KR200359490Y1 - 절전형 매니폴드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 매니폴드전체를 가열할 필요가 없이 수지유로 부위만을 가열하도록 함으로써 기존대비 50% 이상의 절전효과를 가진 절전형 매니폴드에 관한 것으로서, 매니폴드의 단면상 정 중앙에 카트리지히터가 구비되고, 그 둘레를 따라 카트리지히터를 감싸는 히터튜브가 구비되며, 그 둘레를 따라 수지가 유입되거나 배출되는 통로인 수지유로가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

절전형 매니폴드{Power Saving Type Manifold}

본 고안은 절전형 매니폴드에 관한 것으로, 더 상세하게는 매니폴드전체를 가열할 필요가 없이 수지유로 부위만을 가열하도록 함으로써 기존대비 50% 이상의 절전효과를 가진 절전형 매니폴드에 관한 것이다.

일반적으로, 합성수지제품을 사출성형하는 사출성형기는 일측에 구비된 실린더에 합성수지원료를 투입하고, 상기 실린더에서 용융(熔融)된 상태로 금형에 주입하는데, 상부금형에는 하부금형에 형성된 다수의 캐비티(Cavity)에 수지를 고르게 주입하기 위한 매니폴드가 구비된다. 이러한 매니폴드의 저면에는 하부금형의 캐비티에 수지를 주입하기 위한 주입노즐이 구비되어 캐비티에 수지를 높은압력으로 충진시키고, 캐비티에 충진된 수지가 고화되면 상부금형과 하부금형이 서로 분리되면서 성형된 제품이 취출되게 된다. 또한, 상기 사출성형기의 실린더에서는 하부금형의 캐비티로 수지가 유동되는 과정에서 용융된 액상의 수지가 굳어지지 않도록 매니폴드와 주입노즐에 히터선을 구비하여 매니폴드는 내부에 구멍을 천공한 후 상기 구멍에 히터선을 삽입하여 매니폴드를 가열함으로써 매니폴드의 내부에서 수지가 고형화되는 것을 방지하며 주입노즐은 주위에 히터선을 권취하여 주입노즐을 가열함으로써 액상의 수지가 하부금형에 형성된 캐비티로 주입되기 전에 매니폴드나 주입노즐에서 굳는 것을 방지한다.

이러한 기존의 매니폴드구조를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 기존의 매니폴드의 외관을 나타낸 사시도로서, 매니폴드(Manifold; 10)는 상부의 화살표 방향으로 수지가 유입되고, 4개 측면의 화살표방향으로 수지가 취출되는데, 가장자리에 위치한 4개의 히터(14)가 소정의 온도로 가열하면 중앙에 위치한 수지유로(16)로 수지가 녹은 상태로 흐르게 된다.

도 1의 A-A' 사이를 절단하여 단면을 나타낸 도 2에 나타낸 바와 같이, 단면적으로 정중앙에 위치한 수지유로(16)를 둘러싼 가장자리에 소정의 온도를 조성하거나 유지하기 위한 4개의 히터(14)가 구비됨으로써, 매니폴드 상측에서 유입된 수지들은 녹은 상태에서 4개의 측면으로 흐르게 된다.

그런데, 전술한 기존의 매니폴드는 매니폴드 전체를 가열하여야 하므로 전기히터용량이 커지게 되고, 전력소비가 많아지게 되는 문제점이 있다.

단적인 예로서, 본 고안의 출원인은 매니폴드의 중량 22㎏을 220℃까지 가열하려면 필요한 전기용량이 얼마나 되는지를 계산하였는데, 카트리지히터 효율은 0.3으로 가정한 상태에서 약 4600W가 되었다.

즉, 기존보다 전력소비가 적으면서 기존의 효율 이상으로 동작되는 매니폴드구조를 개발할 필요가 있었다.

본 고안은 열손실이 적고, 전력소비가 적으면서도 기존 매니폴드의 효율 이상으로 동작되는 절전형매니폴드를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 기존 매니폴드의 외관을 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 A-A' 사이를 절단하여 도시한 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 매니폴드의 외관을 나타낸 사시도.

도 4는 도 3의 B-B' 사이를 절단하여 도시한 단면도.

도 5는 본 고안에 따른 매니폴드가 장착된 사출성형용 금형의 단면을 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 매니폴드 22 : 카트리지히터

24 : 히터튜브 26 : 수지유로

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은 수지유로와, 수지유로를 통해 흐르는 수지를 가열하기 위한 카트리지히터를 가진 사출성형용 금형의 매니폴드에 있어서; 매니폴드의 단면상 정 중앙에 카트리지히터가 구비되고, 그 둘레를 따라 카트리지히터를 감싸는 히터튜브가 구비되며, 그 둘레를 따라 수지가 유입되거나 배출되는 통로인 수지유로가 구비된 것을 포함한다.

