KR20110015291A

KR20110015291A - 금형에 설치되는 에어분사장치

Info

Publication number: KR20110015291A
Application number: KR1020090072932A
Authority: KR
Inventors: 유기철
Original assignee: 유기철
Priority date: 2009-08-07
Filing date: 2009-08-07
Publication date: 2011-02-15

Abstract

본 발명은 금형에 에어분사장치를 설치하여, 냉각구멍측으로 물과 함께 압축공기가 이동되면서 와류, 난류 등을 발생시켜 금형의 냉각구멍에 협착되거나 협착전 스케일이나 이물질 등을 효과적으로 제거할 수 있는 금형에 설치되는 에어분사장치를 제공한다.

Description

금형에 설치되는 에어분사장치{Air spraying device for mothod}

본 발명은 금형에 설치되는 에어분사장치에 관한 것으로, 더 상세히는 금형에 에어분사장치를 설치하여, 물과 함께 압축공기가 와류, 난류를 발생시키면서 금형의 냉각구멍에 협착되거나 협착전 스케일이나 이물질 등이 효과적으로 제거할 수 있는 금형에 설치되는 에어분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용용수는 크게 수도수, 공업(산업)용수, 지하수 등으로 대별된다. 한편, 상기 사용용수(이하 '물' 이라함) 속에는 각종 금속원소와 미네랄 등 광물질과 기체원소 등이 용해되어 있어, 이러한 물질들을 적절히 처리해 주지 않으면 상기한 물질들은 상호간의 전기 화학적인 반응을 통한 결합에 의해 배관이나 수조(담수지 포함) 내에 녹이나 스케일이 생성되고 각종 세균, 미생물을 발생시키는 원천이 된다.

그리고 지하수 등에 연결되는 배관과, 이 배관에 연결되는 금형 및 용수처리장치, 열교환기, 응축기, 콤프레셔, 냉각기, 보일러(주변기기) 등을 장시간 사용하 다보면, 물이 이동하면서 배관과 기기장치의 관로 내부에 녹이나 스케일을 생성되어, 배관이나 관로가 막히거나 파손되어 자체 기능이 상실되거나 효율이 현저히 감소하는 문제점이 있었다.

특히, 금형인 경우에는 그 자체가 금속재질로 이루어져, 사용하다보면 재질의 특성상 복수의 관로(냉각구멍)에 부식이 발생되고, 그리고 이 냉각구멍을 통과하는 물에 의해 스케일이나 먼지, 녹, 녹가루, 침전물(이하 ' 이물질 ' 이라 칭함) 등이 협착되어 열전도, 냉각효율이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 상태가 오래 지속되면 상기 냉각구멍이 막히게 되어 수리비용이 많이 소요되고, 기기장치의 빈번한 고장으로 생산성이 저하되고 불량률이 증가하는 문제점이 있었다. 상기의 문제점을 해결하기 위한 다양한 기술이 요구되고 있는 실정이다.

이에 따라 본 발명은 금형에 에어분사장치를 설치하여, 냉각구멍측으로 물과 함께 압축공기가 이동되면서 와류, 난류 등을 발생시켜 금형의 냉각구멍에 협착되거나 협착전 스케일이나 이물질 등을 효과적으로 제거할 수 있는 금형에 설치되는 에어분사장치를 제공한다.

이에 따라 본 발명의 금형에 설치되는 에어분사장치는 제품을 냉각시키기 위 한 물 유입구와 배출구가 형성되고, 이 유입구의 일정간격을 두고 결합홈이 형성되며, 상기 유입구와 결합홈 사이에 에어연통공이 연통된 코어로 이루어진 금형과; 상기 결합홈에 설치되며, 이 결합홈측으로 압축공기의 공급을 유도하는 에어공급수단과; 상기 유입구의 내측에 설치되며, 상기 에어연통공을 통해 이송된 압축공기를 경사지게 분사하는 에어분사공이 형성된 에어분사부;로 구성된다.

