KR101568641B1 - 실린더장치 및 이를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기 - Google Patents

실린더장치 및 이를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기 Download PDF

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이창재
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대창기계공업 주식회사
이창재
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Abstract

본 발명은 간단한 구성에 의해 실린더의 편마모나 손상을 방지하여 장치의 원활한 작동이 가능하고, 장치의 특정 구성에 과부하가 걸리는 것을 해소하여 원활한 작동이 가능하도록 된 실린더장치 및 이를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 일단이 개방된 원통형상으로 이루어져 작동유체가 유출입되는 제1 유출입구(34)와 제2 유출입구(35)가 형성되고, 개방된 일단측에 외주가 축경된 상태로 돌출되는 슬라이드축(36)이 형성된 하우징(31)과; 상기 하우징(31)의 내벽면에 밀착된 상태로 슬라이드되는 피스톤헤드(37)와, 상기 피스톤헤드(37)로부터 축경된 상태에 연장되는 피스톤로드(38)로 구성된 피스톤(32)과; 상기 하우징(31) 또는 피스톤(32) 상에 결합되어 기밀을 유지하도록 된 실링부재(39)와; 상기 하우징(31)의 작동을 지지하도록 상기 슬라이드축(36)의 외주상에 결합되는 슬라이드지지링(40)을 포함하여 이루어진 실린더장치 및 이를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기가 제공된다.

Description

실린더장치 및 이를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기{Cylinder apparatus and hybrid type brow molding machine using this}
본 발명은 실린더장치 및 이를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성에 의해 실린더의 편마모나 손상을 방지하여 장치의 원활한 작동이 가능하고, 장치의 특정 구성에 과부하가 걸리는 것을 해소하여 원활한 작동이 가능하도록 된 실린더장치 및 이를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기에 관한 것이다.
일반적으로 실린더장치는 에어나 작동유와 같은 유체의 압력에 의해 신축되도록 원통형의 하우징과 이 하우징 내에서 직선적으로 왕복운동되는 피스톤 등의 구성으로 이루어진 것으로, 대개 피스톤의 왕복 또는 신축작동에 의해 장치를 구동하거나 동력을 전달하도록 된 기계요소이다.
그런데 통상적인 실린더장치는 상기 피스톤이나 하우징의 밀착면 측에 기밀을 위한 패킹부재가 개재되는데, 이 패킹부재는 하우징의 내벽에 밀착된 상태로 왕복되는 피스톤이 축중심에 일직선상으로 힘을 받는 경우에 상기 피스톤의 둘레를 따라 거의 균일하게 접촉이 이루어져 마모의 정도가 일정하여 장치의 작동이 원활하게 이루어지게 되나, 링크장치와 같은 구성에서 수평방향으로 왕복되는 피스톤의 운동방향에 대해 하우징의 위치가 일직선상으로 위치되기 이전에 피스톤의 축중심에서 사선으로 힘을 받는 경우에는 하우징의 내벽면 일측에 피스톤의 일측이 과도하게 힘이 집중됨에 따라 패킹부재의 일측이 편마모됨과 동시에 그로 인한 장치의 기밀성 및 작동성능이 저하될 우려가 있는 것이다.
한편, 전술된 바와 같은 실린더장치를 구동수단으로 이용하는 기계장치의 일례로 블로우 성형기를 설명하면 다음과 같다. 통상적으로 블로우 성형기는 한 쌍의 금형 사이에 중공의 파이프형태로 된 소프트한 성형재료를 공급하고, 성형재료를 에어로 블로잉하여 일정 면적으로 내부공간을 형성하는 통형태나 관형태의 성형물을 제작하도록 된 것으로, 대개 성형재료를 공급하는 공급부와, 이 공급부의 하부에 위치되어 성형재료를 성형하도록 된 금형 및 상기 금형을 개폐하도록 된 개폐수단 등을 포함하여 구성된 것이다.
그런데 이러한 블로우 성형기는 그 특성상 블로잉과정에서 성형재료의 팽창압에 의해 상호 밀착된 금형이 벌어질 우려가 있는 것이고, 이에 의해 에어를 블로잉하는 블로잉수단의 공기압에 비해 상대적으로 큰 힘에 의해 금형의 닫힘상태를 유지하도록 요구되는데, 금형의 닫힘상태를 유지하는 수단의 형폐력이 약한 경우에는 성형불량이 발생되거나 금형의 틈새가 커짐에 따른 큰 스크랩이 형성되거나 또는 제품과 스크랩 사이의 경계면이 두껍게 생성되어 이를 제거하는 데에 어려움이 따를 수 있는 것이다.
