(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2013년09월09일
(11) 등록번호 10-1306051
(24) 등록일자 2013년09월03일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B29C 45/20 (2006.01) B29C 45/28 (2006.01)
B29C 45/27 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2011-0090414
(22) 출원일자 2011년09월06일
심사청구일자 2011년09월06일
(65) 공개번호 10-2013-0026944
(43) 공개일자 2013년03월14일
(56) 선행기술조사문헌
KR100148822 B1*
KR1020040016201 A*
KR1020060036071 A
JP2003276057 A
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
김진기
대구광역시 달서구 조암남로16길 20, 코오롱하늘
채아파트 202동 1006호 (월성동)
(72) 발명자
김진기
대구광역시 달서구 조암남로16길 20, 코오롱하늘
채아파트 202동 1006호 (월성동)
(74) 대리인
이순국
전체 청구항 수 : 총 1 항 심사관 : 조준배
(54) 발명의 명칭 스트링 방지를 위한 사출성형기용 핫런너노즐
(57) 요 약
본 발명은 용용상태인 수지의 흐름을 원활하게 하고 냉각시 수지의 고화가 촉진되게 하여 사출성형물의 탈형시
미고화된 수지가 실처럼 딸려 나와 외관에 결함을 주는 스트링(string) 현상을 방지할 수 있도록 하기 위한 스트
링 방지를 위한 사출성형기용 핫런너노즐에 관한 것으로, 사출성형기용 핫런너노즐에 있어서, 용융상태의 수지가
주입되어 흘러가는 핫런너(201) 및 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)가 형성되는 핫런너 노즐바디(200)와; 상기 핫
런너 노즐바디(200)가 내부에 삽입 설치되고, 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)와 연통되어 용융상태의 수지
가 주입되는 게이트(101)가 형성되는 노즐팁(100)과; 상기 게이트(101) 및 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)
외주연측에 냉각수가 순환되도록 환설되는 냉각자켓(300);을 포함하여 구성되어 사출시 수지의 흐름을 원활하게
하고, 냉각시 냉각자켓이 환설된 상기 게이트(101) 및 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의 수지의 고화를 촉
진하는 것을 특징으로 하는 스트링 방지를 위한 사출성형기용 핫런너노즐에 관한 것이다.
대 표 도 - 도6
등록특허 10-1306051
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특허청구의 범위
청구항 1
용융상태의 수지가 주입되어 흘러가는 핫런너(201) 및 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)가 형성되는 핫런너 노즐
바디(200)와; 상기 핫런너 노즐바디(200)가 내부에 삽입 설치되고, 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)와 연통
되어 용융상태의 수지가 주입되는 게이트(101)가 형성되는 노즐팁(100)과; 상기 게이트(101) 및 상기 핫런너노
즐 주입구 끝단부(202) 외주연측에 냉각수가 순환되도록 환설되는 냉각자켓(300);을 포함하여 구성되는 사출성
형기용 핫런너노즐에 있어서, 상기 노즐팁(100) 내부의 게이트(101)의 길이를 1/3 ~ 1/2 만큼 축소하고 동시에
상기 게이트(101) 길이 축소치 만큼 핫런너 노즐바디(200) 내부의 핫런너(201) 길이를 길게 구성하여 핫런너노
즐 주입구 끝단부(202)까지 냉각자켓(300)이 설치되도록 하므로써 사출시 수지의 흐름을 원활하게 하고, 냉각시
냉각자켓이 환설된 상기 게이트(101) 및 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의 수지의 고화를 촉진하는 것을
특징으로 하는 스트링 방지를 위한 사출성형기용 핫런너노즐
청구항 2
삭제
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 사출금형에 있어서 노즐의 게이트와 주입구 끝단부 사이에서 발생하는 수지의 늘어짐 및 늘어진 수지[0001]
로 인해 생성되는 실과 같은 형상의 찌꺼기스크랩이 생기는 것을 방지하도록 하는 스트링 방지를 위한 사출성형
기용 핫런너 노즐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용용상태인 수지의 흐름을 원활하게 하고 냉각시 수지의 고
화를 촉진할 수 있게 됨으로써, 사출성형공정의 주기를 단축할 수 있음은 물론이고 사출성형물의 탈형시 콜드런
너의 내부에 미고화된 수지가 실처럼 딸려 나와 외관에 결함을 주는 스트링(string) 현상을 방지할 수 있게 되
어 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 스트링 방지를 위한 사출성형기용 핫런너노즐에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로 자동차의 크래시패드(crash pad), 범퍼(bumper), 램프 등과 같은 정밀한 플라스틱 제품을 성형하기[0002]
위해서는 열가소성 수지를 220℃~270℃의 온도로 용융시킨 후 밀폐시킨 금형에 고압으로 주입하고, 상기 금형을
일정시간 동안 냉각시켜 고화된 성형물을 금형에서 분리하여 완성하는 사출성형 방식을 사용한다.
