KR101542457B1 - 원심주조기의 금형 잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 잠금수단을 이용하여 상하부 금형을 신속 용이하면서 견고하게 잠금 및 잠금 해제시킬 수 있도록 한 원심주조기의 금형 잠금장치에 관한 것으로, 모터와 동력전달수단에 의해 고속 회전하는 원판(4)과, 원판(4) 상부면에 설치되는 하부금형(3)과, 하부금형(3) 상부에 분리 결합되는 상부금형(2)과, 결합된 상하부 금형(2)(3)을 신속하면서 견고하게 잠금하고, 또한 잠금 해제시키는 복수의 잠금수단(30)과, 원판(4)에 고정되고 잠금수단(30)의 하부를 각각 지지하는 복수의 지지수단(29)을 포함한다.

Description

원심주조기의 금형 잠금장치{Mold Locking Device For Centrifugal Casting Machine}

본 발명은 원심주조기의 금형 잠금장치에 관한 것으로, 상세하게는 복수의 잠금수단을 이용하여 상하부 금형을 신속 용이하면서 견고하게 잠금 및 잠금 해제시킬 수 있도록 한 것이다.

전통적인 주조방법은 주조에 적합한 모래 즉 주물사를 일정한 목형 및 금형에 넣고 다져서 주물사로 된 주형을 만들고 이 주형에 금속을 용해한 용탕을 주입하여 응고시킨 후 주형을 제거하는 사형주조 방법으로 제품을 만들게 된다.

상기 사형주조 방법은 주조 초기부터 사용된 매우 오래된 방법인 만큼 제품 속에 기포가 발생되고, 주물사와 불순물이 포함되어 상품성이 크게 떨어지는 등의 결함이 많은 주조법이다. 반면, 원심주조로 생산되는 스텐레스 플랜지는 연신력, 인장강도 등 여러 금속 성질은 단조제품에 가깝고 제품에 이물질이 없으며, 제품의 조직구성이 조밀한 등 매우 우수한 품질의 플랜지를 생산할 수 있다.

이렇게 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 원심주조가 생산현장에서 외면받는 이유는 사형주조보다 힘들고 생산성이 떨어지기 때문이다. 또한 대표적인 내열강으로써 일반 주조를 위한 금형재질로 사용되는 스텐레스를 주조하는데 적합한 상위 등급의 내열강이 존재하지 않음에 기인하는 바가 크다. 때문에 일반 금속주조에 사용하는 재질로 금형을 만들고 용탕이 낙하되는 곳에는 내열온도가 높은 내화재를 설치(시공)하여 용탕이 금형으로 직접 떨어지지 않도록 구성함으로써 금형이 녹는 것을 방지하고 있으며, 이에 따라 열(熱) 손상이 심한 내화재를 수리 및 교체하는 등의 유지보수 과정이 잦을 뿐 아니라 수작업에 의존하므로 작업성이 매우 불편하고 제품(플랜지)에 대한 품질과 생산성이 떨어지는 등의 문제점이 있다.

상기 수작업은 약 1,650℃의 용탕을 주입하기 전후에 이루어지는 성격상 극한의 고온 환경에서 이루어지는 과정으로 고온의 금형을 조립하고, 내화재를 교체하거나 유지보수하게 되므로 수작업자에겐 말할 수 없는 고통을 준다.

이를테면, 수백 ℃의 상하부 금형에 체결된 볼트를 이완시킨 다음 금형으로부터 뽑아 분리시키고, 상부금형의 고리를 지지대 고리에 걸어 준 다음 상부금형을 열어 젖히고, 주조된 플랜지를 하부금형으로 부터 탈형시키고, 플랜지가 탈형된 금형 내부를 1차 청소한 다음 손상된 내화재를 재시공 또는 보수한 다음 금형 내부를 2차 청소하고 오일 혹은 도형제를 금형 내벽에 도포하고, 이어서 금형 내부를 3차 청소한 다음 상부금형을 결합시켜 볼트 구멍을 맞춘 다음 볼트 너트를 끼워 상하부 금형이 체결되면 상부금형의 주입구로 소정량의 용탕을 주입시켜 원심 주조하게 된다.

한편, 상하부 금형은 상기와 같이 볼트를 이용하여 조립(체결) 및 해체하고 있으나, 이 모든 과정들이 작업자의 손에 전적으로 의존하고 있어서 생산성이 크게 떨어지며, 작업이 매우 번거롭고 높은 열과 흐르는 땀도 괴로운 문제이지만 대부분의 일들이 허리를 구부리고 장시간 일해야 하는 작업이기 때문에 근골격계 질환을 유발할 뿐 아니라, 상하부 금형을 통하여 전도되는 고온에 의해 볼트가 열(熱) 팽창하면서 쉽게 열화되고, 열(熱)스트레스에 의해 볼트 및 금형에 형성된 나사산들이 쉽게 산화 및 변형된다.

