KR20020057361A - 사출 금형의 자동 온도 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사출 금형의 자동 온도 제어시스템에 관한 것으로, 금형 작동중에도 그 금형의 온도를 정확하게 측정할 수 있으며, 금형의 온도를 소망하는 온도로 일정하게 자동으로 유지시켜 줄 수 있도록 한 사출 금형의 자동 온도 제어시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 고정측/이동측 금형에 온수 및 냉수를 공급하여 적정온도로 유지시키는 금형의 온도제어장치에 있어서, 상기 금형의 온도를 입력하여 설정기 위한 키입력부와; 냉수를 일정 수준의 온도로 유지시켜 공급하는 온조기, 냉동기, 예열기를 통해, 그 온조기, 냉동기, 예열기와 고정측/이동측 금형과의 공급파이프의 중간에 연결되어 유체의 량을 조절하는 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브와 각각 연결되어 상기 고정측 및 이동측 금형의 내부에 내설되어 유체를 이동시키는 유체 이동 파이프와; 상기 고정측/이동측 금형의 내부에 형성된 유체 이동 파이프의 부근 소정부에 다수개 설치되어 그 금형내의 온도를 검출하는 온도 감지부와; 상기 다수의 온도 감지부의 검출신호를 각 단자에 인가받아 처리 가능한 신호로 변환시키는 서모 커플과; 상기 키입력부로부터 인가된 기설정 온도 데이터와, 상기 온도 감지부로부터 검출된 현재 온도와의 온도차에 따른 상기 솔레노이드 밸브의 개방 및 폐쇄값을 저정하는 데이터 저장부와; 상기 서모 커플로부터 온도 감지신호를 인가받아 상기 데이터 저장부로부터 독취한 기설정 온도와 비교하여 상기 솔레노이드 밸브에 대한 온도 보상제어를 행하는 온도 제어부로 구성된 것을 특징으로한다.

본 발명을 적용하면, 미소한 시간에 금형의 온도를 정밀하게 제어할 수 있으며, 기설정 온도를 세팅하게 되면 자동으로 검출한 온도와의 비교를 통해 소망하는 온도를 지속적으로 유지할 수 있도록 제어함과 동시에 그 결과치 및 세팅값을 모니터를 통해 직접 인식 가능하게 된다.

Description

사출 금형의 자동 온도 제어시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING TEMPERATURE AT DIE CASTING}

본 발명은 사출 금형의 자동 온도 제어시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열가소성 플라스틱 사출, 다이케스팅 사출, 블로어 사출장치의 온도 조절을 자동으로 실행키 위한 사출 금형의 자동 온도 제어시스템에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 합성 수지 사출용 성형 금형에서는 제품의 품질향상을 위해 금형의 온도를 적절하게 조절해주어야 한다. 금형의 온도를 조절하지 않은 상태에서도 사출 성형이 가능하기는 하지만 금형의 온도에 따라 제품의 외관미, 전기적 특성, 수축율 내지는 치수, 사출 속도 등에 상당한 영향을 끼치게 되므로 사출 성형 작업시 금형의 온도를 사출 성형되는 재료에 적합하게 조절해줄 수 있어야 한다.

현재 이용되고 있는 사출 기계장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 사출기(1), 이동측금형(2), 고정측금형(3), 유압실린더(4) 및 부수장치로서 구성되어 있다.

유압실린더(4)에 의해서 좌우로 이동하는 고정측금형(3)이 이동측금형(2)에 끼워 맞추어진 후 고정측금형(3)과 이동측금형(2) 사이에 생긴 제품형상의 공간에사출기(1)에 의해서 플라스틱을 사출함으로써 소망하는 제품이 만들어지게 된다.

그런데, 사출작업에 있어서 고품질의 제품을 만들기 위해서 중요한 사항은 작업중의 이동측금형(2)과 고정측금형(3)의 온도를 제품의 재질 및 형상 등 그 종류에 따라 일정하게 유지시켜 주는 것이다.

