KR101743627B1 - 원심주조기의 금형 결합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부금형과 하부금형으로 이루어지는 원심주조기의 금형을 신속하게 분리 및 결합할 수 있게 한 원심주조기의 금형 결합장치에 관한 것이다.
본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치는 원심주조기의 구동수단(901)에 의해 회전 구동되는 회전체(100)와; 상기 원심주조기에 고정 설치되어 상기 회전체를 회전 가능케 지지하는 베이스블록(200)과; 승강수단(902)에 의해 승강 가능하도록 상기 회전체 중심부에 설치하는 승강체(300)와; 상기 회전체 상부에 설치하는 지지판(400)과; 상기 지지판(400) 상면에 안착되는 하부금형(500)과; 상기 하부금형(500) 상부에 결합하는 상부금형(600)과; 상기 지지판(400) 상부에 설치되어 승강체(300)의 승강에 의해 외향으로 벌어지거나, 내향으로 오므라들면서 상기 지지판(400) 상부에 적재되는 상기 상부금형(600)과 하부금형(500)을 가압 고정하는 클램핑수단(700)을 포함하여 구성한다.
본 발명에 따르면, 상부금형과 하부금형으로 이루어지는 원심주조기의 금형을 신속하게 분리 및 결합할 수 있게 되어 작업 능률이 크게 향상되고, 금형의 교체 및 유지 보수가 용이하게 되며, 금형의 분리 결합 과정 및 제품 취출 과정의 자동화가 용이하여 인건비 절감과 생산성 향상 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.

Description

원심주조기의 금형 결합장치{Centrifugal casting machine of mold coupling device}

본 발명은 원심주조기의 금형 결합장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부금형과 하부금형으로 이루어지는 원심주조기의 금형을 신속하게 분리 및 결합할 수 있도록 함으로써 금형의 분리 및 결합에 소요되는 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있게 함과 동시에 금형의 교체 및 유지 보수가 용이하게 한 원심주조기의 금형 결합장치에 관한 것이다.

원심주조(遠心鑄造)란 금형을 회전시키면서 금형 내부에 용탕을 주입하여 회전하는 금형의 원심력을 이용하여 중공(中空)의 제품을 주조하는 주조법이다.

즉, 형태가 복잡하거나, 미세한 주물의 경우에 원주를 따라 방사상으로 금형을 배치하고, 반지름 방향으로 용탕의 유로(流路)를 형성한 후, 300~3,000rpm으로 고속 회전하는 금형의 중심으로 용탕을 공급함으로써 고속으로 회전하는 금형의 원심력에 의하여 조직이 치밀하면서도 비중 차에 의한 불순물의 분리가 이루어지면서 강도가 우수한 특성의 주물을 제조하는 주조법이다.

원심주조는 수평형(가로형)과 수직형(세로형)으로 대별되는데, 수평형 원심주조는 금형을 회전시키는 회전축이 수평이고, 수직형은 회전축이 수직으로서, 수평형 원심주조의 경우에 주철관과 같이 긴 관 모양의 물건을 주조하는 데 적합하고, 수직형 원심주조는 짧은 관, 기어 등 링 모양의 물건을 주조하는데 적합하다.

특히, 수직형 원심주조의 경우에는 링 형상의 제품을 제조하는 과정에서 작업 시간이 단축되어 대량 생산에 가능할 뿐만 아니라, 수평형 원심주조와 비교할 때 별도로 제품을 절단할 필요가 없기 때문에 공정이 간소해지고, 조직이 더 치밀하고 미세하게 되어 조직 내부의 기공 형성을 방지함으로써 기계적 성질이 우수한 링 형상의 제품 생산이 용이하기 때문에 기어, 피스톤 링, 실린더, 베어링 등 우수한 기계적 강도를 필요로 하는 제품 생산에 광범위하게 적용되고 있다.

한편, 수직형 원심주조기에 사용되는 금형은 일반적으로는 상부금형과 하부금형으로 나뉘어 구성됨으로써 하부금형을 먼저 원심주조기의 회전부에 고정 설치한 후, 하부금형 상부에 상부금형을 분해 조립 가능케 결합하게 된다.

그리하여 원심주조로 제품을 성형할 때에는 원심주조기의 회전부에 금형이 고정된 상태에서 회전부를 회전시키면서 상부금형에 형성된 용탕주입구를 통해 금형 내부에 용탕을 주입함으로써 회전하는 금형 내부에 주입된 용탕이 원심력에 의해 링 형태의 제품으로 성형된다.

