KR20230090975A

KR20230090975A - 냉각장치가 포함된 사출금형

Info

Publication number: KR20230090975A
Application number: KR1020220060133A
Authority: KR
Inventors: 이호철; 방성재
Original assignee: (주)대양아이앤디
Priority date: 2021-12-14
Filing date: 2022-05-17
Publication date: 2023-06-22
Also published as: KR102548762B1; KR102400577B1; KR20230090214A

Abstract

본 발명은 서로 다른 온도의 냉각수를 공급할 수 있는 냉각장치를 포함하기 때문에, 고정금형 또는 가동금형의 온도에 따른 적절한 온도의 냉각수를 공급할 수 있고 이를 통해 금형의 온도가 급격하게 낮아지는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

냉각장치가 포함된 사출금형{INJECTION MOLD HAVING COOLING APPARATUS}

본 발명은 서로 다른 온도의 냉각수를 공급할 수 있는 냉각장치가 포함된 사출금형에 관한 것이다.

사출성형은 캐비티(cavity)와 코어(core) 사이의 공간에 합성수지를 주입한 후 냉각시켜서 성형품을 만드는 제작 방법이다.

이러한 사출성형을 위한 금형은 주로 자동차 부품, 항공기 부품, 컴퓨터, 핸드폰의 소재를 제작하는 데 사용되며, 일상 제품을 만드는 데 가장 많이 이용되는 금형이다.

그리고 사출금형은 통상 2단 및 3단 사출금형으로 구별되는데, 이 중 3단 사출금형은 대량 생산을 필요로하는 작은 부품, 정밀도를 요구하는 부품, 외부로 게이트가 노출되지 않아야 되는 부품, 수지의 흐름이 용이하지 못한 대형 부품 등을 성형하는 데 적합한 특징이 있다.

종래의 사출금형에는 온도조절기가 연결되고, 100

이하로 가열된 온수를 공급하여 금형의 온도를 적절히 유지하며, 사출 시 성형에 적절한 온도를 유지하기 위하여 온도조절기에서 냉각수를 공급하게 된다.

예컨대, 금형의 온도조절은 사출물의 외관, 전기적 특성, 수축율 내지 치수 등에 상당한 영향을 미치기 때문에, 성형 시 금형의 온도를 사출물의 특성에 따라 적절히 조절하여야 한다.

그러나 상술한 종래의 사출금형은 한 가지의 냉각수만을 공급하여 온도조절이 정밀하지 못한 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제1598129호 대한민국 등록특허 제1912564호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 서로 다른 온도의 냉각수를 공급할 수 있는 냉각장치가 포함된 사출금형을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 고정금형(1) 및 가동금형(2); 상기 고정금형(1) 및 가동금형(2)에 서로 다른 온도의 냉각수를 순환시키는 냉각장치(800);를 포함하고, 상기 냉각장치(800)는, 제1 냉각수가 저장되는 제1 탱크; 제2 냉각수가 저장되는 제2 탱크;를 포함하고, 상기 제1 냉각수가 상기 제2 냉각수 보다 높은 온도를 형성하고, 상기 제1 냉각수 또는 제2 냉각수 중 어느 하나를 상기 고정금형(1) 또는 가동금형(2) 중 어느 하나로 순환시키는 런너 취출식 사출금형을 제공한다.

상기 냉각장치(800)는, 상기 제1 탱크(810) 내부에 배치되고, 상기 제1 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제1 열교환기(811); 상기 제2 탱크(820) 내부에 배치되고, 상기 제2 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제2 열교환기(821); 냉매를 압축시키는 압축기(801); 상기 압축기(801) 및 제1 열교환기(811)를 연결하는 제1 냉매배관(851); 상기 제1 열교환기(811) 및 제2 열교환기(821)를 연결하는 제2 냉매배관(852); 상기 제2 열교환기(821) 및 압축기(801)를 연결하는 제3 냉매배관(853); 상기 제2 냉매배관(852)에 배치되고, 상기 제1 열교환기(811)에서 제2 열교환기(821)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(802); 상기 제3 냉매배관(853)에 배치되고, 상기 제2 열교환기(821)에서 상기 압축기로 유동되는 냉매를 공급받아 액체냉매 및 기체냉매를 분리하고, 분리된 기체냉매를 상기 압축기(801)에 제공하는 어큐뮬레이터(803);를 포함할 수 있다.

상기 제1 열교환기가 냉매를 응축시키는 응축기로 작동되고, 상기 제2 열교환기가 냉매를 증발시키는 증발기로 작동될 수 있다.

상기 제1 탱크 및 제2 탱크와 연결되고, 상기 제1 탱크의 제1 냉각수 또는 제2 탱크의 제2 냉각수를 상기 고정금형 또는 가동금형 중 어느 하나로 순환시키는 유로제어박스(860)를 더 포함할 수 있다.

본 발명은, 고정금형(1) 및 가동금형(2); 상기 고정금형(1) 및 가동금형(2)에 서로 다른 온도의 냉각수를 순환시키는 냉각장치(800);를 포함하고, 상기 냉각장치(800)가, 상기 제1 탱크(810) 내부에 배치되고, 상기 제1 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제1 열교환기(811); 상기 제2 탱크(820) 내부에 배치되고, 상기 제2 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제2 열교환기(821); 냉매를 압축시키는 압축기(801); 상기 압축기(801) 및 제1 열교환기(811)를 연결하는 제1 냉매배관(851); 상기 제1 열교환기(811) 및 제2 열교환기(821)를 연결하는 제2 냉매배관(852); 상기 제2 열교환기(821) 및 압축기(801)를 연결하는 제3 냉매배관(853); 상기 제2 냉매배관(852)에 배치되고, 상기 제1 열교환기(811)에서 제2 열교환기(821)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(802); 상기 제3 냉매배관(853)에 배치되고, 상기 제2 열교환기(821)에서 상기 압축기로 유동되는 냉매를 공급받아 액체냉매 및 기체냉매를 분리하고, 분리된 기체냉매를 상기 압축기(801)에 제공하는 어큐뮬레이터(803); 상기 제1 탱크 및 제2 탱크와 연결되고, 상기 제1 탱크의 제1 냉각수 또는 제2 탱크의 제2 냉각수를 상기 고정금형 또는 가동금형 중 어느 하나로 순환시키는 유로제어박스(860); 상기 유로제어박스(860) 및 제1 탱크(810)를 연결하는 고온수공급배관(871) 및 고온수회수배관(872)과, 상기 유로제어박스(860) 및 제2 탱크(820)를 연결하는 저온수공급배관(873) 및 저온수회수배관(874)과, 상기 유로제어박스(860) 및 가동금형(2)을 연결하는 가동금형공급배관(875) 및 가동금형회수배관(876)과, 상기 유로제어박스(860) 및 고정금형(1)을 연결하는 고정금형공급배관(877) 및 고정금형회수배관(878)과, 상기 가동금형공급배관(875)에 배치된 제1 펌프(804)와, 상기 고정금형공급배관(877)에 배치된 제2 펌프(805); 상기 가동금형공급배관(875)에 배치된 제1 온도센서(881); 상기 가동금형회수배관(876)에 배치된 제2 온도센서(882); 상기 고정금형공급배관(877)에 배치된 제3 온도센서(883); 상기 고정금형회수배관(878)에 배치된 제4 온도센서(884); 상기 고정금형(1)에 배치된 코어온도센서(885); 상기 가동금형에 배치된 캐비티온도센서(886);를 포함하는 런너 취출식 사출금형을 제공한다.

