KR100741661B1

KR100741661B1 - 금형의 온도제어장치 및 온도제어방법

Info

Publication number: KR100741661B1
Application number: KR1020060024860A
Authority: KR
Inventors: 김동학
Original assignee: 부여템프콘(주)
Priority date: 2006-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2007-07-23

Abstract

본 발명은 금형의 온도제어장치 및 온도제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 온도제어장치는 유입관과 유출관이 형성된 금형과; 상기 금형의 유입관에 통하도록 연결되며 비례제어밸브가 설치되어 상기 금형에 열원을 공급하는 열원공급관과; 상기 열원공급관에 통하도록 연결되며 전자밸브가 설치되어 상기 금형에 냉각수를 공급하는 냉각수공급관과; 상기 열원공급관에 통하도록 연결되며 전자밸브가 설치되어 상기 금형에 에어를 공급하는 에어공급관과; 상기 금형의 유출관에 통하도록 연결된 배출관과; 상기 열원공급관과 냉각수공급관 및 에어공급관에 설치된 비례제어밸브 및 개폐밸브의 개폐를 제어하여 금형의 온도를 조절하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

금형, 온도제어, 냉각수, 증기, 밸브, 비례제어

Description

금형의 온도제어장치 및 온도제어방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TEMPERATURE OF MOLD}

도 1은 종래 금형의 온도제어장치의 일 예를 나타내는 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형의 온도제어장치를 나타내는 구성도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형의 온도제어장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 금형의 온도제어장치의 온도제어방법을 나타낸 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2 : 열공급관 4 : 냉수공급관

6 : 에어공급관 7 : 배출관

8 : 제어부 10 : 금형

13 : 유입관 15 : 유출관

16 : 제1온도센서 17 : 제2온도센서

22 : 비례제어밸브 24 : 유입측 온도센서

42,62 : 개폐밸브 74 : 유출측 온도센서

본 발명은 금형의 온도제어장치 및 온도제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사출 성형품의 변형을 막고 사출 물질이 금형 내에서 용이하게 이동하도록 금형의 온도를 조절함으로써 사출 제품의 품질을 높이도록 하되, 부피와 설치비를 크게 줄일 수 있는 금형의 온도제어장치 및 온도제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 합성수지 사출성형용 금형에서는 성형하고자 하는 제품의 품질향상을 위해 금형의 온도를 정확하게 조절해 주도록 되어 있는 바, 이는 금형의 온도를 조절하지 않고서도 사출성형이 가능하지만, 사출물의 원료인 수지(레진)는 온도에 따라 점도가 변화하기 때문에 적당한 온도로 적당한 점도를 맞추어주어야 바리(burr)가 생기지 않고 사출물의 품질이 좋아진다.

즉, 금형의 정확한 온도조절이 제품의 외관미, 전기적 특성, 수축율 내지는 치수 등에 상당한 영향을 끼치게 되므로 사출성형 작업시 금형의 온도를 성형하는 사출 성형품의 특성에 맞추어 적절하게 조절해주도록 되어 있다.

이와 같은 금형의 온도조절장치의 선행기술로써 본 출원인에 의해 출원되어 특허결정된 등록번호 10-0424091(출원번호 : 제10-2001-0019533호)가 개시되어 있으며, 도 1을 참조하여 그 구성을 간략하게 설명한다.

도시된 바와 같이, 종래의 온도조절 장치를 구성하는 온도조절기는, 입수 솔레노이드밸브(1')를 갖춘 냉매 입수라인(2')에 압축공기 솔레노이드밸브(3')를 갖 춘 압축공기라인(4')이 연결되어 수위센서(5')를 갖춘 보조탱크(6')에 연결된다.

그리고, 상기 보조탱크(6')의 공급라인(7a')은 히터탱크(8')의 다른 공급라인(7b')과 병렬 연결되어 펌프(9')에 연결되고, 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 연결된다.