따라서, 본 발명은 금형에 에어분사장치를 설치하여, 냉각구멍측으로 물과 함께 압축공기가 이동되면서 와류, 난류 등을 발생시켜 금형의 냉각구멍에 협착되거나 협착전 스케일이나 이물질 등을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 금형에 설치되는 에어분사장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 에어분사부를 보인 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 에어분사장치의 역류방지밸브를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 에어분사장치의 역류방지밸브를 보인 사시도이며, 도 5은 본 발명에 따른 에어분사장치의 다른실시예를 보인 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 금형에 설치되는 에어분사장치는 금형(10)의 코어(11)에 설치되며 이 코어(11)측으로 압축공기를 공급하는 에어공급수단(30)과, 상기 코어(11)에 설치되며, 공급된 압축공기를 경사지게 분사하는 에어분사부(20)로 구성된다.

상기 금형(10)은 코어(11)와, 이 코어(11)에는 성형된 제품을 냉각하는 냉각구멍(17)이 직선 또는 곡면지게 형성되고, 이 냉각구멍(17)에 연통되며 물 유입구(12)와 배출구(13)가 형성되고, 이 유입구(12)의 일정간격을 두고 결합홈(14)이 형성되며, 상기 유입구(12)와 결합홈(14) 사이에 연통된 에어연통공(15)으로 이루어진다.

상기 에어분사부(20)는 내부가 중공되며, 외주면 양측에는 돌출된 걸림턱(21)이 형성되고, 상기 에어연통공(15)에 연통되며, 에어의 흐름을 전환하는 환형홈(22)이 형성되고, 이 환형홈(22)에 연통되며, 중공된 내주면으로 고압의 에어를 경사지게 분사하는 복수의 에어분사공(23)으로 이루어진다.

그리고 상기 에어분사부(20)에는 배출구(13)에 삽입된 상태에서 상기 걸림턱(21)과 배출구(13)의 일면에 오링(24)이 개재되어 기밀을 유지한다.

상기 에어분사공(23)은 지름이 1∼30mm 내로 구비되는 것이 바람직하고, 원주방향으로 4∼20개로 형성될 수 있는 것이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 에어분사부(20)의 에어분사공(23)은 원주방향으로 따라 직경이 1 : 1.1 : 1.2 : 1.3 ... 비율이 순차적으로 확관되게 관통된다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 에어분사부(20)의 에어분사공(23)은 원주방향으로 직경이 1 : 1.9 : 1.2 : 1.8 : 1.3 : 1.7 ... 비율이 불규칙하게 관통된다.

도 2a,b에 도시된 바와 같이 에어가 상기 에어분사공(23)을 통과하는 분사압력과 유속의 차이에 의해 물을 회전시키거나 소용돌이(난류, 와류)가 발생된다.

한편, 상기 배출구(13)에 나사결합되어 상기 에어분사부(20)를 고정하는 고정너트(25)가 설치된다.

상기 고정너트(25)는 내부가 중공되며 일측은 유입구(12)의 내주면에 나사결합되고, 타측은 물공급관에 연결된다.

상기 에어공급수단(30)은 압축공기를 발생하는 에어콤프레셔(도면상에 도시하지 않음)와, 상기 결합홈(14)에 에어공급부(31)가 설치되며, 상기 에어콤프레셔와 에어공급부(31) 사이에 에어공급라인(32)이 설치되고, 이 에어공급라인(32)에는 에어밸브(33)가 설치되고, 상기 에어공급라인(32)을 통과하는 압축공기의 압력을 감지하는 압력스위치(34)가 구비되며, 전원을 인가받아 동작되는 솔밸브(35)가 형성되고, 상기 압력스위치(34)와 솔밸브(35) 사이에 체크밸브(36)가 설치되고, 상기 압력스위치(34)의 공기압력에 따라 솔밸브(35)의 동작을 콘트롤하는 제어부(37)로 이루어진다.

상기 에어밸브(33)와 체크밸브(36)는 솔밸브(35)의 고장이나 오작동에 의해 발생될 수 있는 문제를 해결하기 위한 것이다.

상기 압력스위치(34)는 에어콤프레셔에서 생성된 압축 공기의 압력이 에어공급라인(32)을 통과할 때 이 압력을 감지하여 제어부(37)로 전달하게 된다.

