KR102118990B1

KR102118990B1 - Riser sleeve with air gap

Info

Publication number: KR102118990B1
Application number: KR1020157016457A
Authority: KR
Inventors: 로날드 씨 아우프더하이드; 숀 알. 하몬; 리 알. 호바스; 랄프 이. 쇼만
Original assignee: 에이에스케이 케미칼스 엘엘씨
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2020-06-04
Also published as: US20150298201A1; KR20150101451A; ZA201502947B; WO2014078822A2; BR112015011090A2; MX2015006228A; CA2891923A1; RU2015122328A; EP2919929A2; PL2919929T3; CN104936722A; ES2819199T3; WO2014078822A3; EP2919929B1; JP2015534906A

Abstract

주물 주조 작업에 사용하기 위한 라이저 슬리브(100)는 원통형 바디를 가지고, 상기 바디의 측벽(14)은 상기 바디의 하단으로부터 상단(12)으로 균일하게 테이퍼되거나 또는 테이퍼되지 않을 수 있다. 상기 라이저 슬리브는 상기 측벽 상에 형성되고 상기 바디의 축방향으로 상단으로부터 연장되는 다수의 캐비티(102)에 의해 특징된다. 이 캐비티들은 라이저 슬리브가 주형 내부로 삽입될 때 공기 갭을 제공하여, 상기 라이저 슬리브와 상기 주형 사이의 경계에서 열손실을 줄인다. The riser sleeve 100 for use in the casting operation has a cylindrical body, and the side walls 14 of the body may or may not be tapered uniformly from the bottom to the top 12 of the body. The riser sleeve is characterized by a number of cavities 102 formed on the sidewalls and extending from the top in the axial direction of the body. These cavities provide an air gap when the riser sleeve is inserted into the mold, thereby reducing heat loss at the boundary between the riser sleeve and the mold.

Description

Riser sleeve with air gap{RISER SLEEVE WITH AIR GAP}

본 발명의 개시되는 실시예는 용융 금속 주조(casting)에 사용하기 위한 라이저 슬리브(riser sleeve)에 관한 것으로, 특히, 라이저 슬리브가 주형(foundry mold)의 라이저 공동(riser cavity) 내에 삽입되었을 때 폐쇄된 캐비티(cavities)를 제공하도록 라이저 슬리브의 외표면 둘레 형상이 만들어진 라이저 슬리브에 관한 것이다. 더 구체적인 실시예에서, 라이저 슬리브가 주형 내에서 기능 하도록 위치할 때, 상기 캐비티는 일반적으로 상기 슬리브 외면를 따르는 세로의 오목부로서 연장되도록 상기 슬리브에 위치한다.The disclosed embodiment of the present invention relates to a riser sleeve for use in molten metal casting, especially when the riser sleeve is inserted into a riser cavity of a foundry mold. It relates to a riser sleeve that is shaped around the outer surface of the riser sleeve to provide cavities. In a more specific embodiment, when the riser sleeve is positioned to function within the mold, the cavity is positioned in the sleeve such that it generally extends as a longitudinal recess along the sleeve outer surface.

종래 기술문헌 중에서 US Patent 6,640,874에서 설명된 것과 같이, 라이저 슬리브와 그것의 용도는 종래 기술에서 잘 알려져 있다. 라이저 슬리브는 주형에서 도관(conduit) 및 저장조(reservoir)로서 작용한다. 성형될 제품의 특성에 따른 형상으로 미리 형성된 공동 내로 용융 금속이 주입되면, 주입된 용용 금속의 부분은 라이저 내로 흐르고 축적된다. 공동 내의 상기 금속이 응고될 때, 라이저가 없다면 주형 내에서 응고된 금속의 수축이 크기 변화를 가져오고 내부 수축공(internal cavities)이 생길 수 있다. As described in US Patent 6,640,874 among prior art documents, the riser sleeve and its use are well known in the prior art. The riser sleeve acts as a conduit and reservoir in the mold. When molten metal is injected into a cavity pre-formed in a shape according to the characteristics of the product to be molded, a portion of the injected molten metal flows and accumulates into the riser. When the metal in the cavity solidifies, without risers, the shrinkage of the solidified metal in the mold can result in size changes and internal cavities can occur.

