KR850000234B1 - 금형에 합체된 가스빼기장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

금형에 합체된 가스빼기장치

제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 종단면도.

제2도는 제1도의 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 단면도.

제3a도, 제3b도 및 제3c도는 사출작업중 제2도의 슬라이드 밸브부의 작동설명도.

제3d도는 사출작업후의 제2도의 도시된 슬라이드 밸브후의 상태도.

제4도는 제1도에 해당하는 본 발명의 제2실시예를 도시한 종단면도.

제5도는 제2도에 해당하는, 제4도의 선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 취한 단면도.

제6a도, 제6b도 및 제6c도는 제3a도 내지 제3c도에 해당하는, 사출작업중 제5도의 슬라이드 밸브부의 작동 설명도.

제6d도는 제3d도에 해당하는, 사출작업후의 제5도의 슬라이드 밸브부의 상태도.

제7도는 제5도의 부분 확대단면도.

제8도는 본 발명의 제3실시예를 도시한 종단면도.

제9도는 제8도의 부분에 해당하는 부분으로 된, 본 발명의 제4실시예의 부분을 도시한 종단면도.

제10도는 본 발명의 제5실시예를 도시한 종단면도.

제11도는 제10도의 선 XI-XI를 따라 취한 단면도.

제12도는 제10도의 부분 확대 단면도.

제13도는 제12도의 선 Ⅷ-Ⅷ를 따라 취한 단면도.

제14도는 제12도에 해당하는, 본 발명의 제6실시예의 부분 종단면도.

제15도는 제13도에 해당하는, 제14도의 선 XVI-XVI를 따라 취한 단면도.

제16도는 제14도의 선 XVI-XVI를 따라 취한 단면도.

제17도는 제12도에 해당하는, 본 발명의 제7실시예의 부분 종단면도.

제18도는 제17도의 선 XVIII-XVIII을 따라 취한 단면도.

제19도, 제20도, 제21도, 제22도, 제23도 및 제24도는 각각 제12도에 해당하는, 본 발명의 제8도,제9도,제10도,제11도,제12도 및 13실시예의 부분 종단면도.

제25도는 본 발명에 따른 가스 빼기장치의 종단면도.

제26도는 제25도의 선 XXVI-XXVI를 따라 취한 단면도.

제27도는 제26도의 선 XXVII-XXVII를 따라 취한 단면도.

제28도는 제9도의 가스빼기장치의 변형인 본 발명 실시예의 개략적인 종단면도.

제29도는 제28도의 가스 배출부분의 다른 실시예를 도시한 부분 단면도.

본 발명은 다이캐스트머시인 또는 사출성형기등의 성형기에 사용되는 금형에 합체된 가스빼기장치에 관한 것이다.

다이캐스트 방법은 정밀한 제품을 다량으로 제조하는 성형법으로서 지금까지 널리 사용되어 왔다. 그러나, 이 방법은 제품내부에 기포가 발생하기 때문에 양질의 제품을 제공하는데는 부적당하였다. 그 이유는 용융금속이 고압하에서 고속으로 금형의 공동속으로 충진되기 때문에, 가스가 금형의 공동으로부터 완전히 빠져 나가지 못하고 용융 금속과 혼합하여 재품중에 잔존하게 되기 때문이다. 그 대책으로서 공동내의 대기를 활성가스로 치환환 다음 상기 활성가스를 용융금속에 화합시켜 안정화하는 무공성 다이캐스트법(pore-free die casting method)이나 진공 다이캐스트법등이 제안되어 왔다.

무공성 다이캐스트는 금형의 공동내에 활성가스인 산소를 불어넣어서 공동내의 공기를 금형의 외부로 추방하고 공동내부를 산소로 치환한 다음, 공동의 내부가 산소로 충만된 상태에서 공동내에 알루미늄 합금 등의 응용금속을 사출하여 공동내의 산소를 알루미늄과 반응시켜 산화 알루미늄의 고체를 발생케하고, 이것을 용융금속 알루미늄의 응고물속에 산재시킨 상태에서 고정화시키는 것이다. 이 경우, 공동내에서 산소기체는 반응에 의해 없어지고, 응고된 알루미늄속의 기포가 발생치 않는다고 생각되었기 때문에 무공성 다이캐스트법이라고 불리어지고 있다. 그리고, 공동내에 산소를 불어넣을 때는 금형을 결합하면서 주입구로부터 산소를 불어넣어서 금형사이의 전체주변으로부터 공동내의 공기를 추출한다. 그리고, 공동내의 공기가 추출된 시점에서 금형의 결합을 완료하도록 하는 것이 보통이다. 그후, 주입구를 통해 용융금속을 공급하고, 사출플런저를 전진시켜서 사출동작을 행한다.

이와같은 무공성 다이캐스트법에 있어서는, 금형의 공동의 형상이 매우 간단하다면 상당히 좋은 결과를 얻을 수 있지만, 공동의 형상이 복잡해지면 공동의 모퉁이나 움푹 들어간 곳의 공기까지 산소로 치환하기가 어렵고, 따라서, 공동내의 공기를 100% 산소로 치환하기가 어렵다. 이것은 공동내의 공기를 동일한 기체인 산소로 추방하려고 하기 때문이다.

공동의 내부가 산소로 완전히 치환된 후, 주입구로부터 용융금속을 사출 슬리이브의 높이의 약 절반정도 공급하여 사출하기 때문에, 이때 사출슬리이브내의 상부로 공기가 유입되며, 이 공기는 사출시에 공동내에 들어가서 공동으로부터 빠져나오지 못하고 기포를 발생시키는 원인이 된다.

알루미늄등의 용융금속을 공동내에 사출할 경우, 금형의 탕구를 통과하는 알루미늄의 속도는 예를 들면, 40m/sec로서 대단히 빠르고(고속사출시의 플런저의 속도는 1내지 5m/sec로 하고 있고, 탕구는 사출슬리이브의 단면적으로부터 상당히 좁혀져 있다), 알루미늄이 안개상태로 되어 공동내로 유입되는 일이 많고, 공동내에서의 알루미늄과 산소와의 산화반응이 100% 행하여지기가 어렵다. 즉, 공동내의 공기가 산소로 완전히 치환되지 않고 산화반응도 충분히 행해지지 않는다. 산화반응에 의해 생긴 산화알루미늄은 고체로 되어 알루미늄중에 흡수되지만, 반응하지 않은 산소와 치환되지 않은 공기는 알루미늄속에 남아서 기포를 만들게 된다.

이 무공성 다이캐스트법에서는 공동내에 산소를 불어넣기 때문에 사출시마다 다량의 산소를 사용하여야 하며, 이로인해 설비가 복잡하고 비용이 많이 든다. 실제로, 이 방법을 실시하는 경우, 작업자가 더운 환경에서 작업하지 않도록 선풍기등을 사용할 경우 금형주변에서 가벼운 바람이 조금만 불어도, 또 습기가 많아도 금형으로부터 산소가 밖으로 새기도 하고, 역으로 공기가 금형으로 유입되기도 하기 때문에 이 방법은 통상 사용되지 않는다. 그리고, 기포가 생기는 불량상태가 한번 일어나면 이불량 상태가 연속적으로 일어나고, 여간해서 원상태로 복귀되지 않는다. 즉, 제품을 양호한 상태로 재현하기가 어렵다. 그 이유는 확실치 않으나 환경에 약간의 변화가 일어나거나 작업조건의 변화로 인해 불량품이 많이 나오는 것으로 생각된다.

상기 진공 다이캐스트는 금형의 공동내부를 진공으로 당겨서 감압한 상태에서 사출하는 것이다. 이 방법에서는 금형을 결합한 후 주입구로부터 용융금속을 공급하고, 사출플런저를 약간 전진시켜 주입구를 닫은 다음, 진공발생장치로 공동내를 감압시키고, 이어서 사출동작으로 옮기며, 사출중에 전기적 지시에 의해 공동으로부터 금형의 외부와 연통하는 가스배출통로에 설치한 차단밸브를 닫고, 용융금속이 가스빼기통로를 경과하여 금형의 외부로 나가지 못하도록 하고 있다.

