KR101738901B1 - 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보다 미세화되며 수명이 높은 마이크로 파인바를 제조하여, 리파이닝 공정에서 생산성을 더욱 향상시킨 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 리파이너 바 플레이트의 제1실시예에 따르면, 몸체를 형성하는 베이스, 상기 베이스에 복수개가 상호 이격되어 돌출 형성되며, 상기 베이스와는 다른 재질로 형성되는 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트가 제공된다.

Description

마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트 및 그 제조방법{REFINER BAR PLATE HAVING MICRO FINE BAR AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 미세화되며 수명이 높은 마이크로 파인바가 적용되어, 리파이닝 공정에서 생산성이 더욱 향상되며, 보다 경량화된 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트 및 그 제조방법에 관한 것이다.

펄프 생산에는 목재나 식물섬유의 원료 또는 사용하고 버린 폐지를 원료로 사용하게 된다. 상기 원료는 제지 공정 중에 가장 중요한 공정인 리파이닝(Refining) 처리를 통하여 종이 제조에 가장 적합한 형태(내부 피브릴 화, 외부 피브릴 화, 섬유 단락화 등)로 개질 처리를 가하는데 이때 다량의 공정수를 사용하게 된다.

따라서, 이런 리파이닝 공정에 수행하는 리파이너의 부품은 내마모성과 바의 형상이 완벽해야함은 물론 부식에 견디기 위해 내식성 또한 우수해야한다.

원추형의 코니컬 바 타입이나 원판형의 디디알 바 타입의 리파이너에 사용되는 펄프 고해용 리파이너 부품인 바 플레이트는 소모성 부품으로 일부를 제외하고는 전량 수입에 의존하고 있는 실정이다.

이러한 바 플레이트는 복수개의 바가 형성된 플레이트가 복수개 조합되어 빨래판처럼 생긴 원추형 및 원형의 디스크(Disc) 형상을 가지고 있으며, 이 디스크 표면에 사용되는 펄프의 종류에 따라 0.6 ~ 6 mm 정도의 얇은 바가 빗살처럼 붙어 있으며 회전체인 로터와 고정되어있는 스테이터가 1조 2개가 1 셋트로 구성되거나 스테이터와 로터가 각각 2개가 1셋트로 구비되어 제지용 원료를 고해시키는 것이다.

상기 리파이너는, 나뭇조각, 톱밥 및 식물성 섬유계 물질 같은 목질성 섬유계 물질을 형성하는 섬유들의 망상조직으로부터 펄프 섬유를 기계적으로 해섬 및 개질 처리하여 종이 제조에 적합하게 변화시키는 장치이다.

이러한 리파이너는 로터와 스테이터로 이루어져, 로터가 회전되면서 상기 로터와 스테이터와의 사이에 전술한 섬유계 물질들이 투입되어, 상기 로터와 스테이터의 서로 마주보는 면에 돌출되도록 형성된바(bar)에 의해 섬유계 물질을 해섬하도록 구비된다. 때문에, 이러한 바 플레이트는 내마모성과 고장력, 내식성 등이 동시에 요구되는 재질로 형성된다.

한편, 상기 리파이너는 도 1에 도시된 바와 같이, 원추형의 코니컬 타입과 원판형의 디스크 타입(미도시)으로 나뉘어지는데, 모두 로터(20)와 스테이터(10)로 이루어지며, 상기 로터(20)와 스테이터(10)는 각각 복수개의 라파이너 바 플레이트(30)가 결합되어 형성될 수 있다.

이러한 리파이너 바 플레이트(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(32)와 바(34)로 이루어질 수 있다.

상기 베이스(32)는 밑판을 형성하는 구성요소이며, 상기 바(34: bar)는 상기 베이스(32)로부터 복수개가 이격되어 돌출형성될 수 있다.

이러한 리파이너 바 플레이트(30)가 상기 로터(20)와 스테이터(10)의 서로 마주보는 면에 각각 구비되어 로터(20)의 회전으로서 상대회전 하면서 상기 바(34)와 바(34) 사이의 그루브(36)를 통해 섬유계 물질이 유동되면서 회전하는 로터(20)의 바(34)가 그루브(36)을 통과하는 펄프(섬유계 물질)을 기계적으로 개질한다.

한편, 이러한 리파이너 바 플레이트(30)는 일반적으로 주조공법으로 형성될 수 있다.

이러한 종래의 리파이너 바 플레이트(30)의 주조를 이용한 제조공법은 먼저 피주조물인 리파이너 바 플레이트(30)의 형태를 가진 모형을 제작한 후에, 플라스크 내측에 모형을 위치시키고 레진코티드샌드(RCS)를 투입한 후 가열하여 사형을 소성한다.

그리고, 제작된 사형에 용강을 주입한 후 냉각하여 리파이너 바 플레이트(30)를 주조한다.

일반적으로, 대부분의 주조품은 목형이나 금형을 사용하여 코어를 제작하는데, 이 경우 코어 발취를 위해 반드시 빼기 구배를 형성해야 한다. 따라서, 레진코디트샌드를 이용하여 사형을 소성할 때, 사형의 무너짐 내지 파손 방지를 위해서, 금형에 빼기 구배를 형성시킬 수 있다.

