KR101607361B1

KR101607361B1 - 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치

Info

Publication number: KR101607361B1
Application number: KR1020120144487A
Authority: KR
Inventors: 전병주; 이응기; 최철준; 김명희; 김지문; 지승욱
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2016-03-30
Also published as: KR20140080602A; JP2016500347A; US10201920B2; US20160185020A1; EP2933085B1; WO2014092470A1; EP2933085A1; EP2933085A4; JP6403169B2

Abstract

본 발명은 일정 압력을 형성하며, 용융된 고분자 수지가 저장되는 챔버와; 상기 챔버에 연결되며, 외부로부터 공급 받은 발포제를 상기 챔버 내의 압력 이상을 형성하여 상기 챔버의 내부로 공급하는 발포제 주입부; 및 상기 발포제 주입부에 설치되며, 공급하는 상기 발포제가 통과하며 상기 고분자 수지와의 접촉 표면적을 증가시켜 상기 고분자 수지의 역류를 방지하는 고분자 역류 방지부를 포함하는 고분자 성형 장치를 제공한다.

Description

고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치{APPARATUS FOR FORMING MACROMOLECULE}

본 발명은 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용융된 고분자 재료가 발포제 주입구로 역류하는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 고분자 성형기술은 대부분 화학공장에서 만들어진 고분자 알갱이, 즉 펠릿(pellet)들을 전기열과 기계적 마찰을 이용하여 녹인 후 힘을 가하여 원하는 형상으로 만들어진 금형 또는 다이 내로 밀어냄으로써 여러 가지 플라스틱 제품을 제조하는 것으로서, 제품 제조 비용 중에서 재료가 차지하는 비율이 매우 높기 때문에 재료비의 절감과 더불어 고분자 제품의 무게를 더욱 줄일 수 있도록 하는 노력에 의해 발포기술이 개발되고 있다.

상기한 발포기술이란 고분자 제품 안에 미세한 크기를 갖는 많은 기포들이 생기도록 하는 기술로서, 화학적 또는 물리적 발포제를 고분자 재료와 함께 잘 섞은 후 외부에서 열을 가하거나 압력 차이를 만들어 발포 물질들이 기화되도록 함으로써 제품 내부에 기포가 형성되도록 한다. 기포가 형성되면 제품의 많은 부분들을 기포가 차지하므로 재료비를 대폭 절감할 수 있고 제품의 무게를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 기포로 인한 단열성능을 얻을 수 있는 장점이 있다.

통상, 물리적 발포 공정에서는 사출기 또는 압출기의 실린더 또는 베럴의 내부에 용융된 고분자 수지에 발포 가스를 주입하여 발포 공정을 진행한다.

여기서, 상기 발포 가스는 가스 주입구를 통해 상기 베럴의 내부에 주입되는데, 만일, 발포 가스의 주입 압력 보다 고분자 수지가 저장된 베럴 내부의 압력이 더 높은 경우, 고분자 수지는 가스 주입구 측으로 역류되는 현상이 발생되어 가스 주입구를 막는 현상이 발생된다.

이러한 경우, 가스 주입구를 원상으로 복귀하기 위한 수리 과정이 끝마칠 때까지 공정 시간이 길어짐과 아울러, 장치 손실이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2003-0050833호(공개일: 2003년 06월 25일)이 있으며, 상기 선행문헌에는 가스 공급기로 가스가 역류되는 것을 막는 체크 밸브가 설치되는 기술이 개시된다.

본 발명의 목적은, 용융된 고분자 재료가 발포제 주입구로 역류하는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치를 제공함에 있다.

바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 일정 압력을 형성하며, 용융된 고분자 수지가 저장되는 챔버와; 상기 챔버에 연결되며, 외부로부터 공급 받은 발포제를 상기 챔버 내의 압력 이상을 형성하여 상기 챔버의 내부로 공급하는 발포제 주입부; 및 상기 발포제 주입부에 설치되며, 공급하는 상기 발포제가 통과하며 상기 고분자 수지와의 접촉 표면적을 증가시켜 상기 고분자 수지의 역류를 방지하는 고분자 역류 방지부를 포함하는 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치를 제공한다.

상기 발포제 주입부는, 발포제 입구를 형성하는 입구유로와, 발포제 출구를 형성하는 출구유로와, 상기 입구유로와 상기 출구유로를 연결하고 내경이 상기 입구유로와 상기 출구유로의 내경보다 작게 형성되는 중앙 유로를 갖는 발포제 주입관과, 상기 중앙유로의 출구측에 위치되도록 상기 출구유로의 내부에 탄성적으로 설치되며, 상기 발포제의 공급 압력에 따라 상기 중앙유로를 개폐하는 탄성 개폐 수단을 구비한다.