라이저 공동(Riser cavity) 내의 금속으로부터 생기는 열의 손실은 상기 금속의 상기 주형과의 경계에서 주로 발생한다. 각기 주형 공동과 연통되어 중력에 의해 공급되는 액체(gravity-feed liquid)를 교환하는 하나 이상의 라이저 슬리브를 주형 내에 전략적으로 배치하고, 슬리브 내의 용융금속을 용융 상태로, 적어도 주조 중의 금속에 대해 우선적으로 용융 상태를 유지함으로써, 용융 금속은 주입 후 상기 슬리브로부터 상기 주형 내로 흐를 수 있고, 상기 수축을 보상한다. 이러한 목적이 달성되지 않는다면, 상기 라이저 슬리브 내의 금속은 단순히 응고되고 제품 완성 시 제거되어야 하는 또 다른 주조 부산물이 된다. The loss of heat from the metal in the riser cavity occurs primarily at the boundary of the metal with the mold. One or more riser sleeves, each communicating with the mold cavity to exchange gravity-feed liquid, are strategically placed in the mold, and the molten metal in the sleeve is melted, at least preferentially to the metal during casting. By maintaining the molten state, molten metal can flow from the sleeve into the mold after injection and compensate for the shrinkage. If this purpose is not achieved, the metal in the riser sleeve simply becomes a solidification and becomes another casting byproduct that must be removed upon product completion.

리저버 슬리브 자체는 완성된 주물(casting)의 일부가 아니다. 일단 주물이 적당하게 냉각되면, 상기 라이저는 주형의 일부로서 제거된다. The reservoir sleeve itself is not part of the finished casting. Once the casting has cooled adequately, the riser is removed as part of the mold.

주조 산업에서는 효과적인 방법으로 그 목적을 달성하는 라이저 슬리브를 제공하기 위한 지속적인 노력이 있어 왔다. 이 노력의 지속성은 추가적인 향상의 필요성을 강조한다. There has been a continuing effort in the foundry industry to provide riser sleeves that achieve their purpose in an effective manner. The continuity of this effort underscores the need for further improvement.

따라서, 종래 기술에서 향상된 라이저 슬리브에 대한 요구가 존재한다. Therefore, there is a need for an improved riser sleeve in the prior art.

이것과 그리고 다른 채워지지 않은 장점들이 주물 주조 작업에서 사용되기 위한 라이저 슬리브에 의해 제공된다. 슬리브는 바디의 바닥으로부터 상단으로 연장되는 외벽을 구비한 바디를 가진다. 라이저 슬리브는 측벽 상에 형성되고, 상기 상기 바디의 축 방향으로 상단로부터 연장되는 복수의 캐비티에 의해 특징된다.This and other unfilled advantages are provided by the riser sleeve for use in foundry casting operations. The sleeve has a body with an outer wall extending from the bottom of the body to the top. The riser sleeve is formed on a side wall and is characterized by a plurality of cavities extending from the top in the axial direction of the body.

어떤 실시 예에서, 상기 바디는 원통형이다. 다른 실시 예에서는 상기 바디는 절두 원뿔형상이고, 바람직하게는 바닥에서 꼭대기로 일정하게 직경이 감소한다. In some embodiments, the body is cylindrical. In another embodiment, the body has a truncated cone shape, preferably a constant diameter reduction from bottom to top.

어떤 실시 예에서, 각각의 복수의 캐비티는 바람직하게는 실질적으로 반원통형이고, 각각의 캐비티는, 바람직하게는 캐비티를 포함하지 않는 외측 벽의 가상의 원주 영역을 따라서 정렬되는 축을 가진다. 일부 실시예에서 각각의 캐비티는 반경을 가지고, 인접한 캐비티들의 축은 라이저 슬리브의 원주 둘레에 상기 반경의 4 배 이상의 간격을 두고 이격되어 있는 것을 특징으로 한다. 어떤 실시예에서, 각각의 캐비티는 바람직하게는 캐비티의 축으로부터 측정할 때, 약 120° 내지 약 180° 범위의 각도로 대향한다. In some embodiments, each of the plurality of cavities is preferably substantially semi-cylindrical, and each cavity has an axis that is preferably aligned along a virtual circumferential area of the outer wall that does not include a cavity. In some embodiments, each cavity has a radius, and the axes of adjacent cavities are spaced around four or more times the radius around the circumference of the riser sleeve. In some embodiments, each cavity is preferably opposed at an angle in the range of about 120° to about 180°, as measured from the axis of the cavity.

