KR102455830B1 - 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치 - Google Patents

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치가 제공된다. 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치는, 내측에 공정 공간이 마련되는 프레임부; 상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되며, 제조되는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하면에 깊이 방향으로 가스 포집 공간이 형성되도록, 상측 방향으로 돌출된 돌출부가 원주 방향으로 상면에 마련되는 하부 금형 스테이지; 상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되되, 상기 하부 금형 스테이지의 상측에 상기 하부 금형 스테이지와 대향되게 배치되는 상부 금형 스테이지; 상기 공정 공간의 폭 방향 양측에 각각 배치되되, 수평 방향으로 왕복 운동 가능하게 배치되는 측부 금형 스테이지; 및 상기 프레임부의 외측에 배치되며, 상기 하부 금형 스테이지, 상기 상부 금형 스테이지 및 상기 측부 금형 스테이지가 상기 공정 공간의 중심을 향해 이동하여 서로 맞물림에 의해 구획되는 쉘 주형 캐비티 내측으로 쉘 주형 소스를 공급하는 쉘 주형 소스 공급 유닛을 포함할 수 있다.

Description

플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치{Apparatus for Manufacturing Shell-type Mold for Manufacturing Floating Seal}
본 발명은 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는, 얇고 강도가 높은 고품질의 플로팅 씰 제조에 사용되는 쉘 주형을 제조할 수 있는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치에 관련된 것이다.
일반적으로, 무한 궤도는 굴삭기나 불도저와 같이 농업용, 토목용 차량 등에 사용되며, 군사적으로는 전차나 장갑차 등에 사용되고 있다.
무한 궤도 차량에는 바퀴 역할을 하는 체인 벨트가 회전하도록 지지하는 트랙 롤러가 구비된다.
이 트랙 롤러에는 회전 마찰을 감소시켜 마모를 줄일 수 있도록 내부에 윤활유가 충진되어 있는데, 이 윤활유가 외부로 누출되거나 외부에서 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 플로팅 씰(floating seal)이 장착된다.
이러한 플로팅 씰은 롤러 내부에서 윤활유의 누유를 방지하는 씰링(Sealing) 기능과 회전을 시키는 베어링(Bearing) 기능을 동시에 지닌 특수합금주철로 만들어질 수 있다.
플로팅 씰은, 특수합금주철로 이루어진 금속 링에 회전체의 축을 지지하는 띠 형상의 고무재가 끼워진 형태로 마련되어 하중을 효율적으로 분산시켜 높은 하중을 가지는 구동 요소에서도 안정적으로 구동함에 따라, 전술한 바와 같이, 비교적 높은 하중을 가지는 기차의 차륜, 중장비의 캐터필러 등에 적용될 수 있다.
플로팅 씰은 일반적인 볼 베어링과 마찬가지로, 안정적인 동작을 위해 정밀하게 제조 되어야 하며, 이중, 금속 링은 고무재의 활주 방향을 안내 해야할 뿐만 아니라, 고무재의 이탈을 방지하면서 균등하게 지지해야 하기 때문에 높은 정밀성이 요구된다.
이와 같이, 얇고 강도가 높은 고품질의 플로팅 씰을 제조하기 위해서는 플로팅 씰 제조에 사용되는 주형 또한 얇고 가벼워야 되며, 우수한 열 균일도를 갖는 것이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 얇고 강도가 높은 고품질의 플로팅 씰 제조에 사용되는 쉘 주형을 제조할 수 있는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 공정 시간을 단축시킬 수 있는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.
상기 일 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치를 제공한다.
일 실시 예에 따르면, 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치는, 내측에 공정 공간이 마련되는 프레임부; 상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되며, 제조되는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하면에 깊이 방향으로 가스 포집 공간이 형성되도록, 상측 방향으로 돌출된 돌출부가 원주 방향으로 상면에 마련되는 하부 금형 스테이지; 상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되되, 상기 하부 금형 스테이지의 상측에 상기 하부 금형 스테이지와 대향되게 배치되는 상부 금형 스테이지; 상기 공정 공간의 폭 방향 양측에 각각 배치되되, 수평 방향으로 왕복 운동 가능하게 배치되는 측부 금형 스테이지; 및 상기 프레임부의 외측에 배치되며, 상기 하부 금형 스테이지, 상기 상부 금형 스테이지 및 상기 측부 금형 스테이지가 상기 공정 공간의 중심을 향해 이동하여 서로 맞물림에 의해 구획되는 쉘 주형 캐비티 내측으로 쉘 주형 소스를 공급하는 쉘 주형 소스 공급 유닛을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 돌출부의 상단은 상기 프레임부의 폭 방향 외측으로 기울어지며, 상기 돌출부는, 제조된 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형을 상측으로 들어올릴 때 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형이, 상기 돌출부의 기울어진 상단로부터 빠져나갈 수 있도록, 탄성 변형 가능한 실리콘 재질로 이루어질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 하부 금형 스테이지는 쐐기 패턴을 포함하며, 상기 쐐기 패턴은 상기 하부 금형 스테이지의 상면 중 상기 돌출부의 외측에 양각으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 프레임부의 하측에 설치되고 상기 하부 금형 스테이지와 연결되어 상기 하부 금형 스테이지를 승강시키는 제1 실린더; 상기 프레임부의 상측에 설치되고 상기 상부 금형 스테이지와 연결되어 상기 상부 금형 스테이지를 승강시키는 제2 실린더; 및 상기 프레임부의 폭 방향 양측에 각각 설치되고 상기 측부 금형 스테이지와 연결되어 상기 측부 금형 스테이지를 수평 방향으로 왕복 운동시키는 제3 실린더를 더 포함하되, 상기 하부 금형 스테이지의 하측에는 상기 제1 실린더와 평행한 방향으로 회전 방지축이 결합되어 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 상부 금형 스테이지의 하면에는 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 상면에 다른 하나의 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하단이 삽입되는 트렌치가 