KR101089221B1 - 원심 주조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 크기의 주형틀을 사용할 수 있고, 그에 따른 밸런스 조절이 용이하며, 도가니와 주형틀 간의 밀착력을 높여 주입력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 합금의 균질화로 양질의 주조체를 얻을 수 있는 원심 주조기에 관한 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 도가니에 수용된 금속을 용융시키기 위한 가열로와, 금속 용융시 불활성 가스를 공급하기 위한 노즐이 구비된 원심 주조기에 있어서, 주조기 본체에 회전 가능하게 장착되고 모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 회전축과, 회전축을 그 내측에 수용하기 위한 장홀이 천공되어 핀 결합에 의해 회전축에 시소형태로 장착되는 시소부와, 시소부의 양단에 슬라이딩 가능하게 장착되는 한 쌍의 이송봉과, 이송봉의 일측단에 장착되고 주형틀을 안착시킬 수 있도록 안착부재가 마련된 주형틀 안착부와, 주형틀 안착부와 시소부 사이의 이송봉에 슬라이드 가능하게 설치되고 그 중심부에 도가니를 안착하기 위한 안착홈이 형성된 도가니 안착부와, 도가니 안착부와 주형틀 안착부에 대응하여 회전축을 중심으로 밸런스를 맞출 수 있도록 시소부로부터 축봉이 연장 형성되고 축봉에 진퇴 가능하게 설치된 가변형 밸런스 웨이트와, 가변형 밸런스 웨이트의 축봉을 따라 이송봉을 이동시켜 밸런스를 미세조절할 수 있도록 그 양단이 이송부의 타측단과 결속되고 축봉과 나사결합된 다이얼이 내재된 밸런스 미세 조절기 및, 회전축 상단에 풀거나 조일 수 있도록 나사결합되어 시소부를 시소상태로 만들어 밸런스를 조절하거나 시소부를 가압하여 수평상태로 고정하기 위한 조임부재가 구비된다.

Description

원심 주조기{Centrifugal casting machine}

본 발명은 치과 수복물 제작에 적용 가능한 원심주조기에 관한 것으로, 다양한 크기의 주형틀을 사용할 수 있고, 그에 따른 밸런스 조절이 용이하며, 도가니와 주형틀 간의 밀착력을 높여 주입력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 합금의 균질화로 양질의 주조체를 얻을 수 있는 원심 주조기에 관한 것이다.

일반적으로 금속을 이용하여 원하는 형태를 주조하는 과정은 치과 수복물 제작에 매우 중요하다.

주조 방법으로는 원심력을 이용하여 주형틀에 녹은 금속을 주입하는 원심주조와 녹은 금속을 높은 압력으로 주형틀에 채우는 가압주조 방법이 사용되고 있다.

원심력을 이용하는 종래 원심 주조기는 모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 회전축, 회전축에 그 중앙이 지지되는 암, 암의 일측단에 장착되는 도가니와 주형틀, 이들에 대응하여 암의 타측단에 장착되는 웨이트 밸런스, 그리고 도가니를 감쌀 수 있도록 상승하여 고주파 유도 가열을 통해 금속을 용융시키기 위한 가열로로 이루어진다.

상기의 구성에 의하면, 고주파 유도 가열에 의해 용융된 도가니 속의 금속은 회전축의 고속회전에 따른 원심력에 의해 주형틀로 주입되고, 원심력의 압력하에서 응고하여 원하는 모양의 주조체를 얻을 수 있게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 원심 주조기는 일정한 크기의 주형틀만을 장착할 수 있어 다양한 크기의 주조체를 제작하기가 곤란하고, 주형틀의 크기를 달리할 경우 도가니가 고정 장착된 상태이므로 도가니와 주형틀 간의 간격이 일정치 않아 주입력이 떨어진다는 문제점이 있었다.

또한, 치과용 합금은 저작압을 견딜 수 있는 강도를 지녀야 하므로 주조성이 좋아야 하는데, 종래 원심 주조기는 용융 상태의 금속을 섞어주기 위한 별도의 수단이 없었을 뿐 아니라 도가니가 장착된 암을 몇 번 손으로 흔들어주는 것만으로 끝나 이종(異種)의 금속성분이 충분히 섞이지 않는 등 양질의 주조체를 얻는데 한계가 있었다.

