KR100851294B1 - 압축기 베인과 그 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스컷팅에 의해 절단되고, 다수의 베인을 연속적으로 연마가공할 수 있도록 하는 압축기 베인과 그 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 압축기에 사용되는 베인의 제조방법에 있어서, 바형상의 소재를 인발하는 인발단계(S100); 인발된 소재를 프레스 가공에 의해 베인(10)의 길이만큼 절단하는 프레스컷팅단계(S200); 절단된 소재의 좌우 양측면을 연마하는 전장연마단계(S300); 절단된 소재의 일측에 스프링이 탄성지지되는 스프링홈(12)을 연삭 가공하는 홈가공단계(S400); 상기 스프링홈(12)이 가공된 다수개의 소재를 연속적으로 이동시키면서 다수개 소재의 전후면을 동시에 연마하는 두께연마단계(S600); 상기 압축기의 내측면과 접하는 베인(10)의 일면이 라운드지게 돌출 형성되도록 연마하는 라운드연마단계(S700); 소재의 거친표면을 연마하는 바렐단계(S900)로 이루어진다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 생산성이 향상되는 이점이 있다.

압축기, 베인, 프레스, 두께연마

Description

압축기 베인과 그 제조방법 및 그 제조장치 { Compressor vane and making methord thereof and making apparatus thereof }

도 1 은 일반적인 회전식 압축기의 구성을 도시한 종단면도.

도 2 는 일반적인 회전식 압축기의 실린더부의 구조를 도시한 평면도.

도 3 은 일반적인 회전식 압축기 베인의 외형을 도시한 사시도.

도 4 는 본 발명에 의한 압축기 베인 제조방법을 도시한 순서도.

도 5 는 본 발명에 의한 압축기 베인 제조장치의 구성을 도시한 사시도.

도 6 은 본 발명에 의한 압축기 베인 제조장치의 요부구성인 회전판 및 연마휠을 개략적으로 도시한 평면도.

도 7 은 본 발명에 의한 압축기 베인 제조장치의 요부구성인 회전판 및 연마휠을 개략적으로 도시한 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1. 케이싱 2. 고정자

3. 회전자 4. 회전축

4a. 편심부 5. 상부베어링

6. 하부베어링 7. 볼트

8. 실린더 9. 롤링피스톤

10. 베인 12. 스프링홈

14. 압축스프링 100. 본체

120. 회전판측 140. 연마휠측

200. 회전판 220. 수용부

240. 회전판커버 260. 지지부

262. 안내구 300. 공급수단

400. 취출수단 500. 연마휠

520. 상부연마휠 540. 하부연마휠

본 발명은 압축기 베인에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레스컷팅에 의해 절단되고, 다수의 베인을 연속적으로 연마가공할 수 있도록 하는 압축기 베인과 그 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 회전식 압축기는 공기조화 및 냉동 장치에 사용되어 작동유체(주로 기체상태의 냉매)를 압축하기 위한 것으로, 편심형으로 된 회전축이 케이싱의 실린더 내면을 일정한 편심으로 회전하고 편심된 회전축 및 회전축에 구비된 베인에 의해 케이싱 내부의 기체가 압축하도록 구성된다.

이하, 일반적인 회전식 압축기의 구성에 관하여 도면을 참고로 하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1 은 일반적인 회전식 압축기의 구성을 도시한 종단면도이고, 도 2 는 일반적인 회전식 압축기의 실린더부의 구조를 도시한 평면도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 회전식 압축기 보다 상세하게는 밀폐형 회전식 압축기의 외형은 소정의 체적을 가지도록 형성된 케이싱(1)에 의해 형성된다.

상기 케이싱(1)의 내부에는 고정자(2)와 회전자(3)로 구성되는 전동기구부가 설치되어 있으며, 상기 회전자(3)의 내경에는 회전축(4)이 압입되어 상기 회전자(3)의 회전시 상기 회전축(4)이 함께 회전하도록 구성된다.

상기 회전축(4)의 하부에는 편심되도록 형성되는 편심부(4a)가 형성되며, 상기 편심부(4a)는 실린더(8)의 내측에 수용된다. 그리고, 상기 편심부(4a)에는 상기 실린더(8)의 내주면과 접하면서 자전 및 공전하는 롤링피스톤(9)이 삽입 장착된다.

그리고, 상기 실린더(8)의 상부와 하부에는 각각 상부베어링(5)과 하부베어링(6)이 구비되며, 이들은 각각 볼트(7)에 의해 실린더(8)에 일체로 결합된다.

