KR101279549B1 - 유도가열수단이 구비된 성형장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원재의 용융이 이루어지는 도관의 외주면에 저주파 유도가열장치를 구비함으로써, 원재를 균일하게 용융시킬 수 있을 뿐만 아니라 온도 제어를 쉽게 할 수 있는 유도가열수단이 구비된 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 저주파 유도가열장치를 성형장치와 비접촉식으로 설치함으로써, 성형장치로부터 유도가열수단을 분리할 수 있게 되어 성형장치의 전체 크기를 줄이면서도 다양한 형태로 제작할 수 있도록 한 유도가열수단이 구비된 성형장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 유도가열수단이 구비된 성형장치는, 공급된 원재를 용융시켜 주기 위하여 성형장치의 도관의 외표면에 저주파 유도가열장치이 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

유도가열수단이 구비된 성형장치{Forming Apparatus with Induction Heating means}

본 발명은 유도가열수단이 구비된 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저주파 유도가열장치를 적용함으로써, 용융온도의 제어가 용이할 뿐만 아니라 성형장치의 구조를 간단하게 제작할 수 있는 유도가열수단이 구비된 성형장치에 관한 것이다.

일반적으로 압출성형장치라든가 사출성형장치는 수지나 고무 등과 같은 원재를 용융시킨 다음, 용융된 원재를 압출 또는 사출시켜 원하는 형태의 제품을 얻게 된다.

이러한 성형장치에는 원재가 소정의 온도에서 균일한 혼합상태를 유지할 수 있도록 도관(또는 실린더)이 구비된다. 그리고, 이 도관에는 외부에 원재의 용융온도를 유지할 수 있도록 하기 위하여 가열수단이 구비된다. 가열수단은 통상적으로 주물히터와 같은 히터류를 이용하게 되는데, 외부로부터 전원을 공급받아 발열되는 전기히터가 주를 이루고 있다.

하지만, 종래의 가열수단은 다음과 같은 문제가 발생했다.

첫째, 가열수단에서 발생된 열이 도관으로 공급되기 위해서는 가열수단을 도관에 접촉되게 설치해야 한다. 이에 따라, 성형장치의 전체 크기가 커져야 하는 문제가 발생했다.

둘째, 도관에 직접 열을 전달하는 방식이기 때문에 가열수단이 자주 파손되어 유지보수 비용이 많이 들었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 원재의 용융이 이루어지는 도관의 외주면에 저주파 유도가열장치를 구비함으로써, 원재를 균일하게 용융시킬 수 있을 뿐만 아니라 온도 제어를 쉽게 할 수 있는 유도가열수단이 구비된 성형장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 저주파 유도가열장치를 성형장치와 비접촉식으로 설치함으로써, 성형장치로부터 유도가열수단을 분리할 수 있게 되어 성형장치의 전체 크기를 줄이면서도 다양한 형태로 제작할 수 있도록 한 유도가열수단이 구비된 성형장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 유도가열수단이 구비된 성형장치는, 공급된 원재를 용융시켜 주기 위하여 성형장치의 도관의 외표면에 탈장착가능한 저주파 유도가열장치가 구비된 것을 특징으로 한다.

특히, 성형장치는 사출성형기 또는 압출성형기인 것을 특징으로 한다.

그리고, 저주파 유도가열장치는 도관의 외주면에 설치된 보빈; 보빈에 권치된 권선, 권선의 외주면을 감싸주는 절연재; 그리고, 도관의 내부에서 검출된 검출온도를 바탕으로 권선에 공급되는 유도전류를 제어하기 위한 제어기;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 저주파 유도가열장치는 도관에 비접촉식으로 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 저주파 유도가열장치가 도관과 비접촉식으로 설치할 수 있기 때문에, 저주파 유도가열장치의 형태를 다양하게 제작할 수 있다. 그리고, 저주파 유도가열장치가 도관과 분리시킬 수 있기 때문에 성형장치의 전체 크기를 줄일 수 있다.

둘째, 유도전류에 의하여 도관의 중심에서 바깥쪽으로 가열이 이루어지기 때문에 용융된 원재가 균일한 입자구성을 갖게 되어, 성형품의 품질을 향상시킬 수 있다.

셋째, 원하는 용융온도까지 도달하는데 걸리는 시간이 짧을 뿐만 아니라 용융온도까지의 온도제어를 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유도가열장치가 도관에 설치된 상태를 보여주기 위한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 유도가열장치가 적용된 도관의 일예를 보여주는 사진.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과같다.

도 1은 본 발명에 따른 유도가열장치가 도관에 설치된 상태를 보여주기 위한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유도가열장치가 적용된 도관의 일예를 보여주는 사진이다.