또한 상부금형과 하부금형 및 볼트의 크기와 팽창력이 각각 다르기 때문에 볼트 자체가 변형 또는 파손되면서 금형 해체가 불가능하거나 금형 해체가 제때에 이루어지지 않아 시간 손실과 생산성 저하로 이어지며, 주형 제품과 상하부 금형을 신속히 분리시키지 않을 경우 고열로 인해 상하부 금형이 변형되고 사용 수명이 단축되는 등의 여러 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0985178호(발명의 명칭: 원심주조기의 금형 결합장치, 2010. 10. 05. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1169690호(발명의 명칭: 원심주조기의 금형 결합장치, 2012. 07. 24. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0790533호(발명의 명칭: 원심 주조기, 2008. 01. 02. 특허공고)

본 발명은 복수의 잠금수단을 이용하여 상하부 금형을 신속 용이하면서 견고하게 잠금 및 잠금 해제시킬 수 있는 원심주조기의 금형 잠금장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명 원심주조기의 금형 잠금장치는, 모터와 동력전달수단 및 회전축에 의해 고속 회전하는 원판과, 상기 원판 상부면에 설치되는 하부금형과, 상기 하부금형 상부에 분리 결합되는 상부금형과, 상기 상하부 금형을 신속하면서 견고하게 잠금 및 잠금 해제시키는 복수의 잠금수단과, 상기 원판에 고정되고 상기 잠금수단의 하부를 각각 지지하는 복수의 지지수단을 포함할 수 있다.

상기 잠금수단은, 블럭(31) 중앙에 수직으로 형성되는 통공(34)과, 통공(34)에 헐겁게 끼워지고 머리부가 걸림되는 볼트(35)와, 볼트(35)의 하단부에 형성되는 스토퍼(38)와, 블럭(31) 하부로 돌출되는 볼트(35)의 나사부(36)에 나사결합되는 너트(37)와, 블럭(31) 일측 상부에 형성되는 수직부(39)와, 수직부(39) 상단부에 일측 방향으로 수평 형성되고 상부금형(2)을 압지하는 압지부(40)와, 블럭(31) 타측 상부에 형성되는 돌출부(32)와, 블럭(31) 타측 하부에 형성되는 요입형 단턱부(33)와, 블럭(31) 저부에 형성되고 지지수단(29)에 면접촉하는 접지면(31a)을 포함할 수 있다.

상기 지지수단은, 원판(4)의 가장자리부분에 형성되는 개방홈(13)에 결합되는 몸체(11)와, 몸체(11) 하부 일측에 형성되고 몸체(11)보다 평면적이 큰 확장부(12)와, 확장부(12)를 원판(4)에 체결시키는 체결수단과, 몸체(11)에 수직으로 형성되고 잠금수단(30)의 볼트(35)가 드나들 수 있도록 형성되는 통공(24)과, 몸체(11) 타측 단부에 상하로 돌출되어 잠금수단(30)의 블럭(31)과 너트(37)의 회전을 방지하는 한 쌍의 지지부(21)(22)와, 지지부(21)(22) 사이에 개방 형성되고 통공(24)과 연결되는 개방홈(23)을 포함할 수 있다.

상기 지지수단(29)과 하부금형(3)에 구성되는 암수 결합수단을 더 포함하되,

상기 암수 결합수단은, 지지수단(29)의 몸체(11) 상부면에 형성되는 돌출부(18)와, 돌출부(18) 상부 일측에 연장 형성되는 걸림부(19)와, 걸림부(19) 하부에 형성되는 경사부(20)와, 하부금형에 형성되고 상기 돌출부(18)가 결합되는 결합홈(25)과, 상기 결합홈(25)에 연장 형성되는 걸림홈(26)과, 상기 걸림홈(26) 하부에 형성되는 경사부(27)를 포함할 수 있다.

상기 확장부(12)를 원판(4)에 체결시키는 체결수단은, 확장부(12)를 원판(4)에 체결시키는 체결수단은, 확장부(12)의 가장자리부분에 소정 간격으로 형성되는 복수의 통공(15)과, 통공(15)에 각각 끼워진 다음 원판(4) 저부면에 체결되는 복수의 무두볼트(16)와, 확장부(12) 저부로 돌출되는 무두볼트(16)에 나사결합되고 지지수단(29)을 원판(4)에 밀착 고정시키는 너트(17)를 포함할 수 있다.

