KR102180690B1 - 주물 금형용 벤틸레이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금형(10)의 배기관(11)에 구성되어 성형공간(12)으로 용융물을 주입 시 발생하는 가스를 외부로 배출시키도록 하는 주물 금형용 벤틸레이터에 있어서, 이는 배기홀의 배치구조를 개선함과 더불어 배기홀 길이를 원통형 몸체부 길이 대비 짧게 구성하여 가스배출 효율은 향상과 더불어 배기홀 변형을 방지하고, 특히, 원통형 몸체부 내부에 완충공간부를 형성하여 배기홀을 통하여 차고 들어오는 용융물을 확산 수용하므로 용융물 외부 유출에 의한 금형 손상을 효과적으로 방지할 수 있도록 원통형 몸체부(100), 고정형 배기블록(200)을 포함하여 주요구성한다.

Description

주물 금형용 벤틸레이터{Ventilator for casting mold}
본 발명은 주물 금형용 벤틸레이터에 관련되며, 보다 상세하게는 배기홀의 배치구조를 개선함과 더불어 배기홀 길이를 원통형 몸체부 길이 대비 짧게 구성하여 가스배출 효율은 향상과 더불어 배기홀 변형을 방지하고, 특히, 원통형 몸체부 내부에 완충공간부를 형성하여 배기홀을 통하여 차고 들어오는 용융물을 확산 수용하므로 용융물 외부 유출에 의한 금형 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 주물 금형용 벤틸레이터에 관한 것이다.
일반적으로 벤틸레이터는 유체의 흐름을 평행한 미세홀을 통해 한 방향으로만 이동될 수 있도록 하는 구성으로써, 중력주조, 저압주조, 플라스틱사출 등의 작업에서 주탕불량, 탕경계형성 등의 주조결함이 없는 건전한 주조를 위해 금형 내의 공기 또는 기타 발생가스를 배출시키는 용도로 사용된다.
한편, 이러한 벤틸레이터를 제조 시, 분말을 압축해서 제품을 형성하기 때문에, 벤틸레이터의 내부에 미세한 공극이 형성될 수밖에 없고, 내구성이 현저히 떨어질 수밖에 없는 문제점이 있어, 주조 시 사용되는 금형에 끼움할 시, 이탈되지 않기 위해 상기 금형의 홈보다 조금 더 크게 형성하여 사용하였지만, 상기 금형에 끼울 시, 가스가 이동하는 홀 형상의 변형 및 오랜 사용으로 인해 전체적인 변형이 일어나, 벤틸레이터의 이탈 및 홀의 찌그러짐 등에 원활한 가스 배출이 이루어지지 않는 문제점으로 상기 벤틸레이터의 역할을 수행하기가 어려웠다.
이에 본 출원인은 특허등록 제10-2095729호에서, 금형의 성형공간으로 알루미늄용탕을 주입하여 주물을 성형 시 발생하는 가스를 외부로 안정적으로 배출하여 성형되는 성형품의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 벤틸레이터를 이체형으로 구성하는 기술을 선 등록받은 바 있고, 또 특허등록 제10-2095727호에서, 벤틸레이터를 전체적인 내구성을 확보하면서도 부분적인 교체를 통해 경제적 효율성을 높일 수 있는 기술을 선 등록 받은 바 있다.
그러나, 종래기술들은 가스 바출을 위한 홀구간이 길고, 홀작업용 핀이 가늘어 홀 관통시 휘어짐 현상으로 인해 가공 완료후 홀겹침(홀 배열이 일정하지 않음), 홀쏠림(가장자리에 밀집됨) 등의 현상이 발생하여 가스 빠짐 효율이 저하되고, 이로 인해 가스가 완전히 배출되기까지 시간이 많이 소요되어 제품성형 시간이 지연되는 실정이다.
KR 10-2095729 B1 (2020.03.26.) KR 10-2095727 B1 (2020.03.26.)