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 같은 종래의 온도조절 장치의 작동시, 먼저 금형(11')의 온도가 상승되어 일정한 설정온도로 낮추기 위해서는, 냉매 입수라인(2')의 입수 솔레노이드밸브(1')를 개방시켜 펌프(9')를 통해 금형(11')으로 냉매(일반적인 '냉각수'를 사용한다)가 공급되는데, 이때 냉매의 흐름은 보조탱크(6')→공급라인(7a')→펌프(9')→금형(11')→복귀라인(12')→냉매 배수라인(14')으로 흘러 금형(11')의 온도를 설정온도로 낮추게 된다.

이때, 입수 솔레노이드밸브(1')와 배수 솔레노이드밸브(13')는 개방되고, 나머지 드레인 솔레노이드밸브(17')와 체크밸브(16') 및 압축공기 솔레노이드밸브(3')는 폐쇄된다.

그리고, 금형(11')의 온도가 하강되어 설정온도로 올리기 위해 히터탱크(8') 의 온수를 금형(11')으로 공급하기 위해서는, 히터탱크(8')→연결 공급라인(7b')→펌프(9')→금형(11')→복귀라인(12')→체크밸브(16')를 따라 온수가 공급된다.

이때, 체크밸브(16')만 개방되고, 나머지 입수 솔레노이드밸브(1'), 드레인 솔레노이드밸브(17'), 배수 솔레노이드밸브(13') 및 압축공기 솔레노이드밸브(3')는 모두 폐쇄된다.

그리고, 동절기의 동파방지 또는 금형장치의 정비 및 점검을 위해 냉각수 및 온수를 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 배출시키게 된다.

또한, 동절기 금형(11')의 냉각시에는, 입수 솔레노이드밸브(1')와 배수 솔레노이드밸브(13')가 개방되어 냉각수가 보조탱크(6')로 입수되고, 입수된 냉매는 펌프(9')의 흡입력으로 공급라인(7a',7b')들을 통하여 냉각수와 온수를 동시에 흡입,토출하여 상기 금형(11')을 냉각시키게 된다. 즉, 이는 냉각수와 온수를 동시에 흡입,혼합하여 토출함으로써, 동절기 냉매수온이 저온일지라도 금형(11')의 온도가 급격히 하강하는 것을 방지할 수 있게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 온도조절 장치는, 보조탱크(6')와 히터탱크(8')가 분리되어 있었기 때문에 장치의 부피가 매우 커진다는 단점이 있었다.

또한, 종래에는 히터에 의해 물을 가열하는 방식을 채택하고 있기 때문에, 제반설비가 커지고 고가의 설치비용이 발생되는 단점도 있었다. 더욱이, 상기 히 터가 다수개 채용되는 경우에는 그 비용이 계속 증가할 수밖에 없었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 히터탱크를 별도로 설치하지 않고 열원을 직접 금형으로 공급함으로써 가열 또는 가온유지될 수 있도록 하고, 에어 또는 냉각수를 공급하여 금형을 냉각시킬 수 있도록 하며, 특히 에어 공급에 의해 금형 내의 잔수를 제거할 수 있도록 함으로써 장치의 구성을 보다 간결하게 할 수 있어 제조 및 설치비용을 절감할 수 있고, 금형의 온도제어가 용이하도록 한 금형의 온도제어장치 및 온도제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 금형의 온도제어장치는,
내부의 유로와 통하는 유입관과 유출관이 형성되며, 제1 및 제2온도센서가 설치된 금형과,
상기 금형의 유입관에 통하도록 연결되며 비례제어밸브가 설치되어 상기 금형에 열원을 공급하는 열원공급관과;
상기 열원공급관에 통하도록 연결되며 개폐밸브가 설치되어 상기 금형에 냉각수를 공급하는 냉각수공급관과;
상기 열원공급관에 통하도록 연결되며 상기 열원공급관과 연결되기 전에 관로를 개폐하는 개폐밸브가 설치되어 상기 금형에 에어를 공급하는 에어공급관과;
상기 금형의 유출관에 통하도록 연결된 배출관과;

