KR20230024687A

KR20230024687A - 사출장치

Info

Publication number: KR20230024687A
Application number: KR1020210106750A
Authority: KR
Inventors: 안정훈
Original assignee: 엘에스엠트론 주식회사
Priority date: 2021-08-12
Filing date: 2021-08-12
Publication date: 2023-02-21
Also published as: US12076897B2; US20230052889A1

Abstract

본 발명은 배럴; 상기 배럴의 내부에 배치된 사출스크류; 및 상기 사출스크류를 구동시키는 사출구동부를 포함하는 사출장치로서, 상기 사출스크류는 상기 사출구동부에 연결된 스크류본체; 상기 스크류본체의 전단에 결합된 스크류헤드; 및 상기 스크류헤드에 이동가능하게 결합된 체크링을 포함하며, 상기 체크링은 상기 스크류헤드의 적어도 일부를 수용하기 위한 수용홈; 상기 수용홈에 수용된 상기 스크류헤드의 전방에 배치된 전방부재; 및 상기 전방부재에 연결되고, 상기 수용홈에 수용된 상기 스크류헤드의 적어도 일부의 측면을 둘러싼 수용부재를 포함하고, 상기 사출스크류가 전방으로 이동하여 상기 배럴 내의 성형재료를 형체장치로 공급할 경우, 상기 체크링은 상기 전방부재가 상기 사출스크류의 전방에 누적된 성형재료에 의해 밀림에 따라 상기 스크류헤드에 대해 후방으로 이동되는 것을 특징으로 하는 사출장치에 관한 것이다.

Description

사출장치{Injection Molding Apparatus}

본 발명은 사출제품을 제조하기 위해 사출성형을 수행하는 사출성형기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사출성형기에서 형체장치에 용융상태의 성형재료를 공급하는 사출장치에 관한 것이다.

사출성형은 플라스틱 제품을 제조함에 있어 가장 광범위하게 이용되는 제조방법이다. 예컨대, 텔레비전, 휴대폰, PDA 등과 같은 제품에 있어서 커버, 케이스를 비롯한 다양한 부품이 사출성형을 통해 제조될 수 있다.

일반적으로 사출성형을 통한 제품의 제조는, 다음과 같은 공정들을 거쳐 이루어진다. 우선, 안료, 안정제, 가소제, 충전제 등이 첨가된 성형재료를 호퍼에 투입하여 용융상태로 만든다. 다음, 용융상태의 성형재료를 금형 내에 주입한 후에 냉각을 통해 응고시킨다. 다음, 금형으로부터 응고된 성형재료를 추출한 후에 불필요한 부분을 제거한다. 이러한 공정들을 거쳐 다양한 종류 및 크기를 갖는 사출제품이 제조된다. 이와 같은 사출성형을 수행하는 설비로, 사출성형기가 이용된다.

도 1은 종래 기술에 따른 사출성형기의 개략적인 블록도이다.

도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 사출성형기(100)는 형체장치(110) 및 사출장치(120)를 포함한다.

상기 형체장치(110)는 상기 사출장치(120)로부터 공급된 용융상태의 성형재료를 냉각을 통해 응고시키는 것이다. 상기 형체장치(110)는 사출제품에 대응되는 형태의 캐비티를 갖는 금형(111)을 포함한다. 상기 사출장치(120)가 상기 금형(111)의 캐비티에 용융상태의 성형재료를 공급하면, 상기 형체장치(110)는 캐비티에 위치한 용융상태의 성형재료를 냉각을 통해 응고시킨다. 이와 같이 응고된 성형재료는 후속공정을 거쳐 사출제품으로 제조된다.

상기 사출장치(120)는 상기 형체장치(110)에 용융상태의 성형재료를 공급하는 것이다. 상기 사출장치(120)는 상기 형체장치(110)에 성형재료를 공급하기 위한 배럴(121), 및 상기 배럴(121)의 내부에 배치된 사출스크류(122)를 포함한다. 호퍼(미도시)를 통해 상기 배럴(121)의 내부로 성형재료가 공급되면, 상기 사출장치(120)가 상기 사출스크류(122)를 회전시켜서 상기 배럴(121) 내부의 성형재료를 융융시켜 계량하는 계량동작이 이루어진다. 이와 같이 계량동작이 이루어짐에 따라, 용융상태의 성형재료가 전방으로 유동하여 상기 사출스크류(122)의 전방에 누적된다. 상기 사출스크류(122)의 전방에 계량된 성형재료가 위치하면, 상기 사출장치(120)가 상기 사출스크류(122)를 전방으로 이동시켜서 용융상태의 성형재료를 상기 형체장치(110)로 공급하는 사출동작이 이루어진다.