진공 다이캐스트법은 공동내의 공기를 진공으로 당겨서 감압하여 진공으로 한후에 사출하지만 완전 진공으로 할 수 없고 공동내의 진공도 나쁘다. 이것은 공동내부를 진공으로 한 후에 사출하지만 사출도중에는 진공으로 당기는 작업을 수행하지않기 깨문에 외부공기가 금형의 분리면의 약간의 틈사이를 통해 공동내부로 유입되기 때문이다. 공동내부는 부압이 높고 금형외부는 대기압이기 때문에 당연히 외부공기는 공동내로 자연히 흡수된다.

이진공 다이캐스트법에 있어서는, 감압하면서 사출하는 도중 차단밸브를 닫는 타이밍을 취하기가 어렵다. 이 타이미이 너무 빠르면 금형의 분리면으로부터 유입되는 공기량이 많아져서 그 부분만 기포가 생기기 쉽고, 타이밍이 너무 늦으면 용융금속이 차단밸브내로 들어가거나 차단밸브를 통과해버려서 그후 차단밸브를 사용할 수 없게 되기도 하며, 차단밸브 뒤의 관로속으로 용융금속의 응고물이 들어가서 진공발생장치의 양호한 작동을 얻지 못하게 된다. 물론, 그 경우에는 차단밸브등을 분해하여 보수하여야 하는 수고가 뒤따른다. 뿐만아니라, 사출개시후 용융금속이 공동을 충만시켜 가스배출통로로 유입될 때까지 요하는 시간은 매우 일정치가 않다. 용융금속의 온도, 금형의 온도, 사출플런저의 사출슬리이브에 대한 갉아먹는 정도(사출플런저의 외주면과 사출슬리이브의 내주면의 사이에 알루미늄의 가루등이 들어가면 사출속도와 사출시간이 변한다), 그리고 저속사출로부터 고속사출로 교체하기 위한 유업밸브의 교체타이밍의 편차등에 기인하여 용융금속이 정해진 시간에 차단밸브의 위치까지 오지 않는다. 따라서, 안전도를 감안하여 차단밸브를 꽤빨리 닫게 되는 것이다. 그결과, 전술한 바와같이 공동내에 공기가 들어가고 기포가 생겨나게 된다.

공동의 내부를 진공으로 한 후 금형의 분리면으로부터 외부의 공기가 공동으로 유입되지 않도록 하기 위해서는 금형의 결합시의 금형의 분리면 사이의 밀봉을 충분히 행하면 좋으나, 금형이 고온이기 때문에 밀봉하기가 매우 어렵고, 또 진공으로 끌어당기기 위한 가스배출통로의 외부로 용융금속이 유출되는 것을 방지하기 위해 이통로의 간격을 0.1mm 정도로 좁게하면, 반대로 진공으로 끌어당기는 시간이 너무 많이 걸리게 되어 작업성이 크게 떨어진다.

전술한 바와같은 이유로 무공성 다이캐스트법이나 진공 다이캐스트법에서는 사출제품에 여전히 기포가 생겨나서 만족할만한 사출제품을 얻을 수 없고, 무공성 다이캐스트법에서는 설비비나 운전을 위한 경비가 너무 많이 들고 진공 다이캐스트법에서는 조직이 매우 어렵기 때문에 이들 방법들은 거의 사용되지 않고 있다.

이에 대하여, 본원 발명에서는 명세서에 충분히 기술되어 있는 바와같이 사출중의 용융금속에 의해 공동내의 공기를 금형의 외부로 배출하고, 용융금속의 관성력으로 밸브를 자동적으로 폐쇄시키기 때문에 공동내의 공기가 잘 배출되고, 또한 밸브를 닫는 타이밍이 자동적으로 용융금속의 진행에 합치되어 양호한 타이밍으로 밸브가 자동적으로 닫혀진다. 그리고 기포가 없는 사출제품을 용이하게 얻을 수가 있다. 물론, 설비비보 그다지 많이 들지 않고 운전비용도 크게 절감된다.

그리고, 본원 발명에 진공발생장치를 조합시켜 공동내를 진공으로 끌어당겨서 감압한 뒤, 사출중에 용융금속의 관성력으로 밸브를 자동적으로 닫도록 하면 기포가 전혀 없는 완벽한 양질의 사출제품을 쉽게 얻을 수 있다.

본 발명자는 모형 다이캐스트머시인에서 공기 배출통로의 면적과 주조품의 비중사이의 관계를 조사한 바, 공기배출통로의 면적이 증가함에 따라 주조품의 비중도 증가한다는 것을 밝혀냈다. 그러나, 공기 배출통로의 수는 주조품의 크기에 의해 제한되며, 또 용융금속이 공기배출통로를 통해 유출하는 것을 방지하기 위해 공기배출통로의 두께를 약 0.1mm 이상 증가하는 것은 허용되지 않는다.

그러므로, 본 발명의 주목적은 주조품의 크기나 금형구조에 제약받지 않고 다량의 가스를 제거할 수 있으며, 제품내의 기포를 형성하는 가스의 개재를 방지하여 양질의 제품을 얻을 수 있도록 한 금형에 합체된 가스빼기장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하고 또 다이캐스트나 사출성형작업중 금형으로부터 가스를 부드럽게 배출하는 기능을 가지는 반면, 공동의 외부로 강제로 유출되는 용융금금속의 양을 크게 감소시킬 수 있는 금형에 합체된 가스빼기장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라서, 다이캐스트머시인이나 사출성형기에 사용하기 위한 금형에 합체된 가스빼기장치가 제공된다. 상기 금형은 일반적으로 고정금형과 가동금형으로 나누어지며, 이들 금형들에 의해 용융금속으로 채워질 공동이 형성된다. 본 발명의 가스빼지장치는, 금형내에 형성되어 공동과 연통하게끔된 가스빼기통로와, 상기 가스빼기통로로부터 분기된 적어도 하나의 바이패스통로와, 금형에 형성되어서 금형의 외부와 연통하게끔된 가스배출통로와, 밸브가 밸브실내의 제1위치에 있을때 바이패스 통로가 가스배출통로와 연통하고 밸브가 밸브실내의 제2위치에 있을때 바이패스통로 및 배기통로가 가스배출통로와 연통하지 못하도록 하는 형식으로 가스빼기통로, 바이패스통로 및 가스배출통로를 개폐시키기 위해 가스빼기통로와 서로 마주하여 배출된 슬라이더밸브 및 주형내에 형성된 밸브시트를 갖는 밸브실을 포함하는 밸브장치로 구성된다. 바이패스통로는 가스빼기 통로로부터 밸브실까지 우회하도록 설계된다. 상기 장치에 있어서, 바이패스 통로를 흐르는 용융금속의 일부가 밸브실에 도달하기 전에 용융금속의 일부가 공동밖으로 강제로 유출하여 가스빼기통로를 통해 밸브에 충돌함으로써 밸브는 제1위치로부터 제2위치까지 강제로 이동된다. 공동, 가스빼기통로, 바이패스통로 및 상기 가스빼기통로와 연통하는 밸브실의 적어도 하나의 전방부는 금형의 축에 평행한 단면을 가지며 각 단면의 형상은 분할된 각 금형들에 의해 규정된다. 용융금속이 밸브에 충돌하기전에 밸브가 제1위치에 있도록 밸브를 금형에 탄성적으로 밀착시키기 위한 장치를 추가로 포함하는 것이 양호하다. 밸브장치와 밀착시키기 위한 장치는 금형의 축에 수직인 공동축상에 배치되거나, 또는 금형의 축에 평행한 공동축상에 배치될 수도 있다. 상기 각각의 경우에 가스빼기통로와 바이패스통로는 금형의 축에 수직인 면에 놓일 수도 있다.