한편, 상기 베인(10)은 도 3 에 도시되어 있는 바와 같이 소정의 두께를 가지는 대략 사각판 형상으로 형성되며, 상기 실린더(8)의 일측에 삽입되어 습동가능하도록 장착된다.

한편, 상기 실린더(8)의 내측으로 삽입된 상기 베인(10)의 일측에는 내측으로 함몰된 스프링홈(12)이 형성되며, 상기 스프링홈(12)에는 압축스프링(14)이 구비되어 상기 베인(10)을 탄성지지하게 된다.

따라서, 상기 베인(10)은 항상 실린더(8)의 중심방향으로 힘을 받게 되며, 상기 편심부(4a)에 삽입되어 편심회전하는 롤링피스톤(9)의 외주면과 항상 접촉상 태를 유지하게 된다.

그리고, 상기 롤링피스톤(9)과 접하는 상기 베인(10)의 일단은 상기 롤링피스톤(9)과의 마찰을 최소화할 수 있도록 라운드 형상으로 형성된다.

한편, 상기와 같은 회전식 압축기에 사용되는 베인(10)은 일반적으로 회전톱 또는 밴드쏘(Band saw) 등의 절단기구에 의해 소재가 절단된 후 선삭 가공되는 것에 의해 가공된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

회전톱 또는 밴드쏘(Band saw)를 이용하여 소재를 절단하게 될 경우 작업시간이 비교적 오래 걸리게 될 뿐만 아니라, 절단도구의 마모 등으로 비용이 증가되는 문제가 있으며, 절단도구의 두께에 따라 소재의 손실이 많아지게 되는 등 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 상기 베인(10)의 각 면을 연마 가공하는데 있어서도 다수개의 베인(10)을 동시에 가공할 수 없으므로 생산성이 더욱 떨어지게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 프레스컷팅에 의해 절단되고, 다수의 베인을 연속적으로 연마가공할 수 있도록 하는 압축기 베인 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 다수의 베인을 수용하는 회전판이 회전에 의해 연마휠을 지나면서 연속적으로 베인이 연마가공되도록 하는 압축기 베인 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 프레스컷팅에 의해 절단되고 다수개가 연속적으로 연마되어 가공되는 입축기 베인을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 압축기 베인의 제조방법은, 바형상의 소재를 인발하는 인발단계; 인발된 소재를 프레스 가공에 의해 베인의 길이만큼 절단하는 프레스컷팅단계; 절단된 소재의 좌우 양측면을 연마하는 전장연마단계; 절단된 소재의 일측에 스프링이 탄성지지되는 스프링홈을 연삭 가공하는 홈가공단계; 상기 스프링홈이 가공된 다수개의 소재를 연속적으로 이동시키면서 다수개 소재의 전후면을 동시에 연마하는 두께연마단계; 상기 압축기의 내측면과 접하는 베인의 일면이 라운드지게 돌출 형성되도록 연마하는 라운드연마단계; 소재의 거친표면을 연마하는 바렐단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 인발단계에서는 고속도공구강(SKH-51)을 인발하여 진직도를 교정함과 동시에 베인의 폭과 두께에 대응하도록 성형한다.

상기 홈가공단계에서는 상기 스프링홈을 밀링장비로 황삭 및 정삭 가공하여 성형한다.

상기 두께연마단계에서는 상기 스프링홈이 형성된 소재를 회전하는 원판형상의 캐리어판에 연속 안착시키고, 상기 캐리어판의 상하방에 구비된 연마휠에 의해 소재의 전면과 후면이 동시에 연마되도록 한다.

상기 두께연마단계에서는 상기 연마휠을 통과하면서 소재의 전면과 후면이 차례로 황삭 및 정삭된다.

상기 전장연마단계에서는 상기 소재의 좌우측면을 황삭하고, 상기 두께연마단계 후에 다시 상기 소재의 좌우측면을 중삭하는 2차전장연마단계가 더 포함됨을 특징으로 한다.

상기 홈가공단계 후에는 소재를 고온진공상태에서 담금질 및 템퍼링하는 열처리단계가 실시된다.

그리고, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 압축기 베인은, 전술한 압축기 베인의 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 압축기 베인의 제조장치는, 압축기 베인의 전후면을 연마하기 위한 압축기 베인 제조장치에 있어서, 외관을 형성하는 본체와; 베인을 수용하는 다수개의 수용부가 형성되며, 원판형상으로 형성되어 상기 본체의 일측에 회전가능하게 장착되는 회전판과; 상기 베인이 수용된 회전판의 상방과 하방에 구비되며, 상기 회전판에 수용된 베인의 양면을 연마하는 연마휠을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수용부는 상기 회전판을 관통하도록 형성되며, 상기 원주방향으로 일정간격마다 형성된다.