상기 사출장치(120)는 상기 사출스크류(122)의 전단에 배치되는 스크류헤드(미도시), 및 상기 스크류헤드에 결합되는 체크링(미도시)을 포함한다. 상기 체크링은 상기 사출스크류(122)의 이동방향에 따라 성형재료의 유로를 개폐하는 것이다. 예컨대, 상기 사출스크류(122)가 전방으로 이동하는 경우, 상기 체크링은 상기 사출스크류(122)의 전방에 누적된 용융상태의 성형재료에 의해 후방으로 밀림에 따라 상기 스크류헤드와 밀착됨으로써 성형재료의 유로를 폐쇄한다. 이에 따라, 상기 사출스크류(122)는 전방에 누적된 용융상태의 성형재료를 전방 쪽으로 가압함으로써 상기 형체장치(110)로 공급할 수 있다. 예컨대, 상기 사출스크류(122)가 후방으로 이동하는 경우, 상기 체크링은 상기 사출스크류(122)의 전방에 누적된 용융상태의 성형재료에 의해 더 이상 후방으로 밀리지 않으므로 상기 스크류헤드로부터 이격됨에 따라 성형재료의 유로를 개방한다. 이에 따라, 용융상태의 성형재료는 전방으로 유동하여 상기 사출스크류(122)의 전방에 누적될 수 있다.

상기 체크링의 응답성능에 있어서 상기 사출스크류(122)의 전방에 누적된 용융상태의 성형재료에 대한 상기 체크링의 유효단면적은 중요한 요소이다. 그러나, 종래 기술에 따른 사출성형기(100)는 상기 스크류헤드의 일부가 상기 체크링의 전방에 배치되는 구조였다. 이로 인해, 종래 기술에 따른 사출성형기(100)는 상기 스크류헤드에 의해 상기 사출스크류(122)의 전방에 누적된 성형재료에 대한 상기 체크링의 유효단면적이 손실됨에 따라 상기 체크링의 응답성능이 저하되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 스크류헤드에 의해 사출스크류의 전방에 누적된 성형재료에 대한 체크링의 유효단면적의 손실을 줄일 수 있는 사출장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 사출장치는 배럴; 상기 배럴의 내부에 배치된 사출스크류; 및 상기 사출스크류를 구동시키는 사출구동부를 포함할 수 잇다. 상기 사출스크류는 상기 사출구동부에 연결된 스크류본체; 상기 스크류본체의 전단에 결합된 스크류헤드; 및 상기 스크류헤드에 이동가능하게 결합된 체크링을 포함할 수 있다. 상기 체크링은 상기 스크류헤드의 적어도 일부를 수용하기 위한 수용홈; 상기 수용홈에 수용된 상기 스크류헤드의 전방에 배치된 전방부재; 및 상기 전방부재에 연결되고, 상기 수용홈에 수용된 상기 스크류헤드의 적어도 일부의 측면을 둘러싼 수용부재를 포함할 수 있다. 상기 사출스크류가 전방으로 이동하여 상기 배럴 내의 성형재료를 형체장치로 공급할 경우, 상기 체크링은 상기 전방부재가 상기 사출스크류의 전방에 누적된 성형재료에 의해 밀림에 따라 상기 스크류헤드에 대해 후방으로 이동될 수 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은 체크링의 전방부재를 스크류헤드의 전방에 배치시키되, 전방부재가 성형재료에 의해 밀림에 따라 체크링이 후방으로 이동되도록 구현된다. 따라서, 본 발명은 사출스크류의 전방에 누적된 성형재료에 대한 체크링의 유효단면적이 스크류헤드에 의해 손실되는 것을 방지함으로써, 체크링의 응답성능을 증대시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 사출성형기의 개략적인 블록도
도 2는 본 발명에 따른 사출장치가 적용된 사출성형기의 일례를 나타낸 개략적인 사시도
도 3은 본 발명에 따른 사출장치 및 사출성형기의 개략적인 블록도
도 4는 본 발명에 따른 사출장치의 사출스크류에 대한 개략적인 사시도
도 5는 본 발명에 따른 사출장치의 사출스크류에 대한 개략적인 분해도
도 6 내지 도 9는 본 발명에 따른 사출장치의 사출스크류를 도 4의 I-I 선을 기준으로 나타낸 개략적인 측단면도
도 10은 본 발명에 따른 사출장치의 사출스크류에 대한 개략적인 정면도

이하에서는 본 발명에 따른 사출장치의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 사출성형기(10)에 구비되는 것이다. 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 사출성형기(10)의 형체장치(11)에 용융상태의 성형재료를 공급하는 역할을 담당한다. 상기 형체장치(11)는 용융상태의 성형재료를 냉각을 통해 응고시키는 역할을 담당한다. 상기 형체장치(11)는 고정금형(미도시)이 결합된 고정형판(12), 및 이동금형(미도시)이 결합된 이동형판(13)을 포함한다. 상기 이동형판(13)이 이동하여 상기 이동금형과 상기 고정금형이 형폐되면, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 고정형판(12)을 통해 상기 이동금형과 상기 고정금형의 내부로 용융상태의 성형재료를 공급한다. 상기 이동금형과 상기 고정금형의 내부가 용융상태의 성형재료로 채워지면, 상기 형체장치(11)는 용융상태의 성형재료를 냉각을 통해 응고시킨 후에 상기 이동형판(13)을 이동시켜서 상기 이동금형과 상기 고정금형을 형개한다.

