KR102204662B1 - 유로 스위칭 블록이 설치된 사출 장치 - Google Patents

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마사히코 타케타니
카즈야 츠지
시게키 이노우에
쇼소 니시다
다이고 사가
타카시 하라다
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Abstract

[과제] 구조가 단순하고, 비용이 적게 드는 유로 스위칭 기구를 포함한 사출 장치를 제공한다.
[해결수단] 사출 장치(1)는 수지를 용융하는 가소화 장치(2), 수지를 계량하고 상기 수지를 사출하는 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5), 사출부(8), 및 상기 가소화 장치, 상기 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치 및 상기 사출부를 함께 접속하는 유로 스위칭 블록(7)을 포함한다. 유로 스위칭 블록(7)에는 제 1~제 4 접속 유로(23a, 23b) 및 유로 스위칭 밸브(21)가 설치된다. 가소화 장치(2), 제 1 플런저식 사출 장치(4), 사출부(8), 및 제 2 플런저식 사출 장치(5)는 각각 제 1~제 4 접속 유로(23a, 23b)에 접속된다. 유로 스위칭 밸브(21)가 제 1 위치로 스위칭되면, 제 1 및 제 2 접속 유로(23a, 23b)가 서로 연통하고, 제 3 및 제 4 접속 유로(23c, 23d)가 서로 연통하고, 반면에 유로 스위칭 밸브(21)가 제 2 위치로 스위칭되면, 제 1 및 제 4 접속 유로(23a, 23d)가 서로 연통하고, 제 2 및 제 3 접속 유로(23b, 23c)가 서로 연통한다.

Description

유로 스위칭 블록이 설치된 사출 장치
본 발명은 사출 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 수지를 용융하는 가소화 장치, 용융된 수지를 계량하고 계량된 용융 수지를 사출하는 플런저식 사출 장치, 수지를 사출하는 사출부, 및 수지의 유로를 스위칭하는 유로 스위칭 기구를 포함한 사출 장치에 관한 것이다.
사출 장치는 스크류를 포함한 인라인 스크류식 사출 장치 및 플런저를 포함한 플런저식 사출 장치로 대별될 수 있다. 인라인 스크류식 사출 장치에 있어서, 수지는 사출 장치 내에서 가소화되어 계량되고, 이어서 사출된다. 즉, 가소화 및 사출이 동일한 사출 장치 내에서 행해진다. 상기 인라인 스크류식 사출 장치와는 대조적으로, 플런저식 사출 장치는 2종류로 나뉜다. 즉, 플런저식 사출 장치에는 수지의 가소화 및 사출 모두가 그 안에서 행해지는 플런저식 사출 장치, 및 수지의 가소화가 그 안에서 행해지지는 않지만 별도의 장치인 가소화 장치에 의해 실시되는 플런저식 사출 장치를 포함한다. 후자의 플런저식 사출 장치에 있어서, 가소화는 별도의 가소화 장치에 의해 행해지고, 상기 가소화 장치에 의해 가소화된 수지는 플런저식 사출 장치에서 계량되고, 그것으로부터 사출된다. 이 종류의 플런저식 사출 장치는 계량시에 가소화 장치에서 가소화된 수지가 수용될 때에 수지가 사출 노즐 등의 사출부로부터 새어 나오지 않을 뿐만 아니라, 수지가 사출될 때에 수지가 가소화 장치로 역류하는 것을 방지하도록 수지의 유로를 스위칭하는 유로 스위칭 기구를 포함한다.
후자의 플런저식 사출 장치는, 수지를 가소화하는 가소화 장치가 플런저식 사출 장치와 별도로 설치되어 있기 때문에, 사출 공정에 있어서 수지의 가소화를 중단할 필요없이 연속적으로 실시할 수 있다. 즉, 이 종류의 플런저식 사출 장치는 용융된 수지의 품질을 일정하게 유지할 수 있다고 하는 우수한 특징을 제공한다. 상술한 바와 같은 가소화 장치 및 플런저식 사출 장치의 조합으로 이루어지는 다양한 사출 장치가 존재한다. 예를 들면, 특허문헌 1, 특허문헌 2에 이러한 사출 장치가 제안된다.
일본 특허 공보 제3062629호 공보 일본 특허 공보 제2786243호 공보
특허문헌 1에 제안된 사출 장치(51)는, 도 9(A)에 나타낸 바와 같이 수지를 가소화 또는 용융하는 가소화 장치(52), 용융된 수지를 일시적으로 축적하는 어큐뮬레이터 장치(53), 및 용융된 수지를 사출하는 플런저식 사출 장치(54)를 포함한다. 가소화 장치(52)는 가열 실린더(56) 및 스크류(57)로 이루어지고, 또한 호퍼(58)로부터 공급되는 수지는 용융되어 전방으로 공급된다. 어큐뮬레이터 장치(53)는 실린더(60), 및 소정의 구동 장치로 구동되는 플런저(61)로 이루어져서 가소화 장치(52)에서 용융된 수지가 실린더(60)에 공급되게 된다. 플런저식 사출 장치(54)는 사출 실린더(63), 및 소정의 구동 장치에 의해 구동되는 사출 플런저(64)로 이루어지고, 사출 실린더(63)의 선단에는 사출 노즐(65)이 설치되어 있다. 어큐뮬레이터 장치(53)에 축적된 수지는 유로를 통해서 사출 실린더(63)의 내부에 공급되고, 이 유로에는 제 1 개폐 밸브(67)가 개재되어 있다. 또한, 사출 노즐(65)과 연통하는 사출 실린더(63) 내부의 수지의 유로 상에는 제 2 개폐 밸브(68)가 개재되어 있다. 이 사출 장치(51)에 있어서, 가소화 장치(52)는 사출 공정 및 보압 공정에 있어서 가소화가 중단되지 않고 연속적으로 실시되도록 설계되어 있다. 상기 가소화 장치(52)의 이 특징에 대해서 설명할 것이다. 편의적으로, 제 1 개폐 밸브(67)가 폐쇄되어 어큐뮬레이터 장치(53)와 플런저식 사출 장치(54)의 사이의 수지 유로가 차단된 상태에서부터 설명을 시작한다. 이 상태에 있어서, 가소화 장치(52)에서 가소화된 수지는 어큐뮬레이터 장치(53)의 실린더(60)에 공급된다. 플런저(61)가 후퇴되고, 실린더(60)의 선단에 용융된 수지가 축적된다. 1회의 사출에 필요한 수지량보다 약간 적은 용융된 수지량이 축적되면, 제 1 개폐 밸브(67)는 개방되고, 반면에 제 2 개폐 밸브(68)는 폐쇄된다. 이어서, 플런저(61)는 축 방향으로 구동된다. 이 때, 플런저식 사출 장치(54)의 사출 실린더(63)에 수지가 공급되고, 사출 플런저(64)가 후퇴한다. 이 때, 가소화 장치(52)는 가소화를 유지하고, 가소화 장치(52)로부터의 용융 수지도 플런저식 사출 장치(54)에 공급된다. 플런저(61)가 정지 위치, 즉 압출 완료 위치에 도달하면, 이 상태로 잠시 유지된다. 이어서, 플런저식 사출 장치(54)에 가소화 장치(52)로부터 수지가 계속해서 공급된다. 플런저식 사출 장치(54)에 필요한 수지량이 계량되면 제 1 개폐 밸브(67)를 닫는다. 제 2 개폐 밸브(68)를 열고, 사출 플런저(64)를 구동하여 사출 노즐(65)로부터 수지를 사출한다. 즉, 사출 공정을 실시한다. 보압 공정이 완료될 때까지 사출 플런저(64)에 소정의 축력을 인가한다. 덧붙여, 제 1 개폐 밸브(67)를 닫은 직후부터 가소화 장치(52)에서 용융된 수지는 어큐뮬레이터 장치(53)로 공급되어 수지의 축적이 개시된다. 이 수지는 다음의 사출에 사용된다. 이렇게 하여, 가소화 장치(52)에서 수지를 연속적으로 가소화할 수 있다. 이하, 마찬가지의 운전을 계속할 것이다.
