KR102314834B1

KR102314834B1 - 유체실린더에 의해 금형이 조립 및 해체되는 원심주조시스템

Info

Publication number: KR102314834B1
Application number: KR1020190168428A
Authority: KR
Inventors: 우강업
Original assignee: 우강업
Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-10-18
Also published as: KR20190142297A

Abstract

본 발명은 작업자가 볼트와 너트로 상하부 금형을 조립하고 해체하던 기존 방식에서 벗어나 유체실린더를 이용하여 상하부 금형이 신속 간편하게 조립 및 해체되도록 한 원심주조시스템에 관한 것으로, 본 발명의 원심주조시스템(1)은, 모터(2)와 동력전달수단에 의해 일방향으로 고속회전하는 축관(3)과, 축관(3)의 상하부를 축베어링(4)(5)으로 지지하는 지지부재(6)와, 축관(3) 상단부에 고정되는 원판(7)과, 축관(3)에 설치되는 제동수단(8)과, 원판(7) 상부에 설치되는 상하부 금형(9)(10)과, 원판(7)에 고정되고 상부금형(9)을 원판(7)에 결속시키는 복수의 결속수단(11)과, 축관(3) 하단부에 고정되고 축관(3)을 따라 회전하는 유체실린더(12)와, 축관(3)의 중공부(13)에 설치되고 하부금형(10)을 승강시키고 원판(7)의 중앙에 형성되는 통공(14)을 관통하는 유체실린더(12)의 로드(15)와, 로드(15) 단부에 고정되고 하부금형(10)을 받치는 지지판(16)과, 유체실린더(12)에 설치되는 로터리 죠인트(17)와, 유체실린더(12)를 제어하는 유체유니트(18) 및 제어부(19)를 포함한다.

Description

유체실린더에 의해 금형이 조립 및 해체되는 원심주조시스템 {Centrifugalcasting system for disassembling and assembling segment mold of use in fluid cylinder}

본 발명은 유체실린더에 의해 금형이 조립(또는 잠금) 및 해체(또는 잠금 해제)되는 원심주조시스템에 관한 것으로, 작업자가 볼트와 너트로 한 쌍의 금형(또는 상하부 금형)을 조립하고 해체하던 기존 방식에서 벗어나 유체실린더를 이용하여 한 쌍의 금형을 신속 간편하게 조립 및 해체할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 링 형상(또는 판 형상)의 제품을 원심주조하는 금형은 상부금형과 하부금형 및 상하부 금형을 고속으로 회전시키는 구동수단이 구비되며, 상부금형에는 고온의 용융액을 주입할 수 있도록 주입구가 형성되고, 하부금형은 고속 회전력이 전달되는 회전축에 고정되어 상부금형과 함께 회전하면서 원심주조되도록 구성된다.

상기 주입구에 고온의 용융액을 주입하고 원심주조가 끝나면 주조된 제품을 끄집어내기 위해 상부금형 또는 상하부 금형이 완전 분리되도록 열어 젖히게 된다.

종래에는 용융액을 주입하기 전에 볼트와 너트를 이용하여 상부금형과 하부금형을 체결하고 용융액을 주입시켜 원심주조한 다음 볼트와 너트를 풀어 상부금형과 하부금형을 분리 해체시킨 다음 주조된 제품을 끄집어내는 작업을 반복하게 되며, 이때 볼트와 너트를 이용한 상하부 금형의 체결과 해체작업은 모두 작업자가 손으로 직접 해결하게 된다.

이 때 작업자가 다루는 금형 자체는 약 1,700℃에 달하는 고온의 용융액이 반복적으로 주입되면서 금형 및 금형 주변 온도가 약 600~700℃ 까지 상승하게 된다. 이러한 고온의 열기는 작업자에게 직접 작용 및 전달되면서 극한의 작업환경이 될 뿐 아니라, 작업자의 주의에도 불구하고 착용한 보호장구의 틈을 통해 드러나는 맨살 부분이 닿거나 또는 용융액이 비산하면서 맨살에 닿아 심한 화상을 유발시키기도 한다.

