KR20160023233A - 금형용 유체분사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열간 단조 장치의 금형 내부에 이형제 또는 냉각수 등과 같은 유체물을 분사하기 위한 유체분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하면, 유체물을 분사하는 분사노즐의 수평 위치를 자유롭게 조절가능하여, 열간 단조 장치에 의한 성형되는 피단조물의 종류 및 형태에 따라 달라지는 금형 내부의 다양한 형태에 분사노즐을 대응 위치시키며 유체물을 금형 내부에 분사시키는 금형용 유체분사장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 분사노즐이 장착된 유체공급관을 금형에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동시킬 수 있기 때문에, 금형의 내부에 대한 분사노즐의 위치를 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있고; 분사노즐의 위치이동이 가능하기 때문에, 단조 성형되는 피단조물의 종류 및 형태에 따라 달라지는 금형 내부에 대한 유체물의 분사위치를 자유롭게 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있으며; 피단조물이 성형되는 금형 내부의 형태에 대응되도록 분사노즐을 이동시키며 유체물의 정확한 분사가 가능하기 때문에, 사용되는 유체물의 양을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

금형용 유체분사장치{FLUID EJECTION DEVICE FOR THE MOLD}

본 발명은 열간 단조 장치의 금형 내부에 이형제 또는 냉각수 등과 같은 유체물을 분사하기 위한 유체분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하면, 유체물을 분사하는 분사노즐의 수평 위치를 자유롭게 조절가능하여, 열간 단조 장치에 의한 성형되는 피단조물의 종류 및 형태에 따라 달라지는 금형 내부의 다양한 형태에 분사노즐을 대응 위치시키며 유체물을 금형 내부에 분사시키는 금형용 유체분사장치에 분야이다.

금속을 가공하는 방법에는 주조, 용접, 단조, 압연 등 다양한 방법이 있다.

이러한 금속 가공 방법 중 단조는 금속덩어리나 두꺼운 판을 가압하여 변형시키는 금속 가공 방법의 하나로서, 이러한 단조에는 고온에서 가공하는 열간 단조와, 열간 단조보다 저온의 온간 단조 및 상온에서 가공하는 냉간 단조가 있다.

열간 단조는 단조 금속의 종류에 따라 서로 다른 온도에서 단조 과정이 이루어지고, 알루미늄의 경우에는 약 500℃, 철강은 약 900℃, 스테인레스강은 약 1300℃의 고온에서 단조가 이루어진다.

이러한 단조 과정에서는 금형과 소재 사이에 성형시 발생하는 마찰을 감소시켜 금형의 마모수명을 증가시키고 제품 성형 품질이 좋아지게 하기 위해 이형제가 사용되고 있고, 이형제와 함께 분사된 물 또한 금형온도의 지속적인 상승을 막아 금형의 경도를 유지하여 금형 마모수명을 증가시킬 수 있게 하고 있다.

이러한 이형제는 단조 프레스의 열간 단조 작업시 금형에 의해 가공된 소재가 금형으로부터 원활하게 분리되어 취출되게 하는 것으로, 금형과 소재의 원활한 분리를 위해 이형제를 금형에 연속적으로 분사하여 가공이 완료된 소재가 금형으로부터 용이하게 분리될 수 있도록 하였다.

상기와 같이 이형제를 금형과 소재 사이에 공급하기 위한 기술로 다양한 것이 있으며, 그 일예로 특허문헌 1 내지 3이 있다.

특허문헌 1(대한민국 실용신안등록 제0443279호)은 기대의 일측에 수평방향으로 설치되고 모터의 동력을 전달받아 정, 역회전 동작하는 샤프트와, 샤프트의 외경에 결합되는 슬리브와, 기대의 아래에 일정거리 떨어진 상태로 위치하며 슬리브와 링크로 연결되어 슬리브의 회전동작에 따라 좌, 우방향으로 틸팅동작하는 스윙암과, 스윙암의 선단부에 결합되며 스윙암의 틸팅동작에 따라 상, 하부금형 사이로 진입하여 상, 하부금형의 성형부로 이형제를 분사시키는 분사노즐과, 기대의 타측에 수평방향으로 설치되는 가이드샤프트와, 가이드샤프트의 외경에 결합되는 가이드슬리브 및 가이드슬리브와 스윙암을 연결하고 스윙암의 틸팅동작을 가이드하는 가이드링크를 포함하여 구성된 것이고,

