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KR101410018B1 - 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드 - Google Patents

유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드 Download PDF

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KR101410018B1
KR101410018B1 KR1020120139742A KR20120139742A KR101410018B1 KR 101410018 B1 KR101410018 B1 KR 101410018B1 KR 1020120139742 A KR1020120139742 A KR 1020120139742A KR 20120139742 A KR20120139742 A KR 20120139742A KR 101410018 B1 KR101410018 B1 KR 101410018B1
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Abstract

본 발명은 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드에 관한 것이다.
본 발명은 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드에 있어서, 수지유로와 연결되어 공급되는 용융수지의 공급량을 제어하는 유량 조절장치가 설치되는 설치홈이 형성된 매니폴드;를 포함하고, 상기 유량 조절장치는 수지유로와 연통되게 형성되는 연통홀과, 이 연통홀의 하단에 형성되는 가이드홈과, 연통홀을 밀폐시키기 위해 구성된 차단공과, 매니폴드에 유량 조절장치를 고정시키는 체결 플랜지가 구성된 스프링 부시; 상기 가이드홈에 구비되어 연통홀을 따라 승하강 작동하면서 수지유로를 선택적으로 차단 또는 개방하는 조절핀; 상기 가이드홈에 구비되어 조절핀에 탄성 복원력을 제공하는 스프링; 및 상기 차단공에 결합되며, 후방에 차단공과 분리하기 위해 공구가 삽입되는 공구홈이 형성된 스크류 플러그;를 포함하는 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드를 제공한다.

