풀 몰드 주조용 패턴 도형장치{pattern molding apparatus for full mold}
본 발명은 풀 몰드(full mold) 주조용 패턴 도형장치에 관한 발명으로, 좀더 상세하게는 풀 몰드 주조법(full mold process)에 사용되는 패턴을 도형하기 위한 패턴 도형장치를 제공하기 위한 것이다.
풀 몰드 주조법은 단품의 대형 주물 제작에 적합한 주조법으로서, 풀 몰드 주조법은 발포 폴리스티렌(스티로폼)을 가공하여 소망하는 제품의 모형을 제조하는 단계와, 모형의 표면을 주형사로 감싸서 패턴을 완성하는 단계와, 완성된 패턴 내부로 용탕을 유입시켜 용탕의 열에 의해 모형이 소실되면서 모형이 소실된 자리에 위치하게 된 용탕을 경화(냉각)시키는 단계와, 패턴을 제거하여 주물을 얻는 단계 등으로 이루어진다. 풀 몰드 주조법에서 사용하는 패턴의 도형에 사용되는 주물사는 여러 가지가 있겠으나 본 발명에서는 특히 액상의 주물사를 이용하는 패턴 도형장치를 제공하고자 한다. [문헌 1] 대한민국 특허출원 제10-2010-0126355호,『풀 몰드법에서의 발포 폴리스텐 모형 제거방법』
종래에는 풀 몰드 주조법에 사용되는 패턴을 도형하기 위한 자동화 도형장치가 없었으며, 그에 따라 크레인(호이스트) 등의 수단을 이용해 패턴에 주물사를 도포하였으나 이와 같은 방법은 작업이 매우 어려울 뿐만 아니라 작업속도가 더뎌 생산비 상승의 요인으로 작용하였으며, 주물사의 도포과정에 도포되고 남은 주물사에 대한 손실이 많다는 등의 문제점이 지적되고 있다. 본 발명은 전술한 바와 같은 종래 풀 몰드용 패턴의 도형에 따른 제반 문제점을 일소하기 위해 창출한 것으로서, 구동장치에 의해 회전 구동하는 파레트에 패턴을 거치하여 주물사를 도포할 수 있도록 하고 도포과정에서 남은 주물사는 자동으로 회수하여 재사용할 수 있도록 함으로써 대형 패턴에 대해서도 신속하고 용이한 주물사 도포작업이 가능하게 하여 생산성을 향상시켜 줄 수 있도록 함과 아울러 주물사 도포과정에서 도포되고 남은 주물사를 전량 회수할 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 풀 몰드용 패턴 도형장치를 제공하고자 한다.
상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 주물사 회수구를 구비하는 주물사 회수조; 상기 주물사 회수조의 상부면 양측에 대응하게 설치되며, 두 개의 원통형 로울러가 일조를 이루도록 설치되는 지지로울러를 구비하는 회전지지대; 복수의 패턴 결속용 프레임이 격자상으로 배치되는 사각 지지틀의 양측에 마련되는 회전축에 상기 회전지지대의 각 지지로울러 상부에 안치되는 원통형 지지구를 마련하며, 어느 일측의 회전축에 다각형 동력전달부재를 설치하여서 된 파레트; 구동모터에 의해 구동하는 구동축과 클러치를 동력전달수단으로 연결하고, 클러치에 의해 전후로 슬라이드 구동하는 동력전달축의 단부에 파레트의 동력전달부재에 선택적으로 결합하는 커넥터를 설치하여서 된 구동장치로 구성되어짐을 기술적 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서 제시하는 풀 몰드 주조용 패턴 도형장치는 구동수단에 의해 회전 구동하는 파레트에 패턴을 거치하여 주물사를 도포할 수 있도록 한 것으로, 주물사의 도포작업을 신속하고 용이하게 실시할 수 있을 뿐만 아니라 대형 패턴에 대한 주물사 도포작업도 신속·용이하게 실시할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 또한, 본 발명은 주물사 도포작업에서 발생한 주물사가 주물사 회수조를 통해 전량 회수되어 패턴 도형에 사용될 수 있도록 함으로써 주물사의 손실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 주물사에 대한 별도의 보충작업이 없어도 상당 기간 동안 주물사 도포작업을 진행할 수 있는 등 본 발명은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.
도 1은 본 발명에서 제시하는 패턴 도형장치의 참고 정단면도.
도 2는 본 발명에서 제시하는 패턴 도형장치의 평면도.
도 3은 본 발명에서 제시하는 패턴 도형장치의 참고 측단면도.
도 4 [A],[B]는 본 발명에 따른 파레트의 구동관계를 설명하기 위한 참고 사시도.
