KR100842023B1 - 주물사 분리기에서의 케이싱 마모 방지구조를 갖는 라이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은,

케이싱과 내부에 단위편 형상의 라이너 내주면에 나사산 형태로 구비되는 주물품 가이더와 반대 방향으로 외주면을 따라 등간격 나사산 방향으로 구비되는 모래가이더가 원주방향 및 길이방향으로 결합되며 원통체의 스크린을 이루어 회전되도록 구비되어 주물품을 이송하며 상기 라이너에 기 수용되는 연마철과의 마찰에 의해 모래를 분리하기 위한 주물사 분리기의 장치에 있어서,

상기 각각의 모래가이더 외측단을 에워싸는 커버체를 구비하는 것을 특징으로 하여,

주물사 분리기를 통해 주물품과 모래와의 분리시, 모래가 라이너의 회전에 의한 원심력이 발생하여 상기 라이너를 통과하여 주물품과 반대 방향으로 이송 배출되어 질 때 케이싱의 내벽과 모래와의 직접적 마찰로 인한 마모 현상을 완벽하게 방지할 수 있어, 케이싱의 사용 수명을 현저하게 연장시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 주물사 분리기에서의 케이싱 마모 방지구조를 갖는 라이너에 관한 것이다.

주물사 분리기, 케이싱, 라이너, 주물품가이더, 모래가이더, 커버체, 키이홈

Description

주물사 분리기에서의 케이싱 마모 방지구조를 갖는 라이너{The molding sand separator casing abrasion prevention type liner}

도 1은 종래의 주물사 분리기를 도시한 도면

도 2는 도 1에서의 주물사 분리기에 적용된 라이너와 케이싱간 결합된 상태를 도시한 사시도면이며,

도 3은 본 발명에서의 라이너와 케이싱의 결합된 개괄적 단면 예시도이고,

도 4는 종래의 주물사 분리기를 사용하였을 경우 케이싱 내벽에 발생되는 훼손상태를 촬영한 사진이고,

도 5는 본 발명에 의한 라이너를 도시한 사시도이고,

도 6은 도 5에 의한 라이너를 이용하여 원통형상으로 체결하는 상태를 도시한 사시도이며,

도 7은 도 6에 의해 길이방향으로 일정 정도 결합되는 상태의 라이너를 도시한 사시도이고,

도 8은 라이너와 케이싱간 결합 상태를 도시한 사시도이며,

도 9는 도 8에 의한 라이너와 케이싱간 결합상태의 개괄적 단면도이다.

※ 도면 중 주요 부호에 대한 간단한 설명

100; 주물사 분리기 110; 케이싱

120; 라이너 121; 주물품가이더

122; 모래가이더 123; 모래배출공

124; 커버체 125; 키이홈

126; 고정키이

본 발명은 주물사 분리기에 관한 것으로, 특히 상세하게는 주물사 분리기의 외측 본체를 이루는 케이싱 내부로 결합 되어지는 라이너의 구조를 변경하여 주물로부터 모래 분리시 상기 모래와 케이싱 내주면과의 마모 현상을 방지하기 위한 주물사 분리기에서의 케이싱 마모 방지구조를 갖는 라이너에 관한 것이다.

금속 주물을 성형하기 위한 주조공정은 내부 면에 형성된 실린더 헤드와 같은 원하는 주물의 외부 특징부를 갖는 다이(die)로 알려진 주철 플라스크형 주형 또는 모래 주형을 채택한다. 모래 및 적절한 결합제(binder) 재료로 구성되고 주물의 내부 특징부를 형성하는 모래 코어는 다이내에 위치된다. 외형 및 금속 주물 내의 내부 특징부를 만들기 위해 일반적으로 모래 코어가 사용되고, 주조 공정이 완료된 후 주물로부터 코어의 모래 재료의 제거 및 재생은 필수적으로 수반된다.