상기 금형에 의해 제작된 사형에도 빼기 구배가 형성되며, 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 사형에 의해 제조된 리파이너 바 플레이트(30) 또한 빼기 구배가 적용된다.

이러한 빼기 구배는 리파이너 바 플레이트(30)의 바(34) 측면이 베이스(32)와 경사지도록 형성되도록 적용된다. 일반적으로 이러한 빼기 구배는 1~2.5도 정도로 형성된다.

한편, 상기 리파이너 바 플레이트(30)는 사용되면서 상기 바가 마모되는데, 마모 한계이상으로 마모가 이루어지면, 상기 리파이너 바 플레이트(30)를 교체한다.

그런데, 균일한 해감을 위해서는 상기 리파이너 바 플레이트(30)의 마모가 진행되어도 스테이터(10)에 구비된 리파이너 바 플레이트(30)의 바(34) 끝단과 로터(20)에 구비된 리파이너 바 플레이트(30)의 바(34) 끝단 간의 간격이 일정하게 유지되어야 한다.

따라서, 현장에서는 일정 시간마다 리파이너 바 플레이트(30)의 마모를 확인하고, 도 4에 도시된 바와 같이, 마모가 일어난 만큼 스테이터(10)와 로터(20) 간의 간격을 좁혀 간격을 유지시킨다.

그런데, 도 5에 도시된 바와 같이, 리파이너 바 플레이트의 바(34)에 빼기 구배가 적용되어 있어, 베이스(32) 측으로 갈수록 바의 두께가 두꺼워 지는데, 이는 투입된 섬유계 물질이 유동하는 그루브(36: groove)의 용적이 적어지게 되어 유량의 감소로 이루어지고, 이 때문에 생산성도 하락하게 되는 문제점이 있다.

예를 들어, 빼기 구배를 1도 적용하였을 때, 바의 상부 두께가 2mm였다면, 바의 하부 두께는 3mm의 형상이 되어 바와 바 사이의 그루브의 용적이 하측으로 갈수록 작아지는 것이다.

또한, 빼기 구배의 적용으로, 바(34)의 끝단으로 갈수록 두께가 얇아지게 되는데, 이러한 바(34)의 부위가 길고 얇아 코어의 파손이 발생할 수 있는 문제가 있다.

한편, 리파이너 바 플레이트에서 마모가 이루어지는 부분은 주로 바(34)인데, 주조의 방법으로 형성되므로, 베이스와 같은 재질로 형성될 수 밖에 없고, 따라서, 주조의 방법으로 형성할 수 있는 재질로 이루어질 수 밖에 없어 재질의 선택에 한계가 있다. 즉, 바(34)부분이 마모에 강한 재질로 이루어져야 하나 이러한 재질들은 대부분 주조로 성형하기 어렵고, 주조로 성형한 바(34)나 리파이너 바 플레이트(30)을 열처리나 단조로 후 가공하기는 많은 비용이 발생 하여 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 마모에 강하며, 마모가 일어나더라도 유량의 감소가 적게 일어나는 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트 및 그 제조방법을 제공하는 것이 과제이다.

또한, 본 발명은 마모가 균일하게 일어나 기대수명까지 사용할 수 있는 리파이너 바 플레이트 주조방법 및 이를 이용하여 주조된 리파이너 바 플레이트 및 이를 포함하는 리파이너를 제공하는 것이 과제이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제1실시예에 의하면, 파인 바가 역상으로 삽입되는 삽입 홈이 일정간격 이격되어 복수 형성된 제1 바 조립용 지그에 파인 바를 역상으로 삽입하는 삽입단계, 상기 파인 바가 삽입된 제1바 조립용 지그의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 상기 제1바 조립용 지그의 상 측에 합형 되어 상기 제1바 조립용 지그와의 사이에 베이스가 형성되는 공간을 이루는 제1하형금형을 위치시켜 합형 하는 합형 단계, 합형된 제1바 조립용 지그와 제1하형금형을 예열하는 예열단계 및 예열된 제1바 조립용 지그와 제1하형금형 내측의 공간에 상기 파인 바와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스를 형성하는 주조단계를 포함하는 리파이너 바 플레이트 제조방법이 개시된다.

한편, 본 발명의 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제2실시예에 의하면, 파인바가 정상으로 삽입되는 삽입홈이 일정간격 이격되어 복수 형성된 제2 바 조립용 지그에 파인바를 정상으로 삽입하는 삽입단계, 상기 파인바가 삽입된 제2 바 조립용 지그의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 플라스크를 얹고 레진코티드샌즈를 충진후 가열하여 상기 파인바가 역상으로 꼽힌 상태의 제1상형쉘몰드를 제작하는 제1 상형쉘몰드 형성단계, 상기 제1 상형 쉘몰드의 상측에 상기 제2 바 조립용 지그의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 합형되어 상기 제2 바 조립용지그와의 사이에 베이스가 형성되는 제2 하형금형을 위치시켜 합형하는 합형단계 및 상기 제1 상형 쉘몰드와 제2 하형금형 내측의 공간에 상기 파인바와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스를 형성하는 주조단계를 포함하는 리파이너 바 플레이트 제조방법이 개시된다.

