KR20140116681A

KR20140116681A - 주형 제조 설비

Info

Publication number: KR20140116681A
Application number: KR1020130031567A
Authority: KR
Inventors: 전진우; 김경재
Original assignee: 현대비앤지스틸 주식회사
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2014-10-06
Also published as: KR101452285B1

Abstract

본 발명은 규산 바인더를 이용하여 생산성을 높이고 양질의 주형을 생산할 수 있게 하는 주형 제조 설비에 관한 것으로서, 주형사가 투입되는 주형사 투입구와 주형사가 배출되는 주형사 배출구가 형성되는 메인 호퍼; 상기 주형사 배출구에 설치되고, 배출되는 주형사를 계량하는 계량 장치; 계량된 주형사를 수용하고, 이를 혼합하는 혼합 장치; 상기 혼합 장치에 바인더를 공급하는 바인더 공급 장치; 상기 혼합 장치에 첨가제를 공급하는 첨가제 공급 장치; 상기 혼합 장치에서 혼합된 혼합사를 임시로 보관하는 덤프 헤드; 상기 덤프 헤드로부터 혼합사를 전달받아 헤드 이송 장치에 의해 송풍 위치로 이동될 수 있고, 분사 노즐이 설치되는 블로워 헤드; 상기 송풍 위치의 상방에 설치되고, 상기 블로워 헤드에 고압의 공기를 공급하는 송풍 장치; 및 상기 송풍 위치의 하방에 설치되고, 상기 송풍 장치에 의해 분사된 상기 블로워 헤드의 분사 노즐을 통해 투입된 혼합사를 수용하는 주형 형상의 캐비티를 갖는 모형 장치;를 포함할 수 있다.

Description

주형 제조 설비{Mold manufacturing equipment}

본 발명은 주형 제조 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 규산 바인더를 이용하여 생산성을 높이고 양질의 주형을 생산할 수 있게 하는 주형 제조 설비에 관한 것이다.

일반적으로 주형은 주물을 주조할 때, 용해된 소재를 주입하여 주물을 만드는 데 사용되는 일종의 틀로서, 구성하는 재료에 따라서 모래로 된 사형(砂型)과 금형(金型)으로 나눌 수 있다.

이들 중에서 종래의 사형은 일회용 주형으로 널리 사용되는 것으로서, 상자 형상의 사각틀 내부에 주물의 형태를 가지는 모형을 위치시킨 후, 주형사를 투입하여 경화시킨 다음, 모형을 제거하여 주형을 제조하였다.

이러한 주형의 제조를 자동화한 설비는 종래의 기술로서 대한민국 공개번호 제10-2010-01304652호에 나타내는 바와 같은 것이 있다.

