KR101355609B1 - Temperature control System of multi channel mold for reduction cooling cycle time - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금형을 공급/통과한 냉각수의 온도와 유량을 감지하고 그에 비례하여 금형으로 공급되는 냉각수의 유량을 개별적으로 제어하여 냉각단계에서 사출 성형물의 균일 및 부분적인 냉각이 가능함과 아울러 사출 성형물의 전체적인 싸이클 시간을 줄일 수 있는 다채널 금형 온도조절 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention senses the temperature and flow rate of the coolant supplied / passed through the mold and controls the flow rate of the coolant supplied to the mold in proportion to each other to enable uniform and partial cooling of the injection molding in the cooling step, as well as the injection molding product The present invention relates to a multi-channel mold temperature control method and apparatus that can reduce overall cycle time.
Description
본 발명은 금형 온도조절 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 금형을 통과한 냉각수의 온도와 유량을 감지하고 그에 비례하여 금형으로 공급되는 냉각수의 흐름을 개별적으로 제어하여 금형과 사출 성형물의 균일 및 부분적인 냉각이 가능함과 아울러 사출 성형물의 제조 싸이클 시간을 줄일 수 있는 다채널 금형 온도조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mold temperature control device, and more particularly, uniformity and part of the mold and the injection molding by sensing the temperature and flow rate of the cooling water passing through the mold and individually controlling the flow of the cooling water supplied to the mold in proportion thereto. The present invention relates to a multi-channel mold temperature control device capable of cooling in addition to reducing the production cycle time of an injection molding.
일반적으로 합성수지 사출성형용 금형에서는 성형하고자 하는 제품의 품질향상을 위해 온조기와 냉각기로 금형의 온도를 정확하게 조절해 주어야 하는 바, 금형의 정확한 온도조절이 제품의 외관,수축율 및 치수 등에 영향을 끼치게 되므로써 사출성형 작업시 금형의 온도를 성형하는 사출 성형물의 특성에 맞추어 적절하게 조절해야 제품의 불량률을 줄일 수 있고, 냉각시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.Generally, in a mold for injection molding of a synthetic resin, it is necessary to accurately control the temperature of the mold by using an on-off machine and a cooler in order to improve the quality of the product to be molded, and the accurate temperature control of the mold affects the appearance, shrinkage and dimensions of the product Therefore, it is possible to reduce the defective rate of the product and to shorten the cooling time, thereby improving the productivity, in accordance with the characteristics of the injection-molded product for molding the temperature of the mold during the injection molding operation.
따라서, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 금형을 통과한 냉각수의 온도와 유량을 감지하고 그에 비례하여 금형으로 공급되는 냉각수의 유량을 개별적으로 제어하여 금형과 사출 성형물의 균일 및 부분적인 냉각이 가능함과 아울러 사출 성형물의 전체적인 싸이클 시간을 줄일 수 있는 다채널 금형 온도조절 장치를 제공한다.Accordingly, in order to solve these problems, the present invention senses the temperature and flow rate of the cooling water passing through the mold, and individually controls the flow rate of the cooling water supplied to the mold in proportion to the uniformity and partial cooling of the mold and the injection molding. In addition to this, it also provides a multi-channel mold thermostat which reduces the overall cycle time of the injection molding.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다채널 금형 온도조절 장치는 제1,2금형과; 상기 제1,2금형에 대응되게 설치되는 분배기와; 상기 제1,2금형과 분배기 사이에 연결되어 냉각수를 상기 제1,2금형에 공급 및 회수하는 공급 및 회수연결부와; 냉각수가 보관되는 저장탱크와; 상기 저장탱크와 분배기 사이에 설치되어 냉각수를 상기 분배기에 공급 및 회수하는 공급관 및 회수관과; 상기 공급연결부에 구비되어 상기 제1,2금형로 공급되는 냉각수의 유량을 감지하는 유량센서와; 상기 회수연결부에 구비되어 상기 제1,2금형을 통과하여 상기 분배기로 회수되는 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서와; 상기 공급연결부에 각각 설치되며 냉각수가 통과하는 유량을 비례적으로 콘트롤하는 자동밸브와; 상기 공급관측에 설치되며, 압축공기를 강제로 분사하여 상기 제1,2금형 및 분배기 등의 스케일 생성을 방지하는 공기주입장치와; 상기 공급관측에 설치되며, 상기 1,2금형측으로 냉각수의 공급 및 차단을 유도하는 전동모터밸브와; 상기 온도센서 및 유량센서에서 측정되는 냉각수의 측정온도 및 유량에 따라 자동밸브의 개폐량을 비연속적으로 제어하는 제어부;로 구성된다.