따라서 금형 내부에서 성형 완료된 주물 제품을 취출하기 위해서는 하부금형에 결합된 상부금형을 분리하여 주물 제품을 하부금형에서 취출한 후, 상부금형을 하부금형에 대사 결합하여 제품을 성형하게 된다.

또한, 원심주조를 이용한 제품 생산시에 제품의 종류에 따라서 금형을 교체하게 되는데, 이때는 하부금형에 결합된 상부금형을 먼저 분리하고, 회전부에 결합된 하부금형을 분리한 후, 상기 금형 분리 과정의 역순으로 또 다른 한 조의 금형을 원심주조기에 결합하게 된다.

따라서 종래의 원심주조기에 있어서 금형의 분리, 결합 과정은 생산성과도 직결되기 때문에 원심주조기는 금형의 분리, 결합이 용이하도록 별도의 금형 결합장치를 구비하게 되는데, 원심주조기의 금형 결합장치에 관한 대표적인 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.

등록특허공보 제10-0985178호에는 첨부도면 도 6과 같이 원심주조기의 금형 결합장치를 구성함에 있어서; 구동수단에 의해 고속으로 회전하는 회전축; 상기 회전축 상부에 고정되는 소정 두께의 원판; 상기 원판 상부면에 결합되는 하부금형; 상기 원판과 하부금형을 분리 결합하는 탈부착수단; 상기 하부금형에 결합되는 상부금형의 가장자리 부분을 하부금형의 상부면에 밀착시켜 압지하는 압지링; 상기 원판 가장자리 부분에 형성되는 원형 결합홈; 상기 원형 결합홈에 결합되어 상기 압지링의 복수 개소를 가압 지지하는 클램프; 상기 결합홈에 연결되는 삽입홈; 을 포함하는 원심주조기의 금형 결합장치가 게재되어 있다.

또한, 등록특허공보 제10-1542457호에는 첨부도면 도 7과 같이 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 나사 결합하는 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 면 접촉하는 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 잠금장치가 게재되어 있다.

등록특허공보 제10-0985178호(2010. 10. 05.) 등록특허공보 제10-1542457호(2015. 08. 12.)

이상과 같은 종래기술은 상부금형과 하부금형의 분리, 결합이 신속하고 간편하게 이루어지도록 하는 것을 목적으로 하고 있음에도 불구하고, 실 사용시에 상부금형과 하부금형의 분리, 결합 과정이 상당이 복잡하고, 번거로우며, 시간도 많이 소요되는 문제점이 있었다.

즉, 상기 등록특허공보 제10-1169690호의 원심주조기의 금형 결합장치는 구동수단에 의해 고속으로 회전하는 회전축 상부에 고정되는 소정 두께의 원판 상부에 하부금형과 상부금형을 결합하기 위해서는 원판(3)의 상부면에 돌출 형성된 제1, 제2결합부(11)(12)에 하부금형(4)의 제4결합부(15)가 끼워지게 결합한 후, 원판(3)의 제3결합부(14)와, 하부금형(4)의 제5결합부(16)에 결합부재(17)를 끼워서 결합함으로써 원판(3)과 하부금형(4)의 결합이 이루어지게 된다.

또한, 하부금형(4)과 상부금형(5)을 결합하기 위해서는 상기 원판(3) 상부에 결합된 하부금형(4) 상부에 상부금형(5)을 안착시킨 상태에서 상부금형이 내부에 삽입되게 형성된 압지링(6)을 상부금형에 끼운 후, 상기 원판(3) 상면에 형성된 결합홈(9)을 따라서 이동 가능케 클램프(7)를 이용하여 상기 압지링을 가압 고정함으로써 압지링이 상부금형을 수직 하방으로 가압하여 원판 상부에 하부금형과 상부금형이 순차적으로 조립되는 구조를 가지고 있다.

따라서 원판에 하부금형과 상부금형을 분리, 결합하는 과정에서 금형을 정해진 위치에 정확하게 위치시켜야 결합이 가능할 뿐만 아니라, 결합부재를 끼우고 클램프를 체결하는 과정에서 많은 시간이 소요되기 때문에 작업 능률이 떨어질 뿐만 아니라, 상기와 같은 상부금형과 하부금형의 분리, 결합 과정이 모두 모두 수작업에 의해 이루어져야 하기 때문에 인건비 지출이 불가피하고, 생산성도 떨어지는 단점이 있었다.