적용에 따라서 모래 코어 및 모래 주형을 위한 결합제가 사용될 경우, 결합제는 페놀 수지 결합제, 페놀 우레탄 "냉간 박스(cold box)" 결합제, 또는 다른 적절한 유기 결합제 재료를 포함할 수 있다. 그 후 다이는 용융 금속 합금으로 채워지고 합금이 고상화되면 주물은 다이로부터 제거된 후 열처리, 모래 코어로부터 모래의 재생 및 에이징(aging)을 위해 처리 노(furnace)로 이동된다. 열처리 및 에이징은 금속 합금이 여러 다른 적용에 적합한 다른 물리적 특성을 제공하도록 조절하 는 공정이라 할 수 있다.

이와 같이 주조공정에 사용된 폐주물사를 모래입자간 마찰을 발생시켜 모래를 제거하여 재생될 수 있도록 하는 공정을 수반하게 되는데, 그 종류로는 크게 습식 재생방법과 건식 재생방법 및 가열 소성방법으로 분류할 수 있다.

이들 중 습식재생방법은 처리시 점결제에 의해 환경을 오염시키는 폐수가 발생되며 이 폐수의 처리 곤란으로 건식 재생방법과 가열 소성방법이 주로 실용화 되고 있는데, 가열 소성방법은 모래의 회수율은 높지만 처리비용이 고가로 상업적 부가가치가 낮아 건식 재생방법이 주로 사용되고 있는 실정이다.

이러한 종래 건식 재생방법은 모래를 단단한 물체에 충돌시켜 모래 표면의 점결제를 박리시키는 충격식과, 연마 저석에 낙하시켜 표면 부착물을 박리시키는 연마식 및 모래 입자간 마찰을 유도하여 표면 부착물을 마멸시키는 마찰식 등이 있는바, 충격식과 연마식은 모래 입자의 파쇄 및 과다한 미립화를 초래하여 회수율을 저하시키고, 마찰식은 모래 입자의 흐름이 원할하지 못하여 재생정도가 균일하지 못하고 재생모래를 자주 교체하는 경우 구조상 장치 내부에 정체되어 있는 모래가 많아 장치내의 잔류 모래를 제거하는데 많은 시간과 번거로운 작업성을 요하는 문제점이 있다.

따라서, 주물에서의 모래의 원할한 제거 및 회수를 위해 원통형의 드럼을 이용하여 주물이 투입된 후 드럼내에서 강제 회전되면서 모래를 분리 이탈시키는 장치 즉 주물사 분리기(일명 Rotary Media Drum)를 채택 적용한다.

도 1은 이와 같은 종래 주물사 분리기를 도시하고 있는 것으로, 미국특허 5,794,865 및 5,267,603에 개시되어 있는 바와 같다.

그러나, 이러한 구조를 갖는 주물사 분리기는 주물로부터 분리되는 모래가 라이너와 케이싱 사이에 존재하며 이동되어지므로, 모래와 케이싱 내주면과의 마찰을 피할 수 없게 된다.

도 4 는 이와 같이 모래와 케이싱 내주면과의 마모 현상으로 인해 발생 된 케이싱 내주면의 훼손 상태를 촬영한 사진이다.

따라서, 모래와 케이싱 내주면과의 마모 현상으로 인하여 일정 기간을 주기로 케이싱을 교체, 교환하여야 하는데, 상당한 크기를 갖는 주물사 분리기의 케이싱을 교체, 교환하는 작업은 전체 장치의 분리 해체 작업을 수반하여야 하므로 그 작업이 대단히 복잡하고 번거로우며 작업시간 또한 상당하게 소요되는 문제와, 교체에 따른 상당한 비용이 소요되는 문제점을 피할 수 없다.