상기 회전판의 두께는 상기 베인의 두께보다 다소 얇게 형성된다.

상기 회전판은 연마휠에 의해 연마되는 부분이 본체의 내측에 수용되며, 다른 일측은 외부로 노출되도록 설치된다.

상기 회전판의 노출된 부분에 대응하는 일측에는 베인을 상기 수용부에 연속공급하는 공급수단이 더 구비된다.

상기 회전판의 하방에 구비되어 상기 회전판을 지지하는 지지부에는 연마된 베인을 안내하는 안내구가 형성되고, 상기 안내구와 연통되는 본체의 일측에는 상기 베인을 외부로 취출하기 위한 취출수단이 더 구비된다.

상기 회전판과 인접하는 연마휠들의 각 면 중 일면은 상기 회전판과 수평하도록 형성되며, 다른 일면은 상기 회전판을 기준으로 경사를 가지도록 형성된다.

상기 연마휠의 경사는 회전방향을 따라 연속적으로 증감되도록 형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 압축기 베인의 생산성이 향상되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 압축기 베인과 그 제조방법 및 그 제조장치에 관하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

그리고, 본 발명에 의한 압축기 베인은 일반적인 회전식 압축기에 적용되며, 그 형상 또한 유사하므로 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 기재하고 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4 는 본 발명에 의한 압축기 베인 제조방법을 도시한 블럭도로서, 도면에 도시된 바에 따르면 압축기의 베인(10)의 제조를 위해서는 우선 원소재를 준비하게 된다.

베인(10)을 제조하기 위한 원 소재는 일반적으로 많이 쓰이는 고속도공구강(SKH51)이 사용되며, 소정의 폭과 두께를 가지는 바(Bar)형상으로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

이와 같은 원 소재는 다이를 통과하면서 인발되어 베인(10)의 폭과 두께에 대응하는 치수를 가지도록 성형된다. 이때, 인발된 소재의 폭과 두께는 이후 실시되는 연마가공을 고려하여 다소의 여유를 가지도록 성형되는 것이 바람직할 것이다.

이때, 상기 바 형상의 원소재는 상기 다이를 통과하면서 가공을 위한 치수를 가지도록 성형되는 것은 물론, 다이를 통과하면서 곡률을 가지는 소재의 진직도를 교정하게 된다. 이를 통해 소재의 치수와 형상의 1차적인 형성이 완료된다. [인발단계(S100)]

인발된 소재는 길이방향으로 길게 형성된 그 형상의 특성상 다이와 인접한 프레스장치로 연속적인 공급이 가능하게 되며, 상기 프레스장치에 의해 베인(10)의 길이방향의 치수만큼 절단된다.

즉, 상기 프레스장치의 금형에 인발된 소재가 연속공급되면, 상기 프레스장치의 상하운동에 의해 상기 소재는 소정의 크기로 절단된다. 이때, 상기 금형은 베인(10)의 절단시 상기 베인(10)의 길이방향 치수와 대응하는 길이로 절단 가능하도록 형성된다.

따라서, 상기 인발단계(S100)를 거친 소재가 프레스컷팅되는 것에 의해 전체적인 베인(10)의 치수의 1차적인 가공이 완료되며, 이와 같은 1차적인 치수 가공에 의해 아래에서 설명할 전장연마단계(S300) 및 두께연마단계(S600)에서 보다 신속하게 연마 작업을 완료할 수 있게 된다. [프레스컷팅단계(S200)]

상기 프레스장치에 의해 절단된 베인(10)은 일반적인 원통연마기에 의해 전장부분이 연마된다. 즉, 일정 치수를 가지도록 절단된 베인(10)은 원통연마기에 수 용되어 전장부 보다 상세하게는 상기 베인(10)의 좌우 양 측면이 연마된다. 이때 상기 베인(10)의 전장부는 대략 0.05mm의 공차를 가지도록 1차적으로 황삭되며, 추후 실시되는 2차전장연마단계(S300)에서 추가로 연마된다.

물론 상기 전장연마단계(S300)는 상기 프레스컷팅단계(S200)의 다음에 실시될 수도 있지만, 필요에 따라서는 아래에서 설명할 홈가공단계(S400)의 다음에 실시하는 것도 가능할 것이다. [전장연마단계(S300)]

한편, 상기 베인(10)의 일측단 보다 상세하게는 실린더(8)의 내측으로 삽입되는 상기 베인(10)의 단부에는 내측으로 함몰 형성되는 스프링홈(12)이 형성된다. 상기 스프링홈(12)은 밀링(milling)장치에 장착되어 가공되며, 황삭과 정삭을 차례로 거치면서 가공되는 것이 바람직 할 것이다.