또 다른 종래기술인 등록특허공보 제10-1542457호 역시 원판(4) 상부에 하부금형(3)을 결합하기 위해서는 원판 가장자리에 방사형으로 설치된 지지수단(29)의 걸림부(19)에 하부금형의 걸림홈이 끼워지도록 지지수단의 위치에 맞춰 원판 상부에 하부금형을 적재한 후, 소정 각도로 회전시켜 원판 상부에 하부금형을 결합한 후, 하부금형 상부에 상부금형(2)을 결합하고, 상기 지지수단(29)에 결합된 잠금수단의 압지부(40)가 상부금형을 수직 하방으로 가압하도록 잠금수단의 볼트를 체결하게 된다.

따라서 원판에 하부금형과 상부금형을 분리, 결합하는 과정에서 금형을 정해진 위치에 정확하게 위치시켜야 결합이 가능할 뿐만 아니라, 하부금형에서 상부금형을 분리 결합하기 위해서는 잠금수단의 볼트와 너트를 풀고 조이는 작업을 반복해야 함으로써 많은 시간이 소요되기 때문에 작업 능률이 떨어질 뿐만 아니라, 상기와 같은 상부금형과 하부금형의 분리, 결합 과정이 모두 모두 수작업에 의해 이루어져야 하기 때문에 인건비 지출이 불가피하고, 생산성도 떨어지는 단점이 있었다.

따라서 종래기술의 결점인 금형의 분리, 결합 과정을 자동화함으로써 인건비를 절감하고, 금형의 분리 및 결합에 소요되는 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있게 함과 동시에 금형의 교체 및 유지 보수가 용이하게 한 원심주조기의 금형 결합장치의 개발이 절실한 실정이다.

본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치는 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서, 상면에 지지부(101)를 돌출 형성하고, 중심부에는 승강안내공(102)을 형성하여 원심주조기의 구동수단(901)에 의해 회전 구동되는 회전체(100)와;

상기 회전체(100)를 회전 가능케 지지하는 베어링(201)을 구비하여 상기 원심주조기에 고정 설치되는 베이스블록(200)과;

상부에 환상의 걸림홈(301)을 형성하여 승강수단(902)에 의해 승강 가능하도록 상기 승강안내공(102)에 설치하는 승강체(300)와;

중심부에 결합봉(401)을 돌출 형성하고, 상기 지지부(101)에 나사 결합되는 체결볼트의 투입을 위한 통공(402)과, 중심부에서 원주 방향으로 길게 형성된 안내장공(403)을 번갈아 방사형으로 형성한 지지판(400)과;

상기 결합봉(401)에 대응하는 결합공(501)을 저면 중심부에 형성하여 상기 지지판(400) 상면 중심부에 안착되는 하부금형(500)과;

상면 중심부에 용탕주입구(601)를 형성하고, 외주면에는 환상의 걸림턱(602)을 형성하여 상기 하부금형(500) 상부에 결합하는 상부금형(600)과;

상기 지지판(400) 상부에 방사형으로 설치되어 승강체(300)의 승강에 의해 외향으로 벌어지거나, 내향으로 오므라들면서 상기 지지판(400) 상부에 적재되는 상기 상부금형(600)과 하부금형(500)을 가압 고정하는 클램핑수단(700)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전체(100) 상부에는 상부요입홈(104)을 형성하고, 상기 승강체(300)의 상부에는 상기 상부요입홈(104)에 걸리는 환상의 단턱부(302)를 더 구비하며,

상기 회전체(100)의 하부에는 하부요입홈(105)을 형성하고, 상기 승강체(300)의 하단부에는 수나사부(303)를 형성하여 상기 수나사부(303)에 지지너트(304)를 나사 결합하며, 상기 하부요입홈(105)의 상면과 상기 지지너트(304) 간에 코일스프링(305)을 설치하여 상기 승강체(300)의 탄력적인 승강 작동이 가능케 하는 것을 특징으로 한다.

