KR101565507B1 - 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치 - Google Patents

Abstract

선재의 사이즈에 따라 일정량의 파우더를 몰드 내에 공급하여 몰드의 높이를 일정하게 제조할 수 있도록, 내부에서 시험편과 수지가 몰딩되는 몰드를 구비하여 선재 시험편을 몰딩하는 시편 몰드 성형기의 몰드 내에 파우더를 공급하기 위한 파우더 공급장치에 있어서, 상기 파우더 공급장치는 내부에 파우더가 수용되는 저장통과, 상기 저장통의 하단에 형성된 출구에 연결되고 일측 하단에는 파우더가 배출되는 배출구가 형성된 이송관, 상기 이송관의 배출구에 연결되고 상기 몰드 상부로 연장되어 파우더를 몰드 내부로 투입하는 투입관, 상기 출구에 설치되어 출구를 통한 파우더의 배출량을 제어하는 조절밸브, 시편의 크기에 따라 상기 조절밸브의 개폐량을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치를 제공한다.

Description

시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치{DEVICE FOR SUPPLING POWDER OF TEST PIECE MOLDING MACHINE}

본 발명은 조직시험을 위해 선재 등을 수지로 몰딩하기 위한 시편 몰드 성형기에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 시편 몰드 성형기의 몰드 내에 파우더를 보다 용이하게 공급할 수 있도록 된 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 철강재의 조직 상태를 검사하기 위해서 표면 현미경 검사가 수행된다.

표면 현미경 검사는 시험편의 선단을 연마하고 연마된 표면을 현미경을 이용하여 표면 조직을 검사하여 이루어진다.

여기서 선재 등의 시편은 복수개를 투명 수지로 고정하여 한꺼번에 표면을 연마한 후 표면 현미경 검사를 수행하게 된다.

수지로 복수개의 선재 시편을 한꺼번에 고정하기 위해서는 몰드에 복수개의 선재 시편을 정렬하여 배치하고 이상태에서 수지로 된 파우더를 몰드에 채워 녹인 후 경화시키게 되면 투명 수지에 복수개의 선재 시편이 고정된 시편을 제조할 수 있게 된다.

이렇게 투명수지에 의해 선재 시편이 고정되어 있어서, 몰딩된 시편의 선단을 연마하는 것으로 각 선재 시편에 대한 연마가 보다 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

여기서, 몰딩되는 시편은 크기가 다양하기 때문에 몰드 내에 시편을 넣었을 때, 시편이 차지하는 부피가 각각 달라지게 된다. 따라서, 몰드 내에 시편을 넣은 후 작업자가 분말 파우더를 몰드 내에 투입하는 과정에서 시편의 크기에 맞춰 적절한 양으로 파우더를 투입해야 한다.

그런데, 종래에는 몰드 내에 파우더를 투입하는 과정이 작업에 의해 수작업으로 이루어짐에 따라 투입량이 정확하지 못한 문제가 있다. 이에, 제조된 성형 몰드의 높이가 각기 달라 시편의 연마작업이 힘들고, 품질 검사시 시편의 높이 차이로 인해 정확한 작업이 어려운 문제가 발생된다. 또한, 불필요한 파우더의 소비로 제조비용이 상승되는 문제가 있다.

이에, 선재의 사이즈에 따라 일정량의 파우더를 몰드 내에 공급하여 몰드의 높이를 일정하게 제조할 수 있도록 된 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치를 제공한다.

또한, 파우더 투입량을 정확하게 조절하여 불필요한 파우더 사용을 줄일 수 있도록 된 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치를 제공한다.