상기 열원공급관과 냉각수공급관 및 에어공급관에 설치된 비례제어밸브 및 개폐밸브의 개폐를 제어하여 금형의 온도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 금형의 온도제어장치에 있어서, 상기 냉각수공급관은, 상기 열원공급관의 비례제어밸브와 상기 금형의 유입관 사이에 연결된 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 본 발명에 따른 금형의 온도제어장치는 다수개로 마련된 금형마다 각각 설치되며, 적어도 하나 이상의 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 금형의 온도제어방법은, 전원을 인가하면 열원 및 냉각수, 에어가 공급대기 상태에 있는 1단계; 제어부의 설정에 의해 금형의 온도를 검출하여 현재의 온도를 표시하고, 설정하고자 하는 온도로 금형의 온도를 설정하는 2단계; 상기 제어부의 제어에 의해 상기 열원공급관에 마련된 비례제어밸브가 개방되는 3단계; 열원이 금형에 공급되기 시작하여 금형의 온도가 상승하는 4단계; 열원 공급에 의해 금형의 온도가 설정된 온도에 근접하게 되면 상기 비례제어밸브의 폐쇄에 의해 금형의 온도를 가온상태로 유지하는 5단계; 상기 냉각수공급관의 개폐밸브를 개방시켜 냉각수를 금형에 공급하여 냉각시키거나 또는 상기 에어공급관의 개폐밸브를 개방시켜 에어 공급에 의해 금형을 냉각시키는 것 중 선택된 어느 하나를 수행하는 6단계; 상기 1단계 내지 6단계를 수행한 후 제어부를 조작하여 운전을 정지시킴으로써 열원공급관 및 냉각수공급관의 비례제어밸브 및 개폐밸브가 폐쇄되는 7단계; 상기 에어공급관의 개폐밸브를 개방하여 금형 내의 유로에 에어를 분사함으로써 소제작업을 수행하는 8단계; 운전대기 및 정지상태에 있게 되는 9단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 금형의 온도제어방법에 있어서, 상기 5단계를 수행 후 상기 에어공급관의 개폐밸브가 개방되어 에어가 금형 내로 공급됨으로써 유로에 잔존하는 열원 잔유물을 배출시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 금형의 온도제어방법에 있어서, 상기 6단계는 제어부의 제어에 의해 상기 에어공급관의 개폐밸브를 개방시켜 에어 공급에 의해 금형이 냉각되도록 한 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금형의 온도제어장치를 나타내는 구성도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 금형의 온도제어장치(A)는, 유입관(13)과 유출관(15)이 형성된 금형(10)과; 상기 금형(10)의 유입관(13)에 통하도 록 연결되며 비례제어밸브(22)가 설치되어 상기 금형(10)에 열원을 공급하는 열원공급관(2)과; 상기 열원공급관(2)에 통하도록 연결되며 개폐밸브(42)가 설치되어 상기 금형(10)에 냉각수를 공급하는 냉각수공급관(4)과; 상기 열원공급관(2)에 통하도록 연결되며 개폐밸브(62)가 설치되어 상기 금형(10)에 에어를 공급하는 에어공급관(6)과; 상기 금형(10)의 유출관(15)에 통하도록 연결된 배출관(7)과; 상기 열원공급관(2)과 냉각수공급관(4) 및 에어공급관(6)에 설치된 비례제어밸브(22) 및 개폐밸브(42,62)의 개폐를 제어하여 금형(10)의 온도를 조절하는 제어부(8);를 포함하여 이루어진다.

상기 금형(10)은 상원판(12)과 하원판(14)으로 구성되어 결합 및 분리되는 구성으로써 상기 상원판(12) 및 하원판(14)의 내부에는 물품을 성형할 수 있도록 소정 형상으로 구성된 캐비티(미도시)가 형성된 코어부(미도시)가 형성되며, 상기 상원판(12)과 하원판(14)은 소정의 가이드로드(미도시)와 구동장치(미도시)에 의해 분리되거나 결합될 수 있다.

