KR20080021780A - 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부 주형 및 하부 주형의 밀도를 거의 균일하게 조형할 수 있는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치를 제공하는 것이다. 상부 주형틀과 하부 주형틀의 사이에 배치된 매치 플레이트를 끼워 유지하고, 상부 주형틀 및 하부 주형틀에서의 매치 플레이트와 마주보는 개구부에, 상부 스퀴즈 수단 및 하부 스퀴즈 수단의 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋을 각각 출입 가능하도록 설치하고, 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태가 되는 위치와 수직상태가 되는 위치의 사이를 지지축을 중심으로 하여 수직면 내에서 정역회전할 수 있도록 하여 지지된 주물사 스퀴즈 기구에 있어서, 상기 상부 스퀴즈 수단 및 하부 스퀴즈 수단이, 조형공간으로 불어넣은 주물사의 충전상태를 형성하는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋의 위치를, 상기 매치 플레이트와 이것과 서로 마주보는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋과의 간격에 의해 조정하는 스퀴즈 풋 구동수단을 구비하고 있다.
Description
본 발명은 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 서로 겹쳐진 상부 주형 및 하부 주형의 밀도를 거의 균일하게 조형할 수 있는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 주형 조형장치의 하나로서, 베이스의 상방에 위치하며 바닥면에 대하여 수평방향으로 스퀴즈하는 주물사 압축 스테이션과, 베이스의 바닥면 부근에 위치하며 바닥면에 대해 수직방향으로 형 맞춤 및 주형틀 취출(stripping)을 수행하는 틀 취출 스테이션의 사이를, 상·하 2쌍의 주형틀을 교대로 간헐적으로 왕복운동시켜, 서로 겹쳐진 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형을 조형하도록 한 것이 있다(특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본특허공고공보 S62(1987)-16736호
그러나, 이렇게 구성된 종래의 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치에서는, 조형된 상부 주형 및 하부 주형의 밀도가 균일하지 않다는 등의 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해, 상부 주형 및 하부 주형의 밀도를 거의 균일하게 조형할 수 있는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치는, (a) 양쪽단에 개구부를 가지며, 측벽에 모래 분사구를 갖는 상부 주형틀 및 하부 주형틀과, (b) 상기 상부 주형틀과 하부 주형틀과의 사이에 매치 플레이트를 반입·반출시키는 반입반출기구와, (c) 상기 상부 주형틀과 하부 주형틀과의 사이에 배치된 매치 플레이트를 끼워 유지하고, 상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀에서의 상기 매치 플레이트와 마주보는 개구부에, 복수의 상부 스퀴즈 풋(squeeze feet)을 구비한 상부 스퀴즈 수단 및 복수의 하부 스퀴즈 풋을 구비한 하부 스퀴즈 수단의 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋을 각각 출입 가능하도록 설치하고, 상기 매치 플레이트를 끼워 유지한 상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태가 되는 위치와 수직상태가 되는 위치와의 사이를 지지축을 중심으로 하여 수직면 내에서 정역회전할 수 있도록 하여 지지된 주물사 스퀴즈 기구와, (d) 상기 주물사 스퀴즈 기구를 정역회전시키는 회전구동기구와, (e) 상기 회전구동기구의 구동에 의해 수직상태에 있는 상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀의 모래 분사구로부터, 상기 매치 플레이트와 이것과 서로 마주보는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋에 의해 구획되는 조형공간에 주물사를 불어넣는 모래 분사기구를 포함하는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치로서, 상기 상부 스퀴즈 수단 및 하부 스퀴즈 수단이, 상기 스퀴즈 완료 후의 주물사의 밀도가 거의 균일해지도록 하기 위해, 상기 조형공간에 불어넣은 주물사의 충전상태를 형성하는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋의 위치를, 상기 매치 플레이트와 이것과 서로 마주보는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋과의 간격에 의해 조정하는 스퀴즈 풋 구동수단을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 조형된 상부 주형 및 하부 주형의 밀도를 거의 균일하게 할 수 있다.
또한, 상기 상부 주형 및 하부 주형에서의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋측의 면을 거의 평탄하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명인 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치의 최선의 형태를 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1의 일부를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 A-A 선을 따른 단면 부분의 도면이다.
도 4는 도 1의 일부를 절단한 단면을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치에 의해 주형을 조형하는 공정의 일부를 나타낸 동작 설명도이다.
도 6은 도 1에 나타낸 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치에 의해 주형을 조형하는 공정의 일부를 나타낸 동작 설명도이다.
도 7은 도 1에 나타낸 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치에 의해 주형을 조형하는 공정의 일부를 나타낸 동작 설명도이다.