본 장치는 내부에서 시험편과 수지가 몰딩되는 몰드를 구비하여 선재 시험편을 몰딩하는 시편 몰드 성형기의 몰드 내에 파우더를 공급하기 위한 파우더 공급장치에 있어서, 상기 파우더 공급장치는 내부에 파우더가 수용되는 저장통과, 상기 저장통의 하단에 형성된 출구에 연결되고 일측 하단에는 파우더가 배출되는 배출구가 형성된 이송관, 상기 이송관의 배출구에 연결되고 상기 몰드 상부로 연장되어 파우더를 몰드 내부로 투입하는 투입관, 상기 출구에 설치되어 출구를 통한 파우더의 배출량을 제어하는 조절밸브, 시편의 크기에 따라 상기 조절밸브의 개폐량을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

상기 배출구에 설치되어 배출구를 개폐하는 차단밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 투입관은 배출관의 축방향에 대해 각도를 두고 틀어져 설치되고, 상기 배출관과의 사이에 베어링블럭을 매개로 회전가능하게 설치될 수 있다.

상기 저장통 내부에 설치되어 저장통의 파우더를 교반하기 위한 교반날개와, 상기 교반날개의 회전축에 연결되어 회전축을 회전시키기 위한 구동모터를 더 포함할 수 있다.

본 장치는 상기 이송관 내부에 설치되어 출구를 통해 공급되는 파우더를 받는 용기와, 상기 용기를 이송관의 배출구로 이동하여 배출하는 배출부을 더 포함할 수 있다.

상기 배출부는 이송관에 설치되고 이송관 내부에서 상기 용기에 연결되어 용기를 출구와 배출구 사이에서 왕복 이동시키는 구동실린더, 상기 구동실린더의 피스톤로드와 용기 사이에 설치되는 베어링블록, 출구와 배출구 사이에서 이송관의 내면에 나선형태로 형성되는 가이드홈, 상기 용기 하단에 설치되고 상기 가이드홈에 끼워져 가이드홈을 따라 이동하는 돌기를 포함할 수 있다.

상기 이송관은 원형 단면형태로 이루어지고, 가이드홈은 이송관의 중심을 축으로 이송관의 바닥에서 180도로 연장된 구조일 수 있다.

상기 이송관은 하단에 이송관을 개폐하는 맨홀이 더 설치 될수 있다.

이와 같이 본 실시예에 의하면, 시편의 크기에 맞춰 파우더를 정확한 양으로 공급함으로써, 성형되는 몰드를 시편의 크기에 관계없이 일정한 크기로 제조할 수 있게 된다.

또한, 시편 몰드의 크기가 일정하여 후작업인 연마시나 현미경 품질검사시 작업을 보다 편하고 용이하게 진행할 수 있게 된다.

또한, 시편 크기 별로 정량의 파우더만을 사용하고, 몰드 내로 파우더를 정확히 투입할 수 있어, 파우더의 낭비를 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 시편 몰드 성형기를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치를 도시한 개락적인 구성도이다.
도 3과 도 4는 본 실시예에 따른 파우더 공급장치의 일부 구성을 보다 상세하게 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 이해할 수 있는 바와 같이, 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 시편 몰드 성형기를 도시하고 있으며, 도 2는 본 실시예에 따라 시편 몰드 성형기에 수지로 된 파이더를 공급하기 위한 파우더 공급장치를 개락적으로 도시하고 있다.

시편 몰드 성형기(100)는 내부에서 시험편(P)과 수지가 몰딩되는 몰드(20)와, 상기 몰드(20) 외측에 설치되어 수지를 녹이기 위한 가열부(22), 상기 몰드(20) 내부에서 승하강되는 램(24), 몰드(20) 하부에 설치되어 상기 램(24)을 이동시키기 위한 구동실린더(26)를 포함한다. 본 실시예에서 상기 시험편은 선재를 절단한 선재 시편으로 복수개가 몰드 내에 배열되어 수지로 몰딩된다.

상기 몰드(20)는 설비 본체(10) 상에 복수개가 구비된다. 상기 몰드(20) 상단은 본체 외측으로 돌출 설치되어 상기 덮개(30)에 의해 선택적으로 개폐된다. 상기 몰드(20) 내에는 복수개의 선재 시험편(P)이 적재되고 수지가 채워진다.

상기 가열부(22)는 본체(10) 내에서 수직으로 연장된 몰드(20)의 외주면에 설치되어 몰드(20)에 열을 가하는 구조로 되어 있다. 상기 구동실린더(26)는 상기 램(24)의 상단이 몰드(20) 상단 위쪽으로 돌출되도록 램(24)을 상승시키는 구조로 되어 있다.

