KR20180000672U - 다이-캐스팅 기기용 피스톤 - Google Patents

Abstract

본 실용 신안은 특히 콜드 챔버 타입의, 다이-캐스팅 기기용 피스톤에 관한 것이다. 피스톤에는 프레스의 슬리브에서 상기 피스톤의 미끄러짐을 용이하게 하는데 적당한 윤활 회로가 제공된다. 피스톤에는 또한 피스톤 헤드의 냉각을 향상시키도록 전방 구리 합금 삽입부가 제공되고, 상기 피스톤은 전방 벽부를 구비하며, 상기 전방 벽부에 금속 피드헤드의 탈착을 용이하게 하는데 적당한 경사진 환형부가 형성된다.

Description

다이-캐스팅 기기용 피스톤{Piston for a die-casting machine}

본 실용신안은 콜드 챔버 타입의 다이-캐스팅 기기용 피스톤에 관한 것이다. 특히, 본 실용신안은 이러한 다이-캐스팅 기기용 프레스의 슬리브에서 피스톤의 미끄러짐을 용이하게 하는데 적당한 윤활 회로를 구비한 피스톤에 관한 것이다.

윤활 회로를 구비한 피스톤이 특허문헌 국제공개번호 WO 2013/001469 A1의 명세서에 개시되어 있다.

본 실용신안의 목적은 상기 언급된 특허문헌에 기재되었지만 성능이 더욱 향상된 타입의 다이-캐스팅 기기용 피스톤을 제안하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 제1항에 따른 피스톤에 의해 달성된다.

본 실용신안에 따른 피스톤의 특징과 장점은 첨부된 도면에 따른, 바람직한 실시예의 단지 예시적인 예로써 주어진 아래 기재된 실시예로부터 명확할 것이다.

도 1은 본 실용신안의 제1 실시예에 따른 피스톤의 사시도이고;
도 2는 상기 피스톤의 측면도이고;
도 3은 도 2에서의 선 A-A에 따른 피스톤의 축선방향 단면도이고;
도 3a는 도 3에서의 V 부분의 확대도이고;
도 4는 근위 위치에 장착된 윤활 회로의 비-복귀 밸브를 구비한, 피스톤의 종단부의 축선방향 단면도이고;
도 4a는 도 4와 비슷한 도면이지만, 원위 위치에 장착된 비-복귀 밸브를 구비한 도면이고;
도 5는 피스톤의 단부 부분의 다른 한 축선방향 단면도이고;
도 5a는 반경방향 로킹 블럭의 사시도이고;
도 6은 다이-캐스팅 기기의 프레스의 슬리브에 삽입된 피스톤의 도면이고;
도 7은 피스톤의 스템만의 사시도이고;
도 8은 스템의 측면도이고;
도 9는 도 8에서의 선 A-A에 따른 스템의 축선방향 단면도이고;
도 10은 스템의 다른 한 단면도이고;
도 11은 도 10에서의 선 B-B에 따른 스템의 축선방향 단면도이고;
도 12는 도 10에서의 선 C-C에 따른 스템의 단면도이고;
도 13은 도 10에서의 선 D-D에 따른 스템의 단면도이고;
도 14는 피스톤 헤드만의 축선방향 단면도이고;
도 14a는 도 14의 T 부분의 상세한 확대도이고;
도 15 및 도 15a는 금속 피드헤드(feedhead)가 계속 부착되어 있고 상기 피드헤드가 떨어진 작업 사이클 이후의 각각의 피스톤 헤드의 축선방향 단면도이고; 그리고
도 16, 도 16a 및 도 16b는 각각, 피스톤 헤드의 축선방향 지지 핀의 사시도, 측면도, 및 축선방향 단면도이다.

본 실시예에 있어서, 본 실용신안의 다양한 실시예에 대한 공통의 구성요소는 동일한 부재번호로 지시되어 있다.

더욱이, 따로 명확하게 언급하지 않았다면, 하나의 피스톤 실시예에 대해 기재된 구성요소는 기재된 다른 피스톤 실시예에서도 필요에 따라 가능하다면 적용될 수 있다.

첨부된 도면을 살펴보면, 부재번호 1은 특히 콜드 챔버 타입의 다이-캐스팅 기기의 프레스의 피스톤을 지시하고 있다. 프레스는 슬리브(400)를 포함하며, 상기 슬리브에는 피스톤(1)이, 또는 적어도 종단(terminal) 용융된 금속 쓰러스트 부분이 미끄러지게 수용된다. 슬리브(400)는 그 일단부에서 그리고 상부에서 예를 들면, 알루미늄의 용융된 금속의 적재 입구부(401)를 형성한다. 상기 적재 입구부(401)와 관련된 대향 단부에서, 슬리브(400)는 다이로 공급되는 캐스팅 브랜치의 시작점에 대응하는 분할부(402)를 구비한다. 피스톤(1)은 이에 따라 슬리브(400) 내로 축선방향으로 미끄러질 수 있으므로 적재 입구부를 통해 캐스팅 브랜치로 그리고 이에 따라 다이로 공급된 금속을 가압한다.

