KR940004798B1 - 사출금형온도 자동콘트롤 시스템 - Google Patents
사출금형온도 자동콘트롤 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 일반적인 사출기계장치의 개략도,
제2도는 본 발명의 사출금형온도 자동콘트롤 시스템의 구성도,
제3도는 본 발명의 시스템의 온수탱크의 단면도,
제4도는 본 발명의 시스템의 온도센서가 금형에 부착된 상태를 나타내고 있다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 사출기 2 : 상부금형
3 : 하부금형 4 : 유압실린더
5, 6 : 작동유체통로 7 : 온도센서
8 : 고무 9 : 자석
10 : 온도콘트롤러 11 : 온수탱크
12 : 히타 13 : 온도센서
14 : 과열방지기 15 : 순환펌프
16 : 공급파이프 17 : 복귀파이프
18 : 압력조절밸브 19 : 레벨스위치
20 : 센서리셉타클 21 : 냉수공급파이프
22 : 냉수복귀파이프
본 발명은 열가소성 플라스틱사출, 다이케스팅사출, 블로어사출 등의 기계장치의 금형온도 자동콘트롤 시스템에 관한 것이다.
현재 이용되고 잇는 사출기계장치는 제1도에 도시되어 있는 바와 같이 사출기(1), 상부금형(2), 하부금형(3), 유압실린더(4) 및 부수장치로서 구성되어 있다. 유압실린더(4)에 의해서 좌우로 이동하는 하부금형(3)이 상부금형(2)에 끼워 맞추어진 후 하부금형(3)과 상부금형(2) 사이에 생긴 제품형상의 공간에 사출기(1)에 의해서 플라스틱을 사출함으로써 원하는 제품이 만들어진다. 그런데 사출작업에 있어서 고품질의 제품을 만들기 위해서 중요한 사항은 작업중의 상부금형(2)과 하부금형(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 온수온도를 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 유지시킬수가 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.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 장착된 것으로서, 작동중의 금형의 온도를 정확하게 측절할 수 있고, 금형의 온도를 원하는 온도로 일정하게 자동으로 유지시켜 줄 수 있는 열가소성 플라스틱 사출기계장치의 금형온도 자동콘트롤 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 사출금형온도 자동콘트롤 시스템은 필요로 하는 금형온도의 조건에 따라 온수순환, 냉수순환, 냉·온수순환의 3가지 선택상태로 운영되도록 되어 있으며, 금형온도를 정확하고 일정하게 조절하기 위해서 온도센서가 직접 금형에 부착되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 금형온도 자동콘트롤 시스템은 제2도에 도시되어 있는 바와 같이, 상부금형(2)과 하부금형(3)에 형성되어 있는 작동유체통로(5)(6), 온수를 저장하며 물을 가열시켜 주는 히타(12)가 설치되어 있고 물의 온도를 감지하는 온도센서(13)가 설치되어 있는 온수탱크(11), 온수탱크(11)의 출구와 금형내의 작동유체통로(5)(6)의 입구를 연결하는 공급파이프(16), 작동유체통로(5)(6)의 출구와 온수탱크(11)의 입구를 연결하는 복귀파이프(17), 온수탱크(11)에서 가까운 쪽의 공급파이프(16)상에 설치된 것으로서 온수를 순환시키는 순환펌프(15), 