KR100620411B1 - 플러그 스트랩 주조용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밧데리에 설치되는 전극판을 지지하기 위한 플러그 스트랩(COS 몰드)의 주조에 사용되는 플러그 스트랩 주조용 금형에 관한 것이다.

본 발명은 좌우 1조의 용융납 공급실(21)을 구비하는 공급부(20)와 복수개의 스트랩 성형실(31)을 구비하는 성형부(30)로 주조 금형(10)을 구성함에 있어서, 용융납 공급실(21)내에 공급실린더(22)에 의해 전,후진 작동되는 공급레버(23)를 설치한 다음 공급레버(23)상에 공급수단(24)을 장착하고, 공급수단(24)의 선단에 용융납을 스트랩 성형실(31)로 공급하여 주기 위한 토출하우징(26)을 구비하는 토출수단(25)을 설치하여 구성한 것이며, 공급피스톤(240)의 작용에 의해 토출하우징(26)의 중공부(27)에 충진된 용융납이 토출구(29)를 통해 스트랩 성형실(31)로 공급되도록 한 것이다.

본 발명은 균일한 양의 용융납을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 플러그 스트랩의 규격을 사용자가 임의로 조절할 수 있어 고가의 원자재(납)를 상당량 절감할 수 있으며, 성형되는 플러그 스트랩에 게이트 러너 등과 같은 불필요한 성형부가 형성되지 않으므로 원자재의 불필요한 소모를 방지할 수 있는 등의 효과가 있다.

주조 금형, 플러그 스트랩, 공급실린더, 공급수단, 토출수단

Description

플러그 스트랩 주조용 금형{plug strap's casting mold}

도 1은 종래 플러그 스트랩 주조 금형의 일실시예를 도시한 평면도.

도 2는 종래 주조 금형에 의해 제조된 플러그 스트랩의 일실시예를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에서 제시하는 주조 금형의 바람직한 실시예를 도시한 평면도.

도 4는 본 발명에서 제시하는 주조 금형의 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 공급수단 및 공급피스톤의 설치상태를 발췌한 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 공급하우징의 내부 구조를 도시한 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 공급피스톤과 공급수단의 작동상태를 설명하기 위한 참고 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 공급피스톤과 공급수단의 작동상태를 설명하기 위한 참고 단면도.

도 9는 본 발명에서 제시하는 금형에 의해 제조된 플러그 스트랩의 일실시예를 도시한 사시도.

▣ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▣

10: 주조 금형 20: 공급부

21: 용융납 공급실 22: 공급실린더

23: 공급레버 24: 공급수단

25: 토출수단 26: 토출하우징

27: 중공부 28: 흡입공

29: 토출구 30: 성형부

31: 스트랩 성형실 B : 고정클램프

L1: 푸쉬롯드 L2: 지지롯드

P1: 공급플레이트 P2: 지지플레이트

S : 플러그 스트랩

본 발명은 플러그 스트랩 주조용 금형에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 밧데리(축전지; 특히 차량용)에 설치되는 전극판을 지지하기 위한 플러그 스트랩(COS 몰드)의 주조에 사용되는 플러그 스트랩 주조용 금형에 관한 것이다.

차량 등에 사용되는 밧데리(축전지)에는 복수개의 극판군(양극판 및 음극판) 이 설치되고 있는데, 상기 각각의 양극판 및 음극판 등은 납으로 만들어진 플러그 스트랩으로 지지하여 도전상태가 유지되도록 함으로써 각각의 극판군이 하나의 셀(cell)을 구성할 수 있도록 하고 있다.

상기 플러그 스트랩은 2개가 1조를 이루어 하나의 극판군을 구성하는 것으로 하나의 밧데리에 6조의 극판군이 형성됨을 감안할 때, 밧데리의 제조에 소요되는 플러그 스트랩의 수량이 방대하기 때문에 여타의 가공방법을 이용하여 제조하기에는 적합하지 않았는 바, 종래에는 플러그 스트랩의 제조에 주조 금형을 이용하여 왔다.