특허문헌 2(대한민국 특허등록 제1131513호)는 피 성형물을 단조프레스기로 이송시키는 과정에서 단조프레스기를 구성하는 상, 하부금형으로 이형제를 분사시키도록 하고, 아울러 이형제를 방사상으로 퍼뜨려가며 분사시키도록 함으로서 금형 성형부 전체로 이형제를 골고루 분사시킬 수 있는 열간 단조 트랜스퍼의 센터빔에 설치되는 회전 이형제 분사노즐에 간한 것이며,

특허문헌 3(대한민국 특허공개 제2012-0020445호)은 외부로부터 공급된 유체가 이동되는 파이프와 상기 파이프의 일단에 고정 형성되고, 단조기계의 상하로 구성된 단조용 금형의 표면 또는 주물 상단으로 유체를 분사하는 분사노즐과 상기 파이프의 일단에 연장된 형태로 연결되며, 상기 파이프를 전후로 이동시키는 이동수단을 구비한 금형 내 유체 분사장치에 관한 것이다.

이러한 종래의 이형제 공급 장치와 관련된 기술들은 분사노즐과 각 분사노즐로 분사되는 냉각수나 이형제의 흐름을 단속하는 솔레이드밸브를 구비하고 있다.

이렇게 구성된 종래의 이형제 공급 장치는 솔레노이드밸브와 분사노즐 사이의 거리가 멀어 드롭현상이 발생되는 문제가 있다. 즉, 솔레노이드밸브가 폐쇄되면 분사노즐과 솔레노이드밸브를 연결하는 공급라인에 저압이 걸려 공급라인 내부에 냉각수나 이형제가 남아 있는 상태가 되고, 이 잔류액은 작은 충격에 의해 노즐을 통해 배출되어 작업 중 금형이나 소재에 떨어져 소재의 일부를 냉각시키게 되고, 이렇게 냉각된 부분의 인성이 다른 부분과 달라 단조 후 제품에 이상이 발생되는 문제가 있다.

본 발명은 금형용 유체분사장치의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 금형용 유체분사장치는 유체물이 분사되는 분사노즐이 유체분사장치의 일정부분에 고정된 상태를 유지하거나 금형에 대하여 단일의 방향으로만 이동가능한 상태로 유지하기 때문에, 단조 성형되는 피단조물의 종류 및 형태에 따라 달라지는 금형 내부의 형태의 변화에 따라 작업자가 분사노즐의 위치를 수시로 바꿔주어야 하는 문제가 발생하였고;

고정된 분사노즐 또는 금형에 대하여 단일의 방향으로만 이동가능한 분사노즐에서 분사되는 유체물을 금형 내부에 균일하고 원활하게 분사시키기 위하여, 금형의 내부 이외의 부분에도 유체물이 분사될 정도로 다량의 유체물을 분사해야 하는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

열간 단조 장치에 설치되어 분사노즐을 통해 금형의 내부에 유체물을 분사하는 유체분사장치에 있어서, 상기 분사노즐은 프레임에 체결되어 금형에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되는 유체공급관에 체결되고, 유체공급관의 이동에 의하여 금형 내부의 수평 모양과 대응되는 모양으로 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되며 유체물을 분사하도록 구성되는 금형용 유체분사장치를 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 금형용 유체분사장치는 분사노즐이 장착된 유체공급관을 금형에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동시킬 수 있기 때문에, 금형의 내부에 대한 분사노즐의 위치를 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있고;

분사노즐의 위치이동이 가능하기 때문에, 단조 성형되는 피단조물의 종류 및 형태에 따라 달라지는 금형 내부에 대한 유체물의 분사위치를 자유롭게 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있으며;

피단조물이 성형되는 금형 내부의 형태에 대응되도록 분사노즐을 이동시키며 유체물의 정확한 분사가 가능하기 때문에, 사용되는 유체물의 양을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 금형용 유체분사장치를 나타내는 사시도.
도 2 내지 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 금형용 유체분사장치를 나타내는 부분 분리사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 금형용 유체분사장치를 측단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 금형용 유체분사장치를 평면도.
도 6 내지 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 금형용 유체분사장치를 나타내는 부분 단면사시도.
도 8의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 금형용 유체분사장치의 작동순서를 나태는 사진.