특허문헌 2에서 제안하는 사출 장치(71)는 도 9(B)에 나타낸 바와 같이 수지를 가소화 또는 용융하는 가소화 장치(72), 및 용융된 수지를 사출하는 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(73, 74)를 포함한다. 가소화 장치(72)는 가열 실린더(76) 및 스크류(77)를 포함하고, 호퍼(78)로부터 공급되는 수지를 용융한다. 이어서, 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(73, 74)는 각각 사출 실린더(80, 81), 및 사출 플런저(82, 83)를 포함한다. 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(73, 74)는 가소화 장치(72)에서 용융된 수지를 계량하고, 그 계량된 수지를 사출한다. 이 사출 장치(71)에 있어서, 가소화 장치(72)의 선단에 유로 스위칭 밸브(85)가 설치된다. 상기 가소화 장치(72)로부터의 수지의 유로는 유로 스위칭 밸브(85)로부터 2개의 수지의 유로, 즉 제 1 및 제 2 수지 공급 유로(86, 87)로 분기되며, 제 1 및 제 2 수지 공급 유로(86, 87)는 각각 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(73, 74)에 접속된다. 유로 스위칭 밸브(85)의 스위칭 위치에 따라서 제 1 및 제 2 수지 공급 유로(86, 87) 중 한쪽이 가소화 장치(72)와 연통하고, 다른쪽이 차단된다. 이 사출 장치(71)에 있어서, 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(73, 74)로부터 사출되는 수지는 각각 제 1 및 제 2 사출 유로(89, 90)를 통해서 사출 노즐(91)로부터 사출되며, 제 1 및 제 2 사출 유로(89, 90)에는 각각 제 1 및 제 2 개폐 밸브(93, 94)가 개재되어 있다. 이 사출 장치(71)에 있어서도, 가소화 장치(72)가 연속적으로 수지를 가소화하고, 사출 장치(71)가 하기와 같이 운전한다. 제 1 개폐 밸브(93)를 폐쇄한 상태에서, 유로 스위칭 밸브(85)를 조작하여 가소화 장치(72)와 제 1 수지 공급 유로(86)를 연통시킨다. 이어서, 가소화 장치(72)에서 가소화된 용융된 수지가 제 1 플런저식 사출 장치(73)에 공급되고, 사출 플런저(82)가 후퇴한다. 소정량이 계량되면, 유로 스위칭 밸브(85)를 조작하여 가소화 장치(72)와 제 2 수지 공급 유로(87)를 연통시킨다. 즉, 제 1 수지 공급 유로(86)를 차단한다. 이 때, 제 2 개폐 밸브(94)는 미리 폐쇄시킨다. 이어서, 가소화 장치(72)에서 가소화된 수지는 제 2 사출 장치(74)에 공급되고, 제 2 플런저식 사출 장치(74)에 있어서 수지의 계량이 개시된다. 제 1 개폐 밸브(93)를 열고, 제 1 플런저식 사출 장치(73)에 있어서 사출 플런저(82)를 구동하여 사출 공정을 실시한다. 사출 후, 소정 시간 동안 보압 공정을 실시하고, 제 1 개폐 밸브(93)를 폐쇄한다. 제 1 플런저식 사출 장치(73)에서 사출 공정 및 보압 공정을 실시하고 있는 동안에 제 2 플런저식 사출 장치(74)에서 필요한 수지가 계량된다. 수지의 계량이 완료되면, 유로 스위칭 밸브(85)를 조작하여 가소화 장치(72)와 제 1 수지 공급 유로(86)를 연통시킨다. 이것은 제 1 플런저식 사출 장치(73)에 있어서의 수지의 계량을 개시한다. 제 2 개폐 밸브(94)를 개방하고, 제 2 플런저식 사출 장치(74)의 사출 플런저(83)를 구동하여 사출 공정을 실시한다. 소정 시간 보압 공정을 실시한 후, 제 2 개폐 밸브(94)를 폐쇄한다. 제 1 플런저식 사출 장치(73)에 필요한 수지가 계량되면 유로 스위칭 밸브(86)를 스위칭한다. 이하, 동일한 방식으로 사출 장치(71)가 운전될 수 있다.
특허문헌 1의 사출 장치(51)뿐만 아니라 특허문헌 2의 사출 장치(71)에 있어서도, 가소화 장치(52, 72)에서 수지가 연속적으로 가소화되므로, 용융된 수지의 품질이 일정하게 유지된다. 이어서, 가소화 공정은 사출 공정 및 보압 공정에 의해 중단되지 않으므로, 성형 사이클의 사이클 타임을 단축시킬 수 있다. 즉, 이들 사출 장치(51, 71)는 우수하다고 할 수 있다. 그러나, 해결해야 할 문제가 있다. 우선, 이들 사출 장치(51, 71)와 관련해서 해결해야 할 문제로서, 수지의 유로를 스위칭하는 유로 스위칭 기구의 복잡성을 들 수 있다. 사출 장치(51)에 있어서, 유로 스위칭 기구에는 2개의 밸브, 즉 제 1 및 제 2 개폐 밸브(67, 68)가 필요하며, 유로 스위칭 기구를 구성하는 유로는 어큐뮬레이터 장치(53)의 실린더(60) 및 사출 실린더 등에 형성된 구멍에 의해 복잡하게 형성되어 있다. 사출 장치(71)에 있어서, 유로 스위칭 기구는 3개의 밸브, 즉 유로 스위칭 밸브(85) 및 제 1 및 제 2 개폐 밸브(93, 94)가 필요하며, 유로 스위칭 기구의 유로는 제 1 및 제 2 수지 공급 유로(86, 87)와 제 1 및 제 2 사출 유로(89, 90)로 복잡하게 구성되어 있다. 즉, 상기 사출 장치(7)는 유로 스위칭 기구가 복잡하여 제조 비용이 증가된다고 하는 문제가 있다. 이어서, 이들 유로 스위칭 기구에 있어서, 밸브가 2개 이상 제공됨으로써 많은 가동부가 포함되므로 고장이 일어나는 빈도가 높다. 또한, 메인터넌스의 비용도 크게 증가된다. 강화 섬유를 함유한 수지를 용융 및 사출할 때에 강화 섬유가 절단되는 개소가 많아진다고 하는 문제도 있다. 강화 섬유를 함유한 수지를 사용하는 경우에는, 밸브의 개폐시에 밸브 근방에 위치된 강화 섬유가 절단된다. 이들 사출 장치(51, 71)에 있어서, 가소화 장치(52, 72)에 의해 용융된 수지는 유로 스위칭 기구를 통과할 때에 2개의 밸브를 반드시 통과하게 되어 있다. 즉, 강화 섬유가 절단될 수 있는 개소는 2개소나 존재한다. 강화 섬유의 길이가 짧게 절단되면, 성형품의 강도에 영향을 미친다. 유로 스위칭 기구의 복잡한 구조에 의해 또 다른 문제가 야기된다. 수지의 품질이 안정되어 있지 않은 상태에서의 운전 개시시에 수지를 사출 장치 외부로 배출할 필요가 있지만, 유로 스위칭 기구가 복잡하게 구성되어 있기 때문에 수지를 용이하게 배출시킬 수 없다. 이들 사출 장치(51, 71)는 일부의 수지가 장시간 동안 잔류하는 다른 문제가 있다. 예를 들면, 사출 장치(51)에 있어서 가소화 장치(52)와 플런저식 사출 장치(54) 사이에 유로를 확보할 필요가 있기 때문에, 플런저(61)를 최전진 위치까지 밀어넣더라도 실린더(60)의 선단에 플런저(61)가 접촉되지 않는다. 이 공간에 일시적으로 수지가 잔류한다. 또한, 사출 장치(71)에 있어서, 제 1 및 제 2 사출 유로(89, 90)는 사출되지 않을 때에 일시적으로 수지가 잔류하는 유로로 설계되어 구성된다. 제 1 및 제 2 수지 공급 유로(86, 87)는 일시적으로 수지가 잔류하는 유로로 설계되어 구성된다. 수지가 잔류하면, 수지의 종류에 따라서, 수지가 탄화되거나 수지의 품질이 저하된다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 결점 또는 문제점을 해결하거나 제거하는 사출 장치를 제공하는 것이다. 구체적으로 말하면, 본 발명의 목적은 가소화 장치 및 플런저식 사출 장치를 포함하는 사출 장치로서, 이들 장치에는 수지의 유로를 스위칭하는 유로 스위칭 기구의 밸브의 개수를 가급적 적게 하여 유로 스위칭 기구의 구조가 심플하여 고장나기 어려우므로, 사출 장치를 저비용으로 제공할 수 있고, 강화 섬유를 함유한 수지를 사용하는 경우라도 절단되는 강화 섬유가 적어 수지가 장시간 그 안에 잔류하는 것을 방지함으로써 수지의 탄화로 인한 품질 저하를 방지할 수 있는 사출 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 사출 장치는 수지를 용융하는 가소화 장치, 가소화 장치에서 용융된 수지를 계량하고 상기 계량된 수지를 사출하는 적어도 하나의 플런저식 사출 장치, 수지가 사출되는 사출부, 및 상기 가소화 장치, 상기 플런저식 사출 장치 및 상기 사출부를 함께 접속하는 유로 스위칭 블록을 포함한다. 유로 스위칭 블록에는 제 1~제 4 접속 유로 및 유로 스위칭 밸브가 설치되어 있다. 상기 가소화 장치, 상기 플런저식 사출 장치, 및 상기 사출부가 제 1~제 3 접속 유로에 접속된다. 이어서, 또 다른 플런저식 사출 장치 또는 수지를 외부로 배출하는 배출부가 제 4 접속 유로에 접속된다. 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치로 스위칭되면, 제 1 접속 유로와 제 2 접속 유로가 서로 연통하고, 제 3 접속 유로와 제 4 접속 유로가 서로 연통하고, 또한 유로 스위칭 밸브가 제 2 위치로 스위칭되면, 제 1 접속 유로와 제 4 접속 유로가 서로 연통하고, 제 2 접속 유로와 제 3 접속 유로가 서로 연통한다.
