KR100643613B1 - 사출성형기용 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기용 밸브장치를 개시한다.

본 발명의 사출성형기용 밸브장치는, 복수개의 에어채널을 통해 공급되는 작동압에 의해 승강력을 생성하는 구동부와, 이 구동부의 하측에 설치되며 내부에는 용융된 수지가 이동되는 분기된 수지채널이 형성되는 매니폴드 그리고 상기 매니폴드의 하면에 결합되어 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트에 연결되고 중앙에는 구동부의 승강력을 받아 게이트를 선택적으로 개폐시키는 밸브핀이 구비되는 노즐을 포함하는 사출성형기용 밸브장치에 있어서, 상기 구동부는 에어채널이 연결되고 내부에는 승강제한을 위한 상/하접촉부가 형성된 챔버가 구비되는 관형상의 바디와, 상기 챔버에 구비되어 작동압에 의해 선택적으로 승강되는 것으로, 상/하접촉부 사이에 위치되면서 챔버의 내주면에 슬라이드 접촉되는 하플랜지가 형성되며 이 하플랜지의 하측으로 밸브핀의 상단이 연결되고 상측으로는 구동부의 상부로 돌출되는 포스트가 구비되는 하승강체 및 상기 하승강체의 상측에 구비되어 하플랜지에 대응되는 상플랜지가 형성되고 상부는 바디의 상부에 형성된 관통구멍에 슬라이드 접촉되는 상승강체, 상기 상/하승강체 사이에 개재되어 작동압에 의해 탄성 수축되는 탄성력을 갖는 스프링과, 상기 상승강체의 상부에 일체로 구비되어 승강 연동되고 그 내부에는 포스트의 상단과 나사체결에 의해 상승강체의 높이를 가변 조절하는 조절수단을 더 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 다캐비티 금형에 적용되는 사출성형기용 밸브장치는, 밸브핀에 연동하는 상승강체의 상승 위치를 가변 조절하는 것에 의해 밸브핀의 최대 상승 위치가 연동 조절되므로 결과적으로 노즐의 수지 사출량을 임의로 조절할 수 있는 이점을 제공한다.

핫런너, 매니폴드, 스프링, 노즐, 밸브핀

Description

사출성형기용 밸브장치{elastic valve system for injection molding}

도 1은 종래 기술에 따른 사출성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치에서 작동압에 의해 게이트 개폐 동작이 실시되는 상태를 설명하기 위한 단면도,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 조절수단에 의해 상승강체의 상승량이 조절된 상태에서의 게이트 개폐 동작을 설명하기 위한 단면도,

도 6은 도 2의 사출성형기용 밸브장치에 적용되는 조절노브의 요부 구성을 나타낸 분해 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 구동부 11 : 챔버

12, 13 : 상,하승강체 15 : 스프링

20 : 매니폴드 30 : 노즐

31 : 게이트 35 : 밸브핀

40 : 조절수단 41 : 케이싱

42 : 로테이터 43 : 조절노브

본 발명은 다캐비티 금형에 적용되는 사출성형기용 밸브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브핀의 승강시 가해지는 충격을 완충시켜 변형 및 파손을 방지하면서 밸브핀의 후퇴량을 가변 조절하는 것에 의해 사출량의 조절을 가능하게 한 사출성형기용 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로 플라스틱 제품을 성형하는 사출성형기는 수지를 용융한 형체 실린더로부터 수지원료를 매니폴드로 주입시키고, 주입된 수지는 매니폴드 내에 분기 형성된 수지유로를 따라 균등하게 분배되어 매니폴드의 하부에 결합된 하나 이상의 노즐로 각각 공급되어 제품 성형틀인 금형의 캐비티로 주입하는 장치이다.

이러한 사출성형기는 밸브핀의 승하강 동작에 의해 게이트를 개폐하도록 구성되어지며, 성형품의 수량에 따라 비교적 여러개를 일시에 성형하는 경우에는 매니폴드를 통해 수지를 공급받는 매니폴드형이 사용되고, 단품 생산을 하는 경우에는 싱글형이 사용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 고압의 공기를 작동압으로 하여 밸브핀을 승강시키는 사출성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 종래의 사출성형기용 밸브장치는 크게 구동부(100)와 밸브장치(200)로 구성되며 밸브핀(210)의 승강 동작을 위한 구동원으로 고압의 공기를 이용한다.

