KR100679453B1 - 사출성형기용 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출성형기용 밸브장치를 개시한다.

본 발명의 사출성형기용 밸브장치는, 복수개의 에어채널을 통해 선택적으로 유입된 작동압으로 실린더내의 피스톤을 승강시키는 구동부와, 이 구동부의 일측에 위치하고 수지원료를 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성하는 매니폴드와, 이 매니폴드의 일측에 결합되어 분기된 수지채널과 연결되어 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 상기 피스톤에 연동되어 선택적으로 게이트를 개폐시키는 밸브핀을 구비한 노즐로 구성되는 사출성형기에 있어서, 상기 노즐의 수지채널 안지름의 크기를 가변하여 게이트를 통과하는 수지량을 조절하는 것으로, 상단부는 매니폴드와 구동부 사이의 밸브핀의 일단 외주연에 나사 체결되고 하단부는 수지채널의 지름이 축소되는 지름축소부에 위치하는 압력 조절핀 및 상기 압력 조절핀의 상단 외주연과 웜기어 교합되며 작업자의 조작력을 받아 압력 조절핀을 회전시켜 승강시키는 조절 포스트로 된 수지압 조절수단을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 사출성형기용 밸브장치는 수지압 조절수단과 피스톤의 후퇴량 조절 그리고 지지플레이트를 이용한 밸브핀의 출몰 높이 조절을 통해 노즐의 사출량을 가변적으로 정밀 제어할 수 있으므로 노즐과 매니폴드의 가공 자유도를 대폭적으로 높일 수 있어 생산성 향상과 제작단가의 절감을 꾀하고, 균일한 품질을 갖는 사출 성형품의 대량 양산을 가능하게 하면서 기기의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 대단히 유용한 효과를 제공한다.

핫런너, 매니폴드, 노즐, 밸브핀, 사출량

Description

사출성형기용 밸브장치{valve system for injection molding}

도 1은 종래 기술에 따른 사출성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치에서 수지압 조절수단을 설명하기 위한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치에서 노즐의 최대 개방량을 조절하기 위한 구동부를 나타낸 단면도,

도 5는 도 4에 의한 노즐의 최대 개방량을 설명하기 위한 요부 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치에서 밸브핀 출몰 높이를 조절하기 위한 지지플레이트의 동작 상태를 나타낸 단면도,

도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 구동부 10a : 하우징

10b : 커버플레이트 11,12 : 에어채널

13 : 실린더 14 : 피스톤

20 : 매니폴드 21 : 수지채널

30 : 노즐 30a : 지름축소부

31 : 수지채널 32 : 밸브핀

40 : 수지압 조절수단 41 : 압력 조절핀

45 : 조절 포스트 50 : 지지플레이트

51 : 체결부

본 발명은 사출성형기용 밸브장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티 노즐에서의 각 게이트의 사출량을 간편한 조작만으로 정밀하게 조절할 수 있도록 하여 정밀 성형에서의 안전성과 정밀도를 높일 수 있도록 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 사출성형기용 밸브 게이트 장치(Hot runner valve gate piston assembly)를 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 복수개의 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. 따라 서, 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 실린더(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 사출성형기용 밸브장치는 매니폴드상에 멀티 노즐 즉, 다수의 노즐이 장착되는 구성으로 인해 각 노즐의 사출압을 균일하게 유지하기 어려운 문제점이 있었다.

즉, 매니폴드는 다수의 노즐에 균등하게 수지를 분배 공급하기 위한 둘 이상의 분기된 수지채널들이 형성되는 바, 이들 수지채널은 공작기구를 이용하여 가공하게 되는데 작업이 난해하고 고정밀도를 요하므로 치수산포가 발생하는 단점이 있다. 마찬가지로, 상기 매니폴드에 결합되는 노즐 역시 높은 치수정밀도를 요구하지만 가공이 난해하여 치수산포가 발생하였다.