슬라이드밸브의 이동에 대하여, 밸브는 축방향의 이동을 위해 밸브실 내에 설치됨과 아울러 밸브실내의 제1위치에서, 제2위치로 축을 따라 미끄러져 이동할 수 있도록 설계될 수 있다.

가스빼기장치는 필요시 밸브 또는 밀착장치가 피스톤과 함께 이동되도록 상기 밸브 또는 밀착장치에 연결된 피스톤을 작동시키는 유압실린더를 구비하는 것이 양호하다.

또한, 흡입실린더나 진공탱크와 같은 가스배출장치가 제공되어 배출장치의 입구가 가스배출통로의 출구와 연통하도록 하는 것이 양호하다. 배출장치의 작동은 사출성형작업과 동시에 행해진다.

본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부도면을 참조로 하여 이하에서 상세히 기술된다.

제1도 및 제2도에는 본 발명에 따른 제1실시예가 도시되어 있다. 여기서 참조번호 1과 2는 고정반 및 가동반을 각각 나타낸다. 상기 금형은 고정금형(3)과 가동금형(4)으로 구성됨과 아울러 이들 금형(3,4)들에 의해 용융금속이 채워질 공동(7)이 형성되며, 또한 압출판(5)과 압출핀(6)을 포함한다. 상기 금형에는 공동(7)과 연통하는 용융금속 주입구(8)가 형성된다. 가동금형(4)의 공동(7)이 가장자리부상에는 충분한 면적을 갖는 얇은 흠이 형성된다. 가스빼기통로(9)는 상기 얇은 홈과, 이 홈과 면하는 고정금형(3)의 평평한 분할면에 의해 형성된다. 상기 금형내에는 가스빼기통로(9)의 상부단부에 연결됨과 아울러 상방 또는 후방으로 연장하는 추가의 가스빼기 통로(10)가 형성된다. 상기 추가의 가스빼기통로(10)는 고정금형(3)과 가동금형(4)의 분할면상에 배치된다. 즉, 상기 가스빼기통로(10)는 금형의 축에 평행한 선을 따라 취한 단면을 가지며, 그 단면형상은 상기 두개의 금형(3,4)에 규정된다. 상기 가스빼기통로(10)에 이어서 반으로 분할될 수 있는 밸브실(11), 밸브시트(12) 및 금형외부로 통하는 출구(20)를 갖는 가스배출통로(13)가 금형내에 형성되고, 이들은 두개의 금형(3,4)의 분할면에서 상방으로 직렬로 배치된다. 상기 밸브실(11)내에는 수직방향으로 미끄러져 움직일 수 있는 슬라이드 밸브(14)가 배치된다. 상기 밸브(14)는 원판형으로서 밸브(14)의 상단 외주면은 경사져 있다. 가스빼기통로(10)와 밸브시트(12)의 사이에는 밸브(14)의 둘레를 우회하는 두개의 서로 대칭한 바이패스통로(15)가 형성된다. 가스빼기통로(10)와 각 바이패스통로(15)의 입구부(16)가 이루는 교차각(θ)은 예각 또는 직각이다. 즉, 각 바이패스통로(15)가 가스빼기통로(10)로부터 분기되는 점에서 상기 가스빼기통로(10)와 각각의 바이패스통로(15)가이루는 각(θ)은 90˚이하이다. 밸브실(11)과 연통하는 가스빼기통로(10)의 입구부(16)는 노즐처럼 협소하다. 가스배출통로(13)내에는 코일스프링(17)이 배치되고, 고정금형(3)의 상부에는 상기 스프링(17)에 연결된 피스톤로드(19)를 작동시키기 위한 유압실린더(18)가 설치된다. 상기 밸브(14)는 상기 스프링(17)에 의해 밸브실(11)의 하부단부 또는 상부단부로 압착된다.

금형에 합체된 가스빼기장치의 작업과정을 이하에서 기술한다. 제1도 및 제2도에 도시된 바와같이, 슬라이드밸브(14)를 밸브실(11)내에 위치시킨 상태에서 금형을 결합시키면 실린더(18)와 코일스프링(17)의 작용에 의해 밸브(14)는 하향 또는 전방으로 압착됨과 동시에 밸브실(11)의 전방단부에 접촉하며, 따라서 각각의 바이패스통로(15)는 밸브실(11)의 상부 또는 뒷부분과 연통하게 된다. 이상태에서 가스배출통로(13)는 밸브실(11)을 통해 바이패스통로(15)와 연통하게 된다.

이 상태에서 용융금속을 주입구(8)를 통해 공동(7)내로 주입시키면, 공동(7)내의 가스는 가스빼기통로(9), 추가의 가스빼기통로(10), 바이패스통로(15), 밸브실(11)의 상부, 가스배출통로(13)를 통과하여 가스배출구(20)에서 배출된다. 용융금속(21)이 공동(7)내로 주입되는 동안 슬라이드밸브(14)는 제3a도에 도시된 바와 같이 밸브실(11)의 하부에 압착되고 다량의 가스는 제3a도의 화살표로 표시된 바와같이 바이패스통로(15)를 통하여 빠져 나간다.

공동(7)내에 용융금속(21)이 완전히 충진되면 용융금속(21)의 일부가 가스빼기통로(10)를 통해 상승하여 밸브(14)의 하면 또는 전방면에 충돌하고, 그 결과 상기 밸브(14)는 용융금속(21)에 의해 코일스프링(17)에 대하여 압상하며, 또 다른 용융금속(21)의 일부가 바이패스통로(15)속으로 유입되기 시작한다. 이때의 상태는 제3b도에 도시되어 있다.

용융금속(21)이 압상하면 슬라이드밸브(14)는 바이패스통로(15)를 폐쇄함과 아울러 용융금속(21)의 흐름을 정지시킨다. 이때 바이패스통로(15)를 통과한 가스는 거의 빠져 나가고 단지 약간의 가스만이 밸브시트(12)부근에 남는다. 이러한 잔존가스는 주조품에 나쁜 영향을 끼치지 않는다. 이때의 상태는 제3c도에 도시되어 있다.

사출작업이 끝나면 실린더(18)를 작동시켜 금형에 대해 슬라이드밸브(14)를 압착하고 있던 코일스프링(17)을 상승시킨 후 금형 열기작업을 행한다. 이때의 상태는 제3d도에 도시되어 있다. 그후 계속해서 압출핀(6)의 작동에 의해 주조품을 금형으로 부터 떼어냄과 동시에 가스빼기통로(10), 밸브실(11)의 하부 또는 전방부, 바이패스통로(15)중의 응고금속(21) 및 밸브(14)를 함께 떼어낸다.

본 발명은 가스와 용융금속과의 비중차(예를 들면, 공기와 용융 알루미늄과의 비중비는 약 1/2000임)와 상기 비중차에 의한 관성력의 차를 이용한 것이다.

가스빼기통로(10)를 통해 압상한 용융금속(21)이 직접 바이패스통로(15)내로 들어가지 않도록 하기 위하여 또는 슬라이드밸브(14)가 후방으로 이동되기 전에 상기 용융금속(21)이 슬라이브밸브(14)와 밸브시트(12) 사이를 통과하지 않도록 하기 위하여 가스빼기통로(10)와 각각의 바이패스통로(15)의 입구부가 이루는 각(θ)은 예각 또는 직각으로 조정된다. 상기 각(θ)은 예각인 것이 양호하다.

각 사출작업의 시작시, 슬라이드 밸브(14)는 고정금형(3)의 반으로 분할되어 있는 밸브실(11)내로 장입되고, 슬라이드밸브(14)가 밸브실(11)의 하부에서 하향으로 압착된 후 금형이 닫힌다. 슬라이드밸브(14)가 용융금속(21)과 다른 종류의 재질로 되어 있으면 제품을 빼어낸 후 주조품이나 그 주위의 응고금속(21a)으로부터 분리하여 재사용할 수 있다. 그러나, 밸브(14)가 용융금속(21)과 동일한 재질이라면 사용된 밸브(14)는 못쓰게 되거나 또는 사출용 용융금속을 제조하기 위한 탕구, 주조흰등과 같은 주조품 주위의 응고금속(21a)과 함께 재용해된다. 본 발명의 가스빼기장치를 사용하여 다이캐스트 작업을 수행할 때 용융금속(21)과 동일한 재질의 상기 스라이드 밸브(14)는 다이캐스트머시인의 금형의 일부로서 사용될 수 있다.

