KR101231939B1 - 중공형 주조물 추출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공형 주조물 추출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주물에 의해 중공형으로 주조된 주조물을 일정시간 냉각 후 고온의 상태에서도 중공형 주조물을 간단히 추출할 수 있는 중공형 주조물 추출장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 기둥형상으로 구비되고, 상부에 고리가 구비되며, 하부에 적어도 하나 이상의 지지부재가 외측으로 돌출되게 배열된 본체와; 상기 지지부재에 각각 고정되어 주조물의 고정 또는 해제를 위해 전.후진 되는 추출부재; 및 상기 추출부재에 동력을 전달하는 동력수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

중공형 주조물 추출장치{Extracting Device For Hollow Core Casting}

본 발명은 중공형 주조물 추출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주물에 의해 중공형으로 주조된 주조물을 일정시간 냉각 후 고온의 상태에서도 금형에서 중공형 주조물을 간단히 추출할 수 있는 중공형 주조물 추출장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업분야에서 사용되는 각종 파이프 또는 플랜지 등과 같은 원통 또는 다각의 중공형 제품들은 단조 또는 주물(Casting) 등으로 반제품을 제조한 후 기계가공을 하여 원하는 형상과 치수로 가공하여 최종 완성된 제품으로 사용한다.

단조는 고체인 금속재료를 일정온도까지 가열하여 해머 등으로 두드리거나 가압하는 기계적 방법으로 일정한 형상을 제조하는 공법으로 냉간단조와 열간단조로 구분된다.

단조로 각종 중공형 제품을 제조하는 방법은 평판을 여러 중공형으로 절단한 후 원하는 형상으로 단조를 진행하여 최종 기계가공으로 제품을 완성한다.

따라서 단조로 중공형 제품을 제조할 때에는 재료의 손실이 크고, 작업시간도 많이 소요되어 생산성이 크게 저하되고 있는 실정이다.

주물(Casting)은 용해된 금속인 용탕을 견딜 수 있는 주형에 중력, 압력, 원심력 등을 이용해 용해된 금속인 용탕을 주입하여 응고시켜 만들어진 제품을 말한다.

주물에 사용되는 공법은 사용되는 금속이나, 주형의 종류, 용해된 금속을 주형에 유입시키는 방법에 따라 분류된다.

주물은 사용하는 금속에 따라 주철주물, 알루미늄합금주물, 구리합금주물 등으로 분류되며, 주형의 재료에 따라 사형주조, 금형주조, 셸몰드 등으로 분류된다.

또한 용해된 금속인 용탕을 주형에 주입하는 방법에 따라, 중력을 이용하는 중력주조, 용탕을 가압하여 주형에 밀어 넣는 다이캐스팅(Die Casting), 회전하는 금형에 용융금속인 용탕을 주입하고 금형의 원심력을 이용하여 제품을 주조하는 원심주조 등으로 분류된다.

일반적으로 중공형상의 제품을 제조하기 위하여 사용되는 주물 방식은 중력주조인 금형주조와, 사형주조, 등이 사용되고 있다.

상기와 같이 주물에 의해 생산되는 중공형의 주조물은 주조물이 공냉식으로 완전히 냉각한 다음에 금형에서 추출한다.

이는, 주조물이 고온이므로 작업자가 주조물을 추출하기 용이하지 않아 주조물이 완전히 냉각 후 작업자가 주조물을 금형에서 추출하는 것이다.

따라서, 주조물이 작업자가 작업하기 용이한 온도까지 냉각되기 위해 경과 되는 시간이 오래 걸리므로 그 시간 동안 금형을 다시 사용할 수 없어 생산성이 현저히 저하되는 문제점이 있다.

또한, 주조물이 금형 내에 있으므로 주조물이 냉각되는 시간은 더욱 오려 걸리게 된다.

그러므로, 주조물의 생산량을 늘리기 위해서는 다수의 금형이 필요로 하고, 다수의 금형에서 주조물의 생산하기 위한 생산설비 및 작업공간을 별도로 더 구비하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 주조물의 추출이 용이하지 않으므로 인하여 주조물의 추출시 별도의 구조물을 상부에 설치하거나 금형을 분해하는 등의 추출작업을 위한 작업이 별도로 이루어져야 하는 불편함이 있다.

본 발명은 중공형 주조물의 추출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중공형으로 주조된 주조물을 일정시간 냉각 후 고온의 상태에서도 중공형 주조물을 간단히 추출할 수 있는 중공형 주조물 추출장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 중공형 주조물 추출장치는 기둥형상으로 구비되고, 상부에 고리가 구비되며, 하부에 적어도 하나 이상의 지지부재가 외측으로 돌출되게 배열된 본체와; 상기 지지부재에 각각 고정되어 주조물의 고정 또는 해제를 위해 전.후진 되는 추출부재; 및 상기 추출부재에 동력을 전달하는 동력수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 지지부재는 적어도 둘 이상 열 이하로 구비됨이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 추출부재는 유압실린더로 구비되어 피스톤이 전.후진 됨이 바람직하다.

