KR101398955B1 - 원심주조 시스템의 이동식 주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심주조 시스템의 이동식 주입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주조베이스의 바닥부에 회전가능하게 설치된 원심주조금형과, 주조베이스의 양측에 길이방향으로 설치되는 제 1 레일과, 제 1 레일을 따라 움직이는 이동대차와, 이동대차 상부에 설치되는 래들과, 쇳물을 원심주조금형 내부로 투입하는 주입관이 연결되어 있으며, 이동대차 상부에 설치되는 호퍼로 구성하므로서, 이동대차가 제 1 레일을 따라 왕복운동하면서 주입관을 통해 쇳물이 원심주조금형 내부로 주입됨에 따라 쇳물의 열이 금형의 일부에 집중되지 않고 전체적으로 가열되므로 주조물에 결함이 발생하지 않게되어 주조물의 절단손실이 발생하지 않고, 이중 주조시에도 주입 부위에 집중적으로 용입되어 첫 주입재질이 손상되는 현상을 방지할 수 있으며, 래들대차에 설치된 래들을 상하좌우로 움직일 수 있도록 구성하여 래들을 기울여서 쇳물을 호퍼에 부어줄때 래들의 기울어짐 각도에 따라 래들을 상승 및 후진시킬 수 있어서 래들과 호퍼를 인접하게 설치하더라도 틸팅동작시 서로 간섭하지 않을 뿐만 아니라 쇳물의 주입량과 속도를 자유자재로 조절할 수 있어서 외부로 유출되는 현상을 최소한으로 줄일 수 있으므로 불필요한 쇳물 낭비가 없고 특히 쇳물이 호퍼에 벗어나지 않기 때문에 매운 안전하게 생산할 수 있어 최고품질의 제품을 안전하고, 불필요한 자재 손실 비용을 최대한으로 줄여 줄 수 있도록 한 원심주조 시스템의 이동식 주입장치에 관한 것이다.

Description

원심주조 시스템의 이동식 주입장치{Moving type injection device}

본 발명은 원심주조 시스템의 이동식 주입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주조베이스의 바닥부에 회전가능하게 설치된 원심주조금형과, 주조베이스의 양측에 길이방향으로 설치되는 제 1 레일과, 제 1 레일을 따라 움직이는 이동대차와, 이동대차 상부에 설치되는 래들과, 쇳물을 원심주조금형 내부로 투입하는 주입관이 연결되어 있으며, 이동대차 상부에 설치되는 호퍼로 구성하므로서, 이동대차가 제 1 레일을 따라 왕복운동하면서 주입관을 통해 쇳물이 원심주조금형 내부로 주입됨에 따라 쇳물의 열이 금형의 일부에 집중되지 않고 전체적으로 가열되므로 주조물에 결함이 발생하지 않게되어 주조물의 절단손실이 발생하지 않고, 이중 주조시에도 주입 부위에 집중적으로 용입되어 첫 주입재질이 손상되는 현상을 방지할 수 있으며, 래들대차에 설치된 래들을 상하좌우로 움직일 수 있도록 구성하여 래들을 기울여서 쇳물을 호퍼에 부어줄때 래들의 기울어짐 각도에 따라 래들을 상승 및 후진시킬 수 있어서 래들과 호퍼를 인접하게 설치하더라도 틸팅동작시 서로 간섭하지 않을 뿐만 아니라 쇳물의 주입양과 속도를 자유자재로 조절할 수 있어서 쇳물이 외부로 유출되는 현상을 최소한으로 줄여줄 수 있도록 한 원심주조 시스템의 이동식 주입장치에 관한 것이다.

도 1 은 종래 원심주조시스템의 주입장치를 도시한 것으로서,

회전가능하게 설치되는 원심주조금형(1)과;

쇳물을 호퍼(2)로 공급하는 래들(4)과;

호퍼(2)의 출구측에 연결되고 출구측이 원심주조금형(1)의 입구측에 위치하도록 설치된 주입관(3); 으로 구성된다.

원심주조금형(1)을 일정한 속도로 회전하고, 이러한 상태에서 래들(4)을 미도시된 크레인으로 틸팅(기울임)하여 래들(4)에 담겨진 쇳물을 호퍼(2)에 공급하면, 호퍼(2)로 공급된 쇳물이 주입관(3)을 통해 원심주조금형(1)으로 공급되어 원심주조가 이루어지는 것이다.