어떤 실시예에서, 각 캐비티는 상기 상단으로부터 상기 하단을 향한 거리의 과반을 넘도록 상기 외벽을 따라 연장된다. 그러나, 각각의 캐비티는 상이 하단 보다 위에서 종료한다. In some embodiments, each cavity extends along the outer wall to exceed a majority of the distance from the top towards the bottom. However, each cavity ends above the top of the bottom.

어떤 실시예에서, 상기 복수의 캐비티는 상기 바디의 원주 둘레에, 실질적으로 일정한 간격으로 서로 이격되어 있다. In some embodiments, the plurality of cavities are spaced from one another at substantially regular intervals around the circumference of the body.

어떤 실시예에서, 상기 바디는 실질적으로 속이 빈 중공이고, 원통형 또는 하단으로부터 상단으로 상기 측벽에 상응하는 방식으로 경사진, 내측 벽 또는 내표면을 가진다. In some embodiments, the body is substantially hollow and has a cylindrical, inner wall or inner surface that is inclined in a manner corresponding to the sidewall from the bottom or top to bottom.

개시되는 실시예들은 아래의 상세한 설명과 첨부한 도면에 의해 더 잘 이해될 수 있을 것이고, 도면에서 동일한 도면부호는 동일한 부분을 가리키는 것이다.
도 1은 본 발명의 공기 갭이 부여되기 전의, 종래기술에서 알려진 바와 같이 성형된 라이저 슬리브의 사시도;
도 2는 도 1의 라이저 슬리브 위에 공기 갭이 형성된 후의, 도 1의 성형된 라이저 슬리브의 사시도; 그리고
도 3은 주형의 원형(mold pattern) 위에, 일부분이 절단도로 도시된 본 발명의 라이저 슬리브의 사시도이다.The disclosed embodiments may be better understood by the following detailed description and accompanying drawings, in which like reference numerals refer to like parts.
1 is a perspective view of a riser sleeve shaped as known in the prior art, prior to imparting the air gap of the present invention;
FIG. 2 is a perspective view of the molded riser sleeve of FIG. 1 after an air gap is formed over the riser sleeve of FIG. 1; And
3 is a perspective view of the riser sleeve of the present invention, shown in cut view, partially over a mold pattern.

일반적으로, 라이저 슬리브는 2 가지 타입 중 하나이다. 블라인드 라이저 슬리브(Blind riser sleeves)는 하단면이 개방된, 속이 빈 돔 형상의 라이저 슬리브를 포함한다. 개방 라이저 슬리브(Open-top riser sleeves)는 일반적으로 환형, 즉 상단와 하단 양쪽 모두 개방되어 있다. 블라인드 라이저 슬리브는 제조하기가 좀 더 비싸고, 그 용도는 통상 특별한 응용을 위한 것이다. 반면에, 개방 라이저 슬리브는 라이저 슬리브 내의 용융 금속의 높이(level)을 시각화 함으로써 주조 작업자가 주조의 진행 추이를 알 수 있도록 한다. 본 발명의 명세서를 위해, “라이저 슬리브”라는 용어는 두 타입 중 하나와 관련한 명시적 언급이 없다면, 양쪽 타입 모두에 적용되어 일반적으로 사용될 수 있다.Generally, the riser sleeve is of one of two types. Blind riser sleeves include a hollow dome-shaped riser sleeve with an open bottom surface. Open-top riser sleeves are generally annular, ie open both at the top and bottom. Blind riser sleeves are more expensive to manufacture, and their use is usually for special applications. On the other hand, the open riser sleeve visualizes the level of molten metal in the riser sleeve, so that the casting operator can know the progress of the casting. For the purposes of the present specification, the term “riser sleeve” can be applied to both types and used in general unless there is an explicit statement regarding one of the two types.