즉, 상기 스프링홈(12)은 일차적으로 밀링 툴(tool)에 의해 황삭가공되어 신속하게 스프링홈(12)의 일차적인 가공을 하게 되며, 가공시간이 짧게 되어 툴의 마모 또는 파손이 지연될 수 있게 된다. 상기 스프링홈(12)의 황삭가공 후에는 다른 툴을 사용하여 정삭가공하게 되며, 이를 통해서 상기 스프링홈(12)의 정밀한 가공이 가능하게 되어 치수를 확보할 수 있게 된다.

이때, 상기 스프링홈(12)은 다른 툴에 의해 황삭 및 정삭가공되지만 상기 밀링툴은 하나의 자동선반에 구비되어 있으므로, 전체적인 작업시간의 증가는 크지 않게 된다. [홈가공단계(S400)]

다음으로 상기 베인(10)의 전장부분 연마와 스프링홈(12)의 가공이 완료된 소재는 열처리를 거치게 되는데, 열처리 작업에 의해 상기 베인(10)의 표면성질이 개선되어 내마모성이 향상될 수 있도록 하는 한편, 마찰계수를 줄일 수 있게 된다.

즉, 전장연마단계(S300)와 홈가공단계(S400)를 거친 소재를 고온진공상태에서 담금질(Quenching)한 후 서브제로(Sub-zero) 처리하고, 다음으로 템퍼링(tempering)처리 하게 된다. 이를 통해 소재의 경도의 향상은 물론 표면성질이 우수하게 되어 내마모성이 향상될 수 있게 된다.

물론 이와 같은 열처리 작업은 생략될 수도 있을 것이며, 필요에 따라서는 아래에서 설명할 라운드연마단계(S700)의 이후에 실시될 수도 있을 것이다. [열처리단계(S500)]

열처리된 소재는 두께면 즉, 전후면이 연마된다. 이때, 상기 소재는 다수개가 연속적으로 공급되며, 공급된 다수개의 소재는 순차적으로 이동하면서 적어도 2개 이상이 동시에 연마될 수 있게 된다.

이를 도 5 를 참고로 하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 열처리된 소재는 아래에서 상세하게 설명할 압축기 베인 제조장치의 회전판(200)에 공급된다. 상기 회전판(200)에는 다수의 수용부(220)가 형성되어 각각의 수용부(220)에 열처리된 소재가 1개씩 장착되며, 상기 회전판(200)의 회전에 의해 상기 열처리된 소재는 순차적으로 이동하게 된다.

한편, 상기 회전판(200)의 일측, 보다 상세하게는 상기 수용부(220)의 상하부에는 연마휠(500)이 각각 구비되며, 상기 연마휠(500)은 상기 회전판(200)의 수용부(220)에 수용된 소재의 상면과 하면에 각각 면접하여 상기 소재의 두께를 연마할 수 있게 된다.

이때, 상기 회전판(200)과 연마휠(500)은 각각 회전축(4)에 중앙부가 고정된 상태로 회전하며, 상기 회전판(200)의 회전에 의해 수용부(220)에 수용된 소재가 상기 연마휠(500)을 지나면서 각각 소재의 전후면이 동시에 연마될 수 있게 된다.

그리고, 상기 회전판(200)의 회전에 따라 상기 소재가 순차적으로 상기 연마휠(500)을 지나게 되며, 연마휠(500)을 지나면서 상기 소재의 전면과 후면은 황삭과 중삭 및 정삭의 단계로 연마될 수 있게 된다.

또한, 상기 연마휠(500)을 지난 소재는 두께연마가 완료되어 취출되며, 상기 소재의 취출로 비어있는 수용부(220)에는 다시 두께연마를 위한 소재가 수용된다. 이와 같은 취출과 수용의 작업은 연속적으로 이루어지게 되어 상기 회전판(200)과 연마휠(500)이 회전하는 한 상기 소재의 수용 및 연마 취출은 연속적이며, 동시에 실시될 수 있게 된다.

상기 연마휠(500)에 의해 상기 소재는 전면과 후면이 각각 대략 0.1mm 만큼 연마되며, 이때 상기 소재의 두께 치수의 편차는 2㎛ 이내가 되도록 가공되는 것이 바람직할 것이다. [두께연마단계(S600)]

두께연마가 완료된 소재는 일측단이 라운드지게 돌출 형성되도록 연마된다. 즉, 상기 베인(10)의 일단, 보다 상세하게는 상기 롤링피스톤(9)의 외주면과 접하는 일단이 라운드지게 형성될 수 있도록 연마 가공된다.

