KR20100016346A

KR20100016346A - 저압주조장치, 불활성가스의 충만방법 및 주조품 제조방법

Info

Publication number: KR20100016346A
Application number: KR1020097023331A
Authority: KR
Inventors: 신야 미즈노; 유타카 무라타
Original assignee: 신토고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2008-04-08
Publication date: 2010-02-12
Also published as: MX2009011172A; KR101022140B1; US20100108285A1; JPWO2008132991A1; US8191608B2; JP4561930B2; WO2008132991A1

Abstract

본 발명은, 가압실 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과, 주형의 주탕구로부터 매달려 설치된 스토크 또는 주형의 주탕구에 접속하는 유도구멍을 간단히 연통시켜, 스토크 내부 또는 유도구멍 내부에 불활성가스를 충만시킬 수 있는 저압주조장치를 제공한다. 용탕의 상면을 불활성가스에 의해 가압하여 주형(7)의 주탕구로부터 매달려 설치된 스토크(8) 또는 주형의 주탕구에 일단이 접속하는 유도구멍을 통해 용탕을 주형에 충전하도록 한 주조장치로서, 용탕을 유지하는 용탕 유지실(1)과, 용탕 유지실에 연통구멍(4)을 통해 연통 가능하게 설치되며 스토크(8)의 하단이 안으로 들어가거나 또는 유도구멍(21)의 타단이 접속하고 또한 불활성가스에 의해 용탕을 가압하는 가압실(2)과, 연통구멍을 개폐하는 개폐밸브(5)와, 가압실에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 스토크 내부 또는 유도구멍 내부가 연통하고 있는 것을 검지하는 검지수단(15)과, 가압실의 상부에 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급수단(30)을 구비한 것을 특징으로 하는 저압주조장치(100).

Description

저압주조장치, 불활성가스의 충만방법 및 주조품 제조방법{LOW-PRESSURE CASTING APPARATUS, METHOD OF INERT GAS FILLING AND PROCESS FOR MANUFACTURING CAST ARTICLE}

본 발명은, 저압주조장치, 불활성가스의 충만방법 및 주조품 제조방법에 관한 것이다.

종래, 주조기의 구성을 복잡하게 하지 않고, 주형(mold)과 스토크(stalk)와 유지로 (holding furnace)내의 공기를 효율적으로 비(非)산화가스로 치환할 수 있는 저압주조기로서, 다음과 같이 구성된 것이 제안된 바 있다. 즉, 상기 저압주조기는, 대략 기밀상태로 밀폐된 유지로와, 상기 유지로로 비산화성가스를 공급하는 가스체 공급수단과, 상기 유지로와 주형을 연통하는 스토크와, 유지로 측에 대한 상기 스토크의 개구부를 유지로 내의 용탕에 침지시키는 주조위치와, 상기 개구부의 적어도 일부를 유지로 내의 용탕면보다 상측에 개구시킨 치환위치로 전환하는 위치전환수단을 구비하고, 상기 스토크를 치환위치로 이동시킨 상태에서, 유지로 내로 비산화가스를 공급하여, 유지로와 스토크와 주형 내의 공기를 비산화성가스로 치환할 수 있도록 구성되어 있다(일본 특허공개공보 2000-42715호 참조).

