KR20140121118A - 사형 제조장치용 가압 완충 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금형을 사이에 두고 상, 하측 방향에서 사형(sand mold, 砂型)을 성형하기 위해 동시에 가압을 하거나 가압 후 금형을 사형(sand mold, 砂型)으로부터 분리시키는 과정에서 가압용 유압실린더와 금형 분리용 에어 실린더가 서로 과부하가 발생 되지 않도록 하여 장치가 오작동 되는 것을 방지하는 한편, 장치의 수명을 연장할 수 있도록 하고 그에 따라 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 하는 사형 제조장치용 가압 완충 장치에 관한 것으로,
에어 실린더(20)가 장착 고정되는 절곡편(31)이 좌, 우 대칭 구조로 하측 방향으로 형성되며, 유압실린더(40)와 기능적으로 연결되어 승강하는 가압블록(30)과, 상기 가압블록(30)과 기능적으로 연결되어 가압블록(30) 및 에어 실린더(20)를 동시에 일정구간 승강시켜주는 상부 가압용 유압실린더(40)와, 상기 절곡편(31)의 상단에 장착 고정되어 사각프레임(50)을 일정구간 승강시켜주는 에어실린더(20)와, 상기 에어실린더(20)와 기능적으로 연결되어 에어실린더(20)의 작동에 의해 일정구간 승강하며, 사형 틀(1)이 안착 되는 사각프레임(50)과, 상기 유압실린더(40)와 에어실린더(20)와 연결되어 각각의 실린더(40,20)가 안정적으로 동시 또는 개별작동이 용이하도록 하는 에어솔밸브(60)가 구비되어 유압실린더(40)의 승강 작동 후 에어실린더(20)가 추가 승강 작동될 수 있도록 구성되며, 상기 유압실린더(40)의 승강 작동시 에어실린더(20)에 부하가 발생 되지 않도록 에어실린더(20)의 일측에는 완충기능을 하는 레귤레이터(70)가 포함하여 구성되며, 상기 레귤레이터(70)에 설정되는 압력 값은 에어실린더(20)가 가진 정격압력에 비해 2 ~ 5(kg/㎠) 작은 값으로 설정된다.

Description

사형 제조장치용 가압 완충 장치{Sand mold manufacture devices for pressurized shock absorber}

본 발명은 사형 제조장치용 가압 완충 장치에 관한 것으로 더욱 상세히는 금형을 사이에 두고 상, 하측 방향에서 사형(sand mold, 砂型)을 성형하기 위해 동시에 가압을 하거나 가압 후 금형을 사형(sand mold, 砂型)으로부터 분리시키는 과정에서 가압용 유압실린더와 금형 분리용 에어 실린더가 서로 과부하가 발생 되지 않도록 하여 장치가 오작동 되는 것을 방지하는 한편, 장치의 수명을 연장할 수 있도록 하고 그에 따라 유지보수에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 하는 사형 제조장치용 가압 완충 장치에 관한 것이다.

통상 주조에 사용되는 주형(mold, 鑄型)에는 주물사(鑄物砂)를 단단하게 다져서 만드는 사형(砂型)을 비롯하여, 강(鋼) 등의 금속에 조각해서 만드는 금형(金型), 가열하면 단단해지는 합성수지의 입자에 모래를 혼합한 것을 미리 가열한 금속제의 모형(母型) 위에 떨어뜨려서 고화시켜 얇은 껍질 모양의 주형을 만드는 셸형(shell mold) 등이 이용되고 있다.

그 중에서 특히, 주물사(鑄物砂)를 이용하는 사형(砂型)의 경우는, 용탕을 부어서 고착 후 주물을 꺼내면 파손이 불가피하므로, 생산이 필요한 주조품의 수량 만큼 만들지 않으면 안 되고, 만약 필요한 주조물의 숫자가 대량으로 필요할 경우에는 그 주조물의 요구 수량에 맞는 개수로 대량생산이 필요한 것은 당연하다.

그러나, 사형에 대한 대량 생산용으로 제안된 종래의 설비들은, 구조가 아주 복잡하게만 구성되어 있어 제작이나 설비구축에 따른 비용부담만 증가시킬 뿐, 조작이나 운용체계가 극히 수동적이고 비효율적으로 구성되어 있어 많은 작업시간과 노동력을 요하는 문제점이 있었으며, 특히 비산 먼지로 인한 열악한 작업환경 탓에 작업자의 안전사고가 언제라도 발생할 수 있는 등 해결되지 못하는 문제가 현장 곳곳에 방치되어 사형의 생산성 향상과 품질증대 및 기업의 경쟁력강화에 한계를 가질 수밖에 없어 새로운 대안이 요구되었다.