In order to solve the above technical problem, the multi-channel die temperature control apparatus of the present invention comprises: first and second molds; A distributor installed corresponding to the first and second molds; A supply and recovery connection part connected between the first and second molds and the distributor to supply and recover cooling water to the first and second molds; A storage tank in which coolant is stored; A supply pipe and a recovery pipe installed between the storage tank and the distributor to supply and recover cooling water to the distributor; A flow rate sensor provided at the supply connection part for sensing a flow rate of the cooling water supplied to the first and second molds; A temperature sensor provided in the recovery connection part and sensing a temperature of the cooling water passing through the first and second molds and returned to the distributor; An automatic valve installed at each of the supply connection portions and proportionally controlling the flow rate of the cooling water; An air injection device installed at the supply pipe side and forcibly injecting compressed air to prevent scale generation of the first and second molds and the distributor; An electric motor valve installed at the supply pipe side and inducing supply and blocking of cooling water to the first and second mold sides; And a control unit for discontinuously controlling the opening and closing amount of the automatic valve according to the measured temperature and flow rate of the cooling water measured by the temperature sensor and the flow rate sensor.
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따라서, 본 발명의 다채널 금형 온도조절 장치는 금형의 냉각을 위해 투입되는 냉각수의 측정온도 및 유량에 따라 자동밸브의 개폐를 제어하여 냉각단계에서 비연속적(non continuous)으로 제어함으로서 연속적(continuous)으로 냉각수를 투입하는 종래의 금형에 비해 냉각 싸이클 시간을 33% 정도 단축하고, 이로 인해 전체적으로 사출 성형물의 성형시간을 20% 단축할 수 있어 동일한 금형 설비를 이용해 사출 성형물의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the multi-channel mold temperature control device of the present invention is controlled by controlling the opening and closing of the automatic valve in accordance with the measured temperature and flow rate of the cooling water introduced for cooling the mold to control continuously (non continuous) in the cooling step (continuous) The cooling cycle time is reduced by about 33% compared to the conventional mold in which the coolant is added, and as a result, the molding time of the injection molding can be shortened by 20%. Therefore, the productivity of the injection molding can be improved by using the same mold equipment. There is.
그리고 본 발명은 냉각단계 중, 상기 제어부에서 펄스(pulse) 구간에서만 자동밸브의 오픈/크로스에 의해 제1,2금형을 비연속적으로 냉각시켜 상기 제1,2금형의 필요이상 냉각되지 않아, 종래 금형에 냉각수가 연속적으로 냉각함에 있어 금형이 적정온도 이하로 떨어지면 용융수지의 온도를 높이거나 온조기 또는 예열기를 이용하여 금형을 적정온도로 올려야 하는 문제점을 해결할 수 있으며, 이로 인해 전체적인 싸이클 시간 및 에너지의 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.
In the present invention, the first and second molds are non-continuously cooled by the opening / crossing of the automatic valve only in the pulse section of the control unit during the cooling step, so that the first and second molds are not cooled more than necessary. In the case of continuous cooling of the coolant in the mold, if the mold falls below the appropriate temperature, the problem of raising the temperature of the molten resin or raising the mold to the proper temperature by using a warmer or preheater can be solved. It is effective to reduce waste.
