KR200470348Y1 - 주조 플라스크의 덤핑장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제품성형이 완료된 주조 플라스크로부터 성형 제품과 주형을 분리하는 주조 플라스크의 덤핑장치에 관한 것이다.
본 고안은, 덤핑작업을 위해 플라스크(F)가 결합되는 작업대(2)와; 상기 플라스크(F)가 결합된 작업대(2)를 승강 안내하고, 플라스크(F)를 뒤집어 덤핑작업이 이루어지도록 하는 승강대(3,3')와; 상기 작업대(2)를 승강시키는 구동실린더(4)로 주조 플라스크의 덤핑장치를 구성한 것에 요지가 있다.

Description

주조 플라스크의 덤핑장치{DUMPING DEVICE FOR FLASK}

본 고안은 주조 플라스크의 덤핑장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품성형이 완료된 주조 플라스크를 뒤집어서 주조제품과 쉘주형을 분리하기 위한 주조 플라스크의 덤핑장치에 관한 것이다.

일반적으로 쉘몰드 주조는 주물사 등의 내화성입자에 페놀수지 등의 바인더를 혼합한 레진 코티드 샌드를 사용하여 제품성형을 위한 쉘주형을 완성한다. 그리고 완성된 쉘주형은 주조 플라스크(FLASK; 이하 플라스크라 함.)에 넣고 스틸볼(Steel Ball)로 채워서 플라스크 내 쉘주형에 용융금속을 주입시켜 성형하는 주조법이다.

또, 소실모형 주조법(LOST FOAM 주조법) 등에 의해 금속 제품을 주조성형하는 주조법 역시 내부에 제품모형을 배치하고 주물사를 다져 넣은 주형을 플라스크에 넣고 용융금속을 주입하여 제품을 성형하는 주조법이다.

상기한 주조법을 실현하는 주조장치는 제품의 생산성을 높이기 위해 쉘주형이 내입된 다수의 플라스크를 순환 이동시키면서 주조에 필요한 제반 작업단계들이 순차적으로 연속 수행되는 연속주조라인에 의해 작업이 이루어지고 있다.

상기 연속주조라인의 작업과정에서 플라스크 내 쉘주형에 용융금속을 주입하고 응고가 완료되면 플라스크로부터 쉘주형과 성형된 제품을 분리하기 위하여 플라스크를 뒤집어서 플라스크 내의 성형된 제품과 쉘주형을 분리하고 다시 플라스크를 되돌리는 덤핑(DUMPING)작업을 수행한다.

기존의 덤핑작업은 플라스크 양측에 연결된 와이어로 플라스크를 잡아당겨 서 받침턱에 걸어 뒤집어 플라스크로부터 주물사와 성형물을 부어내는 덤핑작업에 의존하였다. 이러한 와이어 권취기에 의한 덤핑작업은 플라스크의 양측을 잡아당기는 와이어가 일방으로 편심될 경우 플라스크를 제대로 뒤집어 주지 못하게 됨으로써 덤핑작업을 원활히 수행할 수 없었고, 플라스크 내를 뒤집어 쉘주형과 성형된 제품을 분리해 내는 덤핑 영역(dumping area)에서 벗어나 작업이 이루어지는 등의 여러 문제가 있었다.

즉, 종래 덤핑장치는 도 1과 같이 와이어로프로 플라스크를 승강작동시켜 덤핑동작을 수행할 수 있게 구성한 것으로, 이러한 덤핑장치는 플라스크의 승강 및 덤핑작동시키는 와이어로프의 승강작동시에 요동이 발생하여 덤핑작동의 안정성을 보장할 수 없는 단점이 있다. 특히 지속적인 작업으로 인하여 플라스크를 견인하는 양측 와이어로프 중 어느 일측의 와이어로프가 느슨하게 늘어지게 되면 플라스크의 양측 무게중심이 균형을 잃게 되어 이동중에 플라스크가 요동하게 되고 이로부터 안전사고의 발생우려가 높은 등의 여러 문제가 있다.

한편, 참고문헌2,3에 전술한 쉘주형 조주법에 대해 게재되어 있고, 참고문헌4,5에는 소실모형 주조법 등에 대하여 게재되어 있는 데, 본 고안은 상기 참고문헌들에서 언급하고 있는 주조법에 의한 연속주조 등과 관련된다.