상기 고분자 역류 방지부는, 상기 출구유로의 단부에 설치되고, 상기 탄성 개폐 수단은 상기 고분자 역류 방지부에 지지되는 것이 바람직하다.

상기 출구유로는 상기 중앙유로의 하단에 연결되고, 상기 중앙 유로의 하단으로부터 하방을 따라 내경이 점진적으로 확장되는 경사유로를 갖는다.

상기 탄성 개폐 수단은, 상기 경사 유로에 배치되어 상기 경사 유로를 개폐하는 개폐볼과, 상기 개폐볼과 상기 고분자 역류 방지부를 서로 탄성 지지하는 탄성 부재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 고분자 역류 방지부는, 상기 출구유로의 단부에 설치되며, 상기 탄성 부재의 단부가 지지되는 역류 방지판 몸체와, 상기 역류 방지판 몸체에 형성되는 다수의 역류 방지홀을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 역류 방지홀은, 다각 형상의 홀로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 역류 방지홀은, 상기 발포제의 공급 방향을 따라 점진적으로 좁아지도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 역류 방지홀의 내주면에는, 다수의 돌기들이 더 형성될 수도 있다.

상기 역류 방지판 몸체는, 상기 출구 유로의 단부에서 탈착 가능한 것이 바람직하다.

상기 역류 방지판은, 상기 발포제의 공급 방향을 따라, 테두리에서 중앙을 향해 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은, 열가소성 고분자 재료의 물리적 발포 성형 공정에서, 발포제 주입관의 유로로 고분자 수지가 역류되어 공정의 손실이 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

즉, 본 발명은 다각 형상의 홀로 형성되는 역류 방지홀들은 고분자 수지의 부피 대비 표면적을 증가시킴으로써, 발포 가스 대비 점도가 높은 고분자 수지는 역류 방지홀들의 저항에 의해 발포제 주입관의 유로로 역류되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 발포 가스가 다수의 역류 방지홀을 통해 가스의 부피 대비 표면적을 증가시켜 고분자 수지 내로 더 빠른 시간에 녹아 들어 갈 수 있게 하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따르는 발포제 주입부를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 발포제 주입부의 발포제 공급 전 상태를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따르는 발포제 주입부에서 발포제가 공급되는 상태를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따르는 고분자 역류 방지부의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 고분자 역류 방지부의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따르는 고분자 역류 방지부의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따르는 고분자 역류 방지부의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따르는 고분자 역류 방지부의 또 다른 예를 보여주는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이다.

도 1을 참조 하면, 본 발명의 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치는 크게 챔버(100)와, 발포제 주입부(200)와, 고분자 역류 방지부(300, 도 2 참조)로 구성된다.

상기 챔버(100)에는 고분자 수지가 일정량으로 저장된다. 상기 챔버(100)의 내부에는 일정의 압력이 형성된다.

상기 발포제 주입부(200)는 외부로부터 공급받은 발포제를 상기 챔버(100)로 일정의 압력으로 공급 또는 주입한다. 여기서, 발포제 공급시의 압력은 상기 챔버(100) 내부의 압력 이상으로 형성되는 것이 좋다.

상기 발포제 주입부(200)의 구성을 좀 더 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따르는 발포제 주입부의 구성을 보여준다.

도 2 및 도 3을 참조 하면, 상기 발포제 주입부(200)는 발포제 주입관(210)과, 탄성 개폐 수단(230)으로 구성된다.

상기 발포제 주입관(210)은 상기 챔버(100)의 상단에 연결된다.

상기 발포제 주입관(210)은 중공 형상으로 형성되어, 내부에 발포제가 유동되는 유로(220)가 형성된다.

도 3을 참조 하면, 상기 유로(220)는 발포제 주입관(210)의 상하를 관통하도록 형성되고, 입구유로(221)와 중앙유로(222) 및 출구유로(223)로 구성된다.

여기서, 상기 입구유로(221)와 출구유로(223)의 내경은 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 이는 발포제를 주입하는 양에 따라 결정되는 것이 좋다.

상기 중앙유로(222)는 상기 입구유로(221)와 출구유로(223)를 서로 연결하고 상기 입구유로(221) 및 출구유로(223)의 내경 보다 작은 내경을 형성한다.