피스톤(1)은 근단부(11)(즉, 슬리브에서 피스톤의 전진 방향과 관련된 후방)와, 말단부(12)(즉, 피스톤 축선(X)에 따른 전방) 사이를 뻗어있는 스템(10, stem)을 포함한다.

피스톤(1)은 피스톤 헤드(50)로 끝나며, 상기 피스톤 헤드는 스템의 말단부(12)로부터 뻗어있고 그리고 프레스의 상기 슬리브(400)의 벽부에 시일을 형성하는데 적당한 적어도 하나의 실링 영역(52)을 갖는 측방향 벽부를 구비한다.

피스톤(1)에는 슬리브(400)에서 피스톤이 용이하게 미끄러지게 하는데 적당한 윤활 회로가 제공된다.

이러한 윤활 회로는 스템(10)에 형성되고 상기 스템의 말단부(12)에 대응하여 끝나는 적어도 하나의 제1 윤활 덕트(14, 16, 18)를 포함한다.

윤활 회로는 피스톤 헤드(50)에 형성된 적어도 하나의 제2 덕트(20)를 더 포함한다. 각각의 제2 덕트(20)는 개별 제1 덕트(14, 16, 18)와 유체연통하게 된다.

각각의 제2 덕트(20)는 적어도 실링 영역(52)에 대응하여 측방향 벽부로 개방된다. 피스톤 헤드(50)를 따라 축선 방향으로 이격된 하나 이상의 실링 영역(52, 52')의 경우에, 제2 덕트(20)는 즉, 피스톤(1)의 말단부에 가장 가까운, 더욱 앞쪽의 실링 영역(52)에 대응하여 개방된다.

실시예에 있어서, 제1 윤활 덕트는 공급 덕트(14)를 포함하며, 상기 공급 덕트는 윤활유의 진입 구멍(15)으로부터 길이방향으로 뻗어있고 그리고 적어도 하나의 분배 덕트(18)를 형성한다. 각각의 분배 덕트(18)는 스템(10)의 원위부에서 뻗어있다.

하나 이상의 분배 덕트(18)의 경우에 있어서, 이들 덕트는 피스톤의 축선(X)과 관련하여 등간격으로 경사진다.

각각의 제2 윤활 덕트(20)는 개별 분배 덕트(18)의 연속부이다. 즉, 각각의 분배 덕트(18)의 종단 단부는 대응하는 제2 윤활 덕트(20)의 초기, 즉 근위 단부와 직접적으로 연통한다.

바람직한 실시예에 있어서, 윤활유의 진입 구멍(15)은 스템(10)의 근단부(11)의 주변에 형성된다. 공급 덕트(14)는 이에 따라 아래 기재된 바와 같이, 축선방향 냉각 덕트와 관련하여 측방향으로 그리고 피스톤 축선(X)과 평행하게, 스템의 거의 총 길이에 대해 뻗어있어, 말단부(12)의 주변에서 끝난다.

특히 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 스템(10)의 말단부(12)에 형성된 분배 덕트나 덕트(18) 조차도 피스톤 축선(X)과 평행하게 뻗어있다. 공급 덕트(14) 및 각각의 분배 덕트(18)는 피스톤 축선(X)과 관련하여, 반경방향으로 또는 횡방향으로 상기 공급 덕트(14)의 단부로부터 뻗어있는 브랜치 덕트(16)에 의해 서로 연결된다.

하나의 분배 덕트(18)에 대해 또한 제공된 여러 실시예에 있어서, 이러한 분배 덕트(18) 및 공급 덕트(14)는 예를 들면, 브랜치 덕트(16)에 의해 유체연통하게 반드시 연결되고 그리고 하나의 구멍의 드릴링을 허용하지 않는 스템의 치수 및 외형에 기인하여, 서로 축선방향으로 정렬되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

바람직한 실시예에 있어서, 피스톤 헤드(50)는 개별 링 시트(62)에 수용된 적어도 하나의 실링 링(60)을 구비한다. 본 실용신안이 적용될 수 있는 실링 링을 구비한 피스톤 헤드의 예가 본 출원인의 특허문헌 WO 2007/116426 A1 및 WO 2009/125437 A1에 개시되어 있다.

