KR101042921B1 - 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 냉각사이클이 짧고 유속이 빠른 구조로서, 금형의 생산성이 제고됨은 물론, 구성이 단순하여 제작이 용이하고 유지보수가 용이한 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"에 관한 것이다.
본 발명의 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"는 냉각수분기관(121)과; 냉각수분기관(121)에 직각을 이루는 냉각수유도기(190)를 포함하며, 냉각수유도기(190)는, 냉각수분기관(121)에 직각을 이루는 냉각수유도공(130)과: 금형(110)의 일측에 관통형성된 삽입공(H)에 결합되는 결합구(141)와; 결합구(141)로부터 연장ㆍ형성되되, 각 단면이 각 냉각수분기관(121)내에서의 냉각수 흐름방향에 직각을 유지하고, 각 냉각수유도공(130)에 형합되며, 각 단부는 냉각수유도공(130) 단부와 일정간격의 틈새(G)를 유지하는 유도공분리판(143)과; 결합구(141)로부터 연장ㆍ형성되되, 유도공분리판(143)을 중심으로 나선을 이루며 각 냉각수유도공(130)에 길이방향으로 형합되며, 유도공분리판(143)의 단부까지 결합된 나선형분리판(144)으로 이루어지는 냉각수유도구(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
사출, 금형, 냉각수, 냉각

Description

냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치{The cooling device for mold die having guide tube of coolant}
본 발명은, 금형내부에 관통ㆍ형성된 다수의 냉각수분기관에 연결되되, 외부로부터 공급되는 냉각수를 나선형분리판의 일측면을 따라 일정거리까지 공급하고, 공급된 냉각수를 상기 나선형분리판의 타측면을 따라 회수토록 함으로써, 냉각수의 공급속도를 현저하게 개선할 뿐만 아니라, 냉각사이클이 짧고 유속이 빠른 구조로서, 냉각수와 고온의 금형간에 열교환이 효율적으로 이루어지면서 금형의 생산성이 제고됨은 물론, 금형 냉각장치의 주요구성인 냉각수유도기를 이루는 각 구성부품의 개수가 적고, 각 구성부품 간의 결합관계 및 결합구조가 단순하여 제작이 수월하고 유지보수가 용이한 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"에 관한 것이다.
일반적으로, 사출성형기는 호퍼로부터 주입되는 용탕을 사출금형의 캐비티에 충전시켜, 일정한 냉각기간을 거쳐 용탕을 고화시킨 후에 금형의 가동판과 고정판을 분리시키도록 함으로써 사출제품을 생산할 수 있다.
그리고, 이러한 금형은 용탕을 고화시키는 과정에서 용탕이 응고되는 온도구 배를 일정하게 유지되도록 하여, 성형품의 살두께가 불균일한 경우에 두께가 두꺼운 부위가 얇은 부위와 균일한 냉각속도를 갖도록 금형에 냉각홀을 형성하고, 그 냉각홀에 냉각수를 순환시켜, 각 부위의 용탕이 균일한 속도로 응고되도록 설계하고 있다.
또한, 냉각수를 공급하기 위한 구멍(홀;hloe)은, 대형금형일수록 숫자가 증가되는바, 사출기에서 연결되는 메인호스에서 각각의 냉각홀로 외부로부터 냉각수를 공급시키는 냉각수분배기가 결합되는 것이 필수적이다.
일반적으로, 사출금형은 고정판과 가동판이 다단으로 구비되어, 용탕이 충전되는 캐비티가 형성된 고정측형판과 가동측형판이 서로 대칭되도록 결합시켜 캐비티에 용탕이 주입되며, 고정측형판과 가동측형판에는 캐비티와 일정거리 이격되게 냉각홀이 형성되며, 상기 냉각홀은 냉각수가 주입되어 순환되는 유로로, 금형의 외부와 통해져 있으며, 냉각홀에는 냉각호스가 연결되는 엘보가 결합되어 있다.