상기 실시예에서는, 매 사출성형 작업시마다 밸브(14)를 밸브실(11)내로 장입하여야 하나, 상기 밸브(14)는 다음에 기술되는 제2실시예와 같이 영구적인 밸브로 변경할 수도 있다.

본 발명의 제2실시예가 제4도, 제5도, 제6a도, 제6b도, 제6c도, 제6d도 및 제7도에 도시되어 있다. 여기서 제1실시예로와 동일요소 및 동일부재에는 동일한 참조번호를 사용하였다. 제2실시예에서 슬라이드밸브(14)는 후방 또는 상방연장부(25)를 가진다. 피스톤 로드(19)는 원통형 미끄럼대 또는 스풀(spool)(22)을 갖는다. 상기 스풀(22)은 금형내에 형성된 수직구멍(23)속을 미끄러질 수 있게 설치된다. 상기 수직구명(23)은 고정금형(3)에 형성된 수직반원홈과 가동금형(4)에 형성된 수직반원홈으로 구성된다. 제7도에서 명백히 알 수 있는 바와같아, 상기 스풀(22)은 2개의 출구(22a, 22b)를 가진 전방부, 피스톤로드(19)에 연결된 후방부 및 그 사이의 중간부를 가진다. 스풀(22)의 후방부와 피스톤로드(19)는 실(24)을 형성한다. 스풀(22)의 전방부는 가스배출통로(13)와 벨트시트(12)를 가진다. 밸브(14)의 연장부(25)는 실(24)의 내부까지 관통하여 그 후단부에 너트(26)가 설치된다. 수직구멍(23)의 내면상에는 원주홈(20C)이 형성되며, 이 원주홈(20C)은 가스배출구(20)와 연통한다. 밸브(14)가 밸브실(11)의 전방단부에 밀착되면 출구(22a, 22b)는 원주홈(20c)과 합치되어 상기 수직구멍이 (23)이 배출구(20)와 연통하게 된다.

상기 실시예에서, 피스톤 로드(19)를 상승시켜 코일스프링(17)의 힘을 약화시킴과 아울러 슬라이드밸브(14)가 밸브실(11)의 전방단부로부터 약간 상승한 상태에서 금형 결합이 수행된다. 이어서 피스톤 로드(19)를 하강시켜 슬라이드밸브(14)를 코일스프링(17)에 의해 밸브실(11)의 전방부에 밀착시킨다. 이 상태에서 다이캐스트 작업이 개시되고, 상술한 바와같은 방식으로 가스가 금형의 내부로부터 배출되는 동안 다이캐스트 작업이 수행된다. 다이캐스트 작업이 완료되면 피스톤로드(19)를 상승시켜 슬라이드밸브(14)를 상승시킨 뒤 금형을 연다. 아 실시예에서 슬라이드 밸브(14)는 매캐스트 작업시마다 변경할 필요가 없다.

이 실시예에서 가스를 가스배출구(20)로부터 강제로 배출시킨다면 가스배기작업은 더욱 효과적으로 수행될 수 있다. 사출작업과 동시에 가스배출구(20)로부터 가스를 흡출시키는 경우, 예컨대 제8도에서 시도된 바와같은 다이캐스트머시인에 합체된 배출장치를 사용할 수도 있다.

제8도에서, 제4도의 실시예와 동일요소 및 동일부재에는 동일한 참조번호를 사용하였다. 제8도는 참조하면, 흡입실린더(34)는 유압사출실린더(28)의 상부에서 실린더(28)와 평행하게 배치된다. 흡입실린더(34)의 피스톤(35)과 일체로 된 피스톤로드(36)의 선단부는 유압사출실린더(28)의 피스톤로드(29)의 선단부와 입체로 연결되며, 따라서 이들 양 피스톤로드(29,36)는 동시에 움직이게 된다. 가스배출구(20)는 흡입실린더(34)의 헤드단부측에 도관(38)에 의해 연결된다. 참조번호 39는 역지밸브를 나타낸다. 흡입실린더(34)의 내경(D)을 캐스트 슬리이브(32)의 내경(d)보다 크게하여 사출시에 공동(7)의 내부가 부압이 되고 따라서 가스배기를 매우 효과적으로 성취할 수 있다. 흡입실린더(34)에 의한 사출실린더(28)의 출력의 저하는 매우 적기 때문에 사출실린더(28)의 작업은 거의 영향을 받지 않는다.

제9도는 본 발명의 제4실시예로서, 가스배기 장치와 배출장치의 조합으로 되어 있다. 제9도의 참조 번호는 제7도와 마찬가지로 동일요소 또는 동일부재를 나타낸다. 가스배기장치에 있어서 제7도와 제9도의 차이점은 코일스프링(17)의 위치이다. 제9도의 장치에 있어서 코일스프링(17)은 밸브연장부(25)의 후단부와 실을 형성하는 스풀(22)의 후방부내의 후단부 사이에 위치한다. 제7도 및 제9도에 도시된 밸브의 작동은 동일하다.

제9도의 실시예의 배출장치는 흡입실린더(50)와 , 흡입실린던(50)를 전방 및 후방의 실로 나누는 흡입피스톤(52)과, 피스톤로드(51a)에 의해 흡입피스톤(51)에 연결된 피스톤(52a)을 작동시키기 위한 유압실린더(52)를 포함한다. 흡입실린더(50)의 전방의 실온 도관(49)을 통해 가스배출구(20a)와 통하고, 반면 후방의 실온 흡입실린더(50)의 외측에 출구를 가진다. 도관(49)에는 흡입피스톤(51)이 전방으로 이동하면 개방되고 후방으로 이동하면 폐쇄되는 체크밸브(53)가 설치된다. 흡입 작업은 사출중이나 사출직전에 수행될 수 있다. 또한, 사출작업은 흡입작업과 동시에 수행되게 할 수 있다. 양호하게는 흡입작업의 시간과 고속 사출작업의 시작시간이 동일할 때이다.

다른 방법으로서, 배출장치는 진공탱크 및 진공펌프를 포함한다. 그러한 경우, 탱크는 가스배출구 및 진공펌프와 연통한다. 상기 펌프는 탱크 및 금형이 배출되도록 사출작업 직전에 구동된다.

제10도 내지 제15도의 실시예들은 각 밸브장치의 축이 금형의 축에 대해 평행하게 설치된 밸브장치를 갖는 가스배기장치에 관한 것이고, 반면 상술한 실시예들은 각 밸브장치의 축이 금형의 축에 대해 수직으로 설치된 밸브장치를 갖는 가스배기장치에 관한 것이다. 제10도, 내지 제15도에서, 제1도 내지 제9도와 동일한 참조번호는 동일요소 또는 동일부재를 나타낸다.