한편, 본 발명의 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제3실시예에 의하면, 파인바가 정상으로 삽입되는 삽입홈이 일정간격 이격되어 복수 형성된 제2 바 조립용 지그에 파인바를 정상으로 삽입하는 삽입단계, 상기 파인바가 삽입된 제2 바 조립용 지그의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 플라스크를 얹고 레진코티드샌즈를 충진후 가열하여 상기 파인바가 역상으로 꼽힌 상태의 제1상형쉘몰드를 제작하는 제1 상형쉘몰드 형성단계, 상기 제1 상형 쉘몰드의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 플라스크와 하형 금형을 위치시키고 레진코티드샌드를 충진후 가열하여 하형을 형성하는 제1 하형 쉘몰드 형성단계, 상기 제1 상형 쉘몰드와 제1 하형 쉘몰드를 합형하는 합형단계 및 상기 제1 상형 쉘몰드와 제1 하형 쉘몰드의 내측의 공간에 상기 파인바와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스를 형성하는 주조단계를 포함하는 리파이너 바 플레이트 제조방법이 개시된다.

한편, 본 발명의 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제4실시예에 의하면, 정상의 파인 바가 꼽힌 실루엣의 형상을 갖는 상형코어의 상기 파인바 형상의 실루엣이 형성된 면의 위에 플라스크를 얹고 레진코티드샌드를 충진후 가열하여 파인바가 꼽히는 삽입홈이 형성된 제2 상형 쉘몰드를 제작하는 제2 상형 쉘몰드 형성단계, 제작된 제2 상형 쉘몰드의 삽입홈에 파인바를 역상으로 삽입시키는 파인바 삽입단계, 파인바가 삽입된 제2 상형 쉘몰드의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 상기 제2 상형 쉘몰드와 결합되어 베이스가 형성되는 공간을 이루는 제1 하형금형을 합형시키는 합형단계 및 상기 제2상형 쉘몰드와 제1 하형금형의 내측 공간에 상기 파인바와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스를 형성하는 주조단계를 포함하는 리파이너 바 플레이트 제조방법이 개시된다.

한편, 전술한 리파이너 바 플레이트 제조방법에 의해 제조된 리파이너 바 플레이트가 제공된다.

한편, 본 발명의 리파이너 바 플레이트의 다른 실시예에 따르면, 리파이너 바 플레이트의 베이스의 파인바가 형성된 면을 형성하는 일면에 복수개의 파인바가 용접결합된 파인바 플레이트 및 상기 파인바 플레이트의 하측에 주조로 형성되며, 상기 파인바와는 상기 다른 재질로 이루어져, 상기 플레이트와 일체화된 베이스를 포함하는 리파이너 바 플레이트가 개시된다.

상기 파인바 플레이트는, 양측 테두리가 하측으로 하향 절곡 되어 형성된 스커트, 상기 스커트의 끝단이 내측으로 절곡되어 형성된 플랜지, 상기 파인바 플레이트의 파인바가 용접결합된 면의 배면에 복수개 돌출되도록 형성된 리브를 더 포함하여, 주조로 형성되는 상기 베이스와 일체화되도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 제2실시예의 리파이너 바 플레이트를 제조하기 위한 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제5실시예에 의하면, 리파이너 바 플레이트의 베이스의 저면을 형성하는 일면에 복수개의 파인바를 용접결합시키는 파인바 플레이트 제조단계, 상기 파인바 플레이트를 역상으로 상형금형에 얹은 후, 상기 상형금형에 제 1하형금형을 합형시키는 합형단계, 상기 상형금형과 제1 하형금형 내측의 공간에 상기 파인바와는 다른 재질의 용강을 주입하여 리파이너 바 플레이트를 형성하는 주조단계를 포함하는 리파이너 바 플레이트 제조방법이 개시된다.

본 발명의 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트 및 그 제조방법에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 리파이너 바 플레이트의 바를 주조로 형성하지 아니하므로 베이스와는 별도의 재질로 마모에 강한 재질의 사용이 가능하고 열처리나 단조등을 통해 제조한 바를 적용하는 것이 가능하여 마모에 강한 리파이너 바 플레이트의 제작이 가능하며, 그에 따라 리파이너 바 플레이트의 교체주기를 보다 길게 가져갈 수 있어 생산성이 향상된다.

둘째, 강성 및 탄성이 강한 재질의 바를 사용할 수 있어 바의 두께를 보다 얇게 형성할 수 있으므로, 투입된 섬유계 물질이 유동하는 그루브의 용적을 최대한 넓게 형성할 수 있어 생산성이 향상된다.

셋째, 리파이너 바 플레이트의 바에 빼기구배가 적용되지 아니하여 바와 베이스가 수직을 이루므로 마모가 진행되어도 그루브의 폭 감소가 일어나지 아니하여 유량의 감소가 최소화되며 그에 따라 생산성의 감소도 최소화될 수 있으며, 리파이너 바 교체주기를 보다 길게 가져갈 수 있어