그러나, 이러한 종래의 주형 제조 설비는 저온 보관이 필요한 규산 바인더 등과 같은 바인더를 사용할 수 없었던 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 규산 바인더가 이동 중 경화되지 않도록 혼합사의 경로 상에 냉각수 공급 장치나 초음파 미스트 공급 장치 등의 냉각 장치를 설치하여 생산성을 높이고 양질의 주형을 생산할 수 있게 하는 주형 제조 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 주형 제조 설비는, 주형사가 투입되는 주형사 투입구와 주형사가 배출되는 주형사 배출구가 형성되는 메인 호퍼; 상기 주형사 배출구에 설치되고, 배출되는 주형사를 계량하는 계량 장치; 계량된 주형사를 수용하고, 이를 혼합하는 혼합 장치; 상기 혼합 장치에 바인더를 공급하는 바인더 공급 장치; 상기 혼합 장치에 첨가제를 공급하는 첨가제 공급 장치; 상기 혼합 장치에서 혼합된 혼합사를 임시로 보관하는 덤프 헤드; 상기 덤프 헤드로부터 혼합사를 전달받아 헤드 이송 장치에 의해 송풍 위치로 이동될 수 있고, 분사 노즐이 설치되는 블로워 헤드; 상기 송풍 위치의 상방에 설치되고, 상기 블로워 헤드에 고압의 공기를 공급하는 송풍 장치; 및 상기 송풍 위치의 하방에 설치되고, 상기 송풍 장치에 의해 분사된 상기 블로워 헤드의 분사 노즐을 통해 투입된 혼합사를 수용하는 주형 형상의 캐비티를 갖는 모형 장치;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 바인더는 액상의 규산 바인더이고, 상기 첨가제는 파쇄된 고상 첨가제인 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 덤프 헤드는, 내부에 냉각수가 순환될 수 있도록 이중 벽체가 설치되고, 상기 이중 벽체에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 장치가 연결되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 블로워 헤드는, 내부에 냉각수가 순환될 수 있도록 이중 벽체가 설치되고, 상기 이중 벽체 내부에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 장치가 연결되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 블로워 헤드는, 고압의 공기에 의해서만 상기 혼합사가 분사될 수 있도록 수직 경로와 연결된 수평 경로를 갖는 미로 형상의 분사 노즐이 설치되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 모형 장치는, 내부에 냉각수가 순환될 수 있도록 이중 벽체가 설치되고, 상기 이중 벽체 내부에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 장치가 연결되는 것일 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 주형 제조 설비는, 상기 혼합사의 이동 경로 상에 설치되어 상기 혼합사에 미스트(mist)를 공급하는 초음파 미스트 공급 장치;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 초음파 미스트 공급 장치는, 적어도 상기 혼합 장치와, 상기 덤프 헤드와, 상기 블로워 헤드와, 상기 모형 장치 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 주형 제조 설비는, 상기 혼합사를 경화시키도록 모형 장치에 설치되는 열풍 공급 장치;를 더 포함할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 규산바인더를 이용하여 생산성을 향상시키고, 양질의 주형을 제작할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 주형 제조 설비의 혼합사 준비 단계를 개념적으로 나타내는 측단면도이다.
도 2는 도 1의 주형 제조 설비의 혼합사 분사 단계를 개념적으로 나타내는 측단면도이다.
도 3은 도 2의 주형 제조 설비의 블로워 헤드의 분사 대기 단계를 나타내는 측단면도이다.
도 4는 도 3의 주형 제조 설비의 블로워 헤드의 분사 진행 단계를 나타내는 측단면도이다.
도 5는 도 4의 주형 제조 설비의 블로워 헤드의 분사 완료 단계를 나타내는 측단면도이다.
도 6은 도 4의 주형 제조 설비의 모형 장치의 주형 인출 단계를 나타내는 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 주형 제조 설비(100)의 혼합사 준비 단계를 개념적으로 나타내는 측단면도이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 주형 제조 설비(100)는, 크게 메인 호퍼(10)와, 계량 장치(20)와, 혼합 장치(30)와, 바인더 공급 장치(40)와, 첨가제 공급 장치(50)와, 덤프 헤드(60)와, 블로워 헤드(70)와, 송풍 장치(80)와, 모형 장치(90) 및 열풍 공급 장치(110)를 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 메인 호퍼(10)는, 주형사(1)가 투입되는 주형사 투입구(10a)와 주형사(1)가 배출되는 주형사 배출구(10b)가 형성되는 호퍼로서, 상기 주형사(1)가 상기 주형사 투입구(10a)로부터 상기 주형사 배출구(10b)로 자유 낙하하도록 유도할 수 있다.

또한, 상기 계량 장치(20)는, 상기 메인 호퍼(10)의 하방에 설치되는 것으로서, 상기 주형사 배출구(10b)와 연결되어 배출되는 주형사(1)의 일정량을 계량하여 상기 혼합 장치(30)에 공급할 수 있다. 이러한 상기 계량 장치(20)는 상기 주형사(1)의 무게를 측정하거나 상기 주형사(1)의 유동량을 측정하는 등 다양한 방법으로 계량할 수 있고, 상기 혼합 장치(30)에 일정량만 공급할 수 있도록 각종 개폐관이나 게이트나 밸브 등이 설치될 수 있다.

