KR20230008974A - 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈 - Google Patents
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Abstract
기존 금형의 추가 가공이나 금형의 손상을 최소화하면서도 금형 내부의 온도를 정확하게 측정할 수 있어 스마트 주조와 같이 금형 공장의 자동화와 품질 관리에 적용할 수 있는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에 관한 것으로, 다수의 이젝터 부재, 상기 다수의 이젝터 부재의 각각에 마련된 온도 감지 부재, 가이드 바를 구비하고, 상기 다수의 이젝터 부재가 각각 장착된 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 결합된 제2 플레이트를 포함하고, 상기 온도 감지 부재는 센서부와 상기 센서부에 연결된 신호선을 포함하고, 상기 신호선은 상기 가이드 바 사이를 통해 외부로 인출되는 구성을 마련하여, 반복적인 금형의 작동시에도 금형 내부의 온도를 정확하게 측정할 수 있고, 신호선의 장력을 감소시켜 단선의 위험성을 저감하면서 내구성을 확보할 수 있다.
Description
본 발명은 다이캐스팅 금형을 이용한 주조 공정에 적용할 수 있는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에 관한 것으로, 특히 기존 금형의 추가 가공이나 금형의 손상을 최소화하면서도 금형 내부의 온도를 정확하게 측정할 수 있어 스마트 주조와 같이 금형 공장의 자동화와 품질 관리에 적용할 수 있는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에 관한 것이다.
금속은 다양한 방법으로 성형되는데, 대표적으로 금형에 의한 주조 및 단조법이 있다. 주조나 단조는 금속을 빠르고 정확하게 성형할 수 있기 때문에 대량생산에 적합한 방식이다.
주조나 단조를 위한 금형장치는 일반적으로 가동 금형을 고정금형과 합체하여 제품이 성형 되는 공간인 캐비티(cavity)를 형성하고, 그 캐비티 내로 금속을 가열하여 녹인 금속 용탕을 주입하여 채우거나(주조) 또는 가압하여 응고(단조)시킨 후, 가동금형을 고정금형에서 이격시켜 성형된 제품을 탈형하게 된다.
성형된 제품의 탈형은 이젝터 핀(ejector pin)을 이용하여 성형된 제품을 가동 금형에서 떼어내는 방식으로 하게 된다. 고정금형에서 가동 금형을 이격시키면 성형된 제품은 가동 금형에 붙어 있는 상태가 되는데, 이젝터 핀은 가동 금형을 관통하여 캐비티에 이르는 길이를 가지게 형성되어 실린더에 의해 캐비티 쪽으로 전진하면서 상기 성형된 제품을 밀어 가동금형으로부터 떼어내는 것이다.
예를 들어, 다이캐스팅 금형은 알루미늄 합금, 아연 합금 등과 같은 금속재료를 용융시켜 고정금형과 가동 금형 사이에 형성된 캐비티(cavity) 내에 주입하고, 주입된 용융 금속을 냉각시켜 제품 즉, 주물을 성형하도록 하는것이다.
이러한 다이캐스팅 금형을 이용한 성형 공정에서는 적정한 온도 유지가 매우 성형품의 품질에 영향을 미친다. 따라서, 다이캐스팅 금형 성형 시의 온도를 측정하고 그에 따라 적절하게 금형을 냉각 또는 가열하여 금형의 온도를 조절하게 된다.
상술한 바와 같이 금형의 성형 온도의 관리를 위해서는 주물에 직접 접촉되는 부분의 온도의 측정이 요청되는데 종래에는 설비를 정지하여 금형을 개방한 후 코어의 표면온도를 측정하는 방법이 이용되었다. 그러나 코어의 표면온도를 측정하는 방법은 코어가 냉각된 이후에 온도를 측정하는 한계로 인하여 다이캐스팅 성형과정에서 용융금속 충진 시의 온도 측정이 불가능하여 적절한 온도 유지 관리가 불가능하였다.