그러나, 일반적인 냉각구조는 냉각수가 나선형 냉각수로를 감아 돌아나오는 구성이어서, 냉각사이클이 길고 유속이 느린 구조여서, 금형의 생산성이 저하되는 문제점이 있었으며, 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 국내 등록실용신안공보 제 186,738호에 "금형의 냉각구조"가 개시되어 있다.
도 1은 종래기술에 따른 사출금형의 냉각구조를 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 사출물의 냉각ㆍ경화를 위하여 내부에 냉각수로를 구비한 코어를 포함하는 금형의 냉각구조에 있어서, 중심에 냉각수 유입로(5)를 형성하고, 상기 냉각수 유입로(5) 상단에서 유입냉각수가 방사형으로 분산되어 직선 하향되도 록하는 다수의 냉각수 살수로(2)를 형성하며, 상기 다수의 냉각수 살수로(2)는 하단에 형성된 출수로(3)로 연결되는, 우산살형 냉각수로를 구비한 원추형 코어(1)로 이루어진다.
그리고, 상기 우산살형 냉각수로를 구비한 코어(1)는, 상기 중심의 냉각수 유입로(5)와 방사형 냉각수 살수로(2)가 서로 연통되도록 형성된 상부코어(1a)와 하부코어(1b)로 분리 형성하여, 이들을 일체로 결합하여 이루어지되, 상기 상부코어(1a)는 냉각수 유입로 상단에서 방사형으로 분산되는 냉각수 살수로의 분산부(2a)를 형성하고, 상기 하부코어(1b)는 코어 둘레 소정 깊이의 피하에 방사형으로 배치형성되는 직선하향의 냉각수 살수로(2b)를 형성한다.
이때, 상기 다수의 냉각수 살수로(2)가 연결되는 코어 하단에 형성된 출수로(3)는, 코어 하단에 홈을 형성하고, 상기 홈에 동(銅)으로 이루어진 마개(미도시)로 밀페토록 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 사출금형의 냉각구조에 따르면, 코어(1)에 형성된 냉각수로가 냉각수 유입관(5)을 중심으로 냉각수 유입관(5) 상단부에서 방사상으로 형성되고, 코어 둘레 소정 깊이의 피하에 균일하게 직선으로 다수의 냉각수 살수로(2)가 형성되고, 이 다수의 냉각수 살수로(2)가 출수로(3)로 연결되도록 이루어짐으로써, 냉각수가 코어 상부에서 방사상으로 분산되어 직선하향되는 냉각 싸이클로 이루어져, 종래 기술의 나선형 냉각수로에 비하여 냉각 싸이클이 현저히 단측되는 동시에, 냉각수의 유속이 현저히 빠르게 된다.
그리고, 교차 냉각수 통로에 유도관을 직선으로 정확한 위치에 간편하고 신 속하게 삽입할 수 있도록 하기 위하여, 국내 공개특허공보 10-2008-23385호에 "금형의 수냉식 냉각장치"가 개시되어 있다.
도 2는 종래기술에 따른 사출금형의 다른 예의 냉각구조를 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 사출금형의 다른 예의 냉각구조는, 금형에 냉각수 통로(41)를 관통되게 형성하고, 상기 냉각수 통로(41)에 직각으로 교차하여 열적 부하(HL)가 큰 부위에 교차 냉각수 통로(42)를 형성하여 상기 교차 냉각수 통로(42)에 합금공구강 등으로 된 유도판의 선단을 교차 냉각수 통로(42)의 선단 폐쇄부 근처까지 위치되게 삽입하여 그 양측에 냉각수 순환통로(C)를 형성하고 상기 교차 냉각수 통로(42)의 입구를 밀봉한 것에 있어서, 상기 교차 냉각수 통로(42)의 입구에 상기 교차 냉각수 통로(42)보다 직경이 큰 원형 단턱(51)을 형성하고, 상기 유도판의 타단에 상기 원형 단턱(51)과 동일 직경의 지지링(52)을 형성함과 아울러, 그 외부 중앙에 암나사를 형성하여 지지링(52)이 원형 단턱(51)에 걸릴 때까지 직선으로 밀어서 삽입하고, 상기 유도판의 지지링(52) 연결부와 상기 원형 단턱(51) 인접부에, 유도판을 냉각수 통로(41)와 직각이 유지되게 하는 위치결정수단을 형성하며, 상기 교차 냉각수 통로(42)의 입구에 상기 지지링(52)에 접촉되게 공구삽입홈(55) 부설 세트 스크류 (54)를 체결한다.