도 1에 종래 주조용 금형(1)의 일실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 종래의 플러그 스트랩 주조용 금형(1)은 금형틀(2)에 냉각수단(미도시됨.)을 구비하며 일정한 간격을 유지하는 스트랩 성형부(3)와 용융납을 공급하기 위한 공급실(4)을 구획되게 형성한 다음 스트랩 성형부(3)와 공급실(4)을 게이트(5)로 연계시켜 구성한 것으로, 회전수 및 시간(펌핑시간)의 제어가 가능하도록 한 모터펌프(미도시됨.)를 이용하여 공급실(4)에 채워진 용융납의 수위를 상승 또는 하강시킬 수 있도록 한 것이다.

상기한 구성을 갖는 종래 주조 금형(1)은 모터펌프가 구동하여 공급실(4)에 수납된 용융납의 수위가 상승하여 상층부의 용융납이 게이트(5)를 통해 스트랩 성형부(3)로 공급되며, 스트랩 성형부(3)에 충진되는 용융납이 미리 설정한 기준치에 이르게 되면 모터펌프가 역회전 구동하여 용융납의 수위를 하강시킴과 동시에 스트랩 성형부(3)의 냉각수단에 의해 용융납에 대한 냉각(강제냉각)이 이루어지고, 스 트랩 성형부(3)에 충진된 용융납의 냉각이 완료되면 냉각된 용융납(플러그 스트랩)을 성형부(3)로부터 분리·이탈시켜 도 2에 도시된 바와 같은 플러그 스트랩(S)의 제조가 완료되도록 한 것이었다.

상기한 구성 및 작용을 갖는 종래의 스트랩 주조용 금형(1)은 모터펌프를 구동시켜 공급실(4)에 수납된 용융납의 수위를 상승 또는 하강시킴으로서 스트랩 성형부(3)에 용융납이 공급될 수 있도록 한 것으로서, 용융납의 상승수위가 공급실(4)의 전역에서 균등하게 이루어지지 않으므로 각 스트랩 성형부(3)에 공급되는 용융납의 공급량이 일정할 수 없고, 그로 인해 각 스트랩 성형부(3)에서 별도로 성형되는 모든 플러그 스트랩(S)에 대한 최소한의 기준두께를 만족시키고자 할시에는 기준두께를 상당히 초과하는 다수의 플러그 스트랩(S)이 제조될 수밖에 없어 원자재의 손실이 상당할 수밖에 없으며, 정,역구동하는 모터펌프로 용융납의 수위를 제어하여 용융납의 공급을 제어하는 구성이어서 플러그 스트랩(S)의 생산시간 단축에 한계가 따르는 등의 문제점이 지적되고 있다.

그리고, 종래의 주조 금형(1)은 분리된 플러그 스트랩(S)의 일측면(게이트(5)와 접하는 영역)에는 성형을 위한 용융납으로 인해 게이트 러너(S1)가 형성(도 2 참조)될 수밖에 없으므로 그 부분에 있어서도 고가의 원자재(납)가 불필요하게 낭비되는 폐단이 있었으며, 또한, 종래 주조용 금형(1)은 그 구조상 스트랩 성형부(3)에서 성형되는 플러그 스트랩(S)의 게이트 러너(S1) 단부에 다소 얇은 층의 납판이 돌출형성될 수밖에 없는데, 위 납판은 밧데리의 잔량확인을 위한 인디케이터를 설치할 시에 충격으로 떨어져 나가 밧데리 내부에서 쇼트(단락)를 일으켜 밧데 리를 손상시키는 등의 문제를 일으키게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 플러그 스트랩 주조용 금형에서 야기되었던 제반 문제점을 일소하기 위해 창출된 것으로서, 금형틀에 마련되는 각각의 스트랩 성형부에 균일한 정량의 용융납을 신속하게 공급할 수 있도록 함과 아울러 스트랩 성형부에 공급되는 용융납의 공급량을 사용자가 임의로 조절할 수 있도록 함으로써 원자재(납)의 불필요한 소모를 방지하고 보다 다양한 규격의 플러그 스트랩을 제조할 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 플러그 스트랩 주조 금형을 제공하고자 한다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위하여 본 발명은 공급실린더에 의해 전,후진 작동되는 공급레버와, 공급레버의 작동에 의해 전,후진 하는 공급피스톤과, 공급피스톤의 작용에 의해 용융납을 스트랩 성형부로 공급하여 주기 위한 토출수단 등을 구비하는 것인바, 이하 예시되는 도면과 함께 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 4에 본 발명에서 제시하는 주조용 금형(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 용융납 공급실(21)을 구비하는 좌우 1 조의 공급부(20)와, 복수개의 스트랩 성형실(31)을 구비하는 성형부(30)로 대분하여 구성되며, 공급부(20)에는 용융납을 공급하여 주기 위한 용융납 공급관(19)을 마련하여 용융납 공급실 저부에 형성된 공급공(18)을 통해 용융납을 공급하여 줄 수 있도록 하고 성형부(30)의 스트랩 성형실(31) 주변에는 냉각수 공급관(32)에 의해 공급되는 냉각수가 순환되도록 하고, 상기 각각의 공급부(20)의 일측에 공급실린더(22)를 설치하여서 된 것이다.

