상기 전동모터(60)의 동력을 스크류(20)에 전달할 수 있도록 전동모터(60)와 스크류(20)를 연결하는 연결수단(70)이 더 구비되어 있다.In addition, the connection means 70 for connecting the electric motor 60 and the screw 20 is further provided to transmit the power of the electric motor 60 to the screw 20.

또한, 상기 장치 전체를 이동시킬 수 있도록 하는 하나의 이동실린더(80)가 갖추어져 있다. In addition, one moving cylinder 80 is provided to move the entire device.

또한, 상기 연결수단(70)은, 상기 전동모터(60)와 연결되는 커플링(71)과, 성형 원료의 계량 및 사출시 커플링(71)으로부터 스크류(20)의 이탈을 방지하도록 하는 분할컬러(72)로 이루어진다. In addition, the connecting means 70, the coupling 71 is connected to the electric motor 60, the split to prevent the separation of the screw 20 from the coupling 71 during the metering and injection of the molding raw material It is made of color 72.

또한, 하부에는 본 발명의 사출장치의 직선 및 회전운동시 안정되게 지지하기 위한 스위블 플레이트(90)가 설치되어 있다. In addition, the lower part is provided with a swivel plate 90 for stably supporting the linear and rotational movement of the injection apparatus of the present invention.

상기 배럴(10)의 앞부분은 형체장치의 고정형판(100)에 연결되고, 이 고정형판(100)에는 압송된 용융수지를 배출시키도록 하는 노즐(11)이 구비되어 있다. The front part of the barrel 10 is connected to the stationary plate 100 of the mold clamping device, and the stationary plate 100 is provided with a nozzle 11 for discharging the pressurized molten resin.

또한, 상기 인젝션 하우징(30)내에는, 하우징커버(40)의 연장부(41)에 이동되도록 결합되는 인젝션 피스톤(50)을 움직일 수 있도록 작동유가 공급되는 제 1유실(31)과 제 2유실(32)이 형성되는 구조이다. In addition, in the injection housing 30, the first oil chamber 31 and the second oil chamber supplied with hydraulic oil to move the injection piston 50 coupled to move to the extension part 41 of the housing cover 40. (32) is formed.

또한, 상기 전동모터(60)는 위에서 설명한 바와 같이, 인젝션 피스톤(50)의 내부에 구비되는데, 전동모터(60)가 들어가는 자리에는 양측으로 각각 커버부(51) 와 걸림턱(52)이 형성되어서 전동모터(60)가 자리를 잡고 고정된 상태를 유지할 수 있도록 한다. In addition, as described above, the electric motor 60 is provided in the injection piston 50, and the cover 51 and the locking jaw 52 are formed at both sides in the place where the electric motor 60 enters, respectively. The electric motor 60 is to be held in place to maintain a fixed state.

상기 커버부(51)는 인젝션 피스톤(50)의 내부에 분해조립이 용이하도록 나사조립 또는 나사결합하여 체결되는 구조이다. The cover 51 is a screw assembly or screwed fastening to facilitate the disassembly and assembly of the injection piston (50).

본 발명은 하나의 인젝션 하우징(30)안에 하나의 인젝션 피스톤(50)이 구비되어 있는 구조이므로, 1실린더형 사출장치라 할 수 있다. The present invention has a structure in which one injection piston 50 is provided in one injection housing 30, and thus may be referred to as a one-cylinder injection device.

상기 전동모터(60)는 일반적인 전동모터는 물론, 중공형 모터를 사용해도 무방하다. 도면에서는 중공형 모터를 예시적으로 도시한 것이다. The electric motor 60 may be a hollow motor as well as a general electric motor. In the drawings, a hollow motor is shown as an example.

이러한 구성을 가지는 본 발명은, 본 발명의 사출장치의 작동을 보면, 배럴(10)내의 스크류(20)를 회전시켜서 고체상태의 수지원료를 액체상태로 용융시키는 계량동작과, 용융된 수지를 금형내에 고압으로 사출하는 사출동작으로 이루어진다. According to the present invention having such a configuration, in view of the operation of the injection apparatus of the present invention, a metering operation of rotating the screw 20 in the barrel 10 to melt the solid support material in a liquid state, and molding the molten resin into a mold The injection operation is performed at a high pressure inside.

