KR20190016575A

KR20190016575A - 금형용 사출 장치 장착 플레이트 및 금형

Info

Publication number: KR20190016575A
Application number: KR1020197000863A
Authority: KR
Inventors: 유이치로 아리마; 타쿠야 오구시; 카즈아키 미야모토
Original assignee: 우베 고산 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2016-08-22
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2019-02-18
Anticipated expiration: 2037-06-15
Also published as: JP2018030235A; CN109476060B; KR102155653B1; CN109476060A; WO2018037681A1; JP6202163B1

Abstract

고정 프레임과, 고정 프레임에 대하여 회전 및 이동 가능한 가소화 스크류축을 구비하는 인라인 스크류식 사출 장치를 금형에 장착하기 위한 금형용 사출 장치 장착 플레이트로서, 인라인 스크류식 사출 장치의 고정 프레임을 고정 설치할 수 있는 측면과, 측면에 개구하여 가소화 스크류축을 수용할 수 있는 핫런너를 가지며, 핫런너는 인라인 스크류식 사출 장치의 가소화 스크류축과 협동해서 수지재료의 가소화 및 계량을 실시하는 것이 가능하면서, 가소화된 수지재료를 금형의 캐비티를 향하여 유동시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

Description

금형용 사출 장치 장착 플레이트 및 금형

본 발명은 금형에 인라인 스크류식 사출 장치를 장착하기 위한 금형용 사출 장치 장착 플레이트 및 금형에 관한 것이다.

종래, 복수색 또는 복수 종류의 수지재료를 사용해서 적층 성형품을 성형하는 적층 성형품 전용의 사출 성형 장치로서, 대략 동일 사이즈의 복수개의 사출 유닛을 가지는 여러가지 색 및 여러가지 재질의 사출 성형 장치가 널리 이용되고 있다. 이러한 종래의 여러가지 색 및 여러가지 재질의 사출 성형 장치는, 1개의 적층 성형품에 사용되는 복수색 또는 복수종류의 수지재료가 대략 동일한 사출 충전량인 경우에는 바람직하게 이용할 수 있다. 한편, 예를 들면 주재료 및 부재료와 같이, 복수색 또는 복수종류의 수지재료 간의 사출 충전량에 명확한 차이가 있고, 주재료의 사출 충전량에 비해 그 이외의 부재료의 사출 충전량이 적은 경우에는, 부재료를 사출 충전시키는 사출 유닛 내에서 부재료가 주재료에 비해 길게 가소화(可塑化) 상태로 유지되기 때문에, 부재료의 품질의 저하를 초래할 우려가 있다. 또한, 부재료가 사출 충전되는 금형 캐비티는, 주재료가 사출 충전되는 금형 캐비티보다도 복수부분에 편재되는 경우가 많고, 이 경우에는 부재료용의 금형 캐비티에 대한 수지유로(핫런너(hot runner))가 길어지기 때문에, 금형의 구조가 복잡해진다는 문제나, 부재료용의 수지유로 길이의 증가에 기인하여, 수지유로 내에 있어서의 가소화 상태에서의 유지시간이 증가하고, 부재료의 품질의 저하를 초래할 우려가 있다는 문제가 더 생긴다.

그 때문에, 종래 주재료의 사출 충전량에 비해 그 이외의 부재료의 사출 충전량이 적은 경우에는, 1개의 메인사출 유닛을 구비하는 범용의 사출 성형 장치에 소형의 서브사출 유닛을 뒤에 부착한 사출 성형 장치가 바람직하게 이용되고 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1에는 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 주재료용의 메인사출 유닛(제1 사출기. 도시하지 않음)과, 부재료용의 서브사출 유닛(제2 사출기)(110)을 구비한 사출 성형 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 1의 사출 성형 장치에 있어서, 서브사출 유닛(110)은 스크류(111)를 내장한 가열 배럴(가열통)(112)과, 가열 배럴(112)의 후단에 일체 형성된 테두리부(113)와, 테두리부(113)에 복수개의 타이 바(114)를 개재하여 장착된 사출 실린더(115)와, 사출 실린더(115)와 테두리부(113) 사이에서 이동 가능한 상태로 타이 바(114)에 장착된 슬라이더(116)와, 슬라이더(116)에 마련된 계량 모터(117)와, 가열 배럴(112) 내에 재료를 공급하기 위한 재료공급관(호퍼(hopper))(118)을 구비한 스크류식 사출기이다. 금형(100)에는 도 6에 나타내는 바와 같이, 서브사출 유닛(110)의 가열 배럴(112)을 수용할 수 있는 지름이 큰 구멍(102)이 형성되어 있고, 상기 지름이 큰 구멍(102)의 바닥부에 수지공급구(104)가 형성되어 있다.

