KR20070024675A - Integrated metal processing facility - Google Patents

Abstract

A system and method for forming and heat treating a metal casting are provided. ® KIPO & WIPO 2007

Description

통합 금속 처리 설비{INTEGRATED METAL PROCESSING FACILITY}Integrated metal processing plant {INTEGRATED METAL PROCESSING FACILITY}

전통적으로, 금속 캐스팅을 형성하기 위한 종래의 공정에서, 내부에 형성된 양호한 캐스팅의 외부 형상을 갖는 내부 챔버를 구비한 금속 다이 또는 모래 주형과 같은 주형은 용융 금속으로 채워진다. 캐스팅의 내부 형상을 형성하는 모래 코어는 용융 금속이 코어에 대하여 고형화될 때 캐스팅의 내부의 세부를 형성하도록 주형 내에 수용되거나 혹은 위치된다. 캐스팅의 용융 금속이 고형화된 이후에, 캐스팅은 일반적으로 캐스팅의 열처리, 모래 코어 및/또는 주형으로부터의 모래의 제거, 및 요구되는 다른 공정을 위하여 처리 노(furnace)로 이동된다. 열처리 공정은 주어진 특정한 용도를 위한 바람직한 물리적 특성을 달성하도록 금속 캐스팅 또는 금속 합금을 온도 조절한다.Traditionally, in conventional processes for forming metal castings, molds such as metal dies or sand molds with an inner chamber having an outer shape of a good casting formed therein are filled with molten metal. The sand core forming the inner shape of the casting is contained or positioned within the mold to form details of the interior of the casting when the molten metal solidifies with respect to the core. After the molten metal of the casting has solidified, the casting is generally transferred to a treatment furnace for heat treatment of the casting, removal of sand from the sand core and / or mold, and other processes required. The heat treatment process thermostats the metal casting or metal alloy to achieve the desired physical properties for a given particular application.

일반적으로, 포오링(fouring) 스테이션으로부터 열처리 스테이션으로의 이송 동안에, 그리고 특히 캐스팅이 상당량의 시간 동안 그대로 있도록 허용된다면, 캐스팅은 주조 또는 금속 처리 설비의 주변 환경에 노출될 수도 있다. 결과적으로, 캐스팅은 용융 또는 반용융 온도로부터 급속히 냉각되는 경향이 있다. 캐스팅의 어떤 냉각이 캐스팅을 고형화하기 위해서 필요하지만, 캐스팅의 온도가 더 떨어질수록, 캐스팅의 처리 임계 온도(본 명세서에서 "처리 제어 온도"라고 칭함) 아래로 캐스팅이 오래 유지될수록, 양호한 열처리 온도까지 캐스팅을 가열하고 캐스팅을 열처리하기 위해 더 오랜 시간이 요구된다. 예를 들어, 어떤 종류의 금속을 위하여, 캐스팅이 그 제어 온도 아래로 떨어지는 매분의 시간 동안, 적어도 약 4분의 여분의 열처리 시간이 양호한 결과에 도달하도록 요구된다. 따라서, 겨우 10분 동안 금속 캐스팅을 위한 처리 제어 온도 아래로 떨어지더라도, 양호한 물리적 특성을 달성하도록 적어도 약 40분의 추가적인 열처리 시간이 요구될 수도 있다. 그러므로, 일반적으로, 캐스팅은 양호한 열처리 효과를 달성하기 위해서 2 내지 6 시간 동안, 어떤 경우에는 더 길게, 열처리 된다. 이것은 에너지의 이용을 보다 크게 하고, 따라서 열처리 비용도 더 증가시키는 결과를 초래한다. In general, the casting may be exposed to the surrounding environment of the casting or metal processing facility during the transfer from the fouring station to the heat treatment station, and in particular if the casting is allowed to remain for a considerable amount of time. As a result, the casting tends to cool rapidly from the melting or semi-melting temperature. Some cooling of the casting is required to solidify the casting, but the lower the temperature of the casting, the longer the casting is maintained below the casting's treatment threshold temperature (referred to herein as " process control temperature ") to a good heat treatment temperature. Longer time is required to heat the casting and heat treat the casting. For example, for any kind of metal, an extra heat treatment time of at least about 4 minutes is required to reach good results for every minute of time that the casting falls below its control temperature. Thus, even if it falls below the process control temperature for metal casting for only 10 minutes, an additional heat treatment time of at least about 40 minutes may be required to achieve good physical properties. Therefore, in general, the casting is heat treated for 2 to 6 hours, in some cases longer, to achieve a good heat treatment effect. This results in greater use of energy, and thus more heat treatment costs.

간단히 기술하면, 본 발명은 일반적으로 금속 또는 금속 합금으로부터 형성된 캐스팅을 포오링, 형성, 열처리, 및 처리하기 위한 통합 금속 처리 설비를 포함한다. 통합 금속 처리 설비는 일반적으로 알루미늄 또는 철, 또는 금속 합금과 같은 용융 금속이 영구 금속 주형, 또는 반영구 주형, 또는 모래 주형과 같은 주형 또는 다이 내로 부어지는 포오링 스테이션을 포함한다. 이후에 주형은 포오링 스테이션의 포오링 또는 캐스팅 위치로부터, 캐스팅이 그 주형으로부터 제거되거나 열처리 라인으로 이송되는 이송 위치로 이송된다. 이송 기구는 일반적으로 로봇 팔, 크레인, 오버헤드 호이스트(overhead hoist), 푸셔, 컨베이어, 또는 유사한 운반 기구를 포함한다. 또한, 이 같은 기구는 캐스팅을 그 주형으로부터 제거하고 캐스팅을 열처리 라인으로 이송하도록 사용될 수도 있다. 포오링 스테이션으로부터 이송 위치 및/또는 열처리 라인으로의 이 이송 동안, 캐스팅의 용융 금속은 캐스팅을 형성하기에 충분한 정도로 냉각하도록 허용된다.Briefly described, the present invention generally includes an integrated metal processing facility for pouring, forming, heat treating, and treating castings formed from metals or metal alloys. Integrated metal processing facilities generally include a poing station in which molten metal, such as aluminum or iron, or a metal alloy, is poured into a mold or die, such as a permanent metal mold, or a semi-permanent mold, or a sand mold. The mold is then transferred from the poing or casting position of the poing station to a transfer position where the casting is removed from the mold or transferred to the heat treatment line. The transport mechanism generally includes a robotic arm, a crane, an overhead hoist, a pusher, a conveyor, or a similar transport mechanism. Such an apparatus may also be used to remove the casting from its mold and transfer the casting to a heat treatment line. During this transfer from the poing station to the transfer location and / or heat treatment line, the molten metal of the casting is allowed to cool to a degree sufficient to form the casting.

열처리 라인 또는 유닛은 처리 온도 제어 스테이션, 열처리 스테이션 또는 일반적으로 하나 이상의 노 챔버를 갖는 노, 및 선택적으로 열처리 스테이션으로부터 일반적으로 하류에 위치된 퀀치(quench) 스테이션을 포함한다. 처리 온도 제어 스테이션은 일반적으로 캐스팅이 열처리 스테이션 내로 도입되기 전에 수용되는 긴 챔버 또는 터널일 수도 있다. 챔버는 방사 가열기, 적외선, 유도, 대류, 전도 또는 다른 형태의 가열 요소와 같은 일련의 열원을 포함할 수도 있다. 처리 온도 제어 스테이션의 벽 및 천정은 캐스팅 및/또는 주형이 챔버를 통해 이동할 때 그들을 향해 열을 방사하거나 지향하게 하는 방사 물질을 또한 포함할 수도 있다. 대안적으로, 적외선 및 유도 가열 요소, 대류, 전도, 또는 다른 형태의 열원과 같은 방사열 요소를 포함하는 일련의 열원은 캐스팅 또는 주형이 포오링 스테이션으로부터 열처리 스테이션으로 이송될 때 캐스팅 또는 주형에서 열을 지향하도록 이용될 수도 있다. 또한, 가열 요소 또는 열원은 캐스팅 및/또는 모래 주형을 가열하기 위해 이송 기구에 직접 장착될 수 있다.The heat treatment line or unit comprises a treatment temperature control station, a heat treatment station or a furnace generally having one or more furnace chambers, and optionally a quench station located generally downstream from the heat treatment station. The processing temperature control station may generally be an elongated chamber or tunnel that is housed before the casting is introduced into the heat treatment station. The chamber may include a series of heat sources such as radiant heaters, infrared, inductive, convection, conducting or other forms of heating elements. The walls and ceiling of the processing temperature control station may also include radiating materials that radiate or direct heat towards them as the casting and / or mold moves through the chamber. Alternatively, a series of heat sources, including infrared and induction heating elements, radiating heat elements such as convection, conduction, or other forms of heat sources, may dissipate heat in the casting or mold when the casting or mold is transferred from the poling station to the heat treatment station. It may be used to direct. In addition, the heating element or heat source may be mounted directly to the transfer mechanism for heating the casting and / or sand mold.

캐스팅 및/또는 내부에 캐스팅을 갖춘 주형이 처리 온도 제어 스테이션을 통과할 때, 캐스팅의 냉각이 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 억제된다. 일반적으로 처리 제어 온도는, 캐스팅이 고형화되기에 충분한 양 또는 정도로 냉각되도록, 금속 캐스팅을 위해 요구된 용해 열처리 온도 아래의 온도이지만, 그 아래에서 캐스팅을 용해 열처리 온도까지 상승시키고 이후에 캐스팅을 열처리하는데 요구된 시간은 기하급수적으로 증가한다. 캐스팅은 캐스팅이 열처리 스테이션에 진입할 때까지 그 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 유지된다.When the casting and / or the mold having the casting therein passes through the processing temperature control station, cooling of the casting is suppressed at or above the processing control temperature. Generally, the process control temperature is a temperature below the melt heat treatment temperature required for the metal casting so that the casting is cooled to an amount or degree sufficient to solidify, but below that the casting is raised to the melt heat treatment temperature and subsequently heat treated to the casting. The time required increases exponentially. The casting is maintained at or above its processing control temperature until the casting enters the heat treatment station.

캐스팅의 냉각을 억제하고 이후에 금속 캐스팅을 위하여 실질적으로 처리 제어 온도에서 또는 그 이상인 온도에서 캐스팅을 유지함으로써, 캐스팅을 열처리하는데 요구된 시간은 상당히 감소될 수 있다. 이에 따라, 캐스팅을 위한 포오링 스테이션의 출력은 증가될 수 있고 캐스팅을 위한 전체 처리 및 열처리 시간은 감소될 수 있다.By inhibiting the cooling of the casting and subsequently maintaining the casting at a temperature substantially above or above the process control temperature for the metal casting, the time required to heat the casting can be significantly reduced. Thus, the output of the poing station for casting can be increased and the overall processing and heat treatment time for casting can be reduced.

열처리 노 내로 진입하기 전에, 캐스팅은 진입 영역을 통과한다. 캐스팅의 온도는 그 온도가 미리 설정되거나 미리 정해진 거절 온도 아래로 떨어지는가를 결정하도록 모니터링할 수도 있다. 만약 캐스팅의 온도가 거절 온도에 동등하거나 미만이라면, 캐스팅은 어떤 적합한 수단을 이용하여 열처리 라인으로부터 제거될 수도 있다. 만약 캐스팅이 용인된다면, 열처리를 위하여 열처리 노로 진행한다.Before entering the heat treatment furnace, the casting passes through the entry zone. The temperature of the casting may be monitored to determine if the temperature falls below a predetermined or predetermined rejection temperature. If the casting temperature is less than or equal to the rejection temperature, the casting may be removed from the heat treatment line using any suitable means. If casting is tolerated, proceed to the heat treatment furnace for heat treatment.

열 처리 유닛은 모래 코어 및/또는 주형의 제거 및/또는 재생(reclaim)을 보조하는 노를 포함할 수도 있다. 이후에, 캐스팅은 부가적인 처리, 예를 들어 퀀칭, 에이징, 및/또는 다른 열처리를 받을 수 있다.The heat treatment unit may include a furnace to assist in the removal and / or reclaim of sand cores and / or molds. Thereafter, the casting may be subjected to additional processing, for example quenching, aging, and / or other heat treatment.

본 발명의 여러 가지의 목적, 특징 및 장점이 첨부 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 참조하면 당업자에게 명백해질 것이다.Various objects, features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art upon reading the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings.

도1A는 본 발명의 다양한 태양에 따른 예시적 금속 처리 시스템의 개략적인 도면이다.1A is a schematic diagram of an exemplary metal processing system in accordance with various aspects of the present invention.

도1B는 본 발명의 다양한 태양에 따른 다수의 포오링 스테이션으로부터 열처리 유닛으로의 캐스팅의 수집 및 이송을 도시하는 다른 예시적 금속 처리 시스템의 개략적인 도면이다.1B is a schematic diagram of another exemplary metal processing system illustrating the collection and transfer of casting from a plurality of poing stations to a heat treatment unit in accordance with various aspects of the present invention.

도1C는 본 발명의 다양한 태양에 따른 주형으로부터 냉경부(chill) 제거를 갖춘 또 다른 예시적 금속 처리 시스템의 개략적인 도면이다.1C is a schematic diagram of another exemplary metal processing system with chill removal from a mold in accordance with various aspects of the present invention.

