KR20200084079A - 금형의 냉각수 유동 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 금형의 냉각수 유동표시장치는 회전축이 돌출된 발전기본체와, 상기 회전축에 설치되는 임펠러와, 상기 발전기본체의 외주면으로부터 반경방향으로 유로형성지지돌기를 구비한 발전기유닛과, 상기 발전기유닛이 삽입되어 발전기본체의 외주면과 내주면 사이에 냉각유로를 형성하며 냉각유로와 연통되는 냉각수배출부를 가지는 하우징과, 상기 하우징과 결합되어 발전기유닛이 설치되는 공간부을 밀폐하며, 상기 노즐부를 통하여 냉각수를 공급하기 위한 냉각수유입부가 형성된 하우징캡을 구비하며,
하우징캡과 유로형성지지돌기에 의해 지지되고 상기 임펠러를 전면과 외주면을 감싸며, 배면이 상기 냉각수유로와 연통되고 외주면에는 임펠러측으로 물을 분사하기 위한 복수개의 노즐부가 형성된 임펠러케이싱부재와, 상기 발전기본체의 후단부 또는 하우징의 적어도 일측에 상기 발전기유닛에 의해 발전된 전기에 의의해 발광되어 냉각수의 유동상태를 알려주는 발광유닛을 구비한다.

Description

금형의 냉각수 유동 표시장치{water cooling circulation display apparatus for injection mold}

본 발명은 냉각수 유동 표지장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 금형를 냉각시키기 위한 냉각수유로를 통과한 출구 측 또는 금형과 연결된 냉각수순환관에 설치되어 냉각수의 유동상태를 알 수 있는 금형의 냉각수 유동 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 사출금형(합성수지 성형 및 합금 성형용 다이캐스팅금형 포함)은 상호 형합되어 내부에 캐비티를 형성하는 적어도 두개의 제1,2금형으로 이루어지는데, 상기 제 1,2금형에는 캐비티의 형상 한정 또는 성형 된 제품의 취출을 감안하 코어들이 구비될 수 있다. 그리고 상기 제 1,2금형중 적어도 일측의 금형에는 금형의 동작과 금형 동작과 제품성형의 취출을 위한 수단들이 구비되어 있다.

또한 사출금형은 제품의 성형을 위한 금형을 냉각 및 가열함으로서 캐비티에 주입 된 고온의 성형재료를 적시에 냉각시킴으로써 성형품의 사이클 타임을 줄임과 아울러 취출이 원활하게 이루어질 수 있도록 하고 있다.

이러한 사출금형은 금형의 냉각 또는 가열의 효율과 그 균일성에 따라 성형물의 고착이나 수축 정도와 다양한 결함 발생의 원인이 되며, 생산성을 좌우하게 된다.

따라서, 제품의 성형을 위한 다양한 사출금형에는 다양한 냉각장치가 게시되어 있다. 이러한 냉각장치는 캐비티와 근접되는 금형에 냉각을 위한 워터자켓인 냉각수유로가 형성되고, 금형에 형성된 냉각수유로는 냉각수를 가열 및 냉각하기 위한 수단과 냉각수를 순환시키기 위한 순환관 및 펌프를 구비한다.

상술한 바와 같은 종래 사출금형의 냉각장치는 형태, 구조 및 기타 특성에 따른 균일한 냉각 상태를 장시간 균일하게 유지하기 어렵다. 특히, 사출금형를 사용하는 과정에서 금형의 워터자켓 내부의 이물질 또는 유분에 의해 오염되거나 순환되는 냉각수의 오염으로 인하여 냉각수의 유속이 느려져 냉각효과를 충분히 기대할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.

특히, 사출금형의 냉각장치에 냉각수가 원활하게 흐르고 있는 지를 관리자가 용이하게 파악할 수 없어 사출금형의 관리가 어렵다.

