KR20230161728A - 실링장치 및 실링방법 - Google Patents

실링장치 및 실링방법 Download PDF

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KR20230161728A
KR20230161728A KR1020220061447A KR20220061447A KR20230161728A KR 20230161728 A KR20230161728 A KR 20230161728A KR 1020220061447 A KR1020220061447 A KR 1020220061447A KR 20220061447 A KR20220061447 A KR 20220061447A KR 20230161728 A KR20230161728 A KR 20230161728A
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KR
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sealing material
mold
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sealing
magnetic force
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KR1020220061447A
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정승환
오창석
편수철
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 실링장치는 주형에 삽입될 수 있도록 일방향으로 연장 형성된 조작부 및 주형의 내부에 삽입되어 있는 더미바의 헤드 상의 실링재를 헤드와 주형의 내벽면 사이의 틈으로 이동시킬 수 있게 헤드에 진동을 가할 수 있는 진동기를 구비하고, 조작부에 연결된 처리부를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 의하면, 진동을 이용하여 헤드 상으로 투입된 끈기를 가지는 실링재를 헤드와 주형 사이의 틈으로 용이하게 유입시킬 수 있다. 이에 따라, 헤드와 주형 사이의 틈을 실링재로 메꾸는 실링 작업을 종래에 비해 쉽게 실시할 수 있다. 즉, 작업자에게 신체적으로 무리가 가해지는 것을 억제하면서, 헤드와 주형 사이의 틈으로 실링재를 유입시켜 메꿀 수 있다.

Description

실링장치 및 실링방법{SEALING APPARATUS AND SEALING METHOD}
본 발명은 실링장치 및 실링방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주형 내부로 투입된 실링재를 주형과 더미바 헤드 사이의 틈으로 용이하게 유입시키거나, 실링재의 투입 및 위치 조절이 용이한 실링장치 및 실링방법에 관한 것이다.
주형의 하측으로 주편을 인발시키면서 연속으로 주조를 실시하기 위해, 주형으로 용강을 공급하기 전에 주형의 하측 개구를 더미바 헤드로 폐쇄한다.
이후, 용강의 유출을 방지하기 위하여 주형과 더미바 헤드 간의 틈을 실런트를 메꿔 1차 실링한다. 다음으로, 더미바 헤드 상에 칩(chip)을 투입하고, 칩 상에 코일(coil)을 투입하여 실링 작업을 완료한다. 칩은 용강이 더미바 헤드에 융착하는 것을 억제하여 더미바 헤드로부터 주편의 분리가 용이하게 한다. 또한, 코일은 용강과 먼저 접촉하여 용강을 급속으로 응고시키며, 이에 주조 초기에 용강이 주형의 외부로 흘러 내리는 것을 방지할 수 있다.
실링 작업 방법에 대해 간략히 설명하면 아래와 같다. 먼저, 주형의 내부로 실런트를 투입한다. 이후 상측에서 긴 막대기를 주형의 내부로 삽입한다. 그리고 작업자가 주형 내부로 삽입된 막대기를 이동시켜 실런트를 주형과 더미바 헤드 간의 틈으로 이동시킴으로써 틈을 메꾼다. 다음으로, 주형 내부로 칩 및 코일 각각을 순차적으로 투입한 후, 칩 및 코일 각각을 고르게 배치시킨다. 이를 위해 작업자가 주형으로 삽입된 막대기를 이동시켜 칩과 코일의 배치를 조정한다.
그런데 이때, 막대기를 이동시키면서 실런트를 주형과 더미바 헤드 간의 틈으로 침투시키기가 어렵고, 칩 및 코일 각각을 더미바 헤드 상에 고르게 분포시키기 어렵다. 또한, 작업자가 주형의 상측에서 불편하게 업드린 자세로 작업을 하기 때문에, 작업자의 건강 상의 문제가 발생될 수 있다. 또한, 더미바 헤드에는 주편과의 결합력을 향상시키기 위하여 내측으로 함몰된 홈이 마련되어 있다. 그리고 홈을 둘러싸는 바닥면 상에도 칩과 코일을 배치시켜야 한다. 그런데 주형의 상측에서 칩 및 코일 각각을 낙하시켜 홈의 내부로 투입시키기가 어렵고, 홈의 내부에 고르게 배치시키는 것도 어렵다.
한편, 칩은 주형과 더미바 헤드 간의 틈을 메꿔 용강이 주형에서 흘러내리는 것을 방지할 수 있다. 그런데, 틈에 충진되어 있던 칩이 냉각대로 떨어져 누적될 수 있다. 이는 냉각대를 구성하는 노즐 막힘 현상을 유발하거나, 주편의 표면 결함을 유발하는 원인이 될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 칩 대신에 첨단(尖端)을 가지는 플레이트를 사용하였다. 그러나 이러한 플레이트의 경우 사이즈가 커 더미바 헤드의 홈 내부로 투입시키기가 더욱 어려운 문제가 있다.
한국등록특허 10-1977357
본 발명은 주형과 더미바 헤드 사이의 틈으로 끈기를 가지는 실링재를 용이하게 충진시킬 수 있는 실링장치 및 실링방법을 제공한다.
본 발명은 주형 내부로 삽입된 더미바의 헤드 상으로 금속재를 포함하는 실링재를 용이하게 안착시킬 수 있는 실링장치 및 실링방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 실링장치는 주형에 삽입될 수 있도록 일방향으로 연장 형성된 조작부; 및 상기 주형의 내부에 삽입되어 있는 더미바의 헤드 상의 실링재를 상기 헤드와 주형의 내벽면 사이의 틈으로 이동시킬 수 있게 상기 헤드에 진동을 가할 수 있는 진동기를 구비하고, 상기 조작부에 연결된 처리부;를 포함할 수 있다.
상기 처리부는 자력을 발생시켜 금속재를 포함하는 실링재를 자력으로 지지할 수 있는 처리기를 포함하고, 상기 진동기는 상기 처리기에 장착될 수 있다.
상기 처리기는, 자력을 발생시킬 수 있도록 상기 진동기에 연결되게 설치된 자력 발생체; 및 하부면이 상기 자력 발생체의 하측에 위치하도록, 상기 자력 발생체에 연결된 지지대;를 포함할 수 있다.
상기 지지대의 하부면은, 그 연장방향의 양 가장자리에서부터 중심으로 갈수록 높이가 증가하는 경사면으로 마련될 수 있다.
상기 지지대의 하부면은, 그 연장방향의 중심영역이 오목한 곡면이고, 상기 중심영역의 양 가장자리 영역은 상기 중심영역과 반대쪽으로 갈수록 높이가 일정하게 감소하는 평면일 수 있다.
상기 진동기는 상기 조작부와 자력 발생체 사이에 설치된 진동 발생체를 포함할 수 있다.
상기 진동기는, 상기 지지대의 하부면 및 상기 자력 발생체의 하부면을 커버할 수 있도록, 상기 조작부에 체결되거나 분리될 수 있는 커버부재를 포함할 수 있다.
상기 지지대는 한 쌍으로 마련되고, 한 쌍의 상기 지지대는 상호 이격되도록 상기 자력 발생체의 양 측부에 연결되며, 상기 진동기는, 한 쌍의 상기 지지대의 하부면 및 한 쌍의 상기 지지대 사이의 이격 공간을 커버할 수 있도록 상기 조작부에 체결되거나 분리될 수 있는 커버부재를 포함할 수 있다.
일단이 상기 조작부와 연결되고 타단이 상기 처리부와 연결되며, 상기 일단을 축으로 회전할 수 있는 연결부재를 포함할 수 있다.
상기 조작부는, 상기 주형의 높이방향으로 연장 형성되어 하단에 상기 처리부가 연결된 로드; 상기 자력 발생체 및 진동 발생체를 동작시킬 수 있는 구동력을 제공하는 구동체를 구비하며, 상기 로드의 상단에 설치된 구동부재;를 포함할 수 있다.
상기 조작부는, 작업자가 파지(把持)할 수 있도록 구동부재의 상부에 설치된 핸들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실링방법은 더미바의 헤드가 삽입되어 있는 주형의 내부로 제1실링재를 투입하는 과정; 및 상기 헤드를 진동시켜 상기 주형 내부로 투입된 제1실링재를 상기 헤드와 주형 사이의 틈으로 이동시킴으로써 상기 틈을 제1실링재로 충진시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 헤드를 진동시키는 과정은, 실링장치를 상기 주형의 내부로 삽입하고, 더미바의 헤드에 접촉시키는 과정; 및 상기 실링장치를 진동시켜 상기 헤드에 진동을 전달하는 과정;을 포함할 수 있다.
금속재를 포함하는 제2실링재를 헤드 상에 안착시키는 과정을 포함하고, 상기 제2실링재를 헤드 상에 안착시키는 과정은, 실링장치의 자력을 이용하여 제2실링재를 상기 헤드의 상부면 상에 안착시키는 과정; 및 실링장치의 자력을 이용하여 상기 헤드의 측면에서부터 내측으로 함몰되게 마련된 홈의 내부로 제2실링재를 삽입시켜 상기 홈의 바닥면 상에 제2실링재를 안착시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 제2실링재를 상기 헤드의 상부면 상에 안착시키는 과정 및 상기 제2실링재를 홈의 바닥면 상에 안착시키는 과정은, 상기 주형의 외측에서 실링장치에 자력을 발생시키는 과정; 자력이 발생된 실링장치의 하부에 제2실링재를 부착시키는 과정; 제2실링재가 부착된 실링장치를 주형의 내부로 하강시키는 과정; 및 제2실링재가 부착된 실링장치의 자력을 해제시켜 제2실링재를 낙하시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 홈의 바닥면 상에 제2실링재를 안착시키는데 있어서, 제2실링재가 부착된 실링장치를 주형의 내부로 하강시키는 과정은, 실링장치에 부착된 제2실링재의 측면을 상기 주형의 내측면과 접촉시키는 과정; 자력에 의한 제2실링재와 주형의 내측면 간에 발생되는 인력을 이용하여 제2실링재를 회전시켜, 제2실링재가 홈의 바닥면과 교차하도록 제2실링재를 기울이는 과정; 기울어진 제2실링재가 상기 주형의 내측면과 접촉하고 있는 상태를 유지하도록 실링장치를 하강시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 홈의 바닥면 상에 제2실링재를 안착시키는 과정은, 실링장치에 부착되어 기울어진 제2실링재의 측면을 상기 주형의 내측면으로부터 분리시켜, 제2실링재와 주형의 내측면 간의 인력을 해제시키는 과정; 해제된 인력을 이용하여 홈의 바닥면과 나란하도록 실링장치에 부착된 제2실링재를 회전시키는 과정; 제2실링재가 부착된 실링장치에 가해진 자력을 해제하여, 제2실링재를 하측으로 낙하시키는 과정;을 포함할 수 있다.