즉, 다이캐스팅 제품의 결함은 크게 용탕의 온도와 흐름 제어가 영향을 미치기 때문에 효율적인 품질관리를 위해서는 금형 내부의 온도 분포를 실시간으로 측정 및 분석하여 다이캐스팅 제품의 불량을 판정해야 한다.
이러한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 온도를 측정하는 온도측정 센서부 및 상기 온도측정 센서부가 안착 되도록 일측 면에는 주물에 접촉되는 선단부의 일부분을 제외하고 길이방향으로 안착홈이 형성되고, 후단에는 헤드부가 형성되는 이젝터 핀을 포함하되, 상기 안착홈이 헤드부까지 연장되고, 상기 이젝터 핀의 안착홈에 안착된 온도측정 센서부와 상기 이젝터 핀은 일체형으로 형성되며, 상기 헤드부의 외주면에는 이젝터 판에 체결되어 상기 이젝터 핀이 회전되지 않도록 회전방지부재가 형성되는 다이캐스팅 온도측정장치에 대해 개시되어 있다.
또, 하기 특허문헌 2에는 용탕을 수용하는 캐비티와 냉각용 유체가 통과하는 냉각 유로를 구비한 금형, 상기 캐비티에 용탕을 공급하는 급탕 장치, 상기 냉각 유로에 상기 냉각용 유체를 흐르게 하는 냉매 공급 장치, 상기 금형의 온도를 측정하는 온도 센서, 상기 급탕 장치에 의한 상기 캐비티로의 용탕의 급탕 완료를 검출하는 착탕 센서, 상기 착탕 센서에 의해 검출된 착탕 신호에 기초하여 상기 냉매 공급 장치를 서로 냉각 효율이 다른 2개의 냉각 모드 사이에서 전환하는 제1 제어부 및 상기 온도 센서에 의해 검출된 온도 측정값에 기초하여 상기 각 냉각 모드의 냉각 상태를 제어하는 제2 제어부를 구비한 주조 장치에 대해 개시되어 있다.
한편, 하기 특허문헌 3에는 캐비티를 가지는 제1의 형판, 코어를 가지고 상기 제1의 형판에 대하여 상대적으로 이동 가능하게 된 제2의 형판을 조합하여, 상기 캐비티와 상기 코어의 사이에 수지를 충전하여 성형품을 성형하는 성형용 금형에 적용되어, 상기 제1 및 제2의 형판이 상대적으로 떨어질 때에 상기 성형품을 선단으로 밀어 상기 형판으로부터 밀어내는 이젝터 핀에서, 상기 성형품의 성형시에 상기 이젝터 핀의 선단에 가해지는 상기 캐비티 내의 압력을 검출하기 위한 압력검출수단을 상기 이젝터 핀의 후단에 일체로 설치한 압력 센서 부착 이젝터 핀에 대해 개시되어 있다.
상술한 바와 같은 특허문헌 1에는 이젝터 핀에 온도센서를 장착하여 금형 내부의 온도 분포를 측정하는 기술적 사상이 개시되어 있지만, 이젝터 핀의 헤드부와 축부(막대부)가 일체로 형성된 구조이므로, 이젝터 판과 이젝터 핀 어셈블리를 형성하기 위해서는 제1 플레이트와 제2 플레이트의 사이에서 제2 플레이트에 형성된 관통공에 이젝터 핀의 축부를 삽입하는 방식으로 결합하는 구성이기 때문에 온도센서(열전대)의 신호선을 이젝터 핀의 헤드부에서 인출하여 제1 플레이트에 형성된 관통공을 통하여 외부로 연결하는 구성으로 마련된다.
따라서, 온도센서의 설치 및 유지/보수를 위하여 이젝터 판-이젝터 핀 어셈블리를 해체할 경우, 복수의 온도센서로부터 인출된 신호선이 손상되지 않도록 정리하는 작업이 매우 번거로울 뿐만 아니라, 실제 금형의 작동시 이젝터 판-이젝터 핀 어셈블리의 반복적인 전진/후퇴 운동으로 인하여 제1 플레이트의 좁은 관통공으로부터 인출된 신호선에 반복 하중(인장력)이 작용하게 됨으로써 신호선이 단선 되는 등 신뢰성 저하의 문제점이 발생한다.
