KR101083530B1 - 고무제품 진공사출성형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공장치를 가지면서도 노즐 길이를 대폭 줄여 주입되는 원료의 변형을 방지하여 성형성을 높이면서 정비 및 금형 교환의 용이성을 제공할 수 있도록 한 고무제품 진공사출성형 장치에 관한 것으로서, 메인프레임에 세워지는 가이드로 유지되어 피스톤에 의하여 승,강하고 하부금형을 안치한 하부프레임과, 상기 가이드의 상단에 상부금형과, 원료 공급을 위한 익스투르드와, 원료를 상,하부금형으로 주입하기 위한 노즐과 푸셔를 가지고 설치되는 상부프레임과, 상기 상,하부금형을 진공상태로 유지하기 위한 진공챔버를 포함하는 고무제품 진공사출성형 장치에 있어서;

상기 진공챔버는 상부프레임 하단 가장자리에 일체로 돌출되게 형성하는 챔버플랜지와, 상기 챔버플랜지 외측에 상,하부가 개방되게 구비하는 챔버바디와, 상기 챔버바디 하단에 금형홀을 형성하여 고정하는 하판과, 상기 상부프레임 상면에 설치되어 하판 양측을 연결하여 상,하 승강시키는 챔버실린더와, 상기 챔버플랜지의 외측면과 챔버바디의 내측면 및 하판의 저면과 하부프레임의 상면에 개재하는 기밀재를 포함하는 것이 특징이다.

고무제품, 진공사출, 성형, 금형, 진공챔버

Description

고무제품 진공사출성형 장치{VACUUM INJECTION MOLDING MACHINE FOR RUBBER PRODUCT}

본 발명은 고무제품 진공사출성형 장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 실질적으로 제품을 성형하는 상,하 금형을 진공상태로 유지하여 성형성을 높이도록 하는 개선된 진공챔버를 가지는 진공사출성형 장치의 제공에 관한 것이다.

통상적으로 사출성형(射出成形)이라 함은 수지 또는 고무와 같은 성형원료를 실린더 안에서 가열하여 겔 화한 뒤 이것을 열을 가지는 상부금형과 하부금형으로 주입하여 열을 통하여 원하고자 하는 형상으로 성형하는 것을 말한다.

상기와 같이 대기 중에서 사출성형할 경우에는 금형 내부에 잔류하는 공기 및 소재의 열경화로 인한 가스가 발생 되어 성형과정에서 기포가 발생하기 때문에 성형 되는 제품의 내,외부에도 기포 등으로 인한 불량을 발생하는 원인이 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상,하부금형 위치의 공기를 제거하여 진공상태로 유지한 후 원료를 주입하여 성형성을 좋게 하도록 하는 진공챔버를 채택하여 사용하고 있다.

상기와 같은 진공챔버는 종래에도 다수 개발되어 사용되고 있는 실정이며 대 표적인 예를 도 5를 통하여 살펴보면, 고정챔버(1)와 가동챔버(2)로 구분 구성된다.

고정챔버(1)는 원료 주입을 위한 노즐(3)과 챔버(4), 푸셔 및 익스투르드를 가지는 상부프레임(6)이 메인프레임에 지지 되는 가이드로 유지되고, 상기 상부프레임(6)의 하방에는 챔버가이드(7)를 설치한다.

상기 챔버가이드(7)의 하방에는 상부금형(8)이 연결되고, 상기 챔버가이드(7)의 외측에는 상,하금형(8,9)을 밀폐하여 진공상태로 유지하기 위하여 기밀재를 개재하여 설치한다.

상기 챔버(4)는 상부프레임(6)에 설치되는 실린더(10)와 연결되어 챔버가이드(7)의 상,하 방향으로 이동하면서 챔버(4) 하단부가 하부금형(9)을 안치한 하부프레임(11)의 상면과 기밀을 유지하여 연접함으로서 진공상태를 유지할 수 있도록 구성한다.

가동챔버(2)는 챔버가이드(7)에 직접 기밀을 유지하여 결합 되는 인너챔버(20)와 상기 인너챔버(20)에 기밀을 유지하여 결합 되는 아웃챔버(21)로 구성하고, 상기 인너챔버(20)와 아웃챔버(21)에는 이탈방지를 위한 스토퍼를 강구한다.

상기 아웃챔버(21)에는 상부프레임(9)에 설치되는 실린더(10)와 연결하여 인너챔버(20)와 연동 작동하여 하부프레임(11)과 하단이 연접되어 진공상태를 유지할 수 있도록 구성하고 있다.

상기와 같은 종래 기술에서는 진공챔버를 유지하기 위하여 상부프레임의 하부에 챔버가이드를 더 구비함으로서 원료를 상부금형으로 주입하기 위한 노즐의 길이가 길어져 성형성이 좋지 못하게 되는 원인이 된다.