상기 제1실링재는 진흙, 찰흙 및 점토 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 제2실링재는 일면에 복수의 첨단부재가 마련된 엠보싱 플레이트 및 와이어가 나선형으로 감긴 코일(coil) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 실링장치에 의하면, 진동을 이용하여 헤드 상으로 투입된 끈기를 가지는 실링재를 헤드와 주형 사이의 틈으로 용이하게 유입시킬 수 있다. 이에 따라, 헤드와 주형 사이의 틈을 실링재로 메꾸는 실링 작업을 종래에 비해 쉽게 실시할 수 있다. 즉, 작업자에게 신체적으로 무리가 가해지는 것을 억제하면서, 헤드와 주형 사이의 틈으로 실링재를 유입시켜 메꿀 수 있다.
또한, 실링장치는 자력을 이용하여 금속재를 포함하는 실링재를 지지할 수 있다. 이에 실링장치가 자력을 이용하여 실링재를 지지한 상태로 이동할 수 있다. 따라서, 주형 내부에서 실링재의 위치를 조절하는 것이 용이하다. 또한 이에 따라 주형 내부의 헤드 상에 실링재를 안착시키는데 있어서 그 위치를 용이하게 조절할 수 있다.
그리고, 실링장치의 처리부는 로드를 축으로 하여 회전할 수 있다. 이에 처리부의 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 실링재를 투입 또는 안착시키고자 하는 위치에 따라 처리부의 각도를 조절할 수 있다. 이에, 실링재의 투입 및 위치 조절이 용이하며, 더미바 헤드에 마련된 홈의 내부로 실링재를 용이하게 투입시킬 수 있다. 또한, 작업자가 신체에 무리가 가는 자세를 취하지 않더라도, 헤드의 홈 내부로 실링재를 투입할 수 있다.
도 1은 주조설비의 요부를 도시한 도면이다.
도 2의 (a)는 주형의 내부로 삽입된 더미바의 헤드와 주형의 내벽면 사이의 틈에 제1실링재가 충진되어 있고, 더미바의 헤드 상에 제1타입의 제2실링재 및 제2타입의 제2실링재가 안착되어 있는 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 2의 (b)는 제1타입의 제2실링재를 나타낸 입체도이다.
도 2의 (c)는 제2타입의 제2실링재를 나타낸 입체도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 도시한 입체도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 'A'쪽에서 바라본 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치의 처리부가 로드를 중심으로 회전하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 이용하여 주형 내부로 투입된 제1실링재를 헤드와 주형 사이의 틈을 메꾸는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 이용하여 주형 내부에 삽입된 헤드 상에 제1타입의 제2실링재를 안착시키는 방법을 나타낸 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 이용하여 주형 내부에 삽입된 헤드 상에 제2타입의 제2실링재를 안착시키는 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
본 발명은 주형을 실링하기 위한 실링장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 주형 내부로 투입된 실링재를 주형과 더미바 헤드 사이의 틈으로 용이하게 유입시키거나, 실링재의 투입 및 위치 조절이 용이한 실링장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 설명하기에 앞서, 도 1을 참조하여 주조설비에 대해 설명한다.
도 1은 주조설비의 요부를 도시한 도면이다. 도 2의 (a)는 주형의 내부로 삽입된 더미바의 헤드와 주형의 내벽면 사이의 틈에 제1실링재가 충진되어 있고, 더미바의 헤드 상에 제1타입의 제2실링재 및 제2타입의 제2실링재가 안착되어 있는 있는 상태를 도시한 도면이다. 도 2의 (b)는 제1타입의 제2실링재를 나타낸 입체도이고, 도 2의 (c)는 제2타입의 제2실링재를 나타낸 입체도이다.
여기서 도 1 및 도 2의 (a)는 주형으로 용강을 공급하기 전 또는 주조 개시 전 상태를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면 주조설비는 용강을 공급받아 이를 저장하는 턴디시(tundish)(100), 턴디시(100)로부터 용강을 전달받아 냉각시켜(1차 응고) 주편을 주조하는 주형(mold)(200), 용강이 공급되기 전에 주형(200)의 하측 개구를 폐쇄하도록 상기 주형(200)으로 삽입될 수 있고, 주조가 개시되면 주형(200) 내부에서 응고된 주편과 결합된 상태로 주형(200)의 하측으로 이동하여 주편을 인발시키는 더미바(300)를 포함한다.
또한, 주조설비는 턴디시(100)의 용강을 주형(200)으로 공급하는 침지 노즐(400), 주형(200)으로부터 인발되는 더미바(300)를 주조방향으로 안내하면서 주편으로 냉각수를 분사하여 응고시키는 냉각대(500)를 포함할 수 있다. 여기서, 냉각대(500)는 주형(200)의 하측에서 주조 방향으로 나열된 복수의 롤러 및 롤러들 사이에 배치되어 주편으로 냉각수를 분사하는 노즐을 포함하는 수단 예컨대 세그먼트(segment)일 수 있다.
주형(200)은 용강이 수용될 수 있는 내부공간을 가지고 상측 및 하측이 개방된 형상일 수 있다. 또한, 주형(200)은 그 횡단면의 형상이 사각형일 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 주형(200)은 도 2의 (a)와 같이 제1방향(X축 방향)으로 나열 배치되며 각각이 상기 제1방향(X축 방향)과 교차하는 제2방향(Y축 방향)으로 연장 형성된 제1 및 제2벽체(210, 220), 제2방향(Y축 방향)으로 나열 배치되며 배치되며 각각이 제1방향(X축 방향)으로 연장 형성된 제3 및 제4벽체(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 제1벽체(210)와 제2벽체(220) 사이를 연결하도록 제3 및 제4벽체가 배치되며, 제3 및 제4벽체는 상기 제1벽체(210)와 제2벽체(220) 사이에서 제2방향으로 나열되게 배치된다. 또한, 제3 및 제4벽체의 제1방향(X축 방향) 길이에 비해, 제1 및 제2벽체(210, 220)의 제2방향(Y축 방향)의 길이가 길게 마련될 수 있다. 상술한 바와 같은 주형(200) 즉, 제1 내지 제4벽체는 금속 예를 들어 구리(Cu)를 포함하는 재료로 마련될 수 있다.
여기서, 주형(200)의 제1방향(X축 방향)은 폭 방향이고, 주형(200)의 제2방향(Y축 방향)은 길이 방향으로 명명될 수 있다. 그리고 이러한 주형(200) 내부에서 용강이 응고되어 주편이 주조되는데, 주편의 입장에서 주형(200)의 제2방향(Y축 방향)의 길이는 폭이고, 주형(200)의 제1방향(X축 방향)의 길이는 두께일 수 있다.
도 1 및 도 2의 (a)를 참조하면 더미바(300)는 주조 개시 전에 주형(200)의 하측 개구를 폐쇄하며 주형(200)의 내부에서 용강이 초기 응고되어 마련되는 주편과 결합되는 헤드(310) 및 헤드(310)로부터 일 방향으로 연장 형성된 바디(320)를 포함할 수 있다.
헤드(310)는 도 2의 (a)와 같이 홈(311)을 포함하도록 마련될 수 있다. 이때 홈(311)은 주형(200)의 내벽면 예를 들어 장변 벽체인 제2벽체(220)를 향하는 일측 표면으로부터 제1벽체(210)를 향하는 타측 표면쪽으로 함몰된 형상으로 마련될 수 있다.
헤드(310)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상기 헤드(310)는 주형(200)이 가지는 내부공간의 형상과 부합할 수 있도록 예를 들어 사각형의 형상일 수 있다. 즉, 헤드(310)는 주형(200)의 제1 및 제2방향으로 연장되며 소정의 두께를 가지는 형상일 수 있다. 이때, 헤드(310)는 주형(200)의 형상에 대응 또는 부합하도록 제1방향(X축 방향)의 길이가 제2방향(Y축 방향)의 길이에 비해 긴 사각형의 형상일 수 있다. 또한, 헤드(310)에 있어서 제1방향(X축 방향)의 양 측면 중 제2벽체(220)를 향하는 타측면에 홈(311)이 마련될 수 있다. 즉, 헤드(310)의 타측면으로부터 일측면으로 함몰되는 홈(311)이 마련될 수 있다.
홈(311)은 도 2의 (a)와 같이 상부영역의 체적이 하부영역의 체적에 비해 작게 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 홈(311)은 상부홈(311a)과 상기 상부홈(311a)의 하측에 배치된 하부홈(311b)을 포함할 수 있다. 그리고 상부홈(311a)의 제1방향(X축 방향)의 길이가 하부홈(311b)의 제2방향(Y축 방향)의 길이에 비해 짧게 마련될 수 있다. 이에 상부홈(311a)의 체적이 하부홈(311b)의 체적에 비해 작을 수 있다. 그리고, 실링재를 홈(311)의 바닥면 상에 안착시킬 때 실링재가 상부홈(311a)을 통과하여 하부홈(311b)으로 이동되어야 한다. 이에 상부홈(311a)의 체적이 하부홈(311b)의 체적이 비해 작다는 것은, 실링재가 통과하는 홈(311)의 입구가 작은 것으로 설명될 수 있다.
헤드(310)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 상기 헤드(310)는 상하방향으로 이격 배치된 상부부재(310a) 및 하부부재(310b), 상하방향으로 연장형성되어 상부부재(310a)와 하부부재(310b) 사이를 연결하는 중간부재(310c)를 포함할 수 있다. 이때, 상부부재(310a)의 제1방향(X축 방향)의 길이에 비해 하부부재(310b)의 제1방향(X축 방향)의 길이가 길게 마련될 있다. 그리고, 제1방향(X축 방향)을 기준으로 상부부재(310a)의 일단과 하부부재(310b)의 일단이 동일한 위치에 있도록 배치될 수 있다. 이에, 제1방향(X축 방향)에 있어서 상부부재(310a)의 타단과 하부부재(310b)의 타단의 위치가 다를 수 있다. 즉, 헤드(310)는 도 2와 같이 한글의 'ㄷ'자 형상일 수 있다.
