KR20160149531A - 인고트 주형장치 - Google Patents

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Abstract

인고트 주형장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 인고트 주형장치는: 인고트의 동체부를 형성하는 주형본체부와, 주형본체부의 상부에 결합되고, 인고트의 압탕부를 형성하는 압탕틀부와, 주형본체부의 내부공간부의 크기를 가변시키도록 주형본체부의 내부에 삽입되는 동체조절체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인고트 주형장치{INGOT MOLDING APPARATUS}
본 발명은 인고트 주형장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인고트를 주조하기 위한 인고트 주형장치에 관한 것이다.
인고트(ingot)는 자유단조를 위한 소재로서, 단조 시 발생하는 산화 스케일로 인한 손실율과 단조 후 가공 회수율 등을 고려하여 그 크기가 결정되고, 인고트 대비 단조 제품의 비율을 단조회수율이라고 한다. 인고트 제조업체는 단조업체에서 요구하는 사이즈로 인고트를 생산하기 위한 주형을 보유, 활용하게 된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2014-0098376호(2014.08.08. 등록, 발명의 명칭: 인고트 제조 설비)에 개시되어 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면 인고트의 동체부의 크기를 다양하게 신축조절할 수 있는 인고트 주형장치를 제공한다.
본 발명에 따른 인고트 주형장치는: 인고트의 동체부를 형성하는 주형본체부; 상기 주형본체부의 상부에 결합되고, 상기 인고트의 압탕부를 형성하는 압탕틀부; 및 상기 주형본체부의 내부공간부의 크기를 가변시키도록 상기 주형본체부의 내부에 삽입되는 동체조절체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동체조절체는, 상기 주형본체부의 바닥부에 안착되는 삽입본체부; 및 상기 삽입본체부의 가장자리부에 형성되고, 운반장치와 연결되는 연결부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 삽입본체부는, 상기 주형본체부의 바닥부에 대응되는 평탄한 형상을 가지는 수평면부; 및 상기 수평면부 상에 함몰되게 형성되는 중공홈부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 동체조절체는, 상기 주형본체부의 바닥부에 안착되는 제1동체조절체; 및 상기 제1동체조절체에 적층되는 제2동체조절체;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기 제1동체조절체와 상기 제2동체조절체의 경계부를 가로지르도록 형성되는 유동방지홈부; 및 상기 유동방지홈부에 삽입되는 유동방지체;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 유동방지홈부는, 상기 제1동체조절체의 상부에 함몰되게 형성되는 제1홈부; 및 상기 제2동체조절체의 하부에 함몰되게 형성되고, 상기 제1홈부와 마주하는 제2홈부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기 동체조절체와 상기 주형본체부의 측벽부 사이에 충진되는 충진재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기 동체조절체와 용탕의 소착을 방지하도록 상기 동체조절체의 상부에 안착되는 소착방지판재;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 인고트 주형장치에 의하면, 주형본체부의 내부에 동체조절체를 삽입하는 것에 의해 인고트의 동체부의 크기를 다양하게 신축조절할 수 있다. 이에 따라, 인고트의 크기별로 별도의 주형을 준비, 확보할 필요가 없어 인고트를 보다 저렴한 원가로 제작할 수 있고, 한정된 작업 공간을 공간효율적으로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 주형본체부 중 용탕의 하부와 접하는 위치가 동체조절체의 높이에 따라 다양하게 변화되므로, 용탕의 주입으로 인해 주형본체부의 하부가 집중적으로 손상되는 것을 방지할 수 있어 주형본체부의 수명을 보다 연장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체를 운반장치와 연결한 상태를 도시한 사용상태도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체 복수개를 적층시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5 상의 동체조절체를 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체 복수개를 운반장치와 연결한 상태를 도시한 사용상태도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 인고트 주형장치의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체를 운반장치와 연결한 상태를 도시한 사용상태도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체 복수개를 적층시킨 상태를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5 상의 동체조절체를 확대하여 도시한 부분 확대도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치의 동체조절체 복수개를 운반장치와 연결한 상태를 도시한 사용상태도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 인고트 주형장치(1)는 주형본체부(10), 압탕틀부(20), 동체조절체(30), 충진재(50), 소착방지판재(60)를 포함한다.