링 시트(62)는 피스톤 헤드의 측방향 표면으로부터 유도되어 형성된 환형 리세스에 의해 형성된다. 상기 링 시트(62)는, 하부(62')에 의해 반경방향으로 그리고 적어도 후방 림(62a)에 의해 축선방향으로, 또한 바람직하게는 피스톤 헤드(50)의 전방면(602)의 주변부에 위치된 전방 림(62b)에 의해 경계가 형성된다(도 14a).

실시예에 있어서, 실링 링(60)의 시트(62)의 하부(62')는 슬리브에 위치한 용융된 금속이 실링 링(60) 아래에서 유동할 수 있도록 연결 채널이나 구멍(604)을 통해 피스톤 헤드의 전방면(602)과 유체연통하게 연결되고, 그리고 경화시킴으로써, 실링 링(60)의 반경방향 팽창을 야기시키는 점진적인 후박화를 만들어, 지속 시간 내내 실링 효과를 보장하고 마모를 보상한다(도 4 및 도 4a).

실시예에 있어서, 실링 링(60)은 그 반경방향 팽창을 허용하는, 예를 들면 단차부(step)의 형태로 길이방향 분할부(60')를 구비한다.

실시예에 있어서, 각각의 제2 윤활 덕트(20)는 실링 링(60) 아래, 링 시트(62)로 적어도 개방한다.

가압된 윤활유는, 이에 따라 실링 링(60)의 길이방향 분할부(60')를 통해 및/또는 실링 링(60)과 피스톤 헤드 사이의 간극을 통해, 피스톤 외측으로 강제 누출하고 실링 링 아래로 강제 침투된다.

특히, 가압된 윤활유는 링 시트(62)의 림(62a, 62b)과 실링 링(60) 사이의 간극을 통해 피스톤 외측으로 강제 누출된다.

이를 위하여, 실링 링(60)은 특정 유극(play)으로써 개별 링 시트(62)에 수용된다. 유극으로 수용된다는 것은 실링 링(60)이 개별 링 시트(62)가 아닌, 링 시트(62)의 각각의 림(62a, 62b)과 실링 링(60) 사이에, 강제적인 방식으로 삽입되어, 예를 들면, 0.1 mm이거나 이보다 더 작은 특정 갭과 교정된 갭이 존재한다는 것을 의미한다.

이러한 유극에 의해 또는 갭에 의해, 예를 들면, 200 bar에서, 가압된 윤활유는 링 시트(62)의 림(62a, 62b)과 실링 링(60) 사이를 통과할 수 있다.

링 시트(62)의 총 원주부를 따라, 실링 링(60) 아래 윤활유의 팽창이 가능하게 되고 윤활유가 받게 되는 고 압력에 의해서 뿐만 아니라 길이방향 분할부(60')의 존재에 의해 제공된, 실링 링(60)의 탄성으로부터 용이하게 된다는 것을 알 수 있을 것이다.

이처럼, 적어도 이중 효과가 달성되고: 시트의 림(rim)과 링 사이의 간극으로부터 누출되는 윤활유가 슬리브의 내측 표면과 피스톤 사이의 최대 접촉 영역의 영역에서, 즉 실링 링(60)의 영역에서 정확하게 작동하며; 더욱이, 링 시트(62)의 하부에서 유동함으로써, 윤활유는 상기 링의 마모 개시 시에 상기 링의 반경방향 팽창에 기여한다.

바람직한 실시예에 있어서, 실링 링의 시트(62)의 하부(62')가 링 시트(62)의 하부(62')의 상기 연결 채널(604)의 출구 개구(604')와 상기 시트(62)의 후방 림(62a) 사이에서, 실링 링(62) 아래 금속의 유입을 위해 연결 구멍이나 채널(604)을 통해 피스톤 헤드의 전방면(602)과 연결되고, 실링 링(60) 및 링 시트(62)는 인터로킹 또는 상호보완 커플링부(606, 608)를 구비하고, 이는 실링 링(60) 아래에서(그리고 냉각 및 경화 단계에서) 침투된 액상 금속이 시트(62)의 후방 림(62a)과 상기 인터로킹 커플링부 사이의 링 시트(62)의 부분에 도달하는 것을 중지시키는 한 종류의 래비린쓰(labyrinth)를 형성한다. 즉, 연결 구멍이나 채널(604)을 통해 링 시트(62)에 도달하는 액상 금속이 상기 래비린쓰와 전방 림(62b) 사이에서 링 시트(62)의 전방부에서 강제 경화된다(또는, 이러한 전방 림(62b)이 피스톤 헤드의 전방면(602)과 래비린쓰 사이에 제공되지 않는다면).

실시예에 있어서, 인터로킹 커플링부는 실링 링(60)의 내측 표면과 링 시트(62)에 형성된 대응하는 환형 그루브(608)로부터 뻗어있는 적어도 하나의 환형 리브(606)를 포함한다는 것이 나타난다.