또한, 코어샌드의 이송시 케이싱과의 마모 및 마찰에 의해 발생되는 소음이 상당하여 작업자간 의사소통이 원할치 않으며, 작업 환경을 크게 해하는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서 드럼 타입의 주물사 분리기(일명 Rotary Media Drum)에 적용되는 라이너의 구조를 변경하여 라이너 내부로 투입되는 주물품과 연마철간 마찰에 의해 착탈 되는 모래가 라이 너 외주면으로 통과된 상태에서 라이너의 지속적 회전에 의해 이송되어질 때 케이싱 내주면과의 마모 현상 방지에 의해 케이싱 내주면을 보호하여 케이싱의 교체 교환 주기를 현저하게 연장하도록 하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 라이너와 케이싱간 별도의 커버체를 갖도록 함으로써, 코어샌드의 분리에 의해 라이너의 외주면을 따라 이동되어질 때, 상기 케이싱과의 접촉을 회피하도록 하여, 주물사 분리기의 운전시 발생되는 각종 소음 등을 현저하게 줄일 수 있도록 하는 데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
케이싱과 내부에 단위편 형상의 라이너 내주면에 나사산 형태로 구비되는 주물품 가이더와 반대 방향으로 외주면을 따라 등간격 나사산 방향으로 구비되는 모래가이더가 원주방향 및 길이방향으로 결합되며 원통체의 스크린을 이루어 회전되도록 구비되어 주물품을 이송하며 상기 라이너에 기 수용되는 연마철과의 마찰에 의해 모래를 분리하기 위한 주물사 분리기의 장치에 있어서,

상기 각각의 모래가이더 외측단을 에워싸는 커버체를 구비하는 것을 특징으로 하는 주물사 분리기에서의 케이싱 마모 방지구조를 갖는 라이너를 제공한다.

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상기의 구성에 의한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부하는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 주물사 분리기(100)에서 외부의 구성을 이루는 원통체를 이루는 케이싱(110)과, 상기 케이싱(110) 내부에 적정 간격으로 구비되어 회동수단에 의해 회동되는 라이너(120)로 구비되어, 케이싱(110)의 일측으로 주물품공급수단을 통해 주물품을 공급받게 되면, 상기 주물품은 라이너(120) 내부에 수용된 상태에서 라이너(120)의 회전에 따라 주물품이 이송하며, 라이너(120) 내부에 존재하는 연마철과 충격되어 그 주물품에 부착되어 있는 모래(생사라고 한다)를 분리하게 된다.

여기서, 상기 라이너(120)는 도 6 내지 도 7에서 보는 바와 같이 각각 단위 형상으로 분리되는 상태에서 원주방향 및 길이방향으로 각각 상호 조합에 의해 원통형상의 스크린으로 이루어지도록 결합하여 케이싱(110)의 내부 전체에 걸쳐 결합되어진다.

상기와 같이 각 단위로 되는 라이너(120)를 일정 직경을 갖는 원통체 형상을 갖도록 원주방향으로 결합하기 위해서, 도면에서 보듯이 라이너(120)의 각 단부측으로 키이홈(125)을 형성한다.

상기 키이홈(125)은 고정키이(126) 단면 형상에서 반으로 절개되는 형상의 키이홈(125)을 갖도록 하여 각각의 라이너(120)가 접하게 되면 해당 고정키이(126) 의 단면 형상을 갖도록 하여 해당 고정키이(126)를 키이홈(125)에 강제 삽입 고정에 의해 원통형의 라이너(120)를 구현시킬 수 있는바, 이러한 라이너(120)를 케이싱(110) 내부에 길이방향으로 전체에 걸쳐 삽입하여 완성된 원통형 스크린의 형상을 갖는 라이너(120)를 얻을 수 있다.

상기 라이너(120)는 내외가 관통되도록 하여 주물품으로부터 탈거되는 모래를 배출하기 위한 모래배출공(123)이 등간격 이격되며 무수히 형성되되 그 라이너(120)의 내주면으로는 주물품을 일방향으로 이송 가능하도록 하기 위한 주물품가이더(121)가 나선상으로 형성되고, 그 라이너(120)의 외주면으로도 상기한 모래배출공(123)을 통해 주물품으로부터 탈거된 모래가 배출되도록 한다.

한편, 상기와 같이 모래배출공(123)을 통해 배출되는 모래를 주물품의 이송방향과는 반대방향으로 모래를 이송시키기 위해, 상기 라이너(120)의 외주면측으로 상기 주물품가이더(121)의 구비 방향과는 반대방향으로 모래가이더(122)를 구비하게 된다.

