KR20190133882A - 투 캐비티형 저압 주조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주형으로 용탕을 주입하고 굳혀 주물을 제조하는 저압 주조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 번에 두 개의 주물을 동시에 주조할 수 있는 투 캐비티형이고, 주형의 교체가 용이하고 체결이 신속하고 강력하게 행해지고, 주형의 교체시 작업자의 안정성이 높은 투 캐비티형 저압 주조 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템은 상형, 하형 및 사이드형으로 구성되는 주형; 상기 주형 두 개가 장착되는 바텀플레이트; 상기 두 개의 주형에 용탕을 공급하는 용탕로; 상기 베이스에서 상기 상형과 사이드형을 각각 수직방향과 수평방향으로 전후진시키는 제1실린더유닛과 제2실린더유닛;를 포함하여 이루어지는 투 캐비티형 저압 주조 시스템에 있어서, 상기 제1실린더유닛의 제1무빙플레이트를 관통하는 관통핀과, 상기 관통핀의 하단에 구비되며, 직경이 긴 락킹부와 직경이 짧은 해제부를 갖는 캠블럭과, 상기 제1무빙플레이트의 상부에서 상기 관통핀을 회전시켜서 상기 캠블럭의 락킹부가 상기 상형의 결합부 하부면에 걸림결합되거나 걸림결합이 해제되도록 하는 제1구동부재를 포함하는 상형 체결유닛;을 더 포함하여 이루어진다.

Description

투 캐비티형 저압 주조 시스템{Low pressure casting system of two cavity type}

본 발명은 주형으로 용탕을 주입하고 굳혀 주물을 제조하는 저압 주조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한 번에 두 개의 주물을 동시에 주조할 수 있는 투 캐비티형이고, 주형의 교체가 용이하고 체결이 신속하고 강력하게 행해지고, 주형의 교체시 작업자의 안정성이 높은 투 캐비티형 저압 주조 시스템에 관한 것이다.

자동차용 알류미늄 휠과 같은 제품은 일반적으로 저압 주조기를 이용해 주조한다.

저압 주조기는 주형과, 용융된 금속의 용탕이 담기는 용탕로(일반적으로 '홀딩로'로고 칭하기도 함)와, 용탕로 위에 장착되고 그 위에는 주형이 장착되는 바텀플레이트와, 용탕로로 압축 공기를 주입하여 용탕이 주형의 내부로 충진되도록 하는 용탕공급유닛을 포함하여 이루어진다.

저압 주조기에 관한 종래기술로는 등록실용신안 제20-0408795호 "알루미늄휠 저압 주조장치", 등록특허 제10-0832248호 "알루미늄 휠 주조장치", 등록특허 제10-1808336호 "틸팅 캐스팅에 의한 용탕 단조 주조기 및 그 주조 방법" 등이 개시되었다.

종래기술에 따른 저압 주조기는 한 번에 하나의 주물(제품)을 주조하는 방식으로 생산성이 낮다.

용탕로의 용탕은 750도 정도의 고온으로서, 용탕로 위에 배치된 바텀플레이트에 주형을 교체하여 장착하는 작업은 난해하고 작업자의 고충이 대단한 작업이다.

종래기술에 따른 저압 주조기에서는 고온의 바텀플레이트 위에 주형의 하형을 작업자가 볼트로 체결하여 고정하는 작업을 진행하였다. 고온의 용탕로 위에 배치되는 바텀플레이트와 주형 주변의 온도는 250도 정도로서 바텀플레이트에 주형을 체결하는 작업은 고도의 기능과 인내와 땀을 필요한 어려운 작업이다.

본 발명처럼 바텀플레이트 위에 2 세트의 주형을 장착한 투 캐비티형 저압 주조기에서는 2 세트의 주형을 동시에 교체하기 위한 체결 작업이 더욱더 어려운 작업이다.

본 발명은 이처럼 종래기술에 따른 저압 주조기의 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 용탕로 위의 바텀플레이트의 2 세트의 주형을 장착하여 한 번에 두 개의 주물을 동시에 주조하여 생산성이 획기적으로 향상되고, 볼트를 사용하지 않고 하형 베이스를 바텀플레이트에 신속하고 견고하게 장착할 수 있어 주형의 교체 작업이 효율적이고, 상형 체결유닛과 사이드형 체결유닛 등을 통해 주형의 자동으로 정밀하고 긴밀하게 합형되는 투 캐비티형 저압 주조 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

이와 가튼 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템은

상형, 하형 및 사이드형으로 구성되는 주형;

상기 주형 두 개가 장착되는 바텀플레이트;

