KR20170083857A

KR20170083857A - 사출 성형기의 사출 장치

Info

Publication number: KR20170083857A
Application number: KR1020160003263A
Authority: KR
Inventors: 서정환
Original assignee: 엘에스엠트론 주식회사
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2017-07-19

Abstract

수지를 용융시켜 사출 성형기의 형체 장치로 공급하는 사출 장치에 있어서, 배럴; 상기 배럴 내의 수지를 용융시키기 위해 상기 배럴을 가열하는 가열부; 상기 배럴의 표면에 생성된 적어도 하나의 홈; 및 상기 적어도 하나의 홈 각각에 삽입되어 상기 가열부에 의해 가열된 배럴의 온도를 측정하는 써모 커플을 포함하되, 상기 적어도 하나의 홈 각각의 바닥면은, 상기 써모 커플의 팁 부와 맞닿도록 형성될 수 있다.

Description

사출 성형기의 사출 장치{INJECTION APPARATUS OF INJECTION MOLDING MACHINE}

본 발명은 사출 성형기 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 사출 성형기의 사출 장치의 배럴 온도를 정확하게 측정하는 분야에 관한 것이다.

일반적으로 사출 성형기는 사출 장치를 구비하고, 성형품의 주재료인 플라스틱 등의 수지를 용융시킨 후, 이를 형체 장치의 금형의 캐비티(cavity)로 주입한다. 형체 장치의 금형의 캐비티로 주입된 용융 수지는 캐비티의 형상에 따라 성형품으로 제작된다.

종래의 사출 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 구성되어 있다. 수지 공급 장치로부터 호퍼(21)로 투입된 수지는 호퍼(21)를 통해 배럴(11)에 공급되고, 가열부(13)는 배럴(11)을 가열하여 배럴(11)의 내부로 공급된 수지를 용융시킨다. 용융된 수지는 스크류(12)에 의해 사출 노즐(15) 측으로 이송 및 사출되어 금형의 캐비티에 주입된다.

이와 같은 종래 사출 성형기의 사출 장치(1)가 용융 상태의 수지를 사출하여 금형의 캐비티에 주입하는 공정은, 배럴(11) 내의 스크류(12)를 후퇴시켜서 호퍼(21)로부터 수지를 공급받는 공정과, 배럴(11) 내의 스크류(12)를 전진시켜서 용융 상태의 수지를 사출 노즐(15)을 통해 금형의 캐비티로 사출하는 공정으로 이루어진다. 이때, 스크류(12)는 구동부(30)에 의해 우측 및 좌측으로 이동할 수 있으며, 도 1에서, 스크류(12)는 도면상에서 좌측으로 이동하며 전진을 할 수 있고, 도면상에서 우측으로 이동하며 후퇴를 할 수 있다. 예를 들어, 사출 모터(31)의 구동에 의해 풀리(33, 37) 및 벨트(35)를 회전시킴으로써 스크류(12)를 좌우측으로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기의 사출 장치는 배럴의 온도를 정확하게 측정하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기의 사출 장치는 배럴 내의 수지가 과용융되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기의 사출 장치는 성형품의 품질의 저하를 방지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치는,

상기 적어도 하나의 홈 각각의 바닥면은, 평평할 수 있다.

상기 적어도 하나의 홈 각각의 바닥면의 중앙 지점은, 바닥면에서 가장 높이가 높을 수 있다.

상기 적어도 하나의 홈 각각의 바닥면의 중앙 지점은, 바닥면에서 가장 높이가 낮되, 상기 적어도 하나의 홈 각각의 중앙 지점과, 상기 적어도 하나의 홈 각각의 외곽 지점 사이의 경사는, 상기 써모 커플의 팁 부와 상기 써모 커플의 외곽 지점 사이의 경사보다 완만할 수 있다.