상기 라이저 슬리브는 주형이 형성된 후 주형 공동 내로 삽입될 수 있다. 이것은 일반적으로 삽입가능 슬리브(insertable sleeve)로 지칭된다. 상기 라이저 슬리브는 또한 원형(pattern) 위에 놓여질 수 있고, 상기 슬리브 둘레에도 주형이 형성되어 라이저 공동(riser cavity)을 만들게 된다. 이것은 일반적으로 램업 슬리브("ram-up" sleeve)로 지칭된다. 일반적으로, 종래 기술에서 상기 라이저 슬리브의 벽은 균일한 두께를 가지고, 상기 슬리브와 주형 사이에 무시할 수 있을 정도의 갭을 가지고 주형 내에 꼭 맞게 끼워진다.The riser sleeve can be inserted into the mold cavity after the mold is formed. This is commonly referred to as an insertable sleeve. The riser sleeve can also be placed over a pattern, and a mold is also formed around the sleeve to create a riser cavity. This is commonly referred to as a "ram-up" sleeve. In general, in the prior art, the walls of the riser sleeve have a uniform thickness and fit snugly into the mold with a negligible gap between the sleeve and the mold.

또한, 일반적인 방식으로 설명하면, 라이저 슬리브는 열적인 단열 물질로 제조되는데, 이것은 용융 금속이 주조 주형 내의 공동으로 가기 전, 라이저 슬리브 내에 포함된 용융 금속의 응고 속도를 늦추려는 목적을 위해서이다. In addition, in a general way, the riser sleeve is made of a thermally insulating material, for the purpose of slowing the rate of solidification of the molten metal contained in the riser sleeve before the molten metal goes into the cavity in the casting mold.

대안적으로 또는 추가로, 라이저 슬리브는 용융 금속의 유동성(fluidity)을 유지하기 위해 열을 생성하기 위한 발열재(exothermic materials)로 만들어질 수도 있다. 통상적인 라이저 슬리브는 인조 섬유(man-made fibers )를 포함한, 내열재(refractory materials)로 제조된다. 내열재는 라이저 슬리브 내에서 발열 반응을 하는 동안 각기 열 절연성 산화물를 생산하기 위해 사용되는 알루미늄 또는 실리콘과 같은 재료를 포함할 수 있다. 라이저 설계의 최적화를 위한 특성은 낮은 밀도와 높은 공극률(porosity)이고, 이것들이 열 절연성을 용이하게 하기 때문이다. Alternatively or additionally, the riser sleeve may be made of exothermic materials to generate heat to maintain the fluidity of the molten metal. Conventional riser sleeves are made of refractory materials, including man-made fibers. The heat-resistant material may include a material such as aluminum or silicon used to produce thermally insulating oxides, respectively, during an exothermic reaction in the riser sleeve. The characteristics for optimizing the riser design are low density and high porosity, as these facilitate thermal insulation.

라이저의 응고 속도를 줄이고 조절하기 위해, 공급 보조물이 이용된다. 이것들은 단열성 또는 발열성 슬리브 또는 핫 토핑("hot topping")이다. 단열재 또는 발열재로부터의 추가적인 열의 공급 또는 양쪽 모두를 제공함으로써 라이저로부터 열 손실 속도를 줄이기 위해, 슬리브는 라이저 공동의 적어도 일부를 따라 덮은 물질로 구성된다. 핫 토핑은 라이저가 주형의 상단을 통해 개방되는 라이저의 상단을 주입 후에 덮기 위해 사용되는 절연 물질 또는 발열 물질이다. To reduce and adjust the rate of solidification of the riser, a feed aid is used. These are insulating or exothermic sleeves or hot toppings. To reduce the rate of heat loss from the riser by providing additional heat supply from the heat insulation or heating material, or both, the sleeve is made of a material covered along at least part of the riser cavity. Hot topping is an insulating or exothermic material used to cover the top of the riser after injection, where the riser opens through the top of the mold.