대한민국 특허 등록 제 10-1893491호에는 사출성형기 냉각수 공급관 설치용냉각수 순환표시장치가 게시되어 있다. 게시된 순환표시장치는 일방이 개방된 제1, 제2 공간부를 구비하고, 상기 제1 공간부와 연통되도록 유입구 및 유출구가 형성된 몸체; 상기 몸체의 제1 공간부 내에 회전 가능하도록 설치되는 임펠러; 상기 몸체의 제2 공간부에 배치되어 회전축이 상기 격벽의 관통공을 관통해서 상기 임펠러의 회전중심에 결합되는 회전자, 상기 회전자와 한 쌍으로 이루어지고 상기 회전자가 회전 가능하도록 수용되는 고정자, 상기 고정자를 지지하는 지지부재의 외곽에 방사형으로 배열되어 상기 고정자와 전기적으로 접속되는 발광소자를 구비하여,상기 몸체의 제2 공간부 내에 고정 설치되는 발전 및 발광수단; 상기 몸체의 양측에 고정되는 제1, 제2 커버부재; 및 하나 이상의 슬릿을 가지고 상기 발전 및 발광수단의 지지부재와 상기 제2 커버부재 사이에 배치되어 중심부에 상기 회전자의 회전축이 고정되는 회전원판;을 포함하여 구성된다.

상술한 바와 같이 구성된 종래의 순환표시장치는 사출성형기에 냉각수를 공급하기 위해 설치되는 냉각수 공급관에는 냉각수의 흐름이 정상적으로 이루어지고 있는지에 대해 표시하기 위한 별도의 장치가 마련되지 않음에 따라서 작업관리자가 냉각수의 공급 및 흐름이 정상적으로 이루어지고 있는지를 판단하기 위해서 사출성형기에 마련된 제어반을 주기적으로 관찰해야만 했다.

특히, 유입구를 통하여 유입되는 냉각수가 임펠러를 회전시키기 위한 영역으로의 유입 시 단면적이 확대되게 되므로 임펠러을 회전시키기 위한 유속의 떨어지게 된다. 이러한 유속의 저하는 발전량의 저하로 이어져 발광소자의 조도를 떨어뜨리게 된다.

대한민국 특허 등록 제 10-1893491호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 임펠러를 회전시키기 위한 냉각수의 속도 저하로 인한 발전기유닛의 출력저하를 방지할 수 있어 발광램프의 조도를 높일 수 있는 금형의 냉각수 유동 표시장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 금형을 냉각시키기 위한 냉각수의 흐름상태를 가시화시켜 작업자 또는 사용자에게 알려 줄 수 있으며 발전기의 회전수를 이용하여 유체의 흐름정보를 이용하여 냉각수의 유속확보가 가능하고 이를 통한 금형의 냉각유로의 상태를 예측할 수 있는 금형의 냉각수 유동표시장치를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 금형의 냉각수 유동표시장치는 회전축이 돌출된 발전기본체와, 상기 회전축에 설치되는 임펠러와, 상기 발전기본체의 외주면으로부터 반경방향으로 유로형성지지돌기를 구비한 발전기유닛과,

상기 발전기유닛이 삽입되어 발전기본체의 외주면과 내주면 사이에 냉각유로를 형성하며 냉각유로와 연통되는 냉각수배출부를 가지는 하우징과, 상기 하우징과 결합되어 발전기유닛이 설치되는 공간부을 밀폐하며, 상기 노즐부를 통하여 냉각수를 공급하기 위한 냉각수유입부가 형성된 하우징캡을 구비하며,

하우징캡과 유로형성지지돌기에 의해 지지되고 상기 임펠러를 전면과 외주면을 감싸며, 배면이 상기 냉각수유로와 연통되고 외주면에는 임펠러측으로 물을 분사하기 위한 복수개의 노즐부가 형성된 임펠러케이싱부재와,

상기 발전기본체의 후단부 또는 하우징의 적어도 일측에 상기 발전기유닛에 의해 발전된 전기에 의의해 발광되어 냉각수의 유동상태를 알려주는 발광유닛을 구비한 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 발광유닛은 발전기본체의 배면에 발전기유닛에 의해 발전된 전기에 의해 발광되는 발광램프 이루어지며, 발광램프로부터 조사된 광이 투과될 수 있도록 하우징이 투명환 재질로 이루어진다.