본 발명은, 상기 고정금형(1)에 배치된 코어온도센서(885)에서 감지된 온도와 기준온도를 비교하는 단계(S110); 상기 S110 단계를 만족하는 경우, 상기 유로제어박스(860)를 제어하여 상기 제1 냉각수를 고정금형(1)에 공급하는 단계(S120); 상기 S120 단계 이후에 상기 제2 온도센서(882) 및 제1 온도센서(881)의 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S130); 상기 S130 단계를 만족하지 않을 경우, 상기 제1 유량조절밸브(806)의 개도값을 증가시키는 단계(S140); 상기 S140 단계 이후에, 상기 제2 온도센서(882) 및 제1 온도센서(881)의 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S150); 상기 S150 단계를 만족하지 않을 경우, 상기 유로제어박스(860)를 제어하여 상기 제1 냉각수가 상기 고정금형(1)에 공급되는 것을 차단하고, 상기 제2 냉각수를 상기 고정금형(1)에 공급하는 단계(S160); 상기 S160 단계 이후에 상기 제4 온도센서(884) 및 제3 온도센서(883)의 제2 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S170); 상기 S170 단계를 만족하지 않을 경우, 상기 제2 유량조절밸브(807)의 개도값을 증가시키는 단계(S180); 상기 S180 단계 이후에 상기 제4 온도센서(884) 및 제3 온도센서(883)의 제2 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S190); 상기 S190 단계를 만족하지 않을 경우, 고정금형 과열 에러코드를 출력하는 단계(S195);를 포함하는 런너 취출식 사출금형의 냉각장치 제어방법을 제공한다.

본 발명은, 상기 가동금형(2)에 배치된 캐비티온도센서(886)에서 감지된 온도와 기준온도를 비교하는 단계(S210); 상기 S210 단계를 만족하는 경우, 상기 유로제어박스(860)를 제어하여 상기 제1 냉각수를 가동금형(2)에 공급하는 단계(S220); 상기 S220 단계 이후에 상기 제2 온도센서(882) 및 제1 온도센서(881)의 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S230); 상기 S230 단계를 만족하지 않을 경우, 상기 제1 유량조절밸브(806)의 개도값을 증가시키는 단계(S240); 상기 S240 단계 이후에, 상기 제2 온도센서(882) 및 제1 온도센서(881)의 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S250); 상기 S250 단계를 만족하지 않을 경우, 상기 유로제어박스(860)를 제어하여 상기 제1 냉각수가 상기 가동금형(2)에 공급되는 것을 차단하고, 상기 제2 냉각수를 상기 가동금형(2)에 공급하는 단계(S260); 상기 S260 단계 이후에 상기 제4 온도센서(884) 및 제3 온도센서(883)의 제2 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S270); 상기 S270 단계를 만족하지 않을 경우, 상기 제2 유량조절밸브(807)의 개도값을 증가시키는 단계(S280); 상기 S280 단계 이후에 상기 제4 온도센서(884) 및 제3 온도센서(883)의 제2 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S290); 상기 S290 단계를 만족하지 않을 경우, 가동금형 과열 에러코드를 출력하는 단계(S295);를 포함하는 런너 취출식 사출금형의 냉각장치 제어방법을 제공한다.

첫째, 본 발명은 서로 다른 온도의 냉각수를 공급할 수 있는 냉각장치를 포함하기 때문에, 고정금형 또는 가동금형의 온도에 따른 적절한 온도의 냉각수를 공급할 수 있고 이를 통해 금형의 온도가 급격하게 낮아지는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 본 발명은 온도가 높은 제1 냉각수를 공급하여 온도변화를 감지하고, 냉각이 충분하지 않을 경우, 제1 냉각수의 유량을 증가시켜 공급한 후 온도변화를 다시 감지하며, 그럼에도 불구하고 냉각이 충분하지 않을 경우, 온도가 낮은 제2 냉각수를 공급하여 냉각을 실시하기 때문에, 금형의 온도가 급격하게 낮아지는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각장치를 포함하는 사출금형의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 냉각장치의 작동예시 제1 도이다.
도 3은 도 1에 도시된 냉각장치의 작동예시 제2 도이다.
도 4는 도 1에 도시된 냉각장치의 작동예시 제3 도이다.
도 5는 도 1에 도시된 냉각장치의 작동예시 제4 도이다.
도 6은 가동금형을 냉각하기 위한 사출금형의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 7은 고정금형을 냉각하기 위한 사출금형의 제어방법이 도시된 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치를 포함하는 사출금형에서 사출금형만을 분리 도시한 단면도이다.
도 9는 도 8의 일부 확대도이다.
도 10은 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 1도이다.
도 11은 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 2도이다.
도 12는 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 3도이다.
도 13은 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 4도이다.
도 14는 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 5도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 런너분리어셈블리의 확대도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1는 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각장치를 포함하는 사출금형의 개략 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 냉각장치의 작동예시 제1 도이다. 도 3은 도 1에 도시된 냉각장치의 작동예시 제2 도이다. 도 4는 도 1에 도시된 냉각장치의 작동예시 제3 도이다. 도 5는 도 1에 도시된 냉각장치의 작동예시 제4 도이다. 도 6은 가동금형을 냉각하기 위한 사출금형의 제어방법이 도시된 순서도이다. 도 7은 고정금형을 냉각하기 위한 사출금형의 제어방법이 도시된 순서도이다.

본 실시예에 따른 사출금형은, 고정금형(1) 및 가동금형(2)과, 상기 고정금형(1) 및 가동금형(2)에 서로 다른 온도의 냉각수를 순환시키는 냉각장치(800)를 포함한다.

상기 냉각장치(800)는, 제1 냉각수가 저장되는 제1 탱크(810)와, 제2 냉각수가 저장되는 제2 탱크(820)와, 상기 제1 탱크(810) 내부에 배치되고, 상기 제1 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제1 열교환기(811)와, 상기 제2 탱크(820) 내부에 배치되고, 상기 제2 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제2 열교환기(821)와, 냉매를 압축시키는 압축기(801)와, 상기 압축기(801) 및 제1 열교환기(811)를 연결하는 제1 냉매배관(851)과, 상기 제1 열교환기(811) 및 제2 열교환기(821)를 연결하는 제2 냉매배관(852)과, 상기 제2 열교환기(821) 및 압축기(801)를 연결하는 제3 냉매배관(853)과, 상기 제2 냉매배관(852)에 배치되고, 상기 제1 열교환기(811)에서 제2 열교환기(821)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(802)와, 상기 제3 냉매배관(853)에 배치되고, 상기 제2 열교환기(821)에서 상기 압축기로 유동되는 냉매를 공급받아 액체냉매 및 기체냉매를 분리하고, 분리된 기체냉매를 상기 압축기(801)에 제공하는 어큐뮬레이터(803)를 포함한다.

상기 냉각장치(800)는, 상기 제1 탱크(810) 및 제2 탱크(820)와 병렬로 연결되는 유로제어박스(860)와, 상기 유로제어박스(860) 및 제1 탱크(810)를 연결하는 고온수공급배관(871) 및 고온수회수배관(872)과, 상기 유로제어박스(860) 및 제2 탱크(820)를 연결하는 저온수공급배관(873) 및 저온수회수배관(874)과, 상기 유로제어박스(860) 및 가동금형(2)을 연결하는 가동금형공급배관(875) 및 가동금형회수배관(876)과, 상기 유로제어박스(860) 및 고정금형(1)을 연결하는 고정금형공급배관(877) 및 고정금형회수배관(878)과, 상기 가동금형공급배관(875)에 배치된 제1 펌프(804)와, 상기 고정금형공급배관(877)에 배치된 제2 펌프(805)를 포함한다.

상기 냉각장치(800)는, 상기 압축기(801)의 냉매 압축을 주기적으로 ,

압축기(801)에서 토출된 냉매는 제1 열교환기(811), 자팽창밸브(802) 및 제2 열교환기(821)를 거쳐 다시 압축기(801)로 회수되는 냉각사이클로 작동된다.

제1 열교환기(811)는 냉매를 응축시키는 응축기로 작동되고, 제2 열교환기(821)는 냉매를 증발시키는 증발기로 작동된다.