상기 두 개의 주형에 용탕을 공급하는 용탕로;

상기 베이스에서 상기 상형과 사이드형을 각각 수직방향과 수평방향으로 전후진시키는 제1실린더유닛과 제2실린더유닛;를 포함하여 이루어지는 투 캐비티형 저압 주조 시스템에 있어서,

상기 제1실린더유닛의 제1무빙플레이트를 관통하는 관통핀과,

상기 관통핀의 하단에 구비되며, 직경이 긴 락킹부와 직경이 짧은 해제부를 갖는 캠블럭과,

상기 제1무빙플레이트의 상부에서 상기 관통핀을 회전시켜서 상기 캠블럭의 락킹부가 상기 상형의 결합부 하부면에 걸림결합되거나 걸림결합이 해제되도록 하는 제1구동부재를 포함하는 상형 체결유닛;을 더 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 제2실린더유닛의 제2무빙플레이트에서 외측방향으로 인출입하여 상기 사이드형에 상하방향으로 형성되는 걸림홈에 삽입되거나 분리되는 인출입블럭과,

상기 인출입블럭이 인출되도록 탄성지지하는 스프링과,

상기 제2무빙플레이트에 상하방향으로 이동 가능하게 구비되고, 내측으로 경사면이 형성되는 구동블럭과,

상기 구동블럭을 상하방향으로 이동시키는 제2구동부재와,

일단은 상기 인출입블럭에 연결되고, 타단은 상기 구동블럭을 관통하여 상기 경사면에 위치하고, 타단에는 상기 경사면에 걸리는 걸림핀이 구비되어서, 상기 구동블럭의 이동에 연동하여 상기 인출입블럭을 인출입시키는 연결핀을 포함하는 사이드형 체결유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 제2실린더유닛의 고정몸체를 관통하여 전후진하고, 전방에는 상기 하형이 장착된 베이스의 상부면 가장자리를 가압하여 고정하는 가압부가 형성되고, 후방에는 하부로 돌출된 후퇴돌기가 형성된 가압블럭과,

제3실린더유닛에 구비되어서 상기 가압블럭을 밀어 전진시키고, 전방에 상부로 돌출되고 상기 후퇴돌기에 걸려 가압블럭을 후퇴시키는 걸림돌기가 형성되고, 상기 걸림돌기에서 후방측으로 경사면이 형성되는 전후진블럭과,

상기 가압블럭의 후방측 상부면을 탄성지지하여서, 상기 가압블럭이 전후진하는 과정에서 상기 후퇴돌기가 상기 경사면을 타고 이동하여 시소운동하도록 하는 상부탄성핀과,

상기 가압블럭의 전방에 구비되어서 상기 하형의 베이스 측면을 탄성지지하는 전방탄성핀과,

상기 전후진블럭의 전방에 구비되어서 상기 가압블럭의 후면을 탄성지지하는 후방탄성핀을 포함하는 하형 체결유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,

상기 용탕로의 상부에서 타측을 축으로 일측이 젖혀지도록 결합되고, 상부에 상기 바텀플레이트가 결합되는 틸팅플레이트;

상기 틸팅플레이트의 일측 하부면에 구비되는 체결블럭과,

상기 체결블럭의 내부에서 인출입되도록 탄성지지되는 걸림핀과,

상기 용탕로의 일측에 고정되어 구비되고, 상기 체결블럭의 내부로 삽입되어서 상기 걸림핀의 상부면에 걸립결합되는 고정핀과,

상기 용탕로의 일측에서 상기 체결블럭의 내부로 전진하여 상기 걸림핀을 인입시킴으로써 상기 고정핀의 걸림결합을 해제하는 해제핀과,

상기 해제핀을 승하강시키는 제4구동부재를 포함하는 틸팅 체결유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템은 한 번데 동시에 두 개의 주물을 주조하여 생산성이 높고, 하형 체결유닛이 볼트를 사용하지 않고 하형을 바텀플레이트에 체결하여 고정하는 구조로서 주형의 교체작업이 신속하고 편리하며 하형 체결유닛은 하형을 강력하고 안정적으로 바텀플레이트에 고정시키고, 상형 체결유닛과 사이드형 체결유닛도 상형과 사이드형을 간편하며 신속하게 그리고 견고하게 체결하는 투 캐비티형 저압 주조 시스템으로서, 산업발전에 매우 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템의 정면도.
도 2a,b 는 상형 체결유닛의 두 실시례를 각각 도시한 도면.
도 3 은 바텀플레이트 위의 사이드형 체결유닛과 하형 체결유닛을 도시한 평면도와 정면도.
도 4 는 사이드형 체결유닛을 요부로 도시한 평면도와 정면도.
도 5 는 하형 체결유닛을 요부로 도시한 평면도와 정면도.
도 6 은 틸팅 체결유닛을 도시한 도면.
도 7 은 본 발명에서 바텀플레이트와 그 위의 구조물을 교체한 원 캐비티형 저압 주조 시스템의 정면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템은 주형, 바텀플레이트(20), 틸팅플레이트(30), 용탕로(40), 프레임(50), 실린더유닛들, 체결유닛들 등을 포함하여 이루어진다.