그리고 상기 하우징캡의 내주면에는 상기 케이싱을 발전기본체에 밀착시키기 위한 가압돌기가 형성되며, 상기 하우징캡의 단부측에는 발전기유닛을 캡과 하우징에 의해 구획된 내부공간의 중심에 위치시키기 위한 유로형성지지돌기가 삽입되어 지지되는 삽입지지부가 더 구비된다.

본 발명에 따른 금형의 냉각수 유동표시장치는 금형을 냉각시키기 위한 냉각수의 유속을 이용하여 발전하고, 이 발전기유닛으로부터 발생된 전기를 이용하여 발광램프를 발광시켜 냉각수의 유동상태를 작업자에가 육안으로 확인시킬 수 있도록 한 것으로, 냉각수의 유동불량에 금형의 손상 및 작업효 저하를 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 금형의 냉각수 유동표시장치는 작업가 쉽게 확인하며 냉각수 유속상태를 확인할 수 있으므로 금형의 손상을 미연에 방지할 수 있으며, 설치 및 회수가 용이하다.

도 1은 본 발명에 따른 금형의 냉각수 유동표시장치가 냉각수순환관에 설치된 상태를 나타내 보인 측면도,
도 2는 본 발명에 따른 금형의 냉각수 유동표시장치의 분리사시도,
도 3은 본 발명에 ??른 금형의 냉각수 유동표시장치의 단면도,
도 4는 도 2에 도시된 금형의 냉각수 유동표시장치의 작동상탤르 나타내 보인 일부절제 사시도.

본 발명에 따른 금형의 냉각수 유동표시장치는 각종 금형의 냉각수 순환관로상에 설치되어 냉각수의 흐름상태를 작업자가 시각적인 확인이 가능한 것으로 일 실시예를 도 1 내지 4에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 금형의 냉각수 유동표시장치(10)은 상호 성형공간을 형성하는 상하부금형으로 이루어진 사출금형(100)에 냉각수를 순환시키기 위한 냉가수순환관(110)에 설치되는 것으로, 냉각수유입부(21)를 구비한 하우징캡(22)과 나사결합되며 냉각수배출부(25)가 설치된 하우징(26)에 의해 구획된 공간부에 위치되는 발전기유닛(40)을 구비한다.

상기 발전기유닛(40)은 내부에 발전부(미도시)를 구비하며, 회전축(41)이 전면으로부터 돌출되는 발전기본체(42)를 구비한다. 상기 발전기본체(42)는 냉각수가 내부로 유입되지 않도록 밀폐구조를 가진다.

그리고 상기 회전축(41)에는 상기 캡의 냉각수유입부(21)를 통하여 유입되는 냉각수에 의해 회전되는 임펠러(30)가 설치된다. 상기 임펠려(30)는 회전축(41)이 고정되는 디스크부(31)를 구비하고, 이 디스크부(31)의 외주면에는 반경방향으로 소정의 각도로 설치되는 복수개의 깃(32)을 구비한다. 상기 임펠러(30)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 냉각수유입부(21)을 통하여 유입되는 냉각수가 냉각수배출부(25)를 통하여 배출되는 냉각수에 의해 회전축(41)을 회전시킬 수 있는 구조이면 가능하다.

그리고 상기 임펄러(30)과 대응되는 발전기본체(42)의 전면측에는 경사면(42a)이 형성되어 임펠러(30)을 통과한 냉각수가 발전기본체(42)의 외주면과 하우징(26)의 내주면 사이에 형성된 냉각수유로(50)로 원활하게 유입된다.

그리고 상기 경사면(42a)이 형성된 발전기본체(42)의 전면측 외주면에는 반경방향으로 복수개의 유로형성지지돌기(45)가 형성된다. 이 유로헝성지지돌기(45)는 후술하는 하우징(26)의 나사형성부위의 내면에 걸릴수 있는 길이로 형성함이 바람직하다.

