KR100889327B1 - 다이캐스팅 용융금속 공급장치 - Google Patents

다이캐스팅 용융금속 공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 용융물의 수위가 저하되어 지정된 수위에 이를 때 수위감지센서가 저수위를 감지하면, 모터의 구동에 의해 별도의 보조저장실에 저장된 용융물을 용해로에 공급하여 용융물의 수위가 설정된 저수위 이하로 떨어지지 않도록 하여 노즐 내부로 공기가 유입되는 것을 최대한 억제하여 성형품에 기포가 존재하는 것을 미연에 차단할 수 있도록 하는 다이캐스팅 용융금속 공급장치에 관한 것으로,
용해로 내부에 용융물을 금형에 직접 공급하는 공급수단이 설치되고, 상기 용해로 출구에는 공급수단과 연통되게 연결된 노즐이 설치되어 공급수단이 구동할 때 용융물을 금형에 토출시키는 다이캐스팅 용융금속 공급장치에 있어서,
상기 공급수단이 설치된 용해로와 다른 별도의 보조저장실을 갖도록 용해로 내부에 설치된 격벽; 상기 공급수단이 설치된 용해로에 설치되어 용융물의 수위를 감지하는 수위센서; 및 상기 격벽에 의해 분할된 보조저장실에 설치되고, 상기 수위센서가 저수위를 감지할 때 구동하여 보조저장실에 저장된 용융물을 수위센서가 고수위를 감지할 때까지 용해로에 이송시키는 이송수단;을 포함한다.
용해로, 비철금속, 용융물, 금형, 기포, 충진율

Description

다이캐스팅 용융금속 공급장치{Discharging system of molten non-ferrous metal for die casting}
도 1은 종래 다이캐스팅 용융금속 공급장치가 용융물을 공급하고 있는 상태를 보인 개략 정단면도
도 2는 종래 다이캐스팅 용융금속 공급장치의 용융물이 저수위 상태일 때를 보인 개략 정단면도
도 3은 본 발명에 따른 다이캐스팅 용융금속 공급장치의 개략 정단면도
도 4는 본 발명에 따른 제 1실시예 이송수단의 확대도
도 5는 본 발명에 따른 제 2실시예 이송수단의 확대도
도 6은 본 발명에 따른 제 3실시예 이송수단의 확대도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명*
10: 다이캐스팅 용융금속 공급장치 11 : 용해로
14 : 보조저장실 15 : 격벽
16 : 수위센서 17 : 이송수단
170 : 모터 171 : 실린더
172 : 안내관 173 : 스크류
본 발명은 다이캐스팅 용융금속 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용융물의 수위가 저하될 때 용융물을 공급하는 노즐 내부로 공기가 유입되는 것을 방지하여 공급되는 용융물에 기포가 혼재하는 것을 억제할 수 있는 다이캐스팅 용융금속 공급장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다이캐스팅(die casting)이란, 필요한 주조형상에 완전히 일치하도록 정확하게 기계가공된 강제(鋼製)의 금형(金型)에 용융금속(熔融金屬)을 주입하여 금형과 똑같은 주물을 얻는 정밀주조법이며, 치수가 정확하므로 다듬질할 필요가 거의 없는 장점 외에 기계적 성질이 우수하고, 대량생산이 가능하다는 특징이 있고 제품으로는 자동차부품이 많으며, 전기기기·광학기기·차량·방직기·건축·계측기의 부품 등이 있다.
상기 다이캐스팅에 이용되는 금속은 아연·알루미늄·주석·구리·마그네슘 등의 합금이며, 다이캐스트 주조기를 사용하여 공기압·수압·유압 등에 의해 주입하여 냉각 응고시킨다.
도 1 내지 도 2는 종래 발명에 따른 다이캐스팅 용융금속 공급장치(1)를 나타내고 있다. 용해로(2) 내부에 설치된 공급수단(3)이 구동하여 플런저(3a)가 하향 으로 이동하면 그 내부로 유입된 용융물(A)이 노즐(3b)을 통해 금형(4) 내부로 유입되는데, 이러한 용융물 공급공정을 반복적으로 수행하여 금형(4)에서 다이캐스팅 성형품을 대량으로 양산하게 되고, 용융물이 공급되는 양만큼 용해로(2)에 원료를 공급하여 용융시키는 공정을 동시에 수행하게 된다.
