KR0125767B1 - 감압 주조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직관 형상의 외주에 부착되는 2개의 플랜지 사이의 공간을 감압하는 수단을 갖는 감압 주조장치와, 탕구관의 지름을 플랜지의 부착 부위에 있어서 확대하는 확관 수단을 갖는 감압 주조 장치와, 탕구관과 플랜지의 간극에 용탕을 침입시켜서 매립하는 감압 주조 장치와, 상기 감압 주조 장치들에 있어서 플랜지를 분할해서 탕구관으로부터 분리할 수 있는 감압 주조 장치 및 주조 장치 및 상기 감압 주조 장치들에 있어서 판재를 구부리고 직관형상의 탕구관을 성형하고 감압 주조의 초기에 판재의 이음매를 용탕으로 매립하는 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치에 관한 것이다.

Description

감압 주조 장치

제 1 도는 본 발명에 관한 감압 주조 장치의 실시예 1의 요부의 구성을 도시하는 단면도.

제 2 도는 감압 주조 장치의 실시예 2의 요부의 구성을 도시하는 단면도.

제 3A도 및 제 3B도는 감압 주조 장치의 실시예 3의 요부 구성을 도시하는 평면도.

제 4A도 및 제 4B도는 감압 주조 장치의 실시예 4의 요부의 구성을 도시하는 평면도 및 정면도.

제 5 도는 감압 주조 장치의 실시예 5의 요부의 구성을 도시하는 평면도.

제 6 도는 감압 주조 장치의 실시예 6의 구성의 일부를 도시하는 정면도.

제 7A도 내지 제 7D도는 감압 주조 장치의 실시예 6의 구성의 일부를 도시하는 정면도.

제 8A도 내지 제 8C 도는 감압 주조 장치의 실시예 6의 구성의 일부를 도시하는 정면도.

제 9 도는 감압 주조 장치의 실시예 7의 구성을 도시하는 정면도.

제 10도는 감압 주조 장치의 실시예 8의 구성을 도시하는 정면도.

제 11A도 및 제 11B도는 감압 주조 장치의 실시예 9의 구성을 도시하는 단면도.

제 12A도 및 제 12B도는 감압 주조 장치의 실시예 9의 구성을 도시하는 단면도.

제 13도는 감압 주조 장치의 실시예 9에서의 감압도의 제어 패턴을 도시하는 도면.

제 14도는 감압 주조 장치의 실시예 10에서의 감압도의 제어 패턴을 도시하는 도면.

제 15 도는 감압 주조 장치의 실시예 11에서의 감압 주조의 모양을 도시하는 설명도.

제 16 도는 감압 주조 장치의 실시예 12의 요부의 구성을 도시하는 단면도.

제 17 도는 감압 주조 장치의 실시예 13의 요부의 구성을 도시하는 사시도.

제 18도는 종래예의 감압 주조 장치의 전체 구성을 도시하는 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2,52,102,202,252,302 : 감압 주조 장치4,54,144,344 : 주형

10a, 10b,60a,60b : 감압 수단14,64126a : 삽입관 통구

16,66 : 2개의 플랜지사이의 공간

20A,20B,40,70,90,128,190,228,278,328 : 플랜지

20A,20B,70A,70B : 2개의 플랜지30,80,130,230,330,380 : 탕구관

103,203,253 : 확관 수단

[산업상의 이용분야]

본 발명은 주형 캐비티내를 감압하고 용탕을 흡인하므로서 주형내에 용탕을 충전시켜 주조를 행하는 소위 감압 주조를 실시하기 위한 감압 주조 장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

자동차 엔진 실린더 등의 주조품의 제조에서 주형 캐비티내를 감압하고 주형의 탕구로부터 용탕을 흡인하므로서 주형내에 용탕을 충전하는 감압 주조법이 많이 쓰이게 되었다.

이러한 감압 주조법은 쇳물 돌림이 양호하고 개재물의 말려들어감이 적다는 등의 장점을 가지며 우수한 품질의 구조품을 얻을 수 있다.

이같은 감압 주조법에 있어서 주형을 용탕의 용기와 연결하기 위한 탕구관을 이용하는 방법이 개발되어 있다. 상기 탕구관을 사용하는 방법은 주형을 직접 용탕에 침지하는 방법과 비교해서 용탕의 용기와 주형과의 조합이 자유롭고 용탕의 오염도 적다는 이점이 있다.

여기에서 탕구관을 용탕과 동일한 금속으로 제조된 파이프로 할 경우 용탕의 오염이 생기지 않으며 또, 고온의 용탕에 침지함에 있어서 열충격도 견디므로 탕구관이 갈라져서 공기가 말려들어가는 사태가 확실히 방지된다.

또한, 용탕에 의한 탕구관의 용해 손실은 발생하나 동일 금속이므로 용해 원료로서 용탕에 가할 수 있고, 재료가 허비되지 않는다는 우수한 장점을 갖고 있다.

그러나, 이같은 금속 파이프 등의 단순한 원통 형상(이하, 직관형상이라 한다)의 탕구관을 사용하는 경우에는 기밀성을 확보하기 위해서 탕구관 주위에 플랜지를 용접할 필요가 있다. 이같은 플랜지의 용접시에는 탕구관과 플랜지를 미리 기계 가공해야 되며 매우 공수가 길어져 두드러진 비용 상승이 초래된다.

또, 상술한 바와 같이 금속 파이프는 용해 손실되기 때문에 탕구관 전체를 1쇼트마다 교환해야 되며 플랜지 부분의 재료가 낭비가 많다는 문제점이 있었다.

그래서, 이같은 문제점을 해결해서 효율이 양호한 감압 주조를 가능케 하기 위해서 플랜지를 부착하지 않고 감압 주조를 행하기 위한 장치가 개발되어 있다. 이같은 감압 주조 장치의 구체 예로서 특개평 4-284962호 공보에 기재된 주조 장치의 발명이 있다.

상기 공보에 기재된 발명에 대해서 제 18 도를 참조해서 설명한다. 제 18 도는 종래예의 감압 주조 장치의 전체 구성을 도시하는 단면도이다.

제 18 도에 도시된 바와 같이, 상기 감압 주조 장치(402)는 모래로 이루어진 주형(404)이 얹혀지는 기밀 정반(420)을 중심으로 구성되어 있다. 주형(404)은 상형(406) 및 하형(408)의 짜맞춰지므로써 그의 내부에 제품 형상으로 대응한 캐비티(410)가 형성되도록 구성되어 있다.

여기에서 기밀정반(420)의 상면에는 기밀형성 수단(418)이 설치되어 있다. 상기 기밀형성 수단(418)은 주형(404)이 기밀정반(420)상에 얹혀질 때, 모래로 형성된 하형(408)에 밀어넣어져서 탕구(416)의 주위의 하형(408)을 탕구(416)의 중심으로 밀어붙이기 위한 부재이다.

그런데, 감압 주조 장치(402)를 사용한 감압 주조에 있어서는 먼저 주형(404)의 상형(406)과 하형(408)이 조합되며 양자의 맞춤눈의 주위가 틀부재(412)로 고정된다. 다음에, 그와 같이 조합된 주형(404)의 하면에 설치되어 있는 탕구(416)에 대해서 직관형상의 탕구관(430)이 삽입된다.

계속해서 탕구관(430)이 삽입된 상태에서 주형(404)이 기밀정반(420)의 위에 얹혀진다. 이때, 상술한 바와 같이 기밀정반(420)에 설치된 기밀 형성 수단(418)이 하형(408)에 밀어넣어진다. 그 결과, 탕구관(430)의 외주에 대해서 탕구(416)의 내벽이 밀어붙여지며 탕구관(430)과 탕구(416)간의 기밀성이 확보된다.

또한, 기밀정반(420)의 하면에 설치된 유지수단(422)이 에어 실린더(424)로 죄어져서 탕구관(430)이 기밀정반(420)에 대해서 고정된다. 그리고, 주형(404)의 위에서 기밀 챔버(414)가 씌워지고 상기 기밀정반(420)과의 접촉부가 시일되어 주형(404)의 주위에 기밀공간이 형성된다.

