KR101781370B1

KR101781370B1 - 사출성형기용 노즐 조립체

Info

Publication number: KR101781370B1
Application number: KR1020150167736A
Authority: KR
Inventors: 김종한; 김영찬
Original assignee: 주식회사 와이드; 김영찬
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2017-09-25
Also published as: KR20170062211A

Abstract

본 발명은 사출성형기용 노즐 조립체에 관한 것이다.
본 발명의 사출성형기용 노즐 조립체는 수지 주입기로부터 온 용융된 수지가 이동하는 경로를 제공하는 수지유로가 형성되고 피스톤 작동공간이 형성된 매니폴드가 구비되고, 용융된 수지가 이동하기 위한 경로를 제공하는 수지이동로가 형성되고 금형으로 분사되기 위한 분사공이 형성되며 매니폴드와 결합되고 외주에 히터가 설치된 노즐이 구비되고, 분사공에 수직한 이동방향을 가지며 분사공을 단속하는 노즐핀이 구비되고, 매니폴드로부터 상기 노즐의 상단부까지 열을 전달하기 위해 감싸도록 결합되며 외면에 열선이 설치되고 열전도성 재질로 마련되는 탈착캡을 구비하고 있다.
위와 같은 사출성형기용 노즐 조립체에 의하면 탈착캡이 탈착 가능하여 열선에 문제가 발생되었을 경우 탈착캡을 탈거 할 수 있어 보수작업이 용이해지고, 탈착캡이 매니폴드로부터 노즐의 상단부까지 열전달을 하여, 노즐 조립체 내에서 용융된 수지의 유동이 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

Description

사출성형기용 노즐 조립체{INJECTION MOLDING MACHINE NOZZLE ASSEMBLY}

본 발명은 사출성형기용 노즐 조립체에 관한 것이다.

분말이나 펠릿형태로 된 합성수지 혹은 열가소성수지와 같은 성형재료를 용융하여 금형 내에 형성된 제품형태의 캐비티(Cavity)에 충전한 후, 이것을 냉각하여 고화시킴으로써 다양한 형태의 제품을 제조하는 것을 사출성형이라고 한다.

본 발명은 사출성형기에 관한 것이다. 사출성형기는 사출성형을 위한 장치로서, 수지 주입기로부터 온 용융된 수지를 일측에 구비된 수지유로를 통해 용융된 상태로 금형에 주입한다. 상부 금형은 하부 금형에 형성된 다수의 캐비티에 수지를 고르게 주입할 수 있도록 매니폴드(Manifold)가 구비되고 상기 매니폴드의 밑면에는 하부 금형의 캐비티에 수지를 주입하기 위한 주입노즐이 다수 구비되어 있어 캐비티에 용융된 수지를 높은 압력으로 충진하고 캐비티에 충진된 수지가 고화되면 상부금형과 하부금형이 서로 분리되면서 성형된 제품이 취출되도록 한 것이다.

한편, 이러한 사출성형에 사용되고 있는 사출성형기에는 사출실린더에서 사출금형에 구비된 복수개의 캐비티에 이르는 합성수지의 흐름부위에 열을 가하여 수지유로를 통과하는 합성수지가 용융된 상태를 계속 유지할 수 있도록 하는 사출성형용 핫런너시스템을 구비하게 되는데, 이와 같은 사출성형용 핫런너시스템으로는 게이트가 항상 개방되어 있는 오픈게이트식 핫런너시스템과 게이트를 개폐시킬 수 있는 밸브게이트식 핫런너시스템이 있으나, 최근의 추세로는 오픈게이트식 핫런너시스템보다 밸브게이트식 핫런너시스템의 적용이 널리 확산되고 있다.

이러한 사출성형기로는 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0116173호 “사출노즐 밸브 게이트”(이하, ‘종래기술’이라 함)에 기재되어 있다.

종래기술을 비롯한 기존의 사출성형기용 노즐 조립체는 히터의 열이 분산되어 사출성형기용 노즐 조립체 내 수지유로 상 효과적이고 일정한 열전도가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.

다시 말해서, 수지 주입기로부터 공급된 수지가 용융된 상태로 노즐 조립체 내 수지유로를 관통하여 금형에 주입 될 때, 용융된 수지의 온도가 일정하게 유지되지 못하여, 사출성형기용 노즐 조립체 내에서 용융된 수지의 유동이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있으며, 그에 따른 금형 내부로의 용융된 수지의 주입이 정상적으로 이루어지지 못하여 사출물의 성형불량 원인이 발생할 수 있다.