상기 볼트(35)의 하단부에 형성되는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

상기 압지부(40)의 상부면에 경사면(40a)을 형성하되, 상부금형(2)이 회전하는 반대방향(B 방향)으로 기울어지도록 구성할 수 있다.

상기 잠금수단은, 상하부 금형으로부터 완전 분리시키지 않고도 상하부 금형을 신속 용이하면서 견고하게 잠금 또는 잠금해제시킬 수 있는 퀵클램프형일 수 있다.

본 발명은 복수의 퀵클램프형 잠금수단(30)을 이용하여 상하부 금형(2)(3)의 잠금과 잠금 해제를 신속 용이하게 달성할 수 있어서 작업성이 우수하고 생산성이 크게 향상되는 효과가 있다.

본 발명 잠금수단(30)은 고온의 상하부 금형(2)(3) 외부에 설치되어 온도가 크게 낮으므로, 상하부 금형(2)(3)의 잠금 및 잠금 해제 작업이 용이하며, 화상이나 각종 안전사고가 방지되는 효과가 있다.

종래의 금형 잠금 방법은 볼트와 너트를 완전히 분리하고 다시 체결하는 과정과 이에 수반되는 기타 작업들이 모두 작업자의 손작업에 의존하고 무엇보다 고열 속에 이루어지는 작업이어서 많은 고통이 수반되었으나, 본 발명에서는 이러한 문제점들이 말끔히 해소되고, 노동시간과 노동강도를 획기적으로 줄일 수 있어서 보다 편안한 작업환경과 복지가 제공되는 효과가 있다.

본 발명은 잠금수단(30)의 블럭(31)과 너트(37)가 사각형이고 지지부(21)(22)에 의해 회전이 방지되므로 볼트(35)의 체결이 쉽고 용이하다.

본 발명은 볼트(35)를 중심으로 일측에 압지부(40)가 위치하고, 그 반대편에 위치하는 돌출부(32) 및 단턱부(33)는 지지부(21)(22)의 평면부(28)에 접하면서 지지되므로 상부금형(2)이 강하게 압지되는 효과가 있다.

종래에는 용탕 주입에 의해 고열이 전도되는 상하부 금형을 볼트 너트로 (수작업으로) 직접 체결시켜 잠금하는 방식이므로 작업이 매우 힘들고 번거로우며, 높은 열과 흐르는 땀도 괴로운 문제이지만 대부분의 일들이 허리를 구부리고 장시간 일해야 하는 작업이기 때문에 근골격계 질환을 유발할 뿐 아니라, 상하부 금형을 통하여 전도되는 고온에 의해 볼트가 열(熱) 팽창하면서 쉽게 열화되고, 열(熱)스트레스에 의해 볼트 및 금형에 형성된 나사산들이 쉽게 산화 및 변형되는 등의 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 고열이 전도되는 상하부 금형으로부터 떨어진 외부에 복수의 잠금수단(30)들이 위치하므로 온도가 낮아 잠금 및 잠금 해제작업이 신속 용이(간편)하면서 견고하게 잠금시킬 수 있을 뿐 아니라, 볼트(35)와 너트(37)를 완전 분리시키지 않아도 상하부 금형(2)(3)의 잠금 및 잠금 해제가 용이하고, 작업성이 우수하며, 생산성이 향상되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 본 발명에서 상하부 금형이 잠금된 상태의 사시도.
도 2 : 본 발명에서 상하부 금형이 잠금된 상태의 단면도.
도 3 : 본 발명에서 잠금이 해제되고 상부금형이 분리된 상태의 사시도.
도 4 : 본 발명에서 잠금이 해제되고 상부금형이 분리된 상태의 단면도.
도 5 : 본 발명에서 하부금형을 원판으로부터 분리시킨 상태의 사시도.
도 6 : 본 발명에서 지지수단과 하부금형이 결합되기 전의 정면도.
도 7 : 본 발명에서 지지수단과 하부금형이 수직 결합된 상태의 정면도.
도 8 : 본 발명에서 지지수단과 하부금형이 밀착 결합된 상태의 정면도.
도 9 : 본 발명 다른 실시예로 도시한 압지부의 사시도.
도 10 : 본 발명 다른 실시예로 도시한 압지부의 단면도.
도 11 : 본 발명 일 실시예로 도시한 사용 상태 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

도 1 ~ 도 4는 본 발명 일 예로 도시한 원심주조기의 금형 잠금장치(1)로, 도 1은 상하부 금형(2)(3)이 잠금된 상태의 사시도이고, 도 2는 상하부 금형(2)(3)이 잠금된 상태의 단면도이고, 도 3은 상하부 금형(2)(3)의 잠금이 해제된 다음 상부금형(2)이 분리된 상태의 사시도이고, 도 4는 그 단면도이다.