본 발명에 따른 중공형 주조물 추출장치는 고온상태의 중공형 주조물의 추출이 용이함으로 금형의 재 가동시간을 단축하여 별도의 금형 및 생산시설의 필요없이 생산량을 증가할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한, 고온의 주조물을 별도의 적재공간에 적재함으로 주조물의 냉각속도를 빠르게 하여 제품출하 시간을 현저히 줄 일수 있는 효과가 있다.

더욱이, 추출장치의 구조가 간단하여 추출장치의 제작이 용이하고, 제어가 용이하여 누구나 작동가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시 예의 추출장치를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 추출장치가 금형에 삽입되는 상태를 도시한 사용상태 측면도.
도 3은 도 2의 추출장치가 금형 내에서 작동되는 상태를 도시한 순서도로서,
(a)는 주조물을 고정하기 전 상태의 평면도, (b)는 주조물이 고정된 상태의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 추출기에 의해 주조물이 추출되는 상태를 도시한 사용상태 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 다른 실시 예 추출장치를 도시한 평면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 중공형 주조물 추출장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 추출장치의 설명은 원심주조에 의해 주조되는 원통형상의 중공 주조물을 대상으로 설명하기로 한다.

이는, 본 발명의 일 실시 예를 설명하기 위한 한 예의 주조방법에 관한 것으로서, 중공형 주조물을 주조하기 위한 기타 여러 가지 주조방법에도 적용가능한 것으로 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 추출장치(10)는 본체(20), 추출부재(30), 동력수단(40)으로 구성된다.

본체(20)는 기둥형상으로 형성되고, 상부에 고리(22)가 구비되며, 하부에 적어도 하나 이상의 지지부재(24)가 외측으로 돌출되게 배열되게 구성된다.

아울러, 도면에는 본체(20)가 H빔 기둥형상으로 도시되었으나 이는 본 발명을 실시하기 위한 한 예를 도시한 것으로, 여러 형상의 기둥형상으로 형성될 수 있는 것으로 그 한 예로 원형 또는 사각 내지 다각형의 기둥형상으로도 본체가 형성될 수 있다.

상기 지지부재(24)는 주조물의 내측에 삽입되기 위해 동일한 길이로 적어도 둘 이상 열 이하로 균일하게 배열되어 본체(20) 하부 외측으로 연장 돌출되게 구비된다.

상기 지지부재(24)의 배열숫자는 중공형 주조물(12)의 크기 및 무게와 형상에 따라 자유로이 변경 가능한 것이다.

도면에는 지지부재(24)가 셋으로 배열되게 도시되었으나, 이는 본 발명을 실시하기 위한 한 예를 도시한 것으로 사용자가 현장 또는 중공형 주조물(12)에 따라 갯수 및 길이를 자유로이 변경 가능한 것이다.

추출부재(30)는 상기 지지부재(24)에 각각 용접 등의 방법으로 고정되며, 유압에 의해 구동되는 유압실린더로 구성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 추출부재(30)의 피스톤(32) 끝단은 구형으로 형성되어 중공형 주조물(12)의 내측면을 최소한의 면적으로 압착 고정할 수 있다.

물론, 상기 피스톤(32) 끝단의 형상은 중공형 주조물(12)의 형상에 따라 자유로이 변경 가능한 것이다.

그 한 예로 사각형과 같은 다각형의 중공형 주조물의 추출을 더욱 용이하게 하기 위해 피스톤 끝단에 수개의 돌기를 만들어 제품 추출시 미끄러짐을 방지할 수 있다.

아울러, 도면에는 추출부재(30)가 지지부재(24) 상부에 고정된 것으로 도시되었으나, 이는 본 발명을 실시하기 위한 한 예를 도시한 것으로 사용자가 현장 또는 중공형 주조물(12)의 구조에 따라 추출부재(30)가 지지부재(24)의 상.하.좌.우에 자유로이 변경 고정할 수도 있다.

동력수단(40)은 본체(20) 상부 어느 일측에 고정되는 유압모터 또는 유압펌프로 동력부재(42)가 구비되어 각각의 추출부재(30)에 동일한 압력으로 동시에 유압호스(44)에 의해 동력이 전달되게 구비된다.

이를 위하여 분배기(46)에 의해 동력이 동일한 압력으로 동시에 분배됨이 바람직하고, 별도의 압력게이지(미부호)에 의해 항시 사용자가 압력을 체크 할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 유압호스(44)를 보호하기 위해 보호커버(48)가 더 구비되어 유압호스(44)가 고온에 보호됨이 바람직하다.

아울러, 본 발명에 따른 추출장치(10)는 외부에서 사용자에 의해 제어되는 제어부재(미도시)가 더 구비되어 사용됨은 물론이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 중공형 주조물 추출장치의 일실시 예로 원심주조에서 주조물을 추출하기 위한 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이 원심주조기의 금형(14)의 금형 내에 추출장치가 위치되기 위해서는 다음과 같은 선행 과정이 이루어진다.