상기 클램핑수단(700)은, 상기 회전체(100) 상부에 고정하는 힌지부(701)와; 상기 힌지부(701)에서 회전 가능케 힌지 결합되어, 일단부는 상기 승강체(300)의 걸림홈(301) 내부에 삽입하고, 타단부는 상기 상부금형(600)과 하부금형(500)을 가압 고정하는 클램핑포크(702)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 클램핑포크(702)의 수직단부에는 상기 상부금형(600)의 외주면에 형성된 걸림턱(602)에 걸리는 걸림부(702a)를 더 구비하여, 상기 상부금형(600)을 수직 하방으로 가압 고정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치는 이상과 같은 구성을 통해서 상부금형과 하부금형으로 이루어지는 원심주조기의 금형을 신속하게 분리 및 결합할 수 있도록 함으로써 금형의 분리 및 결합에 소요되는 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있게 함과 동시에 금형의 교체 및 유지 보수가 용이하게 한 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치는 상부금형과 하부금형으로 이루어지는 원심주조기의 금형을 신속하게 분리 및 결합할 수 있도록 함으로써 금형의 분리 및 결합에 소요되는 시간을 단축하여 작업 능률이 크게 향상됨과 동시에 금형의 교체 및 유지 보수가 용이한 이점이 있다.

또한, 금형의 분리 결합 과정이 원터치 방식으로 간소화됨으로써 금형의 분리 결합 과정 및 제품 취출 과정의 자동화가 용이하고 그로 인해 인건비 절감과 생산성 향상 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치의 실시 예에 따른 사시도.
도 2는 본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치의 실시 예에 따른 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치의 실시 예에 따른 금형의 고정 해제 상태 정면 단면도.
도 4는 본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치의 실시 예에 따른 금형의 고정 설정 상태 정면 단면도.
도 5는 본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치의 실시 예에 따라 제조된 주물 제품을 나타낸 사시도.
도 6, 도 7은 종래기술의 금형 결합장치를 나타낸 분해 사시도.

이하, 본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치는 원심주조기의 구동수단(901)에 의해 회전 구동되는 회전체(100)와; 상기 원심주조기에 고정 설치되어 상기 회전체(100)를 회전 가능케 지지하는 베이스블록(200)과; 승강수단(902)에 의해 승강 가능하도록 상기 회전체(100) 중심부에 설치하는 승강체(300)와; 상기 회전체(100) 상부에 설치하는 지지판(400)과; 상기 지지판(400) 상면에 안착되는 하부금형(500)과; 상기 하부금형(500) 상부에 결합하는 상부금형(600)과; 상기 지지판(400) 상부에 설치되어 승강체(300)의 승강에 의해 외향으로 벌어지거나, 내향으로 오므라들면서 상기 지지판(400) 상부에 적재되는 상기 상부금형(600)과 하부금형(500)을 가압 고정하는 클램핑수단(700)을 포함하여 구성한다.

상기 회전체(100)는 상면에 상기 지지판(400)을 지지하는 지지부(101)를 방사형으로 돌출 형성하고, 중심부에는 상기 승강체(300)의 승강을 안내하는 승강안내공(102)을 세로 방향으로 형성하여 원심주조기의 구동수단(901)에 의해 회전 구동되게 한다.

상기 원심주조기의 구동수단(901)은 모터에 의한 벨트 구동 방식을 적용하고, 동력 전달 과정에서의 안전성 확보를 위한 동력 단속이 가능하도록 회전체(100)의 하단부에는 클러치수단(103)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 베이스블록(200)은 중심부에 수직으로 중심공을 형성하여, 상기 회전체(100)의 저면에서 돌출 형성된 결합관체를 회전 가능케 지지하기 위하여 상기 중심공 내부에 적어도 하나 이상의 베어링(201)을 설치하여 상기 원심주조기에 고정 설치한다.

상기 승강체(300)는 상부에 환상의 걸림홈(301)을 형성하여 원심주조기 하부에 설치되는 승강수단(902)에 의해 수직으로 승강 가능하도록 상기 승강안내공(102)에 내부에 설치한다.

