KR100424091B1 - 금형의 온도제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형의 온도조절을 수행하는 온도제어 장치에 관한 것으로, 밸브수의 감축으로 배관의 레이아웃을 보다 단순화 시키면서 정확한 금형의 온도조절을 위하여 입수솔레노이드 밸브(1)를 갖춘 냉각수 입수라인(2)에 압축공기 솔레노이드 밸브(3)를 갖춘 압축공기라인(4)이 연결되어 수위센서(5)를 갖춘 보조탱크(6)에 연결되고, 이 보조탱크(6)의 공급라인(7a)은 히터탱크(8)의 다른 공급라인(7b)과 병렬 연결되어 펌프(9)에 연결되며, 상기 펌프(9)의 출구라인(10)은 금형(11)으로 연결되는 한편, 이 금형(11)의 복귀라인(12)은 히터탱크(8)에 연결되면서 배수 솔레노이드 밸브(13)를 갖춘 배수라인(14)이 분지 연결되어 있다.

Description

금형의 온도제어 장치{Thermal Control Apparatus of Mold}

본 발명은 합성수지 성형품을 성형하는 금형의 온도제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사출성형 작업시 금형의 정확한 온도조정과 부품수의 감축으로 배관의 레이아웃이 간단하게 이루어지는 금형의 온도제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지 사출성형용 금형에서는 성형하는 제품의 품질향상을 위해 금형의 온도를 정확하게 조절해 주도록 되어 있는 바, 이는 금형의 온도를 조절하지 않고서도 사출성형이 가능하지만, 금형의 정확한 온도조절이 제품의 외관미, 전기적 특성, 수축율 내지는 치수등에 상당한 영향을 끼치게 되므로 사출성형 작업시 금형온도를 성형하는 사출 성형품에 맞추어 적절하게 조절해주도록 되어 있다.

종래에도 본 출원인에 의해 특허출원된 2000-21,443호의 사출성형시 금형의 온도를 조절해 주는 장치가 제안되어 있는데, 이 특허출원은 합성수지 사출성형 작업시 금형의 정확한 온도 조절기능과 잔수제거등에 상당한 효과를 지닌 장점을 갖추고 있으나, 배관의 많은 밸브수로 인하여 배관 레이아웃(Lay-Out)이 증대되어 제조 단가가 높아지는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 금형의 온도조절기능을 갖추면서 밸브수의 감축으로 배관의 레이아웃을 단순화시키어 제조단가를 낮추고 보다 컴팩트화된 제품을 공급할 수 있는 금형의 온도제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금형 온도제어 장치의 전체 구성회로도,

도 2는 본 발명의 작동 흐름도,

도 3은 본 발명에 따른 작용되는 밸브들의 개폐 상태를 나타낸 표이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 : 입수 솔레노이드밸브, 2 : 냉각수 입수라인,

3 : 압축공기 솔레노이드밸브, 4 : 압축공기라인,

5 : 수위센서, 6 : 보조탱크,

7 a,7b : 공급라인, 8 : 히터탱크,

9 : 펌프, 10 : 출구라인,

11 : 금형, 12 : 복귀라인,

13 : 배수 솔레노이드밸브, 14 : 배수라인,

15 : 온도감지센서, 16 : 체크밸브,

17 : 솔레노이드밸브, 18 : 드레인라인.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입수 솔레노이드밸브를 갖춘 냉각수 입수라인에 압축공기 솔레노이드밸브를 갖춘 압축공기라인이 연결되어 수위센서를 갖춘 보조탱크에 연결되고, 상기 보조탱크의 공급라인은 히터탱크의 다른 공급라인과 병렬 연결되어 펌프에 연결되며, 상기 펌프의 출구라인은 금형에 연결되는 한편, 이 금형의 복귀라인은 히터탱크에 연결되면서 배수솔레노이드 밸브를 갖춘 배수라인이 분지되어 연결되어 있다.

여기서 상기 금형의 복귀라인에는 온도감지센서와 체크밸브가 설치되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 금형의 온도제어 장치를 나타내는 전체 회로구성도이고, 도 2는 본 발명의 작동흐름도이다.

본 발명은 입수 솔레노이드밸브(1)를 갖춘 냉각수 입수라인(2)에 압축공기 솔레노이드밸브(3)를 갖춘 압축공기라인(4)이 연결되어 수위센서(5)를 갖춘 보조탱크(6)에 연결되고, 이 보조탱크(6)의 공급라인(7a)는 히터탱크(8)의 다른 공급라인(7b)과 병렬 연결되어 펌프(9)에 연결되며, 상기 펌프(9)의 출구라인(10)은 금형(11)으로 연결되는 한편, 이 금형(11)의 복귀라인(12)은 히터탱크(8)에 연결되면서 배수 솔레노이드 밸브(13)를 갖춘 배수라인(14)이 분지 연결되어 있다.

그리고 상기 금형(11)의 복귀라인(12)에는 온도감지센서(15)와 체크밸브(16)가 설치되어 있으며, 히터탱크(8)에는 솔레노이드밸브(17)를 갖춘 드레인라인(18)이 연결되어 있고, 상기 입수라인(2)의 입수 솔레노이드밸브(1)의 앞쪽에는 온도감지센서(15)가 배치되어 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 금형의 온도제어 장치를 이용하여 이 금형(11)의 온도제어 조절작동을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이 먼저 본 발명의 장치를 작동시키는 시작 스위치를 ON시키게 되면, 정지중이나 운전중을 감지하게 되어 운전중이면 온도표시 모우드에서 금형(11)의 온도와 설정온도를 표시하게 되어 있는데, 온도의 설정 범위는 0℃∼254℃까지 1℃단위로 설정할 수 있다.