통상적으로 금형의 온도를 40℃ 이하로 유지시키기 위해서 냉각수에 의해 금형을 냉각시킴으로써 금형온도를 필요로 하는 온도로 유지시켜 주고, 40℃ 이상으로 금형온도를 유지시켜 주기 위해서는 유온기 또는 온수기에 의해서 금형을 가온하므로써 필요로 하는 온도만큼 높게 유지시켜 준다.

그러나, 종래의 금형온도 콘트롤방식은 과학적인 방법에 의해서 온도를 콘트롤하는 것이 아니고 사출기계장치에서 발산되는 열기를 사람이 육감적으로 느껴서 필요에 따라 수동으로 조절하거나, 금형의 온도를 측정하지 않고 냉각수탱크내의 냉각수온도 또는 온수기탱크내의 온수 온도를 측정하여 냉각수 또는 온수의 흐름을 개폐하는 비과학적인 방법으로 행하는 것이었다.

종래의 방식에 따라 금형온도를 콘트롤하는 경우에는 작동중에 금형의 온도가 수시로 변함에도 불구하고 금형의 온도가 실제적으로 몇도인지 전혀 알 수가 없어 정확하게 금형온도를 필요로 하는 온도로 유지시킬 수가 없으며 조작자가 계속해서 냉각수 또는 온수의 온도를 관찰해야 하는 불편이 있었다.

또한, 금형의 온도를 효과적으로 조절하여 원하는 온도를 유지시켜 주지 못함으로 인해서 불량품이 많이 발생하는 등 문제점이 많았었다.

따라서, 최근에는 금형 내부의 온도를 검출하여 기설정 온도로 금형 내부의온도를 유지시킬 수 있도록 온도 제어를 행하는 금형 온도 제어장치(100)가 개발된 바, 이는 도 2에 도시된 바와 같다.

도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 금형 온도 제어장치를 나타내는 계통도이다. 이를 참조하면, 금형 온도 제어장치(100)는 이동측 금형(2), 고정측 금형(3) 및, 원재를 압출시키는 유압실린더(4)로 이루어진다.

또한, 상기 고정측 금형(3)의 내부에는 그 고정측 금형(3)의 내부 온도를 검출하기 위한 온도 감지부(6)가 마련되어 있으며, 그 고정측 금형(3)의 외부 소정부에는 고정측 금형(3)의 내부로 냉각수를 유입 및 배출시키는 냉동기(8)가 구비되고, 그 냉동기(8)로부터 고정측 금형(3)에 대하여 냉각수를 유입 및 배출시키는 냉각수 유입/배출 파이프(10a, 10b)가 그 냉동기(8)의 일측면에 각각 구비된다.

한편, 상기 고정측 금형(3)에 대응되는 방향에 이동측 금형(2)이 형성되는 바, 상기 이동측 금형(2)의 일측에는 상기 고정측 금형(3)의 양각 돌출부(18)에 대응되는 음각 삽입부(20)가 형성된다.

또, 상기 이동측 금형(2)의 타측에는 상기 유압 실린더(4)의 주입구가 삽입되면서 그 내부의 용융 재료가 주입되게 되는 주입구(12)가 형성되어 있으며, 그 주입구(12)를 통해 주입된 재료가 상기 상부 금형(2)의 내부 주입관(14)을 매개하여 상기 음각 삽입부(20)로 압출되는 구조를 갖게 된다. 또한, 그 이동측 금형(2)의 외부 소정부에는 이동측 금형(2)의 내부로 온수를 유입 및 배출시키는 예열기(24)가 구비되고, 그 예열기(24)로부터 이동측 금형(2)에 대하여 온수를 유입 및 배출시키는 온수 유입/배출 파이프(10c, 10d)가 그 예열기(24)의 일측면에각각 구비된다.