그러나, 종래기술은 래들(4), 호퍼(2) 및 주입관(3)이 고정된 상태로 쇳물을 원심주조금형(1) 내부로 주입하기 때문에 쇳물이 원심주조금형(1)의 일부분에 국한되어 공급되면서 원심주조금형(1)의 특정부위가 집중가열되어 응고수축에 의해 해당 부위의 주조물에 결함이 발생(수축 공동화)되고, 이러한 이유로 종래에는 원심주조로 생산할때 결함이 발생할 것을 예상하여 원하는 크기보다 더 크게 주조물을 생산 한 후 결함부위를 절단하여 원하는 크기의 주조물을 생산해야만 하므로 절단손실이 많이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술을 이용하여 이중주조(두가지 재질로 주조)할 때 첫 주입재질이 일정두께로 주입된 상태에서 다른 재질을 2차 주입해야 하는데, 2차 주입시 한곳으로 집중되어 주입되므로 1차 주입재질이 용해되어 이중주조효과가 없어지는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 주조베이스의 바닥부에 회전가능하게 설치된 원심주조금형과, 주조베이스의 양측에 길이방향으로 설치되는 제 1 레일과, 제 1 레일을 따라 움직이는 이동대차와, 이동대차 상부에 설치되는 래들과, 쇳물을 원심주조금형 내부로 투입하는 주입관이 연결되어 있으며, 이동대차 상부에 설치되는 호퍼로 구성하므로서, 이동대차가 제 1 레일을 따라 왕복운동하면서 주입관을 통해 쇳물이 원심주조금형 내부로 주입됨에 따라 쇳물의 열이 금형의 일부에 집중되지 않고 전체적으로 가열되므로 주조물에 결함이 발생하지 않게되어 주조물의 절단손실이 발생하지 않고, 이중 주조시에도 주입 부위에 집중적어로 용입되어 첫 주입재질이 손상되는 현상을 방지할 수 있으며, 래들대차에 설치된 래들을 상하좌우로 움직일 수 있도록 구성하여 래들을 기울여서 쇳물을 호퍼에 부어줄때 래들의 기울어짐 각도에 따라 래들을 상승 및 후진시킬 수 있어서 래들과 호퍼를 인접하게 설치하더라도 틸팅동작시 서로 간섭하지 않을 뿐만 아니라 쇳물의 주입량과 속도를 자유 자재로 조절할 수 있어서 외부로 유출되는 현상을 최소한으로 줄여줄 수 있도록 한 원심주조 시스템의 이동식 주입장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

주조베이스의 바닥부에 회전가능하게 설치된 원심주조금형과;

주조베이스의 양측에 길이방향으로 설치되는 제 1 레일과;

제 1 레일을 따라 움직이는 이동대차와;

이동대차 상부에 설치되는 래들과;

래들로 부터 공급된 쇳물을 원심주조금형 내부로 투입하는 주입관이 연결되어 있으며, 이동대차 상부에 설치되는 호퍼;로 구성하여 제 1 레일을 따라 이동대차가 이동할때 주입관을 통해 쇳물을 원심주조금형 내부로 주입하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 이동대차가 제 1 레일을 따라 왕복운동하면서 주입관을 통해 쇳물이 원심주조금형 내부로 주입됨에 따라 쇳물의 열이 금형의 일부에 집중되지 않고 전체적으로 가열되므로 주조물에 응고수축에 의핸 결함이 발생하지 않게되어 주조물의 절단손실이 발생하지 않고, 이중 주조시에도 주입 부위에 집중적으로 용입되어 첫 주입재질이 손상되는 현상을 방지할 수 있으며, 래들대차에 설치된 래들을 상하좌우로 움직일 수 있도록 구성하여 래들을 기울여서 쇳물을 호퍼에 부어줄때 래들의 기울어짐 각도에 따라 래들을 상승 및 후진시킬 수 있어서 래들과 호퍼를 인접하게 설치하더라도 틸팅동작시 서로 간섭하지 않을 뿐만 아니라 쇳물의 주입량과 속도를 자유자재로 조절할 수 있어서 외부로 유출되는 현상을 최소한으로 줄여줄 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 원심주조시스템의 이동식 주입장치를 보인 평면도.
도 2 는 본 발명의 이동식 주입장치를 보인 측면도.
도 3 는 본 발명에 적용된 주입수단의 설치상태를 보인 도면.
도 4 와 도 5 는 래들의 작동상태를 보인 도면.
도 6 은 종래 원심주조시스템의 주입장치를 보인 도면.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

