KR101659478B1

KR101659478B1 - 피스톤-실린더 유닛을 구비하는 압력 매체로 제어되는 카운터보어 공구

Info

Publication number: KR101659478B1
Application number: KR1020120124518A
Authority: KR
Inventors: 해리 슈투더
Original assignee: 허윌레 베르크쩌윅 아게
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2016-09-23
Also published as: US9120163B2; JP6192918B2; US20130115019A1; PL2589451T3; JP2013094960A; CN103084610B; CN103084610A; EP2589451A1; EP2589451B1; KR20130049168A; DE102011117525A1; ES2606359T3

Abstract

본 발명은 압력 매체를 공급하는 것에 의해 선회 위치로 작동될 수 있는, 금속 절단을 위한 하나 또는 다수의 커터를 구비하는 압력 매체로 제어되는 카운터보어 공구로서, 적어도 하나의 커터의 작동은 상기 압력 매체에 의해 작동되는 적어도 하나의 피스톤-실린더 유닛에 의하여 적어도 하나의 커터에 의해 수행되는 것인 카운터보어 공구에 관한 것이다.

Description

피스톤-실린더 유닛을 구비하는 압력 매체로 제어되는 카운터보어 공구{PRESSURE MEDIUM CONTROLLED COUNTERBORE TOOL WITH A PISTON-CYLINDER UNIT}

본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른 피스톤-실린더 유닛을 구비하는 압력 매체로 제어되는 카운트보어 공구에 관한 것이다.

피스톤이 없는 압력 매체로 제어되는 카운터보어 공구가 동일한 출원인으로 거슬러 올라갈 수 있는 DE 10 2009 012 996 A1으로부터 알려져 있다.

DE 10 2009 012 996 A1에 따른 피스톤이 없는 압력 매체로 제어되는 카운트보어 공구에서, 커터는 회전하는 카운터보어 공구의 원심력에 의해 외부로 선회되고, 원심력은 이 커터를 외부로 선회된 위치에 안정적으로 유지하는 반면, 커터를 비절단 수동 위치로 가게 하는 내부로 향하는 선회 운동은 압력 매체에 의해 유도된다.

압력 매체, 바람직하게는 냉각제는 이 커터를 커터 하우징 구조 내 비절단 수동 위치로 선회시키기 위하여 커터의 유입 영역으로 직접 흐른다.

DE 10 2009 012 996 A1에 따른 이러한 압력 매체로 제어되는 카운터보어 공구는 그 자체로 광범위하게 검증되었다. 그러나, 내부로 선회되는 힘은 상대적으로 작고 특히 압력 매체, 즉 냉각제의 압력에 좌우되는 것이어서 커터의 정렬된 역선회가 항상 보장되는 것은 아니라는 것이 밝혀졌다.

그러나, 이런 알려진 압력 매체로 제어되는 카운트보어 공구는 특히 간단하고 프로세스가 안전한 것으로 인해 주목할만하다.

이 때문에 본 발명의 목적은 외부로 선회된 커터에 더 높은 복귀력(retractive force)이 획득될 수 있다는 점에서 프로세스 안정성에 여전히 추가적인 증가를 제공할 수 있도록 DE 10 2009 012 996 A1의 주제에 따른 카운트보어 공구를 더 개발하는 것이다.

이 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 특허청구범위 제1항의 기술적 사항을 특징으로 한다.

본 발명의 본질적 특징은 커터의 작동이 더 이상 압력 매체의 유입으로 인해 직접 초래된 것이 아니고 압력 매체에 의해 작동되는 피스톤의 변위가 하나 또는 다수의 방향성 제어 핀 또는 다른 작동체에 의하여 커터의 자유로이 선회가능한 단부에 작용하는 것인 피스톤에 의해 간접적으로 중개로 초래된다는 것이다.

그러므로, 본 발명은 피스톤과 이 피스톤에 의해 작동된 방향성 제어 핀으로 구성되는 적어도 하나의 피스톤-실린더 유닛에 의해 하나 또는 다수의 커터를 간접적으로 작동시키는 것을 수반한다.