상기 하우징(20)은 하우징캡(22)와 결합되어 발전기유닛(40)이 장착되는 내부공간과 상기 냉각수유로(51)를 형성하기 위한 것으로, 발전기유닛(40)이 삽입되는 공간부(27)가 상기 냉각수배출부(25)와 연통되도록 형성되고, 상기 냉각수배출부(25)와 대응되는 단부에는 상기 캡(22)과 나사결합을 위한 암나사결합부(28)가 형성된다. 상기 공간부(27)를 이루는 하우징(26)의 내주면과 암나사결합부(28)의 경계부위에는 단턱(28a)이 형성되어 상기 유로형성지지돌기(45)가 지지된다. 상기 하우징(26)의 단면은 원형 또는 다각형의 형상으로 형성될 수 있으며 이는 발전기본체의 형상에 따라 달라질 수 있다.

그리고 상기 하우징(26)과 결합되는 하우징캡(22)은 상기 공간부(27)와 연통되는 냉각수유입구(21)가 형성되고, 상기 하우징(26)의 암나사결합부(28)과 대응되는 측에는 암나사결합부(28)와 대응되는 수나사결합부(23)가 형성된다. 상기 수나사결합부(23)에는 상기 암나사결합부(28)과 결합 시 간섭이 발생되지 않은 범위내에서 상기 유로형성지지돌기(45)가 지지되는 삽입지지부(24)가 형성된다.

그리고 상기 하우징캡(22)와 하우징(26)에 의해 형성된 공간부(27)에 설치된 발전기유닛(40)의 임펠러(30)는 발전기유닛(40)의 유로형성지지돌기(45)와 하우징캡(22)에 의해 지지된 임펠라케이싱부재(60)에 의해 감싸여진다. 상기 하우징캡(22)의 내면에는 상기 임펠라케이싱부재(60)를 상기 발전기본체(42)의 유로형성지지돌기(45) 측으로 밀착시키기 위한 복수개의 가압돌기(65)가 설치된다.

상기 임펠러케이싱부재(60)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 임펠러(30)가 회전될 수 있도록 전면과 외주면을 감싸며, 배면이 상기 냉각수유로(50)와 연통될 수 있도록 하우징캡의 형상을 가진다. 그리고 상기 임펠라케이싱부재(60)의 외주면에는 상기 냉각수유입구(21)로 유입된 냉각수가 임펠러(30)의 깃(32)측으로 분사될 수 있도록 복수개의 노즐부(61)가 형성된다. 상기 노즐부(61)는 케이싱부재(60)의 외주면에 등간격으로 설치될 수 있다.

그리고 상기 노즐부(61)의 전면에는 냉각수를 노즐부(61) 측으로 가이드하기 위한 가이드깃(62)이 설치된다. 그리고 상기 하우징캡(22)의 내면에는 상기 냉각수유입구(21)를 통하여 유입된 냉각수를 상기 노즐부(61)로 가이드하기 위한 냉각수가이드깃(미도시)가 더 구비될 수 있다.

상기 임펠러케이싱부재(60)는 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 냉각수유입부(21)를 통하여 유입되는 냉각수를 임펠러(30) 측으로 가이드하여 냉각수의 속도를 높일 수 있는 구조이면 가능하다.

그리고 상기 발전기본체(42)의 후단부 또는 하우징(26)의 적어도 일측에 상기 발전기유닛(40)에 의해 발전된 전기에 의해 발광하여 냉각수의 유동상태를 알려주는 발광유닛(70)을 구비한다. 상기 발광유닛(70)은 발전기본체(42)의 배면에 발전기유닛(40)에 의해 발전된 전기에 의해 발광되는 발광램프(71)로 이루어지며, 발광램프(71)로부터 조사된 광이 투과될 수 있도록 하우징(26)은 투명한 재질로 이루어질 수 있다. 상기 발광램프는 발광다이오드로 이루어질 수 있다.

상기 발광램프(71)은 정상적인 속도로 냉각수가 흐르는 경우, 녹색으로 발광하고, 냉각수의 흐름에 정상적이지 않은 경우, 적색으로 발광할 수 있도록 두 개 이상의 발광다이오드를 포함한다.