도1D는 가열 장치를 포함하는 이송 기구를 도시하는, 본 발명의 다양한 태양에 따른 또 다른 예시적 시스템의 개략적인 도면이다.1D is a schematic diagram of another exemplary system according to various aspects of the present invention, showing a transfer mechanism including a heating device.

도2A는 본 발명의 다양한 태양에 따른 예시적 처리 온도 제어 스테이션 및 열처리 스테이션의 상부 평면도이다.2A is a top plan view of an exemplary process temperature control station and heat treatment station, in accordance with various aspects of the present invention.

도2B는 도2A에서 도시된 처리 온도 제어 스테이션 및 열처리 스테이션의 측정면도이다.FIG. 2B is a measurement side view of the processing temperature control station and the heat treatment station shown in FIG. 2A.

도3은 본 발명의 다양한 태양에 따른 예시적 일괄 처리 시스템의 사시도이다.3 is a perspective view of an exemplary batch processing system in accordance with various aspects of the present invention.

도4A 및 도4B는 본 발명의 다양한 태양에 따른 대류 열원을 포함하는 예시적 처리 온도 제어 스테이션을 도시한다.4A and 4B illustrate an exemplary process temperature control station including a convective heat source in accordance with various aspects of the present invention.

도5A 및 도5B는 본 발명의 다양한 태양에 따른 직접 가열/충돌 열원을 포함하는 다른 예시적 처리 온도 제어 스테이션을 도시한다.5A and 5B illustrate another exemplary process temperature control station that includes a direct heating / impacting heat source in accordance with various aspects of the present invention.

도6A 및 도6B는 본 발명의 다양한 태양에 따른 방사 열원을 포함하는 다른 예시적 처리 온도 제어 스테이션을 도시한다.6A and 6B illustrate another exemplary process temperature control station including a radiant heat source in accordance with various aspects of the present invention.

같은 참조부호는 여러 개의 도면을 통해 같은 부분을 언급하는 도면을 더욱 상세하게 이제 참조하면, 도1A 내지 도3은 야금의 캐스팅을 처리하기 위한 예시적인 통합 금속 처리 설비 또는 시스템(5) 및 방법을 개략적으로 도시한다. 금속 캐스팅은 당업자에게 일반적으로 잘 알려져 있고 전통적인 캐스팅 처리는 참조 목적을 위하여 단지 간단하게 기술될 것이다. 본 발명은 알루미늄, 철, 강, 및/또는 다른 형태의 금속 및 금속 합금 캐스팅을 형성하기 위하여 금속 캐스팅 처리를 포함하는 어떤 형태의 캐스팅 처리에서 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.Referring now to the drawings in which like reference numbers refer to like parts throughout the several views, FIGS. 1A-3 illustrate an exemplary integrated metal processing facility or system 5 and method for treating metallurgical casting. Shown schematically. Metal casting is generally well known to those skilled in the art and traditional casting processes will be described simply for reference purposes. It will be appreciated that the present invention can be used in any type of casting treatment, including metal casting treatment, to form aluminum, iron, steel, and / or other types of metal and metal alloy castings.

도1A에 도시된 바와 같이, 용융 금속 또는 금속 합금(M)은 일반적으로 실린더 헤드, 엔진 블록, 또는 유사한 캐스트 부품과 같이 캐스팅(12)을 형성하기 위한 포오링 또는 캐스팅 스테이션(11)에서 다이 또는 주형(10) 내로 부어진다. 각각의 주형은 선택적으로 영구 주형 또는 다이일 수 있고, 강, 캐스트 철, 또는 당 업계에 알려진 다른 재료와 같은 금속으로부터 형성된다. 이러한 주형은 그로부터 캐스팅의 개방 및 제거를 쉽게 하기 위하여 조가비 모양의 설계를 가질 수도 있다. 대안적으로, 또한 주형은 "정밀 모래 주형" 종류의 주형 및/또는 "그린 모래 주형"일 수 있고, 이것은 모래 캐스팅 코어(13)와 유사한, 당 업계에 알려진 바와 같이 페놀 수지 또는 다른 결합제와 같은 결합제로 혼합된 실리카 모래 또는 지르콘 모래와 같이 모래 재료로 형성된다. 주형은 또한 반영구적 모래 주형일 수도 있고, 이것은 일반적으로 모래와 결합제 재료, 강과 같은 금속, 또는 두 종류의 재료의 혼합으로부터 형성된 외부 주형 벽을 갖는다.As shown in Fig. 1A, the molten metal or metal alloy (M) is generally a die or die in a poring or casting station 11 for forming a casting 12, such as a cylinder head, engine block, or similar cast part. Pour into mold 10. Each mold may optionally be a permanent mold or die and is formed from a metal, such as steel, cast iron, or other materials known in the art. Such a mold may have a clamshell design to facilitate opening and removal of the casting therefrom. Alternatively, the mold may also be a mold of the "fine sand mold" type and / or "green sand mold", which is similar to the sand casting core 13, such as phenolic resins or other binders, as known in the art. It is formed of a sand material, such as silica sand or zircon sand mixed with a binder. The mold may also be a semi-permanent sand mold, which generally has an outer mold wall formed from sand and a binder material, a metal such as steel, or a mixture of two kinds of materials.

용어 "주형"은 특정한 종류의 주형이 지칭되는 것을 제외하고 영구 또는 금 속 다이, 반영구 및 정밀 모래 주형 종류의 주형, 및 다른 금속 캐스팅 주형을 포함하는, 상술된 바와 같이 일반적으로 모든 종류의 주형을 언급하도록 이후에 사용될 것이다. 또한, 아래에 기술된 다양한 실시예에서, 특정한 종류의 주형 및/또는 열처리 공정이 지칭되지 않는다면, 본 발명은 영구 주형으로부터 제거되거나, 결합한 열처리 및 모래 주형 파손 및 모래 재생을 위하여 모래 주형 내에서 유지되는 캐스팅을 열처리하기 위하여 사용될 수 있다.The term “mould” generally refers to all types of moulds, as described above, including permanent or metal dies, semi-permanent and precision sand mould types, and other metal casting moulds, except where specific types of moulds are referred to. Will be used later to mention. In addition, in the various embodiments described below, unless a particular kind of mold and / or heat treatment process is referred to, the present invention may be removed from a permanent mold or maintained in a sand mold for combined heat treatment and sand mold breakage and sand regeneration. It can be used to heat treat the casting.

도1A에서 도시된 바와 같이, 각각의 주형(10)은 일반적으로 용융 금속이 캐스팅(12) 내로 수용되어 형성되는 내부 캐비티(cavity)(18)를 집합적으로 형성하는 하부 벽 또는 저부(17), 측벽(14), 및 상부 벽 또는 상단부(18)를 포함한다. 포오링 개구(19)는 각각의 주형의 상부 벽 또는 상단부(16) 내에 형성되고, 각각의 주형을 통해 용융 금속의 통로를 위한 내부 캐비티와 연통하고 포오링 스테이션(11)에서 내부 캐비티(18) 내로 연통한다. 도1A 내지 도1C에서 지시된 바와 같이, 포오링 스테이션(11)은 일반적으로 주형 내로 용융 금속(M)을 붓기 위하여 쇳물 바가지 또는 유사한 기구(21)를 포함한다. 또한, 포오링 스테이션(11)은 하나 이상의 주형을, 용융 금속이 주형 내로 부어지는, 포오링 또는 캐스팅 위치(23)로부터, 캐스팅이 그 주형으로부터 제거되거나 혹은 내부에 캐스팅을 갖춘 주형이 포오링 스테이션으로부터 열처리를 위한 열처리 유닛(26) 또는 라인으로 이송되는, 이송 지점 또는 위치(24)로 이동시키는 회전목마, 피스톤, 인덱싱(indexing), 또는 유사한 운반 기구와 같은 컨베이어(22)를 포함한다. 용융 금속이 주형 내로 부어진 이후에, 주형은 이송 위치로 운반되고, 여기서 금속은 금속이 캐스팅 내로 고형화되도 록 필요한 만큼 다이 내에서 양호한 정도 또는 온도로 냉각되도록 허용된다. 이후에 캐스팅은 양호한 열처리 온도에서 열처리 된다.As shown in FIG. 1A, each mold 10 generally has a bottom wall or bottom 17 that collectively forms an interior cavity 18 in which molten metal is received and formed into the casting 12. , Sidewall 14, and top wall or top 18. A pore opening 19 is formed in the upper wall or top 16 of each mold, and communicates with the internal cavity for the passage of molten metal through each mold and at the pore station 11 the internal cavity 18. Communicate with me. As indicated in FIGS. 1A-1C, the poing station 11 generally includes a metal gouge or similar instrument 21 for pouring molten metal M into the mold. In addition, the pouring station 11 carries one or more molds from the pouring or casting position 23 where molten metal is poured into the mould, the casting being removed from the mold or the mold having a casting therein. A conveyor 22, such as a merry-go-round, piston, indexing, or similar conveying mechanism that is moved to a transfer point or location 24, transferred to a heat treatment unit 26 or line for heat treatment therefrom. After the molten metal is poured into the mold, the mold is transported to a transfer position, where the metal is allowed to cool to a good degree or temperature in the die as needed to allow the metal to solidify into the casting. The casting is then heat treated at a good heat treatment temperature.

금속 캐스팅이 냉각되어, 본 명세서에 "처리 제어 온도" 또는 "처리 임계 온도"로서 언급된 온도 또는 온도의 범위에 도달할 때, 그 아래에서 캐스팅을 열처리 온도로 상승시키고 열처리를 수행하도록 요구된 모든 시간이 상당히 증가함을 발견하였다. 본 발명에 의해 처리되는 캐스팅을 위한 처리 제어 온도는 캐스팅을 위해 사용되는 특정한 금속 및/또는 금속 합금, 캐스팅의 크기 및 형상, 및 수많은 다른 요인에 따라 변화될 수 있다는 것을 당업자라면 알 수 있을 것이다.When the metal casting has cooled to reach a temperature or range of temperatures referred to herein as a "treatment control temperature" or "treatment critical temperature", all of the required below to raise the casting to the heat treatment temperature and perform the heat treatment It was found that the time increased significantly. It will be appreciated by those skilled in the art that the process control temperature for the casting treated by the present invention may vary depending on the particular metal and / or metal alloy used for the casting, the size and shape of the casting, and numerous other factors.

일 태양에서, 처리 제어 온도는 어떤 합금 또는 금속을 위하여 약 400 ℃일 수도 있다. 다른 태양에서, 처리 제어 온도는 약 400 ℃ 내지 약 600 ℃ 일 수도 있다. 다른 태양에서, 처리 제어 온도는 약 600 ℃ 내지 약 800 ℃ 일 수도 있다. 또 다른 태양에서, 처리 제어 온도는 약 800 ℃ 내지 약 1100 ℃ 일 수도 있다. 또 다른 태양에서, 처리 제어 온도는 어떤 합금 또는 금속, 예를 들어 철을 위하여 약 1000 ℃ 내지 약 1300 ℃ 일 수도 있다. 하나의 특정한 예에서, 알루미늄/구리 합금은 처리 제어 온도가 약 400 ℃ 내지 약 470 ℃ 일 수도 있다. 이 예에서, 처리 제어 온도는 일반적으로 대부분의 구리 합금을 위하여 용해 열처리 온도 아래이고, 이것은 일반적으로 약 475 ℃ 내지 약 495 ℃이다. 특정한 예시가 본 명세서에 제공되었지만, 처리 제어 온도는 캐스팅을 위해 사용되는 특정한 금속 및/또는 금속 합금, 캐스팅의 크기 및 형상, 및 수많은 다른 요인에 따라 어떤 온도가 될 수도 있다.In one aspect, the process control temperature may be about 400 ° C. for any alloy or metal. In other aspects, the process control temperature may be between about 400 ° C and about 600 ° C. In other aspects, the process control temperature may be between about 600 ° C and about 800 ° C. In another aspect, the process control temperature may be about 800 ° C to about 1100 ° C. In another aspect, the process control temperature may be about 1000 ° C. to about 1300 ° C. for any alloy or metal, for example iron. In one particular example, the aluminum / copper alloy may have a process control temperature of about 400 ° C to about 470 ° C. In this example, the process control temperature is generally below the melt heat treatment temperature for most copper alloys, which is generally about 475 ° C to about 495 ° C. Although specific examples have been provided herein, the process control temperature may be any temperature depending on the particular metal and / or metal alloy used for the casting, the size and shape of the casting, and numerous other factors.

