KR20130095465A - 개선된 저압주조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 보온로를 이용하여 복수의 저압주조로에 용탕 공급이 가능하도록 구성하고, 특히 보온로 위로 스토크가 돌출되게 하여 히터를 구비함으로써, 제조비용을 줄이면서도 용탕의 유동성 증대를 통해 주물의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 개선된 저압주조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 저압주조로로 용탕을 공급하기 위하여 보온로로부터 위로 돌출된 스토크에 가진기를 더 구비함으로써, 히터에 의해 유동성이 증대된 용탕의 조직을 더욱 치밀화하게 하여 주물의 품질을 더욱 더 향상시킬 수 있도록 한 개선된 저압주조 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
마지막으로, 본 발명은 실질적으로 저압주조로와 도킹되는 스토크의 선단에 금속재질로 이루어진 폴리 캡을 일체로 구성하고, 이 폴리 캡과 맞닿으면서 주물주입이 이루어지게 하는 삽입구멍에 구리부싱을 구비함으로써, 용탕주입시의 밀폐 효과를 더욱 높일 수 있도록 한 개선된 저압주조 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

Description

개선된 저압주조 장치{IMPROVED LOW PRESSURE CASTING APPARATUS}

본 발명은 개선된 저압주조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 보온로를 이용하여 복수의 저압주조로에 용탕공급을 하되, 특히 히터와 가진기를 이용하여 용탕의 유동성 향상 및 치밀한 조직을 가질 수 있도록 한 개선된 저압주조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 주름이 없으며 치밀한 주물 즉, 슬래그(slag)의 혼입이 없으며 외관미가 우수한 주물을 얻기 위하여 저압주조법(Low Pressure Casting)을 많이 이용한다.

도 1에는 이러한 저압주조를 위한 저압주조장치의 일예가 도시되어 있다. 종래의 저압주조장치는, 복수의 저압주조로(C)를 지지하기 위한 작업대(10)와, 상기 각 저압주조로(C)의 하부에 위치하도록 작업대(10) 내부에 설치되는 일종의 도가니인 보온로(20)를 포함한다. 그리고, 상기 보온로(20)에는 내부에 공급된 용탕을 저압주조로(C)에 설치된 금형으로 공급할 수 있도록 스토크(21)가 구비된다.

이와 같이 이루어진 종래의 저압주조장치는, 외부로부터 보온로(20)에 용탕을 공급받은 다음에 압축공기나 불활성 가스를 공급받아 용탕면 위를 가압하게 한다.

이처럼 용탕면이 가압을 받게 되면, 용탕은 스토크(21)를 통해 중력의 반대방향으로 밀려올라가면서 저압주조로(C)에 필요한 용탕공급이 이루어지고 잔여 용탕은 다시 보온로(20)로 되돌아 오게 된다.

하지만, 이러한 종래의 저압주조장치는 다음과 같은 문제가 발생하였다.

1) 저압주조로마다 1:1로 보온로가 구비되어야 하기 때문에 보온로의 제작 및 구입에 많은 비용이 들게 되었다.

2) 스토크가 보온로의 바로 위까지면 연장되게 형성되기 때문에, 즉 보온로와 저압주조로 사이의 공간이 좁아서 가진기나 히터 등을 장착하기 위한 공간을 확보하는데 어려움이 있었다.

3) 이러한 공간확보의 어려움은 용탕을 안정적인 온도로 공급하거나 조직을 치밀화하는 데에 한계가 있어서 주물의 품질을 저하시키는 요인으로 작용하였다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 하나의 보온로를 이용하여 복수의 저압주조로에 용탕 공급이 가능하도록 구성하고, 특히 보온로 위로 스토크가 돌출되게 하여 히터를 구비함으로써, 제조비용을 줄이면서도 용탕의 유동성 증대를 통해 주물의 품질을 향상시킬 수 있도록 한 개선된 저압주조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 저압주조로로 용탕을 공급하기 위하여 보온로로부터 위로 돌출된 스토크에 가진기를 더 구비함으로써, 히터에 의해 유동성이 증대된 용탕의 조직을 더욱 치밀화하게 하여 주물의 품질을 더욱 더 향상시킬 수 있도록 한 개선된 저압주조 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