추가적으로, 종래 사출성형기용 노즐 조립체는 수지의 용융을 위한 열선과 같은 발열부재가 조립체 일측에 일체형으로 고정 또는 삽입 설치되어 열선에 문제가 발생하여 교체 또는 수리가 요구될 경우 교체 또는 수리를 위한 분리 작업상의 작업 용이성이 저하되고 작업시간이 길어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 수지 주입기로부터 공급된 수지가 용융된 상태로 온도를 유지하며 노즐 조립체 내 수지유로를 관통되도록 할 뿐만 아니라, 추가적으로 열을 제공하는 수단의 교체 및 결합이 용이하도록 이루어지는 사출성형기용 노즐 조립체를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 사출성형기용 노즐 조립체는, 수지 주입기로부터 온 용융된 수지가 금형으로 이동하는 경로를 제공하는 수지유로가 형성되고, 피스톤 작동공간이 형성된 매니폴드; 상기 매니폴드와 결합되며 상기 수지유로를 통해 유입되는 용융된 수지를 분사공을 통해 분사시키기 위해 수지이동로가 형성되고, 외주에 히터가 구비된 노즐; 상기 노즐의 분사공을 단속하기 위해 마련되며, 분사공에 수직한 이동방향을 갖는 노즐핀; 상기 매니폴드를 감싸도록 결합되고, 외면에 열선이 설치되는 설치홈이 형성되고, 열전도성 재질로 마련되는 탈착캡; 및 상기 설치홈에 설치되어서 발열하는 열선; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 탈착캡은 노즐핀의 이동방향과 동일한 방향으로 탈착이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 탈착캡은 상기 매니폴드로부터 상기 노즐의 상단부까지를 감싸도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 매니폴드로부터 노즐의 상단부까지를 감싸도록 결합되는 탈착캡이 노즐핀의 이동방향과 동일한 방향으로 탈착이 이루어질 수 있기 때문에, 열선에 문제가 발생되었을 경우 탈착캡을 탈거할 수 있어 보수작업이 용이해지는 효과가 있다.

또한, 탈착캡이 매니폴드로부터 노즐의 상단부까지를 감싸도록 결합되어 매니폴드와 노즐의 상단부 사이까지 열전달을 함으로써 노즐 조립체 내에 용융된 수지의 유동이 원활하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.

도1는 본 발명에 비교되는 종래기술을 비롯한 기존의 사출성형기용 노즐 조립체의 매니폴드와 노즐의 상단부의 결합형태에 따른 구성을 도시한 구성도이다.
도2은 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐 조립체의 구성을 도시한 구성도이다.
도3은 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐 조립체의 매니폴드와 노즐의 상단부의 결합형태에 따른 구성을 도시한 구성도이다.
도4은 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐 조립체의 탈착캡 탈착과정을 도시한 분해사시도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하여 사출성형기용 노즐 조립체(100)를 설명하면, 사출성형기용 노즐 조립체(100)는 수지유로(111) 및 피스톤 작동공간(112)이 형성된 매니폴드(110); 수지이동로(121) 및 분사공(122)이 형성되고 히터(123)가 구비된 노즐(120); 분사공(122)을 단속하는 노즐핀(130); 설치홈(141)이 형성된 탈착캡(140); 열선(150); 을 포함하여 구성된다.

각 구성을 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

매니폴드(110)에는 수지 주입기(미도시)로부터 온 용융된 수지가 노즐(120)에 형성된 수지이동로(121)로 이동되도록 하는 수지유로(111)가 형성되어 있으며, 하술 될 피스톤(10)과 노즐핀(130)이 삽입될 수 있는 피스톤 작동공간(112)이 형성되어 있다. 여기서 피스톤 작동공간(112)은 하술 될 노즐핀 삽입홀(124) 연결되게 형성되어 있다.

추가적으로, 피스톤 작동공간(112)은 피스톤(10)과 노즐핀(130)의 결합관계나 결합형태에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.

노즐(120)은 매니폴드(110)의 하측에 배치되며, 수지유로(111)로부터 오는 용융된 수지가 분사공(122)를 통해 분사될 수 있도록 수지이동로(121)가 형성되고, 분사공(122)을 단속하기 위해 마련되는 노즐핀(130)이 삽입되기 위한 노즐핀 삽입홀(124)이 형성되며, 수지이동로(121)를 통해 이동되는 용융된 수지의 온도가 유지되도록 노즐(120)의 외주에 히터(123)가 구비된다. 여기서 히터(123)는 노즐(120)의 외주면에 선이 설치되어 열전달을 하는 형태이거나 노즐(120)의 외주를 감싸는 캡을 통해 열전달을 하는 형태이거나 노즐(120)의 외주 내에 히터(123)가 설치되어 열전달을 하는 형태 등 히터(123)와 노즐(120)의 결합형태에 따라 다양한 형태로 구비될 수 있다.

노즐핀(130)은 피스톤 작동공간(112)으로부터 노즐핀 삽입홀(124)을 지나 수지이동로(121)를 거쳐 분사공(122)을 지나며, 피스톤(10)과 결합되어 피스톤(10)의 움직임에 따라 함께 움직이며 피스톤(10)의 위치에 따라 분사공(122)을 개폐한다.

부가적으로, 노즐핀(130)의 움직임에 따라 용융된 수지가 노즐핀 삽입홀(124)로 유입되어 피스톤 작동공간(112)으로 침투되는 것을 방지하기 위해, 노즐핀 삽입홀(124)에 오링(미도시)이 구비될 수 있다.

탈착캡(140)은 열선(150)이 설치되는 설치홈(141)이 형성되어 있다.