Description

유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드{Flow control device is equipped with hot runner systems of manifold}
본 발명은 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 이형 제품을 사출 성형할 때 한 세트에 다른 제품을 동시에 성형하기 위해 매니폴드의 수지유로를 통해 게이트로 공급되는 용융수지가 수지유로와 게이트 사이의 거리에 차이가 발생하면서 공급되는 용융수지의 공급량 또한 차이가 발생하는 것을 방지하기 위해 용융수지의 공급량을 조절하여 고품질의 이형 제품의 성형이 양산되도록 하는 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드에 관한 것이다.
일반적으로, 핫 런너 시스템(Hotrunner System)이란 플라스틱 사출 금형에서 캐비티(Cavity)를 충전시켜주기 위한 용융수지의 유로 역할을 하는 스프루(Sprue)와 런너(Runner)를 가열하여 항상 용융된 상태로 유지시켜 제품만 연속적으로 사출할 수 있도록 한 시스템으로서, 공압, 유압 등을 이용하고 밸브핀이 사출 및 보압시, 노즐 내에서 습동하여 금형 코어의 게이트를 선택적으로 열거나 닫아 제품을 생산하는 밸브 노즐 시스템(Valve Nozzle System)과, 금형의 게이트까지 수지가 용융된 상태로 충진되어 금형의 냉각 등을 이용하여 게이트를 실링하는 오픈 노즐 시스템(Open Nozzle System) 및 팁 선단부에 전기적 작용에 의하여 게이트를 실링하는 숏 오프 시스템(Shut Off System) 등으로 구분된다
도 1은 종래 기술에 따른 핫 런너 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 핫 런너 시스템은 수지가 공급 및 이동하는 수지이동통로인 매니폴드 유로(132)를 포함하는 매니폴드(130), 매니폴드 유로(132)와 연통되도록 매니폴드(130) 및 보강판(104)에 설치되어 캐비티 플레이트(102)의 게이트(112)로 공급되는 수지를 토출시키는 노즐(120), 매니폴드(130)의 상측에 설치되어 매니폴드(130)의 매니폴드 유로(132)와 노즐(120)의 내경에 삽입되어 그 중심부를 승강하면서 노즐(120)을 선택적으로 개폐하는 밸브핀(160), 밸브핀(160)의 상단에 결합되어 이 밸브핀(160)을 승하강 시키는 피스톤(172)이 내장되며, 밸브핀(160)의 승하강을 위한 압력을 제공하는 한쌍의 에어라인이 형성된 실린더(170)를 포함하여 구성된다.
여기서, 종래 기술에 따른 매니폴드(130)는 하부 금형의 캐비티로 수지가 유동되는 과정에서 용융된 액상의 합성수지가 경화되지 않도록 매니폴드(130)에는 발열체인 히팅 파이프가 구비된다.
즉, 통상의 매니폴드(130)는 그 내부에 여러 갈래로 분기되는 매니폴드 유로(132)인 수지유로가 형성되며, 이 수지유로의 주위에는 수지가 고화되는 것을 방지하면서 안정된 유동성을 유지할 수 있도록 하기 위하여 외부에 마련된 온도 컨트롤러의 제어를 받는 히팅 파이프가 설치되는 바, 이때의 히팅 파이프는 원형의 단면을 갖는 파이프로서 내부에 전기공급에 의해 발열 작용을 하는 코일 형태의 열선을 구비하는 구조이다.
종래의 매니폴드(130)의 구조를 살펴보면, 내부에 용융 상태의 합성수지가 이동되는 분기된 수지 유로가 형성되고, 이 수지 유로의 주위로 배치되어 수지고화를 방지하는 발열체인 히터선이 상·하면에 매립 설치된다. 그리고, 수지 유로에 연결되어 수지를 노즐로 안내하기 위한 노즐 장착홀과 상기 분기된 수지유로에 용융 수지를 공급하는 실린더와 연결되는 수지 유입홀이 형성되는 구조이다.
하지만, 종래 기술에 따른 매니폴드(130)는 이형 제품을 사출성형하거나, 한 세트의 다른 제품을 동시에 성형하기 위해 다수 분기되는 수지 유로를 통해 용융수지를 공급하게 되는데, 이때 수지 유로와 게이트 간 거리가 달라 공급되는 용융수지의 공급량이 달리지게 되면서 사출품의 품질이 저하되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제0931799호 (2009.12.04.)
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 이형 제품을 사출 성형할 때 한 세트에 다른 제품을 동시에 성형하기 위해 매니폴드의 수지유로를 통해 게이트로 공급되는 용융수지가 수지유로와 게이트 사이의 거리에 차이가 발생하면서 공급되는 용융수지의 공급량 또한 차이가 발생하는 것을 방지하기 위해 용융수지의 공급량을 조절하여 고품질의 이형 제품의 성형이 양산되도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드에 있어서, 수지유로와 연결되어 공급되는 용융수지의 공급량을 제어하는 유량 조절장치가 설치되는 설치홈이 형성된 매니폴드;를 포함하고, 상기 유량 조절장치는 수지유로와 연통되게 형성되는 연통홀과, 이 연통홀의 하단에 형성되는 가이드홈과, 연통홀을 밀폐시키기 위해 구성된 차단공과, 매니폴드에 유량 조절장치를 고정시키는 체결 플랜지가 구성된 스프링 부시; 상기 가이드홈에 구비되어 연통홀을 따라 승하강 작동하면서 수지유로를 선택적으로 차단 또는 개방하는 조절핀; 상기 가이드홈에 구비되어 조절핀에 탄성 복원력을 제공하는 스프링; 및 상기 차단공에 결합되며, 후방에 차단공과 분리하기 위해 공구가 삽입되는 공구홈이 형성된 스크류 플러그;를 포함하는 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 매니폴드가 설치되는 핫런너 시스템의 스페이서 블록에는 스크류 플러그의 공구홈에 공구가 삽입될 수 있도록 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 핫런너 시스템의 매니폴드를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 관통홀의 단부에는 외부 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 무드 볼트 등이 체결되는 마감부가 형성되는 것을 특징으로 하는 핫런너 시스템의 매니폴드를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 조절핀은 스프링의 하단을 지지하는 하단 지지부와, 스크류 플러그에 삽입되어 조절핀을 고정시키는 고정턱이 하향 돌출 형성되며, 이 고정턱의 중앙측에는 조절핀을 회전시키는 회전홈이 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 스크류 플러그의 상단에는 조절핀의 하단에 형성된 고정턱이 삽입 고정되는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드를 제공한다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 가이드홈의 상단에는 스프링의 상측부를 지지하는 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 매니폴드의 수지유로를 통해 게이트로 공급되는 용융수지가 수지유로와 게이트 사이의 거리에 차이가 발생하면서 공급되는 용융수지의 공급량 차이가 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 원활한 용융수지의 공급을 위해 용융수지의 공급량을 조절하여 고품질의 이형 제품의 성형이 