따라서, 종래기술에 따른 사출금형의 다른 예의 냉각구조에 따르면, 교차 냉각수 통로에 유도관을 직선으로 정확한 위치에 간편하고 신속하게 삽입할 수 있게 된다.
그러나, 도 2에 도시한 종래의 기술에 따른 금형 냉각장치는, 교차 냉각수 통로에 유도관을 삽입함에 있어서 작업의 정확성을 기할 수는 있으나, 냉각수에 의하여 사출성형 작업중인 금형 냉각사이클이 개선되지는 않는 문제점이 있고, 반면 도 1에 도시한 종래의 기술에 따른 금형 냉각장치는, 냉각사이클이 다소 개선됨에도 불구하고, 원추형코어(1)를 구성하되 상부코어(1a)는 냉각수 유입로 상단에서 방사형으로 분산되는 냉각수 살수로의 분산부(2a)를 형성하고, 상기 하부코어(1b)는 코어 둘레 소정 깊이의 피하에 방사형으로 배치형성되는 직선하향의 냉각수 살수로(2b)를 형성하는바, 그 기계장치의 구성이 복잡하여 제작이 용이하지 않을 뿐만 아니라, 이에 따른 유지보수도 쉽지 않으며, 직선하향의 냉각수 살수로(2b)를 지나는 냉각수와 금형사이의 접촉은 일직선상으로 이루어지므로, 냉각수의 유속은 빠른 반면 접촉면적이 비교적 좁게 이루어짐으로써, 냉각효율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 금형내부에 관통ㆍ형성된 다수의 냉각수분기관에 연결되되, 외부로부터 공급되는 냉각수를 나선형분리판의 일측면을 따라 일정거리까지 공급하고, 공급된 냉각수를 상기 나선형분리판의 타측면을 따라 회수토록 함으로써, 냉각수의 공급속도를 현저하게 개선할 뿐만 아니라, 냉각사이클이 짧고 유속이 빠른 구조로서, 냉각수와 고온의 금형간에 열교환이 효율적으로 이루어지면서 금형의 생산성이 제고됨은 물론, 금형 냉각장치의 주요구성인 냉각수유도기를 이루는 각 구성부품의 개수가 적고, 각 구성부품 간의 결합관계 및 결합구조가 단순하여 제작이 수월하고 유지보수가 용이한 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"를 제공함을 목적으로 한다.
본 빌명의 상기 목적은, 금형내부에 관통ㆍ형성된 다수의 냉각수분기관에 연결되되, 외부로부터 공급되는 냉각수를 나선형분리판의 일측면을 따라 일정거리까지 공급하고, 공급된 냉각수를 상기 나선형분리판의 타측면을 따라 회수토록 함으로써 달성된다.
본 발명에 따르면, 냉각수의 공급속도를 현저하게 개선할 뿐만 아니라, 냉각 사이클이 짧고 유속이 빠른 구조로서, 냉각수와 고온의 금형간에 열교환이 효율적으로 이루어지면서 금형의 생산성이 제고됨은 물론, 금형 냉각장치의 주요구성인 냉각수유도기를 이루는 각 구성부품의 개수가 적고, 각 구성부품 간의 결합관계 및 결합구조가 단순하여 제작이 수월하고 유지보수가 용이한 효과가 있다.
그리고, 본 발명 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"에 따르면, 기존의 냉각 구조에 비해 가공부위가 단순하여 금형의 누수위험성이 낮을 뿐만 아니라, 가공 및 조립이 쉬워 임가공에 따른 인건비를 절감할 수 있고, 제조시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.