핀 형상의 방향성 제어 핀 대신에, 대응하는 절삭부(cutout)를 가지는 캠 디스크와 같이 형성되고, 부하를 전달하기 위해 커터의 자유로이 선회가능한 단부를 직접 그 외부 외주에서 지지하는 제어 디스크와 같은 다른 작동체가 또한 사용될 수 있다.

본 발명에서 중요한 것은 커터를 내부로 선회시키는 것을 간접적으로 작동시키는 것이 이제 이에 압력 매체의 흐름에 의해 변위될 수 있는 피스톤에 의해 수행된다는 것이다.

그러므로, 피스톤은 실린더 챔버 내에 배열되고 여기서 피스톤은 변위가능하게 장착되고 피스톤의 복귀력은 스프링에 의해 또는 다른 에너지 저장 디바이스에 의해 생성된다.

본 발명의 특히 간단한 실시예에서, 스프링은 압축 스프링으로 설계되고 방향성 제어 핀에 장착되는 것으로 제공된다. 일측에서 이 스프링은 하우징에 고정된 리미트 스톱(limit stop)에 지지되고 이 방향성 제어 핀을 피스톤에 대해 복귀된 위치에 스프링 부하로 항상 유지하며 이에 따라 유입하는 압력 매체와는 반대 방향으로 사전 부하를 제공한다.

그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 압축 스프링은 방향성 제어 핀 주위에 배치되지 않고 방향성 제어 핀을 둘러싸지만 이 스프링은 대신 피스톤의 전방 에지에 작용하는 토션 스프링, 나선형 압축 스프링과 같은 별개의 구성 요소로 또는 엘라스토머 버퍼로 설계되는 것으로 제공될 수 있다. 에너지 저장 디바이스는 피스톤이 복귀된 위치에 항상 유지되는 것을 보장한다.

선행 특허 출원 DE 10 2009 012 996 A1의 범위에는 냉각제 흐름이 직접 커터의 자유로이 선회가능한 단부로 흘러서 이런 방식으로 커터 하우징 내로 커터가 선회하는 것을 가능하게 하는 것이 개시되어 있다. 그리하여 커터를 외부로 선회시키는 것은 본질적으로 원심력에 의해 일어났다.

본 발명은 더 이상 이것으로 제한되지 않는데 그 이유는 본 발명이 커터의 자유로이 선회가능한 단부를 지지하는 방향성 제어 핀 또는 다른 작동체의 전방 자유 단부가 자유로이 선회가능한 단부에 더 이상 느슨하게 안착하지 않고 커터에 관절식으로 그리고 억지(positively) 연결되는 개선을 제공하기 때문이다.

이러한 억지 연결은 플렉시블 조인트(볼 조인트)에 의하여 또는 또한 기어 랙(gera rack)에 톱니 맞물림(toothing)에 의하여 수행될 수 있다. 방향성 제어 핀의 전방 자유 단부는 기어 랙으로 설계되고, 그 톱니는 또한 톱니를 가지는 커터의 후부(back)와 맞물리되, 커터가 방향성 제어 핀의 작동에 의하여 회복된 위치로 그리고 외부로 선회된 위치로 선회될 수 있게 맞물린다.

그러므로 이것은 복귀된 위치에서 및 외부로 선회된 위치에서 방향성 제어 핀에 의해 작동되고 그리고 이 방향성 제어 핀과 비-억지로 그리고 억지로 항상 연결된 커터를 선회 운동시키는 데스모드로믹 제어(desmodromic control)를 수반한다.

바람직한 실시예에서 본 발명은 에너지 저장 디바이스의 스프링 부하 하에서 피스톤의 복귀를 기술하지만 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다.

본 발명의 다른 실시예에서, 피스톤의 복귀는 냉각제의 작용에 의하여 생성되는 것이 더 제공될 수 있다.

이를 위하여 피스톤의 상이한 및 대향하는 마주보는 면에 작용하는 냉각제 공급 덕트 또는 압력 매체 덕트에 밸브를 배열하는 것이 필요하다.

