KR101715522B1 - 워크롤 주조장치 - Google Patents

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KR101715522B1
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mold housing
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김민기
유진호
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현대제철 주식회사
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    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/16Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills

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Abstract

워크롤 주조장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 워크롤 주조장치는, 용탕이 주입되는 용탕주입부와, 용탕주입부와 연통되는 하형플라스크와, 하형플라스크의 상단부에 결합되어 하형플라스크와 연통되며, 복수 개의 본체몰드부를 포함하는 본체몰드부재와, 본체몰드부재의 상단부에 결합되어 본체몰드부재와 연통되는 상형플라스크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

워크롤 주조장치{WORK ROLL CASTING APPARATUS}
본 발명은 워크롤 주조장치에 관한 것으로 워크롤의 제작 시 주물사의 이탈을 방지할 수 있는 워크롤 주조장치에 관한 것이다.
일반적으로 워크롤은 수직식 및 수평식 원심주조법, 또는 정치주조법에 의해 제작된다. 전술한 원심주조법 및 정치주조법에 의해 제조된 워크롤은 소재에 직접적으로 접촉하는 동체부와, 동체부의 양단에 일체로 제공되는 네크부로 이루어진다.
본 발명의 배경기술은 한국등록특허 제10-0240226호(1999.10.26. 등록, 발명의 명칭: 전극용해법을 이용한 이종재질의 열간압압롤 제조방법)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 워크롤의 주조를 위한 복수 개의 본체몰드부 장착 시, 이동 중 충격 등에 의한 주물사의 탈락을 방지할 수 있는 워크롤 주조장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 워크롤 주조장치는: 용탕이 주입되는 용탕주입부; 상기 용탕주입부와 연통되는 하형플라스크; 상기 하형플라스크의 상단부에 결합되어 상기 하형플라스크와 연통되며, 복수 개의 본체몰드부를 포함하는 본체몰드부재; 및 상기 본체몰드부재의 상단부에 결합되어 상기 본체몰드부재와 연통되는 상형플라스크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 본체몰드부는, 몰드하우징; 상기 몰드하우징의 내측에 구비되며 주물사를 포함하는 주물사부; 및 상기 몰드하우징에 결합되며, 상기 몰드하우징의 내측으로 돌출 형성되어 상기 주물사부를 지지하는 탈락방지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 탈락방지부는, 상기 몰드하우징의 단부에 형성되어 상기 주물사부를 지지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 탈락방지부는, 상기 주물사부와 접하는 상측면이 상기 몰드하우징의 내측으로 진행하면서 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 탈락방지부는, 상기 몰드하우징의 내주면을 따라 링 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 탈락방지부는, 상기 몰드하우징과 일체로서 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 본체몰드부는, 상기 몰드하우징의 단부에 상기 몰드하우징의 길이 방향으로 돌출 형성되며 이웃하는 상기 본체몰드부와 맞물려 상기 몰드하우징의 이동을 방지하는 이동방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 워크롤 주조장치는 복수 개의 본체몰드부를 구비하여 다양한 길이의 워크롤을 제작할 수 있다.
또한, 본 발명은 본체몰드부에 탈락방지부가 형성되어 주물사를 안정적으로 지지, 주물사의 탈락을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 이동방지부가 형성되어 복수 개의 본체몰드부의 상호 이동 및 유동을 차단하고, 본체몰드부의 결합 위치를 안내할 수 있다.
또한, 본 발명은 탈락방지부가 냉금(chiller) 역할을 수행하여 응고 속도를 증대시킬 수 있는바, 워크롤의 조직을 미세화하여 워크롤의 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치에서 본체몰드부재의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치에서 본체몰드부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치에서 탈락방지부의 상면에 경사가 적용된 본체몰드부재의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치에서 탈락방지부의 상면에 경사가 적용된 본체몰드부의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 워크롤 주조장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치(1)는 용탕주입부(100), 하형플라스크(200), 본체몰드부재(300) 및 상형플라스크(400)를 포함하여 용탕주입부(100)를 통하여 주입되는 용탕으로 워크롤(미도시)을 정치주조한다.
용탕주입부(100)에는 외부에서 전달되는 용탕이 주입된다. 본 실시예에서 용탕주입부(100)는 상단부에 구비되는 주입구(110)로 용탕이 주입되며, 주입구(110)로 입력된 용탕의 이동을 하형플라스크(200)로 안내하여, 용탕이 하형플라스크(200), 본체몰드부재(300)를 거쳐 상형플라스크(400)에 전달되도록 한다.