또한, 상기 금형(10) 중 상원판(12) 및 하원판(14)에는 온도를 측정하기 위해 각각 제1 및 제2온도센서(16,17)가 설치되고, 냉각 및 잔유물 제거를 위한 유로(미도시)가 내부에 형성되며, 상기 유로와 통하도록 상원판(12) 또는 하원판(14) 중 어느 하나의 일측에는 유입관(13) 및 유출관(15)이 형성된 것이며, 이러한 금형의 기술구성은 이미 공지 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 열원공급관(2)은 전술한 금형(10)의 유입관(13)에 연결되어 금형 내부에 열원을 공급하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예에서는 상기 열원으로서 증기를 사용하였으므로, 상기 열원공급관(2)은 도시되지 않은 증기발생장치(보일러)와 연결된다. 이때 공급되는 증기의 온도는 180℃ 이상으로 설정된다.

상기 열원공급관(2)에는 비례제어밸브(22)가 설치되는데 증기의 이동량을 제어하는 비례제어밸브가 사용될 수 있고, 또는 증기의 압력을 제어하는 비례제어밸브가 사용될 수 있으며, 이는 선택적용할 수 있다.

상기 비례제어밸브(22)는 후술될 제어부(8)와 연결되고, 상기 제어부(8)의 제어신호에 따라 개폐정도가 조절되며, 상기 개폐정도는 설정 온도에 의해 정해진다.

또한, 상기 열원공급관(2)과 전술한 금형(10)의 유입관(13)이 연결되는 부위에 유입측 온도센서(24)가 설치됨으로써 금형 내부로 유입되는 열원의 온도를 감지할 수 있도록 하고, 상기 유입측 온도센서(24)는 제어부(8)와 연결됨으로써 온도에 따라 상기 제어부에 의해 상기 비례제어밸브(22)의 개폐정도가 제어되도록 한다.

상기 냉각수공급관(4)은 냉각수공급에 의해 금형(10)을 냉각시키기 위한 구성으로써, 전술한 열원공급관(2)의 일측부에 통하도록 연결되는데, 바람직하게는 열원공급관(2)의 비례제어밸브(22)와 금형(10)의 유입관(13) 사이에 연결된다.

상기 냉각수공급관(4)의 도중에는 개폐밸브(42)가 설치되며, 상기 개폐밸브(42)는 전술한 비례제어밸브(22)와 마찬가지로 제어부(8)에 연결됨으로써 개폐가 제어된다.

본 발명의 실시예에서는 상기 개폐밸브(42)는 전자밸브가 사용되나 반드시 이에 한정되지는 않는다.

또한, 상기 냉각수공급관(4)의 도중에는 상기 개폐밸브(42)와 상기 열원공급관(2)과의 연결부위 사이에 체크밸브(44)가 더 설치됨으로써 금형(10)으로부터 냉각수가 역류됨을 방지할 수 있도록 한다.

상기 냉각수공급관(4)은 금형(10)을 냉각하거나 또는 열원공급에 의해 가열된 금형을 비교적 낮은 온도 즉, 성형품의 물성이 변하지 않고 형상을 유지할 수 있을 정도의 적정온도로써 유지할 수 있도록 한 것으로, 설정된 온도에 따라 상기 제어부(8)의 제어신호에 의해 상기 개폐밸브(42)가 개폐됨으로써 냉각수의 흐름을 개폐시킬 수 있어 금형(10)의 냉각온도를 조절할 수 있게 된다.

즉, 상기 냉각수공급관(4)을 개방시킴으로써 금형(10) 내에 냉각수가 유입되어 온도를 급격히 낮출수 있는 것이다.

상기 에어공급관(6)은 고압의 에어 분사에 의해 금형(10)을 냉각시키거나 또는 금형(10) 내의 유로에 잔존하는 증기나 냉각수 잔유물을 제거하기 위해 설치된다.

상기 에어공급관(6)은 상기 열원공급관(2)에 통하도록 연결되는데, 그 끝단 연결부는 상기 냉각수공급관(4)의 연결부위와 금형(10)의 유입관(13) 사이에 설치된다.

또한, 상기 에어공급관(6)의 도중에는 개폐밸브(62)가 설치되고, 상기 개폐밸브(62)의 후방과 상기 열원공급관(2)과의 연결부위 사이에는 금형(10)으로부터 냉각수나 에어가 에어공급관(6)으로 역류됨을 방지하기 위해 체크밸브(64)가 설치된다.

