KR20000071203A - 액티브 애프터-피딩 주조를 위한 방법, 압력공급 부재 및 압력공급 시스템 - Google Patents

Abstract

애프터 피딩부(8)를 가지는 캐스팅 몰드(6)에서 캐스팅 캐버티 (표시하지 않음)에 용탕 주입할 때, 관 모양의 랜스의 끝 부분이 먼저 애프터 피딩부(8)와 짧은 거리를 두고 떨어지도록 삽입된 다음, 이어서 압력실로부터 일정 압력을 공급받고 경사진 표면을 가진 부재에 의해 아래쪽으로 프레스 되어 애프터 피딩부(8)로 삽입되어 애프터 피딩부(8)에 일정 압력이 유지되도록 한다.

상기와 같은 구성을 통해, 복잡한 추가 장치를 가진 캐스팅 몰드(6)를 설치할 필요 없이, 그리고 용융된 금속이 불필요하게 일정 압력으로 유지되는 일없이, 애프터 피딩부를 일정 압력으로 유지할 수 있게 된다.

(도 1이 요약문과 함께 공개될 것을 제안함)

Description

액티브 애프터-피딩 주조를 위한 방법, 압력공급 부재 및 압력공급 시스템 {METHOD, PRESSURE-SUPPLY MEMBER AND PRESSURE-SUPPLY SYSTEM FOR ACTIVE AFTER-FEEDING OF CASTINGS}

액체 및 고체 상태의 금속이 냉각될 때 그 부피가 줄어든다는 것은 일반적으로 알려진 사실이며 이러한 현상을 소위 열수축(thermal contraction)이라 한다. 용탕 주입 후 금형 내에 비균일하게 열 분산이 이루어지고 이러한 이유로 주물 전체가 동시에 응고되지 못하는 몰드에 있어서, 먼저 응고된 주물 영역의 수축을 보상하기 위해 마지막으로 응고되는 주물 영역에서 액체 금속이 방출되어지는데, 이로 인하여 주물에 보통 "수축(shrinkages)"이라 불리는 균열이 일어나고, 주물 표면의 함몰이나 주물 내부의 공동 (캐버티(cavities) 또는 미세 수축(shrinkages))으로 나타나게 된다. 이러한 결함을 피하기 위하여 기술자는 일련의 공정들을 이용하는데, 가장 통상적인 방법은 애프터-피딩부(after-feeding reservoir)들, 즉 용탕 주입 시 금속으로 채워지게 되는 몰드의 캐버티들을 이용하는 것이다. 상기 캐버티들 내의 금속은 마지막으로 응고되는 주물 영역보다 더 나중에 응고되며, 비교적 큰 횡단면적을 가지는 덕트들을 통하여 상기 주물 영역과 연결되어, 주물이 응고되는 동안 캐버티들이 상기 주물 영역으로 액체 금속을 애프터-피드할 수 있게 된다.

이러한 애프터 피딩부는 주로 두 가지 타입으로 알려져 있다. 하나는 피더(feeder) 또는 라이저(riser)로서, 주물과 연결되도록 해주는 덕트로부터 몰드의 상부 표면까지 확장되는 실린더형의 캐버티이며, 다른 하나는 소위 "석션 버드(suction bud)"라 불리는 몰드의 내부 캐버티 또는 인클로즈 캐버티로서, 주입될 주물 영역과 바로 접하는 위치에 형성된다.

전자는 주입 금속을 연결 덕트를 거쳐 주물에 이르도록 프레스하여 줌으로써 애프터-피딩 위치의 고 금속 정압 즉, 상층의 금속 기둥의 압력이 높은 정도로 애프터-피딩을 지원하는 장점을 가지고 있는 반면, 후자의 타입에서는 애프터-피딩 처리 중에 압력이 감소한다.

한편, 후자는 통상적으로 주조 과정에서 높은 금속 생산량을 보이는데, 즉 이후의 재용융 (재활용) 과정에서 주물에서 분리되는 금속의 양이 더 적어지는 장점을 가지고 있으며, 이로 인하여 용융 과정에서 소비되는 에너지가 감소되는 이점이 있다.

수평 분리면을 가지는 몰드에 비하여 수직 분리면을 가지는 몰드의 상면은 상대적으로 작은 표면적을 가지게 되고, 이러한 이유로 후자의 몰드는 애프터-피딩을 목적으로 하는 피더나 라이저의 사용을 낮은 정도까지만 허용하게 되는데. 이를 위하여, 상기에서 언급된 단점, 즉 애프터-피딩 금속을 덕트를 거쳐 주물에 이르도록 프레스 하는 데 낮은 금속 정압을 가지는 상기 "석션 버드"를 사용할 필요가 있게 된다. 이러한 단점은 경금속 주물, 즉 알루미늄 및 그 합금의 주물이나 마그네슘 및 그 합금의 주물을 애프터 피딩할 때 상기 금속들의 상대적으로 낮은 비중량 때문에 더욱 현저하게 드러난다.