열선(150)은 전기를 통해 발열된다.

여기서 열선(150)은 전기를 잘 흐르지 못하게 하는 저항선으로 마련된다. 저항선은 전류가 흐르게 되면 열이 발생하게 되는데, 이는 줄의 법칙으로 설명된다. 줄의 법칙은 저항체에 흐르는 전류의 크기와 이 저항체에서 단위시간당 발생하는 열량과의 관계를 나타낸 법칙으로, 이에 따라 전기에 의해 발열되는 열선(150)이 본 실시예에서 사용되고 있다.

설치홈(141)에는 열선(150)이 설치된다.

탈착캡(140)은 열전도성 재질로 마련되고, 매니폴드(110)로부터 노즐(120)의 상단부까지를 감싸도록 결합되며, 열선(150)으로부터 오는 열을 매니폴드(110)와 노즐(120)의 상단부에 분산시켜 전달한다.

탈착캡(140)은 노즐핀(130)의 이동방향과 동일한 방향으로 탈착이 이루어진다.

이에 대해 도 4를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하면, 탈착캡(140)은 분사공(122)의 개폐를 위해 (노즐의) 상하방향으로 이동하는 노즐핀(130)과 동일한 방향으로 매니폴드(110) 및 노즐(120)의 상단부 외주면 상에 탈착되며, 탈착 시 열선(150)이 집중적으로 구비된 부위가 매니폴드(110) 내 형성된 수지유로(111)에 인접하게 위치하도록 끼워짐이 바람직하다.

다시 말해, 탈착캡(140)은 매니폴드(110) 및 노즐(120)의 상부 외주면에 탈착 가능한 형태로 마련됨은 물론이고, 매니폴드(110)로부터 노즐(120) 상단부 내부에 형성된 수지유로(111) 및 수지이동로(121)에 열을 전도함에 있어서 열선(150)이 집중적으로 설치된 부위가 수지유로(111) 및 수지이동로(121)가 마련된 외주면 측에 접하도록 하여 열선(150)을 통한 열전도 성능을 개선하고 있다.

이에 따라, 사출성형기용 노즐 조립체(100)의 상단부에 연결되며 사출성형기용 노즐 조립체(100)를 고정시키는 상고정판(미도시)을 제거하여 탈착캡(140)의 탈거나 장착이 가능해 탈착캡(140)의 보수작업이 용이해진다.

탈착캡(140)은 피스톤 작동공간(112)의 형태에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

피스톤(10)의 움직임에 따른 탈착캡(140)의 움직임이 방지되기 위해 노즐(120)의 상단부 및 매니폴드(110)에 스냅링(미도시)이 구비될 수 있다.

도 1 및 도 3을 참조하여 종래기술에 따른 사출성형기용 노즐 조립체(200)의 매니폴드(210) 및 노즐(220)의 상단부의 결합형태와 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐 조립체(100)의 매니폴드(110) 및 노즐(120)의 상단부의 결합형태를 비교하면, 우선 종래기술에 따른 사출성형기용 노즐 조립체(200)의 경우, 결합부위에 히터(230)가 구비되지 못하여, 수지유로(211)와 수지이동로(221)에 열이 골고루 전달되지 않아, 용융된 수지가 변형되거나 원활히 유동되지 않을 우려가 있다.

이에 비해 본 발명에 따른 사출성형기용 노즐 조립체(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 결합부위에 탈착캡(140)이 결합됨으로써, 수지유로(111)와 수지이동로(121)에 열이 전달되어, 용융된 수지가 원활히 유동된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위로 이해되어져야 할 것이다.

100 : 사출성형기용 노즐 조립체
110 : 매니폴드
111 : 수지유로
112 : 피스톤 작동공간
120 : 노즐
121 : 수지이동로
122 : 분사공
123 : 히터
130 : 노즐핀
140 : 탈착캡
141 : 설치홈
150 : 열선
10 : 피스톤

Claims

수지 주입기로부터 온 용융된 수지가 금형으로 이동하는 경로를 제공하는 수지유로가 형성되고, 피스톤 작동공간이 형성된 매니폴드;
상기 매니폴드와 결합되며 상기 수지유로를 통해 유입되는 용융된 수지를 분사공을 통해 분사시키기 위해 수지이동로가 형성되고, 외주에 히터가 구비된 노즐;
상기 노즐의 분사공을 단속하기 위해 마련되며, 분사공에 수직한 이동방향을 갖는 노즐핀;
상기 매니폴드를 감싸도록 결합되고, 외면에 열선이 설치되는 설치홈이 형성되고, 열전도성 재질로 마련되는 탈착캡; 및
상기 설치홈에 설치되어서 발열하는 열선; 을 포함하며,
상기 탈착캡은 상기 매니폴드로부터 상기 노즐의 상단부까지를 감싸도록 결합되는 것을 특징으로 하는
사출성형기용 노즐 조립체.
제 1항에 있어서,
상기 탈착캡은 노즐핀의 이동방향과 동일한 방향으로 탈착이 이루어지는 것을 특징으로 하는
사출성형기용 노즐 조립체.
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