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 배기홀의 배치구조를 개선함과 더불어 배기홀 길이를 원통형 몸체부 길이 대비 짧게 구성하여 가스배출 효율은 향상과 더불어 배기홀 변형을 방지하고, 특히, 원통형 몸체부 내부에 완충공간부를 형성하여 배기홀을 통하여 차고 들어오는 용융물을 확산 수용하므로 용융물 외부 유출에 의한 금형 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 주물 금형용 벤틸레이터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 금형(10)의 배기관(11)에 구성되어 성형공간(12)으로 용융물을 주입 시 발생하는 가스를 외부로 배출시키도록 하는 주물 금형용 벤틸레이터에 있어서, SUS재질로 구성되되, 상기 배기관(11)에 끼움 결합하도록 외주면에 널링부(110)가 형성되고, 내부에 가스가 이동되는 메인유로(120)가 형성되는 원통형 몸체부(100); 및 상기 원통형 몸체부(100)의 메인유로(120) 상부 영역에 일체로 형성되어, 가스 배출을 위한 복수의 상부 배기홀(220)이 구비되는 고정형 배기블록(200);을 포함하고, 상기 상부 배기홀(220)은 원통형 몸체부(100) 길이 기준 30~50% 길이로 형성되면서 이웃하는 배기홀(220)과 지그재그 방향으로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 원통형 몸체부(100)의 메인유로(120) 하부 영역에 삽입 설치되어, 가스배출을 위한 복수의 하부 배기홀(320)이 형성되는 분리형 배기블록(300)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정형 배기블록(200)과 분리형 배기블록(300) 사이가 이격되어 완충공간부(400)를 형성하고, 상기 완충공간부(400)는 하부 배기홀(320)을 통하여 유입되는 용융물을 수용하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분리형 배기블록(300)은 분말을 압착하여 형성하는 다공성 블록(302)으로 형성되고, 상기 다공성 블록(302)은 상부로 갈수록 지름이 축소되는 제 1경사면(304)을 형성하며, 상기 분리형 배기블록(300)이 수용되는 메인유로(120) 하부 영역 내경은 상부로 갈수록 지름이 축소되는 제2 경사면(124)으로 형성되고, 상기 메인유로(120) 하부 영역 하단부 지름은 분리형 배기블록(300) 하단부 지름 대비 확장된 사이즈로 형성되고, 상기 메인유로(120) 하부 영역 하단부에 스톱링(126)이 설치되어 분리형 배기블록(300)을 구속하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분리형 배기블록(300)은 메인유로(120) 하부 영역과의 지름 차이로 인해 메인유로(120) 하부 영역 내에 헐거운 끼워 맞춤 공차로 유동가능하게 구비되고, 상기 성형공간(12)으로 용융물을 주입 시, 가스 및 용융물 압력에 의해 분리형 배기블록(300)이 메인유로(120) 하부 영역을 타고 상방향으로 이동하면서 제 1, 2경사면(304)(124)이 맞물려 위치고정된 상태로 하부 배기홀(320) 및 다공성 공극을 통하여 가스 배출이 이루어지도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 배기홀의 배치구조를 개선함과 더불어 배기홀 길이를 원통형 몸체부 길이 대비 짧게 구성하여 가스배출 효율은 향상과 더불어 배기홀 변형을 방지하고, 특히, 원통형 몸체부 내부에 완충공간부를 형성하여 배기홀을 통하여 차고 들어오는 용융물을 확산 수용하므로 용융물 외부 유출에 의한 금형 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터를 전체적으로 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터가 설치된 상태를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터의 평면 및 정면에서 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터의 내부구조를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터의 변형예에 따른 다공성 블록을 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터를 전체적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터가 설치된 상태를 나타내는 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터의 평면 및 정면에서 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터의 내부구조를 나타내는 구성도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주물 금형용 벤틸레이터의 변형예에 따른 다공성 블록을 나타내는 구성도이다.
본 발명은 금형(10)의 배기관(11)에 구성되어 성형공간(12)으로 용융물을 주입 시 발생하는 가스를 외부로 배출시키도록 하는 주물 금형용 벤틸레이터에 있어서, 이는 배기홀의 배치구조를 개선함과 더불어 배기홀 길이를 원통형 몸체부 길이 대비 짧게 구성하여 가스배출 효율은 향상과 더불어 배기홀 변형을 방지하고, 특히, 원통형 몸체부 내부에 완충공간부를 형성하여 배기홀을 통하여 차고 들어오는 용융물을 확산 수용하므로 용융물 외부 유출에 의한 금형 손상을 효과적으로 방지할 수 있도록 원통형 몸체부(100), 고정형 배기블록(200)을 포함하여 주요구성한다.
본 발명에 따른 원통형 몸체부(100)는 SUS재질로 구성되되, 상기 배기관(11)에 끼움 결합하도록 외주면에 널링부(110)가 형성되고, 내부에 가스가 이동되는 메인유로(120)가 형성된다.