슬리브는 발열 섬유, 모래, 중공의 발열구(hollow refractory spheres)와 다른 발열 물질을 포함하는 다양한 다른 물질들로 제조될 수 있다. 발열 섬유 슬리브는 통상적으로 슬리브의 속 칫수(internal dimensions)를 만드는 와이어 메시 폼(wire mesh form) 위에 섬유와 다른 재료를 침적함으로써 형성된다. 섬유와 다른 재료들은 수성 슬러리(water-based slurry) 이고, 상기 폼 내부에 진공을 뽑아 냄으로써 상기 폼 위에 침적된다(deposit). 이것은 외표면이 약간 거친 슬리브를 만들어낸다. 모래 또는 다른 재료들이 더해진 중공 구로 만들어진 슬리브는 주형에 의해 성형되는 내부 및 외부 형상을 모두 가지는 고체 슬리브를 만들기 위해, 건조 재료와 액체 주물 바인더의 혼합물을 주형/코어박스 내로 불어 넣고, 주형 내에 바인더를 경화함으로써 성형될 수 있다. 모래 또는 중공구로 만들어진 라이저 슬리브의 벽은 섬유상 물질로 만들어진 슬리브 보다 더 균일한 경향이 있고, 이것은 모래/중공구 라이저 슬리브를 발명의 개념을 구현하기에 더 용이한 것으로 만들어 줄 수 있다. The sleeve can be made of a variety of different materials, including heating fibers, sand, hollow refractory spheres and other heating materials. Heated fiber sleeves are typically formed by depositing fibers and other materials on a wire mesh form that creates the internal dimensions of the sleeve. Fibers and other materials are water-based slurries and are deposited on the foam by drawing a vacuum inside the foam. This creates a sleeve with a slightly rough outer surface. A sleeve made of hollow spheres with sand or other materials added is a mixture of a dry material and a liquid casting binder into a mold/core box to make a solid sleeve having both an inner and outer shape molded by the mold, and a binder in the mold. It can be molded by curing. The walls of the riser sleeve made of sand or hollow tool tend to be more uniform than the sleeve made of fibrous material, which can make the sand/hollow riser sleeve easier to implement the concept of the invention.

라이저 슬리브의 단열 또는 발열 특성은 상기 슬리브를 만들기 위해 사용되는 물질에 의해 대부분 결정된다. 예를 들어, 섬유 발열 슬리브는 통상적으로 주형 물질 보다 더 낮은 밀도를 가지고, 더 낮은 열 용량과 열전도도(thermal conductivity) 때문에 단열을 제공한다. 모래 발열 슬리브는 상대적으로 높은 비율의 발열 물질, 일반적으로 금속 알루미늄 파우더와 산화철(iron oxide)의 혼합물의 테르밋(thermite)을 함유할 수 있다. 라이저가 용융 금속으로 채워지면, 테르밋은 발화되고 상기 라이저를 위한 두번째 열원을 제공한다. The insulation or heat-generating properties of the riser sleeve are largely determined by the material used to make the sleeve. For example, fiber heating sleeves typically have a lower density than the mold material and provide thermal insulation due to their lower thermal capacity and thermal conductivity. The sand exothermic sleeve may contain a relatively high proportion of exothermic material, typically a thermite of a mixture of metallic aluminum powder and iron oxide. When the riser is filled with molten metal, the thermite ignites and provides a second heat source for the riser.

이제 도 1에 주의를 돌려보면, 라이저 슬리브 블랭크(10)의 사시도가 도시된다. 이 슬리브 블랭크(10)는 하단 또는 베이스로부터 상면(12)까지 균일하게 단조 감소하는 직경을 가지는, 약간 상부가 절단된 원뿔 형상으로 도시되어 있다. Turning now to FIG. 1, a perspective view of riser sleeve blank 10 is shown. This sleeve blank 10 is shown in the form of a slightly truncated cone, with a uniformly monotonically decreasing diameter from the bottom or base to the top 12.

상단(12)과 베이스는 양쪽 모두 상기 블랭크(10)의 중심축에 수직인 것으로 그려진다. 적용에 따라, 어떤 적용에서, 특히, 라이저 슬리브가 램업 방식으로 삽입될 블라인드 타입인 경우, 상기 상면의 표면을 둥글게 깎아내어 총알 끝의 형상에 더 가까운 것이 바람직할 수 있다. 라이저 슬리브 블랭크(10)가 블라인드 타입이지만, 그것은 평탄한 상단(12)을 가지고 있다. Both the top 12 and the base are drawn perpendicular to the central axis of the blank 10. Depending on the application, in some applications, it may be desirable, in particular, if the riser sleeve is of the blind type to be inserted in a ram-up manner, rounding off the surface of the top surface to be closer to the shape of the bullet tip. The riser sleeve blank 10 is of the blind type, but it has a flat top 12.

설명되는 실시예로부터, 슬리브 블랭크(10)는 쉽게는 상단으로부터 베이스까지 일관된 직경을 가지는 원통형인 일 수 있는 것이 분명하다. 슬리브 블랭크(10)는 외벽(14)이 매끄럽고 균일한 질감인 것으로 보여지고, 다양한 다른 물질로 생산될 수 있다. From the described embodiment, it is clear that the sleeve blank 10 can easily be cylindrical with a consistent diameter from top to base. The sleeve blank 10 is shown with the outer wall 14 having a smooth and uniform texture, and can be produced from a variety of different materials.