상기 사출 장치는, 상기 가열부를 제어하여 상기 배럴 장치를 설정 온도로 조절하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 써모 커플에 의해 측정되는 온도가 설정 온도의 소정 오차 범위 내의 값을 나타내면 가열부의 동작을 중단시키고, 써모 커플에 의해 측정되는 온도가 설정 온도의 소정 오차 범위 내의 값보다 낮으면 상기 가열부를 구동시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기의 사출 장치가 달성할 수 있는 일부의 효과는 다음과 같다.

i) 배럴의 온도를 정확하게 측정할 수 있다.

ii) 배럴 내의 수지가 과용융되는 것을 방지할 수 있다.

iii) 제작되는 성형품의 품질의 저하를 방지할 수 있다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기의 사출 장치가 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 일반적인 사출 장치를 나타내는 도면이다.
도 3(a)는 써모 커플을 나타내는 도면이고, 도 3(b)는 홈에 삽입된 써모 커플을 나타내는 단면도이다.
도 4는 일반적인 사출 장치의 써모 커플에 의해 측정되는 온도와 실측 온도를 나타내는 표이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치를 나타내는 도면이다.
도 6(a) 내지 도 6(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치에 따른 홈에 삽입된 써모 커플을 나타내는 예시적인 도면들이다.
도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치에 따른 홈에 다양한 모양의 써모 커플이 삽입된 모습을 나타내는 도면들이다.
도 8은 도 6(a)에 도시된 실시예에서 써모 커플에 의해 측정되는 온도와 실측 온도를 나타내는 표이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시예들에 대해 설명한다.

도 2는 일반적인 사출 장치(1)를 나타내는 도면이고, 도 3(a)는 써모 커플(19)을 나타내는 도면이며, 도 3(b)는 홈(17)에 삽입된 써모 커플(19)을 나타내는 단면도이다.

전술한 바와 같이, 사출 장치(1)의 배럴(11) 내부로 수지가 공급되는데, 배럴(11)의 표면에 부착된 가열부(13)가 배럴(11)을 가열시킴에 따라 수지가 용융된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 배럴(11)의 표면에는 써모 커플(thermocouple)(19)이 삽입되는 적어도 하나의 홈(17)이 형성되며, 써모 커플(19)은 가열부(13)에 의해 가열되는 배럴(11)의 온도를 측정하여 배럴(11)이 관리자가 원하는 설정 온도에 도달되도록 한다. 예를 들어, 배럴의 온도가 200℃로 설정되면, 써모 커플(19)에 의해 측정되는 온도가 200℃에 도달할 때까지 가열부(13)에 의해 배럴(11)이 가열되고, 써모 커플(19)이 배럴(11)의 온도를 200℃로 측정하면 가열부(13)의 동작은 중단된다.

그러나, 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 써모 커플(19)의 전단은 다른 부위에 비해 돌출된 팁(tip) 부(T)를 가지는데, 온도를 감지하는 센서가 내장된 팁 부(T)가 홈(17)의 바닥면(18)에 접촉하지 않음으로써, 정확한 온도가 측정되지 않는다는 문제점이 존재한다. 일반적으로, 써모 커플(19)이 삽입되는 홈(17)은 드릴링 공정에 따라 배럴(11)의 표면에 형성되는데, 드릴링 공정시 써모 커플(19)의 팁 부(T)와의 접촉 여부에 대해서는 전혀 고려되지 않는다.

도 4는 일반적인 사출 장치(1)의 써모 커플(19)에 의해 측정되는 온도와 실측 온도를 나타내는 표이다. 도 4에서 실측 온도는 홈(17)에서 써모 커플(19)을 제거시킨 직후, 레이저 온도계 등을 이용하여 측정한 온도를 나타내는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 배럴(11)의 대부분의 위치에서 써모 커플(19)이 측정하는 온도보다 실측 온도가 높게 나타난다. 구체적으로 300℃로 온도를 설정한 경우, 배럴(11)의 1번 위치에서 써모 커플(19)에 의해 측정된 온도는 299.0℃인 반면에, 실측 온도는 320.0℃인 것을 알 수 있다.