이와 같이 매니폴드의 수지유로나 또는 각 노즐의 수지채널이 갖는 치수산포는 결과적으로 여러 노즐을 통과하는 수지량(사출량)을 균일하게 유지하지 못하는 결과를 초래하여 사출되는 제품이 과성형되거나 미성형되는 문제점을 야기한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 노즐을 통과하는 수지의 온도를 달리하여 그 점도 조절을 통한 사출방법이 있으나, 이는 성형품의 품질이 균일하지 못하여 불량 발생률이 높은 문제점을 초래한다.

따라서, 상기 매니폴드 상에 형성된 여러 수지채널 및 상기 매니폴드에 설치되는 여러 노즐의 각 수지채널이 서로 동일한 지름을 갖도록 재가공을 해야 하는데, 이러한 가공작업은 앞서 설명한 바와 같이 작업성이 상당히 난해하여 많은 시간과 비용이 추가적으로 소요되는 폐단이 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 불균일해지게 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 사출압 조절장치를 구비한 사출성형기는 매니폴드와 노즐의 각 수지채널의 가공오차가 큰 경우에는 가공오차에 따른 사출량을 보상함에 있어 한계가 있는 단점이 있으며, 사출량을 제어함에 있어 게이트의 개폐량을 정밀하게 제어하기 어려운 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목 적은 간편한 조작만으로 멀티 노즐에서의 각 게이트의 사출량을 동일하게 정밀 조절할 수 있도록 하여 매니폴드와 노즐의 가공작업의 자유도를 높이도록 하고 생산성 향상과 제조단가 절감을 꾀할 수 있는 사출성형기용 밸브장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 밸브핀의 위상을 가변적으로 조절하면서 수지채널의 지름을 가변적으로 조절하는 구성을 통해 노즐의 게이트의 개폐량을 정밀하게 제어하여 정밀사출 성형작업에서의 안전성과 정밀도를 대폭적으로 개선시킬 수 있는 사출성형기용 밸브장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치는, 복수개의 에어채널을 통해 선택적으로 유입된 작동압으로 실린더내의 피스톤을 승강시키는 구동부와, 이 구동부의 일측에 위치하고 수지원료를 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성하는 매니폴드와, 이 매니폴드의 일측에 결합되어 분기된 수지채널과 연결되어 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 상기 피스톤에 연동되어 선택적으로 게이트를 개폐시키는 밸브핀을 구비한 노즐로 구성되는 사출성형기에 있어서,

상기 노즐의 수지채널 안지름의 크기를 가변하여 게이트를 통과하는 수지량을 조절하는 것으로, 상단부는 매니폴드와 구동부 사이의 밸브핀의 일단 외주연에 나사 체결되고 하단부는 수지채널의 지름이 축소되는 지름축소부에 위치하는 압력 조절핀 및 상기 압력 조절핀의 상단 외주연과 웜기어 교합되며 작업자의 조작력을 받아 압력 조절핀을 회전시켜 승강시키는 조절 포스트로 된 수지압 조절수단을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 구동부는 밸브핀의 최대 개방량을 조절하기 위하여, 실린더 공간을 제공하면서 상면이 개방되는 하우징과; 상기 하우징의 상부에 나사 결합되고 체결정도에 따라 실린더의 상측 공간을 가변적으로 조절하는 커버플레이트로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 구동부는 밸브핀의 출몰 높이를 조절하기 위하여 하우징의 하단 외주연에 나사 체결되는 관형상의 체결부를 구비한 지지플레이트로 지지되는 구성인 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 2는 본 발명에 따른 사출성형기용 밸브장치를 나타낸 단면도이다. 이에 나타내 보인 바와 같이, 본 발명의 사출성형기용 밸브장치는 작동압을 공급받아 피스톤(14)을 선택적으로 승강시키는 구동부(10)와, 이 구동부(10)의 하측에 위치하며 용융된 상태의 수지가 이동될 수 있도록 여러 갈래로 분기된 수지채널을 형성한 매니폴드(20)와, 이 매니폴드(20)의 하면에 설치되어 수지를 공급받아 금형으로 주입하는 것으로 내부에는 노즐(30)의 게이트(사출구멍)를 선택적으로 개폐시키기 위한 밸브핀(32)을 구비하는 구조이다.

