KR20020016627A - 플라스틱 재료의 사출성형용 주형내에서 폐쇄 엘리먼트로드를 작동시키기 위한 유닛 - Google Patents

플라스틱 재료의 사출성형용 주형내에서 폐쇄 엘리먼트로드를 작동시키기 위한 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명의 작동유닛은, 실린더 엘리먼트(20)내에서 활주 가능하며, 사출구(15)를 차단하는 연장된 위치와 사출덕트 내로 복귀하는 사출 위치 사이의 사출덕트(14)내에서 활주할 수 있는 폐쇄로드(16)와 연결되어 있는 피스톤 엘리먼트(21)를 포함한다. 상기 피스톤 엘리먼트(21)는 상기 로드(16)의 헤드 단부를 수용할 수 있는 맞물림 시트(46, 47)를 보유한다. 또한, 이 맞물림 시트는 로드로부터 피스톤 엘리먼트(21)를 해제시키기 위해서, 상기 피스톤 엘리먼트가 로드(16)의 축상 이동방향에 대하여 횡방향으로 병진하도록 하기 위한 형상이다.

Description

플라스틱 재료의 사출성형용 주형내에서 폐쇄 엘리먼트 로드를 작동시키기 위한 유닛{A UNIT FOR ACTUATING THE ROD OF A CLOSURE ELEMENT IN A MOULD FOR THE INJECTION-MOULDING OF PLASTICS MATERIALS}
통상의 작동유닛이 설치된 사출성형용 주형이 도1의 부분 단면도에 도시되어 있다. 공급덕트(12)으로부터 용융된 플라스틱 재료를 받아서, 사출덕트(14) 및 하부 사출구(15)를 통하여 성형 캐비티(13)로 이 용융된 플라스틱 재료를 사출시키기 위해서, 가열된 노즐(10)이 가열판(11) 바로 밑에 설치된다.
폐쇄로드(16)는 사출덕트(14) 내부에서 동축상으로 활주하고, 상기 로드(16)의 축 위치가 상부 작동유닛(17)에 의해서 제어되며, 상판(19)내에 형성된 캐비티(18)내에 하우징된다. 상기 작동유닛(17)은 공기 작용에 의해서 작동되는데, 이것은 로드(16)의 상단(16a)이 접속되는 피스톤(21)이 수직으로 활주할 수 있는 실린더(20)를 포함한다.
작업유체(공기)를 덕트(24) 또는 덕트(25)를 통하여 실린더(20)로 들어가게 하기 위해서, 상부와 하부에 있는 각 캐비티(18)와 통해 있으며 상판(19)내에 형성된 입구덕트(22, 23)를 통하여 작업유체를 서로 전송함으로써, 상기 피스톤(21) 및 로드(16)가 수직이동하여, 피스톤을 승강시킨다. 도시한 바와 같이, 보다 하강된 위치에서는 로드(16)의 하단(16b)이 사출구(15)를 차단하는 반면, 상승위치에서(도1에 도시된 대로)는 노즐(10)의 덕트(14)로부터 사출되는 플라스틱 재료가 성형 캐비티(13)를 관통하도록 사출구가 개방된다.
상기 사출된 재료가 작동유닛(17)에 도달하지 않도록 하기 위해서, 되담금질(tempered)한 스틸 소재의 시일링(sealing) 부시(26)를 설치하고, 열판(11)내의 캐비티(27)에 보관하며; 시일링 부시(26)를 활주 가능한 로드(16) 상에 끼워넣는다. 반응링(28)은 열판(11)과 상판(19) 사이에 개재되며, 폐쇄커버(29)는 정상부에서 작동유닛(17)을 구속시키기 위해서 상판(19)에 고정된다.
이러한 유형의 종래 작동유닛에는 수많은 시일이 필요한데, 예를 들어 피스톤(21)과 실린더(20) 사이의 2개 시일(30, 31) 이 외에도, 커버(29)와 상판(19) 사이에도 시일(32)이 있으며, 상판(19)과 고정상 실린더(20) 사이에도 2개의 시일(33, 34)이 있을 뿐 아니라, 로드(16)를 정지시키는 작용을 하는 확대된 엘리먼트(37) 상에 설치된 시일(36)이 더 있다.