실시예에 있어서, 인터로킹 커플링부과 관련된 전진 위치에서, 연결 채널(604)로부터 나오는 금속을 수용하는데 적당한 환형 채널(610)이 링 시트(62)의 하부(62')에 형성된다.

상기 기재된 실시예에 있어서, 실링 링(60) 아래 개방된 제2 윤활 덕트(20)는 링 시트(62)의 후방 림(62a)과 인터로킹 커플링부(606, 608) 사이의 링 시트(62)의 후방 부분으로 개방된다. 이처럼, 제2 덕트(20)는, 인터로킹 커플링부에 의해 형성된 래비린쓰 때문에, 실링 링(60) 아래 액상 금속의 침투에 의해 야기된 임의의 차단으로부터 보호된다. 액상 금속이 그 밀도 및 압력과 그리고 급속하게 냉각 및 경화되는 경향이 있다는 사실에 의해 실링 링(60) 아래에서 침투하는 경우, 상기 래비린쓰를 넘어 통과하지 못하는 한편으로, 장애물이 없다고 발견된 경우, 비록 대부분의 윤활유가 후방 림(62a)과 링 사이의 간극으로 누출될지라도, 예를 들면 실링 링과 전방 림(62b) 사이의 전방 간극에 도달하고 심지어 인터로킹 커플링부(606, 608) 사이에 스며들 수 있도록 윤활유가 밀도 및 압력을 갖는다는 것을 알 수 있다.

윤활유가 목표한 방식으로, 피스톤과 슬리브 사이의 최대 마찰 영역에 도달하기 때문에, 피스톤의 적당한 미끄럼성을 보장하는데 필요한 윤활유의 양은 윤활유가 실링 링의 영역에 도달하지 못하는 종래 기술의 피스톤에 사용된 양보다 상당하게 더 적다.

실링 링(60)이 피스톤의 전방 단부 주변에 위치되기 때문에, 중간 위치 또는 후방 위치에 제공된, 진공 하에 슬리브의 챔버를 배치하기 위한 임의의 흡인(aspiration) 수단의 가능한 존재는 윤활유의 작용에 상당한 영향을 미치지 않는다는 것을 또한 알 수 있다.

실시예에 있어서, 각각의 제2 덕트(20)는 피스톤 축선(X)에 평행한 제1 섹션(20') 및 링 시트(62)에 적어도 개방된 제2 반경방향 섹션(20")을 구비한다.

실시예에 따라, 피스톤 헤드(50)는 스템(10)과 분리가능하게 연결된다. 이후 각각의 윤활 덕트(14, 16, 18)와 개별 제2 윤활 덕트(20) 사이에서 시일된 유체 연결 수단(4)이 스템과 헤드 사이에 제공된다.

실시예에 있어서, 스템(10)의 말단부(12)는 피스톤 헤드(50)와 스템(10) 사이의 축선방향 병치(juxtaposition)가 가능하도록 플랜지형성된다.

본 실용신안의 일 특징에 따라, 시일된 유체 연결 수단은 개별 윤활 덕트(20)와 각각의 제1 윤활 덕트의 연결을 위해, 링 시트(62)의 부근에 이르기까지 축선방향으로 뻗어있고 제2 윤활 덕트(20)에 실링되게 삽입된 원위부(4")와, 제1 윤활 덕트의 종단부에 실링되게 삽입된 근위부(4')를 구비한 관형 연결 부재(4)를 포함한다.

제2 윤활 덕트(20)가 개방되는 링 시트(62)의 영역에 도달할 수 있는 액상 금속의 임의의 통과를 정지시키는데 적당하고 그리고 링 시트(62) 쪽으로 윤활 유체의 통과를 허용하는데 적당한, 비-복귀 밸브(5), 즉 일-방향 밸브가 각각의 이들 관형 연결 부재(4)에 실링되게 수용된다.

도 4에 도시된 실시예에 있어서, 비-복귀 밸브(5)는 관형 연결 부재(4)의 근위부(4')에 또는 주변에 위치된다.

도 4에 도시된 실시예에 있어서, 비-복귀 밸브(5)가 관형 연결 부재(4)의 원위부(4")에, 예를 들면 이러한 원위부(4")의 말단부 주변에 위치된다.

실시예에 있어서, 비-복귀 밸브(5)는 제2 윤활 덕트(20)의 제1 부분(20')의 말단부에, 그리고 이에 따라 이러한 제1 부분이 제2 덕트(20)의 제2 반경방향 부분(20")과 형성하는 각도부의 주변에 위치된다.

실시예에 있어서, 관형 연결 부재(4)의 원위부(4")의 연장부(extension)는 근위부(4')의 연장부와 관련하여 더 크다.