상기 원통형 몸체부(100)는 후술하는 고정형 배기블록(200)과 일체형으로 프레스 단조방식을 병행하여 제조되고, 이로 인해 강도 및 내구성 향상과 더불어 품질이 균일하게 유지되는 이점이 있다.
그리고, 상기 원통형 몸체부(100) 외주면에 널링부(110)가 일체로 형성됨에 따라 금형 배기관(11)에 삽입된 상태로 빠짐 현상이 방지됨과 더불어 원통형 몸체부(100)를 금형 배기관(11)에 억지 끼움 방식으로 설치시 끼움 압력이 널링부(110) 변형에 의해 분산되면서 후술하는 상부 배기홀(220)의 변형이 방지된다.
또한, 본 발명에 따른 고정형 배기블록(200)은 상기 원통형 몸체부(100)의 메인유로(120) 상부 영역에 일체로 형성되어, 가스배출을 위한 복수의 상부 배기홀(220)이 구비된다. 즉, 상기 고정형 배기블록(200)은 SUS재질을 이용하여 프레스 단조방식으로 성형됨에 따라 강도 및 내구성 향상과 더불어 상부 배기홀(220) 품질이 균일(예컨대, 홀겹침(홀 배열이 일정하지 않음), 홀쏠림(가장자리에 밀집됨) 등의 현상이 방지)하게 유지되는 이점이 있다.
이때, 상기 상부 배기홀(220)은 원통형 몸체부(100) 길이 기준 30~50% 길이로 형성되면서 이웃하는 배기홀(220)과 지그재그 방향으로 어긋나게 배치된다.
이처럼 상기 상부 배기홀(220) 길이가 짧게 단축됨에 따라 가공 중 홀겹침(홀 배열이 일정하지 않음), 홀쏠림(가장자리에 밀집됨) 현상이 방지되고, 또, 배기홀(220)이 지그재그 방향으로 어긋나게 배치되므로, 배기홀(220) 개수가 동일한 조건에서 배기홀(220) 간에 간격이 확장되어 변형이 방지된다.
한편, 상기 상부 배기홀(220)이 원통형 몸체부(100) 길이 기준 30% 길이 미만으로 형성되는 경우 가스와 함께 용융물이 함께 배출되는 단점이 있고, 상부 배기홀(220)이 원통형 몸체부(100) 길이 기준 50% 길이를 초과할 경우 가스 배출 효율이 저하되므로, 상부 배기홀(220)은 원통형 몸체부(100) 길이 기준 30~50% 길이로 형성되는 것이 바람직하다.
도 4에서, 상기 원통형 몸체부(100)의 메인유로(120) 하부 영역에 삽입 설치되어, 가스배출을 위한 복수의 하부 배기홀(320)이 형성되는 분리형 배기블록(300)이 구비된다. 하부 배기홀(320)은 상부 배기홀(220)과 동일한 SUS재질로 형성되거나, 분말을 압착하여 형성하는 다공성 블록(302)으로 형성하는 구성도 가능하다.
그리고, 상기 고정형 배기블록(200)과 분리형 배기블록(300) 사이가 이격되어 완충공간부(400)를 형성한다.
상기 완충공간부(400)는 하부 배기홀(320)을 통하여 유입되는 용융물을 수용하도록 구비됨에 따라 하부 배기홀(320)을 통하여 차고 들어오는 용융물을 완충공간부(400)에서 확산 수용하므로 용융물 외부 유출에 의한 금형 손상을 효과적으로 방지할 수 있는 이점이 있고, 특히, 하부 배기홀(320)을 통하여 가스가 배출되는 중에 미량으로 차고 들어오는 용융물을 완충공간부(400)에서 회수하여 하부 배기홀(320)을 항상 개방상태로 유지시킴으로 막힘으로 인한 가스 배기 불량이 방지된다.
도 5에서, 상기 분리형 배기블록(300)은 분말을 압착하여 형성하는 다공성 블록(302)으로 형성된다.
상기 다공성 블록(302)은 상부로 갈수록 지름이 축소되는 제 1경사면(304)을 형성하며, 상기 분리형 배기블록(300)이 수용되는 메인유로(120) 하부 영역 내경은 상부로 갈수록 지름이 축소되는 제2 경사면(124)으로 형성된다.
그리고, 상기 메인유로(120) 하부 영역 하단부 지름은 분리형 배기블록(300) 하단부 지름 대비 확장된 사이즈로 형성된다.
이때, 상기 메인유로(120) 하부 영역 하단부에 스톱링(126)이 설치되어 분리형 배기블록(300)을 구속하도록 구비된다.