그러므로 금형을 개폐하도록 된 개폐수단 또는 별도의 구성에 의해 상기 금형의 형합상태(또는 형폐상태)을 견고하게 지지하는 구조를 요구하게 되는데, 종래에는 상기 개폐수단의 구성을 실린더장치와 이에 결합된 링크체에 의해 상기 금형의 개폐작업 및 금형의 지지작업을 행할 수 있도록 구비된 것이다.
그러나 실린더장치의 경우에는 유압의 작동특성상 금형의 개폐작업 및 금형의 성형과정에서의 지지작업을 지속하기 위해 유압모터나 펌프 등의 가동을 지속적으로 유지해야 하는 것일 뿐만 아니라 금형의 개폐작업과 지지작업 등을 모두 실린더장치에 의해 구현하도록 함에 따라 실린더장치의 용량이 커질 수밖에 없으며, 이로 인해 블로우 성형기의 성형중에도 실린더장치의 가동상태를 지속적으로 유지함과 동시에 용량이 큰 실린더장치를 사용함에 따른 전기 소비량이 매우 커서 과도한 전력소모에 따른 효율 및 생산성 등에서 문제점이 발생되는 것이다.
또한 전술된 바와 같은 실린더장치로 상기 링크체를 구동하여 금형을 지지하는 경우에는 실린더장치 자체의 미는힘 만으로 금형의 닫힘상태를 유지하게 되므로, 상기 실린더장치의 미는힘을 크게 하는 경우에 상기 링크체의 일부에 과부하가 발생되어 장치가 손상될 우려가 크고, 상기 실린더장치에 의해 링크체를 가동시켜 금형을 견고하게 지지하는 데에 한계가 있어 장치의 작동 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있는 것이다.
한편, 일부에서는 전술된 바와 같은 문제점에 착안하여 별도의 지지수단이 구비하고 있는데, 종래의 지지수단은 상기 링크체의 단부측에 상기 금형을 탄성적으로 지지하도록 된 판스프링과 같은 탄성지지부재가 결합된 것으로, 이 탄성지지부재는 자체적으로 스트로크나 구동력을 조절하는 구조가 아니라 미리 정해진 탄성범위 이내에서 가압작동이 이루어지는 것임에 따라, 각 금형의 두께편차를 수용하여 최적화된 가압력을 발휘하기 어려움에 따라 장치의 구성 및 탄성지지부재 자체의 구성을 정밀하게 제작하여야 하는 제작상의 번거로움이 따르고, 또한 탄성지지부재는 금형의 반복적인 개폐작업 중에 탄성력을 저하로 인해 금형의 닫힘력을 지속적으로 유지하는 데에 한계가 따를 수 있는 것이다.
일본 공개특허공보 특개2000-313017호(2000. 11. 14) 한국 공개특허공보 제10-2012-0139434호(2012. 12. 27)
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구성에 의해 실린더의 편마모나 손상을 방지하여 장치의 원활한 작동이 가능하여 장치의 작동 신뢰성 및 수명을 대폭적으로 증대시키고, 그 실린더 장치에 의해 금형을 견고하게 지지하여 성형불량 또는 스크랩 생성을 최소화하도록 된 장치를 제공하며, 또한 최적화된 동력전달 구조에 의해 장치의 특정 구성에 과부하가 걸리는 것을 해소함과 동시에 전력소모 등의 최소화하여 장치의 원활한 작동이 가능하도록 된 실린더장치 및 이를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 일단이 개방된 원통형상으로 이루어져 작동유체가 유출입되는 제1 유출입구(34)와 제2 유출입구(35)가 형성되고, 개방된 일단측에 외주가 축경된 상태로 돌출되는 슬라이드축(36)이 형성된 하우징(31)과;
상기 하우징(31)의 내벽면에 밀착된 상태로 슬라이드되는 피스톤헤드(37)와, 상기 피스톤헤드(37)로부터 축경된 상태에 연장되는 피스톤로드(38)로 구성된 피스톤(32)과;
상기 하우징(31) 또는 피스톤(32) 상에 결합되어 기밀을 유지하도록 된 실링부재(39)와;
상기 하우징(31)의 작동을 지지하도록 상기 슬라이드축(36)의 외주상에 결합되는 슬라이드지지링(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 하우징(31)은 상기 피스톤헤드(37)가 결합되는 원통형상의 실린더바디(41)와;
상기 실린더바디(41)의 일단측에 일체로 구비되어 외주상에 상기 슬라이드축(36)이 형성되고, 내경측에 상기 슬라이드축(36)에 대응되어 상기 피스톤로드(38) 상에 밀착되는 내부밀착면(44)이 형성된 실린더플랜지(42)로 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 일정 길이로 연장된 가이드레일(14)이 구비된 본체(11)와;
상기 가이드레일(14)을 따라 가동되어 성형재료에 의해 성형물을 제작하도록 상호 개폐되는 제1 및 제2 가동금형(12,13)과;