이러한 헤드(310)에 있어서 상부부재(310a), 중간부재(310c) 및 하부부재(310b)에 의해 구획된 영역이 홈(311)이다. 즉, 이러한 헤드(310)가 주형(200) 내부로 삽입되면, 상부부재(310a)의 타단과 주형(200)의 내벽면 사이의 빈 공간, 상부부재(310a)와 하부부재(310b) 사이의 빈 공간이 마련되며, 이 공간을 홈(311)으로 명명할 수 있다. 그리고, 상부부재(310a)의 타단의 외측 공간 즉, 상부부재(310a)의 타단과 주형(200) 내벽면 사이의 공간이 상부홈(311a)이고, 상부부재(310a)와 하부부재(310b) 사이의 공간이 하부홈(311b)인 것으로 설명될 수 있다.
바디(320)는 일 방향으로 나열되게 배치된 복수의 몸체(321) 및 복수의 몸체(321) 사이를 체결하는 연결부재(322)를 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 몸체(321)는 헤드(310)의 후방에서 일 방향으로 나열되게 배치될 수 있다. 그리고 연결부재(322)는 복수의 몸체(321)들을 상호 체결하면서, 몸체(321) 각각이 자유롭게 유동 또는 움직일 수 있도록 하는 수단으로, 예를 들어 몸체(321)들 사이를 연결하는 핀(pin)을 포함하는 수단일 수 있다.
주형(200)은 상술한 바와 같이 하측이 개방된 형태로, 하측의 개구는 주조 개시 전에 도 1 및 도 2와 같이 더미바(300)에 의해 폐쇄된다. 즉, 침지 노즐(400)을 이용하여 턴디시(100)의 용강을 주형(200)으로 공급하기 전에, 주형(200)의 하측 개구를 더미바(300)를 이용하여 폐쇄한다. 보다 구체적으로 설명하면, 주형(200)의 상측 개구를 통과하도록 더미바(300)를 삽입시켜, 도 2의 (a)와 같이 더미바(300)의 헤드(310)가 주형(200)의 내측에 위치하고, 더미바(300)의 바디(320)가 주형(200)의 하측 또는 외측에 위치하도록 한다. 이에 따라 도 2의 (a)와 같이 주형(200)의 하측 개구가 더미바(300)의 헤드(310)에 의해 폐쇄된다.
더미바(300)의 헤드(310)가 주형(200)으로 삽입되면, 상기 주형(200)의 내부로 끈기를 가지는 제1실링재(10a) 및 금속재를 포함하며 단단한 재질의 강성체인 제2실링재(10b)를 투입한다.
보다 구체적으로 설명하면, 주형(200) 내부로 끈기를 가지는 제1실링재(10a)를 투입하여 도 2 (a)의 확대도와 같이 주형(200)의 내벽면과 헤드(310)의 외측면 사이의 틈에 제1실링재(10a)가 충진되어 상기 틈이 메꾸어질 수 있도록 한다. 여기서 제1실링재(10a)가 끈기를 가진다는 것은, 다수의 입자 및 수분을 함유한다는 의미일 수 있다. 다른 말로 설명하면 소정의 점성을 가지는 것일 수 있다.
이후, 주형(100)의 내부로 금속재를 포함하며 단단한 재질의 강성체인 제2실링재(10b)를 투입하여, 헤드(310) 상에 제2실링재(10b)를 안착시킨다. 여기서, 제2실링재(10b)는 서로 다른 형상 또는 형태의 실링재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2실링재(10b)는 도 2의 (b)와 같이 복수의 첨단(尖端)부재(11)를 구비하는 제1타입의 제2실링재(10b-2) 및 코일(coil) 형상인 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 포함할 수 있다. 이때, 헤드(310) 상에 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 안착된 후, 상기 제1타입의 제2실링재(10b-1) 상에 제2타입의 제2실링재(10b-2) 안착시키는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 주조 개시 전에 주형(200)으로 제1실링재(10a) 및 제2실링재(10b)를 순차적으로 투입한다. 또한, 제2실링재(10b)를 투입하는데 있어서 제1타입의 제2실링재(10b-1)와 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 순차적으로 투입한다. 따라서, 주형(100)으로 투입되는 실링재(10)는 제1실링재(10a) 및 제2실링재(10b)를 포함하고, 제2실링재(10b)는 제1타입의 제2실링재(10b-1) 및 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
제1실링재(10a)는 끈기를 가지는 재료를 포함하며, 실런트(sealant)라 불리우는 것일 수 있다. 보다 구체적인 예로 제1실링재(10a)는 진흙, 찰흙 및 점토 중 적어도 하나를 포함하는 재료일 수 있다.
제2실링재(10b)는 금속재를 포함하는 단단한 재질의 강성체일 수 있다.
여기서, 제2실링재(10b) 중 하나인 제1타입의 제2실링재(10b-1)는 첨단부재(11)를 포함하는 플레이트(plate) 형상일 수 있다. 보다 구체적으로 제1타입의 제2실링재(10b-1)는 도 2의 (b)와 같이 베이스(12) 및 베이스(12) 상에서 각각이 일 방향으로 연장되게 형성된 복수의 첨단부재(11)를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 첨단부재(11)는 그 연장방향(X축 방향)과 교차하는 방향(Y축 방향)으로 나열되게 배치될 수 있다. 또한, 첨단부재(11) 각각은 그 폭 방향(Y축 방향)의 중심으로 갈수록 그 높이가 높은 형상으로 마련될 수 있다. 이에 첨단부재(11)는 그 폭 방향 중심의 양측면이 경사면으로 마련될 수 있다. 이와 같이 복수의 첨단부재(11)를 구비하는 제1타입의 제2실링재(10b-1)는 그 형태가 엠보싱 형태인 것으로 설명될 수 있고, 이에 제1타입의 제2실링재(10b-1)는 엠보싱 플레이트로 명명될 수 있다.
제2타입의 제2실링재(10b-2)는 예를 들어 도 2의 (c)와 같이 코일(coil)일 수 있다. 보다 구체적으로, 제2타입의 제2실링재(10b-2)는 금속재를 포함하는 와이어가 나선형으로 권취된 코일 스프링일 수 있다.
상술한 바와 같은 실링재(10)에 있어서, 끈기를 가지는 제1실링재(10a)는 더미바(300)의 헤드(310)와 주형(100)의 내벽면 사이의 틈으로 충진되어 상기 틈을 메꾼다. 그리고, 제1타입의 제2실링재(10b-1)는 용강이 더미바(300)의 헤드(310)에 융착하는 것을 억제하여 헤드(310)로부터 주편의 분리가 용이하게 한다. 제2타입의 제2실링재(10b-2)는 용강과 먼저 접촉하여 용강을 급속으로 응고시키며, 이에 주조 초기에 용강이 주형(100)의 외부로 흘러 내리는 것을 방지한다.
그리고, 주형(100)으로 용강을 공급하기 전에 즉 주조 개시 전에 주형(100)으로 제1실링재(10a)를 투입하여 틈을 메꾸고, 헤드(310) 상에 제1타입의 제2실링재(10b-1)와 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 순차적으로 안착시킴으로써 실링 작업이 완료된다 .
따라서, 실링과정은, 주형(100)으로 용강을 공급하기 전에 즉 주조 개시 전에 주형(100)으로 제1실링재(10a)를 투입하여 틈을 메꾸는 과정 및 헤드(310) 상에 제2실링재(10b)를 안착시키는 과정을 포함하는 것으로 설명될 수 있다. 또한 이때 헤드(310) 상에 제2실링재(10b)를 안착시키는 과정은 헤드(310) 상에 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 안착시키는 과정 및 제1타입의 제2실링재(10b-1) 상에 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 안착시키는 과정을 포함하는 것으로 설명될 수 있다.
본 발명의 실시예는 제1실링재(10a)를 주형(200)과 헤드(310) 간의 틈으로 용이하게 충진시킬 수 있는 실링장치(1000)에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 실시예는 주형(200) 내부의 헤드(310) 상으로 제2실링재(10b)를 용이하게 투입시킬 수 있고, 그 배치 조절을 용이하게 할 수 있는 실링장치(1000)에 관한 것이다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 실링장치에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 도시한 입체도이다. 도 4 및 도 5는 도 3의 'A'쪽에서 바라본 정면도이다. 여기서 도 4는 커버부재가 체결되어 있는 상태의 실링장치를 도시한 것이고, 도 5는 커버부재가 체결되어 있는 상태의 실링장치를 도시한 것이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실링장치(1000)는 진동할 수 있고, 실링재(10)를 지지할 수 있는 처리부(1100), 주형(200)의 높이 방향으로 연장 형성되며 끝단에 처리부(1100)가 연결된 조작부(1200) 및 처리부(1100)가 조작부(1200)에 연결된 상태로 회전 가능하도록 처리부(1100)와 조작부(1200) 사이를 연결하는 연결부(1300)를 포함할 수 있다.
처리부(1100)는 조작부(1200)에 연결된 처리기(1110) 및 처리기(1110)가 진동할 수 있도록 상기 처리기(1110)에 연결된 진동기(1120)를 포함할 수 있다.
처리기(1110)는 자력을 발생시킬 수 있는 자력 발생체(1111) 및 자력을 이용하여 실링재(10)를 지지할 수 있도록 자력 발생체(1111)에 연결된 지지대(1112a, 1112b)를 포함할 수 있다.
여기서 자력(magnetism) 또는 자성을 이용하여 처리기(1110)에 지지되는 실링재(10)는 금속재를 포함하는 제2실링재(10b)일 수 있다. 보다 구체적으로 자력을 이용하여 처리기(1110)에 지지될 수 있는 제1타입의 제2실링재(10b-1) 및 제2타입의 제2실링재(10b-2)일 수 있다.
자력 발생체(1111)는 자력이 발생되거나 발생된 자력이 해제될 수 있는 수단일 수 있다. 이러한 자력 발생체(1111)는 소정의 면적을 가지는 플레이트(plate) 형상으로 마련될 수 있고, 조작부(1200)의 하부에 연결될 수 있다.
자력 발생체(1111)는 이후 설명되는 조작부(1200)의 동작에 의해 자력이 발생되거나 자력이 해제될 수 있도록 마련된 수단일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 자력 발생체(1111)와 조작부(1200)를 포함하는 장치는, 자력을 이용하여 금속 또는 금속을 포함하는 재료로 이루어진 물체를 지지하거나 들어올리는 핸드 리프마(hand lifma)일 수 있다. 조작부(1200)의 동작에 의해 자력 발생체(1111)에 자력을 발생시키거나 자력을 해제하는 방법에 대해서는 조작부(1200)의 설명시에 다시 설명한다.