또한, 상기 혼합 장치(30)는, 상기 계량 장치(20)에서 계량된 주형사(1)를 수용하는 동시에 모터(31)와 모터(31)에 의해 회전되는 교반막대(32)를 이용하여 바인더(2)와 첨가제(3)를 함께 혼합하는 장치이다. 여기서, 상기 혼합 장치(30)는 상기 모터(31) 이외에도 실린더 등의 다양한 형태의 액츄에이터가 적용될 수 있고, 상기 교반막대(32) 역시 각종 회전체나 교반팬 등 다양한 종류나 형태의 교반부재가 적용될 수 있다.

한편, 상기 바인더 공급 장치(40)는, 상기 혼합 장치(30)에 바인더(2)를 공급하는 것으로서, 접착제 역할을 하는 상기 바인더(2)는 규산소다(Sodium Silicate) 등 액상의 규산 계열의 규산 바인더가 적용될 수 있다. 여기서, 상기 바인더(2)의 종류는 주형의 특성에 따라 매우 다양하게 적용될 수 있으나, 상기 규산 바인더로 제작된 주형은 매우 견고하면서 고품질의 주형을 제작할 수 있다.

이러한 상기 바인더 공급 장치(40)는, 바인더 공급 라인이 최단거리가 될 수 있도록 상기 혼합 장치(30)에 근접되게 설치될 수 있고, 교류 구동 모터를 사용하여 마이크로 볼륨 조절기를 이용하여 공급되는 바인더의 양을 정밀하게 조절할 수 있다.

또한, 상기 첨가제 공급 장치(50)는, 상기 혼합 장치(30)에 사형의 경화를 촉진시키는 첨가제(3)를 공급하는 것으로서, 상기 첨가제(3)는 경화의 속도를 조절하기 위하여 파쇄된 고상 첨가제일 수 있다.

이러한 상기 첨가제 공급 장치(50)는, 첨가제의 종류에 따라 다수개가 설치될 수 있고, 교류 구동 모터를 사용하여 마이크로 볼륨 조절기를 이용하여 공급되는 첨가제의 양을 정밀하게 조절할 수 있다.

아울러, 이러한 상기 첨가제 공급 장치(50)는, 도시하지 않았지만, 상기 첨가제가 공급 장치 내부에서 경화되는 것을 방지할 수 있도록 천천히 회전하는 교반 장치가 설치될 수 있다.

또한, 상기 덤프 헤드(60)는, 상기 혼합 장치(30)에서 혼합된 혼합사(4)를 임시로 보관할 수 있도록 게이트(61)가 설치되는 것으로서, 상기 블로워 헤드(70)로 일정량의 혼합사(4)를 공급할 수 있는 장치이다.

여기서, 상기 덤프 헤드(60)는, 내부에 냉각수(W)가 순환될 수 있도록 이중 벽체(62)가 설치되고, 상기 이중 벽체(62) 내부에 냉각수(W)를 공급하는 냉각수 공급 장치(63)가 연결될 수 있다.

이러한 상기 냉각수 공급 장치(63)는, 상기 혼합사(4)에 포함된 규산 바인더가 재료의 특성상 고온에서 쉽게 경화되기 때문에 상기 혼합사(4)가 상기 모형 장치(90)에 도달되기 전에 부분적으로 경화되어 공급 통로를 차단하는 것을 방지하기 위한 것이다.

한편, 상기 블로워 헤드(70)는, 상기 덤프 헤드(60)로부터 혼합사(4)를 전달받아 헤드 이송 장치(71)에 의해 송풍 위치로 이동될 수 있는 장치로서, 하부에 분사 노즐(72)이 설치될 수 있다.

