KR100189472B1 - 압축성형기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 내화벽돌 등의 압축성형의 최종단계에서 순간적으로 큰 가압력을 간단하고도 값싸게 얻기 위한 압축성형기를 제공하는데 있다.

이를위해 스크류축(5)에 기어(7)를 달아붙이고 이 기어(7)를 피니언(11, 11)을 개재하여 유압모우터(12, 12)로 회전하고 플랜저(3)로 배합원료(A)를 압축한다. 그리고최종단계에선 가압부가기구(6)의 압력부가 액츄에이터(10, 10)를 각각 토오크아암(8) 및 잠금부재(22)에 의해 기어(7)를 통해서 순간적인 가압력을 스크류축(5)에 부가하여 압축변형한다.

Description

압축성형기

제1도는 본 발명의 일실시예를 나타내는 측단면도.

제2도는 제1도의 X화살표에서 본 도면.

제3도는 제2도의 Y화살표에서 본 도면.

제4도는 제1도의 가압부가기구를 나타내는 평면도.

제5도는 제4도의 맞물림 해제 상태를 나타내는 평면도.

제6도는 제4도의 P화살표에서 본 도면.

제7도는 본 발명의 다른 실시예의 가압부가기구를 나타내는 평면도.

제8도는 제7도의 Z화살표에서 본 도면.

제9도는 본 발명의 다른 실시예의 가압부가기구를 나타내는 평면도.

제10도는 본 발명의 다른 실시예의 가압부가기구를 나타내는 평면도.

제11도는 종래의 유압프레스에 의한 압축성형을 나타내는 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 배합원료 K : 금속틀

J : 대좌 1, 1h : 압축성형기

2, 2h : 프레스프레임 3, 3h : 플랜저

4, 4h : 가압블록 5 : 스크류축

5h : 유압실린더 6, 30, 40, 50 : 가압부가기구

7 : 기어 8, 31 : 토오크아암

8a : 스톱퍼 9 : 블록

10, 33, 44, 54 : 압력부가액츄에이터 11 : 피니언

12 : 유압모우터 22, 32, 42, 52 : 잠금부재

22a, 32a, 42a, 52a : 톱니부 22b : 스톱퍼

23 : 핀 24, 34, 43 : 아암핀

31a : 사각창 35, 45, 55 : 단접액츄에이터

41, 51 : 단접아암 46, 56 : 안내로드

47 : 플레이트 48, 58 : 베이스

산업상의 이용분야

본 발명은 압축성형기에 관한 것이며, 특히 내화벽돌의 압축성형기에 관한 것이다.

종래의 기술

제11도에 나타내는 종래의 유압프레스에 의한 압축성형기(1h)는, 프레스프레임(2h)과, 그 프레스프레임(2h)의 상부에 마련한 유압실린더(5h)와, 이 유압실린더(5h)의 하부에 붙여진 가압블록(4h) 및 플랜저(3h)로서 개략 구성되어 있다. 상기한 바와 같이 구성하여 프레임(2h)의 하부에 놓여진 대좌(J)와 금속틀(K)과의 사이에 배합원료(A)를 넣고 플랜저(3h)를 가압 압축한다. 그의 가압에는 600mm의 스트로우크(stroke)와, 1500톤 이상의 가압력이 요구되고 있다.

또 최근에는 밀도가 높은 성형가압 때문에 소위 반복성형이라고 청하는 고속 반복가압이 행하여지게 되었다. 즉 성형가압의 최종단계에서 0.1∼0.3mm의 압축 변형을 다수회 반복해서 행하여 성형품의 밀도를 높이게 하는 것이다.

이상의 기술에 있어서는 압축의 최종 단계에서 큰 힘을 걸 수 있는 것이 필요하여 고압이며 큰 장치를 사용하고 있었다. 그 때문에 다량이며 고압인 기름흐름의 고속제어를 행하는 각종 제어밸브와, 번잡한 회로와에 의해서 고가인 장치가 될 수 밖에 없었다.

또 가압 압축을 압축 초기의 단계로부터 최종 단계까지 일정 고압에서 행하지 않고 두단계로 나누어서 행하는 적당한 수단은 없었다.

또 기계식의 마찰프레스에서는 가압시의 소음 및 진동이 있어서 적당치 않았다.

발명이 해결하고자 하는 과제

본 발명은 압축의 최종 단계에 있어서, 순간적으로 큰 가압력을 걸 수 있는 구조로서 간단하고 값이 싼 압축성형기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명에 의하면 스크류축에 나사결합된 가압블록을 축방향으로 이동시켜 가압가동을 행하는 스크류프레스를 이용한 압축성형기에 있어서, 상기 스크류축에 기어를 고정 설치하고, 그 기어를 피니언을 개재하여 구동하는 구동장치를 마련하여, 상기 기어에 접속 또는 분리시키는 압력부가기구를 마련하고 있다.

