KR100918120B1 - 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤 어셈블리에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예에 의하면, 에어 드롭 해머의 실린더 내부에 설치되어 왕복운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 외주면에 원주방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 피스톤 홈에 일측이 수용되고 타측이 상기 실린더의 내벽에 접촉하여 상기 피스톤과 상기 실린더 사이에서 기밀작용을 하는 기밀링, 및 상기 기밀링의 내측면에 원주방향으로 형성되는 요홈에 삽입되고 상기 기밀링을 상기 실린더의 내벽 방향으로 가압하는 탄성링을 포함하며, 기밀성이 우수하고 실린더 내벽의 마모를 감소시킴으로써 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리가 제공된다.

피스톤, 어셈블리, 에어 드롭 해머, 피스톤 홈, 기밀링, 탄성링

Description

에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리{PISTON ASSEMBLY FOR AIR DROP HAMMER}

본 발명은 피스톤 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어 드롭 해머의 실린더 내벽에 밀착됨으로써 기밀성이 좋고, 피스톤의 왕복운동시 실린더 내벽의 마모를 방지할 수 있는 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리에 관한 것이다.

에어 드롭 해머란, 형 단조에 주로 사용되며, 압축공기를 해머 실린더 상하에 공급하여 램을 상하 운동시키는 프레스의 일종으로서, 실린더 내부에 피스톤이 설치되고, 이 피스톤의 상부에 압축공기를 공급하면, 피스톤 상부의 압력이 하부의 압력보다 높아짐에 따라 피스톤이 하부로 운동하게 되고 피스톤에 연결된 램도 하부로 이동하여 형 단조 작업을 하게 된다.

이후, 피스톤 하부에 압축공기를 공급하여 피스톤을 상부로 원위치시키고, 다시 피스톤 상부에 압축공기를 공급하면서 하부에 공급되었던 압축공기를 외부로 배출시켜서 전술한 과정을 되풀이하게 된다.

이때, 피스톤의 외주면에는 실린더와의 사이에 기밀을 유지하기 위해 피스톤 링이 결합되는데, 종래에는 금속재질의 링이 탄성복원력에 의해 외측으로 벌어지는 성질을 이용하여 실린더와의 사이에 기밀을 유지하였다.

그런데, 이러한 금속재질의 피스톤링은 피스톤의 상하 왕복 운동에 의해 실린더의 내벽과 지속적으로 마찰하게 되고, 결국 실린더 내벽은 마모에 의해 손상되어 상당한 비용을 들여 실린더를 교체해야 하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일실시예는 에어 드롭 해머의 실린더 내부에 설치되어 왕복운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 외주면에 원주방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 피스톤 홈에 일측이 수용되고 타측이 상기 실린더의 내벽에 접촉하여 상기 피스톤과 상기 실린더 사이에서 기밀작용을 하는 기밀링, 및 상기 기밀링의 내측면에 원주방향으로 형성되는 요홈에 삽입되고 상기 기밀링을 상기 실린더의 내벽 방향으로 가압하는 탄성링을 포함하며, 기밀성이 우수하고 실린더 내벽의 마모를 감소시킴으로써 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리와 관련된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 에어 드롭 해머의 실린더 내부에 설치되어 왕복운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 외주면에 원주방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 피스톤 홈에 일측이 수용되고 타측이 상기 실린더의 내벽에 접촉하여 상기 피스톤과 상기 실린더 사이에서 기밀작용을 하는 기밀링, 및 상기 기밀링의 내측면에 원주방향으로 형성되는 요홈에 삽입되고 상기 기밀링을 상기 실린더의 내벽 방향으로 가압하는 탄성링을 포함하는 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리가 제공된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 상기 기밀링은 합성수지 재질이고, 상기 탄성링은 금속재질인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 상기 탄성링이 결합된 상기 기밀링의 요홈을 실리콘으로 마감처리하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 상기 기밀링과 상기 탄성링은 각각 일측이 절단되어, 외측으로 벌어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 피스톤의 상측면과 하측면에는 적어도 하나 이상의 공기유입공이 형성되고, 상기 피스톤 홈에는 상기 공기유입공과 각각 연통되는 공기유출공이 형성되어, 상기 공기유입공을 통해 유입된 공기가 상기 공기유출공을 통해 유출되면서 상기 탄성링을 외측 방향으로 가압하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 기밀링이 합성수지 재질로 이루어짐으로써, 실린더 내벽의 마모를 방지하여 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.

