KR100733001B1

KR100733001B1 - 사출장치

Info

Publication number: KR100733001B1
Application number: KR1020060028503A
Authority: KR
Inventors: 한영길; 박종운
Original assignee: 삼성광주전자 주식회사
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-06-29
Also published as: EP1839837A2; US20070231423A1; EP1839837A3; US7604473B2; JP2007261264A

Abstract

본 발명은 사출장치에 관한 것으로서, 상세하게는 사출금형내부에 투입되는 사출원료에서 가류반응이 골고루 일어남으로써 양질의 사출품을 제조할 수 있도록 하는 사출장치에 관한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사출원료가 사출금형으로 흐를 수 있도록 안내하는 노즐과; 상기 노즐의 일부에 형성되는 마이크로파 투과부와;

상기 노즐과 근접하게 설치되며 마이크로파를 생성하여 상기 마이크로파 투과부으로 조사시킬 수 있는 마이크로파 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안내부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 의하여 가류반응이 전체적으로 골고루 발생하는 동시에 사출작업이 종래보다 현저하게 신속하게 이루어지게 된다.

Description

사출장치 {A injection appartus }

도1은 본 발명에 의한 사출장치의 제1실시예에 따른 정단면도이다.

도2는 제1도의 A부분을 확대한 것을 도시한 것이다

도3은 제2도의 Ⅰ- Ⅰ' 부분을 나타낸 평단면도이다.

도4는 본 발명에 의한 사출장치의 제1실시예에 따른 동작을 나타내는 정단면도이다.

도5은 본 발명에 의한 사출장치의 제2실시예에 따른 정단면도이다.

도6는 제5도의 B부분을 확대한 것을 도시한 것이다

도7은 제6도의 Ⅱ- Ⅱ' 부분을 나타낸 평단면도이다.

도8는 본 발명에 의한 사출장치의 제2실시예에 따른 동작을 나타내는 정단면도이다.

도9는 본 발명에 의한 사출장치의 제어블록도이다.

도10은 본 발명에 의한 사출장치의 제어흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

19: 사출챔버 23: 제1노즐부

25 : 제2노즐부 27: 제3노즐부

32: 제1온도조절부 34: 제2온도조절부

38: 공진챔버 50: 마이크로파 생성부

52: 마그네트론 56: 역류방지장치

57: 도파관 58: 제어부

본 발명은 사출장치에 관한 것으로서, 상세하게는 사출작업시 사출금형에 주입되는 사출원료에서 가류반응이 발생하는 경우, 그러한 가류반응이 사출금형내부에서 전체적으로 골고루 그리고 신속하게 일어나게 함으로써 사출제품의 질을 제고함과 동시에 사출작업의 속도를 증대시키기 위한 사출장치를 제공하는 것이다.

사출장치라 함은 가열되어 유동성을 지니는 고무나 플라스틱 재질의 원료를 일정한 모양을 가지는 사출금형에 주입하고 냉각함으로써 사용자가 원하는 형상의 제품을 제조하는 장치를 말한다.

이러한 일반적인 사출장치는 대한민국등록실용신안공보 20-0169063에서 개시된 것과 같이, 상부프레임과, 하부프레임, 그리고 상부프레임과 하부프레임 사이에 설치되는 사출금형, 상부프레임 일측에 설치되는 사출원료 공급장치로 구성되며, 상부프레임에는 사출원료 주입장치에 의하여 상부프레임으로 들어온 사출원료가 수용되는 사출챔버와, 사출원료가 사출금형으로 이동하는 것을 안내하는 노즐이 설치된다.

노즐의 상측에는 사출챔버에 들어온 사출원료가 노즐내부로 주입되도록 압력을 가하는 사출플런져와, 사출플런져가 상하로 움직일 수 있도록 구동력을 발생시키는 사출실린더가 설치된다.

