KR102121880B1

KR102121880B1 - 사형 조형기

Info

Publication number: KR102121880B1
Application number: KR1020190004080A
Authority: KR
Inventors: 이정수
Original assignee: 이정수
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2020-06-11

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 사형 조형기는, 하방으로 신장되는 가압헤드를 이용하여 플라스크 내부에 충전된 주물사를 상부에서 가압함으로써 사형을 제조하는 사형 조형기로서, 지면에 고정된 프레임; 상기 프레임에 결합된 진동플레이트; 상기 진동플레이트 상에 설치되어 상기 플라스크 내부에 충전된 주물사를 지지하는 금형; 및 상기 플라스크 내부에 충전된 주물사의 충전밀도를 상승시키고, 상기 사형이 상기 플라스크에 부착된 상태로 상기 금형으로부터 분리될 때 상기 사형의 파손을 방지하되, 상기 주물사의 충전밀도를 상승시키는 과정 및 상기 사형과 상기 금형을 분리하는 과정에서 서로 다른 주파수 및 세기의 진동을 인가하는 가진부;를 포함한다.

Description

사형 조형기 {MOULDING MACHINE FOR SAND MOLD}

이 발명은 사형 조형기에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 주물사를 이용하여 사형을 제조하는 사형 조형기에 관한 것이다.

주물을 제조하기 위한 형틀은 크게 금속으로 제조된 금형과 주물사로 제조된 사형으로 구분될 수 있다. 이 중 사형, 특히 생형(green sand mold)은 주물사를 플라스크 등의한 틀 안에 투입하고 가압하는 사형 조형기를 이용하여 일정한 형상을 가지도록 제조된다.

종래의 사형 조형기는 통상적으로 유압 프레스가 플라스크의 하측에 위치하여 상방으로 가압하는 바텀-업(bottom-up) 방식이 사용되었다. 그러나 바텀-업 방식 사형 조형기는 유압 프레스를 설치하기 위해 지면 아래로 파낸 구덩이인 피트(pit)를 형성시켜야 하고, 이 피트에 주물사가 낙하하여 쌓이면 이를 제거하기 어려웠으며, 유압 프레스가 고장날 경우 장비 전체를 해체한 후 유압 프레스를 수리, 교체해야 했기 때문에 유지보수가 어려운 문제가 있었다.

이에, 상기 문제점을 해결할 수 있도록, 플라스크의 상측에 유압 프레스를 설치한 탑-다운(top-down) 방식의 사형 조형기가 개발되었다.

그러나 탑-다운 방식의 사형 조형기는 주물사의 충전밀도가 부족하여 정밀한 사형을 제조하기 어려웠고, 사형을 금형(주형코어)로부터 분리시킬 때 사형이 쉽게 파손되는 문제가 있었다.

따라서, 주물사의 충전밀도를 향상시킬 수 있고, 금형으로부터 사형을 용이하게 분리시킬 수 있는 새로운 탑-다운 방식의 사형 조형기가 요구되고 있는 실정이다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

JP 3329691 B2 (1997.04.25)

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 주물사의 충전 밀도를 높일 수 있고, 사형을 금형으로부터 용이하게 분리시킬 수 있는 기능을 가진 사형 조형기를 제공하는 것이다.

상기 가진부는, 상기 플라스크 내부에 충전된 주물사의 충전밀도를 상승시킬 수 있도록 모터에 의해 작동하는 제1진동기와, 상기 사형이 상기 금형으로부터 분리될 때 사형의 파손을 방지할 수 있도록 공압에 의해 작동하는 제2진동기를 포함하고, 상기 제1진동기에 의해 발생하는 진동은 상기 제2진동기에 의해 발생하는 진동보다 주파수가 작고 진폭이 클 수 있다.

상기 제1진동기는, 상기 진동플레이트의 하측면에 결합된 제1케이스와, 상기 제1케이스에 회전 가능하게 지지되는 회전축을 포함하고, 상기 회전축은, 원통 형상으로 형성된 제1부위와, 같은 회전축선을 공유하되 서로 다른 직경을 갖는 두 개의 반원통이 일체로 결합된 형상으로 형성된 제2부위와, 반원통 형상으로 형성된 제3부위로 구분되며, 상기 제1부위는 상기 회전축의 양단부에 각각 형성되어 상기 제1케이스에 지지되고, 상기 제2부위는 각각의 상기 제1부위에서 상기 회전축의 중앙부 방향으로 연장 형성되고, 상기 제3부위는 상기 제2부위에서 연장되어 상기 회전축의 중앙부에 형성되고, 상기 회전축의 회전시 상기 제2부위 및 상기 제3부위의 무게 불균형에 의해 진동이 발생할 수 있다.