수직 분리면을 가진 몰드에서의 경금속 주물의 주조는 두 가지 경우에 특히 상업적 이익을 거두는데, 즉 영구몰드, 예를 들면 압력 다이 캐스팅에서 주조하는 경우와 출원인에 의해 제조되고 시장에서 매매되는 스트링 몰드 제작 플랜트인 DISAMATIC^??과 같은 스트링 몰딩 플랜트(string-moulding-plant)의 몰드에서 주조하는 경우이다. 이러한 경금속 합금에 있어서는, 탕구(ingate) 시스템과 특히 응고 이후의 애프터 피딩부는 대략 주물 무게의 1/2을 구성하며, 주물로부터의 간격이 재순환에 적절하도록 구현되어야 하는데, 이로 인해, 불필요한 재료가 먼저 용융된 다음 응고될 때 추가 작업이 요구되며 큰 에너지 손실이 일어난다.

상기 문제점들 때문에 이런 종류의 주조 공정을 실시할 경우, 응고된 부분의 수축을 보상하기 위해, 용융된 금속을 몰드 캐버티 내로 밀어 넣기 위해 애프터 피딩부에 압력, 예를 들면 가스 형태의 압력을 가함으로써 탕구 시스템 및 애프터 피딩부의 과잉 주입 재료를 줄이는 것이 통상적이다. 상기의 주조 공정을 위한 장치의 일례가 PCT 출원 WO 95/18689에 설명되어 있다. 주로 두 가지 유형으로 나누어지는 상기 종래 형태의 장치는 몰드의 이동 시 애프터 피딩부에 압력을 가할 수 있도록 구성된다.

상기 유형 중의 하나는 몰드에 부착되거나 통합되는 복잡한 개별 유닛들로 구성되며 독립적으로 압력을 가할 수 있다. 상기 유닛들은 복잡하고 값이 비싸서 몰드 제조를 어렵게 할 수도 있다.

한편, 다른 한 유형은 몰드의 제조 과정 중에 몰드에 통합되는 연결 요소들로 구성되는데, 복잡한 압력 전달 장치를 수단으로 하여 계속적으로 압력을 제공받게 된다. 이것은 상대적으로 비용이 많이 들고, 용탕 주입 채널의 구성을 복잡하게 하거나 주입 채널의 변경을 불러 올 수도 있다.

실제적으로 상기 기존의 장치는 만족스럽게 작용해 왔으며 애프터 피딩부의 크기를 감소시켜, 먼저 금속을 용융시킨 다음 주물로부터 그것을 제거함으로써 에너지 손실을 감소시켰다. 또한 주물이 응고되는 동안 계속해서 압력을 공급받는 애프터 피딩부 덕분으로 주물의 품질이 동일하게 유지되거나 향상되었다.

상기 장치가 지금까지는 잘 작용해 왔지만, 몰드에 통합되는 복잡한 유닛으로 구성되며 애프터 피딩부에 압력을 가하기 위해 각 몰드별로 복잡한 추가 장치를 포함하거나 복잡한 압력 전달 장치를 포함하거나 또는, 주형부 및 냉각부의 특수 배열 및 구성을 필요로 한다. 주형부 및 냉각부의 구성은 비용이 많이 들고 몰드의 구축에도 한계를 가져 오는데, 몰드가 주형/냉각부의 장치로부터 압력을 제공받도록 되어 있기 때문이다. 그리하여, 몰드를 제조할 때 애프터 피딩부뿐만 아니라 압력 전달 요소들도 몰드에 통합된다는 것을 몰드 구축 과정에서 미리 고려해야 할 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 향상된 압력 공급의 적응성을 통하여, 몰드를 디자인할 때 압력 공급에 대한 고려를 줄이는 한편, 몰드의 하나 이상의 애프터 피딩부에 간단한 방법으로 압력을 가할 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적은 청구 1항의 요부에 설명된 방식으로 진행되는 본 발명에 따른 방법을 통해 달성된다.

상기 방식에 따르면, 몰드 제작에서부터 압력이 애프터 피딩부에 가해질 때까지 추가 장치를 임의의 시점에서 압력 공급 콘딧의 형태로 몰드에 삽입할 수 있다. 예를 들어, 스트링 몰드 플랜트에서 사형(sand moulds)을 사용하는 경우, 압력 공급 콘딧을 사형 안으로 밀어 넣음으로써 상기를 달성할 수 있다. 한편, 영구몰드는 애프터 피딩부를 몰드 외부와 연결시켜주는 구멍을 구비해야 한다. 이때, 가장 아래쪽 또는 가장 안쪽의 구멍에는 플러그나 마개, 예를 들면, 나무나 시멘트로 된 플러그나 마개가 형성된다.