상기 도면에 의하면, 본 발명은,

주조베이스(10)의 바닥부에 회전가능하게 설치된 원심주조금형(1)과;

주조베이스(10)의 양측에 길이방향으로 설치되는 제 1 레일(11)과;

제 1 레일(11)을 따라 움직이는 이동대차(12)와;

이동대차(12) 상부에 설치되는 래들(21)과;

래들(21)로 부터 공급된 쇳물을 원심주조금형(1) 내부로 투입하는 주입관(17)이 연결되어 있으며, 이동대차(12) 상부에 설치되는 호퍼(16);로 구성하여 제 1 레일(11)을 따라 이동대차(12)가 이동할때 주입관(17)을 통해 쇳물을 원심주조금형(1) 내부로 주입하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 이동대차(12) 사이에 제 2 레일(13)을 설치하고, 호퍼(16)와 주입관(17)이 설치되는 주입대차(15)를 상기 제 2 레일(13)상에 설치하며, 래들(21)이 설치되는 래들대차(20)를 상기 제 2 레일(13)상에 설치하되,

래들대차(20)에는 래들(21)을 상하로 이동시키는 승강수단(30)을 더 구성한 것을 특징으로 한다.

주조베이스(10)는 원심주조금형(1)의 설치를 위해 별도의 벽 또는 프레임을 사각형 모양으로 형성하여 이루며, 주조베이스(10)의 바닥부에 설치되는 원심주조금형(1)은 미도시된 롤러에 의해 받쳐지도록 하고, 별도의 구동모터와 연결하여 일정한 속도로 회전하도록 구성한다.

본 발명에서는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와같이 주조베이스(10)의 양측에 길이방향으로 제 1 레일(11)을 설치하고, 그 제 1 레일(11) 상에 이동대차(12)를 설치하여 이동대차(12)가 제 1 레일(11)을 따라 도면상의 좌우방향으로 움직일 수 있도록 한다.

그리고, 상기 이동대차(12)의 사이에 제 2 레일(13)을 설치하고, 호퍼(16)와 주입관(17)이 설치되는 주입대차(15)와 래들(21)이 설치되는 래들대차(20)를 상기 제 2 레일(13)상에 설치한다.

즉, 상기 제 2 레일(13) 상에 주입대차(15)와 래들대차(20)를 설치하고, 주입대차(15)의 상부에 래들(21)로 부터 쇳물을 공급받기 위한 호퍼(16)를 설치하며, 호퍼(16)의 출구측에 주입관(17)을 연결하되, 주입관(17)의 후단부는 원심주조금형(1) 내부로 진입하여 원심주조금형(1) 내부 전체에 쇳물을 공급할 수 있도록 충분히 길게 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 래들대차(20)에는 래들(21)을 상하로 이동시키는 승강수단(30)을 더 구성하는데, 승강수단(30)은 하부플레이트(31)와 상부플레이트(32)를 구비하고, 하부플레이트(31)와 상부플레이트(32) 사이를 "X" 자 모양의 승강대(33)를 설치하여 승강대(33)가 벌어지거나 오므라드는 것에 의해 상부플레이트(32)가 상승하거나 하강하도록 구성하며, 하부플레이트(31)는 래들대차(20)에 고정한다.

승강대(33)는 미도시된 유압실린더에 의해 벌어지거나 오므라들도록 구성한다.

상기 상부플레이트(32)의 상부에 지지대(34)를 세워 설치하고, 지지대(34) 상부에 래들(21)의 축을 회전 가능하게 설치하여 미도시된 크레인으로 래들(21)의 하부를 들어올려 틸팅하면 래들(21)이 기울어지면서 래들(21) 내부에 담겨있는 쇳물이 호퍼(2)로 공급되도록 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 쇳물 주입동작은 이동대차(12)가 제 1 레일(11)을 따라 일정거리 왕복운동함과 동시에 래들(21)의 틸팅동작이 이루어져 쇳물이 주입관(17)을 통해 원심주조금형(1) 내부로 공급된다.

래들(21)의 틸팅동작을 설명하면,

래들(21) 내부에 쇳물이 담겨있는 상태에서 미도시된 크레인에 의해 래들(21)이 틸팅되면, 도 4 와 같이 래들(21)이 소정각도 기울어지면서 쇳물이 호퍼(16)로 공급되기 시작하고, 점차적으로 래들(21)의 기울어짐각도가 커지게되면 도 5 와 같이 승강수단(30)이 동작하면서 상부플레이트(32)가 상승하여 래들(21)의 높이를 높여주어 래들(21)과 호퍼(16)가 서로 간섭하지 않도록 할 수 있게된다.