이 상태에서 탕구관(430)의 하단이 용탕(M40)에 침지되고 기밀정반(420)에 접속된 진공배관(432)을 통해서 진공 펌프(434)에 의해 기밀 챔버(414)안이 감압된다. 그렇게 하므로써 탕구관(430)에 용탕(M40)이 빨아 올려지고 캐비티(410)내에 충전된다. 이같이 해서 플랜지를 쓰지 않게 직관 형상의 탕구관(430)에 의한 감압 주조를 실시할 수 있다.

[발명이 해결하려는 과제]

그러나, 상기의 감압 주조 장치(402)에 있어서는 기밀 형성 수단(418)에 의해서 주형(404)의 탕구(416)와 탕구관(430)과의 밀착을 도모하고 있는데 모래로 이루어진 주형(404)이 바인더에 의한 화학지인 경화를 이용해서 형성한 경우는 변형성이 매우 작으므로 탕구(416)의 내벽을 탕구관(430)의 외주면을 간극없이 밀착시키는 것은 곤란하다.

이 때문에, 충분한 기밀성을 확보할 수 없고 감압시에서 탕구관(430)과 주형(404)과의 틈에서 외부의 공기가 말려들어서 캐비티(410)내에 침입하므로서 성형품내에 기포와 함몰부(nsest) 등을 발생하여 현저하게 제품의 특성이 저하된다. 그 결과, 감압 조저법의 특정인 우수한 주조 품질을 얻을 수 없다는 심각한 문제점이 발생하고 있었다. 또, 생모래 등의 변형성이 있는 모래형인 경우에도 변형시에 모래의 넘쳐 흐르거나 불필요한 부분의 변형이 발생하는 수가 있었다.

따라서 본 발명에 있어서는 탕구간으로서 직관형상의 금속 파이프 등을 사용한 감압 주조에서 플랜지와 탕구관을 용접하지 않고 주형 캐비티내의 기밀성을 확보하므로서 우수한 품질의 주조품을 얻을 수 있는 감압 주조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

그래서 청구범위 제 1 항에 관한 발명에 있어서는 상기 과제를 해결하기 위해서 탕구관이 삽입관통되는 삽입관통구를 가지며 감압 주조시에 내부에 감압되는 기밀 챔버와 그 기밀 챔버내에 수용되는 주형과 상기 기밀 챔버의 상기 삽입관통구에 삽입관통되어서 상기 주형으로 용탕을 유도하기 위한 직관형상으로 형성된 탕구관을 주체로 하여 구성된 감압 주조 장치에 있어서, 상기 탕구관의 삽입관통측 단부의 외주에는 2개의 플랜지가 상기 탕구관의 세로방향에 간격을 두고 부착되며 상기 2개의 플랜지의 각 플랜지면은 상기 기밀챔버 또는 상기 주형에 밀착하고 있으며 상기 2개의 플랜지간의 공간이 감압 수단에 연속 교통되어 있는 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치를 창출했다.

여기에서 직관형상은 플랜지 등이 없는 단순한 원통형상을 의미하는 것이며 반드시 탕구관이 일직선이라는 것을 의미하지 않는다. 즉, 탕구관의 일부 또는 전체가 만곡되고 있는 것도 여기에서 말하는 직관형상에 포함된다.

이점에 대해서는 이하의 청구항에서도 마찬가지이다.

또, 2개의 플랜지는 반드시 독립된 부재일 필요는 없고 2개의 플랜지가 그 일부에서 결합해서 일체로 된 부재여도 좋다.

또, 청구범위 제2항에 관한 발명에 있어서는 탕구관이 삽입관통되는 삽입관통구를 가지며 감압 주조시에 내부가 감압되는 기밀 챔버와 그 기밀 챔버내에 수용되는 주형과 상기 기밀 챔버의 상기 삽입관통구에 삽입관통되어서 상기 주형에 용탕을 유도하기 위한 직관형상으로 형성된 탕구관을 주체로 하여 구성된 감압 주조 장치에 있어서 상치 탕구관의 삽입관통측 단부의 외부에는 플랜지가 부착되며 상기 탕구관을 상기 프랜지의 부착 부위에 있어서 지름은 확대되고 상기 플랜지의 내주에 상기 탕구관의 외주를 밀착시키는 확관수단이 부가된 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치를 창출했다.

또한, 청구범위 제 3 항에 관한 발명에 있어서는 탕구관이 삽입관통되는 삽입관통구를 가지며 감압 주조시에 내부가 감압되는 기밀 챔버와 그 기밀 챔버내에 수용되는 주형과 상기 기밀 챔버의 상기 삽입관통구에 삽입관통되어서 상기 주형에 용탕을 유도하기 위한 직관형상으로 형성된 탕구관을 주체로서 구성된 감압 주조 장치에 있어서 상기 탕구관의 삽입관통측 단부의 외주에는 플랜지가 부착되며 상기 기밀 챔버내의 감압도를 상기 용탕이 상기 주형의 캐비티내에 흡인되는 감압도로 하기 전에 일시적으로 상기 용탕의 선단 위치가 상기 탕구관의 주형측의 선단을 넘어서고 또한 캐비티 입구의 앞트로 되는 감압도로 하는 예비 감압 수단을 부가한 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치를 창출했다.

여기에서 청구범위 제 1 항 내지 제 3 항에 관한 발명에 있어서 상기 플랜지를 상기 탕구관의 세로방향으로 거의 수직인 방향으로 분할할 수 있는 구성으로 할 것이 요망된다(제 4 항에 대응).

또 청구범위 제 1 항 내지 제 4 항에 관한 설명에 있어서, 상기 직관 형상의 탕구관을, 용탕과 동일한 재질의 판재를 만곡 성형하고 감압 주조 초기에 있어서, 상기 판재의 이음매에 상기 용탕을 침입시켜 응고시키는 구성으로 하는 것이 바람직하다(제 5 항에 대응).

[작용]

청구 범위 제 1 항에 관한 감압 주조 장치는 탕구관이 삽입관통되는 삽입관통구를 가지며 감압 주조시에 내부가 감압되는 기밀 챔버와 이 기밀 챔버내에 수용되는 주형과 기밀 챔버의 삽입 관통구에 삽입관통되어서 주형에 용탕을 유조하기 위한 적관상으로 형성된 탕구관을 주체로 하여 구성되고 있다.

상기 감압 주조 장치에서 탕구관의 삽입관통측 단부의 외주에서 2개의 플랜지가 탕구관의 세로방향으로 간격을 두어 부착되며, 2개의 플랜지의 각 플랜지면은 기밀 챔버 또는 주형에 밀착되고 있으며 그리고 2개의 플랜지간의 공간이 감압 수단에 연속 고통되어 있다.

이 감압 수단에 의해서 직관형상의 외주면과 2개의 플랜지 및 기밀 챔버 또는 주형에 의해서 에워싸이는 공간이 감압되어서 해당 공간의 기압이 감압 주조시에 있어서의 주형 캐비티내의 기압에 접근되어진다. 이것에 의해서 감압 주조중에 2개의 플랜지의 내주면과 직관형상의 탕구관과 플랜지를 용접하는 일없이 기포의 말려들음에 기인하는 함몰이나 인입(drop) 등의 결함이 없는 고품질의 주조품을 얻을 수 있다.

또, 청구범위 제 2 항의 발명에 관한 감압 주조 장치에 있어서는 직관형상의 탕구관의 외주면과의 틈으로부터 주형 캐비티내로 통과하는 공기량이 저감되며 주조품내로의 기포의 말려들음이 방지된다.

이같이 해서 청구범위 제 1항의 발명에 관한 감압 주조 장치에 있어서는 직관형상의 탕구관의 지름을 플랜지의 부착 부위에서 확대하는 확관 수단을 갖고 있다.