본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다양한 크기의 주형틀을 사용할 수 있고, 그에 따른 밸런스 조절이 용이하며, 도가니와 주형틀 간의 밀착력을 높여 주입력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 합금의 균질화로 양질의 주조체를 얻을 수 있는 원심 주조기를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여, 도가니에 수용된 금속을 용융시키기 위한 가열로와, 금속 용융시 불활성 가스를 공급하기 위한 노즐이 구비된 원심 주조기에 있어서, 주조기 본체에 회전 가능하게 장착되고 모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 회전축과, 회전축을 그 내측에 수용하기 위한 장홀이 천공되어 핀 결합에 의해 회전축에 시소형태로 장착되는 시소부와, 시소부의 양단에 슬라이딩 가능하게 장착되는 한 쌍의 이송봉과, 이송봉의 일측단에 장착되고 주형틀을 안착시킬 수 있도록 안착부재가 마련된 주형틀 안착부와, 주형틀 안착부와 시소부 사이의 이송봉에 슬라이드 가능하게 설치되고 그 중심부에 도가니를 안착하기 위한 안착홈이 형성된 도가니 안착부와, 도가니 안착부와 주형틀 안착부에 대응하여 회전축을 중심으로 밸런스를 맞출 수 있도록 시소부로부터 축봉이 연장 형성되고 축봉에 진퇴 가능하게 설치된 가변형 밸런스 웨이트와, 가변형 밸런스 웨이트의 축봉을 따라 이송봉을 이동시켜 밸런스를 미세조절할 수 있도록 그 양단이 이송봉의 타측단과 결속되고 축봉과 나사결합된 다이얼이 내재된 밸런스 미세 조절기 및, 회전축 상단에 풀거나 조일 수 있도록 나사결합되어 시소부를 시소상태로 만들어 밸런스를 조절하거나 시소부를 가압하여 수평상태로 고정하기 위한 조임부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기의 도가니 안착부의 슬라이딩 범위를 제한할 수 있도록 시소부 후방 이송봉과 도가니 안착부 전방 이송봉에 제1링과 제2링이 각각 슬라이딩 가능하게 설치되고, 제1링과 제2링의 간격 조절이 가능한 가드 편에 의해 결속되며, 도가니 안착부가 주형틀 안착부 측으로 탄지된 상태를 유지할 수 있도록 도가니 안착부와 시소부 사이의 이송봉에 탄성부재가 끼움 결합된 것을 특징으로 한다.

상기의 주형틀 안착부는 그 일측단이 일측의 이송봉 단부에 회동 가능하게 체결되고 그 타측단에 타측의 이송봉 단부가 삽입 위치되는 라운드 홀이 천공되어 일측의 이송봉 단부를 중심으로 회전시킨 후 타측의 이송봉 단부에 결속시키기 위한 조임핸들이 마련된 지지판과, 지지판에 사선방향으로 천공된 슬라이드 공을 따라 이동 가능하게 설치되고 주형틀을 안착하기 위한 안착홈이 형성된 안착부재 및, 안착부재를 슬라이드 공을 따라 이송시켜 주형틀과 도가니를 정렬시키기 위한 이송 레버부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기의 축봉은 외주면을 따라 연속되게 오목홈이 형성되고, 가변형 밸런스 웨이트는 축봉에 끼움 결합되는 웨이트 링과, 웨이트 링과 고정핀에 의해 이격되고 축봉에 끼움 결합되는 고정 링과, 고정 링과 웨이트 링 사이의 고정핀에 스프링을 매개로 웨이트 링 측으로 탄지되게 설치되고 웨이트 링 내측으로 볼이 내재된 니플이 연장 형성되어 볼의 진퇴에 따라 웨이트 링을 축봉에 구속시키거나 해제시킬 수 있도록 작동 링이 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고 가열로는 코일에 전류를 공급하여 와전류에 의해 발생된 열에 의해 금속을 녹이는 유도가열 방식으로, 코일에 흐르는 고주파의 펄스 변조를 통해 용융상태의 금속에 진동을 가하기 위한 진동발생기가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 주형틀 안착부에 높낮이의 조절이 가능한 안착부재가 구비됨으로써 주형틀과 도가니를 일렬로 정렬시킬 수 있어 다양한 크기의 주형틀을 사용할 수 있다는 효과가 있다.