도 1은 본 발명에 따른 냉각 싸이클 시간을 단축하는 다채널 금형 온도조절 방법 및 장치의 설치 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 냉각 싸이클 시간을 단축하는 다채널 금형 온도조절 방법 및 장치의 제어 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 금형과 성형물을 보인 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 다채널 금형 온도조절 방법과 일반적인 금형 온도조절 방법의 냉각 싸이클 시간을 비교한 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 냉각 싸이클 시간을 단축하는 다채널 금형 온도조절 방법 및 장치의 실제 적용 유무에 따른 냉각 테스트 결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 다채널 금형 온도조절 방법 및 장치에 의해 취출한 성형물을 비교한 촬영사진.1 is a configuration diagram of a multi-channel mold temperature control method and apparatus for shortening a cooling cycle time according to the present invention.
Figure 2 is a control block diagram of a multi-channel mold temperature control method and apparatus for shortening the cooling cycle time according to the present invention.
3 is a schematic view showing a mold and a molding according to the present invention;
Figure 4 is a graph comparing the cooling cycle time of the multi-channel mold temperature control method and the general mold temperature control method according to the present invention.
5 is a graph showing a cooling test result according to whether or not the actual application of the multi-channel mold temperature control method and apparatus for shortening the cooling cycle time according to the present invention.
Figure 6 is a photograph taken comparing the moldings taken by the multi-channel die temperature control method and apparatus according to the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉각 싸이클 시간을 단축하는 다채널 금형 온도조절 장치는 제1,2금형(10,11)이 구비되고, 상기 제1,2금형(10,11)에 대응되게 분배기(20)가 설치되며, 상기 제1,2금형(10,11)과 분배기(20) 사이에 각각의 공급/회수연결부(40,50)가 설치되고, 냉각수가 보관되는 저장탱크(60)가 구비되며, 상기 저장탱크(60)와 분배기(20) 사이에 공급관(70)과 회수관(80)이 설치되고, 상기 공급연결부(40)에 냉각수가 통과하는 유량을 콘트롤하는 자동밸브(90) 및 유량센서(100)가 구비되며, 상기 회수연결부(50)에 상기 분배기(20)측으로 순환되는 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서(110)가 설치되고, 상기 공급관(70)측에 압축공기를 강제로 분사하는 공기주입장치(120)가 구비되며, 상기 온도센서(110)와 유량센서(100)를 신호를 전달받아 자동밸브(90)를 콘트롤하는 제어부(180)로 구성된다.As shown in Figure 1 and 2, the multi-channel mold temperature control device for shortening the cooling cycle time according to the present invention is provided with a first, second mold (10, 11), the first, second mold (10)