상기 제2진동기는, 상기 진동플레이트의 하측면에 결합되고 공기를 공급받는 주입구가 형성된 제2케이스와, 상기 제2케이스 내에서 왕복운동하면서 진동을 발생시키는 피스톤과, 상기 제2케이스의 주입구에 공기를 공급하여 상기 피스톤을 일측 방향으로 가압하는 공압유닛과, 상기 케이스 내부에 설치되어 상기 피스톤을 타측 방향으로 가압하는 스프링을 포함하고, 상기 공압유닛이 상기 제2케이스에 공기를 공급하면 상기 피스톤이 일측 방향으로 이동하면서 상기 스프링이 압축되고, 상기 피스톤이 소정 위치까지 일측 방향으로 이동하면 상기 공압유닛의 공기 공급이 차단되면서 상기 스프링이 상기 피스톤을 타측 방향으로 이동시킴과 동시에 상기 제2케이스에서 공기가 배출되며, 상기 피스톤이 소정 위치까지 타측 방향으로 이동하면 상기 공압유닛이 상기 제2케이스에 공기를 공급할 수 있다.

상기 피스톤의 왕복운동 방향은 상기 진동플레이트의 평면과 평행하도록 설치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사형 조형기를 사용하면, 주물사의 충전밀도를 향상시켜 정밀한 형상의 사형을 제조할 수 있고, 사형을 금형으로부터 용이하게 분리시킬 수 있어 사형 분리 과정에서 사형이 파손되는 문제를 방지할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 사형 조형기에 주물사를 충전하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는, 주물사를 가압하여 사형을 제조하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은, 금형으로부터 사형을 분리하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는, 모터 진동기의 세부구조를 나타낸 도면이다.
도 5는, 공압 진동기의 세부구조를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진동분리기 및 이를 이용한 주물 분리 시스템에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 이하의 설명은 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 사형 조형기(10)는, 하방으로 신장되는 가압헤드(500)를 이용하여 플라스크(F) 내부에 충전된 주물사(S)를 상부에서 가압함으로써 사형(M)을 제조하는 사형 조형기(10)로서, 지면에 고정된 프레임(210)과, 프레임(210)에 결합된 진동플레이트(220)와, 진동플레이트(220) 상에 설치되어 플라스크(F) 내부에 충전된 주물사(S)를 지지하는 금형(300) 및 플라스크(F) 내부에 충전된 주물사(S)의 충전밀도를 상승시키고, 사형(M)이 플라스크(F)에 부착된 상태로 금형(300)으로부터 분리될 때 사형(M)의 파손을 방지하되, 주물사(S)의 충전밀도를 상승시키는 과정 및 사형(M)과 금형(300)을 분리하는 과정에서 서로 다른 주파수 및 세기의 진동을 인가하는 가진부(100)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 사형 조형기(10)는 탑-다운 방식을 사용하여, 가압헤드(500)가 상측에서 하방으로 신장되어 주물사(S)의 상방을 가압하여 사형(M)을 제조하게 된다. 이때, 가압헤드(500)에는 사형(M)에 주탕구(M1) 및 압탕(M2) 등을 형성시키기 위한 돌기가 형성될 수 있다.

프레임(210)은 지면 또는 이와 대응되는 구성에 고정 설치되는 구성으로서, 예를 들어 상판이 없는 테이블 형상으로 형성될 수 있다.

진동플레이트(220)는 프레임(210)에 고정 설치되고, 가진부(100)로부터 진동을 전달받아 금형(300), 플라스크(F) 및 주물사(S) 또는 사형(M)에 진동을 전달시키는 구성이다.

진동플레이트(220)는 프레임(210)이 테이블 형상으로 형성될 때 그 상판 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 진동플레이트(220)는 금형(300) 및 그 위에 결합 또는 공급되는 플라스크(F)와 주물사(S)를 직, 간접적으로 지지하게 된다.