즉, 상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1에 기재된 발명은 수지를 용융하도록 구성된 가소화 장치, 상기 가소화 장치에서 용융된 수지를 계량하고 상기 용융된 수지를 사출하도록 구성된 적어도 하나의 플런저식 사출 장치, 수지를 사출하도록 구성된 사출부, 및 상기 가소화 장치, 상기 플런저식 사출 장치 및 상기 사출부를 접속하는 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치로서, 상기 유로 스위칭 블록은 제 1~제 4 접속 유로 및 하나의 유로 스위칭 밸브를 포함하고, 상기 가소화 장치가 상기 제 1 접속 유로에 접속되고, 상기 플런저식 사출 장치가 상기 제 2 접속 유로에 접속되고, 상기 사출부가 상기 제 3 접속 유로에 접속되고, 상기 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치로 스위칭되면, 상기 제 1 접속 유로와 상기 제 2 접속 유로가 서로 연통하고, 상기 제 3 접속 유로와 상기 제 4 접속 유로가 서로 연통하고, 또한 상기 유로 스위칭 밸브가 제 2 위치로 스위칭되면, 상기 제 1 접속 유로와 상기 제 4 접속 유로가 서로 연통하고, 상기 제 2 접속 유로와 상기 제 3 접속 유로가 서로 연통하는 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치에 있어서, 다른 플런저식 사출 장치를 더 포함하고, 상기 다른 플런저식 사출 장치는 상기 제 4 접속 유로에 접속되어 있는 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다.
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치에 있어서, 수지를 외부로 배출하도록 구성된 배출부를 더 포함하고, 상기 배출부는 상기 제 4 접속 유로에 접속되어 있는 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다.
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치에 있어서, 상기 유로 스위칭 밸브는 독립된 2개의 유로인 제 1 및 제 2 밸브 내 유로를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 밸브 내 유로는 상기 유로 스위칭 블록 내에서 회전하여 제 1 및 제 2 위치로 스위칭되는 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다.
청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 4에 기재된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치에 있어서, 상기 제 1 밸브 내 유로는 상기 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치로 스위칭되거나 상기 유로 스위칭 밸브가 제 2 위치로 스위칭되는 경우 중 어느 것에 있어서도 상기 제 1 접속 유로와 연통하고, 또한 상기 제 2 밸브 내 유로는 상기 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치로 스위칭되거나 상기 유로 스위칭 밸브가 제 2 위치로 스위칭되는 경우 중 어느 것에 있어서도 상기 제 3 접속 유로와 연통하도록, 상기 유로 스위칭 밸브가 회전하도록 구성된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다.
청구항 6에 기재된 발명은, 청구항 5에 기재된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치에 있어서, 상기 제 1 밸브 내 유로는 상기 제 2 밸브 내 유로의 내경보다 큰 내경을 갖는 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다.
청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치에 있어서, 상기 제 2 접속 유로는 사출시에 상기 플런저식 사출 장치의 플런저의 선단부를 수용하도록 구성된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다.
청구항 8에 기재된 발명은, 청구항 7에 기재된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치에 있어서, 상기 플런저식 사출 장치의 플런저의 선단부는 상기 유로 스위칭 밸브의 가동부의 밸브체에 상기 선단부가 실질적으로 도달하는 위치까지 진입하도록 구성된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다.
청구항 9에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치에 있어서, 상기 유로 스위칭 블록은 상기 제 1~제 4 접속 유로 중 적어도 하나에 설치된 배출 밸브를 포함하고, 상기 배출 밸브는 상기 배출 밸브가 조작되면 외부로 수지를 배출하도록 구성된 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다.
(발명의 효과)
따라서, 상술한 바와 같이 본 발명은, 수지를 용융하는 가소화 장치, 상기 가소화 장치에서 용융된 수지를 계량하고, 상기 계량된 용융 수지를 사출하는 적어도 플런저식 사출 장치, 수지가 사출되는 사출부, 및 상기 가소화 장치, 상기 플런저식 사출 장치 및 상기 사출부를 함께 접속하는 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치를 제공한다. 이어서, 상기 유로 스위칭 블록은 제 1~제 4 접속 유로 및 유로 스위칭 밸브를 포함한다. 이어서, 상기 가소화 장치가 상기 제 1 접속 유로에 접속되고, 상기 플런저식 사출 장치가 상기 제 2 접속 유로에 접속되고, 상기 사출부가 상기 제 3 접속 유로에 접속되고, 상기 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치로 스위칭되면, 상기 제 1 접속 유로와 상기 제 2 접속 유로가 서로 연통하고, 상기 제 3 접속 유로와 상기 제 4 접속 유로가 서로 연통하고, 반면에 상기 유로 스위칭 밸브가 제 2 위치로 스위칭되면, 상기 제 1 접속 유로와 상기 제 4 접속 유로가 서로 연통하고, 상기 제 2 접속 유로와 상기 제 3 접속 유로가 서로 연통한다. 따라서, 본 발명의 사출 장치에 있어서, 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치로 스위칭되면, 가소화 장치에서 용융된 수지는 플런저식 사출 장치에 공급되고, 반면에 유로 스위칭 밸브가 제 2 위치로 스위칭되면, 플런저식 사출 장치를 구동함으로써 수지가 사출부로부터 사출될 수 있다. 이어서, 상술한 유로를 스위칭할 수 있는 유로 스위칭 블록은 단독의 유로 스위칭 밸브만을 포함하고, 환언하면 유로 스위칭 블록에 밸브가 1개만 설치되어 있다. 이것은 유로 스위칭 블록의 구조를 심플하게 하여 유로 스위칭 블록이 고장나기 어렵게 하므로, 사출 장치를 저비용으로 제공하는 것을 가능하게 한다. 또한, 상기 사출 장치는 강화 섬유를 함유한 수지를 사용하는 경우라도, 유로 스위칭 블록에 밸브가 1개만 제공되므로, 밸브에 의해 절단되는 강화 섬유가 적다고 하는 우수한 이점을 갖는다. 이어서, 유로 스위칭 블록에 수지가 잔류하는 유로가 거의 없으므로 수지의 열화를 방지하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 사출 장치는 다른 플런저식 사출 장치를 포함하고, 다른 플런저식 사출 장치는 제 4 접속 유로에 접속되어 있다. 