본 발명은 열간 단조 장치의 금형 내부에 이형제 또는 냉각수 등과 같은 유체물을 분사하기 위한 유체분사장치에 관한 것으로서, 열간 단조 장치(50)에 설치되어 분사노즐(11)을 통해 금형(51)의 내부에 유체물을 분사하는 유체분사장치에 있어서, 상기 분사노즐(11)은 프레임(52)에 체결되어 금형(51)에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되는 유체공급관(10)에 체결되고, 유체공급관(10)의 이동에 의하여 금형(51) 내부의 수평 모양과 대응되는 모양으로 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되며 유체물을 분사하도록 구성되는 금형용 유체분사장치에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 8을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 의한 유체분사장치는 피단조물이 단조 성형되는 금형(51)을 구비하는 열간 단조 장치(50)에 직접 장착되거나, 도 1과 같이 열간 단조 장치(50)와는 별도의 구성으로 만들어지되 열간 단조 장치(50)와 연계하여 사용가능하며, 이하 유체분사장치가 '열간 단조 장치에 설치'라는 표현은 상기의 경우를 모두 아우른다.

이때, 유체분사장치의 분사노즐(11)은 도 8과 같이, 열린 상태를 가지는 금형(51)의 내부(즉, 성형홈)로 이형제 또는 냉각수 등과 같은 유체물(이하, '유체물'이라 칭함.)을 분사할 수 있도록 금형(51) 쪽으로 전진되거나 반대 쪽으로 후진가능하다.

또한 분사노즐(11)은 도 1과 같이 분사노즐(11)을 지지하고, 분사노즐(11)의 중공에 유체물을 공급하는 유체공급관(10)의 일측 말단 부분에 장착되며, 유체공급관(10)에 장착된 상태로 유체공급관(10)의 이동과 동일한 방향으로 이동된다.

아울러 상기 유체공급관(10)은 중공을 통하여 이송되는 유체물의 종류에 따라 다양한 재질의 것으로 구성가능하고, 유체공급관(10) 부분적으로도 목적에 따라 다양한 직경, 형태, 세부구조 또는 개수 등을 달리할 수 있다. 이하의 유체공급관(10)은 분사노즐(11)이 일측에 장착되고 중공에 유체물을 이송시킬 수 있는 다양한 종류의 관이 적절하게 사용가능하다.

구체적으로, 분사노즐(11)은 프레임(52)에 체결되어 금형(51)에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되는 유체공급관(10)에 체결되고, 유체공급관(10)의 이동에 의하여 금형(51) 내부의 수평 모양과 대응되는 모양으로 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되며 유체물을 분사하도록 구성된다.

즉, 상기 프레임(52)은 본 발명에 의한 유체분사장치의 뼈대를 구성하는 것으로서, 도 1 내지 3과 같이 복수 개의 프레임(52) 및 패널이 서로 체결되어 만들어지는 구조물의 일부 구성이다.

또한 유체공급관(10)은 상기 프레임(52)에 체결되어 금형(51)에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되는 구성으로서, 유체공급관(10)의 일측 말단에 장착된 분사노즐(11)을 필요에 따라 금형(51)의 내부인 성형홈 쪽으로 전진시키거나 후진시키며, 금형(51) 내부의 수평 모양에 따라 분사노즐(11)을 전/후/좌/우 방향으로 이동시키는 구성이다.

구체적으로, 유체공급관(10)은 도 2와 같이 하나 이상의 개수로 구성되고, 분사노즐(11)이 장착된 부분의 반대 쪽에 해당하는 일정부분이 유체이송배관(60)과 연결되어 유체물을 공급받아 유체물을 분사노즐(11)로 공급한다. 또한 유체이송배관(60) 또는 유체공급관(10)에는 공기이송배관(61)이 더 연결되어 유체에 공압을 가하거나 유체에 공기가 혼합되고, 상기와 같이 공압이 가해진(또는 공기가 혼합된) 유체물은 분사노즐(11)에서 더울 강력한 분사력으로 분사될 수 있다.

아울러 유체공급관(10)은 금형(51)에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되는데, 이때, 유체공급관(10)에 대한 이동력은 유압/공압실린더에 의한 가압 또는 복원력 또는 회전모터와 같은 구동수단에 의한 구동력으로 제공가능하다. 또한 프레임(52)에 대한 이동성은 레일시스템을 통하여 확보 가능하다.