상기한 대로 구성된 작동유닛이 설치된 사출성형을 사용하면, 예를 들어 낡은 로드를 교체하거나, 폐기물이 축적된 사출덕트를 청소해야 하는 경우와 같이, 1개 이상의 폐쇄로드를 조정하거나 정비조작을 실시할 필요가 있을 경우에, 프랙티컬 네이쳐(practical nature)가 발생하는 단점이 있다. 예를 들어, 사출노즐을 엑세스하기 위해서는, 상판(19)과, 주형이 다수 노즐과 다수 성형 캐비티를 포함하는 경우에 상당한 수(48개 이상)로 존재할 수도 있는 각종 사출노즐의 모든 폐쇄단위도 함께 제거할 필요가 있다. 상판(19)을 제거하는 동안에, 각종 폐쇄단위의 모든 로드도 같이 제거된다.
이러한 유형의 조작은 로드를 제거할 수 있을 정도의 고온에서 실시되기 때문에, 시일링 부시(26)를 통하여 플라스틱 재료가 일어나서, 깨끗히 보존되어야 하는 표면 상에 부착되는 경향이 있다. 일단 노즐이나 그러한 조작이 필요한 노즐에 대하여 정비 또는 조정 조작이 실시되면, 각 로드 및 폐쇄유닛이 있는 상판을 재조립시키기 전에 주형의 모든 노즐에 대하여, 조작을 실시하는 동안 플라스틱 재료가 부착된 표면을 세정할 필요가 있다.
폐쇄유닛 및 로드가 갖춰진 상판을 제거하는 것은 복잡한 조작이지만, 무엇보다도 상기한 대로 주형의 다수 부분을 주의깊게 세정하는데 장치의 불활성으로 인해서 장기간이 소요되어, 비용이 많이 들게 된다.
또한, 폐쇄유닛을 재조립하는 동안, 주형을 다시 폐쇄시키기 전에 정확하게 시일을 제위치에 배치시킬 수 있도록, 각종 시일에 대하여 각별한 주의가 필요하다.
본 발명은, 청구항1의 전제부에 규정된 유형의, 플라스틱 재료 사출성형용 주형내에서 폐쇄 엘리먼트의 로드를 작동시키기 위한 유닛에 관한 것이다.
도1은 종래 작동유닛의 개략적인 수직단면도이다.
도2 및 도3은 2개의 반대되는 작동위치에서 본 발명에 따른 작동유닛의 일부를 단면으로 나타내는 개략도이다.
도4는 도2 및 도3의 작동유닛을 단면으로 확대한 것을 나타내는 도이다.
도5는 도4의 작동유닛과 상호작용하는 키이 엘리먼트의 평면도이다.
도6 및 도7은 폐쇄로드의 하단에 있는 2개의 상이한 실시예를 상세하게 나타내는 개략도이다.
본 발명의 제1 목적은 노즐로부터 로드를 제거시킬 필요없이, 로드로부터 피스톤을 쉽게 분리시킬 수 있는 작동유닛을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 제2 목적은 설치 및 유지하기가 용이하며, 상기 논의된 종래기술 상의 문제를 방지할 수 있는 작동유닛을 제공하는데 있다.
이러한 목적들은, 청구항1에 제시된 특징을 지닌 본 발명에 따른 작동유닛에 의해서 달성된다.
본 발명의 제3 목적은 폐쇄로드의 이동을 조정하기 위한 개선된 그리고 간편화된 시스템을 보유하는 작동유닛을 제공하는데 있는데; 특히, 특정 작동유닛 로드의 이동과 제거를 조절하는 것은 부수적인 조작이다.
이러한 목적들은, 청구항4에 규정된 특징을 지닌 본 발명에 따른 작동유닛에 의해서 달성된다.
본 발명의 제4 목적은 폐쇄로드에 대하여 수직의 위치에 있지 않는 표면 상에 자국이 남겨져 있는 경우에, 이 사출점 영역 내의 표면 상에 확실한 자국이 남지 않는 제품을 성형하는데 있다.
또한, 이러한 목적들은, 청구항5에 규정된 특징을 지닌 본 발명에 따른 작동유닛에 의해서 달성된다.
기타 종속항들에 또 다른 중요한 특징들이 청구되어 있다.