상부금형(2)과 하부금형(3)에 각각 설치된 두 개의 온도센서(7), 그리고 온도센서(7)로부터 전기적 신호를 받아 시스템을 콘트롤하는 온도콘트롤러(10)로 이루어지며, 상기 각 공급파이프(16)에 냉수공급파이프(21)가 쿨링타워의 냉수를 공급할 수 있도록 연결되어 있고, 상기 각 복귀파이프(17)에 냉수복귀파이프(22)가 작동유체통로(5)(6)를 퉁과한 물을 쿨링타워로 복귀시킬 수 있도록 연결되어 있으며, 상부금형쪽의 공급파이프(16)와 하부금형쪽의 공급파이프(16)에 각각 솔레노이드밸브(S1)가 설치되고 있고, 상부금형쪽의 복귀파이프(17)와 하부금형쪽의 복귀파이프(17)에 각각 솔레노이드밸브(S₁)가 설치되어 있고, 상부금형쪽의 복귀파이프(17)와 하부금형쪽의 복귀파이프(17)에 각각 솔레노이드밸브(S2)기 살치되어 있으며, 상부금형쪽의 냉수공급파이프(21)와 하부금형쪽의 냉수공급파이프(21)에 각각 솔레노이드밸브(S₃)가 설치되어 있고 상부금형쪽의 냉수복귀파이프(22)와 하부금형쪽의 냉수복귀파이프(22)에 각각 솔레노이드밸브(S₄)가 설치되어 있어서; 상부금형 또는 하부금형을 가열할 때는 해당 공급파이프(16) 및 복귀파이프(17)의 솔레노이드밸브(S1)(S2)를 개방하고 해당 냉수공급파이프(21) 및 냉수복귀파이프(22)의 솔레노이드밸브(S3)(S4)를 폐쇄하여, 온수탱크(11)의 온수가 작동유체통로(5) 또는 작동유체통로(6)를 흐르도록 되어 있으며; 상부금형 또는 하부금형을 냉각할 때는 해당 공급파이프(16) 및 복귀파이프(17)의 솔레노이드밸브(S1)(S2)를 폐쇄하고 해당 냉수공급파이프(21) 및 냉수복귀파이프(22)의 솔레노이드밸브(S3)(S4)를 개방하여 쿨링타워의 냉수가 작동유체통로(5) 또는 작동유체통로(6)를 흐르도록 되어 있고; 상부금형 또는 하부금형이 일정 하한온도로 냉각되면 일정상한온도로 가온될 때까지 해당 냉수공급파이프(21) 및 냉수복귀파이프(22)의 솔레노이드밸브(S3)(S4)를 폐쇄하도록 되어 있다.
본 발명은 또한 온수탱크(11)에서 가까운 곳의 복귀파이프(17)상에, 작동유체가 최대압력을 초과하지 않도록 하는 압력조절밸브(18)가 설치되어 있고, 작동유체의 양이 부족하여 일정수준 이하로 떨어질 때 모든 솔레노이드밸브를 개방하여 냉수를 보충하도록 하기 위해서 복귀파이프(17)상에 레벨스위치(19)가 설치되어 있다.
상부금형(2)과 하부금형(3)에 형성되는 작동유체통로(5)(6)는 금형의 형상과 작업의 편리성을 고려하여 가장 효율적으로 금형을 냉각 또는 가열시킬 수 있도록 구성된다.
상부금형(2)과 하부금형(3)에 온도센서(7)를 부착하는 방법에 대해서는 추후 자세히 기재될 것이다.
온도센서(7)에 연결되는 온도콘트롤러(10)는 온도계의 기능을 가지고 있으며, 표준온도, 상한온도 및 하한온도를 세팅하여 금형을 예열할 때는 작동유체통로(5)(6)에 온수가 흐르도록 시스템을 제어하고, 사출작업중 금형의 온도가 상한온도에 도달하면 냉수가 흐르도록 시스템을 제어하며, 금형의 온도가 하한온도에 도달하면 냉수 및 온수의 흐름을 차단하도록 시스템을 제어한다.
솔레노이드밸브들은 작동유체의 흐름에 따라 다음과 같이 개폐된다.
금형을 냉각시킬 필요가 있을 때는 온도콘트롤러(10)의 제어에 의해서 솔래노이드밸브(S₁)(S₂)는 폐쇄되고, 솔레노이드밸브(S₃)(S₄)는 개방된다. 반대로 금형을 가열시킬 필요가 있을 때는 솔레노이드밸브(S₁)(S₂)는 개방되고 솔레노이드밸브(S₃)(S₄)는 폐쇄된다.