즉, 상기 구동부(100)는 외부로부터 고압의 공기(Air)를 공급 및 배출하기 위한 관로인 에어채널(air chnnel;110,120)이 복수개 형성되어 있으며, 이 복수개 의 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 유입되는 고압의 공기에 의해 실린더(130)내의 피스톤(140)이 승강을 이루는 구조이다. 이때, 상기 피스톤(130)의 하단에는 밸브핀(210)이 연결되어 연동되는 구조이다.

그리고, 상기 밸브핀(210)은 피스톤(130)에 연동하여 승강 됨으로써 노즐(220)의 선단부를 형성하는 게이트를 선택적으로 차단 또는 개방하는 구조이다.

한편, 상기 밸브장치(200)는 외체를 형성하는 것으로 수지의 고화를 방지하기 위한 히터가 권선되는 노즐(220)를 포함하며, 이 노즐(220)의 내부에는 밸브핀(210)이 수직방향으로 승강을 이루도록 설치되는 구조이다. 여기서, 상기 노즐(220)은 밸브핀(210)의 주위로 일정한 간극을 두고 수지채널(230)이 형성되며, 이 수지채널(230)의 양끝은 노즐의 게이트와 매니폴드(300)의 수지채널(310)에 각각 연결되는 구조이다.

이와 같이 구성되는 사출성형기용 밸브장치는 상기 에어채널(110,120)을 통해 선택적으로 고압의 작동압이 공급되면 피스톤(140)이 승강 또는 하강을 이루게 되고, 이와 동시에 밸브핀(210) 이 연동하여 일체로 승강 동작이 수행된다. 따라서, 상기 피스톤(140)이 승강 됨에 따라 노즐의 게이트를 개방 또는 차단시키게 되므로 결과적으로 매니폴드(300)를 통해 공급되는 수지가 게이트를 통해 금형내로 공급되거나 또는 차단되게 된다.

요약하면, 상기 종래 기술에 따른 공기압을 작동으로 하는 사출성형기용 밸브 게이트 장치는 고압의 공기를 선택적으로 해당 에어채널(110,120)을 통해 실린 더(130)내로 공급시켜 피스톤(140)을 승강시키게 되며, 이때의 피스톤(140)에 연동하여 밸브핀(210)이 노즐의 게이트를 개폐시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 밸브장치는 밸브핀을 승강시키기 위한 작동원으로 고압의 공기를 이용하므로 공기유출을 방지하기 위한 기밀구조를 채용해야 하고 작동압을 공급하기 위한 대형 공압장치(콤프레셔)를 필요로 하므로 부피가 커지면서 구조가 복잡해져 설치공간에 많은 제약을 받을 뿐만 아니라 정비 및 관리성이 극히 불량한 단점이 있었다.

또한, 노즐을 여러개 구비하는 다캐비티 금형에 적용되는 경우 각 노즐이 갖는 치수산포로 인해 결과적으로 각 노즐의 사출량에 편차가 발생하여 균일한 품질을 갖는 성형품의 양산이 어려운 문제점이 있었다.

이러한, 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 실용신안등록출원 제2002-09883호(등록번호 0280604호, 등록결정), 실용신안등록출원 제2002-09884호(등록번호 0280605호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2002-09885호(등록번호 0280606호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2002-19175호(등록번호 0290456호, 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2003-0034932호(등록번호 0341515호 등록유지결정), 실용신안등록출원 제2003-0038360호(등록번호 0344137호 등록유지결정)을 통해 전원에 의해 밸브핀을 수직방향으로 가동시키는 밸브장치를 제안한 바 있다.

이들 밸브장치의 구성을 대략적으로 살펴보면, 크게 밸브바디와 구동수단으로 구성되며, 이때의 상기 밸브바디는 내부에 수지를 공급받아 선단부에 구비된 게이트를 통해 금형으로 주입하기 위한 수지유로가 형성되는 일반적인 밸브 구조를 취한다. 그리고, 상기 구동수단은 전원 공급에 의해 밸브핀을 승·하강시키는 정·역모터 또는 액츄에이터가 사용된다.

