KR102332858B1 - 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치 - Google Patents

사출성형기의 상,하형 자동 결합장치 Download PDF

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Abstract

사출성형기의 상,하형 자동 결합장치가 개시된다. 개시된 내용은 맞대어져 결합되는 상부금형과 하부금형으로 이루어지고, 상부금형의 저면에 형성되는 상부금형커플러와, 하부금형의 상면에 형성되는 하부금형커플러를 포함하고, 하부금형커플러는 상단에 개구부를 갖는 돌출부가 형성되고, 상부금형커플러의 하단 개구부에 끼움결합되는 것이며, 하부금형커플러는 돌출부의 길이만큼 상부금형커플러의 하단 개구부의 내측 삽입부에 끼워져 삽입되어 유량공간이 확대될 수 있도록 한다.
이에 따르면, 상부금형과 하부금형이 결합되고 성형홈의 내부에 성형 수지가 충진될때 잔류하는 가스를 신속히 배출시킴으로써 성형품의 불량발생률을 현저히 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

사출성형기의 상,하형 자동 결합장치{Automatic combination device for upper and lower injection molding machines}
본 발명은 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결합된 상,하 금형이 정확하게 결합될 수 있고, 내부로는 유체의 이동이 용이해질 수 있도록 한 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치에 관한 것이다.
원료와 금형기술의 발전으로 사출성형(射出成形)의 기술은 날로 발전하고 있으며, 제품 역시 다양하고 높은 정밀도를 요하고 있다.
사출성형기의 작동은 두 부분으로 나누어진 금형을 장착한 형반이 두 개가 있으며, 한쪽은 고정이며 다른 한 부분이 열리고 닫힌다.
즉 금형을 닫고 여는 것을 형개폐라 한다.
닫겨진 금형 내로 용융된 플라스틱 원재료를 사출기 실린더와 스크류를 통하여 투입하는 것을 사출이라하며, 사출성형기 실린더 내에서 스크류가 회전하면서 플라스틱 원재료를 전단력인 마찰과 열로 녹이면서 다음 사출을 위한 원하는 양의 녹은 원재료를 준비하는 것을 계량이라 한다.
사출된 원재료는 금형 내로 투입되어서 일정의 모양을 가지는 사출제품이 성형되며, 소정의 냉각 시간을 소모한 후에 형개되고 이후에 금형 내에 있는 제품을 떼어내는 작업을 에젝팅이라 한다.
즉 사출성형기의 일반적 동작 순서는 형폐, 사출, 계량, 형개, 에젝팅의 순서로 반복하면서 양산 제품을 생산한다.
한편 사출성형기의 금형이 내부에서 생성된 고압의 가스로 인해 밀폐상태를 유지하지 못할 경우 누설이 발생되고, 불량품이 발생되는 문제점이 있었다.
국내 특허출원 10-2005-0067713호
개시되는 내용은 사출성형기를 구성하는 상부금형과 하부금형이 결합이 정확하고 쉽게 실행될 수 있도록 하되, 내측으로는 유체의 이동이 용이해질 수 있도록 하는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
개시되는 내용은, 맞대어져 결합되는 상부금형과 하부금형으로 이루어지고, 상부금형의 저면에 형성되는 상부금형커플러와, 하부금형의 상면에 형성되는 하부금형커플러를 포함하고, 하부금형커플러는 상단에 개구부를 갖는 돌출부가 형성되고, 상부금형커플러의 하단 개구부에 끼움결합되는 것이며, 하부금형커플러는 돌출부의 길이만큼 상부금형커플러의 하단 개구부의 내측 삽입부에 끼워져 삽입되어 유량공간이 확대될 수 있도록 하는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 하부금형커플러는, 하부금형의 결합홈에 결합되며, 상,하부 개구부가 형성되고 내부에 통로가 형성되며 하단 외주면에 상기 돌출부가 형성된 제1몸체; 제1몸체의 내부에 결합되며, 중앙에 결합공이 형성되고, 상기 결합공의 외주연에 다수의 유수홀이 형성된 제1지지판; 제1지지판의 결합공에 결합되는 제1샤프트가 형성되고, 제1샤프트의 일측에 제1접촉패드가 형성되고 승강작동하면서 상기 제1몸체의 상부 개구부의 개폐작동을 하는 제1접속플런져; 제1접촉패드의 외주면에 형성되어 제1몸체의 상부 개구부를 개폐작동을 보조하는 밀폐부재; 제1샤프트의 외주면에 결합되며, 제1지지판이 지지되어 탄성력을 발휘하는 제1스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부금형커플러의 제1몸체의 상부 개구부는 내주면에 호형의 곡면부가 형성되고, 내부 통로 보다 직경이 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부금형커플러는 상부금형의 결합홈에 결합되며, 상,하부 개구부가 형성되고, 내부에 통로가 형성되며, 하단 개구부의 내주면에 상기 삽입부가 형성된 제2몸체; 제2몸체의 하부 개구부의 내측에 끼움결합되며 상하방향으로 슬라이드될 수 있고, 하부에는 밸브시이트가 형성되는 가이드관체; 제2몸체의 내부에 결합되며, 중앙에 결합공이 형성되고, 상기 결합공의 외주연에 다수의 유수홀이 형성된 제2지지판; 제2지지판의 결합공에 결합되는 제2샤프트가 형성되고, 제2샤프트의 일측에 제2접촉패드가 형성되고 승강작동하면서 상기 밸브시이트와 개폐되는 제2접속플런져; 제2접촉패드의 외주면에 결합되며, 상기 제2샤프트의 외주면에 결합되며, 상기 제2지지판에 지지되어 탄성력을 발휘하는 제2스프링;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