세장형(elongated) 원위부(4")가 존재하여, 링 시트(62)에 가능한 근접하여 비-복귀 밸브(5)를 위치결정시킬 수 있어, 스템의 단부에 보다 가깝게, 또는 제2 윤활 덕트(20)로 가능한 침투하게 용융된 금속의 임의의 진입을 정지시킨다.

관형 연결 부재(4)의 말단부 쪽으로의 비-복귀 밸브(5)의 위치결정은 유지보수를 용이하게 하는데, 그 이유는 윤활 회로의 출구 구멍과 밸브 사이의 거리가 작으면 작을수록, 상기 출구 구멍이 차단된 경우 윤활유 축적 챔버가 더욱 협폭으로 되고 그리고 누출이 더 작으며, 그리고 사람들이 윤활유의 양을 더욱 제어할 수 있기 때문이다.

실시예에 있어서, 관형 연결 부재(4)는 윤활 덕트에서 교정된 끼워맞춤공차(interference)로써 삽입된다.

실시예에 있어서, 각각의 관형 연결 부재(4)의 각각의 근위부 및 원위부에는 개별 덕트의 표면과 상호협동하는 환형 실링 부재(61)가 제공된다.

실시예에 있어서, 피스톤 헤드(50)는 축선방향 지지 핀(66)에서, 예를 들면, 캡의 방식으로, 끼워맞춰진 중공의 외측 몸체(64)를 포함한다.

실시예에 있어서, 축선방향 지지 핀(66)은 스템(10)의 말단부(12)에 형성된 대응하는 축선방향 리세스(68)에 삽입된 근위, 즉 후방 단부(67)를 구비한다.

유리하게도, 중공의 외측 몸체(64)와 핀(66) 사이에, 적어도 개별 측방향 벽부 사이에 유극이 없다. 즉, 중공의 외측 몸체(64)는 핀(66)과 관련된 반경방향 이동부를 구비할 수 없다. 유사하게, 핀(66)의 근단부(67) 조차도 즉, 대응하는 축선방향 리세스(68)에서, 유극없이, 교정된 끼워맞춤 공차로써 삽입된다.

이러한 실시예 해결책은 피스톤 헤드와 스템 사이의 완벽한 동일 축선을 지속 시간 내내 얻어서 유지할 수 있게 한다. 즉, 스템으로 부분적으로 침투하는 지지 핀(66)이 피스톤 헤드(50)용 축선방향 지지 수단 및 가이드로서 사용된다.

특히 도 5 및 도 5a에 도시된 일 실시예에 있어서, 피스톤 헤드(50) 및 스템(10)은 반경방향 블럭(69)에 의해 지지 핀(66)에 고정된다.

피스톤 헤드(50)의 각각의 반경방향 블럭(69)은 상기 피스톤 헤드의 측방향 벽부를 통과하고 그리고 지지 핀(66)의 전방부에 형성된 개별 헤드 블럭 시트(691)에, 예를 들면 약간의 유극으로써 삽입된다.

스템(10)의 각각의 반경방향 블럭(69)이 축선방향 리세스(68) 경계를 형성하는 스템의 측방향 벽부를 통과하고 그리고 지지 핀(66)의 후방 부분에 형성된 개별 스템 블럭 시트(68)에, 예를 들면, 약간의 유극으로써 삽입된다.

각각의 반경방향 블럭(69)에는 예를 들면, 전용 스크류 익스트랙터(extractor)에 의해, 그 시트로부터 추출되도록 나사산형성된 구멍(69')이 제공된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스템의 반경방향 블럭은 스템에 끼워맞춰진 블럭 용기(containment) 부시(694)에 의해, 제 위치에 로크된다. 예를 들면, 이러한 부시(694)는 스크류(694')에 의해 제 위치에 고정되고 블럭 상에 미끄러지도록 만들어진다.

피스톤 헤드의 반경방향 블럭은 피스톤 헤드(50)에 끼워맞춰진 유사한 부시(696)에 의해 개별 시트에 유지될 수 있고, 그리고 도시된 실시예에서 처럼, 제2 실링 링의 작동을 또한 동시에 실행할 수 있다.

지지 핀(66)에 대한 피스톤 헤드와 스템의 조립을 위한 이들 반경방향 블럭(69)의 사용은 피스톤의 이들 세 개의 구성요소 사이의 정밀하고 항상 일정한 축선방향 위치결정을 보장한다. 더욱이, 예를 들면, 유지보수를 실행하기 위한 피스톤의 조립 및 분해 작동이 간략하게 되고 매우 신속하게 된다.

다른 실시예에 있어서, 피스톤 헤드(50)의 인접한 단부와 스템(10)의 플랜지 말단부(12)는 축선방향 스크류에 의해 서로 연결된다.