형성되도록, 양각 패턴부가 구비되고, 상기 측부 금형 스테이지는 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하단 폭이 상기 트렌치의 폭과 동일하게 형성될 수 있는 위치까지 이동될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 측부 금형 스테이지의 중심 부분은 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 측부에 이송 포크가 끼워질 수 있는 오목부가 형성되도록, 상기 쉘 주형 캐비티의 중심을 향해 볼록하게 돌출될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 내측에 공정 공간이 마련되는 프레임부; 상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되며, 제조되는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하면에 깊이 방향으로 가스 포집 공간이 형성되도록, 상측 방향으로 돌출된 돌출부가 원주 방향으로 상면에 마련되는 하부 금형 스테이지; 상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되되, 상기 하부 금형 스테이지의 상측에 상기 하부 금형 스테이지와 대향되게 배치되는 상부 금형 스테이지; 상기 공정 공간의 폭 방향 양측에 각각 배치되되, 수평 방향으로 왕복 운동 가능하게 배치되는 측부 금형 스테이지; 및 상기 프레임부의 외측에 배치되며, 상기 하부 금형 스테이지, 상기 상부 금형 스테이지 및 상기 측부 금형 스테이지가 상기 공정 공간의 중심을 향해 이동하여 서로 맞물림에 의해 구획되는 쉘 주형 캐비티 내측으로 쉘 주형 소스를 공급하는 쉘 주형 소스 공급 유닛을 포함할 수 있다.
이에 따라, 얇고 강도가 높은 고품질의 플로팅 씰 제조에 사용되는 쉘 주형을 제조할 수 있는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치가 제공될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 얇은 두께를 가지는 쉘 주형을 제조함으로써, 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제조되는 쉘 주형이 가볍고, 우수한 열 균일도를 가짐에 따라, 이를 플로팅 씰을 제조하는 주조 공정에 사용하여 고품질의 플로팅 씰을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 적층 가능한 쉘 주형을 제조할 수 있는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치가 제공될 수 있다.
이를 통해, 복수 개의 쉘 주형을 적층시킨 후 한꺼번에 용탕을 주입하여, 한 번에 복수 개의 플로팅 씰을 제조하는 것이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치에서, 하부 금형 스테이지의 상면 일측에 대한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치를 이용한 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법을 공정 순으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법의 쉘 주형 캐비티 구획 단계, 쉘 주형 소스 주입 단계 및 히팅 단계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법의 쉘 주형 분리 및 이송 단계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법을 통해 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형을 나타낸 모식도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 형상 및 크기는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치에서, 하부 금형 스테이지의 상면 일측에 대한 모식도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치(100)는 얇고 강도가 높은 고품질의 플로팅 씰을 제조하기 위한 주조(Casting) 공정에서 사용되는 쉘 주형(Shell-type Mold)(도 8의 10)을 제조하는 장치이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치(100)는 가볍고, 우수한 열 균일도를 갖는 쉘 주형(도 8의 10)을 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치(100)는 적층 가능한 쉘 주형(도 8의 10)을 제조할 수 있다. 이에 따라, 복수 개의 쉘 주형(도 8의 10)을 적층시킨 후 한꺼번에 플로팅 씰의 소스인 용탕을 쉘 주형(도 8의 10)의 내부에 주입하여, 한 번에 복수 개의 플로팅 씰을 제조하는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치(100)는 프레임부(110), 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130), 측부 금형 스테이지(140) 및 쉘 주형 소스 공급 유닛(150)을 포함하여 형성될 수 있다.
프레임부(110)는 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130) 및 측부 금형 스테이지(140)의 장착 공간을 제공할 수 있다.
프레임부(110)는 바(bar) 또는 파이프 형태의 개별 프레임이 길이 방향으로 연결되어 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임부(110)는 외곽 프레임(111) 및 지지 프레임(112)을 포함할 수 있다.
외곽 프레임(111)은 다수 개의 개별 프레임이 길이 방향으로 서로 연결된 육면체 구조로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 외곽 프레임(111)의 내측에는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10) 제조를 위한 공정이 이루어지는 공정 공간이 마련될 수 있다.
이와 같이, 외곽 프레임(111)의 내측에 마련되는 공정 공간에는 서로 상호 작용하는 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130) 및 측부 금형 스테이지(140)가 배치될 수 있다.
이때, 외곽 프레임(111)의 내측은 제조 공정이 이루어지는 공정 공간을 구획함과 아울러, 후술되는 제1 실린더(160)의 설치 공간을 제공하기 위해 상하로 분할될 수 있다. 이때, 외곽 프레임(111)의 내측은 횡 방향으로 설치되는 개별 프레임들에 의해 상하로 분할될 수 있다.
지지 프레임(112)은 외곽 프레임(111)의 내측에 마련되는 공정 공간에 배치되는 하부 금형 스테이지(120) 및 상부 금형 스테이지(130)를 지지하기 위해 구비될 수 있다. 지지 프레임(112)은 바 형태로 구비될 수 있다.
예를 들어, 복수 개의 지지 프레임(112)은, 외곽 프레임(111)의 내측에 마련되는 공정 공간에서 하부 금형 스테이지(120)의 수평이 유지되도록, 하부 금형 스테이지(120)를 지지할 수 있다.