참고로 주어진 첨부된 도면과 실시예의 상세한 설명으로부터 본 발명의 특징 및 이점이 보다 명백해지긴 하지만, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도2, 3 및 4를 참조하고, 도1에서 참고로 이미 언급된 대응하는 엘리먼트 및 부분을 가리키는데 동일한 참고기호를 사용하였으며, 본 발명에 따른 작동유닛(17)은 열판(11)내에 형성된 시트(40)에 설치되어 있다.
실린더(20)는 측벽(41) 및 상판(19)에 의해서 정상부가 폐쇄되어 있는 상단(42)이 있는 뒤집어진 컵 형상이다.
덕트(22) 및 덕트(23)는 작동공기를 실린더(20)내로 흐르게 하기 위하여, 그리고 피스톤(21)의 승강으로 인해 실린더(20)내에서 이 작동공기가 수직으로 활주시키기 위하여, 상판(19)내에 형성되어 있다. 개구부(43)는 입구덕트(22) 위치에 대응하는 실제적으로 중앙위치에서 실린더의 상단(42)내에 형성되어 있으며; 실린더의 측벽(41)내에 형성된 덕트(44)는 피스톤을 들어올리기 위해서 입구덕트(23)를 피스톤(21)의 하면과 상호작용시킨다. 실린더의 측벽(41)은 더 낮게 위치하는 실린더 형상의 시트(40)에 끼워져서 그것의 주벽(45)과 밀착되는 환상의 부속부(50), 및 상기 열판(11)의 방사상 표면(11b)과 축 인접시킬 수 있는 방사상 표면(51)을 형성한다.
본원에 사용된 상기 "측방향", "방사상" 및 "축방향"이라는 용어는, 다른 지시된 바가 없으면 로드(16)의 세로축(x)을 참고로 이해해야 한다.
피스톤(21)의 하면은, 소정의 최소 축 간극으로 로드(16)의 확장된 헤드(16a)를 하우징할 수 있는 크기의 언더컷(47)을 일측에 형성하는 리세스(46)를 보유한다. 상기 언더컷(47)의 반대측에는, 이하에 보다 상세하게 설명하겠지만, 이러한 2개의 엘리먼트들을 분리시킬 필요가 있는 경우, 피스톤이 로드에 대하여 반대로 활주하도록 리세스(46)가 빈 공간을 형성한다.
피스톤(21)의 외측부 및 상측부에는 실린더(20)의 측벽(41) 내면에 대항하여 시일링 작용을 수행하는 시일(48)이 내장되어 있다. 이 피스톤(21)에는 방사상의하면(49)에 접속되는 낮고, 외부로 돌출된 환상의 부속부(21a)가 있다. 상기 피스톤(21)의 스트로크 위치의 하단은 사출구(15)가 막혀있는 위치에 대응하는데, 이것은 열판(11)내의 시트(40) 바닥에 하우징된, 보정된 축두께를 갖는 환상 엘리먼트(52)에 대항하여 피스톤의 하면(49)을 인접시킴으로써, 정의되어 있다.
또한, 도4에 보다 명백하게 도시한 대로 본 발명에 따르면, 소정의 각 위치에서 로드를 유지시키기 위해서, 편면(53)을 상기 로드(16)의 상부 상에 형성하여, 로드가 자신의 세로축을 중심으로 회전하는 것을 방지한다. 이 편면(53)은 도5에 구분하여 나타낸 대로 키이 엘리먼트(54)와 상호작용하는데, 키이 엘리먼트(54)는 열판에 대하여 회전하지 않도록 하기 위해서 설치되는데, 부시(26)의 상면(26a) 위에 내장되어 있다. 도시된 실시예에서, 키이 엘리먼트(54)는 포크형상으로서, 어느 일측에 열판의 회전에 의해서 잠기는 방사상 부속부(55)를 보유하며, 그 반대측에는 로드(16)의 편면(53) 상에서 작용할 수 있는 에지(57) 사이에 마주보는 한쌍의 돌출부(56)가 정의되어 있다.
상기 키이 엘리먼트(54)는, 링 너트를 열판(11) 상에 감기 위한 나사줄(60)이 형성되어 있는 낮은 실린더 형상부(59)가 있는 뒤집어진 컵 형상의 링 너트(58)에 의해서, 시일링 부시(26)의 상면(26a)에 대항하여 축 방향으로 구속되어 있다.
유닛은 다음과 같이 작동한다.