이를 위하여, 한편으론, 냉각제 덕트는 능동 변위 위치의 방향으로 피스톤을 앞으로 푸시하는 제 1 피스톤 면에 압력을 가하는 한편, 이 냉각제 덕트는 제 1 피스톤 면과 대향하는 제 2 피스톤 면(예를 들어, 피스톤의 후부)으로 흐르는 흐름이 복귀된 휴지 위치로 피스톤을 리턴하도록 밸브의 전환 동안 전환되는 것이 필요하다.

그러므로, 본 발명은 피스톤을 복귀하는 에너지 저장 디바이스의 배열로 제한되지 않으나, 이 피스톤이 전환가능한 압력 매체를 전환하는 작용에 의하여 휴지 위치로 더 복귀될 수 있는 것을 볼 수 있다.

본 발명의 잇점은 피스톤의 이 배열로 커터를 간접적으로 선회 작동시키는 것에 의하여 피스톤의 작동 면이 압력 매체가 흐르는 면에 존재하고 이 압력 매체는 커터에 상당히 더 큰 작동력을 가한다는 것이다. 작동력의 크기는 더 이상 압력 매체의 압력에 좌우되지 않고 피스톤 면의 사이즈에 의해 결정적으로 결정된다.

그리하여 압력 매체가 직접 흐르는 커터에 비해, 커터의 작동력은 20배 정도 증가될 수 있다.

접촉 또는 작동력은 압력 매체에 작용하는 피스톤 면의 디자인에 의해 넓은 범위에 걸쳐 변화될 수 있다.

이것은 단순히 커터/커터들의 안전한 선회 작동의 잇점을 초래하는 것만이 아니라 또한 커터/커터들이 수동 위치로 역선회될 수 있는 가능성 뿐만 아니라 이 커터/커터들이 커터 챔버에서 능동 위치로 외부로 더 선회될 수 있는 가능성을 더 제공하는 것이다. 압력 매체가 커터/커터들에 직접 흐르는 경우, 양 방향으로의 선회 동작만이 곤란성 없이 실현될 수 있다.

나아가, 피스톤을 포함하는 실린더 챔버에 바이패스 흐름이 존재하는 경우 유리할 수 있다.

이런 방식으로, 카운터보어 공구 및 특히 커터 하우징의 연속적인 플러싱(flushing)인 종래 기술의 잇점은 본 발명에 따른 잇점과 결합되는데, 그 이유는 이제 본 발명은 또한 커터/커터들의 상당히 더 큰 작동력에 의해 동반되는 카운터보어 공구 및 특히 커터 하우징의 플러싱을 제공하기 때문이다.

제 1 실시예에서, 피스톤은 실린더 챔버에서 비-실링(non-sealing)으로 배열되는 것으로 제공된다. 그리하여 실린더 챔버는 피스톤의 감소된 직경과 비교해 오버사이즈이며 이는 실린더 챔버를 통해 길이방향 축의 방향으로 피스톤의 외부 외주를 따라 압력 매체의 의도된 바이패스 흐름을 생성한다.

마찬가지로, 일측이 개방되어 있고 실린더 챔버의 내부에 길이방향으로 이어져 있으며 원하는 바이패스 흐름을 가능하게 하는 그루브(groove)를 배열하는 것이 가능하다.

다른 실시예에서, 피스톤은 길이방향으로 정렬된 외부 외주에 일련의 바이패스 보어(bypass bore)를 구비할 수 있으며 이에 따라 압력 매체가 실린더 챔버에 대해 실링되어 있지 않는 피스톤으로 유입되지 않는다. 압력 매체의 일부는 바이패스 보어를 통해 피스톤을 지나 흐른다.

마찬가지로, 피스톤이 실린더 챔버 내에서 변위될 수 있도록 피스톤이 실링되어(또는 비-실링되어) 배열된다고 하더라도 이 피스톤은 피스톤을 관통하고 이 피스톤을 통해 압력 매체의 바이패스 흐름을 생성하는 하나 또는 다수의 길이방향 홀을 구비하는 것으로 제공될 수 있다.