감압 주조의 실시예에서는 우선 탕구관의 삽입관통측 단부의 외주에 플랜지가 장착되며 플랜지의 내주에 직관형상의 탕구관의 외주가 밀착된다. 이것에 의해서 탕구관과 플랜지간에서의 외기의 말려들음이 방지되며 주형 캐비티내의 기밀성이 확보된다.

이같이 해서 청구범위 제 2 항의 발명에 관한 감압 주조 장치에 있어서는 직관형상의 탕구관의 외주에 플랜지가 장착되며 주형 캐비티내의 기밀성이 확보된 상태에서 감압 주조를 실시할 수 있다.

또, 청구범위 제 3항의 발명에 관한 감압 주조 장치에 있어서는 직관형상의 탕구관의 외주에 플랜지가 장착되며 주형 캐비티내가 감압되어서 감압 주조가 실시된다. 이때, 기밀 챔버내의 감압도가 용탕이 주형의 캐비티내에 흡인되는 감압도로 되기 전에 예비 감압 수단에 의해서 일시적으로 용탕의 선단 위치가 탕구관의 주형측의 선단을 넘어서고 또한 캐비티 입구의 앞트로 되게 감압도가 제어된다.

이 결과, 탕구관의 선단을 넘어서 넘친 용탕이 탕구관의 외주와 플랜지의 내주의틈에 침입해서 냉각 응고하므로서 양자의 틈이 메워진다. 이것에 의해서 외부 분위기와 주형 캐비티내가 확실하게 차단되고 감압주조시에 있어서의 주형 캐비티내로의 외깅의 말려들임이 확실하게 방지된다.

이같이 해서 청구범위 제 3항의 발명의 감압 주조 장치에 있어서는 탕구관과 플랜지와 틈을 용탕으로 메우므로써 기포등의 말려들음이 없은 고품질의 주조품을 얻을 수 있다.

또, 청구범위 제 4항의 발명에 관한 감압 주조 장치에 있어서는 제 1 항 내지 제 3 항에 관한 발명에 있어서 플랜지를 직관형상의 탕구관의 세로방향에 대해서 거의 수직인 방향으로 분할하는 것이 가능한 구조로 되어 있다. 그 때문에 주조 종료후에 탕구관을 상하 바향으로 이동시키지 않고 플랜지를 탕구관의 외주면으로부터 확실하게 분리할 수 있다.

이것에 의해서 탕구관으로부터의 플랜지 제거가 용이해질 뿐 아니라 먼저 플랜지를 제거하므로서 탕구관을 상하 어느쪽의 방향으로도 자유롭게 빼낼 수 있다. 따라서, 주형과 탕구관과의 분리에 있어서 제약이 적어지며 기계화, 자동화가 매우 용이해진다.

또한, 청구범위 제 5 항의 발명에 관한 감압 주조 장치에 있어서는 제 4 항에 관한 발명에서 판재를 구부려 직관형상의 탕구관을 성형하고 있다. 그리고, 감압 주조의 초기에서 판재의 이음매에 용탕을 침입시키고 냉각 응고시키므로써 용탕으로 이음매를 메우고 기밀성을 확보하고 있다.

이것에 의해서 평판을 둥글게 말아서 형성한 탕구관을 사용한 경우에도 탕구관의 이음매로부터 용탕이 누설되는 일이 없고 확실하게 주형에 용탕을 인도할 수 있다.

따라서, 직관형상의 탕구관의 크기를 결정함에 있어서 시판의 규격품의 금속 파이프에서는 관의 지름에 의해서 관의 길이 또는 관벽의 두께가 일정 범위에 한정되는데 대해서 최적한 칫수의 탕구관을 작성해서 사용할 수 있다는 장점이 있다.

[실시예]

[실시예 1]

다음에, 본 발명을 구체화한 실시예 1에 대해서 제 1 도를 참조하면서 설명한다. 제 1 도는 본 발명에 관한 감압 주조 장치의 실시예 1의 요부의 구성을 도시하는 단면도이다. 본 실시예는 2개의 플랜지간의 공간을 감압하므로서 외기의 침입을 효과적으로 방지한 점에 특색이 있다. 즉, 본 실시예는 제 1 항에 기재된 발명에 대응하는 것이다.

제 1 도에 도시되듯이 본 실시예의 감압 주조 장치(2)는 셀 모래로 이루어진 주형(4)과 상기 주형(4)이 얹혀지는 기밀정반(10) 및 기밀정반(10)을 거쳐서 주형(4)에 접속되는 직관형상의 탕구관(30)을 중심으로 하여 구성되어 있다. 탕구관(30)은 주조 원료인 용탕과 동일한 금속 재료로 이루어진 파이프이다.

탕구관(30)의 상단 근처에는 2개의 프랜지 부재(20A,20B)가 서로 간격을 두어 부착되고 있다. 플랜지 부재(20A,20B)는 각각 외주 시일재(24A,24B)를 거쳐서 탕구관(30)의 외주에 부착되어 있다.

플랜지 부재(20A,20B)는 어느 것이나 도너츠 형상의 원판이며 변형성이 있는 외주 시일재(24A,24B)를 압축하면서 탕구관(30)에 끼워 장착된다. 그리고, 도시되지 않은 결정 기구에 의해서 탕구관(30)의 세로방향으로 쳐지지 않게 탕구관(30)의 외주에 고정된다.

그런데, 이같이 해서 플랜지 부재(20A,20B)가 부착된 탕구관(30)이 기밀정반(10)을 거쳐서 주형(4)에 대해서 부착된다.

즉, 제 1 도에 도시되듯이 플랜지 부재(20B)가 평판상의 하부 시일재(26)를 거쳐서 기밀정반(10)의 중앙에 설치된 플랜지 받음부(12)에 얹혀진다. 한편, 플랜지 부재( 20A)의 상면에는 평판상의 상부 시일재(22)가 부착되며 이 상부 시일재(22)의 위에 주형(4)이 얹혀진다.

이때, 탕구관(30)의 상단이 주형(4)의 탕구(6)의 하단에 밀착하도록 상부 플랜지 부재(20A)의 부착 위치나 상부 시일재(22)의 두께 등이 조절된다. 그리고 상기 주형(40)의 위로부터 도시되지 않은 기밀 챔버가 씌워져서 기밀정반(10)과의 접촉면이 시일되므로서 주형(4)을 에워싸는 기밀공간이 형성된다.

이같이 해서 탕구관(30)은 기밀정반(10)에 개구부(14)를 관통해서 아래쪽으로 돌출한 상태에서 기밀정반(10)에 대해서 고정된다.

여기에서 기밀정반(10)에는 플랜지 받음부(12)의 위쪽에 있어서 1쌍의 연속 교통공(10a,10b)이 설치되어 있다. 상기 연속 교통공(10a, 10b)은 도시되지 않은 외부로의 개구부에서 도시되지 않은 외부의 진공 펌프에 각각 접속되어 있다. 상기 진공 펌프가 작동하므로서 탕구관(30)과 플랜지 부재(20A,20B) 및 주형(4)과, 기밀정반(10)으로 끼워진 공간(16)이 감압된다.

이것에 의해서 공간(16)내의 기압은 외부보다 낮아지며 감압 주조중에서의 주형(4)의 도시되지 않은 캐비티내의 압력에 접근된다. 이것에 의해서 플랜지 부재(20A,20B)와 탕구관(30)이 용접되어 있지 않기 때문에 양자간에 간극이 있어도 감압 주조시에 걸리는 간극으로부터 외부의 공기가 캐비티내에 감아들여져서 성형 결함을 발생한느 사태가 확실하게 방지된다.

이같이 해서 본 실시예의 감압 주조 장치(2)에 의하면 플랜지 부재(20A,20B)와 탕구관(30)을 용접하는 일없이 감압 주조법의 장점인 균일하고 내부 결함이 없는 우수한 품질의 주조품을 주조할 수 있다.

[실시예 2]

다음에, 본 발명을 구체화한 실시예 2에 대해서 제 2도를 참조하면서 설명ㅎ나다. 제 2도는 본 발명에 관한 주조 장치의 실시예 2의 요부의 구성을 도시하는 단면도이다. 본 실시예도 실시예 1과 마찬가지로 해서 제 1항의 발명이 대응하는 것이다.