본 출원인은 다수의 플라스크를 일방향으로 순환시키면서 주조에 필요한 제반 작업단계들이 적소에서 순차적으로 수행되는 주조라인에 의해 연속적으로 작업이 이루어지는 연속주조라인에 있어서, 플라스크의 쉘주형 내로 용융금속을 주입하고 응고가 완료되면 플라스크를 뒤집어 플라스크로부터 쉘주형과 성형 제품을 분리하기 위한 덤핑장치를 이미 선등록고안한 바 있다.(참고문헌1)

상기 주조 플라스크의 덤핑장치는본 고안은 플라스크가 이송되는 이송라인으로부터 플라스크를 들어서 덤핑영역으로 이동시키고, 덤핑영역에서 플라스크를 회전시켜 뒤집어진 플라스크에서 내부의 쉘주형과 성형 제품을 분리하고 다시 플라스크를 원위치로 회전시켜 이송라인으로 옮기는 작업을 안정된 구조와 작동으로 수행할 수 있도록 덤핑장치를 구성한 것이다.

(참고문헌1) 대한민국 등록실용신안공보 제20-0463069, 2012.10.16. (참고문헌2) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0123155호, 2009.12.02. (참고문헌3) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0106372호, 2011.09.28. (참고문헌4) 대한민국 공개특허번호 제10-2004-0102750호, 2004.12.09. (참고문헌5) 대한민국 공개특허공보 제10-2001-0048913호, 2001.06.15.

본 고안은 와이어로프에 의한 승강 및 덤핑작동이 이루어지는 시키는 종래 덤핑장치의 구조를 개선하여 승강작동시에 요동 발생을 근본적으로 방지하여 작동안정성을 보장할 수 있는 주조 플라스크의 덤핑장치를 제공하고자 한다.

본 고안은 간편한 작동으로 주조 플라스크의 덤핑작업을 수행할 수 있게 함으로써 작업안정성을 확보하고 이로부터 생산성 향상 등을 기대할 수 있는 주조 플라스크의 덤핑장치를 제공하고자 한다.

상기 과제해결을 위한 본 고안은;

[청구항 1]에 기재된 고안에 따르면; 플라스크가 결합된 작업대를 승강 안내하고 플라스크를 뒤집어 덤핑작업하는 승강대와, 상기 작업대를 승강시키는 구동실린더로 이루어진 주조 플라스크의 덤핑장치에 있어서, 상기 작업대는; 양측 승강대의 가이드레일을 따라 안내휠이 승강안내되게 하며, 상기 구동실린더는; 일단을 힌지축에 결합하고 피스톤로드를 작업대에 연결하여 구동실린더의 신축으로 승강대 상에서 작업대를 승강작동되게 한 것을 특징으로 한다.

[청구항 2]에 기재된 고안에 따르면; 제 1 항에 있어서, 상기 승강대는; 작업대의 안내휠이 안내되는 가이드레일이 형성되고, 상기 작업대가 직선으로 승강안내되는 직선의 승강구간과, 상기 승강구간에 연속하여 덤핑영역 방향으로 원호(圓弧)를 그리면서 하향으로 기울어진 곡선으로 형성되어 작업대가 뒤집어지는 곡선의 덤핑구간으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

[청구항 3]에 기재된 고안에 따르면; 제 1 항에 있어서, 상기 작업대는 플라스크 저면 포크공에 탈착결합되는 포크를 구비한 것을 특징으로 한다.

삭제

본 고안은 다수의 플라스크를 일방향으로 순환시키면서 주조에 필요한 제반 작업단계들이 적소에서 순차적으로 연속 수행되는 연속주조 라인에 의해 작업이 이루어지는 연속주조라인에 있어서, 작업이 완료된 플라스크로부터 쉘주형과 성형 제품을 신속하고 안정되게 분리할 수 있는 주조 플라스크의 덤핑작업 안정성 확보로 더욱 효율적이고 안정된 덤핑작업의 수행으로 생산성 증대 등에 기여할 수 있으며, 덤핑작업 과정에서의 안전사고의 발생우려를 해소할 수 있는 등의 많은 이익과 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 종래 덤핑장치의 구성도
도 2는 본 고안의 일실시예를 보인 덤핑장치의 사시도
도 3, 4는 본 고안의 일실시예를 보인 덤핑장치의 측면도
도 5, 6은 본 고안의 일실시예를 보인 덤핑장치의 작용상태도