상기 제1,2금형(10,11)은 냉각라인(12)의 입구측과 배출측이 각각 서로 연통되게 구비되어 냉각수가 각각 순환되게 설치된다.The first and
상기 분배기(20)는 공급관(70)에 연통되어 여러개로 분배되는 복수의 주입라인(21)이 형성되고, 상기 주입라인(21)에 연통되게 공급연결부(40)가 설치된다.The
상기 분배기(20)는 회수관(80)에 연통되어 여러개로 분배된 복수의 회수라인(22)이 형성되고, 상기 회수라인(22)에 연통되게 회수연결부(50)가 설치된다.The
상기 자동밸브(90)는 구조상 콘트롤러에 의해 개폐동작에 의해 냉각수의 흐름을 조절할 수 있는 것이다.The
상기 온도센서(110)는 회수연결부(50)측에 설치되어 상기 제1,2금형(10,11)의 냉각라인(12)을 따라 순환되는 냉각수의 온도를 제어부(180)로 신호를 전달하게 된다.The
상기 공급관(70)에는 공기주입장치(120) 및 전동모터밸브(130), 압력게이지(140), 온도게이지(150)가 설치된다.An
상기 전동모터밸브(130)는 통상적인 구조로 구체적인 설명은 하지 않으며, 상기 제1,2금형(10,11)에서 성형물을 분리하는 경우에 상기 전동모터밸브(130)가 닫혀진(close) 상태가 되고, 상기 제1,2금형(10,11)의 캐비티(Cavity)에 가소화된 원료가 충진되고 성형물의 사출이 완료되는 시점에서 상기 전동모터밸브(130)가 열려(open) 냉각수가 공급되고 상기 제1,2금형(10,11)의 냉각이 선택적으로 이루어질 수 있다.The
그리고 상기 전동모터밸브(130)는 구조상 서서히 개폐가 이루어져 전기적인 부하 및 수격이 발생되지 않으며, 구조상 내측에 구비된 밸브에 의해 냉각수의 흐름을 방해하지 않아, 상기 제1,2금형(10,11)의 급속냉각이 가능한 것이다.In addition, the
상기 공기주입장치(120)는 본 출원인의 등록특허 제10-079550호에 기재된 바와 같이, 상기 공급관(70)측에 설치하여 상기 분배기(20), 온도센서(110), 유량센서(100), 제1,2금형(10,11)내의 스케일 생성을 억제함과 아울러 제1,2금형(10,11)내 잔수제거 기능을 갖는다.The
상기 압력게이지(140)는 저장탱크(60)에서 공급되는 냉각수의 압력을 감지하여 상기 제어부(180)로 신호를 전달한다.The
상기 온도게이지(150)는 저장탱크(60)에서 공급되는 냉각수의 온도를 감지하여 상기 제어부(180)로 신호를 전달한다.The
상기 저장탱크(60)에는 냉각수를 공급가능하게 일정량이 충진되고, 이 냉각수에는 스케일 생성되는 성분이 다량 함유되어 있으며, 내부 또는 입구측에 도면상에 도시하지 않은 펌프가 설치된다.The
그리고 상기 저장탱크(60)와 분배기(20) 사이에 구비된 공급관(70)과 회수관(80)에 온도조절기와 칠러가 선택적으로 설치될 수 있는 것이다.And the temperature controller and the chiller may be selectively installed in the
상기 제어부(180)에서는 공기주입장치(120), 전동모터밸브(130), 압력게이지(140), 온도게이지(150) 등을 콘트롤함과 아울러 상기 온도센서(110)의 온도와 유량센서(100)의 유량을 감지하여 전자(PLC,PID)제어 방법 등에 의해 상기 온도센서(110)와 유량센서(100)의 감지된 조건에 따라 상기 자동밸브(90)의 개폐에 따른 냉각수의 유량을 콘트롤할 수 있는 것이다. 상기 제어부(180)에서는 상기 제1,2금형(10,11)을 통과하는 냉각수 온도를 개별적으로 조절가능하여 금형의 냉각 조건에 따라 선택적으로 적용할 수 있는 것이다.The
그리고 상기 제어부(180)에서는 전동모터밸브(130)의 클로스 시킴과 동시에 상기 공기주입장치(120)에 신호를 보내어, 상기 공기주입장치(120)에 의해 압축공기가 상기 공급관(70)을 통과하여 상기 분배기(20)를 거쳐 상기 제1,2금형(10,11)의 냉각라인(12)내에 잔존하는 냉각수를 회수시키거나 상기 제1,2금형(10,11)내 이물질을 제거하고, 스케일 생성을 억제하게 된다. The
또한, 상기 제어부(180)의 동작에 관계없이 상기 공기주입장치(120)를 자체적으로 별도 세팅하여 주기와 시간에 따라 타이머 제어하여 압축공기가 분사할 수 있는 것이다.In addition, regardless of the operation of the