한편, 상하부 금형을 조립 및 해체할 때 사용하는 볼트/너트의 체결과 분리작업은 그 특성상 작업자의 신체가 구부러진 자세에서 이루어진다. 이 자세는 짧은 시간이지만 반복되면 허리와 어깨에 심한 통증이 유발되면서 근골격계 질환이 유발된다.

이러한 극한 작업환경을 개선하기 위해 다루기 쉬운 원터치 잠금장치가 안출 및 제공된 바 있으나, 사용 중 잠금이 해제되면서 안전사고가 종종 발생하고 있어서 현재에도 볼트와 너트를 이용하여 상하부 금형을 체결하고 있는 실정이다.

즉, 용융액이 주입구를 통하여 금형으로 주입되는 순간, 고열로 인해 금형 내부에 처리된 특수오일이 산화 팽창하고 내부 공기 또한 팽창하면서 주입구를 통하여 금형 외부로 배출되는 바, 주입구의 내경이 좁은 탓에 순간적으로 배출되지 못한 팽창 공기가 상부금형과 하부금형을 밀어붙이는 힘이 상당하고 금형 자체가 고속으로 회전하므로 예측하지 못한 상황이 발생하면서 원터치 잠금장치들이 풀리는 사례가 종종 발생하여 안전에 대한 신뢰성을 얻지 못한 때문이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0985178호(발명의 명칭: 원심주조기의 금형 결합장치, 2010. 10. 05. 특허공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1169690호(발명의 명칭: 원심주조기의 금형 결합장치, 2012. 07. 31. 특허공고)

본 발명은 작업자가 볼트와 너트로 상하부 금형을 조립하고 해체하던 기존 방식에서 벗어나 유체실린더를 이용하여 상하부 금형을 신속 간편하게 조립 및 해체할 수 있는 유체실린더에 의해 금형이 조립 및 해체되는 원심주조시스템을 제공 함에 목적이 있다.

본 발명의 원심주조시스템은, 모터와 동력전달수단에 의해 일방향으로 고속회전하는 축관과, 상기 축관의 상하부를 축베어링으로 지지하는 지지부재와, 상기 축관 상단부에 고정되는 원판과, 상기 원판 상부에 설치되는 상하부 금형과, 상기 원판에 고정되고 상부금형을 원판에 결속시키는 복수의 결속수단과, 상기 축관 하단부에 고정되고 축관을 따라 회전하는 유체실린더와, 상기 축관의 중공부와 원판의 중앙 통공을 관통하는 유체실린더의 로드와, 상기 로드 단부에 고정되고 하부금형을 지지하면서 승강시키는 지지판과, 상기 유체실린더에 설치되는 로터리 죠인트와, 상기 유체실린더를 제어하는 유체유니트와, 상부금형의 내주연 하부에 형성되고 하부금형이 결합될 수 있도록 하부금형의 외경보다 큰 내경의 단턱부를 포함한다.

상기 하부금형과 지지판 사이에 설치되는 크기조절링을 더 포함한다.

상기 축관에 설치되는 제동수단을 더 포함하되, 그 제동수단은, 축관의 외주연에 키결합되는 브레이크 디스크와, 브레이크 디스크에 마찰을 가하면서 정지시키는 브레이크 패드를 포함한다.

상기 하부금형은 지지판의 상부면에 면접촉하는 구성일 수 있다.

상기 상부금형의 외주연 하부에는 바깥 방향으로 돌출되는 복수의 걸림부가 등간격으로 형성되어 있어서 상하부 금형을 조립할 때 상기 걸림부가 원판의 가장자리 부분에 등간격으로 설치되는 결속수단의 결합홈에 결합 고정되면서 상하부 금형이 조립되고 해체는 방지되게 구성할 수 있다.

상기 결속수단의 결합홈의 일측에 멈춤부가 형성되어 원판과 상하부 금형이 시계방향으로 고속회전하면 상기 멈춤부에 의해 상부금형의 걸림부가 반시계방향으로 회전하더라도 걸림되면서 상부금형의 분리가 방지되도록 할 수 있다.