지지대(1112a, 1112b)는 도 3과 같이 한 쌍으로 마련될 수 있고, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 각각은 금속 또는 금속을 포함하는 재료로 마련된다. 즉, 지지대(1112a, 1112b) 금속재로 마련될 수 있다. 또한, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)는 플레이트(plate) 형상으로 마련될 수 있다. 이러한 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)는 자력 발생체(1111)의 측부에 장착될 수 있다. 예를 들어 도 3과 같이 자력 발생체(1111)의 제1방향(X축 방향)의 양 측부에 지지대(1112a, 1112b)가 장착될 수 있다. 이에, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)는 제1방향(X축 방향)으로 나열되게 배치될 수 있다.
한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)는 자력 발생체(1111)와 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어 별도의 체결부재(1113)를 이용하여 지지대(1112a, 1112b)를 자력 발생체(1111)에 결합시키거나 분리시킬 수 있다. 여기서 체결부재(1113)는 예를 들어 지지대(1112a, 1112b) 및 자력 발생체(1111)를 관통할 수 있는 볼트(bolt) 및 볼트가 관통될 수 있는 너트(nut)를 포함하는 수단일 수 있다.
한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 각각은 도 3과 같이 그 하부면이 자력 발생체(1111)의 하측으로 돌출되게 설치될 수 있는 길이로 마련될 수 있다. 즉, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 각각은 그 하부면이 자력 발생체(1111)의 하부면으로부터 하측으로 소정거리 이격되게 위치할 수 있도록 마련될 수 있다. 이에, 자력 발생체(1111)의 하측에서 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)에 의해 둘러싸인 소정의 공간이 마련될 수 있다. 다른 말로 설명하면 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이에서 자력 발생체(1111)의 하측 공간에 소정의 공간이 마련될 수 있다.
또한, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 각각의 하부면은 상측으로 함몰된 형상일 수 있다. 다시 말해 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 각각의 하부면은 그 연장방향으로 높이가 변하는 경사면으로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 지지대(1112a, 1112b)의 하부면은 그 연장방향 예를 들어 제2방향(Y축 방향)의 일측 끝에서 타측 끝으로 갈수록 높이가 증가하다가 감소하는 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 지지대(1112a, 1112b)의 하부면은 그 연장방향(Y축 방향)의 중심영역의 높이가 가장 높고, 양 끝으로 갈수록 높이가 낮아지는 형상일 수 있다. 그리고 지지대(1112a, 1112b)의 하부면에서 그 연장방향(Y축 방향)의 중심영역은 곡률을 가지는 곡면으로 마련될 수 있고, 중심영역의 양 측 가장자리 영역은 곡률이 없는 평면으로 마련될 수 있다.
지지대(1112a, 1112b) 하부면의 중심영역을 곡면으로 마련하는 것은, 제2타입의 제2실링재(10b-2)가 용이하게 지지할 수 있도록 하기 위함이다. 예를 들어 제2타입의 제2실링재(10b-2)로 도 2의 (c)와 같은 코일을 사용하고, 코일이 원형 또는 나선형으로 권선된 형상인 경우, 지지대(1112a, 1112b) 하부면의 중심을 곡면으로 마련하는 것이 바람직하다. 이에 따라 제2타입의 제2실링재(10b-2)인 코일이 지지대(1112a, 1112b)의 하부면에 접촉되는데 있어서, 하부면의 중심영역이 곡면으로 마련되는 경우 그 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 지지대(1112a, 1112b)의 자력이 제2타입의 제2실링재(10b-2)로 충분하게 전달될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2타입의 제2실링재(10b-2)가 분리되지 않도록 강한 지지력으로 지지할 수 있다.
또한, 지지대(1112a, 1112b)의 하부면에 있어서 중심영역의 양 가장자리 영역을 양 끝으로 갈수록 높이가 낮아지는 경사면 또는 평면으로 마련하는 것은, 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 용이하게 지지될 수 있도록 하기 위함이다. 예를 들어 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 도 2의 (b)와 같은 첨단부재(11)를 포함하는 엠보싱 플레이트이고, 상기 첨단부재(11)가 그 폭 방향 중심으로 갈수록 높이가 일정한 경사도로 증가하는 형상인 경우, 지지대(1112a, 1112b) 하부면에 있어서 양 가장자리 영역을 평면의 경사면으로 마련하는 것이 바람직하다. 이에 따라 제1타입의 제2실링재(10b-1)인 엠보싱 플레이트가 지지대(1112a, 1112b)의 하부면에 접촉되는데 있어서, 지지대(1112a, 1112b)의 하부면과 제1타입의 제2실링재(10b-1) 간의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 지지대(1112a, 1112b)의 자력이 제1타입의 제2실링재(10b-1)로 충분하게 전달될 수 있으며, 이에 따라 상기 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 분리되지 않도록 강한 지지력으로 지지할 수 있다.
한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 각각은 상술한 바와 같이 자력 발생체(1111)에 연결되게 설치되며, 금속 또는 금속을 포함하는 재료로 마련된다. 이에, 자력 발생체(1111)에 자력이 발생되면 지지대(1112a, 1112b)가 자력을 가지게 된다. 이에 지지대(1112a, 1112b)에 실링재 즉, 금속재를 포함하는 제2실링재(10b)가 지지될 수 있다. 이에 따라, 처리부(1100)의 지지대(1112a, 1112b)에 제2실링재(10b)가 지지된 상태로 실링장치(1000)를 이동시킬 수 있다. 즉, 제2실링재(10b)가 지지된 상태로 실링장치(1000)를 주형(200)의 내부로 하강시키거나, 주형(200) 내부에서 실링장치(1000)의 높이를 조절하거나 수평방향 위치가 조절되도록 이동시킬 수 있다.
이와 같이 자력을 이용하여 실링장치(1000)에 제2실링재(10b)가 지지되기 때문에, 상기 제2실링재(10b)의 이동이 용이하다. 따라서, 제2실링재(10b)를 주형(200) 내부로 용이하게 투입시킬 수 있고, 헤드(310) 상에서의 제2실링재(10b)의 위치를 용이하게 조절할 수 있다. 이에, 헤드(310)의 상부면 및 홈(311)의 바닥면 상에 제2실링재(10b)를 고르게 배치시킬 수 있다.
반대로 자력 발생체(1111)에 자력이 해제되면, 지지대(1112a, 1112b)가 자력을 가지지 않게 된다. 즉, 지지대(1112a, 1112b)에 자력이 해제된다. 이에 자력에 의해 지지대(1112a, 1112b)에 지지되어 있던 제2실링재(10b)가 상기 지지대(1112a, 1112b)로부터 분리될 수 있다. 이에, 제2실링재(10b)가 지지대(1112a, 1112b)로부터 분리되어 하측으로 낙하될 수 있고, 이에 주형(200) 내부의 헤드(310) 상에 안착될 수 있다. 즉, 헤드(310)의 상부면과 홈(311)의 바닥면 상에 제2실링재(10b)가 안착될 수 있다.
상기에서는 지지대가 한 쌍으로 마련되는 것을 설명하였다. 하지만 지지대는 하나로 마련될 수 있다. 그리고 하나의 지지대는 자력 발생체(1111)에 연결되게 설치될 수 있다. 예를 들어 지지대는 자력 발생체(1111)의 하부면에 장착되게 설치될 수 있다.
진동기(1120)는 처리부(1100)를 진동시켜 주형(200) 내부로 투입된 제1실링재(10a)가 헤드(310)와 주형(200) 내벽면 사이의 틈으로 유입되어 충진될 수 있도록 하는 수단이다. 즉, 더미바(300)의 헤드(310)가 삽입되어 있는 주형(200)의 내부로 제1실링재(10a)가 삽입되면, 처리부(1100)를 주형(200)의 내부로 삽입시키고 진동기(1120)를 동작시켜 상기 처리부(1100)를 진동시킨다. 보다 구체적으로 설명하면, 처리부(1100)를 헤드(310)에 접촉시킨 상태로 진동기(1120)를 동작시키면, 처리부(1100)가 진동하며 이에 헤드(310)가 진동될 수 있다. 이러한 헤드(310)의 진동에 의해 제1실링재(10a)가 주형(200)의 내벽면과 헤드(310) 사이의 틈으로 유입될 수 있고, 이에 상기 틈이 제1실링재(10a)로 메꿔질 수 있다.
이러한 진동기(1120)는 처리기(1110)에 연결되게 설치된 진동 발생체(1121)를 포함할 수 있다. 또한 진동기(1120)는 지지대(1112a, 1112b)의 하부를 커버하는 커버부재(1122) 및 커버부재(1122)를 조작부(1200)에 체결하거나 분리시키는 체결부재(1123)를 더 포함할 수 있다.
진동 발생체(1121)는 도 3 내지 도 5와 같이 처리기(1110) 상에 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 진동 발생체(1121)는 처리기(1110)의 자력 발생체(1111)의 상부에 설치될 수 있다. 이러한 진동 발생체(1121)는 소정의 면적을 가지는 플레이트(plate) 형상으로 마련될 수 있고, 연결부(1300)와 자력 발생체(1111) 사이에 위치하도록 설치될 수 있다.
진동 발생체(1121)는 전원 즉, 전류가 인가되면 진동하고, 전원이 인가되지 않으면 진동되지 않는 수단일 수 있다. 예를 들어 진동 발생체(1121)는 진동 모터(Vibration Motor)를 포함하는 수단일 수 있다. 그리고 이러한 진동 발생체(1121)에 전원을 인가하기 위해 별도의 연결선이 마련될 수 있다. 또한 연결선은 조작부(1200)로부터 출력된 전원을 받아 진동 발생체(1121)에 공급할 수 있도록, 조작부(1200)와 진동 발생체(1121)를 연결하도록 마련될 수 있다.
커버부재(1122)는 처리기(1110)의 하부면이 노출되지 않도록 커버하는 수단일 수 있다. 즉, 커버부재(1122)는 지지대(1112a, 1112b)의 하부면 및 자력 발생체(1111)의 하부면이 노출되지 않도록 커버하는 수단일 수 있다.
이러한 커버부재(1122)는 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)가 나열된 방향으로 연장 형성되어 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하측에 배치될 수 있는 커버체(1122a), 처리기(1110)의 상측에 위치하도록 후술되는 조작부(1200)에 연결된 제1연결체(1122b) 및 커버체(1122a)와 제1연결체(1122b) 사이를 연결하는 제2연결체(1122c)를 포함할 수 있다.