도 8은 도 1에 나타낸 장치를 이용하여 매치 플레이트를 교환하는 공정의 일부를 나타낸 개략 작동 설명도로서, 상부의 평면도와 하부의 정면도를 세트로 나타낸 도면이다.
도 9는 도 1에 나타낸 장치를 이용하여 매치 플레이트를 교환하는 공정의 일부를 나타낸 개략 작동 설명도로서, 상부의 평면도와 하부의 정면도를 세트로 나타낸 도면이다.
도 10은 도 1에 나타낸 장치를 이용하여 매치 플레이트를 교환하는 공정의 일부를 나타낸 개략 작동 설명도로서, 상부의 평면도와 하부의 정면도를 세트로 나타낸 도면이다.
본 발명을 적용한 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치의 최선의 형태에 대해 도 1 내지 도 5면에 기초하여 상세히 설명한다. 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치는, 내부에 공간이 형성된 직육면체형상의 기대(機台)(1)와, 2쌍의 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)과, 이들 상부 주형틀(2)과 하부 주형틀(3)과의 사이에 매치 플레이트를 반입·반출시키는 반입반출기구(4)와, 주물사 스퀴즈 기구(9)와, 상기 주물사 스퀴즈 기구(9)를 정역회전시키는 회전구동기구로서의 횡방향에 배치되는 실린더(10)와, 모래분사기구(11)와, 주형 취출 기구(12)를 구비하고 있다.
그리고, 상기 2쌍의 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3) 각각의 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)에서는, 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 상부 주 형틀(2)의 전후(도 3의 지면 좌우방향) 외측면에 매달려 설치된 한 쌍의 연결 봉(rod)(14) 사이에 상기 하부 주형틀(3)을 슬라이딩 가능하도록 하여 가설 장착하고, 또한 하부 주형틀(3)을 상기 한 쌍의 연결 봉(14)의 하단위치에서 걸어 고정하도록 되어 있으며, 더욱이, 상기 상부 주형틀(2)의 전후 외면의 중앙부 및 상기 주물사 스퀴즈 기구(9)측의 위치에 있을 때의 상기 하부 주형틀(3)의 전후 외면에 돌기부(도시생략)가 각각 설치되어 있다.
또한, 상기 매치 플레이트(5)의 반입반출기구(4)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 주물사 스퀴즈 기구(9)의 상기 지지축(8)에 둘러 장착된 링부재(ring member, 15)와, 후술하는 회동 프레임(18)에 피봇지지되며 또한 피스톤로드의 선단이 상기 링부재(15)의 일부와 회동(回動)이 가능하도록 연이어 접해 있는 실린더(16)와, 기단(基端)이 상기 링부재(15)에 고정부착된 캔틸레버 구조의 한 쌍의 아암(17)과, 상기 매치 플레이트(5)를 올려놓고 좌우방향으로 왕복 이동할 수 있는 펜던트(pendant) 타입의 캐리지(45)로 구성되어 있다.
상기 실린더(16)의 신축작동에 의해 상기 한 쌍의 아암(17)이 상하로 회동하고, 상기 캐리지(45)는 후술하는 레일(46·47)을 통해 상기 주물사 스퀴즈 기구(9)에서의 수평상태의 상기 한 쌍의 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3) 사이에 상기 매치 플레이트(5)를 반입·반출시킬 수 있도록 되어 있다(도 8 내지 도 10 참조). 또한, 상기 매치 플레이트(5)의 교환시에는, 상기 상부 주형틀(2)을 통해 캐리지(45)를 짧은 소요길이만큼 하강시키면서 상기 실린더(16)의 신축작동에 의해 상기 한 쌍의 아암(17)이 상하로 회동함으로써, 각 아암(17)을 캐리지(45)에 연결하 거나 연결상태를 해제할 수 있도록 되어 있다.