본 발명 원심주조기의 금형 잠금장치(1)는 구동원, 이를테면 모터와 동력전달수단 및 회전축(5)에 의해 고속으로 회전하는 원판(4)과, 원판(4)의 상부면에 설치되는 하부금형(3)과, 하부금형(3) 상부에 분리 결합되는 상부금형(2)과, 결합된 상하부 금형(2)(3)을 신속 간편하면서 견고하게 잠금하고, 또한 잠금 해제시키는 복수의 퀵클램프형 잠금수단(30)과, 상기 원판(4)에 고정되고 잠금수단(30)의 하부를 각각 지지하는 복수의 지지수단(29)으로 구성된다.

상기 상부금형(2)은 중앙에 소정 내경의 용탕 주입구(6)가 수직으로 형성되고, 상부면 가장자리 부분에는 평면부(2b)가 형성되어 잠금수단(30)으로 압지되고, 저부면 가장자리 부분에는 단턱 결합부(2a)가 형성되어 하부금형(3)의 결합부(7)에 결합된다.

상기 하부금형(3)은 내부에 소정 용적의 주조공간(8)이 형성되고, 하부금형(3)의 바닥에 형성되는 요홈에는 삽탈형 내화재(9)가 설치되며, 하부금형(3)의 저부면에는 모터와 동력전달수단에 의해 고속으로 회전하는 원판(4)이 설치되며, 용탕 주입구(6)를 통하여 주조공간(8)으로 주입되는 용탕은 원심주조에 의해 주조 제품이 얻어진다.

상기 주조 제품은 상하부 금형(2)(3)으로부터 탈형된 다음 별도의 가공공정에 의해 가장자리 부분에 복수의 체결공이 형성되고 중앙 부분에 통공이 형성되는 플랜지가 완성된다. 상기 하부금형(3) 바닥에 위치하는 내화재(9)는 낙하 주입되는 고온의 용탕에 의해 주조할 때마다 조금씩 손상되거나 파손되므로 수시로 수리하거나 교체하게 된다.

상기 잠금수단(30)은, 상하부 금형(2)(3)으로부터 완전 분리시키지 않고도 상하부 금형(2)(3)을 신속 용이하면서 견고하게 잠금 또는 잠금해제시킬 수 있는 퀵클램프형으로 구성되며, 고온의 상하부 금형(2)(3) 외부에 설치되므로 온도가 낮아 잠금 및 잠금 해제 작업이 용이하여 작업성이 우수하고 생산성이 향상된다.

상기 잠금수단(30)은, 블럭(31) 중앙에 수직으로 형성되는 통공(34)과, 통공(34)에 헐겁게 끼워지고 머리부가 걸림되는 볼트(35)와, 블럭(31) 하부로 돌출되는 볼트(35)의 나사부(36)에 나사결합되는 너트(37)와, 블럭(31) 일측 상부에 형성되는 수직부(39)와, 수직부(39) 상단부에 일측 방향으로 형성되고 상부금형(2)을 압지하는 압지부(40)와, 블럭(31) 타측 상부에 형성되는 돌출부(32)와, 블럭(31) 타측 하부에 형성되는 요입형 단턱부(33)와, 블럭(31) 저부에 형성되고 지지수단(29)에 면접촉하는 접지면(31a)으로 구성된다.

상기 볼트(35)의 하단부에 형성되고 나사부(36)에 나사결합된 너트(37)의 분리 또는 이탈을 방지하는 스토퍼(38)를 더 포함할 수 있다.

상기 잠금수단(30)의 하부를 각각 지지하는 복수의 지지수단(29)은 원판(4)에 고정된다. 상기 지지수단(29)은 원판(4)의 가장자리부분에 형성되는 개방홈(13)에 결합되는 몸체(11)와, 몸체(11) 하부 일측에 형성되고 몸체(11)보다 평면적이 큰(확장되는) 확장부(12)와, 상기 확장부(12)를 원판(4)에 체결시키는 체결수단과, 몸체(11)에 수직으로 형성되고 잠금수단(30)의 볼트(35)가 드나들 수 있도록 몸체(11) 타측으로 개방되는 통공(24)과, 몸체(11) 타측 단부에 상하로 돌출되어 잠금수단(30)의 블럭(31)과 너트(37)의 회전을 방지하는 좌우 한 쌍의 지지부(21)(22)와, 지지부(21)(22) 사이에 개방 형성되고 통공(24)과 연결되는 개방홈(23)으로 구성된다.