이에 더하여, 상기 입구 유로(221)에는 상기 중앙유로(222)의 상단과 연결되며, 중앙유로(222)의 상단을 따라 내경이 점진적으로 작아지는 입구측 경사유로(221a)가 형성된다.

또한, 상기 출구유로(223)에는 상기 중앙유로(222)의 하단과 연결되며, 중앙유로(222)의 하단을 따라 내경이 점진적으로 확장되는 출구측 경사 유로(223a)가 형성된다.

즉, 출구측 경사 유로(223a)는 중앙 유로(222)의 하단을 통해 하방을 따라 벌어지는 단면을 보인다.

여기서, 상기 입구측 경사유로(221a)와 출구측 경사유로(223a)는 서로 중앙유로(222)를 경계로 대칭을 이루도록 형성된다.

상기 출구유로(223)에는 상기 탄성 개폐 수단(230)이 배치된다.

상기 탄성 개폐 수단(230)은 개폐볼(231)과, 탄성부재(232)로 구성된다.

상기 개폐볼(231)은 상기 출구유로(223)에 배치되되, 출구측 경사 유로(223a)에 배치되는 것이 좋다.

상기 탄성부재(232)는 상기 개폐불(231)과 출구유로(223)의 하단에 설치되는 고분자 역류 방지부(300)를 서로 탄성 지지한다.

상기 탄성 부재(232)는 일정의 탄성 계수를 갖는 탄성 스프링으로 형성된다.

상기 탄성 부재(232)는 발포제가 입구유로(221) 및 중앙유로(222)를 통해 공급되면, 발포제의 공급 압력에 의해 개폐볼(231)이 하방으로 눌러 중앙유로(222)와 출구유로를 개방할 수 있는 탄성 계수를 갖는 것이 좋다.

따라서, 발포제의 공급 압력이 해제되면, 개폐볼(231)은 탄성 부재(232)의 복귀 탄성력에 의해 원위치로 복귀된다.

상기 출구유로(223)의 하단에는 상기 고분자 역류 방지부(300)가 설치된다.

상기 고분자 역류 방지부(300)는 역류 방지판 몸체(310)와, 다수의 역류 방지홀(311)로 구성된다.

상기 역류 방지판 몸체(310)는 원판형상으로 형성될 수 있고, 상기 출구유로(223)의 하단에 탈착 가능하도록 설치된다.

상기 탈착의 방식은 스크류 결합 방식이 채택될 수 있다. 일 예로, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 역류 방지판 몸체(310)의 둘레와 출구유로(223)의 하단 내벽은 서로 스크류 결합되는 구조일 수 있다.

상기 다수의 역류 방지홀(311)은 다각 형상의 홀로 형성되는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 5에 도시되는 바와 같이, 다수의 역류 방지홀(311)은 사각 형상의 홀로 형성될 수 있다.

또는, 도 6에 도시되는 바와 같이, 역류 방지홀(312)은 삼각형상의 홀로 형성될 수 도 있고, 도 7에 도시되는 바와 같이 십자 형상의 홀(313)로 형성될 수 있다.

이에 더하여, 도 8에 도시되는 바와 같이 다수의 역류 방지홀(315)의 내경은 발포제의 공급 방향을 따라 내경이 점진적으로 좁아지는 홀로 형성될 수 있다.

즉, 상기 역류 방지홀(315)의 내주는 하방을 따르는 경사면(315a)이 형성된다.

상기 발포제를 비압축성 유체를 사용하는 경우, 공급하는 방향을 따라 발포제의 공급 유속이 증가될 수 있다.

더하여, 상기 발포제의 공급 방향의 역방향을 따라 역류 방지홀(315)의 내경이 커지도록 형성되기 때문에, 발포제가 역류되도라도 역류 방지홀(315)로 역으로 유입되어 상방측으로 역류되는 양을 최소화할 수 있는 잇점이 있다.

또한, 도 9에 도시되는 바와 같이, 다수의 역류 방지홀(314)의 내주에는 홀의 내측으로 돌출되는 다수의 돌기들(314a)이 더 형성될 수도 있다.

한편, 본 발명은 발포제 공급시 발생되는 압력을 측정하는 제 1압력 센서(240)가 더 포함하고, 장치 본체(10)에는 챔버(100)의 내부의 수지 압력을 측정하는 제 2압력 센서(20)가 설치될 수 있다.