이상의 구성을 구비하는 서브사출 유닛(110)은, 가열 배럴(112)이 금형(100)의 지름이 큰 구멍(102)의 내부에 삽입되고, 사출 노즐(119)이 금형(100)의 수지공급구(104)에 밀착되도록 스프링 등의 탄성부재(122)에 의해 바이어스된 상태에서 장착 기구(120)를 개재하여 금형(100)에 장착되어 있다.

일본공개특허공보 특개2003-053770호

그러나 특허문헌 1의 사출 성형 장치는 서브사출 유닛(110)과 금형(100) 사이에 탄성부재(122)가 개재되는 구성이기 때문에, 서브사출 유닛(110)을 금형(100)에 대하여 강고하게 고정할 수 없는 것이다. 또한, 특허문헌 1의 사출 성형 장치는, 탄성부재(122)에 의해 서브사출 유닛(110)의 사출 노즐(119)을 가압하는 구성인 것에 의해 관련 부재의 미끄럼이동부에 관련 부재 간의 미끄럼이동을 위한 클리어런스가 필요해지기 때문에, 서브사출 유닛(110)이 탄성부재(122)의 바이어스 방향 이외의 방향으로도 이동할 우려가 있다. 그리고, 이들 요인에 의해 특허문헌 1의 사출 성형 장치에서는, 형(型)개폐 동작, 형체결 동작 및 사출충전 동작 등에 의해 발생하는 진동에 의해 서브사출 유닛(110)의 금형(100)에 대한 고정 부위나 탄성부재(122)에 서브사출 유닛(110)의 정적인 부하에 더하여 동적인 부하가 반복해서 작용하게 되기 때문에, 고정 부위나 탄성부재(122)의 파손이 발생할 우려가 있다는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 1의 사출 성형 장치에서는, 상술한 진동에 의해 금형(100)의 수지공급구(104)에 내리 눌러진 상태의 사출 노즐(119)이 수지공급구(104)에 대하여 의도하지 않는 방향으로 미끄럼이동하기 때문에, 사출 노즐(119) 및 금형(100)의 수지공급구(104)의 마모나 파손이 발생할 우려가 있다는 문제가 있다.

또한, 특허문헌 1의 사출 성형 장치에서는, 금형(100)에 대하여 서브사출 유닛(100)의 가열 배럴(112)을 수용할 수 있는 길이 및 지름을 가지는 상당히 큰 구멍(큰 지름 구멍(102))을 형성할 필요가 있기 때문에, 금형(100)이 대형화됨과 함께 캐비티의 배치에 제약이 생긴다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 사정에 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 금형에 대하여 인라인 스크류식 사출 장치를 강고하게 장착하는 것이 가능하면서, 상기 사출 장치의 장착에 관련된 금형측의 제약이 적은 금형용 사출 장치 장착 플레이트 및 금형을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 고정 프레임과, 상기 고정 프레임에 대하여 회전 및 이동 가능한 가소화 스크류축을 구비하는 인라인 스크류식 사출 장치를 금형에 장착하기 위한 금형용 사출 장치 장착 플레이트로서, 상기 인라인 스크류식 사출 장치의 상기 고정 프레임을 고정 설치할 수 있는 측면과, 상기 측면에 개구하여 상기 가소화 스크류축을 수용할 수 있는 핫런너를 가지며, 상기 핫런너는 상기 인라인 스크류식 사출 장치의 상기 가소화 스크류축과 협동해서 수지재료의 가소화 및 계량을 실시하는 것이 가능하면서, 가소화된 수지재료를 상기 금형의 캐비티를 향하여 유동시키는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트에 있어서, 상기 핫런너는 상기 가소화 스크류축을 수용할 수 있는 가소화 스크류축 수용부와, 상기 금형의 캐비티의 게이트에 연통(連通)하는 사출용 수지유로를 가지고 있으며, 상기 가소화 스크류축 수용부는 한쪽의 단부가 상기 측면에 개구하고, 다른 쪽의 단부가 상기 사출용 수지유로에 연통하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이 경우에서 상기 핫런너의 상기 사출용 수지유로에는, 상기 게이트를 개폐할 수 있는 게이트 밸브가 배치되는 것으로 해도 된다.