상기 냉각장치(800)는, 냉각사이클에 따라 상기 압축기(801)와 전자팽창밸브(802) 및 어큐물레이터(803)의 동작을 순차적으로 제어하는 제어부(895)를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부(895)는, 고정금형(1)에 설치된 캐비티온도센서(886)에서 감지된 온도 또는 가동금형(2)에 설치된 코어온도센서(885)에서 감지된 온도에 기초하여 유로제어박스(860)의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(895)는, 적어도 하나의 동작(operation)을 지시하는 명령어들(instructions)을 처리하는 MCU(Micro Controller Unit), 또는 프로세서(processor)일 수 있다.

제1 열교환기(811)가 냉매 및 물을 열교환시키고, 냉매의 응축과정에서 방출되는 열을 통해 제1 탱크(810)에 저장된 물이 가열된다.

냉매의 응축열에 의해 제1 탱크(810)의 물은 30

내지 50

로 형성될 수 있다. 제1 탱크(810)에서 공급되는 물을 제1 냉각수로 정의하고, 상기 제1 냉각수는 사출금형에 사용되는 수지의 온도보다 낮다.

제2 열교환기(821)가 냉매 및 물을 열교환시키고, 냉매의 증발과정에서 제2 탱크(820)에 저장된 물로부터 흡수되는 열을 통해 제2 탱크(820)에 저장된 물이 냉각된다.

냉매의 증발열에 의해 제2 탱크(820)의 물은 0

내지 10

로 형성될 수 있다. 제2 탱크(820)에서 공급되는 물을 제2 냉각수로 정의하고, 상기 제2 냉각수는 사출금형에 사용되는 수지의 온도보다 낮다.

제1 냉각수의 온도는 제2 냉각수의 온도보다 높고 수지의 온도보다 낮게 형성된다.

고온수공급배관(871) 및 고온수회수배관(872)은 제1 탱크(810) 및 유로제어박스(860)를 연결시키고, 냉각수의 역류를 방지하기 위해 각각 체크밸브가 배치된다.

저온수공급배관(873) 및 저온수회수배관(874)은 제2 탱크(820) 및 유로제어박스(860)를 연결시키고, 냉각수의 역류를 방지하기 위해 각각 체크밸브가 배치된다.

유로제어박스(860)는, 제1 탱크와 연결되는 제1 탱크흡입포트(831), 제1 탱크토출포트(832)와, 제2 탱크와 연결되는 제2 탱크흡입포트(833) 및 제2 탱크토출포트(834)를 포함한다.

제1 탱크흡입포트(831)에 고온수공급배관(871)이 연결되고, 제1 탱크토출포트(832)에 고온수회수배관(872)가 연결되며, 제2 탱크흡입포트(833)에 저온수공급배관(873)이 연결되고, 제2 탱크토출포트(834)에 저온수회수배관(874)가 연결된다.

유로제어박스(860)는, 고정금형(1)과 연결되는 제1 금형토출포트(841), 제1 금형회수포트(842)와, 가동금형과 연결되는 제2 금형토출포트(843), 제2 금형회수포트(844)를 포함한다.

제1 금형토출포트(841)에 가동금형공급배관(875)이 연결되고, 제1 금형회수포트(842)에 가동금형회수배관(876)이 연결되며, 제2 금형토출포트(843)에 고정금형공급배관(877)이 연결되고, 제2 금형회수포트(844)에 고정금형회수배관(878)이 연결된다.

가동금형공급배관(875)에 제1 펌프(804)가 배치되고, 상기 제1 펌프(804)에서 토출되는 유량을 조절하는 제1 유량조절밸브(806)가 배치된다.

고정금형공급배관(877)에 제2 펌프(805)가 배치되고, 상기 제2 펌프(805)에서 토출되는 유량을 조절하는 제1 유량조절밸브(807)가 배치된다.

가동금형공급배관(875)에 제1 온도센서(881)가 배치되고, 가동금형회수배관(876)에 제2 온도센서(882)가 배치되며, 고정금형공급배관(877)에 제3 온도센서(883)가 배치되고, 고정금형회수배관(878)에 제4 온도센서(884)가 배치된다.

사출금형은, 가동금형(2)에서 코어(610)에 배치된 코어온도센서(885)와, 고정금형(1)에서 캐비티(210)를 형성하는 고정측 형판(200)에 배치된 캐비티온도센서(886)를 더 포함한다.

코어온도센서(885)는 코어 내부에 배치되어 성형품(MP)을 형성하는 코어의 온도를 직접 감지한다.

캐비티온도센서(886)는 게이트(230) 주변에 배치되어, 게이트(230)와 인접한 캐비티(210) 주변의 온도를 직접 감지한다.

제어부(895)는 코어온도센서(885)의 온도에 따라 제1 냉각수 또는 제2 냉각수를 고정금형(1)에 공급하고, 제1 온도센서(881) 및 제2 온도센서(882)의 온도차를 통해 고정금형(1)으로 공급된 제1 냉각수 또는 제2 냉각수의 온도변화를 감지하며, 감지된 온도변화에 따라 상기 제1 유량조절밸브(806)를 제어할 수 있다.

제1 온도센서(881) 및 제2 온도센서(882)의 온도차를 제1 온도차라 정의한다. 상기 "제1 온도차 = (제2 온도센서의 측정 온도 - 제1 온도센서의 측정 온도)"이고, 제1 온도차의값이 양수이다.

즉, 제1 냉각수 또는 제2 냉각수가 고정금형(1)에 공급된 후 순환되어 토출될 경우, 온도가 상승되어 토출되고, 정상적인 경우, 제2 온도센서(882)의 온도가 제1 온도센서(881)의 온도보다 높을 수 있다.

제어부(895)는, 제1 온도차가 크게 형성될 경우, 제1 유량조절밸브(806)의 개도값을 증가시켜 고정금형(2)으로 공급되는 제1 냉각수 또는 제2 냉각수의 유량을 증가시키고, 제1 온도차가 작을 경우, 제1 유량조절밸브(806)의 개도값을 감소시켜 고정금형(2)으로 공급되는 제1 냉각수 또는 제2 냉각수의 유량을 감소시킨다.

이는 제1 냉각수 및 제2 냉각수 모두에 해당하는 제어로직이다.

수지보다 온도가 낮은 제1 냉각수를 공급함에도 불구하고, 제1 온도차가 제1 기준값 이상으로 크게 형성될 경우, 과열된 것으로 판단하여 제1 냉각수의 공급을 차단하고 제1 냉각수보다 상대적으로 온도가 낮은 제2 냉각수를 고정금형(1)에 공급한다.

상기 제1 온도차 및 제1 기준값은 성형품(MP)을 생산하기 위한 수지의 온도범위에 따라 다를 수 있다.

제어부(895)는, 캐비티온도센서(886)의 온도에 따라 제1 냉각수 또는 제2 냉각수를 가동금형(2)에 공급하고, 제3 온도센서(883) 및 제4 온도센서(884)의 온도차를 통해 가동금형(2)으로 공급된 제1 냉각수 또는 제2 냉각수의 온도변화를 감지하며, 가동금형(2)으로 공급된 상기 제1 냉각수 또는 제2 냉각수의 온도변화에 따라 상기 제2 유량조절밸브(807)를 제어할 수 있다.

제2 온도센서(883) 및 제4 온도센서(884)의 온도차를 제2 온도차라 정의한다. 상기 "제2 온도차 = (제4 온도센서의 측정 온도 - 제3 온도센서의 측정 온도)"이고, 제2 온도차의값이 양수이다.

즉, 제1 냉각수 또는 제2 냉각수가 가동금형(2)에 공급된 후 순환되어 토출될 경우, 온도가 상승되어 토출되고, 정상적인 경우, 제4 온도센서(884)의 온도가 제3 온도센서(883)의 온도보다 높을 수 있다.