이에, 구동실린더(26)를 수축작동하게 되면 램(24)이 몰드(20) 내에서 하강된다. 이 상태에서 몰드(20) 내에 복수개의 선재 시험편을 수직으로 세워 위치시키고 파우더 형태의 수지를 채워 넣는다. 몰드(20) 내에 선재와 파우더가 채워지면 몰드(20) 상단에 덮개(30)를 장착한다. 덮개(30)가 몰드(20)에 장착되면 가열부(22)가 구동되어 파우더를 가열하여 녹이게 된다. 이에 선재 시험편(P)은 몰드(20) 내에서 투명수지로 경화되어 몰딩된 시편으로 제조된다.

여기서, 상기 시편 몰드 성형기는 파우더 공급장치(40)를 구비하여 몰드 내부로 파우더를 일정하게 공급할 수 있도록 되어 있다.

이를 위해, 상기 파우더 공급장치(40)는 내부에 파우더가 수용되는 저장통(52)과, 상기 저장통(52)의 하단에 형성된 출구(54)에 연결되고 일측 하단에는 파우더가 배출되는 배출구(62)가 형성된 이송관(60), 상기 이송관(60)의 배출구(62)에 연결되고 상기 몰드(20) 상부로 연장되어 파우더를 몰드(20) 내부로 투입하는 투입관(64), 상기 출구(54)에 설치되어 출구(54)를 통한 파우더의 배출량을 제어하는 조절밸브(70), 시편의 크기에 따라 상기 조절밸브(70)의 개폐량을 제어하는 컨트롤러(72)를 포함한다.

이에, 컨트롤러(72)에 의해 조절밸브(70)의 개폐량이 제어되어 정해진 양의 파우더만이 저장통(52)에서 아래로 배출된다. 따라서 시편의 크기에 따라 정해진 양으로 배출된 파우더를 몰드(20) 내에 공급함으로써, 시편의 크기에 관계없이 일정한 크기의 시편 몰드(20)를 제조할 수 있게 된다.

상기 저장통(52) 내부에 설치되어 저장통(52)의 파우더를 교반하기 위한 교반날개(56)가 설치된다. 저장통(52)의 상단에는 구동모터(58)가 설치되고, 상기 교반날개(56)의 회전축*57)은 구동모터(58)와 연결된다. 이에, 구동모터(58)가 작동되면 교반날개(56)가 회전되어 저장통(52) 내의 파우더를 교반하게 된다.

상기 컨트롤러(72)는 내부에 시편의 크기에 따른 적정 파우더 양이 기록된 데이터가 회로 상에 내장되어, 상기 데이터에 근거하여 조절밸브(70)의 개폐량을 제어하게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(72)는 스위치패널(74)과 연결된다. 작업자는 스위치패널(74)을 통해 몰드(20)에 들어간 시편의 크기에 대한 정보를 입력할 수 있다. 스위치패널(74)을 통해 입력된 시편의 크기 정보에 따라 컨트롤러(72)는 조절밸브(70)의 개폐량을 제어한다.

상기 조절밸브(70)는 배출구(62)를 차단하고, 개폐량에 따라 파우더의 배출량을 조절한다. 상기 조절밸브(70)는 예를 들어 유량제어 또는 시간 제어 구조일 수 있으며, 조절밸브(70)의 개폐량이나 개폐시간에 따른 파우더의 배출량은 미리 설정되며, 컨트롤러(72)에 저장된다.

본 실시예에서, 상기 이송관(60)은 수평으로 연장된 원통형태의 관 구조물로, 이에 대해서는 뒤에서 다시 설명한다.

상기 이송관(60)은 수평으로 배치되어 일측 선단부의 상단은 출구(54)와 연통되고, 타측 선단부의 하단에는 파우더가 배출되는 배출구(62)가 형성된다.

상기 배출구(62)에는 배출구(62)를 개폐하는 차단밸브(66)가 설치된다. 상기 차단밸브(66)는 필요시 배출구(62)를 비상 차단하기 위한 것으로, 수동 작동 또는 컨트롤러(72)의 제어에 의해 구동될 수 있다.

