KR20170050297A - 스트랩 주조용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트랩을 주조하기 위하여 사용하는 스트랩 주조용 금형의 게이트 전면에, 이송할 수 있는 댐을 설치함으로써 대기중인 납의 수위를 일정하게 유지하여, 일정 두께의 스트랩을 구성할 수 있도록 하는 방식이다. 설치된 댐을 닫아 일정 높이의 수위가 채워지도록 펌프를 회전한 후, 수위가 안정적인 상태에서 댐을 열면 높아진 수위만큼만 12개의 스트랩에 동시에 투입되어 일정 두께의 스트랩을 형성되도록 한다.

Description

스트랩 주조용 금형{A mold for strap}

본 발명은 배터리 내의 양극판은 양극판끼리 음극판은 음극판끼리 합치기 위하여 즉, 동일한 극성을 띄는 복수개의 전극판을 합치기 위하여 사용하는 스트랩을 주조하는 금형에 관한 것이다.

자동차 및 산업용에 사용하는 배터리 내부에는 전기를 발생시키기 위하여 필요한 복수개의 양극판과 음극판이 삽입되며, 각각의 극성에 대한 복수개의 극판을 연결해야만 고객이 원하는 전압 및 용량을 달성할 수 있다. 이러한 복수개의 극판이 연결되는 부분을 스트랩이라 하는 바, 이러한 스트랩은 통상 주조 방식으로 제조된다. 일반적으로 하나의 배터리에는 12개의 스트랩이 구성된다.

스트랩을 제조하기 위한 설비로는 용융된 납을 주기적으로 공급하기 위하여 일정속도로 회전하는 펌프, 펌프에 의하여 납을 공급받아 실질적으로 스트랩을 성형하는 스트랩 주조용 금형이 필요하다.

종래의 스트랩 제조 장치는, 용융된 납을 공급하는 펌프와, 펌프에 연결된 1개의 주배관과, 주배관에 연결되어 다시 스트랩 주조용 금형 투입부에서 전면, 후면으로 각각 2개씩, 총 4개의 배관으로 나눠지며 이러한 4개의 배관은 전면, 후면으로 각각 6개씩, 총 12개의 스트랩에 납을 공급하는데 사용된다.

이러한 복잡한 배관 구조로, 펌프 및 금형 배관에 연설(납이 굳어져서 딱딱해짐)이 발생하게 되면 배관 상태에 따라 금형 전면, 후면의 전체적인 납량이 틀어지게 되며 이는 각각의 스트랩의 두께 차이를 발생하는 첫번째 요인이 된다. 이를 예방하기 위하여 배관에 대한 청소를 주기적으로 진행하나, 완전한 개선책은 될 수 없다.

스트랩의 두께차이를 발생시키는 두번째 요인으로는, 스트랩 금형 자체의 스트랩 위치가 모두 상이하기 때문이다. 일반적인 금형은 1M 이상으로 펌프와 연결시 가까운 스트랩과 먼 스트랩이 존재하는데 동일한 펌프의 회전이더라도 위치에 따라 스트랩의 수위 차이가 발생하게 된다. 또한 스트랩에 납을 공급한 후 더 이상의 납이 투입되지 않도록 펌프부 측면으로 납을 배출하게 되는데, 이 또한 펌프와 가까운 스트랩 부분부터 납이 먼저 배출되므로 스트랩 두께에 영향을 미치게 된다.

즉, 종래의 경우 설비상의 복잡한 배관 구조 및 금형 자체의 스트랩 위치가 상이함에 따라 12개 각각의 스트랩 두께 편차가 발생하여 재료비의 상승이 불가피하나, 공간상의 제약 및 작업 효율성을 고려하여 현재의 방식을 고수하고 있는 실정이다.

등록특허 제10-1367565호는 게이트의 높이를 낮추어서 실제로 생산되는 스트랩의 두께를 목표두께에 근접하도록 하는 기술을 개시한 바 있다. 이를 위해서, 스트랩 주조용 금형에서 있어서, 용융된 납을 공급하는 공급실:과 상기 용융된 납을 공급받아 스트랩 모양으로 성형하는 성형부: 및 상기 공급실과 상기 성형부 사이에 위치하는 게이트: 를 포함하되, 상기게이트는 높이 조절이 가능하여 상기 게이트의 높이에 따라 상기 스트랩의 두께를 조절 가능한 스트랩 주조용 금형이 제공된다. 상기 특허는 게이트를 이용하는 점에서 본원발명과 유사하나 다수의 스트랩의 두께를 일정하게 유지하기 위하여 생산할 때마다 개별로 12개의 게이트의 높이를 일일이 변경해야 하므로 작업 대기시간이 증가하며, 또한 게이트 높이 변경시 이미 가열된 금형위로 손을 뻗어서 작업이 이루어져야 하므로, 안전사고(화상)에 취약하여 양산 적용에 실효성이 없다.

등록특허 제10-1367565호 ‘스트랩 주조용 금형’ 공개일자 2013년07월29일

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 스트랩 주조 금형의 게이트 전면부에 댐을 설치하고 스트랩의 양만큼 수위를 높게 유지되도록 펌프를 회전한 후 수위가 안정화되면 댐을 열어 일정한 양이 12개의 스트랩에 동시에 투입되도록 하는데 그 목적이 있다.