일반적인 사출 장치(1)에서는, 배럴(11)이 설정 온도에 도달할 때까지 가열부(13)를 구동시키는데, 실제 배럴(11)의 온도가 설정 온도를 초과하였음에도 써모 커플(19)이 실제보다 낮게 온도를 측정하기 때문에 배럴(11)이 과열되는 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치(500)를 나타내는 도면이며, 도 6(a) 내지 도 6(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치(500)에 따른 홈(57)에 삽입된 써모 커플(19)을 나타내는 예시적인 도면들이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치(500)는 배럴(11), 스크류(12), 가열부(13) 및 사출 노즐(15)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치(500)에서 써모 커플(19)이 삽입되는 적어도 하나의 홈(57) 각각의 바닥면(58)은 써모 커플(19)의 팁 부(T)와 맞닿도록 형성된 것에 특징이 있다.

도 6(a)를 보면, 본 발명의 일 실시예에 다른 사출 장치(500)의 홈(57)의 바닥면(58)은 평평할 수 있다. 이에 따라, 하부 방향으로 돌출된 써모 커플(19)의 팁 부(T)가 홈(57)의 바닥면(58)에 쉽게 접촉된다.

또는, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 홈(57)의 바닥면(58)의 중앙 지점(C)의 높이가 다른 지점에 비해 가장 높게 형성될 수도 있다. 즉, 다시 말하면, 홈(57)의 바닥면(58)은 볼록한 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라, 팁 부(T)가 홈(57)의 바닥면(58)에 쉽게 접촉할 수 있게 된다.

또한, 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 홈(57)의 바닥면(58)의 중앙 지점(C)의 높이가 다른 지점에 비해 가장 낮게 형성되되, 홈(57)의 바닥면(58)의 중앙 지점(C)과 외곽 지점(e1) 사이의 경사가, 팁 부(T)와 써모 커플(19)의 외곽 지점(e2) 사이의 경사보다 완만하게 형성함으로써 팁 부(T)가 중앙 지점(C)에 쉽게 접촉하게 할 수도 있다. 여기서, 경사가 완만하다는 것은 수평면과 경사면 (구체적으로, 홈(57)의 중앙 지점(C)과 외곽 지점(e1) 사이의 경사면)이 이루는 각도가 써모 커플(19)에 비해 더 작다는 것을 의미한다.

도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 홈(57)은 드릴링 공정 후, 밀링(milling) 공정 등을 더 진행하여 형성할 수 있고, 도 6(c)에 도시된 홈(57)은 단순히 드릴링 공정만으로 형성될 수 있다. 단, 도 6(c)에 도시된 홈(57)을 형성할 때는 써모 커플(19)의 전단의 경사면보다 완만한 경사면을 갖는 비트를 이용하여야 한다.

도 7(a) 및 도 7(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치(500)에 따른 홈(57)에 다양한 모양의 써모 커플(19)이 삽입된 모습을 나타내는 도면들로서, 써모 커플(19)의 전단부가 도 7(a)와 같이 평평하거나, 도 7(b)와 같이 완만하게 볼록한 형상을 가지더라도, 본 발명에 따른 홈(57)의 바닥면(58)에 잘 접촉하는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 써모 서플(19)의 전단부가 도 7(a)와 같이 평평하면, 써모 커플(19)의 전단부의 모든 면이 바닥면(58)에 접촉하게 되고, 써모 커플(19)의 전단부가 도 7(b)와 같이 볼록하면, 써모 커플(19)의 전단부의 팁 부(T)가 바닥면(58)에 접촉하게 된다. 도 7(a)와 도 7(b)는 도 6(a)에 도시된 홈(57)에 써모 커플(19)이 삽입된 상태를 나타내고 있는데, 써모 커플(19)의 전단부의 형상에 따라 홈(57)은 도 6(a) 내지 도 6(c)에 도시된 홈(57) 중에서 어느 하나에 대응하는 모양으로 형성할 수 있다.