또한, 금형표면이 아닌 '사출성형이 실제로 진행되고 있는' 금형 내부의 온도를 실시간으로 측정이 가능하므로 효율적으로 냉각수의 유속제어에 따른 금형냉각을 효율적으로 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"는, 냉각수로를 구비한 코어를 포함하는 금형 냉각장치에 있어서, 금형으로 냉각수를 공급하는 냉각수로에서 분기되는 다수의 냉각수분기관과; 상기 각 냉각수분기관에 직각을 이루며 결합되며, 코어 내부에 구비되는 다수의 냉각수유도기를 포함하며, 상기 냉각수유도기는, 상기 냉각수분기관에 직각을 이루며 코어 내부에 각각 관통ㆍ형성되는 냉각수유도공과: 상기 금형의 일측에 관통ㆍ형성된 각 삽입공에 분리가능하게 결합되는 결합구와; 판재로서, 상기 결합구로부터 연장ㆍ형성되되, 각 단면이 각 냉각수분기관내 에서의 냉각수의 흐름방향에 직각을 유지하고, 각 냉각수유도공에 길이방향으로 형합되며, 각 단부는 상기 냉각수유도공 단부와 일정간격의 틈새를 유지하는 유도공분리판과; 판재로서, 상기 결합구로부터 연장ㆍ형성되되, 유도공분리판을 중심으로 나선을 이루며 각 냉각수유도공에 길이방향으로 형합되며, 유도공분리판의 단부까지 결합된 나선형분리판으로 이루어지는 냉각수유도구를 포함하며, 상기 나선형분리판으로 구획되는 단위의 유도공분리판 테두리부에는 각각 냉각수유도공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"는, 상기 냉각수유도구의 중앙부 일측에 결합되는 온도감지센서과; 상기 온도감지센서로부터 인출되는 신호선에서 출력되는 온도감지신호를 읽어들여, 제어신호를 출력하는 제어기와; 상기 제어기에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 냉각수로에 냉각수를 공급하는 냉각수펌프로 이루어진 냉각수공급기를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는바, 이를 상세히 살펴보면 다음과 같다.
본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치에 있어서의 "금형"은, 호퍼로부터 주입되는 용탕을 캐비티에 충전시켜, 일정한 냉각기간을 거쳐 용탕을 고화시킨 후에 금형의 가동판과 고정판을 분리시키도록 함으로써, 사출제품을 생산할 수 있도록 하는 구성요소로서, 고온의 금형을 사출성형하기에 적합하도록 적정온도로 유지하기 위하여, 외부로부터 공급되는 냉각수가 유입되도록 하고, 금형내부를 순환한 다음의 냉각수를 회수하도록 냉각수로가 다수개 형성되어 있고, 상기 각 냉각수로의 곳곳에는 상기 냉각수로를 통과하는 냉각수를 다수 위치에서 분산시켜 금형 냉각효율을 증대시키기 위하여 냉각수분기관을 다수 설치하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치에 있어서의 "냉각수유도기"는, 금형 코아의 곳곳에 구비되어 상기 냉각수분기관을 통하여 외부로부터 공급되는 냉각수와 고온의 금형사이에 열교환이 되도록 하되, 금형내부에 관통ㆍ형성된 다수의 냉각수분기관에 연결되어, 외부로부터 공급되는 냉각수를 나선형분리판의 일측면을 따라 일정거리까지 공급하고, 공급된 냉각수를 상기 나선형분리판의 타측면을 따라 회수토록 함으로써, 냉각수의 공급속도를 현저하게 개선할 뿐만 아니라, 냉각사이클이 짧고 유속이 빠른 구조로서, 냉각수와 고온의 금형간에 열교환이 효율적으로 이루어지면서 금형의 생산성이 제고됨은 물론, 냉각수유도기를 이루는 각 구성부품의 개수가 적고, 각 구성부품 간의 결합관계 및 결합구조가 단순하여 제작이 수월하고 유지보수가 용이한 특징이 있다.