금속 캐스팅이 양호한 처리 제어 온도 범위 내에 있을 때, 캐스팅은 일반적으로 바람직하게 고형화하도록 충분히 냉각될 것이다. 그러나, 만약 금속 캐스팅이 그 처리 제어 온도 아래에서 냉각되도록 허용된다면, 캐스팅은 금속 캐스팅이 양호한 열처리 온도, 예를 들어 알루미늄/구리 합금을 위하여 약 475 ℃ 내지 약 495 ℃, 또는 알루미늄/마그네슘 합금을 위하여 약 510 ℃ 내지 약 570 ℃인 양호한 열처리 온도에 도달하도록 하기 위해서 처리 제어 온도 아래에서 냉각되는 각 분을 위하여 추가적인 약 4분 이상 가열될 필요가 있을 수도 있다. 따라서, 만약 캐스팅이 짧은 시간일지라도 처리 제어 온도 아래로 냉각된다면, 캐스팅을 적절하게 그리고 완벽하게 열처리하도록 요구된 시간은 상당히 증가할 수도 있다. 또한, 도1B, 도1C, 및 도1D에서 도시된 바와 같이, 여러 개의 캐스팅이 단일 배치(batch)로 열처리 스테이션을 통과하는 일괄 처리 시스템에서, 캐스팅의 전체 배치를 위한 열처리 시간은 배치에서 가장 낮은 온도로 캐스팅을 위하여 요구된 열처리 시간에 기초한다. 결과적으로, 배치에서 캐스팅 중 하나가 그 처리 제어 온도 아래의 온도로, 예를 들어 약 10분 동안 냉각된다면, 전체 배치는 일반적으로 모든 캐스팅이 적절하게 그리고 완벽하게 열처리되는 것을 보장하도록, 예를 들어 추가적인 40분 이상 동안 열처리하는 것이 필요할 것이다.When the metal casting is within a good process control temperature range, the casting will generally be sufficiently cooled to solidify preferably. However, if the metal casting is allowed to cool below its processing control temperature, then the casting may be performed for a good heat treatment temperature of the metal casting, for example about 475 ° C. to about 495 ° C. for aluminum / copper alloys, or for aluminum / magnesium alloys. In order to reach a good heat treatment temperature of about 510 ° C. to about 570 ° C., it may be necessary to heat an additional about 4 minutes or more for each minute cooled below the process control temperature. Thus, if the casting is cooled below the process control temperature even for a short time, the time required to properly and completely heat treat the casting may increase significantly. 1B, 1C, and 1D, in a batch system where multiple castings pass through a heat treatment station in a single batch, the heat treatment time for the entire batch of castings is lowest in the batch. Based on the heat treatment time required for casting to temperature. As a result, if one of the castings in the batch is cooled to a temperature below its processing control temperature, for example for about 10 minutes, then the entire batch will generally ensure that all castings are properly and completely heat treated, for example It will be necessary to heat treatment for an additional 40 minutes or more.

그러므로, 본 발명의 다양한 태양은 금속 캐스팅을 처리하는 통합 처리 설비 또는 시스템(5)(도1A 내지 도3) 및 방법을 지향한다. 다양한 시스템은, 금속의 처리 제어 온도에서 또는 그 이상의 온도로, 한편 캐스팅을 고형화시키도록 바람직한 그의 열처리 온도에 동등하거나 아래인 온도로, 용융 금속의 냉각을 억제하면서, 포오링 스테이션(11)으로부터 열처리 시스템 또는 유닛(26)으로 캐스팅을 이동 및/또는 이송하도록 설계된다. 이에 따라, 본 발명의 다양한 태양은 캐스팅이 실질적으로 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 유지하는 것을 보장하도록 캐스팅의 온도를 모니터링하는 시스템을 포함한다. 예를 들어, 열전쌍 또는 다른 유사한 온도 감지 장치 또는 시스템은 실질적으로 연속적인 모니터링을 제공하기 위해서 포오링 스테이션으로부터 열처리 노로의 캐스팅의 이동 경로를 따라 캐스팅 상에 또는 인접하여 위치되거나 이격된 위치에 위치될 수 있다. 대안적으로, 충분히 빈번하도록 결정된 간격에서 주기적인 모니터링이 사용될 수도 있다. 이러한 장치는 온도 측정 또는 감지 장치 및 열원이 금속 캐스팅을 위하여 실질적으로 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 캐스팅이 온도를 유지하기 위해서 상호 작용할 수 있도록 열원과 연통될 수도 있다. 캐스팅의 온도는 캐스팅 상의 또는 내의 하나의 특정한 위치에서 측정될 수도 있고, 캐스팅 상 도는 내의 복수의 위치에서 온도를 측정하여 계산된 평균 온도이거나, 특정한 응용을 위하여 필요하거나 바람직한 어느 다른 방식으로 측정될 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 예를 들어, 캐스팅의 온도는 캐스팅 상의 또는 내의 복수의 위치에서 측정될 수도 있고, 전체 온도 값이 검출된 가장 낮은 온도, 검출된 가장 높은 온도, 검출된 중간 온도, 검출된 평균 온도, 또는 그의 어느 조합이나 편차로 계산되거나 결정될 수도 있다.Therefore, various aspects of the present invention are directed to an integrated processing facility or system 5 (FIGS. 1A-3) and method for treating metal casting. Various systems are subjected to heat treatment from the pouring station 11 at a process control temperature of the metal or higher, while suppressing cooling of the molten metal to a temperature that is equal to or below its heat treatment temperature desirable to solidify the casting. It is designed to move and / or transfer the casting to the system or unit 26. Accordingly, various aspects of the present invention include a system for monitoring the temperature of a casting to ensure that the casting is maintained at or above the process control temperature. For example, a thermocouple or other similar temperature sensing device or system may be located on or adjacent to the casting or spaced apart along the travel path of the casting from the poling station to the heat treatment furnace to provide substantially continuous monitoring. Can be. Alternatively, periodic monitoring may be used at intervals determined to be sufficiently frequent. Such a device may be in communication with the heat source such that the temperature measuring or sensing device and the heat source can interact to maintain the temperature at or above the process control temperature for the metal casting. The temperature of the casting may be measured at one particular location on or in the casting, and the casting phase may be the average temperature calculated by measuring the temperature at multiple locations in the casting, or may be measured in any other way necessary or desirable for a particular application. You will see that. Thus, for example, the temperature of the casting may be measured at a plurality of locations on or within the casting, and the overall temperature value is determined by the lowest temperature detected, the highest temperature detected, the intermediate temperature detected, the average temperature detected, or Any combination thereof may be calculated or determined as a deviation.

부가적으로, 열처리 노 내로 진입하기 이전에, 캐스팅은 진입 또는 거절 영역(110)을 통과하고, 여기서 각각의 캐스팅의 온도는 캐스팅이 온도를 열처리 온도로 상승시키기 위해서 요구되는 정도로 그리고 에너지의 초과적인 양으로 냉각되는 가를 결정하도록 모니터링한다. 진입 영역은 일반적으로 다양한 도면을 통해 지시되는 바와 같이, 처리 제어 온도 스테이션 내에 포함되거나, 혹은 별도의 영역이 될 수도 있다. 캐스팅의 온도는 캐스팅의 온도가 미리 설정되거나 미리 정한 거절 온도에 도달하거나 그 아래로 떨어지는가를 결정하도록 열전쌍과 같은 적합한 온도 감지 또는 측정 장치에 의해 모니터링될 수도 있다. 하나의 태양에서, 미리 정한 거절 온도는 금속 캐스팅을 위한 처리 제어 온도보다 낮은 온도(예를 들어, 약 10 ℃ 내지 약 20 ℃)일 수도 있다. 다른 태양에서, 미리 정한 거절 온도는 열처리 노 또는 오븐의 열처리 온도보다 낮은 온도(예를 들어, 약 10 ℃ 내지 약 20 ℃)일 수도 있다. 만약 캐스팅이 미리 정한 온도에 동등하거나 그 아래의 온도로 냉각된다면, 제어 시스템은 이송 또는 제거 기구로 거절 신호를 보낼 수도 있다. 결점 조건 또는 신호의 검출에 대응하여, 주부 캐스팅은 다른 평가를 위하여 인식되거나 또는 이송 라인으로부터 제거될 수도 있다. 캐스팅은 제한되지는 않지만 로봇 팔 또는 다른 자동화된 장치를 포함하는 어느 적합한 기구 또는 장치에 의해 제거될 수도 있거나, 또는 캐스팅은 작동기에 의해 수동으로 제거될 수도 있다.Additionally, prior to entering the heat treatment furnace, the casting passes through the entry or reject zone 110, where the temperature of each casting is excessive to the extent and energy required for the casting to raise the temperature to the heat treatment temperature. Monitor to determine if the cooling is positive. The entry zone may be included in the process control temperature station, or may be a separate zone, as generally indicated through the various figures. The temperature of the casting may be monitored by a suitable temperature sensing or measuring device, such as a thermocouple, to determine whether the temperature of the casting reaches or falls below a predetermined or predetermined rejection temperature. In one aspect, the predetermined rejection temperature may be a temperature lower than the process control temperature for metal casting (eg, from about 10 ° C to about 20 ° C). In another aspect, the predetermined rejection temperature may be a temperature lower than the heat treatment temperature of the heat treatment furnace or oven (eg, about 10 ° C. to about 20 ° C.). If the casting is cooled to a temperature equal to or below a predetermined temperature, the control system may send a reject signal to the transfer or removal mechanism. In response to the detection of a fault condition or signal, the housewife casting may be recognized for further evaluation or removed from the transfer line. The casting may be removed by any suitable instrument or device, including but not limited to a robotic arm or other automated device, or the casting may be manually removed by an actuator.

위에서와 같이, 캐스팅의 온도는 캐스팅 상의 또는 내의 하나의 특정한 위치에서 측정될 수도 있고, 캐스팅 상의 또는 내의 복수의 위치에서 온도를 측정하여 계산된 평균 온도일 수도 있거나, 특정한 응용을 위하여 필요한 또는 바람직한 어느 다른 방식으로 측정될 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 캐스팅의 온도는 캐스팅 상의 또는 내의 복수의 위치에서 측정될 수도 있고, 전체 값이 검출된 가장 낮은 온도, 검출된 가장 높은 온도, 검출된 중간 온도, 검출된 평균 온도, 또는 그의 어 느 조합이나 편차로 계산되거나 결정될 수도 있다.As above, the temperature of the casting may be measured at one particular location on or in the casting, and may be an average temperature calculated by measuring the temperature at a plurality of locations on or in the casting, or which is necessary or desirable for a particular application. It may be measured in other ways. Thus, for example, the temperature of the casting may be measured at a plurality of locations on or within the casting, and the overall value is the lowest temperature detected, the highest temperature detected, the intermediate temperature detected, the average temperature detected, or its It may be calculated or determined by any combination or deviation.

캐스팅을 이동시키거나 혹은 처리하기 위한 통합 설비(5) 및 처리의 제1 실시예가 도1A, 도2A, 및 도2B에 도시된다. 도1B 및 도3은 캐스팅이 배치 처리 형태의 배열에서 열처리를 통해 수집되고 처리되는 캐스팅을 형성하고 처리하는 통합 설비(5) 및 처리의 부가적인 다른 실시예를 도시한다. 그러나, 본 발명의 원리는 캐스팅이 본 발명의 설비를 통해 별도로 처리되는 배치 형태 및 연속적인 처리 형태 설비에 동등하게 인가될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그러므로, 이후에 기술된 실시예는 연속적인 또는 배치 형태의 처리 설비에 제한되지 않아야 한다. 도1C 및 도1D는 캐스팅으로부터의 냉경부 제거(도1C)와 같은 추가적인 처리 스텝을 수행하고 복수의 열처리 노(도1D)로 캐스팅을 공급하기 위한 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예를 도시한다. 또한, 이후에 기술되고 도면에 도시된 실시예의 다양한 특징이 본 발명의 부가적인 실시예를 형성하도록 결합될 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다.A first embodiment of an integrated installation 5 and a process for moving or processing a casting is shown in FIGS. 1A, 2A and 2B. 1B and 3 show an additional alternative embodiment of the processing and the integration facility 5 for forming and processing a casting in which the casting is collected and treated through heat treatment in an arrangement in the form of a batch treatment. However, it will be appreciated that the principles of the present invention can be equally applied to batch and continuous treatment type equipment where casting is separately processed through the equipment of the present invention. Therefore, the embodiments described below should not be limited to processing equipment in continuous or batch form. 1C and 1D illustrate another alternative embodiment of the present invention for performing additional processing steps, such as removal of the cold zone from the casting (FIG. 1C) and feeding the casting into a plurality of heat treatment furnaces (FIG. 1D). . In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various features of the embodiments described below and illustrated in the drawings may be combined to form additional embodiments of the invention.