즉, 원료가 노즐을 통하여 상부금형과 하부금형의 원료 라인을 따라 이동하여 채워진 상태에서 형성되는 데, 노즐의 길이가 챔버가이드의 두께만큼 길어지게 되고, 이로 인하여 원료가 주입되는 압력에 의하여 노즐 내에서 변형(가황 또는 굳어지는 등)되는 현상이 발생한다.

이와 같이 원료가 금형 내부에 완전하게 주입되기 전 굳어지는 현상이 발생할 경우에는 성형하고자 하는 형상으로 완전하게 성형하는 것이 불가능하고, 특히 금형 내부에 원료가 미충전된 상태의 성형으로 완제품의 불량을 야기하는 가장 큰 원인이 된다.

또한, 원료가 금형 내부로 주입되기 전 노즐 내에서 경화되어 막히는 현상이 발생할 경우에는 작업 중 노즐을 교체 또는 정비를 통하여 경화부분을 제거한 후 작업을 수행하여야 하므로 전체적인 작업성이 저하된다.

상기와 같은 종래 기술에서 고정챔버의 의 경우에는 챔버가이드의 두께가 두껍기 때문에 원료 주입이 언급한 바와 같은 문제가 빈번하고 있는 실정이며, 가동챔버의 경우에는 챔버가이드의 두께를 어느 정도 줄이기는 하였으나, 노즐의 길이가 실질적으로는 크게 줄어들지 못하므로 원료의 경화현상을 완전하게 해소하지 못 하고 있다.

그리고, 챔버가이드을 더 가지도록 함으로서 사출성형장치 전체의 전고가 높아지기 때문에 설치에 상당한 애로가 있는 것은 물론, 전체 제작비용의 상승을 가져오게 된다.

뿐만아니라, 챔버가이드과 챔버가이드 외부에 연결되는 챔버에 의하여 상금형의 하부가 항상 가려진 상태에 있기 때문에 금형 또는 노즐 등을 정비하거나 교환하는 작업에 있어서도 용이하지 못하게 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 메인프레임에 세워지는 가이드로 유지되어 피스톤에 의하여 승,강하고 하부금형을 안치한 하부프레임과, 상기 가이드의 상단에 상부금형과, 원료 공급을 위한 익스투르드와, 원료를 상,하부금형으로 주입하기 위한 노즐과 푸셔를 가지고 설치되는 상부프레임과, 상기 상,하부금형을 진공상태로 유지하기 위한 진공챔버를 포함하는 고무제품 진공사출성형 장치에 있어서;

상기 진공챔버는 상부프레임 하단 가장자리에 일체로 돌출되게 형성하는 챔버플랜지와, 상기 챔버플랜지 외측에 상,하부가 개방되게 구비하는 챔버바디와, 상기 챔버바디 하단에 금형홀을 형성하여 고정하는 하판과, 상기 상부프레임 상면에 설치되어 하판 양측을 연결하여 상,하 승강시키는 챔버실린더와, 상기 챔버플랜지의 외측면과 챔버바디의 내측면 및 하판의 저면과 하부프레임의 상면에 개재하는 기밀재를 포함하는 구성을 특징으로 하여, 진공장치를 가지면서도 노즐 길이를 대폭 줄여 주입되는 원료의 변형을 방지하여 성형성을 높이면서 정비 및 금형 교환의 용이성을 제공할 수 있다.

본 발명에서는 상부프레임과 상부금형 사이의 챔버가이드를 없애고 진공챔버를 상부프레임에 유지시켜 승,강하면서 상,하부금형을 진공상태로 유지할 수 있도록 하여 진공사출성형이 가능하도록 하면서도 노즐의 길이를 대폭 축소하여 주입되는 원료의 변형을 방지하여 사출성형성을 높여 완성품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는 챔버가이드를 제거함으로서 사출성형 장치 전체의 높이를 줄여 설치의 용이성을 제공하면서 사출성형 장치의 생산원가 절감을 통하여 대외적인 경쟁력을 확보할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명의 사출성형 장치는 진공챔버가 최대 상승시 상부금형 전체가 노출되기 때문에 유지보수는 물론, 교환 등을 위한 작업성이 우수하게 되는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 고무제품 진공사출성형 장치를 도시한 전체 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 고무제품 진공사출성형 장치를 도시한 평면 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 고무제품 진공사출성형 장치의 A - A선을 따라서 취한 발췌 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 고무제품 진공사출성형 장치의 B - B선을 따라서 취한 발췌 단면도로서 함께 설명한다.

일반적인 고무제품 진공사출성형 장치(100)는 메인프레임(101)에 세워지는 가이드(102)로 유지되어 피스톤(103)에 의하여 승,강하고 하부금형(104)을 안치한 하부프레임(105)이 설치된다.

상기 가이드(102)의 상단에는 하단에 상부금형(106)을 가지고, 상부에는 원료를 공급하는 익스투르드(107)와 원료를 상,하부금형(104,106)으로 주입하기 위한 노즐(108)과 푸셔(109)를 가지는 상부프레임(110)이 설치되어 구성된다.