상기 각각의 공급실린더(22)의 롯드에 실린더 작용에 의해 전,후진되는 푸쉬롯드(L1)를 장착한 다음 푸쉬롯드(L1)의 선단에 용융납 공급실(21)을 가로지르는 공급레버(23)를 설치하여 공급레버(23)가 용융납 공급실(21) 내에서 전,후진할 수 있도록 하며, 공급레버(23)에는 등간격을 이루는 공급수단(24)을 설치한다.

도 5에 본 발명에 따른 공급수단(25)과 공급피스톤(24)의 설치상태를 발췌한 사시도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 공급레버(23)에 공급플레이트(P1)를 설치하되, 공급플레이트(P1)는 일측에 형성되는 클램프공(H1)으로 나사결합되는 고정클램프(B)의 조임작용에 의해 공급레버(23)의 임의위치에 고정될 수 있도록 하고, 공급플레이트(P1)의 전방에 지지롯드(L2)를 볼팅 등의 수단으로 고정시킨 다음 지지롯드(L2)의 선단에 공급피스톤(240)을 장착하여 공급수단(24)을 구성한다.

상기 용융납 공급실(21) 내에 복수개로 설치되는 지지플레이트(P2)의 레버공(H2)으로 공급레버(23)를 관통시켜 공급레버(23)가 슬라이드 작동될 수 있도록 하고, 지지플레이트(P2)의 일측에는 용융납 공급실(21)에 완전하게 함몰되는 토출하우징(26)을 설치하되, 공급수단(25)은 공급레버(23)에 설치된 공급피스톤(24)의 선 단에 위치되도록 하여 토출수단(25)을 구성한다.

도 6에 본 발명에 따른 토출수단(25)의 내부 구조를 도시한 단면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 토출수단(25)은 지지플레이트(P2)에 의해 지지·고정되는 토출하우징(26)에 공급피스톤(24)의 외경과 거의 일치하는 중공부(27)를 형성하며, 토출하우징(26)의 측벽에는 적어도 하나 이상으로 구성되는 복수개의 흡입공(28)을 형성하고, 토출하우징(26)의 선단부에 토출구(29)를 형성하여 토출하우징(26)의 중공부(27)와 토출구(29)가 상호 연통되게 하며, 토출구(29)의 토출개구(29a)는 성형부(30)의 스트랩 성형실(31) 상부에 위치하게끔 한 것으로, 공급실린더(22)의 작동에 의해 전,후진하는 공급피스톤(24)이 공급하우징(26)에 마련되는 중공부(27) 내로 인입 또는 인출되도록 한 구조이다.