상부 프레임의 하부에는 상부 히터가 설치되며, 하부프레임의 상부에는 상부히터가 설치되는데, 금형은 상부히터와 하부히터의 사이에 마련되는데, 금형은 상부금형과 하부금형으로 나뉘어져서 상부금형은 상부히터에, 하부금형은 하부히터에 밀착되게 된다.

따라서, 사출장치가 가동되면, 사출원료공급장치에 의하여 사출원료가 사출챔버로 유입되고, 이에 사출실린더가 작동하게 되면, 사출플런져가 하강하여 사출원료가 노즐내부로 유입되도록 한다.

노즐을 타고 움직이는 사출원료는 노즐끝에 연결된 금형으로 주입되는데, 상술하였다시피 금형의 상부와 하부에는 히터가 마련되어 히터가 작동하여 발열하게 되면, 히터의 열은 금형으로 전달되고, 그렇게 전달된 열은 금형 내부에 들어있는 사출원료로 전달되며, 히터의 발열온도 금형내부의 사출원료, 예를 들면 고무재료에서 가류반응이 일어나기에 알맞는 온도로 발열된다.

이 때, 가류반응이란 고무의 조직에 유황을 결합시킴으로써 고무가 탄성을 갖도록 하는 반응으로서 이 때, 단순히 고무에 혼합된 유황이 고무의 조직에 화학적 결합을 하려면 일정한 열이 필요하게 되며, 종래의 사출장치에 있어서 가류반응에 필요한 열은 상술한 히터에 의하여 공급받았던 것이다.

그런데, 사출원료, 특히 고무의 열전도율은 비교적 낮기 때문에 금형내부와 면접해 있는 부분에는 히터의 열이 금형을 타고 원활하게 전달될 수 있으나, 금형의 중심부에 위치해 있는 부분은 열이 원활하게 전도되지 않아서 결국 온도의 편차가 발생하게 된다.

따라서, 금형내부 전체적으로 가류반응이 일어나기 위해서는 금형의 중심부까지 열이 전달이 되는 것을 기다려야 하기 때문에, 작업시간이 지연되는 문제점이있었다.

또한, 그 내부에 열전달이 잘 되지 못함으로써 사출제품의 외부에서는 원하는 탄성을 얻을 수 있으나, 제품의 내부에서는 그러한 탄성을 얻지 못함으로서 품질의 균일화를 도모할 수 없는 문제도 발생할 수 있었다.

그리고, 사출원료의 낮은 열전도율로 인하여 금형내부에서 국부적인 과열이 일어나게 됨으로써 국부적인 가류 촉진으로 인하여 플로우 마크(flow mark)와 같은 외관상의 결함을 유발하는 문제점도 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사출금형에 주입되는 사출원료의 가류반응이 전체적으로 원활하고 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 사출장치를 마련하는데 그 목적이 있다.

더 나아가 사출금형 내부에서 가류반응이 국부적으로 일어나는 것을 방지함으로써 제품의 외관에서 플로우 마크(flow mark)와 같은 결함이 발생하는 것을 예방하여 제품의 품질 향상을 제고하는데 기여할 수 있는 사출장치를 제공하는데 또 다른목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사출원료가 사출금형으로 흐를 수 있도록 안내하는 노즐과; 상기 노즐의 일부에 형성되는 마이크로파 투과부와; 상기 노즐과 근접하게 설치되며 마이크로파를 생성하여 상기 마이크로파 투과부으로 조사시킬 수 있는 마이크로파 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안내부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출장치를 제공한다.

그리고, 상기 마이크로파 생성부에는 상기 마이크로파를 상기 마이크로파 투과부로 안내하는 안내부재가 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안내부재는 상기 노즐의 일부를 수용하는 동시에 상기 마이크로파 생성부와 연통되어 마이크로파가 공진될 수 있는 공진챔버로 구성되는 것을 특징으로 한다.