상기에서 보는 바와 같이, 본 발명은 금형 온도조절 장치의 작용 및 효과를 설명하면, 상기 제1,2금형(10,11)의 캐비티에 용융된 수지를 충진한 후, 금형의 냉각(계량)→형개→성형물 분리→형폐로 성형 싸이클이 진행되면서 냉각단계의 일부 구간에서만 상기 제1,2금형(10,11)의 펄스(실제)냉각이 진행된다. 좀 더 구체적으로 보면, 상기 제1,2금형(10,11)이 사출완료하여 수지가 충진되면 소정온도로 상승되고 보압을 거쳐 성형물이 형상에 따라 순차적으로 성형되거나 성형이 완전하게 되는 시점에서 상기 제1,2금형(10,11)의 냉각이 요구되는데, 이때 상기 제어부(180)에서 냉각수가 상기 공급관(70)을 통과하여 상기 분배기(20) 각각의 주입라인(21)측으로 냉각수가 공급되어져 상기 공급연결부(40)측을 거쳐 상기 제1,2금형(10,11) 각각의 냉각라인(12) 입구측을 따라 순환되어 상기 냉각라인(12)의 배출측으로 이동되어 상기 회수연결부(50)를 거쳐 상기 분배기(20)의 회수라인(22)을 통과하여 상기 회수관(80)을 따라 상기 저장탱크(60)로 이동되고, 다시 상기 저장탱크(60)에 의해 냉각된 냉각수가 상기 공급관(70)측으로 공급되는 반복적인 싸이클을 형성하게 된다.As described above, the present invention describes the operation and effect of the mold temperature control device, after filling the molten resin in the cavity of the first and second molds (10, 11), cooling the mold (measurement) → As the molding cycle proceeds from mold opening to molding separation to mold closure, pulse cooling of the first and
이 과정에서, 상기 공급/회수연결부(50)측에 설치된 상기 온도센서(110)의 온도와 유량센서(100)의 유량을 감지하여 상기 제어부(180)에서 전자제어 방법으로 데이터를 처리하여 상기 제어부(180)에서 자동밸브(90)의 개폐를 개별적으로 조절하여 공급되는 냉각수 유량의 차에 의해 상기 제1,2금형(10,11)의 냉각라인 온도를 개별적으로 정밀하게 조절하여 성형물의 온도편가 거의 없는 균일한 냉각이 이루어진다. 다시 말해 사출 성형물의 주변을 따라 형성된 복수의 냉각라인(12)을 따라 상기 자동밸브(90)에 의해 냉각수를 개별적으로 순환시켜 유량 제어에 의해 성형물의 균일한 냉각이 가능함과 아울러 사출 성형 제품의 살 두께에 따른 제품과 금형의 온도가 높고 낮은 편차에 따라 상기 자동밸브(90)의 일부를 차단하거나 개폐량을 조절하여 부분적인 냉각이 가능한 것이다.In this process, by sensing the temperature of the
또한, 상기 제어부(180)에서 상기 온도센서(110)와 유량센서(100)의 신호를 전달받아 순간적으로 상기 제1,2금형(10,11)을 통과하는 냉각수의 온도를 피드백 제어하여 짧은 시간 내에 사출 성형물이 최적의 상태로 냉각이 이루어지도록 하여 사출 성형물의 불량율을 최소화할 수 있는 것이다.In addition, the
그리고 상기 제1,2금형(10,11)에서 성형물이 분리되면, 상기 제어부(180)에서 신호를 보내 상기 전동모터밸브(130)를 클로스(close)시킨다. 이어 상기 공기주입장치(120)에 신호를 보내어 상기 공기주입장치(120)에 의해 압력파를 갖는 압축공기와 냉각수가 공급관(70), 분배기(20), 제1,2금형(10,11)으로 순차적으로 통과하여 상기 냉각라인(12) 내로 공급되어지고, 이어 상기 제1,2금형(10,11)의 냉각라인(12)을 거쳐 상기 분배기(20), 회수관(80)을 순차적으로 통과하여 냉각수가 상기 저장탱크(60)측으로 회수된다. When the molding is separated from the first and
이때 상기 냉각라인(12)내의 잔존하는 냉각수를 강제로 회수시킴과 아울러 상기 냉각라인(12)에 압축파를 갖는 압축공기와 난류의 냉각수가 소정압력으로 공급됨에 따라 냉각라인(12)내의 이물질을 제거하고, 스케일의 협착이나 생성을 사전에 차단할 수 있는 것이다.