도1A, 도2A, 및 도2B에서 도시된 예시적 시스템에서, 캐스팅(12)은 일반적으로 이송 기구(27)에 의해 이송 또는 포오링 스테이션(11)에서 그 주형(10)으로부터 제거된다. 도2A 및 도2B에서 도시된 바와 같이, 오버 헤드 붐(overhead boom) 또는 호이스트, 컨베이어, 푸셔 로드, 또는 다른 유사한 재료를 핸들링하는 기구와 같이 캐스팅 및/또는 주형을 이동시키는 다양한 다른 시스템 및 장치가 또한 사용될 수 있음을 당업자라면 알 수 있지만, 이송 시스템 또는 기구(27)는 일반적으로 로봇 팔 또는 크레인(28)을 포함한다. 도1A, 도1B, 및 도2A에서 지시된 바와 같 이, 로봇 팔(28)은 일반적으로 주형 또는 캐스팅을 결합하고 유지하는 결합부 또는 파지부 또는 클램프(29)와, 팔(28)이 포오링 스테이션의 이송 지점(24)과 화살표(32 및 32')(도2A)에 의해 지시된 바와 같은 열처리 라인 사이에 이동 가능하도록 선회적으로 장착되는 베이스(31)를 포함한다. 또한, 도1B에 도시된 바와 같이, 이송 기구는 복수의 포오링 스테이션(11 및 11')으로부터 주형 및/또는 캐스팅을 이송하도록 사용될 수 있고 복수의 열처리 라인 또는 유닛(26)(도1C)으로 주형 및/또는 캐스팅을 이송할 수 있다.In the example system shown in FIGS. 1A, 2A, and 2B, the casting 12 is generally removed from its mold 10 at the transfer or poling station 11 by a transfer mechanism 27. As shown in Figures 2A and 2B, various other systems and apparatus for moving castings and / or molds, such as overhead booms or mechanisms for handling hoists, conveyors, pusher rods, or other similar materials, It will be appreciated by those skilled in the art that it can also be used, but the transfer system or mechanism 27 generally includes a robotic arm or crane 28. As indicated in FIGS. 1A, 1B, and 2A, the robot arm 28 generally includes a joint or gripping portion or clamp 29 that engages and retains the mold or casting, and the arm 28 includes a gun. A base 31 is pivotally mounted to be movable between the transfer point 24 of the O-ring station and the heat treatment line as indicated by arrows 32 and 32 '(FIG. 2A). Also, as shown in FIG. 1B, the transfer mechanism can be used to transfer molds and / or castings from a plurality of poing stations 11 and 11 'and into a plurality of heat treatment lines or units 26 (FIG. 1C). It is possible to transfer molds and / or castings.

내부에 캐스팅을 갖춘 주형은 일반적으로 포오링 스테이션(11)으로부터 픽업 또는 이송 지점(24)(도2A)으로 이동되고, 여기서 이송 기구(27)는 내부에 포함된 캐스팅을 갖춘 주형을 픽업하거나 그 주형으로부터 캐스팅을 제거할 수 있고 캐스팅을 열처리 유닛(26)으로 이송할 수 있다. 따라서, 같은 조작기 또는 이송 기구는 포오링 스테이션으로부터 캐스팅을 제거하기 위하여 그리고 캐스팅을 열처리 유닛으로 도입하기 위하여 사용될 수 있다. 일반적으로, 열원 또는 가열 요소(33)는 열을 캐스팅에 인가하기 위하여 캐스팅을 위한 이송 지점(28)에 근접하여 위치될 것이다. 열원은 일반적으로 전도, 방사, 적외선, 대류 및 직접 충돌 형태의 열원과 같은 어떤 종류의 가열 요소 또는 가열원을 포함할 수 있다. 도2A에 도시된 바와 같이, 복수의 열원(33)은 포오링 스테이션으로부터 열처리 라인으로의 이송 작동 동안 캐스팅에 열을 가장 효과적으로 인가하도록 위치되어 사용될 수 있다.The mold with casting therein is generally moved from the poing station 11 to the pick-up or transfer point 24 (FIG. 2A), where the transfer mechanism 27 picks up the mold with the casting contained therein or The casting can be removed from the mold and the casting can be transferred to the heat treatment unit 26. Thus, the same manipulator or transfer mechanism can be used to remove the casting from the poing station and to introduce the casting into the heat treatment unit. In general, the heat source or heating element 33 will be located proximate to the transfer point 28 for casting to apply heat to the casting. The heat source may generally include any type of heating element or heating source, such as heat sources in the form of conduction, radiation, infrared, convection and direct impact. As shown in Figure 2A, a plurality of heat sources 33 may be positioned and used to most effectively apply heat to the casting during the transfer operation from the poing station to the heat treatment line.

일반적으로, 영구 또는 금속 다이 또는 주형의 경우에, 도1D에 도시된 바와 같이, 주형은 이송 지점에서 개방되고 캐스팅은 이송 기구에 의해 제거될 것이다. 이후에 이송 기구는 통합 처리 설비(5)의 열처리 유닛, 라인(들), 또는 시스템(들)(26)의 하나 이상의 입구 컨베이어(34)(도1B 및 도2A)로 캐스팅을 이송한다. 주형이 개방되고 캐스팅이 제거될 때, 열원(33)(도2A)은 실질적으로 금속 캐스팅의 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 캐스팅을 유지하도록 캐스팅이 열처리 유닛에 이송될 때 주조장 또는 플랜트의 주변 환경에 노출되는 동안 캐스팅의 냉각을 억제하거나 그렇지 않으면 제어하도록 캐스팅에 직접 열을 인가한다.In general, in the case of permanent or metal dies or molds, as shown in FIG. 1D, the mold will open at the transfer point and the casting will be removed by the transfer mechanism. The transfer mechanism then transfers the casting to one or more inlet conveyors 34 (FIGS. 1B and 2A) of the heat treatment unit, line (s), or system (s) 26 of the integrated processing facility 5. When the mold is open and the casting is removed, the heat source 33 (FIG. 2A) is substantially at the casting site or plant surroundings when the casting is transferred to the heat treatment unit to maintain the casting at or above the process control temperature of the metal casting. Heat is applied directly to the casting to inhibit or otherwise control the cooling of the casting during exposure to air.

캐스팅의 처리는 캐스팅이 일반적으로 열처리 동안 체류하는 반영구 또는 모래 주형 내에서 형성되고, 그 동안에 주형이 주형의 모래를 유지하는 결합 재료의 열적 감퇴에 의해 파손되고, 이송 기구(27)는 내부에 포함된 캐스팅을 갖춘 전체 주형을 이송 지점으로부터 입구 컨베이어(34)로 이송할 수도 있다. 따라서 열원(33)은, 인가된 열의 양이 주형의 과도하거나 너무 이른 퇴화를 야기하지 않고 실질적으로 금속 캐스팅의 처리 제어 온도에서 또는 그 이상의 레벨에서 주형 내부의 캐스팅의 온도를 유지하도록 제어되면서, 주형 자체적으로 열을 계속 인가할 수도 있다.The treatment of the casting is formed in a semi-permanent or sand mold in which the casting generally stays during heat treatment, during which the mold is broken by thermal decay of the bonding material that holds the sand of the mold, and the transfer mechanism 27 is contained therein. The entire mold with the cast cast may be transferred from the transfer point to the inlet conveyor 34. The heat source 33 is thus controlled so that the amount of heat applied does not cause excessive or premature deterioration of the mold and is controlled to maintain the temperature of the casting inside the mold at a level substantially above or above the processing control temperature of the metal casting. You can also continue to apply heat.

이후에, 달리 지칭되는 곳을 제외하고, "캐스팅"을 이송, 가열, 처리하거나, 혹은 다른 방법으로 이동시키거나 처리하도록 기준이 만들어질 때, 이러한 기술은 주형 없이 그들 스스로 캐스팅의 제거 및 처리 모두를 포함하고, 처리하며, 미국특허 제5,294,994호, 제5,565,046호, 제5,738,162호, 제6,217,317호에서 기술되고, 계류중인 2000년 9월 9일자로 제출된 미국특허 출원 제09/665,354호, 및 2002년 1월 18일자로 제출된 제10/051,66호에서 개시된 바와 같이, 캐스팅은 열처리, 주형 및 코어 파손, 및 모래 재생을 위하여 모래 주형 내에 체류하고, 그 개시 내용은 그 전체가 본 명세서에서 참고된다. Subsequently, when a criterion is made to transfer, heat, process, or otherwise move or process a "casting", except where otherwise indicated, these techniques are both self-removing and processing of the castings themselves without molds. U.S. Patent Application Nos. 09 / 665,354, and 2002, filed and issued on September 9, 2000, and described in US Pat. Nos. 5,294,994, 5,565,046, 5,738,162, 6,217,317, and 2002, and As disclosed in 10 / 051,66, filed January 18, 18, the casting resides in a sand mold for heat treatment, mold and core breakage, and sand reclamation, the disclosures of which are incorporated herein in their entirety. Reference is made.

도1A, 도2A 및 도2B에서 도시된 바와 같이, 캐스팅은 초기에 프리-챔버(pre-chamber) 또는 처리 온도 제어 스테이션 또는 모듈(36) 내로 입구 컨베이어(34)(도2A 및 도2B), 또는 컨베이어(34, 34')에 의해 인덱스 되거나 운송된다. 도2A 및 도2B에서 지시된 바와 같이, 처리 온도 제어 스테이션 또는 모듈은 일반적으로 캐스팅 및/또는 내부에 캐스팅을 갖춘 주형이 그 처리 경로를 따라 체인 컨베이어, 롤러, 또는 유사한 운송 기구(38) 상의 열처리 라인을 따라 운송되는 가열된 내부 챔버(37)를 포함한다. 캐스팅은 상류 또는 입구 단부(39)에서 챔버에 진입하고 하류 또는 출구 단부(41)를 통해 챔버를 빠져나가고 일반적으로 열처리 라인(26)의 열처리 노 또는 스테이션(42) 내로 직접 도입된다. 처리 온도 제어 스테이션의 입구 및 출구 단부(39, 41)는 개방되거나, 그로부터의 열의 지나친 손실을 회피하기 위해서 챔버(37)를 밀봉하도록 돕기 위해서 도2B에서 도면부호 43으로 지시된 바와 같이 도어 또는 유사한 폐쇄 구조를 포함할 수 있다. 일반적으로, 캐스팅은, 열처리 및 처리 온도 제어 스테이션이 열의 잠재적인 손실을 또한 회피하고 바람직하다면 열의 분산을 허용하도록 연결되어, 처리 온도 제어 스테이션(36)으로부터 열처리 스테이션(42) 내로 직접 공급될 것이다.As shown in Figures 1A, 2A and 2B, the casting is initially pre-chamber or processing temperature control station or module 36 into the inlet conveyor 34 (Figures 2A and 2B), Or indexed or transported by conveyors 34 and 34 '. As indicated in Figures 2A and 2B, the processing temperature control station or module is generally heat treated on a chain conveyor, roller, or similar transport mechanism 38 along its processing path by a casting and / or a mold having a casting therein. A heated inner chamber 37 transported along the line. The casting enters the chamber at the upstream or inlet end 39 and exits the chamber through the downstream or outlet end 41 and is generally introduced directly into the heat treatment furnace or station 42 of the heat treatment line 26. The inlet and outlet ends 39, 41 of the treatment temperature control station are open or similar to doors or similar as indicated at 43 in FIG. 2B to help seal the chamber 37 to avoid excessive loss of heat therefrom. It may include a closed structure. In general, the casting will be connected directly from the treatment temperature control station 36 into the heat treatment station 42 so that the heat treatment and treatment temperature control station also avoids potential loss of heat and if desired allows dissipation of heat.

챔버(37)는 일반적으로 방사 챔버이고 내부에 장착된 일련의 열원(45)을 포함하고, 챔버의 벽(46) 및/또는 천정(47)을 따라 위치되는 것을 포함한다. 일반적으로, 복수의 열원(45)은 하나 이상의 여러 가지 다른 종류의 열원 또는 가열 요소 를 포함하고, 적외선, 전자기 및 유도 에너지원, 전도, 대류와 같은 방사 열원, 및 챔버 내로 가스 프레임을 도입하는 가스 점화 버너 튜브와 같은 직접 충돌 형태의 열원을 포함한다. 또한, 방사 챔버(37)의 측벽 및 천정은 금속, 금속 필름 또는 유사한 재료, 세라믹, 또는 열을 방사하는 것이 가능한 복합 재료와 같은 고온 방사 재료로 형성되거나 코팅될 수도 있다. 방사 코팅은 벽 및 천장 상에 미고정(non-stick) 표면을 형성한다. 챔버의 벽 및 천정이 가열될 때, 벽 및 천정은 캐스팅을 향해 열을 방사하는 경향이 있고, 동시에, 표면은 일반적으로 챔버 및 천장 상에 검댕이 모이거나 증대하는 것을 방지하도록 모래 주형 및/또는 코어의 결합제의 연소로부터 검댕(soot) 등과 같은 폐가스 및 찌꺼기를 연소하기에 충분한 온도로 가열된다.The chamber 37 is generally a radiation chamber and includes a series of heat sources 45 mounted therein and includes located along the walls 46 and / or ceilings 47 of the chamber. In general, the plurality of heat sources 45 include one or more different types of heat sources or heating elements, and radiant heat sources such as infrared, electromagnetic and inductive energy sources, conduction, convection, and gases introducing the gas frame into the chamber. Direct impact type heat sources such as ignition burner tubes. In addition, the side walls and the ceiling of the spinning chamber 37 may be formed or coated with a hot spinning material, such as a metal, metal film or similar material, ceramic, or a composite material capable of radiating heat. The spin coating forms a non-stick surface on the walls and the ceiling. When the walls and ceilings of the chambers are heated, the walls and ceilings tend to radiate heat towards the casting, while at the same time the surface is generally sand molds and / or cores to prevent soot from gathering or increasing on the chambers and ceilings. From the combustion of the binder is heated to a temperature sufficient to burn off waste gases and debris, such as soot and the like.