상기와같이 래들(21)의 기울어짐 각도가 커질때 래들(21)의 높이를 높여줌과 동시에 래들대차(20)를 제 2 레일(13) 상에서 후진(도면상의 좌측방향)시키게 되면 래들(21)로 부터 호퍼(16)로 공급되는 쇳물이 호퍼(16) 외부로 튀지 않도록 할 수 있게되어 쇳물이 손실되는 것을 방지할 수 있다.

상기 설명과 같이 래들(21)로 부터 공급된 쇳물이 호퍼(16)와 주입관(17)을 통해 원심주조금형(1) 내부로 공급될때, 본 발명에서는 주입대차(15)와 래들대차(20)가 설치되어 있는 이동대차(12)를 제 1 레일(11)상에서 일정거리 왕복운동시킨다.

이동대차(12)가 왕복운동함에 따라 도 2 에 도시된 바와같이 주입관(17)이 원심주조금형(1) 내부를 전체적으로 왔다 갔다하면서 쇳물을 주입할 수 있게 된다.

이와같이 주입관(17)이 이동하면서 쇳물을 주입하게되면 쇳물이 금형(1)의 한곳에 국한되어 공급되지 않고 전체적으로 공급되므로 쇳물의 열이 금형의 한곳으로 집중되면서 발생하는 집중가열 현상이 발생하지 않게되어 응고수축에 의한 결합이 발생하지 않게된다.

그리고, 이중 주조시 첫 주입재질 투입 후 두번째 주입재질을 투입하더라도 두번째 주입재질이 전체적으로 골고루 주입되므로 첫 주입재질이 용해되는 현상이 발생하지 않게 된다.

또한, 상기와 같은 결함이 발생하지 않으므로 원심주조시 원하는 크기로 주조물을 생산하여 그대로 사용할 수 있게되므로 절단손실이 전혀 발생하지 않게 되고, 래들대차(20)에 설치된 래들(21)을 상하, 좌우로 움직이면서 래들(21)을 기울여서 쇳물을 호퍼(2)에 부어줄 때 래들(21)의 기울어짐 각도에 따라 래들(21)을 상승 및 후진시킬 수 있어서 래들(21)과 호퍼(2)를 인접하게 설치하더라도 틸팅 동작 시 서로 간섭하지 않을 뿐만 아니라 쇳물의 주입량과 속도를 자유자재로 조절할 수 있어서 외부로 유출되는 현상을 최소한으로 줄일 수 있다.

그러므로 불필요한 쇳물 낭비가 없고 특히 쇳물이 호퍼를 벗어나지 않기 때문에 매우 안전하게 생산할 수 있어 최고 품질의 제품을 안전하고, 불필요한 자재 손실 비용을 최대한으로 줄이면서 생산할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

1: 원심주조금형, 10: 주조베이스,
11: 제 1 레일, 12: 이동대차,
13: 제 2 레일, 15: 주입대차,
16: 호퍼, 17: 주입관,
20: 래들대차, 21: 래들,
30: 승강수단, 31: 하부플레이트,
32: 상부플레이트, 33: 승강대,
34: 지지대,

Claims (2)

1. 주조베이스(10)의 바닥부에 회전가능하게 설치된 원심주조금형(1)과;
   주조베이스(10)의 양측에 길이방향으로 설치되는 제 1 레일(11)과;
   제 1 레일(11)을 따라 움직이는 이동대차(12)와;
   이동대차(12) 상부에 설치되는 래들(21)과;
   래들(21)로 부터 공급된 쇳물을 원심주조금형(1) 내부로 투입하는 주입관(17)이 연결되어 있으며, 이동대차(12) 상부에 설치되는 호퍼(16);로 구성하여 제 1 레일(11)을 따라 이동대차(12)가 이동할때 주입관(17)을 통해 쇳물을 원심주조금형(1) 내부로 주입하도록 구성하며,
   이동대차(12) 사이에 제 2 레일(13)을 설치하고, 호퍼(16)와 주입관(17)이 설치되는 주입대차(15)를 상기 제 2 레일(13)상에 설치하며, 래들(21)이 설치되는 래들대차(20)를 상기 제 2 레일(13)상에 설치하되,
   래들대차(20)에는 래들(21)을 상하로 이동시키는 승강수단(30)을 더 구성한 것을 특징으로 하는 원심주조시스템의 이동식 주입장치.
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