제어부(895)는, 제2 온도차가 크게 형성될 경우, 제2 유량조절밸브(807)의 개도값을 증가시켜 가동금형(2)으로 공급되는 제1 냉각수 또는 제2 냉각수의 유량을 증가시키고, 제2 온도차가 작을 경우, 제2 유량조절밸브(807)의 개도값을 감소시켜 가동금형(2)으로 공급되는 제1 냉각수 또는 제2 냉각수의 유량을 감소시킨다.

가동금형(2)에 제1 냉각수가 공급된 후, 제2 온도차가 제2 기준값 이상으로 크게 형성될 경우, 과열된 것으로 판단하여 제1 냉각수의 공급을 차단하고 제1 냉각수보다 상대적으로 온도가 낮은 제2 냉각수를 가동금형(2)에 공급한다.

상기 제2 온도차 및 제2 기준값은 성형품(MP)을 생산하기 위한 수지의 온도범위에 따라 다를 수 있다.

도 2를 참조하면, 제1 냉각수를 가동금형(2)에 공급할 경우, 유로제어박스(860)가 제1 탱크흡입포트(831) 및 제1 금형토출포트(841)를 연결시키고, 제2 탱크흡입포트(832) 및 제2 금형토출포트(842)를 연결시킨다.

상기 유로제어박스(860) 내부에는 제어신호를 통해 유로를 변경할 수 있는 배관 및 밸브들이 배치될 수 있고, 이는 당업자에게 일반적인 기술이기 때문에 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 참조하면, 제2 냉각수를 고정금형(1)에 공급할 경우, 유로제어박스(860)가 제2 탱크흡입포트(833) 및 제2 금형토출포트(843)를 연결시키고, 제2 탱크토출포트(834) 및 제2 금형회수포트(844)를 연결시킨다.

도 4를 참조하면, 제1 냉각수를 고정금형(1)에 공급할 경우, 유로제어박스(860)가 제1 탱크흡입포트(831) 및 제2 금형토출포트(843)를 연결시키고, 제2 탱크흡입포트(832) 및 제2 금형회수포트(844)를 연결시킨다.

도 5를 참조하면, 제2 냉각수를 가동금형(2)에 공급할 경우, 유로제어박스(860)가 제2 탱크흡입포트(833) 및 제1 금형토출포트(841)를 연결시키고, 제2 탱크토출포트(834) 및 제2 금형토출포트(842)를 연결시킨다.

도 6은 참조하면, 가동금형(2)을 냉각하기 위하여 냉각장치(800)에 의해 수행되는(또는 더욱 상세하게는 냉각장치(800)에 포함된 제어부(895)에 의해 수행되는), 본 실시예에 따른 사출금형의 제어방법은, 가동금형(2)에 설치된 코어온도센서(885)에서 감지된 온도와 제1 기준온도를 비교하는 단계(S110)와, 상기 S110 단계에서 감지된 온도가 기준온도를 초과하는 경우, 유로제어박스(860)를 제어하여 제1 냉각수를 고정금형(1)에 공급하는 단계(S120)와, 상기 S120 단계 이후 미리 설정된 제1 시간의 경과 시점에 제2 온도센서(882) 및 제1 온도센서(881) 사이의 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S130)와, 상기 S130 단계에서 제1 온도차가 제1 기준값보다 큰 경우, 제1 유량조절밸브(806)의 개도값을 증가시키는 단계(S140)와, 상기 S140 단계 이후 미리 설정된 제2 시간의 경과 시점에, 제2 온도센서(882) 및 제1 온도센서(881)의 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S150)와, 상기 S150 단계에서 제1 온도차가 제1 기준값보다 큰 경우, 상기 유로제어박스(860)를 제어하여 제1 냉각수가 상기 고정금형(1)에 공급되는 것을 차단하고, 제2 냉각수를 상기 가동금형(2)에 공급하는 단계(S160)와, 상기 S160 단계 이후 미리 설정된 제1 시간의 경과 시점에 제2 온도센서(882) 및 제1 온도센서(881) 사이의 제1 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S170)와, 상기 S170 단계에서 제1 온도차가 제2 기준값보다 큰 경우, 제1 유량조절밸브(806)의 개도값을 증가시키는 단계(S180)와, 상기 S180 단계 이후 미리 설정된 제2 시간의 경과 시점에 제2 온도센서(882) 및 제1 온도센서(881) 사이의 제1 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S190)와, 상기 S190 단계에서 제1 온도차가 제2 기준값보다 큰 경우, 가동금형 과열 에러코드를 출력하는 단계(S195)를 포함한다.

상기 S110 단계에서 감지된 온도가 제1 기준온도를 초과하지 않는 경우, 가동금형(2)의 온도가 기준온도보다 낮은 것으로 판단하고, 제1 냉각수 및 제2 냉각수를 공급하지 않는다.

상기 S130 단계에서 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은 경우, 상기 S120 단계로 리턴되고, 제1 냉각수를 계속 공급한다.

상기 S150 단계에서 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은 경우를 만족할 경우, S140 단계로 리턴되고, 유량증가된 제1 냉각수를 계속 공급한다.

상기 S170 단계에서 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은 경우, S160 단계로 리턴되고, 제2 냉각수를 계속 공급한다.

상기 S190 단계에서 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은 경우, S180 단계로 리턴되고, 유량증가된 제2 냉각수를 계속 공급한다.

도 7을 참조하면, 고정금형(1)을 냉각하기 위하여, 냉각장치(800)에 의해 수행되는(또는 더욱 상세하게는 냉각장치(800)에 포함된 제어부(895)에 의해 수행되는) 사출금형의 제어방법은, 고정금형(1)에 설치된 캐비티온도센서(886)에서 감지된 온도와 제2 기준온도를 비교하는 단계(S210)와, 상기 S210 단계에서 감지된 온도가 제2 기준온도를 초과하는 경우, 유로제어박스(860)를 제어하여 제1 냉각수를 고정금형(1)에 공급하는 단계(S220)와, 상기 S220 단계 이후 미리 설정된 제1 시간의 경과 시점에 제4 온도센서(884) 및 제3 온도센서(883) 사이의 제2 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S230)와, 상기 S230 단계에서 제2 온도차가 제1 기준값보다 큰 경우, 제2 유량조절밸브(807)의 개도값을 증가시키는 단계(S240)와, 상기 S240 단계 이후 미리 설정된 제2 시간의 경과 시점에, 제4 온도센서(884) 및 제3 온도센서(883) 사이의 제2 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S250)와, 상기 S250 단계에서 제2 온도차가 제1 기준값보다 큰 경우, 상기 유로제어박스(860)를 제어하여 제1 냉각수가 상기 고정금형(1)에 공급되는 것을 차단하고, 제2 냉각수를 상기 고정금형(1)에 공급하는 단계(S260)와, 상기 S260 단계 이후 미리 설정된 제1 시간의 경과 시점에 제4 온도센서(884) 및 제3 온도센서(883)의 제2 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S270)와, 상기 S270 단계에서 제2 온도차가 제2 기준값보다 큰 경우, 제2 유량조절밸브(807)의 개도값을 증가시키는 단계(S280)와, 상기 S280 단계 이후 미리 설정된 제2 시간의 경과 시점에 제4 온도센서(884) 및 제3 온도센서(883)의 제2 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S290)와, 상기 S290 단계에서 제2 온도차가 제2 기준값보다 큰 경우, 고정금형 과열 에러코드를 출력하는 단계(S295)를 포함한다.

S210 단계에서 감지된 온도가 제2 기준온도를 초과하지 않는 경우, 고정금형(1)의 온도가 기준온도보다 낮은 것으로 판단하고, 제1 냉각수 및 제2 냉각수를 공급하지 않는다.