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 저압주조기에서는, 유지로와 스토크와 주형 내의 공기를 비산화성가스로 치환시킬 때마다 유지로를 승강시킬 필요가 있기 때문에, 주조의 사이클 타임이 길어서 생산성이나 효율이 좋지 않을 뿐만 아니라, 구조가 복잡해지고, 더욱이 유지로 커버와 스토크 사이의 밀폐성을 충분히 확보할 수 없는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 가압실 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과, 주형의 주탕구로부터 매달려 설치된 스토크 또는 주형의 주탕구에 접속하는 유도구멍을 간단히 연통시키고, 스토크 내부 또는 유도구멍 내부에 불활성가스를 충만시킬 수 있는 저압주조장치 및 불활성가스의 충만방법과 상기 저압주조장치를 이용한 주조품의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기의 문제점을 해소하기 위해 본 발명에서의 저압주조장치는, 용탕을 불활성가스에 의해 가압하여 주형의 주탕구로부터 매달려 설치된 스토크 또는 주형의 주탕구에 일단(一端)이 접속하는 유도구멍을 통해 용탕(molten metal)을 주형에 충전하도록 한 주조장치로서: 용탕을 유지하는 용탕 유지실과; 상기 용탕 유지실에 연통구멍을 통해 연통 가능하게 설치되며, 상기 스토크의 하단이 안으로 들어가거나 또는 상기 유도구멍의 타단이 접속하고, 또한 불활성가스에 의해 용탕의 상면을 가압하는 가압실과; 상기 연통구멍을 개폐하는 개폐밸브와; 가압실에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 스토크 내부 또는 유도구멍 내부가 연통되어 있는 것을 검지하는 검지수단과; 가압실의 상부에 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급수단;을 구비한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 저압주조장치에서는, 개폐밸브가 개방되어 연통구멍을 통해 용탕 유지실 내의 용탕이 가압실 내에 공급된 후, 개폐밸브에 의해 연통구멍이 폐쇄되어 용탕의 공급이 정지된다. 이어서, 불활성가스 공급수단에 의해 불활성가스가 가압실에 공급되어 용탕이 가압되고, 이로써, 가압실의 용탕이 스토크 또는 유도구멍을 통해 주형의 제품 캐비티 내에 충전된다. 주형의 제품 캐비티 내에 충전된 용탕이 응고한 후, 개폐밸브에 의해 연통구멍이 개방되어, 가압실 내의 용탕이 용탕 유지실 내로 되돌려지며, 가압실에서의 용탕의 상방의 공간과 스토크 또는 유도구멍이 연통된다. 이에 따라, 가압실 내의 불활성가스가 스토크 내부 또는 유도구멍 내부에 유입하게 된다. 또한, 검지수단에 의해, 가압실에서의 용탕의 상방의 공간과 스토크 또는 유도구멍이 연통된 것이 확인된다. 그 결과, 이후 스토크 내부 또는 유도구멍 내부의 용탕이 공기에 노출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이러한 설명으로부터 명백한 바와 같이 본 발명은, 가압실 내의 용탕의 상면을 불활성가스에 의해 가압하여 용탕을 주형에 충전하고, 충전된 용탕이 응고한 후 개폐밸브에 의해 연통구멍을 개방하여 가압실 내의 용탕을 용탕 유지실로 되돌릴 때에, 가압실 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 스토크 내부 또는 유도구멍 내부가 연통되어 있는 것을 검지하는 검지수단을 설치하였기 때문에, 가압실의 용탕의 상방 공간과, 스토크 또는 유도구멍을 연통시켜 가압실 내의 불활성가스를 스토크 내부 또는 유도구멍 내부에 확실하게 유입시킬 수 있게 된다. 따라서, 스토크 내부 또는 유도구멍 내부의 용탕의 표면이 공기에 노출되지 않아, 스토크 내부 또는 유도구멍 내부의 용탕에 산화막이 생성되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 등의 우수한 실용적 효과를 나타낸다.

본 출원은, 일본국에서 2007년 4월 16일에 출원된 일본국 특허출원 2007-106639호 및 2007년 6월 14일에 출원된 일본국 특허출원 2007-157055호에 근거하고 있으며, 그 내용은 본 출원의 내용으로 하여 그 일부를 형성한다. 또한, 본 발명은 다음과 같은 상세한 설명에 의해 더 완전히 이해할 수 있을 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 특정 실시예는, 본 발명의 바람직한 실시형태로서, 설명의 목적을 위해서만 기재되어 있는 것이다. 이러한 상세한 설명으로부터, 다양한 변경, 개변이, 당업자에게 있어서 명확하기 때문이다. 출원인은, 기재된 실시형태의 어떠한 것도 공중에게 헌상할 의도는 없으며, 개시된 개변, 대체안 중, 청구범위 내에 문언상 포함되지 않을지도 모르는 것도, 균등론하에서의 발명의 일부로 한다. 본 명세서 또는 청구범위의 기재에 있어서, 명사 및 동일한 지시어의 사용은, 특별한 지시가 없는 한, 또는 문맥에 의해 명료하게 부정되지 않는 한, 단수 및 복수를 모두 포함하는 것으로 해석해야 한다. 본 명세서내에서 제공된 어떠한 예시 또는 예시적인 용어(예컨대, 「등」)의 사용도, 단순히 본 발명을 쉽게 설명하려는 의도임에 지나지 않으며, 특별히 청구범위에 기재하지 않는 한 본 발명의 범위에 제한을 가하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 적용한 제 1 실시예의 저압주조장치의 종단면도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 저압주조장치의 작동 설명도이다.