이하, 첨부된 도면에서 본 고안에 따른 절전형 매니폴드를 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 절전형매니폴드의 외관을 나타낸 사시도로서, "플러스(+)" 평면형상을 가진 매니폴드(20)는 상부에서 수지가 들어가서 4개의 측면으로 배출되는 구조로서, 중앙에 카트리지히터(22)가 내설되고, 그 둘레를 따라서 히터튜브(24)가 구비되며, 그 둘레를 따라서 용융된 수지가 흐르는 통로인 수지유로(26)가 설치되어 있다.

즉, 도 3의 B-B' 사이를 절단하여 도시한 도 4에 나타낸 바와 같이, 정 중앙에 카트리지히터(22)가 위치하고, 그 둘레를 따라 카트리지히터(22)를 감싸는 히터튜브(24)가 위치하며, 그 둘레를 따라 수지가 유입되거나 배출되는 통로인 수지유로(26)가 위치하게 된다. 이때, 상기 수지유로(26)의 직경은 20~35㎜ 범위가 바람직하다.

이와같이 구성된 본 고안의 매니폴드(20)를 사출성형용 금형에 장착하여 그 단면을 도시하면 다음과 같다.

도 5를 참조하면, 매니폴드(31)가 장착되어 있고, 엔드캡(32), 멜트(33), 튜브(34), 카트리지히터(35), 로케이팅링(36), 스프루노즐(37), 노즐부시(38), 노즐히터(39), 제 1 셋스크류(40), 제 2 셋스크류(41), 제 3 셋스크류(42), 클램핑플레이트(43), 가이드핀(44), 스페이서블록(45), 링크셋볼트(46), 백플레이트(47), 링크(48), 캐비티플레이트(49), 가이드부시(50), 팁(51), 노즐히터(52), 노즐(53), 캐비티코어(54), 센터핀셋볼트(55), 센터핀(56), 와셔(57), 셋스크류(58)가 각각 구비되어 있다.

전술한 바와 같은 본 고안의 매니폴드 구조로 인해서, 매니폴드전체를 가열할 필요가 없고, 수지 및 튜브만 가열하면 되므로 약 50% 이상의 전력을 절감할 수가 있고, 수지유로 내에서도 히터튜브측 수지는 잘 녹아흐르고, 매니폴드내벽 측 수지는 다소 굳어지게 된다. 다소 굳어진 수지는 단열재 역활을 하면서 열방출에 의한 열손실이 대폭 줄어들게 되는 작용을 하게 된다.

한편, 본 명세서에서는 플러스(+)형태의 매니폴드에 대해서 설명하였지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 어떤 형태의 매니폴드도 단면이 변경되는 것이 아니므로 수지유로와 카트리지히터를 단면상 인접하여 설계함으로써 온도제어성이 뛰어나도록 단면구조적인 개량을 가져온 본 고안의 중심사상에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

상술한 바와 같은 본 실시예의 바람직한 양태에 따르면, 매니폴드의 구조개량과 열손실방지로 인해 생산업체의 운영비용을 절감시키고, 이로인한 생산성을 증대시킬 수 있는 장점을 가진다. 또한, 금형으로의 열전도를 최대한 차단시킴으로써 열팽창으로 인한 치수변화가 거의 없으므로 금형의 정밀도유지에 유리하고, 작동상의 트러블을 방지하여 금형수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 수지유로와, 수지유로를 통해 흐르는 수지를 가열하기 위한 카트리지히터를 가진 사출성형기의 매니폴드에 있어서,

   상기 매니폴드의 단면상 정 중앙에 카트리지히터(22)가 구비되고, 그 둘레를 따라 카트리지히터(22)를 감싸는 히터튜브(24)가 구비되며, 그 둘레를 따라 수지가 유입되거나 배출되는 통로인 수지유로(26)가 구비되어,

   수지유로(26) 내에서 상기 히터튜브(24)측 수지는 잘 녹아흐르고, 매니폴드내벽 측 수지는 다소 굳어져 다소 굳어진 수지가 단열재 역활을 하면서 열방출에 의한 열손실이 대폭 줄어들게 되며, 이로인해 금형으로의 열전도를 최대한 차단시킴으로써 열팽창으로 인한 치수변화가 거의 없도록 설계된 것을 특징으로 하는 절전형매니폴드.