상기 형체장치(11)에 용융상태의 성형재료를 공급하기 위해, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 배럴(2), 사출스크류(3), 및 사출구동부(4)를 포함한다.

도 2 내지 도 4를 참고하면, 상기 배럴(2)은 상기 형체장치(11)에 성형재료를 공급하기 위한 것이다. 성형재료는 상기 배럴(2)에 결합된 호퍼(미도시)를 통해 상기 배럴(2)의 내부로 공급될 수 있다. 상기 배럴(2)의 내부로 공급된 성형재료는 마찰, 가열 등을 통해 용융된 후에 상기 배럴(2)을 통해 상기 형체장치(11)에 공급될 수 있다. 상기 배럴(2)은 내부가 비어 있는 원통 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 상기 형체장치(11)에 성형재료를 공급할 수 있는 형태이면 다른 형태로 형성될 수도 있다.

상기 배럴(2)의 내부에는 상기 사출스크류(3)가 배치될 수 있다. 상기 사출스크류(3)는 상기 사출구동부(4)에 의해 회전할 수 있다. 상기 사출구동부(4)는 상기 사출스크류(3)를 회전시킴으로써, 상기 배럴(2)의 내부로 공급된 성형재료를 전방(FD 화살표 방향)으로 이동시킬 수 있다. 이 과정에서 성형재료는 마찰, 가열 등을 통해 용융될 수 있다. 상기 전방(FD 화살표 방향)은 본 발명에 따른 사출장치(1)에서 상기 형체장치(11)를 향하는 방향으로, 제1축방향(X축 방향)에 평행한 방향일 수 있다. 용융상태의 성형재료가 상기 사출스크류(3)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향) 쪽에 위치하면, 상기 사출구동부(4)는 상기 사출스크류(3)를 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동시킴으로써 용융상태의 성형재료를 상기 형체장치(11)로 공급할 수 있다. 이 경우, 용융상태의 성형재료는 상기 배럴(2)에 결합된 노즐(미도시)을 통해 상기 형체장치(11)로 공급될 수 있다. 상기 노즐은 상기 배럴(2)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향) 쪽에 위치하도록 상기 배럴(2)에 결합될 수 있다. 상기 형체장치(11)로 용융상태의 성형재료가 공급될 때, 상기 노즐은 상기 형체장치(11)에 연결될 수 있다.

도 4 및 도 5를 참고하면, 상기 사출스크류(3)는 스크류본체(31), 스크류헤드(32), 및 체크링(33)을 포함할 수 있다.

상기 스크류본체(31)는 상기 사출스크류(3)의 전체적인 외관을 이루는 것이다. 상기 스크류본체(31)는 상기 사출구동부(4)에 연결될 수 있다. 상기 스크류본체(31)는 본 발명에 따른 사출장치(1)에서 상기 형체장치(11)를 향하는 방향을 따라 연장되어서 형성될 수 있다. 상기 스크류본체(31)는 상기 제1축방향(X축 방향)을 따라 연장되어서 형성될 수 있다.

상기 스크류헤드(32)는 상기 스크류본체(31)의 전단에 결합되는 것이다. 상기 스크류본체(31)의 전단은 상기 스크류본체(31)에서 상기 전방(FD 화살표 방향)에 배치된 측을 의미할 수 있다.

상기 체크링(33)은 상기 스크류본체(31)로부터 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하는 용융상태의 성형재료의 유로를 선택적으로 폐쇄하기 위한 것이다. 상기 체크링(33)은 상기 스크류헤드(32)에 이동가능하게 결합될 수 있다. 상기 체크링(33)은 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동함으로써 상기 유로를 개방하고, 상기 스크류헤드(32)에 대해 후방(BD 화살표 방향)으로 이동함으로써 상기 유로를 폐쇄할 수 있다. 여기서, 상기 후방(BD 화살표 방향)은 상기 전방(FD 화살표 방향)에 반대방향으로, 상기 제1축방향(X축 방향)에 평행한 방향일 수 있다.

도 4 내지 도 7을 참고하면, 상기 체크링(33)은 수용홈(331), 전방부재(332), 및 수용부재(333)를 포함할 수 있다.

