KR100814701B1 - 원심주조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 균일한 두께의 주조물을 성형할 수 있는, 바람직하게는 부싱 제조용 파이프를 균일한 두께로 성형할 수 있도록 하며 또한 용탕의 주입 위치를 항상 일정하게 유지시키면서 자동으로 위치를 잡아주는 등의 다양한 기능이 구비된 원심주조장치를 구현하고자 한다.

원심주조, 부싱, 파이프, 용탕, 금형, 도어, 노즐, 덮개.

Description

원심주조장치{A centrifugal casting apparatus}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 균일한 두께의 주조물을 성형할 수 있는 원심주조장치의 구성을 보이고 있는 도면.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 원심주조장치의 정면을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 덮개 22: 도어

30: 호퍼 36: 파이프

38: 노즐 40: 모터

50: 구동기어 52a, 52b, 52c: 아이들기어

54: 금형 56: 커버

본 발명은 원심주조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 균일한 두께의 주조물을 성형하고 용탕의 주입 위치를 항상 일정하게 유지할 수 있는 원심주조장 치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 원심주조법에서는 용탕을 금형의 전면에 걸쳐 신속하고 균일하게 공급하고, 용융 금속이 주형면으로부터 안쪽으로 방향성 응고를 하도록 하여 용탕 중의 개재물이나 가스 등이 최종 응고부인 파이프의 내면에 모이도록 해야 두께가 균일하고 고품질의 파이프가 제조될 수 있다. 이를 위해서는 금형의 회전속도, 용탕 주입온도 및 주입속도가 주입 초기부터 종료시까지 균일하게 유지되어야만 한다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 원심주조 조건을 만족하면서 다양한 기능이 부가된 원심주조장치를 제공한다.

또한 본 발명은 균일한 두께의 주조물을 성형할 수 있는 원심주조장치를 제공한다.

또한 본 발명은 부싱용 파이프를 균일한 두께로 성형할 수 있는 원심주조장치를 제공한다.

상기한 바를 달성하기 위한 견지에 있어, 본 발명은 모터의 구동력으로 고속회전하는 원심주조용 금형을 구비하며, 상기 금형의 주입구가 형성된 지점에는 용탕이 충진되는 호퍼가 설치된 도어가 회전핀에 의해 회전 가능하도록 설치되며, 상기 금형의 양측으로는 냉각수를 분사시키는 노즐이 형성된 파이프가 설치되고, 일측으로는 상기 냉각수의 비산현상을 방지하는 덮개가 힌지로 결합되어 개폐 가능하 도록 설치되며, 상기 덮개의 일측으로는 상기 도어를 고정시키는 고정핀이 끼워지기 위한 연결링이 부착된 브라켓이 설치된 원심주조장치를 제안한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

본 발명에서는 균일한 두께의 주조물을 성형할 수 있는, 바람직하게는 부싱 제조용 파이프를 균일한 두께로 성형할 수 있도록 하며 또한 용탕의 주입 위치를 항상 일정하게 유지하면서 자동으로 위치를 잡아주는 등의 다양한 기능이 구비된 원심주조장치를 구현하고자 한다.

이때 다양한 기능이란 용탕이 충진된 호퍼를 항상 정해진 위치에 놓이도록 하면서 간편하게 이동시킬 수 있도록 하고 또한 파이프에서 분사되는 냉각수의 비산현상을 방지하고 금형의 흔들림 현상을 방지할 수 있는 등 여러 가지 부수적인 기능 등을 의미한다. 이를 위해서는 원심주조장치의 기술적 구성이 구체적으로 개시되어야 한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 원심주조장치의 구성을 보이고 있 는 도면이다. 본 발명에 따른 원심주조장치는 반원형태의 덮개(10), 호퍼(30)가 설치된 도어(22), 냉각수를 분사하는 파이프(36) 및 노즐(38), 주형틀에 해당하는 금형(54), 그리고 상기 금형(54)을 회전시키는 모터(40)로 구성된다.

상기 도 1,2를 참조하면, 덮개(10)는 반원 형태로 제작되며 양측 끝부분은 프레임(60)에 설치된 브라켓(12)에 조립되는데, 이때 좌/우 방향(도 1에서)으로 회전할 수 있도록 힌지(14)로 조립된다. 상기 덮개(10)의 일측으로는 상/하단부에 연결링(18)이 부착된 브라켓(16)이 설치되며, 상기 브라켓(16)에는 후술하는 도어(22)가 고정된다.

상기 도어(22)의 일측단에는 고정링(26)이 상/하부에 각각 부착되며, 하부에 부착된 고정링(26)은 프레임(60)에 용접 고정된다. 이때 상기 고정링(26)에는 회전핀(28)이 끼워지는데, 상기 회전핀(28)에 의해 도어(22)는 전/후 방향(도 1에서)으로 회전하게 된다. 또한 상기 도어(22)의 타측단 안쪽으로는 연결링(24)이 상/하부에 각각 부착되어 있으며, 이 연결링(24)은 브라켓(16)에 부착된 연결링(18) 사이로 삽입되어 고정핀(20)에 의해 서로 고정된다.(이에 따라, 상기 도어(22)는 열리지 않고 견고하게 고정된 상태를 유지하게 된다.)