상기 각 가동금형(12,13)을 개폐하도록 상기 본체(11)의 일측에 위치되는 구동모터(16)와, 상기 구동모터(16)의 양측에 대향되도록 연결되어 상기 각 가동금형(12,13) 측으로 연장되는 제1 및 제2 다절링크(17,17)를 포함하여 구성된 개폐수단(15)과;
상기 개폐수단(15)에 결합되어 상기 각 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 유지하도록 상기 각 가동금형(12,13)을 가압하는 제1 및 제2 실린더장치(30,30)를 포함하여 이루어지며;
상기 실린더장치(30,30)는 일단이 개방된 원통형상으로 이루어져 작동유체가 유출입되는 제1 유출입구(34)와 제2 유출입구(35)가 형성되고, 개방된 일단측에 외주가 축경된 상태로 돌출되는 슬라이드축(36)이 형성된 하우징(31)과;
상기 하우징(31)의 내벽면에 밀착된 상태로 슬라이드되는 피스톤헤드(37)와, 상기 피스톤헤드(37)로부터 축경된 상태에 연장되는 피스톤로드(38)로 구성된 피스톤(32)과;
상기 하우징(31) 또는 피스톤(32) 상에 결합되어 기밀을 유지하도록 된 실링부재(39)와;
상기 하우징(31)의 작동을 지지하도록 상기 슬라이드축(36)의 외주상에 결합되는 슬라이드지지링(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더장치를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 구동모터(16) 측에는 상기 각 다절링크(17,17)가 대향된 양측에 결합되어 상기 구동모터(16)의 정회전 또는 역회전에 따라 상기 각 다절링크(17,17)를 동시에 작동시키도록 된 대칭형 구동캠(22)이 구비된 것을 특징으로 하는 실린더장치를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 각 실린더장치(30,30)는 상기 각 가동금형(12,13)과 다절링크(17,17) 사이에 개재되어 상기 각 가동금형(12,13)을 직접적으로 가압 지지하도록 위치된 것을 특징으로 하는 실린더장치를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 각 실린더장치(30,30)는 상기 구동모터(16)와 각 다절링크(17,17) 사이에 개재되어 상기 각 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 실린더장치를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 하우징(31)의 단부에 슬라이드축(36)이 돌출 형성되고, 상기 슬라이드축(36)의 외주상에 슬라이드지지링(40)이 결합됨에 따라, 상기 하우징(31)의 작동중에 하우징(31)의 작동방향에 대해 사선으로 힘이 작용하는 경우에도 상기 슬라이드지지링(40)에 의해 하우징(31)을 전체적으로 견고하게 지지할 수 있으며, 이에 의해 상기 하우징(31)의 내벽면에 밀착된 상태로 왕복운동되는 피스톤(32)이나 이에 결합된 실링부재(39) 등이 불균일하게 편마모되거나 장치의 일부가 스크래치 등으로 손상되는 것을 예방할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 하우징(31)은 내외경 상에 슬라이드축(36)과 내부밀착면(44)이 형성된 실린더플랜지(42)가 구비됨에 따라, 상기 실린더플랜지(42)에 의해 상기 슬라이드지지링(40)과 피스톤로드(38) 상에 내외경이 동시에 밀착된 상태로 슬라이드 가능하여 힘의 작용방향이나 작용력의 크기에 큰 영향없이 견고하게 지지된 상태로 작동이 가능하여 작동상의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 구동모터(16)와 제1 및 제2 다절링크(17,17)로 구성된 개폐수단(15)에 의해 한 쌍의 가동금형(12,13)을 개폐하도록 구비되고, 상기 개폐수단(15)에 결합되어 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 유지하도록 된 제1 및 제2 실린더장치(30,30)가 구비됨으로써, 상기 각 실린더장치(30,30) 자체의 구동에 의해 상기 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 유지함에 따라 상기 구동모터(16)를 포함한 개폐수단(15)의 구동력을 최소화한 상태에서도 상기 각 실린더장치(30,30)의 구동에 의해 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 견고하게 유지할 수 있으며, 이에 따라 상기 구동모터(16)와 