금형(300)은 일종의 주형코어로서, 주물사(S)가 가압되어 형성되는 사형(M)의 주형공간의 형태를 형성시키기 위한 구성이다. 이를 위하여, 금형(300)은 최종적인 주물 제품의 일부 형상을 본따 제조된다. 일반적으로, 두 개의 사형(M)을 결합하여 하나의 주형공간을 이루게 되므로, 사형(M)을 형성시키기 위한 금형(300)의 형상은 최종적인 주물 제품을 둘로 나눈 형상으로 형성될 수 있다.

플라스크(F)는 사형(M)을 형성시키기 위한 측면 틀의 역할을 하면서, 사형(M)의 이송을 보조하기 위한 구성이다. 즉, 주물사(S)가 압축되어 제조된 사형(M)은 플라스크(F)의 내측면에 끼움결합되기 때문에, 비교적 쉽게 파손되는 사형(M) 대신 플라스크(F)를 클램핑하거나 컨베이어 등으로 이동시킴으로써, 결과적으로 사형(M)을 파손 없이 이송시킬 수 있다.

주물사(S)는 사형(M), 특히 생형 타입을 제조하기 위한 재료로서, 통상적으로 규사와 벤토나이트를 포함하여 구성된다. 이러한 주물사(S)를 이용하여 생형 타입의 사형(M)을 제조할 경우, 별도의 경화 과정을 포함하지 않기 때문에 제조 공정이 간단하고, 주탕 이후 사형을 분해하여 주물과 주물사를 분리하기 쉬우며, 주물사의 재활동이 용이한 등의 장점이 있다.

가진부(100)는 본 발명의 핵심이 되는 구성으로서, 사형(M)의 제조 공정 중 두 종류의 진동을 진동플레이트(220)에 전달할 수 있는 것을 특징으로 한다.

즉, 가진부(100)는 플라스크(F) 내부에 충전된 주물사(S)의 충전밀도를 상승시킬 수 있도록 모터(113)에 의해 작동하는 제1진동기(110)와, 사형(M)이 금형(300)으로부터 분리될 때 사형(M)의 파손을 방지할 수 있도록 공압에 의해 작동하는 제2진동기(120)를 포함하여 구성되고, 제1진동기(110) 및 제2진동기(120)가 제공하는 진동의 주파수 및 진폭이 상이하여 서로 다른 두 종류의 진동을 제공할 수 있도록 마련된다.

제1진동기(110)는 호퍼(400)에 저장되어 있는 주물사(S)를 플라스크(F) 및 금형(300)으로 구성된 성형공간에 공급할 때, 주물사(S)의 충전밀도를 향상시켜 주물사(S)가 성형공간에 빈틈없이 투입되어 높은 정밀도의 주형공간을 형성하면서 높은 강도를 갖는 사형(M)을 제조하기 위한 구성이다.

즉, 제1진동기(110)에 의해서 높은 진폭과 낮은 주파수를 갖는 제1진동(V1)을 발생시키면, 이러한 제1진동(V1)이 주물사(S)를 진동시켜 플라스크(F) 및 금형(300)에 주물사(S)가 밀착하게 되고, 결과적으로 주물사(S)의 충전밀도가 향상되면서 주물사(S)가 빈틈없이 성형공간 내부에 충전되는 것이다.

제2진동기(120)는 주물사(S)가 가압헤드(500)에 의해 압축되어 사형(M)을 형성한 후에, 플라스크(F) 및 플라스크(F)의 내측에 결합된 사형(M)을 금형(300)으로부터 분리시킬 때, 사형(M)이 금형(300)에서 제대로 분리되지 않아 사형(M)이 플라스크(F)에서 빠져나오거나, 사형(M)의 일부가 찢어지는 등 파손이 발생하는 것을 방지하기 위한 구성이다.

즉, 제2진동기(120)에 의해서 낮은 진폭과 높은 주파수를 갖는 제2진동(V2)을 발생시키면, 이러한 제2진동(V2)이 사형(M)과 금형(300)의 경계면에 작용하여 사형(M)을 이루는 주물사(S)와 금형(300) 사이의 결합을 분리시키고, 플라스크(F) 및 사형(M)이 금형(300)으로부터 이탈될 때 사형(M)의 파손을 방지할 수 있다. 결과적으로 사형(M)의 주형공간을 정밀한 상태로 유지할 수 있고, 추후 사형(M)에 용탕을 공급하여 주물을 제조할 때 높은 정밀도의 주물을 얻을 수 있게 된다.