개시된 실시예에 따르면, 상부금형과 하부금형이 결합되고 성형홈의 내부에 성형 수지가 충진될때 잔류하는 가스를 신속히 배출시킴으로써 성형품의 불량발생률을 현저히 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따르는 사출성형기를 나타낸 사시도,
도 2는 실시예에 따르는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치의 결합된 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 실시예에 따르는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치의 분해사시도,
도 4는 실시예에 따르는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치를 나타낸 결합되기 전 단면도,
도 5는 실시예에 따르는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치를 결합된 후 단면도.
이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 실시예에 따르는 사출성형기를 나타낸 사시도, 도 2는 실시예에 따르는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치의 결합된 상태를 나타낸 사시도, 도 3은 실시예에 따르는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치의 분해사시도, 도 4는 실시예에 따르는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치를 나타낸 결합되기 전 단면도, 도 5는 실시예에 따르는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치를 결합된 후 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치는, 저면에 성형홈(M12)이 형성된 상부금형(M1)과, 상부금형(M1)과 결합되며 상기 성형홈(M12)에 통하도록 결합되며 성형홈(M12) 내의 가스를 배출토록 하는 가스배출기(미도시)가 구비된 하부금형(M2)으로 구성된다.
성형홈(M12)에 수지 등의 유체를 공급하는 캐비티, 수지 주입구 등의 요소들은 공지의 기술 사상이므로 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
상부금형(M1)의 저면에는 상부금형커플러(200)가 구비되고, 하부금형(M2)의 상면에는 하부금형커플러(100)가 각기 구비된다.
상부금형(M1)은 상하방향으로 승강작동되면서 하부금형(M2)과 맞대어져 결합되고, 상부금형커플러(200)와 하부금형커플러(100)가 서로 결합되어 고정력을 발휘할 수 있고, 그 내부를 통해 유체가 이동할 수 있게 된다.
하부금형커플러(100)는 상단에 개구부를 갖는 돌출부(110)가 형성되고, 상부금형커플러(200)의 하단 개구부(202)에 끼움결합되는 것이며, 하부금형커플러(100)는 돌출부(110)의 길이만큼 상부금형커플러(200)의 하단 개구부(202)의 내측 삽입부(T2)에 끼워져 삽입되어 유량공간이 확대될 수 있도록 한 것이다.
바람직하게는 하부금형커플러(100)의 돌출부(110)의 길이는 2~4mm로 설정됨이 바람직하다.
이에 상보적으로 상부금형커플러(200)의 삽입부(T2)는 2~4mm로 설정된다.
구체적인 일 예로서, 하부금형커플러(100)의 돌출부(110)의 길이는 3mm로 형성되고, 이에 상보적으로 상부금형커플러(200)의 삽입부(T2)는 3mm로 형성된다.
도 4를 참조하면, 하부금형커플러(100)는, 하부금형(M2)의 결합홈에 결합되며, 상,하부 개구부(101)(102)가 형성되고 내부에 통로가 형성되며 하단 외주면에 상기 돌출부(110)가 형성된 제1몸체(120); 제1몸체(120)의 내부에 결합되며, 중앙에 결합공이 형성되고, 상기 결합공의 외주연에 다수의 유수홀(132)이 형성된 제1지지판(130); 제1지지판(130)의 결합공에 결합되는 제1샤프트(141)가 형성되고, 제1샤프트(141)의 일측에 제1접촉패드(142)가 형성되고 승강작동하면서 상기 제1몸체(120)의 상부 개구부(101)의 개폐작동을 하는 제1접속플런져(140); 제1접촉패드(142)의 외주면에 형성되어 제1몸체(120)의 상부 개구부(101)를 개폐작동을 보조하는 밀폐부재(150); 제1샤프트(141)의 외주면에 결합되며, 제1지지판(130)이 지지되어 탄성력을 발휘하는 제1스프링(144);을 포함하여 구성된다.