또, 다양한 크기의 주형틀 사용이나 용융시키고자 하는 금속의 무게에 의해 편심이 발생하더라도 가변형 밸런스 웨이트 및 밸런스 미세 조절기를 통해 손쉽게 밸런스를 조절할 수 있어 장치의 내구성을 극대화할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 도가니 안착부가 탄성부재를 매개로 탄지된 상태를 유지함으로써 도가니와 주형틀 간의 밀착력을 높여 주입력을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

그리고 유도가열 방식의 가열로에 흐르는 고주파 전류의 펄스 변조를 통해 용융상태의 금속에 진동을 가하여 혼합시킴으로써 양질의 주조체를 얻을 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원심 주조기의 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 원심 주조기의 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 원심 주조기의 주형틀 안착부의 상세도,
도 4는 본 발명에 따른 원심 주조기의 제어 블록도이다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 원심 주조기의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 및 2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 원심 주조기는 도가니(11)에 수용된 금속을 용융시키기 위한 가열로(1)와, 금속 용융시 불활성 가스를 공급하기 위한 노즐(21)이 구비된 원심 주조기에 있어서, 주조기 본체(100)에 회전 가능하게 장착되고 모터(미도시)로부터 동력을 전달받아 회전하는 회전축(20)과, 회전축(20)을 그 내측에 수용하기 위한 장홀(31)이 천공되어 핀(32) 결합에 의해 회전축(20)에 시소형태로 장착되는 시소부(30)와, 시소부(30)의 양단에 슬라이딩 가능하게 장착되는 한 쌍의 이송봉(40)과, 이송봉(40)의 일측단에 장착되고 주형틀(51)을 안착시킬 수 있도록 안착부재(52)가 마련된 주형틀 안착부(50)와, 주형틀 안착부(50)와 시소부(30) 사이의 이송봉(40)에 슬라이드 가능하게 설치되고 그 중심부에 도가니(11)를 안착하기 위한 안착홈(12)이 형성된 도가니 안착부(10)와, 도가니 안착부(10)와 주형틀 안착부(50)에 대응하여 회전축(20)을 중심으로 밸런스를 맞출 수 있도록 시소부(30)로부터 축봉(60)이 연장 형성되고 축봉(60)에 진퇴 가능하게 설치된 가변형 밸런스 웨이트(70)와, 가변형 밸런스 웨이트(70)의 축봉(60)을 따라 이송봉(40)을 이동시켜 밸런스를 미세조절할 수 있도록 그 양단이 이송부(40)의 타측단과 결속되고 축봉(60)과 나사결합된 다이얼(81)이 내재된 밸런스 미세 조절기(80) 및, 회전축(20) 상단에 풀거나 조일 수 있도록 나사결합되어 시소부(30)를 시소상태로 만들어 밸런스를 조절하거나 시소부(30)를 가압하여 수평상태로 고정하기 위한 조임부재(90)가 구비된다.

상기의 기술적 구성에서, 가열로(1)는 도가니(11)에 수용된 금속을 용융시키기 위한 것으로, 주조기 본체(100)로부터 승강 가능하게 설치될 수 있다.

즉, 금속 용융시에는 가열로(1)가 상승하여 도가니(11)를 감싸 가열하고, 원심력에 의한 용융상태의 금속 주입시에는 하강하여 주조기 본체(100) 내측에 위치하게 된다.

회전축(20)은 주조기 본체(100)에 회전 가능하게 장착되고 그 하단의 풀리(22)를 통해 모터(미도시)로부터 동력을 전달받아 회전한다.

시소부(30)는 장홀(31)이 천공되어 장홀(31)에 회전축(20)이 수용된 상태에서 핀(32)에 의해 결합됨으로써 시소부(30)는 회전축(20)에 시소상태로 설치된다.

이송봉(40)은 시소부(30)의 양단에 각각 슬라이딩 가능하게 장착된 한 쌍의 봉으로 이루어진다.

주형틀 안착부(50)는 주형틀(51)을 안착시킬 수 있도록 안착부재(52)가 마련되며, 이송봉(40)의 일측단에 양단이 장착된다.

도가니 안착부(10)는 도가니(11)를 안착하기 위한 것으로, 주형틀 안착부(50)와 시소부(30) 사이의 이송봉(40)에 양단이 슬라이드 가능하게 설치되고 그 중심부에 도가니 안착홈(12)이 형성된다.

가변형 밸런스 웨이트(70)는 회전축(20)을 중심으로 도가니 안착부(10)와 주형틀 안착부(50) 측과의 밸런스를 맞추기 위한 것으로, 이들의 반대 측 시소부(30)에 축봉(60)이 연장 형성되고 무게중심을 옮길 수 있도록 진퇴 가능하게 설치된다.