커버체(1122a)는 처리기(1110)의 하부가 노출되지 않게 커버할 수 있도록, 소정의 면적을 가지는 플레이트(plat) 형상으로 마련될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 커버체(1122a)는 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면과, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 공간을 폐쇄할 수 있는 소정의 면적을 가지는 플레이트(plat) 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어 커버체(1122a)는 사각형의 플레이트(plate) 형상으로 마련될 수 있다. 물론 커버체(1122a)의 형상은 상술한 예에 한정되지 않고 적어도 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면 및 상기 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 공간을 폐쇄시킬 수 있는 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
제1연결체(1122b)는 처리기(1110)의 상측에서 조작부(1200)의 로드(1210)와 연결되는 수단으로, 예를 들어 소정의 면적을 가지는 플레이트(plat) 형상으로 마련될 수 있다. 이때 제1연결체(1122b)는 진동 발생체(1121)의 상측에 위치할 수 있도록 로드(1210)에 연결될 수 있다. 또한, 제1연결체(1122b)는 예를 들어 제2방향(Y축 방향)의 길이가 커버체(1122a)에 비해 짧게 마련될 수 있다. 물론, 제1연결체(1122b)는 로드(1210)와 연결될 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이어도 무방하다.
제2연결체(1122c)는 상하로 배치된 커버체(1122a)와 제1연결체(1122b) 사이를 연결하는 수단이다. 이때 제2연결체(1122c)는 도 3과 같이 예를 들어 처리기(1110)의 제2방향(Y축 방향) 일측에서 커버체(1122a)와 제1연결체(1122b) 사이를 연결하도록 설치될 수 있다. 즉, 제2연결체(1122c)는 도 3과 같이 제2방향(Y축 방향)을 기준으로 커버체(1122a)의 일측 끝단과 제1연결체(1122b)의 일측 끝단을 연결하도록 설치될 수 있다. 이러한 제2연결체(1122c)는 상하방향으로 연장된 사각형의 플레이트(plate) 형상으로 마련될 수 있다. 물론, 제2연결체(1122c)의 형상은 상술한 예에 한정되지 않고 다양한 커버체(1122a)와 제1연결체(1122b) 사이를 연결할 수 있는 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
체결부재(1123)는 커버부재(1122)를 조작부(1200)의 로드(1210)에 체결시키거나, 분리시키는 수단이다. 이러한 체결부재(1123)는 예를 들어 커버부재(1122)의 제1연결체(1122b)와 조작부(1200)의 로드(1210)를 관통할 수 있는 볼트 및 볼트가 관통할 수 있는 너트(nut)를 포함하는 수단일 수 있다. 물론, 체결부재(1123)는 커버부재(1122)를 로드(1210)에 체결하거나, 분리시킬 수 있는 다양한 수단의 적용이 가능하다.
체결부재(1123)에 의해 커버부재(1122)가 조작부(1200)의 로드(1210)에 체결되면, 도 3 및 도 4와 같이 커버부재(1122)가 처리기(1110) 및 진동기(1120)의 일부를 일부를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 커버부재(1122)의 커버체(1122a)는 처리기(1110)의 하부에 위치되고, 제1연결체(1122b)는 진동 발생체(1121)의 상측에 위치되며, 제2연결체(1122c)는 처리기(1110) 및 진동기(1120)의 제1방향 일측에 위치된다. 이때, 커버체(1122a)의 상부면은 처리기(1110)의 하부면 즉, 지지대(1112a, 1112b)의 하부면과 접촉될 수 있고, 제2연결체(1122c)는 지지대(1112a, 1112b), 자력 발생체(1111) 및 진동 발생체(1121)의 제1방향 측면과 접촉될 수 있다.
따라서, 체결부재(1123)에 의해 커버부재(1122)가 조작부(1200)의 로드(1210)에 체결되는 것은, 커버부재(1122)가 처리기(1110) 및 진동 발생체(1121)에 체결되는 것으로 설명될 수 있다. 반대로, 커버부재(1122)가 조작부(1200)의 로드(1210)와 분리되는 것은, 커버부재(1122)가 처리기(1110) 및 진동 발생체(1121)로부터 분리되는 것으로 설명될 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 커버부재(1122)를 조작부(1200)의 로드(1210)에 체결하거나 로드(1210)로부터 분리시키는 것을, 커버부재(1122)를 처리기(1110)에 체결하거나 처리기(1110)로부터 분리시키는 것으로 설명한다.
상기에서는 커버부재(1122)가 조작부(1200)의 로드(1210)에 체결되는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 커버부재(1122)가 처리기(1110)에 직접 체결될 수도 있다.
상술한 바와 같은 커버부재(1122)는 제1실링재(10a)를 주형(200)과 헤드(310) 사이의 틈으로 유입시키는 작업을 실시할 때 사용되는 수단일 수 있다. 즉, 주형(200)과 헤드(310) 사이의 틈으로 제1실링재(10a)를 유입시키는 작업을 하기 위해, 체결부재(1123)를 이용하여 커버부재(1122)를 조작부(1200)의 로드(1210)에 체결한다. 이에 커버부재(1122)가 적어도 처리기(1110)의 하부를 커버하도록 상기 처리기(1110)에 체결된다. 다시 말해, 도 3 및 도 4와 같이 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 각각의 하부면과, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 공간이 커버체(1122a)에 의해 커버된다.
이렇게 커버부재(1122)가 처리기(1110)에 체결된 상태로 처리부(1100)를 주형(200) 내부로 삽입시켜 진동기(1120)를 동작시키면, 처리부(1100) 전체가 진동한다. 이때, 처리부(1100)의 커버체(1122a)가 헤드(310)와 접촉하고 있는 상태에서 진동시키면, 이 진동에 의해 헤드(310) 상에 있는 제1실링재(10a)가 주형(200)과 헤드(310) 사이의 틈으로 이동 또는 유입될 수 있다. 이에 따라 주형(200)과 헤드(310) 사이의 틈이 제1실링재(10a)에 의해 메꿔질 수 있다.
이렇게 주형(200)과 헤드(310) 사이의 틈을 제1실링재(10a)로 메꾸기 위해 헤드(310)에 진동을 가하는데 있어서, 처리기(1110)의 하측을 커버부재(1122)로 커버하는 것은, 처리기(1110)와 헤드(310)와의 접촉 면적을 증가시키고, 제1실링재(10a)로 인한 처리기(1110)의 오염을 방지하기 위함이다.
즉, 상술한 바와 같이 처리기(1110)는 자력 발생체(1111) 및 상기 자력 발생체(1111)의 양 측부에 연결되게 설치된 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)를 포함한다. 그리고 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)는 그 하부가 자력 발생체(1111)의 하부로 돌출되게 마련된다. 이에, 커버부재(1122)를 처리기(1110)에 체결하지 않는 경우 지지대(1112a, 1112b)의 하부면 및 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 빈 공간이 그대로 노출된다. 그리고 이렇게 커버부재(1122)가 체결되지 않은 상태로 처리부(1100)를 헤드(310)에 접촉시키는 경우, 상기 처리부(1100)의 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 만이 헤드(310)와 접촉될 수 있다. 즉, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 빈 공간은 헤드(310)와 접촉될 수 없으며, 그 만큼 처리부(1100)와 헤드(310) 간의 접촉 면적이 감소한다. 따라서, 진동 발생체(1121)를 동작시켜 처리부(1100)를 진동시켰을 때, 처리부(1100)와 헤드(310)와의 접촉 면적이 작아 헤드(310)로 전달되는 진동이 작을 수 있다. 이에 따라, 처리부(1100)의 진동에 의해 제1실링재(10a)가 주형(200)과 헤드(310) 사이의 틈으로 이동하는 속도 또는 효율이 저감될 수 있다.
또한, 커버부재(1122)가 처리기(1110)에 체결되지 않은 상태로 처리부(1100)를 주형(200) 내부로 삽입시켜 진동시키면, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면과 자력 발생체(1111)가 제1실링재(10a)에 의해 오염될 수 있다. 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면이 오염되면 이후 제2실링재(10b)를 지지할 때 그 자력이 약하여 제2실링재(10b)가 지지되지 않거나 이동중에 분리될 수 있다.
따라서, 실시예에서는 제1실링재(10a)를 이용한 실링을 위해 헤드(310)를 진동시키는 작업을 실시할 때, 커버부재(1122)를 처리기(1110)에 체결하여 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면 및 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 공간을 커버한다. 이에, 처리부(1100)와 헤드(310) 간의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 이로 인해 처리부(1100)를 진동시켜 헤드(310)에 진동을 가하면, 헤드(310)를 충분히 진동시킬 수 있어 제1실링재(10a)를 주형(200)과 헤드(310) 사이의 틈으로 용이하게 유입시킬 수 있다.
또한, 처리부(1100)로 헤드(310)를 진동시킬 때, 상기 헤드(310) 상에 있는 제1실링재(10a)에 의해 지지대(1112a, 1112b)의 하부면과 자력 발생체(1111)가 오염되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 제2실링재(10b)를 지지할 때 충분한 자력으로 지지할 수 있어, 상기 제2실링재(10b)가 이동중에 분리되는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 처리부(1100)의 진동기(1120)가 커버부재(1122)를 포함하는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 진동기(1120)는 커버부재(1122)를 포함하지 않을 수 있다. 이에 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면 및 상기 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 공간이 커버되지 않고 노출될 수 있다. 그리고, 처리부(1100)를 헤드(310) 상에 접촉시킨 상태로 진동시킬 때, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)와 헤드(310)가 접촉되고, 상기 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 공간은 접촉되지 않아 그 접촉 면적이 감소할 수 있다. 이러한 경우, 처리부(1100)를 진동시키는 시간을 증가시킴으로써 제1실링재(10a)가 주형(200)과 헤드(310) 사이로 투입할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 이때 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면이 제1실링재(10a)에 의해 오염될 수 있다. 이에 제2실링재(10b)를 지지하기 전에 지지대(1112a, 1112b)의 하부면을 세정한 후에 제2실링재(10b)를 지지시키는 것이 바람직하다.
조작부(1200)는 처리부(1100)를 지지하는 수단으로서, 작업자가 파지(把持)할 수 있도록 마련될 수 있다. 조작부(1200)는 주형(200)의 높이 방향 즉, 상하방향(Z축 방향)으로 연장 형성된 로드(1210), 로드(1210)의 상부에 연결되며 작업자가 파지(把持)할 수 있도록 마련된 핸들(1220) 및 핸들(1220)과 로드(1210) 사이에 위치되며, 진동 발생체(1121) 및 자력 발생체(1111) 각각을 구동시키는 구동체(1232a, 1232b)를 구비하는 구동부재(1230)를 포함할 수 있다.
로드(1210)는 상하방향으로 연장된 바(bar) 형상일 수 있다. 그리고 로드(1210)는 그 상하방향 연장길이가 주형(200)의 상하연장 길이의 70% 이상이 되도록 마련되는 것이 바람직하고, 주형(200)의 상하연장 길이의 90% 이상이 되도록 마련되는 것이 보다 바람직하다.