청구 2항의 실시 예에 따르면, 애프터 피딩부는 압력이 공급될 때 까지 외부에 대하여 폐쇄되어 있어, 압력의 공급으로 인한 추가적인 산화의 위험이나 상기 압력으로 인하여 용융된 금속이 몰드에서 밀려 나오게 되는 위험 없이 종래의 방식으로, 용융된 금속을 몰드 내부로 주입할 수 있도록 해준다.

적절한 시간, 바람직하게는 애프터 피딩부의 용융된 금속의 레벨이 주물의 수축으로 인하여 떨어지기 전에, 압력이 압력 공급 콘딧으로 공급되어 콘딧이 애프터 피딩부로 밀어 넣어져서 장벽을 관통할 수 있게 된다. 그리하여, 압력 공급 콘딧은 압력을 제공하기 전까지는 용융된 금속과 접촉할 수 없게 된다. 즉, 압력 공급 콘딧은 자기세정적 (self-cleaning)이다. 반면, 압력 공급 콘딧이 압력이 가해지기 전에 용융된 금속과 접하게 되면, 용융된 금속이 압력 공급 콘딧 주변에 응고되어 압력 공급 콘딧을 차단할 위험이 있다.

청구 3항의 실시 예는 힘과 몰드 외부의 수단을 사용으로써 간단한 방식으로 압력 공급 콘딧을 애프터 피딩부 내부로 삽입되도록 한다.

청구 4항의 실시 예에 따르면, 압력이 이동 가능한 압력 공급 체인을 통해 고정 압력 소스로부터 압력 공급 콘딧으로 공급되는 몰드 스트링 캐스팅 플랜트에서 상기 방법을 실시하는 것이 가능하다. 이것은 고정 압력 소스를 구비한 이점을 이용하는 한편, 압력 공급 콘딧을 간단하게 구성할 수 있도록 해준다.

청구 5항은 압력 공급 콘딧을 애프터 피딩부에 삽입하기 전에 압력을 압력 공급 콘딧에 제공하는 바람직한 방법을 보여준다.

애프터 피딩부의 용융된 금속 기둥의 높이가 점차적으로 낮아지는 동안 용융된 금속 기둥의 저하된 압력을 보상하기 위해 압력 공급 콘딧의 압력을 증가시키는 것이 유리하다. 이것은 예를 들면, 청구 6항에서와 같이 수행될 수 있는데, 여기에서 연속적으로 증가하는 압력을 공급하는 것이 가능해 진다.

청구 7항은 압력 공급 콘딧을 압착하는 힘을 제공 및/또는 제거하는 유리한 방법을 보여준다.

청구 8항은 압력실과 연결된 압력 공급 콘딧에 압력이 가해질 때 압력 공급 콘딧에 가해지는 힘을 감소시키는 방법을 나타낸다.

또한 본 발명은 청구 10항의 전문에 설명된 것과 같은 압력 공급 부재에 관한 것이다. 상기 부재는 상기 청구항의 요부에 설명된 특징을 가지며, 본 발명에 따른 압력 공급 콘딧의 간단한 구성을 가능하게 한다.

청구 11항의 설명과 같이 압력 공급 부재를 구성함으로써, 몰드 재료 또는 상기 플러그나 마개를 관통하여 애프터 피딩부로 삽입될 때 압력 공급 부재의 출구가 막히는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 청구 12항의 방식으로 첨단부를 형성함으로써, 간단한 방식으로 이 끝 부분을 제공할 수 있게 된다.

압력 공급 부재에 청구 13항의 방식으로 칼라를 추가적으로 구성하면, 압력 공급 부재의 삽입 및 제거가 용이해 진다.

또한 청구 14항의 방식으로 압력 공급 부재를 코팅하거나 흑화함으로써, 예를 들어, 압력 공급 부재가 삽입되어 있는 동안 몰드 재료 속의 접합재가 응고하거나 굳어지는 경우, 또는 용융된 금속에 삽입되어 있던 상기 부재가 제거 되기 전에 용융된 금속이 응고되는 경우에 압력 공급 부재가 몰드 재료에 붙어버리는 것을 방지해 준다.

마지막으로, 본 발명은 청구 15항의 전문에 설명된 것과 같은 압력 공급 시스템에 관한 것이다. 상기 청구항의 요부에 설명된 특징을 통해, 본 발명의 방법에 따라 간단한 방식으로 압력 공급 콘딧에 대한 압력 공급을 수행할 수 있게 된다.

부가적인 편의성을 가진 실시 예들이 종속항 16 내지 20항에 설명된다. 상기 실시 예들을 통해 청구 1 내지 9항에 따른 방법의 수행이 가능하게 된다.