마지막으로, 본 발명은 실질적으로 저압주조로와 도킹되는 스토크의 선단에 금속재질로 이루어진 폴리 캡을 일체로 구성하고, 이 폴리 캡과 맞닿으면서 주물주입이 이루어지게 하는 삽입구멍에 구리부싱을 구비함으로써, 용탕주입시의 밀폐 효과를 더욱 높일 수 있도록 한 개선된 저압주조 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 따른 개선된 저압주조 장치는, 복수의 저압주조로를 지지하는 작업대; 및 상기 작업대의 하부에서 움직이면서 각 저압주조로에 선택적으로 용탕을 공급시켜 주는 보온로;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 저압주조로는 일렬로 배치되고, 상기 보온로는 상기 각 저압주조로의 하부를 지나면서 용탕을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 보온로는, 외부로부터 일정량의 용탕을 공급받아 보온시켜 주기 위한 보온용기; 상기 작업대에 설치된 레일을 따라 움직이면서 상기 보온용기를 위로 승강시켜 주기 위한 액츄에이터; 및 상기 보온용기에 관통되게 장착되고, 보온용기의 외부로 돌출된 선단부에는 히터가 구비되며, 상기 액츄에이터의 동작에 의해 단부가 저압주조로에 용탕주입이 가능하도록 결합시켜 주는 적어도 하나의 스토크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 작업대에는 상기 스토크가 용탕을 주입하기 위하여 끼워지는 삽입구멍에 구리부싱이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액츄에이터는 유압 또는 공압 실린더인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상술한 개선된 저압주조 장치에는, 상기 스토크에 가진기가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 스토크에는 저압주조로로 용탕을 주입시켜 주기 위한 폴리 캡이 일체로 형성된 것을 특징으로 한다. 이러한 상기 폴리 캡은 금속재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 개선된 저압주조 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

1) 저압주조로마다 구비해야 하는 보온로를 모두 구비하지 않고 한 대만으로도 운용이 가능하기 때문에 생략되는 보온로의 갯수만큼 제조단가를 낮출 수 있다.

2) 한 대의 보온로로 운용하기 때문에 용탕의 보온에 필요한 전력소비량을 최소화할 수 있다.

3) 보온로와 저압주조로 사이에 위치하도록 보온로에 설치된 스토크에 히터를 구비하여 저압주조로로 공급되는 용탕이 항상 주물 제작에 필요한 일정한 온도를 유지할 수 있게 함으로써, 주물의 제조품질을 향상시킬 수 있다.

4) 또한, 상기 스토크에 히터와 함께 가진기를 더 구비함으로써, 보온효과와 함께 주물의 치밀화를 얻을 수 있게 되어 이러한 품질 향상 효과를 더욱 높일 수 있게 된다.

5) 구리부싱을 통해 스토크와의 밀폐 효과를 높여줌으로써, 용탕 주입시 외부로부터 이물질 등의 유입을 차단할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 저압주조장치의 일예를 보여주기 위하여 개략적으로 도시한 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 저압주조장치의 전체 구성을 보여주기 위한 개략도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 보온로의 구성 및 그 작동을 보여주기 위하여 확대한 확대단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

도 2는 본 발명에 따른 저압주조장치의 전체 구성을 보여주기 위한 개략도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 보온로의 구성 및 그 작동을 보여주기 위하여 확대한 확대단면도이다. 여기서, 도면부호 "C"는 저압주조에 사용되는 통상의 저압주조로를 나타낸다. 그리고, 도면에서 화살표는 보온로가 움직이는 방향을 나타낸다.

본 발명에 따른 저압주조장치는, 복수의 저압주조로(C)를 지지하기 위한 작업대(100), 및 이 작업대(100)의 하부에 설치되어 상기 각 저압주조로(C)에 선택적으로 용탕을 공급시켜 주는 보온로(200)를 포함하여 구성된다.

이러한 본 발명에 따른 저압주조장치는, 하나의 보온로(200)를 이용하여 복수의 저압주조로(C)에 용탕공급이 가능하기 때문에, 각 저압주조로(C)마다 보온로를 구비하던 종래의 저압주조장치에 비해 제조단가를 낮출 수 있게 되는 것이다.