본 발명의 개념을 가지는 라이저 슬리브의 일 실시 예(100)의 사시도가 도 2에서 제공된다. 블라인드 타입으로 표현되는 구체적 실시예(100)에서, 외벽(14) 상에 10개의 오목부 또는 캐비티(102)가 있다. A perspective view of one embodiment 100 of a riser sleeve having the concept of the present invention is provided in FIG. 2. In the specific embodiment 100 represented by the blind type, there are ten recesses or cavities 102 on the outer wall 14.

이 복수의 캐비티(102)는 상기 외벽(14)의 둘레에 실질적으로 일정한 간격으로 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 일정한 간격이, 형성된 라이저 슬리브의 효과에 결정적인 것은 아니다. 상기 실시예(100)의 바디는 원통형인 것으로 도시되어 있으나, 어떤 주조 상황에서는 다른 형상, 예를 들어, 타원형 또는 평면 형상이 필요할 것임을 통상의 기술자는 알게 될 것이다. 그러나, 이 형상들도 또한, 원통형 실시예에 그려진 것과 같은 방식으로 복수의 캐비티를 가지도록 형성될 수 있다. Although the plurality of cavities 102 are shown to be arranged at substantially constant intervals around the outer wall 14, the constant intervals are not critical to the effect of the formed riser sleeve. Although the body of the embodiment 100 is shown as being cylindrical, those skilled in the art will appreciate that in some casting situations other shapes, such as elliptical or planar shapes, will be required. However, these shapes can also be formed to have a plurality of cavities in the same way as depicted in the cylindrical embodiment.

상기 실시예(100)의 상기 오목부 또는 캐비티(102)는 실질적으로 반원통 형상인 것으로 도시되어 있다. 각각의 반원통 형상 캐비티(102)의 축은 일반적으로 상기 외벽(14)를 따라서 정렬되고, 각각의 축은 전체 라이저 슬리브(100)의 약간 원뿔형(conate) 또는 일반적으로 원통형인 특성을 반영하는 효과를 가진다. 각각의 캐비티(102)의 상단은 개방되어 있고, 상기 상면(12)에 스캘럽(scalloped) 된 원주를 제공한다. 상기 캐비티(102)는 상기 슬리브의 상면으로부터 축 방향으로 라이저 슬리브(100)의 높이의 대부분(substantial portion)에 연장되지만, 각각의 캐비티는 분명히 상기 베이스의 위쪽에서 경계를 짓는 것으로 도시된다. 이것은 상기 라이저 슬리브의 베이스 둘레에 원통형 고리를 만들데 되는데, 이러한 고리는 주형과 기밀한 밀봉을 형성하고, 주입 과정에서 상기 캐비티 내로 액체 금속이 흐르는 것을 막기 위한 것이다. The recess or cavity 102 of the embodiment 100 is shown as being substantially semi-cylindrical. The axis of each semi-cylindrical cavity 102 is generally aligned along the outer wall 14, and each axis has the effect of reflecting the slightly conical or generally cylindrical properties of the entire riser sleeve 100. . The top of each cavity 102 is open, providing a scalloped circumference on the top surface 12. The cavity 102 extends axially from the top surface of the sleeve to a substantial portion of the riser sleeve 100, but each cavity is clearly shown as demarcating above the base. This is to create a cylindrical ring around the base of the riser sleeve, which forms an airtight seal with the mold and prevents liquid metal from flowing into the cavity during the injection process.

상기 캐비티(102)의 크기와 수에 관하여, 반경 R의 반원통형 캐비티의 경우, 인접하는 캐비티의 축들은 상기 라이저 슬리브(100)의 원주 둘레에, 4R 이상의 간격을 두고 이격되어 배치될 것이다. 다르게 표현하면, 외벽(14)의 원래의 표면의 1/2 이상이 주형과의 접촉을 위해 보존될 것이다. 그러나, 상기 캐비티의 제작 중 측벽의 약 40%가 제거되는 것이 바람직한 것으로 증명될 수 있다. With regard to the size and number of the cavities 102, in the case of semi-cylindrical cavities of radius R, the axes of adjacent cavities will be arranged spaced at a distance of 4 R or more around the circumference of the riser sleeve 100. In other words, more than half of the original surface of the outer wall 14 will be preserved for contact with the mold. However, it may prove desirable to remove about 40% of the sidewalls during fabrication of the cavity.