두 실시예에서, 압력 매체의 이 바이패스 흐름은 커터 챔버의 방향으로 전방으로 카운터보어 공구에서 길이방향으로 배열된 바이패스 보어로 흐른다. 이에 따라 피스톤이 압력 매체의 압력에 의해 이동된다 하더라도 커터 챔버는 바이패스 보어를 통해 플러싱된다.

상기 실시예에서 실린더 챔버 내 피스톤에 의도적으로 누설시키는 것은 냉각제와 함께 운반될 수 있는 임의의 스와프(swarf)가 피스톤에 캡처되지 않는 잇점을 제공하는데 그 이유는 이 스와프가 피스톤을 지나 바이패스 보어(또는 피스톤과 실린더 벽 사이에 제공된 방사방향 유극)를 통해 구조 내 바이패스 보어 내로 플러싱되고 커터 챔버로 공급되어 이로부터 카운터보어 공구를 다시 빠져나갈 수 있기 때문이다.

한편, 실린더 챔버 내 피스톤에 의도적으로 누설시키는 것은 안정된 냉각제 흐름이 커터 하우징을 플러싱하는데 사용된다는 잇점을 더 제공한다.

이것은 피스톤이 냉각제와 함께 운반될 수 있는 임의의 스와프로 인해 실린더 챔버에 캡처되지 않으므로 저마모로 인해 피스톤에 긴 수명을 보장할 수 있다. 강제 플러싱이 항상 발생된다.

본 발명의 주제는 개별 청구항의 주제로부터 나타날 뿐 아니라 이들 중에서 이 개별 청구항에서 조합으로부터 나타난다.

요약을 포함한 본 문서에 개시된 모든 상세사항과 특징, 특히 도면에 제시된 공간적 구성은 종래 기술에 비해 개별적으로 또는 조합하여 새로운 범위까지 본 발명의 본질인 것으로 청구된다.

이하에서 본 발명은 본 발명을 수행하는 하나의 예시적인 방법을 단지 예시하는 도면에 의하여 보다 상세히 설명될 것이다. 이 예에서, 본 발명에 본질적인 다른 특징과 잇점은 도면과 그 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.

도 1은 압력 매체로 제어되는 카운터보어 공구의 단면도.
도 2는 도 1에 있는 화살표(II) 방향의 면에 대한 수평 투영도.
도 3은 커버의 사시도.
도 4는 복귀된 커터를 가지는 도 1에 따른 카운터보어 공구.
도 5는 확장된 커터를 가지는 도 4에 따른 카운터보어 공구.
도 6은 동작 동안 커터의 선회 운동과 관련하여 냉각제 공급을 비교하는 도면.

도 1은 도시된 실시예에서 예를 들어 화살표의 방향(21)으로 회전하도록 길이방향 중심 라인의 방향으로 구동되는 원통형 구조(2)를 필수적으로 포함하는 카운터보어 공구(1)의 간단한 형태를 도시한다.

이 문맥에서 압력 매체를 위한 공급 보어(15)가 이 구조(2) 내에 배열된다.

간략화하기 위해, 이하 상세한 설명에서는 이 압력 매체가 커터(8)의 압력 매체를 제어하고 동시에 커터 챔버(5)와 커터 개구(6)를 냉각하고 플러싱하는데 모두 사용되는 냉각제인 것으로 가정된다.

고정 나사(4)의 도움으로, 대략 원통형 커터 하우징(3)이 또한 이 구조의 전방측에 배열되고 이 내부에는 제어 덕트(13)의 형태로 길이방향 홀이 이어진다. 이 도면은 압력 매체(14)가 이 제어 덕트(13)에서 화살표의 방향(16)으로 흐르는 것을 도시한다.

