KR101036029B1 - 주형 사상기 - Google Patents

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KR101036029B1
KR101036029B1 KR1020100140055A KR20100140055A KR101036029B1 KR 101036029 B1 KR101036029 B1 KR 101036029B1 KR 1020100140055 A KR1020100140055 A KR 1020100140055A KR 20100140055 A KR20100140055 A KR 20100140055A KR 101036029 B1 KR101036029 B1 KR 101036029B1
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이관주
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이관주
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Abstract

본 발명은 자동화된 장치에 의해 주형의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 제거함에 따라 작업에 소요되는 시간을 대폭적으로 줄임과 동시에 작업상의 편리함을 제공할 수 있는 새로운 구조의 주형 사상기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 회전 가능하게 구비되어 상면에 중공의 주형(10)이 안착되도록 구비된 턴테이블(20)과; 상기 턴테이블(20)의 일측에 직립 설치된 지주프레임(30) 상에 수평방향으로 결합되어 상하로 승강되는 수평프레임(41)을 포함하는 승강수단(40)과; 상기 수평프레임(41) 상에 수직방향으로 결합되어 상기 수평프레임(41)을 따라 전후로 이동되는 수직프레임(51)을 포함하는 전후이동수단(50)과; 상기 수직프레임(51)의 하단부에 결합되어 상기 주형(10)의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 제거하도록 회전연마구(61)를 포함한 그라인딩수단(60)과; 상기 수직프레임(51)의 하단부에 근접되도록 구비되어 상기 그라인딩수단(60)을 상기 주형(10)의 내부벽에 밀착시키도록 가압수단(70)을 포함하여 이루어진 주형 사상기가 제공된다.

Description

주형 사상기{Mold finishing-grinder}
본 발명은 주형 사상기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동화된 장치에 의해 주형의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 제거함에 따라 작업에 소요되는 시간을 대폭적으로 줄임과 동시에 작업상의 편리함을 제공할 수 있는 새로운 구조의 주형 사상기에 관한 것이다.
일반적으로 주형(鑄型)은 쇳물과 같은 용해된 금속을 주입하여 주물을 만드는데 사용하는 틀로서, 주입하는 금속재료의 온도에 따라 적정한 내열재료로 이루어지며, 주로 모래나 주철강 또는 내화물의 모래에 열경화성 수지를 혼합하여 제작하기도 한다.
이러한 주형에 의해서는 쇳물이 틀에 의해 응고된 자체로 제품이 되는 주물 또는 쇳물이 틀에 의해 응고된 후 이를 가공하여 막대나 판 또는 선 등을 이루도록 한 주괴 또는 잉곳(ingot)을 제작하게 되는데, 이와 같은 주형에 의해 주물이나 잉곳과 같은 성형물을 제작하게 되면 상기 주형의 내부벽에 쇳물이 응고된 상태로 고착된 쇳물찌꺼기와 같은 성형잔류물이 형성되고, 주형을 재사용하기 위해서는 전술된 바와 같은 성형잔류물을 제거하도록 된 것이다.
종래에는 전술된 바와 같이 주형의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 제거하기 위해 작업자가 포터블 그라인더 등을 이용한 수작업을 통해 성형잔류물의 제거작업이 이루어진 것이나, 대개 주형은 작업자가 내부로 들어갈 수 있을 정도로 큰 대형으로 구비됨에 따라 수작업에 의해 성형잔류물을 제거하는 작업이 매우 번거로울 뿐만 아니라 제거작업에 많은 시간이 소요되어 능률이 떨어지는 문제점이 있는 것이다.
