KR20040097768A

KR20040097768A - 저압 주조 금형의 가스 배출장치

Info

Publication number: KR20040097768A
Application number: KR1020030030202A
Authority: KR
Inventors: 권경식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-05-13
Filing date: 2003-05-13
Publication date: 2004-11-18
Also published as: KR100551296B1

Abstract

본 발명은 저압 주조 금형의 가스 배출장치에 관한 것으로서, 저압 주조 금형의 상형에 형성된 관통홀에 장착되며, 내부에는 공간부가 마련된 몸체와, 몸체의 상부에 장착되어 상기 공간부의 가스를 진공 흡입하는 진공 흡입장치와, 몸체의 상부에 장착되는 실린더 부재와, 몸체의 상부에 장착되어 상기 공간부의 가스를 진공 흡입하는 진공 흡입장치와, 실린더 부재의 로드 선단에 장착되며 몸체의 관통홀을 선택적으로 개폐 가능하도록 장착되는 개폐밸브와, 개폐밸브에 장착되어 마이너스 전하를 포함하는 상기 용탕의 접촉을 센싱하는 센싱부재와, 센싱부재의 센싱신호를 전달받아 상기 용탕이 접촉되면 상기 실린더 부재의 로드를 작동으로 상기 관통홀을 상기 개폐밸브로서 닫고, 상기 용탕이 접촉되지 않으면 상기 관통홀을 열도록 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

저압 주조 금형의 가스 배출장치{GAS EXHAUST DEVICE FOR LOW PRESSURE MOLD}

본 발명은 저압 주조 금형의 가스 배출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용탕이 가스 배출틈새를 막지 않고 가스 배출성능의 향상 효과를 갖는 저압 주조 금형의 가스 배출장치에 관한 것이다.

일반적으로 저압 주조는 용탕에 0.4kg 정도의 낮은 압력으로 용탕을 서서히 충진시킨다.

알루미늄을 용해로에서 녹여 용탕을 만들고 금형에 용탕을 부어 성형냉각후 제품을 취출하는데, 상기 알루미늄 용탕의 온도는 통상 650℃~700℃ 범위의 고온이다. 이에 따라, 용탕이 금형에 충진될 때 코어(CORE)와 용탕과의 접촉에 의하여 코어가 타면서 가스가 발생된다. 이러한 코어가 타면서 발생된 가스는 외부로 배출도어야 탕회발생이 없고 가스가 알루미늄 조직속에 미세하게 침투하는 것을 방지할 수 있다.

이러한 가스의 배출을 위하여 저압 주조 금형을 구성하는 상형에는 가스의 배출을 위한 가스 배출수단이 장착된다.

상기 종래 가스 배출수단으로서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 소결벤트 및 가스핀등으로 저압 주조 금형내부의 가스를 외부로 배출한다.

도 1은 저압 주조 금형에 장착된 소결벤트를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 도 1의 측단면도이고, 도 3은 저압 주조 금형에 장착된 가스핀을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4는 도 3의 측단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 저압 주조 금형에 장착된 소결벤트(1)는 미세한 직경의 관통홀(3)이 다수개 형성되어, 저압 주조 금형 내부의 가스(5)를 외부로 배출되도록 한다. 이러한 가스(5)의 배출중에 알루미늄 용탕은 표면장력에 의하여 상기 관통홀(3)을 통과하지 못하고 가스만 통과하도록 함에 의하여 가스의 배출이 이루어진다.

또한 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 종래 저압 주조 금형에 장착된 가스핀(7)은 원주 주위로 소정의 슬릿(SLIT)(9)이 형성되어 금형(2)과 슬릿(9)의 틈으로 가스(4)가 대기중으로 배출될 수 있도록 한다.

그러나 전술한 소결벤트 및 가스핀을 이용한 가스의 배출은 대기 방출구조이므로 짧은 시간에 가스의 배출을 할 수 없는 문제점이 있다. 또한 상기 소결벤트 및 가스핀으로부터 배출되는 가스를 진공 흡입식을 적용하여 배출하게 되면 용탕이 가스 배출 틈새를 막게되어 원활한 배출이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 용탕이 가스 배출틈새를 막지 않고 가스 배출성능의 향상 효과를 갖는 저압 주조 금형의 가스 배출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 저압 주조 금형에 장착된 소결벤트를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 도 1의 측단면도.