이와 같이 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 정·역모터 또는 액츄에이터를 구동원으로 채용하는 구조에 의해 밸브장치의 전체적인 크기의 소형화가 가능하게 되므로 금형 설계의 자유도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 밸브핀의 이동량을 신속하고 정밀하게 제어할 수 있다.

그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 밸브장치는 고가의 전장품이 사용되므로 정밀성형품의 사출에는 적합하나 정밀성형을 필요로 하지 않는 단순 성형품을 사출하는 경우에는 경제적인 면에서 비효율적인 단점이 있었다.

또한, 상기 매니폴드와 노즐의 각 수지채널이 치수산포 없이 정밀하게 성형된 경우에도 사출공정중 발생하는 고온의 열에 의해 금속소재의 매니폴드 및 노즐이 장기간 노출되는 경우 변형을 야기하여 사출량이 불균일하게 되어 재가공을 해야 하는 문제점이 있었다.

한편, 본 출원인은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 특허출원번호 제10-2005-0002522호로 "사출압 조절장치를 구비한 사출성형기"를 출원한 바 있다.

본 출원인이 선출원한 사출압 조절장치를 구비한 사출성형기는 수지채널상의 지름을 가변적으로 조절할 수 있는 수지압 조절수단을 부가 장착하는 구성을 통해 다수의 노즐 사출량을 균일하게 조절할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기 본 출원인이 선출원한 사출성형기는 비교적 소형 정밀 성형품 제작에 사용되는 밸브장치에 장착되는 경우 공간이 협소하여 적용이 어려운 단점이 있었다.

즉, 수지는 고압의 상태로 수지채널을 따라 유동되므로 사출압 조절장치가 구성되는 노즐 또는 매니폴드의 일단은 높은 수밀성이 요구되며, 이를 위해 복잡한 수밀구조를 채택해야 하므로 정비성 저하와 설계의 자유도가 크게 제한되는 문제점이 있었다.

또한, 피스톤의 승강시 밸브핀에 가해지는 수직방향의 충격력으로 인한 밸브핀의 파손 및 변형을 초래하는 단점이 있었으며, 이로 인한 유지 보수 비용의 상승과 생산성 저하를 초래하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 밸브핀의 후퇴량을 가변 조절할 수 있도록 하여 작업자가 해당 노즐에 대한 사출량 보정을 원활하고 신속하게 실시할 수 있도록 한 사출성형기용 밸브장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 승강시 밸브핀에 전달되는 충격력을 흡수 완충시킬 수 있도록 하여 밸브핀의 수명연장과 기기의 신뢰성을 높일 수 있는 사출성형기용 밸브장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치는, 복수개의 에어채널을 통해 공급되는 작동압에 의해 승강력을 생성하는 구동부와, 이 구동부의 하측에 설치되며 내부에는 용융된 수지가 이동되는 분기된 수지채널이 형 성되는 매니폴드 그리고 상기 매니폴드의 하면에 결합되어 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트에 연결되고 중앙에는 구동부의 승강력을 받아 게이트를 선택적으로 개폐시키는 밸브핀이 구비되는 노즐을 포함하는 사출성형기용 밸브장치에 있어서,