커터 하우징(3)의 전방측에는 커터 챔버(5)가 배열되고 그 상부 영역에는 베어링 볼트(10)가 배열되며 그 위에는 커터(8)가 단일 방향으로 선회하도록 배치된다. 커터 윈도우(6)는 후부(back) 쪽으로 커터 챔버를 확장하며 커터 챔버(5)의 상부 경계는 커터 하우징(3)의 면(7)에 의해 형성된다.

확장된 동작 위치에서 도 1에 따른 커터(8)는 역-절단 과정에 있으며 이에 하부 절단 에지(9)는 절단과 칩 제거를 위해 보어(상세히 도시되지 않음)의 에지를 지지한다.

도 1에 따라 커터는 그리하여 화살표의 방향(12)으로 동작 위치로 선회되는 한편, 화살표의 방향(11)으로 휴지 위치로 선회되는데, 여기서 적어도 절단 에지(9)는 커터 챔버(5) 내부로 선회될 수 있고 이에 따라 커터는 수동의 비절단 위치로 설정된다.

도 1에서 압력 매체(14)는 화살표의 방향(16)으로 공급 보어(15)를 통해 실린더 챔버(50)로 흐르며, 이 실린더 챔버 내에 있는 피스톤(49)은 압축 스프링(57)의 스프링 부하 하에서 특정 위치에 자유로이 변위가능하게 홀딩되는 것을 볼 수 있다.

피스톤(49)의 복귀된 위치는 정지 나사(62)에 접촉하는 것에 의해 정지된 결과이며 이 정지 나사는 이 구조(2) 안으로 횡방향으로 나사 결합되고 그 전방 자유 단부는 피스톤(49)의 리미트 스톱(63)을 지지한다.

압력 매체(14)가 피스톤(49)의 전방 자유 면에 작용하자마자, 상기 피스톤은 압축 스프링(57)의 스프링 힘에 대항하여 우측으로 이동하는데, 여기서 압축 스프링(57)의 일 단부는 헤드부분(54)의 후부에 있는 방향성 제어 핀(55)을 지지하는 반면, 압축 스프링(57)의 타 단부는 하우징에 고정된 리미트 스톱(58)을 지지한다.

피스톤(49)을 우측으로 변위시키는 것에 의해 압력은 이에 따라 헤드부분(54)에 가해지며 이에 따라 압축 스프링(57)의 스프링 힘을 극복하는 것에 의해 방향성 제어 핀(55)이 우측으로 이동되고 이때 그 자유 핀 단부(56)는 커터(8)의 선회가능한 단부를 지지하고 이 단부를 선회시키게 된다.

방향성 제어 핀(55)을 우측으로 이렇게 이동시키는 동안 커터(8)는 화살표의 방향(11)으로 커터 챔버(5) 내부로 선회되고 그리하여 수동 위치로 가게 된다.

동시에 도 1에 도시로부터 압력 매체(14)가 없는 경우 압축 스프링(57)은 이완되고 피스톤(49)은 다시 좌측으로 이동된다는 것을 볼 수 있다.

압력 매체(14)가 없는 경우 피스톤(49)은 이에 따라 화살표의 방향(16)과 반대 방향으로 변위되고 이는 커터를 베어링 볼트(10)를 중심으로 원심력에 의해 지배되는 화살표의 방향(12)으로 능동 위치로 선회하게 한다.

본 명세서의 일반적인 부분에서 핀 단부(56)는 이 문제를 해결하기 위하여 할당된 제어 면(18, 20)(도 3 참조)을 단지 느슨하게 지지하는 것이 필수적인 것은 아니라는 것이 주목된다.

도면에는 미도시된 다른 실시예에서, 핀 단부(56)는 커터를 절단 위치로 능동적으로 외부로 선회시키는 것 뿐아니라 내부로 선회시키는 것을 보장하도록 커터(8)의 자유로이 선회가능한 단부에 조인트에 의하여 직접 연결되는 것으로 실제로 또한 제공될 수 있다.

이런 방식으로, 커터(8)의 자유로이 선회가능한 단부와 방향성 제어 핀(55)을 억지 연결하는 것은 양방향에서 보장된다.