도 3은 스토크의 하단의 다른 실시예를 나타낸 종단면도이다.

도 4는 본 발명을 적용한 제 2 실시예의 저압주조장치의 종단면도이다.

도 5는 본 발명을 적용한 제 3 실시예의 저압주조장치의 종단면도이다.

도 6은 도 5에 나타낸 저압주조장치의 작동 설명도이다.

도 7은 본 발명을 적용한 제 4 실시예의 저압주조장치의 종단면도이다.

본 발명을 적용한 저압주조장치의 제 1 ∼ 4 실시예에 대해서 도 1∼ 도 7에 근거하여 상세히 설명한다. 제 1 실시예로서, 검지수단으로서 레벨센서(9)를 구비하는 저압주조장치(100)에 대해서 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 저압주조장치(100)는, 용탕을 유지하는 용탕 유지실(1)과, 상기 용탕 유지실(1)에 연통 가능하게 설치되어 불활성가스에 의해 용탕을 가압하는 가압실(2)과, 상기 용탕 유지실(1)과 상기 가압실(2)을 보조실(3)을 통해 연통시키는 연통구멍(4)을 개폐하는 개폐밸브(5)와, 상기 가압실(2)의 상단 개구부를 기밀상태로 폐쇄하는 커버부재(6)와, 주형(7)의 주탕구로부터 매달려 설치되며 상기 커버부재(6)를 상하로 관통시켜 상기 가압실(2) 내로 들어가는 스토크(8)와, 상기 커버부재(6)에 이것을 상하로 관통시켜 매달려 설치되며, 상기 가압실(2) 내에서의 용탕의 상면 레벨을 검지하는 레벨센서(9)와, 상기 커버부재(6)에 형성된 불활성가스 공급구멍(10)에 접속되어 상기 가압실(2)의 상부에 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급수단(30)으로 구성되어 있다.

저압주조장치(100)에서는, 연통구멍(4)의 일부를 밸브시트로서 이용하고, 개폐밸브(5)의 밸브체로 연통구멍(4)을 개폐하는 구조로 되어 있는데, 밸브시트와 밸 브체를 갖는 개폐밸브를 연통구멍(4)에 설치하여 연통구멍(4)을 개폐해도 된다.

그리고, 상기 불활성가스 공급수단(30)에 있어서는, 불활성가스를 저장한 탱크(32)가 개폐밸브(34) 및 도관(36)을 통해 상기 불활성가스 공급구멍(10)에 접속되어 있다. 또한, 상기 가압실(2)의 상부에는, 용탕 상방의 공간의 압력을 대기압과 거의 동일하게 하기 위해 불활성가스를 배출시키는 배출가스구멍(40)이 형성되어 있고, 상기 배출가스구멍(40)에는 전자개폐밸브(42)가 부착되어 있다. 또한, 상기 용탕 유지실(1)의 상단 개구부를 폐쇄하는 커버부재(11)에는, 용탕 유지실(1) 내의 용탕의 상한 레벨 및 하한 레벨을 각각 검지하는 레벨센서(12·13)가, 또한, 상기 커버부재(6)에는 상기 가압실(2) 내의 용탕의 상한(上限) 레벨 및 중한(中限) 레벨을 각각 검지하는 레벨센서(14·15)가 각각 부착되어 있다. 참고로, 중한 레벨을 검지하는 레벨센서(15)는, 상기 스토크(8)의 하단으로부터 수 mm 내지 수십 mm 높은 용탕의 상면 레벨을 검지하도록 되어 있다.