상기 구동부는 에어채널이 연결되고 내부에는 승강제한을 위한 상/하접촉부가 형성된 챔버가 구비되는 관형상의 바디와; 상기 챔버에 구비되어 작동압에 의해 선택적으로 승강되는 것으로, 상/하접촉부 사이에 위치되면서 챔버의 내주면에 슬라이드 접촉되는 하플랜지가 형성되며 이 하플랜지의 하측으로 밸브핀의 상단이 연결되고 상측으로는 구동부의 상부로 돌출되는 포스트가 구비되는 하승강체 및 상기 하승강체의 상측에 구비되어 하플랜지에 대응되는 상플랜지가 형성되고 상부는 바디의 상부에 형성된 관통구멍에 슬라이드 접촉되는 상승강체; 상기 상/하승강체 사이에 개재되어 작동압에 의해 탄성 수축되는 탄성력을 갖는 스프링과; 상기 상승강체의 상부에 일체로 구비되어 승강 연동되고 그 내부에는 포스트의 상단과 나사체결에 의해 상승강체의 높이를 가변 조절하는 조절수단을 더 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 하승강체는 상면 중앙에 상향 돌출된 버링부가 형성되고, 상기 상승강체는 버링부의 상부가 슬라이드 삽입되는 삽입홈을 갖는 관부가 형성되며, 이들 버링부와 삽입홈 사이에 스프링이 개재되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 조절수단은, 상기 상승강체의 상 측에 일체로 결합되는 케이싱과, 상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 구비되고 중앙에 포스트가 나사체결되는 나사구멍이 형성되는 로테이터와, 상기 로테이터의 외주면에 일단이 웜기어 교합되고 타단은 케이싱의 외부로 돌출 연장되어 작업자의 조작력을 받는 조절노브로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치에서 작동압에 의해 게이트 개폐 동작이 실시되는 상태를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 조절수단에 의해 상승강체의 상승량이 조절된 상태에서의 게이트 개폐 동작을 설명하기 위한 단면도이며, 도 5는 도 2의 사출성형기용 밸브장치에 적용되는 조절노브의 요부 구성을 나타낸 분해 사시도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명의 사출성형기용 밸브장치는, 다캐비티 금형에 적용 실시되는 것으로서, 복수개의 에어채널(a1,a2)을 통해 작동압을 공급받아 승강력을 생성하는 구동부(10)와, 이 구동부(10)의 하측에 위치하며 그 내부 에 용융된 상태의 수지가 이동될 수 있도록 내부에 여러 갈래로 분기된 수지채널(20a)이 형성되는 매니폴드(20)와, 이 매니폴드(20)의 하면에 설치되어 수지를 공급받아 금형에 주입하도록 구성되는 노즐(30) 그리고 이 노즐(30)의 내부에 구비되면서 그 상단부는 구동부(10)에 연결되어 게이트(31)를 선택적으로 개폐시키기 위한 밸브핀(35)을 포함하는 구조이다.

여기서, 상기 구동부(10)는 밸브핀(35)을 승강시키기 위한 승강력을 생성하는 것으로서, 외부로부터 고압의 공기 또는 유압으로 된 작동압을 공급 및 배출하기 위한 에어채널(a1,a2)이 상,하 복수개 연결 형성되고, 그 내부에는 상기 에어채널(a1,a2)과 연결되어 작동압이 공급되는 공간부인 챔버(11)가 형성된다.

그리고 상기 챔버(11)의 내부에는 유입된 작동압에 의해 선택적으로 승강되는 피스톤 부재가 구비되는 구조이며, 상기 피스톤 부재의 승강 구조는 공지된 다양한 기술에 의해 실시될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 한편, 상기 피스톤 부재의 일측에는 밸브핀(35)의 상단이 연결되어 연동되는 구조이다.

이와 같이 구성되는 구동부(10)의 하측으로는 분기된 수지채널(20a)이 형성된 매니폴드(20)가 구비되는 구조이며, 이 매니폴드(20)의 하면으로는 분기된 수지채널(20a)에 대응하는 노즐(30)이 결합되어 수지를 공급받는 구조이다.

상기 노즐(30)은 관 형상을 갖는 길이재의 부재로서, 그 내부 중앙으로는 수지채널(30a)이 형성되고 하단부에는 게이트(31)가 일체로 형성되거나 또는 별도의 부재로 결합되는 구조이다. 이때 상기 게이트(31)는 하향 진행하면서 지름이 좁아지는 형태로 테이퍼 가공된다.

한편, 상기 노즐(30)의 내부 중앙에는 수지채널(30a)의 내경에 비하여 작은 지름을 갖는 밸브핀(35)이 승강 가능하게 구비되며, 이 밸브핀(35)은 상술한 구동부(10)의 피스톤(12)에 연동하여 승강되는 것에 의해 게이트(31)를 개폐시키게 된다.

이상과 같은 구성은 종전의 사출성형기용 밸브장치의 구성과 대동소이하다. 다만 본 발명은 피스톤 부재를 상승강체와 하승강체로 분할 구성하고 이들 상승강체와 하승강체를 탄성지지되게 하면서 상승강체의 상승량을 가변 조절할 수 있도록 하는 것에 의해 밸브핀(35)에 가해지는 충격력을 완충시키고 또한 밸브핀(35)의 게이트(31) 개폐량 조절을 통해 사출량 제어를 가능하게 하는 것에 그 특징이 있다.