각 실린더장치(30,30)의 구동을 적절하게 조합하여 최상의 구동조건을 형성하여 전력소모를 최소화함과 동시에 상기 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 견고하게 유지하여 성형시의 불량발생이나 스크랩의 생성을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 상기 구동모터(16)의 구동축 상에 직결되는 대칭형 구동캠(22)이 구비되고, 이 대칭형 구동캠(22) 상에 상기 제1 및 제2 다절링크(17,17)가 직접적으로 결합됨으로써, 하나의 구동모터(16)에 의해 상기 각 다절링크(17,17)를 구동하여 각 가동금형(12,13)을 동시에 구동함에 따라 상기 각 가동금형(12,13)의 스트로크를 절반으로 줄임에 따라 장치의 가동시간을 축소하여 생산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 상기 대칭형 구동캠(22)에 의해 상기 각 다절링크(17,17)가 하나의 구동모터(16) 상에 직결됨에 따라 장치의 구성 및 작동구조를 컴팩트하게 형성할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 각 가동금형(12,13)과 다절링크(17,17) 사이에 제1 및 제2 실린더장치(30,30)가 개재됨으로써, 상기 각 실린더장치(30,30)에 의해 가동금형(12,13)을 직접적으로 가압 지지하여 지지효과를 대폭적으로 증대시킬 수 있으며, 또한 상기 각 실린더장치(30,30) 자체의 구동에 의해 가동금형(12,13)의 두께편차 등과 같은 다양한 형합조건에서도 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 견고하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 가동금형(12,13)의 반복적인 개폐작업 중에도 그 지지력을 지속하여 장치의 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 구동모터(16)와 제1 및 제2 다절링크(17,17) 사이에 제1 및 제2 실린더장치(30,30)가 위치되는 경우에 상기 구동모터(16)의 구동력을 각 다절링크(17,17) 측으로 용이하게 전달하고, 상기 구동모터(16)의 구성에 따른 백래시 등에 의해 상기 각 다절링크(17,17)가 밀리는 것을 방지하여 견고한 지지력을 유지할 수 있는 효과를 가지게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 장치를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 작동예를 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 작동상태를 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다른 장치를 도시한 정면도
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 정면도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 정면도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 다양한 일실시예를 도시한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 실린더장치(30)는 하우징(31)과 이에 슬라이드 가능하게 결합되는 피스톤(32)으로 이루어져 작동유체에 의해 신축작동되도록 구비되는데, 상기 하우징(31)은 일단이 개방된 원통형상으로 이루어져 그 막힌 단부측에 브라켓(33)이 일체로 돌출되어 구동하고자 하는 장치의 제1 작동체(1)가 결합되고, 개방된 타측에 상기 피스톤(32)이 연장되어 장치의 제2 작동체(2)가 결합되도록 된 것이다.
구체적으로, 상기 하우징(31)은 일측과 타측에 각각 작동유체가 유출입되는 제1 유출입구(34)와 제2 유출입구(35)가 형성되고, 개방된 단부측에 외주가 축경된 상태로 일정 길이로 돌출된 슬라이드축(36)이 형성된 것이다.
또한 상기 피스톤(32)은 상기 하우징(31)의 내벽면에 밀착된 상태로 슬라이드되는 피스톤헤드(37)가 형성되고, 상기 피스톤헤드(37)의 일측에는 상기 하우징(31)의 외부로 연장되어 상기 제2 작동체(2) 측으로 연장되는 피스톤로드(38)가 형성된 것이며, 이러한 피스톤(32)은 볼트(B) 등에 의해 상기 제2 작동체(2)에 체결된 상태로 설치되는 것이다.