보다 구체적으로 설명하면, 도 1은 계량완료된 상태에서의 사출장치를 나타낸 도면으로서, 전동모터(60)의 가동으로 연결수단(70)을 경유하여 스크류(20)가 회전하는데, 이때 고체상태의 수지원료가 배럴(10)의 내부로 투입된다. More specifically, Figure 1 is a view showing the injection device in the weighing state, the screw 20 is rotated via the connecting means 70 by the operation of the electric motor 60, wherein the resin in the solid state The raw material is injected into the barrel 10.

이때, 인입된 수지원료는 배럴(10)의 벽면에 내장된 히터(도시되지 않음)에 의해 열을 받아서 용융됨과 동시에, 스크류(20)의 외부 둘레면에 형성된 플라이트(21)에 의해 압송되면서 발생하는 마찰에너지를 받으면서 배럴(10)의 앞쪽으로 이동된다. At this time, the incoming support charge is generated by being heated by a heater (not shown) embedded in the wall of the barrel 10 and melted, and simultaneously transported by the flight 21 formed on the outer circumferential surface of the screw 20. It is moved to the front of the barrel 10 while receiving the friction energy.

수지원료는 연속적으로 배럴(10)의 내부로 공급되고, 배럴(10)의 노즐(11)방향으로 이동하는데, 배럴(10)의 앞쪽에는 상기 수지원료가 지속적으로 적층된다. The support material is continuously supplied into the barrel 10 and moves in the direction of the nozzle 11 of the barrel 10, and the support material is continuously stacked in front of the barrel 10.

따라서, 수지원료는 연속적으로 회전하고 있는 스크류(20)에 축선방향으로 추력을 가하게 되면서 스크류(20)는 후진하게 되고, 이때, 스크류(20)와 연결수단(70)으로 연결된 전동모터(60)와, 이 전동모터(60)를 감싸고 있는 인젝션 피스톤(50)도 동시에 후진하게 된다. Therefore, the support fee is applied to the screw 20 that is continuously rotating in the axial direction while the screw 20 is reversed, at this time, the electric motor 60 connected to the screw 20 and the connecting means 70 And, the injection piston 50 surrounding the electric motor 60 is also reversed at the same time.

한편, 용융된 수지를 계량한 이후에는 사출작업을 하기 위해서, 스크류(20)를 정지시키고 회전이 없는 상태로 전진이동시키는데, 전동모터(60)의 가동을 정지시킨 상태에서, 제 1유실(31)에 고압의 작동유(도시되지 않은 유압유닛을 통해 공급됨)가 유입되면, 인젝션 피스톤(50)이 하우징커버(40)의 연장부(41)를 따라 전진이동하게되고, 그러면, 인젝션 피스톤(50)의 내부에 구비된 전동모터(60)도 동시에 이동하게되어서 스크류(20)가 전진이동하여 배럴(10)의 앞부분에 적층된 수지원료를 고정형판(100)을 통과하도록 노즐(11)을 통해 고압으로 사출되는 것이다. On the other hand, after the molten resin is measured, in order to perform the injection work, the screw 20 is stopped and moved forward without rotation. In the state in which the operation of the electric motor 60 is stopped, the first oil chamber 31 When high pressure hydraulic oil (supplied through a hydraulic unit (not shown)) is introduced into the injection piston 50, the injection piston 50 moves forward along the extension part 41 of the housing cover 40. Electric motor 60 provided in the interior of the same time also moves so that the screw 20 is moved forward through the nozzle (11) to pass the water support material laminated on the front of the barrel 10 through the fixed plate 100 It is injected at high pressure.

본 발명은 전동모터(60)가 인젝션 피스톤(50)의 내부에 구비되기 때문에, 종래와 같이 전동모터(60)가 하우징 커버(40)의 외부에 구비되어서 하우징 커버(40)의 내부로 동력전달용 축등과 같은 구조물을 설치할 필요가 없어 그 만큼 구조가 단순해지고, 이러한 단순화로 인해 장치의 사이즈가 감소되어서 제작비용도 절감될 수 있는 것이다. In the present invention, since the electric motor 60 is provided inside the injection piston 50, the electric motor 60 is provided on the outside of the housing cover 40 as in the prior art to transmit power to the inside of the housing cover 40. There is no need to install a structure, such as a dragon shaft, so that the structure is simplified, this simplification can reduce the size of the device can also reduce the manufacturing cost.

