KR102130354B1

KR102130354B1 - 코어 제거용 이형장치

Info

Publication number: KR102130354B1
Application number: KR1020190099338A
Authority: KR
Inventors: 임재일; 김만달; 이승재; 이찬우; 오창일; 이기연
Original assignee: 엘아이지넥스원 주식회사
Priority date: 2019-08-14
Filing date: 2019-08-14
Publication date: 2020-07-06
Anticipated expiration: 2039-08-14

Abstract

본 발명은 코어 제거용 이형장치에 관한 것으로, 상하방향으로 레일이 구비되는 프레임; 하단이 충전체의 내부에 위치한 코어에 연결되는 구동부; 및 구동부가 레일을 따라 상하방향으로 이동되도록 구동력을 전달하는 동력부;를 포함하되, 구동부는, 충전체 및 코어의 축이 정렬되도록 제1방향으로 슬라이딩되는 제1가이드부와, 제2방향으로 슬라이딩되는 제2가이드부를 포함하는 축정렬부가 구비된다.

Description

코어 제거용 이형장치{Ejecting apparatus for removing a core}

본 발명은 코어 제거용 이형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충전체에 손상을 가하지 않고 안전하게 충전체로부터 코어를 제거할 수 있도록 하는 코어 제거용 이형장치에 관한 것이다.

고체 로켓 추진기관은 그레인(grain)의 형상을 갖는다.

열경화성 소재의 추진기관에서 그레인 형상으로 구현하기 위해서는, 충전체의 내부에 구비된 추진제와 붙어있는 코어에 힘을 가하여 충전체에서 코어를 뽑아내는 코어 이형작업이 필요하다.

종래에는 이형작업시 별도의 전용 장비를 사용하지 않고, 코어를 크레인 등에 연결하여 코어를 수직으로 인출하였다.

그러나, 이 경우, 충전체와 크레인의 축 정렬을 육안으로만 확인하기 때문에 정확한 정렬이 어렵게 되고, 이에 따라 이형작업시 충전체와 코어간에 큰 마찰이 발생하여 폭발, 화재 등 위험이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 이형작업시 마찰을 이겨내기 위해 충전체 내부의 추진제에 무리한 힘이 가해져 크랙이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

한국 실용신안등록 제20-0357208호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 이형작업시에 충전체와 코어의 축이 자동으로 정렬될 수 있도록 하는 코어 제거용 이형장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치는, 상하방향으로 레일이 구비되는 프레임; 하단이 충전체의 내부에 위치한 코어에 연결되는 구동부; 및 구동부가 레일을 따라 상하방향으로 이동되도록 구동력을 전달하는 동력부;를 포함하되, 구동부는, 충전체 및 코어의 축이 정렬되도록 제1방향으로 슬라이딩되는 제1가이드부와, 제2방향으로 슬라이딩되는 제2가이드부를 포함하는 축정렬부가 구비된다.

여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 축정렬부는, 제1방향이 제2방향에 수직하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 프레임의 하단에는, 충전체의 하부를 고정시키도록 하부고정부가 구비될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 하부고정부는, 베이스부와, 베이스부에 전후 좌우방향으로 각각 이격 배치되는 4개의 지그부를 포함하고, 프레임의 외부에서 내부로 이동되도록 베이스부가 하부레일에 의해 지지될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 동력부는, 유압실린더를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 프레임의 일측에는, 유압실린더의 높이를 조절하도록 높이조절부가 포함될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치는, 충전체의 상부를 고정시키도록 하부고정부에서 상방으로 소정거리 이격되어 프레임에 설치되는 상부고정부를 더 포함할 수도 있다.

또한, 구동부의 하단에는 인출 부하를 측정하는 계측부가 설치될 수 있다.

또한, 계측부의 하단에는 연결고리가 구비될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치는, 일단이 연결고리와 연결되고, 타단은 코어와 연결되는 연결부재가 더 포함될 수 있다.