또한, 상기 주물사 스퀴즈 기구(9)에서는, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 상부 주형틀(2)과 하부 주형틀(3)과의 사이에 배치된 매치 플레이트(5)를 끼워 유지하고, 상기 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)에서의 상기 매치 플레이트(3)와 마주보는 개구부에, 상부 스퀴즈 수단(6) 및 하부 스퀴즈 수단(7)의 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)이 각각 출입 가능하도록 설치되어 있다. 또한, 상기 주물사 스퀴즈 기구(9)에서는, 상기 기대(1)의 상부 중앙에 장착된 상기 지지축(8)에 상기 회전 프레임(18)이 중심부근에서 수직면 내에서 정역회전할 수 있도록 피봇지지되어 설치되어 있다. 상기 회동 프레임(18)의 우측면에는 상·하방향으로 뻗은 한 쌍의 가이드 로드(19)가 전후방향(도 3의 지면 좌우방향)의 위치에 소요 간격을 두고 장착되어 있다. 상기 한 쌍의 가이드 로드(19) 간의 상부에는 역 L자 형상의 상부 승강 프레임(20)이, 그리고 상기 한 쌍의 가이드 로드(19) 간의 하부에는 L자 형상의 하부 승강 프레임(21)이, 일체적으로 설치된 홀더부를 통해 각각 슬라이딩 가능하도록 가설장착되어 있다. 이들 상·하 승강 프레임(20·21)은 상기 회전 프레임(18)에 장착된 상향 실린더(22) 및 하향 실린더(23)의 신축작동에 의해 서로 접근·이격하도록 되어 있다. 또한, 상기 회전 프레임(18)에는 상기 한 쌍의 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)이 수평상태에 있을 때 상기 캐리지(45)를 유도하는 레일(46)이 장착되어 있다. 더욱이, 상기 상부 주형틀(2)의 각각에는 이들이 상승하였을 때 반송레벨이 상기 레일(46)의 반송레벨과 동일해지는 상기 캐리지(45)의 유도용 레일(47)이 장착되어 있다(도 8 내지 도 10 참조).
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 상부 승강 프레임(20) 및 하부 승강 프레임(21)에는 각각 상부 스퀴즈 수단(6) 및 하부 스퀴즈 수단(7)이 장착되어 있으며, 상부 스퀴즈 수단(6) 및 하부 스퀴즈 수단(7)은, 스퀴즈 풋 구동수단인 유압에 의해 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 진퇴시키는 복수의 실린더(24, 25)를 구비하고 있다. 상기 스퀴즈 풋 구동수단은, 조형공간에 불어넣은 주물사의 충전상태를 형성하는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)의 위치를, 상기 매치 플레이트와 이것과 서로 마주보는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)과의 간격에 의해 조정한다. 또한, 상기 스퀴즈 풋 구동수단은, 상기 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)이 수평상태로부터 수직상태에 있을 때, 상기 매치 플레이트(5)의 모형부의 형상을 기억하고 있는 기억수단(도시생략)의 지령에 근거하여 작동한다. 또한, 상기 상·하 승강 프레임(20, 21) 각각의 수평상태의 상면은 상기 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)을 각각 누를 수 있는 크기를 갖는다.
여기서, 「상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태로부터 수직상태에 있을 때, 스퀴즈 풋 구동수단이 작동한다」라는 것은, (1) 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태일 때에 스퀴즈 풋 구동수단을 작동시키는 것, 및 (2) 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수직상태일 때에 스퀴즈 풋 구동수단을 작동시키는 것, 나아가서는 (3) 상부 주형틀 및 하부 주형틀을 수평상태로부터 수직상태로 회전시키는 도중에 스퀴즈 풋 구동수단을 작동시키는 것, (4) 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수직상태에 있는 단계로부터 수직상태에서 수평상태로 회전시키는 도중 단계까지 스퀴즈 풋 구동수단을 작동시키는 것, (5) 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태에 있는 단계로부터 수평상태에서 수직상태로 회전시키는 도중 단계까지 스퀴즈 풋 구동수단을 작동시키는 것, 및 (6) 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태와 수직상태의 사이에서 회전하고 있는 전체 기간에 걸쳐 스퀴즈 풋 구동수단을 작동시키는 것을 포함하는 개념이다.
본 실시형태에서는 상기 스퀴즈 풋 구동수단은, 유압에 의해 작동하는 복수의 실린더로 되어 있는데, 본 발명에서는 예컨대 공압에 의해 작동하는 복수의 실린더 또는 전동식 액추에이터로 할 수 있다. 상기 스퀴즈 풋 구동수단으로서, 전동식 액추에이터를 이용하면, 굵은 배관을 이용할 필요가 없어짐과 동시에, 주물사 스퀴즈 기구(9)가 회전상태일 때에 조형공간의 구획과 스퀴즈가 가능하며, 조형속도를 빠르게 할 수 있다.
또한, 상기 모래충전기구(11)는, 상기 기대(1)의 천정부의 좌측에 가까운 위치에 장착되어 있으며, 더욱이 모래 분출구 부근인 하부에는 주물사를 부유동화시키는 압축공기를 분사하는 2개의 모래 부유동화(浮遊動化) 수단(도시생략)이 설치되어 있다. 상기 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)에 주물사를 불어넣어 충전할 때에는, 2개의 모래 부유동화 수단으로부터 압축공기를 분사하여 주물사를 부유동화시킨 상태에서, 주물사의 상방위치에 압축공기를 공급하여 주물사를 가압함에 따라, 주물사가 분사되도록 되어 있다. 또한, 2개의 모래 부유동화 수단으로부터 분사되는 압축공기의 압력은 0.05 ~ 0.18MPa이 바람직하다. 또한, 상기 모래 부유동화 수단은 각각 독자적으로 작동시키지 않고 동시에 또는 동일 제어에 의해 작동시 킬 수도 있다.