이러한 로드(1210)의 외주면에는 실링장치(1000)의 처리부(1100)가 주형(200) 내부로 삽입되었을 때 상기 처리부(1100)의 높이를 인지할 수 있도록 라인(이하, 높이 확인 라인)이 마련될 수 있다. 예를 들어, 주형(200)의 하측 개구를 폐쇄하기 위해 더미바(300)의 헤드(310)를 상기 주형(200)의 내부로 삽입시키는데 있어서, 헤드(310)의 상부면이 주형(200)의 상단으로부터 550mm 하측에 위치하도록 삽입시킬 수 있다. 이러한 경우, 로드(1210)의 하단으로부터 상측으로 550m 이격된 지점에 높이 확인 라인을 마련할 수 있다. 그리고 높이 확인 라인은 하나가 아닌 복수개로 마련될 수 있고, 복수개의 높이 확인 라인은 서로 다른 높이로 마련될 수 있다.
높이 확인 라인은 로드(1210)의 외주면의 일부를 음각으로 파내어 마련된 눈금일 수 있다. 물론, 높이 확인 라인은 상술한 예에 한정되지 않으며, 다양한 방법으로 마련될 수 있다.
구동부재(1230)는 로드(1210)의 상단에 설치된 몸체(이하, 구동몸체(1231)), 구동몸체(1231) 상에 설치되어 진동 발생체(1121)를 동작시킬 수 있는 구동력을 제공하는 제1구동체(1232a) 및 구동몸체(1231) 상에 설치되어 자력 발생체(1111)를 동작시킬 수 있는 구동력을 제공하는 제2구동체(1232b)를 포함할 수 있다.
구동몸체(1231)는 로드(1210)의 상단에 연결되게 설치될 수 있다. 구동몸체(1231)의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 로드(1210)의 상단에 장착될 수 있고, 제1 및 제2구동체(1232a, 1232b)가 설치될 수 있다면 어떠한 형상으로 마련되어도 무방하다.
제1구동체(1232a)는 진동 발생체(1121)를 동작시키는 수단으로서, 예를 들어 진동 발생체(1121)로 전원을 출력하여 인가하는 수단일 수 있다. 그리고 제1구동체(1232a)와 진동 발생체(1121)를 연결하도록 연결선이 마련될 수 있고, 연결선은 예를 들어 로드(1210)의 내부를 통과하도록 연장되어 진동 발생체(1121)에 연결될 수 있다.
제2구동체(1232b)는 자력 발생체(1111)를 동작시키는 수단으로서, 예를 들어 자력 발생체(1111)로 전원을 출력하여 인가하는 수단일 수 있다. 예를 들어 제2구동체(1232b)는 회전 동작에 의해 전원의 출력 여부가 조절되는 수단일 수 있다. 보다 구체적으로 제2구동체(1232b)는 시계방향으로 회전되면 전원이 출력되고 반시계 방향으로 회전되면 전원 출력이 중단되는 수단일 수 있다. 그리고 제2구동체(1232b)와 자력 발생체(1111)를 연결하도록 연결선이 마련될 수 있고, 연결선은 예를 들어 로드(1210)의 내부를 통과하도록 연장되어 자력 발생체에 연결될 수 있다.
핸들(1220)은 작업자가 파지(把持)할 수 있도록 구동부재(1230)에 장착될 수 있다. 보다 구체적으로 핸들(1220)은 제2구동체(1232b)에 연결되게 설치될 수 있다. 이에, 작업자가 핸들(1220)을 파지한 상태로 상기 핸들(1220)을 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시키면, 제2구동체(1232b)가 회전할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 제2구동체(1232b)의 회전 방향에 따라 자력 발생체(1111)에 전원이 인가되어 자력이 발생되거나, 전원 인가가 중지되어 자력이 해제될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치의 처리부가 로드를 중심으로 회전하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 여기서 도 6은 실링장치가 제2실링재 중 하나인 제1타입의 제2실링재를 헤드의 홈 내부로 안착시키기 위한 동작을 도시한 도면이다.
연결부(1300)는 처리부(1100)와 조작부(1200) 사이를 연결하며, 조작부(1200)를 중심으로 회전할 수 있도록 마련된다.
이러한 연결부재(1300)는 처리부(1100)와 로드(1210) 사이를 연결하는 연결부재(1310) 및 회전 가능하도록 로드(1210)와 연결부재(1310)를 연결하는 회전축(1320)을 포함할 수 있다.
연결부재(1310)는 일 방향으로 연장된 바(bar) 형상일 수 있다. 그리고 연결부재(1310)는 그 연장방향의 일단(상단)이 로드(1210)의 하단과 연결되고 타단(하단)은 처리부(1100)와 연결될 수 있다. 보다 구체적으로 연결부재(1310)의 타단(하단)은 처리부(1100)의 진동 발생체(1121)에 연결되게 설치될 수 있다.
회전축(1320)은 연결부재(1310)의 상단과 로드(1210)의 하단 사이를 연결하도록 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 로드(1210)의 하단과 연결부재(1310)의 상단이 그 두께 방향 또는 제2방향(Y축 방향)으로 겹쳐지게 배치될 수 있고, 회전축(1320)이 로드(1210)의 하단과 연결부재의 상단을 관통하도록 설치될 있다. 여기서 회전축(1320)은 예를 들어 힌지 또는 핀 조인트를 포함하는 수단일 수 있다.
연결부재(1310)는 회전축(1320)을 중심으로 회전할 수 있다. 다른 말로 설명하면 연결부재(1310)는 로드(1210)와 연결된 일단을 중심축으로 하여 회전할 수 있다. 이때, 연결부재(1310)는 자력에 의해 회전할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 처리부(1100) 및 이에 연결된 연결부(1300)가 회전하는 동작을 보다 구체적으로 설명한다. 이때 금속재를 포함하는 제2실링재(10b)인 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 헤드(310) 상으로 투입시키는 것을 예를 들어 설명한다.
먼저, 주형(200)의 상측에서 처리부(1110)의 하부 즉, 처리기(1110)의 하부에 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 지지시킨다. 그리고, 실링장치(1000)를 주형(200)의 내부로 하강시킨다.
이때 처리부(1110)에 지지된 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 주형(200)의 내벽면과 접촉하지 않고 소정거리 이격된 상태를 유지하도록 실링장치(1000)를 하강시킨다(도 6 (a)의 점선 참조). 이때, 처리부(1110)는 로드(1210)와 나란한 상태를 유지한다. 보다 구체적으로 설명하면, 로드(1210)의 상단과 하단을 연결한 제1연장선(L1)과 연결부재(1310)의 상단과 처리부(1110)의 폭 방향 중심을 연결한 제2연장선(L2)이 나란하게 배치된다.
이후, 실링장치(1000)를 수평방향으로 이동시켜 처리부(1110)에 지지된 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 주형(200)의 내벽면과 접촉시키면(도 6 (a)이 실선 참조), 제1타입의 제2실링재(10b-1)와 주형(200) 간에 인력이 발생된다. 이에 따라, 주형(200)의 내벽면쪽으로 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 당겨지게 된다. 이렇게 주형(200)이제1타입의 제2실링재(10b-1)를 당기는 힘은 처리부(1110)가 연결된 연결부재(1310)로 전달된다. 이에 따라 연결부재(1310)가 회전축(1320)을 중심으로 회전된다. 따라서 처리부(1110)가 주형(200)의 내벽면쪽으로 기울어지게 된다(도 6의 (b)의 실선 참조). 다시 말해, 로드(1210)의 상단과 하단을 연결한 제1연장선(L1)과 연결부재(1310)의 상단과 처리부(1110)의 폭 방향 중심을 연결한 제2연장선(L2)이 나란하지 않고, 소정의 각도(θ)로 틀어지게 된다.
이렇게 처리부(1110)가 고정되지 않고 로드(1210)를 중심으로 회전하여 그 각도(θ)가 조절될 수 있음에 따라, 헤드(310)의 홈(311) 내부로 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 용이하게 투입할 수 있다.
즉, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 홈(311)의 상측에서 처리부(1110)를 주형(200)의 내벽면쪽으로 기울인 후, 그 상태로 실링장치(1000)를 하강시킨다. 이때 처리부(1110)에 지지된 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 홈(311)의 상부홈(311a)을 통과할 때 까지 처리부(1110)를 기울인 상태로 하강시킨다. 그리고 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 홈(311)의 상부홈(311a)을 통과하여 하부홈(311b)으로 진입하면 실링장치(1000)를 잡아당겨 주형(200)의 내벽면으로부터 분리시킨다. 이에, 제1타입의 제2실링재(10b-1)와 주형(200)의 내벽면 사이의 인력이 약해지거나 상쇄된다. 따라서, 도 6의 (c)와 같이 처리부(1110)가 로드(1210)와 나란한 상태가 되도록 복귀되며 이에 제1타입의 제2실링재(10b-1)는 홈(311)의 바닥면과 나란한 상태가 된다. 이 상태에서 자력 발생체(1111)의 자력을 해제시키면, 처리부(1110)로부터 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 낙하되어 홈(311)의 바닥면에 안착된다. 이러한 방법으로, 헤드(310)의 홈(311) 내부로 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 용이하게 투입할 수 있고, 복수의 제1타입의 제2실링재(10b-1)의 배치를 조절할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 9을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 이용하여 주형을 실링하는 방법을 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 이용하여 주형 내부로 투입된 제1실링재를 헤드와 주형 사이의 틈을 메꾸는 방법을 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 이용하여 주형 내부에 삽입된 헤드 상에 제1타입의 제2실링재를 안착시키는 방법을 나타낸 도면이다. 도 9은 본 발명의 실시예에 따른 실링장치를 이용하여 주형 내부에 삽입된 헤드 상에 제2타입의 제2실링재를 안착시키는 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 주형(200)의 상측 개구를 통과하도록 더미바(300)를 삽입시켜, 도 7의 (a)와 같이 주형(200)의 내부에 더미바(300)의 헤드(310)를 위치시킨다. 이에 주형(200)의 하측 개구가 더미바(300)의 헤드(310)에 의해 폐쇄된다. 이때, 헤드(310)의 후방에 연결된 바디(320)는 주형(200)의 하측에 위치될 수 있다.
더미바(300)의 헤드가 주형으로 삽입되면, 도 7의 (a)와 같이 주형(200)의 내부로 제1실링재(10a) 예를 들어 찰흙을 투입한다. 이때, 주형(200)의 상측 개구를 통해 제1실링재(10a)를 낙하시켜 투입시킬 수 있다.
다음으로, 실링장치(1000)를 이용하여 헤드(310)를 진동시켜, 주형(200)과 헤드(310) 사이의 틈을 제1실링재(10a)로 메꾼다.