이에 따라 본원 출원인은 사형(砂型)을 연속 자동화 장치에 의해 생산되도록 하는 '사형의 연속 자동화 제조장치 및 제조방법' 을 2012년 11월 19일 특허 출원(제10-2012-0130784)한 후 2013년 2월 특허등록(제10-1232759)을 받은바 있다.

상기 사형의 연속 자동화 제조장치(S)는 도 1에서 도시된 바와 같이 상, 하 한 쌍으로 구성되는 사형 틀(1)을 연속 반복적으로 제조 장치의 내부로 진입 및 배출되도록 직선형 또는 'ㄱ' 형 중 어느 하나의 구조로 라인이 연결되도록 하는 이송부(100)와, 상기 이송부(100)로부터 이송된 상, 하 한 세트의 사형 틀(1)의 사이와 하측 사형 틀의 저면에 부착된 각종 이물질을 제거하는 사형 틀용 이물질 제거부(300)와, 사형 틀(1)이 안착 및 정 위치되는 하부 챔버(550)의 상단 면에 부착된 주물사를 포함한 각종 이물질을 제거하는 하부 챔버용 이물질 제거부(400)와, 사형 틀(1) 중 상부 사형 틀(2)과 하부 사형 틀(3)이 서로 분리가 되도록 함과 동시에 분리된 상태를 유지할 수 있도록 각각의 사형 틀을 홀딩시켜주는 홀딩부(500)와, 사형 틀(1)에 채워진 주물사를 상, 하측 방향에서 단단하게 마주보며 눌러주는 가압부(600)와, 하부 사형 틀(3)과 상부 사형 틀(2)에 순차적 주물사를 공급하는 주물사 공급부(700)와, 주물사가 공급된 사형 틀(1)에 진동을 가하여 주물사에 공극 없이 응집력에 의해 견고한 고정상태를 유지하도록 하며, 공기압에 의해 작동되는 진동소자(810)를 구비하는 진동발생부(800)와, 사형을 제조하기 위한 금형(910)을 상부 사형 틀(2)과 하부 사형 틀(3) 사이로 전진 및 후퇴를 반복함으로써 금형을 공급시켜주는 금형 공급부(900)로 구성된다.

이때 상기 사형 틀(1)을 홀딩시켜주는 홀딩부(500)는 도 2에서 도시된 바와 같이 지지프레임(520)과 기능적으로 연결된 지지봉(510)을 타고 일정구간 승강 되는 상, 하부 챔버(530,550)로 이루어지되, 상기 상부 챔버(530)에는 사각프레임(531)과 기능적으로 연결되어 사각프레임(531)을 일정구간 승강시켜주는 에어 실린더(536)가 구비되며, 상기 하부챔버(550)에는 사각프레임(551)과 기능적으로 연결되어 사각프레임(551)을 일정구간 승강시켜주는 에어 실린더(553)가 구성된다.

또한 사형 틀(1)에 채워진 주물사를 상, 하측 방향에서 단단하게 마주보며 눌러주는 가압부(600)에는 도 2에서 도시된 바와 같이 사각프레임(531,551)의 내측에 마주보는 형태로 배치되어 사형 틀(1)의 내부에 충진 된 주물사가 단단하게 다져지도록 하는 상부 가압블록(610)과, 하부 가압블록(620) 및 각각의 가압블록과 연결되어 가압블록을 일정구간 승강시켜주는 상부 가압용 유압실린더(611)와 하부 가압용 유압실린더(621)로 구성된다.

특히, 하부 가압용 유압실린더(621)가 작동할 때 하부에 배치된 사각프레임(551)을 승강시키는 에어 실린더(553)가 작동을 하여 동시 승강이 용이하도록 구성되어 있지만, 각각의 실린더 작동시 압력을 완충시켜 원활한 압축과 실린더의 부하를 감소시켜줌으로써 안정적으로 장치를 사용할 수 있는 장치가 필요하게 되었다.

이에 본원 발명에서는 상기와 같은 문제점을 일소키 위해 안출한 것으로 유압실린더의 작동시 에어 실린더에 부하가 발생 되지 않도록 하여 장치의 오작동을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 유지보수에 소요되는 손실을 절감할 수 있음은 물론, 장치의 수명을 연장시켜 효율적인 사형(砂型)을 생산할 수 있도록 하는 사형 제조장치용 가압 완충 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 실현하기 위한 사형 제조장치용 가압 완충 장치(10)는,