제 2 도에 도시되듯이 본 실시예의 감압 주조 장치(52)도 실시예 1과 마찬가지로 셀 모래로 이루어진 주형(54)과 기밀정반(60) 및 직관형상의 탕구관(80)을 중심으로 하여 구성되고 있다.

여기에서 본 실시예에서는 실시예 1과 달리, 탕구관(80)의 상단에는 플랜지 부재(70)만이 부착되어 있다. 단, 사기 플랜지 부재(70)는 내벽면이 도려내어져서 공간부(66)가 형성되고 있으며 그 공간부(66)를 끼고 상하 2개의 플랜지부(70A, 70B)를 갖는 구조로 되어 있다. 또한, 상기 공간부(66)를 외부와 연속 교통시키기 위한 1쌍의 연속 교통공(68a,68b)이 설치되어 있다.

플랜지 부재(70)는 상부의 플랜지부(70A)에서 시일재(74A)를 거쳐서, 또 하부의 플랜지부(70B)에 있어서 시일재(74B)를 거쳐서 탕구관(80)의 외주에 끼워 장착되어 있다. 그리고, 도시되지 않은 위치 결정 기구에 의해서 탕구관(86)의 세로 방향으로 어긋나지 않고 고정되어 있다.

또, 주형(54)과의 사이에는 평판상의 상부 시일재(72)로, 기밀정반(60)의 플랜지 받음부(62)와의 사이는 하부 시일재(76)로 각각 시일되어 있다. 또한, 탕구관(86)의 상단이 주형(54)의 탕구(56)에 밀착하도록 조절되어 있다.

그런데, 본 실시예의 감압 주조 장치(52)에 있어서는 기밀정반(60)에 설치된 연속 교통공(60a,60b)에 접속된 외부의 도시되지 않은 진공 펌프가 작동하는 것에 의해서 연속 교통공(68a,68b)를 통해서 공간부(66)내가 감압된다.

그 결과, 공간부(66)내의 기압은 저하되고 감압 주조중에서의 주형(54)의 도시되지 않은 캐비티내의 압력에 접근된다. 이것에 의해 시일재(74A,74B)와 플랜지 부재(70)의 내면 또는 탕구관(80)의 외주면과의 사이의 미소한 간극으로부터 외부의 공기가 캐비티내에 밀려드는 사태가 확실하게 방지된다.

이같이 해서 본 실시예의 감압 주조 장치(52)에서는 2개의 장소에서 탕구관(80)고 맞닿는 일체의 플랜지 부재(70)를 이용하여 실시예 1과 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 실시예 1과 비교해서 플랜지 부재의 부착이 용이해진다는 장점이 있다.

[실시예 3]

다음에, 본 발명을 구체화한 실시예 3에 대해서 제 3A도 및 제 3B도를 참조하면서 설명한다. 제 3A도 및 제 3B도는 본 발명에 관한 감압 주조 장치의 실시예 3의 요부의 구성을 도시하는 평면도 및 단면도이다.

본 실시예에 있어서는 실시예 1,2에서 설명한 탕구관의 외주에 장착되는 플랜지 부재를 수평 방향으로 분할 가능하게 한 점에 특색이 있다. 즉, 본 실시예는 제 4항에 기재된 발명에 대응하는 것이다. 제 3A도 및 제 3B도에 도시되듯이 본 실시예의 플랜지 부재(40)는 1쌍의 분할 부재(42, 44)와 이것들의 분할 부재(42)에 죄어붙임되는 볼트(46A, 46B)에 의해서 구성되어 있다. 분할 부재(42)는 조여붙임 부재(46A,46B)에 대해서 회전가능하게 또는 축 방향으로 이동 불능으로 부착되어 있으며 한편, 분할부재(44)는 조여붙임 볼트(46A,46B)의 선단의 수나사부에 나사결합하는 암나사부를 가지고 있다.

분할 부재(42,44)는 서로 상대하는 부분이 각각 반원형으로 도려내진 삽입보유부(43,44)로 되어 있으며 이것들의 분할 부재(42,44)가 하나로 합쳐지므로서 플랜지 부재(40)의 중앙에 원형의 개구부가 형성된다. 이 원형의 개구부에 있어서 상기 탕구관(30, 80)과 같은 직관형상의 탕구관이 삽입보유된다.

이것에 의해서 조여붙임 볼트(46A,46B)를 시계 회전 방향으로 회전시키면 분할 부재(42, 44)는 서로 접근하고, 반시계 회전 방향으로 회전시키면 이격되게 된다. 이같이 해서 분할 부재(42,44)의 간극을 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 조여붙임 볼트(46A,46B)를 분할 부재(44)의 암나사부에서 벗기므로서 분할 부재(42,44)로 분리시킬 수 있다.

이같은 구조에 의해서 본 실시예의 플랜지 부재(40)는 탕구관에 대해서 수평 방향으로 착탈하는 것이 가능해진다. 따라서, 예컨대 우선 탕구관을 기밀 정반에 장착한 후에 탕구관의 외주로부터 플랜지 부재(40)를 부착할 수 있고 작업이 자유도가 커진다.

또, 감압 주조후에 탕구관을 기밀 정반에 대해서 상하로 움직이지 않고 우선 플랜지 부재(40)만을 제거하는 것이 가능하다. 이것에 의해서 탕구관을 상하 방향중의 어느쪽으로도 빼내는 것이 가능해지며 탕구관의 제거 방향의 자유도가 증가해서 이같은 감압 주조 장치를 사용한 주조 공정의 기계화, 자동화가 용이해 진다는 장점이 있다.

[실시예 4]

다음에 본 실시예를 구체화한 실시예(4)에 대해서 제 4A도 및 제 4B도를 참조하면서 설명한다. 제 4A도 및 제 4B도는 감압 주조 장치의 실시예 4의 요부의 구성을 도시하는 평면도 및 단면도이다.

본 실시예도 실시예 3과 마찬가지로 플랜지 부재를 수평방향으로 분할 가능으로 한 것이다.

제 4A도 및 제 4B도에 도시되듯이 본 실시예의 플랜지 부재(90)는 플랜지 베이스(92)상에 미끄럼 가능하게 부착된 1쌍의 분할 부재(94A,94B)와 이들 분할 부재(94A, 94B)를 미끄럼시키는 조여붙임용 실린더(96A,96B)에 의해서 구성되고 있다.

1쌍의 분할 부재(94A,94B)는 실시예 3의 분할 부재(42,44)와 마찬가지로 반원형으로 도려내어진 삽입 보유부(95A,95B)를 갖고 있다. 또한, 제 4B도에 도시되듯이 상기 플랜지 부재(30)의 구성 부품은 모두 기밀정반(10)내에 묻힌 구조로 되어 있다.

이같은 구성에 의해서 본 실시예의 플랜지 부재(90)는 분할 부재(94A,94B)의 조여붙임 또는 이완을 기계적으로 행할 수 있다. 따라서, 조여붙임력의 확보가 용이하며 플랜지 부재(90)의 개폐를 자동적으로 행하는 것도 가능해진다. 또, 플랜지 부재 전체가 기밀 정반에 붙여 설치된 것에 의해서 제 1도 내지 제 3B도에 도시되는 플랜지 부재 같은 부착의 시간이 들지 않는다는 장점이 있다.

[실시예 5]

다음에 본 발명을 구체화한 실시예 5에 대해서 제 5도를 참조함면서 설명한다. 제 5도는 본 발명에 관한 감압 주조 장치의 실시예 5의 요부의 구성을 도시하는 평면도이다. 본 실셰도 실시예 3A 및 3B도 또는 실시예 4A도 및 4B도와 같이 플랜지 부재를 수평 방향으로 분할 가능으로 한 것이다.