상기 수용홈(331)은 상기 스크류헤드(32)의 적어도 일부를 수용하기 위한 것이다. 상기 스크류헤드(32)는 적어도 일부가 상기 수용홈(331)에 수용되어서 상기 체크링(33)에 결합될 수 있다. 상기 스크류헤드(32)는 상기 체크링(33)의 상기 후방(BD 화살표 방향)에서 상기 수용홈(331)에 삽입됨으로써 적어도 일부가 상기 수용홈(331)에 수용될 수 있다. 상기 전방부재(332)는 상기 수용홈(331)에 수용된 상기 스크류헤드(32)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 배치되는 것이다. 상기 수용부재(333)는 상기 전방부재(332)에 연결되는 것이다. 상기 수용부재(333)는 상기 수용홈(331)에 수용된 상기 스크류헤드(32)의 적어도 일부의 측면을 둘러싸도록 배치될 수 있다.

상기 사출스크류(3)가 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하여 상기 배럴(2) 내의 성형재료를 상기 형체장치(11)로 공급할 경우, 상기 체크링(33)은 상기 전방부재(332)가 상기 사출스크류(3)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 누적된 성형재료에 의해 밀림에 따라 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이동될 수 있다. 예컨대, 상기 사출구동부(4)에 의해 상기 스크류본체(31)가 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하면, 상기 전방부재(332)가 상기 스크류본체(31)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 누적된 용융상태의 성형재료에 의해 밀림에 따라 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로의 이동이 제한된다. 이에 따라, 상기 체크링(33)은 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로의 이동이 제한되고, 상기 스크류헤드(32)는 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하게 되므로 상기 체크링(33)은 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이동하게 된다. 이와 같이, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 전방부재(332)가 상기 스크류헤드(32)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 배치된 상태에서 성형재료에 밀리도록 구현함으로써, 상기 스크류본체(31)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 누적된 용융상태의 성형재료에 대한 상기 체크링(33)의 유효단면적(이하, '유효단면적'이라 함)이 상기 스크류헤드(32)에 의해 손실되지 않도록 구현된다. 예컨대, 전방부재의 적어도 일부분이 스크류헤드의 후방에 배치되는 비교예의 경우, 스크류본체의 전방에 누적된 용융상태의 성형재료는 스크류헤드에 의해 경로를 방해받아 해당 부분을 밀 수 없게 된다. 따라서, 전방부재의 유효단면적은 스크류헤드에 의해 가려지는 부분만큼 손실이 발생하므로, 체크링의 응답성능이 저하된다. 반면, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 전방부재(332) 전부가 상기 스크류헤드(32)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 배치되므로, 상기 체크링(33)의 유효단면적이 상기 스크류헤드(32)에 의해 손실되는 것을 방지함으로써 상기 체크링(33)의 응답성능을 증대시킬 수 있다.

상기 전방부재(332)는 상기 스크류헤드(32)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 배치되되, 상기 스크류헤드(32)의 전방면의 전면(全面)을 가릴 수 있다. 상기 스크류헤드(32)의 전방면은 상기 스크류헤드(32)에서 상기 전방(FD 화살표 방향)을 향하는 면을 의미한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 스크류헤드(32)의 전방면에 의해 상기 체크링(33)의 유효단면적이 손실되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

도 4 내지 도 7을 참고하면, 상기 사출스크류(3)는 상기 스크류헤드(32)에 결합된 제한부(34)를 포함할 수 있다. 상기 제한부(34)는 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향) 쪽으로 이동가능한 거리를 제한하기 위한 것이다. 도 6과 같이, 상기 체크링(33)이 상기 제한부(34)에 의해 지지될 때까지 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하면, 상기 제한부(34)는 상기 체크링(33)이 더 이상 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하지 못하도록 상기 체크링(33)을 지지할 수 있다. 이 경우, 상기 체크링(33)은 상기 스크류헤드(32)와 이격된 상태이므로, 성형재료의 유로를 개방할 수 있다. 이에 따라, 상기 성형재료는 상기 유로를 통해 유동함으로써 상기 스크류본체(31)의 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동되어 누적될 수 있다. 이후, 상기 스크류본체(31)가 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하면, 도 7과 같이, 상기 체크링(33)은 상기 스크류본체(31)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 누적된 용융상태의 성형재료에 의해 밀림으로써 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이동하게 되어 성형재료의 유로를 폐쇄하게 되고, 상기 스크류본체(31)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 누적된 용융상태의 성형재료는 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 가압됨에 따라 상기 형체장치(11)로 공급될 수 있다.