더불어 금형(51)에 대한 유체공급관(10)의 전후 방향 이동은 분사노즐(11)을 통하여 금형(51) 내부에 유체물을 공급할 필요가 있을 때에는 유체공급관(10)이 금형(51) 방향 (전진 방향)으로 이동할 수 있도록 하고, 유체물의 분사가 완료된 이후에는 피단조물이 금형(51)에서 용이하게 열간 단조될 수 있도록 유체공급관(10)이 금형(51)의 외측(후진방향)으로 이동할 수 있도록 한다.

아울러 유체공급관(10)의 좌우 방향 이동은 유체공급관(10)이 금형(51) 방향으로 1차 적으로 이동된 이후에 금형(51) 내부의 형태(금형(51) 내부의 수평 모양)에 따라 유체공급관(10)이 전후 방향으로 이동하며 좌우 방향으로 이동되어 금형(51) 내부의 모양에 따라 이동될 수 있도록 한다.

즉, 피단조물이 도 8의 (a)와 같이 원형의 수평 모양을 가지는 경우 금형(51) 내부의 수평 모양은 원형의 형태를 가지고, 유체공급관(10)은 최초에 금형(51)에 가까워지는 방향으로 전진 한 후 금형(51) 내부의 상부에 해당하는 부분까지 분사노즐(11)이 위치될 수 있도록 한다. 이후 유체공급관(10)은 전/후/좌/우 방향을 조합에 의하여 금형(51) 내부의 수평 모양과 대응되는 원형으로 수평이동함과 동시에, 유체공급관(10)의 말단에 장착된 분사노즐(11)에서 유체물이 분사되는 구성을 한다.

상기와 연관하여, 유체공급관(10)은 피단조물의 수평 모양 형태에 따라 금형(51) 내부의 수평 모양이 원형, 타원형 또는 다각형의 형태로 구성되는 경우에는, 그에 대응되는 모양으로 이동할 수 있다.

이때, 유체분사장치에는 구동수단에 의하여 이동력을 제공받고, 유체공급관(10)이 금형(51) 내부의 수평 모양에 따라 자동적으로 이동할 수 있도록 구동수단의 구동력과 구동방향을 전자적으로 제어할 수 있으며, 상기 전자적 제어를 위한 제어시스템은 종래의 전기 회로기술을 적용가능하다.

또한 본 발명은 금형(51)에 대한 유체이동관의 좌우 방향 및 전후 방향을 원활한 조절을 위하여, 유체공급관(10)을 좌우이동유닛(20)과 전후이동유닛(30)에 각각 체결시키고, 상기 좌우이동유닛(20)과 전후이동유닛(30)에 의한 유체이동관의 각각 이동이 서로의 이동에 간섭되지 않도록 하는 연결유닛(40)을 구성할 수 있다.

구체적으로, 상기 유체공급관(10)은 유체공급관(10)과 체결되고, 프레임(52)에 체결된 구동수단의 구동력으로 유체공급관(10)을 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 이동시키는 좌우이동유닛(20)과; 프레임(52)에 체결된 또 다른 구동수단의 구동력으로 유체공급관(10)을 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 이동시키는 전후이동유닛(30)과; 일측은 상기 유체공급관(10)에 체결되고, 타측은 상기 전후이동유닛(30)에 체결되며, 일측과 타측의 사이에는 레일수단이 장착되는 연결유닛(40);을 포함하여 구성되는 이동수단에 의하여, 금형(51)에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동될 수 있다.

즉, 상기 좌우이동유닛(20)은 도 3과 같이, 유체공급관(10)과 체결되고, 프레임(52)에 체결된 구동수단의 구동력으로 유체공급관(10)을 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 이동시키는 구성으로서, 일정의 프레임(52)에 체결된 몸체가 체결된 유압/공압 실린더 또는 회전모터 등의 구동수단에 의한 구동력으로 구동수단의 실린더 또는 회전축과 가이드부재로 연결된 유체공급관(10)을 좌우 방향으로 이동시키는 구성이다.