상기에서 확장부(12)를 원판(4)에 체결시키는 체결수단은, 확장부(12)의 가장자리부분에 소정 간격으로 형성되는 복수의 통공(15)과, 통공(15)에 각각 끼워진 다음 원판(4) 저부면에 체결되는 복수의 무두볼트(16)와, 확장부(12) 저부로 돌출되는 무두볼트(16)에 나사결합되고 지지수단(29)을 원판(4)에 밀착 고정시키는 복수의 너트(17)를 포함할 수 있다.

상기 잠금수단(30)의 너트(37)는 몸체(11)의 저부면에 밀착 지지되고, 블럭(31)의 접지면(31a)은 몸체(11)의 상부면에 밀착 지지되고, 잠금수단(30)의 돌출부(32)는 지지부(21)(22)의 상부면에 밀착 지지되고, 잠금수단(30)의 압지부(40)는 상부금형(2)의 평면부(2b)를 압지하면서 도 2와 같이 상하부 금형(2)(3)의 견고한 잠금이 달성된다.

본 발명에서 원판(4)에 설치되는 하부금형(3)은 도 5와 같이 원판(4)으로부터 들어올리면 자연스럽게 분리되며, 반대로 하부금형(3)을 원판(4)에 안착시키면 도 7과 같이 지지수단(29)의 돌출부(18)와 걸림부(19)가 하부금형(3)에 형성되는 결합홈(25)과 걸림홈(26)에 결합되면서 밀착 결합되어 견고하게 설치된다.

도 6 ~ 도 8은 지지수단(29)과 하부금형(3)에 각각 구성되는 암수 결합수단을 도시한 것으로 원판(4)과 하부금형(3)을 간편하게 분리, 교체, 결합할 수 있도록 구성된다.

예컨대, 도 6과 같이 원판(4)에 복수로 설치되는 지지수단(29)의 몸체(11) 상부면에는 소정 폭(w1)과 소정 높이(h1)의 돌출부(18)가 각각 형성되고, 돌출부(18) 상부 일측에는 소정 폭(w3)으로 연장되는 걸림부(19)가 각각 형성되고, 걸림부(19)의 하부에는 경사부(20)가 각각 형성된다.

상기 지지수단(29)의 돌출부(18)와 걸림부(19) 및 경사부(20)가 각각 결합 및 걸림될 수 있도록 하부금형(3)에도 같은 구조의 결합홈(25)과 걸림홈(26) 및 경사부(27)가 각각 형성된다. 즉, 상기 돌출부(18)가 결합될 수 있도록 소정 폭(w2)과 소정 높이(h2)의 결합홈(25)이 형성되고, 결합홈(25)에는 상기 걸림부(19)가 결합될 수 있도록 소정 폭(w4)으로 연장되는 걸림홈(26)이 형성되고, 결림홈(26)에는 상기 경사부(27)가 밀착되는 소정 각도의 경사부(27)가 형성되어 도 8과 같이 밀착되면서 원판(4)과 하부금형(3)의 견고한 결합이 달성된다.

상기에서 원판(4)과 하부금형(3)의 결합방향은 원심주조할 때 회전하는 고속회전 방향의 반대방향으로 구성함으로써 원판(4)과 하부금형(3)의 분리가 방지되며, 원판(4)이 회전할수록 더욱 견고한 밀착과 결합이 유지되어 하부금형(3)의 유동이 방지되며, 하부금형(3)의 저부면은 원판(4)의 상부면에 밀착된다.

상기에서 돌출부(18)의 소정 높이(h1)와 결합홈(25)의 소정 높이(h2)를 같게 구성하고, 경사부(20)(27)의 소정 폭(w3)(w4)을 같게 구성하고, 하부금형(3)에 형성되는 결합홈(25)의 소정 폭(w2)은 도 6과 같이 돌출부(18)의 소정 폭(w1)과 걸림부(19)의 소정 폭(w3)을 합한 폭 보다 조금 더 긴 폭으로 구성함으로써 도 7과 같이 하부금형(3)을 원판(4)에 안착시키면 돌출부(18)와 걸림부(19)가 결합홈(25)으로 자연스럽게 결합되며, 이러한 상태에서 회전 반대방향으로 하부금형(3)을 회전시키면 도 8과 같이 걸림부(19)가 걸림홈(26)에 밀착 결합되고, 경사부(20) 또한 경사부(27)에 밀착 결합되면서 원판(4)과 하부금형(3)의 견고한 결합이 달성되며, 하부금형(3)의 교체 및 수리를 위하여 분리시키고자 하는 상기의 반대 과정으로 실행하면 쉽게 달성된다. 따라서, 주조 제품의 크기가 달라지는 경우, 주조공간(8)의 형상이나 크기가 달라진 하부금형(3)을 원판(4) 상부에 결합시킨 다음, 하부금형(3) 상부에 상부금형(2)을 결합시킨 다음 잠금수단(30)으로 잠금시켜 원심주조하면된다.