즉, 본 발명은 작동압을 공급받는 구동부(10)를 구비하며, 이 구동부(10)는 외부로부터 고압의 공기 또는 유압으로 된 작동압을 공급 및 배출하기 위한 에어채널(11),(12)이 복수개 형성된다. 그리고, 그 내부에는 에어채널(11),(12)과 연결되는 실린더(13)가 형성되고, 작동압에 의해 실린더(13)내의 피스톤(14)이 선택적으로 승강된다. 여기서 상기 피스톤(14)의 하단에는 노즐(30)의 게이트(사출구멍)를 개폐시키는 밸브핀(32)이 연결되어 연동되는 구조이다.

이러한, 구동부(10)의 하측으로는 분기된 수지채널이 형성된 매니폴드(20)가 구비되는 구조이며, 이 매니폴드(20)의 하면으로는 분기된 수지채널에 대응하는 노즐(30)이 결합되어 수지를 공급받게 된다.

여기서, 상기 노즐(30)은 하측 끝단부 즉, 게이트가 위치하는 부분이 소경이 되게 테이퍼 가공된 관 형상을 갖는 길이재의 부재로서, 그 내부 중앙으로는 수지채널이 형성되고, 이 수지채널은 노즐(30)의 선단부에 일체로 형성되거나 또는 별도로 가공되어 결합되는 게이트와 연결되는 형태이다. 이때, 상기 게이트는 도시하지는 않았으나 사출품을 성형하기 위한 금형의 일단에 연결되는 구조이고, 노즐(30)의 외주면으로는 수지채널을 통과하는 수지의 고화를 방지하기 위한 히터선이 권선되는 구성이다.

이러한, 노즐(30)은 그 중앙에 형성된 수지채널의 내경에 비하여 작은 지름을 갖는 밸브핀(32)이 구비되며, 이 밸브핀(32)은 상술한 구동부(10)의 피스톤(14)에 연동하여 승강되는 것에 의해 게이트를 개폐시키게 된다.

이상과 같은 구성은 종전의 사출성형기의 구성과 대동소이하다. 다만 본 발명은 수지채널의 지름을 가변하는 것에 의해 노즐(30)의 수지압을 조절하면서 밸브핀(32)의 행정거리에 따른 노즐(30)의 최대 사출량을 제어할 수 있도록 하여 다캐비티 금형에서의 다수의 노즐(30) 사출량을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는데 있다.

즉, 본 발명은 노즐(30)의 수지압을 가변적으로 조절할 수 있도록 도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 수지압 조절수단(40)을 부가 장착하는 구성이다.

상기 수지압 조절수단(40)은 수지채널(21) 내에 구비되어 안지름을 가변적으로 조절하는 것에 의해 수지채널(21)을 통과하는 수지압을 조절하는 압력 조절핀(41)과, 이 압력 조절핀(41)의 일측에 연동되게 구성되어 작업자의 조작력을 전달하는 조절 포스트(45)로 구성되는 구조이다.

이러한, 수지압 조절수단(40)에서 상기 압력 조절핀(41)은 소정의 길이를 갖는 길이재의 부재로서, 그 일단은 노즐(30)의 수지채널(31)과 직선으로 연결되는 매니폴드(20)의 수지채널(21)상에 밸브핀(32)의 외주연을 감싸는 형태로 위치하고, 타단은 매니폴드(20)의 상측을 통과하여 외부로 돌출 연장되면서 밸브핀(32)의 일 단과 나사 체결로 결합되는 구조이다. 이때 상기 압력 조절핀(41)의 상단부는 지름이 확장되는 형태로 구비되며 그 둘레로는 후술할 조절 포스트(45)와 웜기어 교합될 수 있게 기어이가 형성된다.

한펴, 상기 매니폴드(20)는 압력 조절핀(41)의 일단이 통과할 수 있도록 구멍이 형성되며, 이 구멍에는 기밀유지를 위한 부싱이 구비되는 구조이다.