이때, 좌우이동유닛(20)은 상기에서 언급한 바와 같이 구동수단의 종류(유압/공압 실린더 또는 회전모터)에 따라 그에 알맞은 구성을 할 수 있고, 도 6과 같이 구동수단이 회전모터로 구성되는 경우의 좌우이동유닛(20)은 프레임(52)에 체결되고 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 회전하고 좌우 방향으로 길이를 형성하는 제1볼트스크류(22)가 장착되는 제1회전모터(21)와; 상기 제1볼트스크류(22)에 일측의 너트부(24)가 이동가능하도록 체결되고, 일측에서 연장된 타측은 유체공급관(10)이 전후 방향으로 이동가능하도록 체결되는 제1이동가이드(23)와; 제1가이드레일(25a)은 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 길이를 형성하며 프레임(52)에 체결되고, 가이드레일에 이동가능하도록 대응체결되는 제1레일블럭(25b)은 상기 제1이동가이드(23)에 체결되는 제1레일수단(25);을 포함하는 구성을 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1회전모터(21)는 프레임(52)에 제1회전모터(21)의 몸체에 해당하는 일정부분이 체결되고, 제1회전모터(21)의 회전축에 연결되어 회전하는 제1볼트스크류(22)가 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 회전하고 좌우 방향으로 길이를 형성하며 장착된다.

즉, 상기 제1회전모터(21)는 제1볼트스크류(22)를 회전시켜 제1볼트스크류(22)에 체결된 제1이동가이드(23)를 제1볼트스크류(22)의 길이 방향(좌우 방향)으로 이동시키고, 제1이동가이드(23)와 일정부분이 연결된 유체공급관(10)은 제1이동가이드(23)의 이동으로서 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 이동한다.

이때, 상기 제1이동가이드(23)는 도 6과 같이, 상기 제1볼트스크류(22)에 일측의 너트부(24)가 이동가능하도록 체결되고, 일측에서 연장된 타측은 유체공급관(10)이 체결되는 구성을 한다.

아울러 제1레일수단(25)은 도 6과 같이, 제1가이드레일(25a)과 상기 제1가이드레일(25a)에 대응 결속되는 제1레일블럭(25b)으로 이루어지는 구성으로서, 제1가이드레일(25a)은 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 길이를 형성하며 프레임(52)에 체결되고, 제1가이드레일(25a)에 이동가능하도록 대응체결되는 제1레일블럭(25b)은 상기 제1이동가이드(23)에 체결되는 구성을 한다.

즉, 제1레일수단(25)은 제1가이드레일(25a)이 프레임(52)에 체결되고 제1레일블럭(25b)이 제1이동가이드(23)에 체결되도록 구성되어, 제1이동가이드(23)에 체결된 유체공급관(10)이 프레임(52)에 지지되며 금형(51)에 대한 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 한다.

더불어 제1레일수단(25)은 도 6과 같이 유체공급관(10)을 중심으로 상부와 하부에 해당하는 위치에 복수 개로 구성되어 유체공급관(10)을 더욱 안정되게 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다.

또한 상기 제1레일가이드의 길이로서 형성된 이동로는 금형(51)에 대한 유체공급관(10)의 좌우 방향의 이동의 안정성을 확보하고, 유체공급관(10)의 좌우 방향 이동의 최대거리를 확보한다.

아울러 상기 전후이동유닛(30)은 도 3과 같이, 프레임(52)에 체결된 또 다른 구동수단의 구동력으로 유체공급관(10)을 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 이동시키는 구성으로서, 일정의 프레임(52)에 체결된 몸체가 체결된 유압/공압 실린더 또는 회전모터 등의 구동수단에 의한 구동력으로 구동수단의 실린더 또는 회전축과 가이드부재로 연결된 유체공급관(10)을 전후 방향으로 이동시키는 구성이다.

이때, 전후이동유닛(30)은 상기에서 언급한 바와 같이 구동수단의 종류(유압/공압 실린더 또는 회전모터)에 따라 그에 알맞은 구성을 할 수 있고, 도 7과 같이 구동수단이 회전모터로 구성되는 경우의 전후이동유닛(30)은 프레임(52)에 체결되고 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 회전하고 전후 방향으로 길이를 형성하는 제2볼트스크류(32)가 장착되는 제2회전모터(31)와; 상기 제2볼트스크류(32)에 일측의 너트부(34)가 이동가능하도록 체결되고, 일측에서 연장된 타측은 유체공급관(10)이 체결된 연결유닛(40)의 일측에 체결되는 제2이동가이드(33)와; 제2가이드레일(35a)은 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 길이를 형성하며 프레임(52)에 체결되고, 제2가이드레일(35a)에 이동가능하도록 대응체결되는 제2레일블럭(35b)은 상기 제2이동가이드(33)에 체결되는 제2레일수단(35);을 포함하는 구성을 할 수 있다.