또한, 상기 주형 취출 기구(12)에서는, 상하로 겹쳐진 수평상태의 상기 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3) 내에 진입할 수 있는 취출판(28)이 상기 기대(1)의 천정부에 장착된 하향 실린더(29)의 피스톤 로드 하단에 고정부착되어 있으며, 상기 취출판(28)은 상기 실린더(29)의 신축작동에 의해 승강한다. 또, 상기 취출판(28)의 바로 아래에는 상기 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)로부터 빼낸(拔出) 상부 주형 및 하부 주형을 받는 주형 받이 장치(30)가 배치되어 있다. 주형 받이 장치(30)에 있어서는, 실린더(31)의 신축작동에 의해 신축하는 팬터그래프(pantograph, 32)에 의해 승강하는 승강 테이블(42)에, 실린더(43)의 신축작동에 의해 승강하는 주형 받이 테이블(44)이 장착되어 있다. 또한, 상기 팬터그래프(32)를 이용함으로써 피트(pit)를 형성할 필요가 없게 된다(도 3 및 4 참조). 또한, 상기 펜터그래프(32)를 상기 주형 취출 기구(12)에도 적용하여 주형 조형장치를 소형화할 수도 있다.
또한, 상기 주형틀 선회기구(13)에서는 상하방향을 지향하는 회전축(33)이 상기 기대(1)에 수평회전이 가능하도록 장착되어 있다. 상기 회전축(33)의 상단에는 상기 기대(1)의 천정에 장착된 모터(34)의 출력축이 연결되어 있으며, 상기 회전축(33)은 상기 모터(34)의 구동에 의해 180도 정역회전하도록 되어 있다. 그리고 상기 회전축(33)의 상부에는 지지부재(35)가 장착되어 있으며, 지지부재(35)에는 하방으로 뻗으며 전후방향으로 소요 간격을 두고 쌍을 이루는 2쌍의 가이드 로드(36)가 매달려 설치되어 있다. 이들 2쌍의 가이드 로드(36)는 상기 회전축(33) 을 중심으로 하여 좌우로 마주보고 있다. 또, 상기 2쌍의 가이드 로드(36)의 각각의 쌍에는, 상기 상부 주형틀(2)의 돌기부를 걸어 고정할 수 있는 상부 후크부재(37)가 상하 슬라이딩이 가능하도록 가설장착되어 있다. 각 상부 후크부재(hooking member, 37)에는 상기 회전축(33)에 장착된 상향 실린더(38)의 피스톤 로드의 선단이 고정부착되어 있어, 각 상부 후크부재(37)는 실린더(38)의 신축작동에 따라 승강한다. 더욱이, 상기 2쌍의 가이드 로드(36)의 하단에는 상기 2개의 하부 주형틀(3)의 돌기부를 걸어 고정할 수 있는 하부 후크부재(39)가 고정부착되어 있다. 또, 도면부호 40은 상기 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3) 내에서 빼낸 상부 주형 및 하부 주형을 주형 받이 테이블(30) 위에서 빼내는 주형배출장치이다.
다음으로, 이와 같이 구성된 주형틀없는 주형의 조형장치를 이용하여 도 1에 나타낸 상태에서 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형을 조형하는 순서에 대하여 설명한다. 먼저, 반입반출기구(4)의 실린더(16)를 신장작동시켜 한 쌍의 아암(17)에 의해 매치 플레이트(5)를 수평상태의 한 쌍의 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3) 사이로 반입한다.