S230 단계에서 제2 온도차가 제1 기준값보다 작은 경우, 상기 S220 단계로 리턴되고, 제1 냉각수를 계속 공급한다.

S250 단계에서 제2 온도차가 제1 기준값보다 작은 경우, S240 단계로 리턴되고, 유량증가된 제1 냉각수를 계속 공급한다.

S270 단계에서 제2 온도차가 제1 기준값보다 작은 경우, S260 단계로 리턴되고, 제2 냉각수를 계속 공급한다.

S290 단계에서 제2 온도차가 제1 기준값보다 작은 경우, S280 단계로 리턴되고, 유량증가된 제2 냉각수를 계속 공급한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각장치를 포함하는 사출금형에서 사출금형만을 분리 도시한 단면도이다. 도 9는 도 8의 일부 확대도이다. 도 10은 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 1도이다. 도 11은 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 2도이다. 도 12는 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 3도이다. 도 13은 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 4도이다. 도 14는 도 8의 사출금형에 따른 사출성형 동작을 나타낸 작동예시 5도이다.

본 발명의 런너 취출식 3단 사출금형은, 고정금형(1) 및 가동금형(2)과, 상기 고정금형(1)에 배치되고, 상기 고정금형(1)에 형성된 런너사출물(RP)을 분리시키는 런너분리어셈블리(400)를 포함한다.

본 실시예에서 상기 가동금형(2)은 수평방향으로 이동되어 상기 고정금형(1)에 밀착될 수 있다.

고정금형(1)은, 스프루(110)가 형성된 고정측 설치판(100)과, 상기 고정측 설치판(100)을 기준으로 가동금형(2) 측에 배치되고, 캐비티(210)가 형성된 고정측 형판(200)과, 상기 고정측 형판(200)과 고정측 설치판(100) 사이에 배치되고, 사출 시 런너사출물(RP)의 일면이 밀착되는 스트리퍼판(300)을 포함한다.

본 실시예에서 상기 고정측 설치판(100), 스트리퍼판(300) 및 고정측 형판(200)이 도면의 우측에서 좌측 방향으로 순차적으로 적층되게 배치된다. 고정금형(1)은 상기 고정측 설치판(100), 스트리퍼판(300) 및 고정측 형판(200)을 관통하는 가이드핀(GP)이 더 배치될 수 있고, 상기 스트리퍼판(300) 및 고정측 형판(200)이 상기 가이드핀(GP)를 따라 이동될 수 있다.

런너분리어셈블리(400)는, 상기 스트리퍼판(300)을 관통하게 배치되는 런너핀(401)과, 상기 런너핀(401)을 탄성지지하고, 상기 고정측 설치판(100)에 삽입되는 탄성부재(440)와, 상기 고정측 설치판(100)에 배치되는 제1 강자성체(450)와, 상기 런너핀(401)에 배치되고, 상기 제1 강자성체(450)와 자기력을 통한 인력을 형성하는 제2 강자성체(460)와, 상기 고정측 설치판(100)에 배치되고, 상기 런너핀(401)을 고정측 형판(200)으로 이동시켜 상기 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)를 이격시킴으로써, 상기 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460) 사이의 인력을 해제시키는 액추에이터(470)를 포함한다.

런너분리어셈블리(400)는 상기 고정측 설치판(100) 및 스트리퍼판(300)에 설치되고, 상기 런너사출물(RP)을 가동금형(2) 측으로 가압하여 상기 스트리퍼판(300)에 밀착된 상기 런너사출물(RP)을 스트리퍼판(300)에서 분리할 수 있다.

본 실시예에서 런너분리어셈블리(400)는 석궁과 같은 메커니즘으로 런너핀(401)을 사출시킨다.

런너분리어셈블리(400)는, 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)의 인력이 탄성부재(440)의 탄성력보다 크게 형성되기 때문에, 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)가 근접될 경우 자기력에 의한 인력으로 인해 런너핀(401)이 고정측 설치판(100)에 밀착된 상태를 유지할 수 있다.

액추에이터(470)가 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)를 이격시켜 인력을 해제시킬 경우(이격을 통해 탄성력이 상기 인력보다 크게 형성되는 경우), 탄성부재(440)의 탄성력에 의해 런너핀(401)이 런너사출물(RP)의 우측면을 타격하여 런너사출물(RP)을 분리시킬 수 있다.

런너핀(401)은, 상기 스트리퍼판(300)에 삽입되어 슬라이드 이동되는 제1 핀바디(410)와, 상기 제1 핀바디(410)에서 상기 스트리퍼판(300)의 반대 방향으로 돌출되어 상기 고정측 설치판(100)에 삽입되는 제2 핀바디(420)와, 상기 제1 핀바디(410) 또는 상기 제2 핀바디(420) 중 어느 하나에서 외측으로 돌출되고, 상기 스트리퍼판(300)과 상호 걸림을 형성하는 걸림바디(430)를 포함한다.

본 실시예에서 제1 핀바디(410) 및 제2 핀바디(420)는 원기둥형태로 형성된다. 본 실시예와 달리 제1 핀바디(410) 또는 제2 핀바디(420) 중 적어도 어느 하나가 각형 형태로 형성되어도 무방하다.

본 실시예에서 제1 핀바디(410)의 좌측면이 런너사출물(RP)과 접촉되는 타격면(411)이다.

탄성부재(440)는 코일스프링이 사용되고, 제2 핀바디(420)의 외주면을 감싸게 배치된다.

탄성부재(440)에 의한 설치공간을 최소화하기 위해, 제2 핀바디(420)의 직경이 제1 핀바디(410)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.

탄성부재(440)의 좌측단이 걸림바디(430)에 밀착되고, 우측단이 고정측 설치판(100)에 밀착된다.

탄성부재(440)의 위치이탈을 방지하기 위해, 상기 런너핀(401)은, 상기 걸림바디(430)에 형성되고, 상기 탄성부재(440)가 삽입되는 걸림홈(435)이 더 형성될 수 있다.

본 실시예에서 상기 걸림바디(430)는, 상기 제1 핀바디(410)에서 반경방향 외측으로 돌출된 링 형태이다.

걸림바디(430)는 상기 스트리퍼판(300)과 상호 걸림을 형성하여 탄성부재(440)가 스트리퍼판(300)에서 이탈하는 것을 방지하는 제1 걸림부(431)와, 상기 제1 걸림부(431)에서 고정측 설치판(100) 측으로 절곡되어 상기 걸림홈(435)을 형성하는 제2 걸림부(432)를 포함한다.

상기 제2 걸림부(432)는 제2 핀바디(420)의 외주면과 이격되어 상기 걸림홈(435)을 형성한다.

스트리퍼판(300)은 상기 제1 핀바디(410)가 삽입되어 슬라이드 이동되는 제1 런너홀(310)과, 상기 제1 런너홀(310)과 연결되고, 상기 제1 런너홀(310)보다 큰 직경으로 형성되며, 상기 제1 걸림부(431)와 상호 걸림을 형성하는 스토퍼홈(320)을 포함한다.

제1 런너홀(310)은 스트리퍼판(300)을 관통하도록 좌측 및 우측이 각각 개구된 홀 형태이다.

스토퍼홈(320)은 스트리퍼판(300)의 우측면에서 좌측을 향해 오목하게 형성된 링형태의 홈이고, 스토퍼홈(320)의 중앙에 상기 제1 런너홀(310)이 배치된다.

고정측 설치판(100)은 사출금형의 가장 우측에 고정되는 판이다.

고정측 설치판(100)은, 스프루(110)를 형성하는 스프루부시(120)와, 스프루부시(120)를 고정하는 로케이트링(130)을 포함한다.