또한, 본 발명에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트에 있어서, 상기 핫런너는 적어도 상기 가소화 스크류축을 수용할 수 있는 영역이 교환 가능한 통 형상의 별도 부품으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 상기 금형의 캐비티의 적어도 일부를 형성할 수 있는 캐비티면을 가지는 캐비티 블록과 연속해서 배치되도록 구성되는 것으로 해도 된다. 이 경우에서 본 발명에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 금형 장착반에 장착되는 매니폴드 블록과, 상기 캐비티 블록 사이에 배치되도록 구성되어 있고, 상기 매니폴드 블록에 형성된 메인사출용 수지유로와, 상기 캐비티 블록에 형성된 메인사출용 수지유로를 연통시키는 메인사출용 수지유로를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 상기 인라인 스크류식 사출 장치가 더 장착되는 구성으로 해도 된다.

또한, 본 발명에 따른 금형은 상술한 금형용 사출 장치 장착 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 금형은 상기 금형의 캐비티의 적어도 일부를 형성할 수 있는 캐비티면을 가지는 캐비티 블록을 더 구비하고, 상기 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 상기 캐비티 블록과 연속해서 배치되도록 구성되는 것으로 해도 된다. 이 경우에서 본 발명에 따른 금형은, 금형 장착반에 장착되는 매니폴드 블록을 더 구비하고, 상기 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 상기 매니폴드 블록과 상기 캐비티 블록 사이에 마련되어 있으며, 상기 매니폴드 블록, 상기 금형용 사출 장치 장착 플레이트 및 상기 캐비티 블록에는, 각각 메인사출 유닛으로부터 사출 충전된 용융 수지를 캐비티를 향하여 유동시키는 메인사출용 수지유로가 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 금형에 대하여 인라인 스크류식 사출 장치를 강고하게 장착하는 것이 가능하면서, 상기 사출 장치 장착에 관련된 금형 측의 제약이 적은 금형용 사출 장치 장착 플레이트 및 금형을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 사출 성형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 금형의 구성을 개략적으로 나타내는 일부 절결 단면도이다.
도 3은 본 실시형태에 따른 서브사출 유닛의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트의 조립 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 금형의 구성을 개략적으로 나타내는 일부 절결 단면도이다.
도 6은 종래의 사출 성형 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 종래의 사출 성형 장치에 있어서의 서브사출 유닛 부분의 구성을 개략적으로 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시형태에 대해 도면을 이용해서 설명한다. 또한, 이하의 실시형태는 각 청구항에 따른 발명을 한정하는 것이 아니고, 또한 실시형태 중에서 설명되어 있는 특징의 조합 전부가 발명의 해결 수단에 필수라고는 할 수 없다.

본 실시형태에 따른 사출 성형 장치는, 메인사출 유닛(3)을 구비하는 사출 성형 장치 본체(2)에 소형의 서브사출 유닛(30)이 장착된 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)를 추가하는 것에 의해 구성되어 있다.

사출 성형 장치 본체(2)는, 도 1에 나타내는 바와 같이 주재료용의 메인사출 유닛(3)과, 베이스(11)에 고정 설치된 고정반(固定盤)(금형 장착반)(4) 및 단부 압반(壓盤)(8)과, 고정반(4) 및 단부 압반(8) 사이에서 고정반(4)에 대하여 진퇴 가능하게 마련된 가동반(금형 장착반)(5)과, 고정반(4)에 장착된 고정 금형(금형)(6)과, 가동반(5)에 장착된 가동 금형(금형)(7)과, 고정반(4), 가동반(5) 및 단부 압반(8)의 네 모서리를 관통해서 마련된 4개의 타이 바(9)와, 가동반(5) 및 단부 압반(8) 사이에 마련되고, 가동반(5)을 고정반(4)에 대하여 진퇴시키는 형체결 기구(10)를 구비하고 있다.

고정반(4)에는 배면(背面)으로부터 정면(금형 장착면)에 걸친 관통 구멍이 형성되어 있고, 고정 금형(6)에는 고정반(4)의 관통 구멍과 정합(整合)하는 위치에 메인사출 유닛용의 수지공급구(6a)가 형성되어 있다. 메인사출 유닛(3)은, 그 노즐부가 고정반(4)의 관통 구멍을 개재하여 고정 금형(6)의 수지공급구(6a)와 접속되어 있고, 고정 금형(6) 및 가동 금형(7)의 메인캐비티부(6b)(캐비티)에 대하여 주재료가 되는 용융 수지를 사출 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 사출 성형 장치에 있어서, 메인사출 유닛(3), 고정반(4), 단부 압반(8), 가동반(5), 가동 금형(7), 타이 바(9) 및 형체결 기구(10)는 여러가지 공지의 구성을 임의로 채용하는 것이 가능하기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.