냉각수는 통상적으로 건물 외부에 있는 쿨링타워로부터 냉수공급파이프(21)와 솔레노이드밸브(S₃)를 통하여 공급되는 공급파이프(16), 금형내의 작동유체통로(5)(6), 복귀파이프(17), 솔레노이드밸브(S₄)를 거쳐 냉수복귀파이프(22)를 통하여 쿨링타워로 복귀한다.
온수는 순환펌프(15)에 의해서 순환되는데 온수탱크(11)에서 가열된 온수가 순환펌프(15), 솔레노이드밸브(S₁), 공급파이프(16)를 거쳐서 금형내의 작동유체통로(5)(6)를 통과하며, 복귀파이프(17), 솔레노이드밸브(S₂)를 거쳐서 온수탱크(11)로 복귀한다.
온수탱크(11)로부터 가까운 위치의 복귀파이프(17)상에 설치된 압력조절밸브(18)는 시스템내의 작동유체의 압력을 일정압력보다 올라가지 않도록 조절하는 역할을 한다,
또한 복귀파이프(17)상에 설치된 레밸스위치(19)는 시스템내의 작동유체가 부족하여 일정수준 이하로 떨어졌을 때 모든 솔레노이드밸브를 개방하도록 하여 냉수를 보충하도록 하는 역할을 한다.
온수탱크(11)는 압력을 많이 받을 수 있도록 원통형으로 되어 있으며 제 4 도에 도시되어 있는 바와 같이 두 개의 관이 이중으로 구성되어 있다.
안쪽관과 바깥쪽관 사이의 공간에는 폴리우레탄 발포제를 삽입하여 온수탱크(11)내의 온수의 열이 바깥쪽으로 전달되는 것을 최대한 방지하고 온수탱크(11)의 강도를 보충하도록 구성되어 있다. 온수탱크(11)에 설치된 온도센서(13)에는 온도계의 기능을 갖는 과열방지기(14)가 연결되어 있어 온수탱크(11)내의 온수온도가 일정온도이상 올라가면 히타(12)로의 전류흐름을 차단하여 온수가 과열되는 것을 방지한다.
본 발명의 사출금형 온도자동콘트롤 시스템은 온수순환, 냉수순환, 냉·온수순환의 3가지 선택상태로 순환되도록 할 수 있다.
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 번갈아가면서 행해야 하는 경우에는 냉수와 온수를 번갈아가면서 순환 및 차단하도록 선택할 수 있도록 되어 있다.
온수순환의 선택상태에서는 솔레노이드밸브(S₃)(S₄)가 폐쇄된 조건하에서 솔레노이드밸브(S₁)(S₂)가 개폐되면서 금형의 온도를 조절한다.
냉수순환의 선택상태에서는 솔레노이드밸브(S₁)(S₂)가 폐쇄된 조건하에서 솔레노이드밸브(S₃)(S₄)가 개폐되면서 금형의 온도를 조절한다.
냉·온수순환의 선택상태에서는 금형의 온도를 내릴 필요가 있을 때에는 솔레노이드밸브(S₁)(S₂)는 폐쇄되고 솔레노이드밸브(S₃)(S₄)는 개방되며, 금형의 온도를 올릴 필요가 있을 때에는 솔레노이드밸브(S₁)(S₂)가 개방되고 솔레노이드밸브(S₃)(S₄)가 폐쇄된다.
다음에 상부금형(2)과 하부금형(3)에 온도센서(7)(8)를 부착하는 방법에 대해서 설명한다.
온도센서(7)는 원형의 고무(8)의 중앙에 단단하게 끼워져 있으며, 고무(8)에는 금형에 고무(8)를 부착시키는 수단으로서 자석(9)이 삽입되어 있다. 따라서 온도센서(7), 고무(8) 및 자석(9)이 일체로 되어 운용된다.
한편, 금형에는 적당한 크기의 구멍을 뚫어 센서리셉타클(20)을 나사방식에 의해서 설치한다.