도4A 내지 도6B는 다양한 예시적 처리 온도 제어 스테이션을 도시한다. 도4A 및 도4B는 대류형 열원(45)을 포함하는 처리 온도 제어 스테이션(36)을 도시한다. 각각의 대류 열원은 일반적으로 도관(52)에 의해 가열된 매질 원에 연결된 하나 이상의 노즐 또는 송풍기(51)를 포함한다. 이 태양에서, 송풍기(51)는 챔버 내로 공기 또는 다른 가스 및/또는 유체와 같은 가열 매질을 지향하도록 챔버의 천장(47) 및 측벽(46)에 대하여 그리고 내부에 포함된 캐스팅 및/또는 주형에 대하여 배치되거나 위치된다. 대류 송풍기는 일반적으로 캐스팅 및/또는 모래 주형의 모든 측면에 실질적으로 열을 인가하기 위해서, 화살표(53)에 의해 지시된 바와 같이, 캐스팅에 대하여 가열된 유체 난류를 일으키기 쉽다. 결과적으로, 캐스팅의 온도는 실질적으로 그 금속의 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 유지된다. 또 한, 캐스팅이 그 모래 주형에서 처리되는 곳에서, 처리 온도 제어 스테이션 내의 열의 인가는 주형을 가열시키기 쉽고, 그 온도는 내부의 결합 재료가 연소, 열분해 또는 딴 방법으로 날아가기 시작하는 용해 또는 연소 온도를 향하여 상승한다. 4A-6B show various exemplary processing temperature control stations. 4A and 4B show a processing temperature control station 36 that includes a convective heat source 45. Each convective heat source generally includes one or more nozzles or blowers 51 connected to a source of media heated by conduits 52. In this aspect, the blower 51 is directed against the ceiling 47 and the side walls 46 of the chamber and to the casting and / or mold contained therein to direct a heating medium such as air or other gas and / or fluid into the chamber. Disposed or positioned relative to it. Convection blowers are generally susceptible to heated fluid turbulence for casting, as indicated by arrow 53, in order to apply substantially heat to all sides of the casting and / or sand mold. As a result, the temperature of the casting is substantially maintained at or above the process control temperature of the metal. In addition, where the casting is processed in the sand mold, the application of heat in the processing temperature control station is likely to heat the mold, the temperature of which melts or burns when the internal bonding material starts to burn, pyrolyze or otherwise fly away. Rise towards the temperature.

다른 태양에서, 송풍기 또는 노즐(52)은 그 입구 단부에 인접한 처리 온도 제어 스테이션의 전방에서 위치되어, 캐스팅 및/또는 주형의 냉각이 보다 빠르게 억제되도록 더 높은 속도 및/또는 온도에서 작동한다. 처리 온도 제어 스테이션의 출구에서와 같이 챔버의 중간 및/또는 단부를 향하여 위치된 노즐 또는 송풍기(52)는 캐스팅을 고형화시키도록 허용하면서 모래 주형의 완전한 감퇴를 방지하도록 더 낮은 온도 및 속도에서 가동될 수 있다.In another aspect, the blower or nozzle 52 is located in front of the processing temperature control station adjacent its inlet end, operating at higher speeds and / or temperatures so that cooling of casting and / or mold is more quickly suppressed. Nozzles or blowers 52 located towards the middle and / or end of the chamber, such as at the exit of the processing temperature control station, may be operated at lower temperatures and speeds to prevent complete decay of the sand mold while allowing the casting to solidify. Can be.

대안적으로, 도5A 및 도5B는 열원(45')이 일반적으로 적외선 가열 요소, 전자기 에너지원, 또는 유사한 방사 가열원과 같이 하나 이상의 방사 가열기(54)를 포함하는 다른 예시적 처리 온도 제어 스테이션(36')을 도시한다. 일 태양에서, 방사 가열기(54)는 복수의 위치에서 배치되거나, 예를 들어 대류 송풍기(51)의 배치와 유사하게, 처리 온도 제어 스테이션(36)의 방사 챔버(37)의 벽 및 천정(46, 47)에 대하여 양호한 위치 및 방향에서 설정된다. 대류 열원(52)과 같이, 챔버의 입구 단부에 인접한 방사 가열기는 처리 온도 제어 스테이션에 진입할 때 그 모래 주형 내의 캐스팅의 냉각을 더 빠르게 억제하도록 더 높은 온도에서 작동될 수 있다. 또한, 진공 송풍기, 펌프, 또는 배기 팬/시스템(56)은 방사 챔버(37) 내에서 부압을 일으키도록 도관(57)을 통해 방사 챔버에 연결될 수도 있다. 그렇게 함으로써, 모래 코어 및/또는 모래 주형의 결합제의 산화 또는 연소로부터 발생된 열 및/또는 폐가스는 방사 가열기 요소의 과도한 가열을 방지하도록 챔버로부터 끌어낸다.Alternatively, FIGS. 5A and 5B show another exemplary process temperature control station where the heat source 45 'generally includes one or more radiant heaters 54, such as an infrared heating element, an electromagnetic energy source, or a similar radiant heating source. 36 'is shown. In one aspect, the radiant heater 54 is disposed at a plurality of locations or, for example, similar to the arrangement of the convection blower 51, the wall and ceiling 46 of the radiating chamber 37 of the processing temperature control station 36. And 47) in a good position and orientation. Like the convective heat source 52, the radiant heater adjacent to the inlet end of the chamber can be operated at a higher temperature to more quickly inhibit cooling of the casting in its sand mold as it enters the processing temperature control station. In addition, a vacuum blower, pump, or exhaust fan / system 56 may be connected to the radiation chamber via conduit 57 to cause underpressure in the radiation chamber 37. In doing so, heat and / or waste gases resulting from oxidation or combustion of the binder of the sand core and / or sand mold are drawn from the chamber to prevent excessive heating of the radiant heater element.

또 다른 예시적 처리 온도 제어 스테이션(36")은 가열원(45")의 직접 충돌 G형태를 도시하는 도6A 및 도6B에 제공된다. 직접 충돌 열원은 방사 챔버(37) 내에서 선택된 위치 또는 방향에서 세트 또는 어레이로 배열된 일련의 버너 또는 노즐(58)을 포함한다. 이들 버너(58)는 도관(59)에 의해 천연 가스 등과 같은 연료원에 일반적으로 연결된다. 직접 충돌 열원의 노즐 또는 버너 요소는 실질적으로 캐스팅의 측면, 상단부, 및 저부를 향해 열을 지향하여 인가한다. 따라서, 캐스팅은 실질적으로 균일하게 가열되고, 그로부터 방출된 모래 재료는 또한 그의 결합 재료의 연소를 위하여 직접 가열에 노출될 수 있다.Another exemplary process temperature control station 36 "is provided in Figures 6A and 6B showing the direct impact G-shape of the heating source 45". The direct impinging heat source comprises a series of burners or nozzles 58 arranged in a set or array at a selected position or direction within the spinning chamber 37. These burners 58 are generally connected to a fuel source, such as natural gas, by conduits 59. The nozzle or burner element of the direct impinging heat source applies heat towards the side, top and bottom of the casting substantially. Thus, the casting is heated substantially uniformly, and the sand material released therefrom can also be exposed to direct heating for the combustion of its bonding material.

다른 가열원이 방사 챔버에 사용하기 위해 결합될 수 있음을 당업자라면 알 수 있을 것이다. 또한, 복수의 챔버는 실질적으로 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 캐스팅의 냉각을 억제하도록 연속하여 사용될 수 있고, 이후에 열처리 스테이션으로 진입하기 이전에 캐스팅의 온도를 유지한다.It will be appreciated by those skilled in the art that other heating sources may be combined for use in the spinning chamber. Also, the plurality of chambers can be used continuously to substantially suppress cooling of the casting at or above the process control temperature, and then maintain the temperature of the casting before entering the heat treatment station.

다른 태양에서, 용융 금속을 부을 때 발생된 오프-가스(off-gas)는 금속 캐스팅의 가열로부터 분배된 가열 및 에너지의 회복을 허용하도록 화살표(60)에 의해 지시된 바와 같이 처리 온도 제어 스테이션(36)의 방사 챔버 내로 지향될 수도 있다. 또 다른 태양에서, 열처리 스테이션(42) 내에서의 캐스팅 및/또는 모래 주형의 모래 코어를 위한 결합제의 파손 및 연소와 캐스팅의 열처리의 결과로서 발생된 과도한 열은 처리 온도 제어 스테이션의 방사 챔버의 내부 환경의 가열을 돕도록, 도1A에서 점선 화살표(61)에 의해 지시된 바와 같이, 처리 온도 제어 스테이션에 대해 뒤에 위치될 수 있다. 폐가스 및 열의 이러한 회복은 그를 통과하는 캐스팅의 냉각을 억제하도록 양호하거나 필요한 온도로 처리 온도 제어 스테이션이 챔버를 가열하는데 요구된 에너지의 양을 감소시키게 돕는다.In another aspect, off-gas generated when pouring molten metal is treated with a processing temperature control station (as indicated by arrow 60) to allow recovery of energy and heating distributed from the heating of the metal casting. May be directed into the spinning chamber of 36). In another aspect, excessive heat generated as a result of breakage of the binder for the sand core of the casting and / or sand mold in the heat treatment station 42 and combustion and heat treatment of the casting is generated inside the spinning chamber of the treatment temperature control station. To aid in heating of the environment, it may be located behind the processing temperature control station, as indicated by dashed arrow 61 in FIG. 1A. This recovery of waste gas and heat helps the treatment temperature control station reduce the amount of energy required to heat the chamber to a good or necessary temperature to inhibit cooling of the casting passing therethrough.

도2B, 도4A, 도5A 및 도6A에서 부가적으로 지시된 바와 같이, 수집 호퍼(hopper) 또는 낙하 장치(chute)는 처리 온도 제어 스테이션(36)의 저부를 따라 형성되어 그의 방사 챔버(37) 아래에 위치될 수도 있다. 이 호퍼(62)는 일반적으로 그의 하부 단부(64)에서 아래쪽으로 경사지는 측벽(63)을 포함한다. 경사 측벽은 결합제의 열적 감퇴가 처리 온도 제어 스테이션 내에서 시작할 때 캐스팅 및/또는 모래 주형의 모래 코어로부터 이동된 모래를 수집한다. 모래는 일반적으로 호퍼(62)의 개방 하부 단부 아래에 위치된 수집 컨베이어(66)에 대해 아래쪽으로 지향된다. 일반적으로, 유동화 시스템 또는 기구(67)는 호퍼(62)의 벽의 하부(64)를 따라 위치된다. 일반적으로 유동화기는, 실질적으로 순수한 형태로 캐스팅을 위한 모래 코어 및/또는 모래 주형의 모래를 재생하는 것을 돕기 위해서 캐스팅으로부터 이동될 수도 있는 한 덩어리의 모래 및 결합제를 파손하는 것을 돕도록 결합제의 감퇴를 더 촉진하기 위해 모래에 공기 또는 다른 유체와 같은 가열된 매질의 유동을 인가하는, 본 명세서에 참조되는, 미국 특허 제5,294,994호, 제5,565,046호 및 제5,738,162호에 개시되고 주장된 바와 같은, 버너, 송풍기, 분배기 또는 유사한 유동화 유닛을 포함한다. 재생된 모래는 컨베이어(66) 상에 수집되고 처리 온도 제어 스테이션으로부터 떨어져 운반된다.As further indicated in FIGS. 2B, 4A, 5A, and 6A, a collection hopper or chute is formed along the bottom of the processing temperature control station 36 to form its spinning chamber 37 It may be located under). This hopper 62 generally includes a side wall 63 that slopes downward from its lower end 64. The inclined sidewalls collect the sand transported from the sand core of the casting and / or sand mold when the thermal decay of the binder begins in the treatment temperature control station. The sand is generally directed downward relative to the collection conveyor 66 located below the open lower end of the hopper 62. In general, the fluidization system or mechanism 67 is located along the bottom 64 of the wall of the hopper 62. Fluidizers generally provide for decay of the binder to help break up a mass of sand and the binder that may be removed from the casting to help reclaim the sand core and / or sand of the sand mold for casting in substantially pure form. Burners, as disclosed and claimed in US Pat. Nos. 5,294,994, 5,565,046, and 5,738,162, which are incorporated herein by reference to applying a flow of a heated medium, such as air or other fluid, to the sand for further acceleration, Blower, distributor or similar fluidization unit. The recycled sand is collected on the conveyor 66 and transported away from the processing temperature control station.

