KR200453759Y1 - 금형용 쿨러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 금형용 쿨러의 장착과 분리, 유지보수의 용이성을 제공하면서 단열로 인한 냉각성능을 극대화할 수 있도록 한 금형용 쿨러에 관한 것으로서, 아웃파이프를 선단에 결합한 플러그와, 상기 아웃파이프의 내경으로 삽입되어 플러그와 결합 되는 인너파이프와, 상기 플러그에 냉각수가 금형 내부로 순환할 수 있도록 형성하는 유입홈과 배출홈, 금형 냉각에 필요한 냉각수 공급과 배출을 위한 인렛포트와 아웃렛포트를 가지고 플러그를 수용하는 헤드와, 상기 플러그와 헤드 사이에 냉각수의 누수를 방지할 수 있도록 개재하는 기밀재를 포함하는 금형용 쿨러에 있어서;
상기 플러그의 후단부에 일체로 형성하는 도구사용면과, 플러그의 선측에 헤드가 필요 이상 진입하는 것을 방지하도록 형성하는 걸림턱과, 상기 플러그의 후측에 형성하는 단속홈과, 상기 단속홈과 결합 되어 플러그에 결합 된 헤드의 이탈을 방지하는 단속수단과, 상기 아웃파이프과 인너파이프의 표면에는, 공급되는 냉각수와 배출되는 냉각수의 열교환과 쿨러와 금형의 열교환으로 냉각수의 냉각성 저하를 방지하기 위한 단열수단을 더 포함하는 것이 특징이다.

Description

금형용 쿨러{COOLER FOR DIE CASTING}

본 고안은 금형용 쿨러에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 냉각이 필요한 위치에 장착하여 금형의 냉각을 수행할 수 있도록 하는 개선된 금형용 쿨러의 제공에 관한 것이다.

용융금속을 고압으로 금형을 사출하여 주물을 주조하는 다이케스팅 금형에 있어 다이케스팅 금형의 형상이 복잡하거나 대형일 경우에는 냉각장치의 설치가 어려워 다이케스팅 금형이 냉각이 되지 않아 높은 열로 인하여 제품의 생산성 및 품질이 저하되는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 다이케스팅에는 적정 부위에 냉각수를 순환공급하여 금형을 냉각할 수 있는 쿨러가 개발되어 사용되고 있으며, 대표적인 예의 구성을 도 5,6을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 금형용 쿨러(1)는 아웃파이프(2)를 선단에 결합한 플러그(3)를 구비하고, 상기 아웃파이프(2)의 내경으로는 인너파이프(4)를 삽입시켜 플러그(3)와 결합한다.

상기 플러그(3)에는 냉각수가 아웃파이프(2)를 통하여 금형(5) 내부로 유입되고, 금형(5)과 열교환이 이루어진 냉각수가 인너파이프(4)를 통하여 외부로 배출시키기 위한 유입홈과 배출홈을 형성한다.

상기 유입홈과 배출홈은 플러그(3)의 외부에 결합 되는 헤드(8)와 기밀재를 통하여 누수가 방지되도록 하고, 헤드(8)에는 냉각수의 유입과 배출을 위한 인렛포트(10)와 아웃렛포트(11)를 형성한다.

상기 플러그(3)의 선측에는 금형(5)과 결합 및 분해하기 위한 육각헤드(12)를 형성하고, 상기 플러그(3)와 헤드(8)는 볼트 등과 같은 단속수단(13)에 의하여 체결되도록 구성하고 있다.

상기와 같은 종래 기술이 적용되는 다이케스팅금형 냉각장치를 금형에 장착하거나 또는 수명이 다하여 새로운 냉각장치료 교환하기 위하여 금형으로부터 이탈시키고자 하는 작업이 한번에 이루어지지 못하게 되는 단점이 있다.

즉, 금형에 냉각장치를 장착하고자 할 경우에는 헤드를 플러그로부터 분리한 후 플러그에 구비되는 육각헤드를 이용하여 금형에 장착하고, 플러그의 장착이 완료되면 헤드를 결합한 후 단속수단으로 플러그와 헤드를 견고하게 고정시켜 완료하게 된다.