상기 제 1압력센서(240)는 발포제 공급시 발포제의 압력을 측정할 수 있다.

상기 제 1압력 센서(240)는 발포제 주입관(210)의 내측 상단에 설치될 수도 있고, 발포제 공급 라인(401) 상에 설치될 수도 있다.

상기 제 1,2압력 센서(240,20)는 제어부(410)와 전기적으로 연결되고, 제어부(410)는 제 1,2압력센서(240,20)에서 측정된 발포제 공급시 발포제의 압력과, 장치 본체(10) 내부의 수지 압력을 전송 받는다.

그리고, 상술한 발포제 주입부(200)는 발포제 공급부(400)와 연결된다.

상기 발포제 공급부(400)는 발포제 저장부(440)와, 칠러(430)와, 펌프(420)와, 밸브(402) 및 발포제 공급라인(401)으로 구성된다.

상기 발포제 공급라인(401)은 발포제 주입관(210)의 입구유로(221)와 연결된다.

상기 밸브(402)는 상기 발포제 공급라인(401) 상에 설치되고, 제어부(410)로부터 제어 신호를 받아 발포제 공급라인(401)을 개폐한다.

상기 펌프(420) 역시, 발포제 공급라인(401) 상에 설치되며, 제어부(410)로부터 제어 신호를 받아 발포제를 발포제 공급라인(401)을 따라 강제 공급한다.

상기 칠러(430) 및 발포제 저장부(440) 역시 발포제 공급라인(401)에 설치된다.

여기서, 상기 칠러(430)는 발포제의 종류에 따라 구비 여부가 결정될 수 있다.

즉, 칠러(430)는 발포제의 종류에 따라 필요할 수도 있고 없을 수도 있다. 예컨대, 이산화탄소를 발포제로 사용하는 경우 칠러(430)를 사용할 수 있다.

다음은, 상기와 같은 구성을 갖는 플라스틱 성형 장치의 작용을 설명한다.

도 1을 참조 하면, 제어부(410)는 펌프(420)를 사용하여 발포제 저장부(440)에 저장된 발포제를 발포제 공급라인(401)을 따라 강제 유동시킨다. 이때, 상기 제어부(410)는 개폐밸브(402)를 개방한 상태를 형성한다.

또한, 본 발명에서의 발포제는 발포 가스인 것으로 대표적인 예롤 설명한다.

이와 같이 발포 가스는 발포제 공급라인(401)을 따라 강제 유동하여, 발포제 주입관(210)으로 공급된다.

도 3을 참조 하면, 발포 가스는 입구 유로(221)로 진입된다. 이때, 제 1압력 센서(240)는 유로(220) 내부로 진입되는 발포 가스의 압력값을 측정하고, 이를 제어부(410)로 전송한다.

이어, 상기 발포 가스는 중앙 유로(222)로 진입되면서 개폐볼(231)을 일정의 압력으로 가압하고, 개폐볼(231)은 하방으로 눌리고, 탄성 부재(232)는 압축되는 상태를 형성한다.

상기와 같이 개페볼(231)이 하방으로 눌리면서 중앙 유로(222)와 출구유로(223)는 서로 연결된다.

따라서, 발포 가스는 중앙유로(222)에서 출구유로(223)를 따라 유동되고, 고분자 역류 방지부(300)에 형성되는 다수의 역류 방지홀(311)을 통해 챔버(100)의 내부로 주입되어, 챔버(100) 내부에 저장된 고분자 수지를 발포 성형하게 된다.

이때, 제 2압력 센서(20)는 챔버(100) 내부의 압력값을 측정하고, 이를 제어부(410)로 전송한다.

상기 제어부(410)는 발포 가스의 압력값이 챔버(100) 내부의 압력값 보다 높은 경우, 발포 가스의 주입 상태를 유지하고, 발포 가스의 압력값이 챔버(100) 내부의 압력값 보다 낮은 경우, 개폐 밸브(402)를 폐쇄하여 발포 가스의 공급 상태를 차단한다.

이는 챔버(100) 내부의 압력값이 발포 가스의 주입 압력값 보다 높은 경우 고분자 수지가 챔버(100)로부터 발포제 주입관(210)의 내부로 역류되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 본 발명에서 발포제 주입관(210)의 하단에 설치되는 고분자 역류 방지부(300)는 고분자 수지가 역류하는 경우에, 고분자 수지의 접촉되는 면적을 증가시킴으로써, 고분자 수지가 발포제 주입관(210)의 유로(220)로 역류되는 것을 방지한다.

