KR101708797B1 - 착탈식 히터를 구비한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥 - Google Patents

Abstract

본 발명은 착탈식 히터를 구비한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥에 관한 것으로, 착탈식의 히터를 구비하는 구성에 의해 성형작업 전 구즈넥의 예열을 위해 히터나 토치를 임시방편적으로 이용하던 불합리하고 번거로운 문제없이 신속한 예열이 가능하도록 한 것이다.
이러한, 본 발명은, 내부에 피스톤이 왕복 이동하도록 상측으로 개방된 실린더홀과, 상기 실린더홀과 외부를 연통하여 용해로 내의 용탕이 유입되도록 한 용탕 유입구와, 상기 실린더홀과 연통되어 상기 피스톤에 의해 압출되는 용탕을 금형의 캐비티를 향해 토출하는 토출구가 형성된 구즈넥 몸체와; 상기 구즈넥 몸체에서 상기 토출구가 형성된 노즐부에 착탈되며 부착시 상기 노즐부와의 사이에 히터를 개재할 수 있도록 한 착탈부재와; 상기 구즈넥 몸체와 착탈부재 사이에 선택적으로 개재되는 히터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

착탈식 히터를 구비한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥{GOOSE NECK FOR DIECASTING APPARATUS WITH DETACHABLE HEATER}

본 발명은 다이캐스팅 장치용 구즈넥에 관한 것으로, 특히 착탈식의 히터를 구비하는 구성에 의해 성형작업 전 구즈넥의 예열을 위해 히터나 토치를 임시방편적으로 이용하던 불합리하고 번거로운 문제없이 신속한 예열이 가능하도록 한 착탈식 히터를 구비한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥에 관한 것이다.

일반적으로, 경금속은 티타늄(비중 4.5)보다도 비중이 가벼운 금속으로 일반적으로 베릴륨(비중 1.85), 마그네슘(1.74), 알루미늄(2.7), 티타늄(4.5) 등이 대표적이다. 이 가운데 가장 빨리 실용화된 것은 알루미늄이고 티타늄은 항공기 재료로 많이 쓰이고 있다. 비중이 작은 관점에서는 규소(2.3), 이트륨(4.3)이나 나트륨, 칼륨, 리튬 등의 알칼리 금속(1 이하) 및 칼슘(1.5)과 같은 알칼리 토금속도 경금속에 들어가지만, 보통 경금속이라고 할 경우에는 구조용 재료가 되는, 앞에 예로 든 4가지 금속을 가리킨다.

마그네슘 원소는 지구상의 약 2.7%를 차지하면서 8번째로 풍부하게 존재한다. 마그네슘합금은 비중이 1.79~1.81로서 가볍고 철강대비 70% 내외의 중량감소 효과가 있으며, 비강도, 주조성, 기계가공성, 전자파차폐능, 진동 및 충격흡수능 등이 우수하여 폭넓은 분야에 응용되고 있고 그 사용량이 급증하고 있는 추세이다.

이러한 경금속 주조법의 대표적인 예로서 다이캐스팅법이 주로 이용되고 있으며, 다이캐스팅법에는 핫챔버(Hot chamber), 콜드챔버(Cold chamber), 틱소몰딩(Thixomolding) 등이 있다.

핫챔버 방식은 사출실린더를 융해로 내에 설치하여 고온의 용탕을 금형에 유입되도록 가압하여 성형하는 방식이다.

콜드챔버 방식은 금형주조성형기 및 경금속 융해로를 개별적으로 구성하고, 융해된 용탕을 금형주조성형기의 사출슬리브 속에 부어 사출플런저에 의해 그 용탕을 가압하여 금형에 주입하는 방식이다.

틱소몰딩 방식은 기존의 사출성형공법과 금속 다이캐스팅공법을 접목시킨 기술로서 수지사출과 같이 칩 형태의 경금속 원재료를 사용한다.

도 1과 도 2는 종래기술에 의한 구즈넥의 사시도와 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 구즈넥(11)은 대략 원통형으로 이루어져 있고, 용해로(10)에 채워져 있는 용탕을 금형의 캐비티로 이송시키는 수단으로, 상기 구즈넥(11)의 내부에는 피스톤이 왕복운동 가능하도록 설치되는 실린더홀(22)가 축선을 따라 나란하게 조성되고, 한쪽에는 용해로의 내부와 연통되어 용탕을 받아들이는 용탕 유입구(21)가 형성되며, 다른 한쪽에는 실린더홀(22)로 유입된 용탕을 금형의 캐비티로 내보내는 토출구(20)가 형성된다.