추가적으로, 상기 안내부재는 도파관을 더 포함하며, 상기 도파관은 상기 공진챔버와 상기 마이크로파 생성부를 연통시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 노즐은 상기 사출원료가 유입되는 유입공을 포함하는 제1노즐부와, 상기 제1노즐부와 연결되며 상기 마이크로파가 투과부를 구성하는 제2노즐부와, 상기 제2노즐부와 연결되며 상기 사출금형과 연통되는 연통공을 포함하는 제3노즐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 마이크로파 생성부는 상기 마이크로파를 발산하는 마그네트론과, 상기 마그네트론에 의하여 발산된 마이크로파가 역류되는 것을 방지하는 역류방지장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공진챔버는 상기 제2노즐부를 둘러싸도록 배치되고, 상기 공진챔버 내부로 유입된 마이크로파가 공진되어 상기 제2노즐부로 조사되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 공진챔버는 그 내부가 비어있는 박스 형상으로 구성되고, 상기 제2노즐부는 상기 공진챔버의 상면과 하면을 관통하며, 상기 공진챔버의 각 측벽은 상기 제2노즐과 일정간격 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2노즐부는 석영 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 노즐의 주위에는 상기 노즐을 통과하는 사출원료의 온도의 급격한 상승을 방지하는 온도조절부가 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도조절부는 상기 제1노즐부 주위에 설치되는 제1온도조절부와, 제3노즐부 주위에 설치되는 제2온도조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상세하게는, 상기 제1온도조절부는 냉각수가 유동할 수 있는 냉각수관으로 구성되고, 상기 제2온도조절부는 상기 제3노즐부를 냉각할 수 있는 열교환기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 마그네트론에는 상기 마그네트론의 작동을 제어하는 제어부가 연결되며 상기 제어부는 전원을 공급하는 전원공급장치와, 마이크로파의 출력을 변형시킬 수 있는 마이크로파 출력가변형장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 사출장치는 사출플런저와, 사출플런의 압력을 받은 사출원료를 사출금형으로 안내하는 노즐과, 상기 노즐의 일부에 형성되는 마이크로파 투과부와, 상기 노즐과 인접하게 설치되며 마이크로파를 생성하여 상기 마이크로파 투 과부로 조사하는 마이크로파 생성부와, 상기 마이크로파 생성부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하되, 본 발명의 사출장치의 제어방법을 보면

상기 사출플런저가 상기 사출원료를 가압하는 경우 상기 마이크로파 생성부를 구동시켜 마이크로파를 생성하는 단계와; 상기 노즐내부를 유동하는 사출원료의 온도를 판단하여 상기 마이크로파의 출력을 변화시키는 단계와; 상기 사출원료가 상기 사출금형에 완전하게 충진된 경우 상기 마이크로파 생성부의 작동을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 제어방법에서 상기 마이크로파의 출력을 변화시키는 단계에서는 상기 마이크로파가 상기 노즐내의 사출원료에 조사되는 경우, 상기 사출원료의 온도가 가류반응이 일어날 수 있는 온도범위내에 포함될 수 있도록 상기 마이크로파의 출력이 가변되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 알아보기로 하겠다.

도1에서 도4까지는 본 발명의 제1실시예를 도시한 것으로서, 도1에서 개시된 바와 같이, 본 발명에 의한 사출장치(1)는 상부프레임(10)과 하부프레임(90)으로 구성되며, 상기 상부프레임(10)에는 사출원료가 주입되는 사출챔버(19)가 형성되고, 상기 사출챔버(19)의 상부에는 사출플런저(16) 및 상기 사출플런저(16)의 상하운동을 일으키는 실린더(13)가 설치된다.

그리고 상기 상부프레임(10)의 일측에는 상기 사출챔버(19)의 일측과 연통되며 상기 사출챔버(19)의 내부로 사출원료를 공급하는 사출원료공급장치(45)가 설치 되는데, 상기 사출원료공급장치(45)의 내부에는 사출원료를 상기 사출챔버(19)측으로 원활하게 이동시킬 수 있는 이송스크류(48)가 설치되어 있다.