이어서, 주물사 스퀴즈 기구(9)의 상향 실린더(22) 및 하향 실린더(23)의 수축작동에 의해 상·하 승강 프레임(20, 21)을 서로 접근시키는 동시에 실린더(38)의 신축작동에 의해 상부 후크부재(37)를 하강시켜, 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)을 서로 접근시킴과 동시에, 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)에 의해 매치 플레이트(5)를 끼워 유지하면서, 주물사 스퀴즈 기구(10)의 복수의 실린더(24, 25)를 각각 소요 길이만큼 신장작동시켜 상부 스퀴즈 수단(6) 및 하부 스퀴즈 수단(7) 의 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 각각 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)내에 소요 길이만큼 삽입하여 상·하 2개의 조형공간을 구획하면서, 실린더(10)를 신장작동시켜 주물사 스퀴즈 기구(9)를 지지축(8)을 중심으로 시계방향으로 회전시켜 한 쌍의 상부 주형틀(2)·하부 주형틀(3) 및 매치 플레이트(5)를 수직상태로 하는 동시에 모래 분사구를 상방으로 이동시키고, 더욱이, 모래분사기구(11)의 하단에 그 모래 분사구를 각각 맞닿게 한다(도 5의 (a) 참조). 그리고, 주물사 스퀴즈 기구(9)를 시계방향으로 회전시키는 도중에, 주물사 스퀴즈 기구(9)에서의 복수의 실린더(24, 25)를 각각 소요 길이만큼 신장작동시켜, 상부 스퀴즈 수단(6) 및 하부 스퀴즈 수단(7)의 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 각각 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)내에 소요 길이만큼 삽입한다.
이어서, 상부 스퀴즈 수단(6) 및 하부 스퀴즈 수단(7)의 복수의 실린더(6b, 7b)를 각각 소요 길이만큼 신장작동시켜, 매치 플레이트(5)의 모형부와 이것과 서로 마주보는 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋(6a, 7b)과의 간격에 대해, 주물사의 스퀴즈 전과 스퀴즈 후의 비율이 한없이 가까워지는 위치로 한다. 즉, 도 5의 (b)에 나타낸 바와 같이, 주물사 스퀴즈 전의 매치 플레이트(5)의 모형부와 이것과 서로 마주보는 복수의 상·하 스퀴즈 풋(6a, 7b)에 의해 각각 형성되는 간격을 A, B로 하고, 또 도 5의 (c)에 나타낸 바와 같이, 스퀴즈 후의 이들을 a, b로 하였을 때, 이들의 비율(a/A 및 b/B)이 a/A = b/B의 관계로 한없이 가까워지도록 한다. 다시 말해, 모형부의 높이가 높은 부분에서는 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)이 뻗어나와 압축되는 주물사의 양을 적게 하고, 모형부의 높이가 낮 은 부분에서는 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)은 그대로, 압축되는 주물사의 양이 많아지도록 이동한다.
이어서, 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)의 모래 분사구로부터 상·하 2개의 조형공간으로 모래분사기구(11)에 의해 주물사를 불어넣어 충전한다. 계속해서, 한 쌍의 상부 주형틀(2)·하부 주형틀(3) 및 매치 플레이트(5)를 수평상태로 되돌리면서 복수의 실린더(24, 25)를 각각 신장작동하여 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 더욱 진행시켜 상·하 조형공간 내의 주물사를 각각 스퀴즈한다. 이어서, 복수의 실린더(6b, 7b)를 각각 수축작동하여 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 후퇴시킨 후, 복수의 실린더(24, 25)를 각각 더욱 신장작동하여 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 진행시킨다. 이로써, 조형된 상부 주형 및 하부 주형의 밀도를 거의 균일하게 하며, 상기 상부 주형 및 하부 주형에서의 상부 스퀴즈 수단 및 하부 스퀴즈 수단측인 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)측의 면을 거의 평탄하게 한다(도 5의 (c) 참조).
이어서, 상향 실린더(22) 및 하향 실린더(23)를 신장작동하여 상·하 승강 프레임(20, 21)을 서로 이격시키고, 계속해서 주형틀 선회기구(13)의 실린더(38)를 신장작동하여, 주물사를 스퀴즈하여 이루어지는 주형이 내부에 존재하는 상부 주형틀(2)을 상부 후크부재(37)에 의해 매달아 올리는 동시에 매치 플레이트(5)로부터 분리하고, 하부 주형틀(3)을 주형틀 선회기구(13)의 하부 후크부재(39) 위에 각각 올려놓는다. 이어서, 실린더(16)를 수축작동하여 한 쌍의 아암(17)에 의해 매치 플레이트(5)를 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3) 사이에서 반출시키고, 계속해서, 주형틀 선회기구(13)의 모터(34)의 구동에 의해 회전축(33)을 소요 각도만큼 회전시켜 주형이 내부에 존재하는 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)을 주형 취출 기구(12)까지 선회이동시킨다. 이어서, 필요시에 주형에 코어를 세팅한 후, 실린더(38)의 수축작동에 의해 주형이 내부에 존재하는 상부 주형틀(2)을 상부 후크부재(37)를 통해 하강시켜 하부 주형틀(3)에 서로 겹친다.