도 4 내지 도 7을 참고하면, 상기 체크링(33)은 상기 제한부(34)를 수용하기 위한 수용공(334)을 포함할 수 있다. 상기 수용공(334)은 상기 체크링(33)을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 스크류헤드(32)는 상기 제한부(34)와 결합되기 위한 결합공(321)을 포함할 수 있다. 상기 결합공(321)은 상기 스크류헤드(32)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 제한부(34)는 상기 결합공(321)에 삽입되어서 상기 스크류헤드(32)와 결합될 수 있다. 상기 제한부(34)는 상기 결합공(321)에 삽입된 상태에서 상기 수용공(334)에 수용되어서 상기 스크류헤드(32)와 상기 체크링(33)을 결합시킬 수 있다. 상기 제한부(34)는 상기 스크류헤드(32)가 상기 수용홈(331)에 삽입된 상태에서 상기 수용공(334)과 상기 결합공(321)에 순차적으로 삽입될 수 있다. 상기 제한부(34)는 상기 수용공(334)에 수용된 상태에서 상기 스크류헤드(32)를 상기 체크링(33)에 대해 이동가능하게 결합시킬 수 있다. 상기 제한부(34)는 상기 결합공(321)과 상기 수용공(334)으로부터 순차적으로 이탈됨으로써 상기 스크류헤드(32)와 상기 체크링(33)을 결합해제 시킬 수 있다. 상기 제한부(34)가 상기 결합공(321)과 상기 수용공(334)으로부터 이탈되면, 상기 체크링(33)은 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동가능한 거리가 제한되지 않으므로, 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동함으로써 상기 수용홈(331)에 수용된 스크류헤드(32)로부터 이격됨에 따라 상기 스크류헤드(32)와 분리될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 제한부(34)를 이용하여 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 분리 가능하게 결합되도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 체크링(33)을 상기 스크류헤드(32)로부터 분리시키기 위해 상기 스크류헤드(32)를 상기 스크류본체(31)로부터 분리하는 작업이 선행되지 않도록 구현될 수 있다. 예컨대, 전방부재의 적어도 일부분이 스크류헤드의 후방에 배치되는 비교예의 경우, 전방부재의 적어도 일부분이 스크류헤드에 의해 경로를 방해받아 전방으로 이동가능한 거리가 제한된다. 따라서, 스크류헤드를 스크류본체로부터 분리한 후 체크링을 스크류헤드에 대해 후방으로 이동함으로써 스크류헤드로부터 체크링을 분리하여야만 한다. 이에 따라, 체크링의 교체 시마다 스크류헤드를 스크류본체로부터 분리하고 체크링 교체 후 스크류헤드를 스크류본체에 재결합하는 과정을 거쳐야만 한다. 반면, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 스크류헤드(32)를 상기 스크류본체(31)로부터 분리하지 않고 상기 제한부(34)를 상기 스크류헤드로부터 이탈시킴으로써 상기 체크링(33)의 교체가 가능하다. 이에 따라, 교체주기가 짧은 상기 체크링(33)을 상기 스크류헤드(32)로부터 분리하는 작업의 용이성 및 편의성을 향상시킴으로써, 사출장치의 유지보수작업의 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 스크류헤드(32)와 상기 스크류본체(31)는 일체로 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)로부터 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 분리가능하도록 구현되므로, 상기 스크류헤드(32)와 상기 스크류본체(31)를 일체로 형성하더라도 상기 체크링(33)을 상기 스크류헤드(32)로부터 분리하는 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 구현된다.

한편, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 체크링(33)이 상기 스크류본체(31)와 연동되어서 회전하도록 구현된다. 이를 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 상기 스크류본체(31)가 회전함에 따라 상기 스크류본체(31)에 결합된 상기 스크류헤드(32)도 회전하게 된다.

다음, 상기 스크류헤드(32)와 결합된 상기 제한부(34)도 함께 회전하게 된다.

다음, 상기 제한부(34)가 상기 수용공(334)에 수용되어 있으므로, 상기 제한부(34)가 회전하면서 상기 체크링(33)을 회전방향으로 가압하게 된다. 따라서, 상기 체크링(33) 또한 회전하도록 구현된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 스크류본체(31)가 회전함에 따라 상기 체크링(33)도 회전하도록 구현됨으로써, 상기 체크링(33)을 이용하여 상기 스크류본체(31)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 누적된 용융상태의 성형재료들을 교반하거나 마찰열을 발생시킴으로써 용융상태가 지속되도록 구현할 수 있다.