참고로, 도면에서 상기 체결유닛과 실린더유닛에 관하여 정밀하게 도시하지 않았으나, 이들의 구성요소와 작동 매커니즘을 파악하고 이해하는데 아무런 문제가 없는 수준으로 도시하고 있다.

상기 주형은 하형(13), 상형(11) 및 사이드형(15)으로 구성되고, 이들은 합형되어 내부에 주물의 형상에 따른 공간을 형성한다.

상기 하형(13)은 베이스(14)에 결합되고, 베이스(14)는 하형 체결유닛(130)을 통해 바텀플레이트(20)에 체결되어 고정된다.

상기 하형(13)은 베이스(14), 바텀플레이트(20) 및 틸팅플레이트(30)를 통해 용탕로(40)로부터 용융된 용탕을 주입받는다.

상기 상형(11)은 상기 프레임(50)에 장착된 제1실린더유닛(210)을 통해 수직방향(즉, 상하방향)으로 전후진한다.

상기 제1실린더유닛(210)은 프레임(50)에 고정되어 장착되는 실린더(213)와, 실린더(213)에서 인출입하여 승하강하는 피스톤(215)과, 상기 피스톤(215)의 하단에 결합되는 제1무빙플레이트(211)와, 상기 프레임(50)에 승하강 가능하게 결합되어서 제1무빙플레이트(211)의 승하강을 가이드하는 가이드봉(217)을 포함하여 이루어진다.

상기 사이드형(15)은 상기 바텀플레이트(20)의 상부면 가장자리에 장착된 제2실린더유닛(250)을 통해 수평방향(즉, 좌우방향)으로 전후진한다. 상기 사이드형(15)은 복수개로 구성된다. 도3의 투 캐비티형에는 사이드형(15)이 2개로 구성되고, 원 캐비티형의 도7에는 사이드형(15)이 4개로 구성된 것을 도시하고 있다.

상기 제2실린더유닛(250)은 상기 바텀플레이트(20)의 상부면 가장자리에 고정설치되는 고정몸체(257)와, 상기 고정몸체(257)에 장착되는 실린더(253)와, 상기 실린더(253)에서 인출입하여 전후진하는 피스톤(255)과, 상기 피스톤(255)의 전단에 결합되는 제2무빙플레이트(251)를 포함하여 이루어진다.

상기 바텀플레이트(20)는 상기 용탕로(40)의 상부에 배치되고, 그 위에 상기 하형(13)이 장착되고, 상형(11)과 사이드형(15)이 합형되는 공간을 제공한다.

상기 틸팅플레이트(30)는 상부에 상기 바텀플레이트(20)가 적층되어 결합되고, 타측이 상기 용탕로(40)에 회전 가능하도록 결합되어서 용탕로(40)에서 타측을 축으로 회전하여 일측이 젖혀질 수 있게 결합된다.

상기 틸팅플레이트(30)를 젖혀 용탕로(40)의 상부를 개방시켜 용탕로(40) 내부의 유지보수 작업이 가능하고, 틸팅플레이트(30) 위에 결합된 바텀플레이트(20)와 프레임(50) 등의 교체 작업이 용이해 진다.

상기 용탕로(40)는 상기 바텀플레이트(20)의 하부에 배치되고, 내부에는 용융된 금속, 즉, 용탕이 담긴다.

상기 프레임(50)은 상기 용탕로(40)의 위에 배치되는 바텀플레이트(20)의 상부측에 설치된다.

상기 프레임(50)은 바텀플레이트(20)의 가장자리에서 상부로 설치되는 포스트(51)와, 포스트(51)들을 수평방향으로 연결하여 제1실린더유닛(210) 등이 장착되는 장착판(53)을 포함하여 이루어진다.

상기 포스트(51)에는 상기 주형에서 주조된 주물을 분리이탈시키는 이젝트유닛(60)이 구비된다. 상기 이젝트유닛(60)은 상기 포스트(51)를 따라 승하강이 가능하고, 내외측으로 회전도 가능하다.