한편, 압력 매체 흐름의 일부분만이 바이패스 보어(19)를 통해 커터 챔버(5)에 직접 입력되게 하여 보어의 할당된 에지에 있는 절단 에지(9)의 기계가공 면을 냉각함과 동시에 커터 챔버(5)를 플러싱할 수 있다. 이런 방식으로, 커터 챔버(5)와 커터 개구(6)는 칩 제거 과정 동안 압력 매체(14)로 플러싱된다.

이 예에서, 길이방향으로 이어지는 일련의 바이패스 덕트(51)는 실린더 챔버(50, 52)의 영역에서 이용가능한 것으로 가정되는데, 이는 피스톤(49)이 실린더 챔버(50, 52)에 장착되어도 실링을 제공하는 것을 방지하며, 이에 따라 압력 매체는 피스톤(49)을 지나 흐를 수 있어 이 압력 매체는 실린더 챔버(52)에 충진될 수 있고 이후 전술된 바이패스 보어(19)를 통해 커터 챔버(5)로 흐를 수 있다.

바이패스 덕트 대신에, 실린더 챔버(50, 52) 내 피스톤은 언더사이즈(undersize)일 수 있으며 이에 상기 피스톤은 언더사이즈로 실린더 챔버(50, 52) 내에 배열되어 약간의 유극을 두고 변위되는 것을 보장하며, 이와 동시에 압력 매체(14)는 피스톤(49)을 지나 실린더 챔버(52)로 더 흐를 수 있어 거기서부터 바이패스 보어(19)로 갈 수 있는 것이 보장되는 것으로 간단히 제공될 수 있다.

동시에, 압력 매체(14)는 방향성 제어 핀(55)이 변위가능하게 장착되는 길이방향 홀(13) 안으로 더 들어갈 수 있다. 이런 방식으로, 방향성 제어 핀(55)은 윤활되고 플러싱될 수 있다. 압력 매체(14)는 방향성 제어 핀(55)에 있는 핀 단부(56)를 통해 커터(8)에 있는 제어 면(18, 20)으로 더 지향되고 이들 제어 면을 플러싱할 수 있다.

도 2는 동작 위치에서 커터(8)가 커터 챔버(5)로부터 외부로 선회된 것을 볼 수 있는 전체 배열의 정면도를 도시한다.

도 3은 절단 에지(9)가 절단면의 영역에 배열되고 방향성 제어 핀(55)의 핀 단부(56)와 접촉되는 총 2개의 제어 면(18, 20)이 있는 것을 볼 수 있는 커터(8)의 사시도를 도시한다.

이외에, 방향성 제어 핀(55)의 핀 단부(56)가 단순히 커터(8)의 자유로이 선회가능한 단부를 지지하는 것인 도 1에 따른 실시예의 도면에서 커터(8)의 선회 동안 핀 단부(56)는 피스톤(59)으로부터 화살표의 방향(11, 12)에 있는 위치(61)로 경로 진행하는 것을 도 3으로부터 볼 수 있다.

그러므로, 핀 단부(56)의 이동은 피스톤(59)으로부터 화살표의 방향(60)에 있는 위치(61)로 발생한다.

대략 아치형으로 이루어지거나 모서리가 깎이게 형성되게 제어 면(20)을 설계하는 것에 의해 커터(8)의 선회 특성과 복귀 거동은 넓은 범위에 걸쳐 변화될 수 있다.

제어 면(20)은 더 또는 덜 깎이게 설계될 수 있으며 이는 또한 오목한 중간 영역이나 볼록한 상승된 영역을 더 구비할 수 있으며, 이는 경우에 따라 커터(8)의 내부로의 선회 특성에 변화를 초래할 수 있다.

이를 위하여 제어 면(18)은 바람직하게 설계된 레벨이다. 그러나, 이것은 또한 모서리가 깎이게 설계되거나 볼록하거나 오목하게 설계될 수 있다.