또한, 상기 헤드 이송 장치(71)는 실린더나 모터나 리니어 모터나 기타 나사봉 조합, 랙 앤 피니언 기어 조합, 벨트 풀리 조합, 체인 스프로킷휠 조합 등 다양한 형태의 액츄에이터들이 적용될 수 있다.

또한, 상기 블로워 헤드(70)는, 내부에 냉각수(W)가 순환될 수 있도록 이중 벽체(73)가 설치되고, 상기 이중 벽체(73) 내부에 냉각수(W)를 공급하는 냉각수 공급 장치(74)가 연결될 수 있다.

이러한 상기 냉각수 공급 장치(74)는, 상기 혼합사(4)에 포함된 규산 바인더가 상기 모형 장치(90)에 도달되기 전에 부분적으로 경화되어 공급 통로를 차단하는 것을 방지하기 위한 것이다.

또한, 상기 블로워 헤드(70)는, 고압의 공기(A)에 의해서만 상기 혼합사(4)가 분사될 수 있도록 수직 경로(72-1)와 연결된 수평 경로(72-2)를 갖는 미로 형상의 분사 노즐(72)이 설치될 수 있다.

따라서, 상기 혼합사(4)는 상기 수직 경로(72-1)에서는 중력의 영향으로 자유 낙하될 수 있으나, 상기 수평 경로(72-2)에서는 중력의 영향을 받지 않아서 낙하되지 않고 대기 상태를 유지할 수 있는 반면, 상기 송풍 장치(80)에 의해 고압의 공기(A)가 상기 수직 경로(72-1) 및 수평 경로(72-2)를 통과하는 경우, 상기 혼합사(4)가 상기 고압의 공기(A)와 함께 하방으로 분사될 수 있는 것이다.

한편, 상기 송풍 장치(80)는, 상기 송풍 위치의 상방에 설치되고, 상기 블로워 헤드(70)에 고압의 공기(A)를 공급하는 장치로서, 고압의 공기가 압출되어 있는 에어 탱크를 이용할 수 있고, 이외에도 고압 펌프나 이와 연결된 통풍관을 이용할 수 있다. 여기서, 이러한 상기 송풍 장치(80)에 대한 기술은 널리 공지된 기술로서, 여기서 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 모형 장치(90)는, 상기 송풍 위치의 하방에 설치되고, 상기 송풍 장치(80)에 의해 분사된 상기 블로워 헤드(70)의 분사 노즐(72)을 통해 투입된 혼합사(4)를 수용하는 주형 형상의 캐비티(C)를 갖는 장치이다.

도시하지 않았지만, 이러한 상기 모형 장치(90)는 상기 블로워 헤드(70)와 더욱 밀착될 수 있도록 가이드 봉을 따라 승하강이 가능하게 설치되거나 모형 교체 및 수리가 원활하도록 회전이 가능하게 설치되는 것도 가능하다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 모형 장치(90)는, 내부에 냉각수(W)가 순환될 수 있도록 이중 벽체(91)가 설치되는 블로워 플레이트(BP)가 설치되고, 상기 이중 벽체(91) 내부에 냉각수(W)를 공급하는 냉각수 공급 장치(92)가 연결될 수 있다.

여기서, 상기 냉각수 공급 장치(92)는, 상기 혼합사(4)에 포함된 규산 바인더를 냉각시킬 수 있도록 상기 모형 장치(90)에서 상기 열풍 공급 장치(110)에 의해 가열되기 전에 부분적으로 경화되어 공급 통로를 차단하는 것을 방지하기 위한 것이다.