본 발명에서 한 조로 구성되는 잠금수단(30)과 지지수단(29)은 편의상 4개로 도시하였으나, 상하부 금형(2)(3)의 크기나 규모 등에 따라 4개 전후일 수 있다.

도 9, 도 10은 본 발명 압지부(40)의 다른 실시예를 도시한 것으로, 압지부(40)의 상부면에 소정 각도의 경사면(40a)을 형성하여 풍압에 의한 저항을 감소시킬 수 있도록 한 것이다.

이를테면, 도 10과 같이 원심주조시 상부금형(2)이 회전하는 방향(A 방향)의 반대방향(B 방향)으로 기울어진 소정 각도의 경사면(40a)을 형성함으로써 원심주조할 때 회전저항을 다소간 줄일 수 있다. 상기 압지부(40)는 회전하는 방향(A 방향)의 높이(h3)는 낮고, 반대방향(B 방향)의 높이(h4)는 높게 구성된다.

본 발명에서 상하부 금형(2)(3)을 잠금하는 과정은 다음과 같다.

상하부 금형(2)(3)이 결합된 상태에서 손이나 체결도구를 이용하여 복수(도면에는 4개로 도시되어 있다.)의 잠금수단(30)의 볼트(35)를 풀림방향으로 풀어주어 도 4와 같이 블럭(31) 하단부와 너트(37) 상부면 간의 전체 높이가 지지부(21)(22)의 전체 높이보다 높아지도록 한 다음, 블럭(31)과 너트(37) 사이에 위치하는 볼트(35)를 지지부(21)(22) 사이의 세로 개방홈(23)을 통하여 통공(24)으로 밀어 넣은 다음 블록(31)을 밑으로 하강시키게 되면, 접지면(31a)이 지지수단(29)의 상부면에 접하고, 단턱부(33)는 지지부(21)(22) 상부의 평면부(28)에 접하고, 압지부(40)의 저부면은 상부금형(2)의 평면부(2b)에 접하게되고, 너트(37)는 블럭(31) 하부에 위치하게 된다.

상기의 상태에서 체결도구를 이용하여 볼트(35)를 잠김방향으로 회전시키면 나사결합된 너트(37)가 상승하면서 블럭(31)의 저부면에 밀착되고, 볼트(35)를 더욱 죄임시키면 블럭(31)이 지지수단(29)의 몸체(11)로 하강하면서 밀착되고, 상부의 압지부(40)도 따라서 하강하면서 상부금형(2)을 밑으로 눌러 압지하게 되므로 견고한 잠금이 달성된다.

상기 잠금수단(30)이 4개인 경우 4방향의 잠금이 달성되며, 볼트(35)를 회전시킬 때 몸체(11) 상하부에 위치하는 블럭(31)과 너트(37)는 사각형이고, 지지부(21)(22)에 의해 회전이 방지되므로 볼트(35) 체결이 쉽고 용이하다.

또한, 강한 압지력의 중심인 볼트(35)를 중심으로 일측에 압지부(40)가 위치하고 그 반대편에 위치하는 돌출부(32) 및 단턱부(33)는 지지부(21)(22)의 평면부(28)에 접하면서 지지하게 되므로 상부금형(2)이 강하게 압지된다.

본 발명 도 4에서 상하부 금형(2)(3) 우측에 위치하는 잠금수단(30)은 지지수단(29)에 결합되기 전의 상태이고, 상하부 금형(2)(3)의 좌측에 위치하는 잠금수단(30)은 지지수단(29)에 지지되기 위하여 지지부(21)(22)를 막 지나는 상태이고, 도 2는 잠금수단(30)의 하부가 지지수단(29)에 의해 지지되면서 상하부 금형(2)(3)을 잠금하고 있는 상태이다.