그리고 상기 압력스위치(34)는 에어공급라인(32)의 압축공기가 셋팅된 압력이상이 되면 에어콤프레셔가 정지되고, 셋팅된 압력이하가 되면 에어콤프레셔가 동작되는 구조인 것이다.

상기 제어부(37)는 압력스위치(34)에 의해 공기압력이 셋팅된 압력상태가 되어, 상기 솔밸브(35)를 열면 순간적으로 에어공급라인(32)을 거쳐 상기 결합홈(14)측으로 압축공기가 이송된다.

그리고 상기 제어부(37)에서는 솔밸브(35)의 열리는 시간 5∼20초, 닫혀지는 시간 1∼20초, 열리고 닫히는 1∼10 횟수 및 반복동작하는 1∼5시간 정도로 셋팅하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 에어공급수단(30)은 에어콤프레셔에 의해 소정의 압력이 생성되어 에어공급라인(32)의 압력이 설정압력 이상이 되면, 이를 상기 압력스위치(34)가 감지하여 이를 제어부(37)측으로 신호를 전달하면 상기 제어부(37)에서 상기 솔밸브(35)를 셋팅된 시간(초) 동안 오픈(open)시키면 상기 결합홈(14)을 거쳐 상기 에어분사부(20)의 에어분사공(23)측으로 압축공기가 분사되면, 상기 금형(10) 내부의 물이 빠른 속도로 이송되고, 이때 물과 함께 공기방울이 난류, 소용돌이를 발생시키면서 금형(10)의 냉각구멍(17)으로 각각 공급된다.

그리고 상기 제어부(37)에서 솔밸브(35)의 셋팅된 시간(초)이 되어 상기 솔밸브(35)를 클로스(close)시키면, 상기 에어분사부(20)측으로 압축공기의 공급이 차단된다.

상기에서 보는 바와 같이, 본 발명의 금형(10)에 설치되는 에어분사장치는 먼저 상기 에어공급수단(30)에 의해 압축공기가 상기 결합홈(14)과 에어연통공(15)을 순차적으로 통과하여 상기 에어분사부(20)의 에어분사공(23)을 통해 분사되면, 물과 함께 압축공기에 의해 발생되는 공기방울이 금형(10)의 냉각구멍(17)을 따라 빠른 속도로 이송되면서 이 냉각구멍(17)에 협착되거나 협착전 상태의 스케일이나 이물질 등에 물과 공기방울이 부딪쳐 순간 발생되는 압력파, 충격에너지에 의해 스케일이나 이물질 등을 효과적으로 제거할 수 있다.

이와 같이, 상기 에어공급수단(30)의 동작을 반복적으로 구동시켜 상기 금형(10)의 냉각구멍(17)내 스케일이나 이물질 등을 제거하여 상기 금형(10)의 열교환 및 열전달, 냉각 효율등을 극대화할 수 있는 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 금형(10)의 결합홈(14)에 설치되며, 압축공기의 공급을 유도함과 아울러 물이 역류되는 것을 방지하는 역류방지밸브(40)가 설치된다.

상기 역류방지밸브(40)는 결합홈(14)의 양측에 설치되는 밸브지지부(41) 및 밸브고정부(43)와, 일측은 밸브고정부(43)의 내측면에 개폐가능하게 오링(48)이 구비되고, 타측은 내부에 가이드공(51)이 형성된 개폐부(46)와, 상기 밸브지지부(41)와 개폐부(46)의 가이드공(51)에 결합되는 가이드봉(54)과, 상기 개폐부(46)와 밸브지지부(41) 사이에 탄성지지되는 스프링(55)과, 상기 결합홈(14)에 체결되어 상기 밸브고정부(43)를 고정하는 체결너트(56)로 이루어진다.

상기 밸브고정부(43)는 결합홈(14)의 내부에 나사결합가능하게 형성되고, 내 주면에 소정각도로 경사지게 테이퍼면(42)이 형성된다.

상기 밸브지지부(41)는 내부에 삽입홈(44)이 형성되고, 이 삽입홈(44)의 전면에 드라이버 등에 의해 상기 결합홈(14)에 나사결합이 용이하게 조임홈(45)이 형성된다.