본 발명은 작업자가 볼트와 너트를 이용하여 한 쌍의 금형(상하부 금형)을 조립하고 해체하던 기존 방식에서 벗어나 유체실린더로 한 쌍의 금형을 신속 간편하게 조립 및 해체할 수 있어서 작업성이 우수하고 생산성이 크게 향상되며, 수개의 볼트와 너트를 수공구만으로 풀고 체결하는 극한 노동환경에서 작업자들을 해방시키는 효과가 있는 획기적인 발상전환의 산물이다.

본 발명은 볼트 너트와 도구를 이용하여 상하부 금형(9)(10)을 체결시키거나 분리시킬 필요가 없으므로 종래처럼 작업자가 고온의 금형에 접근하거나 노출되는 시간이 격감될 뿐 아니라, 유체실린더(12)로 하부금형(10)을 상승 및 하강시키는 방법으로 상하부 금형(9)(10)의 조립과 해체가 신속 간편하게 달성되므로 작업성이 우수하고 작업시간이 크게 단축되며, 생산성 또한 크게 향상되고, 안전사고와 작업자의 근골격계질환 등이 예방되는 효과가 있다.

본 발명은 상부에 위치하는 상하부 금형(9)(10) 세트와 하부에 위치하는 유체실린더(12)가 지지부재(6)를 중심으로 상하의 별도 공간에 설치되고 작동되기 때문에 고온의 열간섭으로 인한 유체의 작동불안이나 동작불량이 해소되며, 필요시 냉각장치를 추가로 장착할 수 있는 공간이 충분하여 연속적인 작업에서도 안전성이 확보되는 효과가 있다.

본 발명은 길이가 긴 로드(15)에 의해 고온의 하부금형(10)이나 원판(7)으로 부터 유체실린더(12)를 상당 거리로 이격시킬 수 있어서 고온의 열간섭이 방지되므로 유체실린더(12)에 사용되는 유체의 작동불안이나 동작불량이 해소되는 효과가 있다.

본 발명은 상부금형(9)의 걸림부(23) 상부면에 걸림돌부(27)가 형성되고, 결속수단(11)의 결합홈(24)에는 상기 걸림돌부(27)가 결합되는 걸림홈(28)이 형성되어 견고한 결합이 지속 유지되므로, 제동수단(8)에 의한 축관(3)의 급제동이나 구동부의 고장이나 과부하 등에 의해 고속회전이 멈추더라도 상하부 금형(9)(10)이 분리되면서 주변으로 날아가거나 주조실(25)의 용융액이 비산하여 발생할 수 있는 화재 및 대형 인명사고 등이 예방되는 효과가 있다.

본 발명은 유체실린더(12)에 의해 고온의 금형이 조립 및 해체되므로 고온 물체의 접촉 및 고온 용융액 등에 의한 안전사고가 방지 또는 크게 감소될 뿐 아니라 작업자의 근골격계질환이 예방되는 등의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1 : 본 발명에서 금형이 해체(잠금 해제)된 상태의 단면 예시도.
도 2 : 본 발명에서 유체실린더에 의해 금형이 조립(잠금)된 상태의 단면 예시도.
도 3 : 본 발명 일 예로 도시한 상하부 금형 및 원판 분해사시도.
도 4 : 본 발명에서 상부금형이 결속수단에 결합된 상태의 평면 예시도.
도 5 : 본 발명에서 상부금형이 결속수단에 결합되기 전 상태의 평면 예시도.
도 6 : 본 발명 도 4의 C-C`선 단면도로, 상부금형의 걸림부가 결속수단에 결합되기 전 상태의 단면 예시도.
도 7 : 본 발명 도 4의 C-C`선 단면도로, 상부금형의 걸림부가 결속수단에 완전 결합된 상태의 단면 예시도.
도 8 : 본 발명 도 4의 C-C`선 단면도로, 상부금형의 걸림부가 결속수단에 결합되기 전 상태의 다른 단면 예시도.
도 9 : 본 발명 도 4의 C-C`선 단면도로, 상부금형의 걸림부가 결속수단에 완전 결합된 상태의 다른 단면 예시도.
도 10 : 본 발명 다른 예에서 금형이 해체(잠금 해제)된 상태의 단면도.
도 11 : 본 발명 다른 예에서 유체실린더에 의해 금형이 조립(잠금)된 상태의 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다. 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 도면들 중 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일 부호로 기재하고, 관련된 공지구성이나 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지가 모호해지지 않도록 생략하며, 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