제 5도에 도시되듯이 본 실시예의 플랜지 부재(190)에 있어서는 플랜지 베이스(192)상에 1쌍의분할 부재(194A,195B)가 미끄럼 가능하게 부착되어 있다. 플랜지 베이스(192)에는 이들 분할 부재(194A,194B)를 미끄럼시키기 위한 각 1쌍씩의 조여붙임 나사(196A,196C 및 196B,196D)가 부착되어 있다.

그리고, 플랜지 베이스(192)의 중앙에는 좌우 1쌍의 압출 롯드(199A,199B)가 미끄럼 가능하게 부착되어 있으며 이들 압출 롯드(199A,199B)를 미끄럼시키기 위한 밀어내기용 실린더(198A,198B)가 각각 설치되어 있다.

이들 구조 전체는 실시예 4의 플랜지 부재(90)와 마찬가지로 기밀정반내에 붙여 있다.

이같은 구성에 의해서 본 실시예의 플랜지 부재(190)는 수동에 의해서 조여 붙임 나사(196A,196C 및 196B,196D)를 회전시키고 1쌍의 분할 부재(194A,194B)를 조여붙이거나 또는 이완하는 것이 가능하다.

또, 감안 주조중에 누설된 용탕이 분할 부재(194A,194B)의 삽입 보유부(195A,195B)에 고착해서 분할 부재(194A,194B)가 탕구관의 외주면으로부터 떨어지지 않게 되는 수가 있다. 이같은 경우에도 밀어내기용 실린더(198A,198B)를 작동시켜서 압출롯드(199A,199B)를 밀어내므로서 분할 부재(194A,194B)의 삽입 보유부(105A, 195B)를 탕구관으로부터 분리시킬 수 있고 탕구관으로부터 제거할 수 있다.

[실시예 6]

다음에 본 발명을 구체화한 실시예 6에 대해서 제6도 내지 제 8C도를 참조함녀서 설명한다. 제6도 내지 제 8C도는 본 발명에 관한 감압 주조 장치의 실시예 6의 구성의 일부를 도시하는 정면도이다. 본 실시예는 변형성을 갖는 금속 재료로 이료로 이루어진 탕구관의 관지름을 확대하므로서 플랜지에 밀착시키는 점에 특색이 있다. 즉, 본 실시예는 제2항에 기재된 발명에 대응하는 것이다.

제 6도에 도시되듯이 본 실시예의 감압 주조 장치(102)에 있어서는 콘베이어 받침대(134)상에 설치되는 롤러 콘베이어(132)에 의해서 기밀정반9126)의 이동이 자동적으로 행해진다. 제 6도에 도시되어 있는 것은 확관 유니트(103)가 설치된 확관섹션에 기밀정반(126)이 위치하고 있는 상태이다.

상기 확관 유니트(103)는 확관 실린더(110)를 갖고 있으며 확관 실린더(110)에 미끄럼 가능하게 끼워맞춘 확관 롯드(116)의 하단에는 확관 지그(118)가 고정되어 있다. 확관 실린더(110)가 작동하면 확관 롯드(116)가 확관 실린더(110)에 대해서 상하 방향으로 진퇴해서 확관 지그(118)가 승강한다.

또한, 확관 유니트(103)의 아래쪽에는 승강 테이블(136)이 설치되어 있으며 그 승가 테이블(136)은 승강 실린더(140)의 작동에 의해서 승강한다. 승강 테이블(136)의 상면에는 지지부재(141)가 고정되어 있으며 상기 지지부재(141)에 탕구관(130)의 하단 개구부가 끼워맞춰지므로써 탕구관(130)이 직립 상태에서 승강 테이블(136)상에 얹혀진다.

여기에서 탕구관(130)은 주조원료인 용탕과 동일 금속 재료로 이루어진 파이프티다. 한편, 기밀정반(126)의 중앙의 개구부(126a)에는 플랜지 부재(128)가 얹혀져 있다.

그런데, 이같은 구조를 갖는 확관 유니트(103)의 작동에 대해서 제 6도 및 제 7D도를 참조해서 설명한다.

제 6도에 도시되는 상태로부터 승강 실린더(140)가 작동하고 제7A도에 도시되듯이 탕구관(130)이 플랜지 부재(128)의 개구부(128a)에 관통하는 높이까지 승강 테이블(136)이 상승한다. 계속해서 제 7B도에 도시되듯이 확관 실린더(110)가 작동해서 확관 롯드(116)와 일체로 확관 지그(118)가 하강하고 확관 지그(118)의 선단이 탕구관(130)의 상단에 삽입된다.

이것에 의해서 금속 재료로 이루어진 탕구관(130)의 상단은 확관 지그(118)의 선단 형상을 따라서 확대된다. 그리고, 확대된 탕구관(130)의 외주면은 플랜지 부재(128)의 개구부 내면(128a)에 밀어붙여져서 밀착한다. 확관지그(118)가 소정의 높이까지 하강한 시점에서 확관 실런더(110)의 작동에 의해서 제7C도에 도시되듯이 확관 지그(118)가 원위치로 되돌려진다.

그리고, 제 7D도에 도시되듯이 승강 테이블(136)이 탕구관(130)을 남기고 하강하고 확관 유니트(103)에 의한 확관 조작이 종료된다.

그후, 롤러 콘베어(132)의 작동에 의해서 기밀정반9126)은 수평방향으로 이동하고 제 8A도 및 제 8C도에 도시되는 주료 섹션으로 이동한다.

주조 섹션에 있어서는 제8A도에 도시되듯이 상형(146) 및 하형(148)으로 구성되는 주형(114)이 도시되지 않는 주형 유지기구에 의해서 공급된다. 그리고, 제 8B도에 도시되듯이 주형(144)이 기밀정반(126)의 위에 얹혀지고 주형(144)의 하면이 플랜지 부재(128)와 밀착한 상태로 된다.

계속해서 제 8C도에 도시되듯이 도시되지 않은 공급 기구에 의해서 주형(144)의 위로부터 기밀챔버(150)가 설치된다. 그 상태에서 도시되지 않은 외부의 진공 펌프가 작동해서 기밀 챔버(150)에 접속된 진공 배관(152)을 통해서 기밀 챔버(150)가 감압된다. 이것에 의해서 탕구관(130)으로부터 용탕이 위로 빨며져서 주형(144)의 캐비티내에 충전되고 감압 주조가 행해진다.

이같이 해서 본 실시예의 감압 주조 장치(102)에 있어서는 탕구관(130)의 외주에 플랜지 부재(128)를 끼워맞춘 상태에서 확관 유니트(103)로 탕구관(130)의 관경을 내측으로 부터 확대하므로써 탕구관(130)을 플랜지 부재(128)에 밀착시키고 있다.

이것에 의해서 탕구관과 플랜지 부재를 용접하지 않고 충분한 기밀성이 확보되며 감압 주조가 양호한 조건에서 실시된다.

[실시예 7]

다음에 본 발명을 구체화한 실시예에 대해서 제 9도를 참조하면서 설명한다. 제 9도는 본 발명에 관한 감압 주조 장치의 실시예 7의 구성을 도시하는 평면도이다.

본 실시예도 실시예 6과 마찬가지로 탕구관의 관경을 확대해서 플랜지 부재에 밀착시키는 방식을 사용한 감압 주조 장치이다. 단, 본 실시예에 있어서는 탕구관을 확관하므로서 얻어지는 기밀성의 검사기구를 구비한 점에 특색이 있다.

즉, 제 9도에 도시되듯이 본 실시예의 감압 주조 장치(202)에 있어서는 확관 유니트(203)에 진공도를 측정하기 위한 기밀 챔버(220), 진공도 측정 유니트(206), 진공 펌프(224) 및 장치 전체의 작동을 제어하기 위한 제어 유니트(204) 등을 구비하고 있다.

측정용 기밀 챔버(220)는 제9도에 도시되듯이 확관 섹션에 위치하는 기밀 정반(226)상에 얹혀지며 가압용 실린더(210)에 의해서 가압되므로서 기밀성이 확보되어 있다.