도 8은 도 6(a)에 도시된 실시예에서 써모 커플(19)에 의해 측정되는 온도와 실측 온도를 나타내는 표이다.

도 8을 참조하면, 온도를 200℃와 300℃로 설정하고, 배럴(11)의 다양한 위치에서 온도를 측정하였을 때, 써모 커플(19)이 측정한 온도와 실측 온도가 거의 동일한 것을 알 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사출 장치는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있는데, 제어부는 가열부(13)의 동작을 제어하여 배럴(11)의 온도를 조절한다. 제어부는 써모 커플(19)에 의해 측정되는 온도가 설정 온도의 소정 오차 범위 내의 값을 나타내면 가열부(13)의 동작을 중단시키고, 써모 커플(19)에 의해 측정되는 온도가 설정 온도의 소정 오차 범위 내의 값보다 낮으면 가열부(13)를 구동시켜 배럴(11)을 가열한다. 예를 들어, 설정 온도가 200℃이고, 소정 오차 범위가 5℃인 경우, 써모 커플(19)에 의해 측정되는 온도가 195℃ 이상이면 제어부는 가열부(13)의 동작을 중단시키고, 써모 커플(19)에 의해 측정되는 온도가 195℃ 미만이면 제어부는 가열부(13)를 구동시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기의 사출 장치는 배럴의 온도를 정확하게 측정할 수 있는 동시에, 배럴 내의 수지가 과 용융되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 사출 성형기의 사출 장치는 수지를 적절하게 용융시킴으로써, 제작되는 성형품의 품질의 저하를 방지할 수 있다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 사출 장치
11: 배럴
12: 스크류
13: 가열부
15: 사출 노즐
17, 57: 적어도 하나의 홈
18, 58: 바닥면
19: 적어도 하나의 써모 커플
21: 호퍼
30: 구동부
500: 사출 장치

Claims

수지를 용융시켜 사출 성형기의 형체 장치로 공급하는 사출 장치에 있어서,
배럴;
상기 배럴 내의 수지를 용융시키기 위해 상기 배럴을 가열하는 가열부;
상기 배럴의 표면에 생성된 적어도 하나의 홈; 및
상기 적어도 하나의 홈 각각에 삽입되어 상기 가열부에 의해 가열된 배럴의 온도를 측정하는 써모 커플을 포함하되,
상기 적어도 하나의 홈 각각의 바닥면은, 상기 써모 커플의 팁 부와 맞닿도록 형성된 것을 특징으로 하는 사출 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈 각각의 바닥면은,
평평한 것을 특징으로 하는 사출 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈 각각의 바닥면의 중앙 지점은,
바닥면에서 가장 높이가 높은 것을 특징으로 하는 사출 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 홈 각각의 바닥면의 중앙 지점은, 바닥면에서 가장 높이가 낮되,
상기 적어도 하나의 홈 각각의 중앙 지점과, 상기 적어도 하나의 홈 각각의 외곽 지점 사이의 경사는, 상기 써모 커플의 팁 부와 상기 써모 커플의 외곽 지점 사이의 경사보다 완만한 것을 특징으로 하는 사출 장치.
제1항에 있어서,
상기 사출 장치는,
상기 가열부를 제어하여 상기 배럴 장치를 설정 온도로 조절하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사출 장치.
제5항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 써모 커플에 의해 측정되는 온도가 설정 온도의 소정 오차 범위 내의 값을 나타내면 가열부의 동작을 중단시키고, 써모 커플에 의해 측정되는 온도가 설정 온도의 소정 오차 범위 내의 값보다 낮으면 상기 가열부를 구동시키는 것을 특징으로 하는 사출 장치.