주형본체부(10)는 인고트(2)의 동체부(2a)를 형성하는 부분으로, 동체부(2a)의 사이즈 및 형상에 대응되는 크기를 가진다. 압탕틀부(20)는 인고트(2)의 압탕부(2b)를 형성하는 부분으로, 주형본체부(10)의 상부에 연통되게 형성된다.
주형본체부(10)와 압탕틀부(20)가 함께 형성하는 내부공간부 상에 용탕을 주입하면, 용탕은 주형본체부(10)의 내부공간부를 모두 채운 후 압탕틀부(20)의 내부공간부까지 차오르게 된다. 이러한 용탕 주입 과정을 거쳐 동체부(2a)와 압탕부(2b)가 일체로 연결된 형상의 인고트(2)가 제작된다.
동체조절체(30)는 주형본체부(10)의 내부공간부의 크기를 가변시키기 위해 주형본체부(10)의 내부에 삽입된다. 동체조절체(30)를 주형본체부(10)의 바닥부에 안착시키면, 동체부(2a)의 크기를 동체조절체(30)의 두께에 해당되는 만큼 축소시킬 수 있다.
충진재(50)는 동체조절체(30)와 주형본체부(10)의 측벽부 사이에 형성되는 유격공간부 상에 충진된다. 충진재(50)로는 쇳가루, 금속구 등을 적용할 수 있다. 충진재(50)를 이용해 동체조절체(30)와 주형본체부(10) 사이에 형성되는 유격을 보상할 수 있다.
소착방지판재(60)는 용탕의 열기에 의해 동체조절체(30)가 용탕에 들러붙는 것을, 즉 소착(燒着)되는 것을 방지하도록 동체조절체(30)의 상부에 안착되는 패널부재이다. 소착방지판재(60)로는 금속 판재를 적용할 수 있다. 소착방지판재(60)는 동체조절체(30)이 상면부를 커버하도록 설치된다. 동체조절체(30) 대신 소착방지판재(60)가 용탕에 소착되므로, 동체조절체(30)를 인고트(2)로부터 손상 없이 용이하게 분리시킬 수 있고, 그대로 재활용할 수 있다.
도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 동체조절체(30)는 삽입본체부(31)와 연결부(34)를 포함한다.
삽입본체부(31)는 동체조절체(30)의 본체에 해당되는 부분으로, 주형본체부(10)의 바닥부에 안착가능한 너비와 형상을 가진다. 본 발명의 일실시예에 따른 삽입본체부(31)는 납작한 원형 패널, 일명 디쉬(dish) 형상을 가지고, 주형본체부(10)의 바닥부에 안착된다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 삽입본체부(31)는 수평면부(32)와 중공홈부(33)를 포함한다.
수평면부(32)는 삽입본체부(31)의 상면부와 저면부를 이루는 부분으로, 주형본체부(10)의 바닥부에 대응되는 평탄한 형상을 가진다. 삽입본체부(31)의 상면부와 저면부에 수평면부(32)를 형성함으로써, 동체조절체(30)가 삽입본체부(31)에 안정되게 안착될 수 있으면서도, 용탕의 하중을 안정되게 지지할 수 있는 평탄한 받침면을 제공할 수 있다.
중공홈부(33)는 수평면부(32) 상에 함몰되게 형성된다. 중공홈부(33)는 삽입본체부(31)의 상면부와 저면부를 이루는 한 쌍의 수평면부(32) 중 적어도 일측에 함몰되게 형성될 수 있고, 홀의 형상을 가질 수도 있다. 중공홈부(33)를 형성함으로써, 삽입본체부(31)의 강성을 저해하지 않으면서 동체조절체(30)의 중량을 보다 저감시킬 수 있다.
도 3에는 삽입본체부(31)의 저면부를 이루는 수평면부(32)가 주형본체부(10)의 바닥부와 접하고, 중공홈부(33)가 주형본체부(10)의 바닥부와 마주하도록 동체조절체(30)를 배치한 상태가 도시되어 있으나, 동체조절체(30)를 뒤집으면 중공홈부(33)는 그 반대측에, 즉 삽입본체부(31)의 상면부에 상부가 개방되도록 배치된다. 필요에 따라 상기와 같이 동체조절체(30)를 뒤집어서 적용할 수 있다.