다수의 플라스크를 일방향으로 순환시키면서 연속적으로 주조작업이 이루어지는 연속주조라인은, 빈 플라스크에 쉘주형을 투입하고 스틸볼 등을 충진하여 다지는 컴팩팅작업이 완료되면 플라스크는 이송라인을 따라 이송되면서 주탕작업이 이루어지고 주탕 및 제품성형이 완료된 플라스크들은 덤핑장치에 의해 덤핑영역에서 플라스크를 뒤집어 쉘주형과 성형 제품을 분리하는 덤핑작업을 수행하고 빈 플라스크는 다시 이송라인 위로 옮겨져 쉘주형을 투입하고 스틸볼을 충진하는 다지는 컴팩팅작업후 주탕 및 제품성형하고 덤핑작업하는 과정을 연속적으로 수행한다.

본 고안은 상기 연속주조라인 등에 있어서, 플라스크가 이송되는 연속주조라인의 이송라인으로부터 플라스크를 덤핑영역으로 이동시키고 덤핑영역에서 플라스크를 회전시켜 뒤집어진 플라스크로부터 내부의 쉘주형과 성형 제품을 쏟아내어 분리하고 주물사와 성형물이 분리되면 뒤집어진 플라스크를 원위치로 되돌린 다음 조형작업을 위해 다시 이송라인으로 투입할 수 있도록 주조 플라스크의 덤핑장치를 구성한 것에 특징이 있다.

본 고안에 의한 주조 플라스크의 덤핑장치는; 이송라인으로부터 플라스크를 덤핑장치로 이송하여 덤핑영역에서 플라스크를 뒤집어 쉘주형과 성형 제품을 분리시키도록 구성된다.

상기 이송라인의 플라스크는 이동대차 상에서 덤핑장치로 이송되고 덤핑장치로 이송된 플라스크는 덤핑장치에 의해 들어올려져 덤핑영역에서 뒤집히는 동작으로 쉘주형과 성형 제품을 분리시킨다.

상기 덤핑장치는 플라스크가 포크에 결합되는 작업대와, 작업대를 승하강시키는 승강실린더, 작업대를 승강안내하고, 곡선구간에서 작업대를 뒤집도록 안내하는 승강대 등으로 구성된다.

이하에 본 고안의 구체적인 실시내용을 첨부된 도면과 함께 구체적으로 살펴보면 이하와 같다.

도 1은 종래 덤핑장치의 구성도, 도 2는 본 고안의 일실시예를 보인 덤핑장치의 사시도, 도 3, 4는 본 고안의 일실시예를 보인 덤핑장치의 측면도, 도 5, 6은 본 고안의 일실시예를 보인 덤핑장치의 작용상태도이다.

연속주조라인은 일례로 빈 플라스크(F)에 쉘주형을 내입하고 스틸볼(Steel Ball)을 충진하여 다지는 컴팩팅작업이 완료된 플라스크(F)를 이송라인을 따라 이송시키면서 주탕작업하고, 주탕 및 제품성형이 완료된 플라스크는 덤핑작업부(D)에서 플라스크(F)를 뒤집어 쉘주형과 성형 제품을 분리하는 덤핑작업을 수행하며, 빈 플라스크(F)는 다시 쉘주형을 투입하고 스틸볼을 충진하는 다지는 컴팩팅작업과 주탕 및 제품성형작업, 덤핑작업을 연속적으로 수행하도록 구성된다. 이러한 연속주조라인은 일반적이다.

본 고안은 상기 연속주조라인 등에 있어서 플라스크(F)로부터 쉘주형과 성형 제품을 분리하기 위한 덤핑장치를 구성한 것에 특징이 있다.

본 고안에 따른 주조 플라스크 덤핑장치(1)는 이동대차(5)를 이용해 이송된 플라스크(F)를 덤핑작업을 위해 결합되는 작업대(2)와, 작업대(2)에 결합된 플라스크(F)를 승강 안내하는 승강대(3,3')와, 작업대(2)를 승강시키는 구동실린더(4) 등으로 이루어진다.