본 발명은 액티브 애프터-피딩 주조 방법에 관한 것으로서, 청구 1항의 전문에서 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 압력 공급 시스템을 수단으로 하여 각 몰드의 애프터 피딩부에 애프터 피딩 압력을 제공하는 스트링 몰딩 플랜트에 속하는 몰드 스트링을 보여주는 도면

도 2는 압력실과 압력 공급 콘딧의 연결을 보여주는, 도 1을 A-A 선으로 자른 부분 단면도

도 3은 슬롯(slot)의 립(lip)을 통해 압력 공급 콘딧이 어떻게 압력실로 밀봉되게 확장되는 지를 보여주는, 도 2를 B-B 선으로 자른 부분 단면도

도 4a 및 4b는 서로 다른 두 종류의 압력이 편리한 방식으로 공급될 수 있도록 해 주는 압력 공급 시스템을 보여주는 도면

도 5는 본 발명에 따른 랜스(lance)의 평면도

도 5a 및 5b는 랜스의 첨단부의 서로 다른 모양을 보여주는 도면

도 6은 도 5의 랜스를 수직축으로 90°회전시킨 랜스를 보여주는 도면

도 6a는 랜스의 첨단부의 모양을 보여주는 도면.

도 1은 몰드부들(6)로 구성된 몰드 스트링을 보여주는데, 분리면(7)의 각 측면에 위치한 각 몰드부(6)는 각 몰드 캐버티 (표시되지 않음)의 1/2을 형성한다. 탕구 시스템과 연결된 애프터 피딩부(8)는, 용융된 금속을 몰드 내부로 주입하는 동안, 몰드 캐버티 내의 주물의 수축 정도에 따라 애프터 피딩부(8)에서 몰드 캐버티로 흘러 들어가게 되는 용융된 금속으로 채워진다. 용융된 금속이 애프터 피딩부(8)에서 몰드부(6)의 몰드 캐버티로 흘러 들어가 수축되기 위해서는 애프터 피딩부(8)에 압력을 가할 필요가 있다.

애프터 피딩부(8)로의 압력 공급은 랜스(1) 형태의 압력 공급 콘딧을 통해 이루어진다. 압력 공급 콘딧은 먼저, 랜스(1)의 랜스 첨단부(11)가 애프터 피딩부(8) 바로 앞의 마지막 재료 또는 플러그 층을 관통하지 않으면서 애프터 피딩부(8)에 근접하는 깊이로 몰드부(6)에 삽입된다. 이것은 도면의 화살표(30) 방향으로 아래의 몰드부(6)에 삽입되는 랜스(1)를 통해 설명된다. 아래 방향으로의 움직임은 랜스의 끝이 애프터 피딩부(8) 바로 앞의 마지막 층을 뚫기 전에 멈추어진다. 그런 다음, 랜스(1)는 몰드 스트링과 함께 화살표(31) 방향으로 압력 피딩 체인 또는 압력 공급 시스템 쪽으로 전진하도록 움직여진다. 이때, 몰드가 용융된 금속으로 채워져 있지 않으면, 압력 공급 시스템에 도착하기 전에 용융된 금속이 주입된다.

압력 공급 시스템은 압력실 엔클로저(enclosure)(9)에 의해 둘러 싸여진 압력실(3)에 압력을 공급하는 압력 소스(source)(4)로 구성된다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 수직 슬롯(2)은 립(20)을 통해 외부로부터 밀폐된다. 슬롯 각 측면의 립이 립 분리면(21)과 함께 프레스 되어, 압력실(3)은 외부로부터 단단하게 밀폐된다. 압력실(3)에는 또한, 압력을 받을 때 아래쪽으로 랜스(1)를 누르는 압착부(5)가 있다. 랜스(1)가 압력 공급 시스템에 도착하게 되면, 압력 공급단(10)이 구비된 랜스 엔드(end)(10)가 슬롯(2)의 립(20)들과 접촉되도록 놓여지면서 립 분리면(21)들 주위의 상기 립(20)들을 분리시킴으로써, 압력실(3) 내부로 이동하여 압력실(3)에 있는 압력을 전달받게 된다. 이렇게 랜스(1)가 압력실(3)의 압력을 전달받게 되면, 몰드 스트링과 함께 압착부(5) 쪽으로 전진하게 된다. 예시도에서 압착부(5)는 아래 방향으로 경사진 표면을 가지는데, 랜스가 몰드 스트링과 함께 화살표(31) 방향으로 이동하여 오면 랜스 엔드를 아래로 누른다. 이렇게 랜스(1)를 아래로 누르면, 랜스 첨단부(11)는 애프터 피딩부(8) 직전의 마지막 재료층 또는 플러그를 관통하게 된다.