센서리셉타클(20)은 중앙에 온도센서(7)가 삽입되는 구멍이 뚫려 있는 구리(Cu)를 안쪽에 배치하고, 바깥쪽에는 금형에 형성된 암나사와 결합하는 수나사가 형성되어 있고 금형구멍에 적합한 크기의 열경화성수지(페크라이트)가 구성되어 있다. 센서리셉타클(20)은 금형제작시에 금형에 설치해 두는 것이 바람직하다. 따라서 사출작업을 할 때 일체로 된 온도센서(7), 고무(8) 및 자석(9)을 금형에 용이하게 설치할 수가 있고 제거시에는 고무(8)를 잡아당기기만 하면 쉽게 온도센서(7)를 제거할 수 있다.
본 발명에 따르면 금형을 예열할 때에는 공급파이프(16) 및 복귀파이프(17)의 솔레노이드밸브(S1)(S2)를 개방하고 냉수공급파이프(21) 및 냉수복귀파이프(22)의 솔레노이드밸브(S3)(S4)를 폐쇄하여 온수탱크(11)의 온수를 순환펌프(15)에 의해서 작동유체통로(5)(6)를 흐르도록 하고, 사출작업이 진행되어 금형온도가 일정상한온도에 도달하면 순간적으로 냉수를 흐르게 하여 금형을 짧은 시간내에 냉각시키고, 금형온도가 일전하한온도에 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 있다.
또한 펌프(15)는 계속적으로 작동하지 않고 온수공급시에만 작동시키므로 수명이 연장되는 효과를 갖게 된다.
한편, 본 발명은 온도센서(7)가 금형에 직접 부착되기 때문에 금형온도를 정확하게 측정할 수 있으며, 필요로 하는 금형온도를 자동적으로 확실하게 유지시킬 수가 있다.
또한 온수탱크(11)가 원통형의 2중관으로 되어 있기 때문에 고온의 온수가 높은 압력이 되는 경우에도 견딜 수 있으며, 2개의 관 사이에 폴리우레탄 발포제가 삽입되어 있기 때문에 온수탱크(11) 외부로 열이 전달되지 않아 작업장 분위기를 좋게 하고 열손실을 크게 방지할 수 있다.
본 명세서에는 본 발명의 일실시예에 대해서 기재되어 있으나 약간의 수정 및 변형된 실시예라 할지라도 본 발명의 창작범위에 속하는 것이라면 본 발명의 보호범위에 속한다는 것은 자명한 것이다.
Claims (3)
- 상부금형(2)과 하부금형(3)에 형성되어 있는 작동유체통로(5)(6), 온수를 저장하며 물을 가열시켜 주는 히타(12)가 설치되어 있고 물의 온도를 감지하는 온도센서(13)가 설치되어 있는 온수탱크(11), 온수탱크(11)의 출구와 금형내의 작동유체통로(5)(6)의 입구를 연결하는 공급파이프(16), 작동유체통로(5)(6)의 출구와 온수탱크(11)의 입구를 연결하는 복귀파이프(17), 온수탱크(11)에서 가까운 쪽의 공급파이프(16)상에 설치된 것으로서 온수를 순환시키는 순환펌프(15), 상부금형(2)과 하부금형(3)에 각각 설치된 두 개의 온도센서(7), 그리고 온도센서(7)로부터 전기적 신호를 받아 시스템을 콘트롤하는 온도콘트롤러(10)로 이루어진 사출금형온도 자동콘트롤 시스템에 있어서, 상기 각 공급파이프(16)에 냉수공급파이프(21)가 클링타워의 냉수를 공급할 수 있도록 연결되어 있고, 상기 각 복귀파이프(17)에 냉수복귀파이프(22)가 작동유체통로(5)(6)를 통과한 물을 쿨링타워로 복귀시킬 수 있도록 연결되어 있으며, 상부금형쪽의 공급파이프(16)와 하부금형쪽의 공급파이프(16)에 각각 솔레노이드밸브(S₁)가 설치되어 있고, 상부금형쪽의 복귀파이프(17)와 하부금형쪽의 복귀파이프(17)에 각각 솔레노이드밸브(s₂)가 설치되어 있으며, 상부금형쪽의 냉수공급파이프(21)와 하부금형쪽의 냉수공급파이프(21)에 각각 솔레노이드밸브 (S₃)가 설치되어 있고 상부금형쪽의 냉수복귀파이프(22)와, 하부금형쪽의 냉수복귀파이프(22)에 각각 솔레노이드밸브(S₄)가 설치되어 있어서 ; 상부금형 또는 하부금형을 가열할 때는 해당 공급파이프(16) 및 복귀파이프(17)의 솔레노이드밸브(S₁)(S₂)를 개방하고 해당 냉수공급파이프(21) 및 냉수복귀파이프(22)의 솔레노이드밸브(S₃)(S₄)를 폐쇄하여, 온수탱크(11)의 온수가 작동유체통로(5) 