연결부(34)는 동체조절체(30)를 운반장치(3)와 연결하기 위한 부분으로, 삽입본체부(31)의 가장자리부에 형성된다. 연결부(34)는 홀부 또는 고리부를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 리프터 등의 운반장치(3)는 와이어, 체인 등의 선형 연결부재를 이용해 연결부(34)에 착탈가능하게 연결될 수 있다.
연결부(34)의 홀부 또는 고리부는 삽입본체부(31)의 가장자리부를 따라 복수개가 배치되고, 특히 상호 대향되는 일측부와 타측부에 배치된다. 연결부재를 이용해 이러한 복수개의 홀부 또는 고리부와 운반장치(3)를 연결함으로써, 운반장치(3)를 이용해 동체조절체(30)를 목적한 위치로, 즉 주형본체부(10)의 내부로 용이하고 안정되게 이동시킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 복수개의 동체조절체(30)를 주형본체부(10)의 내부에 삽입, 적층시키면 동체조절체(30) 복수개의 두께에 해당되는 만큼 동체부(2a)의 크기를 보다 축소시킬 수 있다. 이와 같이 동체조절체(30)의 개수를 조정함으로써 동체조절체(30) 하나의 두께 및 체적에 해당되는 단위로 동체부(2a)의 크기를 증감 조절할 수 있다.
본 발명의 설명에서는 설명의 편의 상 복수개의 동체조절체(30) 중 주형본체부(10)의 바닥부에 안착되는 것을 제1동체조절체(30A), 제1동체조절체(30A)에 적층되는 것을 제2동체조절체(30B)로 구분한다. 운반장치(3)를 이용해 제1동체조절체(30A)와 제2동체조절체(30B) 각각을 순차적으로 주형본체부(10)의 내부로 이동시킬 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 제1동체조절체(30A)와 제2동체조절체(30B)를 상호 적층시킨 상태로 한꺼번에 주형본체부(10)의 내부로 이송시킬 수도 있다.
제1동체조절체(30A)와 제2동체조절체(30B)를 상호 적층시킨 상태로 동시에 이송시킴에 있어서는, 와이어, 체인 등의 연결부재로 제1동체조절체(30A)와 제2동체조절체(30B)의 연결부(34)를 상호 결속시킨 상태에서 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 인고트 주형장치(1)는 상기와 같이 제1동체조절체(30A)와 제2동체조절체(30B)를 포함한 복수개의 동체조절체(30)를 적층시킨 상태로 이송하는 작업이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록, 제1동체조절체(30A)와 제2동체조절체(30B)간의 상대이동을 구속하는 유동방지부(40)를 포함한다.
상기와 같이 복수개의 동체조절체(30)를 적층시킨 상태로 이송하는 중에 동체조절체(30)의 수평 상태를 확보, 유지하지 못하는 경우, 즉 기울어지는 경우 중량의 제2동체조절체(30B)가 제1동체조절체(30A)의 상면부를 타고 미끄러지면서 연결부재에 무리한 하중이 가해질 수 있고, 이로 인해 연결부재가 끊어지는 등의 안전 사고가 발생될 수 있는데, 유동방지부(40)를 구비하면 이러한 위험을 해결할 수 있다.
도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 유동방지부(40)는 유동방지홈부(41)와 유동방지체(43)를 포함한다.
유동방지홈부(41)는 제1동체조절체(30A)에 형성된 중공홈부(33)(이하 ' 제1홈부(33A)'라 한다)와 제2동체조절체(30B)에 형성된 중공홈부(33)(이하 '제2홈부(33B)'라 한다)가 서로 마주하여 형성하는 공간부이다. 제1홈부(33A)와 제2홈부(33B)는 함께, 다층으로 적층된 제1동체조절체(30A)와 제2동체조절체(30B)의 경계부를 가로지르는 연통된 공간부를 형성한다. 한 쌍의 동체조절체(30A)를 상호 대칭되게 배치함으로써 상기와 같이 유동방지홈부(41)를 형성할 수 있다.