고정 금형(6)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 금형 장착판(22)을 개재하여 고정반(4)에 장착되는 매니폴드 블록(24)과, 가동 금형(7) 사이에서 메인캐비티부(6b)를 형성할 수 있는 캐비티면을 가지는 캐비티 블록(26)과, 매니폴드 블록(22) 및 캐비티 블록(26) 사이에 마련되는 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)를 구비하고 있다.

이들 매니폴드 블록(24), 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20) 및 캐비티 블록(26)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이 각각 메인사출 유닛(3)으로부터 사출 충전된 용융 수지를 캐비티를 향하여 유동시키는 메인사출용 수지유로(24a, 20a, 26a)가 형성되어 있고, 캐비티 블록(26)에는 메인사출용 수지유로(26a)의 메인게이트(26b)(게이트)가 형성되어 있다. 메인사출용 수지유로(24a, 20a, 26a)는 가열온도 제어된 소위 핫런너이며, 메인사출 유닛(3)으로부터 사출 충전된 용융 수지를 용융 상태로 보유 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 사출 성형 장치에 있어서 메인사출용 수지유로(24a, 20a, 26a)는, 여러가지 공지의 핫런너를 임의로 채용하는 것이 가능하기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.

금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)에는 메인사출용 수지유로(20a)와는 달리, 서브사출 유닛(30)의 후술하는 가소화 스크류축(35a)이 수용되는 가소화 스크류축 수용부(20b)와, 가소화 스크류축 수용부(20b)에서 가소화된 용융 수지를 후술하는 확장 캐비티부(6c)(캐비티)를 향하여 유동시키는 서브사출용 수지유로(사출용 수지유로)(20c)가 형성되어 있으며, 캐비티 블록(26)에는 확장 캐비티부(6c)와 정합하는 위치에 서브게이트(26c)(게이트)가 형성되어 있다.

가소화 스크류축 수용부(20b) 및 서브사출용 수지유로(20c)는, 전부 가열온도 제어된 소위 핫런너이다. 본 실시형태에서 가소화 스크류축 수용부(20b) 및 서브사출용 수지유로(20c)는, 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)에 형성된 구멍에 매설된 통 형상의 별도 부품으로 구성되어 있고, 수지재료의 종류 그리고 서브사출 유닛(30)의 가소화 스크류축(35a)의 바깥지름 및 피치 등에 따라, 다른 안둘레 지름 등을 가지는 다른 핫런너와 교환 가능하도록 구성되어 있다. 본 실시형태에서는 이와 같이 핫런너가 교환 가능한 별도 부품으로 구성되는 것에 의해 다양한 수지재료에 대한 대응을, 서브사출 유닛(30)의 가소화 스크류축(35a)의 교환에 의한 대응에 더하여, 핫런너의 교환에 의해서도 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시형태에 따른 사출 성형 장치에 있어서 가소화 스크류축 수용부(20b) 및 서브사출용 수지유로(20c)의 가열 수단은, 여러가지 공지의 핫런너가 구비하는 가열 수단을 임의로 채용하는 것이 가능하기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.

가소화 스크류축 수용부(20b)는, 서브사출 유닛(30)의 가소화 스크류축(35a)의 바깥지름과 대략 같거나 또는 조금 큰 안지름을 가지는 원통 형상으로 형성되어 있고, 한쪽 방향의 단부가 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)의 측면에 개구하고, 다른 쪽의 단부가 서브사출용 수지유로(20c)에 연통하도록 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 가소화 스크류축 수용부(20b)는 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)의 측면으로부터 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)의 중심부를 향하여 가동 금형(7)의 형개폐 방향과 교차하는 방향을 따라 형성되어 있다. 가소화 스크류축 수용부(20b)에는, 서브사출 유닛(30)의 가소화 스크류축(35a)이 축선을 중심으로 해서 회전 가능하면서 축선 방향에 따라 미끄럼이동 가능하게 배치되어 있고, 가소화 스크류축(35a)과 함께 수지재료를 가소화(용융화)하도록 구성되어 있다. 또한, 도 2에서는 후술하는 사출 충전이 완료된 상태의 가소화 스크류축(35a)을 나타내고 있다. 가소화 스크류축 수용부(20b) 또는 서브사출 유닛(30)은, 부재료가 되는 펠릿 형상의 수지재료를 가소화 스크류축 수용부(20b) 내에 투입하기 위한 도시하지 않은 호퍼(재료공급구)를 가지고 있다. 또한, 핫런너로서 구성되는 가소화 스크류축 수용부(20b)는, 특히 일반적인 인라인 스크류식 사출 장치의 가열 배럴(가열통) 바깥둘레에 배치되는 밴드 히터 등의 가열 수단과 마찬가지로 도시하지 않은 호퍼(재료공급구)로부터 공급되는 펠릿 형상의 수지재료를 가소화 스크류축(35a)의 회전에 의해 축선 방향으로 유동시키는 동안에 가소화시키기 위한 가열온도 제어가 가능하도록 구성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)의 측면에는 우측면 및 좌측면에 더하여 상면 및 하면을 포함하는 것으로 한다.

