KR100572026B1 - 선반 스핀들에 공급된 봉을 안내하는 장치 - Google Patents

Abstract

매거진(11)의 콜릿(15)과 선반(13)의 심봉(18) 사이에 봉을 안내하는 장치는 심봉 인장막대(18)를 구성하는 통로(16) 내에서 최소 측면 틈새를 가지고 활주하는 안내 삽입부(20, 120)를 포함한다. 삽입부(20, 120)는 최소 측면 틈새를 가지고 봉이 관통하도록 설계된 최소한 하나 이상의 섹션(26)이 있는 봉을 위한 축 통로(24)를 가진다. 삽입부(20, 120)는 콜릿(15)에 의한 추력을 받아 심봉 쪽으로 통로(16)를 따라 이동된다. 귀환 수단(28, 30, 31)은 통로에서 콜릿이 다시 나오면 삽입부(20, 120)를 통로의 입구 끝에 가까운 시작 위치로 귀환시키기 위해 제공된다.

Description

선반 스핀들에 공급된 봉을 안내하는 장치{DEVICE FOR GUIDING A BAR FED IN A LATHE SPINDLE}

본 발명은 매거진 콜릿(magazine collet)과 선반의 심봉(心俸)(mandrel) 사이에 봉을 안내하는 장치에 관한 것이다. 종전 기술에는 자동 선반에 공급되는 동안 고속으로 회전하는 봉을 충분히 지지하지 못함으로 인한 문제가 알려져 있다. 진동 발생은 작업의 정밀도나 지지 구조물 모두에 있어 이롭지 못하다.

이 조건은 봉이 가공의 초기 또는 말기에 있을 때 특히 중요하다. 지지 요건을 만족시키기 위한 관리 문제는 봉을 지지하는 봉 밀대(bar pusher)의 콜릿이 봉과 동일한 경로를 따라 이동해야 한다는 사실 때문에 복잡해진다. 대개 콜릿의 직경이 봉의 직경보다 더 크기 때문에 콜릿이 통과하기 위해서는 봉 지지 여유(slack)를 남겨둘 필요가 있다. 이것은 심봉 인장막대 내부, 즉 심봉쪽으로 봉을 운반하고 선반의 콜릿까지 봉을 안내하는 통로 내부에서는 특히 그렇다.

본 발명의 목적은 전체 이송 행정(行程)(stroke) 동안 봉과 봉 밀대의 콜릿을 최적으로 지지하는 장치를 제공함으로써 상기의 문제점을 제거하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 심봉 인장막대를 구성하는통로 내에서 최소 측면 틈새를 가지고 활주하고(slide), 최소 측면 틈새를 가지고 봉이 관통하도록 설계된 하나 이상의 섹션(section)이 있는 봉을 위한 축 통로를 가지며, 심봉 쪽으로 통로를 따라 이동되는 안내 삽입부를 포함하고, 콜릿이 통로에서 다시 빠져나올때 삽입부를 통로의 입구 끝에 가까운 시작 위치로 귀환시키기 위해 귀환 수단이 제공되는, 매거진 콜릿과 선반의 심봉 사이에 봉을 안내하는 장치가 제공된다.

본 발명의 혁신적 원리와 종전 기술에 대한 장점을 명확히 설명하기 위해 이하 첨부 도면을 참조하면서 상기 원리를 적용하는 비한정적 예로서 그 가능한 실시예를 설명한다.

- 도 1은 본 발명의 요점을 이루는 봉 이송기 및 기계 가공 선반 커플의 개략적인 부분 단면도이고 ;

- 도 2는 도 1의 상세한 횡단면도이고;

- 도 3은 봉 이송 단부의 도 1과 유사한 도면이고;

- 도 4는 봉 이송 중간부의 도 1과 유사한 도면이며;

- 도 5는 본 발명에 따른 장치의 다른 실시예의 도 3과 유사한 도면을 나타낸다.

도면을 참조하면, 도 1은 봉(12)을 선반(13)으로 이송시키는 이송기(feeder)(11)로 된, 도면부호 10으로 표시된 이송기 및 선반 커플을 나타낸다. 매거진은 그 끝에 봉을 선반의 인장막대(drawrod) 또는 안내 튜브(guide tube)(16)안으로 이송하기 위해 봉의 후단부를 지지하는 콜릿(15)이 있는 봉 밀대(14)로 구성된다. 인장막대는 그 끝에 심봉(心俸)(mandrel)(18)을 위한 그래스핑 콜릿(grasping collet)(17)이 있다.

봉의 경로를 따라 매거진은 지지 및 센터링 수단을 포함하는데 그 중에 예를 들어 콜릿(15)이 통과하도록 열리는 농형(籠形) 센터링 장치(cage-type centering device)(19)가 도시되어 있다.

