KR102074522B1

KR102074522B1 - 자동 원심주조용 금형들뜸방지장치

Info

Publication number: KR102074522B1
Application number: KR1020180050322A
Authority: KR
Inventors: 백승민
Original assignee: 백승민
Priority date: 2018-05-01
Filing date: 2018-05-01
Publication date: 2020-02-06
Also published as: KR20190126215A

Abstract

본 발명은 자동 원심 주조장치에 있어서 상,하금형 사이가 들뜨게 되는 것을 방지할 수 있도록 개선된 자동 원심주조용 금형들뜸방지장치에 관한 것으로서, 기대(1)에 구비되는 구동모터(2) 동력으로 회전되는 금형회전테이블(3) 상부에 설치되는 하금형(10)과 상금형(11) 상부쪽으로 설치되는 금형들뜸방지장치(20)에 있어서, 상기 구동모터(2) 일측의 기대(1)에 설치되는 실린더(22)의 고정로드(22a)에 고정되어 상금형(11) 상부쪽에서 상하방향으로 이동되는 승하강부재(21)와, 상기 승하강부재(21) 하부에 고정되고 중앙홀(23a)을 갖는 부동부재(23)와, 상기 부동부재(23) 외주면쪽으로 구비되는 베어링(25)에 의해 회동 가능하도록 구비되는 링형태의 외측회동부재(24)와, 상기 외측회동부재(24) 하부에 구비되고 상금형(11) 상부면에 있는 센터정합홈부(13)에 정합되는 센터가압돌기(26)나 가압볼(260)을 포함하여 구성되게 이루어진 것이다.

Description

자동 원심주조용 금형들뜸방지장치{A device for pressing a mold used for centrifugal casting}

본 발명은 자동 원심 주조장치에 있어서 상,하금형 사이가 들뜨게 되는 것을 방지할 수 있도록 개선된 자동 원심주조용 금형들뜸방지장치에 관한 것이다.

선행기술문헌의 특허문헌에 기재된 바와 같은 자동 원심주조장치가 개시되고 있고, 이러한 자동 원심주조장치는 하금형 상부에 상금형이 얹혀진 상태에서 주물이 투입된 후 상,하금형을 회전시켜서 가령 궤도차령의 트랙롤러 등에 사용되는 플로팅 실(fioating seal)과 같은 주조제품이 제조되는 것이다.

그러므로 상,하금형은 주조시에 고온의 열에너지를 받기 때문에 장시간 사용하게 되면 열변형이 발생되어 상,하금형 사이에 들뜸현상이 발생됨으로써 주물이 상,하금형사이의 틈새로 누출되는 등의 문제점이 야기될 뿐만 아니라 심한 경우에는 상금형을 교체해야 함으로써 금형 교체비용이 많이 소요되는 등의 문제점이 있다.

KR 10-2006-0020526 A 2006.03.06 3쪽 8~10줄

본 발명은 자동 원심 주조장치에 있어서 상,하금형 사이가 들뜨게 되는 것을 방지할 수 있도록 개선된 자동 원심주조용 금형들뜸방지장치를 제공하려는 그 목적이 있다.

본 발명은, 기대에 구비되는 구동모터 동력으로 회전되는 금형회전테이블 상부에 설치되는 하금형과 상금형 상부쪽으로 설치되는 금형들뜸방지장치에 있어서, 상기 구동모터 일측의 기대에 설치되고 하부에 피스톤로드가 있는 실린더의 고정로드 상단부에 고정되어 상금형 상부쪽에서 상하방향으로 이동되거나 회동되는 승하강부재와, 상기 승하강부재 하부에 고정되고 중앙홀을 갖는 부동부재와, 상기 부동부재 외주면쪽으로 구비되는 베어링에 의해 회동 가능하도록 구비되는 링형태의 외측회동부재와, 상기 외측회동부재 하부에 구비되고 상금형 상부면에 있는 센터정합홈부에 정합되는 센터가압돌기나 가압볼을 포함하여 구성되게 이루어지는 것을 그 특징으로 한다.

상기 센터가압돌기가 외측회동부재와 일체로 고정되어 돌출되거나, 외측회동부재 내부에 내장되게 구비되는 탄발스프링의 탄력을 받아서 센터가압돌기가 돌출되도록 구성되게 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.