도 11은 본 발명 일 실시예의 사용 상태 단면도로, 잠금수단(30)에 의해 상하부 금형(2)(3)이 잠금되고 상하부 금형(2)(3)이 고속으로 회전되고 있는 상태에서 손잡이(42)가 달린 버킷(41)을 이용하여 용융 상태의 용탕(43)을 용탕 주입구(6)로 주입하게 되면 하부금형(3) 바닥에 위치하는 내화재(9)로 먼저 낙하하면서 주조공간(8)으로 채워지고, 원심 주조에 의해 주조제품이 성형된다.

본 발명에서 상하부 금형(2)(3)의 잠금을 해재하는 과정은 다음과 같다.

원심 주조가 원료되면, 모터를 정지시켜 상하부 금형(2)(3)의 회전을 멈춘다음, 체결도구를 이용하여 잠금된 볼트(35)를 이완시키면 너트(37)가 풀리게되며, 너트(37)를 충분히 풀어준 다음 도 4와 같이 지지대(21)(22)의 상하부에 블럭(31)과 너트(37)가 위치하도록 하거나, 또는 너트(37)가 지지대(21)(22) 안쪽에 걸린 상태에서 수직부(39)와 압지부(40)를 상하부 금형(2)(3) 바깥 방향으로 기울이면 압지부(40)가 상부금형(2)의 테두리부분이나 테두리선을 벗어나게 되므로, 하부금형(3)에 결합된 상부금형(2)을 쉽게 분리시킬 수 있게 되며, 주조제품을 탈형시킬 수 있게 된다.

상기 잠금수단(30)은, 도 4와 같이 지지대(21)(22)의 상하부에 블럭(31)과 너트(37)가 위치하도록 하거나, 또는 너트(37)가 지지대(21)(22) 안쪽에 걸린 상태에서 수직부(39)와 압지부(40)를 상하부 금형(2)(3) 바깥 방향으로 기울이는 방법으로 상하부 금형(2)(3)을 쉽게 잠금시키거나 잠금 해제시킬 수 있다.

상기 잠금수단(30)은 상하부 금형(2)(3) 외부에 위치하므로 상하부 금형(2)(3)을 통한 고온의 열(熱)전도가 차단되므로 잠금수단(30)의 온도가 높지않아 작업성이 우수하고, 열화나 열스트레스가 적어 동작 불량이나 수명단축 등이 방지된다.

종래에는 용탕 주입에 의해 고열이 전도되는 상하부 금형을 볼트 너트로 (수작업으로) 직접 체결시켜 잠금하는 방식이므로 작업이 매우 힘들고 번거로우며, 높은 열과 흐르는 땀도 괴로운 문제이지만 대부분의 일들이 허리를 구부리고 장시간 일해야 하는 작업이기 때문에 근골격계 질환이 유발될 뿐 아니라, 상하부 금형을 통하여 전도되는 고온에 의해 볼트가 열(熱) 팽창하면서 쉽게 열화되고, 열(熱)스트레스에 의해 볼트 및 금형에 형성된 나사산들이 쉽게 산화 및 변형되는 등의 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 고열이 전도되는 상하부 금형(2)(3)으로부터 떨어진 외부에 복수의 잠금수단(30)들이 위치하므로 잠금수단(30)의 온도가 낮아 상하부 금형(2)(3)의 잠금 및 잠금 해제작업이 신속 용이(간편)하면서 견고하게 잠금시킬 수 있을 뿐 아니라, 볼트(35)와 너트(37)를 완전 분리시키지 않아도 상하부 금형(2)(3)의 잠금 및 잠금 해제가 용이한 장점이 있다.

본 발명은 잠금과정에서, 종래처럼 상부금형과 하부금형의 볼트 구멍들이 대충 일치하도록 결합한 다음 상기 볼트 구멍에 쇠막대를 일일이 집어넣어 일치시키는 작업이 필요없고, 볼트가 바르게 체결되도록 볼트구멍에 손으로 볼트를 끼워주는 작업도 필요없으며, 잠금 해제과정에서 용탕을 부은 직후 달궈진 볼트 머리와 와셔를 손으로 잡고 뽑아 올리는 작업이 필요 없어진다. 예컨대, 기존 잠금장치에서 하던 작업중에 오직 스패너와 임팩트 등의 체결도구를 이용하여 볼트와 너트를 약간 풀고 다시 이를 체결시키는 2가지 작업을 제외한 모든 작업 단계가 생략되므로 잠금 및 잠금 해제가 용이하고, 작업성이 우수하고, 생산성이 향상된다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(1)--금형 잠금장치 (2)--상부금형
(2a)--결합부 (2b)--평면부
(3)--하부금형 (4)--원판
(5)--회전축 (6)--용탕 주입구
(7)--결합부 (8)--주조공간
(9)--내화재 (11)--몸체
(12)--확장부 (13)--개방홈
(15)--통공 (16)--무두볼트
(17)--너트 (18)--돌출부
(19)--걸림부 (20)--경사부
(21)(22)--지지부 (23)--개방홈
(24)--통공 (25)--결합홈
(26)--걸림홈 (27)--경사부
(28)--평면부 (29)--지지수단
(30)--잠금수단 (31)--블럭
(31a)--접지면 (32)--돌출부
(33)--단턱부 (34)--통공
(35)--볼트 (36)--나사부
(37)--너트 (38)--스토퍼
(39)--수직부 (40)--압지부
(h1)(h2)(h3)(h4)--높이 (w1)(w2)(w3)(w4)--폭