이하, 이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

작업대(100)는 복수의 저압주조로(C)를 지지하기 위한 일종의 다이로서, 특히 이들 저압주조로(C)가 지면으로부터 일정 거리 이상 이격되도록 형성된다.

이는, 이 작업대(100) 위에 설치된 저압주조로(C)는 그 하부로부터 용탕을 공급받아 주물 공정이 이루어지게 되는데, 이때 용탕 공급을 위한 보온로(200)가 이송될 수 있는 공간을 마련하기 위한 것이다.

또한, 상기 작업대(100)에는 윗면, 즉 저압주조로(C)가 맞닿게 설치되는 면에 삽입구멍(110)이 형성된다. 이 삽입구멍(110)에는 후술하게 될 스토크(230)가 밀착되게 끼워져서 저압주조로(C)와 보온로(200) 사이에서 용탕이 유동될 수 있는 통로를 형성해 주게 된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 삽입구멍(110)은 각 저압주조로(C)마다 하나씩 용탕주입이 가능하도록 복수개가 형성되는데, 이 삽입구멍(110)에는 각각 구리부싱(111)을 더 구비하여 사용하는 것이 바람직하다. 구리부싱(111)은 스토크(230)에 의해 눌리면서도 압착되게 되어 고온의 용탕이 유동되더라도 파손되지 않으면서도 도킹시의 기밀효과 즉 용탕이 새는 것을 방지해 줄 수 있게 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 작업대(100)는 상부에 복수의 저압주조로(C)가 일렬로 배치되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이는 보온로(200)가 일방향으로만 전후진 동작이 이루어질 수 있도록 하여 보온로(200)의 동작 범위를 최소화함으로써 작업효율을 높일 수 있도록 하기 위함이다.

보온로(200)는, 용탕을 보온시켜 주기 위한 보온용기(210), 이 보온용기(210)를 승하강시켜 주기 위한 액츄에이터(220), 그리고 보온용기(210)와 실제 저압주조로(C)를 연결시켜 용탕의 통로를 만들어주는 스토크(230)를 포함한다.

보온용기(210)는 일종의 보온용기로서 외부로부터 용탕을 공급받아 보온시켜 주는 기능을 한다. 또한, 이러한 보온용기(210)에는 도면에서는 도시하지 않았지만 용탕을 저압주조로(C)로 압송하는데 필요한 압축공기나 불활성 가스를 공급받기 위한 장치가 더 구비된다.

액츄에이터(220)는 보온용기(210)의 하부에 설치되어 이 보온용기(210)를 상하로 승하강시켜 주는 역할을 한다. 특히, 이러한 액츄에이터(220)는 보온로(210)가 작업대(100)를 따라서 움직일 수 있어야 하기 때문에, 작업대(100)의 바닥면에 설치되는 레일(221) 상에 설치하는 것이 바람직하다.

즉, 작업대(100)의 바닥에 복수의 저압주조로(C)와 나란하게 레일(221)을 배치한 다음 이 레일 위에 작동판(222)을 설치하고, 그 위에 액츄에이터(220)가 보온용기(210)를 지지하여 승하강하도록 구성하게 되는 것이다.

도면에서는 보온로(200)가 안정적으로 움직을 수 있도록 한 쌍의 레일(221)이 배치된 예를 보여준다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 액츄에이터(220)로는 공압 또는 유압 실린더를 이용할 수 있다.

스토크(230)는 일종의 빨대와 같은 기능을 하는 것으로, 용탕이 드나드는 일종의 유로이다. 이러한 스토크(230)는 상기 보온용기(210)의 상부에 수직으로 설치된다. 이때, 그 상단부는 보온용기(210)의 윗쪽으로 돌출되고, 그 하단부는 보온용기(210)의 안쪽으로 끼워져서 용탕에 잠기도록 설치된다.