에어 실린더(20)가 장착 고정되는 절곡편(31)이 좌, 우 대칭 구조로 하측 방향으로 형성되며, 유압실린더(40)와 기능적으로 연결되어 승강하는 가압블록(30)과, 상기 가압블록(30)과 기능적으로 연결되어 가압블록(30) 및 에어 실린더(20)를 동시에 일정구간 승강시켜주는 상부 가압용 유압실린더(40)와, 상기 절곡편(31)의 상단에 장착 고정되어 사각프레임(50)을 일정구간 승강시켜주는 에어실린더(20)와, 상기 에어실린더(20)와 기능적으로 연결되어 에어실린더(20)의 작동에 의해 일정구간 승강하며, 사형 틀(1)이 안착 되는 사각프레임(50)과, 상기 유압실린더(40)와 에어실린더(20)와 연결되어 각각의 실린더(40,20)가 안정적으로 동시 또는 개별작동이 용이하도록 하는 에어솔밸브(60)가 구비되어 유압실린더(40)의 승강 작동 후 에어실린더(20)가 추가 승강 작동될 수 있도록 구성되며, 상기 유압실린더(40)의 승강 작동시 에어실린더(20)에 부하가 발생 되지 않도록 에어실린더(20)의 일측에는 완충기능을 하는 레귤레이터(70)가 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 레귤레이터(70)에 설정되는 압력 값은 에어실린더(20)가 가진 정격압력에 비해 2 ~ 5(kg/㎠) 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 사형 제조장치용 가압 완충 장치는 유압실린더의 작동시 에어 실린더에 부하가 발생 되지 않기 때문에 장비의 오작동을 미연에 방지할 수 있으며, 동시에 오작동 발생에 따른 유지 보수 비용을 절감할 수 있음은 물론, 장치의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 효율적인 사형(砂型)을 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 사형의 연속 자동화 제조장치를 도시한 정면도
도 2는 종래 사형의 연속 자동화 제조장치 중 홀딩부와 가압부를 도시한 정면도
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 측면도
도 5는 본 발명의 가압 완충 장치 중 유압실린더가 상승작동한 상태를 도시한 측면도
도 6은 본 발명의 가압 완충 장치 중 유압실린더가 상승작동한 상태에서 에어 실린더가 추가 상승 작동한 상태를 도시한 측면도
도 7은 본 발명의 가압 완충 장치 중 유압실린더가 하강작동한 상태에서 에어 실린더가 추가 하강 작동한 상태를 도시한 측면도

이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시 예에 따라 본원 발명을 상세히 설명한다.

먼저 본원 발명에서 제공하는 사형 제조장치용 가압 완충 장치(10)는 도 3에서 도시된 바와 같이 에어 실린더(20)가 장착 고정되는 절곡편(31)이 좌, 우 대칭 구조로 하측 방향으로 형성되며, 유압실린더(40)와 기능적으로 연결되어 승강하는 가압블록(30)과, 상기 가압블록(30)과 기능적으로 연결되어 가압블록(30) 및 에어 실린더(20)를 동시에 일정구간 승강시켜주는 상부 가압용 유압실린더(40)와, 상기 절곡편(31)의 상단에 장착 고정되어 사각프레임(50)을 일정구간 승강시켜주는 에어실린더(20)와, 상기 에어실린더(20)와 기능적으로 연결되어 에어실린더(20)의 작동에 의해 일정구간 승강하며, 사형 틀(1)이 안착 되는 사각프레임(50)과, 상기 유압실린더(40)와 에어실린더(20)와 연결되어 각각의 실린더(40,20)가 안정적으로 동시 또는 개별작동이 용이하도록 하는 에어솔밸브(60)가 구비되어 유압실린더(40)의 승강 작동 후 에어실린더(20)가 추가 승강 작동될 수 있도록 구성되며, 상기 유압실린더(40)의 승강 작동시 에어실린더(20)에 부하가 발생 되지 않도록 에어실린더(20)의 일측에는 완충기능을 하는 레귤레이터(70)가 포함하여 구성된다.

상기 레귤레이터(70)는 공지된 바와 같이 유, 공압 분야에서는 일반적으로 압을 조정해야 하는 장치에서 주로 사용하는 것으로 본원발명에서도 유압 및 공압을 동시에 사용하여야 하기 때문에 설정된 압력 값에 따라 기밀하게 작동되는 레귤레이터를 채용하였다.

따라서 본원 발명에서는 상기 레귤레이터(70)에 설정되는 압력 값은 에어실린더(20)가 가진 정격압력에 비해 2 ~ 5kg/㎠ 작은 값으로 설정되는바, 이를 부연 설명하면, 에어실린더(20)의 정격압력이 10kg/㎠ 일때 레귤레이터에 입력되는 설정값은 8kg/㎠로 설정함으로써 유압이 공압과 공조를 하더라도 공압에 발생 될 수 있는 부하를 미연에 차단할 수 있는 것이다.

이를 보다 구체적으로 살펴보면 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시 예를 보인 측면도이며, 본 발명의 가압 완충 장치 중 유압실린더가 상승작동한 상태를 도시한 측면도로써 유압실린더(40)의 작동에 따라 유압실린더와 기능적으로 연결된 가압블록(30)이 동시에 승강 됨을 확인할 수 있으며, 도 6은 본 발명의 가압 완충 장치 중 유압실린더가 상승작동한 상태에서 에어 실린더가 추가 상승 작동한 상태를 도시한 측면도로써 유압실린더가 승강 작동을 한 상태를 유지하면서 에어 실린더가 추가 승강 작동을 하고 있음을 확인할 수 있다.