또한, 금형으로부터 이탈시키고자 할 경우에는 단속수단을 해제하여 플러그로부터 헤드를 분리시킨 후 플러그에 구비되는 육각헤드를 이용하여 금형으로부터 플러그를 이탈시키는 동작으로 완료된다.

상기와 같은 종래 기술에서는 한번에 냉각장치를 금형에 장착하고 이탈시키는 것이 어렵기 때문에 생산라인에 구비되는 많은 수의 금형에 냉각장치를 장착하고 이탈시키는 교체시간이 길어지게 되므로 이로 인한 공전율이 높아지고 이것이 생산성의 저하로 이어지게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 근자에 들어서는 플러그에 대하여 헤드를 원터치 타입으로 착탈시킬 수 있도록 한 냉각장치가 개발되어 사용되고 있으나, 이 역시 플러그의 장착 후 헤드를 원터치 타입으로 결합 또는 헤드를 원터치 타입으로 플러그로부터 분리한 후 플러그 이탈과 같이 2번의 과정을 거치는 것이므로 근본적인 문제를 해결하지 못하고 있는 실정이다.

또한, 쿨러가 장착되는 위치의 금형은 물론 쿨러에도 단열수단이 강구되지 않음으로서 금형을 냉각시키기 위하여 공급하던 냉각수가 고열의 금형과 열교환이 이루어지면서 실질적인 냉각을 수행하지 못하게 되는 경우가 발생하여 냉각성이 저하되는 등 여러 문제점이 발생하고 있다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 고안한 것으로서 아웃파이프를 선단에 결합한 플러그와, 상기 아웃파이프의 내경으로 삽입되어 플러그와 결합 되는 인너파이프와, 상기 플러그에 냉각수가 금형 내부로 순환할 수 있도록 형성하는 유입홈과 배출홈, 금형 냉각에 필요한 냉각수 공급과 배출을 위한 인렛포트와 아웃렛포트를 가지고 플러그를 수용하는 헤드와, 상기 플러그와 헤드 사이에 냉각수의 누수를 방지할 수 있도록 개재하는 기밀재를 포함하는 금형용 쿨러에 있어서;

상기 플러그의 후단부에 일체로 형성하는 도구사용면과, 플러그의 선측에 헤드가 필요 이상 진입하는 것을 방지하도록 형성하는 걸림턱과, 상기 플러그의 후측에 형성하는 단속홈과, 상기 단속홈과 결합 되어 플러그에 결합 된 헤드의 이탈을 방지하는 단속수단과, 상기 아웃파이프과 인너파이프의 표면에는, 공급되는 냉각수와 배출되는 냉각수의 열교환과 쿨러와 금형의 열교환으로 냉각수의 냉각성 저하를 방지하기 위한 단열수단을 더 포함하여, 금형용 쿨러의 장착과 분리, 유지보수의 용이성을 제공하면서 단열로 인한 냉각성능을 극대화하여 생산성의 향상에 기여할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 고안은 금형에 금형용 쿨러를 장착하거나 금형으로부터 금형용 쿨러를 이탈시킬 때 헤드와 플러그의 분리 없이 한 번에 장착하고 이탈시킬 수 있도록 하고, 플러그에 대하여 헤더만 분리하여 청소 등과 같은 유지보수의 용이성을 제공하고, 단열수단을 강구하여 냉각수가 고열의 금형과 열교환을 방지하여 냉각성능을 높이도록 함으로서 생산성을 높이면서 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 고안이다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 금형용 쿨러를 도시한 외관 사시도.
도 2는 본 고안의 기술이 적용된 금형용 쿨러를 도시한 A - A선을 따라서 취한 단면도.
도 3은 본 고안의 기술이 적용된 금형용 쿨러를 도시한 B부위를 발췌하여 도시한 단면도,
도 4는 본 고안의 기술이 적용된 금형용 쿨러가 장착된 상태를 도시한 단면도.
도 5는 종래 기술이 적용된 금형용 쿨러를 도시한 사시도.
도 6은 종래 기술이 적용된 금형용 쿨러를 도시한 단면 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 금형용 쿨러를 도시한 외관 사시도, 도 2는 본 고안의 기술이 적용된 금형용 쿨러를 도시한 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 3은 본 고안의 기술이 적용된 금형용 쿨러를 도시한 B부위를 발췌하여 도시한 단면도, 도 4는 본 고안의 기술이 적용된 금형용 쿨러가 장착된 상태를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.