이와 같이 구성한 저압주조장치(100)에서는, 불활성가스 공급수단(30)에 의해 불활성가스 공급구멍(10)을 통해 가압실(2)에서의 용탕의 상방에 불활성가스가 공급되는 동시에, 배출가스구멍(40)을 통해 불활성가스가 배출되어 가압실(2) 내의 용탕의 상방의 공간이 과잉압력되는 것이 방지되면서, 먼저, 개폐밸브(5)가 작동되어 연통구멍(4)이 개방되고, 용탕 유지실(1) 내의 용탕이 가압실(2) 내에 공급된다. 레벨센서(14)가 가압실(2) 내의 용탕의 상한 레벨을 검지하였을 때, 개폐밸브(5)가 작동되어 연통구멍(4)이 폐쇄된다. 이어서, 보다 압력이 높은 불활성가스가 불활성가스 공급구멍(10)으로부터 공급되어 가압실(2) 내의 용탕이 가압되고, 가압실(2)의 용탕이 스토크(8)를 통해 주형(7)의 제품 캐비티 내에 충전된다(도 2-A 참조). 주형(7)의 제품 캐비티 내의 용탕이 응고한 후, 개폐밸브(5)가 작동되어 연통구멍(4)이 개방되고, 가압실(2) 내의 용탕이 용탕 유지실(1) 내로 되돌려진다(도 2-B 참조).

또, 가압실(2) 내의 불활성가스의 압력은 다른 주지된 방법에 의해 제어할 수 있다. 예컨대, 배출가스구멍(40)에 접속하는 전자개폐밸브(42)로 컨트롤 밸브를 이용하여 불활성가스를 배출시키는 압력을 바꿔서 제어해도 되고, 불활성가스 공급수단(30)의 개폐밸브(34)로 컨트롤 밸브를 이용하여 공급되는 불활성가스의 압력을 바꿔서 제어해도 된다.

그리고, 레벨센서(15)가 가압실(2) 내의 용탕의 높이를 검지하였을 때에, 불활성가스 공급구멍(10)을 통해 공급되는 불활성가스의 압력이 낮아지도록 제어된다. 따라서, 용탕의 상면이 더 낮아져 용탕의 상방의 공간과 스토크(8) 내부가 연통하였을 때에, 불활성가스는 용탕을 스토크(8) 내로 말려들게 하지 않고, 조용히 스토크(8) 내로 유입한다. 레벨센서(9)가 가압실(2) 내의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 스토크(8) 내부가 연통 가능해지는 용탕의 상면(액체면(液面)) 레벨을 검지한 후에, 개폐밸브(5)가 작동되어 연통구멍(4)이 폐쇄된다(도 2-C 참조). 또, 「연통한다」란, 용탕에 가로막히지 않고, 기체(불활성가스)의 유로가 형성되는 상태를 말한다.

이어서, 배출가스구멍(40)을 통한 불활성가스의 배출에 의해 가압실(2)에서의 용탕의 상방의 공간의 압력이 대기압과 거의 동일하게 된 후, 용탕이 응고하여 이루어진 주물이 주형(7)으로부터 취출(取出, taken out)된다.

저압주조장치(100)에서는, 레벨센서(9)에 의해 용탕의 상방의 공간과 스토크(8) 내부가 연통한 것을 확인한다. 이로써, 스토크(8) 내에 불활성가스가 유입한 것을 확인한 후에, 개폐밸브(5)에 의해 연통구멍(4)을 폐쇄하여, 가압실(2) 내의 용탕을 용탕 유지실(1)로 되돌리는 것을 멈출 수 있다. 즉, 가압실(2) 내의 용탕의 상방 공간과 스토크(8)를 연통시켜 가압실(2) 내의 불활성가스를 스토크(8) 내로 확실히 유입시킬 수 있게 된다. 이에, 스토크(8) 내의 용탕의 표면이 공기에 노출되지 않아, 스토크(8) 내의 용탕에 산화막이 생성되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 용탕을 과잉으로 용탕 유지실(1)로 되돌리는 것을 방지할 수 있어, 주조의 사이클 타임을 짧게 하고 생산성이나 효율을 높일 수 있다. 또, 용탕 유지실(1) 혹은 가압실(2)과 스토크(8)가 상대적으로 변위(變位)하는 경우가 없으므로, 밀봉성을 확보할 수 있다.