상기 개폐부(46)의 외주면 일측에는 밸브고정부(43)의 테이퍼면(42)에 대응되게 경사면(47)이 형성되고, 이 경사면(47)에 오링(48)이 설치되며, 타측에는 결합홈(14)의 내주면에 지지됨과 아울러 전,후진을 유도하는 이송유도편(49)이 형성되고, 후방 내측에 가이드공(51)이 형성되며, 이 가이드공(51)의 양측으로 물배출공(52)이 연통되게 형성된다.

그리고 상기 개폐부(46)의 이송유도편(49)과 결합홈(14)의 내주면 사이에 에어이송통로(53)를 따라 에어가 유입된다.

상기 이송유도편(49)은 일부가 절개된 절개홈(50)이 형성되어 상기 결합홈(14)을 따라 전,후진되면서 마찰을 줄일 수 있는 것이다.

상기 가이드봉(54)은 원 또는 사각 형상으로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 밸브지지부(41)의 삽입홈(44)에 결합된다.

상기 체결너트(56)는 내부가 중공되며 상기 결합홈(14)에 나사결합되어 상기 밸브고정부(43)를 고정한다.

그리고 상기 체결너트(56)에는 에어공급수단(30)의 에어공급부(31)가 분리가능하게 결합된다.

상기에서 설명한 바와 같이, 상기 역류방지밸브(40)의 작용 및 효과를 설명 하면, 먼저 상기 에어공급수단(30)에 의해 에어가 상기 결합홈(14) 내측으로 공급되면, 에어의 공급압력에 의해 상기 개폐부(46)가 스프링(55)에 의해 탄성지지된 상태로 후진되는데, 이때 상기 결합홈(14)의 내주면을 따라 상기 이송유도편(49)이 후진됨과 아울러 상기 가이드봉(54)을 따라 상기 개폐부(46)의 가이드공(51)이 후진된다. 이와 동시에 상기 밸브고정부(43)와 개폐부(46)의 틈새로 에어가 유입되면서 상기 에어이송통로(53)를 거쳐 상기 결합홈(14)과 에어연통공(15)을 통해 공급된다.

그리고 에어의 공급을 차단하게 되면, 상기 탄성지지된 스프링(55)에 의해 상기 개폐부(46)가 전진되어 상기 밸브고정부(43)의 테이퍼면(42)에 오링(48)이 밀착되어 에어의 공급이 차단된다.

이처럼 에어가 공급이 차단되면, 상기 에어연통공(15)을 통해 상기 결합홈(14)측으로 물이 유입되어 상기 개폐부(46)의 가이드공(51)에 유입되는데, 이런 상태에서 다시 에어가 공급되어지면 상기 개폐부(46)의 가이드공(51)이 후진되면 상기 가이드봉(54)이 상기 가이드공(51)에 유입된 물을 밀어 상기 물배출공(52)으로 배출시키게 된다.

이와 같이, 본 발명의 역류방지밸브(40)는 가이드봉(54)을 따라 상기 개폐부(46)의 가이드공(51)이 전,후진되는 구조로, 상기 결합홈(14)의 내주면을 따라 이송유도편(49)이 안정적으로 전후진되어 에어의 공급압력을 일정하게 유지함과 아울러 상기 결합홈(14)과 이송유도편(49)의 마찰에 따른 고장원인을 줄여 제품의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 상기 에어분사부(20)의 에어분사공(23)을 통해 역류되는 물이 상기 역류방지밸브(40)에 의해 더 이상 역류되지 않는다.

도 5는 금형에 블럭화된 에어분사장치가 설치된 것으로, 상기 금형(10)의 유입구(12)에 체결홈(19)이 구비되고, 이 체결홈(19)에 분리가능하게 설치되는 몸체(60)와, 이 몸체(60)에 설치되는 에어공급수단(30) 및 에어분사부(20)로 구성된다.(상기에서 보는 바와 같이, 상기 에어공급수단 및 에어분사부에 대한 설명은 구체적으로 하지 않는다)

상기 몸체(60)는 유입구(12)에 연통되게 관통공(61)이 구비되고, 이 관통공(61)에 일정간격을 두고 결합홈(62)이 형성되며, 상기 관통공(61)과 결합홈(62) 사이에 에어연통공(63)으로 이루어진다.