그리고 상기 사출챔버(19)에는 노즐(21)이 설치되는데, 상기 노즐(21)의 일단은 상기 사출챔버(19)내부에 위치하며 타단부는 상기 상부프레임(10)과 상기 하부프레임(90)의 사이에 설치되는 사출금형(70)에 연결되어, 상기 노즐(21)의 안내를 받아 사출원료가 상기 사출챔버(19)로부터 상기 사출금형(70)내부로 이동할 수 있다.

상기 노즐(21)은 상기 상부프레임(10)내부에 상하 일직선으로 배치되는데, 상기 노즐(21)의 주위에는 제1온도조절부(32)와 제2온도조절부(34)가 설치되어서, 상기 노즐(21)의 내부를 흐르는 사출원료의 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한, 상기 노즐(21)의 주위에는 마이크로파 생성부(50)가 설치되는데, 상기 마이크로파 생성부(50)에 의하여 생성된 마이크로파는 상기 노즐(21)부분으로 조사된다.

이때, 상기 상부프레임(10)의 내부에는 상기 노즐(21)의 일부분의 주위를 수용할 수 있는 공진챔버(38)가 설치되고, 상기 공진챔버(38)는 상기 마이크로파 생성부(50)과 연결되어 상기 마이크로파 생성부(50)로부터 생성된 마이크로파가 상기 공진챔버(38)로 이동하여 그 내부에서 공진이 되면서 상기 노즐(21)내부에 흐르는 사출원료에 포함된 수분을 분자진동시켜서 사출원료의 온도를 상승시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 상부프레임(10)의 하부에는 진공커버(66)와, 상기 진공커버(66)를 상하로 이동시킬 수 있는 진공램(69)이 설치되는데, 사출작업이 시작되면 상기 진공커버(66)와 상기 진공램(69)이 하강하여 상기 사출금형(70)의 외부를 둘러쌈으로써 상기 진공커버(66)의 내부와 외부를 차단시킨다.

그 후,상기 진공커버(66)내부를 진공상태로 형성하기 위하여 진공펌프(미도시)가 작동하고, 그러한 작동으로 인하여 상기 진공커버(66)내부의 공기가 완전하게 제거됨으로써, 사출작업시 공기기포로 인한 제품의 불량을 예방할 수 있게 되는 것이다.

도2에서 도시한 바와 같이, 상기 노즐(21)은 제1노즐부(23)와, 제2노즐부(25)와, 제3노즐부(27)로 구성되는데, 상기 제1노즐부(23)는 그 단부에 형성된 유입공(23a)을 통하여 상기 사출챔버(19)와 연통되고, 상기 제2노즐부(25)는 상기 제1노즐부(23)와 연통되는 구조이며, 상기 제3노즐부(27)는 상기 제2노즐부(25)의 하단부와 연결되고, 상기 사출금형(70)과 연통되어 있는 구조로 되어 있다.

상기 제2노즐부(25)는 상기 공진챔버(38)에 수용되는데, 이때, 상기 제2노즐부(25)는 마이크로파가 투과될 수 있는 재질로 구성되며, 이 때 그 재질은 석영으로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제1노즐부(23)와 상기 제3노즐부(27)의 주위에는 각각의 부분을 이동하는 사출원료가 마찰이나 분자진동으로 인하여 과도하게 온도가 상승하는 경우를 방지하는 제1온도조절부(32)와 제2온도조절부(34)가 설치된다.

이 때, 상기 제1온도조절부(32)와 상기 제2온도조절부(34)는 냉각수가 흐르 는 냉각수 관이나, 열교환기로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 공진챔버(38)의 옆에는 상기 마이크로파 생성부(50)가 설치되는데, 상기 마이크로파 생성부(50)의 내부에는 마이크로파를 생성시키는 마그네트론(52)과,상기 공진챔버(38)측으로 이동한 마이크로파가 역류하는 것을 방지하는 역류방지장치(56)가 설치된다.

그리고, 상기 상부프레임(10)의 외측에는 상기 마그네트론(52)의 작동을 제어하는 제어부(58)가 설치되는데, 상기 제어부(58)는 마그네트론 전원공급장치(58b)와 마이크로파의 출력을 상황에 따라 변형시킬 수 있는 마이크로파 출력가변장치(58a)를 포함한다.