그러나, 종래의 다이캐스팅 용융금속 공급장치는 용해로(2)가 단일 저장실 형태로 구성되기 때문에 금형(4)에 용융물이 반복적으로 공급되어 도 2와 같이 수위가 낮아질 때 원료가 제때 공급되지 않으면, 노즐(3b) 내부는 공기에 노출되어 그 내부에는 공기가 충진된다.
따라서, 이후 원료가 공급되어 다시 노즐(3b)을 통해 금형(4)에 원료를 공급할 때 노즐(3b) 내부의 남아있는 공기가 금형(4)으로 함께 유입되어 충진율을 저하시켰고, 충진율 저하는 결국 성형품에 기포를 발생시켜 불량품 양산의 원인이 되는 문제가 있었다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 용융물의 수위가 저하되어 지정된 수위에 이를 때 수위감지센서가 저수위를 감지하면, 모터의 구동에 의해 별도의 보조저장실에 저장된 용융물을 용해로에 공급하여 용융물의 수위가 설정된 저수위 이하로 떨어지지 않도록 하여 노즐 내부로 공기가 유입되는 것을 최대한 억제하여 성형품에 기포가 존재하는 것을 미연에 차단할 수 있도록 하는 다이캐스팅 용융금속 공급장치를 제공함에 있다.
이러한 다이캐스팅 용융금속 공급장치는, 용해로 내부에 용융물을 금형에 직접 공급하는 공급수단이 설치되고, 상기 용해로 출구에는 공급수단과 연통되게 연결된 노즐이 설치되어 공급수단이 구동할 때 용융물을 금형에 토출시키는 다이캐스팅 용융금속 공급장치에 있어서,
상기 공급수단이 설치된 용해로와 다른 별도의 보조저장실을 갖도록 용해로 내부에 설치된 격벽;
상기 공급수단이 설치된 용해로에 설치되어 용융물의 수위를 감지하는 수위센서; 및
상기 격벽에 의해 분할된 보조저장실에 설치되고, 상기 수위센서가 저수위를 감지할 때 구동하여 보조저장실에 저장된 용융물을 수위센서가 고수위를 감지할 때까지 용해로에 이송시키는 이송수단;을 포함하는 것이 특징이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다이캐스팅 용융금속 공급장치의 구성을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 다이캐스팅 용융금속 공급장치의 개략 정단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 제 1실시예 이송수단의 확대도이며, 도 5는 본 발명에 따른 제 2실시예 이송수단의 확대도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제 3실시예 이송수단의 확대도이다.
상기 도면에서와 같이 본 발명이 적용된 다이캐스팅 용융금속 공급장치(10)는, 용해로(11) 내부에 설치된 공급수단(12)이 구동하여 플런저(12a)가 하향으로 이동하면 그 내부로 유입된 용융물(A)이 노즐(12b)을 통해 금형(13) 내부로 유입된다.
이러한 다이캐스팅 용융금속 공급장치(10)에 있어서, 본 발명은 상기 용해로(11)와 다른 별도의 보조저장실(14)을 갖도록 용해로(11) 내부에 설치된 격벽(15), 상기 용해로(11)의 용융물(A)의 수위를 감지하는 수위센서(16), 및 상기 수위센서(16)가 저수위를 감지할 때 보조저장실(14)에 저장된 용융물(A-1)을 용해로(11)에 이송시키는 이송수단(17)을 포함한다.
상기 격벽(15)은 용해로(11)를 분할하여 용해로(11) 일측에 보조저장실(14)을 형성하는 것으로, 본 발명을 실현하는데 아주 중요한 요소이다. 즉, 상기 격벽(15)에 의해 용해로(11)는 보조저장실(14)과 구분되고, 상기 용해로(11)와 보조저장실(14)은 각각 전원공급에 의해 가열되는 히터와 같은 가열수단(미도시)에 의해 가열되어 그 내부에 수용된 용융물을 고온상태로 저장하게 된다. 상기 가열수단은 예측가능한 공지의 기술이다.