도 3은 저압 주조 금형에 장착된 가스핀을 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 도 3의 측단면도.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저압 주조 금형의 가스 배출장치를 개략적으로 도시한 측단면도.

도 6은 도 5의 가이드환을 개략적으로 도시한 도면.

도 7은 도 6의 닫힌상태의 개폐밸브를 개략적으로 도시한 일측면도.

도 8은 도 5의 센싱부재를 개략적으로 도시한 요부도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...몸체 11...상형

15...공간부 20...실린더 부재

21...로드 29...진공 흡입장치

30...개폐밸브 34...용탕

40...센싱부재 50...제어부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저압 주조 금형의 가스 배출장치는, 저압 주조 금형의 상형에 형성된 관통홀에 장착되며, 내부에는 공간부가 마련된 몸체; 상기 몸체의 상부에 장착되어 상기 공간부의 가스를 진공 흡입하는 진공 흡입장치; 상기 몸체의 상부에 장착되는 실린더 부재; 상기 몸체의 상부에 장착되어 상기 공간부의 가스를 진공 흡입하는 진공 흡입장치; 상기 실린더 부재의 로드 선단에 장착되며, 상기 몸체의 관통홀을 선택적으로 개폐 가능하도록 장착되는 개폐밸브; 상기 개폐밸브에 장착되어 마이너스 전하를 포함하는 상기 용탕의 접촉을 센싱하는 센싱부재; 및 상기 센싱부재의 센싱신호를 전달받아 상기 용탕이 접촉되면 상기 실린더 부재의 로드를 작동으로 상기 관통홀을 상기 개폐밸브로서 닫고, 상기 용탕이 접촉되지 않으면 상기 관통홀을 열도록 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 센싱부재는,

상기 개폐밸브에 장착되는 전도체 부재; 및 상기 전도체 부재에 일단이 연결되고 타단은 상기 전도체 부재로 센싱된 상기 용탕의 마이너스 전하를 전달하도록 상기 제어부로 연결된 도선;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 전도체 부재의 재질은 황동재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 개폐밸브의 외주면은 다각형을 이루도록 다수개의 슬릿부가 형성되어 상기 관통홀에 밀착시 소정의 틈새가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 몸체의 공간부에는 상기 실린더 부재의 로드를 가이드하는 가이드환이 장착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 가이드환은 상기 로드가 이동되는 메인홀 및 상기 용탕으로 발생된 가스가 이동되는 다수개의 가스홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저압 주조 금형의 가스 배출장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저압 주조 금형의 가스 배출장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 저압 주조 금형의 가스 배출장치(100)는, 저압 주조 금형의 상형(11)에 형성된 관통홀(13)에 장착되며 그 내부에는 공간부(15)가 마련된 몸체(10)와, 몸체(10)의 상부에 장착되는 실린더 부재(20)와, 몸체(10)의 상부에 장착되어 공간부(15)의 가스를 진공 흡입하는 진공 흡입장치(29)와, 실린더 부재(20)의 로드(21) 선단에 장착되며 공간부(15)를 선택적으로 개폐 가능하도록 장착되는 개폐밸브(30)와, 개폐밸브(30)에 장착되어 마이너스 전하를 포함하는 용탕(34)의 접촉을 센싱하는 센싱부재(40)와, 센싱부재(40)의 센싱신호를 전달받아 용탕(34)이 접촉되면 실린더 부재(20)의 로드(21)의 작동으로 공간부(15)를 개폐밸브(30)로서 닫고 용탕(34)이 접촉되지 않으면 공간부(15)을 열도록 제어하는 제어부(50)를 구비한다.

상기 몸체(10)는 저압 주조 금형의 상형(11)의 소정 위치에 형성되는 관통홀(13)에 장착된다. 상기 몸체(10)의 내부에는 일측으로 개구된 공간부(15)가 마련되고 그 상부에는 실린더 부재(20)가 장착된다.