이에 따라, 용해로 내의 용탕은 피스톤의 작동과 연계되면서 용탕 유입구(21)→실린더홀(22)→토출구(20)를 경유하여 금형의 캐비티로 공급된다.

한편, 구즈넥은 용탕을 토출하는 본격적인 작업을 진행하기에 앞서 작업온도까지 예열하기 위한 작업을 필요로 하며, 이를 위해 종래기술에 의한 구즈넥의 경우에는 토출구(20) 내부로 직접 히터를 삽입하여 가열하기도 하였으나 상기 토출구(20) 내부에 삽입된 히터를 제거하기 전까지는 작업을 진행할 수 없다는 불편함 때문에 실제 현장에서는 상기 토출구(20)가 형성된 노즐 부위를 토치로 가열하는 방법을 주로 사용하고 있는 실정이었다.

또한, 종래기술에 의한 구즈넥은 실린더홀(22)의 상부와 용탕 상승로(23) 사이의 몸체가 얇아 구조적으로 약하기 때문에 크랙이 빈번하게 발생되는 문제점도 있었다.

한국공개실용신안공보 2010-0009631(

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 착탈식의 히터를 구비하는 구성에 의해 성형작업 전 구즈넥의 예열을 위해 히터나 토치를 임시방편적으로 이용하던 불합리하고 번거로운 문제없이 신속한 예열이 가능하도록 한 착탈식 히터를 구비한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 착탈식 히터를 구비한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥은, 내부에 피스톤이 왕복 이동하도록 상측으로 개방된 실린더홀과, 상기 실린더홀과 외부를 연통하여 용해로 내의 용탕이 유입되도록 한 용탕 유입구와, 상기 실린더홀과 연통되어 상기 피스톤에 의해 압출되는 용탕을 금형의 캐비티를 향해 토출하는 토출구가 형성된 구즈넥 몸체와; 상기 구즈넥 몸체에서 상기 토출구가 형성된 노즐부에 착탈되며 부착시 상기 노즐부와의 사이에 히터를 개재할 수 있도록 한 착탈부재를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 착탈부재는 상기 노즐부의 좌편과 우편에 각각 착탈되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 노즐부와 상기 착탈부재에는 서로 대면하는 면에 히터를 삽입할 수 있도록 제1삽입홀 및 제2삽입홀이 상하방향을 길이방향으로 하여 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 착탈부재는 상기 노즐부에 대해 볼트에 의해 부착되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 착탈부재는 자성체로 이루어져 상기 노즐부에 대해 자력에 의해 부착되며, 상기 착탈부재와 상기 노즐부의 대면하는 면에는 서로 대응하는 복수의 삽입홈과 삽입돌기가 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 실린더홀은 피스톤의 하단부가 왕복하고 용탕의 용탕 유입구가 형성된 하부 실린더홀과 상기 하부 실린더홀의 상부에 더 넓은 크기로 형성된 상부 실린더홀로 이루어지되, 상기 상부 실린더홀은 상기 하부 실린더홀에 대하여 동심으로 형성되지 않고 상기 토출구가 형성된 반대편으로 치우쳐서 편심된 형태로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 하부 실린더홀은 전후방향의 직경에 비해 좌우방향의 직경이 작게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥은 착탈식의 히터를 구비하는 구성에 의해 성형작업 전 구즈넥의 예열을 위해 히터나 토치를 임시방편적으로 이용하던 불합리하고 번거로운 문제없이 신속한 예열이 가능하다.

또한, 본 발명은 상부 실린더홀과 상부 실린더홀의 편심구성에 의해 외형의 변화 없이 상부 실린더홀과 용탕 상승로 사이에 존재하는 격벽의 두께를 더 두껍게 보강함으로서 구조적 취약부위에 대한 크랙방지를 효과적으로 억제할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 구즈넥의 사시도
도 2는 종래기술에 의한 구즈넥의 측단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥의 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥의 구성을 설명하기 위한 분리사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥의 내부 구성을 설명하기 위한 종단면도
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥의 평면도
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥에서 상부 실린더홀의 편심된 구성을 설명하기 위한 참조도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 핫챔버 다이캐스팅용 구즈넥에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥의 구성을 설명하기 위한 분리사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥의 내부 구성을 설명하기 위한 종단면도이다. 그리고 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥에서 상부 실린더홀의 편심된 구성을 설명하기 위한 참조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥은, 실린더홀, 용탕 유입구(122), 용탕 상승로(123)가 형성된 구즈넥 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 노즐부(110a)에 대하여 착탈되면서 그 사이에 히터(131)를 개재할 수 있도록 한 착탈부재(132)와, 히터(131)로 이루어진다.