밸런스 미세 조절기(80)는 도가니 안착부(10)와 주형틀 안착부(50)가 장착된 이송봉(40)을 이동시켜 회전축(20)을 중심으로 밸런스를 미세하게 조절하기 위한 것으로, 양단이 이송봉(40)의 타측 단부에 결속되고 축봉(60)과 나사결합된 다이얼(81)이 내재된다.

즉, 밸런스 미세 조절기(80)는 축봉(60)과 나사결합된 다이얼(81)을 그 내측에 내재시켜 다이얼(81)과 함께 이동 가능하도록 다이얼 내재 홈부(82)가 형성되고 그 양단이 이송봉(40)의 타측 단부에 결속된다.

따라서 축봉(60) 상에서 다이얼(81)을 정역 방향으로 돌리면 다이얼(81)에 의해 밸런스 미세 조절기(80)에 밀리거나 당겨지게 되어 밸런스 미세 조절기(80)의 양단과 결속된 이송봉(40) 역시 이동하게 되어 회전축(20)을 중심으로 하는 밸런스를 나사선의 피치 간격으로 미세하게 조절할 수 있게 된다.

조임부재(90)는 회전축(20) 상단에 나사결합되어 일방향으로 조임에 따라 그 단부가 시소부(30)와 밀착되어 시소부(30)를 수평상태로 고정하게 되고, 반대방향으로 풀어냄에 따라 그 단부가 시소부(30)로부터 이격되어 시소부(30)를 시소상태로 만들어 가변형 밸런스 웨이트(70)나 밸런스 미세 조절기(80)를 통해 회전축(20)을 중심으로 밸런스를 맞출 수 있게 된다.

또한, 조임부재(90)는 주조기 본체(100) 내에 마련된 불활성 가스 공급원(미도시)으로부터 불활성 가스를 공급받아 회전축(20) 내에 형성된 관로(미도시)를 통하여 도가니(11) 측으로 불활성 가스를 공급할 수 있도록 돌출 형성된 노즐(21)이 구비된다.

즉, 노즐(21)은 조임부재(90)로부터 돌출됨으로써 조임부재(90)를 조이기 위한 손잡이 역할을 겸하며, 회전축(20) 내측으로 관로가 형성됨으로써 회전구조물 상에서 원활하게 불활성 가스를 공급받을 수 있게 된다. 물론, 회전축(20)과 회전축을 지지하고 불활성 가스를 공급받기 위한 유입구(미도시)가 마련된 하우징(미도시) 간에는 오링 등에 의한 밀폐구조가 마련된다.

다음, 본 발명은 도가니 안착부(10)의 슬라이딩 범위를 제한할 수 있도록 시소부(30) 후방 이송봉(40)과 도가니 안착부(10) 전방 이송봉(40)에 제1링(101)과 제2링(102)이 각각 슬라이딩 가능하게 설치되고, 제1링(101)과 제2링(102)의 간격 조절이 가능한 가드 편(110)에 의해 결속되며, 도가니 안착부(10)가 주형틀 안착부(50) 측으로 탄지된 상태를 유지할 수 있도록 도가니 안착부(10)와 시소부(30) 사이의 이송봉(40)에 탄성부재(41)가 끼움 결합된다.

즉, 가드 편(110)은 제1링(101) 또는 제2링(102)에 대응하여 장홀(103)이 천공되고, 장홀(103)에 내재된 조임나사(104)에 의해 제1링(101)과 제2링(102) 간에 결속된다.

따라서, 장홀(103)과 조임나사(104)를 통해 제1링(101)과 제2링(102)의 간격을 조절할 수 있게 된다.

이로써, 탄성부재(41)에 의해 주형틀 안착부(50) 측으로 탄지된 도가니 안착부(10)는 제1링(101)과 제2링(102)에 결속된 가드 편(110)에 의해 슬라이딩 범위가 제한되고, 탄성부재(41)에 의해 탄지된 상태이므로 도가니 안착부(10)를 회전축(20) 측으로 당겨 공간을 확보함으로써 주형틀(51)을 손쉽게 안착시킬 수 있고, 도가니 안착부(10)를 놓게 되면 탄성부재(41)에 의해 탄지되어 주형틀 안착부(50)로 밀착되게 된다.