또한, 유압모터를 사용하지 않고 전동모터를 사용하므로, 계량 위치제어가 정확하게 이루어질 수 있어 결국 성형품의 밀도가 일정해져서 성형품의 품질을 향 상시킬 수 있는 것이다. In addition, since the electric motor is used without using the hydraulic motor, the weighing position control can be precisely made, so that the density of the molded article becomes constant, thereby improving the quality of the molded article.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 사출장치의 개략적인 구조를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a hybrid injection apparatus according to the present invention.

도 2는 도 1의 상태에서 압송된 원료의 사출동작이 이루어진 상태를 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the injection operation of the raw material conveyed in the state of FIG.

[도면의 부호설명][Code Description in Drawings]

10 : 배럴(barrel)10: barrel

11 : 노즐(nozzle)11: nozzle

20 : 스크류(screw)20 screw

30 : 인젝션 하우징(injection housing)30: injection housing

31 : 제 1유실31: first loss

32 : 제 2유실32: second room

40 : 하우징 커버(housing cover)40: housing cover

41 : 연장부41: extension part

50 : 인젝션 피스톤(injection piston)50: injection piston

51 : 커버부51: cover part

52 : 걸림턱52: jam jaw

60 : 전동모터(motor)60: electric motor

70 : 연결수단70: connection means

71 : 커플링(coupling)71: coupling

72 : 분할컬러72: split color

80 : 이동실린더80: moving cylinder

90 : 스위블 플레이트(swivel plate)90 swivel plate

100 : 고정형판100: fixed plate

Claims (4)

원료가 투입되는 배럴(10)과, A barrel 10 into which raw materials are injected, 상기 배럴(10)의 내부에서 투입된 원료를 용융하면서 이송시키는 스크류(20)와, Screw 20 for transferring while melting the raw material introduced in the barrel 10, 상기 배럴(10)의 일측에 구비되면서 배럴(10)을 고정시키면서 실린더 기능을 하는 인젝션 하우징(30)과, An injection housing 30 having a cylinder function while fixing the barrel 10 while being provided at one side of the barrel 10, 상기 인젝션 하우징(30)의 내부에 고정되면서 가이드 역할을 하는 하우징커버(40)와, A housing cover 40 fixed as an inside of the injection housing 30 and serving as a guide; 상기 하우징 커버(40)와 슬라이딩 이동가능하도록 결합되는 인젝션 피스톤(50)과, An injection piston 50 coupled to the housing cover 40 so as to be slidably movable; 상기 스크류(20)를 회전시킬 수 있도록 상기 인젝션 피스톤(50)의 내부에 구비되는 전동모터(60)를 포함한 것을 특징으로 하는 하이브리드 사출장치. Hybrid injection device, characterized in that it comprises an electric motor (60) provided inside the injection piston (50) to rotate the screw (20). 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 전동모터(60)의 동력을 스크류(20)에 전달할 수 있도록 전동모터(60)와 스크류(20)를 연결하는 연결수단(70)이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 사출장치. Hybrid injection device, characterized in that further provided with a connecting means 70 for connecting the electric motor 60 and the screw 20 so as to transfer the power of the electric motor 60 to the screw (20). 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 연결수단(70)은, 상기 전동모터(60)와 연결되는 커플링(71)과, 성형 원료의 계량 및 사출시 커플링(71)으로부터 스크류(20)의 이탈을 방지하도록 하는 분할컬러(72)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 사출장치. The connecting means 70, the coupling 71 is connected to the electric motor 60, the split color to prevent the separation of the screw 20 from the coupling 71 during the metering and injection of the molding raw material ( Hybrid injection device, characterized in that consisting of 72). 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 인젝션 하우징(30)내에는, 하우징커버(40)의 연장부(41)에 이동되도록 결합되는 인젝션 피스톤(50)을 움직일 수 있도록 작동유가 공급되는 제 1유실(31)과 제 2유실(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 사출장치.In the injection housing 30, the first oil chamber 31 and the second oil chamber 32 to which hydraulic fluid is supplied to move the injection piston 50 coupled to the extension part 41 of the housing cover 40 to move. Hybrid injection device characterized in that is formed.
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