또한 가압부가기구는 스크류축과 함께 회전 가능토록 스크류축에 끼워 고정시킨 토오크아암과 기어와를 접속하거나 분리시키게 하는 기계적클러치와, 그 기계적클러치에 연결한 압력부가액츄에이터로서 구성되어 있다.

또, 가압부가기구는 스크류축과 함께 회전 가능토록 스크류축에 끼워고정시킨 후 단부에 창문을 마련한 토오크아암과, 기어에 선택적으로 맞물리는 기어부를 가지며 상기 창문내에 반지름 방향으로 미끄러져 움직임이 자유롭게 마련한 잠금부재와, 그 잠금부재를 밀거나 잡아당기는 단접액츄에이터와, 상기 토오크아암의 단부에 회동 가능하게 접속된 압력부가액츄에이터로서 구성되어 있다.

또 가압부가기구는 기어의 바깥쪽에 고정 설치한 베이스와, 그 베이스에 일단이 회동 가능하게 접속된 단접아암과, 상기 기어에 선택적으로 맞물리는 기어부를 가지며 단접아암의 안내축을 따라서 미끄러져 움직이는 잠금부재와 그 잠금부재를 밀거나 끌어당기는 압력부가액츄에이터와, 상기 단접아암의 단부에 회동가능하게 접속된 단접액츄에이터로서 구성되어져 있다.

또 가압부가기구는 기어의 바깥측에 고정설치한 U자형 베이스와, 그 베이스의 내부에 기어의 반지름 방향으로 미끄러져 움직임이 자유롭게 마련한 가이드아암과, 그 가이드아암과 상기 베이스의 사이에 마련되는 단접액츄에이터와, 상기 기어에 선택적으로 맞물리는 기어부를 가지며 상기 가이드아암의 안내축을 따라서 움직이는 잠금부재와, 그 잠금부재를 밀거나 잡아당기는 압력부가액츄에이터로서 구성되어 있다.

작용

상기한 바와같이 구성된 압축성형기에 있어서는 스크류축을 구동장치에 의해 회전시켜서 예를들면 내화벽돌용 배합원료를 압축한다. 그리고 압축성형이 진행된 최종 압축의 단계에서 기어에 걸거나 벗게하는 가압부가기구를 작동시켜서 가압하여 압축성형을 완료한다.

실시예

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이들 도면에서 제11도에 대응하는 부분에 동일부호를 붙여서 중복설명을 생략한다.

제1도 내지 제3도에 있어서, 압축성형기(1)의 프레스프레임(2)의 상부에는 스크류축(5)이 회전 자유롭게 마련되어 있다. 그 스크류축(5)에 나사로 합쳐진 가압블록(4)은 프레스프레임(2)내에 회전 방향으로의 회전이 정지되며 축방향을 따라 슬라이딩 이동가능하게 마련되어 있다.

또 스크류축(5)의 상단에는 기어(7)가 고정설치되어 있다. 그 기어(7)는 축 대칭으로 마련된 피니언(11)(11)을 개재하여 구동장치, 예를들면 유압모우터(12)에 의해 구동되도록 되어 있다. 그들의 유압모우터(12)는 도시하지 않은 유압펌프와 접속되어 정·역으로 고속 회전이 될 수 있도록 되어 있다. 또한 구동장치는 정·역 전환이 될 수 있는 기어드모우터라도 좋다. 상기 기어(7)에 전체를 부호 6으로 나타내는 가압부가기구가 마련되어져 있다.

재4도 내지 제6도에 있어서, 그의 가압부가기구(6)는 토오크아암(8)과, 이 토오크아암(8)과 기어(7)와를 접속하거나 분리시키는 기계적 클러치 즉 잠금부재(22)(22)와, 토오크아암(8)의 외단부에 평행하게 대향해서 아암핀(24)으로 회동가능하게 접속한 한쌍의 압력부가액츄에이터(10)(10)로서 되어 있다.

그 토오크아암(8)의 중앙부는 스크류축(5)의 상부에 기어(7)와 함께 끼워 회전 가능하게 지지되어져 있다. 또 잠금부재(22)(22)의 내단부는 토오크아암(8)의 외단에 핀(23)으로 접속하고 외단부는 압력부가액츄에이터(10)(10)에 아암핀(24)으로 접속하여 있다. 또 잠금부재(22)(22)의 일단에는 기어(7)에 선택적으로 맞물리는 기어부(22a)(22a가 형성되어 있다.

또 압력부가 액츄에이터(10)(10)는 도시하지 않은 유압튜브에 의해서 도시하지 않은 유압원에 접속되어 있다. 그 압력부가액츄에이터(10)(10)의 타단부의 각각은 고정체인 블럭(9)(9)에 회동가능하게 접속되어 있다. 또 도면중의 부호(8a)는 잠금부재(22)를 끌어당길때의 스톱퍼이며 부호(22b)는 압력부가 액츄에이터(10)로 잠금부재(22)를 기어치합 방향으로 밀 때 더이상 회동을 저지하는 스톱퍼이다.