상기 배출구(62)의 끝에 투입관(64)이 설치된다. 상기 투입관(64)은 배출관의 축방향에 대해 각도를 두고 틀어져 설치되고, 상기 배출구(62)와의 사이에 베어링블럭(68)을 매개로 회전가능하게 설치된다. 틀어져 설치된다 함은, 배출구(62)을 지나는 중심축선과 투입관(64)의 중심축선이 평행하지 않고 소정 각도로 꺽여져 있음을 의미한다. 상기 투입관(64)은 배출구 끝에서 자유롭게 회전가능하게 설치되어 있어서, 파우더가 나오는 투입관(64)의 끝의 위치를 어느정도 이동시킬 수 있게 된다. 따라서, 배출구(62)에 대해 투입관(64)을 회전시킴으로써 투입관(64)의 끝단을 몰드(20)의 상부에 정확히 위치시킬 수 있게 된다. 이에, 파우더를 흘리지 않고 몰드(20) 내에 정확히 투입할 수 있게 된다.

한편, 상기 이송관(60)은 출구(54)를 통해 배출된 파우더를 이송관(60) 끝으로 이동시켜 배출구(62)를 통해 배출시키는 구조로 되어 있다.

이를 위해, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이송관(60) 내에 설치되어 출구(54)를 통해 공급되는 파우더를 받는 용기(80)와, 상기 용기(80)를 이송관(60)의 배출구(62)로 이동하여 배출하는 배출부가 구비된다.

상기 용기(80)는 상단이 개방되고 내부에 수용공간을 갖는 그릇 형태를 이룬다. 상기 용기(80)는 출구(54) 바로 밑에 위치하여, 출구(54)를 통해 배출되는 파우더를 받게 된다.

상기 배출부는 이송관(60)에 설치되고 이송관(60) 내부에서 상기 용기(80)에 연결되어 용기(80)를 출구(54)와 배출구(62) 사이에서 왕복 이동시키는 구동실린더(82), 상기 구동실린더(82)의 피스톤로드(83)와 용기(80) 사이에 설치되는 베어링블록(84), 출구(54)와 배출구(62) 사이에서 이송관(60)의 내면에 나선형태로 형성되는 가이드홈(85), 상기 용기(80) 하단에 설치되고 상기 가이드홈(85)에 끼워져 가이드홈(85)을 따라 이동하는 돌기(86)를 포함한다.

본 실시예에서, 상기 이송관(60)은 원형 단면형태로 이루어진다. 상기 구동실린더(82)의 피스톤로드(83)는 원통형태인 이송관(60)의 축중심으로 연장된다. 상기 구동실린더(82)가 신축작동되면 피스톤로드(83)에 설치된 용기(80)가 출구(54)에서 배출구(62) 사이로 왕복 이동한다.

여기서, 상기 용기(80)는 출구(54)에서 배출구(62) 사이를 이동하면서 출구(54) 아래에서는 용기(80) 상단이 위로 가도록 바로 놓여져야 하고, 배출구(62) 위에서는 용기(80) 상단이 밑으로 가도록 뒤집어져야 한다. 즉, 상기 용기(80)는 구동실린더(82)에 의해 직선으로 이동하면서 180도로 회전운동하게 된다.

본 실시예에서, 용기(80)의 회전운동은 이송관(60)에 형성된 가이드홈(85)과 용기(80)에 설치된 돌기(86) 및 구동실린더(82)의 피스톤로드(83)와 용기(80) 사이에 설치되는 베어링블럭(84)을 통해 이루어진다. 용기(80)는 베어링블럭(84)을 매개로 구동실린더의 피스톤로드(83)에 대해 자유롭게 회전한다. 상기 용기(80)의 하단에서 돌출된 돌기(86)는 가이드홈(85)에 끼워져 가이드홈(85)을 따라 이동된다. 상기 용기(80)의 회전중심은 이송관(60)의 축중심에 놓여진 피스톤로드(83)이므로, 용기(80) 회전시 돌기(86)는 가이드홈(85)을 따라 이동하게 되는 것이다.