상기 실린더 부재(20)는 몸체(10)의 상부에 장착되며 그 로드(21)는 공간부(15)의 길이 방향에 상당하는 길이로 장착된다. 상기 로드(21)는 공간부(15)에 개재되는 가이드환(23)에 가이드 되어 장착된다. 상기 가이드환(23)은 도 6에 도시된 바와 같이 로드(21)가 슬라이딩 가능하도록 하는 메인홀(25)과 공간부(15)에서 유동되는 가스(16)가 이동할 수 있는 다수개의 가스홀(27)이 형성된다. 상기 가스(16)는 용탕에 의하여 발생된 가스를 말한다. 상기 몸체(10)의 상측에는 공간부(15)의 가스 배출을 위한 소정의 진공 흡입장치(29)가 장착된다.

상기 로드(21)의 선단에는 개폐밸브(30)가 장착된다.

상기 개폐밸브(30)는 로드(21)의 선단에 장착되어 몸체(10)에 형성된 공간부(15)를 선택적으로 개폐하도록 하며, 그 외주면에는 도 7에 도시된 바와 같이, 다수개의 슬릿부(31)가 형성된다. 상기 슬릿부(31)는 개폐밸브(30)를 통한 공간부(15)의 밀폐시에 몸체(10)와 개폐밸브(30)와의 사이에 소정의 틈새가 생기도록 한다. 이러한 틈새는 용탕이 저압 주조 금형에 완전충진 되었을 경우에 발생된 미세량의 가스의 배출을 위함이다. 상기 개폐밸브(30)에는 용탕의 근접을 센싱하는 센싱부재(40)가 구비된다.

상기 센싱부재(40)는 도 8에 도시된 바와 같이, 개폐밸브(30)에 장착되는 전도체 부재(33)와, 전도체 부재(33)에 일단이 연결되고 타단은 전도체 부재(33)로센싱된 용탕(34)의 마이너스 전하를 전달하도록 연결된 도선(35)으로 구비된다. 즉, 상기 용탕(34)은 초기에 마이너스(-) 전하를 걸어놓은후, 용탕(34)의 충진시에 센싱부재(40)로 센싱하도록 한다. 상기 전도체 부재(33)는 황동재질로 구비되어 있으며, 도선(35)이 일단에 연결된다. 상기 도선(35)은 일단은 전도체 부재(33)에 연결되며 타단은 제어부(50)로 연결되어 전도체 부재(33)와 제어부(50) 간을 연결한다. 이에 따라, 상기 센싱부재(40)는 저압 주조 금형에 계속적으로 충진되는 용탕(34)의 접촉을 센싱하여 도선(35)을 통하여 제어부(50)로 센싱신호를 전송한다.

상기 제어부(50)는 실린더 부재(20)를 제어하기 위한 것으로서, 용탕(34)이 계속적으로 충진되어 센싱부재(40)에 접촉되어 접촉 신호가 전송되면, 실린더 부재(20)를 구동하여 개폐밸브(30)가 몸체(10)의 공간부(15)를 밀폐하도록 한다.

즉, 실린더 부재(20)의 미구동 상태에서는 개폐밸브(30)가 오픈되어 몸체(10)의 공간부(15)는 개방된 상태를 유지한다. 이러한 상태에서는 용탕(34)에서 발생된 가스는 공간부(15)의 개구된 측에서 유입되어 몸체(10)의 상측에 구비된 진공 흡입장치(29)의 구동에 의하여 대기로 배출될 수 있다. 즉, 용탕(34)이 개폐밸브(30)에 접촉되지 않은 상태에서는 저압 주조 금형에 다량의 가스가 내재된 상태이며, 이러한 다량의 가스는 개구된 공간부(15)를 통하여 진공 흡입장치(29)를 통하여 대기중으로 배출된다.