서브사출용 수지유로(20c)는 가소화 스크류축 수용부(20b)와 교차하는 방향, 본 실시형태에서는 가동 금형(7)의 형개폐 방향을 따라 연장되는 원통 형상으로 형성되어 있고, 한쪽의 단부가 캐비티 블록(26)의 서브게이트(26c)에 연통하고 있다. 서브사출용 수지유로(20c)에는 서브게이트(26c)를 개폐시키는 것이 가능한 게이트 밸브(21)가 배치되어 있다. 또한, 게이트 밸브(21)는 여러가지 공지의 구성을 채용가능하기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도시의 예에서는 니들 밸브이지만, 이것에 한정되지 않고 여러가지 공지의 게이트 밸브 기구를 채용하는 것이 가능하다.

캐비티 블록(26)은 메인캐비티부(6b)에 있어서 메인사출 유닛(3)으로부터 사출 충전된 용융 수지에 의해 1차성형체를 성형한 후, 가동 중자(中子) 또는 금형 교환 등의 여러가지 공지의 수단에 의해 확장 캐비티부(6c)를 형성하고, 상기 확장 캐비티부(6c)에 있어서 서브사출 유닛(30)에 의해 사출 충전된 용융 수지에 의해, 1차성형체 상에 2차성형체를 적층 형성하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

서브사출 유닛(30)은, 도 3에 나타내는 바와 같이 고정 프레임(32)과 가동 프레임(33)을 구비하는 2플레이트 방식의 인라인 스크류식 사출 유닛이며, 메인사출 유닛(3)보다도 소형으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 서브사출 유닛(30)은 고정 프레임(32)과, 고정 프레임(32)에 대하여 진퇴 가능하게 마련된 가동 프레임(33)과, 가동 프레임(33)을 고정 프레임(32)에 대하여 진퇴시키는 가동 프레임 구동 기구(34)와, 부재료가 되는 수지재료를 가소화시키는 가소화 스크류축(35a)을 가지는 실린더 어셈블리(35)와, 가소화 스크류축(35a)을 회전시키는 가소화 스크류 구동기구(36)를 구비하고 있다. 또한, 도 1, 도 2, 도 4 및 도 5에서는 도면의 간략화를 위해, 서브사출 유닛(30)을 가소화 스크류축(35a)에 상응하는 돌출 부분을 가지는 직방체로 도시하는 것으로 한다.

고정 프레임(32)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)의 측면에 볼트 등의 체결 수단(도시하지 않음)에 의해 고정 설치되어 있다. 한편, 가동 프레임(33)은 고정 프레임(32)에 대하여 후술하는 바와 같이 미끄럼이동 가능한 상태로 지지되어 있다.

가동 프레임 구동 기구(34)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 고정 프레임(32)에 마련된 사출 모터(도시하지 않음)와, 가동 프레임(33)에 매설된 한 쌍의 볼 나사 너트(34a)와, 일단부가 베어링(34b)을 개재하여 고정 프레임(32)에 연결되고, 타단부가 볼 나사 너트(34a)에 나사 결합된 한 쌍의 볼 나사축(34c)과, 사출 모터의 출력축 및 한 쌍의 볼 나사축(34c)에 장착된 복수개의 사출 풀리(34d)와, 복수개의 사출 풀리(34d)에 걸쳐 놓여진 풀리 벨트(34e)를 구비하고 있다. 이 가동 프레임 구동 기구(34)는, 사출 모터의 회전력을 풀리 벨트(34e) 및 복수개의 사출 풀리(34f)를 개재하여 한 쌍의 볼 나사축(34c)에 전달시키고, 한 쌍의 볼 나사축(34c)을 정방향 또는 역방향으로 회전시킴으로써 가동 프레임(33)을 고정 프레임(32)에 대하여 진퇴시키도록 구성되어 있다.