이러한, 압력 조절핀(41)은 밸브핀(32)의 일단과 나사 체결되는 구성에 의해 나사조절 방식에 의해 수직 방향으로 위치 변위를 갖도록 구비되며, 상기 매니폴드(20)의 수지채널(21)상에 위치하는 일측 끝단은 수지채널의 안지름이 좁아질 수 있게 원뿔 형상으로 테이퍼 가공되고, 이 압력 조절핀(41)이 위치하는 수지채널 역시 상기 압력 조절핀(41)의 일측 끝단에 대응되는 형상을 갖는 지름축소부(30a)를 형성하여 압력 조절핀(41)의 승강에 의해 수지채널의 안지름 크기가 가변적으로 조절될 수 있도록 하고 있다. 한편, 상기 지름축소부(30a)는 하향 진행하면서 지름이 좁아지는 형태로 테이퍼 가공되며, 이 지름축소부(30a)의 최소지름은 노즐(30)의 수지채널의 지름크기와 동일하다.

이와 같이 구성되는 압력 조절핀(41)은 작업자의 조작력을 받는 조절 포스트(45)에 연동하여 밸브핀(32)을 따라 승강된다.

한편, 상기 조절 포스트(45)는 상술한 압력 조절핀(41)의 상단 외주연과 웜기어 방식으로 교합될 수 있게 대응되는 기어이를 형성하여, 일측면에는 작업자가 드라이버와 같은 공구를 이용하여 회전시킬 수 있도록 하기 위한 조작홈(미부호)이 형성된다. 이러한 조절 포스트(45)는 도면에 나타내지는 않았으나 회전가능하면서 상,하좌우 방향으로의 위치 이동되는 것을 방지하기 위한 하나 이상의 베어링 지지체에 의해 지지되는 구성이다.

이와 같이 구성되는 압력 조절수단(40)은 도 2와 같은 상태에서 공구를 이용하여 조절 포스트(45)를 일방향 또는 역방향 회전시키게 되면 도 3에서 보는 바와 같이 상기 조절 포스트(45)와 웜기어 방식으로 교합된 압력 조절핀(41)이 연동하여 일방향 또는 역방향 회전된다. 이때 상기 압력 조절핀(41)은 밸브핀(32)과 그 일단이 나사 체결되어 있으므로 회전시 나사조절 방식에 의해 밸브핀(32)을 따라 상,하 방향으로 이동하여 결과적으로 지름축소부(30a)의 지름을 가변하여 수지압을 조절하게 된다.

한편, 본 발명은 도 4 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 밸브핀(32)의 행정거리를 조절하여 상술한 수지압 조절수단(40)과 함께 수지압을 정밀 제어하면서 밸브핀(32)의 길이 가공 오차를 보상할 수 있도록 구동부(10)를 구성하였다.

먼저, 도 4는 노즐(30)의 최대 개방량을 조절하기 위한 구동부(10)의 작동 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4에 의한 노즐(30)의 최대 개방량을 설명하기 위한 요부 단면도이며, 도 6은 밸브핀(32)의 출몰 높이를 조절하기 위한 지지플레이트(50)의 작동 상태를 나타낸 단면도이다.

이에 나타내 보인 바와 같이 구동부(10)는 크게 하우징(10a)과 커버플레이트(10b) 그리고 지지플레이트(50)로 구성되는 바, 먼저 상기 하우징(10a)은 일측으로 복수개의 에어채널(11),(12)이 형성되고 그 내부로는 작동압에 의해 승강을 하는 피스톤(14)이 구비되는 실린더(13)가 형성된다. 이러한 하우징(10a)은 실린더(13) 공간을 가변적으로 늘릴 수 있도록 하기 위하여 도면에서 보는 바와 같이 상부 일부를 상향 돌출시키고 그 외주면으로 나사 체결을 위한 나사부(미부호)가 형성되는 구조이다.