상기 격벽(15)의 최상부는 상기 수위센서(16)의 저수위센서(16b)와 일치되는 것이 바람직하다. 이는 용해로(11)의 용융물(A) 수위가 저수위센서(16b) 이하로 내려가면 격벽(15) 상부를 통해 보조저장실(14)의 용융물(A-1)이 이동할 수 있도록 하였다. 이와 같은 용융물의 자연흐름 현상은 보조저장실(14)의 용용물(A-1)이 만수위 이상일 때 격벽(15)을 넘어 용해로(11) 측으로 이동하므로 가능하다.
상기 수위센서(16)는 용해로(11)에 설치되어 용융물(A)의 수위를 감지하게 된다. 이러한 수위센서(16)는 고수위센서(16a)와 상기 고수위센서(16a) 하부에 설치된 저수위센서(16b)로 구성된다. 고수위센서(16a)는 금형(13)에 용융물(A)을 공급하는 현재 용융물의 수위 위치에 설치되며, 저수위센서(16b)는 고수위센서(16a) 하부에 설치되는데, 바람직하게는 20mm∼45mm정도 하부에 설치하는 것이 좋다.
만약, 저수위센서(16b) 위치가 너무 낮으면, 종래의 문제점과 동일한 현상, 즉 용해로(11)의 용융물(A) 수위가 낮아져 노즐(12b) 내부에 공기가 충진된 후 다시 금형(13)에 용융물을 공급할 때 노즐(12b)에 충진된 공기가 금형(13)으로 함께 유입된 형상이 발생되어 본 발명을 구현할 수 없게 된다.
상기 이송수단(17)은 보조저장실(14)에 설치되어, 용해로(11)의 수위가 저수위에 이르러 상기 저수위센서(16b)를 이를 감지할 때 모터(170)가 구동하여 보조저장실(14)의 용융물(A-1)을 용해로(11)에 공급하고, 고수위센서(16a)가 용융물(A)의 수위를 감지할 때 모터(170)의 구동이 정지되어 용융물(A-1) 공급을 중지하는 것으로, 본 발명의 핵심적인 요소라 할 수 있다.
제 1실시예 이송수단(17)은 도 3 내지 도 4와 같이 모터(170), 실린더(171), 안내관(172), 스크류(173)로 구성된다.
상기 모터(170)는 전원이 공급될 때 스크류(173)를 회전시키는 동력을 제공한다.
상기 실린더(171)는 모터(170)의 샤프트(170a)를 내부에 수용하는 것으로, 보조저장실(14)에 저장된 용융물(A-1)이 출입할 수 있도록 입(171a),출구(171b)를 갖는다. 상기 실린더(171)의 입구(171a)는 스크류(173) 상부에 형성되고, 출구(171b)는 하부에 형성된다. 이와 같이 출구(171b)를 하부에 형성하는 이유는 용해로(11) 외곽에 가열수단이 설치되어 용융물(A-1)을 가열하게 되므로 온도가 높은 용융물을 용해로(11)에 공급하기 위함이다.
상기 안내관(172)은 실린더(171)의 출구(171b)와 연통되게 연결되고 그 단부가 상기 용해로(11)까지 연장되어 용융물(A-1)을 이송안내하게 된다. 도 4에서 상기 안내관(172)은 실린더(171) 출구(171b)와 연통되게 이음되고 그 자유단부가 격벽(15) 상부에서 용해로(11) 방향으로 절곡되게 구성됨을 보이고 있다.
상기 스크류(173)는 모터(170)의 샤프트(170a) 단부에 설치되어 모터(170)가 구동할 때 회전하여 실린더(171) 내부에 위치한 용융물을 안내관(172)으로 압송시키는 기능을 한다.