도1A, 도2A, 도2B, 도4A, 도5A 및 도6A에서 도시된 바와 같이, 캐스팅의 모래 코어 및/또는 모래 주형을 위한 결합 재료의 연소에 의해 발생된 과도한 열 및 폐가스는 처리 온도 제어 스테이션(36)의 방사 챔버(37)의 밖으로 수집되거나 끌어낼 수 있고 도1A에서 화살표(68)에 의해 지시된 바와 같이 열처리 스테이션(42) 내로 위치될 수 있다. 처리 온도 제어 스테이션으로부터 열처리 스테이션 내로의 과도한 열 및 폐가스의 채널링은 처리 온도 제어 스테이션의 챔버 내에서 발생된 열의 잠재적 보상과 열처리 챔버 내에서의 모래 주형 및/또는 코어의 결합제의 감퇴로부터 초래하는 가열 및 폐가스의 연소를 모두 가능하게 한다. 도1A에 지시된 바와 같이, 송풍기 또는 유사한 공기 분배 기구(69)는 일반적으로 열처리 스테이션을 따라 또한 장착되고, 일반적으로 캐스팅의 열처리 동안에 발생된 폐가스를 밖으로 끌어내고, 캐스팅의 모래 코어 및/또는 모래 주형으로부터 결합 재료의 연소를 초래한다. 이들 폐가스는 송풍기에 의해 수집되고, 일반적으로 캐스팅 및 열처리 공정에 의해 발생된 오염의 양을 감소시키고 이들 가스를 재처리하도록 이들 폐가스를 또한 처리하고 연소하기 위하여 소각로(71)로 향해진다. 열처리 스테이션 내로 도입되기 이전에 처리 온도 제어 스테이션으로부터 오는 폐가스를 여과하거나 혹은 열처리 스테이션으로부터 소각로로 오는 가스를 여과하는 필터를 또한 이용하는 것이 가능하다.As shown in FIGS. 1A, 2A, 2B, 4A, 5A, and 6A, excessive heat and waste gases generated by combustion of the bonding material for the sand core and / or sand mold of the casting are treated with process temperature. It may be collected or pulled out of the spinning chamber 37 of the station 36 and placed into the heat treatment station 42 as indicated by the arrow 68 in FIG. 1A. Channeling of excess heat and waste gases from the treatment temperature control station into the heat treatment station results in the potential compensation of heat generated in the chamber of the treatment temperature control station and heating resulting from the decay of the binder of the sand mold and / or core in the heat treatment chamber. It makes it possible to burn both waste gases. As indicated in FIG. 1A, a blower or similar air distribution mechanism 69 is generally also mounted along the heat treatment station and generally draws out waste gas generated during the heat treatment of the casting, and the sand core and / or sand of the casting. Resulting in combustion of the bonding material from the mold. These waste gases are collected by a blower and are generally directed to the incinerator 71 to reduce the amount of contamination generated by the casting and heat treatment processes and also to treat and burn these waste gases to reprocess these gases. It is also possible to use a filter which filters the waste gas coming from the treatment temperature control station before it is introduced into the heat treatment station or filters the gas coming from the heat treatment station into the incinerator.

처리 온도 제어 스테이션은 결과적으로, 캐스팅이 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로, 한편 그들이 열처리 스테이션 내로의 도입을 기다리는 동안에 양호한 열처리 온도 아래로 유지하거나 억제되는 그 온도로 유지될 수 있는 열처리 스테이 션 또는 챔버의 전방의 휴식(nesting) 영역으로서 기능한다. 따라서, 시스템은 주변 환경에 노출되는 동안 열처리 스테이션 내로 공급되기 위해 대기하는 열 또는 라인에 놓이게 하기 위해서 캐스팅을 구비하지 않고 포오링 라인 또는 라인들이 더 빠르거나 더 효율적인 비율로 작동되게 하여, 결과적으로 그 처리 제어 온도 아래로 캐스팅이 냉각되게 한다. 이후에 캐스팅은 도1A, 도1C, 도2A 및 도2B에서 지시된 바와 같이, 개별적으로 공급되거나, 도1B, 도1C 및 도3에서 도시된 바와 같이, 배치에서, 열처리, 모래 코어 및/또는 모래 주형 파손 및 제거, 및 어떤 경우에, 모래 재생을 위하여 열처리 스테이션(42) 내로 공급될 수 있다.The treatment temperature control station consequently results in a heat treatment station or chamber which can be maintained at or above the treatment control temperature while the casting is kept at or below the good heat treatment temperature while they wait for introduction into the heat treatment station. It acts as a nesting area in front of. Thus, the system does not have a casting to place it in the heat or line waiting to be fed into the heat treatment station while exposed to the surrounding environment, causing the poring line or lines to operate at a faster or more efficient rate, and consequently Allow the casting to cool below the process control temperature. The casting is then supplied separately, as indicated in FIGS. 1A, 1C, 2A and 2B, or in a batch, heat treatment, sand core and / or as shown in FIGS. 1B, 1C and 3. Sand mold breakage and removal, and in some cases, may be fed into heat treatment station 42 for sand reclamation.

열처리 스테이션(42)(도2B)은 연속하여 장착된 하나 이상의 노 챔버(75)를 포함하는 긴 노일 수도 있고, 그를 통해 컨베이어(76)는 캐스팅의 이송을 위하여 연장된다. 열원(77)(도2A)은 공기 또는 다른 유체와 같은 가열된 매질을 인가하는 송풍기 또는 노즐과 같은 대류 열원을 포함하고, 유동화된 베드, 전도, 방사 및/또는 다른 형태의 열원과 같은 전도성 열원은 적절한 열처리 온도로 캐스팅을 가열하도록 다양한 정도 및 양으로 캐스팅에 대하여 열 및 선택적 공기 유동을 제공하기 위하여 챔버(75)의 벽 및/또는 천장 내에서 장착될 수도 있다. 이러한 양호한 열 처리 온도 및 열처리 시간은 캐스팅이 당 업계에 알려져 있는 바와 같이 형성되는 금속 또는 금속 합금의 형태에 따라 변화될 것이다.The heat treatment station 42 (FIG. 2B) may be a long furnace comprising one or more furnace chambers 75 mounted in series, through which the conveyor 76 extends for transfer of the casting. Heat source 77 (FIG. 2A) includes a convective heat source such as a blower or nozzle that applies a heated medium, such as air or other fluid, and a conductive heat source such as a fluidized bed, conducting, radiating and / or other forms of heat source. May be mounted within the walls and / or ceiling of chamber 75 to provide heat and selective air flow to the casting in varying degrees and amounts to heat the casting to a suitable heat treatment temperature. Such good heat treatment temperatures and heat treatment times will vary depending on the type of metal or metal alloy in which the casting is formed as is known in the art.

본 발명에 사용하기에 적합할 수도 있는 다양한 열처리 노의 예시는 미국 특허 제5,294,994호, 제6,565,046호, 및 제5,738,162호에서 기술된 것들을 포함하고, 그 개시 내용은 본 명세서에 참고된다. 본 발명에 사용하기 위한 열처리 노 또는 스테이션의 다른 예는 미국 특허 제6,217,317호, 2000년 9월 9일자로 출원된 미국 특허출원 제09/665,354호, 및 2002년 1월 18일자로 출원된 제10/051,666호에서 도시되고 개시되며, 그 개시 내용은 본 명세서에 참고된다. 이러한 열처리 스테이션 또는 노는 캐스팅의 열처리 동안 이동된 코어 및/또는 주형으로부터 모래를 재생하기 위한 특징을 포함할 수도 있다.Examples of various heat treatment furnaces that may be suitable for use in the present invention include those described in US Pat. Nos. 5,294,994, 6,565,046, and 5,738,162, the disclosures of which are incorporated herein by reference. Other examples of heat treatment furnaces or stations for use in the present invention include U.S. Patent No. 6,217,317, U.S. Patent Application Serial No. 09 / 665,354, filed Sep. 9, 2000, and Jan. 18, 2002. / 051,666, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Such a heat treatment station or furnace may include features for reclaiming sand from the core and / or mold moved during the heat treatment of the casting.

열처리 이후에, 캐스팅은 일반적으로 열처리 스테이션으로부터 이동되어 세척 및 다른 공정을 위하여 퀀칭 스테이션(78)(도1A)으로 이동된다. 퀀칭 스테이션은 일반적으로 물 또는 다른 냉각제와 같이 냉각 유체를 갖는 퀀치 탱크를 포함하거나, 또는 공기, 물 또는 유사한 냉각 매질과 같은 냉각 유체를 인가하는 일련의 노즐을 구비하는 챔버를 포함할 수 있다. 이후에, 캐스팅은 필요한 만큼 세척 및 다른 공정을 위하여 다시 이동될 수도 있다. After the heat treatment, casting is generally moved from the heat treatment station to the quenching station 78 (FIG. 1A) for cleaning and other processes. The quench station generally includes a quench tank with a cooling fluid, such as water or other coolant, or may include a chamber having a series of nozzles for applying a cooling fluid, such as air, water, or a similar cooling medium. The casting may then be moved back for cleaning and other processes as needed.

다른 예시적인 통합 설비(6)는 도1B에서 도시된다. 설비(5)는 복수의 포오링 라인 또는 스테이션(11, 11')으로부터 캐스팅을 제거하는, 크레인 또는 로봇 팔로서 도시된 이송 기구(27)를 포함한다. 이 예에서, 포오링 라인 또는 스테이션(11, 11')은 주형이 포오링 또는 캐스팅 위치(23)와 이송 지점(24) 사이에 회전되는 회전목마형 시스템으로서 예시된다. 이송 기구(27)는 내부에 캐스팅을 갖춘 모래 주형을 결합하고 이송시키거나, 주형으로부터 캐스팅을 제거하여 열처리 유닛(26)의 하나 이상의 입구 컨베이어(34)로 캐스팅을 이송한다. 캐스팅은 열처리 스테이션(42) 내로 도입하기 위하여 처리 온도 제어 스테이션(36) 내로 및 통해 개별적으로 이동되거나 배치에서 캐스팅을 처리하기 위하여 바스켓 또는 운송 트레이(79) 내에 수집될 수 있다.Another exemplary integrated plant 6 is shown in FIG. 1B. The installation 5 comprises a transfer mechanism 27, shown as a crane or robotic arm, which removes casting from a plurality of poling lines or stations 11, 11 ′. In this example, the poing line or station 11, 11 ′ is illustrated as a carousel system in which the mold is rotated between the poing or casting position 23 and the transfer point 24. The transfer mechanism 27 combines and transfers the sand mold with casting therein, or transfers the casting to one or more inlet conveyors 34 of the heat treatment unit 26 by removing the casting from the mold. Castings can be individually moved into and through the processing temperature control station 36 for introduction into the heat treatment station 42 or collected in a basket or transport tray 79 for processing the casting in batches.

도1B에 도시된 예시적인 시스템(5)에서, 처리 온도 제어 스테이션(36)은 일반적으로 챔버(82)를 형성하는 긴 방사 터널(81)로서 형성되고, 그를 통해 캐스팅 및/또는 내부에 캐스팅을 갖춘 모래 주형이 이동되거나 운반된다. 방사 터널(81)은 도2A, 도2B, 및 도4A 내지 도6B의 실시예에 대하여 윙 기술된 여러 가지 다른 열원(45, 45', 45")과 같이 그에 따라 장착된 일련의 열원(83)을 포함한다. 일반적으로, 방사 터널(81)의 챔버의 벽(84) 및 천정은 방사 터널 내에서 생성된 열이 캐스팅을 향하여 방사되도록 내열성 재료로 형성되거나 코팅된다. 캐스팅은 방사 터널(81)의 단부에서 수집 스테이션(86) 내의 바스켓(79) 또는 유사한 운반 트레이 내로 수집되거나 넣어질 수도 있다. 이러한 바스켓(79) 또는 트레이는 열처리 스테이션(42)을 통해 캐스팅 밀/또는 주형을 포함하도록 사용될 수도 있다. 캐스팅은 대안적으로 캐스팅이 도1C 및 도3에서 지시된 바와 같이 처리 온도 제어 스테이션(36)의 방사 챔버 또는 채널을 통과하기 전에 열처리 스테이션에서 배치 처리하기 위한 바스켓 내에서 수집될 수도 있다.In the exemplary system 5 shown in FIG. 1B, the process temperature control station 36 is generally formed as an elongated radiation tunnel 81 forming a chamber 82, through which casting and / or casting therein. Equipped sand molds are moved or transported. Radiation tunnel 81 is a series of heat sources 83 thus mounted, such as the various other heat sources 45, 45 ', 45 "described in the wings of the embodiments of Figures 2A, 2B, and 4A-6B. Generally, the wall 84 and the ceiling of the chamber of the radiation tunnel 81 are formed or coated with a heat resistant material such that heat generated within the radiation tunnel is radiated toward the casting. May be collected or put into a basket 79 or similar transport tray in the collection station 86 at the end of the c .. This basket 79 or tray may be used to include a casting mill / or mold through the heat treatment station 42. The casting may alternatively be carried out in a basket for batch processing in the heat treatment station before the casting passes through the spinning chamber or channel of the treatment temperature control station 36 as indicated in FIGS. 1C and 3. It may jipdoel.