넷째, 종래의 리파이너 바 플레이트와 비교 부품의 무게가 경량화되어 부품의 교체 시 시간 단축 및 모터 용량을 줄일 수 있고, 작동시 소모되는 전력도 절감할 수 있어 생산비용 및 운용비용 비용이 절감될 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 일반적인 코니컬 타입의 리파이너를 도시한 도면;
도 2는 스테이터와 로터에 구비된 리파이너 바 플레이트를 도시한 단면도;
도 3은 리파이너 바 플레이트의 바의 빼기 구배각을 도시한 단면도;
도 4는 리파이너 바 플레이트의 마모에 따른 간격 변화를 도시한 단면도;
도 5는 마모에 따른 리파이너 바 플레이트의 그루브 면적 변화를 도시한 단면도;
도 6은 본 발명의 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트의 제1실시예를 도시한 도면;
도 7은 도 6의 파인바의 여러가지 실시형태를 도시한 도면;
도 8은 도 6의 A-A 단면도로서 바와 바 사이의 댐(DAM)을 도시한도면
도 9는 본 발명의 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제1실시예를 도시한 도면;
도 10은 도 9의 제1바 조립용 지의 단면도;
도 11은 본 발명의 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제2실시예를 도시한 도면;
도 12는 본 발명의 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제3실시예를 도시한 도면;
도 13은 본 발명의 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제4실시예를 도시한 도면;
도 14는 본 발명의 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트의 제2실시예를 도시한 도면;
도 15는 본 발명의 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제5실시예를 도시한 도면;
도 16은 본 발명의 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트의 제3실시예를 도시한 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

이하, 본 발명의 마이크로 파인바를 포함하는 리파이너 바 플레이트(이하, 설명의 편의를 위하여, '리파이너 바 플레이트'라 칭하기로 함)의 제1실시예에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 리파이너 바 플레이트(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 베이스(110) 및 파인바(120)를 포함할 수 있다.

상기 베이스(110)는 주조 등의 방법으로 형성되며, 리파이너 바 플레이(100)의 몸체를 형성할 수 있다. 일반적으로 무게가 가볍고 주조로 형성하기 용이한 알루미늄 합금 등의 재질 등으로 이루어질 수 있다. 물론, 상기 베이스()의 재질은 이에 한정된 것은 아니며 다양한 재질로 형성될 수도 있다.

상기 파인바(120)는 상기 베이스(110)에 복수개가 상호 이격되어 돌출 형성될 수 있다.

이 때, 상기 파인바(120)는 상기 베이스(110)와는 다른 재질로 형성될 수 있으며, 주조의 방법으로 형성되는 베이스(110)와는 달리 별도의 공정을 통해 미리 제조된 후 상기 베이스(110)가 주조될 때 상기 베이스(110)와 일체화 될 수 있다.

즉, 마모에 강한 스테인레스 400 및 600계열의 재질의 금속 압연판재나 환봉을 압연, 단조하여 형성할 수도 있으며, 정밀도를 위하여 레이저나 워터제트 등으로 절간가공하여 제조할 수 있다. 이 때, 상기 파인바(120)를 형성하는 재질은 상기 베이스(110)를 형성하는 재질의 녹는점보다 높은 용융점을 가진 재질이 선택될 수 있다.

이러한 상기 파인바(120)는 상기 베이스(110)에 매립되는 매립부(122)와 상기 베이스(110)로부터 돌출되는 돌출부(124)로 나눌 수 있는데, 상기 도 7의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 매립부(122)에는 돌기(128)나 홀(126)이 형성될 수 있다.

상기 돌기(128)나 홀(126)이 매립부(124)에 형성됨으로써 상기 베이스(110)가 주조될 때 상기 홀(126) 내부에도 용융금속이 유입되어 굳거나 또는 상기 돌기(128) 주변에도 용융금속이 유입되어 굳으므로, 상기 파인바(120)의 결합력이 보다 증대될 수 있다.

이 때, 상기 파인바(120)의 단면상 두께는 0.6mm~6.0mm등 다양하게 형성할 수 있는데, 상기 파인바(120)가 주조로 형성되지 아니하며, 판재를 압연, 단조공정으로 형성할 수 있으므로, 종래의 주조품에 비하여 보다 얇은 두께로 형성하는 것이 가능하다.

한편, 상기 파인바(120)는 도 7의 (a) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 매립부(122)로부터 돌출부(124)의 끝단까지 두께가 일정하게 형성될 수도 있고, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 매립부(122)로부터 돌출부(124)의 끝단으로 갈수록 두께가 감소하도록 형성될 수 있다. 또는 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 파인바(120)의 단면의 일측은 상기 베이스(110)의 표면에 수직하며, 타측은 돌출부의 끝단으로 갈수록 두께가 점점 감소하도록 경사지게 형성될 수 있다.

상기와 같이 파인바(120)의 폭이 줄어들도록 경사지게 형성되면, 상기 베이스(110)의 주조 후에 상기 파인바(120)가 외력에 의해 뽑히는 현상이 보다 방지될 수 있다.

한편, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(110)의 표면에는 댐(130: dam)이 형성될 수 있다.

상기 댐(130)은 상기 베이스(110) 표면의 상기 파인바(120)와 파인바(120) 사이에 돌출되도록 형성되며, 상기 파인바(120) 보다는 낮은 높이로 형성되어, 상기 파인바(120)와 파인바(120) 사이의 그루브에서 유동되는 섬유계 물질들이 다시 한번 파인바(120)의 끝단 쪽으로 유동되어 다시 한번 해섬되도록 유도할 수 있다.

이하, 전술한 본 발명의 제1실시예의 리파이너 바 플레이트를 제조하기 위한 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제1실시예에 대해서 설명하고자 한다.