상기 착탈부재(132)의 경우 과거에 선형의 히터(131)를 토출구(124)에 삽입하거나 토치로 노즐부(110a)를 가열하여 예열하던 임시방편적인 방법에서 탈피하여 히터(131)를 간단하고 안정적으로 노즐부(110a)에 부착시켜 예열작업을 할 수 있도록 한 것이다.

이같은 상기 착탈부재(132)는 구즈넥 몸체(110)에서 토출구(124)가 형성된 노즐부(110a)의 좌편과 우편에 각각 독립적으로 착탈되며 이들의 부착시 상기 노즐부(110a)와의 사이에 선형 혹은 그와 유사한 형태의 히터(131)를 개재하여 삽입할 수 있도록 양자 간에 대면하는 면에 상하방향으로 형성된 제1삽입홀(111) 및 제2삽입홀(132a)을 구비한다.

여기서 상기 착탈부재(132)는 간단히 볼트(133) 체결에 의해 상기 노즐부(110a)에 부착될 수 있도록 하며, 이에 더해 자력에 의해서도 부착 가능하도록 구성된다. 이를 위해 상기 착탈부재(132)는 적어도 상기 몸체(110) 노즐부(110a)에 대면하여 접하는 부위가 자성체로 이루어지는 한편, 상기 몸체(110) 노즐부(110a)의 경우에도 상기 착탈부재(132)와 대면하여 접하는 부위에 국소적으로 자력에 이끌리는 금속성 소재로 이루어져야 한다. 또한, 상기 착탈부재(132)와 상기 노즐부(110a)의 대면하는 면에는 서로 대응하는 복수의 삽입홈(132b)과 삽입돌기(112)가 구비된다. 이같은 삽입홈(132b)과 삽입돌기(112)의 형성으로 상기 착탈부재(132)와 상기 노즐부(110a) 간에 자력에 의한 부착력을 극대화할 수 있게 된다.

또한, 상기 착탈부재(132)는 도 3 및 도 4, 도 6에서 볼 수 있는 것처럼 작은 판상(혹은 직육면체)의 형태로 형성되어 상기 노즐부(110a)의 좌편과 우편에 부착된다. 여기서 상기 노즐부(110a)의 좌편과 우편에는 몸체(110)의 다른 부위보다 노즐부(110a)의 좌우 폭이 좁기 때문에 유휴공간이 형성되어 있으며 상기 착탈부재(132)의 설치영역은 상기 유휴공간으로 제한되는 것이 바람직하다.

이같은 구성의 착탈형 착탈부재(132)가 구비되면 상기 착탈부재(132)와 상기 몸체(110)의 노즐부(110a) 사이에 선형의 히터(131)를 개재하여 예열작업을 할 수 있으며, 예열작업이 마쳐진 후에는 개재된 히터(131)를 번거롭게 제거하지 않고서도 곧바로 용탕의 주조작업이 가능하다.

상기 구즈넥 몸체(110)는 피스톤이 왕복 이동하도록 상측으로 개방된 실린더홀(상부 실린더홀(121b) 및 하부 실린더홀(121a))과, 상기 실린더홀과 외부를 연통하여 용해로 내의 용탕이 유입되도록 한 용탕 유입구(122)와, 상기 실린더홀 중 하부 실린더홀(121a)과 연통되어 피스톤에 의해 압출되는 용탕을 금형의 캐비티를 향해 토출하는 토출구(124)와 상기 하부 실린더홀(121a)과 토출구(124)를 연결하는 용탕 상승로(123)가 내부에 형성되며, 상기 실린더홀은 피스톤의 하단부가 왕복하고 용탕의 용탕 유입구(122)가 형성된 하부 실린더홀(121a)과 상기 하부 실린더홀(121a)의 상부에 더 넓은 크기로 형성된 상부 실린더홀(121b)로 이루어진다. 이같은 구즈넥 몸체(110)의 구성은 공지의 기술과 다르지 않다.