본 발명의 실시예를 도시한 예시도면에서는 공급레버(23)가 공급하우징(26)의 측방향(가로방향)으로 설치되는 구성을 도시하고 있으나, 본 발명이 향유하는 기술적 사상에 의해서는 공급하우징(26)을 지지하는 지지플레이트(P2)를 상방으로 신장시켜 공급하우징(26)의 상부에 레버공(H2)을 형성하여 공급레버(23)가 공급하우징(26)의 상부(세로방향)에 설치하고, 공급레버(23)에 공급피스톤(24)을 설치·고정하기 위한 공급피스톤(24)을 설치하여 공급레버(23)의 하방에 공급피스톤(24)이 설치되도록 구성할 수 있으며, 위와 같이 구성할 경우 작동부위인 공급레버(24)가 공급부(20)의 용융납 공급실(21) 상부(외부)로 돌출되므로 공급레버(23)의 원할한 작동을 보장할 수 있는 것인 바, 공급레버(23)의 설치위치가 어느 일방향으로 한정될 수는 없다 할 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 공급레버(23)를 작동시키기 위한 수단으로 실린더(22)를 사용하는 구성에 대해 설명하고 있으나, 위 실린더(22)는 공급레버(23)를 전,후진 운동시키기 위한 운동수단으로 공급레버(23)를 전,후진 운동시켜 주기 위한 각종의 수단(래크와 피니언, 크랭크 등)으로 대체될 수 있으며, 그와 같은 운동수단의 치환이 본 발명에서 향유하고자 하는 기술적 사상에 영향을 끼칠 수는 없다 할 것이며, 또한, 본 발명의 실시예에서는 공급수단(24)에 마련되는 공급피스톤(240)과 토출수단(25)에 마련되는 토출하우징(26) 등을 원형으로 구성하는 태양을 예로 들고 있으나, 토출하우징(26)은 공급피스톤(240)의 인입에 의해 용융납을 토출구(29)를 통해 토출시켜 주기 위한 구성수단으로서 원형의 형태 외에도 피스톤 작용을 할 수 있는 임의의 다각형 형태로 구성될 수 있는 것인바, 공급피스톤(240) 및 토출하우징(26)의 형상 역시 본 발명에서 향유하고자 하는 기술적 사상에 영향을 끼칠 수는 없다 할 것이다.

이상의 구성으로 된 본 발명은 공급피스톤(24)이 토출하우징(26)의 중공부(27)내로 약간 인입되는 상태를 유지하도록 전진시킨 다음 공급부(20)에 마련된 용융납 공급실(21)에 용융 상태의 납물을 채워 사용하는 것으로, 그 상세한 작용은 다음과 같이 이루어진다.

토출하우징(26)의 중공부(27)에는 흡입공(28)을 통해 유입된 용융납이 충전되어 있는 상태이며, 위 상태에서 공급실린더(22)를 작동시키면 실린더 롯드와 푸쉬롯드(L1)로 결합된 공급레버(23)가 전진하여 공급레버(23)에 설치된 공급피스톤 (240)이 토출하우징(26)의 중공부(27) 내측으로 인입되고, 이때, 중공부(27)내에 충진된 용융납에 공급피스톤(24)에 의한 가압이 가해지고 가압된 용융납은 토출하우징(26)의 선단에 마련된 토출구(29)를 통해 토출되어 하방에 마련된 성형부(30)의 스트랩 성형실(31)로 공급되게 된다.(도 7 참조)

용융납의 공급이 완료됨과 동시에 공급실린더(22)가 후진하여 공급레버(23)에 설치된 공급피스톤(240)이 토출하우징(26)의 중공부(27)로부터 인출되는데, 이때, 공급피스톤(24)은 중공부(27)의 내벽에 긴밀하게 결합되어 인출되는 상태이므로 중공부(27)내에는 공급피스톤(240)의 후진(인출)에 의한 압의 차이가 발생하므로 토출하우징(26)에 마련된 흡입공(28)을 통한 용융납의 흡입이 매우 신속하고 정확하게 이루어지게 되는 것이다.(도 8 참조)

한편, 본 발명은 공급피스톤(24)의 작용에 의해 토출구(29)에 남겨진 잔여 용융납 또한 중공부(27)로 흡입되므로 잔여 납물이 흘러 내려 장비 주변을 오손하거나 잔여 납물이 성형과정의 플러그 스트랩에 떨어져 외관을 손상시키는 등의 문제점이 제거되는 것이다.

본 발명은 성형부(30)의 스트랩 성형실(31)로 공급된 플러그 스트랩(S)이 성형부(30)에 마련된 냉각수단에 의해 냉각되면 플러그 스트랩(S)의 분리가 이루어짐과 동시에 공급실린더(22)가 같은 동작을 반복하며 지속적으로 플러그 스트랩(S)을 성형하게 되는 것이다.

본 발명은 고정클램프(B)를 이용하여 공급레버(23)에 설치된 공급플레이트(P1)의 설치위치를 가변시킬 수 있도록 한 것으로, 공급플레이트(P1)에 설치되는 공급피스톤(240)의 운동거리를 사용자가 조절할 수 있도록 함으로써 용융납의 공급량을 임의로 조절할 수 있으므로 보다 다양한 규격의 플러그 스트랩을 성형할 수 있는 것이다.