이어 금형의 선택모우드에서는 해당 금형을 선택할 수 있고, 테스트모우드에서는 각각의 부품 작동상태를 확인할 수 있으면서 냉각수, 온수 및 금형의 온도측정이 이루어지는데, 여기서 Tw>Tm+DTc (Tw: 히터탱크의 온수온도, Tm: 금형온도, DTc: 냉수온도 설정치)인 경우 냉각수를 공급할 수 있도록 히터탱크(8)의 히터가 OFF 되어지나, Tw<Tm=DTh (DTh: 히터탱크의 온도한계설정치)인 경우 히터탱크(8)의 히터가 작동되면서 냉각수의 공급이 차단되어진다. 그리고 Tw<Tm=DTh가 아닌 경우 펌프(9)만 작동하면서 히터와 냉각수 공급이 모두 차단되는 순환상태를 시작하도록 되어 있다.

즉 이를 좀더 간략하게 설명하면, 상기 금형(11)의 온도가 상승되어 일정한 설정온도로 낮추기 위해서는 냉각수 입수라인(2)의 입수 솔레노이드밸브(1)를 개방시키어 펌프(9)를 통하여 금형(11)으로 냉각수가 공급되는데, 이때 냉각수 유체의 흐름은 보조탱크(6) →공급라인(7a) →펌프(9) →금형(11) →복귀라인(12) →냉각수 배수라인(14)으로 흐르게 되어 상기 금형(11)의 온도를 설정수준으로 낮추도록 되어 있다.

여기서 입수 솔레노이드밸브(1)와 배수 솔레노이드밸브(13)는 개방되고 나머지 드레인 솔레노이드 밸브(17)와 체크밸브(16) 및 압축공기 솔레노이드밸브(3)는 폐쇄된다.

한편, 상기 금형(11)의 온도가 하강되어 설정온도로 올리기 위해 히터탱크(8)의 온수를 이 금형(11)으로 공급시키기 위해서는 히터탱크(8) →연결 공급라인(7b) →펌프(9) →금형(11) →복귀라인(12) →체크밸브(16)를 따라 온수가 공급되어진다.

여기서 상기 체크밸브(16)만 개방되고 나머지 입수 솔레노이드밸브(1), 드레인 솔레노이드밸브(17), 배수 솔레노이드밸브(13)및 압축공기 솔레노이드 밸브(3)는 모두 폐쇄된다.

그리고 동절기의 동파방지 또는 금형장치의 정비 및 점검을 위해 냉수 및 온수유체를 제거하기 위한 잔수 제거는 압축공기라인(4) →보조탱크(6) →연결 공급라인(7b) →히터탱크(8) →드레인라인(18)과; 압축공기라인(4) →보조탱크(6) →공급라인(7a) →펌프(9) →금형(11) →복귀라인(12) →배수라인(14)을 따라 잔수를 배출시키도록 되어 있다.

여기서 동절기 운전중 금형(11) 냉각시 저온의 냉각수가 보조탱크(6)에 입수되어 바로 금형(11)으로 유입될 경우 급격한 냉각작용이 발생되어 제어 불능상태가 된다.

그러므로 본 발명은 금형(11)의 온도가 설정치 이상 상승시 입수 솔레노이드밸브(1)와 배수 솔레노이드밸브(13)가 개방되어 냉수가 보조탱크(6)로 입수되고, 입수된 냉각수는 펌프(9)의 흡입력으로 공급라인(7a,7b)들을 통하여 냉수와 온수를 동시에 흡입,토출하여 상기 금형(11)을 냉각시키도록 되어 있다. 즉 이는 냉수와 온수를 동시에 흡입,혼합하여 토출하므로 동절기 냉각수온이 저온일지라도 금형(11)의 온도가 급격히 하강하는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

한편 도 3은 냉각수와 온수 공급시 및 잔수제거시 각각의 밸브의 개폐상태를 나타내는 표로서, 개방은 0이고, 폐쇄는 X로 나타내고 있으며, 이러한 밸브들의 개폐상태는 공지의 전기적인 회로에 의하여 작용하도록 되어 있다.

또한 본 발명에 따른 금형의 온도제어 장치는 유체를 물 뿐만 아니라 예열 및 냉각효과가 좋은 어떠한 유체에도 적용 가능함을 밝혀둔다.

상기와 같이 본 발명은 합성수지 사출성형에 직접적인 영향을 끼치는 금형의 온도관리를 적절하게 유지하면서 밸브수의 감축과 배관의 레이아웃을 단순화 시킬 뿐만 아니라, 컴팩트화된 제품을 저렴하게 공급할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 입수 솔레노이드밸브(1)를 갖춘 냉각수 입수라인(2)에 압축공기 솔레노이드 밸브(3)를 갖춘 압축공기라인(4)이 연결되어 수위센서(5)를 갖춘 보조탱크(6)에 연결되고, 이 보조탱크(6)의 공급라인(7a)은 히터탱크(8)의 다른 공급라인(7b)과 병렬 연결되어 펌프(9)에 연결되며, 상기 펌프(9)의 출구라인(10)은 금형(11)으로 연결되는 한편, 이 금형(11)의 복귀라인(12)은 히터탱크(8)에 연결되면서 배수 솔레노이드 밸브(13)를 갖춘 배수라인(14)이 분지 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 금형(11)의 복귀라인(12)에는 온도감지센서(15)와 체크밸브(16)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 입수라인(2)에는 온도감지센서(15)가 입수 솔레노이드밸브(1) 앞쪽에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어 장치.