본 발명에 따른 또 다른 예시적인 통합 설비(5)는 도1C에 개략적으로 도시된다. 이 실시예에서, 긴 방사 터널 또는 챔버(81)(도1B에 대하여 기술된 바와 같이)로서 도시된, 처리 제어 온도 스테이션(36)은 냉경부 제거 스테이션(87) 내로 연결되거나 공급된다. 냉경부 제거 스테이션(87)은 열처리 스테이션(42) 내로 캐스팅을 공급하고, 그와 연통한다. 일반적으로, 캐스팅은 내부에 장착된 "냉경부"를 또한 포함하는, 반영구 또는 모래 주형 내에서, 또한 포함되는 동안 이동되어 열처리되거나 처리될 것이다. 냉경부는 일반적으로 강 또는 유사한 재료로 형성된 금속 플레이트이고, 캐스팅 표면의 양호한 설계 특징을 형성하기 위한 설계 릴리프를 갖고, 내부에 용융된 금속 재료의 포오링에서 또는 이전에 주형 내에 놓여진다. 냉경부는 결과적으로 캐스팅의 열처리 또는 냉경부의 재사용 및 재이용 이전에 이동되어야 한다. 모래 주형의 연소가 일반적으로 적어도 부분적으로 시작되는 동안 방사 터널(81)의 챔버(82)를 통과한 후에, 냉경부는 열처리 스테이션(42) 내로 주형 및 캐스팅의 이동을 상당히 늦추지 않고 쉽게 제거될 수 있다. 냉경부 제거 스테이션에서 냉경부의 제거 다음에, 내부에 캐스팅을 갖춘 주형은 일반적으로 열처리, 모래 코어 및 모래 주형 파손, 및 모래 재사용을 위한 열처리 스테이션 내로 직접 지나간다.Another exemplary integrated plant 5 according to the invention is shown schematically in FIG. 1C. In this embodiment, the process control temperature station 36, shown as an elongated radiation tunnel or chamber 81 (as described with respect to FIG. 1B), is connected or fed into the cold zone removal station 87. The cold part removal station 87 supplies the casting into and communicates with the heat treatment station 42. In general, the casting will be moved and heat treated or treated in a semi-permanent or sand mold, while also included, which also includes an “cold portion” mounted therein. The cold part is generally a metal plate formed of steel or similar material, has a design relief to form good design features of the casting surface, and is placed in the mold before or at the poling of the molten metal material therein. The cold portion must consequently be moved before the heat treatment of the casting or the reuse and reuse of the cold portion. After passing through the chamber 82 of the spin tunnel 81 while combustion of the sand mold has generally started at least partially, the cold zone can be easily removed without significantly slowing the movement of the mold and casting into the heat treatment station 42. have. Following removal of the cold portion at the cold portion removal station, the mold with the casting therein generally passes directly into the heat treatment station for heat treatment, sand core and sand mold breakage, and sand reuse.

도1D는 본 발명에 따른 또 다른 예시적 설비를 도시한다. 이 실시예에서 캐스팅은 일반적으로 그 주형으로부터 제거될 수 있고, 하나 이상의 열처리 노 또는 스테이션(92) 내로 직접 공급되기 위하여 입구 컨베이어(90, 91)로 이송될 수 있다. 대안적으로, 만약 캐스팅이 모래 주형 내에서 형성된다면, 전체 주형은 이송 지점(28)으로부터 입구 컨베이어(90 또는 91) 중 하나로 이송될 것이다. 도1D에서 지시된 바와 같이, 주형으로부터 캐스팅의 제거와 캐스팅의 결과적인 이송, 또는 포오링 스테이션으로부터 열처리 스테이션(92)으로 이송하는 내부에 캐스팅을 갖춘 주형의 제거는, 일반적으로 같은 이송 기구 또는 조정자에 의해 행해질 수 있다.1D shows another exemplary installation according to the present invention. In this embodiment, the casting may generally be removed from the mold and transferred to the inlet conveyors 90, 91 to be fed directly into one or more heat treatment furnaces or stations 92. Alternatively, if the casting is formed in a sand mold, the entire mold will be transferred from the transfer point 28 to one of the inlet conveyors 90 or 91. As indicated in FIG. 1D, the removal of the casting from the mold and the resulting transfer of the casting, or the removal of the mold with the casting therein, from the poing station to the heat treatment station 92, is generally carried out with the same transfer mechanism or adjuster. Can be done by.

이 실시예에서, 열원(93)은 캐스팅이 열처리 노(92)를 위하여 포오링 라인의 이송 지점으로부터 입구 컨베이어(90 또는 91)로 이동될 때 캐스팅 및/또는 모래 주형에 직접 열을 인가하기 위하여 이송 기구(27)에 장착된다. 상술된 바와 같이, 열원은 적외선 또는 전자기 방출기, 유도, 대류, 및/또는 전도성 열원과 같은 방사성 에너지원, 또는 당업자에게 명백할 수 있는 다른 종류의 열원을 포함할 수도 있다. 이송 기구(27)에 장착된 열원(93)으로부터의 열은 캐스팅 또는 주형이 캐스팅 및/또는 주형의 냉각을 억제하도록 입구 컨베이어로 이송될 때 캐스팅 또는 주형의 상단부 및/또는 측면과 같은 하나 이상의 표면에서 지향되며, 따라서 실질적으로 금속의 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 캐스팅 금속의 온도를 유지한다.In this embodiment, the heat source 93 is used to apply heat directly to the casting and / or sand mold when the casting is moved from the transfer point of the pouring line to the inlet conveyor 90 or 91 for the heat treatment furnace 92. It is attached to the transfer mechanism 27. As mentioned above, the heat source may include infrared or electromagnetic emitters, radiative energy sources such as induction, convection, and / or conductive heat sources, or other types of heat sources that may be apparent to those skilled in the art. Heat from the heat source 93 mounted to the transfer mechanism 27 is at least one surface, such as the top and / or side of the casting or mold when the casting or mold is transferred to the inlet conveyor to inhibit the casting and / or cooling of the mold. Oriented at and substantially maintains the temperature of the casting metal at or above the process control temperature of the metal.

추가적인 열원(94)은 도1D에 지시된 바와 같이 입구 컨베이어(90, 91) 위에 도는 인접하여, 또는 캐스팅의 온도를 유지하기 위해서 화살표(96, 96', 97 및 97')에 의해 지시된 바와 같이 이송 기구의 이동의 경로를 따라 장착될 수도 있다. 또한, 송풍기, 팬 또는 다른 유사한 공기 이동 장치(도시 생략)는 공기 또는 다른 가열된 유체와 같은 가열된 매질을 그에 인가하기 위하여 이동의 경로(96, 96', 97, 97')를 따라 또는 이송 기구에 인접하여 또한 위치될 수 있다. 송풍기는 포오링 라인으로부터 열처리 노(92)로 이송하는 동안 캐스팅의 불균일한 가열 또는 냉각을 최소화하도록 캐스팅 및/또는 주형에 인가된 열을 분산시킨다. 따라서, 이송 기구 상에, 그리고 어떤 배치에서 캐스팅의 이동의 경로를 따라 장착된 이러한 열원 또는 요소의 사용은, 실질적으로 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 캐스팅을 유지하고 냉각을 억제하는 것을 돕도록 처리 온도 제어 스테이션의 기능을 수행한다.Additional heat sources 94 are adjacent to or above turning inlet conveyors 90 and 91, as indicated in FIG. 1D, or as indicated by arrows 96, 96 ', 97 and 97' to maintain the temperature of the casting. It may also be mounted along the path of movement of the transfer mechanism. In addition, a blower, fan, or other similar air mover (not shown) may be used along or transported along the paths of travel 96, 96 ', 97, 97' to apply heated media, such as air or other heated fluid thereto. It may also be located adjacent to the instrument. The blower dissipates the heat applied to the casting and / or the mold to minimize uneven heating or cooling of the casting during transfer from the pouring line to the heat treatment furnace 92. Thus, the use of such a heat source or element mounted on the transfer mechanism and in some arrangements along the path of the movement of the casting may be used to help maintain the casting and inhibit cooling at or substantially above the process control temperature. Perform the function of a temperature control station.

본 발명의 또 다른 태양은 도3에 도시된다. 이 예에서, 캐스팅 및/또는 모 래 주형은 이송 기구(27)에 의해 수집 바스켓 또는 운반 트레이(100) 내에서 직접 놓여지고 배치 열 공정을 위하여 처리 온도 제어 스테이션 내로 제공된다. 이러한 배치에서, 캐스팅(12)은 일반적으로 운반 트레이(100)의 챔버 또는 일련의 구획 내로 태워질 것이며, 본 명세서에 그 개시 내용이 참조되는, 2000년 9월 9일자로 출원된 미국 특허출원 제09/665,354호에서 개시되고 주장된 바와 같이, 캐스팅이 처리 온도 제어 스테이션(102) 및 열처리 스테이션(103) 내로 그리고 통해 이동될 때, 캐스팅은 디-코오링(de-coring) 및 다른 기능을 위하여 열의 지향된 인가를 위해 알려진 대로 위치되고 인덱스 된다. 이 실시예에서, 트레이(100)는 캐스팅이 내부에 태워질 때 화살표(106, 106')에 의해 지시된 바와 같이 처리 온도 제어 스테이션의 챔버(104) 내로 및 밖으로 인덱스될 것이다. 결과적으로, 처리 제어 또는 임계 온도 아래로 캐스팅이 냉각되게 하는 주변 환경에 대한 캐스팅의 노출은 트레이의 여러 가지 다른 구획(101)이 배치의 체류 캐스팅을 태우는 동안 최소화된다.Another aspect of the invention is shown in FIG. In this example, the casting and / or sand molds are placed directly in the collecting basket or conveying tray 100 by the transfer mechanism 27 and provided into the processing temperature control station for batch thermal processing. In this arrangement, the casting 12 will generally be burned into a chamber or a series of compartments of the conveying tray 100, the US patent application filed on September 9, 2000, the disclosure of which is incorporated herein by reference. As disclosed and claimed in 09 / 665,354, when the casting is moved into and through the process temperature control station 102 and the heat treatment station 103, the casting is used for de-coring and other functions. It is located and indexed as known for directed application of the column. In this embodiment, the tray 100 will be indexed into and out of the chamber 104 of the processing temperature control station as indicated by arrows 106 and 106 'when the casting is burned therein. As a result, exposure of the casting to the ambient environment, which causes the casting to cool down to process control or below a threshold temperature, is minimized while the various other compartments 101 of the tray burn the retention casting of the batch.

또한, 도3에 지시된 바와 같이, 트레이(100)의 각각의 구획(101)을 위한 지향된 열원(107)을 제공하는 것이 또한 가능하다. 예를 들어, 제1 구획(101)이 캐스팅(12')을 태우고 처리 온도 제어 스테이션(102) 내로 인덱스될 때, 제1 열원(107')은 특정한 챔버 내에서 캐스팅 및/또는 모래 주형을 향해 열을 지향한다. 이후에, 연속적인 캐스팅 또는 주형은 다른 챔버 또는 바스켓의 구획 내로 태워질 때, 이들 구획으로 지향된 추가적인 열원(107)이 결합된다. 따라서, 처리 온도 제어 스테이션의 챔버(104)의 가열은 캐스팅의 더 효율적인 가열을 위하여 필요한 만 큼 특정한 영역 또는 구역에 제한되거나 지향될 수 있다.In addition, as indicated in FIG. 3, it is also possible to provide a directed heat source 107 for each compartment 101 of the tray 100. For example, when the first compartment 101 burns the casting 12 'and is indexed into the treatment temperature control station 102, the first heat source 107' is directed towards the casting and / or sand mold in the particular chamber. Orient to heat. Thereafter, when a continuous casting or mold is burned into compartments of another chamber or basket, additional heat sources 107 directed to these compartments are coupled. Thus, the heating of the chamber 104 of the processing temperature control station can be limited or directed to a specific area or zone as needed for more efficient heating of the casting.

도3이 또한 예시하는 바와 같이, 일련의 송풍기 또는 다른 유사한 공기 이동 장치(108)는 모래 코어 및/또는 모래 주형 결합 재료의 감퇴에 의해 발생된 폐가스를 끌어내기 위하여 처리 온도 제어 스테이션의 지붕에 장착될 수도 있다. 이후에 가스 및 부가적인 폐열은 열 재생 및 오염 감소를 위하여, 그리고 처리 온도 제어 스테이션(102)의 챔버의 측면 및 천정에 연소 가능한 폐기물의 집합을 방지하는 것을 돕도록, 열처리 스테이션(103)으로 도관(109)을 경유하여 지향될 수도 있다.As also illustrated in Figure 3, a series of blowers or other similar air moving devices 108 are mounted to the roof of the treatment temperature control station to draw off waste gases generated by the decay of the sand core and / or sand mold bonding material. May be The gas and additional waste heat are then conduited to the heat treatment station 103 to help reduce the collection of combustible waste on the sides and ceiling of the chamber of the treatment temperature control station 102 for thermal regeneration and pollution reduction. It may be directed via 109.

이에 따라, 본 발명의 위의 상세한 기술의 관점에서, 본 발명은 넓은 실용성 및 응용성을 허용한다는 것을 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다. 본 명세서에 기술된 것들 외에 본 발명의 많은 적응 구조뿐만 아니라 많은 변형, 수정 및 등가의 배치는, 본 발명의 요지 또는 범위로부터 벗어나지 않고, 본 발명 및 그의 상세한 위의 기술로부터 명백해지거나 타당성 있게 제안될 것이다.Accordingly, it will be readily apparent to those skilled in the art that, in light of the above detailed description of the invention, the invention allows for wide practicality and applicability. Many adaptations, modifications, and equivalent arrangements of the present invention, as well as those described herein, are to be made apparent or justified by the present invention and its detailed description, without departing from the spirit or scope of the invention. will be.