상기 측정용 기밀 챔버(220)에는 확관 롯드(216)가 삽입관통되어 있으며 확관 롯드(216)의 선단에는 확관 지그(218)가 고정되어 있다. 측정용 기밀 챔버(220)와 확관 롯드(216)의 미끄럼 운동면은 시일되고 있으며 측정요기 및 챔버(220)의 기밀을 깨지 않고 확관 지그(218)를 상하 이동시킬 수 있게 되어 있다.

또, 측정용 기밀 챔버(220)에는 진공 배관(222)을 거쳐서 진공 펌프(22)가 접속되어 있다. 또한, 상기 진공도 측정 유니트(206)는 진공도 측정 배관(208)을 거쳐서 측정용 기밀 챔버(220)에 접속되어 있다.

승강 테이블(236), 승강 실린더9240), 롤러 콘베어(232) 등의 구조는 실시예 6과 마찬가지이다. 제어 유니트(204)부터는 제어 신호선(232a,240a)이 각각 롤러 콘베어(232), 승강 실린더(240)에 접속되어 있다. 또, 진공도 측정 유니트(206)부터는 측정 신호선(206a)이 제어 유니트(204)에 접속되어 있다.

그런데, 그같은 구조를 갖는 본 실시예의 감압 주조 장치(202)에 있어서는 확관 지그(218)에 의해서 탕구관(230)의 확관 조작이 실시된 후에 진공 펌프(224)가 작동해서 측정용 기밀 챔버(220)안의 압력이 감소된다. 그리고, 진공도 측정 유니트(206)에 의해서 얻어진 진공도의 값이 측정된다.

여기에서 탕구관(2300의 승강 테이블(236)으로의 얹혀진 면은 시일 부재(242)에 의해서 시일되어 있다. 이것에 의해서 플랜지 부재(228)와 확관된 탕구관(230) 사이의 밀착성이 측정용 기밀 챔버(220)내의 진공도의 값으로도 측정되게 된다.

그 결과 소정의 진공도가 달성되고 있는 경우에는 제어 유니트(204)로부터의 제어 신호가 신호선(240a)을 통해서 승강 실린더(240)에 입력되고 승강 실린더(240)가 작동해서 승강 테이블(236)이 하강한다. 계속해서 제어 유니트(204)로 부터의 제어신호가 제어 신호선(232a)을 통해서 롤러 콘베어(232)에 입력된다. 그리고, 롤러 콘베어(232)가 작동해서 기밀정반(26)이 플랜지 부재(228) 및 이것에 부착된 탕구관(230)과 더불어 다음의 감압 주조 공정이 행해지는 주조 섹션으로 이동한다.

한편, 소정의 진공도가 달성되어 있지 않은 경우는 확관된 탕구관이 제거되어 새로운 탕구관이 공급되고 확관 조작이 재차 행해진다.

[실시예 8]

다음에 본 발명을 구체화한 실시예 8에 대해서 제 10도를 참조하면서 설명한다. 제 10도는 본 발명에 관한 감압 주조 장치에 실시예 8의 구성을 도시하는 정면도이다.

본 실시예도 실시예 7과 마찬가지로 확관에 의해서 얻어지는 기밀성의 검사 기구를 구비하고 있다. 단 본 실시예에 있어서는 확관에 의해서 얻어지는 진공도의 검사를 확관 조작을 행하면서 실시하는 점에 특색이 있다.

제 10도에 도시되듯이 본 실시예의 감압 주조 장치(252)는 실시예 7과 마찬가지의 측저용 기밀 챔버(270), 가압용 실린더(262A,262B), 진공 펌프(274)등과 더불어 측정 유니트(254)를 구비하고 있다. 상기 측정 제어 유니트(254)는 실시예 7의 진공도 측정 유니트(206) 및 제어 유니트(204)의 기능을 겸비한 것이며 측정용 기밀 챔버(270)에 대해서 진공도 측정 배관(258)에 의해서 접속되어 있다.

상기 측정 제어 유니트(254)부터는 제어 신호선(260a)이 확관 실린더(260)에 접속되어 있다.

그런데, 그 같은 구조를 갖는 감압 주조 장치(252)에 있어서는 측정 제어 유니트(254)의 제어에 의해서 확관 조작과 동시에 진공도의 측정이 실시된다.

즉, 탕구관(280)은 제 10도에 도시되듯이 기밀정반(276)상에 얹혀진 플랜지 부재(278)의 개구부에 관통한 상태이며 승강 테이블(286)상에 설치되어 있다. 그 상태로부터 확관 실린더(260)의 작동에 의해서 확관 지그(268)가 하강해서 탕구관(280)의 확관 조작이 실시된다.

그와 동시에 진공 펌프(274)가 작동해서 기밀정반(276)과 측정용 기밀 챔버(278)의 개구부에 관통한 상태이며 승강 테이블(286)상에 설치되어 있다. 그 상태로부터 확관 실린더(260)의 작동에 의해서 확관 지그(268)가 하강해서 탕구관(280)의 확관 조작이 실시된다.

그와 동시에 진공 펌프(274)가 작동해서 기밀정반(276)과 측정용 기밀 챔버(270)로 에워싸인 공간내가 감압되며 측정 제어 유니트(254)에 의해서 그 공간내의 진공도가 측정된다. 상기 진공도가 소정의 값으로 되기까지는 측정 제어 유니트(254)로부터의 제어 신호에 의해서 확관 조작이 속행된다.

그리고, 진공도가 소정의 값에 도달한 시점에서 측정 제어 유니트(254)에 의해서 확관 지그(268)를 상승시키는 제어가 행해진다. 이것에 의해서 확관 공정은 종료되고 확관된 탕구관(280)은 플랜지 부재(278)와 더불어 기밀정반(276)에 얹혀지고 롤러 콘베어(282)에 의해서 다음 공정으로 보내진다.

이같이 본 실시예에 있어서 진공도를 측정하면서 확관 조작이 행해지기 때문에 확관에 의한 기밀성의 확보가 확실하게 행해지는 동시에 진공도의 측정을 따로 행하는 경우와 비교해서 사이클 타임을 단축할 수 있다는 이점이 얻어진다.

다음에 본 발명을 구체화한 실시예 9에 대해서 제 11A도 내지 제 13도를 참조해서 설명한다. 제11A도 및 제 11B도는 본 발명에 관한 감압 주조 장치의 실시예 9를 도시하는 전체 구성도 및 부분 확대도이다. 또 제 12A도 및 제 12B도는 본 실시예에서의 감압 주조의 모양을 도시하는 단면도이며, 제 13도는 본 실시예에서의 감압도의 제어 패턴을 도시하는 설명도이다.

본 실시예에 있어서는 빨아올려진 용량이 탕구관의 상단으로부터 넘친 상태를 소정시간 유지하는 것에 의해서 탕구관과 프랜지의 틈을 용량에 의해서 충전하는 것을 특색으로 하고 있다. 즉, 본 실시예는 청구범위 제 3항에 기재된 발명에 대응하는 것이다.

제 11A도 및 제 11B도에 도시되듯이 본 실시예의 감압 주조 장치(302)에 있어서는 기밀 챔버(350)내를 감압하기 위한 진공 챔버(324)에 제어 신호선(314a)을 거쳐서 제어 유니트(314)가 접속되어 있다. 본 실시예에 있어서는 상기 제어 유니트(314)에 의해서 진공 펌프(324)의 작동이 제어되어서 탕구관(330)으로부터의 용탕이 빨아올림량(흡상 높이)이 조절된다.

그런데, 본 실시예의 감압 주조 장치(302)에 있어서는, 상술한 각 실시예와 마찬가지로 기말정반(326)을 거쳐서 주형(344)에 플랜지 부재(328) 및 탕구관(330)이 부착되고 기밀 챔버(350)가 씌워진다. 그리고, 진공펌프(324)에 의해서 진공 배관(322)을 통해서 기밀 챔버(350)내가 감압되어 감압 주조가 실행된다.

여기에서 제 11b도에 도시되듯이 플랜지 부재(328)와 탕구관(330)과의 접촉면에는 시일재(320)가 전체 주위에 걸쳐서 도포된다. 상기 시일재(320)는 내화물의 미분과 콜로이드 실리카 등의 무기성 바인더 및 약간의 유기 바인더로 구성되는 내화성이 시일재이다.