또, 특허문헌 2에는 금형(가동형)을 관통하여 단부가 캐비티에 노출되는 온도 센서를 설치한 구성에 대해서는 개시되고, 특허문헌 3에는 이젝터 핀을 이용하여 금형 내부의 공정 조건을 측정하는 기술이 개시되어 있지만, 금형에 대한 설치 구조 및 유지 보수를 실행하기 위한 구조에 대해서는 개시되어 있지 않았다.
즉, 상술한 종래 기술에 의한 금형에는 냉각수 채널, 이젝터 핀 삽입공 등이 이미 형성되어 있기 때문에 온도 측정을 위해 금형에 추가적으로 관통공을 형성할 경우 금형의 열화(손상)를 야기하게 되는 문제점 및 유지 보수를 실행하기 위한 구조의 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 다이캐스팅 금형을 별도로 가공하지 않고 제품 취출을 위한 다수의 이젝터를 이용하여 제품 성형시 실시간으로 금형 내부의 온도 분포를 측정하여 다이캐스팅 공정의 실시간 불량 판단과 공정조건의 피드백 제어를 실행할 수 있는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다수의 이젝터 부재를 착탈형으로 구성하여 기존 금형에 대한 설치 및 유지 보수를 용이하게 실행할 수 있는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 금형에 이젝터 모듈을 용이하게 설치할 수 있는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 반복적인 금형의 작동시에도 신호선의 장력을 감소시켜 단선의 위험성을 저감할 수 있는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈은 다수의 이젝터 부재, 상기 다수의 이젝터 부재의 각각에 마련된 온도 감지 부재, 가이드 바를 구비하고, 상기 다수의 이젝터 부재가 각각 장착된 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 결합된 제2 플레이트를 포함하고, 상기 온도 감지 부재는 센서부와 상기 센서부에 연결된 신호선을 포함하고, 상기 신호선은 상기 가이드 바 사이를 통해 외부로 인출되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에서, 상기 이젝터 부재는 캐비티에서 성형된 제품을 금형에서 이형시키는 핀 부재 및 상기 핀 부재에서 착탈 가능하게 결합된 헤드 부재를 포함하고, 상기 제1 플레이트에는 상기 핀 부재를 장착하기 위한 다수의 관통구와 상기 헤드 부재가 안착되도록 상기 헤드 부재와 동일 크기로 마련된 안착 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에서, 상기 핀 부재에는 상기 센서부가 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부에서 상기 신호선을 인출하여 고정시키는 고정부가 마련된 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에서, 상기 온도 감지 부재는 상기 센서부와 상기 신호선을 연결하는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에서, 상기 연결부는 "へ" 형상으로 이루어지고, 상기 연결부는 상기 고정부에 끼워 맞추어지는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에서, 상기 이젝터 부재는 일정의 간격을 두고 4개 이상 마련되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에 의하면, 이젝터 부재의 각각에 온도 감지 부재를 마련하고, 온도 감지 부재의 신호선이 가이드 바 사이를 통해 외부로 인출되는 구조이므로, 반복적인 금형의 작동시에도 금형 내부의 온도를 정확하게 측정할 수 있고, 신호선의 장력을 감소시켜 단선의 위험성을 저감하면서 내구성을 확보할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에 의하면, 온도 센서의 교체시 연결부에서 센서부만의 교체가 가능하므로, 유지 보수를 용이하게 실현일 수 있다는 효과가 얻어진다.