상기와 같은 방식으로 애프터 피딩부(8)는 랜스(1)를 통하여 압력실(3)과 압력 방향에 따라 소통하게 되어, 애프터 피딩부에 압력이 가해지게 된다. 상기 압력은, 랜스가 화살표(31) 방향으로 압력 공급 시스템의 전체 길이를 따라 이동하여 슬롯(2)의 끝 부분을 통해 압력 공급 시스템을 떠날 때 까지 그대로 유지된다. 상기 이동 길이는 용융된 금속이 몰드부(6)의 몰드 캐버티 내에서 응고될 수 있을 만큼의 길이로 설정된다. 랜스(1)가 몰드 스트링과 함께 압력 공급 시스템을 빠져 나오면, 화살표(32)로 표시된 방식으로 랜스(1)가 몰드부(6)에서 제거된다. 이것은 몰드부(6)가 냉각부를 따라 추출부로 나아가기 전에 이루어 진다.

상기에서 분명하게 나타났듯이, 랜스(1)는 단순한 튜브 형태일 수도 있으나 이 튜브는 특정 처리를 거칠 수도 있다. 그리하여, 출구(15)를 가지는 튜브 또는 랜스(1)의 첨단부(11)는 도 5에서 보여지는 방식으로 평평하게 압착될 수 있다. 이렇게 랜스(1)의 첨단부(11)를 압착할 때, 출구 역할을 하는 출구 슬릿(15)은 유지될 수 있도록 압착이 수행된다. 한편, 도 5a 및 5b에서와 같이, 튜브가 완전히 압착되어 폐쇄되도록 하는 것도 가능하다. 튜브가 압착되면, 첨단부(11)는 도 6 및 6a에서 점선으로 나타나는 모양을 가지게 된다. 즉, 초기에 첨단부(11)는 점선으로 보여지는 것처럼 주걱 모양을 가지게 된다. 이 후, 첨단부(11)의 돌출부(16)가 잘려지거나 깎여져서 도 6a의 끌과 같은 모양이나 도 6의 바늘 같은 모양이 된다.

랜스(1)가 첨단부(11)의 외부 끝에서 완전하게 압착되어 졌을 때, 갈음질을 하게 되면 도 5a에서 보여지는 것과 같이 첨단부(11)의 양측에 출구(15)가 생기게 된다. 한 편, 랜스(1)의 첨단부에 도 5b의 방식으로 드릴 구멍(15)을 만들 수도 있다. 랜스(1)의 첨단부(11)와 출구들(15)은 다양한 모양으로 제공될 수 있는데, 처리 과정 및 출구(15)가 막히는 일없이 몰드를 관통할 수 있도록 고려하여 최적의 모양이 선택되어 진다.

또한, 랜스는 칼라(collar)(13)를 가질 수도 있다. 상기 칼라(13)는 랜스(1)가 압력실(3)로부터 압력을 공급받을 때 랜스(1)를 안내하여 슬롯(2)의 하측 주변의 밀봉 접합부에 놓이도록 하거나 랜스(1)를 슬롯으로부터 제거하기 위하여 사용된다. 랜스(1)에서 첨단부(11)를 가진 끝 부분과 반대되는 쪽의 끝 부분은 공급단(10) 역할을 하는데, 튜브처럼 간단하게 잘려지거나 또는, 슬롯(2)의 립(20)들과 압착부(5) 사이에서 랜스가 최적으로 삽입될 수 있는 각도로 잘려지거나 상기 최적 상태의 삽입을 만족시키는 슬롯이나 구멍이 상기 끝 부분에 형성된다.

도 2 내지 3은 압력 공급 시스템의 부분단면도로서, 슬롯(2)의 립(20)들이 공급단(10)의 랜스(1) 둘레와 밀봉되게 끼워 맞추어 지는 모습을 보여준다. 립(20)은 신축성 있는 탄성재로 만들어지는데, 다소 조밀한 구성을 가질 수도 있다. 재료로는 예를 들면, 기포 고무(foam rubber)가 있다. 립(20)은 탄력성 튜브의 형태로 구성될 수도 있는데, 압력이 외부 소스로부터 상기 탄력성 튜브에 가해져서 상기 압력으로 인하여 도 2 내지 3에서 보여지는 것처럼 분리면(21)을 따라서 또는 랜스(1)에 대하여 립(20)들이 서로를 압착하게 된다.