제10도 내지 제13도에 도시된 제5실시예에서, 사출플런저(31)는 고정금형(3)에 설치된 사출 슬리이브(32) 내에 활주 가능하게 설치되며, 상기 슬리이브(32)의 외측단부 부근에는 용융금속 공급개구(32a)가 형성된다. 사출슬리이브(32)는 주입구멍(8)을 통해 공동(7)에 연결되며, 상기 공동(7)은 가스빼기통로(10) 및 2개의 금형(3,4)의 분할면에 보통 형성되는 밸브실(11)과 연통한다. 밸브실(11)은 가스배기통로(10)와 직각으로 교차하는 축선을 가지며, 그 바닥은 원추면(11a)을 가진다. 슬라이드밸브(14)는 밸브실(11) 내에 활주 가능하게 설치되며, 밸브(14)의 밸브로드(14a)는 고정금형(3)쪽에 위치됨과 아울러 밸브시트(12)를 통해 밸브실(11)가 통하는 관통구멍(3a)으로 연장한다. 벨브로드(14a)는 관통구멍(3a)에 고정된 안내블럭(3A)을 통해 미끄러지면서 외측으로 안내되고, 안내블럭(3A)의 외측상의 벨브로드(14a)의 단부에는 스토퍼(14b)가 고착된다. 상기 스토퍼(14b)는 볼트(3c)로 고정금형(3)에 고정된 원통형 하우징(3b)에 의해 둘러싸이며, 그 내부에는 코일스프링(17)이 하우징(3B)의 전단부와 스토퍼(14b)의 후단부 사시에 설치되어 밸브(14)에 압력을 가한다. 상기 원통형 하우징(3B)의 외측단부에는 공기구멍(3b)이 형성된다.

제13도를 참조하면, 2개의 서로 대칭한 바이패스통로(15)가 가스빼기통로(10)로부터 분기되어 밸브실(11)부근에서 서로 마주 향하도록 형성된다. 바이패스통로(15)는 금형의 분할면상에서 가스빼기통로(10)의 분기점으로부터 밸브(14)의 이동통로의 미끄럼까지 우회하여 제12도 및 제13도에 도시된 바와같이 밸브실(11) 속으로 개방된다. 밸브(14)가 밸브실(11)의 전방위치에 있을때, 바이패스통로(15)는 밸브(14)의 후방의 밸브로드(14a)측의 밸브실(11)로 개방되어 관통구멍(3a)과 연통한다. 상기 밸브(14)가 후방으로 이동하여 밸브시트(12)에 접촉하게 되면 바이패스통로(15)의 개구는 밸브(14)의 외주면에 의해 차단된다.

관통구멍(3a)은 고정금형(3)상에 형성된 가스배출구(20)와 연통한다. 상기 가스배출구(20)와 연통하는 가스배출구통로는 관통구멍(3a)과 안내블럭(3A)에 의해 형성된다.

제10도 내지 제13도에 도시된 구조를 갖는 실시예의 작동을 이하에서 상술한다. 우선, 금형결합 작업을 수행하고, 그다음 사출슬리이브(32)속으로 용융금속을 유입시킨다. 사출플런저(31)가 사출슬리이브(32)를 통해 전진하면 슬리이브(32)속의 용융금속은 고속으로 주입구(8)를 통해 공동(7)속으로 유입되고, 동시에 공동(7)내의 질량이 작은 가스는 공동(7)을 둘러싼 가스빼기통로(9) 및 추가의 가스빼기통로(10)를 통해 밸브실(11)쪽으로 안내된다. 밸브실(11)은 밸브(14)에 의해 밀봉되기 때문에 가스는 바이패스통로(15)를 통해 밸브(14) 둘레를 흐른 다음 관통구멍(3a)과 안내 블럭(3A)에 의해 형성된 가스배출통로를 통해 외부로 배출된다. 이때, 사출된 용융금속은 통로(9,10)를 통해 들어온다. 용융금속은 큰 질량을 가지며 또 고속으로 들어오기 때문에, 용융금속은 처음에는 바이패스통로 (15)속으로 유입하지 않고 밸브실(11)의 내부쪽으로 직접 전진한다.

전술한 바와 같이 밸브실의 면(11a)은 원추형으로 형성되기 때문에, 용융금속은 원추면(11a)에 충돌하고 또 그곳으로부터 반사된다. 따라서, 용융금속의 이동 방향은 제12도의 화살표로 도시된 바와같이 약 90˚로 변경되어 밸브(14)의 단부면에 강력하게 충돌한다. 따라서, 밸브(14)는 코일스프링(17)의 탄성력에 대항해서 제12도에서 오른쪽으로 고속으로 이동하여 관통구멍(3a)의 후단부상의 밸브시트(12)에 접촉하며, 그결과 밸브실(11)과 연통하는 각 바이패스통로(15)의 개구는 밸브(14)의 외주면에 의해 봉쇄됨과 동시에 관통구멍(3a)과 가스배추구(20)로의 바이패스통로(15)의 연결이 차단된다. 따라서, 가스배출통로(3a,3A)는 용융금속자체의 작용으로 봉쇄됨과 동시에 금형 외부로의 용융금속배출이 완전히 방지된다.

제14도 내지 제16도에는 본 발명의 제6실시예가 도시되어 있다. 제10도 내지 제13도와 동일부재 및 동일요소에는 동일한 참조번호를 사용하였기 때문에 이들에 대한 설명은 이하 생략한다. 본 실시예는 바이패스통로(15)가 금형(3,4)의 분할면을 따라 직선으로 연장하도록 형성됨과 아울러 밸브실(11)로 향한 통로(10a)는 가동 금형(4)의 안쪽으로 경사지도록 형성된다는 점에서 제10도 내지 제13도의 실시예와는 다르다. 제14도 내지 16도에서 명백히 알 수 있는 바와같이, 경사통로(10a)는 밸브실(11)의 면(11a)의 경사각과 거의 동일한 각으로 형성된다. 고정금형(3)으로부터 돌출한 격벽(3D)은 경사통로(10a)의 외측에 노출되어 상기 경사통로(10a)의 단면형상을 규정된 크기로 형성하도록 제16도에서 도시된 예정된 거리로 통로(10a)속으로 들어간다.

상술한 구조를 갖는 제14도 내지 제16도의 실시예에서, 제10도 내지 제13도의 실시예에서와 마찬가지로 사출작업중 먼저 바이패스 통로(15), 관통구멍(3a) 및 가스배출구(20)를 통해 작은 질량을 갖는 가스가 배출되며, 큰 질량을 갖는 용융금속은 경사통로(10a)를 통해 밸브실(11)로 유입됨과 아울러, 제5실시예에서 기술된 바와같이 밸브실(11)의 원추면(11a)에 충돌하여 용융금속의 흐름의 방향이 밸브(14)의 단부면을 향하게 되며, 따라서 용융금속의 압력에 의해 밸브(14)가 밸브시트(12)에 압착된다. 따라서, 금형의 외부로 연장하는 가스배출통로(13)는 밸브(14)에 의해 자동적으로 폐쇄되어 용융금속이 금형외부로 배출되는 것이 방지된다.

상술한 제5 및 제6실시예에서, 사출성형이 완료되고 용융금속이 냉각 응고된 후 금형을 열고, 가스빼기통로(9,10), 밸브실(11)의 전방단부 및 바이패스 통로(15)내의 응고금속이 가동금형(4)에 부착되어 있는 상태에서 상기 응고금속을 고정금형(3)으로부터 분리한다. 이때 압출판(5)을 전진시키면 압출판(6)에 의해 공동(7)내의 주조품과함께 응고 금속은 가동금형(4)으로부터 분리된다.

금형이 열리고 밸브실(11)내의 응고금속이 제거되면 밸브(14)는 코일스피링(17)의 탄성력에 의해 튀어나와서 다음의 사출작업을 위한 준비를 한다.

제17도 및 제18도는 본 발명의 제7실시예를 도시한 것이다. 이들 도면에서 제10도 내지 제13도에 도시된 것과 동일한 부재는 동일한 참조번호로 표시한다.

제7실시예에서, 원통형밸브(14)는 밸브실(11)내에 배치됨과 아울러 그 전방 단부상에는 바닥벽(14c)이 형성된다. 밸브(14)의 후방단부상에 형성된 플랜지부(14d)는 고정금형(3)의 외면에 고정된다. 밸브(14)의 플랜지부(14d)의 외축에는 중공블럭(3B)이 설치되며, 상기 블럭(3B)과 밸브(14)가 이루는 내부 공간에 코일스프링(17)이 압입되어 상기 밸브(14)를 고정금형(3)으로부터 튀어나오게 한다.