양산되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 핫 런너 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절장치를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절장치를 나타낸 결합 단면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절장치가 설치된 매니폴드를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드를 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절장치를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절장치를 나타낸 결합 단면도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량조절장치가 설치된 매니폴드를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 매니폴드(230)는 노즐 로케이터와 연통하여 용융수지가 유입되는 유입홀(232)로부터 용융수지가 공급되면, 이 용융수지를 게이트로 공급하기 위해 유입홀(232)을 중심으로 분기되는 수지유로(234)가 형성되며, 이 수이유로(234)의 단부에는 게이트와 연결되는 수지 공급홀(236)이 형성된다.
또한, 매니폴드(230)에는 수지유로(234)의 외측에 구성되어 수지유로(234)의 전구간에 대한 열평형을 실현시켜 용융수지의 온도를 일정하게 유지시켜 주는 히팅부재(240)가 구성된다.
아울러, 매니폴드(230)의 일면에는 수지유로(234)와 연결되어 공급되는 용융수지의 공급량을 제어하는 유량 조절장치(210)가 설치되는 설치홈(238)이 형성된다.
유량 조절장치(210)는 스프링 부시(310), 조절핀(320), 스프링(330), 스크류 플러그(340)을 포함하여 구성된다.
스프링 부시(310)는 매니폴드(230)에 형성된 설치홈(238)에 삽입되어 수지유로(234)과 연결되도록 구성된다.
이러한 스프링 부시(310)는 유량 조절장치(210)의 하우징 역할을 수행하며, 조절핀(320)이 탄성력에 의해 수지유로(234)를 선택적으로 차단함으로써, 공급되는 용융수지의 공급량을 조절할 수 있도록 수지유로(234)와 연통되며, 조절핀(320)이 슬라이딩 가능하게 삽입되는 연통홀(312)이 형성된다.
또한, 스프링 부시(310)의 연통홀(312) 하단에는 조절핀(320)이 승하강되면서 연통홀(312)을 따라 수지유로(234)를 차단 또는 개방이 이루어지도록 소정의 탄성력을 제공하는 스프링(330)이 설치되며, 이 스프링(330)의 상단을 지지하는 지지부(414)가 형성된 가이드홈(314)이 형성된다.
그리고, 가이드홈(314)의 하측에는 조절핀(320)의 이탈을 방지하는 한편, 수지유로(314)와 연통홀(312)을 밀폐시키기 위해 스크류 플러그(340)가 체결되도록 내주에 나사산이 형성된 차단공(318)이 형성된다.
아울러, 스프링 부시(310)의 하단 외주면에는 매니폴드(230)에 유량 조절장치(210)를 고정시키기 위해 체결수단이 체결되는 체결 플랜지(316)가 구성된다.
조절핀(320)은 스프링 부시(310)의 연통홀(312)에 삽입되어 이 연통홀(312)의 내주를 따라 승하강 작동하면서 연통홀(312)과 연결된 수지유로(234)를 선택적으로 차단 또는 개방하는 구성요소이다.
이러한 조절핀(320)은 하측 외주면에 스프링(330)의 하단을 지지하는 하단 지지부(322)가 형성된다.
즉, 조절핀(320)은 가이드홈(314)에 구비되는 스프링(330)의 하단을 지지하면서 승강시, 이 스프링(330)을 압축하면서 이동하여 수지유로(234)를 차단하여 용융수지의 공급량을 조절하고, 하강시에는 압축된 스프링(330)의 탄성 복원력을 통해 하향 이동하면서 차단된 수지유로(234)를 개방하게 된다.
또한, 조절핀(320)의 하단에는 후술할 스크류 플러그(340)에 삽입되어 조절핀(320)을 고정시키는 고정턱(324)이 하향 돌출 형성되며, 이 고정턱(324)의 중앙측에는 조절핀(320)을 회전시키는 회전홈(326)이 함몰 형성된다.
여기서, 회전홈(326)은 내주에 나사산이 형성되어 있거나, 또는 육각렌치 등과 같은 공구가 삽입되도록 육각의 홈으로 형성될 수도 있을 것이다.
이와 같은 조절핀(320)은 회전홈(326)에 공구를 삽입하여 공구의 회전을 통해 승하강 작동이 이루어지게 된다.
하지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 조절핀(320)과 후술할 스크류 플러그(340)가 고정턱(324)과 고정홈을 통해 일체로 결합이 이루어지며, 스크류 플러그(340)에 형성된 육각 렌치 홈의 형상으로 형성된 공구홈(342)에 공구를 삽입하여 회전 시, 조절핀(320)을 밀어 주어 승강이 이루어지도록 하고, 반대로 스크류 플러그(340)를 풀면 스프링 탄성에 의해 뒤로 후퇴되는 구조로 구성될 수 있을 것이다.
스프링(330)은 스프링 부시(310)의 내주에 형성된 가이드홈(314)에 구비되며, 이 가이드홈(314)의 상단에 형성된 지지부(414)와, 조절핀(320)의 하단 외주면에 형성된 하단 지지부(322)를 통해 각각 상단 및 하단이 지지되어 조절핀(320)에 탄성 복원력을 제공하는 구성요소이다.
스크류 플러그(340)는 스프링 부시(310)에 형성된 차단공(318)에 결합되며, 상단에는 조절핀(320)의 하단에 형성된 고정턱(324)이 삽입 고정되는 고정홈이 형성된다.
이러한 스크류 플러그(340)의 후방에는 차단공(318)에 결합된 스크류 플러그(340)를 회전시켜 조절핀(320)을 승하강 작동이 이루어지도록 공구가 삽입되는 공구홈(342)이 형성된다.
한편, 매니폴드(230)가 설치되는 핫런너 시스템의 스페이서 블록(202)에는 스크류 플러그(340)의 공구홈(342)과 동일 중심선상에 스크류 플러그(340)의 공구홈(342)에 삽입되어 스크류 플러그(340)를 스프링 부시(310)로부터 분리시킬 수 있도록 스페이서 블록(202)을 관통하는 관통홀(204)이 형성되며, 이 관통홀(204)의 단부에는 외부 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 무드 볼트 등이 체결되는 마감부(206)가 형성된다.
이와 같은 본 발명의 유량 조절장치(210)는 스페이서 블록(202)의 관통홀(204)의 단부에 형성된 마감부(206)에 체결되어 있는 무드 볼트를 제거하고, 관통홀(204)에 육각렌치 등과 같은 공구를 삽입하여 유량 조절장치(210)의 스크류 플러그(340)를 회전시켜 조절핀(320)의 승하강 작동이 가능하도록 한다.
이와 같이 구성된 본 발명은 이형 제품을 사출 성형할 때 한 세트에 다른 제품을 동시에 성형하기 위해 매니폴드(230)의 수지유로를 통해 게이트로 공급되는 용융수지가 수지유로(232)와 게이트 사이의 거리에 차이가 발생하면서 공급되는 용융수지의 공급량 또한 차이가 발생하는 것을 방지하기 위해 용융수지의 공급량을 조절하여 고품질의 이형 제품의 성형이 양산 가능한 발명이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
202: 스페이서 블록 204: 관통홀
206: 마감부 230: 매니폴드
310: 스프링 부시 312: 연통홀
314: 가이드홈 316: 체결 플랜지
318: 차단공 320: 조절핀
322: 하단 지지부 324: 고정턱
326: 회전홈 330: 스프링
340: 스크류 플러그 342: 공구홈