상기와 같은 사출성형 방식에 사용되는 금형은 용융상태의 수지가 최초로 주입되어 흘러가는 핫런너가[0003]
구획되고, 핫런너를 일정온도로 가열하는 히터가 구비된 핫런너블럭과; 상기 핫런너블럭의 핫런너와 연통되어
용융상태의 수지가 흘러가는 핫런너와 콜드런너가 구획되고, 핫런너를 일정온도로 가열하는 히터가 구비된 노즐
바디와; 상기 노즐바디가 내부에 삽입설치되고, 콜드런너와 연통되어 제품의 형상을 이룬 금형런너가 구획된 본
체와; 상기 핫런너블럭의 핫런너를 가열하고, 본체의 금형런너를 냉각하기 위한 냉온수공급장치로; 구성되어 있
다.
보다 구체적으로, 통상 사용되는 일반적인 사출성형기는 도 1에 도시한 바와 같이, 고정설치판(1)의 중앙에는[0004]
수지용액이 주입되는 주입구(2)를 구비한 스프루부시(3)가 하향 설치되고, 이 고정설치판(1)의 하부에는 양측에
스페이스블록(4)을 개재시킨 상태로 고정측상원판(5)이 고정설치판(1)과 간격을 두고 볼트에 의해 결합되어 있
다.
그리고, 고정설치판(1)과 고정측상원판(5) 사이의 스프루부시(3) 하단부에는 주입구(2)와 연통되는 런너(6)를[0005]
등록특허 10-1306051
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구비한 매니폴드블록(7)이 설치되며, 상기 고정측상원판(5)에는 매니폴드블록(7)을 런너(6)와 연통되는 히터
(9)를 구비하고 외주연에 히터(9)가 설치되며 하단부에 게이트(10)를 형성한 핫런너노즐(11)을 설치하되, 이 핫
런너 노즐(11)의 상측 선단부는 매니폴드블록(7)의 런너(6)과 연통되게 설치된다.
또한, 상기 고정측상원판(5)의 하부에는 가동측하원판(12)이 고정측상원판(5)과 붙었다 떨어질 수 있도록 설치[0006]
되는데, 이 가동측하원판(12)의 상면과 고정측상원판(5)의 저면에는 사출 성형하고자 하는 사출성형물(13)의 형
상대로 소정의 형상을 형성한 사출성형부(14)가 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 사출금형에서 사출성형물(13)을 사출성형하는 것은 공지된 기술로서, 주입구(2)의 2)로 주[0007]
입된 수지용액이 매니폴드블록(7)의 런너(6)와 핫런너노즐(11)의 주입관(8)를 통하여 주입관(8)의 끝단부에 형
성된 게이트(10)를 통하여 서로 맞닿은 고정측상원판(5)과 가동측하원판(12) 사이에 공간형태로 형성되는 사출
성형부(14)로 채워지면서 수초가 경과한 뒤에, 상기 수지용액이 굳어져서 사출성형물(13)을 형성하게 되는 것이
며, 이렇게 사출성형물(13)이 형성된 뒤에는 가동측하원판(12)이 고정측상원판(5)과 간격이 벌어지면서 사출성
형부(14)에서 사출성형물(13)을 분리해내면 사출성형물(13)의 사출작업이 1차적으로 완료하게 되는 것이다.
상기와 같이 사출성형부(14)에서 분리해낸 사출성형물(13)은 도 2에서 보는 바와 같이 사출성형부(14)에서 사출[0008]
성형부(14)의 형상대로 완제품이 되게 형성된 사출제품부(15)와, 그 상면에 게이트(10)의 형상대로 사출제품부
(15)와 일체로 달려 나오는 게이트스크랩(16)으로 이루어지게 되므로, 상기 사출성형물(13)은 최종적으로 사출
제품부(15)에서 게이트스크랩(16)을 절단하여 완제품을 얻을 수 있게 되는 것이다.