즉, 본 발명에서의 고분자 역류 방지부(300)는 다수의 역류 방지홀(311)을 구비하고, 이는 도 4 및 도 5에 도시되는 바와 같이 다수의 사각형상의 홀로 형성된다.

따라서, 챔버(100)의 내부에서 역류되는 고분자 수지는 사각 형상의 홀인 역류 방지홀(311)의 사면을 이루는 내주에 의해 접촉되는 표먼적이 증가된다.

또한, 도 6에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따르는 역류 방지홀들(312)은 삼각 형상의 홀 또는 도 7에 도시되는 바와 같이 십자 형상의 홀(313)로 형성될 수도 있다.

이에 따라, 역류되는 고분자 수지는 삼각 형상의 홀에서의 삼면을 이루는 내주 또는 다수의 면을 이루는 내주에 의해 접촉되는 표면적이 더 증가될 수도 있다.

그러므로, 본 발명에서의 역류 방지판 몸체에 형성되는 다각 형상의 역류 방지홀들에 의해 고분자 수지는 발포제 주입관 내의 유로로 역류되지 않을 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따르는 역류 방지홀의 다른 예들을 보여준다.

도 8을 참조 하면,　본 발명에 따르는 다수의 역류 방지홀(315)은 발포제 주입관(210)의 유로(220)에서 챔버(100)의 내부를 따라 내경이 점진적으로 좁아지도록 형성될 수 있다.

따라서, 발포 가스가 유로(220)로부터 챔버(100)의 내부로 주입되는 경우에, 상기와 같이 형성되는 역류 방지홀들(315)을 따라 유동되면서 유속이 점진적으로 증가되고, 결국 챔버(100)의 내부로 유속이 증가되면서 주입될 수 있다.

이 유속의 증가로 인해, 고분자 수지의 역류 현상을 더 효율적으로 방지할 수도 있다.

이에 더하여, 내경이 챔버(100)의 내부 측을 따라 점진적으로 줄어들기 때문에, 고분자 수지가 역류하는 경우 줄어든 홀의 면적으로 인해 역류 현상을 더 방지할 수도 있다.

여기서, 상기와 같이 형성되는 역류 방지홀(311)의 형상은 도 5 내지 도 7에 도시되는 다각의 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

또한, 도 9를 참조 하면, 본 발명에 따르는 역류 방지홀(314)의 내주에는 내부를 따라 돌출되는 다수의 돌기들(314a)이 더 형성될 수도 있다.

상기 돌기들(314a)은 반구 형상의 돌기들일 수도 있고, 다각을 이루는 돌기들일 수도 있다.

또한, 상기 돌기들(314a)은 역류 방지홀(311)의 내주에서 상단에서 하단을 따라 연속적으로 형성되는 것이 좋다.

또한, 상기 돌기들(314a)의 크기는 챔버(100) 측을 따라 점진적으로 커지도록 형성되어, 홀의 면적이 챔버측을 따라 점진적으로 좁아지게 형성될 수도 있다.

따라서, 홀의 면적이 하방을 따라 좁아짐으로 인해, 발포 가스의 주입 유속을 증가시킴과 아울러, 고분자 수지가 좁아진 홀로 쉽게 유입되어 역류되지 않도록 할 수 있다.

특히, 상기와 같은 돌기들(314a)은 고분자 수지가 역류 방지홀(315)의 내부로 역류되는 경우에 고분자 수지와의 접촉 면적을 더 증가시킴으로써, 고분자 수지가 발포제 주입관(210)의 유로(220)로 역류되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 따르는 실시예는, 열가소성 고분자 재료의 물리적 발포 성형 공정에서, 발포제 주입관의 유로로 고분자 수지가 역류되어 공정의 손실이 발생되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.

즉, 다각 형상의 홀로 형성되는 역류 방지홀들은 고분자 수지의 부피 대비 표면적을 증가시킴으로써, 발포 가스 대비 점도가 높은 고분자 수지는 역류 방지홀들의 저항에 의해 발포제 주입관의 유로로 역류되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는, 발포 가스가 다수의 역류 방지홀을 통해 가스의 부피 대비 표면적을 증가시켜 고분자 수지 내로 더 빠른 시간에 녹아 들어 갈 수 있게 한다.