그러나, 상기한 금형 온도제어장치(100)의 경우에는 상기 이동측 및 고정측 금형(2, 3)의 내부에 형성되며, 유체 이동파이프(34, 36)가 상기 양각 돌출부(18) 및 음각 삽입부(20)와는 이격된 상태로 배열되어 있으므로 유체 이동파이프(34, 36)를 매개로 이루어지는 냉각의 형태는 단지 간접 냉각에 불과하며, 이를 통한 온도의 제어도 정밀하게 이루어지지 못한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 금형 작동중에도 그 금형의 온도를 정확하게 측정할 수 있으며, 금형의 온도를 소망하는 온도로 일정하게 자동으로 유지시켜 줄 수 있도록 한 사출 금형의 자동 온도 제어시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 사출 장치를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 종래의 다른 실시예에 따른 사출 금형의 온도 제어장치를 도시한 계통도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템을 도시한 계통도,

도 4는 본 발명에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템의 회로 구성을 도시한 블록구성도,

도 5는 본 발명에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템을 통하여 제어되는 온도변화치를 나타내는 그래프이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2:고정측금형, 3:이동측금형,

4:유압실린더, 6:온도감지부,

8:냉동기, 18:양각돌출부,

20:음각삽입부, 22:온도감지부,

24:예열기, 26:온조기,

28a,28b,30a,30b:솔레노이드밸브, 32a,32b:서모커플,

34,36:유체이동파이프, 38:온도제어부,

44:모니터구동부, 48:데이터저장부.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 이동측/고정측 금형에 온수 및 냉수를 공급하여 적정온도로 유지시키는 금형의 온도제어장치에 있어서, 상기 금형의 온도를 입력하여 설정기 위한 키입력부와; 냉수를 일정 수준의 온도로 유지시켜 공급하는 온조기, 냉동기, 예열기를 통해, 그 온조기, 냉동기, 예열기와 이동측/고정측 금형과의 공급파이프의 중간에 연결되어 유체의 량을 조절하는 솔레노이드 밸브와; 상기 솔레노이드 밸브와 각각 연결되어 상기 이동측 및 고정측 금형의 내부에 내설되어 유체를 이동시키는 유체 이동 파이프와; 상기 이동측/고정측 금형의 내부에 형성된 유체 이동 파이프의 부근 소정부에 다수개설치되어 그 금형내의 온도를 검출하는 온도 감지부와; 상기 다수의 온도 감지부의 검출신호를 각 단자에 인가받아 처리 가능한 신호로 변환시키는 서모 커플과; 상기 키입력부로부터 인가된 기설정 온도 데이터와, 상기 온도 감지부로부터 검출된 현재 온도와의 온도차에 따른 상기 솔레노이드 밸브의 개방 및 폐쇄값을 저정하는 데이터 저장부와; 상기 서모 커플로부터 온도 감지신호를 인가받아 상기 데이터 저장부로부터 독취한 기설정 온도와 비교하여 상기 솔레노이드 밸브에 대한 온도 보상제어를 행하는 온도 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템이 제공된다.

바람직하게, 상기 온도 제어시스템에는 상기 온도 감지부를 통해 검출된 온도 데이터 및 기설정 온도 데이터, 솔레노이드 밸브 작동 상태를 시각적으로 디스플레이시키기 위한 모니터와, 그 모니터를 구동시키기 위한 모니터 구동부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게, 상기 이동측/고정측 금형의 내부에 내설된 상기 유체 이동 파이프는 그 내설 개수와, 상기 솔레노이드 밸브의 개수에 따라 동일한 금형 내에서도 위치에 따라 각기 다른 온도를 발생시킬 수 있게 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정측 금형으로 유입되는 냉/온수 공급 파이프는 상기 온조기 및 상기 냉동기로부터 상기 고정측 금형으로 연결되는 중간에 각각의 파이프를 통한 유체의 량을 조절할 수 있도록 한 제 1, 2 솔레노이드 밸브가 구성되며, 상기 이동측 금형으로 유입되는 냉 온수 공급파이프는 상기 냉동기와 예열기로부터 상기 이동측 금형으로 연결되는 중간에 각각의 파이프를 통해 유체의 량을 조절할 수 있게 된 제 3, 4 솔레노이드 밸브가 각각 구성된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템이 제공된다.