상기 몸체(60)와 금형(10) 사이에는 오링(64)이 구비되어 기밀을 유지하게 된다.

이와 같이, 상기 몸체(60)의 내부에 상기 에어공급수단(30) 및 에어분사부(40)를 블럭화하여, 제조 및 설치작업이 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 금형에 설치되는 에어분사장치의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 에어분사부를 보인 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 에어분사장치의 역류방지밸브를 보인 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 에어분사장치의 역류방지밸브를 보인 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 금형 20: 에어분사부

30: 에어공급수단 40: 역류방지밸브

Claims

제품을 냉각시키기 위한 물 유입구(12)와 배출구(13)가 형성되고, 이 유입구(12)의 일정간격을 두고 결합홈(14)이 형성되며, 상기 유입구(12)와 결합홈(14) 사이에 에어연통공(15)이 연통된 코어(11)로 이루어진 금형(10)과;

상기 결합홈(14)에 설치되며, 이 결합홈(14)측으로 압축공기의 공급을 유도하는 에어공급수단(30)과;

상기 유입구(12)의 내측에 설치되며, 상기 에어연통공(15)을 통해 이송된 압축공기를 경사지게 분사하는 에어분사공(23)이 형성된 에어분사부(20);로 구성된 것을 특징으로 하는 금형에 설치되는 에어분사장치.
제1항에 있어서,

상기 결합홈(14)의 내부에 설치되며, 압축공기의 공급을 유도함과 아울러 물이 역류되는 것을 방지하는 역류방지밸브(40)가 더 포함되며, 이 역류방지밸브(40)는 결합홈(14)의 양측에 설치되는 밸브지지부(41) 및 밸브고정부(43)와, 일측은 밸브고정부(43)에 개폐가능하게 오링(48)이 구비되고, 타측은 내부에 가이드공(51)이 형성된 개폐부(46)와, 상기 밸브지지부(41)와 개폐부(46)의 가이드공(51)에 결합되는 가이드봉(54)과, 상기 개폐부(46)와 밸브지지부(41) 사이에 탄성지지되는 스프링(55)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금형에 설치되는 에어분사장치.
제1항에 있어서,

상기 에어공급수단(30)은 결합홈(14)의 입구측에 설치되는 에어공급부(31)와, 이 에어공급부(31)에 연통되게 에어공급라인(32)이 형성되고, 이 에어공급라인(32)을 통과하는 에어의 압력을 감지하는 압력스위치(34)와, 전원을 인가받아 동작되는 솔밸브(35)와, 상기 압력스위치(34)의 에어압력에 따라 상기 솔밸브(35)의 동작을 콘트롤하는 제어부(37)로 이루어진 것을 특징으로 하는 금형에 설치되는 에어분사장치.
제1항에 있어서,

상기 에어분사부(20)는 내부가 중공되며, 외주면 양측에 돌출된 걸림턱(21)이 형성되고, 상기 에어연통공(15)에 연통되어 압축공기의 흐름을 전환하는 환형홈(22)이 형성되며, 이 환형홈(22)에 연통되며, 중공된 내주면으로 고압의 압축공기를 경사지게 분사하는 복수의 에어분사공(23)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금형에 설치되는 에어분사장치.
제품을 냉각시키기 위한 물 유입구(12)와 배출구(13)가 형성되고, 이 물 유입구(12)에 연통되게 체결홈(19)이 형성된 코어(11)로 이루어진 금형(10)과;

이 체결홈(19)에 분리가능하게 설치되며 상기 유입구(12)에 연통되게 관통공(61)이 구비되고, 이 관통공(61)에 일정간격을 두고 결합홈(62)이 형성되며, 상기 관통공(61)과 결합홈(62) 사이에 에어연통공(63)이 형성된 몸체(60)와;

상기 결합홈(14)에 설치되며, 이 결합홈(14)측으로 압축공기의 공급을 유도하는 에어공급수단(30)과;

상기 관통공(61)의 내측에 설치되며, 상기 에어연통공(63)을 통해 이송된 압축공기를 경사지게 분사하는 에어분사공(23)이 형성된 에어분사부(20);로 구성된 것을 특징으로 하는 금형에 설치되는 에어분사장치.