KR960015339B1 - 저압력 주조장치 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

저압력 주조장치

제 1 도는 본 발명의 한 실시예의 저압력 주조장치의 종단면도.

제 2 도는 제 1 도에 도시한 저압력 주조장치의 스토크 및 금속주형을 나타내는 확대 단면도.

제 3 도는 제 1 도의 A-A선 종 단면도.

제 4 도는 본 발명에서 사용되는 계철의 한 실시예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 용탕 2 : 도가니

3 : 덮개 3a : 구멍

3b : 덮개플랜지 4 : 실본체

5 : 도가니실 6 : 급탕구

7 : 스토크 8 : 금속주형

9 : 조인트 9a : 경사면부

9b : 조인트플랜지 9c : 목부

10 : 가압관 11 : 배기관

12 : 코일 13 : 계철

14 : 유도가열장치 15 : 내열시멘트

16 : 내화물질 17 : 돌출부

18 : 공간충진제 20 : 수평이동장치

21 : 프레임 22 : 감속모터

23 : 휠 24 : 레일

25 : 기둥 26 : 토대

30 : 경동장치 31 : 핀

32 : 다리 33 : 훅

34 : 와이어

본 발명은 저압력 주조장치, 특히 치수가 작고 무게가 큰 황동주물에 적합한 저압력 주조장치에 관한 것이다.

종래의 저압력 주조장치에 있어서, 황동과 같은 동합금의 용탕을 보유하는 도가니는 도가니실에 수용되며, 이 도가니실은 상호 기밀하게 접속되는 덮개 및 실본체로 이루어진다. 덮개에 배치된 급탕구는 기밀한 개폐가 가능하여 이 급탕구를 통해 용해로부터의 용탕을 받아내며, 이 덮개를 관통하여 도가니의 저부로부터 위로 세워진 파이프형의 스토크가 설치되어 있다. 스토크의 상단부에는 금속주형과 결합가능한 조인트가 배치되며, 도가니실에 압력을 가하여 용탕을 금속주형에 주입하기 위한 가압관과 배기시켜 주입을 정지하기 위한 배기관을 병열접속시킨 한개의 공통관이 덮개에 접속된다. 그리고 도가니는 어떤 유도가열장치도 구비하지 않지만 상기 용탕의 열은 보온재에 의해 보존된다.

먼저, 용탕을 금속주형으로 주입하기 위해 적절한 온도의 용탕이 급탕구를 통해 용해로로부터 도가니 가득히 주입되며, 이후 급탕구는 기밀하게 폐쇄되고 금속주형은 스토크 상단부의 조인트에 놓여진다. 이후 가스가압원으로부터 공통관을 경유하여 조인트에 도가니실에 압력이 부여되면, 사이펀의 원리에 따라 도가니내의 용탕표면에 부여되는 압력에 의해 스토크를 통해 용탕이 상향으로 이동하여 금속주형에 주입된다. 용탕의 주입이 종료된 후 공통관이 배기관을 통해 대기로 개방되면 도가니실은 대기압으로 복귀하여 스토크내의 용탕은 도가니로 되돌아간다. 그리고 금속주형은 새로운 것으로 교체되고, 같은 방법으로 가압 및 배기 동작의 반복으로 실행되어 용탕이 여러개의 금속주형에 차례로 주입된다. 이 경우 도가니내의 용탕표면의 저하에 따라서 가압력은 순차 상승된다. 도가니내의 용탕이 감소하거나 또는 용탕의 온도가 주조작업에 적절치 못한 온도범위를 갖는 하한치에 이르게 되면 용해로로부터 급탕구를 통해 적절한 온도의 용탕을 다시 도가니로 주입한다.

상기와 같은 종래의 저압력 주조장치에 있어서, 주조할 금속이 알루미늄 합금 또는 황동이고, 용탕의 주조에 적합한 온도의 상하한치에 따라서 광범위한 허용온도치를 얻을 수 있는 경우, 또는 금속주형의 치수가 크고 한개의 주물의 중량이 큰 경우에는 도가니내의 용탕이 주조허용온도의 하한치까지 저하되기 전에 용해로로부터 도가니 가득히 부어진 용탕을 사용해 버리고 금속주형을 이용하는 저압력 주조장치의 조업효율은 좋다. 그러나, 금속주형의 치수가 작고 한개의 주물중량이 작을 경우에는 용탕주입닥트가 소규모로 작아지므로 도가니 가득히 부어진 용탕은 사용해 없어지기 전에 주조허용온도의 하한치로 저하한다. 이렇기 때문에 용탕의 잔량이 절반정도일때 용해로로부터의 고온의 용탕을 재공급할 필요가 있으며, 이것은 또한 추가의 시간이 필요하다. 즉 재공급 동작에 따른 시간 손실로 인해 저압력 주조장치의 조업효율이 저하한다.