이를 위해 상기 소재는 다수개를 수용할 수 있는 지그에 장착되어 정밀 평면연마되는 것에 의해 가공되며, 일반적으로 사용되는 평면연삭기에 의해 연마되고 라운드진 부위의 진직도의 편차가 대략 2㎛ 이내가 되도록 가공되는 것이 바람직할 것이다.[라운드연마단계(S700)]

한편, 상기 라운드연마단계(S700) 이전 또는 이후에는 상기 소재의 좌우 양측면 즉, 전장부가 2차 연마된다. 이때, 상기 소재의 좌우 측면은 대략 2㎛ 이내의 편차를 가지도록 가공되는 것이 바람직할 것이다.

상기 소재의 좌우측면의 추가적인 연마는 필요에 따라 실시되지 않을 수도 있을 것이며, 상기 라운드연마단계(S700)의 이전 이후 어느 때나 실시될 수 있음은 당연할 것이다. [2차전장연마단계(S800)]

그리고, 상기 2차전장연마단계(S300)의 이전 또는 이후에는 필요에 따라 상기 소재의 표면에 질화층을 형성하는 염욕질화처리를 하는 것도 가능할 것이다. 상기 염욕질화처리는 일반적인 염욕질화처리의 방법과 동일하게 실시된다.

즉, 염욕질화처리를 위해 대략 300℃±10℃의 온도조건에서 대략 30분 동안 예열처리한 후, 대략 573℃±3℃의 온도조건에서 대략 70분 동안 질화처리하게 되고, 이를 통해 상기 소재의 표면에 대략 42 ~ 47㎛ 수준의 질화층을 형성하게 된다.

다음으로, 상기 소재의 연마가공을 완료한 후에는 상기 소재를 바렐처리하기 위해 황삭바렐석과 정삭바렐석이 대략 4:6의 비율로 장입된 연마조에 상기 소재를 넣고 바렐을 위한 와류식 바렐연마기를 30분가량 가동하게 된다. [바렐단계(S900)]

상기 소재를 바렐처리 하여 표면처리를 완료한 후에는 세척 및 전수검사를 실시하여 압축기 베인(10)을 완성하게 된다. 즉, 전술한 제조방법에 의해서 베인의 제조를 완료하게 된다.

한편, 본 발명에 의한 압축기 베인(10)은 압축기 베인의 제조장치에 의해서 두께연마가 실시되며, 이하에서는 상기 압축기 베인의 제조장치에 관하여 도면을 참고로 하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 5 는 본 발명에 의한 압축기 베인 제조장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 6 과 도 7 은 본 발명에 의한 압축기 베인 제조장치의 요부구성인 회전판 및 연마휠을 개략적으로 도시한 평면도 및 측면도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 압축기 베인의 제조장치의 외형은 본체(100)에 의해 형성된다. 상기 본체(100)는 전체적으로 회전판(200)이 장착되는 회전판측(120)과 연마휠(500)이 장착되는 연마휠측(140)으로 구성된다. 그리고, 상기 회전판측(120)은 상기 연마휠측(140)의 전방에 형성되며, 상기 연마휠측(140)의 하부에서 전방으로 돌출되어 형성된다.

상기 회전판측(120)에는 회전판(200)이 장착된다. 상기 회전판(200)은 베인(10)을 수용하는 한편 상기 베인(10)의 연속적인 이동을 통해 순차적인 공급과 연마 배출을 가능하도록 하는 것으로, 소정의 직경을 가지는 원판형상으로 형성된다.

그리고, 상기 회전판(200)의 중심으로부터 다소 떨어진 외측에는 수용부(220)가 형성된다. 상기 수용부(220)는 상기 베인(10)을 수용하기 위한 것으로, 상기 베인(10)의 크기에 대응하거나 다소 큰 크기로 상기 회전판(200)을 상하로 관통하도록 천공 형성되며, 원주방향으로 다수개가 일정간격으로 형성된다.

또한, 상기 회전판(200)의 두께는 상기 베인(10)의 두께보다는 두껍지 않게 형성되어 아래에서 설명할 연마휠(500)에 의해 상기 회전판(200)의 수용부(220)에 수용된 베인(10)의 두께면 즉, 전후면이 연마될 수 있게 된다.

한편, 상기 회전판(200)은 상기 본체(100)의 회전판측(120)에 장착되는데 이를 보다 상세하게 살펴보면 상기 회전판(200)은 상기 회전판(200)의 중앙부를 관통하여 장착되는 회전축(4)에 의해 상기 회전판측(120)에서 회전 가능하도록 장착된다. 이때, 상기 회전판(200)은 시계방향(도 5 에서 볼 때)으로 회전하는 것을 기준으로 한다.