이어서, 플런저식 사출 장치 및 다른 플런저식 사출 장치에 있어서, 한쪽의 플런저식 사출 장치가 가소화 장치로부터의 수지를 계량하는 동안에 다른쪽의 플런저식 사출 장치가 수지를 사출할 수 있다. 또한, 플런저식 사출 장치 및 다른 플런저식 사출 장치에 있어서, 한쪽의 플런저식 사출 장치가 수지를 사출하는 동안에 다른쪽의 플런저식 사출 장치가 가소화 장치로부터의 수지를 계량할 수 있다. 즉, 사출 공정 및 보압 공정에 있어서 가소화가 중단되지 않아도 되므로 가소화 장치를 연속적으로 운전할 수 있다. 이것은 수지의 품질을 균일하게 할 뿐만 아니라 성형 사이클의 사이클 타임도 단출시킬 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 사출 장치는 수지를 외부로 배출하는 배출부를 포함하고, 배출부는 제 4 접속 유로에 접속되어 있다. 본 발명의 이 양태에 있어서, 플런저식 사출 장치를 구동하여 수지를 사출하는 동안에 가소화 장치로부터의 수지는 배출부로부터 배출되지만, 가소화 장치를 연속적으로 운전할 수 있는 것이 보증된다. 즉, 수지의 품질을 균일하게 할 수 있다. 본 발명의 하나의 양태에 따르면, 유로 스위칭 밸브는 독립된 2개의 유로인 제 1 및 제 2 밸브 내 유로를 포함하고, 유로 스위칭 블록 내에서 회전하여 제 1 및 제 2 위치로 스위칭되도록 되어 있다. 즉, 유로 스위칭 밸브는 심플한 구조를 갖는 유로 스위칭 밸브로 구성되어 있다. 따라서, 유로 스위칭 밸브는 고장이 적고 저렴하게 제공될 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 제 1 밸브 내 유로는 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치 또는 제 2 위치 중 어느 것으로나 스위칭되는 경우라도 상기 제 1 접속 유로와 연통하고, 또한 상기 제 2 밸브 내 유로는 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치 또는 제 2 위치 중 어느 것으로나 스위칭되는 경우라도 상기 제 3 접속 유로와 연통하도록, 상기 유로 스위칭 밸브가 회전한다. 이것은, 항상 제 1 밸브 내 유로에 가소화 장치로부터 가소화된 새로운 수지가 흐르게 할 수 있다. 예를 들면, 다른 플런저식 사출 장치가 제 4 접속 유로에 접속되어 있으면, 가소화 장치로부터의 수지는 항상 제 1 밸브 내 유로를 경유해서 플런저식 사출 장치 또는 다른 플런저식 사출 장치로 흐르고, 이어서 계량되게 되며, 제 1 밸브 내 유로에 수지가 체류하는 일이 없어 수지의 열화를 확실하게 방지하는 것을 가능하게 한다. 이어서, 유로 스위칭 밸브가 회전되면, 유로 스위칭 밸브의 제 1 위치 또는 제 2 위치 중 어느 것으로의 스위칭 동안에 있어서도, 적어도 제 1 밸브 내 유로가 가소화 장치와 연통한 상태가 유지된다. 이 경우에 있어서, 수지의 압력 상승을 완화하는 버퍼가 제 1 밸브 내 유로의 수지 함유 용량에 대응하는 양만큼 보증될 수 있으므로, 유로 스위칭 밸브의 스위칭에 따라서 일시적으로 제 1 접속 유로와 제 2 및 제 4 접속 유로 사이의 연통이 차단되는 경우라도, 가소화 장치가 수지의 가소화를 안정적으로 계속할 수 있는 것이 보증된다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 제 1 밸브 내 유로는 제 2 밸브 내 유로의 내경보다 큰 내경을 갖는다. 일반적으로, 플런저식 사출 장치로부터 사출되는 수지의 압력은 가소화 장치로부터 공급되는 수지의 압력보다 매우 크다. 그러면, 제 1 밸브 내 유로보다 제 2 밸브 내 유로에 더욱 큰 압력이 작용하게 된다. 유로 스위칭 밸브는 회전하며, 따라서 상기 유로 스위칭 밸브가 회전체인 것이 분명하다. 회전체에 있어서 상이한 압력으로 인해 편하중이 발생하면 회전체가 고장나기 쉬워 수명에 나쁘게 영향을 미친다. 그러나, 본 발명의 이 양태에 의해, 제 1 밸브 내 유로는 제 2 밸브 내 유로의 내경보다 큰 내경을 갖도록 형성되어 있으므로, 유로 스위칭 밸브에 작용하는 편하중의 크기를 작게 할 수 있다. 따라서, 유로 스위칭 밸브의 고장이나 수명에 나쁘게 영향을 미치지는 것을 회피할 수 있다. 본 발명의 양태에 따르면, 제 2 접속 유로는 사출시에 플런저식 사출 장치의 플런저의 선단부를 진입하게 한다. 그러면, 또한 제 2 접속 유로 내의 수지가 사출될 수 있으므로, 수지가 장시간 체류하는 것을 방지할 수 있다. 이것은 수지가 탄화로 인해 열화되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 플런저식 사출 장치의 플런저의 선단부는 유로 스위칭 밸브를 구성하는 가동부인 밸브체에 그 선단부가 실질적으로 도달하는 위치까지 진입한다. 그러면, 유로 스위칭 밸브 내에 잔류하는 수지의 양이 더 감소될 수 있어 수지가 탄화로 인해 열화되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 유로 스위칭 블록은 제 1~제 4 접속 유로 중 적어도 1개소에 설치되는 배출 밸브를 포함하고, 따라서 상기 배출 밸브가 조작되면 외부로 수지를 배출한다. 배출 밸브가 설치되어 있으므로, 가소화 사출 장치의 운전 개시시에 품질이 안정되지 않은 수지를 용이하게 배출할 수 있다. 또한, 메인터넌스 서비스가 실시되거나 긴급시에 수지를 외부로 배출할 수 있어, 본 발명의 사출 장치는 사용성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치의 개략도를 나타내고, 도 1(A), 도 1(B)는 유로 스위칭 블록의 유로 스위칭 밸브가 각각 제 1 및 제 2 위치로 스위칭되었을 때의 사출 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치의 개략도를 나타내고, 사출 장치를 구성하고 있는 플런저식 사출 장치의 플런저를 구동하여 사출 공정이 실시되고 있는 사출 장치의 단면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 유로 스위칭 블록의 작용을 도시하는 도면을 나타내고, 도 3(A)~도 3(C)는 유로 스위칭 밸브가 다양한 스위칭 위치에 위치되었을 때의 유로 스위칭 블록의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 사출 장치의 일부의 개략도를 나타내고, 도 4(A), 도 4(B)는 사출 전과 사출 후의 플런저의 위치를 나타내는 플런저식 사출 장치 및 유로 스위칭 블록의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 사출 장치의 일부의 개략도를 나타내고, 도 5(A), 도 5(B)는 사출 전과 사출 후의 플런저의 위치를 나타내는 플런저식 사출 장치 및 유로 스위칭 블록의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시형태에 따른 사출 장치를 나타내는 도면을 나타내고, 도 6(A)는 사출 장치를 나타내는 단면도이고, 도 6(B), 도 6(C)는 유로 스위칭 블록에 설치되는 1개의 배출 밸브를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시형태에 따른 사출 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 유로 스위칭 블록을 나타내는 도면을 나타내고, 도 8(A)는 유로 스위칭 블록의 사시도이고, 도 8(B), 도 8(C)는 각각 도 8(A)에 나타낸 선 X-X 및 선 Y-Y를 따라 화살표 X, Y로 도시된 방향에서 본 유로 스위칭 밸브의 단면도이다.