이와 같이 구성된 제 1실시예 이송수단(17)은 모터(170)가 구동하게 되면, 스크류(173)가 회전하여 입구(171a)를 통해 실린더(171) 내부로 유입된 용융물(A- 1)이 출구(171b)로 압송되어 안내관(172)을 통해 용해로(11)에 이송되어 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
제 2실시예 이송수단(17)은 도 5에 도시된다.
더 구체적으로, 상기 용해로(11)와 연통되게 상기 격벽(15)에 돌출되어 그 내부에 수납실(174a)을 형성하고, 상기 보조저장실(14)의 용융물(A)이 수납실(174a)에 유입될 수 있도록 입구(174b)가 형성되는 수용부재(174); 상기 수용부재(174) 상부에 설치되는 모터(170); 상기 모터(170)의 샤프트(170a)를 내부에 수용하여 상기 수납실(174a)에 수납설치되고, 몸체 일측에는 내부로 유입된 용융물(A)이 용해로(11)로 배출될 수 있도록 출구(175a)가 형성되는 실린더(175); 및 상기 모터(170)의 샤프트(170a) 단부에 설치되어 모터(170)가 구동할 때 회전하여 실린더(175) 내부에 저장된 용융물(A)을 실린더(175) 출구(175b)로 압송시키는 스크류(173);를 포함한다.
여기서, 상기 수용부재(174)의 입구(174b)에는 미세한 다공(176a)이 관통된 필터(176)가 더 설치되어 용해로(11)에 혼합된 불순물을 여과시키는 것이 바람직하다.
이상과 같이 구성된 제 2실시예 이송수단(17)은 모터(170)가 구동하게 되면 스크류(173)가 회전하게 되는데, 이때 상기 필터(176)의 다공(176a)을 통해 보조저장실(14)의 용융물(A)이 실린더(175) 내부로 강제 유입된 후 상부에 위치한 출구(175a)를 통해 용해로(11)로 이송된다. 상기 실린더(175)의 출구(175a)는 용해 로(11)에 노출되어 이송이 가능하다.
한편, 제 3실시예 이송수단(17)은 도 6에 도시된다.
더 구체적으로, 상기 이송수단(17)은 상기 보조저장실(14)측 격벽(15)에 돌출되어 그 내부에 수납실(177a)을 형성하고, 상기 보조저장실(14)의 용융물(A-1)이 수납실(177a)에 출입할 수 있도록 입구(177b)와 출구(177c)가 형성되는 수용부재(177); 상기 수용부재(177) 상부에 설치되는 모터(170); 상기 모터(170)의 샤프트(170a)를 내부에 수용하여 상기 수납실(177a)에 수납설치되고, 몸체 일측에는 내부로 유입된 용융물이 수용부재(177)의 출구(177c)를 경유하여 용해로(11)로 배출될 수 있도록 출구(178a)가 형성되는 실린더(178); 및 상기 모터(170)의 샤프트(170a) 단부에 설치되어 모터(170)가 구동할 때 회전하여 실린더(178) 내부에 저장된 용융물(A-1)을 실린더(178) 출구(178a)로 압송시키는 스크류(173);를 포함한다.
여기서, 상기 수용부재(177)의 입구(177b)에는 미세한 다공(176a)이 관통된 필터(176)가 더 설치되어 용해로(11)에 혼합된 불순물을 여과시키는 것이 바람직하다.
이상과 같이 구성된 제 3실시예 이송수단(17)은 모터(170)가 구동하게 되면 스크류(173)가 회전하게 되는데, 이때 상기 필터(176)의 다공(176a)을 통해 보조저장실(14)의 용융물(A-1)이 실린더(178) 내부로 강제 유입된 후 상부에 위치한 출구(178a)와 수용부재(177)에 형성된 출구(177c)를 통해 용해로(11)로 이송된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명은 용해로의 용융물 수위가 저하되면 이송수단의 모터가 구동하여 보조저장실에 저장된 용융물을 용해로에 공급하게 되므로 노즐 내부는 공기에 노출되지 않아 금형에 용융물의 충진율을 높여 성형품에 기포가 존재하는 것을 미연에 방지하여 양질의 성형품을 생산할 수 있는 장점을 가진다.