또한 상기 발광유닛(42)은 발전기유닛(40)의 회전축(41)의 회전수를 감지하여 이를 유속을 환산하는 제어부(80)를 더 구비할 수 있고, 이 제어부에 냉각수의 유속상태를 표시하는 냉각수의 유속표시부(81)을 더 구비한다. 상기 냉각수의 유속을 표시하는 유속표시부(80)는 유속에 따라 단계적으로 색상을 달리하는 디스플레이(82)를 포함한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 금형의 냉각수 유동 표시장치(10)은 냉각수순환관(110)에 금형을 순환하는 냉각수가 냉각수유입부(21)로 유입되어 냉각수배출부(25)로 배출될 수 있도록 설치된다.

이와 같이 설치된 금형의 냉각수 유동 표시장치(10)은 금형을 냉각하기 위한 냉각수는 냉각수유입부(21)로 유입된 후 가이드깃(62)에 의해 안내되어 노즐부(61)에 의해 임펠러(30)의 깃(32)로 분사된다. 따라서 상기 임펠러(30)에 설치된 회전축(41)은 회전하게 된다. 이로서 발전기유닛(40)에 의해 전기를 발전하게 되고, 이 발전된 적기에 의해 발광유닛(70)의 발광램프가 발광된다. 이 발광램프(70)으로부터 발광된 빛은 투명한 재질로 이루어진 하우징(26)를 통하여 확인할 수 있다. 따라서 작업자는 냉각수가 정상적으로 흐르고는 것을 받로 확인할 수 있다.

금형에 형성된 냉각수유로 내면의 스케일로 인하여 유속이 상대적으로 느려지는 경우 발광램프(70)의 색상이 녹색으로 발광되고, 유속이 느려져 냉각이 충분히 이루어지는 않은 경우, 적색으로 표시되게 되므로 작업자는 발광램프(70)의 색상만으로 금형의 냉각수 흐름상태를 알 수 있다.

특히 본 발명의 금형의 냉각수 유동 표시장치(10)는 임펠러(30)를 회전시키기 위하여 임펠러케이싱부재(60)에 형성된 노즐부(61)를 통하여 냉각수의 분사속도를 높일 수 있으므로 임펠러의 회전수를 높일 수 있다. 따라서 냉각수순환관(110)를 따라 흐르는 냉각수의 유속보다 노즐부(61)를 통하여 분사되는 분사속도가 상대적으로 높게 되고, 나아가서는 발전효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 회전축이 돌출된 발전기본체와, 상기 회전축에 설치되는 임펠러와, 상기 발전기본체의 외주면으로부터 반경방향으로 유로형성지지돌기를 구비한 발전기유닛과,
   상기 발전기유닛이 삽입되어 발전기본체의 외주면과 내주면 사이에 냉각유로를 형성하며 냉각유로와 연통되는 냉각수배출부를 가지는 하우징과, 상기 하우징과 결합되어 발전기유닛이 설치되는 공간부을 밀폐하며, 상기 노즐부를 통하여 냉각수를 공급하기 위한 냉각수유입부가 형성된 하우징캡을 구비하며,
   하우징캡과 유로형성지지돌기에 의해 지지되고 상기 임펠러를 전면과 외주면을 감싸며, 배면이 상기 냉각수유로와 연통되고 외주면에는 임펠러측으로 물을 분사하기 위한 복수개의 노즐부가 형성된 임펠러케이싱부재와,
   상기 발전기본체의 후단부 또는 하우징의 적어도 일측에 상기 발전기유닛에 의해 발전된 전기에 의의해 발광되어 냉각수의 유동상태를 알려주는 발광유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 금형의 냉각수 유동표시장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 발광유닛은 발전기본체의 배면에 발전기유닛에 의해 발전된 전기에 의해 발광되는 발광램프 이루어지며, 발광램프로부터 조사된 광이 투과될 수 있도록 하우징이 투명환 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 금형의 냉각수 유동표시장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징캡의 내주면에는 상기 케이싱을 발전기본체에 밀착시키기 위한 가압돌기가 형성되며, 상기 하우징캡의 단부측에는 발전기유닛을 캡과 하우징에 의해 구획된 내부공간의 중심에 위치시키기 위한 유로형성지지돌기가 삽입되어 지지되는 삽입지지부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 금형의 냉각수 유동표시장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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