본 발명은 이를 실현하기 위해 구동부(10)를 다음과 같이 구성한다.

먼저, 구동부(10)는 크게 외체를 형성하는 관형상의 바디(10a)와, 이 바디(10a)의 내부에 구비되어 선택적으로 승강되는 하승강체(13) 및 상승강체(12)와, 그리고 상기 하승강체(13)와 상승강체(12)를 동시에 탄성 지지하는 스프링(15)과, 상승강체(12)의 상승량을 가변 조절하여 밸브핀의 게이트 개폐량을 제어하는 조절수단(40)으로 구성된다.

상기 바디(10a)는 외부로부터 고압의 공기 또는 유압으로 된 작동압을 공급받기 위해 일측에 수직하는 상,하 방향으로 복수개의 에어채널(a1,a2)이 연결 형성되며, 그 내부에는 공간이 챔버(11)가 형성되는 관형상의 부재로 제공된다.

이러한 바디(10a)는 상기 챔버(11)의 상, 면에 상/하접촉부(11a,11b)가 형성 되어 후술할 하승강체(13)와 상승강체(12)의 승강이동을 제한하는 구성이며, 이때의 상/하접촉부(11a,11b)는 챔버(11)의 지름을 소경을 하는 형태로 구비될 수 있다. 그리고 상기 바디(10a)는 하측면 중앙에 후술할 밸브핀(35)의 직경에 대응되는 크기의 구멍이 형성되며 상측면 중앙에는 후술할 상승강체(12)의 상부가 슬라이드 접촉되면서 승강될 수 있게 대응되는 크기의 관통구멍이 형성된다.

이와 같이 구성되는 바디(10a)의 내부공간 즉, 챔버(11)에는 하승강체(13)와 상승강체(12)가 구비되며, 이들 하승강체(13)와 상승강체(12)는 복수개의 에어채널(a1,a2)을 통해 선택적으로 공급되는 작동압에 의해 승강된다.

상기 하승강체(13)는 상기 바디(10a)의 챔버(11)에 구비되어 작동압에 의해 선택적으로 승강되는 부재이다. 이러한 하승강체(13)는 상술한 챔버(11)에 형성되는 상/하접촉부(11a,11b) 사이에 위치되면서 챔버(11)의 내주면에 슬라이드 접촉되는 하플랜지(13a)가 일체로 형성되며, 이때의 상기 하플랜지(13a)는 외주면으로 기밀성 유지를 위한 오링이 끼워진다.

그리고, 상기 하승강체(13)는 하플랜지(13a)의 하측면 중앙으로 밸브핀(35)의 상단이 끼움구조 또는 용접 등을 통해 연결되며, 하플랜지(13a)의 상측면 중앙으로는 하플랜지(13a)에 비하여 소경의 지름을 갖는 관형상의 버링부(13b)가 상향 돌출되는 구성이다. 그리고 상기 버링부(13b)의 상측면 중앙으로는 버링부(13b)에 비하여 소경의 지름을 갖는 길이재의 포스트(14)가 구동부(10)의 상부로 돌출되게 연결되는 구성이다. 여기서 상기 포스트(14)의 상부 외주면은 나사가 가공되어 후 술할 조절수단(40)에 나사체결되는 구조이다.

이와 같이 구성되는 하승강체(13)는 하플랜지(13a)의 하측으로 위치되는 에어채널(a2) 통해 공급되는 작동압에 의해 상승력을 받아 상승 이동을 하게 되며, 상기 챔버(11)에 형성된 하접촉부에 의해 하강 이동이 제한된다.

상기 상승강체(12)는 상술한 하승강체(13)의 상측에 구비되어 상기 하플랜지(13a)에 대응되는 크기와 형태를 갖는 상플랜지(12a)가 일체로 형성되며, 이 상플랜지(12a)의 상측면 중앙으로는 상플랜지(12a)에 비하여 소경의 지름을 갖는 관형상의 관부(12b)가 상향 돌출되는 구성이다. 이때, 상기 관부(12b)는 그 외주면이 바디(10a)의 상측면에 형성된 관통구멍에 슬라이드 접촉되면서 승강되며, 하측으로는 상술한 하승강체(13)의 버링부(13b)가 삽입될 수 있게 대응되는 크기를 갖는 삽입홈이 형성된다.