본 실시예에 따른 리파이너 바 플레이트 제조방법은 도 9에 도시된 바와 같이, 삽입단계, 합형단계, 예열단계 및 주조단계를 포함할 수 있다.

상기 삽입단계에서는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 바 조립용 금형(1110)에 파인바(120)를 역상으로 삽입하는 단계이다.

상기 제1 바 조립용 금형 (1110)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 파인바(120)가 역상으로 삽입되는 삽입홈(1112)이 이격되어 복수개 형성되며, 그 표면은 상기 베이스(110)의 파인바(120)가 돌출 형성되는 표면의 역상(reverse image)을 형성하도록 구비될 수 있다.

이 때, 상기 파인바(120)를 역상(逆像)으로 삽입한다는 뜻은, 상기 제1 바 조립용 금형 (1110)에 상기 파인바(120)의 돌출부(124)가 매립되도록 삽입된다는 뜻이다.

도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 파인바(120)가 역상으로 삽입된 제1 바 조립용 금형 (1110)의 상기 파인바(120)가 형성된 면의 상측에 제1 하형금형(1120)을 합형하는 합형단계가 수행된다.

상기 제1 하형금형(1120)은 상기 제1 바 조립용 금형 (1110)의 상측에 합형되며, 상기 제1 바 조립용 금형 (1110)와의 사이에 베이스(110)가 형성되는 공간을 형성하는 구성요소이다.

상기 합형단계의 후에는, 상기 제1 바 조립용 금형 (1110)와 제1 하형금형(1120)을 예열하는 예열단계가 수행될 수 있다. 상기 예열단계에서는 섭씨 200~500도로 예열할 수 있다. 본 단계에서의 예열온도는 본 실시예의 설명에서 한정되지 아니하며, 필요한 다양한 온도로 예열될 수 있다.

그리고, 주조단계는 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 예열된 제1 바 조립용 금형 (1110)와 제1 하형 금형(1120)의 내측 공간에 상기 파인바(120)와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스(110)를 형성하는 단계이다.

상기 주조단계 후에 상기 제1 바 조립용 금형 (1110)와 제1 하형금형(1120)을 탈형 하면, 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 용강이 굳으면서 상기 파인바(120)의 매립부(122)가 상기 베이스(110)의 내부에 매립되어 일체화 되어 리파이너 바 플레이트(100)가 제조될 수 있다.

이하, 전술한 본 발명의 제1실시예의 리파이너 바 플레이트를 제조하기 위한 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제2실시예에 대해서 설명하고자 한다.

본 실시예에 따른 리파이너 바 플레이트 제조방법은 도 11에 도시된 바와 같이, 삽입단계, 제1 상형쉘몰드 형성단계, 합형단계 및 주조단계를 포함할 수 있다.

상기 삽입단계는 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 바 조립용 금형 (1210)에 파인바(120)를 정상으로 삽입하는 단계이다.

상기 제2 바 조립용 금형 (1210)는 상기 파인바(120)가 정상으로 삽입되는 삽입홈(미도시)이 복수개 형성되며, 그 표면은 상기 베이스(110)의 파인바(120)가 돌출형성되는 표면의 형상을 형성하도록 구비될 수 있다.

이 때, 상기 파인바(120)가 정상(正像)으로 삽입된다는 뜻은, 상기 제2 바 조립용 금형 (1210)의 삽입홈(미도시)에 상기 파인바(120)의 매립부(122)가 매립되도록 삽입된다는 뜻이다.

상기 제1 상형쉘몰드 형성단계는 상기 파인바(120)가 삽입된 제2 바 조립용 금형 (1210)의 상기 파인바(120)가 삽입된 면의 상측에 플라스크(1212)를 얹고 레진코티드샌드(1214)를 충진 후 가열하여 상기 파인바(120)가 역상으로 꼽힌 상태의 제1 상형쉘몰드(1220)를 제작하는 단계이다.

도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 상형쉘몰드(1220)가 제작된 상태에서는 상기 파인바(120)가 상기 제1 상형쉘몰드(1220)에 역상으로 삽입된 상태가 될 수 있다.

상기 합형단계에서는 상기 제1 상형쉘몰드(1220)의 상기 파인바(120)가 삽입된 면의 상측에 제2하형금형(1230)이 합형되고, 상기 주조단계에서는 도 11(C)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 상형쉘몰드(1220)와 제2하형금형(1230)의 내측의 공간에 상기 파인바(120)와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스(110)를 형성할 수 있다.

이 단계에서, 상기 용강이 굳으면서 상기 파인바(120)의 매립부(122)가 상기 베이스(110)의 내부에 매립되어 일체화되어 리파이너 바 플레이트(100)가 제조될 수 있다.

이하, 전술한 본 발명의 제1실시예의 리파이너 바 플레이트를 제조하기 위한 리파이너 바 플레이트의 제조방법의 제3실시예에 대해서 설명하고자 한다.

본 실시예에 따른 리파이너 바 플레이트의 제조방법은 도 12에 도시된 바와 같이, 삽입단계, 제1 상형 쉘몰드 형성단계, 제1하형 쉘몰드 형성단계, 합형단계 및 주조단계를 포함할 수 있다.