스프루부시(120)의 내부에는 스프루(110)가 형성되고, 형성된 스프루(110)는 노즐로부터 용융된 수지를 주입시키는 주입구로서의 역할을 함과 동시에 주입된 수지를 런너(220)와 게이트(230)로 유동시키는 통로 역할을 하고, 로케이트링(130)은 높은 사출 압력을 받는 스프루부시(120)를 고정한다.

스프루부시(120)는 고정측 설치판(100)의 우측면에 형성된다. 상기 스프루부시(120)는 고정측 설치판(100)의 우측면에서 좌측면 측으로 오목하게 형성되고, 스프루(110)는 스프루부시(120)의 내측 중앙에서 스트리퍼판(300)을 관통하도록 형성됨으로써 수지가 스트리퍼판(300)을 지나 런너(220)와 게이트(230)에 도달하도록 한다.

고정측 설치판(100)은 상기 제2 핀바디(420)가 삽입되어 슬라이드 이동되는 제2 런너홀(140)과, 상기 제2 런너홀(140)과 연결되고, 상기 탄성부재(440)의 우측단이 삽입되어 지지되는 걸림홈(145)을 더 포함한다.

걸림홈(145)은 제2 런너홀(140)의 우측단에서 제2 런너홀(140)보다 작은 직경으로 오목하게 형성된다.

고정측 설치판(100)의 좌측에서 볼 때, 걸림홈(145)은 오목한 링형상으로 형성되고, 내측에 제2 핀바디(420)가 지지되는 핀지지부(146)가 형성된다. 핀지지부(146)는 원형으로 형성된다.

본 실시예에서 제2 런너홀(140)에 제2 걸림부(432)도 삽입되어 슬라이드 이동된다.

제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)는 각각 N극 및 S극을 형성하는 영구자석이고, 본 실시예에서 네오디움 재질이 사용될 수 있다.

제1 강자성체(450)는 상기 핀지지부(146)에 배치되고, 제2 강자성체(460)는 제2 핀바디(420)의 우측면에 배치된다.

제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)는 서로 대향되게 배치된다.

제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)는 런너핀(401)의 축중심(O)에서 소정의 거리만큼 이격하여 배치된다.

제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)는 각각 복수개가 배치될 수 있다. 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)는 상기 축중심(O)을 중심으로 소정의 반경(radius) 거리만큼 이격되어 복수개가 원주방향으로 배치될 수 있다.

제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)은 소정거리 이상 근접될 경우, 자기력에 의한 인력으로 인해 서로를 끌어당겨 밀착될 수 있다.

액추에이터(470)가 런너핀(401)을 밀어서 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)를 소정거리 이상 이격시킬 경우, 탄성부재(440)의 탄성력에 의해 석궁에서 화살이 발사되는 형태로 런너핀(401)이 제1 런너홀(310)에서 사출될 수 있다.

사출된 런너핀(401)은 제1 걸림부(431)이 스토퍼홈(320)에 걸림으로써 사출거리가 제한된다.

런너핀(401)이 화살과 같이 사출되기 때문에, 스트리퍼판(300)의 좌측에 밀착된 런너사출물(RP)을 신속하게 분리시킬 수 있다.

액추에이터(470)는, 상기 런너핀(401)을 밀거나 당기는 피스톤(471)과, 상기 피스톤(471)을 전진 또는 후진시키는 실린더(472)를 포함한다. 액추에이터(470)는 작동유체를 공급하거나 배출시킴으로서 상기 피스톤(471)을 좌측으로 이동시키거나 우측으로 이동시킬 수 있다.

상기 피스톤(471)은 런너핀(401)에 작동력을 제공하는 피스톤헤드(473)과, 상기 피스톤헤드(473)에 연결되고, 상기 실린더(472)에 연결된 피스톤로드(474)를 포함한다.

피스톤헤드(473) 및 피스톤로드(474)는 상기 축중심(O)에 배치되고, 축중심(O)을 따라 좌우로 이동될 수 있다.

피스톤로드(474)의 반경방향 외측에 상기 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)가 배치될 수 있다.

런너핀(401)은 상기 피스톤헤드(473)가 수용되고, 상기 피스톤헤드(473)가 좌우 방향으로 슬라이드 이동되는 헤드공간(480)과, 상기 헤드공간(480)의 일측에서 상기 헤드공간(480)보다 좁은 직경으로 연장 형성되어 상기 피스톤로드(474)가 슬라이드 이동되는 로드홀(424)을 더 포함할 수 있다.

로드홀(424)은 제2 핀바디(420)에 형성되고, 상기 축중심(O)에 배치된다.

로드홀(424)은 제2 핀바디(420)를 관통하여 헤드공간(480)에 연결된다.

피스톤헤드(473)는 원기둥형태일 수 있고, 상기 헤드공간(480) 역시 원기둥형태일 수 있다.

피스톤헤드(473)가 헤드공간(480)의 우측면에 밀착되어 우측으로 이동될 경우, 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)를 밀착시킬 수 있다.

피스톤헤드(473)가 헤드공간(480)의 좌측면에 밀착되어 좌측으로 이동될 경우, 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)를 소정거리만큼 이격시키고, 탄성부재(440)의 탄성력에 의해 런너핀(401)을 빠른 속도로 사출시킬 수 있다.

헤드공간(480)의 좌우길이가 피스톤헤드(473)의 좌우 길이보다 길게 형성되기 때문에, 피스톤헤드(473)의 이동속도에 런너핀(401)의 사출속도가 제한되지 않는다.

상기 가동금형(2)은, 가동측 설치판(500)과, 상기 가동측 설치판(500)을 기준으로 고정금형(1) 측에 배치되고, 상기 가동측 설치판(500)에 밀착되어 설치되는 가동측 형판(600)과, 상기 가동측 형판(600)에 배치되고, 상기 고정측 형판(200) 측으로 돌출되는 코어(610)와, 상기 가동측 형판(600) 및 고정측 형판(200) 사이에 배치되고, 상기 코어(610)에 의해 관통되는 이젝트판(700);을 포함한다.

본 실시예에 따른 3단 사출금형의 고정금형(1)은 고정측 설치판(100), 고정측 형판(200) 및 스트리퍼판(300)을 포함한다.

고정측 형판(200)은 코어(610)에 밀착되어 성형품(MP)을 성형한다. 고정측 형판(200)의 중앙에는 성형품(MP)을 성형하는 캐비티(210)가 형성되고, 상기 캐비티(210)에 상기 코어(610)에 삽입되며, 캐비티(210)와 코어(610) 사이의 공간에 의해 성형품(MP)이 성형된다.

고정측 형판(200) 및 스트리퍼판(300) 각각에는 가이드핀(GP)이 관통되는 가이드핀부시(B1)가 배치된다.

스트리퍼판(300)은 고정측 형판(200)과 고정측 설치판(100) 사이에 배치되고, 성형품(MP)을 취출한다.

스트리퍼판(300)의 일면(고정측 형판(200)과 접촉되는 좌측면)에는 고정측 형판(200)의 형개(型開) 시 런너사출물(RP)의 우측면이 밀착된다.

스트리퍼판(300)에는 좌우 방향(고정측 형판(200)의 이동 방향)으로 관통되게 슬라이딩홈(310)이 형성되고, 상기 슬라이딩홈(310)이 제1 런너핀(401)의 슬라이딩을 안내한다.

스트리퍼판(300)의 상부에는 가이드핀부시(B1)가 구비되어 가이드핀(GP)의 이동을 안내하게 된다.

3단 사출금형의 가동금형(2)은 가동측 설치판(500), 가동측 형판(600) 및 이젝트판(700)을 포함한다.

가동측 설치판(500)은 사출금형의 좌측에 좌우 방향으로 이동 가능하게 고정되는 판이고, 가동측 설치판(500)과 가동측 형판(600) 각각의 하측에는 이젝트핀부시(B2)가 구비되어 이젝트판(700)에서 가동측 형판(600) 측으로 돌출 형성된 이젝트핀(710)의 이동을 안내한다.