본 발명에 의하면 서로 수직한 방향으로 각각 슬라이딩되는 제1가이드부 및 제2가이드부를 포함하는 축정렬부를 구비하여 이형작업시에 구동부와 코어의 축이 자동으로 정렬됨으로써 안전하게 이형작업을 진행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 축정렬이 된 상태에서 이형작업을 진행함으로써 충전체 내부의 추진제에 손상을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치의 정면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치의 측면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치의 이형작업을 일례를 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치에 구비된 하부고정부를 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치에 구비된 높이조절부를 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치에 구비된 구동부를 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치에 구비된 구동부를 보다 상세히 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치의 이형작업을 일례를 도시한 것이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치(100)는, 상하방향으로 레일(111)이 구비된 프레임(110)과, 프레임(110)의 레일(111)을 따라 상하방향으로 이동가능하게 설치되는 구동부(130)를 포함한다.

프레임(110)은 각종 장치들이 설치될 수 있도록 가로부재와 세로부재가 서로 조합되어 구성되고, 하단 및 상단에는 판형 플레이트가 포함되어 구성될 수 있다.

또한, 프레임(110)은 구동부(130)가 상하방향으로 이동할 수 있도록 좌우방향에 각각 레일(111)이 구비된다.

구동부(130)는 좌우측에서 각각 레일(111)과 이동가능하게 결합하는데, 구동부(130)가 상기 레일(111)을 따라 상하방향으로 이동될 수 있도록 동력부(130)에 의해 구동력을 전달받도록 구성된다.

또한, 구동부(130)는 하단부가 연결부재(미도시)에 의해 충전체(200)의 내부에 위치한 코어(210)의 상단부에 연결되어 구동부(130)가 상승함에 따라 충전체(200)에서 코어(210)를 이형시킬 수 있게 된다. 본 발명의 일실시예에 따른 구동부(130)의 구체적인 구성은 후술한다.

여기서, 충전체(200)는 고체 로켓 추진기관에 사용되며 그레인의 형상을 구현하기 위해 충전체(200)의 내부에 코어(210)가 배치된다.

동력부(150)는 구동력을 발생시키는 다양한 방식으로 구현될 수 있는데, 본 발명의 실시예에 따른 동력부(150)는 충전체(200)의 코어(210)를 강한 힘으로 인출시켜야 하기 때문에 유압실린더로 구성하는 것이 바람직하다. 유압실린더로 구성된 동력부(150)는 레일(111)을 상하로 이동시키고 이에 따라 레일(111)과 결합된 구동부(130)가 이동되는 방식으로 구현될 수 있다. 상기 동력부(150)는 제어부(미도시)의 신호를 받아 고속, 저속으로 구동모드를 변경할 수 있다.

본 발명에서 레일(111)은 명칭에 한정되지 않고, 구동부(130)와 동력부(150)를 연결하는 부재로서 유압실린더로 구성된 동력부(150)에서 발생된 상하방향 직선운동을 구동부(130)에 전달시키는 부재를 통칭할 수 있으며, 동력부(150)에서 회전력을 발생시키고 체인에 의해 동력을 전달하는 방식과 같이 다른 형태로 변형될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치에 구비된 하부고정부를 도시한 것이다.

하부고정부(120)는 프레임(110)의 하단에 수평방향으로 구비되어 충전체의 하부를 견고하게 고정시키는 기능을 하는 것으로, 도 5를 참조하면, 베이스부(121)와, 베이스부(121)에 전후 좌우방향으로 각각 이격 배치되는 4개의 지그부(123)를 포함한다.

지그부(123)는 대략 원통형인 충전체를 파지할 때 접촉면적을 크게 하여 고정력을 향상시키도록 내측면에 요홈부가 형성된다. 또한, 각각의 지그부(123)는 전후 좌우 방향으로 슬라이딩 이동된 후 소정 위치에서 고정될 수 있도록 구성됨으로써 다양한 크기나 모양을 갖는 충전체의 하부를 고정시킬 수 있게 된다.