여기서, 본 발명의 "냉각수유도기"는, 냉각수분기관에 직각을 이루며 코어 내부에 각각 관통ㆍ형성되어, 냉각수가 지나가는 통로를 이루는 냉각수유도공과: 상기 금형의 일측에 관통ㆍ형성된 각 삽입공에 나사결합방식으로 분리ㆍ가능하게 결합되는 결합구와; 판재로서, 상기 결합구로부터 일체로 연장ㆍ형성되되, 각 단면이 각 냉각수분기관내에서의 냉각수의 흐름방향에 직각을 유지함으로써, 각 냉각수유도공에 길이방향으로 형합되며, 각 단부는 상기 냉각수유도공 단부와 일정간격의 틈새를 유지하는 유도공분리판과; 판재로서, 상기 결합구로부터 일체로 연장ㆍ형성되되, 유도공분리판을 중심으로 나선을 이루며 각 냉각수유도공에 길이방향으로 형합되어, 하나의 냉각수유도공의 일정공간내에서는 냉각수가 상승하면서 공급되고, 냉각수유도공의 또 다른 공간내에서는 냉각수가 하강하면서 회수되도록 하되, 유도공분리판의 단부까지 결합됨으로써, 냉각수유도공 단부와 일정간격의 틈새를 통하여 상승하던 냉각수가 흐름 방향을 바꾸어서 하강하도록 하는 나선형분리판으로 이루어지는 냉각수유도구를 포함하여 이루어진다.
특히, 상기 냉각수유도공의 내주면에 접촉되는 상기 유도공분리판 및 나선형분리판의 테두리부는, 냉각수유도공 내주면과의 기밀을 유지하여 상승하는 저온의 냉각수와 하강하는 고온의 냉각수가 혼입되지 않도록 패킹처리하는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명의 "냉각수유도구"에 있어서, 상기 결합구와 유도공분리판 및 나선형분리판은 고온에서도 견디면서 경질인 합성수지로써 일체로 사출성형하는 것이 바람직하며, 특히 유도공분리판과 나선형분리판의 테두리부는 기밀유지가 용이한 연질의 수지로써 이중사출함으로써, 제조공정을 개선하는 것도 바람직하다.
더욱이, 유도공분리판의 일측에 상기 냉각수유도공의 다양한 가공 깊이에 해당하는 길이로 절단하는 것이 용이하도록 절취가능한 눈금을 음각하는 것도 바람직하다.
또한, 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치에 있어서의 "냉각수공급기"는, 상기 냉각수유도기에 공급되는 냉각수의 유량 및 유속을 조절하기 위한 구성요소로서, 금형 내부를 흐르는 냉각수의 유량이 과도하게 적어서 열교환에 의한 충분한 냉각이 이루어지지 않거나, 반대로 이미 냉각이 잘 이루어짐에 불구하고 과도하게 냉각수를 흐르도록 함으로써 사출과정에서 미성형이 발생하는 것을 방지 하기 위한 부가적인 장치이다.
여기서, 상기 "냉각수공급기"는, 상기 냉각수유도구의 중앙부 일측에 결합되는 온도감지센서와; 상기 온도감지센서로부터 인출되는 신호선에서 출력되는 온도감지신호를 읽어들여, 제어신호를 출력하는 제어기와; 상기 제어기에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 냉각수로에 냉각수를 공급하는 냉각수펌프로 이루어지는바, 냉각수유도기내를 흐르는 냉각수의 온도가 설정범위를 넘어서는 고온인 것으로 감지된 경우에는, 이에 따라 제어기가 제어신호를 출력함으로써 냉각수를 강제순환시키는 냉각수펌프의 작동을 더욱 가속화시켜 설정범위 이내로 냉각수 온도가 강하(down)되도록 한다.