At this time, the remaining coolant in the
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 사출성형 방법은 적정온도를 유지한 제1,2금형(10,11)에 용융수지를 주입하여 제1,2금형(10,11)의 온도가 상승되는 주입단계와, 주입단계를 거친 후 캐비티내로 용융수지를 일정시간 동안 보충하는 보압단계와, 보압단계 후 자동밸브(90)의 동작에 의해 냉각수의 공급이 시작되고 제1,2금형(10,11) 냉각이 일부 구간에서만 이루어지는 냉각단계와, 일정시간 동안을 냉각이 이루어지지 않고, 이어 성형물의 성형이 완료되면 상기 제1,2금형(10,11)을 분리하는 형개단계와, 성형물을 제1,2금형(10,11)에서 분리하는 취출단계와, 성형물 취출이 완료되면 열려져 있던 상기 제1,2금형을 닫아 복귀하는 형폐단계로 이루어진다.As shown in Figures 3 to 6, the injection molding method of the present invention by injecting molten resin into the first and second molds (10, 11) maintaining a proper temperature of the first and second molds (10, 11) After the injection step of increasing the temperature, after the injection step of refilling the molten resin into the cavity for a certain time, and after the pressure step by the operation of the
여기서 본 발명은 다채널 금형 온도조절 방법의 냉각단계에 대해 설명하면, 냉각단계는 보압단계를 거친 후, 금형(10,11)내로 주입되는 용융수지의 열에 의해 금형(10,11)의 온도가 상승됨에 따라 이를 냉각하기 위해 일정온도의 냉수인 냉각수를 금형(10,11)내로 순환하게 되어 먼저 금형(10,11)을 냉각하고 이어 금형(10,11)의 온도가 하강되면 금형(10,11)의 열전도에 의해 성형물이 냉각이 이루어진다. 이러한 과정이 상기 냉각단계 중에서도 극히 일부 구간에서만 냉각수의 냉각이 비연속적으로 이루어지게 된다.Here, the present invention will be described for the cooling step of the multi-channel mold temperature control method, the cooling step after the pressure retention step, the temperature of the mold (10, 11) by the heat of the molten resin injected into the mold (10, 11) As it rises, cooling water, which is cold water at a predetermined temperature, is circulated into the
상기 냉각단계에 대해 좀 더 자세히 설명하면, 상기 저장탱크(60)에서 일정압력을 갖는 냉각수가 분배기(20)내로 유입되고, 상기 분배기(20)에 연결된 각각의 자동밸브(90)가 동시에 오픈시키면 냉각수가 제1,2금형(10,11)의 냉각구멍(12)측으로 공급되어지고, 이어 냉각구멍(12)을 통과한 냉각수의 온도를 온도센서(110)가 감지하여 성형물의 두께에 따라 달라진 각각의 냉각라인의 냉각수 온도를 피드백 제어하여, 제어부(180)에서 성형물의 두께에 따라 냉각구멍(12)을 통과하는 냉각수의 공급을 자동밸브(90)가 개별적으로 차단하게 된다. 그러나 만약 성형물의 두께가 일정하지 않을 경우, 냉각이 균일하게 이루어지고 있다고 하더라도, 두께가 얇은 부위(a)에서는 그 부위의 용융 수지가 가지고 있는 열량이 작기 때문에 상대적으로 적은 열방출량을 나타낼 수 밖에 없다. 즉, 성형물의 부위별로의 열방출량은 그 부분의 냉각 효율 및 용융수지가 가지고 있는 총 열량에 따라 달라지게 된다. 이와 같이 본 발명은 제1,2금형(10,11)을 통과한 상기 회수연결부측에 온도센서(110)를 설치하고, 상기 공급연결부에 유량센서(100)를 설치하여, 상기 제어부(180)에서 온도센서(110)의 신호를 전달받아 상기 자동밸브(90)에 의해 상기 제1,2금형(10,11)측으로 공급되는 냉각수의 흐름을 개별적으로 차단하면, 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 성형물의 두께가 얇은 부분(a)이 냉각이 빠르게 이루어져 자동밸브(90)에 의해 냉각구멍(12)측의 냉각수 흐름를 차단하여 유량을 감소시키면 분배기(20)측의 냉각수 공급압력이 상승되어 다른 냉각구멍(12)의 냉각수의 유량이 증가하게 되고 풍선(Balloons)효과에 의해 레이놀즈수(Reynolds Number)가 증가하여 냉각수가 층류에서 난류로 변화되어 성형물의 두께가 두꺼운 부분(c)까지 단시간내 냉각이 진행됨에 따라 전체적인 냉각시간을 단축함과 아울러 취출시 성형물의 두께가 얇은 부분(a)과 두꺼운 부분(c) 온도차를 10℃내로 유지할 수 있도록 상기 제1,2금형(10,11)의 균일한 냉각이 이루어져 성형물의 변형 발생을 줄여 최적화된 성형물을 제조할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명은 '1' 싸이클 시간(1 cycle time)이 진행되는 과정에서, 주입단계, 보압단계, 냉각단계의 일부 구간인 실제 냉각간계를 제외한 냉각단계, 형개단계, 취출단계,형폐단계에서는 상기 자동밸브에 의해 냉각수의 흐름이 차단된다.