Claims (6)

  1. 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드에 있어서,
    수지유로와 연결되어 공급되는 용융수지의 공급량을 제어하는 유량 조절장치가 설치되는 설치홈이 형성된 매니폴드;를 포함하고,
    상기 유량 조절장치는
    수지유로와 연통되게 형성되는 연통홀과, 이 연통홀의 하단에 형성되는 가이드홈과, 연통홀을 밀폐시키기 위해 구성된 차단공과, 매니폴드에 유량 조절장치를 고정시키는 체결 플랜지가 구성되며, 상기 가이드홈의 상단에는 스프링의 상측부를 지지하는 지지부가 형성된 스프링 부시;
    상기 가이드홈에 구비되어 연통홀을 따라 승하강 작동하면서 수지유로를 선택적으로 차단 또는 개방하는 조절핀;
    상기 가이드홈에 구비되어 조절핀에 탄성 복원력을 제공하는 스프링; 및
    상기 차단공에 결합되며, 후방에 차단공과 분리하기 위해 공구가 삽입되는 공구홈이 형성된 스크류 플러그;
    를 포함하는 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매니폴드가 설치되는 핫런너 시스템의 스페이서 블록에는 스크류 플러그의 공구홈에 공구가 삽입될 수 있도록 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 핫런너 시스템의 매니폴드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 관통홀의 단부에는 외부 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 무드 볼트 등이 체결되는 마감부가 형성되는 것을 특징으로 하는 핫런너 시스템의 매니폴드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 조절핀은 스프링의 하단을 지지하는 하단 지지부와, 스크류 플러그에 삽입되어 조절핀을 고정시키는 고정턱이 하향 돌출 형성되며, 이 고정턱의 중앙측에는 조절핀을 회전시키는 회전홈이 함몰 형성되는 것을 특징으로 하는 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크류 플러그의 상단에는 조절핀의 하단에 형성된 고정턱이 삽입 고정되는 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 유량조절장치가 구비된 핫런너 시스템의 매니폴드.
  6. 삭제
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