도2에는 상기 상형(11)을 제1실린더유닛(210)에 체결하여 제1실린더유닛(210)에 의한 승하강이 가능하도록 하는 상형 체결유닛(110)이 도시되어 있다.

먼저, 도2a를 참조하여, 제1실시례에 따른 상형 체결유닛(110)에 대하여 설명한다.

제1실시례에 따른 상기 상형 체결유닛(110)은 관통핀(111), 캠블럭(112), 제1구동부재(113)를 포함하여 이루어진다.

상기 관통핀(111)은 다수개가 상기 제1실린더유닛(210)의 제1무빙플레이트(211)에서 가장자리는 관통한다. 안정적인 체결을 위해서 상기 관통핀(111)은 3개 이상을 사용하고, 관통핀(111)들은 등 간격으로 방사상으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 캠블럭(112)은 상기 제1무빙플레이트(211)를 관통한 상기 관통핀(111)의 하단에 구비되며, 직경이 긴 락킹부(112a)와 직경이 짧은 해제부(112b)를 갖는다. 이때, 상기 락킹부(112a)의 상부면은 회전하는 일방향으로 가면서 두께가 점차 두꺼워지는 구배가 형성된다.

상기 제1구동부재(113)는 상기 제1무빙플레이트(211)를 관통한 상기 관통핀(111)의 상단에 구비되어서, 상기 관통핀(111)을 회전시킨다. 상기 제1구동부재(113)는 모터 등의 동력기기를 이용해 자동으로 관통핀(111)을 회전시킬 수 있고, 사용자가 직접 손으로 잡고 돌리는 레버를 사용할 수도 있다. 물론, 제1구동부재(113)로 모터 등의 동력기기와 수동 레버를 모두 구비할 수도 있다.

상기 상형(11)의 상부에는 직경이 긴 상부면 아래에 직경이 짧아지는 결합부(11a)가 형성되고, 상기 관통핀(111)은 상형(11)의 상부측 측면을 지나고, 상기 캠블럭(112)은 결합부(11a) 옆에 배치된다.

상기 제1구동부재(113)가 상기 관통핀(111)을 일방향으로 회전시키면 상기 캠블럭(112)의 락킹부(112a)가 상기 상형(11)의 결합부(1a) 내부로 진입하여 결합부(11a)의 하부면에 걸림결합된다. 이때, 상기 캠블럭(112)의 상부면에 형성되는 구배는 회전할수록 결합부의 하부면을 보다 강력하게 가압하여 고정시킨다.

반대로 상기 제1구동부재(113)가 상기 관통핀(111)을 타방향으로 회전시키면 상기 캠블럭(112)의 락킹부(112a)가 상기 상형(11)의 결합부(11a)에서 이탈하여 걸림결합이 해제 되고, 상기 캠블럭(112)의 해제부(112b)가 상형(11)의 결합부(11a)의 옆에 배치된다. 이때, 상기 해제부(112b)는 직경이 짧아서 결합부의 내측으로 진입하지 않는다.

상기 제1구동부재(113)가 상기 관통핀(111)을 회전시켜서 제1무빙플레이트(211)에 상형(11)을 자동으로 락킹하여 체결하거나 체결을 해제하는 경우에, 상기 캠블럭(112)이 상기 상형(11)의 결합부(11a)에 강력하게 락킹된 지점과 해제된 지점을 감지할 수 있도록 리미트 스위치를 사용할 수 있다.

다음으로, 도2b를 참조하여, 제2실시례에 따른 상형 체결유닛(110A)에 대하여 설명한다.

제2실시례에 따른 상형(11)체결유닛은 상기 제1실린더유닛(210)의 제1무빙플레이트(211)를 관통하고, 하부는 상형(11)의 상부에 고정되어 결합되는 관통봉(114)과, 제1무빙플레이트(211)를 관통한 관통봉(114)의 상부에 형성되는 걸림홈(115)과, 상기 제1무빙플레이트(211)의 상부에서 전후진하여 상기 걸림홈(115)에 삽입되어 걸리거나 분리이탈되는 걸림키(116)와, 상기 걸림키(116)를 전후진시키는 구동부재(117)를 포함하여 이루어진다.

상기 관통봉(114)의 하부측에는 상기 제1무빙플레이트(211)의 하부면에 접촉되어 걸리는 단턱(118)이 돌출되어 형성되고, 상기 걸림홈(115)의 상부와 상기 걸림키(116)의 상부는 경사진 구조를 갖는다. 그래서 상기 걸림키(116)가 상기 걸림홈(115)으로 깊이 삽입될 수로 관통봉(114)을 상부로 들어올려서 제1무빙플레이트(211)에 관통봉(114)이 강력하게 체결되도록 한다.