다음에 성형의 실시예를 내화벽돌 성형을 예로하여 설명한다.

먼저, 대좌(J)와 금속틀(K)과의 사이에 내화벽돌용 배합원료(A)를 넣는다. 이어서 스크류축(5)을 유압모우터(12)에 의해서 고속으로 정회전, 역회전시켜(피니언(11)과 맞물린 기어(7)를 통해 스크류축(5)을 회전) 스크류축(5) 개재하여 플랜저(3)를 상하로 구동하여 가압블럭(4)에 의해 배합원료(A)를 반복하여 가압한다.

그리고, 배합원료(A)를 소정의 높이까지 압축하면 최종단계로 압력부가액츄에이터(10)를 신장시키므로써 그때까지 제5도의 상태에 있었던 잠금부재(22)를 회전운동시켜 기어부(22a)를 기어(7)에 맞물려서 토오크아암(8)과 기어(7)와를 접속시킨다(제4도).

이어서, 압력부가액츄에이터(10)를 계속하여 신장하므로써(제4도 화살표 방향으로 힘을 가함) 기어(7)를 개재하여 스크류축(5)을 저속으로 회전시켜서 배합원료(A)를 최종 가압한다. 이 최종 가압은 가압력 또는 압축량의 어느 것인가를 결정해서 제어한다. 그리고 성형이 완료하면 상술한 바의 역의 동작으로 기어부(22a)와 기어(7)와의 맞물림을 풀어 토오크아암(8)과 기어(7)와의 접속을 푼다. 이어서 유압모우터(12)를 역회전하여 플랜저(3)를 상승케하여 작업을 완료한다.

또, 최종 가압을 반복가압으로 행하는 경우는 압력부가액츄에이터(10)(10)의 신축에 의해 토오크아암(8)을 작은 행정거리를 갖도록 요동시켜서 반복성형을 행한다.

제7도 및 제8도에는 본 발명의 다른 실시예가 나타나 있다.

이 실시예의 가압부가기구(30)에서는 부채형의 토오크아암(31)이 기어(7)를 상하부재 사이에 끼워서 스크류축(5)의 상부에 스크류축과 일체로 회전가능하게 계합되어 있다. 이 토오크아암(31)의 양단부에는 창문으로서 4각창(31a)(31a)이 마련되어 있으며 각각의 4각창(31a)내에 기계적클러치 즉 잠금부재(32)가 반지름 방향으로 미끄러져 움직임이 자유롭게 마련되어 있다. 그 잠금부재(32)의 내단에 기어(7)에 선택적으로 맞물리는 기어부(32a)가 형성되며 잠금부재(32)와 4각창(31a)의 사이에는 한쌍의 단접액액츄에이터(35)가 평행하게 끼워 장치되어 있다. 그리고 토오크아암(31)의 외단부에는 압력부가액츄에이터(33)(33)가 평행으로 대향해서 아암핀(34)으로 접속되어 있다.

이 실시예에서는 유압모우터(12)에 의한 가압이 끝나면 단접액츄에이터(35)를 작동시키므로써 그때까지 제7도의 상태에 있었던 잠금부재(32)를 반지름 방향 내측으로 이동시켜 기어부(32a)를 기어(7)에 맞물리게 한다. 이어서 압력부가액츄에이터(33)를 작동시켜 기어(7)에 회전력을 가해서 최종 가압을 한다.

제9도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내며 이 실시예의 가압부가기구(40)에서는 기어(7)의 반지름 방향 외측의 프레스프레임(2)에 베이스(48)가 붙여지며 그 베이스(48)에 단접아암(41)의 일단이 아암핀(43)으로 접속되어 있다. 그 단접아암(41)의 타단에는 플레이트(47)가 달아붙여져 있으며 그 플레이트(47)에 직각으로 한쌍의 안내로드(46)가 평행하게 달아붙어 있다. 그 안내로드(46)(46)에는 잠금부재(42)가 슬라이딩 이동가능하게 계합되어 있다. 이 잠금부재(42)에는 기어(7)에 선택적으로 맞물리는 기어부(42a)가 형성되며 또 잠금부재(42)의 외단과 아암핀(43)과의 사이에는 압력부가액츄에이터(44)가 장치되어 있다. 그리고 상기 단접아암(41)의 외단부에는 단접액츄에이터(45)가 단접아암(41)에 대하여 직각으로 연결되어 있다.