그리고 상기 하우징(10a)의 개방된 상측으로는 커버플레이트(10b)가 나사 결합되는 구조이며, 이때 상기 하우징(10a)과 커버플레이트(10b)는 나사조절 방식에 의해 실린더(13)내의 공간 크기를 가변적으로 조절하게 된다.

이와 같이 구성되는 구동부(10)는 상기 커버플레이트(10b)를 일방향 소정 각도만큼 회전시키면 상기 커버플레이트(10b)가 하우징(10a)으로부터 나사풀림되면서 상향 이동하여 실린더(13)내의 공간을 늘리게 된다. 이렇게 실린더(13)내의 공간이 증대되면 피스톤(14)의 후퇴량이 커지게 되므로 결과적으로 밸브핀(32)의 후퇴량이 커지게 되어 노즐(30)이 완전 개방되었을 때의 최대 사출량을 조절할 수 있게 된다.

한편, 상기 지지플레이트(50)는 밸브핀(32)의 출몰 높이를 조절하기 위한 것으로서, 상기 하우징(10a)의 하단 외주연을 커버하면서 나사 체결되는 관형상의 체결부(51)를 일체로 형성하는 구조이다.

이러한 지지플레이트(50)는 금형이나 노즐(30)과 같이 일체로 위치 고정되게 구비되며, 상기 하우징(10a)을 일방향 또는 역방향 회전시키면 지지플레이트(50)를 기준으로 하우징(10a)이 나사풀림되면서 상향 또는 하향 이동하게 되어 밸브핀(32)의 출몰 높이를 조절할 수 있게 된다.

한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것이며 앞서 설명한 일 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 부여하였다. 이에 나타내 보인 바와 같이 본 실시예에서의 사출성형기는 전술한 실시예와 동일한 구성을 취하고 있으며, 다만 수지압 조절수단(40)의 압력 조절핀(41)의 일단이 노즐(30)의 선단측에 근접한 수지채널(31)상에 제공되는 것을 나타내고 있다.

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

먼저, 도 2 내지 도 3에서와 같이 수지압 조절수단(40)을 이용하여 수지채널상의 지름을 가변시킴으로써 수지압을 조절하는 경우에는, 드라이버와 같은 공구를 이용하여 조절 포스트(45)를 일방향 소정각도만큼 회전시키면, 이 조절 포스트(45)와 웜기어 방식으로 교합된 압력 조절핀(41)이 연동하여 회전을 이루게 된다. 이때, 상기 압력 조절핀(41)은 밸브핀(32)의 일단과 나사조절방식으로 상,하 이동될 수 있게 나사결합되어 있으므로 밸브핀(32)을 따라 하향 이동하게 된다.

따라서, 상기 압력 조절핀(41)은 하향 이동하면서 그 하단부가 지름축소부(30a)측으로 근접 이동됨에 따라 압력 조절핀(41)과 지름축소부(30a)간의 간격(D)을 축소하는 형태로 위치되어 결과적으로 수지통과량을 조절하게 된다.

한편, 밸브핀(32)의 상향 이동시점을 조절하여 노즐(30)의 최대 개방량을 제어하는 경우에는, 도 4에서와 같이 구동부(10)를 구성하는 커버플레이트(10b)를 일방향 회전시킨다. 그러면 상기 커버플레이트(10b)는 하우징(10a)을 기준으로 상향 이동되고 실린더(13)내의 공간이 증대되어 결과적으로 피스톤(14)의 후퇴량 즉 도면에서 보면 피스톤(14)의 상승높이가 종전에 비해 높아지게 되므로 노즐(30)의 최대 개방량을 제어할 수 있게 된다.