상기 승강체(300)가 승강안내공(102) 내부에서 이탈하는 것을 방지하기 위해서 상기 회전체(100) 상부에는 상부요입홈(104)을 형성하고, 상기 승강체(300)의 상부에는 상기 상부요입홈(104)에 걸리는 환상의 단턱부(302)를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 승강체(300)의 효율적인 승강 작동을 위해서 상기 회전체(100)의 하부에는 하부요입홈(105)을 형성하고, 상기 승강체(300)의 하단부에는 수나사부(303)를 형성하여 상기 수나사부(303)에 지지너트(304)를 나사 결합하며, 상기 하부요입홈(105)의 상면과 상기 지지너트(304) 간에 코일스프링(305)을 설치함으로써 상기 승강체(300)의 탄력적인 승강 작동이 가능케 된다.

상기 승강수단(902)은 실린더를 설치하는 것이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아니며, 승강체(300)를 정확한 수직 변위로 승강시킬 수 있는 수단이라면 어떠한 것이든 가능함은 물론이다.

상기 지지판(400)은 중심부에 결합봉(401)을 돌출 형성하고, 상기 지지부(101)에 나사 결합되는 체결볼트의 투입을 위한 통공(402)과, 중심부에서 원주 방향으로 길게 형성된 안내장공(403)을 번갈아 방사형으로 형성하여 상기 회전체(100) 상면에 방사형으로 돌출 형성된 지지판(400) 상부에 분해 조립 가능케 볼트 결합한다.

상기 결합봉(401)은 상기 하부금형(500)의 안착을 위해서 형성하는 것으로서, 하부금형(500)의 크기나 구조에 대응하여 결합봉(401)의 직경과 높이의 변경이 가능하도록 지지판(400) 중심부에 분해 조립 가능케 나사 결합하는 형태로 설치하는 것이 바람직하다.

상기 안내장공(403)은 상기 지지판(400) 상부에 안착되는 하부금형(500)과, 상기 하부금형(500) 상부에 결합하는 상부금형(600)을 고정하는 클램핑수단(700)의 동작 안내를 위해 형성한 것으로써 구체적인 작용에 대해서는 아래 클램핑수단(700)의 설명에서 함께 설명한다.

상기 하부금형(500)은 상기 결합봉(401)에 대응하는 결합공(501)을 저면 중심부에 형성함으로써 상기 지지판(400) 상면 중심부에 신속하고 간편하게 안착시키는 것이 가능하다.

상기 상부금형(600)은 상면 중심부에 용탕주입구(601)를 형성하고, 외주면에는 환상의 걸림턱(602)을 형성하여 상기 하부금형(500) 상부에 결합한다.

상기 상부금형(600)의 저면은 상기 하부금형(500)의 상면에 대응하는 형상으로 형성한다. 즉, 상기 하부금형(500)과 상부금형(600)에 형성되는 캐비티의 형상이나, 모양, 위치는 원심주조로 성형되는 주물 제품의 설계에 따라서 다양한 형태로 변경 가능함은 물론이다.

상기 클램핑수단(700)은 상기 지지판(400) 상부에 방사형으로 설치되어 승강체(300)의 승강에 의해 외향으로 벌어지거나, 내향으로 오므라들면서 상기 지지판(400) 상부에 적재되는 상기 상부금형(600)과 하부금형(500)을 가압 고정한다.

즉, 상기 클램핑수단(700)은, 상기 회전체(100) 상부에 고정하는 힌지부(701)와; 상기 힌지부(701)에서 회전 가능케 힌지 결합되어, 일단부는 상기 승강체(300)의 걸림홈(301) 내부에 삽입하고, 타단부는 상기 상부금형(600)과 하부금형(500)을 가압 고정하는 클램핑포크(702)를 포함하여 구성한다.

상기 힌지부(701)는 상기 회전체(100) 상면에 분해 조립 가능하도록 회전체(100) 상면에 볼트 결합되는 부착편(701a)과, 상기 부착편(701a) 상부에서 한 쌍이 소정 간격으로 돌출 형성되는 지지편(701b)으로 구성된다.

상기 클램핑포크(702)는 "ㄴ"자 형태로 형성되어 직각부를 상기 힌지부(701)의 지지편(701b) 사이에 투입하여 회전 가능케 힌지 결합하고, 수평단부를 상기 승강체(300)의 걸림홈(301) 내부에 삽입 설치하며, 수직단부가 상기 지지판(400)에 형성된 안내장공(403)을 관통하여 지지판(400) 상부에 위치하는 금형을 가압 고정케 하되, 회전체(100) 상부에 방사형을 배치되는 다수의 클램핑포크(702) 중 일부는 상부금형(600)을 가압 고정하고, 다른 일부는 하부금형(500)을 가압 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

따라서 상기 승강체(300)가 승강함에 따라서 상기 힌지부(701)에 회동 가능케 결합된 클램핑포크(702)의 수평단부가 승강함으로써 힌지부(701)를 중심으로 클램핑포크(702)가 회동하여 지렛대원리에 의해 클램핑포크(702)의 수직단부가 상기 하부금형(500)과 상부금형(600)을 가압 고정하게 된다.