종래 수도꼭지의 수도기구는 원래 청동으로 제조되었으나, 최근에는 청동이외에도 황동의 사용이 가능하게 되었다. 야금학상, 청동은 금속주형을 사용하는 저압력 주조장치에 의한 형에는 적합하지 않으며, 이러한 이유로 작은 치수의 황동주물을 금속주형에 의한 저압주조장치로서 효율좋은 조업을 하는 경향이 나타나고 있다.

본 발명의 목적은 작은 치수의 황동주물을 금속주형에 의해 저압주조할 때에 대형의 도가니라도 받아 넣은 용탕을 다 사용해 버릴때까지 주조온도 허용치의 하한에까지 저하되지 않는 저압주조장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저압력 주조장치는 용탕을 보유하는 도가니와, 상호 기밀하게 접속되는 덮개 및 실본체를 갖는 동시에 상기 도가니를 수용하는 도가니실과, 기밀한 개폐가 가능하도록 덮개에 형성되어 상기 도가니에 용탕을 공급하기 위한 급탕구와 덮개를 관통하여 도가니의 저부로부터 위로 세워진 파이프형 스토크와 이 스토크의 상단부에 배치되고 금속주형에 결합가능한 조인트와, 도가니실로 압력을 감은 코일과 그 외주의 원주방향에 여러개 설치한 계철로 되는 유도가열장치를 형성시킨 것이다.

본 발명의 저압력 주조머신에 있어서, 도가니는 흑연 도가니로 구성되고, 상기 코일은 도가니의 상부 부근으로 연장되며, 상기 조인트는 금속주형과 대응하는 경사면부, 그 하부면에 배치된 조인트플랜지, 조인트플랜지 아래 배치된 목부를 구비하고, 덮개는 목부에 대해 직경방향으로 간격을 갖는 구멍과 조인트플랜지에 대해 습동가능한 덮개플랜지를 구비하며, 상기 덮개하면의 상기 도가니의 내경의 영역에, 상기 스토크가 존재하지 않는 영역에 상기 용탕의 최고 액면 가까이 돌출부를 설치하고, 상기 여러개의 계철의 원주방향 공간에 공간충진제를 설치하고, 상기 가압관과 배기관을 상기 덮개와 상기 실본체와 분리되어 설치되고, 상기 도가니실은 수평이동장치와, 경동장치를 갖추고 있다.

제 1 도 및 제 2 도를 참조하면 유도가열장치(14)가 도가니(2)내의 용탕(1)을 가열하고 있으므로 용탕(1)의 온도는 주조온도 허용치 범위내에서 항상 유지되며, 큰 치수의 도가니일지라도 받아 넣은 용탕을 다 사용해 버리기까지 작은 치수의 황동주물을 금속주형에 의해 아주 많이 저압주조할 수 있다.

이때에, 도가니(2)의 상부부근으로 코일(12)이 연장되어 용탕(1)의 파동을 감소시킨다. 조인트(9)의 경사면부(9a)를 금속으로 형성하고, 금속주형(8)과 대응하여 밀접할 수 있도록 경사지게 하면 경사면부(9a)와 금속주형(8) 사이에서 누출되지 않으며, 조인트플랜지(9b)와, 이 조인트플랜지(9b) 아래에 설치된 목부(9c)와의 사이에 직경방향으로 간격을 갖는 구멍(3a), 및 조인트플랜지(9b)에 대해 습동가능한 덮개플랜지(3b)가 설치되면, 목부(9c)와 구멍(3a)과의 간격자동조절을 돕고, 조인트플랜지(9b)와 덮개플랜지(3b)가 습동하며, 금속주형(8)이 조인트(9)에 경사면부(9a)에 의해 용이하게 밀착된다. 덮개(9) 하면의 돌출부(17)와 계철(13)의 사이의 공간충진제(18)는 도가니실(5)의 무효공간을 감소시킬 수 있어 가압 및 배기의 응답성을 향상시킬 수 있다. 또 가압관(10)과 배기관(11)을 덮개(3)와 실본체(4)에 각각 분리시켜 장착하면, 도가니실(5)의 내부는 배기관 및 가압관의 배기 및 가압에 의해 환기가 용이하고, 이에 따라 용탕(1)으로부터 발생되는 아연가스에 의해 코일(12)이 손상을 받는 일이 없다. 그리고 수평이동장치(20) 및 경동장치(30)가 설치되어 금속의 냉재를 투입하거나 용해로(도시하지 않음)로부터 용탕을 받기 위하여 수평이동장치(20)을 작동시키고, 용탕(1)이 어떤 이유로 방출될 경우 경동장치(30)가 작동된다.