또 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈에 의하면, 제1 플레이트와 제2 플레이트가 나사 체결에 의해 분리 가능하게 결합되는 구조이므로, 금형에 대한 설치 및 유지 보수시 제1 플레이트와 제2 플레이트를 용이하게 분리할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도 1은 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈이 적용되는 다이캐스팅 금형의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈이 적용된 가동 장치의 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 이젝터 모듈의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 이젝터 모듈의 분해 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 이젝터 모듈의 A-A 선에 따른 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 이젝터 부재와 온도 감지 부재의 구성을 나타내는 도면,
도 7은 온도 감지 부재가 이젝터 부재에 결합된 상태를 나타내는 도면,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형의 작동을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈이 적용된 가동 장치의 분해 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 이젝터 모듈의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 이젝터 모듈의 분해 사시도,
도 5는 도 3에 도시된 이젝터 모듈의 A-A 선에 따른 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 이젝터 부재와 온도 감지 부재의 구성을 나타내는 도면,
도 7은 온도 감지 부재가 이젝터 부재에 결합된 상태를 나타내는 도면,
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형의 작동을 설명하기 위한 도면.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
본원에서 사용하는 용어 "캐비티(cavity)"는 제품에 대응하는 형상으로 이루어지고, 고정 코어(고정 장치)에 마련된 제1 캐비티와 가동 코어(가동 장치)에 마련된 제2 캐비티에 의해 이루어진 것을 의미하고, "부재" 또는 모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 기계적 구성 요소 또는 기계적 구성 요소의 결합 구조체를 의미한다.
먼저, 본 발명이 적용되는 다이캐스팅 금형의 구조에 대해 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈이 적용되는 다이캐스팅 금형의 사시도이다.
본 발명이 적용되는 다이캐스팅 금형은 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스(100) 상에 장착된 용탕 주입 장치(200), 일측 면이 개방된 형태로 구성되며, 이 개방면에 제품 형상에 대응하는 캐비티를 구성하는 제1 캐비티가 내측으로 형성된 고정 장치(300), 베이스(100)와 이격되어 마련되고, 일측 면이 개방된 형태로 구성되며, 이 개방면에 제품 형상에 대응하는 캐비티를 구성하는 제2 캐비티가 내측으로 형성된 가동 장치(400), 상기 가동 장치(400)를 전후(도면상에서 좌우) 방향으로 가동시키는 구동 장치(500)를 포함할 수 있으며, 고정 장치(300), 가동 장치(400) 및 구동 장치(500)는 클램핑 바(clamping bar, 600)에 의해 일정 간격으로 유지될 수 있다.
상기 용탕 주입 장치(200)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 고정 장치(300)의 하부와 연통된 슬리브(210), 슬리브(210)의 상부에 마련된 용탕 주입구(220), 용탕 주입구(220)에서 주입된 용탕을 가압하여 캐비티로 공급되게 하는 플런저(230)가 마련될 수 있다.
다음에 도 1에 도시된 가동 장치의 구조에 대해 도 2에 따라 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈이 적용된 가동 장치의 분해 사시도 이다.
본 발명이 적용되는 가동 장치(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 클램핑 바(600)에 의해 유지된 상태에서 구동 장치(500)에 의해 전후 방향으로 이동 가능한 지지 부재(410), 상기 지지 부재(410)에 결합되고 제2 캐비티(421)가 마련된 가동 부재(420), 이젝터 모듈(430), 상기 지지 부재(410)와 가동 부재(420) 사이에 마련되고, 이젝터 모듈(430)이 안착된 유지 부재(440)를 포함할 수 있다.
상기 지지 부재(410)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 클램핑 바(600)가 삽입되는 제1 관통구(411), 나사부(412)가 삽입되는 제2 관통구(413)가 마련된다. 상기 제1 관통구(411)는 대략 사각 형상으로 마련된 지지 부재(410)의 모서리 부분에 각각 마련될 수 있고, 상기 제2 관통구(413)는 상기 제1 관통구(411)의 내측에 마련될 수 있다. 또, 상기 지지 부재(410)의 중앙 부분에는 이젝터 모듈(430)을 전후 방향으로 이동시키기 위한 이젝터 구동 부재(415)가 마련된다. 상기 이젝터 구동 부재(415)는 상기 구동 장치(500)에 의해 작동 가능하게 마련된다.