전술한 도어(22)의 중앙지점 안쪽으로는 용탕이 담기는 호퍼(30)가 설치되며, 상기 호퍼(30)의 아래쪽에는 용탕이 배출되기 위한 배출구(32)가 형성된다. 이때 상기 호퍼(30)는 도어(22)의 회전에 따라 금형(54) 쪽으로 이동하게 된다. 즉, 상기 도어(22)가 닫히게 되면(고정핀(20)에 의해 브라켓(16)에 고정되면), 상기 호퍼(30)의 배출구(32)의 일부분은 금형(54)의 주입구(58) 내부로 유입되고 그 상태 에서 용탕이 공급되어진다. 이러한 구성에 따라 용탕이 충진된 호퍼(30)는 항상 정해진 위치(설정된 최적상태의 용탕 주입 위치)에 놓이게 되며, 또한 원심주조 완료 후 신속하게 호퍼(30)를 금형(54)으로부터 분리시킬 수 있다.

전술한 덮개(10)의 안쪽으로는 다수개의 브라켓(34)들이 프레임(60)에 용접되어 있으며, 상기 브라켓(34)에는 노즐(38)들이 일정간격을 유지하면서 형성된 파이프(36)들이 층을 이루면서 설치된다. 이때 상기 노즐(38)을 통해서는 냉각수(통상, 물)가 분사되며, 이는 금형(54)의 내벽에 일정 두께로 용탕이 입혀짐과 동시에 냉각되어 주조물로 성형되도록 하기 위함이다. 이때 상기 노즐(38)로부터 냉각수가 분사될 때는 덮개(10)가 덮여진 상태이며, 이는 냉각수가 외부로 비산되는 것을 방지하기 위함이다.

한편 상기 금형(54)은 모터(40)의 구동력으로 일정한 속도로 회전하게 되는데, 즉 상기 모터(40)의 구동력을 전달하는 축에는 풀리(42)가 조립되고, 상기 풀리(42)는 벨트(44)에 의해 또 다른 풀리(46)와 연결된다. 상기 풀리(46)에는 축(48)이 조립되고, 상기 축(48)에는 구동기어(50)가 조립된다. 이때 상기 구동기어(50)는 금형(54)의 외주면에 형성된 홈(55a)에 끼워지게 되고, 상기 구동기어(50)의 반대편에는 아이들기어(52c)가 역시 홈(55a)에 끼워져 회전하게 된다. 또한 상기 구동기어(50)의 전방으로는 아이들기어(52a, 52b)가 양측으로 위치하고 있으며, 상기 아이들기어(52a,52b)는 역시 금형(54)에 형성된 홈(55b)에 끼워져 회전하게 된다. 이와 같은 구성에 따라 금형(54)의 흔들림 현상을 방지할 수 있다.

끝으로 전술한 금형(54)은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 한쪽은 막혀있 고 다른 쪽은 주입구(58)가 형성된 커버(56)가 조립되며, 상기 주입구(58)를 통해 용탕이 주입된다.

이하 상기한 바와 같이 구성된 원심주조장치의 동작상태를 도 1을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 호퍼(30)가 설치된 도어(22)를 반시계 방향으로 회전시킨 다음, 고정핀(20)으로 도어(22)의 연결링(24)과 브라켓(16)의 연결링(18)을 서로 고정시킨다. 이때 호퍼(30)의 배출구(32)는 금형(54)의 주입구(58)로 일부분이 유입된다. 이때 덮개(10)는 덮여져 있는 상태를 유지하게 된다.

이후, 상기 금형(54)을 일정온도까지 예열시킨 다음, 구동모터(40)의 구동력으로 상기 금형(54)을 회전시킨다. 즉, 상기 모터(40)의 구동력은 풀리(42)→벨트(44)→풀리(46)→구동기어(50) 순으로 전달되며, 상기 구동기어(50)와 아이들기어(55a,55b,55c)가 삽입,접촉되어 있는 금형(54)은 고속으로 회전하게 된다.

이어서, 호퍼(30)에 용탕을 충진하게 되면 상기 용탕은 배출구(32)를 통해 금형(54)의 내부로 주입되며, 이와 동시에 상기 용탕은 고속회전에 의한 원심력에 의해 금형(54)의 내벽에 일정한 두께로 입혀지게 된다. 이때 상기 파이프(36)의 노즐(38)을 통해서는 냉각수가 분사되며, 상기 냉각수에 의해 용탕(금형의 내벽에 입혀진 용탕)은 냉각되어 관 형태의 파이프로 성형된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 용탕이 담기는 호퍼를 도어에 부착하 고 노즐을 통해 냉각수를 분사함으로써 용탕의 주입 위치를 항상 정해진 위치(최적의 조건으로 설정해 놓은 위치)에 놓이게 하여 균일한 두께의 부싱용 파이프를 성형할 수 있으며, 또한 덮개를 설치하여 분사되는 냉각수가 외부로 비산되는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 모터(40)의 구동력으로 고속회전하는 원심주조용 금형(54)을 구비하는 통상의 원심주조장치에 있어서,

   상기 금형(54)의 주입구(58)가 형성된 지점에는 용탕이 충진되는 호퍼(30)가 설치된 도어(22)가 회전핀(28)에 의해 회전 가능하도록 설치되며;

   상기 금형(54)의 양측으로는 냉각수를 분사시키는 노즐(38)이 형성된 파이프(36)가 설치되고, 일측으로는 상기 냉각수의 비산현상을 방지하는 덮개(10)가 힌지(14)로 결합되어 개폐 가능하도록 설치되며;

   상기 덮개(10)의 일측으로는 상기 도어(22)를 고정시키는 고정핀(20)이 끼워지기 위한 연결링(18)이 부착된 브라켓(16)이 설치됨을 특징으로 하는 원심주조장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 도어(22)가 고정핀(20)에 의해 상기 브라켓(16)에 고정될 때, 상기 금형(54)의 주입구(58)에 상기 호퍼(30)의 배출구(32) 일부분이 삽입되도록 상기 호퍼(30)가 도어(22)에 설치됨을 특징으로 하는 원심주조장치.

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