Claims (7)

1. 모터와 동력전달수단 및 회전축에 의해 고속 회전하는 원판;
   상기 원판 상부면에 설치되는 하부금형;
   상기 하부금형 상부에 분리 및 결합되는 상부금형;
   상기 상부금형 및 하부금형을 잠금하고 잠금 해제시키는 복수의 잠금수단;
   상기 원판에 고정되고 상기 잠금수단의 하부를 지지하는 복수의 지지수단; 을 포함하되,
   상기 잠금수단은,
   블럭(31) 중앙에 수직으로 형성되는 통공(34);
   통공(34)에 헐겁게 끼워지고 머리부가 걸림되는 볼트(35);
   볼트(35)의 하단부에 형성되는 스토퍼(38);
   블럭(31) 하부로 돌출되는 볼트(35)의 나사부(36)에 나사결합되는 너트(37);
   블럭(31) 일측 상부에 형성되는 수직부(39);
   수직부(39) 상단부에 일측 방향으로 형성되고 상부금형(2)을 압지하는 압지부(40);
   블럭(31) 타측 상부에 형성되는 돌출부(32);
   블럭(31) 타측 하부에 형성되는 요입형 단턱부(33);
   블럭(31) 저부에 형성되고 지지수단(29)에 면접촉하는 접지면(31a); 을 포함하고,
   상기 지지수단은,
   원판(4)의 가장자리부분에 형성되는 개방홈(13)에 결합되는 몸체(11);
   몸체(11) 하부 일측에 형성되고 몸체(11)보다 평면적이 큰 확장부(12);
   확장부(12)를 원판(4)에 체결시키는 체결수단;
   몸체(11) 일측 상부면에 상향 돌출되고 하부금형(3)에 형성되는 결합홈(25)에 결합되는 돌출부(18);
   돌출부(18)의 상단부에 형성되고 하부금형(3)의 결합홈(25)에 연장 형성되는 걸림홈(26)에 결합되는 걸림부(19);
   걸림부(19) 저부에 형성되는 경사부(20);
   몸체(11)에 수직으로 형성되는 통공(24);
   몸체(11) 타측 단부에 상하로 돌출되어 잠금수단(30)의 블럭(31)과 너트(37)의 회전을 방지하는 한 쌍의 지지부(21)(22);
   지지부(21)(22) 사이에 개방 형성되는 개방홈(23);
   을 포함하여서 된 원심주조기의 금형 잠금장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서:
   지지수단과 하부금형에 구성되는 암수 결합수단을 더 포함하되,
   상기 암수 결합수단은,
   지지수단(29)의 몸체(11) 상부면에 형성되는 돌출부(18);
   돌출부(18) 상부 일측에 연장 형성되는 걸림부(19);
   걸림부(19) 하부에 형성되는 경사부(20);
   하부금형(3)에 형성되고 상기 돌출부(18)가 결합되는 결합홈(25);
   상기 결합홈(25)에 연장 형성되는 걸림홈(26);
   상기 걸림홈(26) 하부에 형성되는 경사부(27);
   를 포함하는 원심주조기의 금형 잠금장치.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서:
   확장부(12)를 원판(4)에 체결시키는 체결수단은,
   확장부(12)의 가장자리부분에 소정 간격으로 형성되는 복수의 통공(15);
   통공(15)에 각각 끼워진 다음 원판(4) 저부면에 체결되는 복수의 무두볼트(16);
   확장부(12) 저부로 돌출되는 무두볼트(16)에 나사결합되고 지지수단(29)을 원판(4)에 밀착 고정시키는 너트(17);
   를 포함하는 원심주조기의 금형 잠금장치.
7. 삭제

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