본 발명에서는 상기 상,하부금형(104,106)을 진공상태로 유지하기 위한 진공챔버(115)를 챔버가이드 없이 상부프레임(110) 외측에 구비하여 노즐(108)의 길이를 대폭 줄이면서 상승시 상부금형(106)이 완전노출되어 정비성이 우수하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 진공챔버(115)는, 상부프레임(110) 하단 가장자리에 챔버플랜지(116)를 일체로 돌출시켜 형성하고, 상기 챔버플랜지(116) 외측에는 상,하부가 개방된 단면형상이 개략 사각형상인 챔버바디(117)를 구비한다.

상기 챔버바디(117) 하단에는 상,하부금형(104,106)이 충분하게 통과할 수 있는 금형홀(118)을 형성한 하판(119)을 고정하고, 상기 하판(119)의 양측에는 상부프레임(110)의 상면에 설치되는 챔버실린더(120)와 연결하여 상,하 승강할 수 있도록 한다.

상기 챔버플랜지(116)의 외측면과 챔버바디(117)의 내측면 및 하판(119)의 저면과 하부프레임(105)의 상면은 기밀재(122)를 개재하여 진공상태를 유지하기 위한 기밀을 유지할 수 있도록 함은 당연할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 진공챔버(115)를 가지는 진공사출성형 장치(100)의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

사출성형시에는 익스투르드(107)를 통하여 원료가 노즐(108) 상부에 일시적으로 저장되고, 이때 하부금형(104)은 피스톤(103)에 의하여 상승하여 상부금형(106)과 연접되고, 동시에 진공챔버(115)가 하강하여 상,하부금형(104,106) 주위를 진공상태로 유지하게 된다.

그러면, 푸셔(109)에 의하여 원료가 노즐(108)을 통하여 상,하부금형(104,106)으로 주입되어 성형 되고, 성형 완료시 진공챔버(115)는 다시 상승하고, 하부금형(104)이 하강하여 차기동작 대기상태에 있게 되며, 이를 반복하여 연속하여 제품을 사출성형 하게 된다.

특히 본 발명에서는 진공챔버(115)가 상부프레임(110)의 외측에 설치되어 상,하 방향으로 승,강 작동하기 때문에 진공챔버(115)를 유지하기 위한 별도의 챔버가이드가 필요 없게 되고, 이로 인하여 노즐(108)의 길이를 대폭 줄일 수 있게 되므로 원료의 이송거리를 줄여 원료가 이송되는 과정에서 변형되는 등의 현상을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 성형을 위한 원료를 신속하게 변형됨 없이 주입할 수 있어 성형 되는 제품의 질을 높이면서도 품질을 균일하게 유지할 수 있는 것은 물론, 원료가 노즐 내주에 고착되는 현상을 방지하여 사출성형 작업을 효율적으로 수행할 수 있 게 된다.

또한, 진공챔버(115)를 상승시켰을 때 상부금형(106)이 시각적으로 완전하게 노출되기 때문에 상부금형(106)의 유지보수 또는 교환 작업을 수행하는 데 있어서 진공챔버(115)의 간섭이 없게 되므로 작업의 용이성을 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 고무제품 진공사출성형 장치를 도시한 전체 사시도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 고무제품 진공사출성형 장치를 도시한 평면 구성도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 고무제품 진공사출성형 장치의 A - A선을 따라서 취한 발췌 단면도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 고무제품 진공사출성형 장치의 B - B선을 따라서 취한 발췌 단면도.

도 5 (a,b)는 종래 기술이 적용된 고무제품 진공사출성형 장치의 진공박스를 도시한 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 진공사출성형 장치

106; 상부금형

110; 상부프레임

115; 진공챔버

117; 챔버

Claims (1)

1. 메인프레임(101)에 세워지는 가이드(102)로 유지되어 피스톤(103)에 의하여 승,강하고 하부금형(104)을 안치한 하부프레임(105)과;

   상기 가이드(102)의 상단에 상부금형(106)과, 원료 공급을 위한 익스투르드(107)와, 원료를 상,하부금형(104,106)으로 주입하기 위한 노즐(108)과 푸셔(109)를 가지고 설치되는 상부프레임(110)과;

   상기 상,하부금형(104,106)을 진공상태로 유지하기 위한 진공챔버(115)를 포함하는 고무제품 진공사출성형 장치(100)에 있어서;

   상기 진공챔버(115)는 상부프레임(110) 하단 가장자리에 일체로 돌출되게 형성하는 챔버플랜지(116)와;

   상기 챔버플랜지(116) 외측에 상,하부가 개방되게 구비하는 챔버바디(117)와;

   상기 챔버바디(117) 하단에 금형홀(118)을 형성하여 고정하는 하판(119)과;

   상기 상부프레임(110) 상면에 설치되어 하판(119) 양측을 연결하여 상,하 승강시키는 챔버실린더(120)와;

   상기 챔버플랜지(116)의 외측면과 챔버바디(117)의 내측면 및 하판(119)의 저면과 하부프레임(105)의 상면에 개재하는 기밀재(122)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고무제품 진공사출성형 장치.

Images