도 9는 종래예를 나타내는 도면이고, 도 9(A), 도 9(B)는 각각 특허문헌 1, 특허문헌 2에 기재된 사출 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태가 설명될 것이다. 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 사출 장치(1A)는 도 1에 나타낸 바와 같이 수지를 가소화, 즉 용융하는 가소화 장치(2), 용융된 수지를 계량하고, 그 계량된 용융 수지를 사출하는 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5), 사출부, 즉 수지를 사출하는 사출 노즐(8), 및 상기 가소화 장치(2), 상기 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5) 및 상기 사출 노즐(8)을 접속하는 유로 스위칭 블록(7)을 포함한다. 종래 주지하는 바와 같이, 가소화 장치(2)는 가열 실린더(10) 및 상기 가열 실린더(10) 내에서 회전하도록 구성된 스크류(11)를 포함하고, 도면에는 나타내고 있지 않지만 히터는 가열 실린더(10)의 외주면에 설치되어 있고, 호퍼는 가열 실린더(10)의 후단부에 설치되어 있다. 따라서, 히터로 가열 실린더(10)를 가열하고, 호퍼로부터 가열 실린더(10)로 수지를 재료로서 공급하고, 스크류(11)를 회전하면, 수지가 가소화, 즉 용융되고, 이어서 가소화 장치(2)의 전방으로 공급된다. 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)는 종래 주지의 플런저식 사출 장치로 구성되고, 각각 사출 실린더(13, 14) 및 상기 사출 실린더(13, 14) 내에서 축 방향으로 구동되는 플런저(16, 17)를 포함한다.
본 실시형태에 따른 유로 스위칭 블록(7)은, 본 발명으로 특징지어 지며, 수지의 유로를 스위칭하는 유로 스위칭 기구로 구성된다. 본 실시형태에 있어서, 유로 스위칭 블록(7)은 실질적으로 정육면체로 형성되어 있다. 상기 유로 스위칭 블록(7)에는 정육면체의 상면으로부터 수직으로 보어(19)가 개방되어 있다. 이 보어(19)에 다음에 설명될 수 있는 밸브체(20)가 회전 가능하게 삽입되고, 유로 스위칭 밸브(21)는 유로 스위칭 블록(7), 보어(19), 및 밸브체(20)로 구성되어 있다. 덧붙여, 정육면체를 구성하는 4면의 측면의 각 중심에는 보어(19)와 연통하는 관통 구멍이 개방되어 있다. 즉, 상기 관통 구멍은 제 1~제 4 접속 유로(23a, 23b, …)를 구성한다. 상기 제 1~제 4 접속 유로(23a, 23b, …)에 있어서, 가소화 장치(2)가 제 1 접속 유로(23a)에 접속되고, 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)가 각각 제 2 및 제 4 접속 유로(23b, 23d)에 접속되고, 또한 사출 노즐(8)이 제 3 접속 유로(23c)에 접속되어 있다. 따라서, 가소화 장치(2) 및 사출 노즐(8)은 유로 스위칭 블록(7)을 통해 동일 축 상에 배치되고, 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)는 유로 스위칭 블록(7)을 통해 동일 축 상에 배치되며, 서로 대향하고 있다. 상술한 바와 같이 장치가 배치되어 있기 때문에, 가소화 장치(2)는 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)의 축과 직교하고 있고, 사출 장치(1A)는 전체적으로 좌우 대칭을 형성하고 있다.
본 실시형태에 따른 유로 스위칭 밸브(21)를 구성하는 밸브체(20)는 원기둥 형상을 나타낸다. 밸브체(20)의 외주면 상에는 원주 방향에 소정 길이로 연장되는 홈이 2개 형성되어 있다. 이들 홈은 원기둥 상에 동일 높이로 형성되어 있다. 한쪽의 홈은 0도~90도의 각도 범위에서 연장되는 원호로 형성되어 있고, 반면에 다른쪽의 홈은 180도~270도의 각도 범위에서 연장되는 원호로 형성되어 있고, 또한 상기 홈은 모두 밸브체(20)의 외주면에 소정의 깊이로 형성되어 있다. 상술한 방식으로 구성된 상기 밸브체(20)가 보어(19)에 삽입되어 있어 한쪽의 홈과 보어(19)로부터 제 1 밸브 내 유로(25)가 구성되고, 반면에 다른쪽의 홈과 보어(19)로부터 제 2 밸브 내 유로(26)가 구성된다. 상술한 바와 같이, 밸브체(20)는 보어(19) 내에서 회전하여, 2개소의 회전 위치, 즉 제 1 및 제 2 위치를 취할 수 있다. 상기 밸브체(20)가 제 1 및 제 2 위치를 취함으로써, 제 1~제 4 접속 유로(23a, 23b, …)는 제 1 및 제 2 밸브 내 유로(25, 26)에 의해 서로 연통되거나 차단되게 된다.
본 실시형태에 있어서, 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)의 사출 실린더(13, 14)는 내경이 제 2 및 제 4 접속 유로(23b, 23d)의 내경보다 약간 작다. 따라서, 플런저(16, 17)를 축 방향으로 구동하면, 도 2에 나타낸 바와 같이 플런저 선단부(28, 29)는 사출 실린더(13, 14)의 선단부를 통해 제 2 및 제 4 접속 유로(23b, 23d)로 진입하여 실질적으로 밸브체(20) 근방에 도달할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 플런저 선단부(28, 29)가 밸브체(20)로 깊이 이동하기 때문에, 사출시에 유로 스위칭 블록(7) 내에 잔류하는 수지의 양을 가능한 작게 할 수 있어 장시간 동안 그 안에서의 체류로 인해 수지의 품질이 변질되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태에 따른 사출 장치(1A)의 작용이 설명될 것이다. 우선, 본 실시형태에 따른 유로 스위칭 블록(7)에 있어서, 유로 스위칭 밸브(21)가 도 1(A)에 나타낸 바와 같이 제 1 위치로 스위칭된다. 이어서, 제 1 및 제 2 접속 유로(23a, 23b)는 제 1 밸브 내 유로(25)를 통해서 서로 연통한다. 즉, 가소화 장치(2)와 제 1 플런저식 사출 장치(4)가 서로 연통한다. 소정의 축력이 플런저(16) 상에 미리 인가된다. 가소화 장치(2)에 있어서, 가열 실린더(10)를 가열하고 스크류(11)를 회전하면, 수지가 용융하고, 이후 가소화 장치(2)로부터 제 1 플런저식 사출 장치(4)로 공급된다. 용융된 수지에 의해 인가된 압력으로 인해 플런저(16)가 후퇴한다. 즉, 용융된 수지의 계량이 실시된다. 용융된 수지의 소정량이 계량되면, 유로 스위칭 밸브(21)가 도 1(B)에 나타낸 바와 같이 제 2 위치로 스위칭된다. 이어서, 제 1 접속 유로(23a) 및 제 4 접속 유로(23d)는 제 1 밸브 내 유로(25)를 통해 서로 연통한다. 즉, 가소화 장치(2)와 제 2 플런저식 사출 장치(5)가 서로 연통한다. 가소화 장치(2)는 계속해서 운전하여 수지를 용융한다. 이어서, 용융된 수지는 제 2 플런저식 사출 장치(5)에 공급된다. 한편, 이 제 2 위치에 있어서, 제 2 접속 유로(23b) 및 제 3 접속 유로(23c)는 제 2 밸브 내 유로(26)를 통해 서로 연통한다. 즉, 제 1 플런저식 사출 장치(4)와 사출 노즐(8)이 서로 연통한다. 제 1 플런저식 사출 장치(4)에 있어서, 플런저(16)는 축 방향으로 구동하여 용융된 수지를 사출하여 도시되지 않은 금형에 충전시킨다. 플런저(16)가 완전히 구동되면, 도 2에 도시된 바와 같이 플런저 선단부(28)가 사출 실린더(13)를 통해서 이동하여 유로 스위칭 블록(7) 내의 유로인 제 2 접속 유로(23b)에 진입한다. 이것은 상기 제 1 플런저식 사출 장치(4)에 잔류하는 수지의 양을 가능한 한 작게 저감시킬 수 있다. 보압 공정에 있어서, 플런저(16)에 소정의 축력이 인가된다. 금형에 충전된 수지가 냉각 고화되면, 금형이 개방되어 성형품이 제거되고, 그 후 다시 금형이 클램핑된다. 이들 사출 공정 및 보압 공정에 있어서도, 가소화 장치(2)로부터 제 2 플런저식 사출 장치(5)로 수지가 계속해서 공급된다. 이어서, 제 2 플런저식 사출 장치(5)에 소정량의 수지가 계량되면, 도 1(A)에 나타낸 바와 같이 유로 스위칭 밸브(21)가 제 1 위치로 스위칭된다. 이어서, 가소화 장치(2)와 제 1 플런저식 사출 장치(4)가 서로 연통하고, 상술한 바와 같이 제 1 플런저식 사출 장치(4)에 있어서 수지의 계량이 개시된다. 즉, 가소화는 중단되지 않는다. 이어서, 이 제 1 위치에 있어서 제 2 플런저식 사출 장치(5)와 사출 노즐(8)도 서로 연통한다. 제 2 플런저식 사출 장치(5)에 있어서의 플런저(17)는 축 방향으로 구동되어 용융된 수지를 사출하고, 도시되지 않은 금형에 그것을 충전한다. 이하, 동일한 방식으로 성형을 반복한다.