즉, 도 5에서 보는 바와 같이 노즐(30)의 선단은 테이퍼 가공되어 있으므로, 이 테이퍼 가공구간에서의 밸브핀(32)의 후퇴량을 조절함에 따라 노즐(30) 오픈상태에서의 수지 통과량을 결정하는 지름(D1, D2, D3)을 조절할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 사출성형기용 밸브장치는 매니폴드(20)의 분기된 수지채널 또는 다수의 노즐(30) 중 특정 노즐(30)의 수지채널에 가공오차가 발생하거나 또는 사출공정에서 발생하는 고온의 열에 의해 매니폴드(20) 및 노즐(30)이 변형된 경우 수지압 조절수단(40)과 구동부(10)의 커버플레이트(10b), 지지플레이트(50)를 이용하여 수지채널상의 수지압 조절이 가능하게 되므로 결과적으로 사출량 제어가 가능하며, 아울러 상기 밸브핀(32)의 출몰높이를 용이하게 조절할 수 있게 되므로 밸브핀(32)의 가공오차를 보상할 수 있다.

따라서 최종적으로 다수의 노즐(30)에서 사출되는 수지량을 동일하게 조절할 수 있게 되는 것이다.

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 사출성형기용 밸브장치는, 먼저 작업자가 조절 포스트를 회전시키는 간단한 조작만으로 각 노즐의 수지압을 정밀하게 조절할 수 있으므로 멀티형 노즐을 채용한 사출성형기에서 각각의 노즐이 갖는 가공오차 및 매니폴드의 분기된 수지채널이 갖는 가공오차에 의한 불균일한 사출량을 보상할 수 있게 된다.

또한, 구동부의 실린더 공간 크기를 가변적으로 조절하는 것에 의해 밸브핀의 후퇴량을 설정할 수 있으며, 이에 따라 밸브핀이 후퇴했을 때의 노즐의 최대 개방량을 조정할 수 있으므로 최대 사출량 제어가 가능하다. 아울러 지지플레이트상에 나사 체결된 하우징을 후퇴시키는 것에 의해 밸브핀의 출몰 높이를 조절할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명의 사출성형기용 밸브장치는 수지압 조절수단과 피스톤의 후퇴량 조절 그리고 지지플레이트를 이용한 밸브핀의 출몰 높이 조절을 통해 노즐의 사출량을 가변적으로 정밀 제어할 수 있으므로 노즐과 매니폴드의 가공 자유도를 대폭적으로 높일 수 있어 생산성 향상과 제작단가의 절감을 꾀하고, 균일한 품질을 갖는 사출 성형품의 대량 양산을 가능하게 하면서 기기의 신뢰성을 개선시킬 수 있는 대단히 유용한 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 복수개의 에어채널을 통해 선택적으로 유입된 작동압으로 실린더내의 피스톤을 승강시키는 구동부와, 이 구동부의 일측에 위치하고 수지원료를 금형에 주입하기 위한 분기된 수지채널을 형성하는 매니폴드와, 이 매니폴드의 일측에 결합되어 분기된 수지채널과 연결되어 수지를 공급받는 수지채널이 선단부의 게이트로 연결되고 상기 피스톤에 연동되어 선택적으로 게이트를 개폐시키는 밸브핀을 구비한 노즐로 구성되는 사출성형기에 있어서,

   상기 노즐의 수지채널 안지름의 크기를 가변하여 게이트를 통과하는 수지량을 조절하는 것으로, 상단부는 매니폴드와 구동부 사이의 밸브핀의 일단 외주연에 나사 체결되고 하단부는 수지채널의 지름이 축소되는 지름축소부에 위치하는 압력 조절핀 및 상기 압력 조절핀의 상단 외주연과 웜기어 교합되며 작업자의 조작력을 받아 압력 조절핀을 회전시켜 승강시키는 조절 포스트로 된 수지압 조절수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동부는 밸브핀의 최대 개방량을 조절하기 위하여, 실린더 공간을 제공하면서 상면이 개방되는 하우징과;

   상기 하우징의 상부에 나사 결합되고 체결정도에 따라 실린더의 상측 공간을 가변적으로 조절하는 커버플레이트;

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출성형기용 밸브장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 구동부는 밸브핀의 출몰 높이를 조절하기 위하여 하우징의 하단 외주연에 나사 체결되는 관형상의 체결부를 구비한 지지플레이트로 지지되는 구성인 것을 특징으로 하는 사출성형기용 밸브장치.

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