이와 같은 하우징(13)과 피스톤(32)에는 기밀을 유지하여 상호 밀착되는 상태로 슬라이드되도록 통상의 오링이나 오일시일 등과 같은 실링부재(39)가 개재되고, 상기 슬라이드축(36)에는 외주상에 결합되는 슬라이드지지링(40)이 구비되는데, 상기 슬라이드지지링(40)은 카본코어를 갖는 통상의 오일레스 베어링 등을 사용하여 슬라이드 작동중에 자체의 마모를 최소화할 수 있는 재질로 구비될 수 있는 것이다.
이러한 슬라이드지지링(40)은 상기 하우징(31) 또는 피스톤(32)이 슬라이드 작동될 때에 상기 하우징(31)을 외부에서 지지하도록 상기 슬라이드축(36) 상에 결합되고, 이는 상기 제2 작동체(2) 상에 볼트(B)에 의해 결합되는 고정링(41) 등에 의해 설치되게 된다.
한편, 상기 하우징(31)은 내부에 상기 피스톤(32)을 결합하는 작업 등의 제작상의 편리함을 위해 단일바디로 구성되기보다는 두 개로 분할된 구성을 상호 결합하여 제작할 수 있는데, 이는 상기 피스톤헤드(37)가 결합되는 원통형상의 실린더바디(41)와, 이 실린더바디(41)의 일단측에 축경된 상태로 결합되는 링형태의 실린더플랜지(42)로 이루어질 수 있는 것이다.
이러한 실린더바디(41)와 실린더플랜지(42)는 결합부위에 별도의 오링(43)을 개재한 상태로 볼트(B) 등에 의해 기밀을 유지하여 결합될 수 있는데, 상기 실린더플랜지(42)는 선단의 외주가 상기 실린더바디(41)의 외경에 비해 상대적으로 축경되어 상기 슬라이드축(36)이 형성되고, 내경측은 상기 실린더바디(41)의 내경에 비해 축경된 상태로 상기 피스톤로드(38)에 밀착되도록 내부밀착면(44)이 형성되는 것이다.
이러한 구성에 따른 본 발명은 상기 하우징(31)에 형성된 슬라이드축(36)이 상기 슬라이드지지링(40)에 의해 지지된 상태로 작동이 이루어지게 되는데, 이를 도 2와 도 3을 더하여 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 피스톤(32)이 하우징(31)에 내장된 상태로 슬라이드됨에 따라 직선적으로 신축운동되는데, 외부에서 작동되는 작동력이 상기 피스톤(32)의 축중심에 대해 일직선상으로 작동되는 것이 아니라 링크체(3)의 작동과 같이 사선방향으로 힘이 작용하는 경우에도 상기 슬라이드지지링(40)에 의해 하우징(31)의 슬라이드축(36)을 외부에서 지지함에 따라 외력에 대항하여 하우징(31)의 작동상태를 견고하게 유지할 수 있는 것이다.
구체적으로, 도면에서와 같이 상기 제1 작동체(1)에 의해 하우징(31)의 기단측에서 상방으로 힘이 가해지면 상기 하우징(31)의 선단 상측이 미세하게나마 들뜸현상이 발생되고, 이에 따라 상기 피스톤헤드(37) 선단 하측이 하우징(31)의 내벽에 과도하게 힘을 받게 되는데, 본 발명은 상기 하우징(31)의 선단측에 상기 슬라이드축(36)을 형성하고 상기 슬라이드지지링(40)에 의해 외주를 견고하게 지지함에 따라 전술된 바와 같은 들뜸현상을 예방하게 된다.
이는 하우징(31)에 작용하는 힘이 피스톤(32)의 축중심에 대해 일직선으로 작용하지 않는 경우에 상기 하우징(31)을 가압하는 힘이 상기 피스톤(32) 상에 균일하게 작용하지 못하여 일측에 힘이 편중됨에 따라 그 위치의 실링부재(39)가 편마모되거나 하우징(31)의 내벽 또는 피스톤헤드(37) 등에 스크래치가 발생되어 장치의 손상이 이루어질 수 있게 되는데, 본 발명은 상기 슬라이드지지링(40)에 의해 하우징(31)을 외부에서 견고하게 지지함에 따라 전술된 바와 같은 실링부재(39)의 편마모나 장치의 손상 등을 용이하게 방지할 수 있게 된다.