도3에서 도시한 바와 같이, 상기 상부프레임(10)내부를 보면 상기 제2노즐(25)이 상기 공진챔버(38)내부에 수용되는데, 이때, 상기 제2노즐부(25)는 상기 공진챔버(38)의 측벽으로부터 일정간격 이격되어 있다.

상기 공진챔버(38)는 그 내부가 비어있는 박스 형상으로 형성되는데, 이는 상기 공진챔버(38)로 유입되는 마이크로파의 공진효과를 제고하여 상기 제2노즐부(25)를 통과하는 사출원료를 보다 효과적으로 발열시킬 수 있도록 하기 위함이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 동작에 대하여 알아보기로 하겠다.

도1에서 도시한 바와 같이, 사출원료가 상기 사출챔버(19)에 주입되기 전에는 상기 사출플런저(16)는 상기 사출챔버(19) 내부의 상부에 위치하여 있고, 상기 진공램(69)과 상기 진공커버(66)는 상기 하부프레임(90)으로부터 이격되어 있으며, 상기 마이크로파 생성부(50)는 정지상태로 되어있다.

도4에서 도시한 바와 같이, 사출원료가 상기 사출챔버로(19)로 주입되면, 상기 사출플런저(16)하부로 이동하여 사출원료를 가압하게 되고, 이렇게 가압된 사출원료는 상기 노즐(21)로 이동하면서 차례로 제1,2,3노즐(23,25,27)을 거치게 된다.

이때, 사출원료로는 밀가루 반죽과 같은 상태의 고무가 쓰이며, 이러한 고무가 상기 제1노즐(23)을 거치는 경우에는 마찰이 발생하고 이러한 마찰로 인하여 온도가 급상승하게 될 가능성이 있으므로, 이때, 상기 제1노즐 주위에 설치된 제1온도조절부(32)가 작동하여 온도를 일정범위에서 유지시킨다.

이와 같이 온도가 적정 범위로 유지된 상태에서 상기 사출원료는 상기 제2노즐부(25)로 이동하여 발열과정을 거친다.

이는 이미 사출원료가 상기 제2노즐부(25)에 진입하기 전에 상기 마그네트론(52)은 작동하고 있었으므로, 상기 제2노즐부(25)에 들어간 사출원료는 상기 마그네트론(52)에서 생성된 마이크로파에 의하여 발열이 되는 것이며, 이러한 발열 현상은 마이크로파가 사출원료 내부의 물분자를 진동시킴으로써 발생하게 된다.

이때, 마이크로파에 의하여 발열되는 사출원료의 온도는 100℃~130℃가 되도록 하는게 바람직한데, 그 온도가 가류반응이 발생하기에 적절하기 때문이다.

이와 같은 작용에 의해 사출원료의 온도가 가류반응이 일어날 수 있는 정도의 온도까지 상승한 상태에서 제3노즐부(27)로 이동하게 되면, 제3노즐부(27)에서의 마찰열에 의하여 가류반응 적정온도 이상으로 상승하는 것을 막기 위하여 제2온 도조절부(34)가 작동한다.

이 때, 상기 제2온도조절부(34)는 냉각수가 흐를 수 있는 관의 형태이거나 열교환기로 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 제1노즐부(23)부터 상기 제3노즐부(27)까지 이동하는 과정에서 발열 및 냉각과정을 거친 사출원료는 마지막으로 상기 사출금형(70)의 내부로 유입된다.

이때, 상기 사출금형(70)의 상하부에는 상부히터(60)와 하부히터(63)가 설치되는데, 이는 상기 사출금형(70)의 내부에 투입된 사출원료의 가류반응이 지속적이며 안정적으로 발생할 수 있도록 열에너지를 공급하는 역할을 하는 것이다.