복수 개의 지지 프레임(112)은 외곽 프레임(111)의 내측에 마련되는 공간에 수직 방향(도면 기준)으로 배치될 수 있다. 이때, 각 지지 프레임(112)의 길이 방향 일단은 외곽 프레임(111)의 하측 수평 부분에 연결되고, 길이 방향 타단은 하부 금형 스테이지(120)의 하면(도면 기준)에 연결될 수 있다.
또한, 복수 개의 지지 프레임(112)은, 외곽 프레임(111)의 내측에 마련되는 공정 공간에서 상부 금형 스테이지(130)의 수평이 유지되도록, 상부 금형 스테이지(130)를 지지할 수 있다.
복수 개의 지지 프레임(112)은 외곽 프레임(111)의 내측 공간에 수직 방향(도면 기준)으로 배치될 수 있다. 이때, 각 지지 프레임(112)의 길이 방향 일단은 외곽 프레임(111)의 상측 수평 부분에 연결되고, 길이 방향 타단은 상부 금형 스테이지(130)의 상면(도면 기준)에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 하부 금형 스테이지(120)와 상부 금형 스테이지(130)는 외곽 프레임(111)의 내측에 마련되는 공정 공간에서 승강 가능하게 구비될 수 있다. 이에 따라, 이들을 지지하는 지지 프레임(112)은 하부 금형 스테이지(120)와 상부 금형 스테이지(130)의 승강 동작을 지지하도록 구비될 수 있다.
예를 들어, 지지 프레임(112)은 망원경식으로 신축되는 구조로 구비될 수 있다. 이에 따라, 상부 금형 스테이지(130)를 지지하는 지지 프레임(112)의 경우, 상부 금형 스테이지(130)가 하강하면, 늘어나고, 상부 금형 스테이지(130)가 상승하면, 줄어들 수 있다.
하지만, 이는 일례일 뿐, 지지 프레임(112)은 외곽 프레임(111)의 내측에 마련되는 공정 공간에서 하부 금형 스테이지(120) 및 상부 금형 스테이지(130)의 승강 동작을 지지할 수 있는 다양한 형태나 구조로 이루어질 수 있다.
계속해서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 하부 금형 스테이지(120)는 프레임부(110)의 내측에 마련되는 공정 공간에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 하부 금형 스테이지(120)는 지지 프레임(112)에 의해 지지되어 상기 공정 공간 내부의 하측에 수평 배치될 수 있다.
이러한 하부 금형 스테이지(120)는 상부 금형 스테이지(130)와 대향되게 이격되고, 양측의 측부 금형 스테이지(140)와 맞물림으로써, 내측에 쉘 주형(도 8의 10)의 형성 공간인 쉘 주형 캐비티(C)를 구획할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130) 및 양측의 측부 금형 스테이지(140)의 내측에는 다수의 히터(101)가 내장될 수 있다.
히터(101)는 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130) 및 양 측부 금형 스테이지(140)에 의해 구획되는 쉘 주형 캐비티(C)에 주입되는 쉘 주형 소스의 열 경화성 물질을 경화시켜 쉘 주형의 형상이 만들어지도록 하는 역할을 한다. 이때, 히터(101)는 대략 400℃로 발열될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 히터(101)는 열선으로 구비되어, 각 금형 스테이지(120, 130, 140)의 내부에 매설될 수 있다.
이때, 하부 금형 스테이지(120)는 상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치될 수 있다. 이를 위해, 하부 금형 스테이지(120)는 제1 실린더(160)와 연결될 수 있다.
제1 실린더(160)는 프레임부(110)의 하측에 설치될 수 있다. 이러한 제1 실린더(160)는 실린더 헤드(161) 및 실린더 로드(162)로 이루어질 수 있다.
실린더 헤드(161)는 프레임부(110)에 고정 설치될 수 있다. 실린더 로드(162)는 하부 금형 스테이지(120)의 하면에 연결될 수 있다. 실린더 로드(162)는 실린더 헤드(161)의 내부에 장착되어 있는 피스톤의 왕복 운동에 의해 동작될 수 있다.
이에 따라, 하부 금형 스테이지(120)는 실린더 로드(162)의 승강 동작에 연동될 수 있다. 즉, 하부 금형 스테이지(120)는 실린더 로드(162)의 승강 동작에 따라 공정 공간 내부에서 승강될 수 있다.
이때, 하부 금형 스테이지(120)의 하측에는 회전 방지축(123)이 결합될 수 있다. 회전 방지축(123)은 제1 실린더(160)의 실린더 로드(162)와 평행한 방향으로 하부 금형 스테이지(120)의 하측에 편심 결합될 수 있다. 회전 방지축(123)은 하부 금형 스테이지(120)가 실린더 로드(162)를 축으로 회전하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
한편, 하부 금형 스테이지(120)는 판상으로 구비될 수 있다. 도면 기준으로, 하부 금형 스테이지(120)의 상면은 쉘 주형 캐비티(C)에 주입되는 쉘 주형 소스와 접촉되는 면일 수 있다. 즉, 쉘 주형 소스가 경화되어 만들어지는 쉘 주형(도 8의 10)의 하면 형상은 하부 금형 스테이지(120)의 상면 형상이 전사되어 만들어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 하부 금형 스테이지(120)의 상면에는 돌출부(121)가 마련될 수 있다.
돌출부(121)는 하부 금형 스테이지(120)의 상면에서 상측 방향으로 돌출될 수 있다. 또한, 돌출부(121)는 하부 금형 스테이지(120)의 상면에서 원주 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 하부 금형 스테이지(120)의 상면에는 링 형상의 돌출부(121)가 구비될 수 있다.