이어서, 주형 받이 장치(30)의 실린더(43)의 신장작동에 의해 주형 받이 테이블(44)을 상승시키는 동시에, 실린더(31)의 신장작동에 의해 승강 테이블(42)을 통해 주형 받이 테이블(44)을 더욱 상승시켜, 주형 받이 테이블(44) 위에 주형이 내부에 존재하는 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)을 올려놓는다. 계속해서 주형 취출 기구(12)의 실린더(29)를 신장작동하여 취출판(28)을 상부 주형틀(2)의 주형 위에 맞닿게 한 후, 실린더(31)를 수축작동하여 취출판(28) 및 주형 받이 테이블(44)을 서로 연동시키면서 하강시켜 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)로부터 상부 주형 및 하부 주형을 빼낸다. 계속해서 실린더(31)의 수축작동에 의해 승강 테이블(42) 및 주형 받이 테이블(44)을 통해 상부 주형 및 하부 주형을 더욱 하강시키고, 그 후 주형배출장치(40)에 의해 주형 받이 테이블(44) 위의 상부 주형 및 하부 주형을 밀어낸다.
상술한 공정 중, 주형이 내부에 존재하는 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)을 주형 취출 기구(12)까지 선회이동할 때까지, 앞서 조형한 주형에 필요시 코어를 세팅한 후에, 상술한 바와 마찬가지로 하여 주형이 내부에 존재하는 한 쌍의 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)을 서로 겹쳐 주형을 빼내도록 한다.
또한, 상술한 최선의 형태에서는, 스퀴즈 전의 매치 플레이트(5)의 모형부와 이것과 서로 마주보는 상부 스퀴즈 수단(6) 및 하부 스퀴즈 수단(7)에서의 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)에 의해 형성되는 간격을 A, B로 하고, 스퀴즈 후의 이들을 각각 a, b로 했을 때, 이들의 비율(a/A 및 b/B)이, a/A = b/B의 관계에 한없이 가까워지도록 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)의 위치를 조정하고 있는데, 본 발명에 있어서는, 상기 조형공간에 불어넣는 주물사의 충전상태를 형성하는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋의 위치를, 상기 매치 플레이트와 이것과 서로 마주보는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋과의 간격에 의해 조정하여, 스퀴즈 완료 후의 주물사의 밀도를 거의 균일하게 할 수 있다면, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
가령, 도 7의 (a) 내지 도 7의 (f)에 나타낸 바와 같이, 매치 플레이트(5)와, 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)과, 상부 스퀴즈 수단(6) 및 하부 스퀴즈 수단(7)에서의 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)에 의해 수직상태의 상·하 조형공간을 구획한 후, 상·하 조형공간으로 상부 주형틀(2) 및 하부 주형틀(3)의 모래 분사구로부터 주물사를 불어넣는다. 계속해서, 복수의 실린더(6b, 7b)를 각각 신장작동하여 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 각각 진행시켜 상·하 조형공간 내의 주물사를 스퀴즈한다. 이어서, 복수의 실린더(6b, 7b)를 각각 수축작동하여 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 일단 후퇴시킨 후, 상·하 조형공간으로 다시 모래 분사구로부터 주물사 를 불어넣는다. 계속해서, 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)의 스퀴즈면을 정렬한 상태에서, 복수의 실린더(19, 20)를 각각 더욱 신장작동하여 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 일체적으로 진행시켜 상·하 조형공간 내의 주물사를 더욱 스퀴즈하도록 해도 된다.
또한, 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)은, 이들 중 복수 개의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)을 결합하여 일체화한 것을 포함하는 구조여도 된다.
또한, 도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이, 매치 플레이트(5)의 모형부와 이것과 서로 마주보는 상부 스퀴즈 수단(6) 및 하부 스퀴즈 수단(7)에서의 복수의 상부 스퀴즈 풋(6a) 및 하부 스퀴즈 풋(7a)과의 조형공간에 대한 주물사의 유동이 용이해지도록 상기 복수의 하부 스퀴즈 풋의 일부에 경사면(51)이 형성되어 있다. 또한, 상기 경사면(51)은 복수의 하부 스퀴즈 풋에 형성되어 있는데, 복수의 상부 스퀴즈 풋 또는 복수의 상·하 스퀴즈 풋에 형성할 수도 있다.
더욱이, 상기 조형공간에 주물사를 충전할 때, 상기 조형공간의 저부에서의 상기 매치 플레이트(5)의 모형부의 모서리부에 주물사를 충전시키기 위한 공기제거기구를 상기 매치 플레이트(5)에 구비할 수 있다.