또한, 본 저압주조장치(100)에서는, 주형(7)의 상부주형을 하부주형으로부터 분리한 후, 제품 캐비티 내로부터 용탕이 응고하여 이루어진 주물을 취출하고, 계속해서, 주형(7)의 상부주형을 하부주형에 포개어 제품 캐비티를 구획 형성함으로써, 상기 제품 캐비티 내에, 가압실(2)내의 불활성가스를 스토크(8)를 통해 유입시켜 충만시킬 수도 있다.

또한, 도 3-A 및 도 3-B에 나타낸 바와 같이, 상기 스토크(8)의 하단부를, 비스듬히 개구 혹은 단속(斷續)적으로 개구한 형상으로 해도 된다. 이러한 형상으로 하면, 용탕 유지실(1)로부터 공급된 가압실(2) 내의 용탕에 스토크(8)의 하단을 침지(浸漬)시킨 상태에서, 그 하단 개구의 일부가 가압실(2)의 용탕면보다 상측에 개구한다. 이로써, 불활성가스에 의한 가압에 의해 용탕을 보다 원활하게 스토크(8) 내로 유입시킬 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서는, 가압실(2) 내의 용탕을 스토크(8)를 통해 주형(7)의 제품 캐비티 내에 충전하도록 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대, 도 4에 나타내는 제 2 실시예로서의 저압주조장치(101)와 같이, 가압실(22) 내의 용탕을 주형(7)의 주탕구(注湯口)로 유도하는 유도구멍(21)을 가압실(22)에 접속시킨 구조로 해도 된다. 이 경우, 상술한 레벨센서(9)와 동일한 기능을 가진 레벨센서(29)는, 상기 가압실(22) 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 유도구멍(21) 내부가 연통 가능하게 되는 상기 가압실(22) 내의 용탕의 상면 레벨을 검지하도록 되어 있다.

또, 용탕의 상면을 검지하는 것으로서, 상술한 실시예에서는 접촉식 레벨센서를 사용하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 초음파식 등의 비접촉식인 것이어도 된다.

또, 불활성가스 공급수단(30)으로서, 탱크(32), 개폐밸브(34) 및 도관(導管)(36)의 구성을 예시하였으나, 불활성가스 공급수단(30)은 이것에 한정되지 않으며, 공기중의 질소를 분리하여 컴프레서로 가압하는 장치 등, 주지의 구성이어도 된다.

다음으로, 도 5를 참조하여, 제 3 실시예로서의 저압주조장치(110)에 대해서 설명한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 저압주조장치(110)는, 도 1에 나타낸 저압주 조장치(100)의 레벨센서(9) 대신에, 상기 커버부재(6)에 지지되며, 상기 가압실(2) 내의 압력의 소정값을 검지하는 압력센서(19)를 구비한다.

그리고, 가압실(2) 내의 레벨센서로서는, 가압실(2) 내의 용탕의 상한 레벨을 검지하는 레벨센서(14)가 부착되어 있다. 또한, 저압주조장치(100)에서 설명한, 가압실(2) 내의 불활성가스의 압력을 제어하는 컨트롤 밸브로서의 전자개폐밸브(42) 또는 개폐밸브(34) 등은 압력제어수단으로서 작용한다. 상기 압력제어수단은 압력센서(19)로부터의 압력값에 근거하거나, 또는 다른 압력센서로부터의 압력값에 근거하여, 가압실(2) 내의 압력을 제어한다. 전형적으로는, 압력값 신호를 수신하고, 압력제어수단을 작동하는 제어장치(도시생략)를 구비한다.