더불어, 도가니 안착부(10)의 슬라이딩 범위가 제한됨으로써 원심력에 의해 도가니 안착부(10)가 주형틀 안착부(50)에 과도하게 밀착되는 것을 방지하여 도가니(11)나 주형틀(51)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

다음, 주형틀 안착부(50)는 그 일측단이 일측의 이송봉(40) 단부에 회동 가능하게 체결되고 그 타측단에 타측의 이송봉(40) 단부가 삽입 위치되는 라운드 홀(56)이 천공되어 일측의 이송봉(40) 단부를 축으로 하여 회전시킨 후 타측의 이송봉(40) 단부에 결속시키기 위한 조임핸들(57)이 마련된 지지판(55)과, 지지판(55)에 사선방향으로 천공된 슬라이드 공(58)을 따라 이동 가능하게 설치되고 주형틀(51)을 안착하기 위한 안착홈이 형성된 안착부재(52) 및, 안착부재(52)를 슬라이드 공(58)을 따라 이송시켜 주형틀(51)과 도가니(11)를 정렬시키기 위한 이송 레버부(120)가 구비된다.

상세하게는, 전술한 바와 같이 이송봉(40)은 한 쌍으로 이루어지는데 어느 하나의 이송봉(40) 단부에 주형틀 안착부(50)의 지지판(55) 일측이 회전 가능하게 체결되고, 위 지지판(55) 타측에 천공된 라운드 홀(56)에 삽입 내재된 나머지 하나의 이송봉(40) 단부에 조임핸들(57)이 체결된다.

이에 따라, 나머지 하나의 이송봉(40) 단부가 지지판(55)의 라운드 홀(56)에 삽입 내재된 상태이므로 주형틀 안착부(50)의 지지판(55)은 어느 하나의 이송봉(40) 단부를 축으로 하여 회전 가능하게 되고, 조임핸들(57)을 조여 나머지 이송봉(40) 단부와 지지판(55)을 결속함으로써 주형틀 안착부(50)의 높낮이를 조절할 수 있게 된다.

또한, 주형틀 안착부(50)는 지지판(55)에 사선방향으로 슬라이드 공(58)이 천공되고, 주형틀(51)을 안착하기 위한 안착홈이 형성된 안착부재(52)가 슬라이드 공(58)에 따라 이동 가능하도록 슬라이드 공(58)과 축핀(59)에 의해 체결된다.

즉, 안착부재(52)는 그 내측면에 주형틀(51)의 외경과 밀착시킬 수 있도록 절곡된 안착홈이 형성된다.

그리고 주형틀 안착부(50)는 슬라이드 공(58)을 따라 안착부재(52)를 슬라이딩 시키거나 그 상태를 고정할 수 있도록 이송 레버부(120)가 마련되는데, 이송 레버부(120)는 지지판(55)에 회동 가능하게 장착되고 스프링의 탄성력에 의해 그 관통공을 조이거나 해제시킬 수 있도록 버튼이 마련된 조절핀부(121)와 슬라이드 공(58)에 위치하며 지지판(55)에 회동 가능하게 체결된 회동핀부(122) 및, 그 단부가 회동핀부(122)에 헛돌게 체결되고 조절핀부(121)의 관통공에 삽입 장착된 이송 레버(123)로 구성된다.

따라서, 조절핀부(121)의 버튼을 눌러 관통공을 확장시킨 후 이송 레버(123)를 당기거나 밀게 되면 그에 따라 안착부재(52)를 슬라이드 공(58)을 따라 이송시킬 수 있게 되고, 그 상태에서 버튼을 놓게 되면 조절핀부(121)의 관통공이 조여져 이송 레버(123)를 구속시킴으로써 안착부재(52)의 위치가 고정되게 된다. 그 결과, 주형틀(51)의 크기가 다르더라도 슬라이드 공(58)을 따라 안착부재(52)를 승강시켜 도가니(11)와 정렬시킬 수 있게 된다.