실린더 어셈블리(35)는 선단부 측의 소정 영역에 스크류 플라이트(35b)가 형성되고, 기단부가 베어링(35c)을 개재하여 가동 프레임(33)에 연결된 가소화 스크류축(35a)을 구비하고 있다. 가소화 스크류축(35a)의 선단부에는 가소화한 용융 수지를 가소화 스크류축 수용부(20b)로부터 서브사출용 수지유로(20c)를 향하여 사출할 때의 역류를 방지하기 위한 체크 링(35d)이 마련되어 있다. 또한, 체크 링(35d)은 여러가지 공지의 구성을 채용 가능하기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.

가소화 스크류 구동기구(36)는 가동 프레임(33)에 마련된 가소화 모터(도시하지 않음)와, 가소화 모터의 출력축 및 가소화 스크류축(35a)에 장착된 복수개의 가소화 풀리(36a)와, 복수개의 가소화 풀리(36a)에 걸쳐 놓여진 풀리 벨트(36b)를 구비하고 있다. 이 가소화 스크류 구동기구(36)는 가소화 모터의 회전력을 풀리 벨트(36b) 및 복수개의 가소화 풀리(36a)를 개재하여 가소화 스크류축(35a)에 전달시킴으로써, 가소화 스크류축(35a)을 회전시키도록 구성되어 있다.

또한, 서브사출 유닛(30)은 상술한 설명 및 도시의 형태에 한정되는 것이 아니고, 메인사출 유닛(3)보다도 소형이면서 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)에 장착 가능한 것이면, 여러가지 공지의 사출 유닛을 임의로 채용하는 것이 가능하다.

이상의 구성을 구비하는 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20) 및 서브사출 유닛(30)은, 핫런너인 가소화 스크류축 수용부(20b)에 의한 가열온도 제어 및 가소화 스크류축(35a)의 회전에 의한 전단열(剪斷熱)에 의해 호퍼로부터 투입된 수지재료를 가소화(용융)시키도록 구성되어 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 고정 금형(6)은, 통상의 인라인 스크류식 사출 유닛이 구비하는 가열 배럴(가열 실린더)의 기능, 즉 가소화 스크류축(35a)에 대한 치수관계나, 먼저 설명한 가열온도 제어를 금형 측의 핫런너(금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)의 가소화 스크류축 수용부(20b))에 가지도록 구성되어 있다. 또한, 실린더 어셈블리(35)는 가소화 스크류 구동기구(36)에 의해 가소화 스크류축(35a)을 회전시키면서 가동 프레임 구동 기구(34)에 의해 가동 프레임(33) 및 가소화 스크류축(35a)을 후퇴시킴으로써 계량을 행하고, 계량 완료 후에 계량 완료 위치(후퇴 위치)로부터 가동 프레임 구동 기구(34)에 의해 가동 프레임(33) 및 가소화 스크류축(35a)을 전진시킴으로써, 가소화된 용융 수지를 가소화 스크류축 수용부(20b)로부터 서브사출용 수지유로(20c)를 향하여 사출 충전시키도록 구성되어 있다.

이상의 구성을 구비하는 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 가열 배럴을 구비하지 않는 스크류 플라이트(35b)의 형성 영역이 노출된 상태의 서브사출 유닛(30)의 가소화 스크류축(35a)을 가소화 스크류축 수용부(20b) 내에 삽입시키고, 서브사출 유닛(30)을 일체화(빌트 인)시킴으로써 제조된다. 또한, 고정 금형(6)은 금형 장착판(22)과, 핫런너(메인사출용 수지유로(24a))를 가지는 매니폴드 블록(24)과, 핫런너에 연통하는 게이트(메인게이트(26b))를 가지는 캐비티 블록(26)을 구비하는 통상의 금형에 대하여, 매니폴드 블록(24)과 캐비티 블록(26) 사이에 위치하게 되도록 서브사출 유닛(30)이 일체화된 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)를 삽입함과 함께 캐비티 블록(26)에 서브게이트(26c)를 형성함으로써 제조된다.