상기 회전판(200)은 상기 회전판측(120)에서 일부만이 외부로 노출되도록 설치된다. 즉, 상기 회전판(200)의 회전축(4)을 기준으로 절반은 회전판커버(240)에 의해 상기 회전판(200)의 상방 중 절반이 차폐되며, 나머지 회전판(200)의 절반은 상기 회전판측(120)의 개구된 상부를 통해 외부로 노출될 수 있게 된다.

상기 회전판측(120)의 전반부 대략 중앙에는 공급수단(300)이 구비된다. 상기 공급수단(300)은 상기 베인(10)이 상기 회전판(200)의 수용부(220)에 공급될 수 있도록 하는 것으로, 다수의 베인(10)이 적층될 수 있도록 상하로 길게 형성되며, 상기 회전판측(120)의 회전에 연동하여 상기 수용부(220)가 상기 공급수단(300)의 수직 하방에 위치하였을 때 상기 베인(10)을 낙하시켜 상기 수용부(220)에 수용될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 회전판측(120)에는 지지부(260)가 형성된다. 상기 지지부(260)는 상기 회전판측(120)에 회전 가능하게 장착되는 회전판(200)을 하방에서 지지하는 것으로, 상기 회전판(200)의 수용부(220) 하방을 차폐할 수 있도록 형성되어 상 기 회전판(200)의 수용부(220)에 수용된 베인(10)이 떨어지지 않도록 한다.

물론 아래에서 설명할 연마휠(500)이 구비되는 부분에는 상기 지지부(260)가 형성되지 않아 상기 연마휠(500)의 장착은 물론 원활한 작동을 보장하게 된다.

또한, 상기 지지부(260)의 일측 보다 상세하게는 상기 회전판측(120)의 우측(도 5 에서 볼때)과 상기 공급수단(300)의 사이에 해당하는 상기 지지부(260)의 일측에는 안내구(262)가 형성된다.

상기 안내구(262)는 연마휠(500)에 의해 연마된 상기 베인(10)이 외부로 취출될 수 있도록 안내하는 것으로, 상기 회전판(200)의 수용부(220)와 대응하는 위치에 하방으로 개구되어 형성되는 것이 바람직할 것이며, 상기 베인(10)의 크기보다 더 크게 형성되는 것이 바람직할 것이다.

상기 회전판측(120)의 우측면에는 취출수단(400)이 구비된다. 상기 취출수단(400)은 상기 안내구(262)로 낙하하는 베인(10)을 외부로 취출하기 위한 것으로, 컨베이어 벨트와 같은 구조로 구성되며, 상기 안내구(262)의 하방에서 외측까지 연장되도록 설치된다.

한편, 상기 연마휠측(140)의 내측에는 연마휠(500)이 구비된다. 상기 연마휠(500)은 상기 회전판(200)의 수용부(220)에 수용된 베인(10)의 두께면, 즉 전후면을 연마하기 위한 것으로 상기 회전판(200)의 후반부 상하부에 각각 구비된다.

즉, 상기 연마휠(500) 또한 상기 회전판(200)과 마찬가지로 회전축(4)이 수직하도록 설치되며, 상기 회전판(200)의 일부와 접하도록 상기 회전판(200)의 중심축으로부터 후방으로 일정거리만큼 떨어진 위치에 구비된다. 이때, 상기 연마 휠(500)은 상기 회전판(200)의 상하면과 인접하도록 설치어 상기 회전판(200)의 후반부와 상기 연마휠(500)의 전반부가 서로 겹치듯이 구성된다.

따라서, 상기 회전판(200)의 회전에 의해 상기 수용부(220)에 수용된 베인(10)은 회전하는 상기 연마휠(500)의 사이를 통과하게 되고, 상기 연마휠(500)에 의해 베인(10)의 전후면이 각각 연마될 수 있게 된다.

이를 위해 상기 회전판(200)의 두께는 상기 베인(10)의 두께보다 얇게 형성되어야만 할 것이며, 보다 효율적인 연마를 위해서는 상기 연마휠(500)과 다수의 수용부(220)가 겹칠 수 있도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.

한편, 상기 회전판(200) 상방과 하방의 연마휠(500) 중 어느 하나의 연마휠(500)은 수평상태가 되고, 다른 하나의 연마휠(500)은 소정의 기울기를 가지도록 형성된다.