원심주조에 의해 원통 형상의 중공형 주조물(12)로 주조되고, 상기 원심주조의 금형(14) 상부 뚜껑이 개방된 상태에서, 일정시간 공냉식으로 냉각된다.

이때, 냉각되는 중공형 주조물(12)은 냉각 수축되어 금형(14)과 상호 이격 되어 중공형 주조물(12)의 추출이 용이한 상태가 된다.

그러나, 아직 중공형 주조물(12)은 고온의 상태를 유지하고 있어 작업자가 중공형 주조물(12)의 추출이 용이하지 않은 상태에서 본 발명의 추출장치(10)가 상기 원심주조기 상부로 이송된다.

이때, 상기 본체(20)의 상부에 구비된 고리(22)에 의해 크레인과 같은 별도의 이송장치(미도시)에 의한 추출장치(10)의 이송이 용이하다.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 추출장치(10)가 원심주조기 중앙에 정 위치된 상태에서 상기 추출장치(10)가 하강하게 되며, 상기 추출장치(10)의 추출부재(30)가 중공형 주조물(12)의 상부 내측을 압착하기 용이한 위치에 위치하여 정지하게 된다.

상기와 같이 금형(14) 내에 하강 된 추출장치(10)는 도 3 (a)에 도시된 바와 같이 원심주조기의 정 중앙에 위치된다.

그리고, 도 3 (b)에 도시된 바와 같이 추출부재(30)의 피스톤(32)의 전진으로 인해 피스톤(32)의 끝단이 중공형 주조물(12)의 내측면을 압착하여 추출부재(30)에 의해 중공형 주조물(12)과 추출장치(10)가 상호 고정된다.

이때, 상기 추출부재(30)는 동력수단(40)에 의해 동일한 압력을 동시에 공급받음으로 중공형 주조물(12)에 추출장치(10)가 어느 한쪽의 치우침 없이 동일한 위치에서 동일하게 고정되게 된다.

상기와 같이 추출장치(10)에 고정된 중공형 주조물(12)은 도 4에 도시된 바와 같이 추출장치(10)에 의해 상부로 상승하며 금형(14)에서 추출된다.

물론, 추출된 중공형 주조물은 별도의 적재 장소에 적재되어 냉각됨으로 중공형 주조물의 냉각속도는 더욱 빨라진다.

도 5에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 다른 실시 예의 추출장치(10a)의 구성 및 작동관계는 도 1 내지 도 4에 설명된 본 발명의 일실시 예와 그 구성 및 동작관계가 대동소이함으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다만, 도 5에 도시된 바와 같이 사각통 형상의 중공형 주조물(12a)을 추출하기 위해 본체(20a)의 지지부재(24a) 및 추출부재(30a)가 넷으로 구성되어 다각을 이룬 중공형 주조물(12a)의 추출 또한 용이한 것이다.

바람직하게는, 중공형 주조물의 형상에 따른 지지부재의 길이는 변경가능한 것으로서, 그 한 예로 직사각형상의 중공형 주조물의 경우 양측의 지지부재의 길이가 더 길게 구비될 수도 있다.

그러므로, 본 발명에 따른 중공형 주조물 추출장치는 고온상태의 중공형 주조물의 추출이 용이함으로 금형의 재 가동시간이 단축되어 별도의 금형 및 생산시설의 필요없이 생산량이 증가한다.

아울러, 고온의 주조물을 별도의 적재공간에 적재함으로 주조물의 냉각속도 탁월하게 빨라짐으로 제품출하 시간을 현저히 줄일 수 있다.

또한, 고온의 주조물에 의한 사용자의 사고 위험을 사전에 방지할 수 있다.

더욱이, 추출장치의 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 제어가 용이하다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 중공형 주조물의 추출장치를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10,10a: 추출장치 12,12a: 중공형 주조물
14: 금형 20,20a: 본체
22: 고리 24,24a: 지지부재
30,30a: 추출부재 32: 피스톤
40: 동력수단 42: 동력부재
44: 유압호스 46: 분배기
48: 보호커버

Claims (3)

1. 기둥 형상으로 구비되고, 상부에 고리가 구비되며, 하부에 적어도 하나 이상의 지지부재가 외측으로 돌출되게 배열된 본체와;
   상기 지지부재에 각각 고정되어 주조물의 고정 또는 해제를 위해 유압실린더로 구비되어 피스톤이 전.후진 되며, 상기 피스톤의 끝단은 구형으로 구비되는 추출부재; 및
   상기 추출부재에 동력을 전달하기 위해 상기 본체 상부 어느 일측에 고정되는 유압모터 또는 유압펌프로 동력부재가 구비되며, 상기 추출부재에 동일한 압력으로 동시에 전달하기 위한 분배기 및 유압호스가 구비되며, 상기 유압호스는 보호커버에 의해 보호되는 동력수단으로 구성됨을 특징으로 하는 중공형 주조물 추출장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지부재는 적어도 둘 이상 열 이하로 구비됨을 특징으로 하는 중공형 주조물 추출장치.
   
3. 삭제

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