하형플라스크(200)는 용탕주입부(100)와 연통된다. 본 실시예에서 하형플라스크(200)는 내경이 본체몰드부재(300)의 내경보다 작게 형성되어, 워크롤에서 소재에 접하는 부위에 해당하는 동체부(미도시)의 일단부에 형성되는 네크(neck)부를 형성한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치에서 본체몰드부재의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치에서 본체몰드부의 단면도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본체몰드부재(300)는 하형플라스크(200)의 상단부에 용접 등의 방식으로 결합되어 하형플라스크(200)와 연통되며, 복수 개의 본체몰드부(310)를 포함하여 워크롤의 동체부를 주조한다. 본 실시예에서 본체몰드부(310)는 몰드하우징(311), 주물사부(313) 및 탈락방지부(315)를 포함한다.
몰드하우징(311)은 본체몰드부(310)의 외관을 형성한다. 본 실시예에서 몰드하우징(311)은 금속 재질을 포함하여 이루어지며, 대략 원통 형상으로 형성되고, 내주면에 주물사부(313)가 접하여, 주물사부(313)를 지지한다.
주물사부(313)는 몰드하우징(311)의 내측에 구비되며, 주물사를 포함한다. 본 실시예에서 주물사부(313)는 외주면이 몰드하우징(311)에 접하고, 상하단면이 탈락방지부(315)에 접하여 중력 또는 충격력 등에 의하여 이탈되는 것이 방지된다.
탈락방지부(315)는 몰드하우징(311)의 내측으로 돌출 형성되어 주물사부(313)를 지지, 몰드하우징(311)과 주물사부(313)가 크레인 등에 의하여 이동될 때, 이웃하는 몰드하우징(311)과의 충격 등에 의하여 주물사부(313)가 몰드하우징(311)에서 이탈되는 것을 방지한다. 본 실시예에서 탈락방지부(315)는 몰드하우징(311)의 단부에 형성되어 주물사부(313)를 지지한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치에서 탈락방지부의 상면에 경사가 적용된 본체몰드부재의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치에서 탈락방지부의 상면에 경사가 적용된 본체몰드부의 단면도이다.
도 4 및 5를 참조하면, 본 실시예에서 탈락방지부(315)는 주물사부(313)와 접하는 상측면이 몰드하우징(311)의 내측으로 진행하면서 상향 경사지도록 형성되어 주물사부(313)가 충격 등에 의하여 설정 위치로부터 탈락되는 것을 방지한다.
본 실시예에서 탈락방지부(315)는 몰드하우징(311)의 내주면을 따라 링 형상으로 형성되며, 몰드하우징(311)과 일체로서 형성되어 몰드하우징(311)과의 결합 강도를 향상시키며, 몰드하우징(311)과의 사이에 유격 발생을 방지하여 주물사가 몰드하우징(311)과의 사이로 유출되는 것을 방지한다.
본 실시예에서 본체몰드부(310)는 이동방지부(500)를 더 포함한다. 이동방지부(500)는 몰드하우징(311)의 상단부 또는 하단부에 몰드하우징(311)의 길이 방향으로 돌출 형성되어 이웃하는 본체몰드부(310)와 맞물린다.
이에 따라 본 실시예에서 이동방지부(500)는 몰드하우징(311)의 반경 방향으로 몰드하우징(311)이 이동되는 것을 방지하며 본체몰드부(310) 간의 정확한 결합 여부를 용이하게 확인할 수 있도록 하고, 본체몰드부(310)의 결합 위치를 안내하여 몰드하우징(311) 간의 결합 작업 시간을 단축하고 본체몰드부(310) 간의 정확한 결합을 가능하게 한다.
상형플라스크(400)는 본체몰드부재(300)의 상단부에 결합되어 본체몰드부재(300)와 연통된다. 본 실시예에서 상형플라스크(400)는 내경이 본체몰드부재(300)의 내경보다 작게 형성되어 워크롤 동체부의 타측 단부에 위치하는 네크부를 형성한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 워크롤 주조장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
하형플라스크(200)의 상측으로 복수 의 본체몰드부(310)를 적층하여 본체몰드부(310)를 형성한다. 하형플라스크(200)의 상단부에 적층되는 본체몰드부(310)의 개수는 워크롤에서 소재에 접하는 부위인 동체부의 길이 등에 따라 달라질 수 있다.
이러한 본체몰드부(310)는 몰드하우징(311)과, 몰드하우징(311)의 내주면에 형성되는 주물사부(313)를 포함한다. 주물사부(313)는 몰드하우징(311)의 내측에 형성된 후 크레인 등에 의하여 몰드하우징(311)과 함께 이동된다.
본 실시예에서 본체몰드부(310)는 몰드하우징(311)의 내측으로 탈락방지부(315)가 형성되어, 주물사부(313)를 지지하므로 본체몰드부(310) 사이의 충돌 등에 의하여 발생되는 충격에 의하여 주물사부(313)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
복수 개의 본체몰드부(310)가 적층되면 크레인 등을 이용하여 상형플라스크(400)를 본체몰드부재(300)의 상측에 연결한다. 상형플라스크(400)의 결합이 완료되면 주입구(110)를 통하여 용탕을 주입, 워크롤을 정치주조하여 제작하게 된다.
이로써, 본 실시예에 따른 워크롤 주조장치(1)는 복수 개의 본체몰드부(310)를 구비하여 다양한 길이의 워크롤을 제작할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 워크롤 주조장치(1)는 본체몰드부(310)에 탈락방지부(315)가 형성되어 주물사를 안정적으로 지지, 주물사의 탈락을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 워크롤 주조장치(1)는 이동방지부(500)가 형성되어 복수 개의 본체몰드부(310)의 상호 이동 및 유동을 차단하고, 본체몰드부(310)의 결합 위치를 정확하게 안내할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 워크롤 주조장치(1)는 탈락방지부(315)가 냉금(chiller) 역할을 수행하여 응고 속도를 증대시킬 수 있는바, 워크롤의 조직을 미세화하여 워크롤의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 워크롤 주조장치 100: 용탕주입부
110: 주입구 200: 하형플라스크
300: 본체몰드부재 310: 본체몰드부
311: 몰드하우징 313: 주물사부
315: 탈락방지부 400: 상형플라스크
500: 이동방지부