또한, 피스톤 내부의 공기통로를 통해, 피스톤 상측 또는 하측의 압축공기가 기밀링을 외측 방향으로 가압하고, 탄성링이 자체의 탄성복원력에 의해 기밀링을 실린더 내벽 방향으로 가압함으로써, 피스톤과 실린더 사이의 기밀성을 향상시키게 할 수도 있다.

이하에서는 첨부된 도면의 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 분해사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 사용상태 단면도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 사시도, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 사용상태 단면도이다.

본 발명의 일실시예에 의한 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 피스톤(20)과, 피스톤(20)의 외주면에 원주방향으로 설치되는 기밀링(30)과 탄성링(40)을 포함하여 구성된다.

여기서, 피스톤(20)은 원통형체이고, 에어 드롭 해머의 실린더(50) 내부에서 왕복 운동하며, 피스톤(20)과 연결된 램(ram)에 동력을 전달하는 역할을 한다.

또한, 피스톤(20)의 외주면에는 원주방향으로 적어도 하나 이상의 피스톤 홈(21)이 형성되는데, 이 피스톤 홈(21)에는 후술하는 기밀링(30)과 탄성링(40)이 삽입 결합된다.

기밀링(30)은 전체적으로 사각형 단면 형상이며, 피스톤 홈(21)에 일측이 수용되고 타측은 실린더(50) 내벽에 접촉되어, 피스톤(20)과 실린더(50) 사이에서 기 밀 작용을 하게 된다.

이 기밀링(30)은 종래 스틸 재질의 것을 사용하였으나, 본 발명에서는 합성수지 재질의 기밀링(30)을 사용하고, 바람직하게는 폴리우레탄 재질의 것을 사용한다.

종래 스틸 재질의 기밀링은 실린더(50) 내벽에 밀착하여 피스톤(20)과 함께 왕복 운동을 하는 과정에서 마모되거나 실린더(50) 내벽을 마모시켜, 기밀링과 실린더(50)의 교체가 불가피하였고 이에 따른 유지 보수 비용이 상당하였다.

반면, 본 발명의 일실시예에 따라 기밀링(30)을 합성수지 재질의 것을 사용하게 되면, 기밀링(30)과 실린더(50) 내벽의 마찰에 의해 실린더(50) 내벽이 마모되는 현상을 방지할 수 있게 되고 유지 보수 비용을 절감할 수 있게 된다.

기밀링(30)의 내측에는 요홈(31)이 형성되고, 이 요홈(31)에 탄성링(40)이 삽입 결합된다.

이때, 탄성링(40)은 원형 단면 형상이며, 기밀링(30)의 외측 표면이 실린더(50) 내벽과의 마찰에 의해 마모되어 기밀성이 떨어지는 것을 방지하기 위한 것으로, 탄성이 있는 스틸 재질의 것을 사용하는 것이 바람직하고, 요홈(31)은 탄성링(40)의 형상에 대응하여 내측면이 반원형으로 둥글게 라운드지는 것이 바람직하다.

즉, 자체 탄성복원력에 의해 탄성링(40)이 외측으로 벌어지면서 기밀링(30)을 실린더(50) 내벽 방향으로 가압하여 기밀성을 향상시키게 되는 것이다.