또한 종래의 수작업에 따르면, 작업자가 직접적으로 그라인더를 작동시킨 상태로 제거작업이 이루어지므로, 안전상의 위험이 따르는 것일 뿐만 아니라 성형잔류물의 제거작업 중에 쇳가루와 같은 분진을 작업자가 흡입할 수 있어 인체에 악영향을 미치는 단점이 있는 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 자동화된 장치에 의해 주형의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 제거함에 따라 작업에 소요되는 시간을 대폭적으로 줄임과 동시에 작업상의 편리함을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 수작업을 배제하도록 구비됨에 따라 작업자의 안전상의 위험 및 유해분진에 의한 악영향을 방지할 수 있으며, 또한 회전 및 가압구조에 의해 주형의 내부벽에 고착된 잔류성형물을 깨끗하게 제거할 수 있는 새로운 구조의 주형 사상기를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 내부벽에 돌출 또는 오목한 만곡면(11)이 반복적으로 형성된 원통형상의 주형(10)을 사상가공하도록 된 주형 사상기에 있어서;
회전 가능하게 구비되어 상면에 중공의 주형(10)이 안착되도록 구비된 턴테이블(20)과;
상기 턴테이블(20)의 일측에 직립 설치된 지주프레임(30) 상에 수평방향으로 결합되어 상하로 승강되는 수평프레임(41)을 포함하는 승강수단(40)과;
상기 수평프레임(41) 상에 수직방향으로 결합되어 상기 수평프레임(41)을 따라 전후로 이동되는 수직프레임(51)을 포함하는 전후이동수단(50)과;
상기 수직프레임(51)의 하단부에 결합되어 상기 주형(10)의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 제거하도록 구비되되, 상기 수직프레임(51)에 결합되는 구동모터(62)와, 이 구동모터(62)에 축결되는 구동축(62a) 및 이 구동축(62a)의 단부에 직각방향으로 결합되는 종동축(62b)과, 상기 종동축(62b)에 결합되어 상기 구동축(62a)의 일측에 위치되는 회전연마구(61)를 포함한 그라인딩수단(60)과;
상기 수직프레임(51)의 하단부에 근접되도록 구비되어 상기 그라인딩수단(60)을 상기 주형(10)의 내부벽에 밀착시키도록 가압수단(70)을 포함하여 이루어지며;
상기 그라인딩수단(60)에는 상기 만곡면(11)에 대응되도록 상기 회전연마구(61)의 위치 상기 구동축(62a)을 중심으로 좌우로 공전시키도록 전환모터(65)와 이 전환모터(65)에 결합된 구동 및 종동기어(66,67)로 이루어진 방향전환수단(65)이 구비되는 것을 특징으로 하는 주형 사상기가 제공된다.
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본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 가압수단(70)에는 상기 주형(10)의 내부형상에 따른 과부하시에 상기 그라인딩수단(60)의 가압력을 일정하게 유지하도록 된 압력조절밸브(71)가 구비되는 것을 특징으로 하는 주형 사상기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 수평프레임(41)은 상기 지주프레임(30)의 일측에 구비된 선회수단(80)에 의해 수평방향으로 선회되어 상기 그라인딩수단(60)을 주형(10)으로부터 퇴피시키도록 된 것을 특징으로 하는 주형 사상기가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 주형(10)의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 제거하도록 회전연마구(61)를 포함한 그라인딩수단(60)이 구비되고, 이 그라인딩수단(60)은 가압수단(70)에 의해 상기 주형(10)의 내부벽에 가압 밀착되도록 구비됨으로써, 상기 그라인딩수단(60)의 회전연마구(61)에 회전력과 가압력이 동시에 작동되어 성형잔류물의 제거효과를 대폭적으로 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 상기 주형(10)은 회전되는 턴테이블(20)이 구비되고, 상기 그라인딩수단(60)은 승강수단(40)과 전후이동수단(50)에 의해 상하 및 전후로 이동 가능하게 구비됨으로써, 상기 그라인딩수단(60)이 승강수단(40) 및 전후이동수단(50)에 의해 상기 주형(10)으로 용이하게 접근 또는 퇴피 가능할 뿐만 아니라 상기 주형(10)이 턴테이블(20) 상에서 일정 각도로 회전되어 상기 그라인딩수단(60)에 정위치됨에 따라 상기 그라인딩수단(60)의 이동을 최소화하여 장치의 고장이나 구성상의 복잡함을 줄여 작동 및 제작상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 상기 그라인딩수단(60)의 회전연마구(61)의 위치나 각도를 가변시키도록 방향전환수단(65)이 구비됨으로써, 주형(10)의 내부에 만곡면(11)이 형성된 경우에도 상기 회전연마구(61)가 상기 만곡면(11)에 용이하게 대응되어 성형잔류물을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한 상기 가압수단(70)에는 상기 그라인딩수단(60)의 가압력을 조절하도록 압력조절밸브(71)가 더 구비됨으로써, 상기 그라인딩수단(60)이 주형(10)의 내부형상에 따라 가압력의 조절이 가능하여 지나친 가압력에 의한 장치의 손상을 방지함과 동시에 적절한 가압력이 작용되도록 하여 제거효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 상기 그라인딩수단(60)이 결합된 수평프레임(41)을 지주프레임(30)을 중심으로하여 수평방향으로 선회시키도록 선회수단(80)이 구비됨으로써, 상기 주형(10)을 턴테이블(20) 상에 장착 또는 분리할 때에 상기 그라인딩수단(60) 등에 의해 간섭됨을 방지함과 동시에 장치의 손상을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구성의 일부를 도시한 구성도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다른 구성의 일부를 도시한 구성도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 작동상태도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 다른 작동상태도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 구성과 작동상태를 나타낸 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상면에 주형(10)이 안착되는 턴테이블(20)이 구비되고, 이 턴테이블(20)의 일측에는 지주프레임(30)이 직립 설치되는데, 상기 지주프레임(30) 상에는 일측으로 수평 연장되는 수평프레임(41)을 포함하는 승강수단(40)이 구비되고, 상기 수평프레임(41)에는 하향 연장되도록 결합된 수직프레임(51)을 포함하는 전후이동수단(50)이 구비되며, 상기 수직프레임(51)의 단부에는 상기 주형(10)의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 그라인딩 제거하기 위한 회전연마구(61)를 포함하는 그라인딩수단(60)이 결합되어 있다.