상기 가이드홈(85)은 출구(54)와 배출구(62) 사이에서 나선형태로 형성되며, 이송관(60)의 중심을 축으로 이송관(60)의 바닥에서 180도로 연장된다.

따라서, 용기(80)의 돌기(86)가 가이드홈(85)을 따라 이동하게 되면, 용기(80)는 출구(54)와 배출구(62) 사이에서 180도로 회전하게 된다. 이에, 출구(54) 아래에서 상단이 위를 향해 놓여져 있던 용기(80)는 배출구(62) 위에는 180도로 회전하여 뒤집어지게 되는 것이다.

이와 같이 용기(80)가 배출구(62) 위에서 뒤집어짐으로써, 용기(80) 내에 들어있는 파우더가 아래로 쏟아져 배출구(62)를 통해 배출된다.

상기 이송관(60)은 하단에 이송관(60)을 개폐하는 맨홀(87)이 더 설치된다. 이에, 필요시 상기 맨홀(87)을 개폐하여 이송관(60) 내부를 청소하거나 점검할 수 있다.

이와 같이, 시편의 크기에 따라 필요한 양만큼의 파우더를 저장통(52)에서 배출하고, 배출된 파우더는 용기(80)를 이용하여 이동시켜 투입관(64)을 통해 몰드(20)로 정확히 공급할 수 있게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10 : 본체 20 : 몰드
40 : 파우더 공급장치 52 : 저장통
54 : 출구 56 : 교반날개
58 : 구동모터 60 : 이송관
62 : 배출구 64 : 투입관
66 : 차단밸브 70 : 조절밸브
72 : 컨트롤러 80 : 용기
82 : 구동실린더 84 : 베어링블럭
85 : 가이드홈 86 : 돌기

Claims (7)

1. 내부에서 시험편과 수지가 몰딩되는 몰드를 구비하여 선재 시험편을 몰딩하는 시편 몰드 성형기의 몰드 내에 파우더를 공급하기 위한 파우더 공급장치에 있어서,
   상기 파우더 공급장치는 내부에 파우더가 수용되는 저장통과, 상기 저장통의 하단에 형성된 출구에 연결되고 일측 하단에는 파우더가 배출되는 배출구가 형성된 이송관, 상기 이송관의 배출구에 연결되고 상기 몰드 상부로 연장되어 파우더를 몰드 내부로 투입하는 투입관, 상기 출구에 설치되어 출구를 통한 파우더의 배출량을 제어하는 조절밸브, 시편의 크기에 따라 상기 조절밸브의 개폐량을 제어하는 컨트롤러, 상기 이송관 내부에 설치되어 출구를 통해 공급되는 파우더를 받는 용기, 및 상기 용기를 이송관의 배출구로 이동하여 배출하는 배출부을 포함하고,
   상기 배출부는 이송관에 설치되고 이송관 내부에서 상기 용기에 연결되어 용기를 출구와 배출구 사이에서 왕복 이동시키는 구동실린더, 상기 구동실린더의 피스톤로드와 용기 사이에 설치되는 베어링블록, 출구와 배출구 사이에서 이송관의 내면에 나선형태로 형성되는 가이드홈, 및 상기 용기 하단에 설치되고 상기 가이드홈에 끼워져 가이드홈을 따라 이동하는 돌기를 포함하는 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 배출구에 설치되어 배출구를 개폐하는 차단밸브를 더 포함하는 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 투입관은 배출관의 축방향에 대해 각도를 두고 틀어져 설치되고, 상기 배출관과의 사이에 베어링블럭을 매개로 회전가능하게 설치된 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 저장통 내부에 설치되어 저장통의 파우더를 교반하기 위한 교반날개와, 상기 교반날개의 회전축에 연결되어 회전축을 회전시키기 위한 구동모터를 더 포함하는 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 이송관은 원형 단면형태로 이루어지고, 가이드홈은 이송관의 중심을 축으로 이송관의 바닥에서 180도로 연장된 구조의 시편 몰드 성형기의 파우더 공급장치.

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