하지만, 본 발명의 실시예에 경우 도 6과 도 7에 도시된 것처럼 상부 실린더홀(121b)이 하부 실린더홀(121a)에 대하여 동심으로 형성되지 않고 상기 토출구(124)가 형성된 반대편 후측으로 치우쳐서 편심된 형태로 형성된다는 점에서 큰 차이가 있다. 이와 관련하여 도 7에서 상부 실린더홀(121b)의 중심선과 하부 실린더홀(121a)의 중심선을 보면 서로 간에 상당한 편차가 있음을 알 수 있다. 이에 더해 상기 하부 실린더홀(121a)의 전후방향 직경에 비해 좌우방향의 직경이 상대적으로 작게 형성된다.

이처럼 상부 실린더홀(121b)과 하부 실린더홀(121a)이 서로 간에 편심구조를 갖는 구성에 따르면 구즈넥 몸체(110) 중 구조적으로 크랙이 발생하기 쉬운 취약부위라 할 수 있는 상부 실린더홀(121b)과 용탕 상승로(123) 사이에 존재하는 격벽(110b 도 5 참조)의 두깨를 구즈넥의 외형 변화 없이 더 두껍게 보강할 수 있으므로 크랙발생에 효과적으로 대비할 수 있는 것이다. 또한, 상부 실린더홀(121b)을 단순한 원 형태가 아닌 타원형으로 형성함으로써 용탕으로 인한 압력에 견딜 수 있는 더 큰 내구력을 확보할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 구즈넥 몸체 110a : 노즐부
110b : 격벽 111 : 제1삽입홀21a
112 : 삽입돌기 121a : 하부 실린더홀
121b : 상부 실린더홀 122 : 용탕 유입구
123 : 용탕 상승로 124 : 토출구
131 : 히터 132 : 착탈부재
132a : 삽입홀 132b : 삽입홈

Claims (8)

1. 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥에 있어서,
   내부에 피스톤이 왕복 이동하도록 상측으로 개방된 실린더홀과, 상기 실린더홀과 외부를 연통하여 용해로 내의 용탕이 유입되도록 한 용탕 유입구와, 상기 실린더홀과 연통되어 상기 피스톤에 의해 압출되는 용탕을 금형의 캐비티를 향해 토출하는 토출구가 형성된 구즈넥 몸체와; 상기 구즈넥 몸체에서 상기 토출구가 형성된 노즐부에 착탈되며 부착시 상기 노즐부와의 사이에 히터를 개재할 수 있도록 한 착탈부재와; 상기 구즈넥 몸체와 상기 착탈부재 사이에 선택적으로 개재할 수 있도록 한 히터를 포함하며,
   상기 착탈부재는 상기 노즐부의 좌편과 우편에 각각 착탈되며, 상기 노즐부와 상기 착탈부재에는 서로 대면하는 면에 히터를 삽입할 수 있도록 제1삽입홀 및 제2삽입홀이 상하방향을 길이방향으로 하여 형성되고,
   상기 실린더홀은 피스톤의 하단부가 왕복하고 용탕의 용탕 유입구가 형성된 하부 실린더홀과 상기 하부 실린더홀의 상부에 더 넓은 크기로 형성된 상부 실린더홀로 이루어지되, 상기 상부 실린더홀은 상기 하부 실린더홀에 대하여 동심으로 형성되지 않고 상기 토출구가 형성된 반대편으로 치우쳐서 편심된 형태로 형성되며,
   상기 상부 실린더홀은 상기 구즈넥 몸체가 용탕으로 인한 압력에 견디기 위한 내구력을 확보할 수 있도록 타원형 단면으로 형성된 것을 특징으로 하는 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 착탈부재는 상기 노즐부에 대해 볼트에 의해 부착되는 것을 특징으로 하는 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥.
5. 제1항에 있어서,
   상기 착탈부재는 자성체로 이루어져 상기 노즐부에 대해 자력에 의해 부착되며, 상기 착탈부재와 상기 노즐부의 대면하는 면에는 서로 대응하는 복수의 삽입홈과 삽입돌기가 구비되는 것을 특징으로 하는 핫챔버 다이캐스팅 장치용 구즈넥.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항의 구즈넥을 포함하는 핫챔버 다이캐스팅 장치.

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