도 1에서 보듯이, 압력 공급 시스템은 슬롯(2)을 포함하는 압력실(3)의 형태로 구성되며 직선으로 확장된다. 단, 시작되는 부분(도 1의 왼쪽)에서는 화살표(31)로 표시되는 몰드부의 전진 방향과는 반대 방향으로 위쪽으로 비스듬하게 확장된다. 도 1의 면과 직각을 이루는 측면들에서 보았을 때, 슬롯(2)의 모양은 직선을 이루고 있어서, 랜스들이 슬롯(2)의 입구에서 서서히 미끄러져 들어간 다음, 공급단(10)들이 압력실(3)에 들어가 있는 상태에서, 횡력(transverse force)에 영향받지 않으면서 슬롯(2)을 따라 미끄러져 나아갈 수 있게 된다. 압력실(3), 압력실 엔클로저(9), 슬롯(2) 및 압착부(5)를 완전하게 구비한 압력실 유닛은, 랜스(1)가 통과할 수 있는 통로 및 높이에 따라 조절이 가능한 단독 조정 유닛으로 구성될 수 있다. 여기에서 상기 높이는 랜스가 압착되는 깊이를 말한다. 이런 경우, 압착부(5) 또한 조정 가능하게 형성될 수 있어서, 랜스의 압착 깊이가 변경되는 경우, 전체 유닛을 조정할 필요 없이 압착부(5)의 높이만 조절하면 된다. 물론, 상기 압착부(5)는 다른 방식으로도 구성 가능하다. 즉, 압력실(3) 외부에 설치되어 랜스(1)의 칼라(13)와 유사한 종류의 칼라와 같은 것과 협력하도록 적용되어 랜스(1) 밑에 놓여 질 수도 있다. 이것은 또한 이동 가능하게 구성될 수 있다. 압력 공급 유닛 자체는 고정 압력 소스(4)로부터 압력을 공급받는데, 상기 고정 압력 소스(4)는 탄력성 튜브(22)를 통하여 압력실에 연결된다. 그리하여, 상기의 압력 공급 시스템은 높은 적응성을 가지게 되며 간단한 방식으로 기존의 플랜트에 사후 설치 가능하게 된다.

도 4a는 두 개의 압력실(3, 3')로 세분되는 압력 공급 시스템을 보여준다. 압력 공급부를 따라 둘 이상의 압력 소스의 압력 손실을 분산시키는 것이 바람직할 경우, 또는 압력 소스(4)로부터의 압력과 또 다른 압력 소스(4')로부터의 더 높은 압력을 공급함으로써 압력 공급부를 따라 압력을 증가시키는 것이 바람직할 때, 상기와 같이 분할하는 것이 유리하다. 또한, 서로 다른 압력실로의 분할은, 플랜트가 변화하는 제작을 위해 사용되어 압력부 전체가 필요하지 않을 경우, 즉 주물이 마지막 압력실의 상류 쪽에서 응고가 완료된 경우, 마지막 압력실로의 압력 공급을 차단할 수 있어 편리하게 이용된다.

도 4b는 둘 이상의 압력실로의 분할의 편의성을 보여주는 실시 예이다. 전방에 형성된 압력실 내에 형성되는 후속 압력실에 의해 고압이 공급됨으로써, 대기압이 압력실(3')의 립(20)들의 외부에서 작용할 경우와 비교할 때, 한 압력실(3')에서 다른 압력실(3)까지 립(20)들에 가해지는 압력 차가 작아지게 된다. 이러한 배열을 통하여, 보다 높은 압력 및/또는 손실 감소의 환경에서 압력실(3')을 사용할 수 있게 된다.

요컨대, 본 발명은 표준 튜브에 복잡하지 않은 처리를 하는 저 비용의 간단한 방식이나 그 외 다른 방식으로 제공될 수 있는 간단한 랜스 형태로 압력 공급 콘딧을 사용할 수 있는 가능성을 제공한다. 특히, 관련된 몰드 캐버티에서의 주형을 위해 사용되는 것과 동일한 재료로 랜스를 만들 수 있다는 점이 본 발명의 이점이다. 이를 통하여, 주물이 이물질로 오염되는 것을 방지하는 한편, 주물로부터의 추출, 디버링(deburring), 라이저의 제거 및 그 외 작업을 거친 후의 랜스는 재용융을 위해 되돌려지는 금속의 일부를 형성할 수 있게 된다. 그렇지 않은 경우, 꼼꼼한 노동을 요구하는 분리 작업이 필요하게 된다.

또한, 압력 소스(4)를 위한 더 향상된 압력 제어 구성을 사용할 수 있게 되는데, 이것은 압력 소스(4)가 필수 제어 구성을 가진 표준 압력 소스, 예를 들면, 컴프레서(compressor)의 형태로 간단하게 선택 사용될 수 있기 때문이다. 더 나아가 소모성 부품, 즉 립(20)의 교체가 간단하게 이루어 질 수 있다. 즉, 압력실 엔클로저(9)가 슬롯(2) 주변에서 개방될 때, 립(20)은 홀딩 그루브(holding groove)로부터 제거되어 새로운 립(20)으로 교체될 수 있다. 새로운 립은, 예를 들면, 슬롯(2)을 위해 필요한 길이로 잘려진, 신축성 있는 탄성 리본(ribbon)의 형태로 구성된다. 압력실(3) 또는 압력실들(3, 3')이 필요에 따라 이동이 가능한 단위로 구성되고, 예를 들어, 탄력성 튜브 형태의 압력 공급 콘딧을 통해 하나 이상의 압력 소스들(4, 4')에 연결될 때, 압력 공급 시스템이 최적의 상태로 사용된다. 이를 통해, 몰드부(6) 외부의 압력 공급 콘딧에서 애프터 피딩부로 이어지는 경로에 맞추어 압력 공급 유닛을 이동 및 조정하는 것이 가능해 지며, 또한 시스템을 변화하는 몰드에 적응시키는 것이 가능해 지는데, 여기에서 랜스 형태의 압력 공급 콘딧들(1)이 다양한 경로를 따라 이동할 수 있다. 간단한 방법으로 랜스를 각 경우에 사용되는 몰드에 적용시키는 것도 가능하다. 이 때, 시스템을 위한 랜스(1)의 제작은 간단하게 이루어진다. 또한, 기존의 압력 소스나 표준 압력 소스(4)를 이용하는 것이 가능하다. 상기 소스는 종래 방식에 따라 압력 공급 유닛에 연결된다.