이미 상기 사출금형(70)의 내부에 투입된 사출원료들은 가류반응이 일어날 수있는 온도에 이른 상태로 상기 사출금형(70)에 투입된 것이므로, 상기 상부히터(60)와 상기 하부히터(63)에 의한 열에너지 공급이전에도 가류반응이 곧바로 일어날 수가 있는 것이고, 다만, 상기 상부히터(60)와 하부히터(63)로부터의 열에너지 공급은 이미 시작된 가류반응을 지속적을 일으키기 위한 것이라는 점에서 종래의 기술과 차이가 있는 것이다.

한편, 사출작업이 시작될 때부터 상기 진공커버(66)의 하단부는 상기 하부프레임(10)의 상부까지 하강하여 상기 사출금형(70)의 주위를 둘러싸고, 외부공기와 차단하여 상기 사출금형(70)주위를 진공상태로 형성하여 공기의 기포에 의한 제품의 불량을 방지하는 역할을 하고 있다.

이후, 상기 사출금형(70)내부에 사출원료가 완전하게 충진되면 상기 마그네 트론(52)의 작동은 정지하여 마이크로파의 생성이 중단되고, 상기 상부히터(60)와 상기 하부히터(63)는 상기 사출금형(70)내부의 사출원료의 가류반응이 완료될 때까지 작동하게 된다.

이후, 상기 사출원료의 가류반응이 완료되면 상기 상부히터(60)와 하부히터(63)의 작동은 중단되고, 상기 진공커버(66)는 상기 진공램(69)에 의하여 상부로 이동한다.

그리고, 이후 사출금형(70)이 적정온도 이하로 냉각된 후 상기 사출금형(70)을 상하로 분리하면 상기 사출금형(70)의 내부에 형성된 형상을 갖는 제품을 취할 수 있는 것이다.

도5 내지 도8은 본 발명에 의한 제2실시예를 나타낸 것인바, 상기 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 제1실시예에서 기술한 도면부호와 동일한 부호를 사용하여 설명하겠다.

도5내지 도7에 개시된 바와 같이 사출장치(1)의 상부를 형성하는 상부프레임(10)에는 노즐(21)이 형성되며, 상기 노즐(21)은 제1노즐부(23)와, 제2노즐부(25)와, 제3노즐부로 구성된다.

이때, 상기 제2노즐부(25)는 공진챔버(38)의 내부에 배치되며, 상기 공진챔버(38)는 도파관(57)과 연결되는데, 상기 도파관(57)은 상기 상부프레임(10)의 측면외부까지 연와 연통된다.

상기 마이크로파 생성부(50)는 그 내부에 마그네트론(52)과, 마이크로파의 역류를 방지하는 역류방지장치(56)를 포함하고 있으며, 상기 마그네트론(52)은 그 작동을 제어하는 제어부(58)과 연결되어 있다.

상기 제1실시예와 상기 제2실시예의 차이점은 상기 마이크로파 생성부(38)가 상기 상부프레임(10)의 내부에 설치되어 있는지 여부와, 상기 마이크로파 생성부(38)와 상기 공진챔버(38)를 연통하는 도파관(57)이 있는지 여부에 있으며, 이를 제외한 다른 구성들은 상기 제1실시예와 동일하므로 이에 대한 구성의 설명은 생략하기로 하겠다.

본 발명의 제2실시예의 동작을 보면, 다른 구성요소의 동작은 모두 동일하며 다만, 상기 제2노즐부(25)을 경유하는 사출원료를 발열시키기 위하여 상기 마그네트론(52)에서 생성된 마이크로파가 상기 도파관(57)의 안내를 받아서 상기 공진챔버(38)에 이르게 되며, 상기 공진챔버(38)내에 유입된 마이크로파는 상기 공진챔버(38)의 내부에서 공진을 일으키며 상기 제2노즐부(25)내부의 사출원료의 수분분자를 진동시킴으로써 발열작용을 유발시키는 것이다.

이를 제외한 다른 구성요소의 작동은 제1실시예와 동일하므로 동일한 구체적장되어 상기 상부프레임(10)의 일측에 설치된 마이크로파 생성부(50) 인 작동에 대한 기술은 생략하기로 하겠다.