다음, 축봉(60)은 밸런스 미세 조절기(80)와 대응하여 외주면에 나사선이 형성되고 가변형 밸런스 웨이트(70)와 대응되는 외주면에 오목홈(61)이 연속되게 형성된다. 가변형 밸런스 웨이트(70)는 축봉(60)에 끼움 결합되는 웨이트 링(71)과, 웨이트 링(71)과 고정핀(72)에 의해 일정 간격 이격되고 축봉(60)에 끼움 결합되는 고정 링(73)과, 고정 링(73)과 웨이트 링(71) 사이의 고정핀(72)에 스프링을 매개로 웨이트 링(71) 측으로 탄지되게 설치되고 웨이트 링(71) 내측으로 볼(74)이 내재된 니플(75)이 연장 형성되어 볼(74)의 진퇴에 따라 웨이트 링(71)을 축봉(60)에 구속시키거나 해제시킬 수 있도록 작동 링(76)이 구비된다. 물론, 웨이트 링(71)은 볼(74) 진입시 웨이트 링(71)과 축봉(60) 간에 맞물리도록 그 내주면이 테이퍼진다.

상기의 기술적 구성에 따르면, 작동 링(76)은 웨이트 링(71) 측으로 탄지된 상태이므로 작동 링(76)을 고정 링(73) 측으로 밀착시키면 작동 링(76)으로부터 연장 형성되고 웨이트 링(71)에 내재된 니플(75)이 후퇴하여 볼(74)에 의한 웨이트 링(71)과 축봉(60) 간의 구속력이 해제됨으로써 축봉(60)을 따라 가변형 밸런스 웨이트(70)를 이동시킬 수 있게 된다. 반대로 작동 링(76)을 놓게 되면 작동 링(76)은 스프링에 의해 탄지된 상태이므로 원 위치되어 니플(75)이 웨이트 링(71) 내측으로 삽입됨에 따라 볼(74)에 의해 웨이트 링(71)과 축봉(60)이 상호 구속되어 가변형 밸런스 웨이트(70)는 축봉(60)에 고정되게 된다.

다음, 가열로(1)는 코일에 전류를 공급하여 와전류에 의해 발생된 열에 의해 금속을 녹이는 유도가열 방식으로, 코일에 흐르는 고주파의 변조를 통해 용융상태의 금속에 진동을 가하기 위한 진동발생기(130)가 구비된다.

상세하게는, 진동발생기(130)는 사용자가 별도로 마련된 진동버튼(131)을 누르면 컨트롤러(132)가 인버터(133)로부터 출력되는 고주파를 온/오프 시키는 등의 변조를 통해 금속 용융체에 진동을 가함으로써 이종(異種) 용융체의 혼합을 촉진하게 된다.

또한, 가열로의 온도를 측정하기 위한 센서(134)를 통해 측정 온도가 미리 설정된 온도 이상으로 상승할 경우 컨트롤러(132)는 인버터(133)를 통해 고주파의 운전주파수를 자동으로 다운시켜 과열(오버 히팅)을 방지한다.

이하에서는 전술한 기술적 구성을 참조하여 본 발명에 따른 원심 주조기의 작용 효과에 대하여 설명한다.

먼저, 사용자는 도가니 안착부(10)의 안착홈(12)에 도가니(11)를 안착시키고, 탄성부재(41)에 의해 전방 측(주형틀 안착부(50) 측)으로 탄지된 상태인 도가니 안착부(10)를 후방 측(회전축(20) 측)으로 당겨 주형틀 안착부(50)와 도가니 안착부(10) 간에 공간을 확보한 상태에서 주형틀(51)을 주형틀 안착부(50)의 안착부재(52)에 안착시킨다.

주형틀(51)을 안착부재(52)의 안착홈에 안착시킨 상태에서, 조임핸들(57)을 이송봉(40) 단부로부터 풀어 일측 이송봉(40) 단부를 축으로 하여 주형틀 안착부(50)의 지지판(55)을 회전시켜 안착부재(52)에 안착된 주형틀(51)의 높낮이를 도가니(11)와 대응되게 1차 조절하고, 그 상태에서 조임핸들(57)을 조여 이송봉(40) 단부에 주형틀 안착부(50)의 지지판(55)을 고정시킨다.

이어서, 조절핀부(121)의 버튼을 눌러 관통공을 확장시킨 후 이송 레버(123)를 당기거나 밀어 안착부재(52)를 슬라이드 공(58)을 따라 이송시킴으로써 안착부재(52)의 위치를 미세 조절하여 주형틀(51)의 주입구와 도가니(11)의 출구를 일렬로 정렬시킨다.

다음으로, 회전축(20) 상단에 나사결합된 조임부재(90)를 풀어 시소부(30)를 시소상태로 만들고, 용융시키고자 하는 금속 조각을 도가니(11)에 넣은 다음 가변형 밸런스 웨이트(70)를 통해 1차 밸런스를 맞춘다.