덧붙여, 본 실시형태에 따른 유로 스위칭 블록(7)에 있어서, 유로 스위칭 밸브(21)의 스위칭 방법 또는 스위칭 방향에 있어서 각별한 주의가 요구된다. 도 3(A)는 유로 스위칭 밸브(21)가 제 1 위치로 스위칭되어 있는 유로 스위칭 블록(7)을 개략적으로 나타내고, 가소화 장치(2)로부터 공급되는 수지는 제 1 밸브 내 유로(25)를 통해서 제 1 플런저식 사출 장치(4)로 이송되고, 제 2 플런저식 사출 장치(5)로부터 사출되는 수지는 제 2 밸브 내 유로(26)를 통해서 사출 노즐(8)에 이송되어 사출된다. 제 1 밸브 내 유로(25) 내부를 흐르는 수지는 가소화된 직후의 수지이고, 반면에 제 2 밸브 내 유로(26) 내부를 흐르는 수지는 제 2 플런저식 사출 장치(5) 내에서 계량된 수지, 즉 제 2 플런저식 사출 장치(5) 내부에 체류하는 수지이므로, 가소화로부터 약간의 시간이 경과되어 있다. 밸브체(20)는 부호 36과 부호 37로 나타내어지는 2개의 방향으로 회전할 수 있고, 2개의 방향 중 어느 것으로도 회전하는 밸브체(20)에 의해 스위칭될 수 있다. 예를 들면, 밸브체(20)가 부호 36으로 나타내어지는 방향으로 90도 회전하면, 도 3(B)에 나타낸 바와 같이 가소화 장치(2)와 제 2 플런저식 사출 장치(5)가 서로 연통하고, 제 1 플런저식 사출 장치(4)와 사출 노즐(8)이 서로 연통한다. 따라서, 이 회전 위치를 제 2 위치라고 해도 좋다. 그러나, 그러면 제 2 밸브 내 유로(26)가 가소화 장치(2)와 제 2 플런저식 사출 장치(5)를 연통하게 되어, 도 3(A)에 참조로서 설명된 바와 같이 제 2 플런저식 사출 장치(5)로부터 사출된 수지, 즉 가소화로부터 약간 시간이 경과하고 있는 수지가 제 2 밸브 내 유로(26)에 존재한다. 이어서, 상기 수지가 제 2 플런저식 사출 장치(5)로 돌아가서 체류된다. 플런저식 사출 장치 내에서의 수지의 체류 시간이 길어지면, 수지의 품질이 열화될 수 있어 바람직하지 않다. 따라서, 본 실시형태에 있어서 밸브체(20)는 부호 37로 나타내어지고 있는 방향으로 회전하게 된다. 이어서, 가소화 장치(2)와 제 2 플런저식 사출 장치(5)는 도 3(C)에 나타내고 있는 바와 같이, 가소화 직후의 수지만 존재하는 제 1 밸브 내 유로(25)를 통해서 서로 연통한다. 이어서, 제 2 플런저식 사출 장치(5)에 계량되는 수지는 새로운 것이 보증되며, 수지가 그 안에 오랫동안 체류하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서 이 위치를 제 2 위치라고 한다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 밸브 내 유로(25)는 유로 스위칭 밸브(21)가 제 1 또는 제 2 위치로 스위칭되는 것과 상관없이 항상 가소화 장치(2)와 연통하도록 설계되고, 반면에 제 2 밸브 내 유로(26)는 유로 스위칭 밸브(21)가 제 1 또는 제 2 위치로 스위칭되는 것과 상관없이 사출 노즐(8)과 연통하도록 설계되어 있어, 수지가 유로 내에 장시간 체류되는 것이 방지된다.
이와 같이, 본 실시형태에 있어서 유로 스위칭 밸브(21)의 밸브체(20)의 회전 방법은 결정되어 있지만, 이것은 다른 이점을 제공한다. 이하, 이것에 대해 설명한다. 유로 스위칭 밸브(21)가 유로를 스위칭하는 동안에, 일시적으로 가소화 장치(2)와 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)의 연통이 차단된다. 연통이 차단된 상태에서 가소화 장치(2)가 가소화를 계속해서 용융된 수지를 공급하는 것을 지속하는 경우에는, 수지의 압력이 급속도로 급격히 증가되어 수지의 가소화에 영향을 미치게 된다. 그러나, 상기에서 설명한 바와 같이 밸브체(20)가 회전되면, 유로 스위칭 밸브(21)가 유로를 스위칭하는 동안이라도, 적어도 제 1 밸브 내 유로(25)는 가소화 장치(2)에 연통한 상태가 유지된다. 이것은 제 1 밸브 내 유로(25)가 원기둥 형상의 밸브체(20)의 외주면에 형성되어 있는 홈이어서 밸브체(20)가 회전하는 동안에도 이 홈이 항상 제 1 접속 유로(23a)에 접속되어 있기 때문이다. 상술한 바와 같이, 유로 스위칭 밸브(21)가 유로를 스위칭하는 동안에도 제 1 밸브 내 유로(25)는 가소화 장치(2)와 연통된 상태가 유지되므로, 가소화 장치(2)와 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)의 연통이 일시적으로 차단되어도, 제 1 밸브 내 유로(25) 내부의 수지는 제 1 밸브 내 유로(25)의 수지 수용량에 대응하는 양만큼 압축되어 수지 압력의 상승을 완화시킨다. 이것은 가소화 장치(2)에 의한 연속적인 가소화가 그렇지 않은 경우의 수지의 압력 증가에 의해 영향을 받는 것을 방지한다.
덧붙여, 유로 스위칭 밸브(21)가 제 1 및 제 2 위치 중 어느 것으로 스위치되는지에 상관없이, 제 1 밸브 내 유로(25)가 항상 가소화 장치(2)와 연통하고, 제 2 밸브 내 유로(26)가 항상 사출부, 즉 사출 노즐(8)과 연통하는 경우에는, 제 1 및 제 2 밸브 내 유로(25, 26)의 내경이 변경되어도 좋다. 구체적으로 말하면, 제 1 밸브 내 유로(25)의 내경을 제 2 밸브 내 유로(26)의 내경보다 크게 한다. 이것은 사출시에 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)로부터 사출되는 수지의 압력이 가소화 장치(2)로부터 공급되는 수지의 압력보다 상당히 크기 때문이다. 압력의 크기의 차이로 인해, 제 2 밸브 내 유로(26)에 제 1 밸브 내 유로(25)에 작용된 내압보다 큰 내압이 작용된다. 그러면, 유로 스위칭 밸브(21) 또는 밸브체(20) 상에 편하중이 인가된다. 이 편하중은 밸브체(20)가 보어(19)의 소정의 방향으로 압박되게 하여 유로 스위칭 밸브(21)가 열화하거나 고장나기 쉽게 하는 경향이 있다. 따라서, 상기 편하중을 저감하기 위해 제 1 밸브 내 유로(25)의 내경은 제 2 밸브 내 유로(26)의 내경보다 크게 한다.