도 1은 본 발명 일 예로 도시한 원심주조시스템(1)의 상하부 금형(9)(10)이 해체(잠금 해제)된 상태의 단면도이고, 도 2는 유체실린더(12)에 의해 상하부 금형(9)(10)이 조립(잠금)된 상태의 단면 예시도이다.

본 발명의 원심주조시스템(1)은, 모터(2)와 동력전달수단에 의해 일방향으로 고속회전하는 축관(3)과, 축관(3)의 상하부를 축베어링(4)(5)으로 지지하는 지지부재(6)와, 축관(3) 상단부에 고정되는 원판(7)과, 축관(3)에 설치되는 제동수단(8)과, 원판(7) 상부에 설치되는 상하부 금형(9)(10)과, 원판(7)에 고정되고 상부금형(9)을 원판(7)에 결속시키는 복수의 잠금수단 또는 결속수단(11)과, 축관(3) 하단부에 고정되고 축관(3)을 따라 회전하는 유체실린더(12)와, 축관(3)의 중공부(13)와 원판(7)의 중앙에 형성되는 수직 통공(14)을 관통하는 유체실린더의 로드(15)와, 로드(15) 단부에 고정되고 하부금형(10)을 지지하면서 승강시키는 지지판(16)과, 유체실린더(12)에 설치되는 로터리 죠인트(17)와, 유체실린더(12)를 제어하는 유체유니트(18) 및 제어부(19)를 포함한다.

상기 상부금형(9)의 상부면 중앙에는 용융액을 주입할 수 있도록 주입구(21)가 형성되고, 내주연 하부에는 하부금형(10)이 결합될 수 있도록 하부금형(10)의 외경보다 큰 내경의 단턱부(22)가 형성된다.

상기 하부금형(10)은 지지판(16)의 상부면에 면접촉되게 구성할 수 있다.

상부금형(9)의 외주연 하부에는 바깥 방향으로 돌출되는 복수의 걸림부(23)가 등간격으로 형성되어 있어서 상하부 금형(9)(10)을 조립할 때 상기 걸림부(23)가 원판(7)의 가장자리 부분에 등간격으로 설치되는 결속수단(11)의 결합홈(24)에 결합 고정되면서 상하부 금형(9)(10)이 조립되고 해체는 방지된다.

상기 결속수단(11)의 결합홈(24)의 일측에는 멈춤부(26)가 형성되어 도 3과 같이 원판(7)과 상하부 금형(9)(10)이 시계방향(A 방향)으로 고속회전하는 경우, 상기 멈춤부(26)에 의해 상부금형(9)의 걸림부(23)가 반시계방향(B 방향)으로 회전하더라도 걸림되면서 상부금형(9)의 분리가 방지되도록 함이 바람직하다.

상기 유체실린더(12)와 축관(3)은 고정되어 있으므로, 모터(2)와 동력전달수단에 의해 축관(3)이 시계방향(A 방향)으로 고속회전하면 유체실린더(12)도 따라서 고속으로 회전하면서 원심주조되지만, 유체실린더(12)로 유체를 전달하고 제어하는 유체유니트(18)는 로터리 죠인트(17)에 의해 고정된다.

상기 유체실린더(12)는 유체의 유입과 유출에 의하여 실린더 피스톤의 진행방향 및 로드(15)의 출몰방향이 결정된다.

상기 유체유니트(18)는 유체실린더(12)로 유체(공압 또는 유압 등)를 공급 및 제어하기 위한 각종 구성품으로 구성된다.