지그부(123)가 설치된 베이스부(121)는, 프레임(110)의 외부에서 충전체가 지그부(123)에 의해 장착된 다음 프레임(110)의 내부로 안내되어 이형작업을 진행할 수 있도록 베이스부(121)의 하측면이 하부레일(125)에 의해 지지되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 하부고정부(120)는 추진제가 포함된 충전체의 이형작업중에 정전기로 인한 위험을 방지하도록 접지선(미도시)를 설치하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치에 구비된 높이조절부를 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 높이조절부(160)는 프레임(110)의 일측에 설치되는데, 본 실시예에서는 핸들형식의 높이조절부(160)로 구현된다. 높이조절부(160)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 기어결합 또는 체인결합 등의 연결부재를 통해 유압실린더로 구성된 동력부(150)의 초기 높이를 조절할 수 있다. 이러한 구성을 통해 다양한 크기의 충전체에 대한 이형작업을 수행할 수 있게 된다.

추가적으로, 본 발명의 실시예에서는, 충전체의 상부를 고정시키도록 하부고정부에서 상방으로 소정거리 이격되어 프레임(110)에 설치되는 상부고정부(140)를 더 포함할 수도 있다.

본 실시예에서 상부고정부(140)는 핸들 형식으로 구현되고, 핸들의 회전방향에 따라 좌우측에 각각 구비된 파지부(141)들 간의 이격거리가 조절되어 다양한 형상의 충전체의 상부를 고정시킬 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치에 구비된 구동부를 도시한 것이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치에 구비된 구동부를 보다 상세히 도시한 것이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 구동부(130)는 레일(111)을 따라 상하방향으로 이동할 수 있도록 구성되는데, 본 발명의 구동부는, 특히 충전체 및 코어의 축이 자동으로 정렬되도록 축정렬부(131)를 구비한다.

축정렬부(131)는 제1방향으로 슬라이딩되는 제1가이드부(131a)와, 제2방향으로 슬라이딩되는 제2가이드부(131b)를 포함한다.

제1가이드부(131a) 및 제2가이드부(131b)는 마찰력이 크지 않아 자연스럽게 슬라이딩될 수 있도록 구성됨으로써 이형작업시 제1가이드부(131a) 및 제2가이드부(131b)의 무게 중심 이동에 의해 구동부(130)의 중심축과 코어의 중심이 일치하도록 자동으로 정렬할 수 있게 된다. 일례로, 제1가이드부(131a) 및 제2가이드부(131b)는 공지의 LM가이드에서 볼을 제거하여 구성할 수 있다.

여기서, 제1가이드부(131a)의 이동방향인 제1방향과 제2가이드부(131b)의 이동방향인 제2방향은 서로 수직하도록 구성됨으로써 충전체 및 코어의 축이 자동으로 정렬될 수 있도록 한다.

또한, 구동부(130)의 하단에는 코어의 이형하중을 측정할 수 있도록 계측부(133)가 설치될 수 있다. 계측부(133)는 일례로 로드셀을 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 코어 제거용 이형장치(100)는 구동부(130)에 계측부(133)을 포함함으로써 이형시 코어에 작용하는 하중을 실시간으로 확인할 수 있게 되는데, 이에 따라 작업자는 이형작업시 표시된 하중값을 확인하면서 코어 이형에 따른 충전체 내부의 추진제의 수축/이완상태를 실시간으로 파악할 수 있게 되고, 이를 고려하여 이형작업을 진행함으로써 충전체 내의 추진제에 과도한 힘이 가해지지 않도록 작업할 수 있게 된다. 이와 같이 이형작업시 부하에 따라 코어 제거용 이형장치의 구동변위 및 속도를 제어함으로써 이형작업시 추진제의 손상을 방지하게 된다.