다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 한 실시예로서, 저압력 주조장치의 종단면도를 나타내고, 제 2 도는 제 1 도의 스토크(stoke) 및 금속주형부의 확대단면도를 나타내고 제 3 도는 제 1 도의 A-A선 단면도를 나타내고 제 4 도는 본 발명에서의 사용되는 계철의 한 실시예를 나타낸다. 도시한 저압력 주조장치에 있어서, 도가니(2)는 용해된 황동 등과 같은 구리합금의 용탕(1)을 담는 용기로서 도가니실(5)내에 위치하며, 이 도가니실(5)은 상호 기밀하게 접속된 덮개(3) 및 실본체(4)로 구성된다. 덮개(3)에 배치된 급탕구(6)는 기밀하게 개폐될 수 있으며, 이 급탕구(6)을 통해 금속의 장입물(奬入物)이 투입되고, 용해로(도시하지 않음)로부터 용탕을 수용한다. 또한, 덮개(3)에 배치된 파이프형 스토크(7)는 덮개(3)로부터 돌출하여 도가니(2)의 저부부근에 이르고 있으며, 이 스토크(7)의 상단부에는 금속주형(8)에 결합가능한 조인트(9)가 배치되어 있다. 도가니실(5)에 접속된 가압관(10)을 통해 이 도가니실(5)에 압력을 가하여 금속주형(8)으로 용탕을 주입하고, 역시 도가니실(5)에 접속된 배기관(11)은 도가니실(5)로부터의 공기를 배기하여 용탕의 주입을 정지시킨다.

이와같은 구조는 종래의 저압력 주조장치의 구조와 거의 동일하지만 본 발명의 특징은 상기 도가니(2)의 외주에 이 도가니를 감은 코일(12)과 그 외주의 원주방향에 여러개로 설치되어 있는 계철(13)로 이루어지는 유도가열장치(14)을 설치한 점에 있으며, 여기서 도가니(2)는 흑연도가니로 형성되는 것이 좋다. 코일(12)이 도가니(2)의 상부부근에까지 연장되어 용탕의 파동을 감소시키며 코일(12)이 상부는 그 외주에 여러개 설치되어 있는 계철(13) 상단부에 형성된 코일 고정공(13a)을 통하여 계철(13)에 지지된다. 실본체(4)의 하부는 내열시멘트(15)로 시공하고 내화물질(16)이 도가니(2)의 상부에서 도가니(2)와 코일(12)사이, 그리고 도가니(2)와 내열시멘트(15)사이에 삽입된다.

상기와 같은 구성에 의해 유도가열장치(14)가 도가니(2)에서 용탕(1)을 가열하므로, 용탕(1)의 온도가 주조허용온도의 범위내에서 항상 유지될 수 있으며, 큰 치수의 도가니가 사용되는 경우에도 공급된 용탕이 완전히 사용되어 없어질 때까지 작은 치수의 황동주물을 금속주형을 이용하여 아주 많이 저압주조할 수 있다.

또한 실시예의 구성을 좀더 설명하면, 제 2 도에 도시한 바와같은 스토크(7)의 조인트(9)는 경사면부(9a)를 구비하여 금속주형(8)과 접하게 되고, 조인트(9)는 연성주조철 등과 같은 금속재질로 형성되어 있다. 또한 조인트(9)의 하측면에는 조인트플랜지(9b)가 배치되고, 이 조인트플랜지(9b) 하부에 목부(9c)가 배치되며, 덮개(3)의 구멍(3a)의 구멍(3a)과 목부(9c) 사이에는 직경방향의 간격이 존재하고, 덮개플랜지(3b)의 조인트플랜지(9b)에 대해 습동이 가능하다. 따라서, 본 발명의 저압력 주조장치의 덮개(3)로부터 돌출된 스토크(7)의 조인트(9)에 대해 금속주형(8)이 편심으로 위치하더라도 목부(9c)와 구멍(3a) 사이의 간격이 자동조절되고 조인트플랜지(9b)와 덮개플랜지(3b)가 습동되어 금속주형(8)은 경사면부(9a)을 통해 조인트(9)와 간단하게 밀접된다. 조인트(9)는 금속물질로 형성되어 있으므로 금속주형과 밀접하는 경우에도 손상을 받지 않아 수명이 길다. 또한 스토크(7)가 존재하지 않는 도가니의 내직경의 영역에, 용탕(1)의 최고액면에 가까이 돌출부(17)을 덮개(3)의 하면에 설치하고 상기 여러개의 계철(13)의 원주방향 공간에 공간충진제(18)를 설치하여 도가니실(5)의 유용하지 않은 무효공간을 감소시켜 도가니실(5)의 가압 및 배기능력을 향상시킨다. 또한, 가압관(10) 및 배기관(11)이 실본체(4) 및 덮개(3)에 각각 별개로 장착되므로 도가니실(5)의 내부는 가압에 의해 환기가 용이하게 행해지므로 황동의 용탕(1)으로부터 생성되는 아연가스를 항상 배출하므로 코일(12)이 아연가스에 의해 손상받는 일이 없다. 또한 본 발명에 의한 도가니실(5)은 수평이동장치(20)와 경동장치(30)를 구비한다. 수평이동장치(20)는 프레임(21)에 설치된 감속모터(22)에 의해 구동되는 휠(23)과 레일(24)로 된다. 프레임(21)은 기둥(25)과 토대(26)를 고착시키고 있다. 한편, 경동장치(30)는 실본체(4)의 일측을 기둥(25)과 핀결합시키는 핀(31)과 실본체(4)에 타측부에 고정된 상기 토대(26)에 의해 지지되는 다리(32)와 실본체(4)에 의해 일단이 고정되는 동시에 타단이 훅(33)에 의해 견인되는 와이어(34)를 포함한다. 금속의 냉재를 투입하거나 용해도(도시하지 않음)로부터 용탕을 수용하기 위해 수평이동장치(20)가 가동하고 어떤 이유로 용탕(1)이 방출될 경우 경동장치(30)가 작동된다.