도 5를 참조하면, 하부금형커플러(100)의 제1몸체(120)의 상부 개구부는 내주면에 호형의 곡면부가 형성되고, 상부 개구부는 내부 통로 보다 직경이 작게 형성된다.
따라서 제1접속플런져(140)의 제1접촉패드(142)가 제1몸체(120)의 상부 개구부(101)에 꼭맞게 결합되어 밀폐될 수 있고, 아울러 밀폐부재(150)가 상부 개구부(101)의 외주연에 밀착됨으로서 더욱 견고한 밀폐력이 제공될 수 있다.
상부금형커플러(200)는, 상부금형(M1)의 결합홈에 결합되며, 상,하부 개구부(201)(202)가 형성되고, 내부에 통로가 형성되며, 하단 개구부(202)의 내주면에 상기 삽입부(T2)가 형성된 제2몸체(220); 제2몸체(220)의 하부 개구부(202)의 내측에 끼움결합되며 상하방향으로 슬라이드될 수 있고, 하부에는 밸브시이트(250)가 형성되는 가이드관체(240); 제2몸체(220)의 내부에 결합되며, 중앙에 결합공이 형성되고, 상기 결합공의 외주연에 다수의 유수홀(261)이 형성된 제2지지판(260); 제2지지판(260)의 결합공에 결합되는 제2샤프트(281)가 형성되고, 제2샤프트(281)의 일측에 제2접촉패드(282)가 형성되고 승강작동하면서 상기 밸브시이트(250)와 제2접촉패드(282)가 개폐작동되도록 하는 제2접속플런져(280); 제2접촉패드(282)의 외주면에 결합되며, 상기 제2샤프트(281)의 외주면에 결합되며, 상기 제2지지판(260)에 지지되어 탄성력을 발휘하는 제2스프링(290);를 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 제1스프링(144) 보다 제2스프링(290)의 탄성력이 더 강하도록 형성된다.
제1스프링(144)의 코일 직경이 제2스프링 보다 작게 형성되거나 또는 코일 권선수가 적게 형성된다.
아울러 제1스프링(144) 및 제2스프링(290)의 코일 권선 간의 간격이 넓게 형성됨으로서 수축되더라도 벌어진 틈새가 유지될 수 있도록 하여 유체의 통과가 용이해지게 된다.
따라서 상부금형커플러(200)와 하부금형커플러(100)가 결합되었을때 제2접속플런져(280)가 제1접속플런져(140)를 밀어 하강시키게 되고, 이때 제1스프링(144)이 수축된 상태가 된다.
상부금형커플러(200)의 밸브시이트(250)는 가이드관체(240)의 하부측 개구공 내주면에 형성되며, 상기 가이드관체(240)와 일체로 사출성형되어 이탈이 방지될 수 있도록 한 것이다.
이하 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상부금형(M1)과 하부금형(M2)이 맞결합된 후 내부의 성형홈에 수지가 주입된다.
상부금형(M1) 또는 하부금형(M2)의 내부에 형성된 각종 유로를 통해 냉각수 또는 작동유 등의 유체가 이동하게 된다.
상부금형(M1)의 내부 유로를 순환하는 유체가 상부금형커플러(200) 및 하부금형커플러(100) 조립체를 경유하여 하부금형(M2)의 내부 유로로 이동될 수 있다.
하부금형커플러(100)의 제1몸체(120)의 돌출부(110)가 상부금형커플러(200)의 제2몸체(220)의 하단 개구부(202)로 끼움결합되고, 돌출부(110)가 밸브시이트(250) 및 가이드관체(240)를 밀어올려 슬라이딩시키게 된다.
따라서 밸브시이트(250)가 제2접촉패드(282)와 이격됨으로써 유로의 개방상태가 된다.
이때 제1접속플런져(140)의 제1접촉패드(142)와 제2접속플런져(280)의 제2접촉패드(282)가 밀착된 상태가 되며, 제2접속플런져(280)가 제1접속플런져(140)를 밀어 하강시키게 되어 유로의 개방이 가능하게 되고, 제1스프링(144)은 수축된 상태가 된다.