또한, 상기 모형 장치(90)는, 상기 블로워 플레이트(BP)가 실린더(93)에 의해 승강판(96)과 함께 가이드봉(94)를 따라 상승할 수 있고, 상기 승하강판(96)에 설치된 이젝트핀(95)에 의해 주형(5)을 자동으로 인출시킬 수 있는 장치이다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 혼합사(4)를 가열하여 경화시키도록 압출 헤드(111)와 연결된 열풍 공급 장치(110)가 설치될 수 있다. 여기서, 이러한 상기 압출 헤드(111)는 상기 모형 장치(90)에 선택적으로 열풍을 공급할 수 있도록 좌우 이동이 가능하게 설치될 수 있다. 이외에도 이러한 상기 압출 헤드(111)나 열풍 공급 장치(110)에 대한 기술은 해당 분야에 종사하는 당업자에 있어서 수정 및 변경이 가능하다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 주형 제조 설비(100)는, 상기 혼합사(4)의 이동 경로 상에 설치되어 상기 혼합사(4)에 저온의 미스트(mist)를 공급하는 초음파 미스트 공급 장치(M)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 초음파 미스트 공급 장치(M)는, 상기 혼합 장치(30)와, 상기 덤프 헤드(60)와, 상기 블로워 헤드(70) 및 상기 모형 장치(90)에 각각 설치되어 있다.

이러한 상기 초음파 미스트 공급 장치(M)는, 상기 혼합사(4)에 포함된 규산 바인더를 냉각시키고, 경화되지 않도록 충분한 수분을 공급할 수 있는 것으로서, 이러한 상기 초음파 미스트 공급 장치(M)에 대한 기술은, 각종 산업 현장이나 가정에서 초음파 가습기 등에 적용되는 기술이므로 여기서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 도 1의 주형 제조 설비(100)의 혼합사 분사 단계를 개념적으로 나타내는 측단면도이고, 도 3은 도 2의 주형 제조 설비(100)의 블로워 헤드(70)의 분사 대기 단계를 나타내는 측단면도이고, 도 4는 도 3의 주형 제조 설비(100)의 블로워 헤드(70)의 분사 진행 단계를 나타내는 측단면도이고, 도 5는 도 4의 주형 제조 설비(100)의 블로워 헤드(70)의 분사 완료 단계를 나타내는 측단면도이고, 도 6은 도 4의 주형 제조 설비(100)의 모형 장치(90)의 주형 인출 단계를 나타내는 측단면도이다.

따라서, 이러한 본 발명의 일부 실시예들에 따른 주형 제조 설비(100)의 동작 관계를 보다 상세하게 설명하면, 먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 혼합 장치(30)에서 혼합된 상기 혼합사(4)가 상기 덤프 헤드(60)의 게이트(61)가 개방되어 상기 블로워 헤드(70)로 공급되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 블로워 헤드(70)는, 상기 헤드 이송 장치(71)에 의해 분사 위치로 이송될 수 있다.

이 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 송풍 장치(80)가 가동되지 않은 상태에서, 상기 혼합사(4)는 상기 수직 경로(72-1)에서는 중력의 영향으로 자유 낙하될 수 있으나, 상기 수평 경로(72-2)에서는 중력의 영향을 받지 않아서 낙하되지 않고 대기 상태를 유지할 수 있다.

이어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 송풍 장치(80)에 의해 고압의 공기(A)가 상기 수직 경로(72-1) 및 수평 경로(72-2)를 통과하는 경우, 상기 혼합사(4)가 상기 고압의 공기(A)와 함께 하방으로 분사될 수 있다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 혼합사(4)가 상기 모형 장치(90) 내부에 충진될 수 있다.

이 때, 상기 혼합사(4)에 포함된 규산 바인더가 경화되지 않도록 상술된 냉각수 공급 장치(63)(73)(92) 및 상기 초음파 미스트 공급 장치(M)를 이용하여 상기 혼합사(4)를 충분히 냉각시킬 수 있다.

이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 열풍 공급 장치(110) 및 상기 히터(H)가 상기 모형 장치(90) 내부의 혼합사(4)를 가열하여 상기 혼합사(4)를 주형의 형태로 경화시킬 수 있다.