도 4 내지 도 7을 참고하면, 상기 수용공(334)은 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 전후방향으로 이동가능하도록 장공(長空)으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 전후방향은 상기 전방(FD 화살표 방향)과 상기 후방(BD 화살표 방향) 모두를 의미한다. 이에 따라, 상기 체크링(33)은 상기 제한부(34)가 상기 수용공(334)에 수용된 상태에서 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전후방향으로 이동가능하도록 구현될 수 있다. 상기 전후방향은 상기 제1축방향(X축 방향)에 평행한 방향일 수 있다. 이에 대해 구체적으로 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 도 6과 같이 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하면, 상기 수용공(334)은 상기 제한부(34)를 수용한 상태에서 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하게 된다. 이를 위해, 상기 수용공(334)은 상기 전후방향을 따라 길게 형성된 장공(長空)의 형태로 형성될 수 있다. 상기 체크링(33)은 상기 수용공(334)에 수용된 제한부(34)에 의해 지지될 때까지 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 상기 체크링(33)이 후술할 상기 스크류헤드(32)의 돌출부(322)로부터 이격되므로 성형재료의 유로가 개방될 수 있다. 용융상태의 성형재료는 상기 스크류본체(31)로부터 상기 유로를 통해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동할 수 있다.

다음, 도 7과 같이 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이동하면, 상기 체크링(33)이 상기 돌출부(322)에 밀착됨에 따라 성형재료의 유로가 폐쇄될 수 있다. 이에 따라, 용융상태의 성형재료는 상기 유로를 통해 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이동할 수 없는 상태가 된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 수용공(334)이 장공(長空)으로 형성됨에 따라 상기 체크링(33)이 상기 수용공(334)에 수용된 제한부(34)에 대해 상기 전후방향으로 이동가능하도록 구현될 수 있다.

도 4 내지 도 7을 참고하면, 상기 체크링(33)은 배출공(335)을 포함할 수 있다.

상기 배출공(335)은 성형재료를 상기 체크링(33)의 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 배출시키기 위한 것이다. 상기 배출공(335)은 상기 수용홈(331)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 스크류본체(31)에 의해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 전달된 성형재료는 상기 체크링(33)과 상기 스크류헤드(32) 사이를 통과하여 상기 수용홈(331)으로 유입되고, 상기 수용홈(331)으로 유입된 성형재료는 상기 배출공(335)을 통해 상기 수용홈(331)으로부터 상기 전방(FD 화살표 방향) 쪽으로 배출될 수 있다. 상기 배출공(335)은 상기 전방부재(332)로부터 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이격된 위치에서 상기 수용부재(333)에 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 배출공(335)은 상기 수용부재(333)를 관통하여 형성될 수 있다. 상기 수용부재(333)는 상기 전방부재(332)로부터 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 연장된 것이다. 상기 수용부재(333) 내부에는 상기 수용홈(331)이 배치될 수 있다. 상기 수용부재(333)는 상기 스크류헤드(32)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 배출공(335)이 상기 전방부재(332)에 배치되지 않도록 구현됨으로써, 상기 배출공(335)에 의해 상기 체크링(33)의 유효단면적이 손실되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 체크링(33)의 응답성능이 저하되는 것을 더 방지할 수 있다.

상기 체크링(33)은 상기 배출공(335)을 복수개로 포함할 수 있다. 상기 배출공(335)들 중에서 제1배출공(미도시)과 상기 배출공(335)들 중에서 제2배출공(미도시)은 서로 마주보게 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 배출공(335)들로부터 성형재료들이 균형있게 배출되도록 구현될 수 있다.

도 10을 참고하면, 상기 체크링(33)은 상기 수용홈(331) 내부에 체류하는 성형재료를 배출시키기 위한 체류방지공(336)을 포함할 수 있다. 여기서, 점선으로 표시된 부분은 상기 체크링(33)의 내부에 배치된 상기 스크류헤드(32)의 전방면을 도시한 것이다.

상기 체류방지공(336)은 상기 전방부재(332)를 관통하여 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 체류방지공(336)은 상기 스크류헤드(32)의 상기 전방면의 외경에 비해 더 작은 크기로 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 체류방지공(336)을 이용하여 상기 체크링(33) 내부, 즉 상기 수용홈(331)에 체류하는 성형재료를 배출시키면서도, 상기 사출스크류(3)의 전방에 누적된 성형재료가 상기 체류방지공(336)을 통과하여 상기 체크링(33)과 상기 돌출부(322) 간의 밀착을 방해하지 않도록 구현될 수 있다.

도 4 내지 도 7을 참고하면, 상기 스크류헤드(32)는 헤드본체(320), 및 상기 헤드본체(320)로부터 외측 방향으로 돌출된 상기 돌출부(322)를 포함할 수 있다.

상기 헤드본체(320)는 상기 수용홈(331)에 수용되는 것이다. 상기 헤드본체(320)에는 상기 결합공(321)이 배치될 수 있다. 상기 제한부(34)는 상기 결합공(321)에 삽입되어서 상기 헤드본체(320)와 결합될 수 있다. 상기 헤드본체(320)는 후단이 상기 스크류본체(31)에 결합될 수 있다. 상기 헤드본체(320)와 상기 스크류본체(31)는 일체로 형성될 수 있다. 상기 헤드본체(320)의 외경은 상기 체크링(33)의 내경보다 더 작도록 형성될 수 있다.