In more detail about the cooling step, if the cooling water having a predetermined pressure in the
In addition, the present invention, in the course of the '1' cycle time (1 cycle time), in the cooling step, opening step, take-out step, mold closing step except the actual cooling interval that is a part of the injection step, holding pressure step, cooling step Coolant flow is interrupted by an automatic valve.
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또한, 본 발명은 냉각단계에서 상기 제어부(180)에서 실제 냉각 구간인 펄스(Pulse) 구간에서만 자동밸브(90)의 오픈/크로스에 의해 제1,2금형(10,11)을 냉각이 이루어져 상기 제1,2금형(10,11)의 필요 이상 냉각되지 않아 상기 제1,2금형(10,11)의 캐비티 벽 온도를 적절하게 유지할 수 있어, 종래 금형을 연속적으로 냉각함에 있어 금형이 적정온도 이하로 떨어지면 용융수지의 온도를 높이거나 온조기 또는 예열기를 이용하여 금형을 적정온도로 올려야 하는 문제점을 해결할 수 있는 것이다. 이처럼 본 발명은 종래의 금형을 적정온도로 맞추기 위해 적용되는 온조기 또는 예열기가 필요 없으면, 이로 인해 전체적인 싸이클 시간 및 에너지의 낭비를 줄일 수 있는 장점이 있다. In addition, in the cooling step, the first and
그리고, 상기 제어부(180)에서 캐비티 내벽과 성형물 사이의 공기층이 적게 형성되는 실제 냉각구간인 펄스(Pulse) 구간에서만 제1,2금형(10,11)의 냉각이 이루어져, 성형물의 수축율을 줄일 수 있어 변형이나 뒤틀림 등의 문제점을 해결할 수 있는 것이다.The first and
또, 상기 제1,2금형(10,11)의 캐비티 벽 온도를 적정온도로 유지할 수 있어, 주입단계에서 성형물의 두께가 얇은 부분에 미성형 또는 웰드(weld) 등을 최소화할 수 있는 것이다. 이처럼 주입단계가 용융수지의 공급이 원활하게 이루어져 주입단계와 보압단계의 시간을 단축시킬 수 있는 것이다.In addition, the cavity wall temperature of the first and
이상에 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 다채널 금형 온도조절 방법 및 장치를 적용한 예가 도 5에 도시된다.An example of applying the multi-channel die temperature control method and apparatus according to the present invention as described above is shown in FIG.
이는 사출설비에 본 발명에 따른 방법 및 장치의 적용 유무에 따라 1차 테스트를 수행하고, 사출설비에 본 발명에 따른 방법 및 장치의 적용 유무에 2차 테스트를 수행한 예를 도시한 도면이다.This is an example in which a primary test is performed according to whether the method and apparatus according to the present invention are applied to an injection apparatus and a secondary test is performed on whether or not the method and apparatus according to the present invention are applied to the injection apparatus.
이와 같은 시험 결과 1차 테스트는 본 발명에 따른 방법 및 장치를 사출설비에 적용한 결과 본 발명에 따른 시스템을 적용하지 않은 경우에 비해 냉각시간이 33.3% 단축되는 효과를 얻을 수 있었고, 2차 테스트는 본 발명에 따른 방법 및 장치를 사출설비에 적용한 결과 본 발명에 따른 방법 및 장치를 적용하지 않은 경우에 비해 냉각시간이 19.44% 단축되는 효과를 얻을 수 있었다.