이와 같이 구성한 저압주조장치(110)에서는, 불활성가스 공급수단(30)에 의해 불활성가스 공급구멍(10)을 통해 가압실(2)에서의 용탕의 상방에 불활성가스가 공급되는 동시에, 배출가스구멍(40)을 통해 불활성가스가 배출되어 가압실(2)내의 용탕의 상방의 공간이 과잉압력되는 것이 방지되면서, 먼저, 개폐밸브(5)가 작동되어 연통구멍(4)이 개방되어, 용탕 유지실(1) 내의 용탕이 가압실(2) 내에 공급된다. 레벨센서(14)가 가압실(2) 내의 용탕의 상한 레벨을 검지하였을 때, 개폐밸브(5)가 작동되어 연통구멍(4)이 폐쇄된다. 이어서, 보다 압력이 높은 불활성가스가 불활성가스 공급구멍(10)으로부터 공급되어 가압실(2) 내의 용탕이 가압되고, 가압실(2)의 용탕이 스토크(8)를 통해 주형(7)의 제품 캐비티 내에 충전된다(도 6-A 참조). 주형(7)의 제품 캐비티 내의 용탕이 응고한 후 개폐밸브(5)가 작동되어 연통구멍(4)이 개방되고, 또한 불활성가스 공급수단(30)으로부터의 불활성가스의 압력이 제어되어 가압실(2) 내의 용탕이 용탕 유지실(1) 내로 되돌려진다(도 6-B 참조). 가압실(2) 내의 용탕 레벨이 하강하고, 용탕의 상방에 형성되는 공간과 스토크(8)가 연통한 것을 압력센서(19)가 검지하며, 소정량 용탕 레벨을 더 강하시킨 후, 개폐밸브(5)가 작동되어 연통구멍(4)이 폐쇄된다(도 6-C 참조). 즉, 압력센서(19)는, 가압실(2) 내의 용탕을 용탕 유지실(1)로 되돌려 가압실(2) 내의 용탕 레벨을 하강시킬 때에, 가압실(2) 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 스토크(8) 내부가 연통할 때의 압력을 압력의 소정값으로서 검지한다. 또, 압력센서(19)는, 다른 압력을 검지해도 되고, 예컨대, 용탕의 상방에 형성되는 공간과 스토크(8) 내부가 연통하기 조금 전의 압력을 검지하고, 검지한 후에 불활성가스 공급구멍(10)으로부터 공급되는 불활성가스의 압력이 낮아지도록 제어해도 된다. 그러면, 용탕의 상면이 더 낮아져 용탕의 상방의 공간과 스토크(8) 내부가 연통하였을 때에, 불활성가스는 용탕을 스토크(8) 내로 말려들게 하지 않고, 조용히 스토크(8) 내로 유입한다.

용탕 레벨이 용탕의 상방에 형성되는 공간과 스토크(8)가 연통한 레벨로부터 저하되는 과정에서, 가압실(2) 내의 불활성가스는 스토크(8) 내로 유입한다. 이어서, 배출가스구멍을 통한 불활성가스의 배출에 의해 가압실(2)에서의 용탕의 상방의 공간의 압력이 대기압과 거의 동일하게 된 후, 용탕이 응고하여 이루어진 주물이 주형(7)으로부터 취출된다.

또, 저압주조장치(110)에서도, 주형(7)의 상부주형을 하부주형으로부터 분리한 후, 제품 캐비티 내로부터 용탕이 응고하여 이루어진 주물을 취출하고, 계속해 서, 주형(7)의 상부주형을 하부주형에 포개서 제품 캐비티를 구획 형성함으로써, 상기 제품 캐비티 내에, 가압실(2)내의 불활성가스를 스토크(8)를 통해 유입시켜 충만시킬 수도 있다.

또한, 상술한 실시예에서는, 가압실(2) 내의 용탕을 스토크(8)를 통해 주형(7)의 제품 캐비티 내에 충전하도록 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 도 7의 제 4 실시예로서의 저압주조장치(111)에 나타낸 바와 같이, 가압실(22) 내의 용탕을 주형(7)의 주탕구로 유도하는 유도구멍(21)을 가압실(22)에 접속시킨 구조로 해도 된다. 이 경우, 상술한 압력센서(19)와 동일한 기능을 가진 압력센서(39)는, 상기 가압실(22) 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 유도구멍(21) 내부가 연통 가능하게 되는 상기 가압실(22) 내의 압력의 소정값을 검지하도록 되어 있다.