이를 도 6 을 참고로 하여 살펴보면, 상기 연마휠(도 7 에서 500) 중 상부연마휠(520)은 상기 회전판(200)의 상방에 구비되는 것으로, 하면이 상기 회전판(200)의 상면과 인접하게 된다. 이때, 상기 상부연마휠(520)의 하면은 상기 회전판(200)의 상면과 수평하도록 형성되며, 어느 위치에서도 기울기를 가지지 않도록 형성된다.

반면, 상기 연마휠(500) 중 하부연마휠(540)은 상기 회전판(200)의 하방에 구비되는 것으로, 상면이 상기 회전판(200)의 하면과 인접하게 된다. 이때, 상기 하부연마휠(540)의 하면은 회전축(4)을 기준으로 4등분 하여 분할하게 될 경우 각부가 소정의 각도만큼 경사를 가지도록 형성된다.

즉, 도 6 에서 볼 때 좌측하단에서 시계방향으로 각각 +0.05°,0.1°,-0.05°,0°의 각도를 가지도록 형성함으로써 상기 연마휠(500)과 상기 베인(10)의 접촉도를 조절할 수 있게 하였으며, 이를 통해 상기 베인(10)이 황삭, 중삭 및 정삭의 순으로 연속적으로 연마될 수 있도록 구성된다.

이와 같은 구성을 가지는 압축기 베인(10)의 제조장치의 작동을 살펴보면, 전원의 인가로 상기 회전판과 연마휠이 회전하게 되면, 상기 공급수단에 의해 연마를 위한 베인이 상기 회전판의 수용부로 공급된다.

이때, 상기 회전판(200)이 지속적으로 회전함에 따라 상기 공급수단(300) 또한 상기 베인(10)을 지속적으로 공급하여 상기 회전판(200)의 각 수용부(220) 마다 상기 베인(10)을 공급 가능하게 된다.

상기 베인(10)이 수용된 채로 상기 회전판(200)이 시계방향으로 지속적으로 회전하게 되면, 베인(10)이 수용된 회전판(200)이 상기 연마휠(500)의 내측으로 들어가게 된다. 이때, 상기 연마휠(500)은 상기 회전판(200)의 상하방에서 각각 상기 베인(10)의 두께면 즉, 전후면을 동시에 연마하게 된다.

상기 상하방의 연마휠(500) 중 어느 하나는 경사를 가지며, 이와 같은 경사는 연마휠(500)의 회전방향으로 증감하도록 형성되어 상기 베인(10)과의 접촉도가 조절되어 황삭, 중삭, 정삭의 순차적인 연마가 가능하게 된다.

상기 회전판(200)이 지속적으로 회전하여 상기 연마휠(500)을 빠져나오게 되면, 상기 베인(10)의 두께연마가 완료되며, 두께연마가 완료된 베인(10)은 상기 회전판(200)을 따라 이동하게 된다.

상기 회전판(200)의 지속적인 회전으로 상기 베인(10)이 상기 안내구(262)와 인접한 위치로 이동하게 되면, 하방으로 개구된 상기 안내구(262)로 상기 베인(10)은 낙하하게 된다. 그리고, 낙하된 베인(10)은 안내구(262) 하방의 취출수단(400)에 의해 외부로 취출된다.

상기 베인(10)의 낙하로 상기 회전판(200)의 수용부(220)는 비어있는 상태가 되며, 상기 회전판(200)이 다시 일정각도만큼 회전하게 되면, 상기 비어있는 수용부(220)에는 다시 공급수단(300)에 의해 베인(10)이 수용된다.

이와 같은 과정은 모두 동시에 일어나게 되므로, 연마를 위한 베인(10)의 순차적인 공급과 상기 베인(10)의 연마 그리고 연마 완료된 베인(10)의 취출이 모두 동시에 일어나게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 압축기 베인과 그 제조방법 및 그 제조장치에서는, 베인을 제조하기 위해 사용되는 바형상의 원소재를 프레스컷팅에 의해 절단하게 됨으로써, 회전톱 또는 밴드쏘와 같은 절삭공구를 사용하는 것에 비해 보다 신속하게 절단 가능하게 된다.

따라서, 상기 베인의 제조에 있어 생산성이 향상되는 효과를 기대할 수 있으며, 상기 절삭공구들의 두께로 인한 소재의 손실이 적을 뿐만 아니라 절삭공구의 마모 등으로 인한 교체비용이 들지 않게 되어 전체적인 제조비용의 절감 효과를 기대할 수도 있다.

그리고, 상기 베인은 회전판 및 연마휠이 구비된 압축기 베인의 제조장치에 의해 연속공급 및 연속 연마가공이 가능하게 되며, 일련의 가공작업들이 동시에 실시될 수 있게 됨으로써 베인의 생산성이 획기적으로 향상되는 효과를 기재할 수 있게 된다.