이하, 본 발명 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 내부구조를 도시한 투시도이고, 도 4는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 내부구조를 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"는, 냉각수로를 구비한 코어를 포함하는 금형 냉각장치(100)에 있어서, 금형(110)으로 냉각수를 공급하는 냉각수로(120)에서 분기되는 다수의 냉각수분기관(121)과; 상기 각 냉각수분기관(121)에 직각을 이루며 결합되며, 코어 내부에 구비되는 다수의 냉각수유도기(190)를 포함하며, 상기 냉각수유도기(190)는, 상기 냉각수분기관(121)에 직각을 이루며 코어 내부에 각각 관통ㆍ형성되는 냉각수유도공(130)과: 상기 금 형(110)의 일측에 관통ㆍ형성된 각 삽입공(H)에 분리가능하게 결합되는 결합구(141)와; 판재로서, 상기 결합구(141)로부터 연장ㆍ형성되되, 각 단면이 각 냉각수분기관(121)내에서의 냉각수의 흐름방향에 직각을 유지하고, 각 냉각수유도공(130)에 길이방향으로 형합되며, 각 단부는 상기 냉각수유도공(130) 단부와 일정간격의 틈새(G)를 유지하는 유도공분리판(143)과; 판재로서, 상기 결합구(141)로부터 연장ㆍ형성되되, 유도공분리판(143)을 중심으로 나선을 이루며 각 냉각수유도공(130)에 길이방향으로 형합되며, 유도공분리판(143)의 단부까지 결합된 나선형분리판(144)으로 이루어지는 냉각수유도구(140)를 포함하며, 상기 나선형분리판(144)으로 구획되는 단위의 유도공분리판(143) 테두리부에는 각각 냉각수유도공(145)이 형성되며, 상기 냉각수유도구(140)의 중앙부 일측에 결합되는 온도감지센서(151)과; 상기 온도감지센서(151)로부터 인출되는 신호선(152)에서 출력되는 온도감지신호를 읽어들여, 제어신호를 출력하는 제어기(160)와; 상기 제어기(160)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 냉각수로(120)에 냉각수를 공급하는 냉각수펌프(170)로 이루어진 냉각수공급기(200)를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명 "냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치"에 따르면, 금형(100) 일측에 관통ㆍ형성된 냉각수로(120)에 연결되는 다수의 냉각수분기관(121)에는 곳곳에 냉각수의 흐름을 효율적으로 배분하는 냉각수유도기(190)가 설치되는데, 상기 냉각수유도공(130)내에 삽입되어 내주면에 밀착되는 냉각수유도구(140)의 구조적인 특성에 의하여, 결합구(141)로부터 일체로 연장ㆍ형성되되, 유도공분리판(143)을 중심으로 나선을 이루며 각 냉각수유도공(130)에 길이방향으로 형합되 어, 하나의 냉각수유도공(130)의 일정공간내에서는 냉각수를 상승시키면서 공급하고, 냉각수유도공(140)의 또 다른 공간내에서는 냉각수를 하강시키면서 회수되도록 하며, 냉각수유도공(140)의 단부와 이루는 일정간격의 틈새를 통하여 상승하던 냉각수가 흐름 방향을 바꾸어서 하강하게 되는데, 특히 냉각수유도구(140)의 중앙부 일측에 결합되는 온도감지센서(151)의 신호선(152)에서 출력되는 온도감지신호를 읽어들이는 제어기(160)의 제어신호를 출력하고, 이에 따라 냉각수펌프(170)는 냉각수의 유량을 적정범위에서 관리되도록 작동함으로써, 냉각효율을 극대화된다.
도 5a는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수유도구를 도시한 정면도이고, 도 5b는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수유도구를 도시한 측면도이며, 도 5c는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수유도구를 도시한 저면도이고, 도 5e는 본 발명 냉각수유도구의 결합구를 도시한 평면도이며, 도 5f는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수유도구를 도시한 평면도이다.