Claims (5)

  1. 용해로(11) 내부에 용융물을 금형(13)에 직접 공급하는 공급수단(12)이 설치되고, 상기 용해로(11) 출구에는 공급수단(12)과 연통되게 연결된 노즐(12b)이 설치되어 공급수단(12)이 구동할 때 용융물을 금형(13)에 토출시키는 다이캐스팅 용융금속 공급장치(10)에 있어서,
    상기 공급수단(12)이 설치된 용해로(11)와 다른 별도의 보조저장실(14)을 갖도록 용해로(11) 내부에 설치된 격벽(15);
    상기 공급수단(12)이 설치된 용해로(11)에 설치되어 용융물의 수위를 감지하는 수위센서(16); 및
    상기 격벽(15)에 의해 분할된 보조저장실(14)에 설치되고, 상기 수위센서(16)가 저수위를 감지할 때 구동하여 보조저장실(14)에 저장된 용융물을 수위센서(16)가 고수위를 감지할 때까지 용해로(11)에 이송시키는 이송수단(17);을 포함하며,
    여기서, 상기 이송수단(17)은 모터(170);
    상기 모터(170)의 샤프트(170a)를 내부에 수용하고, 보조저장실(14)에 저장된 용융물이 출입할 수 있도록 입구(171a)와 출구(171b)를 갖는 실린더(171);
    상기 실린더(171)의 출구(171b)와 연통되게 연결되고 그 단부가 상기 용해로(11)까지 연장되어 용융물(A)을 이송안내하는 안내관(172); 및
    상기 모터(170)의 샤프트(170a) 단부에 설치되어 모터(170)가 구동할 때 회전하여 실린더(171) 내부에 위치한 용융물을 안내관(172)으로 압송시키는 스크류(173);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 용융금속 공급장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이송수단(17)은 상기 용해로(11)와 연통되게 상기 격벽(15)에 돌출되어 그 내부에 수납실(174a)을 형성하고, 상기 보조저장실(14)의 용융물(A-1)이 수납실(174a)에 유입될 수 있도록 입구(174b)가 형성되는 수용부재(174);
    상기 수용부재(174) 상부에 설치되는 모터(170);
    상기 모터(170)의 샤프트(170a)를 내부에 수용하여 상기 수납실(174a)에 수납설치되고, 몸체 일측에는 내부로 유입된 용융물(A-1)이 용해로(11)로 배출될 수 있도록 출구(175a)가 형성되는 실린더(175); 및
    상기 모터(170)의 샤프트(170a) 단부에 설치되어 모터(170)가 구동할 때 회전하여 실린더(175) 내부에 저장된 용융물(A-1)을 실린더 출구(175a)로 압송시키는 스크류(173);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 용융금속 공급장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 이송수단(17)은 상기 보조저장실(14)측 격벽(15)에 돌출되어 그 내부에 수납실(177a)을 형성하고, 상기 보조저장실(14)의 용융물(A-1)이 수납실(177a)에 출입할 수 있도록 입구(177b)와 출구(177c)가 형성되는 수용부재(177);
    상기 수용부재(177) 상부에 설치되는 모터(170);
    상기 모터(170)의 샤프트(170a)를 내부에 수용하여 상기 수납실(177a)에 수납설치되고, 몸체 일측에는 내부로 유입된 용융물(A-1)이 수용부재의 출구(177c)를 경유하여 용해로(11)로 배출될 수 있도록 출구(178a)가 형성되는 실린더(178); 및
    상기 모터(170)의 샤프트(170a) 단부에 설치되어 모터(170)가 구동할 때 회전하여 실린더(178) 내부에 저장된 용융물(A-1)을 실린더 출구(178a)로 압송시키는 스크류(173);를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 용융금속 공급장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 수용부재(174)(177)의 입구(174b)(177b)에는 미세한 다공(176a)이 관통된 필터(176)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 용융금속 공급장치.
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