또한 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실린더장치(30)에 대한 구체적인 적용예와 작동상태를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 실린더장치(30)는 힌지축(4)에 의해 회동결합되는 제1 작동체(1)에 의한 구동력을 직선적으로 가동되는 제2 작동체(2)에 전달하도록 개재되어 상기 제1 작동체(1)와는 별도로 상기 제2 작동체(2)를 추가적으로 더 가압작동시킬 수 있도록 구비될 수 있는 것으로, 이는 도 3의 (a)와 같이 상기 제1 작동체(1)에 의한 작용력을 제2 작동체(2) 상으로 그대로 전달한 후에, 도 3의 (b)와 같이 상기 제1 유출입구(34)를 통해 하우징(31) 내로 투입되는 작동유체의 압력에 의해 상기 피스톤(32)을 가압 작동시켜 상기 제1 작동체(1)와는 별도로 제2 작동체(2)만을 추가적으로 가압시킬 수 있으며, 이후에는 도 3의 (c)와 같이 상기 제2 유출입구(35)를 통해 공급되는 작동유체에 의해 상기 피스톤(32)을 상기 제2 작동체(2)의 가압방향과는 반대방향으로 작동시켜 상기 제2 작동체(2)의 가압작동을 해제시킬 수 있는 것이다.
또한 상기 슬라이드축(36)은 하우징(31)의 외경에 비해 축경된 상태로 형성됨에 따라 상기 슬라이드축(36)의 기단측에 단턱면(36a)이 형성되고, 상기 실린더플랜지(42)에는 상기 하우징(31)의 내부로 돌출된 다른 단턱면(42a)이 각각 형성되는데, 이 단턱면(36a,42a)은 상기 하우징(31)이나 피스톤(32)의 작동시에 상기 슬라이드지지링(40)이나 피스톤헤드(37)의 단부에 접촉되어 스트로크를 일정하게 제한하게 된다.
이와 같은 본 발명의 실린더장치(30)는 블로우 성형기와 같은 장치에 적용되어 전술된 바와 같은 작용효과를 발휘할 수 있게 되는데, 이를 도 4 내지 도 6을 더하여 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 블로우 성형기(10)는 일정 크기로 된 본체(11) 상에 제1 가동금형(12)과 이에 형합되는 제2 가동금형(13)으로 이루어진 한 쌍의 가동금형(12,13)이 구비되는데, 상기 본체(11)에는 가동금형(12,13)의 개폐시에 슬라이드 가능하도록 가이드레일(14)이 구비되고, 상기 가동금형(12,13)의 상부에는 도시되지 않은 공급부에 의해 성형재료를 공급하도록 구비됨과 동시에 상기 가동금형(12,13) 내에 공급된 성형재료를 블로잉하기 위한 블로우노즐 등이 구비될 수 있는 것이다.
또한 상기 본체(11)에는 상기 가동금형(12,13)을 개폐하기 위한 개폐수단(15)이 구비되는데, 상기 개폐수단(15)은 상기 가동금형(12,13)의 하부에 위치되는 토크모터나 서보모터 또는 기어드모터와 같은 구동모터(16)와, 상기 구동모터(16)에 의해 상기 가동금형(12,13)을 개폐하도록 된 제1 및 제2 다절링크(17,17)를 포함하여 구성된 것이다.
여기에서 상기 각 다절링크(17,17)는 상기 각 가동금형(12,13)에 대향되도록 한 쌍으로 구비되는데, 각 다절링크(17,17)는 상기 구동모터(16) 측에 횡방향으로 연장되는 모터측링크(18)와 이 모터측링크(18)에 연결되어 종방향으로 연장되는 연결링크(19) 및 상기 연결링크(19)로부터 횡방향으로 연장되는 금형측링크(20)로 이루어지고, 상기 연결링크(19)는 대략 중간부분이 상기 본체(11)에 힌지축(21)에 의해 결합된 것이다.
이러한 각 다절링크(17,17)는 상기 구동모터(16) 상에 대향된 양측에서 동일한 힘으로 상기 각 가동금형(12,13)을 가압함과 동시에 금형의 개폐를 위한 전체적인 행정거리를 상기 각 가동금형(12,13)이 1/2씩 부담함에 따라 상기 가동금형(12,13)의 개폐속도를 빠르게 형성할 수 있게 된다.
또한 상기 구동모터(16)에는 상기 모터측링크(18)에 연결되도록 타원형 또는 바아형태의 대칭형 구동캠(22)이 구비되는데, 이 대칭형 구동캠(22)은 그 중앙에 상기 구동모터(16)의 구동축이 결합된 상태에서 대향된 양측에 상기 각 모터측링크(18)가 결합된 것으로, 이러한 각 다절링크(17,17)는 상기 대칭형 구동캠(22)의 대향된 양단부에 결합하여 상기 구동모터(16)의 정/역회전에 따라 상기 금형(12,13)의 개폐작업이 이루어지도록 연결된 것이다.