본 발명은 원재를 용융시켜 성형품을 성형하는 성형장치(10)에 관한 것으로서, 특히 성형장치(10)에는 도관(11)의 외주면에 저주파 유도가열장치(20)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 성형장치(10)는 원재를 용융시켜 소정의 제품을 제작할 수 있는 것으로서, 대표적으로 압출성형기라든가 사출성형기를 예로 들 수 있다. 그리고, 이러한 성형장치(10)에는 수지라든가 고무 등과 같이 성형품을 제조하기 위하여 원재를 용융시키기 위한 도관(11)이 구비된다. 도관(11)은 통상적으로 실린더라고도 불리우며, 내부에는 원재가 균일하게 혼합시킬 수 있도록 스크류(12)가 구비된다.

한편, 본 발명은 이와 같이 구성되는 성형장치(10)의 도관(11)에 유도가열수단을 구성하게 된다. 이러한 유도가열수단으로서는 가격대비 저렴하고 온도제어가 용이할 뿐만 아니라 고장이 잘 나지 않는 저주파 유도가열장치(20)를 이용한다.

저주파 유도가열장치(20)는 도관(11)에 장착되는 보빈(21)과, 이 보빈(21)에 권취되는 권선(22)과, 권선(22)에 공급되는 전원을 제어하여 적정온도로 제어하기 위한 제어기(24)를 포함한다.

또한, 보빈(21)에는 권선(22)이 감기게 되는데, 권선(22)의 보호 뿐만 아니라 유도전류가 도관(11) 내부로만 집중될 수 있도록 외주면, 즉 권선(22)을 감싸주는 형태가 되도록 보빈(21)의 외주면에 절연제(23)가 구비된다.
또한, 보빈(21)은, 도면에서와 같이 도관(11)에 탈장착할 수 있도록 구성된다. 도면에서는 필요시 도관(11)에 끼웠다가 사용후 빼서 분리할 수 있도록 구성된 예를 보여준다.

특히, 권선(22)은 전원공급장치(25)와 연결되어 외부로부터 전원공급을 받아 유도전류를 발생하여 도관(11)의 충진된 원재를 용융시켜준다. 이때, 권선(22)의 제어기(24)의 제어를 받는다.

제어기(24)는 전류의 세기 및 전압을 제어하여 저주파 유도가열장치(20)의 용융온도를 제어하게 되는데, 이때 도관(11) 내부의 온도를 이용한다. 즉, 도관(11) 내부에는 용융된 원재의 내부온도를 검출하기 위한 온도감지수단(26)이 구비된다. 그리고, 이 온도감지수단(26)에서 검출된 온도신호는 제어기(24)로 출력된다. 제어기(24)는 이 온도를 바탕으로 미리 설정된 용융온도보다 높은지 낮은지를 판단하여 권선(22)에의 인가되는 전원 및 전류의 세기를 제어하게 되는 것이다.

이와 같이 이루어진 유도가열장치(20)는 권선(22)으로부터 유도된 전류에 의하여 도관(11) 내부의 원재를 용융시켜 주게 되는데, 특히 도관(11)으로부터 원재를 용융시켜 주기 때문에 원재를 보다 균일하게 용융시켜 줄 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 따른 저주파 유도가열장치(20)는 위에서 설명한 바와 같이, 원재를 용융시키기 위하여 유도전류를 발생시켜 주는 권선(22)부분이 실질적으로 도관(11)과 직접 접촉되지 않는 비접촉식으로 구성된다. 따라서, 본 발명에 따른 저주파 유도가열장치(20)는 보빈(21)의 내경을 도관(11)의 외경보다 조금 크게 제작함으로써, 본 발명에 따른 유도가열수단의 설치 및 유지보수를 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형태로도 쉽게 제작할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 저주파 유도가열장치(20)는 구조가 간단하여 제작이 용이할 뿐만 아니라 급격하게 온도변화가 필요한 경우에도 짧은 시간에 온도를 상승시킬 수 있기 때문에 온도 제어를 쉽게 할 수 있다.

10 : 성형장치
11 : 도관
12 : 스크류
20 : 저주파 유도가열장치
21 : 보빈
22 : 권선
23 : 절연재
24 : 제어기
25 : 전원공급장치
26 : 온도감지수단

Claims (4)

1. 사출성형기 또는 압출성형기에 장착되는 성형장치로서,
   공급된 원재를 용융시켜 주기 위하여 성형장치(10)의 도관(11)의 외표면에 탈장착가능한 저주파 유도가열장치(20)가 구비되며,
   상기 저주파 유도가열장치(20)는 상기 도관(11)의 외주면에 설치된 보빈(21); 상기 보빈(21)에 권치된 권선(22), 상기 권선(22)의 외주면을 감싸주는 절연재(23); 그리고, 상기 도관(11)의 내부에서 검출된 검출온도를 바탕으로 상기 권선(22)에 공급되는 유도전류를 제어하기 위한 제어기(24);를 포함하고,
   상기 저주파 유도가열장치(20)는 상기 도관(11)에 비접촉식으로 설치된 것을 특징으로 하는 유도가열수단이 구비된 성형장치.
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