도3과 도4에는 주형의 사이드형(15)을 제2실린더유닛(250)에 체결하는 사이드형 체결유닛(150)이 도시되어 있다.

상기 사이드형 체결유닛(150)은 인출입블럭(151), 스프링(152), 구동블럭(153), 제2구동부재(157), 연결핀(155) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 인출입블럭(151)은 상기 제2실린더유닛(250)의 전방에 구비되는 제2무빙플레이트(251)의 내부 좌우에서 외측방향으로 인출입 가능하게 구비된다. 상기 제2무빙플레이트(251)에서 인출된 상기 인출입블럭(151)은 상기 사이드형(15)의 외측에 결합된 결합부(15a)에 상하방향으로 형성된 걸림홈(15b)에 삽입된다.

상기 스프링(152)은 상기 제2무빙플레이트(251)의 내부에서 상기 인출입블럭(151)의 내측을 탄성지지하여 상기 인출입블럭(151)이 인출될 수 있도록 한다.

상기 구동블럭(153)은 상기 제2무빙플레이트(251)의 내측에서 상하방향으로 이동 가능하게 구비되고, 내측에는 경사면(153a)이 형성되고, 경사면(153a)이 형성된 위치의 내외측으로는 관통홀(153b)이 형성된다.

상기 제2구동부재(157)는 상기 구동블럭(153)을 상하방향으로 이동시킨다. 상기 제2구동부재(157)는 정역회전하는 회전체(157a)와, 상기 회전체(157a)의 양단에서 각각 상기 구동블럭(153)과 힌지결합되는 힌지핀(157b)과 상기 회전체(157a)를 회전시키는 회전축(157c)을 포함하여 이루어진다.

상기 연결핀(155)은 일단이 상기 인출입블럭(151)에 연결되고, 타측은 상기 구동블럭(153)의 관통홀(153b)을 관통한다. 상기 관통홀(153b)을 관통한 상기 연결핀(155)의 타단에는 걸림핀(156)이 돌출되어 구비된다. 상기 걸림핀(156)은 상기 구동블럭(153)의 경사면(153a)에 접촉되어 걸린다.

상기 제2구동부재(157)의 회전체(157a)가 일방향으로 회전하면 제2무빙플레이트(251)의 좌우 양측에 각각 배치되는 상기 구동블럭(153)이 상방향과 하방향으로 이동하고, 그러면 구동블럭(153)의 경사면을 타고 연결핀(155)이 내측으로 당겨져서 인출입블럭(151)이 제2무빙플레이트(251)의 내측으로 인입되고, 그러면 인출입블럭(151)이 사이드형(15)의 걸림홈(11b)에서 이탈되어 제2실린더유닛(250)과 사이드형(15)의 체결이 해제된다.

반대로, 상기 제2구동부재(157)의 회전체(157a)가 타방향으로 회전하면 양측의 상기 구동블럭(153)이 각각 하방향과 상방향으로 이동하고, 그러면 스프링(152)이 미는 인출입블럭(151)이 제2무빙플레이트(251)의 외측으로 인출되고, 이때 연결핀(155)의 걸림핀(156)은 구동블럭(153)의 경사면(153a)을 타고 이동하여 연결핀(155)은 인출입블럭(151)과 함께 외측으로 이동하고, 제2무빙플레이트(251)에서 인출된 인출입블럭(151)은 사이드형(15)의 걸림홈(15b)에 삽입되어 걸림으로써, 제2실린더유닛(250)에 사이드형(15)이 체결된다.

상기 사이드형(15)을 수평방향에 전후진시키는 상기 제2실린더유닛(250)은 바텀플레이트(20)의 가장자리에 고정되어 장착되는 고정몸체(257)와, 상기 고정몸체(257)의 상부에 장착되는 실린더(253)와, 상기 실린더에서 인출입되는 피스톤(255)을 포함하여 이루어진다. 상기 바텀플레이트(20)의 표면을 고온이어서, 고정몸체(257)를 통해 실린더(253)를 바텀플레이트(20)에 장착시키는 것이 바람직하다.

도3과 도5에는 상기 하형(13)을 상기 바텀플레이트(20)에 체결하여 고정시키는 하형 체결유닛(130)이 도시되어 있다.