복수개의 중공홈부(33)를 동체조절체(30)의 상면부와 저면부에 형성하면, 3개 이상의 동체조절체(30)를 적층함에 있어서, 상호 대향되게 위치되는 중공홈부(33)끼리 유동방지홈부(41)를 형성하게 된다.
유동방지체(43)는 유동방지홈부(41)를 수직 방향으로 가로질러 설치된다. 유동방지체(43)는 중공홈부(33)와 동일한 단면 형상, 예를 들어 원형, 사각형 등의 단면 형상을 가지는 파이프부재, 덩어리부재 등을 적용할 수 있다. 유동방지체(43)의 하부는 제1동체조절체(30A)에 형성된 제1홈부(33A)에 끼워져 고정되고, 그 상부는 제2동체조절체(30B)에 형성된 제2홈부(33B)에 끼워져 고정된다.
제1홈부(33A)에 유동방지체(43)를 끼운 상태에서 제1홈부(33A)의 상측으로 돌출된 유동방지체(43)의 상부에 제2홈부(33B)를 끼워맞추는 과정을 거쳐, 복수개의 동체조절체(30)를 수직 방향으로 안정되게 연결할 수 있고, 수평 방향으로 유동 불가능하게 지지할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 인고트 주형장치(1)에 의하면, 주형본체부(10)의 내부에 동체조절체(30)를 삽입하는 것에 의해 인고트(2)의 동체부(2a)의 크기를 다양하게 신축조절할 수 있다. 이에 따라, 인고트(2)의 크기별로 별도의 주형을 준비, 확보할 필요가 없어 인고트(2)를 보다 저렴한 원가로 제작할 수 있고, 한정된 작업 공간을 공간효율적으로 활용할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 주형본체부(10) 중 용탕의 하부와 접하는 위치가 동체조절체(30)의 높이에 따라 다양하게 변화되므로, 용탕의 주입으로 인해 주형본체부(10)의 하부가 집중적으로 손상되는 것을 방지할 수 있어 주형본체부(10)의 수명을 보다 연장시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 인고트 주형장치 2 : 인고트
2a : 동체부 2b : 압탕부
10 : 주형본체부 20 : 압탕틀부
30 : 동체조절체 30A : 제1동체조절체
30B : 제2동체조절체 31 : 삽입본체부
32 : 수평면부 33 : 중공홈부
33A : 제1홈부 33B : 제2홈부
34 : 연결부 40 : 유동방지부
41 : 유동방지홈부 43 : 유동방지체
50 : 충진재 60 : 소착방지판재

Claims (8)

  1. 인고트의 동체부를 형성하는 주형본체부;
    상기 주형본체부의 상부에 결합되고, 상기 인고트의 압탕부를 형성하는 압탕틀부; 및
    상기 주형본체부의 내부공간부의 크기를 가변시키도록 상기 주형본체부의 내부에 삽입되는 동체조절체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 주형장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 동체조절체는,
    상기 주형본체부의 바닥부에 안착되는 삽입본체부; 및
    상기 삽입본체부의 가장자리부에 형성되고, 운반장치와 연결되는 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 주형장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 삽입본체부는,
    상기 주형본체부의 바닥부에 대응되는 평탄한 형상을 가지는 수평면부; 및
    상기 수평면부 상에 함몰되게 형성되는 중공홈부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 주형장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동체조절체는,
    상기 주형본체부의 바닥부에 안착되는 제1동체조절체; 및
    상기 제1동체조절체에 적층되는 제2동체조절체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 주형장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1동체조절체와 상기 제2동체조절체의 경계부를 가로지르도록 형성되는 유동방지홈부; 및
    상기 유동방지홈부에 삽입되는 유동방지체;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 주형장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유동방지홈부는,
    상기 제1동체조절체의 상부에 함몰되게 형성되는 제1홈부; 및
    상기 제2동체조절체의 하부에 함몰되게 형성되고, 상기 제1홈부와 마주하는 제2홈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 주형장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 동체조절체와 상기 주형본체부의 측벽부 사이에 충진되는 충진재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 주형장치.
  8. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 동체조절체와 용탕의 소착을 방지하도록 상기 동체조절체의 상부에 안착되는 소착방지판재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인고트 주형장치.
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