한편, 상술한 본 발명의 구성 및 동작 이외에 본 발명에 의한 사출장치의 제어방법에 대하여 알아보기로 하겠다.

도9에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어부(58)는 그 입력측에 상기 노즐을 통과하는 사출원료의 온도를 감지하는 온도감지센서(80)와 전원을 입력하는 전원부(83)이 연결되어 있으며, 그 출력측에는 상기 마그네트론(52)에서 출력되는 마 이크로파의 주파수를 가변시키는 마이크로파 출력가변장치(58a)와, 상기 마그네트론(52)에 전원을 공급하는 마그네트론 전원공급장치(58b)가 설치되어 있다.

따라서, 상기 온도감지센서(80)에 의하여 사출원료의 온도가 감지되면 상기 제어부(58)에서는 이를 토대로 하여 사출원료가 가류온도에 도달할 수 있도록 상기 마그네트론(52)에서 생성되는 마이크로파의 주파수를 가변시키는데, 이러한 작용은 상기 마이크로파 출력가변장치(58a)가 담당하게 되는 것이다.

또한, 상기 마그네트론 전원공급장치(58b)는 사출작업의 개시 및 종료에 따라서 상기 마그네트론(52)의 전원을 on/off하는 역할을 하는 것이다.

도10에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 사출장치의 제어흐름도를 보면 다음과 같다.

우선 사출원료공급장치에 의하여 사출챔버로 사출원료가 유입되어 사출작업이 시작되며(S101), 사출챔버에 사출원료가 유입되면 상기 사출플런저가 사출실린더의 작동에 의하여 하강하게 되고, 이러한 사출플런저는 사출원료에 압력을 가하여 노즐쪽으로 이동하게 한다(S102).

한편, 상기 사출플런저가 하강운동을 함과 동시에 상기 마그네트론이 작동하여 마이크로파를 생성하고(S103), 이러한 마이크로파는 상기 제2노즐부를 향하여 조사되며, 이 때 초기에 상기 마그네트론에서는 마이크로파를 생성하면서 상기 마이크로파 출력가변장치에 의해 마이크로파의 출력주파수가 조정된다(S104).

그리하여, 노즐을 흐르는 사출원료의 온도를 감지하여 그 온도가 가류반응을 일으키는데 적절한 온도에 이르게 되면 출력주파수를 유지하게 되나(S105,S106), 사출원료의 온도가 적정수준 이하가 되면, 출력주파수를 증대시키도록 하고, 온도가 적정수준 이상이 되면 출력주파수를 감소시키도록 하는 과정을 거치게 되는데, 본 발명에서 가류반응 적정온도는 100℃~130℃ 사이에서 형성되는 것이 바람직하다.

이후, 상기 사출금형에 사출원료가 완전하게 충진이 되는데, 이때 사출금형에 충진된 사출원료는 모두 이미 가류반응 적정온도에 이르렀기 때문에 사출금형 내부의 중심부에서도 활발하게 가류반응이 발생하게 된다(S107).

그리고, 사출원료의 충진이 완료되면, 상기 마그네트론의 작동은 정지되어 더 이상 마이크로파를 생성하지 않게 되며(S108), 상기 사출플런저는 다음 사출작업을 위하여 상승운동을 하게 되어 원래 위치하던 자리로 돌아가게 된다(S109).

이와 같은 본 발명에 의하여 사출원료가 가류반응 적정온도에 도달된 상태에서 사출금형에 주입되므로 사출금형에 유임됨과 동시에 곧바로 가류반응이 일어나게된다.