이와 같이 구성되는 상승강체(12)는 상플랜지(12a)의 상측으로 위치되는 에어채널(a1) 통해 공급되는 작동압에 의해 하강력을 받아 하강 이동을 하게 되며, 상기 챔버(11)에 형성된 상접촉부에 의해 상승 이동이 제한된다.

상기 스프링(15)은 상술한 구동부의 챔버(11)내에 공급되는 작동압의 크기보다 작은 크기의 탄성력을 갖는 일종의 탄성체로서, 통상의 코일 프링이 사용된다. 이러한 스프링(15)은 상기 포스트(14)의 외주연으로 구비되면서 그 하단이 하승강체(13)의 버링부(13b) 상면에 지지되고 상단은 삽입홈의 상측에 지지되는 구조이 다.

이와 같이 구성되는 스프링(15)은 상승강체(12)의 삽입홈에 개재되는 구성에 의해 상승강체(12)와 하승강체(13)를 상호 이격되는 방향으로 탄성 지지하게 된다.

조절수단(40)은 상기 스프링(15)의 탄성지지력을 이용하여 상승강체(12)의 높이를 가변 조절하여 밸브핀(35)의 최대 상승 높이를 제어하기 위한 것으로서, 크게 케이싱(41)과 로테이터(42) 그리고 조절노브(43)로 구성된다.

상기 케이싱(41)은 상승강체(12)의 관부(12b) 상측에 일체로 결합 고정되어 외체를 형성하는 관형상의 부재로서, 상술한 관부(12b)의 외경 지름과 동일하거나 그 보다 작은 지름을 갖도록 구비되어 승강시 구동부와의 위치간섭이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 케이싱(41)의 내부에는 상,하 방향으로의 유동은 방지되면서 정/역 방향으로의 회전은 가능한 로테이터(42)가 설치되는 구성이다.

상기 로테이터(42)는 외주면이 웜휠 형태로 가공되고 중앙 부분은 수직하게 나사홀이 관통 형성되어 상술한 포스트(14)가 나사 체결되는 구조이다. 이러한 로테이터(42)는 작업자의 조작력을 받는 조절노브(43)에 연동하여 선택적으로 정방향 또는 역방향 회전을 이루도록 구성된다.

상기 조절노브(43)는 소정의 길이를 갖는 길이재의 부재로서 그 일단은 로테이터(42)의 외주면에 웜기어 방식으로 교합될 수 있게 대응되는 외주면에 여러 줄 나선(螺旋)으로 이루어진 나사모양의 기어가 형성되며, 그 타단은 케이싱(41)의 외 부로 연장 돌출되어 작업자가 손으로 회전시킬 수 있도록 외주면에 노치가 형성되거나 또는 드라이버 등의 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 십자홈이 형성된다. 이러한 조절노브(43)는 상,하,좌,우 방향으로의 유동이 방지되면서 안정된 회전을 수행할 수 있도록 통상의 회전축 지지물인 베어링 지지체를 통해 지지되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 조절수단(40)은 조절노브(43)를 정방향 또는 역방향 회전시키면 이에 연동하여 로테이터(42)가 정방향 또는 역방향 회전을 이루면서 포스트(14)의 나사부를 따라 상승 또는 하강 이동을 하여 케이싱(41) 및 이 케이싱(41)과 일체로 연결된 상승강체(12)가 연동하여 상승 또는 하강 이동을 하게 된다.

일예로 상기 조절수단(40)에 의해 케이싱(41) 및 상승강체(12)가 상승 이동을 하게 되면 상승강체(12)의 상플랜지(12a) 높이가 기존에 비해 높은 위치로 이동하게 되어 결과적으로 상승강체(12)의 상승구간은 줄어들게 된다. 따라서 이와 같은 상태에서 밸브핀(35)이 승강을 하게 되면 초기 상태에 비해 상승위치가 제한되므로 게이트의 개방량이 기존에 비해 감소된다.