따라서, 케이싱(110) 내부에 이격되며 회전 가능하게 구비되는 원통형 스크린인 라이너(120)가 회동수단에 의해 일방향으로 회전되어질 때 주물품은 라이너(120) 내부를 따라 주물품가이더(121)에 의해 가이딩 되며 일방향으로 전진 이송됨과 동시에 그 라이너(120) 내부의 연마철과 충돌 및 마찰 현상 등에 의해 주물품에 부착되어 있는 모래(생사)가 탈거되는데, 상기 라이너(120)를 이격 관통하는 무수한 모래배출공(123)을 통해 회전운동하는 라이너(120)의 원심력에 의해 배출되어지는데, 그 배출되는 모래는 원심력에 의한 영향으로 라이너(120)의 모래가이 더(122) 단부측 가까이에 위치되어진다.

이와 같이 모래배출공(123)을 통해 배출되는 모래는 회전운동하는 라이너(120)의 외주면을 따라 상기 주물품가이더(121)의 나선 방향과는 반대의 나선 방향으로 돌출 입설 구성되는 모래가이더(122)에 의해 상기한 주물품 이송 방향과는 반대 방향으로 모래가 후진 이송되도록 한다.

한편, 상기의 라이너(120) 외주면으로 돌출 입설되는 모래가이더(122)의 외측단으로 커버체(124)를 구비하는바, 상기 커버체(124)는 도면에서 확인할 수 있듯이 하나의 단위재로 구성되는 라이너(120) 외주면으로 등간격 다수 이격되는 모래가이더(122)의 측단을 에워싸는 형상을 갖도록 하여 결국, 각각의 단위재로 되는 라이너(120)를 원주방향 및 길이방향으로 각각 체결 결합하게 되면 라이너(120)의 외주면 직경보다 더 큰 상태의 별도의 직경을 갖는 커버체(124)가 상기 모래가이더(122)의 높이만큼 이격된 상태를 유지하며 형성되어 진다.

즉 도 8 내지 도 9는 이와 같이 결합 된 상태에서의 라이너(120) 사시도 및 단면도를 나타낸다.

이와 같이 라이너(120) 외주면으로 모래가이더(122) 높이만큼 이격되며 구비되는 커버체(124)에 의해, 라이너(120) 내부에서 주물품으로부터 분리되는 모래가 라이너(120)를 통과하여 배출된 후 모래가이더(122)를 따라 주물품의 이송방향과는 반대 방향으로 이송되어질 때 그 모래는 커버체(124)와 접하며 이송되므로 상기 모래와 케이싱(110) 내부간 접촉 및 이로 인한 마찰, 마모 현상을 완전히 차단할 수 있게 된다.

한편, 오랜기간 주물품으로부터의 모래를 분리하기 위한 작업을 수행하더라도 케이싱(110) 내주면과 직접적 접촉이 모래와는 발생 되지 않으므로 기존 주물사 분리기에서와 같이 케이싱(110) 내면이 도 4에서와 같이 마모되어 훼손되는 현상을 완벽히 방지할 수 있다.

따라서 본 발명에 의하면, 상기한 바와 같이 주물사 분리기를 통해 주물품과 모래와의 분리시, 모래가 라이너의 회전에 의한 원심력이 발생하여 상기 라이너를 통과하여 주물품과 반대 방향으로 이송 배출되어 질 때 케이싱의 내벽과 모래와의 직접적 마찰로 인한 마모 현상을 완벽하게 방지할 수 있어, 케이싱의 사용 수명을 현저하게 연장시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 주물사 분리기의 운전시 코어샌드와 케이싱간 마찰에 의해 발생되는 소음을 현저하게 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 케이싱과 내부에 단위편 형상의 라이너 내주면에 나사산 형태로 구비되는 주물품 가이더와 반대 방향으로 외주면을 따라 등간격 나사산 방향으로 구비되는 모래가이더가 원주방향 및 길이방향으로 결합되며 원통체의 스크린을 이루어 회전되도록 구비되어 주물품을 이송하며 상기 라이너에 기 수용되는 연마철과의 마찰에 의해 모래를 분리하기 위한 주물사 분리기의 장치에 있어서,

   상기 각각의 모래가이더 외측단을 에워싸는 커버체를 구비하는 것을 특징으로 하는 주물사 분리기에서의 케이싱 마모 방지구조를 갖는 라이너.
2. 삭제

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