이상과 같이, 본 실시형태에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)는, 서브사출 유닛(30)(인라인 스크류식 사출 장치)의 고정 프레임(32)을 고정 설치할 수 있는 측면과, 상기 측면에 개구하여 가소화 스크류축(35a)을 수용할 수 있는 핫런너(가소화 스크류축 수용부(20b))를 가지며, 이 핫런너가 가소화 스크류축(35a)과 협동해서 수지재료의 가소화 및 계량을 실시하는 것이 가능하면서, 가소화된 수지재료를 캐비티를 향하여 유동시키는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)는, 그 측면(상면, 하면, 좌측면 또는/및 우측면)에 서브사출 유닛(30)의 고정 프레임(32)이 고정 설치되기 때문에, 특허문헌 1의 사출 성형 장치와 같이 서브사출 유닛(110)과 금형(100) 사이에 스프링 등의 탄성부재(122)를 개재시킬 필요가 없다. 이 때문에, 본 실시형태에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)에 의하면, 고정 금형(6)(금형)에 대하여 서브사출 유닛(30)(인라인 스크류식 사출 장치)을 강고하게 장착하는 것이 가능해지기 때문에, 특허문헌 1의 사출 성형 장치와 비교하여 형개폐 동작, 형체결 동작 및 사출 충전 동작 등에 의한 진동에 기인한 구성부품의 파손 및 마모가 생기기 어렵다는 이점을 가진다.

또한, 본 실시형태에 따른 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)는, 통상의 인라인 스크류식 사출 유닛이 구비하는 가열 배럴(가열 실린더)의 기능을 가소화 스크류축 수용부(20b)(핫런너)에 갖게 함으로써 가소화 스크류축 수용부(20b)의 길이 및 지름을 최소한으로 억제하는 것이 가능해지기 때문에, 특허문헌 1의 사출 성형 장치와 비교하여 고정 금형(6)(금형)을 소형화하는 것이 가능함과 함께 캐비티의 배치에 관한 제약이 적다는 이점을 가진다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 상기 각 실시형태에는 다양한 변경 또는 개량을 더하는 것이 가능하다.

예를 들면, 상술한 실시형태에서는 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)가 고정 금형(6)에 조립되는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 가동 금형(7')에 조립되는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 상술한 실시형태와 같은 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20')에 대한 메인사출용 수지유로의 배치는 반드시 필요하지 않고, 가동 금형(7')을 매니폴드 블록을 배치시키지 않고, 캐비티 블록, 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20') 및 금형 장착판을 조합하는 구성으로 해도 된다. 또한, 고정 금형과 가동 금형의 쌍방에 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)가 조립되는 구성으로 해도 된다.

또한, 상술한 실시형태에서는 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)에 가소화 스크류축 수용부(20b) 및 서브사출용 수지유로(20c)가 1개씩 형성되고, 1개의 서브사출 유닛(30)이 장착되는 구성을 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 예를 들면 도 5에 나타내는 바와 같이, 가소화 스크류축 수용부(20b) 및 서브사출용 수지유로(20c)가 2개 이상 형성되고, 2개 이상의 서브사출 유닛(30, 30)이 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20')에 장착되는 구성으로 해도 된다. 또한, 도 5에서는 게이트 밸브의 도시를 생략하고 있다.

또한, 상술한 실시형태에서는 서브사출용 수지유로(20c)에 게이트 밸브(21)가 배치되는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 게이트 밸브(21)가 배치되지 않는 구성으로서 해도 된다. 이 경우에는 서브사출용 수지유로(20c)를 배제하고, 가소화 스크류축 수용부(20b)가 직접 캐비티 블록(26)의 서브게이트(26c)에 연통하는 구성이나 극히 짧은 서브사출용 수지유로를 개재하여, 가소화 스크류축 수용부(20b)가 캐비티 블록(26)의 서브게이트(26c)에 연통하는 구성으로 해도 된다.

또한, 상술한 실시형태에서는 고정 금형(6)이 매니폴드 블록(24), 캐비티 블록(26) 및 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)를 구비하는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면 매니폴드 블록(24)의 기능을 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)에 조립함으로써, 캐비티 블록(26) 및 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)만에 의해서 금형을 형성하는 구성으로 해도 된다. 또한, 매니폴드 블록(24)의 기능과 캐비티 블록(26)의 기능을 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)에 조립함으로써, 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)만에 의해 금형을 형성하는 구성으로 해도 된다.