상기 에어공급관(6)의 개폐밸브(62)는 전술했듯이 전자밸브가 적당하나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

상기 배출관(7)은 금형(10) 내부의 유로를 순환하면서 열교환을 수행한 상기 열원, 냉각수, 에어를 배출시키기 위해 상기 금형(10)의 유출관(15)에 연결되는데, 상기 배출관(7)의 일측, 즉 유출관(15)과 가까운 위치에 유출측 온도센서(74)가 설치되고, 상기 유출측 온도센서(74)는 제어부(8)와 연결된다.

따라서, 상기 열원공급관(2)에 설치된 유입측 온도센서(24)와 상기 배출관(7)에 설치된 유출측 온도센서(74)에 의해 유입되는 온도(t₁)와 유출되는 온도(t₂)를 측정할 수 있으며, 이들의 온도차(Δt)에 의해 상기 금형 내의 온도변화를 조절할 수 있게 된다.

즉, 유입되는 온도(t₁)와 유출되는 온도(t₂)의 온도차(Δt)가 크면, 금형 내의 온도가 낮아 열교환이 많이 발생하는 것이므로, 상기 열원공급관(2)의 비례제어밸브(22)를 더 개방하여 열원의 공급량을 증가시키게 된다.

반면에, 유입되는 온도(t₁)와 유출되는 온도(t₂)의 온도차(Δt)가 작으면, 금형(10)이 적정하게 가온된 상태이므로 열교환이 적어지게 된 것이므로, 상기 열원공급관(2)의 비례제어밸브(22)를 닫아줌으로써 열원의 공급량을 감소시키게 된 다.

상기 배출관(7)의 도중에는 체크밸브(72)가 설치됨으로써 외부로 배출되는 유체가 금형(10) 내로 역류됨을 방지하도록 한다.

상기 제어부(8)는 전술한 금형(10)의 제1 및 제2온도센서(16,17)와 연결되며, 상기 유입측 및 유출측 온도센서(24,74)와 연결되고, 상기 열원공급관(2)에 설치된 비례제어밸브(22)와 연결되며, 상기 냉각수공급관(4) 및 에어공급관(6)의 개폐밸브(42,62)와 연결된다.

따라서, 상기 제1 및 제2온도센서(16,17)를 통해 금형(10)의 온도를 측정하고, 상기 유입측 및 유출측 온도센서(24,74)를 통해 금형(10)에 유입되는 열원의 온도와, 금형(10) 내에서 열교환되어 배출되는 유출측 온도를 측정하고 이를 비교함으로써 금형 내에 열원이나 냉각수 중 어느 유체를 공급할지 판단하고, 해당 유체의 개폐여부를 결정하게 된다.

즉, 금형(10) 내의 온도가 낮으면 열원 공급량을 증가시킴으로써 금형(10)을 가열시키고, 금형(10)을 급격히 냉각시킬 경우에는 냉각수를 공급하며, 금형(10)을 서서히 냉각시킬 경우에는 에어를 공급하도록 한다.

따라서, 상기 제어부(8)의 마이콤이 상기 제1 및 제2온도센서(16,17)와 유입측 및 유출측 온도센서(24,74)로부터 전달된 데이터에 의해 열원, 냉각수, 에어의 공급 및 차단이 제어될 수 있고, 금형(10)의 온도변화에 민감하게 대응할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명에 따른 금형의 온도제어장치(A1,A2,A3,…)는 다수개의 금형(10,10a,10b,…)인 경우 각 금형(10,10a,10b,…)마다 설치됨으로써 다수개의 금형(10,10a,10b,…)을 동시에 제어할 수 있다.

첨부된 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금형의 온도제어장치의 다른 실시예를 나타내는 구성도이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 열원공급관(2), 냉각수공급관(4), 에어공급관(6), 배출관(7)으로 된 금형의 온도제어장치(A1,A2,A3,…)는 각각의 메인관으로부터 분기시켜 각 금형(10,10a,10b,…)마다 공급되도록 설치되고, 다수개의 금형(10,10a,10b,…)은 적어도 하나 이상의 제어부(8)를 통해 동시 제어가 가능하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 4는 본 발명에 따른 금형의 온도제어장치의 온도제어방법을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 전원을 인가하면 열원 및 냉각수, 에어가 공급대기 상태에 있게 된다(S1).