상기 가압볼은, 외측회동부재에 있는 승하강공내에 삽입되게 하되 승하강공 하부 외측으로 구비되는 이탈방지턱부에 의해 걸림되게 하여 일부만 하측방향으로 노출되게 설치되고 승하강공 내부에 있는 탄발스프링의 탄력을 받아서 돌출되도록 구성되게 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.

본 발명은 상,하금형이 맞물린 상태에서 회전되는 상태에서 상,하금형이 사이가 들뜨지 않게 됨으로써 상,하금형사이의 틈새로 주물이 누출되지 않게 되므로 플로팅 실과 같은 주조제품을 양호하게 주조할 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고 상,하금형의 회전시에 열변형이 특히 많이 발생되는 상금형을 가압하게 되므로 상금형의 열변형을 최대한 억제하게 되므로 상,하금형사이의 틈새 발생을 최대한 억제되게 할 뿐만 아니라 상금형의 변형을 방지하게 되므로 종래와 같이 상금형을 교체해야 함으로써 금형 교체비용이 많이 소요되는 것을 최소화할 수 있게 되는 경제적인 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 자동 원심주조용 금형들뜸방지장치의 실시 구성도,
도 2는 본 발명에 의해 가압되는 상,하금형의 분리 구성도,
도 3은 도 2에 보인 상금형의 평면 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예의 금형들뜸방지장치의 전체 단면 구성도,
도 5는 본 발명의 작용을 설명하는 전체 구성도,
도 6은 본 발명이 실시되어 주조된 주조제품의 단면 구성도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예의 금형들뜸방지장치의 전체 단면 구성도,
도 8은 도 7에서 요부를 발췌한 단면 구성도,
도 9는 본 발명의 또다른 실시예의 금형들뜸방지장치의 전체 단면 구성도,
도 10은 도 9에서 요부를 발췌한 단면 구성도이다.

본 발명을 첨부된 바람직한 실시도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 자동 원심 주조장치에 있어서 주조금형은 하금형(10)(하형이라고도 함)과 상금형(11)으로 되어 있고, 금형회전테이블(3) 위에 얹혀지도록 설치되는 하금형(10) 위에 상금형(11)이 얹혀진 상태에서 용융된 주물(이하 주물이라고 함)이 상금형(11)의 중앙공(12)으로 투입되는 것이다.

그리고 기대(1)에 고정되게 구비된 구동모터(2) 동력으로 금형회전테이블(3)을 고속으로 회전시키면 상,하금형(11,10)내에 있는 주물이 원심력으로 내주면 방향으로 이동됨으로써 주조제품(S)이 형성되는 것이고, 주조제품(S)이 만들어지게 되면 구동모터(2)를 정지시켜서 금형회전테이블(3)이 정지된 후에는 금형이동장치(미도시됨)에 의해서 상,하금형(11,10) 전체를 들어내서 다른 장소로 이동시킨 후에 상,하금형(11,10)을 분리시키고 주조제품(S)을 분리시키게 되면 도 6에 나타낸 바와 같은 플로팅 실(fioating seal)과 같은 주조제품(S)이 완성 되는 것으로서, 이러한 자동 원심 주조방식은 이미 알려진 기술이다.

따라서, 본 발명은 금형회전테이블(3) 위에 얹혀지도록 설치되는 상,하금형(11,10)이 회전되는 과정에 들뜸현상이 미연에 방지될 수 있도록 하는 금형들뜸방지장치(20)를 제공한다.

본 발명의 금형들뜸방지장치(20)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 구동모터(2) 일측의 기대(1)에 설치되고 하부에는 피스톤로드(22b)가 있고 상부에는 고정로드(22a)가 있는 실린더(22)를 구비하고, 상기 실린더(22)의 고정로드(22a) 상단부에 고정되어 상금형(11) 상부쪽에서 상하방향으로 이동되는 승하강부재(21)를 구비한다.

상기 실린더(22)는 상부쪽의 고정로드(22a)가 고정된 것이고, 하부쪽의 피스톤로드(22b)는 실린더(22) 내부로 출몰되게 이동되는 것으로서, 이러한 실린더(22)는 공압실린더나 유압실린더가 채용될 수 있으나 공압실린더가 채용되게 하는 것이 바람직하고, 이러한 실린더(22)는 이미 알려진 것이므로 상세한 도면과 설명은 생략하는 것으로 한다.

상기 실린더(22)가 채용되는 경우에는 피스톤로드(22b) 하단 끝단부가 고정부재(부호없음)에 고정되게 설치되고, 고정로드(22a)는 가이드부재(부호없음)에 지지되어 상하방향으로 이동 가능하도록 설치된다.