피스톤(49)의 전방 피스톤 베이스(53) 위에 방향성 제어 핀(55)의 헤드부분(54)의 느슨한 접촉 대신에, 조인트가 또한 여기에 배열되어 헤드부분(54)과 피스톤(49) 사이에 연결을 이런 방식으로 획득하게 할 수 있다.

조인트 대신에, 볼트 연결과 같은 강성 연결이 또한 제공될 수 있다.

다른 실시예에서, 핀 단부는 커터(8) 위에 할당된 톱니와 맞물리는 외부 톱니를 가지는 기어 랙으로 설계될 수 있다.

피스톤(49)은 동일한 재료를 사용하는 방향성 제어 핀(55)과 일체형으로 연결되어 하나의 단일한 연속 부재를 형성하는 것으로 제공될 수도 있다.

도 4 및 도 5는 방향성 제어 핀(55)의 볼트의 전방 단부(56)가 서로 이격 배열된 제어 면(18, 20)에 각각 작용하여 커터를 도 4에 도시된 화살표의 방향(11)으로 커터 챔버(5) 내부로 복귀시키거나 또는 커터를 도 5에 도시된 위치에 유지시키는, 이 경우에 커터(8)가 원심력에 의해 확장된 위치에 유지시키는 것을 도시한다.

그러나, 도 4 및 도 5에 따른 커터(8)의 자유로이 선회가능한 부분과 핀 단부(56) 사이에 플렉시블한 연결 또는 톱니 맞물림 또는 경고한 연결이 존재하는 경우, 피스톤-실린더 유닛의 방향성 제어 핀(55)의 작용에 의하여 화살표의 방향(11)으로 커터(8)를 커터 챔버(5) 내부로 선회시키는 것 뿐 아니라 커터 하우징(5)으로부터 외부로 화살표의 방향(12)으로 커터를 선회시켜 도 5에 도시된 위치로 가게 하는 것이 가능하다.

도 6은 커터(8)의 작동 동안 흐름도 형태로 일반적인 이동 순서를 도시한다.

냉각제 압력은 횡좌표 위쪽에 도시되는 반면, 커터의 선회 경로는 횡좌표 아래쪽에 도시된다.

도 6에서 선회 경로를 아래쪽으로 지시하는 것은 커터의 복귀된 위치를 나타내는 반면, 선회 경로를 위쪽으로 지시하는 것(선회 경로의 양의 값)은 커터의 확장된 위치를 나타낸다.

위치(23)로부터 시작해서, 초기에는 냉각제 압력이 존재하지 않고 커터는 미한정된 중간 위치에 있는 것으로 가정된다.

위치(23, 24)들 사이 곡선 브랜치(curve branch)에서 압력 매체는 스위칭온되고 이제 이 압력 매체는 화살표의 방향(16)으로 압력 면(18)에 작용하여, 위치(23 및 25)들 사이 곡선 브랜치의 범위에서 커터는 복귀되고 위치(25)에서는 완전히 복귀된 위치에 도달하게 된다.

위치(25)와 위치(26) 사이 전이영역에서 커터는 보어를 통해 진행하며, 위치(24, 27)들 사이에서는 냉각제 압력이 유지된다.

위치(28)로부터 시작해서, 복귀된 위치에 있는 커터는 보어에서 외부로 진행하며 보어의 후방 에지에 도달한다.

이 때문에 냉각제는 위치(27)에서 스위치 오프되고 위치(32)에 도달할 때 그 압력이 전부 손실된다.

더 이상 커터(8)에는 압력 부하가 존재하지 않으므로, 위치(29)에서 카운터보어 공구의 회전 작동체가 회전하기 시작될 때 원심력으로 인해 커터는 외부로 선회되고 이후 원심력으로 인해 커터 챔버(5)로부터 외부로 진행하며 이에 따라 이제 이 커터는 값이 양인 곡선 브랜치(30)에 있는 위치(32)에서 외부로의 선회 경로를 시작한다.

외부로의 선회는 위치(31)에까지 연속하며 여기서 완전히 외부로 선회를 달성하였으므로 이 위치에서는 더 이상 냉각제 압력이 존재하지 않는 것이 필수적이다.