설명한 바와 같이, 캐비티(102)는 반원통형으로, 즉 캐비티의 축은 표면 또는 측벽(14)을 따라서 실질적으로 위치하고, 주어진 캐비티의 이웃한 끝단 사이에서 약 180°의 각도로 대향한다. 일반적으로, 180° 보다 작은 각도, 즉 표면(14)의 외부에 축을 위치하도록 하는 각도를 포함하는 것이, 원통 대향 각도가 180° 보다 큰 각도를 가져 표면(14) 안쪽에 축이 위치하는 것보다 더 바람직할 수 있다. 이것은 캐비티의 에지를 따라, 파손될 수 있는 얇은 오목한 면이 형성되는 것을 막는다. 어떤 경우이든 원통의 대향하는 부분은 120°이상이고, 거의 모든 경우에 180° 보다 작을 것이다. As described, the cavity 102 is semi-cylindrical, ie the axis of the cavity is substantially located along the surface or sidewall 14 and opposes at an angle of about 180° between the adjacent ends of a given cavity. In general, including an angle less than 180°, i.e., an angle to position the axis outside of the surface 14, rather than having the cylinder opposite angle greater than 180° and having an axis inside the surface 14 It may be more desirable. This prevents the formation of a thin concave surface that can break along the edge of the cavity. In any case, the opposing part of the cylinder is more than 120°, and in almost all cases it will be less than 180°.

이 캐비티들(102)을 도입함으로써, 이에 상응하는 수의 폐쇄된 공기 갭이, 상기 슬리브가 상기 주형 내에 삽입되면 상기 슬리브와 상기 주형 사이에 형성된다. 이 캐비티(102)는 그 안에 공기를 포획할 것이다. 공기가 채워진 캐비티들(102)은 주형 물질과 슬리브 양쪽 모두와 비교할 때 매우 낮은 열 용량과 열전도도를 가질 것이다. 그것들은 또한 상기 주형과 슬리브 사이의 접촉 면적을 줄여서 전도에 의한 열손실을 줄일 것이다. 상기 캐비티들(102)은 또한 추가적인 단열을 제공한다. 이것은 슬리브에 의한 성능이 더 좋아지고, 슬리브 무게와 재료 비용을 줄이는 결과를 낳을 수 있다. 라이저 슬리브 블랭크의 주요 두께는 상기 캐비티를 도입하기 위해 증가하지 않을 것이기 때문이다. By introducing these cavities 102, a corresponding number of closed air gaps are formed between the sleeve and the mold once the sleeve is inserted into the mold. This cavity 102 will trap air therein. The air-filled cavities 102 will have very low heat capacity and thermal conductivity compared to both the mold material and the sleeve. They will also reduce the contact area between the mold and sleeve to reduce heat loss due to conduction. The cavities 102 also provide additional insulation. This can result in better performance by the sleeve, reducing sleeve weight and material cost. This is because the main thickness of the riser sleeve blank will not increase to introduce the cavity.

완벽히 테스트되지는 않았으나, 상기 슬리브(100)는 금속 공급 효율을 향상시킬 수 있고, 더 작은 라이저와 슬리브를 사용할 수 있어 주조 수율(casting yield)이 향상된다. Although not fully tested, the sleeve 100 can improve metal supply efficiency, and a smaller riser and sleeve can be used to improve casting yield.

상기 라이저 슬리브(100)를 사용하는 것이 도 3에 개략적인 사시도로 도시되고, 여기에서 라이저 슬리브가 주형의 원형(40) 위에, 특히 상기 원형의 장착 플러그(42) 위에 장착된 것으로 도시된다. 라이저 슬리브가 상기 원형의 바로 위에 위치하고 주물사(molding sand)가 상기 슬리브의 주위에 빽빽하게 채워지도록 슬리브를 위로 밀어 올릴 때, 슬리브드 라이저를 형성하도록 종이, 판지(cardboard), 플라스틱 필름 또는 유사한 재료의 커버링(covering)이 상기 슬리브 위에 놓여질 수 있다. 상기 종이 또는 유사한 재료는 공기로 채워진 캐비티의 외표면을 형성하고 상기 주형을 위치로 밀어넣었을 때 주물사가 침투하는 것을 막는다. The use of the riser sleeve 100 is shown in a schematic perspective view in FIG. 3, wherein the riser sleeve is shown mounted on a circular 40 of the mold, in particular on the circular mounting plug 42. Covering of paper, cardboard, plastic film or similar material to form a sleeved riser when the sleeve is pushed up so that the riser sleeve is located directly above the circle and the molding sand is tightly packed around the sleeve. (covering) can be placed on the sleeve. The paper or similar material forms the outer surface of the cavity filled with air and prevents the casting sand from penetrating when the mold is pushed into position.