이때 상기 유압실린더(40)는 사형의 연속 자동화 제조장치(S)에서 성형이 완성된 사형(砂型)을 이송체인(80)에 안착시켜 취출 방향으로 이송될 수 있도록 사형 틀(1)을 승강함과 동시에 상, 하측 방향에서 서로 마주보면서 사형(砂型)을 가압시키는 기능을 하며, 상기 에어실린더(20)는 사각프레임(50)의 미세 높이를 조절하는 기능을 하는 것으로 에어솔밸브(60)에 의해 수시로 개별 혹은 동시에 작동을 하도록 설치된다.

따라서 도 6에서 도시된 바와 같이 유압실린더(40)에 압이 가해져 작동을 하고 있는 상태에서 에어 실린더(20)에 압이 가해져 작동하고 있음을 확인할 수 있으며, 이는 도 7에서 도시된 바와 같이 하강을 하는 경우에도 동일하다고 할 수 있다.

또한 도 7에서 도시된 바와 같이 사각프레임(50)에 사형 틀(1)이 안착 된 상태에서 유압실린더가 하강작동을 하게 되면, 압이 가해져 작동 중인 에어실린더(20)에 부하가 발생 될 수 있는데, 본원발명의 레귤레이터(70)에 에어 실린더(20)가 가진 압력 값에 비해 작은 값을 설정해 두면 안정적으로 유압실린더(40)와 에어 실린더(20)가 동시에 부하 없이 하강 작동이 용이하다. 이는 유압실린더와 에어실린더가 가압을 위해 상승 작동을 할 때도 마찬가지로써 실린더의 상승, 하강 모두 동일하게 적용할 수 있는 것이다.

상기와 같은 구조적인 특징을 갖는 본원 발명의 핵심은 유압실린더와 에어 실린더가 공조하는 장치에서 에어 실린더가 작동을 하고 있는 상태에서 유압실린더가 작동을 하더라도 레귤레이터가 완충기능을 수행할 수 있도록 함으로써 에어 실린더에 부하가 발생 되지 않도록 함과 동시에 장비의 오작동을 방지할 수 있도록 한 것이다.

1:사형 틀 2:상부 사형 틀
3:하부 사형 틀 10:가압 완충 장치
20:에어실린더 30:가압블록
31:절곡편 40:유압실린더
50:사각프레임 60:에어솔밸브
70:레귤레이터
80:이송체인 100:이송부
300:사형 틀용 이물질 제거부
400:하부 챔버용 이물질 제거부
500:홀딩부 510:지지봉
520:지지프레임 530:상부챔버
531:사각프레임 536:에어실린더
550:하부챔버 551:사각프레임
553:에어실린더 600:가압부
610:상부 가압블록
611:상부 가압용 유압실린더
620:하부 가압블록
621:하부 가압용 유압실린더
700:주물사 공급부
800:진동 발생부 810:진동소자
900:금형 공급부
S:사형의 연속 자동화 제조장치

Claims (2)

1. 에어 실린더(20)가 장착 고정되는 절곡편(31)이 좌, 우 대칭 구조로 하측 방향으로 형성되며, 유압실린더(40)와 기능적으로 연결되어 승강하는 가압블록(30);
   상기 가압블록(30)과 기능적으로 연결되어 가압블록(30) 및 에어 실린더(20)를 동시에 일정구간 승강시켜주는 상부 가압용 유압실린더(40);
   상기 절곡편(31)의 상단에 장착 고정되어 사각프레임(50)을 일정구간 승강시켜주는 에어실린더(20);
   상기 에어실린더(20)와 기능적으로 연결되어 에어실린더(20)의 작동에 의해 일정구간 승강하며, 사형 틀(1)이 안착 되는 사각프레임(50);
   상기 유압실린더(40)와 에어실린더(20)와 연결되어 각각의 실린더(40,20)가 안정적으로 동시 또는 개별작동이 용이하도록 하는 에어솔밸브(60);
   가 구비되어 유압실린더(40)의 승강 작동 후 에어실린더(20)가 추가 승강 작동될 수 있도록 구성되며, 상기 유압실린더(40)의 승강 작동시 에어실린더(20)에 부하가 발생 되지 않도록 에어실린더(20)의 일측에는 완충기능을 하는 레귤레이터(70)가 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사형 제조장치용 가압 완충 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 레귤레이터(70)에 설정되는 압력 값은 에어실린더(20)가 가진 정격압력에 비해 2 ~ 5(kg/㎠) 작은 값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 사형 제조장치용 가압 완충 장치

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