매거진과 선반은 잘 알려져 있어 이 분야의 전문가라면 쉽게 짐작할 수 있으므로 여기서는 더 이상 설명 또는 도시되지 않는다.

본 발명의 원리에 따르면, 선반의 인장막대에는 인장막대(16)를 따라 미끄러져 이동하는 안내 삽입부(guiding insert)(20)를 포함하는 안내 장치가 있다.

도 2는 미끄럼 삽입부(20)를 좀 더 자세히 나타낸 것이다. 상기 삽입부는 직경이 선반 인장막대의 내부 직경보다 약간 더 작아서 인장 막대 내에서 최소 측면 틈새를 가지고 활주할 수 있다. 삽입부는 내부적으로 축 통로(24)를 한정하고 있는데, 이는 최소 측면 틈새를 가지고 매거진 콜릿을 수용할 만큼 충분히 큰 직경을 갖는 제1 주요 섹션(25)과 최소 측면 틈새를 가지고 봉(12)을 수용할 만큼 충분히 큰 직경을 갖는 제2 섹션(26)으로 형성된다. 이 두 섹션은 테이퍼 섹션(taperd section)(27)에 의해 연결된다.

삽입부는, 그 끝에 통로(24)쪽으로 향해 있는 재료를 쥐는 톱니(gripping tooth)(29)가 있는 크라운(crown) 형태의 탄성 핑거(fingers)(28)가 제공된 입구 단부(inlet end)를 갖는다. 삽입부는 스프링 강(spring steel)으로 만들어질 수 있다.

핑거(28)는 섹션(25)의 직경보다 더 넓게 방사상으로 이격된 톱니를 지지하기 위해 약간 갈라져 있다. 다시 말해서, 정상적인 상태에서 톱니는 통로(24)의 구 멍 안으로 돌출해 있지 않다.

도 1에서 볼 수 있듯이, 안내 장치는 또한 인장막대의 입구 단부에(예를 들어 클램프(clamp)(22)에 의해) 고정되고 인장막대의 내부 직경보다 더 넓은 챔버(chamber)(23)를 한정하는 단말 소자(termimal element)(21)를 포함한다. 챔버(23)는 삽입부의 탄성 핑거(28)가 갈라진 위치에 있을 수 있게 핑거를 수용하도록 설계된다. 봉의 통로 쪽을 향해 있는 방사상 돌출부(32)는 삽입부의 역방향 운동을 위한 한계 멈춤턱을 구성한다.

사용시, 안내 장치의 초기 위치는 도 1에 도시된 바와 같이 삽입부가 인장 막대의 시작부분에 배치되고 탄성 핑거가 챔버(23)에 놓인다. 매거진은 봉이 인장막대 안으로 끼워맞추어져 삽입부(20)를 통과하여 심봉에 들어갈 때까지 안내 장치를 따라 봉을 이동시킨다. 커플링 섹션(27)은 봉의 뾰족한 끝(point)을 삽입하는 것을 돕는다.

이러한 상태에서 봉이 적어도 네 지점, 즉 매거진 콜릿, 센터링 장치(19), 삽입부의 섹션(26)과 선반 콜릿에 지지되고 중심이 맞추어진다(centered). 따라서 긴 봉이 완벽하게 지지되어 선반의 원하지 않은 진동을 피한다.

봉이 점점 짧아질수록 콜릿이 센터링 장치(19)를 관통할 때까지 전진한다. 콜릿이 센터링 장치(19)를 통과하면 봉은 세 지점에서, 즉 매거진 콜릿, 삽입부의 섹션(26), 그리고 선반 콜릿에 지지되고 중심이 맞추어진다. 봉이 더 짧아진 후에도 여전히 세 지점에서 완벽하게 지지된다.

봉이 계속 더 짧아지면서 매거진 콜릿은 인장 막대에 도달한다. 도 4는 매거 진 콜릿이 인장막대 내로 들어가는 것을 도시하고 있다.

콜릿이 매우 큰 직경을 갖는 삽입부의 섹션(25) 끝에 이르면 삽입부는 콜릿의 추진력에 의해 앞으로 활주하기 시작한다. 섹션(25)의 단부와 톱니(29) 사이의 축 간격은 콜릿의 베이스(base)에 제공된 주변 리세스(recess) 또는 그루브(groove)(30)와 콜릿의 헤드(head) 사이의 간격과 동일하다.

도 3에 잘 나타나 있듯이, 탄성 핑거(28)가 챔버(23)를 떠나 인장막대로 들어가면 탄성 핑거가 내부를 향하여 방사상으로 힘을 받아 톱니(29)가 그루브(30)에 끼워진다.

콜릿은 삽입부(20)가 인장막대의 출구 단부에 도달하는 멈춤턱까지 그 행정(行程)을 계속한다.