상기 삽입단계는 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 바 조립용 지그(1210)에 파인바(120)를 정상으로 삽입하는 단계이고, 상기 제1 상형 쉘몰드 형성단계는 상기 파인바(120)가 삽입된 제2 바 조립용 금형 (1210)와 플라스크(1212) 및 레진코티드샌드(1214)로서 제1 상형 쉘몰드(1220)를 형성하는 단계로서, 전술한 리파이너 바 플레이트의 제조방법의 제2실시예의 삽입단계 및 제1 상형 쉘몰드 형성단계와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 하형 쉘몰드 형성단계는, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 상형 쉘몰드 형성단계에서 형성된 제1 상형 쉘몰드(1220)의 상기 파인바(120)가 형성된 면의 상측에 플라스크(1312)와 하형 코어(1310)를 위치시키고 레진코티드샌드(1314)를 충진시킨 후 가열하여 제1 하형 쉘몰드(1320)를 형성할 수 있다.

이 때, 상기 하형 코어(1310)는 형성하고자 하는 베이스(110)의 형태를 띄는 것일 수 있다.

그리고, 상기 합형단계에서는 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 상형 쉘몰드(1220)와 제1 하형 쉘몰드(1320)를 합형하고, 상기 주조단계에서는 도12의 (d)에 도시된 바와 같이, 합형된 상기 제1 상형 쉘몰드(1220)와 제1 하형 쉘몰드(1310)에 상기 파인바(120)와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스(110)를 형성함으로써 도 12의 (e)에 도시된 상기 베이스(110)와 상기 파인바(120)가 일체화된 리파이너 바 플레이트(100)를 제조할 수 있다.

이하, 전술한 본 발명의 제1실시예의 리파이너 바 플레이트를 제조하기 위한 리파이너 바 플레이트의 제조방법의 제4실시예에 대해서 설명하고자 한다.

본 실시예에 따른 리파이너 바 플레이트의 제조방법은 도 13에 도시된 바와 같이, 제2 상형 쉘몰드 형성단계, 파인바 삽입단계, 합형단계 및 주조단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 상형 쉘몰드 형성단계는, 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 정상의 파인바가 꼽힌 실루엣의 형상을 갖는 상형코어(1410)의 상기 파인바 형상의 실루엣이 형성된 면 위에 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 플라스크(1412)를 얹고 레진코티드샌드(1414)를 충진 후 가열하여 파인바(120)가 꼽히는 삽입홈(1422)이 형성되는 제2 상형 쉘몰드(1420)를 형성하는 단계이다.

상기 상형금형(1410)은 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 금속이나 내열플라스틱 또는 나무 등의 재질로서 복수개의 정상의 파인바가 꼽힌 상태의 실루엣을 갖는 형상으로 제조될 수 있다.

따라서, 상기 제2 상형 쉘몰드(1420)는 도 13의 (c) 및 도 13의 (d)에 도시된 바와 같이, 파인바(120)의 돌출부에 대응되는 삽입홈(1422)이 복수열 형성될 수 있다. 이때, 도 13의 (d)는 도 13의 (c)에서 제2 상형 쉘몰드(1420)의 중앙부를 절개한 단면을 거꾸로 도시한 도면이다.

상기 파인바 삽입단계에서는 도 13의 (e)에 도시된 바와 같이, 제작된 제2 상형 쉘몰드(1420)의 각 삽입홈(1422)에 파인바(120)를 역상으로 삽입시키는 단계이다.

상기 합형단계는, 도 13의 (f)에 도시된 바와 같이, 파인바(120)가 삽입된 제2 상형 쉘몰드(1420)의 상기 파인바(120)가 삽입된 면의 상측에 제1 하형금형(1120)을 합형시키는 단계이다. 상기 합형단계에서 제1 하형금형(1120)이 합형되어 상기 제2 상형 쉘몰드(1420)와의 사이에 베이스(110)가 형성되는 공간이 형성될 수 있다.

상기 주조단계에서는, 도 13의 (g)에 도시된 바와 같이, 합형된 상기 제2 상형 쉘몰드(1420)와 제1 하형금형(1120)에 상기 파인바(120)와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스(110)를 형성함으로써 도 13의 (h)에 도시된 바와 같이, 상기 베이스(110)와 상기 파인바(120)가 일체화된 리파이너 바 플레이트(100)를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명의 리파이너 바 플레이트의 제2실시예에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 리파이너 바 플레이트는 도 14에 도시된 바와 같이, 파인바 플레이트(210) 및 베이스(230)를 포함할 수 있다.

상기 파인바 플레이트(210)는 리파이너 바 플레이트(100)의 베이스(230)의 저면을 형성하는 일면에 복수개의 파인바(120)가 용접결합된 것 일 수 있다.

이 때, 상기 상기 리파이너 바 플레이트(100)의 베이스(230)의 저면을 형성하는 일면이란, 상기 리파이너 바 플레이트(100)의 베이스(230)의 파인바(120)가 형성된 면을 형성하는 일면을 뜻할 수 있다.

이 때, 상기 파인바 플레이트(210)는 평평한 금속제 플레이트에 상기 파인바(120)가 복수개 정상으로 용접결합되어 형성될 수 있다. 이 때, 상기 금속제 플레이트의 재질은 상기 파인바(120)와 동일할 수도 있거나 또는 다를 수 있다.