본 실시형태에 따른 사출 장치(1A)는 다양하게 변형될 수 있다. 도 4(A), 도 4(B)는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 사출 장치(1B)의 일부를 나타낸다. 즉, 사출 장치(1B)의 제 1 플런저식 사출 장치(4') 및 유로 스위칭 블록(7)이 도 4(A), 도 4(B)에 나타내어져 있다. 유로 스위칭 블록(7)에는 가소화 장치(2), 제 2 플런저식 사출 장치(5'), 및 사출 노즐(8)이 접속되어 있지만, 이들 구성 부재는 도면에서 생략되어 있다. 상기 제 2 실시형태의 사출 장치(1B)의 제 1 플런저식 사출 장치(4')는 제 1 실시형태에 따른 제 1 플런저식 사출 장치(4)와 차이가 있다. 구체적으로 말하면, 플런저 선단부(28')는 제 1 플런저식 사출 장치(4)의 플런저 선단부(28)와 차이가 있으며, 플런저 선단부(28')의 끝면(28a')의 형상은 밸브체(20)의 홈면(31)의 형상과 일치하고 있다. 이 실시형태에 있어서, 사출이 실시될 때에 도 4(B)에 나타낸 바와 같이 플런저 선단부(28')를 밸브체(20)의 내부로 진입시킬 수 있다. 이것은 사출이 실시될 때에 유로 스위칭 블록(7) 내에 잔류하는 수지의 양을 더욱 적게 할 수 있다. 도시가 생략되어 있는 제 2 플런저식 사출치(5')의 플런저 선단부(29')는 제 1 플런저식 사출 장치(4')의 플런저 선단부(28')가 형성되어 있는 방식과 동일한 방식으로 형성되어 있으므로, 제 2 플런저식 사출치(5')의 플런저 선단부(29')에 의해 유로 스위칭 블록(7) 내에 잔류하는 수지의 양도 더욱 적게 할 수 있다.
도 5(A), 도 5(B)는 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 사출 장치(1C)의 일부를 나타낸다. 유로 스위칭 블록(7)의 3개의 측면에는 제 1 실시형태와 마찬가지로 가소화 장치(2), 제 2 플런저식 사출 장치(5''), 및 사출 노즐(8)이 접속되어 있지만, 이들 구성 부재는 도면에서 생략되어 있고, 제 1 플런저식 사출 장치(4'') 및 유로 스위칭 블록(7)만 도 5(A), 도 5(B)에 나타내어져 있다. 상기 제 3 실시형태에 따른 사출 장치(1C)는 2개의 특징을 갖는다. 제 1 특징은 사출 실린더(13'')의 내경이 유로 스위칭 블록(7) 내의 제 2 접속 유로(23b)의 내경보다 크다는 점이다. 따라서, 플런저 선단부(28'')의 외경은 사출 실린더(13'')의 내경에 맞춰서 증가되어 있다. 이 실시형태의 제 2 특징은 플런저 선단부(28'')의 선단에 돌기(30)가 형성되어 있다는 점이다. 돌기(30)는 원기둥 형상이고, 그 외경은 제 2 접속 유로(23b)의 내경과 실질적으로 동등하다. 따라서, 사출이 실시될 때에 도 5(B)에 나타낸 바와 같이 플런저(16'')가 구동되면, 플런저 선단부(28'')의 돌기(30)는 제 2 접속 유로(23b)에 진입할 수 있다. 즉, 제 3 실시형태에 의해서도 사출시에 유로 스위칭 블록(7) 내에 잔류하는 수지의 양을 저감시킬 수 있다. 도시가 생략되어 있는 제 2 플런저식 사출 장치(5')는 제 1 플런저식 사출 장치(4'')가 형성되어 있는 방식과 동일한 방식으로 형성되어 있어, 제 2 플런저식 사출 장치(5'')에 의해 사출시에 유로 스위칭 블록(7) 내에 잔류하는 수지의 양을 저감시킬 수 있다.
제 1 실시형태의 사출 장치(1A)의 변형예로서, 수지를 배출하는 기구가 추가될 수 있다. 이 배출 기구는 운전 개시시에 가소화되는 수지의 품질이 안정하게 되어 있지 않은 경우, 메인터넌스 서비스가 실시되는 경우, 또는 긴급시에 수지를 배출하기 위한 것이다. 도 6(A)는 제 4 실시형태에 따른 수지의 배출 기구를 포함한 사출 장치(4D)를 나타낸다. 이 실시형태의 사출 장치(1D)에는 배출 밸브(37a, 37b, …)를 포함한 유로 스위칭 블록(7')이 설치되어 있다. 이 제 4 실시형태에 있어서, 배출 밸브(37a, 37b, …)는 각각 제 1~제 4 접속 유로(23a, 23b, …) 모두에 설치되어 있다. 이 제 4 실시형태에 있어서, 이들 배출 밸브(37a, 37b, …)의 구조는 모두 동일하므로, 제 1 접속 유로(23a)에 설치되어 있는 배출 밸브(37a)에 대해서만 설명한다. 도 6(B)에 나타낸 바와 같이, 배출 밸브(37a)는 블록체(38) 및 밸브체(40)를 포함한다. 블록체(38)에는 제 1 접속 유로(23a)의 일부를 구성하는 수지 유로(42) 및 이 수지 유로(42)와 직교 방향으로 교차하는 관통 구멍(39)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(39)에 소정의 형상의 밸브체(40)가 삽입되고, 도면에 나타내지 않은 구동 기구에 의해서 작동부(41)를 조작하면 밸브체(40)가 관통 구멍(39)을 상하로 구동하게 된다. 밸브체(40)의 위치가 도 6(B)에 나타내어지는 위치에 있는 경우에는, 수지 유로(42), 즉 제 1 접속 유로(23a)는 가소화 장치(2) 및 유로 스위칭 블록(7')과 연통하여 수지가 가소화 장치(2)로부터 유로 스위칭 블록(7')으로 흐르게 된다. 그러나, 사출 장치(1D)가 운전을 개시하는 경우, 메인터넌스 서비스가 실시되는 경우, 또는 긴급시에 조작부(41)를 운전하여 밸브체(40)를 도 6(C)에 나타낸 위치로 구동하면, 수지 유로(42), 즉 제 1 접속 유로(23a)는 폐쇄되고, 이것에 의해 가소화 장치로부터의 수지는 관통 구멍(39)을 통해서 외부로 배출된다. 상술한 바와 같이, 이 실시형태에 있어서 배출 밸브(37a, 37b, …)는 제 1~제 4 접속 유로(23a, 23b, …) 모두에 설치되어 배출 밸브(37a, 37b, …) 중 어느 것에서도 수지를 배출할 수 있게 된다. 그러나, 4개의 배출 밸브(37a, 37b, …)가 반드시 모두 필요한 것은 아니고, 따라서 1개의 배출 밸브만으로도 수지 배출의 목적은 달성될 수 있다. 상기 배출 밸브(37a, 37b, …)의 구조는 상술한 구조에 한정될 필요는 없고, 외부로 수지를 배출할 수 있도록 되어 있으면 어떠한 구조도 취할 수 있다.
본 실시형태에 있어서, 사출 장치(1A, 1B, …)에는 2대의 플런저식 사출 장치, 즉 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)가 설치되어 있어 수지를 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치로부터 교대로 사출할 수 있는 것이 설명되어 있다. 그러나, 사출 장치가 본 실시형태에 따른 유로 스위칭 블록(7)에 장착된 1대의 플런저식 사출 장치만을 포함하는 구성이 채용될 수도 있다. 도 7은 그러한 사출 장치 또는 제 5 실시형태에 따른 사출 장치(1E)를 나타낸다. 상기 사출 장치(1E)에 있어서, 본 실시형태에 따른 유로 스위칭 블록(7)에 있어서 제 1~제 3 접속 유로(23a, 23b, 23c)의 각각에 가소화 장치(2), 제 1 플런저식 사출 장치(4), 및 사출 노즐(8)이 접속되어 있다. 그러나, 제 4 접속 유로(23d)에는 수지를 외부로 배출하는 배출부(45)가 접속되어 있다. 따라서, 도 7에 나타낸 바와 같이 유로 스위칭 밸브(21)가 제 2 위치를 취하는 경우에는, 가소화 장치(2)로부터 공급되는 수지는 배출부(45)로부터 배출되게 된다. 수지는 배출되는 만큼 폐기되지만, 가소화 장치(2)를 연속적으로 운전할 수 있기 때문에, 유로 스위칭 밸브(21)를 제 1 위치로 스위칭하여 가소화 장치(2)로부터 제 1 플런저식 사출 장치(4)로 수지를 공급할 때에, 항상 품질이 일정한 수지를 공급할 수 있는 것이 보증된다.