다음에, 상술한 주형틀없는 주형의 조형장치에서 매치 플레이트(5)를 교환하는 순서에 대해 설명한다. 먼저, 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 주형틀 선회기구(13)의 실린더(38, 38)를 신장작동하여 상부 주형틀(2, 2)을 상부 후크부재(37, 37)에 의해 각각 매달아 올린 후, 반입반출기구(4)의 실린더(16)의 신장작동에 의 해 한 쌍의 아암(17)을 반시계방향으로 회동시켜 A 매치 플레이트(5)를 올려놓은 캐리지(45)를 레일(46)로부터 상부 주형틀(2)의 레일(47) 위로 이동시켜 A 매치 플레이트(5)를 좌측의 상부 주형틀(2)에 반입하고, 계속해서 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 실린더(38)의 신축작동에 의해 상부 주형틀(2)을 짧은 길이만큼 상하로 움직이면서, 반입반출기구(4)의 실린더(16)의 수축작동에 의해 한 쌍의 아암(17)을 시계방향으로 회동시켜 한 쌍의 아암(17)의 캐리지(45)에 대한 연결상태를 해제하는 동시에 아암(17, 17)을 원래로 되돌리며, 더욱이 적당한 반송장치에 장착된 레일 위에 아래로 매달려 주형 취출 기구(12) 측에서 대기하며 또한 교환할 B 매치 플레이트(5)를 탑재한 캐리지(45)를, 주형 취출 기구(12)에 위치하는 우측의 상부 주형틀(2)의 레일(47)과 마주보는 위치까지 이동시킨다.
이어서, 도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, 주형 취출 기구(12)에 위치하는 우측의 상부 주형틀(2)의 레일(47)과 마주보는 위치에 있는 캐리지(45)를, 상기 우측의 상부 주형틀(2)의 레일(47) 위로 사람의 손으로 이동시켜, 우측의 B 매치 플레이트(5)를 우측의 상부 주형틀(2)에 반입하고, 이어서, 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이, 주형틀 선회기구(13)의 모터(34)를 구동하여 주물사 스퀴즈 기구(9) 측에 위치하는 좌측의 A 매치 플레이트(5)를 주형 취출 기구(12)의 위치로, 또 주형 취출 기구(12)에 위치하는 우측의 B 매치 플레이트(5)를 주물사 스퀴즈 기구(6) 측의 위치로 각각 선회이동시킨다.
이어서, 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 실린더(38)의 신축작동에 의해 좌측의 상부 주형틀(2)을 짧은 길이만큼 상하로 움직이면서, 반입반출기구(4)의 실린 더(16)의 신장작동에 의해 한 쌍의 아암(17)을 반시계방향으로 회동시켜 B 매치 플레이트(5)를 탑재한 캐리지(45)에 한 쌍의 아암(17)을 연결하고, 또한 A 매치 플레이트(5)를 탑재한 캐리지(45)를 우측의 상부 주형틀(2)의 레일(47) 위에서 오른쪽 외측으로 이동시키며, 계속해서 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 반입반출기구(4)의 실린더(16)의 수축작동에 의해 한 쌍의 아암(17)을 시계방향으로 회동시켜 B 매치 플레이트(5)를 탑재한 캐리지(45)를 좌측의 상부 주형틀(2)의 레일(47) 위에서 레일(46) 위로 이동시켜 B 매치 플레이트(5)를 상부 주형틀(2)로부터 반출하며, 또 오른쪽 외측으로 이동한 A 매치 플레이트(5)를 탑재한 캐리지(45)를 적당한 반송장치에 의해 적당한 장소로 이동시켜, 매치 플레이트(5)의 교환작업을 완료한다.
또한, 본 실시형태에서는 2쌍의 상부 주형틀과 하부 주형틀을 취급하기 위해, 이미 스퀴즈가 완료되고, 서로 겹쳐져 수평상태에 있는, 상부 주형 및 하부 주형이 내부에 존재하는 한 쌍의 상부 주형틀 및 하부 주형틀로부터 상기 상부 주형 및 하부 주형을 빼내는 주형 취출 기구와, 다른 한 쌍의 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태에 있는 주물사 스퀴즈 기구와 주형 취출 기구의 사이를, 한 쌍씩 상하로 연이어 수평하게 배열된 수평상태의 2쌍의 상부 주형틀 및 하부 주형틀을, 교대로 간헐적으로 선회시키면서, 상부 주형틀을 승강시킬 수 있는 주형틀 선회기구를 구비하고 있는데, 본 발명에 있어서는, 이것에 한정되는 것은 아니며, 이러한 주형틀 선회기구를 생략하고, 한 쌍의 상부 주형틀과 하부 주형틀을 취급하는 조형기로 할 수 있다.