구체적으로, 상기 제2회전모터(31)는 프레임(52)에 제2회전모트의 몸체에 해당하는 일정부분이 체결되고, 제2회정모터의 회전축에 연결되어 회전하는 제2볼트스크류(32)가 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 회전하고 전후 방향으로 길이를 형성하며 장착된다.

즉, 상기 제2회전모터(31)는 제2볼트스크류(32)를 회전시켜 제2볼트스크류(32)에 체결된 제2이동가이드(33)를 제2볼트스크류(32)의 길이 방향(전후 방향)으로 이동시키고, 제2이동가이드(33)와 일정부분이 연결된 하기의 연결유닛(40)은 연결유닛(40)에 장착된 레일수단으로써 전후이동유닛(30)의 이동에 대한 좌우이동유닛(20)의 영향을 상쇄시킨다(하기에서 구체적으로 설명함.).

이때, 상기 제2이동가이드(33)는 도 7과 같이, 상기 제2볼트스크류(32)에 일측의 너트부(34)가 이동가능하도록 체결되고, 일측에서 연장된 타측은 유체공급관(10)이 체결된 연결유닛(40)의 일측에 체결되는 구성을 한다.

아울러 제2레일수단(35)은 도 7과 같이, 제2가이드레일(35a)과 상기 제2가이드레일(35a)에 대응 결속되는 제2레일블럭(35b)으로 이루어지는 구성으로서, 제2가이드레일(35a)은 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 길이를 형성하며 프레임(52)의 일정부분에 체결되고, 제2가이드레일(35a)에 이동가능하도록 대응체결되는 제2레일블럭(35b)은 상기 제2이동가이드(33)에 체결되는 구성을 한다.

즉, 제2레일수단(35)은 제2가이드레일(35a)이 프레임(52)에 체결되고 제2레일블럭(35b)이 제2가이드에 체결되도록 구성되어, 제2이동가이드(33)에 체결된 연결유닛(40)에 일정부분이 체결된 유체공급관(10)이 프레임(52)에 지지되며 금형(51)에 대한 전후 방향으로 이동할 수 있도록 한다.

더불어 제2레일수단(35)은 도 7과 같이 유체공급관(10)을 중심으로 양쪽 측부에 해당하는 위치에 복수 개로 구성되어 유체공급관(10)을 더욱 안정되게 전후 방향으로 이동시킬 수 있다.

또한 상기 제2레일가이드의 길이로서 형성된 이동로는 금형(51)에 대한 유체공급관(10)의 전후 방향의 이동의 안정성을 확보하고, 유체공급관(10)의 전후 방향 이동의 최대거리를 확보한다.

아울러 연결유닛(40)은 도 7과 같이, 일측은 상기 유체공급관(10)에 체결되고, 타측은 상기 전후이동유닛(30)에 체결되며, 일측과 타측의 사이에는 레일수단이 장착되는 구성으로서, 유체공급관(10)이 좌우이동유닛(20)으로서 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 이동되거나 전후이동유닛(30)으로서 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 이동될 때, 각각의 이동유닛(20, 30)에 의한 유체공급관(10)의 이동을 위한 이동력이 유체공급관(10)을 간섭시키는 것을 방지하기 위한 구성이다.

즉, 본 발명에 의한 유체공급관(10)은 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 이동되기 위하여 좌우이동유닛(20)과 체결되고, 전후 방향으로 이동되기 위하여 전후이동유닛(30)과 체결되는데, 만약 좌우이동유닛(20)에 의하여 유체공급관(10)이 좌측 또는 우측 방향으로 이동된 경우, 좌측 또는 우측 방향에 대한 이동성 확보가 안 되는 전후이동유닛(30)은 좌측 또는 우측 방향으로 이동하는 유체공급관(10)을 따라 이동될 수 없고, 그로 인하여 유체공급관(10)의 좌측 또는 우측 방향 이동은 불가한 문제가 발생한다.

이에 대하여, 상기 연결유닛(40)은 레일수단을 중심으로 일측은 유체공급관(10)과 체결되고 타측은 전후이동유닛(30)에 체결되어 어느 하나의 이동유닛의 이동에 대한 다른 하나의 이동유닛의 이동성을 확보할 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.