종래의 스트랩 주조용 금형의 구성은, 용융된 납을 공급하는 공급실, 용융된 납을 공급받아 스트랩 모양으로 성형하는 성형부, 상기 공급실과 성형부 사이에 존재하여 납의 자유낙하가 용이하도록 구배가 형성된 게이트로 구성되어 있다. 이러한 금형의 구조를 그대로 유지하되, 각각의 게이트 전면부에 이송할 수 있는 댐을 설치하고 각각의 댐을 서보모터로 연결하여 닫고 열림을 제어 가능토록 한다.

본 발명은 12개 각각에 성형되는 스트랩의 두께가 상이함에 따라 불가피하게 일정 두께 이하로 성형되는 일부 스트랩의 두께를 인위적으로 높이기 위한 조치로 나머지 스트랩의 납량을 과도하게 투입하게 되는데 이 때 발생하는 불필요한 재료비의 상승을 억제하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 스트랩 주조용 금형을 도시한 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예로 스트랩 주조용 금형의 수직 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예로 스트랩 주조용 금형을 도시한 사시도이다. 본 발명의 스트랩 주조용 금형은 용융된 납을 공급하는 공급실(100)과, 스트랩에 적정 양만 유입되도록 수위를 조정하는 댐(200)과, 용융된 납이 자유낙하가 가능토록 경사지게 설계된 게이트(300), 및 스트랩을 성형하는 성형부(400)로 구성된다.

도 2와 도 3은 본 발명의 일실시예로 스트랩 주조용 금형의 수직 단면도이다. 상기 수위를 조정하는 댐(200)이 닫혀진 상태에서 펌프의 일정한 회전속도에 의하여 용융된 납이 공급실(100)을 채워지게 되고, 일정한 수위(10)를 유지하게 된다. 이때 수위는 성형부(300)를 충분히 채울수 있을만큼 높아야 한다. 수위가 안정적으로 유지됨을 확인 후 닫혀있던 댐(200)을 열면 용융된 납은 자유낙하에 의하여 게이트(300)를 통과하여 성형부(400)에 채워지게 된다. 이후 수위(20)는 성형부(400)에 채워진 납량만큼 줄어들게 되며, 다시 댐 (300)을 닫을 경우 펌프의 일정한 회전속도에 의하여 초기의 수위(10)대로 원상 복귀된다.

종래의 작업방식인 성형 이후의 납물 배출은 실시하지 않음으로써 납물 배출에 따른 각각의 스트랩의 수위편차는 발생하지 않는다. 성형부(400)에 채워진 납의 양이 많거나 적을 경우에는 펌프의 회전속도를 변경하여 적정 수위로 조정한다.

종래의 스트랩 성형방법은 펌프를 가동하여 납을 게이트 하단까지 공급하여 대기한 후 스트랩을 성형하기 위하여 펌프의 회전속도를 증가시키면 납의 수위가 증가하면서 게이트를 통과하여 용융된 납이 스트랩 성형부로 차 들어가서 스트랩이 성형되고, 이어 펌프 회전속도를 감소시켜 납의 수위를 떨어뜨리면서 잔여 납을 배출하는 구조이다. 상술한 바와 같이, 금형의 스트랩 위치에 따라 펌프에 의한 수위 증가 및 납의 배출시 납량 차이가 발생하는 문제점이 있으나, 작업 효율성을 고려할 때 현재의 스트랩 위치는 변경 불가능하다. 따라서 수위 및 배출되는 납량 차이를 배제하기 위해 종전의 스트랩 금형을 유지하되, 스트랩 금형의 게이트 전면부에 댐을 설치한 후 댐을 닫아 수위를 스트랩이 완전히 성형될 수 있을 만큼 펌프를 회전시키면 수위는 안정적으로 유지되며 수위는 스트랩 위치에 상관없이 일정하게 투입될 수 있다. 스트랩 성형을 위하여 댐을 열면 전체적인 수위가 같은 상태에서 성형부로 납이 흘러 들어가므로 수위는 동일하게 떨어진다. 종래의 방법인 납의 배출작업은 진행하지 않음으로써 스트랩 두께편차를 줄인다.

즉, 본 발명은 스트랩 주조용 금형에 있어서, 용융된 납을 공급하는 공급실(100)과, 스트랩에 적정 양만 유입되도록 수위를 조정하는 댐(200)과, 용융된 납이 자유낙하가 가능토록 경사지게 설계된 게이트(300)와, 스트랩을 성형하는 성형부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트랩 주조용 금형을 제공한다.

상기 스트랩 주조용 금형은 12개가 1조로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 각 조의 댐(200)은 제조되는 스트랩의 두께가 일정하도록 서보모터에 의해 동시에 개폐되는 것이 바람직하다.

본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다. 또한, 청구항 부호는 이해를 돕기 위한 것일 뿐 본 발명의 형상과 구조를 첨부된 도면에 한정한다는 뜻이 아니다.

10 : 게이트(300) 통과 전 댐(200) 수위
20 : 스트랩 성형 완료 후 댐(200) 수위
100 : 공급실
200 : 댐
300 : 게이트
400 : 성형부

Claims (3)

1. 스트랩 주조용 금형에 있어서,
   용융된 납을 공급하는 공급실(100)과, 스트랩에 적정 양만 유입되도록 수위를 조정하는 댐(200)과, 용융된 납이 자유낙하가 가능토록 경사지게 설계된 게이트(300)와, 스트랩을 성형하는 성형부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스트랩 주조용 금형.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 스트랩 주조용 금형은 12개가 1조로 구성되는 것을 특징으로 하는 스트랩 주조용 금형.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 각 조의 댐(200)은 서보모터에 의해 동시에 개폐되는 것을 특징으로 하는 스트랩 주조용 금형.
   

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