이러한 돌출부(121)는 제조되는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 하면에 깊이 방향으로 가스 포집 공간(도 8의 11)을 형성시키는 역할을 할 수 있다. 이와 같이, 돌출부(121)에 의해 형성되는 가스 포집 공간(도 8의 11)에는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)을 사용하여 플로팅 씰을 제조하는 진공 쉘 주조 과정에서 발생되는 불순물 가스가 포집될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 돌출부(121)의 상단은 프레임부(110)의 폭 방향 외측으로 기울어진 형태로 구비될 수 있다.
돌출부(121)의 상단이 이와 같이 프레임부(110)의 폭 방향 외측으로 기울어진 형태로 구비되면, 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)을 상측 수직 방향으로 들어올릴 때, 돌출부(121)의 기울어진 상단에 걸려 하부 금형 스테이지(120)로부터 분리되지 않거나 가해지는 힘에 의해 돌출부(121)의 상단 또는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 가스 포집 공간(11) 내측이 파손될 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 돌출부(121)는 탄성 변형 가능한 재질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 돌출부(121)는 실리콘 재질로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)을 상측으로 들어올릴 때, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)은 돌출부(121)의 상단으로부터 쉽게 빠져나갈 수 있다.
즉, 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)을 상측으로 들어올릴 때, 돌출부(121)의 상단은 수직하게 변형되고, 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)이 완전히 빠져나가면, 다시 원래의 상태, 즉, 프레임부(110)의 폭 방향 외측으로 기울어지 상태로 복원될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 하부 금형 스테이지(120)는 쐐기 패턴(122)을 포함할 수 있다.
쐐기 패턴(122)은 하부 금형 스테이지(120)의 상면에 구비될 수 있다. 보다 상세하게, 쐐기 패턴(122)은 하부 금형 스테이지(120)의 상면에 구비되는 돌출부(120)의 외측에 구비될 수 있다.
이때, 쐐기 패턴(122)은 양각으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 쐐기 패턴(122)은 단면이 삼각형 형상을 이루는 양각으로 형성될 수 있다. 하지만, 이는 일례일 뿐, 쐐기 패턴(122)은 다양한 형상의 양각으로 형성될 수 있다.
이러한 쐐기 패턴(122)은 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)이 제조되어, 하부 금형 스테이지(120)로부터 분리시킬 때, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)이 하부 금형 스테이지(120)로부터 보다 쉽게 분리될 수 있도록 하는 역할을 한다.
계속해서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상부 금형 스테이지(130)는 프레임부(110)의 내측에 마련되는 공정 공간에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상부 금형 스테이지(130)는 지지 프레임(112)에 의해 지지되어 상기 공정 공간 내부의 상측에 수평 배치될 수 있다.
이때, 상부 금형 스테이지(130)는 하부 금형 스테이지(120)의 상측에 하부 금형 스테이지(120)와 대향되게 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 이러한 상부 금형 스테이지(130)는 하부 금형 스테이지(120)와 이격되고, 양측의 측부 금형 스테이지(140)와 맞물림으로써, 내측에 쉘 주형(도 8의 10)의 형성 공간인 쉘 주형 캐비티(C)를 구획할 수 있다.
또한, 상부 금형 스테이지(120)의 내측에는 쉘 주형 캐비티(C)에 주입되는 쉘 주형 소스의 열 경화성 물질을 경화시키기 위한 히터(101)가 내장될 수 있다.
상부 금형 스테이지(130)는 상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치될 수 있다. 즉, 상부 금형 스테이지(130)는 아래측에 대향되게 배치되어 있는 하부 금형 스테이지(120)를 향해 아래로 내려가거나 하부 금형 스테이지(120)와 멀어지도록 위로 올라갈 수 있다.
이를 위해, 상부 금형 스테이지(130)는 제2 실린더(170)와 연결될 수 있다.
제2 실린더(170)는 프레임부(110)의 상측에 설치될 수 있다. 보다 상세하게, 제2 실린더(170)는 프레임부(110)의 상측 외곽 프레임(111)에 설치될 수 있다.
이러한 제2 실린더(170)는 실린더 헤드(171) 및 실린더 로드(172)로 이루어질 수 있다.
실린더 헤드(171)는 외곽 프레임(111)에 고정 설치될 수 있다. 실린더 로드(172)는 상부 금형 스테이지(120)의 상면에 연결될 수 있다. 실린더 로드(172)는 실린더 헤드(171)의 내부에 장착되어 있는 피스톤의 왕복 운동에 의해 동작될 수 있다.
이에 따라, 상부 금형 스테이지(130)는 실린더 로드(172)의 승강 동작에 연동될 수 있다. 즉, 상부 금형 스테이지(130)는 실린더 로드(172)의 승강 동작에 따라 공정 공간 내부에서 승강될 수 있다.
한편, 상부 금형 스테이지(130)는 판상으로 구비될 수 있다. 도면 기준으로, 상부 금형 스테이지(130)의 하면은 쉘 주형 캐비티(C)에 주입되는 쉘 주형 소스와 접촉되는 면일 수 있다. 즉, 쉘 주형 소스가 경화되어 만들어지는 쉘 주형(도 8의 10)의 상면 형상은 상부 금형 스테이지(130)의 하면 형상이 전사되어 만들어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 이러한 상부 금형 스테이지(130)의 하면에는 양각 패턴부(131)가 구비될 수 있다.
양각 패턴부(131)는 상부 금형 스테이지(130)의 하면에서 하측으로 돌출 형성될 수 있다. 양각 패턴부(131)는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 상면에 다른 하나의 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하단이 삽입되는 트렌치(도 8의 13) 구조를 형성시킬 수 있는 형상으로 구비될 수 있다.