하형(13)이 결합된 베이스(14)를 상기 바텀플레이트(20) 위에 지그핀 등을 이용해 정위치에 정렬시킨 후에 상기 하형 체결유닛(130)을 통해 바텀플레이트(20)에 가압하여 고전시킨다.

상기 하형 체결유닛(130)은 가압블럭(131), 전후진블럭(133), 상부탄성핀(135), 전방탄성핀(136), 후방탄성핀(137) 등을 포함하여 이루어진다.

상기 가압블럭(131)은 상기 바텀플레이트(20)의 가장자리에 장착된 상기 고정몸체(257)의 내부를 관통하여 형성된 가이드홀(257a)에 삽입되어 가이드홀(257a)을 따라 전후진이 가능하다. 상기 가압블럭(131)의 전방에는 상기 하형(13)이 장착된 베이스(14)의 상부면 가장자리를 가압하여 고정하는 가압부(131a)가 형성되고, 후방에는 후퇴돌기(131b)가 하부로 돌출되어 형성된다.

상기 전후진블럭(133)은 상기 고정몸체(257)의 가이드홀(257a)에 삽입되고, 제3실린더유닛(230) 에 연결되어서 전후진한다. 상기 전후진블럭(133)의 전방에는 상부로 돌출된 걸림돌기(133b)가 형성되고, 걸림돌기(133b)에서 후방으로 가는 상부면에는 경사진 경사면(133a)이 형성된다. 상기 전후진블럭(133)은 전진시에 상기 가압블럭(131)의 후방을 밀어 가압블럭(131)을 전진시키고, 후진시에 상기 걸림돌기(133b)가 상기 가압블럭(131)의 후퇴돌기(131b)에 걸려 당김으로써 가압블럭(131)을 후진시킨다. 그리고 상기 전후진블럭(133)의 전진시에 상기 가압블럭(131)의 후퇴돌기(131b)가 전후진블럭(133)의 경사면(133a)을 타고 이동하여 가압블럭(131)의 후방이 상부로 들리고, 그에 따라 가압블럭(131)의 전방이 하부로 눌리게 되어서 상기 가압블럭(131)의 전방에 형성된 가압부(131a)가 하형(13)의 베이스(14)를 가압하여 고정시킨다.

상기 상부탄성핀(135)은 상기 고정몸체(257)의 결합되어 가이드홀(257a)의 상부에 구비된다. 상기 상부탄성핀(135)은 상기 가압블럭(131)의 상부면을 탄성지지한다. 그래서 전후진블럭(133)이 전후진하는 때에 상기 가압블럭(131)의 후퇴돌기(131b)가 전후진블럭(133)의 경사면을 타고 전후진하면서 시소운동을 하도록 한다. 즉, 가압블럭(131)이 전진시에 전방은 아래로 눌리고 후방은 위로 들리고, 반대로 후진시에 전방은 위로 들리고 후방은 아래로 눌리는 시소운동을 하도록 한다.

상기 전방탄성핀(136)은 상기 가압블럭(131)의 전방에 구비되어서 상기 하형(13) 베이스(14)의 측면을 탄성지지한다. 상기 전방탄성핀(136)은 상기 가압블럭(131)이 전진시에 가압블럭(131) 보다 먼저 하형(13)의 베이스(14)에 접촉되어서 가압블럭(131)이 하형(13)의 베이스(14)에 충돌하는 충격을 흡수한다.

상기 후방탄성핀(137)은 상기 전후진블럭(133)의 전방으로 돌출되도록 구비되어서 상기 가압블럭(131)의 후방을 밀어준다. 상기 후방탄성핀(137)은 상기 전후진블럭(133)이 상기 가압블럭(131)의 후방을 부드럽게 접촉하여 밀어주도록 한다. 상기 후방탄성핀(137)의 탄성력은 상기 전방탄성핀(136)의 탄성력 보다 강하여, 상기 전후진블럭(133)은 상기 가압블럭(131)을 끝까지 밀어준다.

도6a에는 틸팅플레이트(30)가 용탕로(40)에서 일측으로 젖혀져 있는 모습이 도시되어 잇고, 도6b에는 틸팅플레이트(30)를 용탕로(40)의 상부에 체결시키는 틸팅 체결수단(170)이 도시되어 있다.

상기 틸팅 체결수단(170)은 타측이 용탕로(40)에 회전 가능하게 힌지결합되는 틸팅플레이트(30)의 일측을 용탕로(40)에 체결하여 고정시킨다.

상기 틸팅 체결수단(170)은 체결블럭(171), 걸림핀(173), 고정핀(175), 해제핀(177), 제4구동부재(179)를 포함하여 이루어진다.