삽입부가 인장막대를 통과하므로 매거진 콜릿은 삽입부(20)에 의해 인장막대에 완벽하게 안내되고 중심이 맞추어지며 인장막대는 필요한 경우 내부 어댑터 튜브(adaptor tube)에 의해 내부가 일정한 직경으로 만들어진다.

작업이 끝나면 매거진 콜릿은 귀환 행정을 시작하여, 삽입부를 다시 도 4에 도시된 초기 위치로 끌어당긴다. 핑거(28)가 다시 챔버(23)에 도달하면 핑거가 재팽창하여 그루브(30)에서 톱니(29)가 빠져 나와 콜릿을 자유롭게 하므로 방해받지 않고 귀환 행정을 계속하게 된다. 삽입부는 핑거의 자유 단부와 함께 한계 멈춤턱 돌출부(32)에 놓여진다.

새로운 봉으로 상기 주기(cycle)를 처음부터 다시 시작할 수 있다.

이제 작업의 여러 단계에서 최적의 안내(guiding) 및 센터링(centering)을 제공함으로써 의도한 목적이 이루어졌음이 분명해졌다.

물론 본 발명의 혁신적인 원리를 적용하는 상기 실시예의 설명은 여기 청구한 특허청구범위 내에서 상기 원리의 비한정적 예의 방법으로 주어진 것이다.

예를 들어, 소자(21)는 적절하게 나삿니가 나 있는 통로(16)의 단부에 고정될 수 있다.

도 5는 삽입부(20)가, 콜릿의 추력을 받아 인장막대 내에서 앞으로 활주하고추력 스프링(31)에 의해 그 처음 위치로 귀환하는 삽입부(120)로 교체된 변형예를 보여준다. 이렇게 하여 재료를 쥐는 핑거와 콜릿의 그루브가 필요치 않게 된다. 삽입부는 또한 예를 들어 테플론(R)(Teflon(R))과 같은 저마찰 플라스틱으로 만들 수 있다.

또한, 삽입부는 서로 다른 직경을 갖는 봉에 적합하도록 봉의 안내부분을 교환할 수 있게 하기 위해 두 부분, 예를 들어 나사를 갖는 또는 결합된 두 부분으로 만들어질 수 있다.

Claims (7)

1. 심봉 인장막대(18)를 구성하는 통로(16) 내에서 최소 측면 틈새를 가지고 활주하고, 최소 측면 틈새를 가지고 봉이 관통하도록 설계된 하나 이상의 섹션(section)(26)이 있는 봉을 위한 축 통로(24)를 가지며, 콜릿(15)의 추력을 받아 심봉 쪽으로 통로를 따라 이동되는 안내 삽입부를 포함하고, 콜릿이 통로에서 다시 나오면 삽입부(20, 120)를 통로의 입구 끝에 가까운 시작 위치로 귀환시키기 위해 귀환 수단(28, 30, 31)이 제공되는, 매거진(11)의 콜릿(15)과 선반(13)의 심봉(18) 사이에 봉을 안내하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 삽입부(20, 120)는 매거진 콜릿 쪽으로 향해있고 최소 측면 틈새를 가지고 콜릿을 수용하도록 설계된 축 통로를 위한 추가 섹션(25)을 가짐을 특징으로 하는 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 추가 섹션(25)은 통로의 내부 쪽으로 향하는 톱니(29)가 달려있는 탄성 핑거(28)가 제공된 콜릿을 위한 입구 개구부를 가지며, 상기 탄성 핑거(28)는 톱니(29)가 상기 추가 섹션(25)의 개구부 밖으로 오도록 탄력적으로 갈라져 있으며, 핑거가 그 갈라진 위치에 있도록 통로의 직경보다 더 큰 직경을 갖는 통로의 입구 끝에 가까운 챔버(23) 내에서 상기 시작 위치로 있게 되고, 그 탄성력에 의해 안쪽으로 밀리며, 상기 톱니(29)는 삽입부가 통로 안으로 활주하면 상 기 귀환 수단을 형성하도록 콜릿에 맞물리게 됨을 특징으로 하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 챔버(23)가 통로의 입구 끝에 고정된 단말 소자(21) 내부에 만들어짐을 특징으로 하는 장치.
5. 제2항에 있어서, 최소한 하나 이상의 섹션(26)과 추가 섹션(25) 사이에 테이퍼 연결 섹션(27)이 제공됨을 특징으로 하는 장치.
6. 제1항에 있어서, 귀환수단은 삽입부(120)를 통로를 따라 입구 끝쪽으로 추진시키는 추력 스프링(31)을 포함함을 특징으로 하는 장치.
7. 제3항에 있어서, 콜릿은 톱니(29)가 안쪽으로 밀릴 때 톱니를 위한 방사상의 연결 그루브를 가짐을 특징으로 하는 장치.

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