상기 클램핑포크(702)의 수직단부에는 상기 상부금형(600)의 외주면에 형성된 걸림턱(602)에 걸리는 걸림부(702a)를 더 구비함으로써 상기 상부금형(600)을 수직 하방으로 가압 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 클램핑포크(702)를 이용하여 상부금형(600)을 수직 하방으로 가압 고정하는 경우에, 상기 하부금형(500)은 상부금형(600)에 의해 수직 하방으로 압력이 가해짐으로써 상부금형(600)과 하부금형(500)의 견고한 결합이 이루어지기 때문에, 하부금형(500)을 가압 고정하는 클램핑포크(702)의 경우에는 수직단부가 하부금형(500)의 외주면에 밀착되면서 가압 고정하는 것도 가능하다.

이상과 같은 본 발명의 기술이 적용된 원심주조기의 금형 결합장치의 작동 관계를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 원심주조기의 금형 결합장치를 이용하여 금형을 결합하기 위해서는 저면 중심부에 결합공(501)을 형성한 하부금형(500)을 상기 지지판(400) 중심부에 돌출 형성된 결합봉(401)에 끼워서 하부금형(500)을 지지판(400) 중심부에 안착시킨다.

하부금형(500)의 안착이 완료되면, 하부금형(500) 상부에 상부금형(600)을 결합하게 되는데, 상부금형(600)의 저면은 하부금형(500)의 상면에 대응하는 형상으로 형성됨으로써 하부금형(500) 상부에 상부금형(600)을 적재하면 하부금형(500)과 상부금형(600)의 중심이 상호 일치하면서 상부금형(600)의 적재가 이루어진다.

그리하여 지지판(400) 상부에 하부금형(500)과 상부금형(600)의 적재가 완료되면, 승강수단(902)을 이용하여 승강체(300)를 하강시킴으로써, 상기 지지판(400) 상부에 방사형으로 설치되어 상기 승강체(300)의 상부에 형성된 환상의 걸림홈(301)에 수평단부가 끼워진 다수의 클램핑포크(702) 회동하여 클램핑포크(702)의 수직단부에 형성된 걸림부(702a)가 상부금형(600)의 외주면에 형성된 걸림턱(602)에 걸리면서 상부금형(600)을 수직 하방으로 가압 고정함으로써 하부금형(500)과 상부금형(600)의 견고한 결합과 고정이 원터치 방식으로 신속하고 간편하며, 자동으로 이루어지게 된다.

상기와 같이 지지판(400) 상부에 적재된 하부금형(500)과 상부금형(600)의 결합 고정이 완료되면, 구동수단(901)에 의해 회전체(100)가 회전 구동하게 되고, 그러한 과정 중에 상부금형(600)에 형성된 용탕주입구(601)에 용탕을 주입하게 되면, 회전하는 금형의 캐비티 내부에 주입된 용탕에 원심력이 작용하여 첨부도면 도 5와 같이 링 형태의 주물 제품 성형이 이루어지게 된다.

한편, 상기와 같이 원심주조에 의한 주물 성형이 완료된 후에, 주물 제품을 취출하고자 하는 경우에는 주물의 성형 후 냉각이 충분히 이루어지고, 구동수단(901)의 작동이 멈춘 상태에서, 승강체(300)가 승강수단(902)에 의해 상승하면, 승강체(300)의 걸림홈(301)에 수평단부가 끼워진 클램핑포크(702)가 회동하여 클램핑포크(702)의 걸림부(702a)가 상부금형(600)의 걸림턱(602)에서 분리된다.