이처럼 상기 분리형 배기블록(300)은 메인유로(120) 하부 영역과의 지름 차이로 인해 메인유로(120) 하부 영역 내에 헐거운 끼워 맞춤 공차로 유동가능하게 구비됨에 따라 원통형 몸체부(100)를 배기관(11)에 억지 끼움 결합하기 위해 충격을 가하더라도 분리형 배기블록(300)이 메인유로(120) 하부 영역 내에서 유동되면서 충격으로 부터 안전하게 보호되어 손상이 방지된다.
그리고, 상기 성형공간(12)으로 용융물을 주입 시, 가스 및 용융물 압력에 의해 분리형 배기블록(300)이 메인유로(120) 하부 영역을 타고 상방향으로 이동하면서 제 1, 2경사면(304)(124)이 맞물려 위치고정된 상태로 하부 배기홀(320) 및 다공성 공극을 통하여 가스 배출이 이루어지도록 구비된다.
이에 기존에 주물 금형분야에서 가스배출 효율은 우수하나 내구성이 취약하다는 단점으로 인해 적용이 제한되었던 분말을 압착형 다공성 블록(302)을 상기 SUS재질로 형성되는 원통형 몸체부(100) 및 고정형 배기블록(200)과 복합형으로 구성하여 다공성 블록(302)의 취약한 내구성을 보완하면서 가스 배출 효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.
100: 원통형 몸체부 200: 고정형 배기블록
300: 분리형 배기블록 400: 완충공간부

Claims (5)

  1. 금형(10)의 배기관(11)에 구성되어 성형공간(12)으로 용융물을 주입 시 발생하는 가스를 외부로 배출시키도록 하는 주물 금형용 벤틸레이터에 있어서,
    SUS재질로 구성되되, 상기 배기관(11)에 끼움 결합하도록 외주면에 널링부(110)가 형성되고, 내부에 가스가 이동되는 메인유로(120)가 형성되는 원통형 몸체부(100); 및
    상기 원통형 몸체부(100)의 메인유로(120) 상부 영역에 일체로 형성되어, 가스 배출을 위한 복수의 상부 배기홀(220)이 구비되는 고정형 배기블록(200);을 포함하고,
    상기 상부 배기홀(220)은 원통형 몸체부(100) 길이 기준 30~50% 길이로 형성되면서 이웃하는 배기홀(220)과 지그재그 방향으로 어긋나게 배치되며,
    상기 원통형 몸체부(100)의 메인유로(120) 하부 영역에 삽입 설치되어, 가스배출을 위한 복수의 하부 배기홀(320)이 형성되는 분리형 배기블록(300)이 구비되는 것을 특징으로 하는 주물 금형용 벤틸레이터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정형 배기블록(200)과 분리형 배기블록(300) 사이가 이격되어 완충공간부(400)를 형성하고, 상기 완충공간부(400)는 하부 배기홀(320)을 통하여 유입되는 용융물을 수용하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 주물 금형용 벤틸레이터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 분리형 배기블록(300)은 분말을 압착하여 형성하는 다공성 블록(302)으로 형성되고, 상기 다공성 블록(302)은 상부로 갈수록 지름이 축소되는 제 1경사면(304)을 형성하며, 상기 분리형 배기블록(300)이 수용되는 메인유로(120) 하부 영역 내경은 상부로 갈수록 지름이 축소되는 제2 경사면(124)으로 형성되고, 상기 메인유로(120) 하부 영역 하단부 지름은 분리형 배기블록(300) 하단부 지름 대비 확장된 사이즈로 형성되고, 상기 메인유로(120) 하부 영역 하단부에 스톱링(126)이 설치되어 분리형 배기블록(300)을 구속하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 주물 금형용 벤틸레이터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 분리형 배기블록(300)은 메인유로(120) 하부 영역과의 지름 차이로 인해 메인유로(120) 하부 영역 내에 헐거운 끼워 맞춤 공차로 유동가능하게 구비되고, 상기 성형공간(12)으로 용융물을 주입 시, 가스 및 용융물 압력에 의해 분리형 배기블록(300)이 메인유로(120) 하부 영역을 타고 상방향으로 이동하면서 제 1, 2경사면(304)(124)이 맞물려 위치고정된 상태로 하부 배기홀(320) 및 다공성 공극을 통하여 가스 배출이 이루어지도록 구비되는 것을 특징으로 하는 주물 금형용 벤틸레이터.
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