양각 패턴부(131)는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 상면에, 바닥면과 양측벽 구조로 이루어진 트렌치(도 8의 13)를 형성시키기 위해, 트렌치(도 8의 13)의 바닥면과 대응되는 폭을 가지며, 트렌치(도 8의 13)의 양측벽과 대응되는 높이를 갖는 양각 패턴을 포함할 수 있다.
여기서, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 상면에는 트렌치(도 8의 13)가 환형 혹은 링 형태로 구비될 수 있다. 이에 따라, 양각 패턴부(131)는 이와 대응되는 링 형태의 양각 패턴을 포함할 수 있다.
이때, 어느 하나의 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 상면 트렌치(도 8의 13)에 삽입되는 다른 하나의 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하단 폭은 측부 금형 스테이지(140)에 의해 결정되는데, 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
측부 금형 스테이지(140)는 프레임부(110)의 내측에 마련되는 공정 공간에 배치될 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시 예에 따른 측부 금형 스테이지(140)는 수평 방향으로 서로 대향되는 한 쌍의 금형 스테이지로 구비될 수 있다.
즉, 한 쌍의 측부 금형 스테이지(140)는 프레임부(110)의 내측에 마련되는 공정 공간의 폭 방향 양측에 각각 배치될 수 있다.
전술한 바와 같이, 측부 금형 스테이지(140)는 수직 방향으로 서로 대향되는 하부 금형 스테이지(120) 및 상부 금형 스테이지(130)의 가장자리에 맞물림으로써, 내측에 쉘 주형(도 8의 10)의 형성 공간인 쉘 주형 캐비티(C)를 구획할 수 있다.
또한, 측부 금형 스테이지(140)의 내측에는 쉘 주형 캐비티(C)에 주입되는 쉘 주형 소스의 열 경화성 물질을 경화시키기 위한 히터(101)가 내장될 수 있다.
측부 금형 스테이지(140)는 상기 공정 공간에 수평 방향으로 왕복 운동 가능하게 배치될 수 있다. 즉, 양측의 측부 금형 스테이지(140)는 서로 만나는 방향으로 모이거나 멀어질 수 있다.
이를 위해, 측부 금형 스테이지(140) 각각은 제3 실린더(180)와 연결될 수 있다.
제3 실린더(180)는 프레임부(110), 보다 상세하게는 외곽 프레임(111)의 폭 방향 양측에 각각 설치될 수 있다.
이러한 제3 실린더(180)는 실린더 헤드(181) 및 실린더 로드(182)로 이루어질 수 있다.
실린더 헤드(181)는 외곽 프레임(111)에 고정 설치될 수 있다. 실린더 로드(182)는 측부 금형 스테이지(140)의 후면에 연결될 수 있다. 여기서, 측부 금형 스테이지(140)의 후면은 쉘 주형 소스와 접촉되는 측부 금형 스테이지(140)의 전면과 반대되는 면으로 정의될 수 있다. 이러한 실린더 로드(182)는 실린더 헤드(181)의 내부에 장착되어 있는 피스톤의 왕복 운동에 의해 동작될 수 있다.
이에 따라, 측부 금형 스테이지(140)는 실린더 로드(182)의 신축 동작에 연동될 수 있다. 즉, 측부 금형 스테이지(140)는 실린더 로드(182)의 신축 동작에 따라 공정 공간 내부를 수평 방향으로 왕복 운동할 수 있다.
이때, 측부 금형 스테이지(140)는 하부 금형 스테이지(120)의 상면을 타고 슬라이딩될 수 있다.
한편, 각각의 측부 금형 스테이지(140)는 호 형상으로 구비될 수 있다. 이에 따라, 한 쌍의 측부 금형 스테이지(140)의 양측 단부가 서로 만나면, 링 형상을 이루게 된다.
이러한 측부 금형 스테이지(140)의 전면은 쉘 주형 캐비티(C)에 주입되는 쉘 주형 소스와 접촉되는 측부 금형 스테이지(140)의 일면일 수 있으며, 양측의 측부 금형 스테이지(140)가 서로 마주하는 면일 수 있다.
이에 따라, 쉘 주형 소스가 경화되어 만들어지는 쉘 주형(도 8의 10)의 측면 형상은 측부 금형 스테이지(140)의 전면 형상이 전사되어 만들어질 수 있다.
또한, 측부 금형 스테이지(140)는 제조되는 쉘 주형(도 8의 10)의 하단 폭을 결정할 수 있다. 즉, 하부 금형 스테이지(120)의 상면에서 측부 금형 스테이지(140)가 진입하여 멈추는 최종 위치에 따라 제조되는 쉘 주형(도 8의 10)의 하단 폭이 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 쉘 주형(도 8의 10)의 상면에 형성되는 트렌치(도 8의 13)의 폭(W2)은 쉘 주형(도 8의 10)의 하단 폭(W1)과 적어도 동일하게 형성될 수 있다.
이에 따라, 측부 금형 스테이지(140)는, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 하단 폭(W1)이 상기 트렌치(도 8의 13)의 폭(W2)과 적어도 동일하게 형성될 수 있는 위치까지, 하부 금형 플레이트(120) 상에서 이동될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에서, 측부 금형 스테이지(140)의 전면 중심 부분은 쉘 주형 캐비티(C)의 중심, 즉, 전방을 향해 돌출될 수 있다.
이에 따라, 제조되는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 측부에는 오목부(도 8의 14)가 형성될 수 있다.
이러한 오목부(도 8의 14)에는 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)을 들어올려 이송시키기 위한 이송 포크(도 6의 F)가 끼워질 수 있다.