도3과 같이 배치시키기 위해서, 공급덕트(12)를 통하여 플라스틱 재료를 주입시키는 동시에, 덕트(23)을 통하여 공기를 전송해서 피스톤(21)과 로드(16)를 들어올린다. 상기 로드(16)가 상방으로 복귀됨에 따라, 사출구(15)가 개방된다. 일단 성형 캐비티(13)가 채워지면, 덕트(22)를 통하여 작동공기를 전송시킴으로써 주입을 중단시키는데, 이것으로 피스톤(21)과 로드(16)가 하향하여 그것의 하단이 사출구(도2)를 폐쇄시킨다.
특정 작동유닛을 작동시킬 필요가 있을 경우, 덕트(23)를 통하여 공기를 전송시킴으로써, 실린더(21)를 스트로크 위치의 상단으로 먼저 들어올린다; 그런 다음, 상판(19)을 열판(11)으로부터 제거하고, 교란되지 않은 주형의 기타 폐쇄유닛은 남겨놓은채, 작동시킬 유닛 또는 폐쇄유닛 상에서 단독으로 작동시킬 수 있다. 로드(16)를 엑세스 시키기 위해서, 열판내의 시트(40)로부터 실린더(20)를 수직방향으로 제거하고, 도4의 화살표A가 가리키는 방향으로 횡방향으로 피스톤(21)을 옮겼더니, 로드(16)의 헤드가 해제된다. 그리고 나면, 링 너트(58)가 풀어져서, 키이 엘리먼트(54)를 제거할 수 있으며, 시일링 부시(26) 및 가열된 노즐(10)으로부터로드(6)를 제거한다.
상기 로드(16)의 축방향의 이동을 조정하기 위해서, 일단 실린더(20) 및 피스톤(21)을 제거하고, 이 이동을 한정시키는 환상 엘리먼트(52)를 시트(40)로부터 제거하고, 마찬가지로 더 두껍거나 더 얇은 엘리먼트로 대체할 수 있거나, 또한 더 얇게 만든 후에 시트로 대체할 수도 있다. 설명한 대로, 이동 조절이 필요없는 조작을 실시하는 경우, 일단 작동유닛을 재조립시키면, 환상 엘리먼트(52)는 어떠한 조절도 필요없이 미변화된 로드의 고유 이동을 유지한다.
본원의 도입부에 논의된 종래기술과 본 발명을 비교해 보면, 시일의 수가 감소되어 최소화되며; 또한 상기 시일의 재배치에 관하여 통상적으로 세심한 주의가 요구되는 재조립 조작을 가속시키는데, 이 시일들이 정확하게 정렬되지 않으면 차례대로 보다 그리고 연속적인 유지 조작의 원인이 될 수 있다는 사실이 중요하다.
또한, 상기 환상 엘리먼트(52)를 제거하기 위해서, 노즐로부터 로드를 반드시 제거시키지 않고도 피스톤을 간편하게 제거시킬 수 있다.
결국, 본 발명에 의해서, 조작이 실시된 유닛을 재조립시키기 전에, 폐쇄유닛 또는 로드가 이미 제거된 유닛에만 완전히 한정된 세정을 실시할 필요가 있는데, 이것으로 시간과 비용을 상당히 절감시킬 수 있다.
종래 사용된 나사줄 커플링 때문에 로드가 정확한 수직성을 확보하게 되는 것과 달리, 피스톤의 축 상에서 로드의 헤드를 축방향으로 구속하는 언더컷이 있는 시트 덕분에, 정비할 필요없이 정확하며 영구적인 커플링이 가능하다.
결국, 상기 키이 배치에 의해 주어진 각배향을 유지시키는 것은, 사출구의영역에서 성형 캐비티의 표면이 구부러지거나 그 캐비티를 관통하는 면에 대하여 경사진 경우, 특히 유용하다. 이 점에서 성형제품에 잔존하는 육안으로도 식별가능한 정도의 자국이 생성되는 것을 방지하기 위해서, 로드(16)의 하단에 성형 캐비티의 표면과 나란해지도록, 예를 들어 도6에서와 같이 경사지거나, 도는 도7에서와 같이 구부러지게 하기 위해서, 성형되어 있는 단면(16c)을 형성시킬 수도 있다. 이러한 경우에, 키이에 의해서 로드(16)의 배향을 유지시킬 수 있다.