구체적으로, 상기 연결유닛(40)은 상기 유체공급관(10)이 체결되는 제1지지블럭(42)과; 상기 전후이동유닛(30)의 구동수단에 의하여 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 이동하는 전후이동유닛(30)의 일측 부분이 체결되는 제2지지블럭(43)과; 상기 제1지지블럭(42)과 제2지지블럭(43)의 사이에 위치되고, 제3가이드레일(41a)은 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 길이를 형성하며 상기 제1지지블럭(42)에 체결되고, 제3가이드레일(41a)에 이동가능하도록 대응체결되는 제3레일블럭(41b)은 상기 제2지지블럭(43)에 체결되는 제3레일수단(41);을 포함하는 구성을 할 수 있다.

즉, 상기 제1지지블럭(42)은 도 7과 같이, 유체공급관(10)의 일정부분이 체결되어 유체공급관(10)의 이동과 함께 전/후/좌/우 방향으로 이동되는 구성이고, 상기 제2지지블럭(43)은 상기 제1지지블럭(42)과 대향하는 부분에 위치되는 상태로 전후이동유닛(30)의 일측 부분(보다 상세하면 제2이동가이드(33))에 체결되어 전후이동유닛(30)의 일측 부분(제2이동가이드(33))의 이동과 함께 전/후/좌/우 방향으로 이동되는 구성이다.

또한 제3레일수단(41)은 도 7과 같이, 제3가이드레일(41a)과 제3레일블럭(41b)으로 이루어지는 구성으로서, 상기 제1지지블럭(42)과 제2지지블럭(43)의 사이에 위치되어 제3가이드레일(41a)은 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 길이를 형성하며 상기 제1지지블럭(42)에 체결되고, 제3가이드레일(41a)에 이동가능하도록 대응체결되는 제3레일블럭(41b)은 상기 제2지지블럭(43)에 체결되기 때문에, 서로 직교되는 방향으로 유체공급관(10)을 이동시키는 좌우이동유닛(20)과 전후이동유닛(30)에 의한 이동력이 간섭되지 않도록 하는 효과를 실현한다.

이하, 본 발명에 의한 금형용 유체분사장치를 이용하여 수평 모양이 원형을 하나는 금형(51) 내부에 이형제를 분사하는 작업의 순서를 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 8의 (a)와 같이 말단에 분사노즐(11)이 장착된 유체공급관(10)은 금형(51)보다 후방에 위치한 상태이고, 전후이동유닛(30)의 제2회전모터(31)가 작동하여 회전축을 회전시켜 회전축과 연결된 제2볼트스크류(32)를 회전시킨다.

이후 제2볼트스크류(32)에 체결된 제2이동가이드(33)는 제2볼트스크류(32)에서 금형(51)이 위치된 방향인 전진 방향으로 이동되고, 도 8의 (b)와 같이 제2이동가이드(33)와 체결된 연결유닛(40)도 전진 방향으로 이동하여 연결유닛(40)에 체결된 유체공급관(10)이 금형(51) 쪽으로 이동되며, 분사노즐(11)은 금형(51) 내부의 상부에 위치된다.

이후 좌우이동유닛(20)의 제1회전모터(21)가 작동하며 회전축을 회전시켜 회전축과 연결된 제1볼트스크류(22)를 회전시키고, 제1볼트스크류(22)에 체결된 제1이동가이드(23)는 제1볼트스크류(22)에서 금형(51)이 위치된 방향인 좌측 방향으로 이동되며, 제1이동가이드(23)와 체결된 유체공급관(10)은 금형(51) 내부의 좌측 방향으로 이동한다. 이후 좌우이동유닛(20)은 상기와 반대로 작동하여 유체공급관(10)을 금형(51) 내부의 우측 방향을 이동시키고, 다시 좌측 방향으로 이동시켜 최초 유체공급관(10)의 위치로 복귀시킨다.

이때, 좌우이동유닛(20)에 의하여 유체공급관(10)이 좌측 방향, 우측 방향 및 좌측 방향으로 순차적으로 이동할 때, 전진이동유닛은 유체공급관(10)을 전진 방향 및 후진 방향으로 순차적으로 이동시켜, 분사노즐(11)의 말단이 도 8의 (c) 내지 (e)와 같이 금형(51) 내부의 수평 모양과 동일한 원형을 형성하며 이동하면서 이형제를 분사한다.