이러한 스토크(230)는 상단부가 상기 삽입구멍(110)에 기밀유지되어 용탕이 누설되지 않게 끼워지게 되는데, 이때 삽입과 도킹이 쉽게 이루어질 수 있도록 폴리 캡(233)을 형성하는 것이 바람직하다. 특히, 이 폴리 캡(233)은 스토크(230)와 일체로 형성하여 기밀유지가 더욱 더 잘 이루어지게 하고, 금속재질로 제작함으로써 고온의 용탕을 공급하는 통로로 이용하더라도 고온에서도 파손되지 않게 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 스토크(230)는 삽입구멍(110)에 끼워지는 선단과 보온용기(210) 사이에 미리 정해진 길이만큼 간격을 갖게 형성하는 것이 바람직하다. 이는 작업대(100)의 상면과 보온용기(210) 사이에 스토크(230)가 외부에 노출되게 함으로써, 노출된 부분에 히터(231)를 장착하여 용탕이 항상 주물에 필요한 일정 온도를 유지할 수 있게 하여 보온기능을 강화할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기 작업대(100)의 상면과 보온용기(210) 사이에, 히터(231)와 함께 가진기(232)를 더 구비함으로써, 저압주조로(C)로 압송되는 용탕을 가진시켜 용탕의 조직을 치밀화하게 하여 완성품의 품질을 향상시킬 수 있게 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어진 스토크(230)는 보온용기(210)에 금형의 크기 등을 고려하여 적어도 하나를 구비하게 된다. 도면에서는 2개의 스토크(230)가 나란하게 배치된 예를 보여주고 있다.

이상과 같이 이루어진 본 발명에 따른 저압주조장치는, 폴리 캡이 구리부싱이 구비된 삽입구멍에 끼워지면서 도킹이 이루어지게 되어 도킹이 원활하면서도 기밀유지 효과를 높일 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 저압주조장치는, 보온로가 위로 승강하더라도 작업대와의 사이에서 스토크가 노출되게 하고, 노출된 스토크에 히터와 가진기를 설치함으로써, 용탕을 일정한 온도로 보온시켜 주는 효과와 함께 조직을 치밀화하게 해 줄 수 있게 되어 품질을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

100 : 작업대
110 : 삽입구멍
111 : 구리부싱
200 : 보온로
210 : 보온용기
220 : 액츄에이터
221 : 레일
222 : 작동판
230 : 스토크
231 : 히터
232 : 가진기
233 : 폴리 캡

Claims (8)

1. 복수의 저압주조로(C)를 지지하는 작업대(100); 및
   상기 작업대(100)의 하부에서 움직이면서 각 저압주조로(C)에 선택적으로 용탕을 공급시켜 주는 보온로(200);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 개선된 저압주조 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 저압주조로(C)는 일렬로 배치되고,
   상기 보온로(200)는 상기 각 저압주조로(C)의 하부를 지나면서 용탕을 공급하는 것을 특징으로 하는 개선된 저압주조 장치.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 보온로(200)는,
   외부로부터 일정량의 용탕을 공급받아 보온시켜 주기 위한 보온용기(210);
   상기 작업대(100)에 설치된 레일(221)을 따라 움직이면서 상기 보온용기(210)를 위로 승강시켜 주기 위한 액츄에이터(220); 및
   상기 보온용기(210)에 관통되게 장착되고, 보온용기(210)의 외부로 돌출된 부분에는 히터(231)가 구비되며, 상기 액츄에이터(220)의 동작에 의해 단부가 저압주조로(C)에 용탕주입이 가능하도록 결합시켜 주는 적어도 하나의 스토크(230);를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 저압주조 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 작업대(100)에는 상기 스토크(230)가 용탕을 주입하기 위하여 끼워지는 삽입구멍(110)에 구리부싱(111)이 구비된 것을 특징으로 하는 개선된 저압주조 장치.
   
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 액츄에이터(220)는 유압 또는 공압 실린더인 것을 특징으로 하는 개선된 저압주조 장치.
   
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 스토크(230)에는 가진기(232)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 개선된 저압주조 장치.
   
7. 제 3 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 스토크(230)에는 저압주조로(C)로 용탕을 주입시켜 주기 위한 폴리 캡(233)이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 개선된 저압주조 장치.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 폴리 캡(233)은 금속재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 개선된 저압주조 장치.

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