즉, 시소부(30)가 전방 도가니 안착부(10) 측으로 기울어진 경우 가변형 밸런스 웨이트(70)의 작동 링(76)을 고정 링(73) 측으로 밀착시키면 작동 링(76)과 일체로 형성되고 볼(74)이 내재된 니플(75)이 웨이트 링(71)의 외측으로 후퇴되고, 볼(74)에 의한 웨이트 링(71)과 축봉(60) 간의 구속력이 해제되어 가변형 밸런스 웨이트(70)를 후방으로 이동시킬 수 있게 되고, 작동 링(76)을 놓으면 작동 링(76)이 고정 링(73)으로부터 탄지된 상태이므로 원 위치되고, 이때 니플(75)이 웨이트 링(71) 내측으로 삽입 위치되어 볼(74)에 의해 웨이트 링(71)과 축봉(60)이 결속됨으로써 회전축(20)을 중심으로 밸런스를 1차 조절할 수 있게 된다.

이어서, 밸런스 미세 조절기(80)를 통해 시소부(30)를 수평상태로 맞추는 미세 조절을 실시한다.

즉, 다이얼(81)이 축봉(60)과 나사결합되고 밸런스 미세 조절기(80)에 내재된 상태이므로 다이얼(81)을 정 또는 역방향으로 돌리면 축봉(60)의 나사산을 따라 이동하게 되어 밸런스 미세 조절기(80)의 양단에 그 단부가 결속된 이송봉(40)이 시소부(30) 상에서 이동하게 되어 회전축(20)을 중심으로 밸런스를 미세하게 조절할 수 있게 된다.

다음으로, 시소부(30)를 수평상태로 맞춘 상태에서 회전축(20)에 나사결합된 조임부재(90)를 조이면 시소부(30)와 밀착되게 되어 시소부(30)를 수평상태로 고정할 수 있게 된다.

이어서, 가열로(1)를 상승시켜 그 내측에 도가니(11)를 위치시키고 전원을 인가하면 코일에 고주파가 흘러 유도가열에 의해 도가니(11) 속의 금속을 용융시키게 된다.

금속 용융시 사용자가 별도로 마련된 진동버튼(131)을 누르면 컨트롤러(132)가 인버터(133)로부터 출력되는 고주파를 온/오프 시키는 등의 변조를 통해 금속 용융체에 진동을 가하게 되고, 그 진동으로 이종(異種)의 금속 용융체가 섞여 양질의 주조체를 얻을 수 있게 된다.

물론, 금속 용융시 센서(134)로부터 검출된 가열로의 온도가 미리 설정된 온도 이상으로 상승할 경우 컨트롤러(132)는 인버터(133)를 통해 고주파의 운전주파수를 자동으로 다운시켜 오버 히팅을 방지하게 된다.

그리고 도가니(11)의 금속이 충분히 용융된 상태에서, 모터(미도시)에 전원을 인가하면 회전축(20)은 풀리(22)를 통해 동력을 전달받아 회전하게 되고, 원심력에 의해 도가니(11)의 금속 용융체가 주형틀(51)로 주입되어 주조를 완료하게 된다.

이상의 설명은 본 발명에 따른 원심 주조기의 실시 예로서 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 기술사상의 범위 내에서 당업자가 다양하게 실시할 수 있음을 밝혀둔다.

1 : 가열로
10: 도가니 안착부
11: 도가니
20: 회전축
21: 노즐
22: 풀리
30: 시소부
31: 장홀
32: 핀
40: 이송봉
41: 탄성부재
50: 주형틀 안착부
51: 주형틀
52: 안착부재
55: 지지판
56: 라운드 홀
57: 조임핸들
58: 슬라이드 공
59: 축핀
60: 축봉
61: 오목홈
70: 가변형 밸런스 웨이트
71: 웨이트 링
72: 고정핀
73: 고정 링
74: 볼
75: 니플
76: 작동 링
80: 밸런스 미세 조절기
81: 다이얼
90: 조임부재
100: 주조기 본체
101: 제1링
102: 제2링
103: 장홀
104: 조임나사
110: 가이드 편
120: 이송 레버부
121: 조절핀부
122: 회동핀부
123: 이송레버
130: 진동발생기
131: 진동버튼
132: 컨트롤러
133: 인버터
134: 센서