또는 작동유체통로(6)를 흐르도록 되어 있으며 ; 상부금형 또는 하부금형을 냉각할 때는 해당 공급파이프(16) 및 복귀파이프(17)의 솔레노이드밸브(S1)(S2)를 폐쇄하고 해당 냉수공급파이프(21) 및 냉수복귀파이프(22)의 솔레노이드밸브(S3)(S4)를 개방하여 쿨링타워의 냉수가 작동유체통로(5) 또는 작동유체통로(6)를 흐르도록 되어 있고 ; 상부금형 또는 하부금형이 일정하한온도로 냉각되면 일정상한온도로 가온될 때까지 해당 냉수공급파이프(21) 및 냉수복귀파이프(22)의 솔레노이드밸브(S3)(S4)를 폐쇄하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 사출금형온도 자동콘트롤 시스템
- 제1 항에 있어서, 상부금형(2)과 하부금형(3)에 각각, 안쪽에는 중앙에 온도센서(7)가 삽입되는 구멍이 뚫려 있는 구리가 배치되어 있고 바깥쪽에는 금형에 형성된 암나사와 결합하는 수나사가 형성되어 있고 금형구멍에 적합한 크기의 열경화성주지가 배치되어 있는 센서리셉타클(20)이 설치되어 있으며, 고무(8)를 금형에 부착시키기 위해 자석(9)이 삽입되어 있는 원형의 고무(8)의 중앙에 단단하게 끼워져 있는 온도센서(7)가 센서리셉타클(20)에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 사출금형온도 자동콘트롤 시스템.
- 제1 항에 있어서, 온수탱크(11)가 원통형의 두 개의 관으로 이중으로 구성되어 있으며, 안쪽관과 바깥쪽관 사이의 공간에는 폴리우레탄 발포제가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 사출금형온도 자동콘트롤 시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019910007613A KR940004798B1 (ko) | 1991-05-11 | 1991-05-11 | 사출금형온도 자동콘트롤 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019910007613A KR940004798B1 (ko) | 1991-05-11 | 1991-05-11 | 사출금형온도 자동콘트롤 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR920021294A KR920021294A (ko) | 1992-12-18 |
| KR940004798B1 true KR940004798B1 (ko) | 1994-06-01 |
Family
ID=19314310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019910007613A KR940004798B1 (ko) | 1991-05-11 | 1991-05-11 | 사출금형온도 자동콘트롤 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR940004798B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100701229B1 (ko) * | 2005-12-08 | 2007-03-29 | 임채복 | 급속열처리에 의한 고분자수지 성형용 금형온도 제어 장치및 이를 이용한 성형 방법 |
-
1991
- 1991-05-11 KR KR1019910007613A patent/KR940004798B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100701229B1 (ko) * | 2005-12-08 | 2007-03-29 | 임채복 | 급속열처리에 의한 고분자수지 성형용 금형온도 제어 장치및 이를 이용한 성형 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920021294A (ko) | 1992-12-18 |
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