이러한 구성에 더하여, 상기 개폐수단(15)에는 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 유지할 수 있도록 된 제1 및 제2 실린더장치(30,30)가 결합되는데, 상기 각 실린더장치(30,30)는 상기 각 가동금형(12,13)과 다절링크(17,17) 사이에 개재되어 유압작동에 의해 상기 가동금형(12,13)을 직접적으로 가압하도록 구동되는 것으로, 이를 위해 상기 가동금형(12,13)과 다절링크(17,17)의 금형측링크(20)에 각각 결합되는 하우징(31)과 작동유체의 작동에 의해 상기 하우징(31)로부터 신축되는 피스톤(32) 및 슬라이드축(36)과 슬라이드지지링(40) 등을 포함한 전술된 바와 같은 구성에 의해 가압작동이 이루어질 수 있는 것이다.
이러한 각 실린더장치(30,30)는 자체적으로 신축작동의 구동이 가능하여 가동금형(12,13)의 반복적인 개폐작동에 의해서도 가압력이 저하될 우려가 적어 견고한 지지력을 지속적으로 유지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 개폐수단(15)의 구동모터(16)의 구동력을 보조하여 성형시에 상기 가동금형(12,13) 내부의 성형재료가 팽창함에 따른 압력에 저항하여 상기 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 유지하게 된다.
이는 상기 가동금형(12,13)의 개폐작동을 상기 구동모터(16)에 의해 전반적인 구동력을 부담하고, 상기 가동금형(12,13)의 닫힘위치에서의 상기 가동금형(12,13)의 형합이나 닫힘상태를 유지하는 데에 소요되는 힘을 상기 각 실린더장치(30,30)에 의해 부담하도록 구비된 것으로, 이러한 본 발명은 가동금형(12,13)의 개폐작동과 닫힘상태를 유지하는 힘을 구동모터(16)와 각 실린더장치(30,30)에 의해 각각 분담하도록 하여 구동모터(16)나 각 실린더장치(30,30) 중의 어느 하나에 의해 가동금형(12,13)의 개폐작동과 닫힘상태를 전담하는 것에 비해, 상기 구동모터(16)와 각 실린더장치(30,30)에 의한 혼합된 형태의 금형의 개폐 및 지지구조에 의해 장치의 용량이나 구동력 및 가동시간 등을 적절하게 분배 가능하여 장치의 손상을 보호함과 동시에 장치의 작동상태를 최적화시킬 수 있게 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 각 실린더장치(30,30)는 상기 구동모터(16)와 제1 및 제2 다절링크(17,17) 사이에 개재될 수도 있는데, 이러한 경우에 상기 각 실린더장치(30,30)는 상기 구동모터(16)의 대칭형 구동캠(22)에 일측이 결합된 상태에서 양측에 상기 각 모터측링크(18)가 연결되어 수평방향으로 신축되도록 구비된 것이다.