상기 체결블럭(171)은 상기 틸팅플레이트(30)의 일측 하부면에 구비된다. 상기 체결블럭(171)에는 상기 고정핀(175)이 삽입되는 중공(171a)이 형성된다.

상기 걸림핀(173)은 상기 체결블럭(171)에서 상기 중공(171a)으로 인출입되도록 스프링(172)으로 탄성지지된다. 상기 걸림핀(173)의 하부는 경사진 구조를 갖는다.

상기 고정핀(175)은 상기 용탕로(40)의 일측에 고정되어 구비되고, 상기 체결블럭(171)의 중공(171a)으로 삽입되면서 상기 걸림핀(173)을 밀어 체결블럭(171)으로 인입시킨다. 상기 고정핀(175)의 상부는 경사진 구조를 가져서 상기 걸림핀(173)을 밀어 체결블럭(171)이 내부로 인입시키고, 하부에는 폭이 좁아지는 걸림턱(175a)이 형성되어서 상기 걸림핀(173)의 상부에 걸림결합된다.

상기 해제핀(177)은 상기 용탕로(40)의 일측에 승하강이 가능하게 구비되어서, 승강시 상기 체결블럭(171)의 중공(171a)으로 전진하여 걸림핀(173)을 체결블럭(171)의 내부로 인입시킴으로써 걸림핀(173)과 고정핀(175)의 걸림결합을 해제시키고, 하강시 체결블럭(171)의 중공(171a)에서 벗어나면서 상기 걸림핀(173)에 중공(171a)으로 인출되도록 한다. 상기 해제핀(177)의 상부에는 테이퍼진 테이펴면(177a)이 형성되어서 승강시 접촉된 상기 걸림핀(173)을 밀어 인입시킨다. 그리고 상기 걸림핀(173)은 위에서 보면 사각형 모양으로 이루어지고 상기 해제핀(177)은 걸림핀(173)의 주변을 감싸는 모양으로 이루어져서 상기 해제핀(177)은 걸림핀(173)을 따라 승하강한다.

상기 제4구동부재(179)는 상기 해제핀(177)은 모터나 실린더 등을 이용해 자동으로 승하강시킨다. 상기 제4구동부재(179)는 작업자가 수동으로 해제핀(177)을 승하강시키는 레버(179a)를 포함할 수 있다.

도7은 용탕로(40) 위에 배치되는 틸팅플레이트(30)와 그 위의 바텀플레이트(20), 주형, 프레임(50) 등의 구조물을 교체한 원 캐비티형 주조기의 일례를 도시한 것이다. 도7에서 사이드형(15)은 4개로 구성되고, 그에 따라 제2실린더유니도 4개 구비되고, 제2실린더유닛(250) 각각에는 하형 체결유닛(130)이 구비된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템은 볼트 체결 없이 주형의 하형(13), 상형(11) 및 사이드형(15)을 바텀플레이트(20)와 실린더유니에 간편하고 신속하게 그리고 견고하게 체결시키고, 특히 하형(13)의 경우 강력한 체결력과 신속하게 바텀플레이트(20)의 정위치에 체결된다.

본 발명은 주형(특히, 하형(13))의 교체에 기존 방식 대비 1/10 수준으로 교체시간을 단축시킨다.

도면에는 특별히 도시하지 아니하였으나, 본 발명은 주형의 하형(13), 상형(11), 사이드형(15)의 정확한 체결여부와 정위치 고정여부를 리미트스위치, 홀센서, 광센서 등을 이용하여 센싱하여 확인하고, 확인 결과 문제가 없으면 다음 단계로 진행되도록 한다.

다시 말해, 본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템의 컨트롤러는 체결유닛들의 체결(락킹)과 해제(언락킹)의 동작을 자동으로 제어하고, 이때, 작업자의 안전사고를 예방하기 위해 각 체격유닛의 상태를 각종 센서(예; 리미트 스위치, 홀센서, 초음파 센서, 광센서 등)를 통해 감지하여 체결유닛들의 체결이나 해제의 과정이 단계적으로 안정적으로 진행되도록 한다. 즉, 1단계의 과정이 안정적으로 완료된 것이 확인되면 2단계가 과정이 진행되도록 한다.