가동측 형판(600)은 성형품(MP)을 성형하는 공간을 이루는 형판 중 가동측에 있는 형판으로서, 이러한 가동측 형판(600)에는 코어(610)가 구비되고, 성형품(MP)의 내면을 형성하고, 상측에는 가이드핀부시(B1)가 구비되어 가이드핀(GP)의 이동을 안내한다.

이젝트판(700)은 가동측 형판(600)에 밀착되어 성형품(MP)이 성형되고, 이젝트핀(710)에 의해 가동측 형판(600)에서 분리되도록 우측 방향으로 이동되어 성형품(MP)을 취출시키게 된다.

도 10을 참조하면, 용융된 수지를 스프루(110)로 주입하여 런너(220)와 게이트(230)를 통해 캐비티(210)와 코어(610) 사이로 보내서 성형품(MP)을 성형한다.

도 11을 참조하면, 고정측 형판(200)이 스트리퍼판(300)에서 멀어지도록 고정측 형판(200)을 좌측 방향으로 이동시켜서 1차 형개를 한다.

도 12를 참조하면, 스트리퍼판(300)을 좌측 방향으로 이동시켜서 2차 형개를 한다.

스트리퍼판(300)의 2차 형개 시, 액추에이터(700)를 작동시켜 제1 강자성체(450) 및 제2 강자성체(460)를 소정거리 이상 이격시키고, 탄성부재(440)의 탄성력에 의해 런너핀(401)이 제1 런너홀(310)에서 사출된다.

그리고 사출된 런너핀(401)에 의해 스트리퍼판(300)에 밀착된 런너사출물(RP)이 스트리퍼판(300)에서 이격된 후 자중에 의해 하측으로 낙하된다.

도 13을 참조하면, 가동측 설치판(500)과 가동측 형판(600)이 좌측 방향으로 이동하여 3차 형개하면, 캐비티(210)와 코어(610) 사이에서 성형된 성형품(MP)이 코어(610)에 성형된 상태로 유지된다.

도 14를 참조하면, 이젝트핀(710)의 작동을 통해 이젝트판(700)을 밀면, 이젝트판(700)이 가동측 형판(600)으로부터 이격됨에 따라 코어(610)에 유지된 성형품(MP)이 취출되어 자중에 의해 아래로 낙하된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 사출금형은 스트리퍼판(300)의 2차 형개 시 런너핀(401)이 탄성부재(440)에 의해 빠른 속도로 사출되고, 사출되는 힘에 의해 런너사출물(RP) 타격할 수 있으며, 스트리퍼판(300)에 밀착된 런너사출물(RP)이 스트리퍼판(300)에서 이격된 후 자중에 의해 하측으로 낙하될 수 있다.

도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 런너분리어셈블리의 확대도이다.

본 실시예에 따른 런너분리어셈블리(400)의 런너핀(401)은 런너사출물(RP)을 강제로 고정할 수 있는 고정핀(490)이 더 배치된다.

고정핀(490)은 제1 핀바디(410)에 배치된다. 특히 상기 고정핀(490)은 제1 핀바디(410)와 런너사출물(RP)이 접촉되는 타격면(411)이 배치된다.

고정핀(490)은 타격면(411)에서 게이트(230)를 향해 돌출되고, 게이트(230)와 동일한 높이에 배치될 수 있다.

고정핀(490)은 런너사출물(RP)을 걸림고정할 수 있는 후크형상일 수 있다.

고정핀(490)은 축중심(O) 선상에 배치되고, 런너(220) 또는 게이트(230) 측으로 일부 삽입될 수 있다. 고정핀(490)이 삽입될 경우, 런너사출물(RP)의 부피를 축소시켜 수지의 사용량을 절감할 수 있다.

본 실시예에서 고정핀(490)은 화살촉 형태로 형성되어 중앙에 뾰족하게 돌출된 돌출부(도면기호 미도시) 및 돌출부 주변에 형성된 후크걸림부로 구성될 수 있다.

런너사출물(RP)의 형성될 때, 고정핀(490)이 런너사출물(RP)의 내부에 배치된다.

1차 형개 시 일반적으로 런너사출물(RP)이 스트리퍼판(300)에 밀착되지만, 특정 상황에서 런너사출물(RP)이 고정측 형판(200)과 함께 좌측으로 이동될 수 있다.

상기 고정핀(490)은 런너사출물(RP)이 고정측 형판(200)과 함께 좌측으로 이동될 경우, 오작동으로 인해 후속 공정에서 불량을 유발하고 작업자의 수리를 요한다.

상기 고정핀(490)은 런너사출물(RP)이 고정측 형판(200)과 함께 좌측으로 이동되지 않도록 상기 런너사출물(RP)과 상호 걸림을 형성하고, 1차 형개 시 런너사출물(RP)을 스트리퍼판(300)에 강제로 잔류시킬 수 있어 성형품(MP)이 안정적으로 성형되고, 안정적으로 런너사출물(RP)의 제거하는 것이 용이하다.

일 실시예에서, 후크걸림부는 돌출부의 돌출 방향과 평행한 방향으로 돌출부의 외주면을 따라 형성된 홈에 끼움결합됨으로써 돌출부와 고정될 수 있다. 즉, 후크걸림부는 돌출 방향과 평행한 방향으로 끼움결합되어 있기 때문에 돌출부의 돌출 방향과 평행한 방향으로 충격을 받는 경우 돌출부의 외주면을 따라 형성된 홈에서 이탈되어 돌출부와 분리될 수 있다.

따라서, 고정핀(490)이 런너사출물(RP)과의 상호 걸림을 형성하더라도, 런너사출물(RP)을 스트리퍼판(300)의 일 측에 잔류시킬 수 있는 정도로만 최소한으로 걸리기 때문에, 런너사출물(RP)을 고정핀(490)에서 추후에 분리하는 것이 용이하다.

이하 나머지 구성은 제1 실시예와 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

801 : 압축기 802 : 전자팽장밸브
803 : 어큐뮬레이터 804 : 제1 펌프
805 : 제2 펌프 807 : 제1 유량조절밸브
808 : 제2 유량조절밸브 810 : 제1 탱크
811 : 제1 열교환기 820 : 제2 탱크
821 : 제2 열교환기 831 : 제1 탱크흡입포트
832 : 제1 탱크토출포트 833 : 제2 탱크흡입포트
834 : 제2 탱크토출포트 841 : 제1 금형토출포트
842 : 제1 금형회수포트 843 : 제2 금형토출포트
844 : 제2 금형회수포트 881 : 제1 온도센서
882 : 제2 온도센서 883 : 제3 온도센서
884 : 제4 온도센서 885 : 코어온도센서
886 : 캐비티온도센서