도 2를 참조하면, 쉘 주형 소스 공급 유닛(150)은 프레임부(110)의 외측에 배치될 수 있다. 쉘 주형 소스 공급 유닛(150)은 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130) 및 측부 금형 스테이지(140)가 공정 공간의 중심을 향해 이동하여 서로 맞물림에 의해 구획되는 쉘 주형 캐비티(C) 내측으로 쉘 주형 소스를 공급하는 장치이다.
여기서, 쉘 주형 소스는 모래 및 모래 개별 입자를 감싸는 열 경화제를 포함할 수 있다.
이러한 쉘 주형 소스 공급 유닛(150)은 쉘 주형 소스 저장부(151), 개폐 제어부(152) 및 쉘 주형 소스 공급 라인(153)을 포함할 수 있다.
쉘 주형 소스 저장부(151)에는 쉘 주형 캐비티(C)로 공급될 쉘 주형 소스가 저장될 수 있다. 개폐 제어부(152)는 쉘 주형 소스가 쉘 주형 소스 저장부(151)로부터 빠져나가는 쉘 주형 소스 저장부(151)의 입구 측에 설치될 수 있다. 이때, 개폐 제어부(152)는 제4 실린더(190)와 연결되어, 제4 실린더(190)에 의해 개폐 동작이 제어될 수 있다.
제4 실린더(190)는 실린더 헤드(191) 및 실린더 로드(192)로 이루어질 수 있다.
실린더 헤드(191)는 외곽 프레임(111)에 고정 설치될 수 있다. 실린더 로드(192)는 쉘 주형 소스 공급 라인(153)과 연결될 수 있다. 이러한 실린더 로드(192)는 실린더 헤드(191)의 내부에 장착되어 있는 피스톤의 왕복 운동에 의해 동작될 수 있다.
이에 따라, 실린더 로드(192)의 수평 방향 신축 동작에 의해, 쉘 주형 소스 공급 라인(153)의 위치가 이동하게 되고, 이에 의해 개폐 제어부(152)가 개방되거나 폐쇄되어, 쉘 주형 소스 저장부(151)에 저장되어 있는 쉘 주형 소스가 쉘 주형 캐비티(C)의 내측으로 공급되거나, 공급이 차단될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법에 대하여 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치를 이용한 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법을 공정 순으로 나타낸 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법의 쉘 주형 캐비티 구획 단계, 쉘 주형 소스 주입 단계 및 히팅 단계를 설명하기 위한 참고도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법의 쉘 주형 분리 및 이송 단계를 설명하기 위한 참고도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법을 통해 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형을 나타낸 모식도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법은, 쉘 주형 캐비티 구획 단계(S110), 쉘 주형 소스 주입 단계(S120), 히팅 단계(S130) 및 쉘 주형 분리 및 이송 단계(S140)를 포함할 수 있다.
먼저, 도 5를 참조하면, 쉘 주형 캐비티 구획 단계(S110)는 쉘 주형(도 8의 10)으로 만들어질 쉘 주형 소스가 주입되는 쉘 주형 캐비티(C)를 구획하는 단계이다.
쉘 주형 캐비티 구획 단계(S110)에서는 제1 실린더(160)를 작동시켜, 하부 금형 스테이지(120)를 상승시키고, 제2 실린더(170)를 작동시켜, 상부 금형 스테이지(130)를 하강시킬 수 있다.
이때, 상부 금형 스테이지(130)는 제3 실린더(180)에 의해 서로 만나는 방향으로 수평 이동되는 측부 금형 스테이지(140)에 의해 더 이상의 하강이 저지되어, 하부 금형 스테이지(120) 상에 이와 대향되게 이격될 수 있다.
쉘 주형 캐비티 구획 단계(S110)에서는 이와 같이, 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130) 및 측부 금형 스테이지(140)를 프레임부(110)의 내측에 마련되는 공정 공간의 중심을 향해 이동시키고, 이들을 서로 맞물리게 함으로써, 그 내부에 쉘 주형 소스가 주입되는 공간으로 정의되는 쉘 주형 캐비티(C)를 구획할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 하부 금형 스테이지(120)의 상면에는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 하면에 깊이 방향으로 가스 포집 공간(도 8의 11)을 형성시키기 위한 돌출부(121)가 구비될 수 있다. 이때, 돌출부(121)는 실리콘 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 하부 금형 스테이지(120)의 상면에는 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)이 하부 금형 스테이지(120)로부터 보다 쉽게 분리될 수 있도록 하는 쐐기 패턴(도 3의 122)이 돌출부(121)의 외측에 구비될 수 있다.
상부 금형 스테이지(130)의 하면에는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 상면에 트렌치(도 8의 13)를 형성시키기 위한 양각 패턴부(131)가 구비될 수 있다.
또한, 측부 금형 스테이지(140)의 전면 중심 부분은 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 측부에 오목부(도 8의 14)를 형성시키기 위해 전방으로 돌출될 수 있다.
계속해서, 도 5를 참조하면, 다음으로, 쉘 주형 소스 주입 단계(S120)는 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130) 및 측부 금형 스테이지(140)에 의해 구획된 쉘 주형 캐비티(C) 내에 쉘 주형 소스를 주입하는 단계이다.
쉘 주형 소스 주입 단계(S120)에서는 쉘 주형 소스 공급 유닛(도 7의 150)을 작동시켜, 셀 주형 소스 공급 유닛(도 7의 150)의 쉘 주형 소스 저장부(151)에 저장되어 있는 쉘 주형 소스를 쉘 주형 캐비티(C)의 내측으로 주입할 수 있다.
계속해서, 도 5를 참조하면, 히팅 단계(S130)는 쉘 주형 캐비티(C) 내에 주입된 쉘 주형 소스를 가열하는 단계이다.