상기 돌출부(322)는 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 후방(BD 화살표 방향) 쪽으로 이동가능한 거리를 제한할 수 있다. 더 구체적으로, 상기 사출스크류(3)가 전진이동하여 상기 배럴(2) 내의 성형재료를 상기 형체장치(11)로 공급할 경우, 상기 수용부재(333)는 상기 돌출부(322)에 밀착되어서 성형재료의 유동을 차단할 수 있다. 여기서, 상기 사출스크류(3)가 전진이동하는 것은 상기 사출스크류(3)가 상기 형체장치(11) 쪽으로 이동하는 것을 의미한다. 상기 전진이동은 상기 사출스크류(3)가 상기 전방(FD 화살표 방향) 쪽으로 이동하는 것을 의미할 수 있다. 상기 돌출부(322)는 상기 수용부재(333)의 상기 후방(BD 화살표 방향)에 배치될 수 있다. 상기 전방부재(332)가 상기 사출스크류(3)의 상기 전방(FD 화살표)에 누적된 성형재료에 의해 밀림에 따라 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이동하는 경우, 상기 체크링(33)은 상기 수용부재(333)가 상기 돌출부(322)에 의해 지지될 때까지 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이동할 수 있다. 상기 수용부재(333)가 상기 돌출부(322)에 의해 지지되는 경우, 상기 체크링(33)은 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이동이 제한될 수 있다. 여기서, 상기 전방부재(332)가 성형재료에 의해 상기 후방(BD 화살표 방향) 쪽으로 계속 밀리게 되면 상기 수용부재(333)가 상기 돌출부(322)에 밀착됨으로써 상기 수용부재(333)와 상기 돌출부(322) 사이를 통하는 성형재료의 유로가 차단될 수 있다. 이에 따라, 상기 수용부재(333)와 상기 돌출부(322) 사이로 성형재료가 유동하는 것이 차단할 수 있다.

본 발명에 따른 사출장치(1)의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 체크링(33)은 상기 스크류본체(31)에 대해 독립적으로 회전되도록 구현될 수 있다. 예컨대, 상기 체크링(33)은 상기 스크류본체(31)가 회전하더라도 회전되지 않도록 구현될 수 있다. 이는 상술한 실시예와 대비하여 대략적으로 일치하는 구조이므로, 이하에서는 상술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하겠다.

도 8 및 도 9를 참고하면, 상기 체크링(33)은 상기 제한부(34)를 삽입시키기 위한 삽입공(337)을 포함할 수 있다. 상기 제한부(34)는 상기 삽입공(337)에 삽입되어서 상기 스크류헤드(32)와 결합되되, 상기 삽입공(337)에는 수용되지 않을 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 제한부(34)가 회전하더라도 상기 체크링(33)은 회전하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 사출장치(1)는 상기 제한부(34)가 상기 삽입공(337)에 수용되지 않음으로써 상기 제한부(34)가 상기 스크류헤드(32)를 상기 체크링(33)에 대해 회전가능하게 결합시킬 수 있다.

상기 사출스크류(3)는 상기 체크링(33)으로부터 상기 수용홈(331) 쪽으로 돌출된 지지부(338)를 포함할 수 있다. 상기 지지부(338)는 상기 수용부재(333)로부터 상기 수용홈(331)쪽으로 돌출될 수 있다. 상기 체크링(33)은 상기 지지부(338)가 상기 제한부(34)에 의해 지지됨에 따라 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향) 쪽으로의 이동이 제한될 수 있다.

본 발명에 따른 사출장치(1)에서 상기 체크링(33)이 성형재료의 유로를 개폐하는 과정을 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 상기 사출스크류(3)가 회전하여 상기 배럴(2)의 내부로 공급된 성형재료를 용융시키며 상기 사출스크류(3)의 상기 전방(FD 화살표 방향) 쪽으로 이동시키는 경우, 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동한다. 이 경우, 상기 체크링(33)은 상기 지지부(338)가 상기 제한부(34)에 의해 지지될 때까지 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동할 수 있다. 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동함에 따라, 상기 지지부(338)는 상기 스크류헤드(32)의 돌출부(322)로부터 이격될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지부(338)와 상기 돌출부(322) 사이의 유로가 개방되어서 성형재료가 상기 스크류본체(31)의 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 유동할 수 있는 상태가 된다.