이 때, 상기 파인바(120)는 전술한 제1실시예의 리파이너 바 플레이트의 파인바와 실질적으로 동일하므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.

그리고, 상기 베이스(230)는 상기 파인바 플레이트(210)의 하측에 주조로 형성되며, 상기 파인바(120)와는 다른 주조가 용이한 재질로 형성되어 상기 파인바 플레이트(210)와 일체화될 수 있다.

한편, 상기 파인바 플레이트(210)와 베이스(230)의 결합력을 보다 높이기 위하여, 상기 파인바 플레이트(210)에는 스커트(212)와 플랜지(214) 및 리브(216)가 형성될 수 있다.

상기 스커트(212)는 상기 파인바 플레이트(210)의 양측 테두리가 하측으로 하향 절곡되어 형성되며, 상기 플랜지(214)는 상기 스커트(212)의 끝단이 베이스(230)의 가운데측을 향하도록 내측으로 절곡 형성될 수 있다.

또한, 상기 리브(216)는 상기 파인바 플레이트(210)의 상기 파인바(120)가 돌출형성된 면의 배면에 복수개가 돌출 형성될 수 있다.

따라서, 주조로 형성되는 베이스(230)의 용강이 굳을 때 상기 스커트(212)와 플랜지(214) 및 리브(216)와 일체화 되어 그 결합력이 보다 높아질 수 있다.

이하, 전술한 본 발명의 제2실시예에 따른 리파이너 바 플레이트를 제조하기 위한 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제5실시예에 대해서 도 15를 참고하여 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 리파이너 바 플레이트의 제조방법은 파인바 플레이트 제조단계, 합형단계 및 주조단계를 포함할 수 있다.

상기 파인바 플레이트 제조단계는 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 리파이너 바 플레이트(200)의 베이스(230)의 저면을 형성하도록 형성된 판재의 일면에 복수개의 파인바(120)를 용접등의 방법으로 결합시켜 파인바 플레이트(210)을 제조하는 단계이다.

상기 파인바 플레이트 제조단계에서 판재의 테두리를 절곡시켜 스커트(212)와 플랜지(214)등을 형성할 수 있다.

또한, 상기 파인바 플레이트 제조단계에서 상기 파인바(120)가 용접결합된 면의 배면에 리브(216) 등을 용접으로 형성할 수 있다.

상기 합형단계에서는, 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 파인바 플레이트 제조단계에서 제조된 파인바 플레이트(210)를 뒤집어 역상으로 상형금형(1510)과 제1 하형금형(1520) 사이에 위치시킨 후 상기 상형금형(1510)과 제1 하형금형(1520)을 합형시킬 수 있다.

그리고, 상기 주조단계에서는 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 상형금형(1510)과 제1 하형금형(1520) 내측의 공간에 상기 파인바(120)와는 다른 재질의 용강을 주입한 후 냉각시켜 굳힐 수 있다.

상기 주조단계에서 베이스(230)의 용강이 굳을 때 상기 스커트(212)와 플랜지(214) 및 리브(216)와 일체화 되어 그 결합력이 보다 높아질 수 있다.

이하, 본 발명의 리파이너 바 플레이트의 제3실시예에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예의 리파이너 바 플레이트(300)는 도 16에 도시된 바와 같이 베이스(310), 파인바(320) 및 필러(330)를 포함할 수 있다.

상기 베이스(310)는 일면에 복수개의 삽입홈(312)이 형성되며, 상기 베이스(310)는 주조등의 방법으로 형성될 수 있고, 상기 삽입홈(312)는 기계가공으로 형성될 수 있다.

상기 파인바(320)는 전술한 실시예들의 파인바(120)와 마찬가지로, 상기 베이스(310)와는 다른 재질로 형성되며, 상기 베이스(310)로부터 돌출되도록 상기 삽입홈(312)에 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 필러(330)는 상기 삽입홈(312)에 상기 파인바(320)와 함께 삽입된 후 브레이징을 통해 용융된 후 냉각되어 굳으면서 상기 파인바(320)를 상기 삽입홈(312)에 브레이징 용접결합시킬 수 있다.

이하, 전술한 본 발명의 제3실시예에 따른 리파이너 바 플레이트(300)를 제조하기 위한 리파이너 바 플레이트 제조방법의 제6실시예에 대해서 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 리파이너 바 플레이트 제조방법은 필러 삽입단계, 파인바 삽입단계 및 가열단계를 포함할 수 있다.

상기 필러 삽입단계는 상기 베이스(310)의 삽입홈(312)에 필러(330)를 삽입하는 단계이다. 이 때, 상기 필러(330)는 그 용융점이 상기 베이스(310) 및 파인바(320)보다 낮은 재질로 선택될 수 있다.

이 때, 상기 베이스(310)의 표면에는 상기 삽입홈(312)이 형성되며, 상기 베이스(310)는 주조 등의 방법으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 파인바 삽입단계는 상기 필러(330)가 삽입된 상태의 베이스(310)의 삽입홈(312)에 파인바(320)를 삽입하는 단계이다. 상기 파인바(320)는 전술한 실시예들과 마찬가지로 내마모도와 기계적 강도가 우수한 상기 베이스(310)와는 다른 재질 이루어질 수 있으며, 주조가 아닌 단조나 프레싱 등의 소성가공을 통해 제작될 수 있다.