제1진동(V1) 및 제2진동(V2)의 정확한 주파수와 진폭은 사형(M)의 크기, 금형(300) 형상의 복잡도, 기타 주변 환경에 따라 변화할 수 있지만, 어떤 경우라도 제1진동(V1)은 제2진동(V2)에 비해 진폭이 크고 주파수가 작은 특성을 나타낸다.

이하에서는 제1진동기(110) 및 제2진동기(120)의 세부적인 내부 구조에 대해 살펴보도록 한다.

제1진동기(110)는 크게 제1케이스(111) 및 회전축(112)으로 구분될 수 있고, 모터(113)에 의해 회전축(112)이 회전하면서 진동을 발생시키는 방식으로 작동한다. 이때, 회전축(112)은 길이방향을 따라 형상이 변화하는 편심축 형상으로 형성됨으로써, 회전축(112)의 회전에 의해 관성력이 변화하고, 이에 따라 진동이 발생하게 된다.

회전축(112)의 형상을 보다 자세히 살펴 보면, 원통 형상으로 형성된 제1부위(112a)와, 같은 회전축선을 공유하되 서로 다른 직경을 갖는 두 개의 반원통이 일체로 결합된 형상으로 형성된 제2부위(112b)와, 반원통 형상으로 형성된 제3부위(112c)로 구분될 수 있다.

제1부위(112a)는 모터(113)와 연결되고 제1케이스(111)에 회전 가능하게 결합되는 부위로서, 회전축선과 무게중심선이 일치하는 원통형으로 형성된다. 제1부위(112a)는 베어링 등의 마찰저감 요소를 매개로 제1케이스(111)에 지지될 수 있다.

제2부위(112b)는 서로 다른 반경을 가지는 두 반원통이 결합된 형상으로 형성된다. 이때, 두 반원통의 중심선을 일치시키고, 이 중심선과 회전축선이 일치하도록 형성시키게 된다. 이를 통해, 회전축(112)이 회전하면 제2부위(112b)에서 반경이 더 큰 반원통 방향으로 더 큰 관성력이 형성됨으로써, 회전축(112)의 회전에 따른 진동이 발생하게 된다. 이때, 제2부위(112b)에서 반경이 더 작은 반원통 형상의 반경은 제1부위(112a)의 반경과 동일하게 형성되는 것이 바람직할 것이다.

제3부위(112c)는 반원통 형상으로 형성되어, 회전축(112)의 회전시 반원통이 형성되어 있는 방향으로 관성력이 형성되어 진동이 발생하게 된다. 이때, 제3부위(112c)의 단면이 제2부위(112b)에서 더 큰 반경을 갖는 반원통과 동일한 단면 형상을 갖고, 제2부위(112b)의 더 큰 반원통과 제3부위(112c)가 연속적인 형상으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

또한, 회전축(112)에서 위치에 따른 제1부위(112a), 제2부위(112b) 및 제3부위(112c)의 형성 위치는, 양단부에 각각 제1부위(112a)가 형성되고, 각각의 제1부위(112a)에서 회전축(112)의 중앙 방향에 제2부위(112b)가 형성되며, 회전축(112)의 중앙부에 제3부위(112c)가 형성됨으로써, 제3부위(112c)를 중심으로 제2부위(112b) 및 제1부위(112a)가 연속적으로 형성되고, 이러한 구조를 통해 주물사(S)의 충전밀도를 높일 수 있는 제1진동(V1)을 효과적으로 생성시킬 수 있다.

제2진동기(120)는 크게 제2케이스(121)와, 피스톤(122)과, 공압유닛(123)과, 스프링(124)을 포함하여 구성된다.

제2케이스(121)는 내부에 고압공기가 공급되어도 공압이 누출되지 않도록 밀폐 구조를 가지도록 형성되고, 일단부에는 피스톤(122)의 단부가 출납될 수 있는 개방공이 형성되며, 공압유닛(123)과 연결되어 공압유닛(123)으로부터 전달되는 고압공기를 받아들이거나 배출하는 주입구가 형성된다.

피스톤(122)은 제2케이스(121)의 내부에서 길이방향으로 왕복운동 가능하면서, 일단부가 제2케이스(121)의 개방공을 통해 돌출되도록 설치된다.

피스톤(122)의 타단부에는 제2케이스(121) 내부의 공간을 이분하여 두 공간 사이에 공기의 유동이 일어나지 않도록 밀폐하는 피스톤헤드(125)가 설치되고, 피스톤헤드(125)와 제2케이스(121)의 내측 일단부 사이에는 스프링(124)이 설치되어 피스톤(122)을 제2케이스(121)의 타단 방향으로 미는 힘을 가하게 된다.