통상적인 금형용 쿨러(100)는 아웃파이프(101)를 선단에 결합한 플러그(102)를 구비하고, 상기 아웃파이프(101)의 내경으로 인너파이프(103)를 삽입시켜 플러그(102)와 결합한다.

상기 플러그(102)에는 냉각수가 아웃파이프(101)를 통하여 금형(104) 내부로 유입되고, 금형(104)과 열교환이 이루어진 냉각수가 인너파이프(103)를 통하여 외부로 배출할 수 있도록 유입홈(105)과 배출홈(106)을 형성한다.

상기 플러그(102)에는 냉각수를 공급하고 배출하기 위한 인렛포트(107)와 아웃렛포트(108)를 가지는 헤드(110)에 수용되는 형태로 결합하고, 상기 플러그(102)와 헤드(110) 사이에는 냉각수의 누수를 방지할 수 있도록 기밀재(109)를 개재하여 구성된다.
상기 금형용 쿨러(100)의 아웃파이프(101)에 나사를 형성하여 금형(104)에 형성하는 나사를 통하여 결합과 분리가 가능하도록 함은 당연하다 할 것이다.

본 고안에서는 상기 금형용 쿨러(100)를 금형(104)에 한번에 착탈할 수 있도록 함으로서 교환에 따르는 시간을 최소화하여 생산성의 향상과 원가절감에 기여할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 본 고안에서는 상기 플러그(102)의 후단부에 금형에 장착하기 위한 도구 사용을 위한 도구사용면(111)을 일체로 형성하고, 플러그(102)의 선측에는 헤더(110)가 필요 이상 진입하는 것을 방지하여 멈추도록 하기 위한 걸림턱(112)을 형성한다.

상기 도구사용면(111)은 플러그(102)의 외경보다 작은 직경을 가지도록 형성하여 헤드(110) 결합에 지장이 없도록 하는 것은 당연할 것이다.

상기 헤드(110)의 후미는 플러그(102)의 후측에 형성하는 단속홈(113)에 결합되는 스냅링 이(E)링과 같은 단속수단(114)에 의하여 이탈이 방지되도록 한다.

상기 아웃파이프(101)와 인너파이프(103)에는 단열수단(115)을 강구하여 공급되는 냉각수와 배출되는 냉각수가 열교환 되는 것은 물론, 금형용 쿨러(100)가 고온의 금형(104)과 열교환으로 냉각성이 저하되는 것을 방지하도록 한다.

상기 도구사용면(111)은 본 고안의 도면에서는 육각 형상으로 구비되는 볼트헤드 형상으로 도시하고 있으나 렌치홈을 형성하는 등 다양한 형태로의 실시가 가능할 것이다.

상기 플러그(102)의 외경부와 헤드(110) 내경부 사이에는 기밀재(109)에 의하여 냉각수의 유출이 방지되는 것은 물론, 헤드(110)가 플러그(102)에 대하여 회전이 자유로울 수 있도록 됨은 당연할 것이다.

또한, 상기 아웃 및 인너파이프(101,103)에 강구하는 단열수단은 다양한 종류의 단열재를 코팅 또는 피복하여 사용할 수 있으나, 금형(104)과 단차가 거의 없는 점과 시공의 용이성을 고려하여 열수축튜브를 피복하여 구성하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같은 본 고안의 기술이 적용된 금형용 쿨러(100)의 사용관계를 살펴보면 다음과 같다.

금형(104)에 금형용 쿨러(100)를 장착하고자 할 경우 또는 금형(104)에 장착된 금형용 쿨러(100)를 새로운 것으로 교환하고자 할 경우에는, 금형용 쿨러(100)를 구성하는 플러그(102)의 후단부에 일체로 형성되는 도구사용면(111)에 도구를 결합시킨 후 장착방향 또는 해제 방향으로 회전시킴으로써 아웃파이프(101)에 형성된 나사가 금형(104) 내부에 형성된 나사가 결합 및 분리되므로 플러그(102)와 헤드(110)를 분리하여야 하는 불편 없이 한 번에 장착하고 이탈시킬 수 있게 된다.