또한, 도 6은 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치에 있어서, 냉각수를 흐르도록 하는 주요구성을 도시한 결합사시도이고, 도 7은 냉각수 흐름을 나타내는 개념도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수유도구(140)는, 상기 금형(110)의 일측에 관통ㆍ형성된 각 삽입공(H)에 분리가능하게 결합되는 결합구(141)와; 판재로서, 상기 결합구(141)로부터 연장ㆍ형성되되, 각 단면이 각 냉각수분기관(121)내에서의 냉각수의 흐름방향에 직각을 유지하고, 각 냉각수유도공(130)에 길이방향으로 형합되며, 각 단부는 상기 냉각수유도공(130) 단부와 일정간격의 틈새(G)를 유지하는 유도공분리판(143)과; 판재로서, 상기 결합구(141)로부터 연장ㆍ형성되되, 유도공분리판(143)을 중심으로 나선을 이루며 각 냉각수유도공(130)에 길이방향으로 형합되며, 유도공분리판(143)의 단부까지 결합된 나선형분리판(144)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 유도공분리판(143)의 일측에는 상기 각 냉각수유도공(130)의 가공 깊이에 해당하는 길이로 절단하는 것이 용이하도록 '절취용눈금'이 음각되도록 구성하는 것도 바람직한바, 예를 들어 유도공분리판(143)의 전체길이가 50mm인 지점에는 " === 50 === "라고 음각을 하고, 100mm 인 지점에는 " === 100 === "라고 음각하여, 필요시 이곳을 절취하여, 냉각수유도공의 깊이가 60mm 혹은 110mm인 경우 해당 '절취용눈금'을 절취함으로써, 사출금형에 냉각장치를 가공하는 작업이 수월하게 된다.
특히, 상기 냉각수유도공(130)의 내주면에 접촉되는 상기 유도공분리판(143)의 테두리부(148)와 상기 냉각수유도공(130)의 내주면에 접촉되는 상기 나선형분리판(144)의 테두리부(147)는, 기밀을 유지하도록 패킹처리되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 "냉각수유도구"에 따르면, 상기 냉각수유도공(130)에 형합되어 인입측 냉각수분기관(121')으로부터 공급되는 냉각수가 냉각수유도공(130)의 일단 결합부(C)로부터 타단부(E)까지 나선형 수로(S1)를 이루며 공급되었다가, 상기 타단부(E)로부터 일단 결합부(C)로 또 다른 나선형 수로(S2)를 이루며 인출측 냉각수분기관(121")으로 회수되어, 냉각수의 흐름에 따른 열교환이 효과적으로 이 루어진다.
그리고, 냉각수가 냉각수유도공(130)내에서 유도공분리판(143)과 나선형분리판(144)에 가이드되면서 나선형으로 회전을 함으로써, 냉각수는 냉각수유도공(130)의 내주면과 교반이 잘 이루어지므로 냉각효과를 높일뿐만 아니라, 회전거리가 일정하여 균일한 온도 구배 즉, 인입측 냉각수분기관(121')과 인출측 냉각수분기관(1 21")의 주변 온도차이가 거의 없게 된다.
도 5d는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수공급기를 도시한 사시도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수공급기(200)는, 상기 냉각수유도구(140)의 중앙부 일측에 결합되는 온도감지센서(151)과; 상기 온도감지센서(151)로부터 인출되는 신호선(152)에서 출력되는 온도감지신호를 읽어들여, 제어신호를 출력하는 제어기(160)와; 상기 제어기(160)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 냉각수로(120)에 냉각수를 공급하는 냉각수펌프(170)로 이루어진다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 "냉각수공급기"에 따르면, 냉각수유도기(190)내를 흐르는 냉각수의 온도가 설정범위를 넘어서는 고온인 것으로 감지된 경우에는, 이에 따라 상기 제어기(160)가 제어신호를 출력함으로써 냉각수를 강제순환시키는 냉각수펌프(170)의 작동을 더욱 가속화시켜 설정범위 이내로 냉각수 온도가 강하(down)되도록 함으로써 냉각수에 의한 금형의 냉각을 최적화하게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 사출금형의 냉각구조를 도시한 단면도.
도 2는 종래기술에 따른 사출금형의 다른예의 냉각구조를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 내부구조를 도시한 투시도.
도 4는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 내부구조를 도시한 단면도.
도 5a는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수유도구를 도시한 정면도.
도 5b는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수유도구를 도시한 측면도.
도 5c는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수유도구를 도시한 저면도.
도 5d는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수공급기를 도시한 사시도.
도 5e는 본 발명 냉각수유도구의 결합구를 도시한 평면도.
도 5f는 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치의 냉각수유도구를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치에 있어서, 냉각수를 흐르도록 하는 주요구성을 도시한 결합사시도.