이러한 본 발명에 대한 보다 상세한 구성을 설명하면 다음과 같다. 상기 턴테이블(20)은 상기 주형(10)이 안착된 원판 또는 다각형 형상의 테이블(21)과, 이 테이블(21)을 회전 구동하도록 결합된 회전구동수단(22) 및 상기 테이블(21) 상면에 돌출되어 상기 주형(10)의 하단부가 안착 지지되는 다수의 받침대(23)로 이루어져 있다.
여기에서 상기 받침대(23)는 상기 테이블(21) 상면으로부터 상기 주형(10)의 하단부가 이격되도록 거치하여 후술되는 그라인딩수단(60)이 상기 주형(10)의 하단으로 돌출되더라도 간섭되지 않도록 한 것으로, 이에 의해 상하로 개방된 중공 형태의 주형(10)의 내부벽 하단부에 고착된 성형잔류물을 깔끔하게 제거할 수 있게 된다. 또한 상기 받침대(23)는 상기 주형(10)을 안정적으로 지지하도록 상면에 단턱이 형성된 것일 뿐만 아니라 상기 테이블(21) 상에서 간격 조절이 가능하도록 구비되어 사이즈가 다른 다양한 크기의 주형(10)을 용이하게 거치 가능하도록 구비된 것이다.
또한 상기 승강수단(40)은 상기 지주프레임(30)에 수평방향으로 결합된 수평프레임(41)과 이 수평프레임(41)을 상하로 구동하도록 된 승강모터(42)로 이루어져 있으며, 또한 상기 전후이동수단(50)은 상기 수평프레임(41) 상에 하향 연장되는 수직프레임(51)과 이 수직프레임(51)을 상기 수평프레임(41) 상에서 전후로 이동시키거나 상기 수평프레임(41) 자체를 상기 지주프레임(30)의 전후로 이동시키도록 결합된 이동모터(52)로 이루어져 있다.
그러므로, 상기 수직프레임(51)의 단부에 결합된 그라인딩수단(60)은 상기 승강수단(40)에 의해 상하로 이동 가능함과 동시에 상기 전후이동수단(50)에 의해 전후로 이동 가능하게 구비되며, 이에 의해 상기 그라인딩수단(60)은 상기 주형(10)으로 근접되거나 또는 주형(10)으로부터 후퇴될 수 있을 뿐만 아니라 상기 주형(10)의 내부로 삽입된 상태에서 상하로 이동되면서 상기 회전연마구(61)에 의해 제거작업을 행하게 된다.
이러한 구성에 있어서, 상기 그라인딩수단(60)에 대한 보다 구체적인 구성 및 작동상태로 도 2와 도 3을 더하여 설명하면 다음과 같다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 그라인딩수단(60)은 상기 수직프레임(51) 단부에 힌지축(54)에 의해 결합된 브라켓(63) 상에 구비된 구동모터(62)와 이 구동모터(62)에 축결되는 구동축(62a) 및 이 구동축(62a)의 단부에 직각방향으로 결합되는 종동축(62b)이 결합되고, 이 종동축(62b)에는 상기 구동축(62a)의 일측에 위치되도록 회전연마구(61) 및 상기 회전연마구(61)에 의해 성형잔류물을 제거할 때에 제거물이 튀는 것을 방지하는 반원단면 형상의 커버(64)를 포함하여 이루어지게 된다.