도 3에 명확히 도시된 바와 같이, 처음에 성형되는 공정 또는 재료를 제거함으로써 성형되는 공정에 의해, 상기 라이저 슬리브(100)는 속이 빈 중공이어야 한다. 내표면(104)은 바람직하게는 하단으로부터 상단(12)까지 테이퍼(taper)되어 있고, 이 테이퍼는 상기 외표면 상에서만 발견되는 캐비티를 제외하고는 외표면(14)의 그것과 동일하다.3, the riser sleeve 100 should be hollow, either by the first molding process or by removing the material. The inner surface 104 is preferably tapered from the bottom to the top 12, which is the same as that of the outer surface 14 except for the cavities found only on the outer surface.

본 발명의 특징을 가지는, 도시된 라이저 슬리브는 위에서 설명한 것과 같은 소위 블라인드 라이저 슬리브이다. 그러나, 개방 라이저 슬리브에 동일한 발명적 특징을 제공하기 위해 본 명세서의 가르침을 적용하는 것은 이 기술 분야의 통상의 기술자의 테크닉의 범주 내에 있는 것이다. The riser sleeve shown, having the features of the present invention, is a so-called blind riser sleeve as described above. However, the application of the teachings herein to provide the same inventive features to open riser sleeves is within the scope of the techniques of those skilled in the art.

본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 설명하였으나, 이 기술 분야의 통상의 기술자라면 설명한 발명에 영향을 미치고 본 발명의 범위 내에 속하는 많은 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것을 알 것이다. 따라서, 위에서 지시된 많은 구성요소들은 동일한 결과를 낳고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 다른 구성요소들에 의해 변경 또는 치환될 수 있다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described, those skilled in the art will appreciate that many various changes and modifications can be made that affect the described invention and fall within the scope of the invention. Accordingly, many of the components indicated above may have the same results and may be altered or replaced by other components within the scope of the technical spirit of the present invention.

Claims

A mold including a riser sleeve (100) inserted into a mold (foundry mold),
The riser sleeve 100 forms one body, the body has a side wall 14 extending from the bottom to the top 12, the side wall 14 has a plurality of cavities 102, the plurality of A cavity 102 is formed on the sidewall and extends from the top in the axial direction of the body,
The cavity is closed and provides a closed air gap between the riser sleeve and the mold.

According to claim 1,
The riser sleeve 100 is a mold, characterized in that the body is cylindrical.

According to claim 1,
The body of the riser sleeve 100 is a mold, characterized in that the truncated conical shape.

According to claim 3,
The body of the riser sleeve 100 is a mold, characterized in that the truncated conical shape having a diameter that decreases constantly from the bottom to the top.

According to claim 1,
Each of the plurality of cavities is substantially semi-cylindrical, and each cavity has an axis aligned along the sidewall.

The method of claim 5,
Each cavity has a radius, and the axes of adjacent cavities are arranged at a distance greater than or equal to four times the radius of the cavity around the circumference of the riser sleeve (100).

The method of claim 5,
Each cavity is molded, characterized in that it is opposed to an angle in the range of 120 ° to 180 ° measured from the axis of the cavity.

The method according to any one of claims 1 to 7,
Each cavity extends along the sidewalls for at least a majority of the distance from the top to the bottom, and ends at the top of the bottom.

According to claim 1,
The plurality of cavities are molded, characterized in that spaced apart from each other at substantially constant intervals around the circumference of the body.

According to claim 1,
The body of the riser sleeve 100 is substantially hollow, the mold characterized in that it has an inner wall or an inner surface of a shape corresponding to the side wall excluding the plurality of cavities.

According to claim 1,
The body of the riser sleeve (100) is formed by forming an outer surface of the cavity filled with air and covered with a covering material to prevent the casting sand from penetrating when the mold is pushed into position.