Claims (20)

1. 하나 이상의 몰드 캐버티와 연통하는 하나 이상의 애프터 피딩부를 가지며, 몰드 주입 동안 그리고, 몰드 캐버티의 금속이 응고될 때까지 하나 이상의 애프터 피딩부의 용융된 금속에 압력이 가해지고, 유지되고, 또한 증가되는 캐스팅 몰드에서의 액티브 애프터 피딩 주조 방법에 있어서,

   하나 이상의 압력 공급 콘딧 또는 랜스가 상기 몰드에 삽입되고,

   압력이 공급되는 동안 상기 하나 이상의 압력 공급 콘딧이나 랜스를 상기 하나 이상의 애프터 피딩부에 삽입함으로써 압력이 상기 애프터 피딩부에 공급되는 것을 특징으로 하는 액티브 애프터 피딩 주조 방법.
2. 상기한 제 1항에 있어서,

   상기 애프터 피딩부와 압력 공급 콘딧 또는 랜스 사이에 몰드 재료로 이루어진 벽 또는, 플러그나 마개가 개재되고, 압력을 공급받는 상기 하나 이상의 압력 공급 콘딧이나 랜스가 상기 벽을 관통하여 상기 애프터 피딩부와 연결되는 것을 특징으로 하는 액티브 애프터 피딩 주조 방법.
3. 상기한 제 1 또는 2항에 있어서,

   압력 출구와 단단하게 연결되는 튜브 형태의 압력 공급단을 포함하는 유닛 형태의 압력 공급 콘딧을 사용하며, 상기 압력 공급단이나 그 주변을 통해 상기 압력 공급 콘딧에 힘을 가함으로써 상기 압력 출구단을 가진 압력 공급 콘딧이 몰드재료를 관통하여 애프터 피딩부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 액티브 애프터 피딩 주조 방법.
4. 상기한 제 1, 2 또는 3항에 있어서,

   이동 경로를 따라 전진하는 다수의 몰드에 연속적으로 주입이 이루어지는데, 상기 경로를 따라 몰드가 전진하는 동안, 상기 압력 공급 콘딧의 공급단을 슬롯의 신축성 있는 탄성 립들 사이에 밀어 넣어서, 상기 공급단이 상기 립 및 상기 슬롯의 후방에 위치하는 압력실과 연결되도록 함으로써, 상기 압력 공급 콘딧이 압력 공급 체인 또는 압력 공급 시스템과 결합되어, 상기 압력 공급 콘딧에 대기압 이상의 압력실 압력을 공급하는 것을 특징으로 하는 액티브 애프터 피딩 주조 방법.
5. 상기한 제 3 및 4항에 있어서,

   상기 압력 공급 콘딧의 공급단이 립 및 슬롯 후방의 압력실에 머무를 때, 압력실을 벗어나지 않을 정도로 후방으로부터 립 쪽으로 공급단을 눌러, 출구를 포함하는 상기 압력 공급 콘딧의 첨단부가 몰드 재료를 관통하여 애프터 피딩부로 삽입되도록 하여, 상기 압력 공급 콘딧의 공급단과 출구를 통해 압력실과 애프터 피딩부 사이에 압력 전달이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 액티브 애프터 피딩 주조 방법.
6. 상기한 제 4 또는 5항에 있어서,

   하나 이상의 압력부를 가진 압력 공급 체인을 사용함으로써 압력 공급 체인을 통과하는 동안 상기 공급단이 하나 이상의 부압력실을 통과하도록 하며, 부압력실은 상기 공급단을 통해 애프터 피딩부와 연결되는 것을 특징으로 하는 액티브 애프터 피딩 주조 방법.
7. 상기한 제 3 내지 6항 중 하나 이상의 항에 있어서,