다음, 상기 사출스크류(3)가 상기 전방(FD 화살표 방향)으로 이동하여 상기 배럴(2)의 내부의 용융상태의 성형재료를 상기 형체장치(11)로 공급하는 경우, 상기 체크링(33)이 상기 스크류헤드(32)에 대해 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 이동한다. 이 경우, 상기 지지부(338)는 상기 돌출부(322)에 지지됨으로써 상기 돌출부(322)에 밀착될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지부(338)와 상기 돌출부(322) 사이의 유로는 폐쇄됨으로써 상기 사출스크류(3)의 상기 전방(FD 화살표 방향)에 누적된 성형재료가 상기 스크류본체(31)의 상기 후방(BD 화살표 방향)으로 유동할 수 없는 상태가 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

1 : 사출장치 2 : 배럴
3 : 사출스크류 4 : 사출구동부
10 : 사출성형기 11 : 형체장치
12 : 고정형판 13 : 이동형판
31 : 스크류본체 32 : 스크류헤드
33 : 체크링 34 : 제한부

Claims

배럴;
상기 배럴의 내부에 배치된 사출스크류; 및
상기 사출스크류를 구동시키는 사출구동부를 포함하고,
상기 사출스크류는,
상기 사출구동부에 연결된 스크류본체;
상기 스크류본체의 전단에 결합된 스크류헤드; 및
상기 스크류헤드에 이동가능하게 결합된 체크링을 포함하며,
상기 체크링은,
상기 스크류헤드의 적어도 일부를 수용하기 위한 수용홈;
상기 수용홈에 수용된 상기 스크류헤드의 전방에 배치된 전방부재; 및
상기 전방부재에 연결되고, 상기 수용홈에 수용된 상기 스크류헤드의 적어도 일부의 측면을 둘러싼 수용부재를 포함하고,
상기 사출스크류가 전방으로 이동하여 상기 배럴 내의 성형재료를 형체장치로 공급할 경우, 상기 체크링은 상기 전방부재가 상기 사출스크류의 전방에 누적된 성형재료에 의해 밀림에 따라 상기 스크류헤드에 대해 후방으로 이동되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,
상기 사출스크류는 상기 스크류헤드에 결합된 제한부를 포함하고,
상기 제한부는 상기 체크링이 상기 스크류헤드에 대해 전방으로 이동가능한 거리가 제한되도록 상기 체크링을 지지하는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제2항에 있어서,
상기 체크링은 상기 제한부를 수용하기 위한 수용공을 포함하고,
상기 스크류헤드는 상기 제한부와 결합되기 위한 결합공을 포함하며,
상기 제한부는 상기 결합공에 삽입된 상태에서 상기 수용공에 수용되어서 상기 스크류헤드와 상기 체크링을 결합시키는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제3항에 있어서,
상기 수용공은 상기 체크링이 상기 스크류헤드에 대해 전후방향으로 이동가능하도록 장공(長空)으로 형성된 것을 특징으로 하는 사출장치.
제3항에 있어서,
상기 체크링은 상기 수용홈에 연결된 배출공을 포함하고,
상기 배출공은 상기 전방부재로부터 후방으로 이격된 위치에서 상기 수용부재에 형성된 것을 특징으로 하는 사출장치.
제2항에 있어서,
상기 체크링은 상기 제한부를 삽입시키기 위한 삽입공을 포함하고,
상기 스크류헤드는 상기 제한부와 결합되기 위한 결합공을 포함하며,
상기 제한부는 상기 결합공에 삽입되어서 상기 스크류헤드와 결합되되, 상기 삽입공에는 수용되지 않음에 따라 상기 제한부는 상기 스크류헤드를 상기 체크링에 대해 회전가능하게 결합시키는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제6항에 있어서,
상기 체크링은 상기 수용부재로부터 상기 수용홈 쪽으로 돌출된 지지부를 포함하고,
상기 체크링은 상기 지지부가 상기 제한부에 의해 지지됨에 따라 상기 스크류헤드에 대해 전방으로의 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,
상기 전방부재는 상기 스크류헤드의 전방에 배치되되, 상기 스크류헤드의 전방면의 전면(全面)을 가리는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,
상기 체크링은 상기 수용홈 내부에 체류하는 성형재료를 배출시키기 위한 체류방지공을 포함하고,
상기 체류방지공은 상기 전방부재를 관통하여 형성되되, 상기 스크류헤드의 전방면의 외경에 비해 더 작은 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,
상기 스크류헤드는 헤드본체, 및 상기 헤드본체로부터 외측방향으로 돌출된 돌출부를 포함하고,
상기 돌출부는 상기 체크링이 상기 스크류헤드에 대해 후방으로 이동가능한 거리를 제한하며,
상기 사출스크류가 전진이동하여 상기 배럴 내의 성형재료를 상기 형체장치로 공급할 경우, 상기 수용부재가 상기 돌출부에 밀착되어서 성형재료의 유동을 차단하는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,
상기 스크류헤드와 상기 스크류본체는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 사출장치.