Claims (5)

1. 도가니에 수용된 금속을 용융시키기 위한 가열로와, 상기 금속 용융시 불활성 가스를 공급하기 위한 노즐이 구비된 원심 주조기에 있어서,
   주조기 본체에 회전 가능하게 장착되고 모터로부터 동력을 전달받아 회전하는 회전축과, 상기 회전축을 그 내측에 수용하기 위한 장홀이 천공되어 핀 결합에 의해 상기 회전축에 시소형태로 장착되는 시소부와, 상기 시소부의 양단에 슬라이딩 가능하게 장착되는 한 쌍의 이송봉과, 상기 이송봉의 일측단에 장착되고 주형틀을 안착시킬 수 있도록 안착부재가 마련된 주형틀 안착부와, 상기 주형틀 안착부와 상기 시소부 사이의 이송봉에 슬라이드 가능하게 설치되고 그 중심부에 상기 도가니를 안착하기 위한 안착홈이 형성된 도가니 안착부와, 상기 도가니 안착부와 상기 주형틀 안착부에 대응하여 상기 회전축을 중심으로 밸런스를 맞출 수 있도록 상기 시소부로부터 축봉이 연장 형성되고 상기 축봉에 진퇴 가능하게 설치된 가변형 밸런스 웨이트와, 상기 가변형 밸런스 웨이트의 축봉을 따라 상기 이송봉을 이동시켜 밸런스를 미세조절할 수 있도록 그 양단이 상기 이송봉의 타측단과 결속되고 상기 축봉과 나사결합된 다이얼이 내재된 밸런스 미세 조절기 및, 상기 회전축 상단에 풀거나 조일 수 있도록 나사결합되어 상기 시소부를 시소상태로 만들어 밸런스를 조절하거나 상기 시소부를 가압하여 수평상태로 고정하기 위한 조임부재로 이루어지되,
   상기 주형틀 안착부는 그 일측단이 일측의 상기 이송봉 단부에 회동 가능하게 체결되고 그 타측단에 타측의 상기 이송봉 단부가 삽입 위치되는 라운드 홀이 천공되어 상기 일측의 이송봉 단부를 중심으로 회전시킨 후 타측의 상기 이송봉 단부에 결속시키기 위한 조임핸들이 마련된 지지판과, 상기 지지판에 사선방향으로 천공된 슬라이드 공을 따라 이동 가능하게 설치되고 상기 주형틀을 안착하기 위한 안착홈이 형성된 상기 안착부재 및, 상기 안착부재를 상기 슬라이드 공을 따라 이송시켜 상기 주형틀과 상기 도가니를 정렬시키기 위한 이송 레버부가 구비된 것을 특징으로 하는 원심 주조기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 도가니 안착부의 슬라이딩 범위를 제한할 수 있도록 상기 시소부 후방 이송봉과 상기 도가니 안착부 전방 이송봉에 제1링과 제2링이 각각 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 제1링과 상기 제2링의 간격조절이 가능한 가드 편에 의해 결속되며, 상기 도가니 안착부가 상기 주형틀 안착부 측으로 탄지된 상태를 유지할 수 있도록 상기 도가니 안착부와 상기 시소부 사이의 이송봉에 탄성부재가 끼움 결합된 것을 특징으로 하는 원심 주조기.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 축봉은 외주면을 따라 연속되게 오목홈이 형성되고,
   상기 가변형 밸런스 웨이트는 상기 축봉에 끼움 결합되는 웨이트 링과, 상기 웨이트 링과 고정핀에 의해 이격되고 상기 축봉에 끼움 결합되는 고정 링과, 상기 고정 링과 상기 웨이트 링 사이의 고정핀에 스프링을 매개로 상기 웨이트 링 측으로 탄지되게 설치되고 상기 웨이트 링 내측으로 볼이 내재된 니플이 연장 형성되어 상기 볼의 진퇴에 따라 상기 웨이트 링을 상기 축봉에 구속시키거나 해제시킬 수 있도록 작동 링이 구비된 것을 특징으로 하는 원심 주조기.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 가열로는 코일에 전류를 공급하여 와전류에 의해 발생된 열에 의해 금속을 녹이는 유도가열 방식으로, 코일에 흐르는 고주파의 펄스 변조를 통해 용융상태의 금속에 진동을 가하기 위한 진동발생기가 구비된 것을 특징으로 하는 원심 주조기.

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