Claims (8)
- 서로 겹쳐진 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형을 조형하는 장치로서,(a) 양쪽단에 개구부를 가지며, 측벽에 모래 분사구를 갖는 상부 주형틀 및 하부 주형틀과,(b) 상기 상부 주형틀과 하부 주형틀의 사이에 매치 플레이트를 반입·반출시키는 반입반출기구와,(c) 상기 상부 주형틀과 하부 주형틀의 사이에 배치된 매치 플레이트를 끼워 유지하고, 상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀에서의 상기 매치 플레이트와 마주보는 개구부에, 복수의 상부 스퀴즈 풋(squeeze feet)을 구비한 상부 스퀴즈 수단 및 복수의 하부 스퀴즈 풋을 구비한 하부 스퀴즈 수단의 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋을 각각 출입 가능하도록 설치하고, 상기 매치 플레이트를 끼워 유지한 상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태가 되는 위치와 수직상태가 되는 위치의 사이를 지지축을 중심으로 하여 수직면 내에서 정역회전할 수 있도록 하여 지지된 주물사 스퀴즈 기구와,(d) 상기 주물사 스퀴즈 기구를 정역회전시키는 회전구동기구와,(e) 상기 회전구동기구의 구동에 의해 수직상태에 있는 상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀의 모래 분사구로부터, 상기 매치 플레이트와 이것과 서로 마주보는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋에 의해 구획되는 조형공간에 주물사를 불어넣는 모래분사기구를 포함하는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형 장치로서, 상기 상부 스퀴즈 수단 및 하부 스퀴즈 수단이, 상기 스퀴즈 완료 후의 주물사의 밀도가 거의 균일해지도록 하기 위해, 상기 조형공간에 불어넣은 주물사의 충전상태를 형성하는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋의 위치를, 상기 매치 플레이트와 이것과 서로 마주보는 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및 하부 스퀴즈 풋과의 간격에 의해 조정하는 스퀴즈 풋 구동수단을 구비하여 이루어지는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치.
- 제 1항에 있어서,상기 스퀴즈 풋 구동수단은, 상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀에 있어서, 주물사의 스퀴즈 이전의 간격에 대한 스퀴즈 이후의 간격의 비율이 서로 대략 동일해지도록 조정하는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치.
- 제 1항에 있어서,상기 스퀴즈 풋 구동수단은, 상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀에 있어서, 상기 조형공간으로 주물사를 불어넣은 후, 상기 복수의 상·하 스퀴즈 풋을 각각 진행시켜 상기 조형공간 내의 주물사를 스퀴즈하고, 이어서 상기 복수의 상·하 스퀴즈 풋을 후퇴시킨 후, 상기 조형공간으로 주물사를 다시 불어넣고, 이어서, 상기 복수의 상·하 스퀴즈 풋의 스퀴즈면을 정렬하도록 조정하는 주형틀 없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 조형공간에서의 주물사의 유동이 용이해지도록, 상기 복수의 상부 스퀴즈 풋 및/또는 하부 스퀴즈 풋의 일부에 경사면이 형성되어 이루어지는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상부 스퀴즈 수단 및/또는 하부 스퀴즈 수단은, 상기 조형공간으로 주물사를 충전할 때에, 상기 조형공간의 저부에서의 상기 매치 플레이트의 모형부의 모서리부에 주물사를 충전시키기 위한 공기제거기구를 상기 매치 플레이트에 구비하여 이루어지는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치.
- 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태로부터 수직상태에 있을 때, 상기 스퀴즈 풋 구동수단이 작동하는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 스퀴즈 풋 구동수단은, 상기 매치 플레이트의 모형부의 형상을 기억하고 있는 기억수단의 지령에 근거하여 작동하는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치.
- 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 상부 주형틀과 하부 주형틀이 2쌍이며, 이미 스퀴즈가 완료되고, 서로 겹쳐져 수평상태에 있는, 상부 주형 및 하부 주형이 내부에 존재하는 한 쌍의 상부 주형틀 및 하부 주형틀로부터 상기 상부 주형 및 하부 주형을 빼내는 주형 취출 기구와, 다른 한 쌍의 상부 주형틀 및 하부 주형틀이 수평상태에 있는 상기 주물사 스퀴즈 기구와 상기 주형 취출 기구의 사이를, 한 쌍씩 상하로 연이어 수평하게 배열된 수평상태의 2쌍의 상기 상부 주형틀 및 하부 주형틀을, 교대로 간헐적으로 선회시키고, 또한 상기 상부 주형틀을 승강시킬 수 있는 주형틀 선회기구를 구비하여 이루어지는 주형틀없는 상부 주형 및 하부 주형의 조형장치.
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