본 발명은 피엘씨(PLC) 등의 작동프로그램을 이용하여 공급실린더(22)에 의해 이루어지는 일련의 공급과정(공급시간)을 자동적으로 제어할 수 있는 구성으로 플러그 스트랩의 시간당 생산수량을 임의로 설정할 수 있기 때문에 플러그 스트랩의 생산라인을 보다 효율적으로 운영할 수 있게 된다.

도 9에 본 발명에서 제시하는 금형에 의해 제조된 플러그 스트랩(S)의 일실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명에 의해 제조되는 플러그 스트랩(S)에는 게이트 러너 및 불필요한 성형부가 형성되지 않으므로 고가의 원자재를 대폭적으로 절감할 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 부위의 임의이탈로 인해 밧데리에 손상이 발생되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있는 것이다.

본 발명에서 제시하는 플러그 스트랩 주조 금형(10)은 공급실린더(22)에 의해 작동하는 공급수단(24)과 공급부(20)에 고정·설치되는 토출수단(25)에 의해 용융납이 성형부(30)의 스트랩 성형실(31)로 토출·공급되도록 한 것으로, 피스톤에 의한 토출방식을 이용하므로 스트랩 성형실(31)에 균일한 정량의 용융납을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 공급피스톤(240)의 운동거리를 셋팅하여 성형하고자 하는 플 러그 스트랩(S)의 규격(플레이트의 두께)을 사용자가 임의로 조절할 수 있도록 함으로써 고가의 원자재(납)를 상당량 절감할 수 있는 것이다.

본 발명은 공급수단(24)과 토출수단(25)을 이용하여 플러그 스트랩(S)을 성형하는 구성을 제안한 것으로 게이트와 용융납의 수위조절을 이용하는 기존의 플러그 스트랩 성형방식에 비해 시간당 생산성을 상당하게 향상시킬 수 있으며, 또한, 본 발명에 의해 성형되는 플러그 스트랩(S)에는 게이트 러너 등과 같은 불요한 성형부가 형성되지 않으므로 원자재를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 그와 같은 불요한 성형부가 임의이탈되어 밧데리를 손상시키는 현상을 원천적으로 방지할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 용융납 공급실(21)을 구비하는 좌우 1조의 공급부(20)와, 복수개의 스트랩 성형실(31)을 구비하는 성형부(30)의 구성중;

   상기 공급부(20)의 일측에 공급실린더(22)를 설치한 다음 공급실린더(22)의 롯드에 공급레버(23)를 설치하여 공급레버(23)가 공급실린더(22)의 작동에 의해 전,후진 할 수 있도록 하고;

   상기 공급레버(23)에 복수개의 공급수단(24)을 고정·설치하여 공급수단(24)이 공급레버(23)와 함께 전,후진할 수 있도록 하며;

   상기 각각의 공급수단(24)의 선단에 그 토출구(29)가 스트랩 성형실(31)의 상부에 위치하는 토출수단(25)을 설치하여 정량의 용융납을 공급할 수 있도록 함과 아울러 공급되는 용융납의 공급량을 조절할 수 있도록 한 주조용 금형(10)을 구성함에 있어서;

   상기 공급수단(24)은 공급레버(23)에 설치되는 공급플레이트(P1)의 클램프공(H2)에 고정클램프(B)를 결합하여 공급플레이트(P1)가 고정클램프(B)의 조임작용에 의해 공급레버(23)의 임의위치에 고정될 수 있도록 하고, 공급플레이트(P1)에 고정되는 지지롯드(L2)의 선단에 공급피스톤(240)을 장착하여서 구성한 것과;

   상기 토출수단(25)은 지지플레이트(P2)에 의해 지지·고정되는 토출하우징(26)에 공급피스톤(240)이 인입되는 중공부(27)를 형성하며, 토출하우징(26)의 측벽에 복수개의 흡입공(28)을 형성하고, 토출하우징(26)의 선단부에 토출구(29)를 형성하여 토출하우징(26)의 중공부(27)와 토출구(29)가 상호 연통되게 하여 구성하되, 토출하우징(26)은 용융납 공급실(21)에 완전하게 함몰되도록 한 것;

   을 특징으로 하는 플러그 스트랩 주조용 금형.
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