그러나, 이러한 종래의 사출성형용 금형은 게이트(10) 부분에 유입된 수지가 완전히 고화되지 않은 상태로 실처[0009]
럼 길게 딸려 나오게 되는 스트링(string) 현상을 유발되고, 상기 스트링(string) 현상이 발생된 찌꺼기스크랩
(17)은 사출제품부(15)에 달라붙을 경우에 제품이 불량이 되게 되고, 금형에 붙을 경우 금형을 손상시킴과 더불
어 불량품을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 한국등록특허 10-0573803 및 도 3에 주입관(8)의 말단부에 게이트(10)를 통하게[0010]
형성한 노즐본체(18)의 외주연에 히터(9)가 설치되고, 히터(9)가 설치된 노즐본체(18)의 외주연에는 히터(9)를
감싸는 하우징(20)이 설치되며, 상기 노즐본체(18)의 소정위치에는 온도감지기(21)가 삽입 설치된 사출성형기용
핫런너노즐에 있어서, 상기 노즐본체(18)는 주입관(8)이 상하로 관통된 상부몸체(23)와, 이 상부몸체(23)의 하
부에 나사식으로 체결되며 게이트(10)를 형성한 노즐팁(24)으로 분리 구성되며, 상기 상부몸체(23)의 하부와 노
즐팁(24)의 사이에는 중심부에 끝이 뾰족한 경화핀(33)이 방사형으로 형성되는 격벽(34)에 의해 수직 형성되어
수직방향으로 수지홀(35)을 형성하는 경화구(25)가 삽입 설치된 것을 특징으로 하는 사출성형기용 핫런너노즐이
공지되어 있다.
그러나, 상기 핫런너노즐 노즐 내부에 경화핀(33)이 방사형으로 형성되는 격벽(34)에 의해 수직 형성되어 수직[0011]
방향으로 수지홀(35)을 형성하는 경화구(25)가 별도로 설치되어 구성이 복잡하며, 이로 인해 핫런너노즐의 제작
단가가 높아지는 문제점과 아울러, 수지의 주입압력이 높아지는 단점이 있었다.
또한, 한국공개특허 10-2006-0036071 및 도 4에 개시된 바와 같이, 사출성형기로부터 용융상태의 수지가 최초로[0012]
주입되어 흘러가는 핫런너(1)가 구획되고, 핫런너(1)를 일정온도로 가열하는 히터가 구비된 핫런너블럭(3)과;
상기 핫런너블럭(3)의 핫런너(1)와 연통되어 용융상태의 수지가 흘러가는 핫런너(1')와 콜드런너(4)가
구획되고, 핫런너(1')를 일정온도로 가열하는 히터(2')가 구비된 노즐바디(5)와; 상기 노즐바디(5)가 내부에 삽
입 설치되고, 콜드런너(4)와 연통되어 제품의 형상을 가진 금형런너(6)가 구획된 본체(7)와; 상기 핫런너블럭
(3)의 핫런너(1)를 가열하고, 본체(7)의 금형런너(6)를 냉각하기 위한 냉온수공급장치로; 구성된 것에 있어서,
상기 콜드런너(4)가 위치한 노즐바디(5)의 선단부 외측에 냉온수공급장치를 통해 냉수와 온수가 선택적으로 순
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환되는 스트링방지장치(8)가 환설되어, 사출시 온수의 순환으로 수지의 흐름을 원활하게 할 수 있고, 냉각시 냉
수의 순환으로 수지의 고화를 촉진할 수 있게 됨을 특징으로 한 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형이 공지되
어 있다.
그러나 상기 스트링 방지를 위한 사출성형용 금형의 경우에도 노즐바디(5)의 선단부 외측에 냉온수공급장치를[0013]
통해 냉수와 온수가 선택적으로 순환되는 스트링방지장치(8)가 별도로 설치되어야 하므로 금형제작의 복잡성 및
제작단가가 높아지는 단점이 있었다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 사출금형에 있어서 노즐의 게이트와 주입구 끝단부 사이에서 발생하[0014]
는 수지의 늘어짐 및 늘어진 수지로 인해 생성되는 실과 같은 형상의 찌꺼기스크랩이 생기는 것을 방지하기 위
하여 어떠한 별도 구성요소의 추가 없이 핫런너 노즐의 구조만 간단하게 변경하여 용용상태인 수지의 흐름을 원
활하게 하고 냉각시 수지의 고화가 촉진되게 함으로써 사출성형물의 탈형시 미고화된 수지가 실처럼 딸려 나와
외관에 결함을 주는 스트링(string) 현상을 방지할 수 있게 되어 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 스트링 방지
를 위한 사출성형기용 핫런너노즐을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
과제의 해결 수단
본 발명은 사출성형기용 핫런너노즐에 있어서, 용융상태의 수지가 주입되어 흘러가는 핫런너(201) 및 핫런너노[0015]
즐 주입구 끝단부(202)가 형성되는 핫런너 노즐바디(200)와; 상기 핫런너 노즐바디(200)가 내부에 삽입 설치되
고, 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)와 연통되어 용융상태의 수지가 주입되는 게이트(101)가 형성되는 노즐
팁(100)과; 상기 게이트(101) 및 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202) 외주연측에 냉각수가 순환되도록 환설되
는 냉각자켓(300);을 포함하여 구성되어 사출시 수지의 흐름을 원활하게 하고, 냉각시 냉각자켓이 환설된 상기
게이트(101) 및 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의 수지의 고화를 촉진하는 것을 특징으로 하는 스트링 방
지를 위한 사출성형기용 핫런너노즐을 과제의 해결 수단으로 한다.