따라서, 도 1에 나타낸 바와 같이 피스톤로드(22b)가 실린더(22)로부터 외측방향으로 나오도록 이동되면 실린더(22)와 고정로드(22a) 전체가 상부방향으로 이동되어서 고정로드(22a) 상단부에 고정된 승하강부재(21)가 상,하금형(11,10) 위쪽에서 상부방향으로 이동되고, 반대로 피스톤로드(22b)가 실린더(22) 내부로 들어가도록 이동되면 도 5에 나타낸 바와 같이 실린더(22)와 고정로드(22b) 본체가 하부방향으로 이동되어서 고정로드(22a) 상단부에 고정된 승하강부재(21)가 상,하금형(11,10) 쪽인 하부방향으로 이동되게 동작되는 것이다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이 승하강부재(21)가 상,하금형(11,10) 위쪽에서 상부방향으로 이동된 상태에서는 이미 앞서 설명된 바와 같이 금형이동장치(미도시됨)에 의해서 상,하금형(11,10) 전체를 금형회전테이블(33)로부터 들어내어서 다른 장소로 이동시키거나, 또는 주조제품(S)이 제거된 새로운 상,하금형(11,10)을 금형이동장치(미도시됨)에 의해서 다시 금형회전테이블(30)에 안착시키는 되는 것으로서, 상기한 바와 같이 실린더(22)를 제어하는 것은 자동 또는 반자동으로 제어할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명은 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이 승하강부재(21) 하부에 고정되고 중앙홀(23a)을 갖는 부동부재(23)를 구비하고, 상기 부동부재(23) 외주면쪽으로 구비되는 베어링(25)에 의해 회동 가능하도록 구비되는 링형태의 외측회동부재(24)를 구비한다. 상기 베어링(25)이 부동부재(23) 및 외측회동부재(24)와 고정되게 결합되는 것은 이미 알려진 것이므로 상세한 도면과 설명은 생략하는 것으로 한다. 부호 23b는 승하강부재(21)에 부동부재(23)를 고정시키는 고정볼트를 나타낸다.

따라서, 본 발명은 외측회동부재(24) 하부에 구비되고 상금형(11) 상부면에 있는 센터정합홈부(13)에 정합되는 센터가압돌기(26)가 외측회동부재(24)와 일체로 고정되어 돌출되도록 되어 있다. 상기 센터정합홈부(13)는 도 3에 나타낸 바와 같이 원형 형태가 바람직하고, 아울러서 센터가압돌기(26)도 센터정합홈부(13)와 같이 원형 형태를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 도 1에 나타낸 바와 같이 금형들뜸방지장치(20)가 상,하금형(11,10) 위쪽으로 상승되게 이동된 상태에서 실린더(22)를 동작시켜서 도 5에 나타낸 바와 같이 상금형(11)쪽으로 밀착되도록 하강되게 이동시키게 되면 상금형(11)의 센터정합홈부(13)에 센터가압돌기(26)가 삽입되어 정합되는 상태가 되면서 센터가압돌기(26)가 상금형(11)을 가압하는 상태가 된다.

그러므로 센터가압돌기(26)가 상금형(11)을 가압함으로써 상금형(11)이 하금형(10)쪽으로 가압되어 강하게 밀착되기 때문에 상,하금형(11,10)간에 틈새가 없게 되는 것이고, 이러한 상태에서 중앙홀(23a)을 통해서 용융된 주물(쇳물)을 투입하여 상,하금형(11,10)으로 주물이 투입되게 하는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같이 상,하금형(11,10)으로 주물이 투입되는 과정에도 센터가압돌기(26)가 상금형(11)의 외곽부분을 가압하여 하금형(10)과 강하게 밀착되게 하고 있기 때문에 상,하금형(11,10)이 상호 접촉되는 외곽쪽 부분이 들뜸이 없이 강한 압력으로 밀착되는 상태가 됨으로써 상,하금형(11,10) 중앙으로 투입된 주물(쇳물)이 상,하금형(11,10) 외부로 전혀 누출되지 않게 되는 것이다.

다음, 구동모터(2)를 구동시켜서 금형회전테이블(3)을 고속회전시키게 되면 주물이 상금형(11)의 내주면주형틀(14) 방향으로 원심력으로 쏠리도록 이동됨에 따라 하나의 주조제품(S)이 형성되는 것이다.