이후, 제어부(8)의 설정에 의해 금형(10)의 온도를 검출하여 현재의 온도를 표시하고, 설정하고자 하는 온도로 금형의 온도를 설정한다(S2).

상기 제어부(8)의 제어에 의해 상기 열원공급관(2)에 마련된 비례제어밸브(22)가 개방(S3)됨으로써 열원이 금형(10)에 공급되기 시작하여 금형의 온도가 상 승하게 된다(S4).

이때, 상기 비례제어밸브(22)의 개방정도는 상기 금형(10)의 현재온도와 설정온도의 차이에 따라 결정된다.

즉, 현재온도와 설정온도의 차이가 크면 비례제어밸브(22)를 많이 개방하여 다량의 열원이 공급되어야 하고, 현재온도와 설정온도의 차이가 작으면 비례제어밸브(22)를 조금 개방하여 소량의 열원이 공급되는 것이다.

이렇게 열원이 공급되어 금형(10)의 온도가 설정된 온도에 근접하게 되면 상기 비례제어밸브(22)는 서서히 닫히게 되고, 금형(10)의 온도를 적정한 가온상태로 유지시키기 위해서 열원을 소량으로 공급하다가 일정시간 후에는 열원의 공급을 차단한다(S5).

열원의 공급이 종료된 후에는 상기 에어공급관(6)의 개폐밸브(62)가 개방되어 에어가 금형(10) 내로 공급됨으로써 유로에 잔존하는 열원 잔유물을 배출관(7)을 통해 완전히 배출시킨다.

이러한 에어공급에 의한 잔유물의 제거작업은 금형(10) 내의 유로를 항상 청결하게 유지하기 위해 반드시 수행해야하는 매우 중요한 작업이며, 특히 겨울철에는 금형의 동파를 막을 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

따라서, 금형(10)내에 열원이나 냉각수의 공급후에는 반드시 에어공급에 의한 소제작업이 수행되어야 할 것이다.

이후, 금형(10)을 냉각(S6)시키게 되는데, 급냉각이 필요한 경우에는 상기 냉각수공급관(4)의 개폐밸브(42)를 개방시켜 냉각수를 금형(10)에 공급함으로써 냉 각시키게 된다.

상기와 같이 냉각수에 의해 냉각작업이 종료된 후에는 전술했듯이 상기 에어공급관(6)을 통해 에어를 주입함으로써 금형(10)의 유로에 잔존하는 냉각수를 완전히 제거시킨다.

전술한 금형(10)의 가열, 온도유지, 냉각 공정은 제품의 성형작업이 종료될때까지 연속적으로 반복수행된다.

또한, 상기 열원의 공급량은 제어부(8)가 금형(10)의 제1 및 제2온도센서(16,17) 및 유입측 및 유출측 온도센서(24,74)로부터 검출된 온도데이터에 따라 결정하게 된다.

한편, 성형품에 따라서는 금형(10)을 서서히 냉각시킬 필요가 있는데, 이런 경우에는 상기 제어부(8)의 제어에 의해 상기 에어공급관(6)의 개폐밸브(62)가 개방됨으로써 에어 공급에 의해 금형이 냉각되도록 한다.

이후, 모든 금형작업이 종료되면, 제어부(8)를 조작하여 운전을 정지시킴으로써 열원공급관(2) 및 냉각수공급관(4)의 비례제어밸브(22) 및 개폐밸브(42,62)가 폐쇄되어 공급이 중단된다(S7).

이후, 상기 에어공급관(6)의 개폐밸브(62)를 개방하여 금형(10) 내의 유로에 고압의 에어를 분사함으로써 소제작업을 수행한다(S8).

이후, 모든 밸브는 폐쇄상태로 놓여지고, 본 발명의 금형의 온도제어장치(A)는 운전대기 및 정지상태에 있게 된다(S9).