즉, 실제 이형작업에서는, 충전체 내의 추진제에서 코어가 이탈되기 직전에 가장 큰 하중이 발생하는데, 작업자는 계측부(133)에서 계측된 하중값을 계속 확인하면서 구동부(130)가 이동 또는 정지되도록 조절함으로써 점탄성 특성을 가진 추진제가 시간 경과에 따라 수축 또는 이완되면서 추진제에서 코어가 이형될 때의 하중을 줄이며 원활히 이형되도록 조절할 수 있게 된다.

한편, 계측부(133)의 하단에는 원형의 연결고리(135)가 구비된다. 연결고리(135)에는 코어와 연결시키는 연결부재(미도시)가 연결될 수 있다. 연결부재(미도시)의 일단은 연결고리(135)와 연결되고, 타단은 코어와 연결되어 구동부(130)의 인출력이 코어에 전달되게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치(100)은 추진기관을 주조시에 코어를 제거하는 이형기술에 관한 것으로, 특히 2개의 가이드부(131a,131b)를 구비하는 축정렬부(131)를 포함함으로써 이형작업시 구동부와 코어의 축이 자동으로 정렬되어 코어 이형에 따른 마찰 및 부하가 최소화되어 안전하게 작업이 가능하게 된다.

전술한 본 발명의 일실시예에 따른 코어 제거용 이형장치(100)는 그레인 형상을 갖는 추진기관의 주조시에 적용하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 주조 방법으로 제품을 제작하는 다양한 산업분야에서 멘드렐(mandrel) 또는 코어 이형 시에 적용할 수 있음은 물론이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 코어 제거용 이형장치
110: 프레임
111: 레일
120: 하부고정부
130: 구동부
131: 축정렬부
131a: 제1가이드부
131b: 제2가이드부
133: 계측부
135: 연결고리

Claims

상하방향으로 레일이 구비되는 프레임;
하단이 충전체의 내부에 위치한 코어에 연결되는 구동부; 및
구동부가 레일을 따라 상하방향으로 이동되도록 구동력을 전달하는 동력부;를 포함하되,
구동부는,
충전체 및 코어의 축이 정렬되도록 제1방향으로 슬라이딩되는 제1가이드부와, 제2방향으로 슬라이딩되는 제2가이드부를 포함하는 축정렬부가 구비되는, 코어 제거용 이형장치.
청구항 1에 있어서,
프레임의 하단에는,
충전체의 하부를 고정시키도록 하부고정부가 구비되는, 코어 제거용 이형장치.
청구항 2에 있어서,
하부고정부는,
베이스부와,
베이스부에 전후 좌우방향으로 각각 이격 배치되는 4개의 지그부를 포함하고,
프레임의 외부에서 내부로 이동되도록 베이스부가 하부레일에 의해 지지되는, 코어 제거용 이형장치.
청구항 3에 있어서,
동력부는,
유압실린더를 포함하여 구성되는, 코어 제거용 이형장치.
청구항 4에 있어서,
프레임의 일측에는,
유압실린더의 높이를 조절하도록 높이조절부가 포함되는, 코어 제거용 이형장치.
청구항 5에 있어서,
코어 제거용 이형장치는,
충전체의 상부를 고정시키도록 하부고정부에서 상방으로 소정거리 이격되어 프레임에 설치되는 상부고정부를 더 포함하는, 코어 제거용 이형장치.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
구동부의 하단에는
인출 부하를 측정하는 계측부가 설치되는, 코어 제거용 이형장치.
청구항 7에 있어서,
계측부의 하단에는
연결고리가 구비되는, 코어 제거용 이형장치.
청구항 8에 있어서,
코어 제거용 이형장치는,
일단이 연결고리와 연결되고,
타단은 코어와 연결되는 연결부재가 더 포함되는, 코어 제거용 이형장치.
청구항 9에 있어서,
축정렬부는,
제1방향이 제2방향에 수직하도록 구성되는, 코어 제거용 이형장치.