본 발명에 의한 저압력 주조장치에 의하면, 유도가열장치가 도가니내의 용탕을 가열하므로 용탕의 온도가 항상 주조온도 허용치 범위내에서 유지되고, 대형의 도가니의 경우에도 공급된 용탕이 완전히 사용되어 없어질 때까지 작은 치수의 황동주물을 금속주형을 사용하여 아주 여러번 저압주조할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 밤이나 공휴일중에 도가니에 용탕이 잔류하는 채로 주조작업이 정지될 경우에도 그 다음날 고체화된 금속을 다시 용탕으로 복귀시킬 수 있으므로 조업이 간단히 될 수 있는 효과가 있다. 그리고 본 발명은 용탕의 파동을 감소하고, 금속주형과 스토크의 사이에서 누설되는 것을 방지할 수 있으며 조인트와 금속주형이 자동조절작용으로 간단히 밀착되고 또, 본 발명에 따르면, 가압관과 배기관이 각각 덮개와 실본체에 분리되어, 장착되므로서 도가니실의 내부는 환기가 잘되고 아연가스로 인해 코일이 손상을 받는 일이 없는 효과가 있다. 또 수평이동장치와 경동장치를 설치함으로서 금속의 냉재로부터 용탕을 끓인다거나 용해로로부터 용탕을 받을 수 있고 필요에 의해 용탕을 배출할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 동합금의 용탕(1)을 보유하는 도가니(2)와 상기 도가니를 수용하고 기밀하게 접속되는 덮개(3) 및 실본체(4)를 도가니실(5)과 기밀한 개폐가 가능하도록 상기 덮개(3)에 형성된 급탕구(6)와 상기 덮개(3)를 관통하고 상기 도가니(2)의 저부로부터 위로 세운 파이프형 스토크(7)와 이 스토크(7)의 상단부에 배치되고 금속주형(8)에 접속가능한 조인트(9)와 상기 도가니실(5)로 압력을 가하는 가압관(10)과 도가니실(5)로부터의 공기를 배기하는 배기관(11)을 구비하는 저압력 주조장치에 있어서, 상기 도가니(2)의 외주에, 도가니를 감은 코일(12)과 그 외주의 원주방향에 여러개 설치한 계철(13)로 되는 유도가열장치(14)를 설치한 것을 특징으로 하는 저압력 주조장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 도가니(2)는 흑연도가니로 구성되고, 상기 코일(12)은 상기 도가니(2)의 상부부근으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 저압력 주조장치.
3. 제 1 항에 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조인트(9)는 상기 금속주형(8)에 대응하는 경사면부(9a)를 가진 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 저압력 주조장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 조인트(9)는 그 하면에 배치된 조인트플랜지(9b)와 이 조인트플랜지(9b) 하부에 배치된 목부(9c)를 구비하고, 상기 덮개(3)는 상기 목부(9c)를 구비하고, 상기 덮개(3)는 상기 목부(9c)에 대해 직경방향으로 간격을 갖는 구멍(3a)과 상기 조인트플랜지(9b)에 대해 습동가능한 덮개플랜지(3b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 저압력 주조장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 덮개(3) 하면의 상기 도가니(2)의 내경의 영역에, 상기 스토크(7)가 존재하지 않는 영역에, 상기 용탕(1)의 최상면부근에 돌출부(17)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 저압력 주조장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 여러개의 계철(13)의 원주방향의 공간에 공간충진제(18)가 설치되는 것을 특징으로 하는 저압력 주조장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가압관(10)과 배기관(11)은 상호 별개로서 상기 덮개(3)와 상기 실본체(4)에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 저압력 주조장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 도가니실(5)은 수평이동장치(20) 및 경동장치(30)를 구비하는 것을 특징으로 하는 저압력 주조장치.