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경가능한 것은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 금형의 온도제어장치 및 온도제어방법에 따르면, 열원을 직접 금형에 공급함으로써 히터와 같은 별도의 가열수단이 불필요하므로 장치의 구성이 보다 간결해질 수 있으며, 이로인해 제작 및 설치비용을 절감할 수 있고, 설치공간을 최소화할 수 있는 효과가 발현될 수 있다.

Claims

내부의 유로와 통하는 유입관과 유출관이 형성되며, 제1 및 제2온도센서가 설치된 금형과;

상기 금형의 유입관에 통하도록 연결되며 비례제어밸브가 설치되어 상기 금형에 열원을 공급하는 열원공급관과;

상기 열원공급관에 통하도록 연결되며 개폐밸브가 설치되어 상기 금형에 냉각수를 공급하는 냉각수공급관과;

상기 열원공급관에 통하도록 연결되며 상기 열원공급관과 연결되기 전에 관로를 개폐하는 개폐밸브가 설치되어 상기 금형에 에어를 공급하는 에어공급관과;

상기 금형의 유출관에 통하도록 연결된 배출관과;

상기 열원공급관과 냉각수공급관 및 에어공급관에 설치된 비례제어밸브 및 개폐밸브의 개폐를 제어하여 금형의 온도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어장치.
제1항에 있어서,

상기 냉각수공급관은, 상기 열원공급관의 비례제어밸브와 상기 금형의 유입관 사이에 연결된 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어장치.
삭제
제2항에 있어서,

상기 열원공급관에는 상기 금형의 유입관으로 유입되는 열원의 온도를 측정하기 위한 유입측 온도센서가 더 설치된 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어장치.
제4항에 있어서,

상기 배출관에는 상기 금형의 유출관으로부터 배출되는 열원의 온도를 측정하기 위한 유출관과 가까운 위치에 유출측 온도센서가 설치된 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어장치.
제1항, 제2항, 제4항, 제5항 중 어느 한 항에 기재된 상기 금형의 온도제어장치는 다수개로 마련된 금형마다 각각 설치되며, 적어도 하나 이상의 제어부에 의해 제어되도록 한 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어장치.
전원을 인가하면 열원 및 냉각수, 에어가 공급대기 상태에 있는 1단계;

제어부의 설정에 의해 금형의 온도를 검출하여 현재의 온도를 표시하고, 설정하고자 하는 온도로 금형의 온도를 설정하는 2단계;

상기 제어부의 제어에 의해 상기 열원공급관에 마련된 비례제어밸브가 개방되는 3단계;

열원이 금형에 공급되기 시작하여 금형의 온도가 상승하는 4단계;

열원 공급에 의해 금형의 온도가 설정된 온도에 근접하게 되면 상기 비례제어밸브의 폐쇄에 의해 금형의 온도를 가온상태로 유지하는 5단계;

상기 냉각수공급관의 개폐밸브를 개방시켜 냉각수를 금형에 공급하여 냉각시키거나 또는 상기 에어공급관의 개폐밸브를 개방시켜 에어 공급에 의해 금형을 냉각시키는 것 중 선택된 어느 하나를 수행하는 6단계;

상기 1단계 내지 6단계를 수행한 후 제어부를 조작하여 운전을 정지시킴으로써 열원공급관 및 냉각수공급관의 비례제어밸브 및 개폐밸브가 폐쇄되는 7단계;

상기 에어공급관의 개폐밸브를 개방하여 금형 내의 유로에 에어를 분사함으로써 소제작업을 수행하는 8단계;

운전대기 및 정지상태에 있게 되는 9단계;

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어방법.
제7항에 있어서,

상기 5단계를 수행 후 상기 에어공급관의 개폐밸브가 개방되어 에어가 금형 내로 공급됨으로써 유로에 잔존하는 열원 잔유물을 배출시키는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어방법.
제7항에 있어서,

상기 6단계는 제어부의 제어에 의해 상기 에어공급관의 개폐밸브를 개방시켜 에어 공급에 의해 금형이 냉각되도록 한 것을 특징으로 하는 금형의 온도제어방법.