이를 상세하게 살펴보면, 실질적으로 금형(104)과 결합 되는 플러그(102)의 후단부에 도구사용면(111)을 일체로 형성하고, 플러그(102)의 후방에서 헤드(110)를 결합시켜 플러그(102)의 선측에 형성되는 걸림턱(112)에 헤더(110)가 정지하면, 플러그(102)의 후측에 형성되는 단속홈(113)에 단속수단(114)을 이용하여 이탈되지 않도록 한다.

물론, 상기 헤드(110)는 플러그(102)와 기밀재(109)에 의하여 기밀상태를 유지하여 냉각수의 누수를 방지하는 것은 물론, 플러그(102)에 대하여 헤드(110)가 움직일 수 있는 상태를 유지하도록 함으로서 도구사용면(111)을 이용하여 금형용 쿨러(100)를 결합한 후 헤드(110)를 플러그(102)에 대하여 자유롭게 회전시켜 인렛포트(107)와 아웃렛포트(108)의 방향을 자유롭게 결정하면 되는 것이다.

그리고, 헤드(110)와 플러그(102), 아웃 및 인너파이프(101,103)에 침적된 스케일과 같은 이물질을 청소하거나 기밀재(109)의 교환 등과 같은 유지보수를 수행하고자 할 경우에는, 플러그(102)의 후측에 형성된 단속홈(113)에 결합 된 단속수단(114)을 해제함으로써 금형(104)에 장착된 플러그(102)는 그대로 두고 헤더(110)만 분리한 후 쉽게 청소 또는 유지보수를 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 고안의 기술에서는 아웃파이프(101)와 인너파이프(103)의 표면에 강구한 단열수단(115)에 의하여 공급되는 냉각수와 배출되는 냉각수의 열교환은 물론, 금형용 쿨러(100)와 금형(104)과의 열교환으로 인하여 냉각수의 온도가 고온화되는 것을 최소화 함으로서 실질적인 금형(104)의 냉각성을 높일 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 고안은 금형용 쿨러(100)의 장착과 분리는 물론 유지보수의 용이성을 제공하면서 단열로 인한 냉각성능을 극대화하여 생산성의 향상에 기여할 수 있는 등 다양한 장점을 가진다.

100; 금형용 쿨러
102; 플러그
104; 금형
110; 헤드
111; 도구사용면
112; 단속홈
113; 단속수단
115; 단열수단

Claims (1)

1. 아웃파이프(101)를 선단에 결합한 플러그(102)와;
   상기 아웃파이프(101)의 내경으로 삽입되어 플러그(102)와 결합 되는 인너파이프(103)와;
   상기 플러그(102)에 냉각수가 금형 내부로 순환할 수 있도록 형성하는 유입홈(105)과 배출홈(106);
   금형(104) 냉각에 필요한 냉각수 공급과 배출을 위한 인렛포트(107)와 아웃렛포트(108)를 가지고 플러그(102)를 수용하는 헤드(110)와;
   상기 플러그(102)와 헤드(110) 사이에 냉각수의 누수를 방지할 수 있도록 개재하는 기밀재(109)를 포함하는 금형용 쿨러(100)에 있어서;
   상기 플러그(102)의 후단부에 금형용 쿨러(100)를 장착하고 분해할 수 있도록 일체로 형성하는 도구사용면(111)과;
   상기 플러그(102)의 선측에 헤드(110)의 진입을 멈추도록 형성하는 걸림턱(112)과;
   상기 플러그(102)의 후측에 형성하는 단속홈(113)과;
   상기 단속홈(113)과 결합 되어 플러그(102)에 결합 된 헤드(110)의 이탈을 방지하는 단속수단(114)과;
   상기 아웃파이프(101)과 인너파이프(103)의 표면에는, 공급되는 냉각수와 배출되는 냉각수의 열교환과 금형용 쿨러(100)와 금형(104)의 열교환으로 냉각수의 냉각성 저하를 방지하기 위한 단열수단(115)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금형용 쿨러.

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