관통구멍(14e)은 바닥벽(14c)의 내부에 아주 근접하여 밸브(14)상에 형성되며, 사출성형이 시작되기 전에는 관통구멍(14e)은 가스빼기통로(10)로부터 분기된 바이패스통로(15)의 밸브실(11)과 연통하는 개구와 일치한다. 중공블럭(3B)의 중심부에는 공기구멍(3b)이 형성된다.

상기 관통구멍(14e)이 바이패스통로(15)의 개구와 일치하기 위하여 밸브(14)는 회전되지 않도록 조정되어야 한다. 이를 위해 제17도에 도시된 바와같이 밸브(14)의 측부로부터 키이(14f)가 돌출됨과 동시에 중공블럭(3B)상에 형성된 키이 안내홈내에 상기 키이(14f)가 활주가능하게 끼워진다. 따라서, 밸브(14)는 회전하지 않고 축방향으로만 이동하게 된다.

통로(10)로부터 분기된 바이패스통로(15)는 밸브실(11) 부근에서 고정금형(3)쪽으로 휘어져서 금형(3,4)의 분할면을 따라 연장한다.

상기 중공블럭(3B)은 코일스프링(17)을 지지하기 위한 지지장치로서뿐 아니라 상술한 실시예의 밸브시트(12)로서의 역할도 한다. 밸브실(11)은 관통구멍(3a)과 중공블럭(3B)에 의해 규정된다. 용융금속이 코일스프링(17)에 대항하여 밸브(14)에 압력을 가하면 상기 밸브(14)는 중공블럭(3B)의 바닥면에 도달하여 블럭(3B)과 접촉한다. 제12도에 도시된 실시예에서는 하우징(3B)이 밸브시트로서의 역할을 하지 않는다.

상기 구조를 가진 제7실시예에서, 사출성형시 공동(7)내의 가스는 가스빼기통로(10), 바이패스통로(15), 밸브(14)의 관통구멍(14e)을 통해 밸브(14)의 내측에 안내되어 블럭(3B)의 공기구멍(3b)으로부터 외부로 배출된다. 상기 구멍(3b)은 제14도의 출구(20)와 유사한 가스배출구로서의 역할을 한다.

계속해서 가스를 밀어넣은 용융금속은 큰 질량으로 가지기 때문에, 높은 운동량을 가지면서 큰 운동 에너지로 밸브실(11)의 전방단부로 직접 전진한다. 밸브실(11)의 바닥은 제17도에 도시된 바와같이 경사면(11a)으로 형성되기 때문에, 용융금속은 상기 경사면(11a)에 충돌함과 동시에 흐름의 방향이 약 90˚로 변경되어 밸브(14)의 평평한 바닥벽(14c)에 충돌한다. 따라서, 밸브(14)는 용융금속의 압력에 의해 코일스프링(17)의 압력에 대항하여 제17도에서 오른쪽으로 이동한다. 따라서, 바이패스통로(15)의 개방단부는 밸브(14)의 외벽에 의해 차단된다. 이와같이 금형의 외부와 연통하는 통로는 용융금속 자체의 작용으로 차단됨과 동시에 용융금속이 외부로 배출되는 것이 방지된다.

제19도 내지 제24도는 본 발명의 다른 실시예를 각각 도시한 것이다.

제19도에 도시된 제8실시예에 있어서, 제17도의 밸브와 유사한 원통형밸브(14)의 외주면상에는 원주홈(14g)이 형성되고, 상기 원주홈(14g)은 밸브(14)상에 형성된 관통구멍(14e)과 연통한다. 제19도에 도시된 위치에서, 밸브(14)는 금형에 대해 접촉함과 동시에 밸브실(11)과 연통하는 바이패스통로(15)의 개방단부는 홈(14g)과 연통한다. 상기 실시예에서, 축방햐에서의 밸브(14)의 위치는 플랜지부(14d)에 의해서만 결정되기 때문에, 비록 밸브(14)가 회전한다 할찌라도 아무런 단점이 발생되지 않으며, 따라서 여기서는 제18도에 도시된 바와같은 회전방지키이가 필요없게 된다. 다른부재 및 장치들은 제17도 및 제18도에 도시된 실시예와 동일하다.

제20도에 도시된 제9실시예에 있어서, 원통형밸브(14)는 제17도 및 제18도의 실시예와 유사하나, 여기서는 바이패스통로(15)가 금형의 축에 수직한 면에 대해 구부러진 대신, 가동금형(4)의 측면을 따라 연장하고, 반면 수직한 가스빼기통로(10)로부터 밸브실(11)로 연장하는 통로(10a)는 고정금형(3)측 대신에 가동금형(4)측으로 경사져 있다. 밸브실(11)과 통로(10a)의 구조는 제14도에 도시된 실시예와 동일하고, 경사통로(10a)의 경사를 형성하기 위해 격벽(3D)이 고정금형(3)으로부터 돌출되어 있다.

제21도에 도시된 제10실시예에서, 원통형밸브(14)는 제17도 및 제18도의 실시예와 유사하나, 넓은 원주홈(14g)이 가스배출구(20)와 연통하도록 밸브(14)의 외주면상에 형서되어 있다. 제21도에 도시된 상태에서, 바이패스통로(15)는 원주홈(14g)을 통해 가스배출구(20)와 연통하며, 상기 원주홈(14g)이 바이패스통로(15)의 개방단부와 연통하지 않을 때, 즉 밸브(14)의 후단부가 블럭(3B)에 접촉할 때 바이패스통로(15)의 개방단부는 밸브(14)의 외측벽에 의해 폐쇄된다.

본 실시예에서, 사출성형시 가스는 바이패스통로(15), 원주홈(14g) 및 가스배출구(20)를 통하여 금형외부로 배출된다. 블럭(3B)에 형성된 공기구멍(3b)은 가스 배출구의 역할을 하지 않는다. 큰 질량을 가진 용융금속은 밸브실(11)의 경사면(11a)에 충돌함과 동시에 흐름의 방향이 배기통로(10)의 축방향으로부터 90˚변경되어 밸브(14)의 전단면상에 압력을 가한다. 이 압력에 의해 밸브(14)는 코일스프링(17)의 탄성력에 대항하여 제21도의 오른쪽으로 이동한다. 따라서, 바이패스통로(15)의 개방단부는 밸브(14)의 외주면에 의해 폐쇄되어 외부로 통하는 통로가 봉쇄된다. 그 결과, 용융금속이 금형외부로 배출되는 것은 방지된다.

제22도에 도시된 제11실시예에 있어서, 원통형밸브(14)는 제17도 및 제18도의 실시예와 유사하나, 이 실시예에서의 밸브(14)는 전술한 실시예에서와는 달리 스프링(17)에 의하여 압축되지 않는다. 특히 본 실시예에 있어서는, 배압이 공기공급원(60)으로부터 압력 감소 밸브(61)를 통하여 밸브(14)에 적용되며, 밸브(14)는 가스의 압력에 저항하고 또 금형에 접촉하도록 상기 배압을 받는다.

제22도에 도시된 실시예는 공기에 의한 압축력 대신에 실린더에 의한 압축력을 채택하도록 변경할 수 있다. 게다가, 가스의 배출과 용융금속의 봉쇄는 밸브(14)에 가해지는 어떠한 배압도 없이 수행될 수 있다. 그 이유는 다음과 같다.

제22도에 도시된 상태에서는 배기가스는 자유로이 배출되지만, 큰 질량을 갖는 용융금속이 밸브실(11)로 흐르면 밸브(14)는 즉시 제22도에서 오른쪽으로 이동하여 바이패스통로(15)의 개방단부를 봉쇄함과 동시에 용융금속이 금형 외부로 배출되는 것이 방지된다. 금형이 개방될 때 밸브실(11)내에 응고된 금속은 후방으로 이동한 밸브(14)를 전방으로 끌어당겨서 밸브(14)를 원래의 전진위치에 재위치시킨다.