이때, 기밀링(30)과 탄성링(40)의 일측은 소정 길이로 절단되어 외측으로 벌어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 기밀링(30)의 요홈(31)에 탄성링(40)을 삽입한 후에는, 요홈(31)의 빈 공간에 실리콘(45)을 채워넣고 마감처리하여, 탄성링(40)의 유동과 열변형을 방지하는 것이 바람직하다.

한편, 도 4와 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리(10')를 도시한 것으로서, 전술한 구성에 더하여 피스톤(20)의 내부에 공기통로(22)를 형성시킴으로써, 압축공기의 힘으로 기밀링(30)과 탄성링(40)을 실린더(50) 내벽으로 가압할 수도 있다.

이때, 피스톤(20)의 상측과 하측에 적어도 하나 이상의 공기유입공(23)이 형성되고, 이 공기유입공(23)은 각각 피스톤(20) 내부에 형성되는 공기통로(22)를 통해 피스톤 홈(21)에 구비되는 공기유출공(24)으로 연통되는데, 피스톤(20)의 상측 또는 하측의 압축공기가 공기유입공(23)을 통해 유입되고 공기통로(22)를 유동하여 공기유출공(24)으로 유출되면서 기밀링(30)을 실린더(50) 내벽 방향으로 가압하여 피스톤(20)과 실린더(50) 사이의 기밀성을 향상시키게 된다.

즉, 피스톤(20)이 실린더(50) 내부에서 상하운동한다고 할 때, 피스톤(20)의 상부에 압축공기가 공급되면 피스톤(20)이 하부로 운동하게 되는데, 이때 피스톤(20) 상측의 공기유입공(23)을 통해 압축공기가 공기통로(22)로 유입되고 이어서 공기유출공(24)으로 유출되면서 기밀링(30)을 외측 방향으로 가압하게 되며, 피스톤(20)의 하부에 압축공기가 공급되면 피스톤(20)이 상부로 운동하면서 피스톤(20) 하측의 공기유입공(23)을 통해 압축공기가 공기통로(22)로 유입되고 다시 공기유출공(24)으로 유출되면서 기밀링(30)을 외측 방향으로 가압하게 되는 것이다.

여기서, 공기유입공(23)과 공기유출공(24)의 형상과 크기는 작업조건에 따라 다양하게 선택가능함은 물론이다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 즉, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 분해사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 사용상태 단면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 사시도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리의 사용상태 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10,10' : 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리

20 : 피스톤 21 : 피스톤 홈

22 : 공기통로 23 : 공기유입공

24 : 공기유출공 30 : 기밀링

31 : 요홈 40 : 탄성링

45 : 실리콘 50 : 실린더

Claims (5)

1. 에어 드롭 해머의 실린더 내부에 설치되어 왕복운동하는 피스톤;

   상기 피스톤의 외주면에 원주방향으로 형성되는 적어도 하나 이상의 피스톤 홈에 일측이 수용되고, 타측이 상기 실린더의 내벽에 접촉하여 상기 피스톤과 상기 실린더 사이에서 기밀작용을 하는 기밀링; 및

   상기 기밀링의 내측면에 원주방향으로 형성되는 요홈에 삽입되고, 상기 기밀링을 상기 실린더의 내벽 방향으로 가압하는 탄성링을 포함하되,

   상기 탄성링이 결합된 상기 기밀링의 요홈을 실리콘으로 마감처리하는 것을 특징으로 하는 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 기밀링은 합성수지 재질이고, 상기 탄성링은 금속재질인 것을 특징으로 하는 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리.
3. 삭제
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 기밀링과 상기 탄성링은 각각 일측이 절단되어, 외측으로 벌어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 피스톤의 상측면과 하측면에는 적어도 하나 이상의 공기유입공이 형성되고, 상기 피스톤 홈에는 상기 공기유입공과 각각 연통되는 공기유출공이 형성되어, 상기 공기유입공을 통해 유입된 공기가 상기 공기유출공을 통해 유출되면서 상기 탄성링을 외측 방향으로 가압하는 것을 특징으로 하는 에어 드롭 해머용 피스톤 어셈블리.

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