이 실시예에서는 유압모우터(12)에 의한 가압이 끝나면 단접액츄에이터(45)를 작동시켜 그때까지 제9도의 상태에 있던 단접아암(41)과 잠금부재(42)를 기어(7) 방향으로 밀어붙여 기어부(42a)를 기어(7)에 맞물리게 한다. 이어서, 압력부가액츄에이터(44)를 작동시켜 기어(7)에 회전력을 가해서 최종 가압을 한다.

재10도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내며 이 실시예의 가압부가기구(50)에는 기어(7)의 반지름방향의 프레스프레임(2)에 U자형베이스(58)가 붙여지며 그 베이스(58)내에는 단접아암(51)이 기어(7)의 반지름 방향으로 슬라이딩 이동가능하게 마련되어 있다. 그 단접아암(51)의 길이방향으로 평행하게 한쌍의 안내로드(56)가 붙여져 있으며 이들의 안내로드(56)(56)에는 잠금부재(52)가 축방향을 따라 이동 가능하게 계합되어 있다. 또, 잠금부재(52)에는 기어(7)에 선택적으로 맞물리는 기어부(52a)가 형성되며 잠금부재(52)의 일단과 단접아암(51)과의 사이에는 압력부가액츄에이터(54)가 개재하도록 장치되어 있다. 또 그 단접아암(51)의 외단부에는 단접액츄에이터(55)가 단접아암(51)에 대하여 직각으로 달아붙여져 있다.

이 실시예에서는 유압모우터(12)에 의한 가압이 끝났으면 단접액츄에이터(55)를 작동시켜 그때까지 제10도의 상태에 있었던 단접아암(51)과 잠금부재(52)를 기어(7) 방향으로 밀어붙여 기어부(52a)를 기어에 맞물리게 한다. 이어서 압력부가액츄에이터(54)를 작동시켜 기어(7)에 회전력을 가해서 최종 가압을 한다.

또 이상의 설명은 가압부가기구(6)(30)(40)(50)를 좌우대칭으로 마련하고 있으나 한쪽만 마련할 수도 있다.

본 발명은 상기한 바와같이 구성되어 있으므로 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 가압의 최종단계에 있어서, 순간적으로 큰 가압력을 가할 수가 있다.

(2) 장치가 간단 경량이며, 값싸게 제공할 수가 있다.

(3) 유압을 직접적인 가압력으로 사용하지 않고 기어에 토오크를 주어 기계적으로 가압하므로 종래보다 압력손실 즉 동력손실이 적다.

Claims (5)

1. 스크류축에 나사로 결합된 가압블록을 축방향으로 이동시켜 금속틀내의 배합원료를 가압하여 압축가공을 행하는 스크류프레스를 이용한 압축성형기에 있어서, 상기 스크류축에 기어를 고정 설치하고 그 기어를 피니언을 개재하여 구동하는 구동장치를 마련하며 또한 상기 기어에 접속 또는 분리가능하며 접속시에 상기 기어를 개재하여 스크류축을 회전시켜 압력을 가하는 가압부가기구를 마련한 것을 특징으로 하는 압축성형기.
2. 제1항에 있어서, 상기 가압부가기구는 상기 스크류축에 끼워 고정한 토오크아암과, 그 토오크아암과 상기 기어와를 접속 또는 분리시키게 하는 기계적 클러치와,그 기계적클러치에 연결한 압력부가액츄에이터로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축성형기.
3. 제1항에 있어서, 상기 가압부가기구는 스크류축에 끼워 고정한 후 그의 단부에 창문을 마련한 토오크아암과, 상기 기어에 선택적으로 맞물리는 기어부를 가지며 상기 창문내에 반지름방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 마련한 잠금부재와, 그 잠금부재를 밀거나 잡아당기는 단접액츄에이터와, 상기 토오크아암의 단부에 접속된 압력부가액츄에이터로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축성형기.
4. 제1항에 있어서, 상기 가압부가기구는 기어의 외측에 고정 설치한 베이스와, 그 베이스에 일단이 회동가능하게 접속되는 단접아암과, 상기 기어에 선택적으로 맞물리는 기어부를 가지며 상기 단접아암의 안내축을 따라서 미끄러져 움직이는 잠금부재와, 그 잠금부재를 밀거나 당기는 압력부가액츄에이터와, 상기 단접아암의 단부에 접속된 단접액츄에이터로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축성형기.
5. 제1항에 있어서, 상기 가압부가기구는 기어의 외측에 고정 설치한 U자형베이스와, 그 U자형베이스의 내부에 기어의 반지름 방향으로 슬라이딩 이동가능하게 마련한 가이드아암과, 그 가이드아암과 상기 베이스와의 사이에 마련되는 단접액츄에이터와, 상기 기어에 선택적으로 맞물리는 기어부를 가지며 상기 가이드아암의 안내축을 따라서 미끄러져 움직이는 잠금부재와, 그 잠금부재를 밀거나 당기는 압력부가액츄에이터로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축성형기.