이때, 본 발명은 상,하금형(11,10)이 고속 회전되는 과정에도 외측회동부재(24)가 상,하금형(11,10)과 동시적으로 회전되면서 센터가압돌기(26)가 상금형(11)의 외곽부분을 가압하여 하금형(10)과 강하게 밀착되게 하고 있기 때문에 상,하금형(11,10)이 상호 접촉되는 외곽쪽 부분이 들뜸이 없이 강한 압력으로 밀착되는 상태가 됨으로써 내주면주형틀(14)쪽으로 원심력에 의해서 이동되는 주물(쇳물)이 상,하금형(11,10) 외부로 전혀 누출되지 않게 되는 것이다.

그리고 본 발명은 고온으로 용융된 주물로부터 열을 전달받게 되는 상금형(11)의 외곽부분을 센터가압돌기(26)가 강한 가압력으로 가압하고 있기 때문에 상금형(11)의 열변형을 최대한 억제시키는 역할을 하게 된다.

그러므로 회전시에 열변형이 특히 많이 발생되는 상금형(11)을 가압하여 상금형(11)의 열변형을 최대한 억제하게 하여 열변형을 최대한 방지하게 되므로 종래와 같이 상금형을 교체해야 함으로써 금형 교체비용이 많이 소요되는 것을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 5에 나타낸 바와 같이 주조제품(S) 형성이 완료되면 구동모터(2)를 정지시켜서 금형회전테이블(3)이 정지되게 한 다음에서 실린더(22)의 피스톤로드(22b)가 외부로 나오도록 가동시켜서 금형들뜸방지장치(20)를 도 1에 나타낸 바와 같이 상부방향으로 상승되게 이동되게 한다.

다음, 상기 상태에서 상,하금형(11,10) 전체를 이미 앞서 설명한 바와 같이 금형이동장치(미도시됨)에 의해서 상,하금형(11,10) 전체를 들어내서 다른 장소로 이동시킨 후에 상,하금형(11,10)을 분리시키고 주조제품(S)을 분리시키게 되면 도 6에 나타낸 바와 같은 플로팅 실(fioating seal)과 같은 주조제품(S)이 완성 되는 것이고, 상기한 바와 같은 동일한 방법으로 반복적으로 실시됨으로써 주조제품(S)를 계속 생산할 수 있게 되는 것이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 앞서 설명된 금형들뜸방지장치(20)와 동일한 구성 부분의 설명은 생략하고 요부만 설명하는 것으로 한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 센터가압돌기(26)는, 외측회동부재(24) 내부에 내장되게 구비되는 탄발스프링(27)의 탄력을 받아서 센터가압돌기(26)가 돌출되도록 구성되게 이루어질 수 있다.

이 경우에는 도 8에 나타낸 바와 같이 외측회동부재(24)에 구비되는 승하강공(241)에 탄발스프링(27)과 센터가압돌기(26) 상단부가 삽입되게 하여 센터가압돌기(26)가 탄발스프링(27)의 탄력으로 외측회동부재(24) 하부방향으로 돌출되게 하되, 승하강공(241) 내부에 구비되는 걸림턱(242)에 센터가압돌기(26) 상단부에 구비되는 걸림단부(261)가 걸림되도록 함으로써 센터가압돌기(26)가 승하강공(241)으로부터 이탈되지 않도록 구성되게 한 것이다.

따라서, 본 발명은 센터가압돌기(26)가 센터정합홈부(13)에 삽입되는 과정에 탄발스프링(27)의 탄력을 받는 센터가압돌기(26)가 약간 상부방향으로 유동 가능하게 되므로 센터가압돌기(26)가 센터정합홈부(13)에 접촉되면서 발생될 수 있는 충격력을 최소화할 수 있게 되어서 상금형(11)을 보호할 수 있게 되는 것이고, 센터가압돌기(26)가 센터정합홈부(13)에 삽입되어 완전히 정합된 상태에서는 다수의 탄발스프링(27)의 탄력들이 동시에 상금형(11)에 작용되므로 상당한 가압력으로 센터가압돌기(26)가 상금형(11)을 가압하게 됨으로써 상,하금형(11,10)간의 들뜸현상이 없게 되는 것이다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 앞서 설명된 금형들뜸방지장치(20)와 동일한 구성 부분의 설명은 생략하고 요부만 설명하는 것으로 한다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명은 가압볼(260)이 센터정합홈부(13)에 삽입되어 상금형(11)을 가압할 수 있도록 할 수도 있다.