Claims

냉각장치가 포함된 사출금형으로서,
고정금형(1) 및 가동금형(2); 및
상기 고정금형(1) 및 가동금형(2) 중 적어도 하나에 서로 다른 온도의 제1 냉각수와 제2 냉각수를 순환시키는 냉각장치(800);를 포함하고,
상기 냉각장치(800)는,
상기 제1 냉각수가 저장되는 제1 탱크(810);
상기 제1 냉각수보다 상대적으로 낮은 온도의 제2 냉각수가 저장되는 제2 탱크(820);
상기 제1 탱크(810) 내부에 배치되고, 상기 제1 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제1 열교환기(811);
상기 제2 탱크(820) 내부에 배치되고, 상기 제2 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제2 열교환기(821);
냉매를 압축시키는 압축기(801);
상기 압축기(801) 및 제1 열교환기(811)를 연결하는 제1 냉매배관(851);
상기 제1 열교환기(811) 및 제2 열교환기(821)를 연결하는 제2 냉매배관(852);
상기 제2 열교환기(821) 및 압축기(801)를 연결하는 제3 냉매배관(853);
상기 제2 냉매배관(852)에 배치되고, 상기 제1 열교환기(811)에서 제2 열교환기(821)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(802); 및
상기 제3 냉매배관(853)에 배치되고, 상기 제2 열교환기(821)에서 상기 압축기(801)로 유동되는 냉매를 공급받아 액체냉매 및 기체냉매를 분리하고, 분리된 기체냉매를 상기 압축기(801)에 제공하는 어큐뮬레이터(803);를 포함하는, 냉각장치가 포함된 사출금형.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 열교환기(811)가 냉매를 응축시키는 응축기로 작동되고, 상기 제2 열교환기(821)가 냉매를 증발시키는 증발기로 작동되는, 냉각장치가 포함된 사출금형.
청구항 2에 있어서,
상기 냉각장치(800)는,
상기 제1 탱크(810) 및 제2 탱크(820)와 연결되고, 상기 제1 탱크(810)의 제1 냉각수 또는 제2 탱크(820)의 제2 냉각수가 상기 고정금형(1) 또는 상기 가동금형(2) 중 어느 하나로 순환되도록 유로를 조절하는 유로제어박스(860)를 더 포함하는 냉각장치가 포함된 사출금형.
고정금형(1) 및 가동금형(2); 및
상기 고정금형(1) 및 가동금형(2) 중 적어도 하나에 서로 다른 온도의 제1 냉각수 또는 제2 냉각수를 순환시키는 냉각장치(800);를 포함하는 사출금형의 제어 방법으로서,
가동금형(2)에 설치된 코어온도센서(885)에서 감지된 온도와 제1 기준온도를 비교하는 단계(S110);
상기 S110 단계에서 감지된 온도가 상기 제1 기준온도를 초과하는 경우, 상기 제1 냉각수와 상기 제2 냉각수의 유로를 조절하는 유로제어박스(860)를 제어하여 상기 제1 냉각수를 상기 고정금형(1)에 공급하는 단계(S120);
상기 S120 단계 이후 미리 설정된 제1 시간의 경과 시점에 제2 온도센서(882) 및 제1 온도센서(881) 사이의 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S130);
상기 S130 단계에서 상기 제1 온도차가 제1 기준값보다 큰 경우, 제1 유량조절밸브(806)의 개도값을 증가시키는 단계(S140);
상기 S140 단계 이후 미리 설정된 제2 시간의 경과 시점에, 상기 제1 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S150);
상기 S150 단계에서 상기 제1 온도차가 상기 제1 기준값보다 큰 경우, 상기 유로제어박스(860)를 제어하여 상기 제1 냉각수가 상기 고정금형(1)에 공급되는 것을 차단하고, 상기 제2 냉각수를 상기 가동금형(2)에 공급하는 단계(S160);
상기 S160 단계 이후 미리 설정된 제1 시간의 경과 시점에 상기 제1 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S170);
상기 S170 단계에서 상기 제1 온도차가 상기 제2 기준값보다 큰 경우, 상기 제1 유량조절밸브(806)의 개도값을 증가시키는 단계(S180);
상기 S180 단계 이후 미리 설정된 제2 시간의 경과 시점에 상기 제1 온도차가 0보다 크고 상기 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S190); 및
상기 S190 단계에서 상기 제1 온도차가 상기 제2 기준값보다 큰 경우, 가동금형 과열 에러코드를 출력하는 단계(S195)를 포함하는, 사출금형의 제어 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 냉각장치(800)는,
상기 제1 냉각수가 저장되는 제1 탱크(810);
상기 제1 냉각수보다 상대적으로 낮은 온도의 제2 냉각수가 저장되는 제2 탱크(820);
상기 제1 탱크(810) 내부에 배치되고, 상기 제1 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제1 열교환기(811);
상기 제2 탱크(820) 내부에 배치되고, 상기 제2 냉각수와 냉매를 열교환시키는 제2 열교환기(821);
냉매를 압축시키는 압축기(801);
상기 압축기(801) 및 제1 열교환기(811)를 연결하는 제1 냉매배관(851);
상기 제1 열교환기(811) 및 제2 열교환기(821)를 연결하는 제2 냉매배관(852);
상기 제2 열교환기(821) 및 압축기(801)를 연결하는 제3 냉매배관(853);
상기 제2 냉매배관(852)에 배치되고, 상기 제1 열교환기(811)에서 제2 열교환기(821)로 유동되는 냉매를 팽창시키는 전자팽창밸브(802); 및
상기 제3 냉매배관(853)에 배치되고, 상기 제2 열교환기(821)에서 상기 압축기(801)로 유동되는 냉매를 공급받아 액체냉매 및 기체냉매를 분리하고, 분리된 기체냉매를 상기 압축기(801)에 제공하는 어큐뮬레이터(803);를 포함하는, 사출금형의 제어 방법.
청구항 5에 따른 사출금형의 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록되고, 컴퓨터에 의해 읽혀질 수 있는, 비일시적 기록매체.
사출금형에 포함된 냉각장치(800)에서 청구항 5에 따른 사출금형의 제어 방법을 실행시키기 위하여, 비일시적 기록매체에 기록된, 컴퓨터 프로그램.
고정금형(1) 및 가동금형(2); 및
상기 고정금형(1) 및 가동금형(2) 중 적어도 하나에 서로 다른 온도의 제1 냉각수 또는 제2 냉각수를 순환시키는 냉각장치(800);를 포함하는 사출금형의 제어 방법으로서,
상기 고정금형(1)에 설치된 캐비티온도센서(886)에서 감지된 온도와 제2 기준온도를 비교하는 단계(S210);
상기 S210 단계에서 감지된 온도가 상기 제2 기준온도를 초과하는 경우, 상기 제1 냉각수와 상기 제2 냉각수의 유로를 조절하는 유로제어박스(860)를 제어하여 상기 제1 냉각수를 상기 고정금형(1)에 공급하는 단계(S220);
상기 S220 단계 이후 미리 설정된 제1 시간의 경과 시점에 제4 온도센서(884) 및 제3 온도센서(883) 사이의 제2 온도차가 0보다 크고 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S230);
상기 S230 단계에서 상기 제2 온도차가 제1 기준값보다 큰 경우, 제2 유량조절밸브(807)의 개도값을 증가시키는 단계(S240);
상기 S240 단계 이후 미리 설정된 제2 시간의 경과 시점에, 상기 제2 온도차가 0보다 크고 상기 제1 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S250);
상기 S250 단계에서 상기 제2 온도차가 상기 제1 기준값보다 큰 경우, 상기 유로제어박스(860)를 제어하여 상기 제1 냉각수가 상기 고정금형(1)에 공급되는 것을 차단하고, 상기 제2 냉각수를 상기 고정금형(1)에 공급하는 단계(S260);
상기 S260 단계 이후 미리 설정된 제1 시간의 경과 시점에 상기 제2 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S270);
상기 S270 단계에서 상기 제2 온도차가 상기 제2 기준값보다 큰 경우, 상기 제2 유량조절밸브(807)의 개도값을 증가시키는 단계(S280);
상기 S280 단계 이후 미리 설정된 제2 시간의 경과 시점에 상기 제2 온도차가 0보다 크고 제2 기준값보다 작은지를 판단하는 단계(S290); 및
상기 S290 단계에서 상기 제2 온도차가 상기 제2 기준값보다 큰 경우, 고정금형 과열 에러코드를 출력하는 단계(S295)를 포함하는, 사출금형의 제어 방법.
청구항 8에 따른 사출금형의 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록되고, 컴퓨터에 의해 읽혀질 수 있는, 비일시적 기록매체.
사출금형에 포함된 냉각장치(800)에서 청구항 8에 따른 사출금형의 제어 방법을 실행시키기 위하여, 비일시적 기록매체에 기록된, 컴퓨터 프로그램.