실시예에 있어서, 피스톤 헤드(50)는 스틸로 만들어지고, 구리 합금 삽입부(504)가 삽입되는, 적어도 전방으로 개방된 전방 시트(502) 경계를 형성한다.

실시예에 있어서, 구리 합금 삽입부(504)는 약간 볼록한 전방면(504')을 갖는, 실질적으로 원통형 형상을 갖는다.

이러한 삽입부(504)는 아래 기재된 바와 같이, 피스톤에서 순환하도록 만들어진 냉각 유체와, 피드헤드가 형성된 합금 사이의 열 교환을 향상시킨다. 스틸보다 더 큰 열 전도를 갖는 이러한 삽입부(504) 때문에, 피드헤드는 보다 빠르게 냉각하고 이에 따라 파열을 방지하며, 순환 시간을 감소시키고 피스톤의 온도를 또한 감소시킨다.

구리 합금 삽입부(504)는 스틸 피스톤 헤드의 전방 벽부의 중앙 부분을, 즉, 열 피로 크랙에 기인하여 그리고 작업에 의해 보다 크게 파손되는 부분을 교체한다. 이에 따른 결과로서, 피스톤이 보다 긴 수명을 갖게 된다. 더욱이, 삽입부는 마모될 때 교체될 수 있다.

실시예에 있어서, 구리 합금 삽입부(504)는 축선방향 지지 핀(66)의 말단부에 대해 놓이고, 이에 따라 사용 동안에 후퇴될 수 없다.

실시예에 있어서, 삽입부 시트(502) 경계를 형성하는 측방향 벽부에, 삽입부(504)의 후방 부분에 형성된 환형 릴리프(506)를 축선방향으로 결합하는 언더컷(502')이, 도 3a의 확대도에 도시된 바와 같이, 형성된다. 언더컷과 환형 릴리프 사이의 상호작용은 삽입부가 전방으로 분리되는(coming off) 것을 방지한다.

본 실용신안의 다른 한 특징에 따라, 연결 채널이나 구멍(604)은 피스톤 헤드의 전방 벽부(602)의 전방면의 환형 주변부(612)에서 개방된다. 전방면의 이러한 환형 주변부(612)는 피스톤 축선(X)과 직교한 전방 평면과 관련하여 경사진다. 특히, 환형 주변부는 피스톤 축선(X)과 마주하도록 경사진다. 예를 들면, 이러한 경사는 10°와 55°사이의 각도를 형성하고, 바람직하게는 20°와 30° 사이의 각도를 형성하며, 더욱 바람직하게는 25°를 형성한다(도 14a).

도 15 및 도 15a는 금속이 피스톤의 쓰러스트 위상(phase)의 끝에 경화할 때, 피스톤 헤드(50)의 형상이 헤드(50)의 전방 벽부(602)에 부착유지된 금속 피드헤드(500)의 형상을 어떻게 결정하는지를, 그리고 헤드의 이러한 형상이 어떻게 피드헤드(500)의 탈착을 용이하게 하는지를 나타내고 있다.

슬리브로부터 피드헤드가 빼내지는 동안에(도 15 및 도 15a), 경사진 환형 주변부(612a)에 의해 만들어진 언더컷의 존재에 의해, 온도 감소와 이에 따른 상기 피드헤드의 수축 때문에, 상기 피드헤드를 수용하는(accompany) 단계 동안에 슬리브의 전방 벽부와 피스톤의 이동으로 만들어진 진동 때문에, 그리고 상기 기기에 의해 가해진(impressed) 외력 때문에, 금속 피드헤드(500)는 연결 채널이나 구멍(604)의 진입 개구 근처에서 정밀하게 파단된다(도 15a).

이러한 효과가 더욱 증폭되어, 피스톤 헤드의 전방면의 중앙부(614)에 볼록한 형상을 부여하게 된다. 이러한 볼록면은 스틸 피스톤 헤드의 전방 벽부(602)에 만들어질 수 있거나, 또는 상기 기재된 바와 같이, 상기 전방 벽부의 중앙 부분에 사용하여, 볼록한 전방면(504')을 구리 합금 삽입부(504)에 만들어질 수 있다.

더욱이, 연결 구멍(604)의 경우에, 주변 환형부(612)의 경사는 피스톤 축선(X)에 직교한 표면과 발생하는 것처럼 타원형 형상 대신에, 완벽하게 원형인 구멍의 형상이 얻어질 수 있게 한다.