또한, 상기 스프링홈의 가공시에도 머시닝센터를 사용하여 가공하는 종래의 방법을 대신하여 밀링기를 이용한 일차 황삭 후 이차적인 정삭을 실시하게 됨으로써 보다 신속한 스프링홈의 가공은 물론 툴의 사용시간을 줄여 툴의 마모 및 파손을 줄일수 있게 된다.

따라서 전체적인 생산성의 향상은 물론 비용절감의 효과까지 기대할 수 있게 된다.

Claims (16)

1. 압축기에 사용되는 베인의 제조방법에 있어서,

   바형상의 소재를 인발하는 인발단계;

   인발된 소재를 프레스 가공에 의해 베인의 길이만큼 절단하는 프레스컷팅단계;

   절단된 소재의 좌우 양측면을 연마하는 전장연마단계;

   절단된 소재의 일측에 스프링이 탄성지지되는 스프링홈을 연삭 가공하는 홈가공단계;

   상기 스프링홈이 가공된 다수개의 소재를 연속적으로 이동시키면서 다수개 소재의 전후면을 동시에 연마하는 두께연마단계;

   상기 압축기의 내측면과 접하는 베인의 일면이 라운드지게 돌출 형성되도록 연마하는 라운드연마단계;

   소재의 거친표면을 연마하는 바렐단계로 이루어지는 압축기 베인의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인발단계에서는 고속도공구강(SKH-51)을 인발하여 진직도를 교정함과 동시에 베인의 폭과 두께에 대응하도록 성형하는 것을 특징으로 하는 압축기 베인의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 홈가공단계에서는 상기 스프링홈을 밀링장비로 황삭 및 정삭 가공하여 성형하는 것을 특징으로 하는 압축기 베인의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 두께연마단계에서는,

   상기 스프링홈이 형성된 소재를 회전하는 원판형상의 캐리어판에 연속 안착시키고, 상기 캐리어판의 상하방에 구비된 연마휠에 의해 소재의 전면과 후면이 동시에 연마되도록 하는 것을 특징으로 하는 압축기 베인의 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 두께연마단계에서는 상기 연마휠을 통과하면서 소재의 전면과 후면이 차례로 황삭 및 정삭됨을 특징으로 하는 압축기 베인의 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 전장연마단계에서는 상기 소재의 좌우측면을 황삭하고,

   상기 두께연마단계 후에 다시 상기 소재의 좌우측면을 중삭하는 2차전장연마단계가 더 포함됨을 특징으로 하는 압축기 베인의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 홈가공단계 후에는 소재를 고온진공상태에서 담금질 및 템퍼링하는 열처리단계가 실시되는 것을 특징으로 하는 압축기 베인의 제조방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 압축기 베인의 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 압축기 베인.
9. 압축기 베인의 전후면을 연마하기 위한 압축기 베인 제조장치에 있어서,

   외관을 형성하는 본체와;

   베인을 수용하는 다수개의 수용부가 형성되며, 원판형상으로 형성되어 상기 본체의 일측에 회전가능하게 장착되는 회전판과;

   상기 베인이 수용된 회전판의 상방과 하방에 구비되며, 상기 회전판에 수용된 베인의 양면을 연마하는 연마휠을 포함하는 압축기 베인 제조장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 수용부는 상기 회전판을 관통하도록 형성되며, 상기 원주방향으로 일정간격마다 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기 베인 제조장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 회전판의 두께는 상기 베인의 두께보다 다소 얇게 형성되는 것을 특징 으로 하는 압축기 베인 제조장치.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 회전판은 연마휠에 의해 연마되는 부분이 본체의 내측에 수용되며, 다른 일측은 외부로 노출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 압축기 베인 제조장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 회전판의 노출된 부분에 대응하는 일측에는 베인을 상기 수용부에 연속공급하는 공급수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기 베인 제조장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 회전판의 하방에 구비되어 상기 회전판을 지지하는 지지부에는 연마된 베인을 안내하는 안내구가 형성되고, 상기 안내구와 연통되는 본체의 일측에는 상기 베인을 외부로 취출하기 위한 취출수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 압축기 베인 제조장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 회전판 상방의 연마휠 하면은 상기 회전판의 상면과 수평하도록 형성되며,

    상기 회전판의 하방의 연마휠 상면은 상기 회전판의 하면에 대해 경사를 가진 부분이 제공되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기 베인 제조장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 회전판의 하면과 인접하는 연마휠 상면의 경사는 회전방향을 따라 연속적으로 증감되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기 베인 제조장치.

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