한편, 제동수단(8)에 의한 축관(3)의 급제동이나 구동부의 고장이나 과부하 등에 의해 고속회전이 멈추면서 상부금형(9)으로 역회전력이 작용되면 상하부 금형(9)(10)이 분리 해체되어 상하부 금형(9)(10)이 날아가거나 주조실(25)의 용융액이 비산하면서 화재 및 인사사고를 일으킬 수 있으므로, 도 7, 8과 같이 걸림부(23)의 후단 상부면에 걸림돌부(27)를 형성하고, 걸림돌부(27)와 마주보는 결합홈(24)의 상부면에는 걸림돌부(27)가 결합되는 걸림홈(28)을 형성함으로써 축관(3)의 급제동이나 구동부의 고장이나 과부하 등에 의해 고속회전이 멈추더라도 하부금형(10)이 하강하지 않는 이상 걸림돌부(27)가 걸림홈(28)에 걸림되어 있으므로 상하부 금형(9)(10)이 날아가거나 주조실(25)의 용융액이 비산하는 현상이 방지되므로 상기 걸림부(23)에는 걸림돌부(27)를 형성하고, 결속수단(11)의 결합홈(24)에 걸림홈(28)을 각각 형성하는 것이 바람직하다.

상기 결속수단(11)은 복수의 체결부재(29)를 이용하여 원판 상부면, 또는 측면에 체결 고정함으로써 손상 등에 의해 교체가 필요한 경우 쉽게 교체할 수 있다.

상기 하부금형(10)의 상부면 중앙에는 소정 크기와 깊이의 캐스타블(30)이 수리 또는 교체할 수 있도록 설치되고, 저부면 중앙에는 로드(15)의 단부(15a)가 결합되는 요홈(31)이 형성되어 있어서 축관(3)과 로드(15) 및 상하부 금형(9)(10)이 센터링된다.

본 발명에서 원심주조가 완료된 경우보다 회전하고 있는 상하부 금형(9)(10)을 빨리 정지시키거나, 고장이나 사고가 발생하였거나, 기타 필요에 의해 신속히 정지시키고자 하는 경우 제어부(19)로 제동신호를 출력시키면 유체유니트(18)의 유체가 제동수단(8)으로 전달되면서 제동 동작하여 회전 축관(3)이 신속히 정지되므로 양호한 제동이 달성된다.

상기 제동수단(8)은, 다양한 방식의 제동장치로 구성할 수 있다. 예컨대 디스크브레이크의 경우, 축관(3)의 외주연에 키(Key)결합 등의 방법으로 고정되는 브레이크 디스크(32)와, 상기 브레이크 디스크(32)에 마찰을 가하면서 정지시키는 브레이크 패드(33)를 포함하며, 사용자의 조작에 의해 제어부(19)로 부터 제동신호가 출력되면, 유체유니트(18)의 유체가 브레이크 패드(33)로 전달되어 브레이크 디스크(32)가 마찰되면서 신속한 제동이 이루어지며, 제동을 해제시키면 브레이크 디스크(32)의 마찰이 해제되면서 제동 해제된다.

상기 동력전달장치는, 풀리 및 벨트의 결합, 또는 체인 및 체인기어의 결합, 또는 기어와 기어의 결합 등 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예컨대 축관(3)의 외주연에 키(Key)결합 등의 방법으로 고정되는 풀리(34)와, 모터(2)의 회전축에 고정되는 풀리(35)를 벨트(36)로 연결시켜 고속회전력을 전달할 수 있다.

도 10, 도 11은 본 발명 다른 실시예로 도시한 원심주조시스템(1a)의 단면도로, 하부금형(10)과 지지판(16) 사이에 크기조절링(37)을 설치하여 주조제품의 크기가 변경되면서 상하부 금형(9)(10)의 크기가 달라지는 경우에도 상하부 금형(9)(10)이 용이하게 결합되며, 축관(3)과 로드(15)를 통하여 유체실린더(12)로 전도되는 열을 줄일 수 있다.