<발명의 실시형태> 도 1 내지 도 3에 본 발명에서 제시하는 패턴 도형장치(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바를 통해 본 발명은 주물사 회수조(20)와, 주물사 회수조(20)의 상부에 설치되는 회전지지대(30a,30b)와, 회전지지대(3a,30b) 간에 회전가능하게 안치되는 파레트(40)와, 파레트(40)를 회전구동시켜 주기 위한 구동장치(50) 등으로 구성되어짐을 확인할 수 있는바, 본 발명의 상세한 실시는 하기와 같이 이루어진다. 본 발명에 따른 주물사 회수조(20)는 저부에 중앙으로 갈수록 하향 경사지는 경사면(21)을 형성하여 낙하하는 주물사가 중앙으로 집수될 수 있도록 하고, 경사면(21)의 중앙에 주물사 회수구(22)를 형성하여서 집수된 주물사를 배출시켜 줄 수 있도록 구성한다. 본 발명에 따른 회전지지대(30a,30b)는 주물사 회수조(20)의 상부면 양측에 대응하게 설치되는 것으로, 회전지지대(30a,30b)에는 상호 근접하는 두 개의 원통형 로울러(31a,31b)(32a,32b)가 일조를 이루는 지지로울러(31,32)를 각각 회전가능하게 설치하여 구성한다. 본 발명에 따른 파레트(40)는 주물사 도포를 위한 패턴을 거치하기 위한 구성부로, 사각 지지틀(41) 상에 격자상으로 배치되는 복수의 패턴 결속용 프레임(42)으로 이루어지며, 지지틀(41)의 양측에 마련되는 회전축(43)에는 회전지지대(30a,30b)의 각 지지로울러(31,32) 상부에 안치되는 원통형 지지구(44)를 마련하고, 어느 일측의 회전축(43)에 다각형 동력전달부재(45)를 설치하여 구성한다. 본 발명에 따른 구동장치(50)는 구동모터(51)에 의해 구동하는 구동축(52)과 클러치(54)를 벨트 및 벨트 풀리 또는 체인 및 체인 스프로킷 등과 같은 동력전달수단(53)으로 연결하고, 클러치(54)에 의해 전후로 슬라이드 구동하는 동력전달축(55)의 단부에 파레트(40)의 동력전달부재(45)가 삽입되는 다각형 결합홈(57)을 구비하는 커넥터(56)를 설치하여 클러치(54) 조작에 의해 커넥터(56)의 결합홈(57)에 파레트(40)의 동력전달부재(45)가 선택적으로 결합하도록 구성한다. <발명의 작용관계> 이상의 구성으로 된 본 발명은 주물사 회수조(20)의 주변에 주물사 도포기(미도시됨)를 설치하고 파레트(40)에 패턴하여 파레트(40)에 의해 회전하는 패턴에 주물사 도포기로 주물사를 도포할 수 있도록 사용하는 것으로, 주물사 회수조(20)에 마련되는 주물사 회수구(22)와 주물사 도포기(미도시됨)를 연결배관 등으로 연결하거나 주물사 회수구(22)를 통해 배출되는 주물사가 집수된 집수탱크(미도시됨)와 주물사 도포기를 연결배관 등으로 연결하여 사용하게 되는바, 본 발명의 작용관계는 다음과 같다. 본 발명에 따른 파레트(40)에 패턴(미도시됨)을 거치하고 패턴 결속용 프레임(42)에 설치되는 클램프(미도시됨) 등과 같은 결속수단으로 결속하여 패턴의 유동이 방지되도록 한 상태에서 구동장치(50)의 클러치(54)를 조작하면 동력전달축(55)이 전측으로 슬라이드 이동하고,(도 4 [B] 참조) 동력전달축(55)의 단부에 마련된 커넥터(56)의 결합홈(57)에 파레트(40)의 동력전달부재(45)가 삽입되어 구동모터(51)의 파레트(40)에 전달된 구동력에 의해 회전지지대(3a,30b)의 지지로울러(31,32)에 안치된 파레트(40)가 회전하며, 주물사의 도포가 완료되면 구동장치(50)의 클러치(54)를 조작하여 동력전달축(55)을 후측으로 슬라이드 이동시키면 커넥터(56)와 동력전달부재(45)의 결합상태가 해제되어 파레트(40)의 회전구동이 중지되게끔(도 4 [A] 참조) 작동하는 것이다. 한편, 본 발명의 실시예에서는 예시하지 않았으나 파레트(40)의 주변부에 파레트(40)의 회전에 지장을 주지않으면서 필요시 출몰하는 가변형 스톱퍼를 설치하여 파레트(40)의 회전구동이 이루어지지 않을 시에는 스톱퍼가 파레트(40)를 홀딩시켜 파레트(40)의 이탈작업을 용이하게 실시할 수 있도록 함이 바람직하다. 본 발명에 의하면, 파레트(40)가 회전하는 과정에서 주물사 도포기를 이용해 파레트(40)에 결속된 패턴에 주물사를 도포하게 되면 신속하고 용이한 주물사 도포작업이 가능한 것이다. 본 발명은 파레트(40)에 결속된 패턴에 주물사를 도포하는 과정에서 패턴에 도포되고 남은 주물사는 주물사 회수조(20) 하방으로 낙하하여 주물사 회수구(22)를 통해 전량 회수되므로 주물사의 손실을 방지할 수 있으며, 회수된 주물사는 주물사 도포기로 바로 공급되도록 구성할 수 있어 주물사의 추가 공급이 없어도 상당한 기간 동안 패턴에 대한 주물사의 도포작업을 가능하게 할 수 있다.
10: 패턴 도형장치 20: 주물사 회수조
21: 경사면 22: 주물사 회수구
30a,30b: 회전지지대 31,32: 지지로울러
40: 파레트 41: 지지틀
42: 패턴 결속용 프레임 43: 회전축
44: 지지구 45: 동력전달부재
50: 구동장치 51: 구동모터
54: 클러치 55: 동력전달축
56: 커넥터 |