Claims (7)

  1. 용탕이 주입되는 용탕주입부;
    상기 용탕주입부와 연통되는 하형플라스크;
    상기 하형플라스크의 상단부에 결합되어 상기 하형플라스크와 연통되며, 복수 개의 본체몰드부를 포함하는 본체몰드부재; 및
    상기 본체몰드부재의 상단부에 결합되어 상기 본체몰드부재와 연통되는 상형플라스크;를 포함하고,
    상기 본체몰드부는,
    몰드하우징;
    상기 몰드하우징의 내측에 구비되며 주물사를 포함하는 주물사부; 및
    상기 몰드하우징에 결합되며, 상기 몰드하우징의 내측으로 돌출 형성되어 상기 주물사부를 지지하는 탈락방지부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 워크롤 주조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 탈락방지부는,
    상기 몰드하우징의 단부에 형성되어 상기 주물사부를 지지하는 것을 특징으로 하는 워크롤 주조장치.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 탈락방지부는,
    상기 주물사부와 접하는 상측면이 상기 몰드하우징의 내측으로 진행하면서 상향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 워크롤 주조장치.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 탈락방지부는,
    상기 몰드하우징의 내주면을 따라 링 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 워크롤 주조장치.
  6. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 탈락방지부는,
    상기 몰드하우징과 일체로서 형성되는 것을 특징으로 하는 워크롤 주조장치.
  7. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 본체몰드부는,
    상기 몰드하우징의 단부에 상기 몰드하우징의 길이 방향으로 돌출 형성되며 이웃하는 상기 본체몰드부와 맞물려 상기 몰드하우징의 이동을 방지하는 이동방지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워크롤 주조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011189403A (ja) * 2010-03-17 2011-09-29 Yoshiwa Kogyo Co Ltd 環状部材の鋳造方法、及び鋳造環状部材
KR20150113346A (ko) * 2014-03-28 2015-10-08 현대제철 주식회사 워크롤 주조용 주형의 응고 속도 제어장치

Patent Citations (2)

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