본 실용신안의 다른 특징에 따라, 피스톤 헤드(50)의 플랜지 단부와 스템(10)의 플랜지 말단부(12) 중에서 하나에 상기 플랜지 단부 중 다른 하나에 형성된 대응하는 블라인드 구멍(702)에 끼워맞춰지는 중심맞춤 핀(700)이 제공된다. 이처럼, 피스톤의 조립 위상에 있어, 스템(10) 및 헤드(50)는 사전결정된 상호간의 각도 위치로 더욱 용이하게 조립되어, O-링(61)의 절단이나 파손을 방지한다.

실시예에 있어서, 상기 피스톤 헤드 내측의 냉각 유체를 순환시키는데 적당한 냉각 회로가 스템(10) 및 피스톤 헤드(50)에 형성된다.

실시예에 있어서, 스템(10) 및 핀(66)은 냉각 유체의 이송 관(74)이 삽입되는 개별 정렬된 축선방향 냉각 구멍(70, 72)을 구비한다. 상기 이송 관(74)은 예를 들면, 근단부(11)의 주변 스템에 반경방향으로 형성된, 냉각 유체의 진입 구멍(80)을 통해 외측과 연통하고, 축선방향 핀(66)의 전방면(76) 상에서 개방된다. 상기 전방면(76)은 복수의 반경방향 냉각 덕트(77)에 의해 스코어 형성된다(score).

이들 반경방향 냉각 채널(77)은 복수의 환형 냉각 채널(78)과 연통하며, 이 결과 예를 들면, 분할부(78')를 통해 서로 연통하거나, 또는 축선방향 핀(66)의 외측면 표면에 형성된 하나의 헬리컬 냉각 채널과 연통한다. 이들 냉각 채널(78)은 이에 따라 중공의 외측 몸체(76)와 접촉하는 축선방향 핀(66)의 전체 외측 표면에 그리고 그 주위에서 냉각 유체를 순환시켜서, 이를 냉각시킨다. 최후방 냉각 채널(78)은 스템에 형성된, 냉각 유체의 출구 구멍(84)으로써 끝나는 복귀 덕트(83)와 연통한다.

실시예에 있어서, 이러한 복귀 덕트(83)는 냉각 유체의 이송 관(74)과 축선방향 냉각 구멍(70, 72) 사이의 환형 갭에 의해 형성된다. 예를 들면, 복귀 덕트(83)는 축선방향 핀(66)에 형성된 하나 이상의 반경방향 구멍(82)을 통한 냉각 채널(78)과 연통한다.

바람직한 실시예에 있어서, 스템(10)에 형성된 길이방향 윤활 구멍(14) 및 냉각 구멍(70)은 스템(10)의 후방 면으로부터 실행된 기계가공에 의해 얻어진다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 상기 면에서 이러한 구멍을 폐쇄하기 위하여, 스템(10)의 근단부(11)는 플러그(90)를 포함한다.

따라서, 고안된 본 실용신안은 이에 따라 사전정의된 목적을 달성한다.

명확하게도, 본 실용신안은 이러한 이유 때문에, 청구범위의 범주 내에서, 상기 설명된 실시예와 상이한 여러 다른 실시예의 형태 및 구성이 가능하다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다.

더욱이, 모든 기재된 구성은 필요에 따라 기술적으로 등가의 임의의 다른 구성요소와 치수, 형태, 및 재료로 대체될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (18)