이와 같은 주형이 교체시에 작업자의 안정성 확보와, 주형의 신속하며 정확한 교체를 통해 생산성의 향상을 위해, 본 발명에 따른 투 캐비티형 저압 주조 시스템의 컨트롤러에는 체결유닛들의 구동회로, 감지회로 등이 구비된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 투 캐비티형 저압 주조 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

11 : 상형 13 : 하형
14 : 베이스 15 : 사이드형
20 : 바텀플레이트 30 : 틸팅플레이트
40 : 용탕로 50 : 프레임
110 : 상형 체결유닛 130 : 하형 체결유닛
150 : 사이드형 체결유닛 170 : 틸팅 체결유닛
210 : 제1실린더유닛 230 : 제3실린더유닛
250 : 제2실린더유닛

Claims (4)

1. 상형, 하형 및 사이드형으로 구성되는 주형;
   상기 주형 두 개가 장착되는 바텀플레이트;
   상기 두 개의 주형에 용탕을 공급하는 용탕로;
   상기 베이스에서 상기 상형과 사이드형을 각각 수직방향과 수평방향으로 전후진시키는 제1실린더유닛과 제2실린더유닛;를 포함하여 이루어지는 투 캐비티형 저압 주조 시스템에 있어서,
   
   상기 제1실린더유닛의 제1무빙플레이트를 관통하는 관통핀과,
   상기 관통핀의 하단에 구비되며, 직경이 긴 락킹부와 직경이 짧은 해제부를 갖는 캠블럭과,
   상기 제1무빙플레이트의 상부에서 상기 관통핀을 회전제시켜서 상기 캠블럭의 락킹부가 상기 상형의 결합부 하부면에 걸림결합되거나 걸림결합이 해제되도록 하는 제1구동부재를 포함하는 상형 체결유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투 캐비티형 저압 주조 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2실린더유닛의 제2무빙플레이트에서 외측방향으로 인출입하여 상기 사이드형에 상하방향으로 형성되는 걸림홈에 삽입되거나 분리되는 인출입블럭과,
   상기 인출입블럭이 인출되도록 탄성지지하는 스프링과,
   상기 제2무빙플레이트에 상하방향으로 이동 가능하게 구비되고, 내측으로 경사면이 형성되는 구동블럭과,
   상기 구동블럭을 상하방향으로 이동시키는 제2구동부재와,
   일단은 상기 인출입블럭에 연결되고, 타단은 상기 구동블럭을 관통하여 상기 경사면에 위치하고, 타단에는 상기 경사면에 걸리는 걸림핀이 구비되어서, 상기 구동블럭의 이동에 연동하여 상기 인출입블럭을 인출입시키는 연결핀을 포함하는 사이드형 체결유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투 캐비티형 저압 주조 시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2실린더유닛의 고정몸체를 관통하여 전후진하고, 전방에는 상기 하형이 장착된 베이스의 상부면 가장자리를 가압하여 고정하는 가압부가 형성되고, 후방에는 하부로 돌출된 후퇴돌기가 형성된 가압블럭과,
   제3실린더유닛에 구비되어서 상기 가압블럭을 밀어 전진시키고, 전방에 상부로 돌출되고 상기 후퇴돌기에 걸려 가압블럭을 후퇴시키는 걸림돌기가 형성되고, 상기 걸림돌기에서 후방측으로 경사면이 형성되는 전후진블럭과,
   상기 가압블럭의 후방측 상부면을 탄성지지하여서, 상기 가압블럭이 전후진하는 과정에서 상기 후퇴돌기가 상기 경사면을 타고 이동하여 시소운동하도록 하는 상부탄성핀과,
   상기 가압블럭의 전방에 구비되어서 상기 하형의 베이스 측면을 탄성지지하는 전방탄성핀과,
   상기 전후진블럭의 전방에 구비되어서 상기 가압블럭의 후면을 탄성지지하는 후방탄성핀을 포함하는 하형 체결유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투 캐비티형 저압 주조 시스템.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 용탕로의 상부에서 타측을 축으로 일측이 젖혀지도록 결합되고, 상부에 상기 바텀플레이트가 결합되는 틸팅플레이트;
   
   상기 틸팅플레이트의 일측 하부면에 구비되는 체결블럭과,
   상기 체결블럭의 내부에서 인출입되도록 탄성지지되는 걸림핀과,
   상기 용탕로의 일측에 고정되어 구비되고, 상기 체결블럭의 내부로 삽입되어서 상기 걸림핀의 상부면에 걸립결합되는 고정핀과,
   상기 용탕로의 일측에서 상기 체결블럭의 내부로 전진하여 상기 걸림핀을 인입시킴으로써 상기 고정핀의 걸림결합을 해제하는 해제핀과,
   상기 해제핀을 승하강시키는 제4구동부재를 포함하는 틸팅 체결유닛;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투 캐비티형 저압 주조 시스템.

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