또한, 상기 금형의 온도가 기설정온도보다 낮을 경우에는 상기 제 1, 2, 3 솔레노이드 밸브를 폐쇄시킴과 동시에 상기 4 솔레노이드 밸브를 개방시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 유체 이동 파이프는 금형의 사출부에 최대한 근접하도록 구성하여 사출부에 대한 유체 이동 파이프에 의한 온도 제어가 용이하게 이루어질 수 있게 된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템이 제공된다.

상기 이동측 및 고정측 금형은 그 내부로 유체가 순환되어 상기 온조기 및 예열기로 복귀될 수 있도록 유체 이동 파이프가 구비되므로 복귀된 냉각수의 자체가 냉각 및 예열기능을 갖는 것을 특징으로 하고, 상기 유체 이동 파이프는 상기 이동측 및 고정측 금형의 일단 소정부를 거쳐 그 내부로 짧고 가늘게 다수개가 형성되어 유체의 순환시 열을 뺏는 로스(ROSS)가 감소될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템이 제공된다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 사출 금형의 자동 온도 제어시스템(200)은 소망하는 금형온도의 조건에 따라 온수순환, 냉수순환, 냉/온수순환의 3가지 선택상태로 그 금형 내부의 온도를 조절할 수 있도록 운영되는 바, 금형 온도를 정확하고 정밀하게 조절하기 위해서 온도 감지부(6, 22)가 직접 금형 내부에 내설되어 있으며, 유체가 이동하는 유체 이동 파이프는 수지가 압출되는 상기 양각 돌출부(18) 및 음각 삽입부(20)의외부면 근처의 내면에 내설된다.

보다 상세하게, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템을 나타내는 계통도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템(200)은 이동측 금형(2)과 고정측 금형(3)에 형성되어 있는 유체 이동 파이프(34, 36)에 냉수 및 온수를 유입시키기 위하여 설정온도 0∼5℃로 설정된 온조기(TCD: 26)와, 설정 온도 15∼30℃로 설정되어 일반 냉각수를 제공하는 냉동기(CD: 8), 설정 온도 40∼60℃로 설정되어 물을 가열시켜 온수를 제공하는 예열기(HD: 24)로 구성된다.

또한, 상기 온조기(TCD: 26)는 그 내부로부터 공급된 유체를 상기 고정측 금형(3)측으로 공급하기 위한 공급파이프(10e)가 구비되어 있으며, 상기 냉동기(CD: 8)와 예열기(HD: 24)도 그 내부로부터 공급된 유체를 상기 이동측 및 고정측 금형(2, 3)으로 공급하기 위한 공급 파이프(10a, 10c)가 구비된다.

상기 공급 파이프(10a, 10c, 10e)는 상기 온조기(TCD: 26)와 냉동기(CD: 8)로부터 고정측 금형(3)으로 연결되는 중간에 냉각밸브(28)가 구비되는 바, 상기 냉각밸브(28)는 그 내부에 제 1, 2 솔레노이드 밸브(28a, 28b)로 이루어진다.

한편, 상기 제 1, 2 솔레노이드 밸브(28a, 28b)로부터 각각 연결된 파이프는 상기 고정측 금형(3)의 내부에 형성된 단일의 상기 유체 이동 파이프(34)와 연결되면서 'T'자 형상으로 합쳐지게 된다.

또한, 상기 유체 이동 파이프(34)와 접한 상기 고정측 금형(3)의 내부 소정부에는 다수의 온도 감지부(6a∼6j)가 형성되고, 각각의 온도 감지부(6a∼6j)는 서모커플(Thermo-couple; 32a)의 각 단자와 전기적으로 접속되어 온도 검출신호를 전송하게 된다.

동 도면에서, 상기 서모커플(Thermo-couple; 32a)의 검출신호는 온도 제어부(38)로 인가되어 기 설정 온도에 대한 현재 온도를 각각 비교하여, 그 결과에 따른 온도차 발생치만큼 온도를 보상 제어하기 위하여 상기 제 1, 2 솔레노이드 밸브(28a, 28b)를 구동 제어하는 피드백(Feedback)이 이루어지게 된다.