이를 위해, 먼저 도 3 및 도 4와 같이 처리기(1110)의 하부가 커버되도록 조작부(1200)의 로드(1210)에 커버부재(1122)를 체결한다. 즉, 커버부재(1122)의 제1연결체(1122b)를 로드(1210)에 체결하여, 커버체(1122a)가 처리기(1110)의 하부와 마주보도록 한다. 이에, 처리기(1110)를 구성하는 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면과, 상기 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 빈 공간이 커버체(1122a)에 의해 커버될 수 있다.
다음으로, 작업자는 주형(200)의 상측에서 실링장치(1000)의 핸들(1220)을 파지하고, 상기 실링장치(1000)를 주형(200)의 내부로 하강시킨다. 이때, 도 7의 (b) 또는 도 7의 (c)와 같이 처리부(1100)의 하부면 즉, 커버체(1122a)가 헤드(310)와 접촉될 수 있도록 상기 처리부(1100)의 높이를 조절한다. 이때, 커버체(1122a)가 헤드(310)의 상부면 또는 헤드(310)에 마련된 홈(311)의 바닥면과 접촉될 수 있도록 상기 처리부(1100)의 높이를 조절한다. 이는 작업자가 로드(1210)에 마련된 높이 확인 라인을 이용하여 실링장치(1000)의 하강 정도를 조절함으로써 달성될 수 있다.
처리부(1100)의 하부면이 헤드(310)와 접촉되게 하강하면, 작업자는 조작부(1200)의 구동부재(1230)에 마련된 제1구동체(1232a)를 동작시킨다. 이에 진동 발생체(1121)가 진동하며, 이로 인해 처리부(1100) 전체가 진동한다. 이때, 처리부(1100)의 하부면이 헤드(310)와 접촉하고 있는 상태이기 때문에, 처리부(1100)의 진동은 헤드(310)로 전달되며, 이에 헤드(310)가 진동하게 된다. 그리고 헤드(310)의 진동으로 인해 상기 헤드(310) 상에 놓여 있는 제1실링재(10a)가 헤드(310)와 주형(200) 사이의 틈으로 이동되어 유입될 수 있다. 따라서 도 7의 (b) 및 (c) 확대도와 같이 주형(200)과 헤드(310) 사이의 틈이 제1실링재(10a)에 의해 메꿔질 수 있다.
상술한 바와 같이 실링장치(1000)가 주형(100)의 내부로 삽입 또는 하강되어 헤드(310)를 진동시키므로, 헤드(310)가 주형(100)의 내부에서 발생된 또는 전달된 진동에 의해 진동되는 것으로 설명될 수 있다.
이처럼, 처리부(1100)를 진동시키는 작업은 상기 처리부(1100)의 위치를 변경하면서 실시될 수 있다. 즉, 작업자가 실링장치(1000)의 핸들(1220)을 파지한 상태로 상기 실링장치(1000)를 수평방향으로 이동시키면, 주형(200) 내부에서 처리부(1100)의 수평방향 위치가 조절된다. 이에 따라 처리부(1100)를 이용하여 헤드(310)에 진동이 가해지는 위치를 조절할 수 있다. 또한, 작업자가 실링장치(1000)의 핸들(1220)을 파지한 상태로 상기 실링장치(1000)를 상승시키거나 하강시키면, 주형(200) 내부에서 처리부(1100)의 높이가 조절된다. 이에, 처리부(1100)를 이용하여 헤드(310)의 상부면에 진동을 가하거나, 헤드(310)에 마련된 홈(311)의 바닥면에 진동을 가할 수 있다.
이와 같이 실시예에서는 처리부(1100)를 진동시켜 헤드(310)를 진동시킴으로써, 상기 헤드(310) 상으로 투입된 제1실링재(10a)를 이동시킨다. 즉, 진동을 이용하여 제1실링재(10a)를 헤드(310)와 주형(200) 사이의 틈으로 용이하게 이동시킬 수 있다. 따라서, 헤드(310)와 주형(200) 사이를 제1실링재(10a)로 메꾸는 작업을 종래에 비해 보다 용이하게 실시할 수 있다.
다음으로, 헤드(310)의 상부로 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 투입한다. 여기서 제1타입의 제2실링재(10b-1)는 도 2의 (b)와 같이 첨단부재(11)가 마련된 엠보싱 플레이트일 수 있다.
제1타입의 제2실링재(10b-1)를 주형(200)의 내부로 투입하기 위해, 작업자는 실링장치(1000)를 상승시켜 주형(200)의 상측으로 반출시킨다. 즉, 주형(100) 내부로 삽입되어 헤드(310)를 진동시켰던 실링장치를 주형(100) 밖으로 반출시킨다. 그리고 도 5와 같이 로드(1210)로부터 커버부재(1122)를 분리시킨다. 이에 처리기(1110)의 하부 즉, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면과 상기 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b) 사이의 공간이 노출된다.
다음으로, 주형(200)의 상측에서 처리부(1100)의 하부에 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 지지시킨다. 즉, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면에 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 지지시킨다. 이를 위해, 작업자는 핸들(1220)을 예를 들어 시계방향으로 회전시킨다. 이에, 핸들(1220)에 연결된 제2구동체(1232b)가 시계방향으로 회전됨에 따라, 처리기(1110)의 자력 발생체(1111)에 자력이 발생될 수 있다. 자력 발생체(1111)에 자력이 발생되면 이에 연결된 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)에 자력이 발생된다. 따라서, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면에 금속재를 포함하는 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 부착 또는 지지된다. 즉, 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)와 제1타입의 제2실링재(10b-1) 간의 인력에 의해 상기 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 한 쌍의 지지대(1112a, 1112b)의 하부면에 부착된다.
이렇게 지지대(1112a, 1112b)의 하부면에 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 지지되면, 작업자는 도 8의 (a) 또는 (b)와 같이 실링장치(1000)를 주형(200)의 내부로 하강시킨다. 그리고 지지대(1112a, 1112b)의 하부면에 지지된 제1타입의 제2실링재(10b-1)의 하부면이 헤드(310)의 상부면 또는 홈(311)의 바닥면과 접촉되거나, 근접한 위치까지 도달하면 작업자는 핸들(1220)을 예를 들어 반시계 방향으로 회전시킨다. 이에, 핸들(1220)에 연결된 제2구동체(1232b)가 반시계 방향으로 회전됨에 따라 자력 발생체(1111)에 자력이 해제될 수 있다. 이에, 자력 발생체(1111)에 연결된 지지대(1112a, 1112b)에 자력이 해제되고, 따라서 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 지지대(1112a, 1112b)로부터 분리되어 낙하된다. 낙하된 제1타입의 제2실링재(10b-1)는 도 8의 (a) 또는 (b)와 같이 헤드(310) 상에 안착될 수 있다.
이와 같은 방법으로 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 헤드(310) 상에 안착 작업은 복수회 실시될 수 있다. 그리고, 처리부(1100)의 위치를 변경하면서 실시될 수 있다. 즉, 작업자가 핸들(1220)을 파지한 상태로 실링장치(1000)를 수평방향으로 이동시켜 주형(200) 내부에서 처리부(1100)의 수평방향 위치를 조절하여, 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 헤드(310) 상에 안착되는 위치를 조절할 수 있다.
또한, 헤드(310)에 마련된 홈(311)의 내부로 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 투입하기 위해, 도 8의 (b)와 같이 처리부(1110)의 각도(θ)를 조절할 수 있다. 즉, 앞에서 도 6의 (a) 내지 (c)를 이용하여 설명한 바와 같이, 먼저 처리부(1110)에 지지된 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 주형(200)의 내벽면에 접촉시킨다. 그러면 제1타입의 제2실링재(10b-1)와 주형(200) 간의 인력으로 인해 처리부(1110)가 회전축(1320)을 중심으로 회전하여 로드(1210)와 교차되게 기울어 진다. 이에 따라 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 헤드(310)의 상부면 또는 홈(311)의 바닥면과 나란하지 않고 교차하게 기울어진다. 이렇게 기울인 상태로 실링장치(1000)를 더 하강시키다가 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 상부홈(311a)을 통과하여 하부홈(311b)으로 진입하면 실링장치(1000)를 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 접촉되어 있는 주형(200)의 내벽면과 반대쪽으로 잡아당긴다. 이에, 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 주형(200)의 내벽면과 분리되며, 이에 인력이 약해지거나 상쇄된다. 따라서 처리부(1110)가 회전축(1320)을 중심으로 다시 회전하며, 이에 로드(1210)와 나란하도록 원래 상태로 복귀된다. 이때 제1타입의 제2실링재(10b-1)는 홈(311)의 바닥면과 나란하게 배치된다. 그리고 이 상태에서 자력 발생체(1111)에 가해진 자력을 해제하면 제1타입의 제2실링재(10b-1)가 홈(311)의 바닥면으로 낙하되어 안착된다
이와 같이, 처리부(1100)가 고정되지 않고 로드(1210)를 중심으로 회전하여 그 각도가 조절될 수 있음에 따라, 도 8의 (c)와 같이 헤드(310)의 홈(311) 내부로 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 용이하게 투입할 수 있다. 따라서, 헤드(310)의 홈(311) 내부로 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 용이하게 투입할 수 있고, 복수의 제1타입의 제2실링재(10b-1)의 위치를 조절할 수 있다.
헤드(310)의 상부와 홈(311)의 내부에 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 배치하는 작업이 종료되면, 제1타입의 제2실링재(10b-1)의 상부로 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 투입한다. 여기서 제2타입의 제2실링재(10b-2)는 도 2의 (c)와 같이 코일일 수 있다.
제2타입의 제2실링재(10b-2)를 주형(200)으로 투입하여 헤드(310)의 상부 즉, 제1타입의 제2실링재(10b-1)의 상부에 배치시키는 방법은, 제1타입의 제2실링재(10b-1)를 주형으로 투입하여 헤드(310) 상에 배치시키는 방법과 동일할 수 있다. 즉, 자력을 이용하여 처리부(1100)의 하부에 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 지지시키고, 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 지지시킨 상태에서 실링장치(1000)를 하강시켜 도 9의 (a) 또는 (b)와 같이 처리부(1100)를 주형(200)의 내부로 삽입시킨다. 그리고, 처리부(1100)의 자력을 해제하면 제2타입의 제2실링재(10b-2)가 낙하되어 예를 들어 도 9의 (a)와 같이 제2타입의 제2실링재(10b-2)가 제1타입의 제2실링재(10b-1)의 상부에 안착된다. 또한, 도 9의 (b)와 같이 처리부(1100)가 로드(1210)와 교차하도록 각도를 조절할 수 있고, 이에 따라 도 9의 (c)와 같이 홈(311)의 내부로 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 투입할 수 있다.