이 경우에는, 도 10에 나타낸 바와 같이 가압볼(260)은 외측회동부재(24)에 있는 승하강공(241)내에 삽입되게 하되 승하강공(241) 하부 외측으로 구비되는 이탈방지턱부(243)에 의해 걸림되게 하여 일부만 하측방향으로 노출되게 설치되고 승하강공(241) 내부에 있는 탄발스프링(27)의 탄력을 받아서 돌출되도록 구성되게 이루어지는 것이다.

이때, 승하강공(242)은 가이드부재(244)에 구비되게 하고 이러한 가이드부재(242) 하단부가 안족방향으로 오므려져서 경사지는 이탈방지턱부(243)가 구성되게 하고, 아울러서 승하강공(241)으로 가압볼(260)과 탄발스프링(27)을 삽입시킨 후에 가이드부재(244) 상부쪽 승하강공(241)을 스프링압축용스크류(245)에 의해서 밀봉되게 한 다음에 가이드부재(244) 일부를 외측회동부재(24)에 끼워지게 하게 하여서 고정되도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은 가압볼(260)이 센터정합홈부(13)에 삽입되는 과정에 탄발스프링(27)의 탄력을 받게 되는 가압볼(260)이 약간 상부방향으로 유동 가능하게 되므로 가압볼(260)이 센터정합홈부(13)에 접촉되면서 발생될 수 있는 충격력을 최소화할 수 있게 되어서 상금형(11)을 보호할 수 있게 되는 것일 뿐만 아니라 가압볼(260)이 센터정합홈부(13)에 삽입되어 완전히 정합된 상태에서는 다수의 탄발스프링(27)의 탄력들이 동시에 상금형(11)에 작용되므로 상당한 가압력으로 가압볼(260)이 상금형(11)을 가압하게 됨으로써 상,하금형(11,10)간의 들뜸현상이 없게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 도면으로 도시되고 설명된 것에 반드시 국한 되는 것은 아니고 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 여러 가지로 변형 실시될 수도 있는 것이므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는 한 폭넓게 보호되어야 하는 것은 자명한 것이다.

1:기대 2:구동모터
3:금형회전테이블 10;하금형
11:상금형 12:중앙공
13:센터정합홈부 14:내주면주형틀
20:금형들뜸방지장치 21:승하강부재
22:실린더 22a:고정로드
22b:피스톤로드 23:부동부재
23a:중앙홀 23b:고정볼트
24:외측회동부재 25:베어링
26:센터가압돌기 27:탄발스프링
241:승하강공 242:걸림턱
243:이탈방지턱부 244:가이드부재
245:스프링압축용스크류 261:걸림단부
S:주조제품

Claims

삭제
기대(1)에 구비되는 구동모터(2) 동력으로 회전되는 금형회전테이블(3) 상부에 설치되는 하금형(10)과 상금형(11) 상부쪽으로 설치되는 금형들뜸방지장치(20)에 있어서;
상기 구동모터(2) 일측의 기대(1)에 설치되고 하부에 피스톤로드(22b)가 있는 실린더(22)의 고정로드(22a) 상단부에 고정되어 상금형(11) 상부쪽에서 상하방향으로 이동되는 승하강부재(21)와;
상기 승하강부재(21) 하부에 고정되고 중앙홀(23a)을 갖는 부동부재(23)와;
상기 부동부재(23) 외주면쪽으로 구비되는 베어링(25)에 의해 회동 가능하도록 구비되는 링형태의 외측회동부재(24)와;
상기 외측회동부재(24) 하부에 구비되고 상금형(11) 상부면에 있는 센터정합홈부(13)에 정합되는 센터가압돌기(26)나 가압볼(260)을 포함하여 구성되게 하고;
상기 센터가압돌기(26)는 외측회동부재(24)와 일체로 고정되어 돌출되거나, 외측회동부재(24) 내부에 내장되게 구비되는 탄발스프링(27)의 탄력을 받아서 센터가압돌기(26)가 돌출되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 원심주조용 금형들뜸방지장치.
제 2 항에 있어서,
상기 가압볼(260)은, 외측회동부재(24)에 있는 승하강공(241)내에 삽입되게 하되 승하강공(241) 하부 외측으로 구비되는 이탈방지턱부(243)에 의해 걸림되게 하여 일부만 하측방향으로 노출되게 설치되고 승하강공(241) 내부에 있는 탄발스프링(27)의 탄력을 받아서 돌출되도록 구성되게 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 원심주조용 금형들뜸방지장치.