한편, 상기 사출 금형의 자동 온도 제어시스템(200)의 일측에는 상기 냉동기(CD: 8)와 예열기(HD: 24)로부터 공급된 유체를 상기 이동측 금형(2)으로 공급하기 위한 공급 파이프(10c)가 구비된다.

또한, 상기 공급 파이프(10a, 10c)는 상기 예열기(HD: 24)와 냉동기(CD: 8)로부터 이동측 금형(2)으로 연결되는 중간에 냉각밸브(30)가 구비되는 바, 상기 냉각밸브(30)는 그 내부에 제 3, 4 솔레노이드 밸브(30a, 30b)로 이루어진다.

한편, 상기 제 3, 4 솔레노이드 밸브(30a, 30b)로부터 각각 연결된 파이프는 상기 이동측 금형(2)의 내부에 형성된 단일의 유체 이동 파이프(36)와 연결되면서 'T'자 형상으로 합쳐지게 된다.

또한, 상기 유체 이동 파이프(36)와 접한 상기 이동측 금형(2)의 내부 소정부에는 다수의 온도 감지부(22a∼22l)가 형성되고, 각각의 온도 감지부(22a∼22l)는 서모커플(Thermo-couple; 32b)의 각 단자와 전기적으로 접속되어 온도 검출신호를 전송하게 된다.

동 도면에서, 상기 서모커플(Thermo-couple; 32b)의 검출신호는 온도 제어부(38)로 인가되어 기 설정 온도에 대한 현재 온도를 각각 비교하여, 그 결과에 따른 온도차 발생치만큼 온도를 보상 제어하기 위하여 상기 제 3, 4 솔레노이드 밸브(30a, 30b)를 구동 제어하는 피드백(Feedback)이 이루어지게 된다.

한편, 상기 이동측 및 고정측 금형(2, 3)은 그 내부로 유체가 순환되어 상기 온조기(28) 및 예열기(24)로 복귀(A→A, B→B)될 수 있도록 유체 이동 파이프(34, 36)가 구비되므로 복귀된 냉각수의 자체가 냉각 및 예열기능을 갖게 된다.

또한, 상기 유체 이동 파이프(34, 36)는 상기 이동측 및 고정측 금형(2, 3)의 일단 소정부를 거쳐 그 내부로 짧고 가늘게 다수개가 형성되어(도면에는 1개의 유체 이동 파이프만으로 도시) 유체의 순환시 열을 뺏는 로스(ROSS)가 감소될 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템의 개략적인 회로 구성에 대하여 도 4를 참조하여 상세하게 기재한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 사출 금형의 자동 온도 제어시스템(200)은 상기 이동측 금형(2) 및 고정측 금형(3)의 양각 돌출부(18)와 음각 삽입부(20) 내부에 최대한 근접한 상기 유체 이동 파이프(34, 36)의 좌측 또는 우측에 그 유체 이동 파이프(34, 36)에 의해 형성된 온도를 검출하기 위한 온도 감지부(32a, 32b)를 내설한다.

또한, 참조부호 40은 상기 온도 제어부(38)에 온도 설정 및 그 변경신호를 발생시키기 위한 키입력부를 나타내고, 42a∼42d는 상기 온도 제어부(T/C: 38)로부터 스위칭 제어신호를 인가받아 상기 제 1, 2, 3, 4 솔레노이드 밸브(28a, 28b, 30a, 30b)를 구동시키는 제 1∼제 4 밸브 구동부를 나타낸다. 이때, 그 제 1∼제 4 밸브 구동부(42a∼42d)는 그 내부에 다수의 가변 저항을 구비함으로써 상기 제 1, 2, 3, 4 솔레노이드 밸브(28a, 28b, 30a, 30b)의 개방 정도를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

한편, 참조부호 44는 상기 키입력부(40)를 통해 입력된 기설정된 온도와, 상기 온도 감지부(32a, 32b)를 매개하여 검출된 현재 온도와, 그 기설정 온도와 현재 온도의 비교치와, 이에 따라 구동되는 솔레노이드 밸브(28a, 28b, 30a, 30b)의 개방상태를 모니터(46)를 통해서 디스플레이 시키기 위해 그 모니터(46)를 구동시키는 모니터 구동부를 나타낸다.