제 23도에 도시된 제12실시예에서, 제12도, 제14도, 제17도, 제19도, 제20도, 제21도 및 제22도에 도시된 밸브(14)의 바닥벽(14c)은 금형의 축에 수직한 평면을 가지나, 본 실시예에서의 원통형 밸브(14)는 전방단부가 원추형 돌출부(14h)로 형성된다.

본 실시예에서, 가스빼기는 상술한 실시예들과 동일한 방식으로 수득된다. 특히, 큰 운동량을 갖는 용융금속이 밸브식(11)로 들어갈 때 상기 용융금속은 밸브(14)의 원추형 돌출부(14h)의 측면에 충돌하며, 상기 충돌의 작용으로 밸브(14)는 코일스프링(17)을 압축하여 제23도에서 오른쪽으로 이동한다. 그 결과 바이패스통로(15)의 개방단부는 밸브(14)의 외주면에 의해 봉쇄되며 용융금속이 금형의 외부로 배출되는 것이 방지된다.

제24도에 도시된 제13실시예에 있어서, 원통형 밸브(14)의 바닥벽(14c)상에는 가스빼기장치(10)와 마주한 경사면(11i)이 형성되어 있다. 이 실시예에서, 가스빼기 작용은 전술한 다른 실시예와 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 경사면(11i)에 대해 강제적으로 충돌하는 용융금속의 작용으로 밸브(14)는 제24도에서 오른쪽, 즉 후방으로 이동함과 아울러 스프링(17)을 압축하고 바이패스통로(15)의 개방단부를 봉쇄하게 된다. 따라서, 금형외부로의 용융금속의 배출이 방지된다.

전술한 다양한 실시예에서와 같이 금형에 합체된 가스빼기장치의 밸브장치는 고정금형(3) 또는 가동금형(4)의 어느 것에 부착할 수 있다.

제25도 내지 제27도는 본 발명에 따른 가스빼기 장치의 실시예를 상세히 도시한 것이다. 상기 가스빼기 장치는 제7도에 도시된 것과 거의 유사한 구조를 가진다. 제25도 내지 제27도에 도시된 동일부재 및 동일요소에는 제1도 내지 제7도에서 사용된 참조번호와 동일한 번호를 사용하였다.

제25도 내지 제27도에 도시된 가스빼기장치는 제7도의 것과 비교해보면 주로 스풀구조에서 차이가 있다. 즉, 제25도 내지 제27도의 스풀(22)은 분해조립이 가능한 복수개의 부품으로 구성되어 있다. 코일스프링(17)은 밸브연장부(25)의 후단부와 스풀(22)의 후단부 사이에 위치한다. 코일스프링(17)의 상기 위치는 제9도와 동일하다. 용융금속이 밸브(14)에 충돌할 때 용융금속을 수용하는 홈부(14A)를 가진다는 점에서 상기 밸브는 제7도 또는 제9도의 것과 다르다.

제25도 내지 제27도에서, 유압실린더(18)는 가이드(41)가 제공된 브래키트(40)에 의해 고정금형(3)에 설치되며, 스풀(22)은 상기 가이드(41)에 의해 활주가능하게 지지된다. 상기 브래키트(40)의 측벽에는 또한 제한 스위치나 무접점 스위치와 같은 감지기(42,43)가 설치된다. 상기 스풀(22)에는 상기 감지기(42,43)를 작동시키기 위한 바아(45)가 설치되어 스풀(22)의 상승한계와 하강한계를 확인한다. 밸브연장부(25)의 확대된 후단부(26)로부터 스풀(22)의 노치 또는 슬롯(22A)을 통해 스풀(22)의 외축으로 연장하는 또 하나의 바아(45)가 구비되고, 반면 제한스위치 또는 무접점 스위치와 같은 감지기(46)가 상기 바아(45)에 의해 작동할 수 있도록 스풀(22)에 설치된다. 본 실시예는 바아(45)가 감지기(46)와 접촉하지 않을 때 밸브(14)는 밸브시트(12)로부터 떨어지고, 따라서 바이패스통로(15)는 밸브실(11)을 통해 가스배출통로(20)와 연통하도록 설계된다. 따라서, 밸브가 밸브시트(12)와 접촉하는지 안하는지를 감지기(46)로부터의 정보에 의해 확인할 수 있다. 밸브(14)가 밸브시트(12)로부터 떨어진 것이 확인되면 금형과 이와 합체된 가스빼기장치는 사출 성형 작업을 할 준비가 된다.

제28도는 본 발명의 가스빼기장치를 도시한 것으로서 개선된 가스배출장치가 구비된다. 제28도에 도시된 가스빼기장치의 구조는 가스배출부를 제외하고는 제9도에 도시된 것과 거의 동일하며, 제9도 및 제28도와 동일부재 또는 동일요소에는 동일한 참조번호가 사용되었다.

제28도를 참조하면, 도시된 가스빼기장치는 가스배출통로(13)의 출구(20a)와 연통하는 원통형도관(70)을 포함하는 가스배출부를 가진다. 상기도관(70)은 상부측벽상에 설치된 상부출구(72)와 다른 단부에 형성된 또 하나의 출구(73)를 가지며, 상기 출구(73)는 핀(71a)을 중심으로 상기도관(70)에 선회가능하게 설치된 덮개(71)에 의해 개폐된다. 출구(73)의 출구단면은 도관(70)의 축에 수직한 면에 대해 경사가 져 있으며, 상기 덮개(71)는 자중에 의해 출구(73)을 폐쇄시키게 된다. 상기 도관(70)의 다른 출구(72)는 도관(83), 체크밸브(84), 전자기밸브(85) 및 진공탱크(86)를 거쳐 진공펌프(87)와 연통한다. 도관(83)은 체크벨브(84)의 상류점에서 분기된 도관(83)을 가진다. 상기 분기된 도관(88)은 전자기밸브(89)를 거쳐 압축공기를 공급하기 위한 공기공급원(89)과 연통한다.

사출성형작업이 수행되면 전자기밸브(85)는 리미트 스위치(도시되지 않음)로부터 발생된 신호에 따라 작동하고 공동(7)내의 가스는 가스배출장치를 통하여 부압에 의해 진공탱크로 강제 배출된다. 사출성형을 여러번 반복하면 응고된 용융금속으로부터 떨어진 금속가루가 밸브실(11), 바이패스통로(15) 및 가스배출통로(10)내에 생성된다. 그와같은 금속가루는 만약 가스배출통로(13)의출구(20a)가 도관(83)과 직접 연결된다면 진공탱크(86)속으로 들어갈 것이다. 그러나, 상술한 바와같은 도관(70)이 구비됨으로써 금속가루는 상부출구(72)를 통하여 도관으로부터 배출되지 않고 도관 (70)을 통하여 덮개(71)쪽으로 이동하게 된다. 이것은 금속가루의 질량이 가스에 비해서 크기 때문이다. 덮개(71)는 도관(70)이 진공탱크(86)와 연통하여 부압을 받기 때문에 사출성형이 수행될 경우에는 폐쇄위치에 있게 된다. 따라서, 금속가루는 도관(70의 덮개(71)부근에 쌓인다. 제28도의 출구(73)측에 여러개의 점으로 표시된 부분은 금속가루를 나타낸다.

예정되 주기의 캐스팅 작업이 완료된 후, 전기자밸브(85)는 폐쇄되고 전자기밸브(89)는 개방된다. 이 상태에서 압축공기가 개방된 전자기밸브(89)를 통해 공기공급원(90)으로부터 고관(70)으로 유입되면 압축 공기에 의해 덮개(71)는 강제로 개방되고 따라서, 퇴적된 금속가루는 압축공기에 의해 도관(70)으로부터 추방된다. 동시에, 밸브(14)는 가스배출통로(13)가 바이패스통로(15)와 연통하는 제1위치에 있기 때문에, 압축공기는 스풀(22), 밸브실(11) 및 바이패스통로(15)속으로 유입된다. 이에 관련하여 밸브(14)의 표면과 바이패스통로(15)에 있는 금속가루 역시 배출된다. 이러한 배출에 의해 밸브(14)의 밀봉능력의 감소가 방지되고 양질의 주조품 생산이 보장된다.