따라서, 상기 베이스(310)의 삽입홈(312)에 필러(330)와 파인바(320)가 같이 삽입되는 것이다.

또한, 상기 가열단계에서는 상기 필러(330)와 파인바(320)가 삽입된 베이스(310)를 가열하여, 상기 필러(330)를 용융시켜 브레이징 용접할 수 있다.

따라서, 상기 가열단계 후에 냉각되면서 상기 파인바(320)가 브레이징 용접을 통해 상기 베이스(310)에 용접결합될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 리파이너 바 플레이트 110: 베이스
120: 파인바 122: 매립부
124: 돌출부 126: 홀
128: 돌기 130: 댐
200: 리파이너 바 플레이트 210: 파인바 플레이트
212: 스커트 214: 플랜지
216: 리브 230: 베이스
300: 리파이너 바 플레이트 310: 베이스
312: 삽입홈 320: 파인바
330: 필러 1110: 제1 바 조립용 금형
1112: 삽입홈 1120: 제1 하형금형
1210: 제2 바 조립용 금형 1212: 플라스크
1214: 레진코티드샌드 1220: 제1상형 쉘몰드
1230: 제2하형금형 1310: 하형코어
1312: 플라스크 1314: 레진코티드 샌드
1320: 제1하형 쉘몰드 1410: 상형코어
1412: 플라스크 1414: 레진코티드샌드
1420: 제2상형쉘몰드 1422: 삽입홈
1510: 상형금형 1520: 하형금형

Claims (8)

1. 파인바가 역상으로 삽입되는 삽입홈이 이격되어 복수 형성된 제1 바 조립용 지그에 파인바를 역상으로 삽입하는 삽입단계;
   상기 파인바가 삽입된 제1바 조립용 지그의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 상기 제1바 조립용 지그의 상측에 합형되어 상기 제1바 조립용 지그와의 사이에 베이스가 형성되는 공간을 이루는 제1하형금형을 위치시켜 합형하는 합형 단계;
   합형된 제1바 조립용 지그와 제1하형금형을 예열하는 예열단계;
   예열된 제1바 조립용 지그와 제1하형금형 내측의 공간에 상기 파인바와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스를 형성하는 주조단계;
   를 포함하는 리파이너 바 플레이트 제조방법.
2. 파인바가 정상으로 삽입되는 삽입홈이 일정간격 이격되어 복수 형성된 제2 바 조립용 지그에 파인바를 정상으로 삽입하는 삽입단계;
   상기 파인바가 삽입된 제2 바 조립용 지그의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 플라스크를 얹고 레진코티드샌드를 충진후 가열하여 상기 파인바가 역상으로 꼽힌 상태의 제1 상형 쉘몰드를 제작하는 제1 상형쉘몰드 형성단계;
   상기 제1 상형 쉘몰드의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 합형되어 상기 제1 상형 쉘몰드와의 사이에 베이스가 형성되는 제2 하형금형을 위치시켜 합형하는 합형단계;
   상기 제1 상형 쉘몰드와 제2 하형금형 내측의 공간에 상기 파인바와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스를 형성하는 주조단계;
   를 포함하는 리파이너 바 플레이트 제조방법.
3. 파인바가 정상으로 삽입되는 삽입홈이 일정간격 이격되어 복수 형성된 제2 바 조립용 지그에 파인바를 정상으로 삽입하는 삽입단계;
   상기 파인바가 삽입된 제2 바 조립용 지그의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 플라스크를 얹고 레진코티드샌즈를 충진후 가열하여 상기 파인바가 역상으로 꼽힌 상태의 제1상형쉘몰드를 제작하는 제1 상형쉘몰드 형성단계;
   상기 제1 상형 쉘몰드의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 플라스크와 하형 코어를 위치시키고 레진코티드샌드를 충진후 가열하여 하형을 형성하는 제1 하형 쉘몰드 형성단계;
   상기 제1 상형 쉘몰드와 제1 하형 쉘몰드를 합형하는 합형단계;
   상기 제1 상형 쉘몰드와 제1 하형 쉘몰드의 내측의 공간에 상기 파인바와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스를 형성하는 주조단계;
   를 포함하는 리파이너 바 플레이트 제조방법.
4. 정상의 파인바가 꼽힌 실루엣의 형상을 갖는 상형코어의 상기 파인바 형상의 실루엣이 형성된 면의 위에 플라스크를 얹고 레진코티드샌드를 충진후 가열하여 파인바가 꼽히는 삽입홈이 형성된 제2 상형 쉘몰드를 제작하는 제2 상형 쉘몰드 형성단계;
   제작된 제2 상형 쉘몰드의 삽입홈에 파인바를 역상으로 삽입시키는 파인바 삽입단계;
   파인바가 삽입된 제2 상형 쉘몰드의 상기 파인바가 삽입된 면의 상측에 상기 제2 상형 쉘몰드와 결합되어 베이스가 형성되는 공간을 이루는 제1 하형금형을 합형시키는 합형단계;
   상기 제2상형 쉘몰드와 제1 하형금형의 내측 공간에 상기 파인바와는 다른 재질의 용강을 주입하여 베이스를 형성하는 주조단계;
   를 포함하는 리파이너 바 플레이트 제조방법.
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