따라서 상부금형(600)을 수직으로 들어올리면 상부금형(600)이 하부금형(500)에서 분리됨으로써 하부금형(500) 상부에 적재된 주물 제품을 취출할 수 있게 되는데, 상기와 같이 하부금형(500) 상부에 결합된 상부금형(600)을 수직으로 들어올리는 작업은 수작업에 의할 경우 신속하고 간편하게 이루어질 수 있어 노동강도가 현저히 낮고, 상부금형(600)을 수직으로 들어올리는 작업 형태가 매우 단순하고 간소하기 때문에 쉽게 자동화가 가능케 된다.

또한, 상기와 같이 상부금형(600)의 분리 후 하부금형(500) 상부에 적재된 제품의 취출도 간편하게 수행 가능하기 때문에 상부금형(600)의 분리, 결합뿐만 아니라, 제품의 취출까지도 완전 자동화가 가능함으로써 인건비 절감뿐만 아니라, 원심주조 공정의 완전 자동화를 통해서 제품의 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

A: 주물제품 100: 회전체
101: 지지부 102: 승강안내공
103: 클러치수단 200: 베이스블록
201: 베어링 300: 승강체
301: 걸림홈 302: 단턱부
303: 수나사부 400: 지지판
401: 결합봉 402: 통공
403: 안내장공 500: 하부금형
501: 결합공 600: 상부금형
601: 용탕주입구 602: 걸림턱
700: 클램핑수단 701: 힌지부
702: 클램핑포크 702a: 걸림부
900: 원심주조기 901: 구동수단
902: 승강수단

Claims (4)

1. 상면에 지지부(101)를 돌출 형성하고, 중심부에는 승강안내공(102)을 형성하여 원심주조기의 구동수단(901)에 의해 회전 구동되는 회전체(100)와;
   상기 회전체(100)를 회전 가능케 지지하는 베어링(201)을 구비하여 상기 원심주조기에 고정 설치되는 베이스블록(200)과;
   상부에 환상의 걸림홈(301)을 형성하여 승강수단(902)에 의해 승강 가능하도록 상기 승강안내공(102)에 설치하는 승강체(300)와;
   중심부에 결합봉(401)을 돌출 형성하고, 상기 지지부(101)에 나사 결합되는 체결볼트의 투입을 위한 통공(402)과, 중심부에서 원주 방향으로 길게 형성된 안내장공(403)을 번갈아 방사형으로 형성한 지지판(400)과;
   상기 결합봉(401)에 대응하는 결합공(501)을 저면 중심부에 형성하여 상기 지지판(400) 상면 중심부에 안착되는 하부금형(500)과;
   상면 중심부에 용탕주입구(601)를 형성하고, 외주면에는 환상의 걸림턱(602)을 형성하여 상기 하부금형(500) 상부에 결합하는 상부금형(600)과;
   상기 지지판(400) 상부에 방사형으로 설치되어 승강체(300)의 승강에 의해 외향으로 벌어지거나, 내향으로 오므라들면서 상기 지지판(400) 상부에 적재되는 상기 상부금형(600)과 하부금형(500)을 가압 고정하는 클램핑수단(700)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조기의 금형 결합장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전체(100) 상부에는 상부요입홈(104)을 형성하고, 상기 승강체(300)의 상부에는 상기 상부요입홈(104)에 걸리는 환상의 단턱부(302)를 더 구비하며,
   상기 회전체(100)의 하부에는 하부요입홈(105)을 형성하고, 상기 승강체(300)의 하단부에는 수나사부(303)를 형성하여 상기 수나사부(303)에 지지너트(304)를 나사 결합하며, 상기 하부요입홈(105)의 상면과 상기 지지너트(304) 간에 코일스프링(305)을 설치하여 상기 승강체(300)의 탄력적인 승강 작동이 가능케 하는 것을 특징으로 하는 원심주조기의 금형 결합장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 클램핑수단(700)은, 상기 회전체(100) 상부에 고정하는 힌지부(701)와;
   상기 힌지부(701)에서 회전 가능케 힌지 결합되어, 일단부는 상기 승강체(300)의 걸림홈(301) 내부에 삽입하고, 타단부는 상기 상부금형(600)과 하부금형(500)을 가압 고정하는 클램핑포크(702)를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조기의 금형 결합장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 클램핑포크(702)의 수직단부에는 상기 상부금형(600)의 외주면에 형성된 걸림턱(602)에 걸리는 걸림부(702a)를 더 구비하여, 상기 상부금형(600)을 수직 하방으로 가압 고정하는 것을 특징으로 하는 원심주조기의 금형 결합장치.

Images