히팅 단계(S130)에서는 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130) 및 측부 금형 스테이지(140) 각각의 내측에 매설되어 있는 다수 개의 히터(101)를 작동시켜, 쉘 주형 캐비티(C)의 내측에 주입되어 있는 쉘 주형 소스를 전 방위적으로 가열할 수 있다.
이에 따라, 쉘 주형 소스에 포함되어 있는 열 경화제가 경화됨으로써, 우수한 열 균일도를 갖는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(도 8의 10)의 형상이 갖춰질 수 있다.
이때, 히팅 단계(S130)에서는 히터(101)를 대략 400℃ 정도로 발열시킬 수 있다.
다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하면, 쉘 주형 분리 및 이송 단계(S140)는 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)을 하부 금형 스테이지(120), 상부 금형 스테이지(130) 및 측부 금형 스테이지(140)로부터 분리시킨 후 이를 이송하는 단계이다.
쉘 주형 분리 및 이송 단계(S140)에서는 제2 실린더(170)를 작동시켜, 상부 금형 스테이지(130)를 상승시킬 수 있다. 또한, 쉘 주형 분리 및 이송 단계(S140)에서는 제3 실린더(180)를 작동시켜, 양측의 측부 금형 스테이지(140)를 서로 멀어지는 방향으로 이동시킬 수 있다.
이에 따라. 하부 금형 스테이지(120) 상에는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)이 남겨지게 된다.
쉘 주형 분리 및 이송 단계(S140)에서는 이송 포크(F)를 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 측부에 형성되어 있는 양측 오목부(14)에 끼워 넣은 상태에서 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)을 들어올린 후 이를 이송시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법을 통해 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)에는 하부 금형 스테이지(120)의 상면에 형성되어 있는 돌출부(121)에 의해 형성된 가스 포집 공간(11)이 하면에서 깊이 방향으로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법을 통해 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)에는 측부 금형 스테이지(140)의 전방으로 돌출된 전면 구조에 의해 형성된 오목부(14)가 측면 원주 방향으로 구비될 수 있다. 여기서, 오목부(14)는 이송 포크(F)의 끼움 공간을 제공할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법을 통해 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)에는 상부 금형 스테이지(120)의 하면에 마련되어 있는 양각 패턴부(131)에 의해 형성된 트렌치(13)가 상면 원주 방향으로 구비될 수 있다.
이때, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 상면에 구비되는 트렌치(13)의 폭(W2)은 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 하단 폭(W1)과 적어도 동일할 수 있다. 즉, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 상면에 구비되는 트렌치(13)의 폭(W2)은 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 하단 폭(W1)와 같거나 더 클 수 있다.
이에 따라, 어느 하나의 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 상면에 구비되는 트렌치(13)에 다른 하나의 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 하단을 삽입시키는 형태로, 다수 개의 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)을 수직 방향으로 적층시킬 수 있다.
이를 통해, 적층되어 있는 다수 개의 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)에 플로팅 씰의 소스인 용탕을 한꺼번에 주입하여, 한번의 주조 공정을 통해 다수 개의 플로팅 씰을 제조할 수 있게 된다.
여기서, 트렌치(13)를 이루는 양측벽은 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)에 용탕 주입 시 용탕의 유출을 방지하며, 진공 용탕 주입 공정 시, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 내측에 마련되는 플로팅 씰 캐비티 내부로 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)을 이루는 모래가 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 방법을 통해 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)에는 용탕 주입구(12)가 원주 방향 일측에 구비될 수 있다.
이때, 용탕 주입구(12)는, 상단이 넓고 하단이 좁은 구조로 구비될 수 있다. 이에 따라, 다수 개의 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)을 적층시킨 상태에서, 최상 단의 용탕 주입구(12)를 통해 용탕을 주입하는 경우, 바닥에서부터 용탕이 차오를 수 있다.
즉, 용탕 주입구(12)가, 상단이 넓고 하단이 좁은 구조로 구비되면, 최하단에 위치하는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 플로팅 씰 캐비티부터 차례로 용탕이 채워질 수 있다.
만약, 다수 개의 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)을 적층시킨 상태에서, 최상 단의 용탕 주입구를 통해 용탕을 주입할 때, 용탕 주입구가 반대 형상, 즉, 상단이 좁고 하단이 넓은 구조로 구비되면, 용탕이 튀어올라, 비 순차적으로 용탕이 채워질 수 있다.
즉, 용탕 주입구가 반대 형상, 즉, 상단이 좁고 하단이 넓은 구조로 구비되면, 하단에 위치하는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 플로팅 씰 캐비티에 용탕이 완전히 채워지지 않은 상태에서 다른 층에 위치하는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 플로팅 씰 캐비티에 용탕이 넘어갈 우려가 있다.
한편, 도시하진 않았지만, 제조된 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)은 이와 형합을 이루는 얼라인 구조체 상에 적재될 수 있다. 이때, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)의 크기에 따라, 얼라인 구조체는 하나 또는 둘 이상 구비될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 가볍고, 얇은 두께를 가지며, 우수한 열 균일도를 가지는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)을 제조할 수 있다. 이때, 제조되는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)이 얇은 두께를 가짐에 따라, 공정 시간 또한 단축시킬 수 있다.