다음, 용탕(34)이 개폐밸브(30)에 접촉되면 접촉된 센싱신호를 제어부(50)로 전송하여 실린더 부재(20)를 구동함으로써, 몸체(10)의 공간부(15)를 개폐밸브(30)를 통하여 밀폐하도록 한다. 이러한 밀폐시에도 개폐밸브(30)에는 슬릿부(31)가 마련되어 있음으로, 용탕(34)으로 발생된 가스(16)의 배출이 가능하도록 한다. 즉, 용탕(34)이 상승된 상태에서 소량의 잔여 가스는 슬릿부(31)를 통하여 빠져나갈 수 있는 구조이다.

상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 저압 주조 금형의 가스 배출장치의 작용을 설명한다.

먼저, 저압 주조 금형의 용탕의 충진시에 개폐밸브(30)와 용탕(34)이 접촉되지 않은 초기상태에는 실린더 부재(20)가 미구동상태를 유지함으로, 몸체(10)의 공간부(15)는 개방된 상태를 유지한다. 이러한 공간부(15)의 개방된 상태에서 용탕(34)에 의하여 발생된 가스는 공간부(15)를 통하여 진공 흡입장치(29)의 작동으로 대기중으로 배출된다.

그리고 저압 주조 금형내의 용탕의 계속적인 충진으로 개폐밸브(30)와 용탕(34)이 접촉하게 되면, 개폐밸브(30)에 장착된 센싱부재(40)는 용탕의 마이너스 전하를 감지하여 도선(35)을 통하여 제어부(50)로 센싱신호를 전달한다. 그러면, 제어부(50)는 실린더 부재(20)를 구동하여 몸체(10)의 공간부(15)를 개폐밸브(30)를 통하여 밀폐한다. 이러한 밀폐시에도 개폐밸브(30)에 마련된 슬릿부(31)를 통하여 소정의 잔여 가스의 배출이 이루어지도록 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 저압 주조 금형의 가스 배출장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

저압 주조 금형의 용탕의 충진 정도에 따라 가스가 배출되는 관통홀을 개폐밸브를 통하여 선택적으로 개폐한 후, 진공 흡입장치를 통하여 가스를 배출하도록 함으로써, 가스 배출의 성능 향상의 효과를 갖는다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

저압 주조 금형의 상형에 형성된 관통홀에 장착되며, 내부에는 공간부가 마련된 몸체;

상기 몸체의 상부에 장착되어 상기 공간부의 가스를 진공 흡입하는 진공 흡입장치;

상기 몸체의 상부에 장착되는 실린더 부재;

상기 몸체의 상부에 장착되어 상기 공간부의 가스를 진공 흡입하는 진공 흡입장치;

상기 실린더 부재의 로드 선단에 장착되며, 상기 몸체의 관통홀을 선택적으로 개폐 가능하도록 장착되는 개폐밸브;

상기 개폐밸브에 장착되어 마이너스 전하를 포함하는 상기 용탕의 접촉을 센싱하는 센싱부재; 및

상기 센싱부재의 센싱신호를 전달받아 상기 용탕이 접촉되면 상기 실린더 부재의 로드를 작동으로 상기 관통홀을 상기 개폐밸브로서 닫고, 상기 용탕이 접촉되지 않으면 상기 관통홀을 열도록 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형의 가스 배출장치.
제1항에 있어서,

상기 센싱부재는,

상기 개폐밸브에 장착되는 전도체 부재; 및

상기 전도체 부재에 일단이 연결되고 타단은 상기 전도체 부재로 센싱된 상기 용탕의 마이너스 전하를 전달하도록 상기 제어부로 연결된 도선;를 구비하는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형의 가스 배출장치.
제2항에 있어서,

상기 전도체 부재의 재질은 황동재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형의 가스 배출장치.
제1항에 있어서,

상기 개폐밸브의 외주면은 다각형을 이루도록 다수개의 슬릿부가 형성되어 상기 관통홀에 밀착시 소정의 틈새가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형의 가스 배출장치.
제1항에 있어서,

상기 몸체의 공간부에는 상기 실린더 부재의 로드를 가이드하는 가이드환이 장착되는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형의 가스 배출장치.
제5항에 있어서,

상기 가이드환은 상기 로드가 이동되는 메인홀 및 상기 용탕으로 발생된 가스가 이동되는 다수개의 가스홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 저압 주조 금형의 가스 배출장치.