이상, 본 발명의 플라스틱 성형 장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 챔버 200 : 발포제 주입부
210 : 발포제 주입관 220 : 유로
230 : 탄성 개폐 수단 231 : 개폐볼
232 : 탄성 부재 300.301,302,303,304 : 고분자 역류 방지부
310 : 역류 방지판 몸체 311,312,313,314,315 : 역류 방지홀
400 : 발포제 공급부

Claims

일정 압력을 형성하며, 용융된 고분자 수지가 저장되는 챔버;
상기 챔버에 연결되며, 외부로부터 공급 받은 발포제를 상기 챔버 내의 압력 이상을 형성하여 상기 챔버의 내부로 공급하는 발포제 주입부; 및
상기 발포제 주입부에 설치되며, 공급하는 상기 발포제가 통과하며 상기 고분자 수지와의 접촉 표면적을 증가시켜 상기 고분자 수지의 역류를 방지하는 고분자 역류 방지부와,
상기 발포제 주입부와 연결되어 상기 발포제를 상기 발포제 주입부로 공급하는 발포제 공급 라인과, 상기 발포제 공급 라인을 개폐하는 개폐 밸브를 갖는 발포제 공급부를 포함하고,.
공급받은 상기 발포제의 압력값을 측정하는 제 1압력 센서와,
상기 챔버 내의 압력값을 측정하는 제 2압력 센서와,
상기 발포제의 압력값이 상기 챔버 내부의 압력값 보다 높은 경우, 상기 발포제의 공급 상태를 유지하고, 상기 발포제의 압력값이 상기 챔버 내부의 압력값 보다 낮은 경우, 상기 개폐 밸브를 폐쇄하여 발포제의 공급 상태를 차단하고,
상기 발포제 주입부는, 발포제 입구를 형성하는 입구유로와, 발포제 출구를 형성하는 출구유로와, 상기 입구유로와 상기 출구유로를 연결하고 내경이 상기 입구유로와 상기 출구유로의 내경보다 작게 형성되는 중앙 유로를 갖는 발포제 주입관과, 상기 중앙유로의 출구측에 위치되도록 상기 출구유로의 내부에 탄성적으로 설치되며, 상기 발포제의 공급 압력에 따라 상기 중앙유로를 개폐하는 탄성 개폐 수단을 구비하되,
상기 고분자 역류 방지부는, 상기 출구유로의 단부에 설치되고,
상기 탄성 개폐 수단은 상기 고분자 역류 방지부에 지지되고,
상기 입구 유로에는 상기 중앙유로의 상단과 연결되며, 상기 중앙유로의 상단을 따라 내경이 점진적으로 작아지는 입구측 경사유로가 형성되고,
상기 출구유로는 상기 중앙유로의 하단에 연결되고, 상기 중앙 유로의 하단으로부터 하방을 따라 내경이 점진적으로 확장되는 출구측 경사유로를 갖고,
상기 입구측 경사 유로와 상기 출구측 경사 유로는 상기 중앙 유로를 경계로 대칭을 이루고,
상기 탄성 개폐 수단은, 상기 출구측 경사 유로에 배치되어 상기 출구측 경사 유로를 개폐하는 개폐볼과, 상기 개폐볼과 상기 고분자 역류 방지부를 서로 탄성 지지하는 탄성 부재를 구비하고,
상기 고분자 역류 방지부는,
상기 출구유로의 단부에 설치되며, 상기 탄성 부재의 단부가 지지되는 역류 방지판 몸체와, 상기 역류 방지판 몸체에 형성되는 다수의 역류 방지홀을 구비하고,
상기 역류 방지홀은, 다각 형상의 홀로 형성되고,
상기 역류 방지홀은, 상기 발포제의 공급 방향을 따라 점진적으로 좁아지도록 형성되고,
상기 역류 방지홀의 내주면에는, 다수의 돌기들이 더 형성되되,
상기 다수의 돌기들은 반구 형상의 돌기들 또는 다각을 이루는 돌기들이고,
상기 다수의 돌기들은 상기 역류 방지홀의 내주에서 상단에서 하단을 따라 연속적으로 형성되고,
상기 다수의 돌기들의 크기는 상기 챔버 측을 따라 점진적으로 커지도록 형성되어, 상기 역류 방지홀의 면적이 상기 챔버측을 따라 점진적으로 좁아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치.
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제 1항에 있어서,
상기 역류 방지판 몸체는,
상기 출구 유로의 단부에서 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치.
제 1항에 있어서,
상기 역류 방지판은,
상기 발포제의 공급 방향을 따라, 테두리에서 중앙을 향해 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고분자 역류 방지부를 갖는 고분자 성형 장치.