상기 가동 부재(420)의 내측에는 나사부(412)가 나사 체결되는 나사 홈과 이젝터 모듈(430)의 가이드 바(433)가 삽입되는 삽입구가 마련되고, 제2 캐비티 내에는 이젝터 모듈(430)의 핀 부재가 삽입되는 다수의 홀(422)이 마련된다.
상기 이젝터 모듈(430)은 가이드 바(433)와 핀 부재가 가동 부재(420)의 삽입구 및 다수의 홀(422)에 삽입된 상태로 유지된다. 상기 가이드 바(433)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성 부재(450)로서, 예를 들어 코일 스프링이 장착되고, 이 탄성 부재(450)에 의해 이젝터 모듈(430)이 가동 부재(420)의 삽입구 내에서 전후 방향으로 이동 가능하게 장착된다.
상기 유지 부재(440)는 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 이격된 상태에서 한 쌍의 "ㄴ" 자 형상의 유지부(441)로 마련되고 지지 부재(410)에 결합된다. 즉 한 쌍의 유지부(441) 사이에는 이젝터 구동 부재(415)가 돌출되도록 마련되고, 이젝터 모듈(430)은 이젝터 구동 부재(415)와 접하도록 한 쌍의 유지부(441)상에 장착된다. 또, 한 쌍의 유지부(441)의 각각의 상하부에는 제3 관통구(442)가 마련된다.
따라서, 상기 가동 장치(400)는 이젝터 모듈(430)의 가이드 바(433)와 핀 부재가 가동 부재(420)의 삽입구 및 다수의 홀(422)에 삽입된 상태에서, 나사부(412)가 제2 관통구(413)와 제3 관통구(442)를 경유하여 가동 부재(420)의 나사 홈에 나사 체결되는 것에 의해 도 1에 도시된 상태로 결합된다.
다음에 도 2에 도시된 이젝터 모듈의 구조에 대해 도 3 내지 도 5에 따라 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 이젝터 모듈의 사시도 이고, 도 4는 본 발명에 따른 이젝터 모듈의 분해 사시도 이며, 도 5는 도 3에 도시된 이젝터 모듈의 A-A 선에 따른 단면도 이다.
본 발명에 따른 이젝터 모듈(430)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 바(433)를 구비한 제1 플레이트(431), 상기 제1 플레이트(431)에 결합된 제2 플레이트(432), 제1 플레이트(431)에 장착된 다수의 이젝터 부재, 상기 다수의 이젝터 부재의 각각에 마련된 온도 감지 부재를 포함할 수 있다.
상기 가이드 바(433)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(431)에 일체로 마련될 수 있고, 제1 플레이트(431)의 상부 및 하부에 각각 마련될 수 있다. 이 가이드 바(433)에는 상술한 바와 같이, 탄성 부재(450)가 삽입되고, 가동 부재(420)의 삽입구에 삽입되어 제1 플레이트(431)가 가동 부재(420)에 유지되게 한다. 또, 상기 제1 플레이트(431)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 이젝터 부재에 대응하여 일정 간격을 두고 다수의 관통구(4311)가 마련되고, 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 관통구(4311)에 대응하여 다수의 안착 홈(4312)이 형성된다. 또한, 도 4에서는 4개의 이젝터 부재에 대응하여 4개의 관통구(4311)가 마련된 구조를 나타내었지만, 이에 한정되는 것은 아니고 제품의 크기, 중량, 품질 검사 등에 따라 5개 이상이 마련될 수도 있다.
상기 제1 플레이트(431)와 제2 플레이트(432)는 도 4에 도시된 바와 같이, 나사(436)의 체결에 의해 분리 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 금형에 대한 설치 및 유지 보수시 나사(436)를 푸는 것에 의해 제1 플레이트(431)와 제2 플레이트(432)를 용이하게 분리할 수 있다.
상기 이젝터 부재는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 캐비티(421)에서 성형된 제품을 금형에서 이형 시키는 핀 부재(434) 및 상기 핀 부재(434)에서 착탈 가능하게 결합된 헤드 부재(437)를 포함한다.