게다가, 압력센서(19, 39)는, 가압실(2) 내를 가압하여 주형(7)의 제품 캐비티 내에 용탕을 충전할 때에 가압실(2) 내의 압력을 제어하기 위해서 형성되는 압력센서와 겸용해도 된다.

또, 지금까지의 실시예에서는, 검지수단으로서, 레벨센서(9, 29) 및 압력센서(19, 39)를 이용하였지만, 검지수단은, 가압실에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 스토크 내부 또는 유도구멍 내부가 연통되어 있는 것을 검지하는 주지의 수단이어도 되고, 예컨대, 가압실(2, 22) 내의 중량에 의해 검지해도 되고, 이격된 2점간의 전기저항에 의해 그 사이가 연통되어 있는지의 여부를 검지해도 된다.

Claims

용탕을 불활성가스에 의해 가압하여 주형의 주탕구로부터 매달려 설치된 스토크 또는 주형의 주탕구에 일단이 접속하는 유도구멍을 통해 용탕을 주형에 충전하도록 한 주조장치로서:

용탕을 유지하는 용탕 유지실과 ;

상기 용탕 유지실에 연통구멍을 통해 연통 가능하게 설치되며, 상기 스토크의 하단이 안으로 들어가거나 또는 상기 유도구멍의 타단이 접속하고, 또한 불활성가스에 의해 용탕의 상면을 가압하는 가압실과;

상기 연통구멍을 개폐하는 개폐밸브와 ;

상기 가압실에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 상기 스토크 내부 또는 상기 유도구멍 내부가 연통되어 있는 것을 검지하는 검지수단과 ;

상기 가압실의 상부에 불활성가스를 공급하는 불활성가스 공급수단을 구비한 것을 특징으로 하는 저압주조장치.
제 1항에 있어서,

상기 검지수단은, 상기 가압실 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 상기 스토크 내부 또는 상기 유도구멍 내부가 연통 가능하게 되는 상기 가압실 내에서의 용탕의 상면 레벨을 검지하는 레벨센서인 것을 특징으로 하는 저압주조장치.
제 1항에 있어서,

상기 검지수단은, 상기 가압실 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과, 상기 스토크 내부 또는 상기 유도구멍 내부가 연통 가능하게 되는 상기 가압실 내의 압력의 소정값을 검지하는 압력센서인 것을 특징으로 하는 저압주조장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 주탕구에는, 상기 스토크가 매달려 설치되고;

상기 용탕 유지실로부터 공급된 상기 가압실 내의 용탕에 상기 스토크의 하단을 침지시킨 상태에서, 그 하단 개구의 일부가 상기 가압실의 용탕면보다 상측에 개구하도록, 상기 스토크의 하단부를 형성한 것을 특징으로 하는 저압주조장치.
제 2항에 기재된 저압주조장치에서의 상기 스토크 내부 또는 유도구멍 내부에 불활성가스를 충만시키는 방법으로서,

상기 가압실 내의 용탕의 상면을 불활성가스에 의해 가압하여 용탕을 스토크 또는 유도구멍을 통해 상기 주형에 충전하고, 충전된 용탕이 응고한 후 상기 연통구멍을 개방하고, 상기 레벨센서가 가압실 내의 용탕의 상면 레벨을 검지할 때까지 상기 가압실 내의 용탕을 상기 용탕 유지실로 되돌리고, 가압실 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과, 상기 스토크 내부 또는 상기 유도구멍 내부를 연통시켜, 상기 가압실의 불활성가스를 상기 스토크 내부 또는 유도구멍 내부로 유입시키는 것을 특징으로 하는 저압주조장치에서의 불활성가스의 충만방법.
제 2항에 기재된 저압주조장치에서의 상기 주형의 제품 캐비티 내에 불활성가스를 충만시키는 방법으로서,