한편, 공압유닛(123)에서 제2케이스(121) 내측 타단부에 고압공기를 공급하면, 공기의 압력에 의해 피스톤헤드(125)가 제2케이스(121)의 일단 방향으로 이동하고, 이에 따라 피스톤(122)의 일단부가 제2케이스(121)의 바깥쪽으로 돌출된다.

자세히 도시되어 있지는 않지만, 공압유닛(123)에는 삼방밸브가 설치되어, 공기를 주입하고 배출하는 과정을 빠르게 반복할 수 있다. 이에 따라, 제2케이스(121)에 공기가 공급되면 공기 압력에 의해 피스톤헤드(125)가 일단 방향으로 이동하고, 제2케이스(121)에서 공기가 배출되면 스프링(124)이 피스톤헤드(125)를 타단 방향으로 밀어내게 되는데, 이에 따라 피스톤(122)이 왕복운동하면서 진동이 발생하게 된다.

이때, 제2케이스(121)의 내측에 일종의 스토퍼를 설치할 경우, 피스톤헤드(125)가 타단 방향으로 최대한 이동 가능한 범위에 도달하기 이전에 피스톤헤드(125)의 이동을 제한하여 피스톤(122)의 왕복 주기를 더 짧게 단축시킬 수 있고, 이는 더 높은 주파수의 진동을 생성하는데 도움을 줄 수 있다.

이렇게 공압유닛(123)이 삼방밸브를 통해 빠르게 공기의 공급과 배출을 반복하면서, 공기의 압력과 스프링(124)의 탄성력이 피스톤(122)을 빠르게 왕복시킬 수 있고, 이를 통해, 사형(M)과 금형(300)의 분리에 효과적인 높은 주파수와 낮은 진폭을 갖는 제2진동(V2)이 생성될 수 있는 것이다.

또한, 제2진동기(120)의 피스톤(122)의 일단부는 제2케이스(121)의 외부로 돌출되더라도 다른 구성에 충돌하지 않도록 구성된다.

일반적으로 진동을 발생시키기 위한 진동기는 앞서 설명한 제1진동기(110)와 같이 편심된 회전축을 이용하거나, 직접적인 충돌로 인해 발생하는 진동을 이용하게 된다. 그 중에서 충돌에 의한 진동을 이용할 경우, 진동의 주파수 및 진폭을 정밀하게 제어하기 어렵고, 진동기의 수명이 짧아지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명에 따른 제2진동기(120)의 피스톤(122)은 진동플레이트(220)나 이와 연결된 다른 구성에 직접적으로 충돌하지 않고, 다만 피스톤(122)이 제2케이스(121) 내부에서 왕복운동하면서 관성력에 의한 진동을 발생시켜 이를 진동플레이트(220)를 통해 금형(300)과 사형(M)의 경계면에 전달하는 것이다.

이를 위하여, 제2진동기(120)의 피스톤(122)은 진동플레이트(220)의 평면과 평행한 방향으로 왕복운동하여, 제2케이스(121) 외부로 돌출되는 피스톤(122)의 단부가 다른 구성과 충돌하지 않도록 설치되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 금형(300)의 중앙에 하나의 주형공간이 형성되는 형태의 사형(M)을 제조할 경우에는, 진동플레이트(220)의 하측면에 제1진동기(110) 한 쌍을 대칭적으로 설치하여 주물사(S)가 성형공간에 충전될 때 이를 고르게 분산시키고 충전밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 제2진동기(120)를 사형(M)의 중앙부에 한 개 설치함으로써, 제2진동기(120)로부터 발생되는 진동이 사형(M)의 주형공간을 이루는 부분과 금형(300)의 돌출부 사이에 전달되어 금형(300)과 사형(M)의 분리시 파손을 방지할 수 있게 된다.

다만, 사형(M)의 형태가 달라질 경우, 제1진동기(110) 및 제2진동기(120)의 설치 위치 및 설치 개수는 달라질 수 있다. 예를 들어, 하나의 사형(M)에 복수 개의 주형공간이 형성될 경우, 복수 개의 제2진동기(120)를 설치하여 각각의 주형공간과 금형(300)의 돌출부 사이가 분리될 때 파손을 방지하게 될 수도 있다.