도 6은 본 발명에 따른 이젝터 부재와 온도 감지 부재의 구성을 나타내는 도면이다.
또 상기 핀 부재(434)에는 제2 캐비티(421)에 접촉되는 선단부의 일부분의 일정 두께를 제외하고 일측 면에 길이 방향으로 삽입부(438)가 형성되며, 후단에는 헤드 부재(437)와 결합하기 위한 제1 나사부가 형성된다. 한편, 핀 부재(434)의 선단부는 예를 들어, 1~10mm 범위인 것이 바람직하다. 10mm를 초과하면 주물의 측정온도에 오차를 발생할 수 있으므로 선단부는 얇을수록 좋다.
상기 삽입부(438)는 도 5에 도시된 바와 같이, 핀 부재(434)의 2/3 부분까지만 형성되고, 삽입부(438)가 끝나는 부분에는 도 6에 도시된 바와 같이, 고정부(439)가 마련된다. 상기 고정부(439)는 대략 "ㄱ" 자 형상으로서, 핀 부재(434) 상에 용접 등에 의해 고착될 수 있다.
상기 헤드 부재(437)의 내부에는 상기 핀 부재(434)의 제1 나사부가 체결되는 제2 나사부가 마련되며, 상기 제1 플레이트(431)의 다수의 관통구(4311)를 통과한 핀 부재(434)와 헤드 부재(437)를 헤드 부재와 동일 크기로 마련된 안착 홈(4312)에서 나사 체결하는 것에 의해 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 이젝터 부재가 제1 플레이트(431)에 결합된다.
상기 온도 감지 부재는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 센서부(435), 센서부(435)에 연결된 신호선(4351) 및 상기 센서부(345)와 신호선(4351)을 연결하는 연결부(4352)를 포함할 수 있다.
상기 센서부(435)는 예를 들어, 백금(Pt)과 로듐(Rh) 또는 백금-로듐 합금을 접합시켜 기전력의 차이로 얻어지는 열적 변화를 측정하는 열전대 방식으로 구성되어 온도를 측정할 수 있고, 절연관과 그 외부는 고온에서 견딜 수 있는 스텐리스강 등의 금속 보호관에 의하여 보호되는 구조로 마련될 수 있다.
상기 신호선(4351)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 바(433) 및 클램핑 바(600) 사이를 통해 외부로 인출되는 구조로 마련된다. 즉, 다수의 이젝터 부재에 대응하여 마련된 다수의 신호선(4351)은 예를 들어, 케이블 타이에 의해 묶여서 도 2에 도시된 지지 부재(410)와 가동 부재(420) 사이로 인출되어 다이캐스팅 금형의 외부에 마련된 측정 장치에 연결될 수 있다.
상기 연결부(4352)는 도 6에 도시된 바와 같이, 대략 "へ" 형상으로 이루어지고, 센서부(435)와 신호선(4351)을 전기적으로 연결하기 위한 커넥터로서 기능 한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 이젝터 모듈이 적용되는 다이캐스팅 금형에서는 금형의 설치시 신호선(4351)의 정리작업이 용이할 뿐만 아니라, 온도 센서의 교체시 연결부(4352)에서 센서부(435)만의 교체할 수 있어 유지 보수를 용이하게 실현할 수가 있다. 또, 신호선(4351)이 비교적 공간이 넓은 제1 플레이트(431)의 전방에서 인출되는 구성이므로, 반복적인 금형의 작동시에도 신호선(4351)의 장력을 감소시켜 단선의 위험성을 저감할 수 있다.
상기 이젝터 부재와 온도 감지 부재의 결합은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 센서부(435)가 삽입부(438)에 삽입되고, 고정부(439)에 "へ" 형상의 연결부(4352)의 선두 부분이 끼워 맞추어지는 구조로 마련된다.