이는 성형중에 성형재료의 팽창압에 의해 가동금형(12,13)이 벌어지려고 할 때에 상기 각 실린더장치(30,30)에 의해 상기 각 다절링크(17,17)의 밀림을 저지하여 간접적으로 상기 가동금형(12,13)을 지지하게 되는데, 상기 구동모터(16)와 각 다절링크(17,17)가 직접적으로 연결된 경우에 상기 구동모터(16)에 통상적으로 구비되는 기어의 백래시나 각 다절링크(17,17)의 링크부위에서의 편차 등에 의해 상기 가동금형(12,13) 및 각 다절링크(17,17)가 미세하게 밀리는 것을 상기 각 실린더장치(30,30)에 의해 방지하게 된다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 각 실린더장치(30,30)는 상기 가동금형(12,13) 측과 구동모터(16) 측에 동시에 구비될 수도 있는데, 이는 상기 각 실린더장치(30,30) 중의 어느 하나를 선택적으로 사용하거나 동시에 사용할 수 있고, 필요에 따라서는 상기 각 실린더장치(30,30) 중의 어느 하나의 작동이 원활하지 않은 경우에도 신속한 대처가 가능하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10: 블로우 성형기 11: 본체
12: 제1 가동금형 13: 제2 가동금형
14: 가이드레일 15: 개폐수단
16: 구동모터 17: 다절링크
21: 힌지축 22: 대칭형 구동캠
30: 실린더장치 31: 하우징
32: 피스톤 34: 제1 유출입구
35: 제2 유출입구 36: 슬라이드축
37: 피스톤헤드 38: 피스톤로드
39: 실링부재 40: 슬라이드지지링
41: 실린더바디 42: 실린더플랜지
44: 내부밀착면

Claims (6)

  1. 일단이 개방된 원통형상으로 이루어져 작동유체가 유출입되는 제1 유출입구(34)와 제2 유출입구(35)가 형성되고, 개방된 일단측에 외주가 축경된 상태로 돌출되는 슬라이드축(36)이 형성된 하우징(31)과;
    상기 하우징(31)의 내벽면에 밀착된 상태로 슬라이드되는 피스톤헤드(37)와, 상기 피스톤헤드(37)로부터 축경된 상태에 연장되는 피스톤로드(38)로 구성된 피스톤(32)과;
    상기 하우징(31) 또는 피스톤(32) 상에 결합되어 기밀을 유지하도록 된 실링부재(39)와;
    상기 하우징(31)의 작동을 지지하도록 상기 슬라이드축(36)의 외주상에 결합되는 슬라이드지지링(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징(31)은 상기 피스톤헤드(37)가 결합되는 원통형상의 실린더바디(41)와;
    상기 실린더바디(41)의 일단측에 일체로 구비되어 외주상에 상기 슬라이드축(36)이 형성되고, 내경측에 상기 슬라이드축(36)에 대응되어 상기 피스톤로드(38) 상에 밀착되는 내부밀착면(44)이 형성된 실린더플랜지(42)로 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더장치.
  3. 일정 길이로 연장된 가이드레일(14)이 구비된 본체(11)와;
    상기 가이드레일(14)을 따라 가동되어 성형재료에 의해 성형물을 제작하도록 상호 개폐되는 제1 및 제2 가동금형(12,13)과;
    상기 각 가동금형(12,13)을 개폐하도록 상기 본체(11)의 일측에 위치되는 구동모터(16)와, 상기 구동모터(16)의 양측에 대향되도록 연결되어 상기 각 가동금형(12,13) 측으로 연장되는 제1 및 제2 다절링크(17,17)를 포함하여 구성된 개폐수단(15)과;
    상기 개폐수단(15)에 결합되어 상기 각 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 유지하도록 상기 각 가동금형(12,13)을 가압하는 제1 및 제2 실린더장치(30,30)를 포함하여 이루어지며;
    상기 실린더장치(30,30)는 일단이 개방된 원통형상으로 이루어져 작동유체가 유출입되는 제1 유출입구(34)와 제2 유출입구(35)가 형성되고, 개방된 일단측에 외주가 축경된 상태로 돌출되는 슬라이드축(36)이 형성된 하우징(31)과;
    상기 하우징(31)의 내벽면에 밀착된 상태로 슬라이드되는 피스톤헤드(37)와, 상기 피스톤헤드(37)로부터 축경된 상태에 연장되는 피스톤로드(38)로 구성된 피스톤(32)과;
    상기 하우징(31) 또는 피스톤(32) 상에 결합되어 기밀을 유지하도록 된 실링부재(39)와;
    상기 하우징(31)의 작동을 지지하도록 상기 슬라이드축(36)의 외주상에 결합되는 슬라이드지지링(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 실린더장치를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동모터(16) 측에는 상기 각 다절링크(17,17)가 대향된 양측에 결합되어 상기 구동모터(16)의 정회전 또는 역회전에 따라 상기 각 다절링크(17,17)를 동시에 작동시키도록 된 대칭형 구동캠(22)이 구비된 것을 특징으로 하는 실린더장치를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 각 실린더장치(30,30)는 상기 각 가동금형(12,13)과 다절링크(17,17) 사이에 개재되어 상기 각 가동금형(12,13)을 직접적으로 가압 지지하도록 위치된 것을 특징으로 하는 실린더장치를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 각 실린더장치(30,30)는 상기 구동모터(16)와 각 다절링크(17,17) 사이에 개재되어 상기 각 가동금형(12,13)의 닫힘상태를 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 실린더장치를 이용한 하이브리드타입 블로우 성형기.
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