동 도면에서, 48은 상기 키입력부(40)를 통해 입력된 기설정된 온도와, 상기 온도 감지부(32a, 32b)를 매개하여 검출된 현재 온도 데이터를 저장한 상태에서, 그 기설정 온도와 현재 온도의 비교치에 따라 바람직한 솔레노이드 밸브(28a, 28b, 30a, 30b)의 개방 데이터를 저장하는 데이터 저장부를 나타낸다.

따라서, 상기 온도 제어부(T/C: 38)는 상기 키입력부(40)를 통해 입력된 기설정된 온도와, 상기 온도 감지부(32a, 32b)를 매개하여 검출된 현재 온도를 각각 비교하고, 그 비교치에 따라 바람직한 솔레노이드 밸브(28a, 28b, 30a, 30b)의 개방 및 폐쇄, 그 개방과 폐쇄의 정도를 상기 데이터 저장부(48)로부터 독취하여 상기 제 1∼제 4 밸브 구동부(42a∼42d)를 구동 제어하게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템을 통하여 제어되는 온도변화치를 나타내는 그래프이다.

이를 참조하면, 이는 하나의 수지가 상기 금형(2, 3)으로 주입된 후 냉각되어 완성품이 성형되기까지의 상기 금형(2, 3)의 소정부 온도 변화를 나타낸 것으로, 수지의 주입후 냉각되어 완성품이 제작되기까지의 시간을 샷 타임(Shot Time)이라 한다.

본 발명에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 금형(2, 3)의 내부로 주입되는 수지의 수지열을 강제로 일정 온도(예컨대, 60℃)로 강하시키고 해당 온도를 유지할 수 있도록 함으로써 전체의 금형(2, 3)이 일정한 온도를 유지할 수 있게 된다.

예컨대, 24sec 정도까지는 C와 D의 온도를 모두 강하시켜야 하나, 그 이후부터 60sec까지는 C의 온도는 상승시키고 D는 강하시키는 온도의 제어가 요구됨을 도 5를 통해 알 수 있다. 또한, 60sec 이후에는 C와 D 모두 온도 상승이 요구됨을 알 수 있다.

이는 상기 유체 이동 파이프(34, 36)를 매개하여 이동되는 유체의 흐름에 따라 금형(2, 3)의 온도가 변화되므로 이에 따른 정밀한 제어가 이루어지기 위해서는 유체의 정밀한 온도 제어 및 그에 따른 데이터가 구비되어야 한다. 이를 통하여 정밀한 유체 및 금형의 온도 제어가 이루어지게 되면 제품의 변형을 막을 수 있을 뿐 아니라 제품의 품질을 동일하게 유지할 수 있게 된다.

상기한 구성의 본 발명의 일실시예에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템의 기능과 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 온도 감지부(32a, 32b)에 연결되는 온도 제어부(38)는 표준온도, 상한온도 및 하한온도를 세팅하여 금형을 예열할 때는 상기 유체 이동 파이프(34)(36)에 온수가 흐르도록 시스템(200)을 제어하고, 사출작업 중 금형(2)(3)의 온도가 상한온도에 도달하면 냉수가 흐르도록 시스템을 제어하며, 금형(2)(3)의 온도가 하한온도에 도달하면 냉수 및 온수의 흐름을 차단하도록 시스템을 제어한다.

이하, 상기 솔레노이드 밸브(28a)(28b)(30a)(30b)들은 작동유체의 흐름에 따라 다음과 같은 개폐동작을 행하게 된다. 상기 상부 및 하부금형(2)(3)을 냉각시킬 필요가 있을 때는 상기 온도 제어부(38)의 제어에 의해서 솔레노이드 밸브(30b)는 폐쇄되고, 솔레노이드밸브(28a)(28b)(30a)는 개방된다.