상기 작업대(2)는 플레이트(21) 일측으로 포크(22)가 형성되어 플라스크(F) 저면의 포크공(F1)이 끼워 탈착결합할 수 있게 한다.

이를 위해 플라스크(F)는 이동대차(4) 상에 올려져 덤핑장치(1)측으로 이송되도록 하고, 플라스크(F) 저면의 포크공(F1)을 형성하여 작업대(2)의 포크(22)에 끼워 결합할 수 있게 한다.

상기와 같이 플라스크(F)가 포크(22)에 결합되는 작업대(2)는 양측으로 안내휠3,23')를 형성하여 양측 승강대(3,3')에 승강안내되게 하고, 상기 승강대(3,3')는 작업대(2)의 양측 안내휠(23,23')이 안내될 수 있는 가이드레일(31,31')이 일체로 형성된다.

상기 승강대(3,3')는 도시한 예와 같이 가이드레일(31,31')에 안내되어 승강되는 작업대(2)가 직선으로 승강안내되는 직선의 승강구간(L1)과, 작업대(2)가 뒤집어지는 곡선의 덤핑구간(L2)으로 이루어진다.

상기 승강대(3,3')에 안내되는 작업대(2)는 플라스크(F)의 덤핑작업시에 직선의 승강구간(L1)에서 상승되고 곡선의 덤핑구간(L2)에서 안내휠(23,23')을 중심으로 각운동하면서 작업대(2)에 결합된 플라스크(F)를 뒤집어 내부 쉘주형과 성형 제품을 덤핑영역(D)으로 쏟아냄으로써 덤핑작업을 수행한다.

따라서 상기 곡선의 덤핑구간(L2)은 직선의 승강구간(L1)에 연속하여 덤핑영역(D) 방향으로 원호(圓弧)를 그리면서 하향으로 기울어진 곡선으로 형성하고 곡선의 덤핑구간(L2)은 그 끝을 막거나 작업대(2)가 더 이상 진행되지 않도록 스토퍼를 형성함으로써 곡선의 덤핑구간(L2)에서 안내휠(23,23')을 기점으로 작업대(2)가 뒤집어지도록 한다. 이에 대해서는 후술에서 상세히 언급한다.

상기한 승강대(3,3')에 결합된 작업대(2)는 플레이트(21)에 구동실린더(4)로서 승강안내시키도록 한다.

상기 구동실린더(4)는 실린더 일단을 힌지축(41)에 결합하고, 피스톤로드(42)를 작업대(2)의 플레이트(21)에 연결하여 구동실린더(4)를 신축시켜 승강대(3,3')상의 작업대(2)를 승강시키도록 한다.

상기 구동실린더(4)에 의해 승강대(3,3')에 결합된 작업대(2)는 직선의 승강구간(L1)에서 승강되고, 곡선의 덤핑구간(L2)에서 뒤집혀 덤핑작업을 수행한다.

상기에서 덤핑장치(1)를 구성하는 승강대(3,3')는 당연히 바닥에 고정되는 것으로, 상기 승강대(3,3')를 고정설치하는 구성은 앵커볼트 등으로 바닥에 고정시키는 등의 일반적인 여러 방법을 통해 실시할 수 있는 사항이므로 이에 대한 구체적인 언급은 생략한다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 구동실린더(4)로 플라스크(F)가 결합된 작업대(2)를 위로 들어올리고 덤핑영역(D)에서 뒤집어 덤핑작업을 수행한다. 이하에 본 고안의 작업과정을 통해 구성 등을 다시 살펴본다.

이동대차(5)를 밀어서 플라스크(F)를 덤핑영역(D)에 설치된 덤핑장치(1)로 이동시킨다. 덤핑영역(D)은 플라스크(F)로부터 쉘주형과 스틸볼 등을 분류하여 수집하기 위한 스크린 등으로 구성되는 데 이러한 덤핑영역(D)은 이건 고안과는 별개 고안일 뿐 아니라 주지의 기술이므로 이에 대한 구체적인 언급은 생략한다.