또한, 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)는 도 1에 나타내는 가로형 사출 성형 장치 타입의 사출 성형 장치 본체(2)에 조립되는 구성에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 세로형 체결기구를 가지는 사출 성형 장치의 상형(上型) 또는/및 하형(下型)이나, 이와 같은 세로형 체결기구를 가지는 프레스 장치의 상형 또는/및 하형에 조립되는 구성으로 해도 된다. 또한, 세로형 사출 성형 장치 및 프레스 장치는 여러가지 공지의 구성을 임의로 채용하는 것이 가능하기 때문에, 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 상술한 실시형태에서는 금형이 고정 금형(6, 6') 및 가동 금형(7, 7')으로 이루어지는 2장 금형인 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 고정 금형(6, 6') 및 가동 금형(7, 7')에 1개 또는 복수개의 중간 금형을 더한 3장 이상의 금형인 것으로 해도 된다. 또한, 이 경우에서 금형용 사출 장치 장착 플레이트(20)는, 중간 금형에 장착되는 구성으로 해도 된다.

6: 고정 금형(금형)
6b: 메인캐비티부(캐비티)
6c: 확장 캐비티부(캐비티)
7': 가동 금형(금형)
20: 금형용 사출 장치 장착 플레이트
20b: 가소화 스크류축 수용부(핫런너)
20c: 서브사출용 수지유로(핫런너, 사출용 수지유로)
21: 게이트 밸브
26b: 메인게이트(게이트)
26c: 서브게이트(게이트)
30: 서브사출 유닛(인라인 스크류식 사출 장치)
32: 고정 프레임
35a: 가소화 스크류축

Claims

고정 프레임과, 상기 고정 프레임에 대하여 회전 및 이동 가능한 가소화(可塑化) 스크류축을 구비하는 인라인 스크류식 사출 장치를 금형에 장착하기 위한 금형용 사출 장치 장착 플레이트로서,
상기 인라인 스크류식 사출 장치의 상기 고정 프레임을 고정 설치할 수 있는 측면과, 상기 측면에 개구하여 상기 가소화 스크류축을 수용할 수 있는 핫런너(hot runner)를 가지며,
상기 핫런너는 상기 인라인 스크류식 사출 장치의 상기 가소화 스크류축과 협동해서 수지재료의 가소화 및 계량을 실시하는 것이 가능하면서, 가소화된 수지재료를 상기 금형의 캐비티를 향하여 유동시키는 것이 가능하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금형용 사출 장치 장착 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 핫런너는 상기 가소화 스크류축을 수용할 수 있는 가소화 스크류축 수용부와, 상기 금형의 캐비티의 게이트에 연통(連通)하는 사출용 수지유로를 가지고 있으며,
상기 가소화 스크류축 수용부는 한쪽의 단부가 상기 측면에 개구하고, 다른 쪽의 단부가 상기 사출용 수지유로에 연통하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금형용 사출 장치 장착 플레이트.
제2항에 있어서,
상기 핫런너의 상기 사출용 수지유로에는 상기 게이트를 개폐할 수 있는 게이트 밸브가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 금형용 사출 장치 장착 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 핫런너는 적어도 상기 가소화 스크류축을 수용할 수 있는 영역이 교환 가능한 통 형상의 별도부품으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금형용 사출 장치 장착 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 상기 금형의 캐비티의 적어도 일부를 형성할 수 있는 캐비티면을 가지는 캐비티 블록과 연속해서 배치되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금형용 사출 장치 장착 플레이트.
제5항에 있어서,
상기 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 금형 장착반에 장착되는 매니폴드 블록과, 상기 캐비티 블록 사이에 배치되도록 구성되어 있으며,
상기 매니폴드 블록에 형성된 메인사출용 수지유로와, 상기 캐비티 블록에 형성된 메인사출용 수지유로를 연통시키는 메인사출용 수지유로를 가지는 것을 특징으로 하는 금형용 사출 장치 장착 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 인라인 스크류식 사출 장치가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 금형용 사출 장치 장착 플레이트.
제1항에 기재된 금형용 사출 장치 장착 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 금형.
제8항에 있어서,
상기 금형의 캐비티의 적어도 일부를 형성할 수 있는 캐비티면을 가지는 캐비티 블록을 더 구비하고,
상기 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 상기 캐비티 블록과 연속해서 배치되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 금형.
제9항에 있어서,
금형 장착반에 장착되는 매니폴드 블록을 더 구비하고,
상기 금형용 사출 장치 장착 플레이트는 상기 매니폴드 블록과 상기 캐비티 블록 사이에 마련되어 있으며,
상기 매니폴드 블록, 상기 금형용 사출 장치 장착 플레이트 및 상기 캐비티 블록에는, 각각 메인사출 유닛으로부터 사출 충전된 용융 수지를 캐비티를 향하여 유동시키는 메인사출용 수지유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 금형.