이에 반하여, 상기 금형(2)(3)을 가열시킬 필요가 있을 때는 솔레노이드밸브(30b)는 개방되고, 솔레노이드밸브(28a)(28b)(30a)는 폐쇄된다.

본 발명의 사출금형 온도자동콘트롤 시스템은 온수순환, 냉수순환, 냉·온수순환의 3가지 선택상태로 순환되도록 할 수있다.

즉, 원하는 금형온도의 조건에 따라 금형을 가온해야 하는 경우는 온수만 순환 및 차단되도록 선택하고, 금형을 냉각시켜야 하는 경우에는 냉수만 순환 및 차단되도록 선택하고, 금형을 일정온도로 유지시키기 위해 가온과 냉각을 번갈아가면서행해야 하는 경우에는 냉수와 온수를 번갈아가면서 순환 및 차단하도록 선택할 수 있도록 되어 있다.

온수순환을 선택한 경우에는 제 1, 2, 3 솔레노이드밸브(28a)(28b)(30a)가 폐쇄된 조건하에서 제 4 솔레노이드밸브(30b)가 개방되면서 금형의 온도를 조절하게 된다.

또한, 냉수순환을 선택한 경우에는 제 4 솔레노이드밸브(30b)가 폐쇄된 조건하에서 제 1, 2, 3 솔레노이드밸브(28a)(28b)(30a)가 개폐되면서 금형의 온도를 조절한다.

한편, 냉/온수순환을 선택한 경우에 금형(2)(3)의 온도를 내릴 필요가 있을 때에는 제 3, 4 솔레노이드밸브(30a)(30b)는 폐쇄되고 제 1, 2 솔레노이드밸브(28a)(28b)는 개방되며, 금형(2)(3)의 온도를 올릴 필요가 있을 때에는 제 3, 4 솔레노이드밸브(30a)(30b)가 개방되고 제 1, 2 솔레노이드밸브(28a)(28b)가 폐쇄된다.

본 발명에 따르면 금형을 예열할 때에는 제 4 솔레노이드밸브(30b)를 개방하고 제 1, 2, 3 솔레노이드밸브(28a)(28b)(30a)를 폐쇄하여 상기 예열기(HD: 24)의 온수를 순환펌프(도시는 생략)에 의해서 상기 유체 이동 파이프(36)를 통해 흐르도록 하고, 사출작업이 진행되어 금형 온도가 일정 상한온도에 도달하면 순간적으로 냉수를 흐르게 하여 금형을 짧은 시간내에 냉각시키고, 금형 온도가 일정 하한온도에 도달하면 냉수흐름을 순간적으로 차단하여 금형의 냉각을 짧은 시간에 중지할 수 있기 때문에 금형을 최초 예열시에만 가온하고, 냉수 및 사출작업시의 발열량에 의해서 원하는 금형온도를 작은 편차를 갖고 유지할 수 있게 한다.

한편, 본 발명은 온도 감지부(32a, 32b)가 금형의 내부에 다수개 내설되며, 상기 유체 이동 파이프(34, 36)에 최대한 근접하여 내설되어 있으므로 금형 온도를 정확하게 측정할 수 있으며, 필요로 하는 금형온도를 자동적으로 확실하게 유지시킬 수가 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템(200)은 상기 이동측 금형 및 고정측 금형(2)(3)의 내부에 다수의 유체 이동 파이프 및 솔레노이드 밸브를 설치하여 각각의 솔레노이드 밸브(도시는 생략)의 제어로 인해 상기 이동측 금형 및 고정측 금형(2)(3)의 내부 온도가 위치에 따라 다르게 설계하는 것이 가능한다.

즉, 다시말해 상기 이동측 금형(2)의 내부에 형성되는 유체 이동 파이프의 개수를 6개로 구성하고, 그 각각의 유체 이동 파이프의 유체 흐름을 조절하기 위한 솔레노이드 밸브를 각각 조절하게 되면 그 위치에 따른 다양한 온도의 제어가 가능하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템은 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 사출 금형의 자동 온도 제어시스템은 미소한 시간에 금형의 온도를 정밀하게 제어할 수 있으며, 기설정 온도를 세팅하게 되면 자동으로 검출한 온도와의 비교를 통해 소망하는 온도를 지속적으로 유지할 수 있도록 제어함과 동시에 그 결과치 및 세팅값을 모니터를 통해 직접 인식 가능하게 된다.