이렇게 제1진동기(110) 및 제2진동기(120)를 포함하는 가진부(100)를 설치함으로써, 사형(M)을 조형할 때 주물사(S)의 충전밀도를 향상시키는 기능과, 사형(M)을 금형(300)으로부터 분리할 때 파손을 방지하는 기능을 모두 갖는 사형 조형기(10)를 제공할 수 있는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 사형 조형기 100: 가진부
110: 제1진동기 111: 제1케이스
112: 회전축 112a: 제1부위
112b: 제2부위 112c: 제3부위
113: 모터 120: 제2진동기
121: 제2케이스 122: 피스톤
123: 공압유닛 124: 스프링
125: 피스톤헤드 210: 프레임
220: 진동플레이트 300: 금형
400: 호퍼 410: 호퍼게이트
S: 주물사 F: 플라스크
M: 사형 V1: 제1진동
V2: 제2진동

Claims

하방으로 신장되는 가압헤드를 이용하여 플라스크 내부에 충전된 주물사를 상부에서 가압함으로써 사형을 제조하는 사형 조형기로서,
지면에 고정된 프레임;
상기 프레임에 결합된 진동플레이트;
상기 진동플레이트 상에 설치되어 상기 플라스크 내부에 충전된 주물사를 지지하는 금형; 및
상기 플라스크 내부에 충전된 주물사의 충전밀도를 상승시키고, 상기 사형이 상기 플라스크에 부착된 상태로 상기 금형으로부터 분리될 때 상기 사형의 파손을 방지하되, 상기 주물사의 충전밀도를 상승시키는 과정 및 상기 사형과 상기 금형을 분리하는 과정에서 서로 다른 주파수 및 세기의 진동을 인가하는 가진부;를 포함하고,
상기 가진부는, 상기 플라스크 내부에 충전된 주물사의 충전밀도를 상승시킬 수 있도록 모터에 의해 작동하는 제1진동기와, 상기 사형이 상기 금형으로부터 분리될 때 사형의 파손을 방지할 수 있도록 공압에 의해 작동하는 제2진동기를 포함하고,
상기 제1진동기에 의해 발생하는 진동은 상기 제2진동기에 의해 발생하는 진동보다 주파수가 작고 진폭이 큰 것을 특징으로 하며,
상기 제1진동기는, 상기 진동플레이트의 하측면에 결합된 제1케이스와, 상기 제1케이스에 회전 가능하게 지지되는 회전축을 포함하고,
상기 회전축은, 원통 형상으로 형성된 제1부위와, 같은 회전축선을 공유하되 서로 다른 직경을 갖는 두 개의 반원통이 일체로 결합된 형상으로 형성된 제2부위와, 반원통 형상으로 형성된 제3부위로 구분되며,
상기 제1부위는 상기 회전축의 양단부에 각각 형성되어 상기 제1케이스에 지지되고, 상기 제2부위는 각각의 상기 제1부위에서 상기 회전축의 중앙부 방향으로 연장 형성되고, 상기 제3부위는 상기 제2부위에서 연장되어 상기 회전축의 중앙부에 형성되고,
상기 회전축의 회전시 상기 제2부위 및 상기 제3부위의 무게 불균형에 의해 진동이 발생하는 것을 특징으로 하는 사형 조형기.
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청구항 1에 있어서,
상기 제2진동기는, 상기 진동플레이트의 하측면에 결합되고 공기를 공급받는 주입구가 형성된 제2케이스와, 상기 제2케이스 내에서 왕복운동하면서 진동을 발생시키는 피스톤과, 상기 제2케이스의 주입구에 공기를 공급하여 상기 피스톤을 일측 방향으로 가압하는 공압유닛과, 상기 케이스 내부에 설치되어 상기 피스톤을 타측 방향으로 가압하는 스프링을 포함하고,
상기 공압유닛이 상기 제2케이스에 공기를 공급하면 상기 피스톤이 일측 방향으로 이동하면서 상기 스프링이 압축되고, 상기 피스톤이 소정 위치까지 일측 방향으로 이동하면 상기 공압유닛의 공기 공급이 차단되면서 상기 스프링이 상기 피스톤을 타측 방향으로 이동시킴과 동시에 상기 제2케이스에서 공기가 배출되며, 상기 피스톤이 소정 위치까지 타측 방향으로 이동하면 상기 공압유닛이 상기 제2케이스에 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 사형 조형기.
청구항 4에 있어서,
상기 피스톤의 왕복운동 방향은 상기 진동플레이트의 평면과 평행하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 사형 조형기.