그리고, 이와 같은 방법으로 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 제1타입의 제2실링재(10b-1) 상에 안착시키는 작업은 복수회 실시될 수 있고, 처리부(1100)의 위치를 변경하면서 실시될 수 있다. 즉, 작업자가 실링장치(1000)를 수평방향으로 이동시키거나 승하강시켜, 주형(200) 내부에서 처리부(1100)의 수평방향 위치를 조절하거나, 높이를 조절하면서 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 제1타입의 제2실링재(10b-1) 상에 안착시킬 수 있다. 따라서, 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 헤드(310)의 상부면 및 홈(311)의 바닥면 상에 안착시킬 수 있다. 또한, 헤드(310)의 상부면 및 홈(311)의 바닥면 각각에 복수의 제2타입의 제2실링재(10b-2)를 고르게 배치시킬 수 있다.
상기에서는 제1실링재(10a)로 틈을 메꾸기 위해 헤드(310)를 진동시키고, 제2실링재(10b)를 헤드(310) 상으로 안착시키는데 있어서 동일한 실링장치(1000)를 이용하는 것을 설명하였다. 즉, 주형(100) 내부로 삽입되어 헤드(310)를 진동시킨 실링장치(1000)를 다시 주형(100)의 외부로 반출시켜, 반출된 실링장치(1000)에 자력을 발생시켜 제2실링재(10b)를 지지 또는 부착시켰다. 그리고 제2실링재(10b)가 부착된 실링장치(1000)를 다시 주형(100)의 내부로 삽입시켜 헤드(310) 상에 제2실링재(10b)를 안착시켰다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 헤드(310)를 진동시키는 실링장치와 제2실링재(10b)를 헤드(310) 상으로 안착시키는 실링장치가 별도로 마련될 수 있다. 즉, 예를 들어 제1실링장치를 주형(100)의 내부로 삽입하여 헤드(310)를 진동시켜 제1실링재(10a)로 틈을 메꾼다. 그리고 제1실링장치를 주형(100)의 외부로 반출시킨다. 다음으로 주형(100) 밖에서 제2실링장치를 준비하고, 제2실링장치에 자력을 발생시켜 제2실링재(10b)를 부착시킨다. 이후 제2실링장치(1000)를 주형(100)의 내부로 삽입시켜 헤드(310) 상에 제2실링재(10b)를 안착시킬 수 있다.
이와 같이 실시예에 따른 실링장치(1000)는 헤드(310)에 진동을 가할 수 있다. 이에, 진동을 이용하여 헤드(310) 상에 놓인 제1실링재(10a)를 상기 헤드(310)와 주형(200) 사이의 틈으로 용이하게 유입시킬 수 있다. 따라서, 헤드(310)와 주형(200) 사이의 틈을 제1실링재(10a)로 메꾸는 실링 작업을 종래에 비해 쉽게 실시할 수 있다. 즉, 작업자에게 신체적으로 무리가 가해지는 것을 억제하면서, 헤드(310)와 주형(200) 사이의 틈으로 제1실링재(10a)를 유입시켜 메꿀 수 있다.
또한, 실링장치(1000)는 자력을 이용하여 금속재를 포함하는 제2실링재(10b)를 지지할 수 있다. 이에 실링장치(1000)가 자력을 이용하여 제2실링재(10b)를 지지한 상태로 이동할 수 있다. 따라서, 주형(200) 내부에서 제2실링재(10b)의 위치를 조절하는 것이 용이하다. 또한 이에 따라 주형(200) 내부의 헤드(310) 상에 제2실링재(10b)를 안착시키는데 있어서 그 위치를 용이하게 조절할 수 있다.
그리고, 실링장치(1000)의 처리부(1100)는 로드(1210)를 축으로 하여 회전할 수 있다. 이에 처리부(1100)의 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 제2실링재(10b)를 투입 또는 안착시키고자 하는 위치에 따라 처리부(1100)의 각도를 조절할 수 있다. 이에, 제2실링재(10b)의 투입 및 위치 조절이 용이하며, 헤드(310)에 마련된 홈(311)의 내부로 제2실링재(10b)를 용이하게 투입시킬 수 있다.
1000: 실링장치 1100: 처리부
1110: 처리기 1111: 자력 발생체
1112a, 1112b: 지지대 1120: 진동기
1121: 진동 발생체 1122: 커버부재
1200: 조작부 1210: 로드
1220: 핸들 1231: 구동몸체
1232a: 제1구동체 1232b: 제2구동체

Claims (18)

  1. 주형에 삽입될 수 있도록 일방향으로 연장 형성된 조작부; 및
    상기 주형의 내부에 삽입되어 있는 더미바의 헤드 상의 실링재를 상기 헤드와 주형의 내벽면 사이의 틈으로 이동시킬 수 있게 상기 헤드에 진동을 가할 수 있는 진동기를 구비하고, 상기 조작부에 연결된 처리부;를 포함하는 실링장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리부는 자력을 발생시켜 금속재를 포함하는 실링재를 자력으로 지지할 수 있는 처리기를 포함하고,
    상기 진동기는 상기 처리기에 장착된 실링장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 처리기는,
    자력을 발생시킬 수 있도록 상기 진동기에 연결되게 설치된 자력 발생체; 및
    하부면이 상기 자력 발생체의 하측에 위치하도록, 상기 자력 발생체에 연결된 지지대;를 포함하는 실링장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 지지대의 하부면은, 그 연장방향의 양 가장자리에서부터 중심으로 갈수록 높이가 증가하는 경사면으로 마련된 실링장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 지지대의 하부면은, 그 연장방향의 중심영역이 오목한 곡면이고, 상기 중심영역의 양 가장자리 영역은 상기 중심영역과 반대쪽으로 갈수록 높이가 일정하게 감소하는 평면인 실링장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 진동기는 상기 조작부와 자력 발생체 사이에 설치된 진동 발생체를 포함하는 실링장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 진동기는, 상기 지지대의 하부면 및 상기 자력 발생체의 하부면을 커버할 수 있도록, 상기 조작부에 체결되거나 분리될 수 있는 커버부재를 포함하는 실링장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 지지대는 한 쌍으로 마련되고,
    한 쌍의 상기 지지대는 상호 이격되도록 상기 자력 발생체의 양 측부에 연결되며,
    상기 진동기는, 한 쌍의 상기 지지대의 하부면 및 한 쌍의 상기 지지대 사이의 이격 공간을 커버할 수 있도록 상기 조작부에 체결되거나 분리될 수 있는 커버부재를 포함하는 실링장치.
  9. 청구항 2 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    일단이 상기 조작부와 연결되고 타단이 상기 처리부와 연결되며, 상기 일단을 축으로 회전할 수 있는 연결부재를 포함하는 실링장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 조작부는,
    상기 주형의 높이방향으로 연장 형성되어 하단에 상기 처리부가 연결된 로드;
    상기 자력 발생체 및 진동 발생체를 동작시킬 수 있는 구동력을 제공하는 구동체를 구비하며, 상기 로드의 상단에 설치된 구동부재;를 포함하는 실링장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 조작부는, 작업자가 파지(把持)할 수 있도록 구동부재의 상부에 설치된 핸들을 포함하는 실링장치.
  12. 더미바의 헤드가 삽입되어 있는 주형의 내부로 제1실링재를 투입하는 과정; 및
    상기 헤드를 진동시켜 상기 주형 내부로 투입된 제1실링재를 상기 헤드와 주형 사이의 틈으로 이동시킴으로써 상기 틈을 제1실링재로 충진시키는 과정;을 포함하는 실링방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 헤드를 진동시키는 과정은,
    실링장치를 상기 주형의 내부로 삽입하고, 더미바의 헤드에 접촉시키는 과정; 및
    상기 실링장치를 진동시켜 상기 헤드에 진동을 전달하는 과정;을 포함하는 실링방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    금속재를 포함하는 제2실링재를 헤드 상에 안착시키는 과정을 포함하고,
    상기 제2실링재를 헤드 상에 안착시키는 과정은,
    실링장치의 자력을 이용하여 제2실링재를 상기 헤드의 상부면 상에 안착시키는 과정; 및
    실링장치의 자력을 이용하여 상기 헤드의 측면에서부터 내측으로 함몰되게 마련된 홈의 내부로 제2실링재를 삽입시켜 상기 홈의 바닥면 상에 제2실링재를 안착시키는 과정;을 포함하는 실링방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2실링재를 상기 헤드의 상부면 상에 안착시키는 과정 및 상기 제2실링재를 홈의 바닥면 상에 안착시키는 과정은,
    상기 주형의 외측에서 실링장치에 자력을 발생시키는 과정;
    자력이 발생된 실링장치의 하부에 제2실링재를 부착시키는 과정;
    제2실링재가 부착된 실링장치를 주형의 내부로 하강시키는 과정; 및
    제2실링재가 부착된 실링장치의 자력을 해제시켜 제2실링재를 낙하시키는 과정;을 포함하는 실링방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 홈의 바닥면 상에 제2실링재를 안착시키는데 있어서, 제2실링재가 부착된 실링장치를 주형의 내부로 하강시키는 과정은,
    실링장치에 부착된 제2실링재의 측면을 상기 주형의 내측면과 접촉시키는 과정;
    자력에 의한 제2실링재와 주형의 내측면 간에 발생되는 인력을 이용하여 제2실링재를 회전시켜, 제2실링재가 홈의 바닥면과 교차하도록 제2실링재를 기울이는 과정;
    기울어진 제2실링재가 상기 주형의 내측면과 접촉하고 있는 상태를 유지하도록 실링장치를 하강시키는 과정;을 포함하는 실링방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 홈의 바닥면 상에 제2실링재를 안착시키는 과정은,
    실링장치에 부착되어 기울어진 제2실링재의 측면을 상기 주형의 내측면으로부터 분리시켜, 제2실링재와 주형의 내측면 간의 인력을 해제시키는 과정;
    해제된 인력을 이용하여 홈의 바닥면과 나란하도록 실링장치에 부착된 제2실링재를 회전시키는 과정;
    제2실링재가 부착된 실링장치에 가해진 자력을 해제하여, 제2실링재를 하측으로 낙하시키는 과정;을 포함하는 실링방법.
  18. 청구항 14 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1실링재는 진흙, 찰흙 및 점토 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제2실링재는 일면에 복수의 첨단부재가 마련된 엠보싱 플레이트 및 와이어가 나선형으로 감긴 코일(coil) 중 적어도 하나를 포함하는 실링방법.
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