한편, 본 발명에서 조절수단(40)은 작업자의 조작력을 용이하게 전달하기 위하여 웜기어 교합 방식으로 구성하였으나, 설치공간이 협소한 경우에는 도시하지는 않았으나 상승강체를 포스트와 적접 나사방식으로 체결하여 그 구성을 간소화시키고, 상기 상승강체의 상면에는 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 드라이버 홈을 가공하거나 또는 도시하지는 않았으나 볼트의 머리 형태로 가공하여 공구를 이용하여 회전시키는 방식으로 구성 실시할 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 사출성형기용 밸브장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2는 상측에 위치한 에어채널(a1)을 통해 작동압이 공급되면 상승강체(12)와 하승강체(13)는 하강된 상태를 이루고, 상기 하승강체(13)와 연결된 밸브핀(35)은 게이트(31)를 차단한 상태를 유지하게 된다. 여기서, 상기 하승강체(13)와 상승강체(12)는 작동압에 의해 도면에서 보는 바와 같이 상호 대응되게 형성된 하플랜지(13a)와 상플랜지(12a)가 서로 접한 상태를 유지하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 상측에 위치한 에어채널(a1)에 공급되는 작동압을 차단하고 하측에 위치한 에어채널(a2)로 작동압을 전환 공급하면, 이 작동압에 의해 상기 하승강체(13)의 하플랜지(13a) 저면에 상승력이 작용하여 결과적으로 하승강체(13)와 상승강체(12)가 일체로 상승 이동을 하게 된다.

여기서, 상기 상승강체(12)가 상승되는 과정에서 상플랜지(12a)의 상면이 챔버(11)에 형성된 상접촉부에 접촉되면 그 상승 이동이 중단되므로 결과적으로 상기 하승강체(13)와 연결된 밸브핀(35)이 도 3에서와 같이 게이트(31)를 개방하여 사출이 실시될 수 있게 된다.

이어서, 사출이 종료되면 하측에 위치한 에어채널(a2)로 공급되는 작동압이 차단되면서 상측에 위치한 에어채널(a1)로 작동압이 전환 공급되는 것에 의해 상승강체(12)가 하강력을 받아 하승강체(13)와 일체로 하강 이동을 하여 도 2의 상태로 전환된다. 즉, 상기 하승강체(13)의 하플랜지(13a)가 챔버(11)의 하접촉부에 접촉 되는 것에 의해 하강동작이 완료되며, 이때 상기 밸브핀(35)은 그 하단이 게이트(31)를 차단하는 위치에 도달하게 된다.

한편, 상기 상승강체(12) 및 하승강체(13)는 바디(10a)의 상/하접촉부(11a,11b)에 접촉되어 제동되는 과정에서 발생한 충격력을 유기적으로 연동되게 구성된 밸브핀(35)에 전달하게 되는데, 이러한 충격력은 상승강체(12)와 하승강체(13) 사이에 개재된 스프링(15)에 의해 일부 흡수 완충되어 밸브핀(35)을 충격력으로부터 보호하게 된다.

본 발명의 사출성형기용 밸브장치는 조절수단(40)을 이용하여 밸브핀(35)의 최대 상승 높이를 가변 조절할 수 있으며 이를 통해 게이트의 개방량 조절이 가능하다.

일예로, 도 2와 같은 상태에서 구동부의 상측에 구비되는 조절노브(43)의 일단을 소정각도 만큼 일방향 회전시키면, 이 조절노브(43)의 타단에 웜기어 방식으로 교합된 로테이터(42)가 연동하여 일방향 회전을 이루게 된다. 이때, 상기 로테이터(42)는 중앙에 나사 체결된 포스트(14)를 따라 상승되는 방향으로 이동하게 된다.

따라서 상기 로테이터(42)를 구비한 케이싱(41) 및 이 케이싱(41)과 일체로 결합된 상승강체(12)는 일체로 상승 이동을 하여 도 4와 같은 상태로 전환된다.

이와 같은 상태에서 상측에 위치한 에어채널(a1)로 공급되는 작동압이 차단되면서 하측에 위치한 에어채널(a2)로 작동압이 전환 공급하면, 이 작동압에 의해 상기 하승강체(13)의 하플랜지(13a) 저면에 상승력이 작용하여 결과적으로 하승강체(13)와 상승강체(12)가 일체로 상승 이동을 하게 된다.

여기서, 상기 상승강체(12)는 상승되는 과정에서 상플랜지(12a)의 상면이 챔버(11)에 형성된 상접촉부(11a)에 접촉되는 것에 의해 그 이동이 제한된다.