상기 가압실 내의 용탕의 상면을 불활성가스에 의해 가압하여 용탕을 스토크 또는 유도구멍을 통해 상기 주형에 충전하고, 충전된 용탕이 응고한 후 상기 연통구멍을 개방하고, 상기 레벨센서가 가압실 내의 용탕의 상면 레벨을 검지할 때까지 상기 가압실 내의 용탕을 상기 용탕 유지실로 되돌리고, 가압실 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과, 상기 스토크 내부 또는 상기 유도구멍 내부를 연통시키고, 또한 상기 주형의 제품 캐비티를 구획 형성한 후, 상기 가압실에 불활성가스를 공급하여 제품 캐비티 내에 불활성가스를 충만시키는 것을 특징으로 하는 저압주조장치에서의 불활성가스의 충만방법.
제 3항에 기재된 저압주조장치에서의 상기 스토크 내부 또는 유도구멍 내부에 불활성가스를 충만시키는 방법으로서,

상기 가압실 내의 용탕의 상면을 불활성가스에 의해 가압하여 용탕을 스토크 또는 유도구멍을 통해 상기 주형에 충전하고, 충전된 용탕이 응고한 후 상기 연통구멍을 개방하는 동시에 상기 불활성가스의 압력을 제어하여, 가압실 내의 압력이 소정값이 된 것을 상기 압력센서가 검지할 때까지 상기 가압실 내의 용탕을 상기 용탕 유지실로 되돌려 상기 가압실 내의 용탕 레벨을 하강시키고, 가압실 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과, 상기 스토크 내부 또는 상기 유도구멍 내부를 연 통시켜, 상기 가압실의 불활성가스를 상기 스토크 내부 또는 유도구멍 내부에 유입시키는 것을 특징으로 하는 저압주조장치에서의 불활성가스의 충만방법.
제 3항에 기재된 저압주조장치에서의 상기 주형의 제품 캐비티 내에 불활성가스를 충만시키는 방법으로서,

상기 가압실 내의 용탕의 상면을 불활성가스에 의해 가압하여 용탕을 스토크 또는 유도구멍을 통해 상기 주형에 충전하고, 충전된 용탕이 응고한 후 상기 연통구멍을 개방하는 동시에 상기 불활성가스의 압력을 제어하고, 가압실 내의 압력이 소정값이 된 것을 상기 압력센서가 검지할 때까지 상기 가압실 내의 용탕을 상기 용탕 유지실로 되돌려 상기 가압실 내의 용탕 레벨을 하강시키고, 가압실 내에서의 용탕의 상방에 형성되는 공간과, 상기 스토크 내부 또는 상기 유도구멍 내부를 연통시키고, 또한 상기 주형의 제품 캐비티를 구획 형성한 후, 상기 가압실에 불활성가스를 공급하여 제품 캐비티 내에 불활성가스를 충만시키는 것을 특징으로 하는 저압주조장치에서의 불활성가스의 충만방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 저압주조장치를 이용하는 주조품 제조방법으로서:

상기 불활성가스 공급수단으로부터 상기 가압실에 불활성가스를 공급하는 공정과;

상기 개폐밸브에 의해 연통구멍을 개방하고, 용탕 유지실에 유지되는 용탕을 상기 가압실에 공급하는 공정과 ;

그 후에 상기 개폐밸브에 의해 연통구멍을 폐쇄하고, 상기 불활성가스 공급수단으로부터 상기 가압실에 불활성가스를 공급하여 용탕을 가압하고, 상기 가압실로부터 상기 주형에 용탕을 충전하는 공정과 ;

상기 주형에 충전된 용탕을 냉각하는 공정과 ;

상기 주형에 충전된 용탕이 냉각되어 응고한 후에, 상기 개폐밸브를 개방하고, 상기 가압실로부터 상기 용탕 유지실로 용탕을 되돌리는 공정과 ;

상기 가압실로부터 상기 용탕 유지실로 용탕을 되돌리고, 상기 가압실 내의 용탕의 상방에 형성되는 공간과 상기 스토크 내부 또는 상기 유도구멍 내부가 연통 가능하게 된 후에, 상기 개폐밸브에 의해 연통구멍을 폐쇄하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 주조품 제조방법.