상기 플라스크(F)는 저면의 포크공(F1)이 작업대(2)의 포크(22)에 끼워 결합됨으로써 덤핑장치(1)로 이송 완료된다. 그리고 상기와 같이 플라스크(F)가 덤핑장치(1)로 이송되면 구동실린더(4)로 작업대(2)를 상승시켜 작업대(2)에 탑재된 플라스크(F)를 함께 위로 들어올린다.

상기 플라스크(F)가 탑재된 작업대(2)는 양측 안내휠(23,23')이 승강대(3,3')의 가이드레일(31,31')을 상승하게 된다. 이때 작업대(2)는 직선의 승강구간(L1)을 따라 가이드레일(31,31')을 타고 상승하게 되고 직선의 승강구간(L1)과 만나는 곡선의 덤핑구간(L2)에 이르게 되면 도 5와 같이 곡선 덤핑구간(L2)의 안내휠(23,23')은 운동량이 저하되는 반면 구동실린더(4)의 신장으로 플라스크(F) 하부는 비례적으로 운동량이 증가하게 되어 곡선 덤핑구간(L2)의 작업대(2)는 그 하부가 안내휠(23,23')을 기점으로 점차 들려진다.

그리고 가이드레일(31,31')의 끝부분에 안내휠(23,23')의 운동이 정지하게 되면 작업대(2)의 하부는 안내휠(23,23') 보다 위로 치켜 올려 지면서 작업대(2)와 함께 플라스크(F)의 뒷부분이 완전히 들려지게 되어 플라스크(F)내 쉴 주형과 성형 제품을 쏟아냄으로써 플라스크(F)로부터 분리된다.

이때 플라스크(F)는 포크공(F1)이 작업대(2)의 포크(22)에 결합되어 있으므로 작업대(2)에 안정적으로 고정된 상태를 유지하고 안내휠(23,23')을 중심으로 적어도 45°이상의 기울기로 들려져(뒤집어져) 내부 쉘주형과 성형 제품을 쏟아내어 분리하게 된다.

그리고 상기와 같이 덤핑작업이 완료된 빈 플라스크(F)는 도 6과 같이 역동작으로 승강대(3,3')를 따라 작업대(2)를 하강시켜 원위치로 복귀시키고 다시 이동대차(5) 상에 올려서 이송라인(L)으로 이송, 연속주조라인을 통한 작업이 이루어지게 하고 다시 새로운 플라스크(F)를 이송하여 상기한 덤핑작업을 반복 수행한다.

본 고안을 구체적으로 설명하기 위하여 첨부한 도면에 사용된 부호에 대하여 간력히 설명하면 하기와 같다.
1:덤핑장치
2:작업대 21:플레이트
22:포크 23,23':안내휠
3,3':승강대 31,31':가이드레일
4:구동실린더 5:이동대차
D:덤핑작업(DUMPING)부
F:플라스크(FLASK)

Claims (4)

1. 플라스크(F)가 결합된 작업대(2)를 승강 안내하고 플라스크(F)를 뒤집어 덤핑작업하는 승강대(3,3')와, 상기 작업대(2)를 승강시키는 구동실린더(4)로 이루어진 주조 플라스크의 덤핑장치에 있어서,
   상기 작업대(2)는; 양측 승강대(3,3')의 가이드레일(31,31')을 따라 안내휠(23,23')이 승강안내되게 하며,
   상기 구동실린더(4)는; 일단을 힌지축(41)에 결합하고 피스톤로드(42)를 작업대(2)에 연결하여 구동실린더(4)의 신축으로 승강대(3,3')상에서 작업대(2)를 승강작동되게 한 것을 특징으로 하는 주조 플라스크의 덤핑장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 승강대(3,3')는; 작업대(2)의 안내휠(23,23')이 안내되는 가이드레일(31,31')이 형성되고,
   상기 작업대(2)가 직선으로 승강안내되는 직선의 승강구간(L1)과,
   상기 승강구간(L1)에 연속하여 덤핑영역(D) 방향으로 원호(圓弧)를 그리면서 하향으로 기울어진 곡선으로 형성되어 작업대(2)가 뒤집어지는 곡선의 덤핑구간(L2)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주조 플라스크의 덤핑장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 작업대(2)는 플라스크(F) 저면 포크공(F1)에 탈착결합되는 포크(22)를 구비한 것을 특징으로 하는 주조 플라스크의 덤핑장치.
4. 삭제

Images