As a result of such a test, the first test was able to obtain an effect of reducing the cooling time by 33.3% compared with the case where the system according to the present invention was not applied to the injection equipment. As a result of applying the method and apparatus according to the present invention to the injection facility, the cooling time was reduced by 19.44% compared to the case where the method and apparatus according to the present invention were not applied.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 과제와 동일한 범위 내에서 다양한 설계 변경을 시도할 수도 있을 것이나, 이러한 설계변경으로 인해 본 발명에서 전혀 예상치 못한 새로운 효과가 나타나지 않는 한, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 못할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. will be.
10: 제1금형 11: 제2금형
20: 분배기 40: 공급연결부
50: 회수연결부 60: 저장탱크
70: 공급관 80: 회수관
90: 자동밸브 100: 유량센서
110: 온도센서 120: 공기주입장치
130: 전동모터밸브 140: 압력게이지
150: 온도게이지 180: 제어부10: first mold 11: second mold
20: distributor 40: supply connection
50: recovery connection 60: storage tank
70: supply pipe 80: recovery pipe
90: automatic valve 100: flow sensor
110: temperature sensor 120: air injection device
130: electric motor valve 140: pressure gauge
150: temperature gauge 180: control unit
Claims (2)
상기 제1,2금형(10,11)에 대응되게 설치되는 분배기(20)와;
상기 제1,2금형(10,11)과 분배기(20) 사이에 연결되어 냉각수를 상기 제1,2금형(10,11)에 공급 및 회수하는 공급 및 회수연결부(40,50)와;
냉각수가 보관되는 저장탱크(60)와;
상기 저장탱크(60)와 분배기(20) 사이에 설치되어 냉각수를 상기 분배기(20)에 공급 및 회수하는 공급관(70) 및 회수관(80)과;
상기 공급연결부(40)에 구비되어 상기 제1,2금형(10,11)로 공급되는 냉각수의 유량을 감지하는 유량센서(100)와;
상기 회수연결부(50)에 구비되어 상기 제1,2금형(10,11)을 통과하여 상기 분배기(20)로 회수되는 냉각수의 온도를 감지하는 온도센서(110)와;
상기 공급연결부(40)에 각각 설치되며 냉각수가 통과하는 유량을 비례적으로 콘트롤하는 자동밸브(90)와;
상기 공급관(70)측에 설치되며, 압축공기를 강제로 분사하여 상기 제1,2금형(10,11) 및 분배기(20) 등의 스케일 생성을 방지하는 공기주입장치(120)와;
상기 공급관(70)측에 설치되며, 상기 1,2금형(10,11)측으로 냉각수의 공급 및 차단을 유도하는 전동모터밸브(130)와;
상기 온도센서(110) 및 유량센서(100)에서 측정되는 냉각수의 측정온도 및 유량에 따라 자동밸브(90)의 개폐량을 비연속적으로 제어하는 제어부(180);로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각 및 싸이클 시간을 단축하는 다채널 금형 온도조절 장치.
First and second molds 10 and 11;
A distributor 20 installed corresponding to the first and second molds 10 and 11;
Supply and recovery connections (40,50) connected between the first and second molds (10,11) and the distributor (20) for supplying and recovering cooling water to the first and second molds (10,11);
A storage tank 60 in which cooling water is stored;
A supply pipe (70) and a recovery pipe (80) installed between the storage tank (60) and the distributor (20) to supply and recover cooling water to the distributor (20);
A flow rate sensor (100) provided at the supply connection part (40) for sensing a flow rate of the cooling water supplied to the first and second molds (10, 11);
A temperature sensor (110) provided at the recovery connection unit (50) for sensing the temperature of the coolant recovered through the first and second molds (10, 11) and recovered to the distributor (20);
An automatic valve 90 installed at each of the supply connection parts 40 to proportionally control the flow rate of the cooling water;
An air injection device (120) installed at the supply pipe (70) and forcibly injecting compressed air to prevent scale generation of the first and second molds (10, 11) and the distributor (20);
An electric motor valve 130 installed at the supply pipe 70 and inducing supply and blocking of cooling water to the first and second molds 10 and 11;
A control unit 180 for controlling the opening and closing amount of the automatic valve 90 discontinuously according to the measured temperature and the flow rate of the cooling water measured by the temperature sensor 110 and the flow rate sensor 100; And a multi-channel mold thermostat for shortening cycle time.
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