당연하게도, 본 발명의 원리를 여전히 유지하면서, 실시예의 형태 및 구성의 상세한 설명은, 첨부된 청구범위에 정의한 대로 본 발명의 범주를 이탈하지 않고, 한정되지 않은 실시예에 의해서, 완벽하게 설명되어 예시된 부분에 대해서 널리 변형될 수도 있다.

Claims (9)

  1. 실린더 엘리먼트(20)내에서 활주 가능하고, 사출구(15)를 차단하는 연장된 위치와 사출덕트로 복귀하는 사출위치 사이의 사출덕트(14)내에서 활주할 수 있는 폐쇄로드(16)에 접속가능한 피스톤 엘리먼트(21)를 포함하는, 플라스틱 재료의 사출성형용 주형내에서 폐쇄 엘리먼트의 로드를 작동시키는 유닛으로서,
    피스톤 엘리먼트(21)가 로드(16)의 헤드 단부(16a)를 하우징하기 위한 맞물림 시트(46, 47)를 보유하며, 로드로부터 피스톤 엘리먼트를 해제시키기 위해서 피스톤 엘리먼트(21)가 로드(16)의 축상 이동방향에 대하여 횡방향으로 병진하도록 하는 방식으로 맞물림 시트(engagement seat)가 형상화되는 작동유닛.
  2. 제1항에 있어서, 맞물림 시트가, 일측에 소정의 최소 축 간극으로 로드의 확대된 헤드(16a)를 하우징시킬 수 있을 정도의 크기를 갖는 언더컷(47)을 형성하는 리세스(46)를 포함하고, 이 리세스(46)는, 언더컷의 반대측에, 로드로부터 피스톤 엘리먼트를 해제시키기 위해서 피스톤이 로드에 대하여 횡방향으로 활주하게 하는 빈 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 작동유닛.
  3. 제1항에 있어서, 열판(11)으로부터 상판(19)을 제거한 다음 엑세스가능하게 하기 위해서, 그리고 기타 폐쇄유닛과는 무관하게 각 주형으로부터 제거가능하게 하기 위해서, 열판(11)과 상판(19) 사이에 개재된 위치에서 주형의 열판(11) 상에설치할 수 있는 것을 특징으로 하는 작동유닛.
  4. 제3항에 있어서, 피스톤 엘리먼트(21)와 열판(11) 사이의 축방향으로 개재할 수 있으며, 사출구(15)가 차단되는 상태에 대응하는 스트로크 위치의 단부에서 피스톤 엘리먼트(21)에 대하여 인접 표면을 형성하는, 보정된 축 두께를 갖는 제거가능한 엘리먼트(52)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작동유닛.
  5. 제1항에 있어서, 회전을 방지하며, 로드가 자신의 세로축을 중심으로 회전하는 것을 방지하기 위해서, 비원형 단면을 갖는 로드(16)의 일부(53)의 형상에 적어도 부분적으로 대응하는 형상을 갖는 맞물림 수단(54)과 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 작동유닛.
  6. 제5항에 있어서, 회전이 방지되는 맞물림 수단(54)이 열판 상에서 해제가능하게(58) 설치될 수 있는 것을 특징으로 하는 작동유닛.
  7. 제1항에 있어서, 맞물림 시트(46, 47)가, 최소 그리고 소정의 축 간극으로 폐쇄로드(16)의 헤드 단부(16a)를 하우징시키도록 형상화되는 것을 특징으로 하는 작동유닛.
  8. 제4항에 있어서, 피스톤 엘리먼트가, 중심에 로드(16)의 헤드부(16a)용 맞물림 시트(46, 47)를, 그리고 외측에 보정된 축 두께의 제거가능한 엘리먼트(52)로 인접시킬 수 있는 단부 표면(49)이 있는 환상의 부속부(21a)를 보유하는, 대체로 뒤집어진 컵형상인 것을 특징으로 하는 작동유닛.
  9. 제1항에 있어서, 실린더 엘리먼트(20)가 열판(11)과 상판(19) 사이를 클램프할 수 있도록 대체로 뒤집어진 컵형상을 보유하며, 또 열판(11)의 방사상 표면(11b)에 대항하여 인접시키기 위한 표면(51)이 있는 측벽(41), 및 상판(19)에 대항하여 인접시키기 위한 표면이 있는 상단(42)을 보유하는 것을 특징으로 하는 작동유닛.
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