본 발명이 특정한 태양에 관련하여 상세하게 본 명세서에 기술되었지만, 이러한 상세한 기술은 단지 본 발명의 설명적이고 예시적인 것이고, 단지 본 발명의 완전하고 가능한 개시 내용을 제공할 목적으로 만들어졌다. 본 명세서에 개시된 상세한 설명은 본 발명을 제한하거나 어떤 다른 실시예, 적응 구조, 변형, 수정, 및 본 발명의 등가의 배치를 배제하도록 제한하기 위해서 의도되거나 구성되지 않으며, 본 발명은 여기에 첨부된 청구범위와 그 등가에 의해 단지 제한된다.Although the present invention has been described in detail herein in connection with specific aspects, these detailed descriptions are merely illustrative and exemplary of the present invention, and are made solely for the purpose of providing a complete and possible disclosure of the invention. The detailed description set forth herein is not intended or intended to limit the invention or to exclude any other embodiments, adaptation structures, modifications, modifications, and equivalent arrangements of the invention, the invention appended hereto It is only limited by the claims and their equivalents.

Claims (20)

금속 캐스팅을 형성하고 열처리하는 시스템이며,Is a system for forming and heat treating metal castings, 열처리 스테이션으로부터 상류에 위치되는 처리 온도 제어 스테이션을 포함하고, 상기 처리 온도 제어 스테이션은 열원과 연통하는 온도 감지 장치를 포함하며,A process temperature control station located upstream from the heat treatment station, the process temperature control station including a temperature sensing device in communication with the heat source, 상기 온도 감지 장치 및 상기 열원은 캐스팅의 금속을 위한 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 캐스팅의 온도를 유지하도록 연통하는 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.And the temperature sensing device and the heat source are in communication to maintain the temperature of the casting at or above the process control temperature for the metal of the casting. 제1항에 있어서, 상기 처리 온도 제어 스테이션은 상기 온도 감지 장치 및 상기 열원과 연통하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 캐스팅의 금속을 위한 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 캐스팅의 온도를 유지하도록 캐스팅에 인가된 열의 양을 제어하는 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.The process of claim 1 wherein the process temperature control station further comprises a controller in communication with the temperature sensing device and the heat source, the controller configured to maintain the temperature of the casting at or above the process control temperature for the metal of the casting. Metal casting formation and heat treatment system that controls the amount of heat applied to the casting. 제1항에 있어서, 상기 열원은 캐스팅의 금속을 위한 열처리 온도 이상으로 캐스팅을 가열하지 않고 캐스팅의 냉각을 억제하기에 충분한 열을 캐스팅에 대해 인가하는 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.The system of claim 1, wherein the heat source applies sufficient heat to the casting to inhibit cooling of the casting without heating the casting above the heat treatment temperature for the metal of the casting. 제1항에 있어서, 처리 제어 온도는 캐스팅의 금속을 위한 열처리 온도보다 낮은 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.The system of claim 1, wherein the process control temperature is lower than the heat treatment temperature for the metal of the casting. 제1항에 있어서, 처리 제어 온도는 그 미만에서는 캐스팅의 온도가 감소하는 시간 1분마다에 대하여 캐스팅의 양호한 특성을 얻기 위해 1분 이상의 열처리가 필요해지는 온도인 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.2. The metal casting forming and heat treatment system as recited in claim 1 wherein the process control temperature is a temperature below which a heat treatment of at least one minute is required to obtain good properties of the casting for every one minute of the time when the temperature of the casting decreases. 제1항에 있어서, 처리 제어 온도는 그 미만에서는 캐스팅의 온도가 감소하는 시간 1분마다에 대하여 캐스팅의 양호한 특성을 얻기 위해 4분 이상의 열처리가 필요해지는 온도인 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.2. The metal casting forming and heat treatment system as recited in claim 1 wherein the process control temperature is a temperature below which a heat treatment of at least four minutes is required to obtain good properties of the casting for every one minute of the time when the temperature of the casting decreases. 제1항에 있어서, 금속은 알루미늄/구리 합금이고, 처리 제어 온도는 약 400 ℃ 내지 약 470 ℃인 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.The system of claim 1, wherein the metal is an aluminum / copper alloy and the process control temperature is from about 400 ° C. to about 470 ° C. 3. 제1항에 있어서, 금속은 철 합금이고, 처리 제어 온도는 약 1000 ℃ 내지 약 1300 ℃인 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.The system of claim 1, wherein the metal is an iron alloy and the process control temperature is from about 1000 ° C. to about 1300 ° C. 5. 금속 캐스팅을 형성하고 열처리하는 시스템이며,Is a system for forming and heat treating metal castings, 캐스팅을 위한 진입 영역을 갖는 열처리 노를 포함하는 열처리 스테이션과,A heat treatment station comprising a heat treatment furnace having an entry area for casting, 상기 진입 영역 내의 온도 측정 장치와,A temperature measuring device in the entry area, 상기 온도 측정 장치와 연통하는 이송 기구를 포함하며,A transfer mechanism in communication with the temperature measuring device, 상기 온도 측정 장치에 의한 거절 온도의 검출시, 상기 이송 기구가 캐스팅을 상기 노 내로 진입하기 이전에 제거하는 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.And a metal casting forming and heat treatment system upon detection of the rejection temperature by the temperature measuring device, wherein the transfer mechanism removes the casting before entering the furnace. 제9항에 있어서, 거절 온도는 캐스팅의 금속을 위한 처리 제어 온도의 약 10 ℃ 내지 약 20℃ 아래이고, 여기서 상기 처리 제어 온도는 그 미만에서는 캐스팅의 온도가 감소하는 시간 1분마다에 대하여 캐스팅의 양호한 특성을 얻기 위해 1분 이상의 열처리가 필요해지는 온도인 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.The method of claim 9, wherein the rejection temperature is about 10 ° C. to about 20 ° C. below the process control temperature for the metal of the casting, where the process control temperature is less than 1 minute for every time the temperature of the casting decreases. A metal casting formation and heat treatment system at a temperature at which a heat treatment of at least one minute is required to obtain good properties of the. 제9항에 있어서, 거절 온도는 열 처리 노의 온도의 약 10 ℃ 내지 약 20℃ 아래인 금속 캐스팅 형성 및 열처리 시스템.The system of claim 9, wherein the rejection temperature is about 10 ° C. to about 20 ° C. below the temperature of the heat treatment furnace. 금속 캐스팅을 형성하고 열처리하기 위한 통합된 설비이며,Integrated equipment for forming and heat treating metal castings, 캐스팅을 형성하도록 주형 내로 용융 금속을 붓기 위한 포오링 스테이션과,A pouring station for pouring molten metal into the mold to form a casting, 상기 포오링 스테이션으로부터 하류의 처리 온도 제어 스테이션과, A processing temperature control station downstream from the poling station, 상기 처리 온도 제어 스테이션으로부터 상류의 열처리 노를 포함하고,A heat treatment furnace upstream from said processing temperature control station, 상기 처리 온도 제어 스테이션은 열원 및 이송 기구와 연통하는 온도 감지 장치를 포함하며,The processing temperature control station includes a temperature sensing device in communication with the heat source and the transfer mechanism, 상기 온도 감지 장치 및 상기 열원은 캐스팅의 금속을 위한 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 캐스팅의 온도를 유지하도록 구성되고,The temperature sensing device and the heat source are configured to maintain the temperature of the casting at or above the process control temperature for the metal of the casting, 상기 온도 감지 장치로부터의 거절 신호의 수신시, 상기 이송 기구는 캐스팅 을 상기 노 내로 진입하기 이전에 제거하는 금속 캐스팅 형성 및 열처리용 통합 설비.Upon receipt of a reject signal from the temperature sensing device, the transfer mechanism removes the casting prior to entering the furnace. 제12항에 있어서, 상기 처리 제어 온도 스테이션은 상기 온도 감지 장치 및 상기 열원과 연통하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 금속 캐스팅을 위한 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 캐스팅의 온도를 유지하도록 캐스팅에 인가된 열의 양을 제어하는 금속 캐스팅 형성 및 열처리용 통합 설비.13. The process of claim 12 wherein the process control temperature station further comprises a controller in communication with the temperature sensing device and the heat source, wherein the controller is configured to maintain the temperature of the casting at or above the process control temperature for metal casting. Integrated equipment for forming and heat treating metal castings that controls the amount of heat applied to them. 제12항에 있어서, 상기 이송 기구는, 캐스팅의 온도가 캐스팅의 금속을 위한 처리 제어 온도(a) 또는 열처리 노의 온도(b) 보다 약 10 ℃ 내지 약 20 ℃ 아래일 때 거절 신호를 수신하고, 상기 처리 제어 온도는 그 미만에서는 캐스팅의 온도가 감소하는 시간 1분마다에 대하여 캐스팅의 양호한 특성을 얻기 위해 1분 이상의 열처리가 필요해지는 온도인 금속 캐스팅 형성 및 열처리용 통합 설비.The apparatus of claim 12, wherein the transfer mechanism receives a reject signal when the temperature of the casting is about 10 ° C. to about 20 ° C. below the process control temperature (a) for the metal of the casting or the temperature (b) of the heat treatment furnace. And wherein said process control temperature is a temperature below which at least one minute of heat treatment is required to obtain good characteristics of the casting for every one minute of time when the temperature of the casting decreases. 감소된 열처리 시간을 갖는 캐스팅을 형성하는 방법이며,A method of forming a casting having a reduced heat treatment time, 캐스팅을 형성하도록 주형 내로 용융 금속을 붓는 단계와,Pouring molten metal into the mold to form a casting, 캐스팅의 온도를 모니터링하는 단계와,Monitoring the temperature of the casting, 상기 캐스팅의 온도를 소정의 처리 제어 온도와 비교하는 단계와,Comparing the temperature of the casting with a predetermined process control temperature, 상기 캐스팅의 온도가 상기 처리 제어 온도보다 적은 경우에 캐스팅에 열을 인가하는 단계와,Applying heat to the casting when the temperature of the casting is less than the process control temperature; 열처리 노 내로 캐스팅을 위치시키는 단계와,Placing the casting into a heat treatment furnace, 캐스팅을 열처리하는 단계를 포함하는 캐스팅 형성 방법.A casting forming method comprising the step of heat treating the casting. 제15항에 있어서, 캐스팅에 열을 인가하는 단계는 캐스팅의 온도가 상기 처리 제어 온도에서 또는 그 이상으로 유지하면서, 용융 금속을 고형화시키기에 충분한 열을 캐스팅에 인가하는 단계를 포함하는 캐스팅 형성 방법.16. The method of claim 15, wherein applying heat to the casting comprises applying sufficient heat to the casting to solidify the molten metal while maintaining the temperature of the casting at or above the process control temperature. . 제15항에 있어서, 처리 제어 온도는 그 미만에서는 캐스팅의 온도가 감소하는 시간 1분마다에 대하여 캐스팅의 양호한 특성을 얻기 위해 1분 이상의 열처리가 필요해지는 온도인 캐스팅 형성 방법.16. The method of claim 15 wherein the process control temperature is a temperature below which a heat treatment of at least one minute is required to obtain good properties of the casting for every one minute of the time when the temperature of the casting decreases. 캐스팅을 형성하고 열처리하는 방법이며,Method of forming and heat-treating casting, 캐스팅을 형성하도록 주형 내로 용융 금속을 붓는 단계와,Pouring molten metal into the mold to form a casting, 캐스팅의 온도를 모니터링하는 단계와,Monitoring the temperature of the casting, 상기 캐스팅의 온도를 미리 설정된 거절 온도와 비교하는 단계와, 상기 캐스팅의 온도가 상기 거절 온도와 동등하거나 그보다 적은 경우에, 캐스팅을 거부하는 단계와,Comparing the temperature of the casting with a preset rejection temperature, and if the temperature of the casting is less than or equal to the rejection temperature, rejecting the casting; 상기 캐스팅의 온도를 소정의 처리 제어 온도와 비교하는 단계와, 상기 캐스팅의 온도가 상기 거절 온도보다 더 크지만 상기 처리 제어 온도보다 적은 경우에, 캐스팅에 열을 인가하는 단계와,Comparing the temperature of the casting with a predetermined process control temperature, applying heat to the casting when the temperature of the casting is greater than the rejection temperature but less than the process control temperature; 캐스팅을 열처리하는 단계를 포함하는 캐스팅 형성 및 열처리 방법.A casting forming and heat treatment method comprising the step of heat treating the casting. 제18항에 있어서, 거절 온도는 금속 캐스팅을 위한 처리 제어 온도보다 약 10 ℃ 내지 약 20℃ 아래이고, 여기서 상기 처리 제어 온도는 그 미만에서는 캐스팅의 온도가 감소하는 시간 1분마다에 대하여 캐스팅의 양호한 특성을 얻기 위해 1분 이상의 열처리가 필요해지는 온도인 캐스팅 형성 및 열처리 방법.The process of claim 18, wherein the rejection temperature is about 10 ° C. to about 20 ° C. below the process control temperature for the metal casting, wherein the process control temperature is less than or equal to 1 minute of time for which the temperature of the casting decreases below. A method of casting formation and heat treatment wherein the temperature requires at least one minute of heat treatment to obtain good properties. 제18항에 있어서, 거절 온도는 열처리 노의 온도보다 약 10℃ 내지 약 20 ℃ 아래인 캐스팅 형성 및 열처리 방법.The method of claim 18, wherein the rejection temperature is about 10 ° C. to about 20 ° C. below the temperature of the heat treatment furnace.

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