상기 시일재(320)에 의해서 감압 주조의 초기에서의 탕구관(330)과 플랜지부재(328)간의 기밀성이 확보된다.

그런데, 진공 펌프(324)가 작동해서 제 12A도에 도시되듯이 용량 용기 (340)내의 용탕(M30)이 탕구관(330)내에 빨아올려진다. 그리고, 제 12A도에 도시되듯이 용창의 상부(M34)가 주형(344)의 탕구(306)의 하부를 채운 상태를 유지하도록 진공 펌프(324)의 작동시 제어된다.

이때, 용탕에 의해서 탕구관(330)이 가열되기 때문에 시일재(320)는 열 열악화해서 차차로 시일성이 상실된다. 그러나, 동시에 탕구관(330)의 상단으로부터 넘친 용탕(M34)이 탕구관(330)과 플랜지 부재(328)의 접촉면에 침투해서 차례로 냉각 응고된다. 이것에 의해서 탕구관(330)과 플랜지 부재(328)사이의 기밀성이 확보되고 시일재(320)가 열 악화되어도 감압도가 저하되는 일은 없다.

이같이 제 12A도의 상태에서 용탕과 액면이 유지되어서 기밀성이 확보된 후, 진공 펌프(324)에 의한 흡인이 강화되어서 용탕이 다시 빨아올려진다. 이것에 의해서 제 12B도에 도시되듯이 주형(344)의 캐비티(310)내에 용탕(M36)이 충전되고 감압 주조가 행해진다.

이상의 감압 주조 공정에 있어서의 감압도의 변화의 모양을 도시한 것이 제13도이다. 제어 유니트(314)에 의한 진공도의 제어는 제 13도에 도시되는 감압 패턴에 따라서 행해진다.

즉, 제 13도에 도시되듯이 감압 주조의 초기(t11)에 있어서는 시간과 더불어 감압도가 높혀져서 탕구관(330)내에 용탕이 빨아올려진다. 그리고 용탕의 액면이 탕구관(330)의 상단을 넘어서 넘친 상태(제12A도의 상태)에서 감압도가 일정시간(t12)만큼 유지된다.

그후, 이번에는 급속히 감압도가 높아지고 시간(t13)에서 제 12B도에 도시되듯이 주형 캐비티(310)내에 용량이 충전된다. 그후, 시간(t14)이 경과해서 캐비티(310)내의 용탕이 냉각 응고된 후에 시간(t15)을 등려서 감압이 개방되며 감압 주조가 완료된다.

본 실시예에 있어서는 제 11B도에 도시되듯이 싱리재(320)를 직접 용탕에 접촉하지 않는 플랜지 부재(328)의 하면에 도포한 것에 의해서 용탕과의 접촉에 의한 소손, 가스 발생을 방지할 수 있고, 또, 시일성의 유지시간도 길어진다는 이점이 있다.

또, 본 실시예에 있어서는 주형(344)의 하면과 플랜지 부재(328)의 상면을 밀착시키고 있으나 그 동안에 공극을 두어 넘친 용탕을 유입시키므로서 시일성을 향상시킬 수도 있다.

다음에 본 발명을 구체화한 실시예 10 내지 제 14도를 참조하여 설명한다. 제 14도는 감압 주조 장치의 실시예 10에서의 감압도의 제어 패턴을 도시하는 설명도이다. 본 실시예도 실시예 9와 마찬가지로 청구범위 제 3항에 기재된 발명에 대응하는 것이다.

본 실시예에 있어서는 제 14도에 도시되듯이 초기의 감압을 실시예 9보다 더욱 완만하게 행하고 용탕이 탕구관의 상단에서 넘치기 까지의 시간(t21)을 길게한 점에 특색이 있다. 즉, 감압 주조의 초기(t12)에 있어서의 감압 속도를 실시예 9보다 더욱 느리게 하고 있다.

이것에 의해서 탕구관(330)과 플랜지 부재 사이의 기밀성을 확보하기 위한 실일재가 급격한 감압에 의해서 파손될 유려가 있는 경질 재료여도 시일재의 파손을 방지하고 기밀성을 확보할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는 실시예 9에 있어서의 감압도의 유지시간(t12)의 생략하므로서 1회의 주조공정이 그다지 길어지지 않게 하고 있다.

다음에 본 발명을 구체화한 실시예 11에 대해서 제 15도를 참조하면서 설명한다. 제 15도는 감압 주조 장치의 실시예 11에 있어서의 감압도의 제어 패턴을 도시하는 설명도이다. 본 실시예도 실시예 9, 10과 마찬가지로 청구범위 제 3항의 발명에 대응하는 것이다.

본 실시예에 있어서는 제 15도에 도시되듯이 감압 주조의 초기에서 감압을 급속히 행하고 용탕이 탕구관의 상단으로부터 넘치기 까지의 시간(t31)을 짧게 한 점에 특색이 있다.

이것에 의해서 시일재가 장시간의 가열에 의해서 열악될 우려가 있는 유기재료등인 경우에도 시일재가 열악화되어 진공도가 저항하기 전에 용량을 넘치게 해서 응고시키므로서 기밀성을 확보할 수 있다.

이같이 해서 열 열악화되기 쉬운 시일재를 사용해도 기밀성을 확보하고 양호한 감압 구조를 행할 수 있다.

다음에 본 발명을 구체화한 실시예 12에 대해서 제 16도를 참조해서 설명한다. 제 16도는 감압 주조 장치의 실시예 12의 요부의 구성을 도시하는 단면도이다.

본 실시예에 있어서는 실시예 9 내지 11에 있어서의 시일재를 사용한 감압 주조를 행한 후에 부착한 시일재를 제거하므로서 플랜지 부재의 반복 이용을 가능하게 하고 있다.

즉, 본 실시예의 감압 주조 장치는 제 16도에 도시되는 플랜지 청소 장치(360)를 구비하고 있다. 상기 플랜지 청소 장치(360)는 바닥면(366)에 설치된 승강 실린더(364)와 승강 실린더(364)의 도시되지 않은 승강 롯드의 상단에 고정된 플랜지 청소 지그(362)를 갖고 있다.

상기 플랜지 청소 지그(362)는 제 16도에 그 단면이 도시되어 있는 바와 같은 계단 형성을 갖는 원통 형상이며 그 상부는 플랜지 부재(328)의 개구부(328a)의 내경과 거의 같은 외경을 갖고 있다.

다음에, 그 같은 구조를 갖는 플랜지 청소 장치(360)의 작동에 대해서 설명한다. 상술한 실시예 9 내지 11에서와 같은 시일재를 사용한 감압 주조가 실행된 후에 기밀정반(326)이 도시되지 않은 반송기구에 의해서 이동하고 제 16도에 도시된 바와 같이 플랜지 청소 장치(360)의 위쪽에 놓인다.

그 상태에서 승강 실린더(364)가 작동해서 도시되지 않은 승강 롯드와 더부어 플랜지 청소 지그(362)가 상승하고 플랜지 부재(328)의 개구부(328)에 삽입된다. 여기에서 플랜지 부재(328)가 제 3A도 내지 제 5도에 도시된 바와 같이 분할 형인 경우에는 도시되지 않은 조여붙임 기구에 의해서 넓어지지 않게 조여붙여진다.

그리고, 도시되지 않은 회전기구에 의해서 플랜지 청소 지그(362)가 회전하여 플랜지 청소 지그(362)의 상부 외주면이 플랜지 부재 개구부(328a)의 내면과 미끄럼 운동한다. 또, 플랜지 청소 지그(362)가 회전하여 플랜지 청소 지그(362)의 하부 상면이 플랜지 부재 개구부(328a)의 하면에 맞닿아서 미끄럼 운동한다. 그후, 승강 실린더(364)의 작동에 의해서 플랜지 청소 지그(362)가 하강해서 플랜지 부재(328)로부터 이탈한다.