도 7은 본 발명 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치에 있어서, 냉각수 흐름을 나타내는 개념도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 금형냉각장치 110 : 금형
120 : 냉각수로 121 : 냉각수분기관
130 : 냉각수유도공 140 : 냉각수유도구
141 : 결합구 143 : 유도공분리판
144 : 나선형분리판 145 : 냉각수유도공
151 : 온도감지센서 152 : 신호선
160 : 제어기 170 : 냉각수펌프
190 : 냉각수유도기 200 : 냉각수공급기

Claims (6)

  1. 냉각수로를 구비한 코어를 포함하는 금형 냉각장치(100)에 있어서,
    금형(110)으로 냉각수를 공급하는 냉각수로(120)에서 분기되는 다수의 냉각수분기관(121)과; 상기 각 냉각수분기관(121)에 직각을 이루며 결합되며, 코어 내부에 구비되는 다수의 냉각수유도기(190)를 포함하며,
    상기 각 냉각수유도기(190)는,
    상기 냉각수분기관(121)에 직각을 이루며 코어 내부에 각각 관통ㆍ형성되는 냉각수유도공(130)과:
    상기 금형(110)의 일측에 관통ㆍ형성된 각 삽입공(H)에 분리가능하게 결합되는 결합구(141)와; 판재로서, 상기 결합구(141)로부터 연장ㆍ형성되되, 각 단면이 각 냉각수분기관(121)내에서의 냉각수의 흐름방향에 직각을 유지하고, 각 냉각수유도공(130)에 길이방향으로 형합되며, 각 단부는 상기 냉각수유도공(130) 단부와 일정간격의 틈새(G)를 유지하는 유도공분리판(143)과; 판재로서, 상기 결합구(141)로부터 연장ㆍ형성되되, 유도공분리판(143)을 중심으로 나선을 이루며 각 냉각수유도공(130)에 길이방향으로 형합되며, 유도공분리판(143)의 단부까지 결합된 나선형분리판(144)으로 이루어지는 냉각수유도구(140)를 포함하며, 상기 나선형분리판(144)으로 구획되는 단위의 유도공분리판(143) 테두리부에는 각각 냉각수유도공(145)이 형성되고,
    상기 냉각수유도공(130)에 형합되어 인입측 냉각수분기관(121')으로부터 공급되는 냉각수를 냉각수유도공(130)의 일단 결합부(C)로부터 타단부(E)까지 상기 유도공분리판(143)과 나선형분리판(144) 및 냉각수유도공(145)에 의해 상기 냉각수 유도공(130)에 형성되는 나선형 수로(S1)를 이루며 공급하였다가, 상기 타단부(E)로부터 일단 결합부(C)로 또 다른 나선형 수로(S2)를 이루며 인출측 냉각수분기관(121")으로 냉각수를 회수하는 것을 특징으로 하는 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수유도구(140)의 중앙부 일측에 결합되는 온도감지센서(151)와; 상기 온도감지센서(151)로부터 인출되는 신호선(152)에서 출력되는 온도감지신호를 읽어들여, 제어신호를 출력하는 제어기(160)와; 상기 제어기(160)에서 출력되는 제어신호에 따라 상기 냉각수로(120)에 냉각수를 공급하는 냉각수펌프(170)로 이루어진 냉각수공급기(200)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수유도공(130)의 내주면에 접촉되는 상기 유도공분리판(143)의 테두리부(148)는, 냉각수유도공(130) 내주면과의 기밀을 유지하도록 패킹처리되는 것을 특징으로 하는 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 냉각수유도공(130)의 내주면에 접촉되는 상기 나선형분리판(144)의 테두리부(147)는, 냉각수유도공(130) 내주면과의 기밀을 유지하도록 패킹처리되는 것을 특징으로 하는 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유도공분리판(143)의 일측에는 상기 각 냉각수유도공(130)의 가공 깊이에 해당하는 길이로 절단하는 것이 용이하도록 절취용눈금이 음각되는 것을 특징으로 하는 냉각수유도기를 구비한 금형 냉각장치.
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