제29도는 제28도의 도관(70) 대신에 사용될 수 있는 다른 도관(70')을 도시한 것이다.

제29도에 도시된 도관(70')은 상부출구(72)를 가지는 수평부와 상기 주 수평부부터 90˚구부러진 수직단부를 가지며, 상기수직단부는 분해설치가 가능하도록 설계된 덮개(71)를 구비한 개방단부를 가진다.

상기도관(70 또는 70')은 출구가 대기에 개방되어, 금속가루의 수집기로서의 역할을 한다.

상술한 본 발명의 실시예들에 따라서 다음과 같은 이점들이 얻어질 수 있다.

1. 금형속으로 사출됨과 동시에 가스빼기통로속으로 전진하는 용융금속에 의해 직접 압력을 받는 밸브에 의해 가스배출통로가 차단되므로, 밸브는 용융금속의 진행방향과 같은 방향으로 이동하고, 밸브실의 밀폐는 신속하게 또 확실하게 수행되며, 용융금속의 밸브실로, 침입방지 및 가스빼가 확실하고 용이하게 수행된다.

2. 사출단계에서 가스가 충분히 배출되기 때문에, 사출성형제품 내에 잔존하는 가스의 양은 대폭 감소하며, 용융금속의 유동특성, 그리고 사출성형된 제품의 내압 및 기밀성이 현저히 향상된다.

3. 공동 외주부의 공기배출부에서의 핀 발생이 감소하기 때문에 핀의 제거가 필요없고 금형은 손상되지 않으며, 그결과 성형작업의 자동화가 용이하고 금형의 수명도 연장된다.

4. 가스빼기가 충분히 행해지기 때문에 낮은 사출압력에서 양질의 사출제품이 얻어진다. 물론 이러한 특성에 의해 자동화도 용이하고 금형의 수명도 연장된다.

5. 가스빼기가 충분히 행해지기 때문에 사출조건의 허용범위가 넓어지고, 시험사출의 시간단축과 사출성형제품의 안정화가 얻어진다. 종래 기술에 의하면 사출압력, 사출속도 및 가스빼기작업에 적합한 고속 사출 시작위치가 일련의 사출작업전에 결정되어야 한다. 그러나 상기 변수들을 결정하는 데는 긴 시간이 요구되며, 상기 변수들은 작업중 점차로 변화된다. 이와는 반대로 본 발명에서는 가스빼기가 충분히 행해지기 때문에 사출조건의 허용범위가 현저히 넓어진다.

6. 과거로부터 진공장치에 의해 금형의 분할면상에 형성된 얇은 홈을 통해 공기를 공동으로부터 배출시키는 방법이 제안되어 왔다. 그러나, 이 방법에서 공동으로부터 배출되는 공기의 양이 적다면, 금형의 분할틈새를 통하여 금형의 외부로부터 공기가 유입되므로 공동의 내부는 진공으로 되지 않는다. 이와 대족적으로, 본 발명에서는 다량의 공기를 배출시키므로 고정금형과 가동금형의 접합면의 정밀도는 그리 큰 문제가 되지 않는다. 따라서 감압법과 병용하면 효과는 더욱 증대된다.

7. 공동내부를 산소등의 활성가스의 분위기로 하여 사출하는 무공성 다이캐스트법을 본 발명에 병용하면 매우 높은 양질의 제품을 얻을 수 있다. 이 경우, 본 발명의 가스빼기장치의 가스배출구로부터 활성가스를 공동의 내부로 주입한 후 용융금속을 사출한다. 사출중에도 활성가스를 공동의 내부로 주입할 수 있다.

8. 본 발명을 마그네슘의 다이캐스트에 적용하면 현저한 이점이 얻어질 수 있다. 알루미늄의 다이캐스트에서, 사출을 서서히 수행하여 가스를 공동으로부터 배출부까지 배출하는 방법이 채택될 수도 있다. 그러나, 마그네슘 합금의 다이캐스트에서 마그네슘 합금의 응고속도는 매우 높기 때무에 저속 사출을 할 수 없다. 대신, 사출작업이 개시후 곧 고속사출로 바꾸어야 한다. 사출작업시 공동과 사출슬리이브내에 함유된 공동의 체적의 약 2배가 되는 다량의 가스가 금형외부로 배출되어야 한다. 마그네슘의 다이캐스트에서의 사출속도는 알루미늄의 다이캐스트보다 높은 수준에서 유지되어야 하기 때문에 사출성형제품내의 상당한 량의 가스개재는 종래 기술에서는 피할 수 없었다. 그러나, 본 발명이 채택되면 가스빼기가 충분히 행해지므로, 마그네슘의 다이캐스트일지라도 기포가 없는 사출 성형제품을 확실하고 용이하게 얻을 수가 있다.

9. 본 발명은 또한 핫 챔버(hot chamber)식 다이캐스트에도 적용될 수 있다.

10. 종래 기술에서는 금형의 개방후 공동의 표면에 냉각수나 수용성 이형제를 분무한다. 금형의 결합시 금형에 물방울이 남아 있으면 수증기가 날아갈 수가 없어 이 상태에서 사출을 행하면 사출성형 제품의 표면은 검게 되거나 용융금속의 유동이 나빠지고 그 결과 양질의 사출성형제품을 얻을 수가 없다. 따라서, 금형표면의 물방울이 충분히 건조된 후에 금형을 결합시켜야 한다. 그러나, 본 발명에서는 금형의 결합후 가스빼기장치의 가스배출구를 통하여 금형내로 열풍을 보내면 금형내의 수증기는 사출슬리이브를 통하여 빠져나갈 수 있다. 즉, 수증기는 가스배출통로의 개방단부로부터 들어온 열풍에 의하여 금형으로부터 강제로 배출된다. 상기 열풍의 공급은 금형의 결합시나, 급탕시에도 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 가스빼기장치를 통하여 공동의 내부로 열풍이 공급되도록 구성된다면, 이형제를 분무한 후 즉시 금형의 결합이 수행될 수 있고, 따라서 작업사이클도 단축될 수 있다.

11. 가스빼기장치는 항구적인 장치로서도 사용될 수 있다.

Claims (1)

1. 금형의 공동(7)으로부터 연장하는 가스빼기 통로(10)를 고정금형(3)과 가동금형(4)의 분할면상에 설치하고, 금형(3,4)의 외부로 통하는 가스배출통로(13)를, 밸브(14)가 이동 가능하게 배치되어 있는 밸브실(11) 및 상기 가스빼기통로(10)의 도중으로부터 상기 밸브실(11)로 통하는 바이패스통로(15)를 거쳐 상기 가스빼기통로(10)에 연통 및 차단 가능하도록 설치한 금형의 가스빼기장치에 있어서, 금형(3,4)의 분할면상에 있어서 가스빼기통로(10)의 단부에 상기밸브실(11)을 설치하고, 이 밸브실(11)내에 상기 가스빼기통로(10)의 단부의 축선 방향으로 자유로이 이동하는 1개의 시트형 밸브(14)를 설치함과 동시에 상기 가스빼기통로(10)로부터 분기된 바이패스통로(15)를 상기 밸브(14)의 이동로의 측면부에 연통시켜 설치하고, 상기 바이패스통로(15)의 단부를 형성하고 있는 상기 밸브(14)의 이동로 측면부로부터 금형(3,4)의 외부로 통하는 가스배출통로(13)를 설치하고, 상기 밸브(14)를, 그 이동에 의해 상기 바이패스통로(15)와 상기 가습출통로(13)사이의 연통 및 차단을 수행하도록 구성함과 동시에 상기 가스빼기통로(10)를 통해 상승하는 용융금속의 관성력을 받는 상기 밸브(14)의 한 단면을 상기 가스빼기통로(10)의 단부의 축선방향과 교차시켜 상기 용융금속의 관성력으로 상기밸브(14)를 직접 닫을 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 금형에 합체된 가스빼기장치.

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