이러한 플로팅 씰 제조용 쉘 주형(10)을 플로팅 씰을 제조하는 주조 공정의 주형으로 사용하게 되면, 얇고 강도가 높은 고품질의 플로팅 씰을 한 번에 다량 제조할 수 있으며, 이를 통해, 플로팅 씰 제조 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100; 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치
110; 프레임부
111; 외곽 프레임
112; 지지 프레임
120; 하부 금형 스테이지
121; 돌출부
122; 쐐기 패턴
123; 회전 방지축
130; 상부 금형 스테이지
131; 양각 패턴부
140; 측부 금형 스테이지
150; 쉘 주형 소스 공급 유닛
160; 제1 실린더
170; 제2 실린더
180; 제3 실린더
190; 제4 실린더
101; 히터
10; 플로팅 씰 제조용 쉘 주형
11; 가스 포집 공간
12; 용탕 주입구
13; 트렌치
14; 오목부
C; 쉘 주형 캐비티
F; 이송 포크

Claims (6)

  1. 내측에 공정 공간이 마련되는 프레임부;
    상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되며, 제조되는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하면에 깊이 방향으로 가스 포집 공간이 형성되도록, 상측 방향으로 돌출된 돌출부가 원주 방향으로 상면에 마련되는 하부 금형 스테이지;
    상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되되, 상기 하부 금형 스테이지의 상측에 상기 하부 금형 스테이지와 대향되게 배치되는 상부 금형 스테이지;
    상기 공정 공간의 폭 방향 양측에 각각 배치되되, 수평 방향으로 왕복 운동 가능하게 배치되는 측부 금형 스테이지; 및
    상기 프레임부의 외측에 배치되며, 상기 하부 금형 스테이지, 상기 상부 금형 스테이지 및 상기 측부 금형 스테이지가 상기 공정 공간의 중심을 향해 이동하여 서로 맞물림에 의해 구획되는 쉘 주형 캐비티 내측으로 쉘 주형 소스를 공급하는 쉘 주형 소스 공급 유닛;을 포함하되,
    상기 하부 금형 스테이지는 쐐기 패턴을 포함하며,
    상기 쐐기 패턴은 상기 하부 금형 스테이지의 상면 중 상기 돌출부의 외측에 양각으로 형성되는, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출부의 상단은 상기 프레임부의 폭 방향 외측으로 기울어지며,
    상기 돌출부는, 제조된 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형을 상측으로 들어올릴 때 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형이, 상기 돌출부의 기울어진 상단로부터 빠져나갈 수 있도록, 탄성 변형 가능한 실리콘 재질로 이루어지는, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치.
  3. 삭제
  4. 내측에 공정 공간이 마련되는 프레임부;
    상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되며, 제조되는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하면에 깊이 방향으로 가스 포집 공간이 형성되도록, 상측 방향으로 돌출된 돌출부가 원주 방향으로 상면에 마련되는 하부 금형 스테이지;
    상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되되, 상기 하부 금형 스테이지의 상측에 상기 하부 금형 스테이지와 대향되게 배치되는 상부 금형 스테이지;
    상기 공정 공간의 폭 방향 양측에 각각 배치되되, 수평 방향으로 왕복 운동 가능하게 배치되는 측부 금형 스테이지; 및
    상기 프레임부의 외측에 배치되며, 상기 하부 금형 스테이지, 상기 상부 금형 스테이지 및 상기 측부 금형 스테이지가 상기 공정 공간의 중심을 향해 이동하여 서로 맞물림에 의해 구획되는 쉘 주형 캐비티 내측으로 쉘 주형 소스를 공급하는 쉘 주형 소스 공급 유닛;을 포함하되,
    상기 프레임부의 하측에 설치되고 상기 하부 금형 스테이지와 연결되어 상기 하부 금형 스테이지를 승강시키는 제1 실린더;
    상기 프레임부의 상측에 설치되고 상기 상부 금형 스테이지와 연결되어 상기 상부 금형 스테이지를 승강시키는 제2 실린더; 및
    상기 프레임부의 폭 방향 양측에 각각 설치되고 상기 측부 금형 스테이지와 연결되어 상기 측부 금형 스테이지를 수평 방향으로 왕복 운동시키는 제3 실린더를 더 포함하되,
    상기 하부 금형 스테이지의 하측에는 상기 제1 실린더와 평행한 방향으로 회전 방지축이 결합되어 있는, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치.
  5. 내측에 공정 공간이 마련되는 프레임부;
    상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되며, 제조되는 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하면에 깊이 방향으로 가스 포집 공간이 형성되도록, 상측 방향으로 돌출된 돌출부가 원주 방향으로 상면에 마련되는 하부 금형 스테이지;
    상기 공정 공간에 승강 가능하게 배치되되, 상기 하부 금형 스테이지의 상측에 상기 하부 금형 스테이지와 대향되게 배치되는 상부 금형 스테이지;
    상기 공정 공간의 폭 방향 양측에 각각 배치되되, 수평 방향으로 왕복 운동 가능하게 배치되는 측부 금형 스테이지; 및
    상기 프레임부의 외측에 배치되며, 상기 하부 금형 스테이지, 상기 상부 금형 스테이지 및 상기 측부 금형 스테이지가 상기 공정 공간의 중심을 향해 이동하여 서로 맞물림에 의해 구획되는 쉘 주형 캐비티 내측으로 쉘 주형 소스를 공급하는 쉘 주형 소스 공급 유닛;을 포함하되,
    상기 상부 금형 스테이지의 하면에는 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 상면에 다른 하나의 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하단이 삽입되는 트렌치가 형성되도록, 양각 패턴부가 구비되고,
    상기 측부 금형 스테이지는 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 하단 폭이 상기 트렌치의 폭과 동일하게 형성될 수 있는 위치까지 이동되는, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 측부 금형 스테이지의 중심 부분은 상기 플로팅 씰 제조용 쉘 주형의 측부에 이송 포크가 끼워질 수 있는 오목부가 형성되도록, 상기 쉘 주형 캐비티의 중심을 향해 볼록하게 돌출되는, 플로팅 씰 제조용 쉘 주형 제조 장치.
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