또한 제1스프링(144) 및 제2스프링(290)은 수축되더라도 겹치는 부분이 적도록 함으로서 유량이 스프링의 내측과 외측으로 통과할때 막힘없이 원활하게 흐를 수 있게 된다.
이로인해 유량이 증가될 수 있어 냉각 효과가 상승하게 되고, 실린더는 속도가 빨라지게하는 효과가 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
M1 : 상부금형, M2 : 하부금형
M12 : 성형홈, 100 : 하부금형커플러
110 : 돌출부, 120 : 제1몸체
130 ; 제1지지판, 140 ; 제1접속플런져
150 : 밀폐부재, 144 : 제1스프링
200 : 상부금형커플러, 220 : 제2몸체
240 : 가이드관체, 260 : 제2지지판
280 : 제2접속플런져, 290 : 제2스프링

Claims (5)

  1. 맞대어져 결합되는 상부금형과 하부금형으로 이루어지는 사출성형기에 있어서,
    상기 상부금형의 저면에 형성되는 상부금형커플러와 상기 하부금형의 상면에 형성되는 하부금형커플러를 포함하고,
    상기 하부금형커플러는,
    상단에 개구부를 갖는 돌출부;
    상기 하부금형의 결합홈에 결합되며, 상,하부 개구부가 형성되고, 내부에 통로가 형성되며, 상단 외주면에 상기 돌출부가 형성된 제1몸체;
    상기 제1몸체의 내부에 결합되며, 중앙에 결합공이 형성되고, 상기 결합공의 외주연에 복수의 유수홀이 형성된 제1지지판; 및
    상기 제1지지판의 결합공에 결합되는 제1샤프트가 형성되고, 상기 제1샤프트의 일측에 제1접촉패드가 형성되며, 승강작동하면서 상기 제1몸체의 상부 개구부의 개폐작동을 하는 제1접속플런져;를 포함하며,
    상기 상부금형커플러는,
    상기 상부금형의 결합홈에 결합되며, 상,하부 개구부가 형성되고, 내부에 통로가 형성되며, 하단 개구부의 내주면에 삽입부가 형성된 제2몸체;
    상기 제2몸체의 하단 개구부의 내측에 끼움결합되며 상하방향으로 슬라이드될 수 있고, 하부에는 밸브시이트가 형성되는 가이드관체;
    상기 제2몸체의 내부에 결합되며, 중앙에 결합공이 형성되고, 상기 결합공의 외주연에 복수의 유수홀이 형성된 제2지지판; 및
    상기 제2지지판의 결합공에 결합되는 제2샤프트가 형성되고, 상기 제2샤프트의 일측에 제2접촉패드가 형성되며, 승강작동하면서 상기 제2접촉패드가 상기 밸브시이트와 개폐작동되는 제2접속플런져;를 포함하며,
    상기 돌출부가 상기 돌출부의 길이만큼 상기 삽입부에 삽입되면서 상기 밸브시이트 및 상기 가이드관체를 밀어올려 끼움결합되면, 닫혀있던 상기 상부금형커플러의 하단이 개방되고, 상기 제2접속플런져가 상기 제1접속플런져를 밀어 하강시켜 상기 하부금형커플러의 상단이 개방되어 유체가 통과하는 유량공간이 확대되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부금형커플러는 상기 제1접촉패드의 외주면에 형성되어 상기 제1몸체 상부 개구부의 개폐작동을 보조하는 밀폐부재를 더 포함하는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1몸체의 상부 개구부는 내주면에 호형의 곡면부가 형성되고 내부 통로 보다 직경이 작게 형성되어, 상기 밀폐부재가 상기 곡면부에 밀착 결합됨으로써 상기 하부금형커플러의 상부를 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하부금형커플러는 상기 제1샤프트의 외주면에 결합되고, 상기 제1지지판에 지지되어 탄성력을 발휘하는 제1스프링을 더 포함하며,
    상기 상부금형커플러는 상기 제2샤프트의 외주면에 결합되고, 상기 제2지지판에 지지되어 탄성력을 발휘하는 제2스프링을 더 포함하며,
    상기 제1, 제2스프링은 코일 권선 간의 간격이 넓게 형성되어 수축되어도 코일 권선 간 틈새가 유지되어 유체 통과가 용이한 것을 특징으로 하는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브시이트는 상기 가이드관체의 하부측 개구공 내주면에 형성되며, 상기 가이드관체와 일체로 사출성형되어 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 사출성형기의 상,하형 자동 결합장치.
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