도 7은 온도 감지 부재가 이젝터 부재에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 온도 감지 부재와 이젝터 부재의 결합은 상술한 특허문헌 1 등에서 적용하는 용접 등에 의해 결합과 달리, 센서부(435)가 삽입부(438)에 삽입되고 연결부(4352)가 고정부(439)에 끼워 맞추어지는 구조로서, 센서부(435)의 장애 발생시 센서부(435)를 이젝터 부재에서 용이하게 분리하여 교체할 수가 있다.
다음에 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 이젝터 모듈의 작동에 대해 간략히 설명한다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 다이캐스팅 금형의 작동을 설명하기 위한 도면으로서, 도 8은 가동 장치(400)가 전진하여 고정 장치(300)에 마련된 제1 캐비티와 가동 장치(400)의 가동 부재(420)에 마련된 제2 캐비티가 결합되고, 슬리브(210)를 통해 용탕이 주입된 상태를 나타내고, 도 9는 용탕이 굳어져 제품 형상이 고정되면, 가동 장치(400)가 후진하여 가동 부재(420)가 고정 장치(300)에서 분리되고 제품(10)이 제2 캐비티(421)에 유지된 상태를 나타내며, 도 10은 이젝터 구동 부재(415)에 의해 다수의 이젝터 부재가 전진하여 다수의 홀(422)을 관통하고, 이에 따라 제2 캐비티(421)에서 제품(10)이 분리되는 상태를 나타낸다.
도 8 내지 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 이젝터 모듈(430)에서 신호선(4351)이 가이드 바(433)와 클램핑 바(600) 사이로 인출될 수 있으므로, 종래의 기술에 따른 신호선의 꼬임 등의 문제를 해결할 수 있으며, 반복적인 금형의 작동시에도 신호선(4351)의 장력을 감소시켜 단선의 위험성을 저감할 수도 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈을 사용하는 것에 의해 반복적인 금형의 작동시에도 금형 내부의 온도를 정확하게 측정할 수 있고, 신호선의 장력을 감소시켜 단선의 위험성을 저감하면서 내구성을 확보할 수 있다.
431 : 제1 플레이트
432 : 제2 플레이트
434 : 핀 부재
435 : 센서부
437 : 헤드 부재
432 : 제2 플레이트
434 : 핀 부재
435 : 센서부
437 : 헤드 부재
Claims (6)
- 다수의 이젝터 부재,
상기 다수의 이젝터 부재의 각각에 마련된 온도 감지 부재,
가이드 바를 구비하고, 상기 다수의 이젝터 부재가 각각 장착된 제1 플레이트,
상기 제1 플레이트에 결합된 제2 플레이트를 포함하고,
상기 온도 감지 부재는 센서부와 상기 센서부에 연결된 신호선을 포함하고,
상기 신호선은 상기 가이드 바 사이를 통해 외부로 인출되는 것을 특징으로 하는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈. - 제1항에서,
상기 이젝터 부재는 캐비티에서 성형된 제품을 금형에서 이형시키는 핀 부재 및 상기 핀 부재에서 착탈 가능하게 결합된 헤드 부재를 포함하고,
상기 제1 플레이트에는 상기 핀 부재를 장착하기 위한 다수의 관통구와 상기 헤드 부재가 안착되도록 상기 헤드 부재와 동일 크기로 마련된 안착 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈. - 제2항에서,
상기 핀 부재에는 상기 센서부가 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부에서 상기 신호선을 인출하여 고정시키는 고정부가 마련된 것을 특징으로 하는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈. - 제3항에서,
상기 온도 감지 부재는 상기 센서부와 상기 신호선을 연결하는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈. - 제4항에서,
상기 연결부는 "へ" 형상으로 이루어지고,
상기 연결부는 상기 고정부에 끼워 맞추어지는 것을 특징으로 하는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈. - 제4항에서,
상기 이젝터 부재는 일정의 간격을 두고 4개 이상 마련되는 것을 특징으로 하는 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈.
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| KR1020210089424A KR102542412B1 (ko) | 2021-07-08 | 2021-07-08 | 온도센싱 기능을 구비한 이젝터 모듈 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2021
- 2021-07-08 KR KR1020210089424A patent/KR102542412B1/ko active IP Right Grant
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