1. 특히 콜드 챔버 타입의 다이-캐스팅 기기용 피스톤으로서,
   상기 다이-캐스팅 기기는 상기 피스톤이 미끄럼가능하게 수용되는 슬리브를 구비한 프레스를 포함하고,
   상기 피스톤은:
   - 피스톤 축선을 따라 근단부와 말단부 사이에서 뻗어있는 스템;
   - 상기 스템의 말단부와 제거가능한 방식으로 연결되고 그리고 프레스 슬리브의 벽부 상에 슬리브를 만들도록 피스톤 헤드의 측방향 벽부에 형성된 개별 링 시트에 수용된 적어도 하나의 실링 링이 제공되는 피스톤 헤드; 및
   - 상기 슬리브에서 상기 피스톤의 미끄러짐을 용이하게 하는데 적당한 윤활 회로;를 포함하고,
   상기 실링 링은 상기 실링 링의 반경방향 팽창을 가능하게 하는 길이방향 분할부에 의해 길이방향으로 중단되고,
   상기 윤활 회로는:
   - 상기 스템에 형성되고 상기 스템의 말단부에 대응하여 끝나는 적어도 하나의 제1 윤활 덕트, 및
   - 상기 실링 링 아래에서, 상기 링 시트로 개방되고 상기 제1 덕트와 유체 연통하는, 상기 피스톤 헤드에 형성된 적어도 제2 덕트를 포함하고,
   상기 제2 덕트는, 상기 실링 링과 상기 피스톤 헤드 사이의 간극을 통해 및/또는 상기 길이방향 분할부를 통해 상기 피스톤 헤드로부터 윤활유가 누출되는 방식으로, 상기 실링 링에 의해 커버되고,
   각각의 제1 윤활 덕트는 관형 연결 부재에 의해 실링되게 그리고 유체연통하게 개별 제2 윤활 덕트와 연결되고, 상기 관형 연결 부재는 상기 제1 윤활 덕트의 종단부에 실링되게 삽입된 근위부와, 상기 링 시트 부근에 이르기까지 축선방향으로 뻗어있고 상기 제 2 윤활 덕트에 실링되게 삽입된 원위부를 구비하고, 상기 링 시트로부터 나오는 액상 금속의 통과를 정지시키는데 적당한 비-복귀 밸브가 각각의 상기 관형 연결 부재에 실링되게 수용되는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 비-복귀 밸브는 상기 관형 연결 부재의 상기 근위부에 또는 주변에 위치되는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 비-복귀 밸브는 상기 관형 연결 부재의 말단부에 또는 주변에 위치되는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 간극은 상기 링 시트 경계를 뒤쪽으로 형성하는 상기 후방 림과 상기 실링 링 사이의 간극을 적어도 포함하는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 링 시트의 하부는 상기 실링 링 아래 금속의 유입을 위한 연결 채널이나 구멍을 통해 상기 피스톤 헤드의 전방면과 연결되는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 시트의 후방 림과 상기 링 시트의 하부에서의 구멍이나 상기 연결 채널의 출구 개구 사이에, 상기 실링 링 및 상기 링 시트는 상기 실링 링 아래 침투된 액상 금속의 통과를 정지시키는데 적당한 인터로킹 커플링부를 구비하는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제2 윤활 덕트는 상기 링 시트의 후방 림과 상기 인터로킹 커플링부 사이의 상기 링 시트의 후방 부분으로 개방되는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 윤활 덕트는 공급 덕트를 포함하고, 상기 공급 덕트는 상기 윤활유의 진입 구멍으로부터 길이 방향으로 뻗어있고 그리고 상기 스템의 원위부에서 상기 피스톤 축선과 평행하게 뻗어있는 적어도 하나의 분배 덕트를 형성하며, 각각의 제2 윤활 덕트는 상기 분배 덕트의 연속부인, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
   각각의 제2 덕트는 상기 피스톤 축선과 평행한 제1 섹션과, 상기 링 시트로 개방된 적어도 제2 반경방향 섹션을 구비하는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 관형 연결 부재의 상기 원위부는 상기 제2 반경방향 섹션의 주변부까지 뻗어있는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
11. 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤 헤드는 스틸로 만들어지고, 그리고 구리 합금 삽입부가 삽입되는 적어도 전방으로 개방된 전방 시트 경계를 형성하는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 피스톤 헤드는 축선방향 지지 핀에서 유극없이 끼워맞춰진 중공의 외측 몸체를 포함하고, 그리고 상기 구리 삽입부는 상기 축선방향 지지 핀의 말단부에 대해 놓이는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
13. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 피스톤 헤드의 전방 벽부에, 상기 구리 삽입부의 후방 부분에 형성된 환형 릴리프와 축선방향으로 결합하는 언더컷이 형성되는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
14. 청구항 12 또는 13에 있어서,
    상기 피스톤 헤드 및 상기 스템은 반경방향 블럭에 의해 상기 지지 핀에 고정되는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
15. 청구항 5 내지 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 채널이나 구멍은 상기 피스톤 헤드의 상기 전방 벽부의 상기 전방면의 환형 주변부로 개방되고, 상기 전방면의 상기 환형 주변부는 상기 피스톤 축선(X)과 마주하게 되는 방식으로 상기 피스톤 축선(X)에 직교한 전방 평면과 관련하여 경사지고, 상기 경사의 각도(α)는 10°내지 55°이거나, 바람직하게는 20° 내지 30°이거나, 더욱 바람직하게는 심지어 25°인, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 환형 주변부는 상기 피스톤 헤드의 상기 전방면의 중앙부의 경계를 형성하고, 상기 중앙부는 볼록한, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
17. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스템 및 상기 피스톤 헤드에, 상기 피스톤 헤드 내측에서 냉각 유체를 순환시키는데 적당한 냉각 회로가 형성되는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 스템 및 상기 핀은 축선방향 냉각 구멍을 구비하고, 상기 냉각 구멍에 상기 헤드의 상기 축선방향 핀의 상기 전방면에 개방된 냉각 유체의 이송 관이 삽입되며, 상기 전방면은 상기 축선방향 핀의 외측 측방향 표면에 형성된 복수의 환형 냉각 채널과 유체 연통하는, 다이-캐스팅 기기용 피스톤.

Images