이것에 의해서 플랜지 부재(328)에 잔존하고 있던 시일재(320)가 청소되어진 플랜지 부재(328)를 다음번의 감압 주조 공정에서 재차 사용할 수 있다.

다음에 본 발명을 구체화한 실시예 13에 대해서 제 17도를 참조해서 설명한다. 제 17도는 본 발명에 관한 감압 주조 장치의 실시예 13에 있어서의 탕구관의 구조를 도시하는 사시도이다.

본 실시예에 있어서는 제 17도에 도시된 바와 같이 주조 원료와 같은 금속 재료로 이루어진 평판(382)을 완곡시켜 원통형상으로 하므로서 직관형상의 탕구관(380)이 형성되어 있다. 그리고, 평판(382)의 이음매(384)에는 실시예 9 내지 12에서 사용된 것과 마찬가지의 내화성 시일재가 도포되어서 이음매(384)의 간극이 임시로 매립되고 있다.

그런데, 감압 주조가 개시되어서 용량이 탕구관(380)내에 빨아올려지면 이음매(384)에 용탕이 침입해서 내화성 시일재가 열악화되는 대신에 냉각 응고된 용탕에 의해서 간극이 매립되며 기밀성이 확보된다. 이같이 본 실시예에 있어서는 이음매(384)에 용탕을 흘려넣어서 응고시키므로서 탕구관(380)의 기밀성을 확보하고 있다.

종래, 직관형상의 탕구관으로서는 시판되는 규격품의 파이프를 절단해서 사용하는 경우가 많았다. 이같은 규격품의 금속 파이프에 있어서는 관지름, 관두께 및 관의 길이 사이에는 일정 관계가 있고 이것들의 관계가 소정의 범위에서 벗어나는 것에 대해서는 입수하기가 매우 곤란했다.

그러나, 본 실시예에 의하면 평판(382)으로부터 탕구관(380)을 제작할 수 있기 때문에 이것들의 칫수를 자유로 설정할 수 있고 용탕의 용기나 주형의 크기, 형상 또는 용탕의 온도나 주조량등에 따라서 최적한 탕구고나을 사용할 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는 이음매(384)는 다만 중첩하는 것으로 보고 간극을 내화성 시일재로 매립하고 있는데 시일재를 쓰지 않고 이음매를 스포트 용접하거나 평판(382)의 단부를 집어넣음으로써 침입한 용탕의 응고를 촉진하는 구조로 해도 좋다.

상기의 각 실시예에 있어서는 직관형상의 탕구관으로서 단면이 거의 원형인 원통형상의 탕구관의 경우에 대해서는 설명했으나 단면이 타원 형상이어도 되며, 또, 탕구관의 일부 또는 전부가 만곡되어도 좋다.

갑압 주조 장치의 기타 부분의 구조, 형상, 크기, 재질, 수량 등에 대해서도 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[발명의 효과]

청구범위 제 1 항에 관한 발명에 있어서는 직관형상의 외주에 부착되는 2개의 플랜지 사이의 공간을 감압하는 수단을 감압 주조 장치를 창출했기 때문에 직관형상의 탕구관을 플랜지와 용접하지 않고도 주형 캐비티내의 기밀성이 확보되고 우수한 품질의 주조품을 얻을 수 있다.

이것에 의해서 우수한 품질의 주조품을 용이하게 저비용으로 얻을 수 있는 매우 실용적인 감압 주조 장치로 된다.

또, 청구범위 제 3 항에 관한 발명에 있어서는 탕구관과 플랜지의 간극에 용탕을 침입시켜서 매립하는 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치를 창출했기 때문에 직관형상의 탕구관을 플랜지와 용접하지 않고 양자의 기밀성이 확보된다.

이것에 의해서 성형 결함이 없는 우수한 품질의 주조품을 얻을 수 있다.

또한, 청구범위 제 4 항에 관한 발명에 있어서는 제1항 내지 제3항에 기재한 감압 주조 장치에 있어서의 플랜지를 분할해서 탕구관으로부터 분리할 수 있는 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치를 창출했기 때문에 감압 주조 후의 플랜지의 분리가 용이해지는 감압 주조 공정의 자동화 및 기계화가 용이해진다.

이것에 의해서 우수한 품질의 주조품을 저비용으로 용이하게 얻을 수 있는 실용적인 감압 주조 장치로 된다.

그리고, 청구범위 제5항에 관한 발명에 있어서는 제1항 내지 4항에 기재한 감압 주조 장치에서 판재를 구부리고 직관형상의 탕구관을 성형하고 감압 주조의 초기에 판재의 이음매를 용탕으로 매립하는 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치를 창출했기 때문에 탕구관의 관지름, 관두께, 관길이를 자유로 선택할 수 있다.

이것에 의해서 주형 캐비티의 크기와 용탕의 온도 등에 따라서 최적 치수의 탕구관을 사용할 수 있고 우수한 품질의 주조품을 저비용으로 용이하게 얻을 수 있는 매우 실용적인 감압 주조 장치로 된다.

Claims (5)

1. 탕구관(30)이 삽입관통되는 삽입관통구(14)를 가지며 감압 주조시에 내부가 감압되는 기밀 챔버(150)과 그 기밀 챔버(150)내에 수용되는 주형(4)과 상기 기밀 챔버의 상기 삽입관통구(14)에 삽입관통되어서 상기 주형(4)에 용탕을 유도하기 위한 직관형상으로 형성된 탕구관(30)을 주체로 하여 구성되는 감압 주조 장치(2)에 있어서, 상기 탕구관의 삽입관통측 단부의 외주에는 2개의 플랜지(20A,20B)가 상기 탕구관(30)의 세로방향으로 간격을 두어 부착되며, 상기 2개의 플랜지와 각 플랜지면은 상기 기밀 챔버(150) 또는 상기 주형(4)에 밀착하고 있으며, 상기 2개의 플랜지간의 공간(16)이 감압 수단에 연속 고통되어 있는 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치.
2. 탕구관(30)이 삽입관통되는 삽입관통구(14)를 가지며 감압 주조시에 내부가 감압되는 기밀 챔버와 그 기밀 챔버내에 수용되는 주형(4)과 상기 기밀 챔버의 상기 삽입관통구(14)에 삽입관통되어서 상기 주형(4)에 용탕을 유도하기 위한 직관형상으로 형성된 탕구관(30)을 주체로 하여 구성되는 감압 주조 장치(2)에 있어서, 상기 탕구관의 삽입관통측 단부의 외주에는 플랜지(328)가 부착되며, 상기 탕구관을 상기 플랜지의 부착 부위에서 지름을 확대시켜 상기 플랜지의 내주에 상기 탕구관의 외주를 밀착시키는 확관 수단(103)이 부가된 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치.
3. 탕구관(30)이 삽입관통되는 삽입관통구(14)를 가지며 감압 주조시에 내부가 감압되는 기밀 챔버와 그 기밀 챔버내에 수용되는 주형(4)과 상기 기밀 챔버의 상기 삽입관통구(14)에 삽입관통되어서 상기 주형(4)에 용탕을 유도하기 위한 직관형상으로 형성된 탕구관(30)을 주체로 하여 구성되는 감압 주조 장치(2)에 있어서, 상기 탕구관의 삽입관통측 단부의 외주에는 플랜지가 부착되며, 상기 기밀챔버내의 감압도를 상기 용탕이 상기 주형의 캐비티내에 흡인되는 감압도로 하기 전에 일시적으로 상기 용탕의 선단 위치가 상기 탕구관의 주형측의 선단을 넘어서고 또한, 상기 감압도가 캐비티 입구의 앞으로 되게 하는 예비 감압 수단을 부가한 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지는 상기 탕구관의 세로방향에 대해서 거의 수직인 방향에서 분할가능한 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 직관형상의 탕구관은 용탕과 동일 재질의 판재를 구부려 성형하고 감압 주조의 초기에서 상기 판재의 이음매에 상기 용탕을 침입시켜 응고시키는 것을 특징으로 하는 감압 주조 장치.