Claims (8)

1. 이동측/고정측 금형에 온수 및 냉수를 공급하여 적정온도로 유지시키는 금형의 온도제어장치에 있어서,

   상기 금형의 온도를 입력하여 설정기 위한 키입력부와;

   냉수를 일정 수준의 온도로 유지시켜 공급하는 온조기, 냉동기, 예열기를 통해, 그 온조기, 냉동기, 예열기와 이동측/고정측 금형과의 공급파이프의 중간에 연결되어 유체의 량을 조절하는 솔레노이드 밸브와;

   상기 솔레노이드 밸브와 각각 연결되어 상기 이동측 및 고정측 금형의 내부에 내설되어 유체를 이동시키는 유체 이동 파이프와;

   상기 이동측/고정측 금형의 내부에 형성된 유체 이동 파이프의 부근 소정부에 다수개 설치되어 그 금형내의 온도를 검출하는 온도 감지부와;

   상기 다수의 온도 감지부의 검출신호를 각 단자에 인가받아 처리 가능한 신호로 변환시키는 서모 커플과;

   상기 키입력부로부터 인가된 기설정 온도 데이터와, 상기 온도 감지부로부터 검출된 현재 온도와의 온도차에 따른 상기 솔레노이드 밸브의 개방 및 폐쇄값을 저정하는 데이터 저장부와;

   상기 서모 커플로부터 온도 감지신호를 인가받아 상기 데이터 저장부로부터 독취한 기설정 온도와 비교하여 상기 솔레노이드 밸브에 대한 온도 보상제어를 행하는 온도 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 제어시스템에는 상기 온도 감지부를 통해 검출된 온도 데이터 및 기설정 온도 데이터, 솔레노이드 밸브 작동 상태를 시각적으로 디스플레이시키기 위한 모니터와, 그 모니터를 구동시키기 위한 모니터 구동부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 이동측/고정측 금형의 내부에 내설된 상기 유체 이동 파이프는 그 내설 개수와, 상기 솔레노이드 밸브의 개수에 따라 동일한 금형 내에서도 위치에 따라 각기 다른 온도를 발생시킬 수 있게 된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 고정측 금형으로 유입되는 냉온수 공급 파이프는 상기 온조기 및 상기 냉동기로부터 상기 고정측 금형으로 연결되는 중간에 각각의 파이프를 통한 유체의 량을 조절할 수 있도록 한 제 1, 2 솔레노이드 밸브가 구성되며, 상기 이동측 금형으로 유입되는 냉 온수 공급파이프는 상기 냉동기와 예열기로부터 상기 이동측 금형으로 연결되는 중간에 각각의 파이프를 통해 유체의 량을 조절할 수 있게 된 제 3, 4 솔레노이드 밸브가 각각 구성된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 금형의 온도가 기설정온도보다 낮을 경우에는 상기 제 1, 2, 3 솔레노이드 밸브를 폐쇄시킴과 동시에 상기 4 솔레노이드 밸브를 개방시키는 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 이동 파이프는 금형의 사출부에 최대한 근접하도록 구성하여 사출부에 대한 유체 이동 파이프에 의한 온도 제어가 용이하게 이루어질 수 있게 된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 이동측 및 고정측 금형은 그 내부로 유체가 순환되어 상기 온조기 및 예열기로 복귀될 수 있도록 유체 이동 파이프가 구비되므로 복귀된 냉각수의 자체가 냉각 및 예열기능을 갖는 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 이동 파이프는 상기 이동측 및 고정측 금형의 일단 소정부를 거쳐 그 내부로 짧고 가늘게 다수개가 형성되어 유체의 순환시 열을 뺏는 로스(ROSS)가 감소될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 사출 금형의 자동 온도 제어시스템.