발명의 효과
본 발명에 따른 스트링 방지를 위한 사출성형기용 핫런너노즐은 용용상태인 수지의 흐름을 원활하게 하고 냉각[0016]
시 수지의 고화가 촉진되게 하여 사출성형물의 탈형시 미고화된 수지가 실처럼 딸려 나와 외관에 결함을 주는
스트링(string) 현상을 방지할 수 있게 되어 불량율 대폭 감소 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 유용한 효과
가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 일반적인 핫런너노즐이 설치된 사출금형의 단면도.[0017]
도 2는 핫런너노즐이 설치된 사출금형에서 나온 사출성형물의 단면도.
도 3은 종래의 스트링방지용 핫런너노즐의 일실시예를 나타내는 단면도.
도 4는 종래의 스트링방지용 핫런너노즐의 다른 실시예를 나타내는 단면도.
도 5는 종래의 핫런너노즐 구조의 확대단면도
도 6은 본 발명의 핫런너노즐 구조의 확대단면도
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발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명은 사출성형기용 핫런너노즐에 있어서, 용융상태의 수지가 주입되어 흘러가는 핫런너(201) 및 핫런너노[0018]
즐 주입구 끝단부(202)가 형성되는 핫런너 노즐바디(200)와; 상기 핫런너 노즐바디(200)가 내부에 삽입 설치되
고, 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)와 연통되어 용융상태의 수지가 주입되는 게이트(101)가 형성되는 노즐
팁(100)과; 상기 게이트(101) 및 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202) 외주연측에 냉각수가 순환되도록 환설되
는 냉각자켓(300);을 포함하여 구성되어 사출시 수지의 흐름을 원활하게 하고, 냉각시 냉각자켓이 환설된 상기
게이트(101) 및 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의 수지의 고화를 촉진하는 것을 특징으로 하는 스트링 방
지를 위한 사출성형기용 핫런너노즐을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부한 도면을[0019]
참고하여 본 발명의 스트링 방지를 위한 사출성형기용 핫런너노즐을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러
가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 도면에 한정되지 않는다.
종래의 핫런너노즐의 단면구조는 도 5에 도시한 바와 같이, 노즐팁(100)의 대략 중단부까지 냉각자켓(300)이 환[0020]
설되어 수지가 냉각 고화되도록 구성되었는데, 사출 후 냉각시에는 게이트(101) 내부의 게이트스크랩은 어느정
도 고화되기는 하지만, 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의 수지는 고화되지 않고 게이트스크랩 취출시 미고화된
수지의 일부가 실처럼 딸려나오는 스트링 현상의 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 도 6에 도시한 바와 같이, 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의[0021]
수지의 스트링 현상이 발생되지 않을 정도로 냉각시키기 위하여 종래의 노즐팁(100)의 중단부까지 환설된 냉각
자켓(300)을 상기 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)까지 확장하여 환설함으로써 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의
수지가 신속히 고화되도록 하였다.
보다 더 구체적으로 설명하면, 종래의 핫런너노즐의 단면구조는 도 5에 도시한 바와 같이, 게이트(101)의 중간[0022]
부까지만 냉각자켓(300)이 환설될 뿐, 게이트(101) 중간 하부 및 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)에는 냉각자켓
이 환설되지 않으므로 게이트(101) 중간 하부 및 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의 수지는 고화속도가 느려 게
이트스크랩 취출시 미고화된 수지의 일부가 실처럼 딸려나오는 스트링 현상의 문제가 있었다.
그러나, 본 발명은 도 6에 도시한 바와 같이, 종래의 노즐팁(100) 내부의 게이트(101)의 길이를 1/3 ~ 1/2 만큼[0023]
축소하고 동시에 게이트(101) 길이 축소치 만큼 핫런너 노즐바디(200) 내부의 핫런너(201) 길이를 길게 하여 핫
런너노즐 주입구 끝단부(202)까지 냉가자켓(300)이 설치되도록 하였다.
이때, 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의 냉각자켓(300)의 영향으로 핫런너노즐 주입구 끝단부(202)의 수지가 스[0024]
트링 방지 정도까지는 고화되도록 하되 핫런너노즐주입구 끝단부(202)가 막힐 만큼 완전히 고화될 정도로 냉각
되는 것은 아니다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에[0025]
서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가
능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기
위한 것이고, 이러한 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위
는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리
범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
등록특허 10-1306051
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부호의 설명
100 : 노즐팁 101 : 게이트 200 : 핫런너 노즐바디[0026]
201 : 핫런너 202 : 핫런너노즐 주입구 끝단부
300 : 냉각자켓
도면
도면1
도면2
등록특허 10-1306051
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도면3
도면4
등록특허 10-1306051
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도면5
등록특허 10-1306051
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도면6
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