도 8은 다른 실시형태에 따른 변형된 유로 스위칭 블록(7'')을 나타낸다. 이 유로 스위칭 블록(7'')에 있어서, 밸브체(20')는 실질적으로 직육면체 형상이고, 유로 스위칭 블록(7'')에 개방된 직육면체의 구멍(31)에 매끄럽게 슬라이딩되도록 설치되어 있다. 밸브체(20') 상에는 4개의 홈(32, 33, 34, 35)이 형성되어 있다. 홈(32)과 홈(33)은 동일한 높이로 형성되고, 홈(34)과 홈(35)은 동일한 높이로 형성된다. 밸브체(20')를 슬라이딩하여 제 1~제 4 접속 유로(23a, 23b, …)에 홈(32, 33)이 정합하는 제 1 위치, 및 제 1~제 4 접속 유로(23a, 23b, …)에 홈(34, 35)이 정합하는 제 2 위치로 유로가 스위칭될 수 있다. 당업자라면 용이하게 이해할 수 있도록, 본 발명은 이 유로 스위칭 블록(7'')을 이용하여 실시될 수 있다.
다른 변형예도 존재한다. 예를 들면, 본 실시형태에 있어서 제 1 및 제 2 플런저식 사출 장치(4, 5)의 사출 실린더(13, 14)의 내경은 제 2 및 제 4 접속 유로(23b, 23d)의 내경보다 약간 작은 것으로 설명되어 있다. 그러나, 사출 실린더(13, 14)의 내경을 제 2 및 제 4 접속 유로(23b, 23d)의 내경과 동일하게 해도 좋다. 이 경우, 사출 실린더(13, 14)의 보어는 유로 스위칭 블록(7)의 제 2 및 제 4 접속 유로(23b, 23d)와 매끄럽게 연속하게 된다. 그러면, 플런저 선단부(28, 29)는 매끄럽게 제 2 및 제 4 접속 유로(23b, 23d)의 내부에 도달할 수 있다. 다른 변형예도 존재한다. 예를 들면, 플런저(16, 17)의 플런저 선단부(28, 29)는 반드시 제 2 및 제 4 접속 유로(23b, 23d)의 내부에 도달할 필요는 없다. 사출 실린더(13, 14)의 내경을 크게 하면, 플런저 선단부(28, 29)는 제 2 및 제 4 접속 유로(23b, 23d)의 내부에 도달할 수 없다. 그러나, 이것은 플런저(16, 17)의 짧은 사출 스트로크에 의해서도 수지를 대량으로 사출할 수 있다고 하는 이점을 제공한다. 또 다른 변형예가 존재한다. 여기에 기재된 본 실시형태에 있어서, 사출부는 사출 노즐(8)로 이루어지는 것으로 설명되어 있다. 그러나, 수지를 필름 형상으로 압출하는 T 다이를 사출부로서 채용할 수 있다.
1A, 1B : 사출 장치 2 : 가소화 장치
4 : 제 1 플런저식 사출 장치 5 : 제 2 플런저식 사출 장치
7 : 유로 스위칭 블록 8 : 사출 노즐
10 : 가열 실린더 11 : 스크류
13, 14 : 사출 실린더 16, 17 : 플런저
19 : 보어 20 : 밸브체
21 : 유로 스위칭 밸브 23a, 23b, 23c, 23d : 제 1~제 4 접속 유로
25 : 제 1 밸브 내 유로 26 : 제 2 밸브 내 유로
28, 29 : 플런저 선단부 37a, 37b, 37c, 37d : 배출 밸브　

Claims (9)

  1. 수지를 용융하도록 구성된 가소화 장치,
    상기 가소화 장치에서 용융된 수지를 계량하고, 상기 용융된 수지를 사출하도록 구성된 적어도 하나의 플런저식 사출 장치,
    상기 수지를 사출하도록 구성된 사출부, 및
    상기 가소화 장치, 상기 플런저식 사출 장치 및 상기 사출부를 접속하는 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치로서:
    상기 유로 스위칭 블록은 제 1 접속 유로, 제 2 접속 유로, 제 3 접속 유로, 제 4 접속 유로, 및 하나의 유로 스위칭 밸브를 포함하고,
    상기 유로 스위칭 밸브는
    상기 제 1 내지 제 4 접속 유로와 연통되는 보어,
    상기 보어 내에서 회전하고, 외주면에 원주 방향으로 연장된 2개의 홈을 가지는 밸브체, 및
    독립적인 2개의 유로인 제 1 및 제 2 밸브 내 유로를 포함하고, 상기 제 1 밸브 내 유로는 상기 홈 중 하나와 상기 보어로 구성되고, 상기 제 2 밸브 내 유로는 상기 홈 중 다른 하나와 상기 보어로 구성되고,
    상기 가소화 장치는 상기 제 1 접속 유로에 접속되고, 상기 플런저식 사출 장치는 상기 제 2 접속 유로에 접속되고, 상기 사출부는 상기 제 3 접속 유로에 접속되고,
    상기 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치로 스위칭되면, 상기 제 1 접속 유로와 상기 제 2 접속 유로가 상기 제 1 밸브 내 유로를 거쳐 서로 연통하고, 상기 제 3 접속 유로와 상기 제 4 접속 유로가 상기 제 2 밸브 내 유로를 거쳐 서로 연통하고, 또한
    상기 유로 스위칭 밸브가 제 2 위치로 스위칭되면, 상기 제 1 접속 유로와 상기 제 4 접속 유로가 상기 제 1 밸브 내 유로를 거쳐 서로 연통하고, 상기 제 2 접속 유로와 상기 제 3 접속 유로가 상기 제 2 밸브 내 유로를 거쳐 서로 연통하고,
    상기 제 1 및 제 2 밸브 내 유로는 상기 유로 스위칭 블록 내에서 회전하여 상기 제 1 및 제 2 위치로 스위칭되고,
    상기 제 1 밸브 내 유로는 상기 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치로 스위칭되거나 상기 유로 스위칭 밸브가 제 2 위치로 스위칭되는 경우 중 어느 것에 있어서도 항상 상기 제 1 접속 유로와 연통하고, 또한
    상기 제 2 밸브 내 유로는 상기 유로 스위칭 밸브가 제 1 위치로 스위칭되거나 상기 유로 스위칭 밸브가 제 2 위치로 스위칭되는 경우 중 어느 것에 있어서도 항상 상기 제 3 접속 유로와 연통하도록, 상기 유로 스위칭 밸브가 회전하도록 구성된, 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    다른 플런저식 사출 장치를 더 포함하고,
    상기 다른 플런저식 사출 장치는 상기 제 4 접속 유로에 접속되는, 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    수지를 외부로 배출하도록 구성된 배출부를 더 포함하고,
    상기 배출부는 상기 제 4 접속 유로에 접속되는, 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 밸브 내 유로는 상기 제 2 밸브 내 유로의 내경보다 큰 내경을 갖는, 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 접속 유로는 사출시에 상기 플런저식 사출 장치의 플런저의 선단부를 수용하도록 구성된, 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 플런저식 사출 장치의 플런저의 선단부는 상기 유로 스위칭 밸브의 가동부를 구성하는 상기 밸브체에 상기 선단부가 도달하는 위치까지 진입하도록 구성된, 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로 스위칭 블록은 상기 제 1~제 4 접속 유로 중 적어도 하나에 설치된 배출 밸브를 포함하고, 상기 배출 밸브는 상기 배출 밸브가 조작되면 외부로 수지를 배출하도록 구성된, 유로 스위칭 블록을 포함한 사출 장치.
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