본 발명은 길이가 긴 로드(15)에 의해 고온의 하부금형(10)이나 원판(7)으로 부터 유체실린더(12)를 상당 거리로 이격시킬 수 있어서 고온의 열간섭이 방지되므로 유체실린더(12)에 사용되는 유체의 작동불안이나 동작불량이 해소되며, 필요시 지지부재(6) 하부에 형성되는 공간 등을 이용하여 냉각장치를 추가로 장착할 수 있어서 연속적인 작업에서도 안전성이 확보된다.

본 발명은 상부금형(9)의 걸림부(23) 상부면에 걸림돌부(27)가 형성되고, 결속수단(11)의 결합홈(24)에는 상기 걸림돌부(27)가 결합되는 걸림홈(28)이 형성되어 견고한 결합이 지속 유지되므로, 제동수단(8)에 의한 축관(3)의 급제동이나 구동부의 고장이나 과부하 등에 의해 고속회전이 멈추더라도 상하부 금형(9)(10)이 날아가거나 주조실(25)의 용융액이 비산하여 발생할 수 있는 화재 및 대형 인명사고 등이 예방된다.

본 발명은 한 쌍의 금형세트(상하부 금형(9)(10))에 1개의 유체실린더(12)를 이용하여 상하부 금형(9)(10)의 조립과 해체를 용이하게 달성할 수 있다. 즉, 볼트 너트와 도구를 이용하여 상하부 금형(9)(10)을 체결시키거나 분리시킬 필요가 없으므로 종래처럼 작업자가 고온의 금형에 접근하거나 노출되는 시간이 격감될 뿐 아니라, 유체실린더(12)로 하부금형(10)을 상승 및 하강시키는 방법으로 상하부 금형(9)(10)의 조립과 해체가 신속 간편하게 달성되므로 작업 시간이 크게 단축되고 생산성 또한 크게 향상되며, 안전사고와 작업자의 근골격계질환 등이 예방된다.

본 발명에서 한 조로 구성되는 상부금형(9)의 걸림부(23)와 결속수단(11)을 편의상 4개로 도시 및 설명하였으나, 상하부 금형(9)(10)의 크기나 규모 등에 따라 4개 전후일 수 있음은 물론이다.

본 발명에서 상하부 금형(9)(10)을 조립(잠금)하는 과정은 다음과 같다.

지지판(16)의 상부면에 하부금형(10)이 결합되고, 유체실린더(12)의 로드 단부(15a)가 하부금형(10)의 요홈(31)에 결합되면서 축관(3)과 로드(15) 및 상하부 금형(9)(10)이 센터링된다.

다음으로 도 5와 같이 상부금형(9)을 하부금형(10) 위에 얹은 다음 도 4와 같이 상부금형(9)을 반시계방향(B 방향)으로 회전시켜 도 4, 또는 도 8과 같이 복수의 걸림부(23) 및/또는 걸림돌부(27)를 결속수단(11)의 결합홈(24) 및/또는 걸림홈(28)에 위치시킨 다음 제어부(19)로 하부금형(10) 상승신호를 출력시키면 유체유니트(18)가 동작 및 제어되면서 유체실린더(12)의 로드(15)와 지지판(16)이 상승하고, 하강해 있던 하부금형(10)은 도 2, 도 11과 같이 상승하면서 상부금형(9)의 단턱부(22)에 밀착되면서 상승이 완료되고, 상부금형(9)도 다소간 상승하면서 복수의 걸림부(23)가 결속수단(11)에 결속된다.

하부금형(10)의 상승이 완료되면, 제어부(19)를 통하여 모터(2)를 회전시키면 동력전달수단을 통하여 축관(3)으로 회전력이 전달되면서 축관(3)과, 로드(15)를 상승시킨 유체실린더(12)와, 원판(7)과, 상하부 금형(9)(10)이 시계방향으로 고속으로 회전하게 되며, 유체실린더(12)는 로터리 죠인트(17)에 의해 회전하지 않은체 고정 상태로 유지되는 유체유니트(18)를 통하여 유체가 전달 및 제어 상태가 지속되므로 하부금형(10)의 상승 상태 또한 지속된다.

이러한 상태에서 버켓 등을 이용하여 도가니의 용융액을 상부금형(9)의 주 입구(21)로 적정량 주입하면 하부금형(10) 바닥 중앙에 위치하는 캐스타블(30)로 먼저 낙하하면서 주조실(25)이 채워지고, 원심 주조에 의해 주조제품이 성형된다.