   압착력 및/또는 후속 추출력이 한 구성요소를 통해 상기 압력 공급 콘딧에 제공되는데, 상기 구성요소는 상기 공급단에서 떨어져서 위치하며 칼라 (collar) 형태로 구성되고, 칼라는 가능한 한 몰드에 인접한 위치에 적용되어 몰드와 압력 공급 콘딧간의 밀봉을 더욱 단단하게 하는 것을 특징으로 하는 액티브 애프터 피딩 주조 방법.
8. 상기한 제 4 내지 7항 중 하나 이상의 항에 있어서,

   압력 공급 시스템에서, 압력실의 슬롯 또는 슬롯들은 수직방향에서 볼 때 압력 공급 콘딧의 공급단의 전진 방향과 평행하도록 구성되며 또한, 입구의 슬롯은 몰드 스트링으로부터 제 1 거리를 두고 위치하며, 상기 입구 쪽에서 슬롯 또는 슬롯들은 아래쪽으로 경사지게 뻗어나가 몰드 스트링과 좀 더 가까운 제 2 간격을 두고 위치함을 특징으로 하는 액티브 애프터 피딩 주조 방법.
9. 상기한 제 1 내지 8항 중 하나 이상의 항에 있어서,

   수평 또는 수직 분리면 또는 수평면과 임의의 각도를 이루는 분리면을 가지는 몰드에서 주조할 때 수행되는 것을 특징으로 하는 액티브 애프터 피딩 주조 방법.
10. 상기한 제 1 내지 9항 중 하나 이상의 항에 따른 방법의 수행에 있어서, 후단에는 입구 형태의 구멍을 가지며 전단에는 하나 이상의 출구를 가지는 관 모양의 랜스로 이루어지며, 상기 랜스는 상기 하나 이상의 출구가 캐스팅 몰드의 애프터 피딩부와 연결되도록 상기 캐스팅 몰드에 삽입되어지는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
11. 상기한 제 10항에 있어서,

    상기 랜스는 한 쪽 끝이 뾰족하며, 상기 첨단부에는 하나 이상의 출구가 형성되며, 첨단부는 한 평면에서는 적어도 끌 모양을 가지도록 구성되거나 두 평면에서 바늘 모양을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
12. 상기한 제 11항에 있어서,

    첨단부의 모양은 한 평면에서 끝을 압착하고, 이어서 이 평면의 양측을 연삭하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
13. 상기한 제 10 내지 12항 중 하나 이상의 항에 있어서,

    상기 랜스는 돌출 요소, 바람직하게는 칼라를 가지고 있으며, 상기 요소는 입구를 형성하는 랜스의 끝 부분 쪽에서 상기 끝 부분과 떨어져서 위치하는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
14. 상기한 제 10 내지 13항 중 하나 이상의 항에 있어서,

    상기 랜스는 적어도 출구와 가장 가까운 끝 부분이 코팅되거나 흑화 되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
15. 상기한 제 4 내지 10항 중 하나 이상의 항에 따른 방법을 수행함에 있어서,

    하나 이상의 압력 소스로부터 압력을 공급받는 하나 이상의 압력실을 포함하며, 상기 압력실은 슬롯을 포함하는데, 상기 슬롯의 양측으로부터 분리면 주변의 상호 봉합 접합부 쪽으로 압박하는 신축성 있는 탄력 립들에 의해 폐쇄되고, 상기 슬롯과 립들은 상기한 제 10 내지 14항 중 하나 이상의 항에 따라 압력 공급 부재의 공급단을 수용할 수 있는 모양 및 크기로 구성되어, 상기 공급단이 슬롯과 수직을 이루며 상기 몰드의 전진 방향으로 이동하며 전진하는 동안, 상기 립들은 그들의 분리면에서 밀봉되도록 상기 공급단을 감싸는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
16. 상기한 제 15 항에 있어서,

    상기 슬롯 또는 슬롯들은 상부 끝에서 먼저 아래쪽으로 경사지게 확장된 다음 몰드의 전진 방향과 평행을 이루면서 확장되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
17. 상기한 제 15 또는 16항 중 어느 한 항에 있어서,

    다수의 압력실이 연속적으로 구성되고 상기 압력실들은 상기한 제 15항에서 설명된 것과 동일한 하나 이상의 슬롯을 수단으로 상호 분리되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
18. 상기한 제 17항에 있어서,

    후속 압력실의 슬롯은 이전 압력실의 슬롯 위로 확장되는데, 상기 제 2 슬롯이 상기 압력실의 내부에서 상기 제 1 슬롯 위로 확장되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
19. 상기한 제 15 내지 18항 중 하나 이상의 항에 있어서,

    상기 립들은 신축성 있는 탄성 재료, 예를 들면, 기포 고무로 만들어지는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.
20. 상기한 제 15 내지 19항 중 하나 이상의 항에 있어서,

    상기 립들은 탄력성 튜브로 형성되어 외부의 압력 소스에 의해 일정 압력이 유지되는 것을 특징으로 하는 압력 공급 부재.