따라서, 사출금형에 사출원료가 주입되고 그 이후 가열에 의하여 가류반응이 일어날때까지의 시간이 지체되는 것을 방지함으로써 전체적으로 사출작업에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

즉, 기존 발명의 경우에는 사출원료가 사출금형에 유입이 되고, 히터의 가열에 의하여 사출원료가 가열이 되면서 온도가 상승하여 가류반응 적정온도에 이른 다음에야 가류반응이 일어나게 되어 반응시간이 상대적으로 지체되는 문제점이 있 었는데, 본 발명에서는 그러한 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

또한, 사출금형 내부에 유입되는 모든 사출원료가 가류반응 적정온도에 이른 상태에서 유입됨으로써, 사출금형내부의 모든부분에서 가류반응이 균일하게 일어나게 됨으로써 제품이 전체적으로 균일한 품질을 획득할 수 있는 장점이 있다.

즉, 일반적으로 사출원료가 고무라는 것을 감안하면, 고무의 열전도율이 대단히 낮아 그 열에너지가 사출금형 내부의 중앙부에 위치한 곳에는 잘 전달되지 않아 그 부분에서의 가류반응이 미흡한 문제점도 있었지만, 본 발명은 금형 내부의 위치에 관계없이 균일하게 가류반응 적정온도에 이르게 된 상태에 있는 것이므로 가류반응의 불균일성의 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

Claims

사출원료가 사출금형으로 흐를 수 있도록 안내하는 노즐과;

상기 노즐의 일부에 형성되는 마이크로파 투과부와;

상기 노즐의 외부에 설치되며 마이크로파를 생성하여 상기 마이크로파 투과부으로 조사시킬 수 있는 마이크로파 생성부를 포함하는 안내부재를 포함하되,

상기 노즐은 상기 사출원료가 유입되는 유입공을 포함하는 제1노즐부와, 상기 제1노즐부와 연결되며 상기 마이크로파 투과부를 구성하는 제2노즐부와, 상기 제2노즐부와 연결되며 상기 사출금형과 연통되는 연통공을 포함하는 제3노즐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,

상기 마이크로파 생성부에는 상기 마이크로파를 상기 마이크로파 투과부로 안내하는 안내부재가 연결되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제2항에 있어서,

상기 안내부재는 상기 노즐의 일부를 수용하는 동시에 상기 마이크로파 생성부와 연통되어 마이크로파가 공진될 수 있는 공진챔버로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제3항에 있어서,

상기 안내부재는 도파관을 더 포함하며, 상기 도파관은 상기 공진챔버와 상기 마이크로파 생성부를 연통시키는 것을 특징으로 하는 사출장치.
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제1항에 있어서,

상기 마이크로파 생성부는 상기 마이크로파를 발산하는 마그네트론과, 상기 마그네트론에 의하여 발산된 마이크로파가 역류되는 것을 방지하는 역류방지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,

상기 공진챔버는 상기 제2노즐부를 둘러싸도록 배치되고, 상기 공진챔버 내부로 유입된 마이크로파가 공진되어 상기 제2노즐부로 조사되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제7항에 있어서,

상기 공진챔버는 그 내부가 비어있는 박스 형상으로 구성되고, 상기 제2노즐부는 상기 공진챔버의 상면과 하면을 관통하며, 상기 공진챔버의 각 측벽은 상기 제2노즐과 일정간격 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,

상기 제2노즐부는 석영 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제1항에 있어서,

상기 노즐의 주위에는 상기 노즐을 통과하는 사출원료의 온도의 급격한 상승을 방지하는 온도조절부가 배치되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제10항에 있어서,

상기 온도조절부는 상기 제1노즐부 주위에 설치되는 제1온도조절부와, 제3노즐부 주위에 설치되는 제2온도조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제11항에 있어서,

상기 제1온도조절부는 냉각수가 유동할 수 있는 냉각수관으로 구성되고, 상기 제2온도조절부는 상기 제3노즐부를 냉각할 수 있는 열교환기로 구성되는 것을 특징으로 하는 사출장치.
제6항에 있어서,

상기 마그네트론에는 상기 마그네트론의 작동을 제어하는 제어부가 연결되며 상기 제어부는 전원을 공급하는 전원공급장치와, 마이크로파의 출력을 변형시킬 수 있는 마이크로파 출력가변형장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 사출장치.
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