본 발명에서 상하부 금형(9)(10)의 해체(잠금 해제) 과정은 다음과 같다.

원심 주조가 원료되면, 제어부(19)를 이용하여 모터(2)를 정지시키고 제동수단(8)으로 제동시키면 회전하던 축관(3)과 로드(15)를 상승시킨 유체실린더(12)와 원판(7)과 상하부 금형(9)(10)이 회전을 멈추게 되며, 이러한 상태에서 제어부(19)로 하부금형(10) 하강신호를 출력시키면 유체유니트(18)가 동작 및 제어되면서 유체실린더(12)의 로드(15)와 지지판(16)이 하강하고, 상승해 있던 하부금형(10) 또한 도 1, 도 10과 같이 하강하면서 상부금형(9)으로부터 이격되고 다소간 상승해 있던 상부금형(9)도 원판(7)으로 완전히 하강하면서 도 6, 또는 도 8과 같이 상부의 걸림부(23) 및/또는 걸림돌부(27)가 결속수단(11)의 결합홈(24) 및/또는 걸림홈(28)으로부터 이격되거나 분리되므로 상부금형(9)을 회전시킬 수 있는 상태가 되며, 도 5와 같이 상부금형(9)을 시계방향(A 방향)으로 적절히 회전시켜 복수의 걸림부(23) 및/또는 걸림돌부(27)가 결속수단(11)의 결합홈(24) 및/또는 걸림홈(28)으로부터 벗어나도록 하면 결속이 해제되며, 이러한 상태에서 상부금형(9)을 들어 올려 하부금형(10)으로부터 완전분리시킨 다음 원심 주조된 제품을 금형 바깥으로 끄집어 내어 플랜지로 가공하게된다. 상기 하부금형(10) 바닥에 위치하는 캐스타블(30)은 낙하 주입되는 고온의 용융액에 의해 주조될 때마다 조금씩 손상되거나 파손되므로 수시로 수리하거나 교체하게 된다.

종래에는 용융액 주입에 의해 고열이 전도되는 상하부 금형(9)(10)을 볼트 너트로(수작업으로) 직접 체결시켜 잠금하거나 풀어 해체하는 방식이므로 작업이 매우 힘들고 번거로우며, 높은 열과 흐르는 땀도 괴로운 문제이지만 대부분의 일들이 허리를 구부리고 장시간 일해야 하는 작업이기 때문에 근골격계 질환이 유발될 뿐 아니라, 상하부 금형을 통하여 전도되는 고온에 의해 볼트가 열(熱) 팽창하면서 쉽게 열화되고, 열(熱)스트레스에 의해 볼트 및 금형에 형성된 나사산들이 쉽게 산화 및 변형되는 등의 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 볼트 너트의 사용이 배제되므로 종래와 같은 문제점들이 한꺼번에 해소된다.

본 발명은 작업자가 볼트와 너트로 한 쌍의 금형(상하부 금형)을 조립하고 해체하던 기존 방식에서 벗어나 유체실린더(12)를 이용하여 상하부 금형(9)(10)을 신속 간편하게 조립 및 해체할 수 있어서 작업성이 우수하고, 수개의 볼트와 너트를 수공구만으로 풀고 체결하는 극한 노동환경에서 작업자들을 해방시키는 효과가 있다.

본 발명은 볼트 너트와 도구를 이용하여 상하부 금형(9)(10)을 체결시키거나 분리시킬 필요가 없으므로 종래처럼 작업자가 고온의 금형에 접근하거나 노출되는 시간이 격감될 뿐 아니라, 유체실린더(12)로 하부금형(10)을 상승 및 하강시키는 방법으로 상하부 금형(9)(10)의 조립과 해체가 신속 간편하게 달성되므로 작업 시간이 크게 단축되고 생산성 또한 크게 향상되며, 안전사고와 작업자의 근골격계질환 등이 예방되는 획기적인 발상전환의 산물이다.