한편, 상기 상승강체(12)는 조절수단(40)에 의해 도 2에 비해 상향 이동된 상태이므로 상승구간이 초기 상태에 비해 감소되어 결과적으로 도 4에서와 같이 밸브핀(35)의 상승 위치가 도 3과 비교하면 낮아지게 된다. 즉, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 밸브핀(35)의 최대 상승 위치가 도 3에 비해 낮아지는 것에 의해 밸브핀(35)의 하단이 테이퍼 가공된 게이트(31)를 완전하게 개방시키지 못하게 되므로 수지 통과량이 감소된다.

이와 같이 작용하는 조절수단(40)은 다캐비티에 적용되는 다수의 노즐에 독립적으로 장착되어 해당 노즐의 수지량을 정밀 조절할 수 있게 되므로 결과적으로 다수의 노즐 사출량을 동일한 조건으로 설정 가능하게 된다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 다캐비티 금형에 적용되는 사출성형기용 밸 브장치는, 밸브핀에 연동하는 상승강체의 상승 위치를 가변 조절하는 것에 의해 밸브핀의 최대 상승 위치가 연동 조절되므로 결과적으로 게이트의 개방량을 임의로 정밀 조절할 수 있게 된다.

따라서, 다캐비티에 적용되는 여러 노즐의 수지 사출량을 개별적인 보정이 가능하여 여러 노즐의 수지 사출량을 균일하게 조절할 수 있어 성형품의 품질 및 기기의 신뢰성 향상을 꾀할 수 있는 유용한 효과를 제공한다.

또한, 상기 상승강체와 하승강체 사이에 스프링을 구성하여 승강시 발생하는 충격력을 흡수 저감시키도록 하고 있으므로 승강 충격력에 의한 밸브핀의 파손 및 변형을 방지할 수 있어 유지보수 비용의 절감과 생산성 향상을 도모할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 복수개의 에어채널을 통해 공급되는 작동압에 의해 승강력을 생성하는 구동부와, 이 구동부의 하측에 설치되며 내부에는 용융된 수지가 이동되는 분기된 수지채널이 형성되는 매니폴드 그리고 상기 매니폴드의 하면에 결합되어 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트에 연결되고 중앙에는 구동부의 승강력을 받아 게이트를 선택적으로 개폐시키는 밸브핀이 구비되는 노즐을 포함하는 사출성형기용 밸브장치에 있어서,

   상기 구동부는 에어채널이 연결되고 내부에는 승강제한을 위한 상/하접촉부가 형성된 챔버가 구비되는 관형상의 바디와;

   상기 챔버에 구비되어 작동압에 의해 선택적으로 승강되는 것으로, 상/하접촉부 사이에 위치되면서 챔버의 내주면에 슬라이드 접촉되는 하플랜지가 형성되며 이 하플랜지의 하측으로 밸브핀의 상단이 연결되고 상측으로는 구동부의 상부로 돌출되는 포스트가 구비되는 하승강체 및 상기 하승강체의 상측에 구비되어 하플랜지에 대응되는 상플랜지가 형성되고 상부는 바디의 상부에 형성된 관통구멍에 슬라이드 접촉되는 상승강체;

   상기 상/하승강체 사이에 개재되어 작동압에 의해 탄성 수축되는 탄성력을 갖는 스프링과;

   상기 상승강체의 상부에 일체로 구비되어 승강 연동되고 그 내부에는 포스트의 상단과 나사체결에 의해 상승강체의 높이를 가변 조절하는 조절수단;

   을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하승강체는 하플랜지의 상면 중앙에 상향 돌출된 버링부가 형성되고, 상기 상승강체는 버링부의 상부가 슬라이드 삽입되는 삽입홈을 갖는 관부가 형성되며, 이들 버링부와 삽입홈 사이에 스프링이 개재되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 밸브장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 조절수단은,

   상기 상승강체의 상측에 일체로 결합되는 케이싱과;

   상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 구비되고 중앙에 포스트가 나사체결되는 나사구멍이 형성되는 로테이터와;

   상기 로테이터의 외주면에 일단이 웜기어 교합되고 타단은 케이싱의 외부로 돌출 연장되어 작업자의 조작력을 받는 조절노브;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 밸브장치.

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