이후, 전진이동유닛은 도 8의 (f)와 같이 유체공급관(10)을 금형(51)에 대하여 후방 방향으로 이동시키는 작동을 한다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 유체공급관 11 : 분사노즐
20 : 좌우이동유닛 21 : 제1회전모터
22 : 제1볼트스크류 23 : 제1이동가이드
24 : 너트부 25 : 제1레일수단
25a : 제1가이드레일 25b : 제1레일블럭
30 : 전후이동유닛 31 : 제2회전모터
32 : 제2볼트스크류 33 : 제2이동가이드
34 : 너트부 35 : 제2레일수단
35a : 제2가이드레일 35b : 제2레일블럭
40 : 연결유닛 41 : 제3레일수단
41a : 제3가이드레일 41b : 제3레일블럭
42 : 제1지지블럭 43 : 제2지지블럭
50 : 열간 단조 장치 51 : 금형
52 : 프레임 60 : 유체이송배관
61 : 공기이송배관

Claims (5)

1. 열간 단조 장치(50)에 설치되어 분사노즐(11)을 통해 금형(51)의 내부에 유체물을 분사하는 유체분사장치에 있어서,
   상기 분사노즐(11)은,
   프레임(52)에 체결되어 금형(51)에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되는 유체공급관(10)에 체결되고, 유체공급관(10)의 이동에 의하여 금형(51) 내부의 수평 모양과 대응되는 모양으로 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되며 유체물을 분사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 금형용 유체분사장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유체공급관(10)은,
   유체공급관(10)과 체결되고, 프레임(52)에 체결된 구동수단의 구동력으로 유체공급관(10)을 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 이동시키는 좌우이동유닛(20)과;
   프레임(52)에 체결된 또 다른 구동수단의 구동력으로 유체공급관(10)을 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 이동시키는 전후이동유닛(30)과;
   일측은 상기 유체공급관(10)에 체결되고, 타측은 상기 전후이동유닛(30)에 체결되며, 일측과 타측의 사이에는 레일수단이 장착되는 연결유닛(40);을 포함하여 구성되는 이동수단에 의하여 금형(51)에 대하여 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 금형용 유체분사장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 좌우이동유닛(20)은,
   프레임(52)에 체결되고 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 회전하고 좌우 방향으로 길이를 형성하는 제1볼트스크류(22)가 장착되는 제1회전모터(21)와;
   상기 제1볼트스크류(22)에 일측의 너트부(24)가 이동가능하도록 체결되고, 일측에서 연장된 타측은 유체공급관(10)이 체결되는 제1이동가이드(23)와;
   제1가이드레일(25a)은 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 길이를 형성하며 프레임(52)에 체결되고, 제1가이드레일(25a)에 이동가능하도록 대응체결되는 제1레일블럭(25b)은 상기 제1이동가이드(23)에 체결되는 제1레일수단(25);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금형용 유체분사장치.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 전후이동유닛(30)은,
   프레임(52)에 체결되고 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 회전하고 전후 방향으로 길이를 형성하는 제2볼트스크류(32)가 장착되는 제2회전모터(31)와;
   상기 제2볼트스크류(32)에 일측의 너트부(34)가 이동가능하도록 체결되고, 일측에서 연장된 타측은 유체공급관(10)이 체결된 연결유닛(40)의 일측에 체결되는 제2이동가이드(33)와;
   제2가이드레일(35a)은 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 길이를 형성하며 프레임(52)에 체결되고, 제2가이드레일(35a)에 이동가능하도록 대응체결되는 제2레일블럭(35b)은 상기 제2이동가이드(33)에 체결되는 제2레일수단(35);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금형용 유체분사장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 연결유닛(40)은,
   상기 유체공급관(10)이 체결되는 제1지지블럭(42)과;
   상기 전후이동유닛(30)의 구동수단에 의하여 금형(51)에 대하여 전후 방향으로 이동하는 전후이동유닛(30)의 일측 부분이 체결되는 제2지지블럭(43)과;
   상기 제1지지블럭(42)과 제2지지블럭(43)의 사이에 위치되고, 제3가이드레일(41a)은 금형(51)에 대하여 좌우 방향으로 길이를 형성하며 상기 제1지지블럭(42)에 체결되고, 제3가이드레일(41a)에 이동가능하도록 대응체결되는 제3레일블럭(41b)은 상기 제2지지블럭(43)에 체결되는 제3레일수단(41);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금형용 유체분사장치.
   

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