이어서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 모형 장치(90)를 이용하여 상기 블로워 플레이트(BP)를 실린더(93)에 의해 승강판(96)과 함께 가이드봉(94)를 따라 상승시킬 수 있고, 상기 승하강판(96)에 설치된 이젝트핀(95)에 의해 주형(5)을 자동으로 인출시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1: 주형사
2: 바인더
3: 첨가제
4: 혼합사
5: 주형
10: 메인 호퍼
10a: 주형사 투입구
10b: 주형사 배출구
20: 계량 장치
30: 혼합 장치
31: 모터
32: 교반막대
40: 바인더 공급 장치
50: 첨가제 공급 장치
60: 덤프 헤드
61: 게이트
62, 73, 91: 이중 벽체
63, 74, 92: 냉각수 공급 장치
70: 블로워 헤드
71: 헤드 이송 장치
72: 분사 노즐
72-1: 수직 경로
72-2: 수평 경로
80: 송풍 장치
A: 고압의 공기
C: 캐비티
90: 모형 장치
93: 실린더
94: 가이드봉
95: 이젝트핀
96: 승강판
H: 히터
100: 주형 제조 설비
W: 냉각수
BP: 블로워 플레이트
M: 초음파 미스트 공급 장치
110: 열풍 공급 장치
111: 압출 헤드

Claims

주형사가 투입되는 주형사 투입구와 주형사가 배출되는 주형사 배출구가 형성되는 메인 호퍼;
상기 주형사 배출구에 설치되고, 배출되는 주형사를 계량하는 계량 장치;
계량된 주형사를 수용하고, 이를 혼합하는 혼합 장치;
상기 혼합 장치에 바인더를 공급하는 바인더 공급 장치;
상기 혼합 장치에 첨가제를 공급하는 첨가제 공급 장치;
상기 혼합 장치에서 혼합된 혼합사를 임시로 보관하는 덤프 헤드;
상기 덤프 헤드로부터 혼합사를 전달받아 헤드 이송 장치에 의해 송풍 위치로 이동될 수 있고, 분사 노즐이 설치되는 블로워 헤드;
상기 송풍 위치의 상방에 설치되고, 상기 블로워 헤드에 고압의 공기를 공급하는 송풍 장치; 및
상기 송풍 위치의 하방에 설치되고, 상기 송풍 장치에 의해 분사된 상기 블로워 헤드의 분사 노즐을 통해 투입된 혼합사를 수용하는 주형 형상의 캐비티를 갖는 모형 장치;
를 포함하는 주형 제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 바인더는 액상의 규산 바인더이고, 상기 첨가제는 파쇄된 고상 첨가제인 것인 주형 제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 덤프 헤드는, 내부에 냉각수가 순환될 수 있도록 이중 벽체가 설치되고, 상기 이중 벽체에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 장치가 연결되는 것인 주형 제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 블로워 헤드는, 내부에 냉각수가 순환될 수 있도록 이중 벽체가 설치되고, 상기 이중 벽체 내부에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 장치가 연결되는 것인 주형 제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 블로워 헤드는, 고압의 공기에 의해서만 상기 혼합사가 분사될 수 있도록 수직 경로와 연결된 수평 경로를 갖는 미로 형상의 분사 노즐이 설치되는 것인 주형 제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 모형 장치는, 내부에 냉각수가 순환될 수 있도록 이중 벽체가 설치되고, 상기 이중 벽체 내부에 냉각수를 공급하는 냉각수 공급 장치가 연결되는 것인 주형 제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 혼합사의 이동 경로 상에 설치되어 상기 혼합사에 미스트(mist)를 공급하는 초음파 미스트 공급 장치;를 더 포함하는 주형 제조 설비.
제 7 항에 있어서,
상기 초음파 미스트 공급 장치는, 적어도 상기 혼합 장치와, 상기 덤프 헤드와, 상기 블로워 헤드와, 상기 모형 장치 및 이들의 조합 중 어느 하나 이상을 선택하여 설치되는 것인 주형 제조 설비.
제 1 항에 있어서,
상기 혼합사를 경화시키도록 모형 장치에 설치되는 열풍 공급 장치;
를 더 포함하는 주형 제조 설비.