또한 상기 그라인딩수단(60)에는 상기 회전연마구(61)의 회전력에 의해 상기 주형(10)의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 제거할 때에 상기 회전연마구(61)가 상기 주형(10)의 내부벽에 가압 밀착되도록 가압수단(70)이 결합되며, 이 가압수단(70)은 상기 수직프레임(51)에 결합된 실린더 형태로 구비되어 상기 브라켓(63)을 전후로 이동시킴에 따라 상기 회전연마구(61)를 상기 주형(10)의 내부벽에 밀착 또는 이격시키게 되며, 바람직하게는 그라인딩 작업시에 상기 회전연마구(61)이 주형(10)의 내부벽에 밀착된 상태를 유지하도록 가압 지지하게 된다.
이러한 경우에 있어서, 상기 가압수단(70)에 의해 상기 회전연마구(61)를 주형(10)의 내부벽에 가압 밀착시키는 것이 바람직하기는 하나, 상기 주형(10)의 내부형상에 따라서는 상기 가압수단(70)에 의해 지나친 가압력이 작용하여 장치의 손상이 발생될 수 있으므로, 상기 가압수단(70)에는 상기 주형(10)의 내부형상에 따라 작용되는 가압력을 조절하도록 압력조절밸브(71)가 구비되는데, 예를 들면 도시된 주형(10)의 A면에서는 일정한 가압력을 유지한 상태에서 상기 A면에 비해 상대적으로 돌출된 주형(10)의 B면에서는 상기 압력조절밸브(71)를 조절하여 상기 A면에 작용되는 가압력에 비해 상대적으로 압력이 작용하도록 감압하게 된다.
또한 상기 수직프레임(51)에는 상기 그라인딩수단(60)이 일체로 결합되는 연결구(53)가 구비되고, 이 연결구(53)는 그 일측에 구비된 유압실린더와 같은 각도조정수단(55)에 의해 상기 그라인딩수단(60)의 각도를 미세하게 조정하여 상기 회전연마구(61)에 의한 정밀한 그라인딩 작업이 가능하게 구비될 수 있다.
또한 이러한 그라인딩수단(60)은 그 위치나 방향을 조절하도록 구비될 수 있는데, 이를 도 3을 더하여 설명하면 다음과 같다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 그라인딩수단(60)에는 상기 브라켓(63)의 일측에 상기 회전연마구(61)의 위치를 상기 구동축(62a)을 중심으로 좌우로 위치를 변경하거나 각도를 조절하기 위한 방향전환수단(65)이 구비되는데, 이 방향전환수단(65)은 기어드모터와 같은 전환모터(65)와 이 전환모터(65)에 결합된 구동기어(66) 및 종동기어(67)로 구비되며, 이 방향전환수단(65)에 의해 상기 그라인딩수단(60)의 회전연마구(61)는 그 위치 또는 각도를 용이하게 변환하여 상기 주형(10)의 내부벽에 보다 용이하게 접촉 가능하며, 또한 상기 수직프레임(51)의 상단에는 상기 수평프레임(41) 상에서 좌우로 미세조정이 가능하도록 유압실린더와 같은 위치조정수단(56)이 더 구비되어 있다.
이와 같은 그라인딩수단(60)은 주형(10)의 내부형상에 용이하게 밀착 접촉되어 성형잔류물의 제거작업을 행하게 되는데, 그 일례를 도 4를 더하여 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 주형(10)은 그 내부가 다수로 구획된 형태의 만곡면(11)이 형성될 수 있으며, 이 만곡면(11) 사이에는 소정의 깊이로 요홈(12)이 형성될 수 있는 것이다. 이러한 경우에는 본 발명의 그라인딩수단(60)은 도 4의 (a) 내지 (c)의 순서대로 그라인딩 작업을 행할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 요홈(12)을 그라인딩할 때에는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 요홈(12)에 대응된 단면형상을 갖는 회전연마구(61)를 장착하여 상기 그라인딩수단(60)이 상기 요홈(12)에 대해 일직선상으로 위치된 상태로 그라인딩 작업을 행하게 되고, 또한 상기 만곡면(11)을 그라인딩할 때에는 도 4의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같이 상기 만곡면(11)에 대응되는 회전연마구(61)로 교체하여 상기 그라인딩수단(60)이 전술된 바와 같은 방향전환수단(65)과 각도조정수단(55) 및 위치조정수단(56) 등에 의해 미세한 위치 및 각도를 조정하면서 그라인딩 작업을 행하게 된다.