본 발명은 상부에 위치하는 상하부 금형(9)(10) 세트와 하부에 위치하는 유체실린더(12)가 지지부재(6)를 중심으로 상하의 별도 공간에 설치되고 작동되기 때문에 고온의 열간섭으로 인한 유체의 작동불안이나 동작불량이 해소되며, 필요시 냉각장치를 추가로 장착할 수 있는 공간이 충분하여 연속적인 작업에서도 안전성이 확보된다.

본 발명은 상하부 금형(9)(10)에 1개의 유체실린더(12)만 필요하며 금형이 품고 있는 열기에서 로드(15)의 길이 만큼 멀리 떨어진 곳에서 유체가 작동하여 유체실린더(12)의 제어 실패가 없다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.

(1)(1a)--원심주조시스템 (2)--모터
(3)--축관 (4)(5)--축베어링
(6)--지지부재 (7)--원판
(8)--제동수단 (9)(10)--상하부 금형
(11)--결속수단 (12)--유체실린더
(13)--중공부 (14)--통공
(15)--유체실린더 로드 (16)--지지판
(17)--로터리 죠인트 (18)--유체유니트(유체제어유니트)
(21)--주입구 (22)--단턱부
(23)--걸림부 (24)--결합홈
(25)--주조실 (26)--멈춤부
(27)--걸림돌부 (28)--걸림홈
(29)--체결부재 (30)--캐스타블
(31)--요홈 (32)--브레이크 디스크
(33)--브레이크 패드 (34)(35)--풀리
(36)--벨트 (37)--크기조절링

Claims

모터와 동력전달수단에 의해 일방향으로 고속회전하는 축관;
상기 축관의 상하부를 축베어링으로 지지하는 지지부재;
상기 축관 상단부에 고정되는 원판;
상기 원판 상부에 설치되는 상하부 금형;
상기 원판에 고정되고 상부금형을 원판에 결속시키는 복수의 결속수단;
상기 축관 하단부에 고정되고 축관을 따라 회전하는 유체실린더;
상기 축관의 중공부와 원판의 중앙 통공을 관통하는 유체실린더의 로드;
상기 로드 단부에 고정되고 하부금형을 지지하면서 승강시키는 지지판;
상기 유체실린더에 설치되는 로터리 죠인트;
상기 유체실린더를 제어하는 유체유니트;
상부금형의 내주연 하부에 형성되고 하부금형이 결합될 수 있도록 하부금형의 외경보다 큰 내경의 단턱부; 를 포함하되,
상기 상부금형의 외주연 하부에는 바깥 방향으로 돌출되는 복수의 걸림부가 등간격으로 형성되어 있어서 상하부 금형을 조립할 때 상기 걸림부가 원판의 가장자리 부분에 등간격으로 설치되는 결속수단의 결합홈에 결합 고정되면서 상하부 금형이 조립되고 해체는 방지되도록 함을 특징으로 하는 유체실린더에 의해 금형이 조립 및 해체되는 원심주조시스템.
청구항 1에 있어서;
하부금형과 지지판 사이에 설치되는 크기조절링;
을 더 포함하는 유체실린더에 의해 금형이 조립 및 해체되는 원심주조시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
축관에 설치되는 제동수단을 더 포함하되,
상기 제동수단은, 축관의 외주연에 키결합되는 브레이크 디스크와, 브레이크 디스크에 마찰을 가하면서 정지시키는 브레이크 패드를 포함하는 유체실린더에 의해 금형이 조립 및 해체되는 원심주조시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
하부금형은 지지판의 상부면에 면접촉함을 특징으로 하는 유체실린더에 의해 금형이 조립 및 해체되는 원심주조시스템.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
결속수단의 결합홈의 일측에 멈춤부가 형성되어 원판과 상하부 금형이 시계방향으로 고속회전하면 상기 멈춤부에 의해 상부금형의 걸림부가 반시계방향으로 회전하더라도 걸림되면서 상부금형의 분리가 방지되도록 함을 특징으로 하는 유체실린더에 의해 금형이 조립 및 해체되는 원심주조시스템.