여기에서 상기 방향전환수단(65)이 구비되지 않은 상태에서 도시된 바와 같은 만곡면(11)을 그라인딩수단(60)에 의해 그라인딩하는 경우에는 상기 그라인딩수단(60)의 일측이 상기 주형(10)의 내부벽에 간섭될 우려가 있는 것일 뿐만 아니라 이를 방지하기 위해 상기 그라인딩수단(60)의 크기를 축소하는 경우에는 그에 따른 상기 회전연마구(61)의 크기가 작아짐에 따라 그라인딩 면적이 작아 작업시간이 오래 소요되는 문제점이 따르게 된다.
한편, 본 발명은 도 1과 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 그라인딩수단(60)은 상기 주형(10)으로부터 퇴피되도록 구비될 수 있으며, 이를 위해 상기 수평프레임(41)은 상기 지주프레임(30)의 하단부에 구비된 선회수단(80)이 구비되고, 이 선회수단(80)은 상기 지주프레임(30)의 하단 일측에 구비된 신축실린더(81)와 이 신축실린더(81)를 중심으로 상기 지주프레임(30)의 각도를 전환하도록 결합된 롤러(82)로 이루어지며, 이에 의해 상기 지주프레임(30)이 상기 신축실린더(81)의 작동에 따라 소정의 각도로 자전되고, 이 지주프레임(30)에 결합된 상기 수평프레임(41)이 상기 지주프레임(30)을 중심으로 수평방향으로 선회하게 되며, 이에 따라 상기 수평프레임(41)에 결합된 수직프레임(51) 및 그에 결합된 그라인딩수단(60)이 일체로 선회되게 된다.
이상에서 설명되지 않은 부호는 상기 주형(10)의 외주면 상에 돌출된 돌기(13)를 나타낸 것으로, 이 돌기(13)는 상기 주형(10)을 크레인 등을 이용하여 이동시킬 때에 와이어 등을 걸 수 있도록 된 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims (4)

  1. 내부벽에 돌출 또는 오목한 만곡면(11)이 반복적으로 형성된 원통형상의 주형(10)을 사상가공하도록 된 주형 사상기에 있어서;
    회전 가능하게 구비되어 상면에 중공의 주형(10)이 안착되도록 구비된 턴테이블(20)과;
    상기 턴테이블(20)의 일측에 직립 설치된 지주프레임(30) 상에 수평방향으로 결합되어 상하로 승강되는 수평프레임(41)을 포함하는 승강수단(40)과;
    상기 수평프레임(41) 상에 수직방향으로 결합되어 상기 수평프레임(41)을 따라 전후로 이동되는 수직프레임(51)을 포함하는 전후이동수단(50)과;
    상기 수직프레임(51)의 하단부에 결합되어 상기 주형(10)의 내부벽에 고착된 성형잔류물을 제거하도록 구비되되, 상기 수직프레임(51)에 결합되는 구동모터(62)와, 이 구동모터(62)에 축결되는 구동축(62a) 및 이 구동축(62a)의 단부에 직각방향으로 결합되는 종동축(62b)과, 상기 종동축(62b)에 결합되어 상기 구동축(62a)의 일측에 위치되는 회전연마구(61)를 포함한 그라인딩수단(60)과;
    상기 수직프레임(51)의 하단부에 근접되도록 구비되어 상기 그라인딩수단(60)을 상기 주형(10)의 내부벽에 밀착시키도록 가압수단(70)을 포함하여 이루어지며;
    상기 그라인딩수단(60)에는 상기 만곡면(11)에 대응되도록 상기 회전연마구(61)의 위치 상기 구동축(62a)을 중심으로 좌우로 공전시키도록 전환모터(65)와 이 전환모터(65)에 결합된 구동 및 종동기어(66,67)로 이루어진 방향전환수단(65)이 구비되는 것을 특징으로 하는 주형 사상기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 가압수단(70)에는 상기 주형(10)의 내부형상에 따른 과부하시에 상기 그라인딩수단(60)의 가압력을 일정하게 유지하도록 된 압력조절밸브(71)가 구비되는 것을 특징으로 하는 주형 사상기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수평프레임(41)은 상기 지주프레임(30)의 일측에 구비된 선회수단(80)에 의해 수평방향으로 선회되어 상기 그라인딩수단(60)을 주형(10)으로부터 퇴피시키도록 된 것을 특징으로 하는 주형 사상기.
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