위치(31)에서 커터(8)는 금속 절단을 위해 상세히 도시되지 않은 작업물과 접촉할 수 있고 곡선 브랜치(33) 위에서는, 냉각제 압력이 위치(34)까지 그 최대값으로 상승되고, 완전한 냉각제 공급은 금속 절단이 시작된 후에 이용가능하다.

커터의 실제 동작 위치는 이제 34, 35, 36 사이 위치에서 발생하며 여기서 상기 커터는 금속 절단을 위해 상세히 도시되지 않은 작업물과 접촉하게 된다.

금속 절단 공정이 완료된 후에 커터(8)는 동일한 방식으로 커터 챔버(5) 안으로 다시 선회될 수 있다.

냉각제 압력은 그리하여 커터를 안정적인 외부로 선회된 위치로 가게 하기 위하여 위치(31)에서 가능한 한 낮아야 한다.

금속 절단 동작이 완료된 후에는 전체 과정이 동일한 것을 역으로 수행되는데, 즉 냉각제는 초기에 제거되고 이후 커터는 금속 절단을 위한 작업물과 더 이상 접촉하지 않으며 이후 카운터보어 공구의 회전 작동체가 정지하고, 이후 냉각제는 스위치 온되고 커터는 커터 개구(6) 안으로 접히고 이후 커터(8)가 커터 하우징(3) 안으로 선회된 것인 카운터 보어 공구는 관통홀을 통해 다시 복귀된다.

1 : 카운터보어 공구
2 : 구조
3 : 커터 하우징
4 : 고정 나사
5 : 커터 챔버
6 : 커터 개구
7 : 면
8 : 커터
9 : 절단 에지
10 : 베어링 볼트
11 : 화살표 방향
12 : 화살표 방향
13 : 길이방향 홀
14 : 압력 매체
15 : 공급 보어
16 : 화살표 방향
17 : 보어
18 : 제어 면
19 : 바이패스 보어
20 : 제어 면
21 : 회전 방향
22 : 화살표 방향
23 : 위치
24 : 위치
25 : 위치
26 : 위치
27 : 위치
28 : 위치
29 : 위치
30 : 곡선 브랜치
31 : 위치
32 : 위치
33 : 곡선 브랜치
34 : 위치
35 : 곡선 브랜치
36 : 곡선 브랜치
49 : 피스톤
50 : 실린더 챔버
51 : 바이패스 덕트
52 : 실린더 챔버
53 : 피스톤 베이스
54 : (55의) 헤드부분
55 : 방향성 제어 핀
56 : (55의) 핀 단부
57 : 압축 스프링
58 : 리미트 스톱
59 : 위치
60 : 화살표 방향
61 : 위치
62 : 정지 나사
63 : 리미트 스톱

Claims

압력 매체(14)의 공급에 의해 선회 위치에서 작동될 수 있는, 금속 절단을 위한 하나 또는 다수의 커터(8)를 구비하고, 적어도 하나의 상기 커터(8)의 작동은, 상기 압력 매체(14)에 의해 작동되는 적어도 하나의 피스톤-실린더 유닛(49, 55)에 의해 수행되며, 상기 커터(8)는 선회될 수 있도록 커터 하우징(3)의 전방에 있는 커터 개구(6) 내 베어링 볼트(10)에 편심적으로 지지되는, 압력 매체로 제어되는 카운터보어 공구(1)에 있어서,
상기 커터(8)는 원심력 및 스프링(57) 중 하나 이상에 의해 외부로 선회(12)되고 상기 커터(8)는 상기 피스톤-실린더 유닛(49, 55)에 의해 내부로 선회(11)되는 것을 특징으로 하는 카운터보어 공구(1).
제 1 항에 있어서,
상기 압력 매체(14)는 상기 피스톤-실린더 유닛(49, 55)을 작동시키는 것에 의해 상기 커터(8)의 선회 운동(11, 12)을 제어하고, 상기 카운터보어 공구의 길이방향으로 배열된 적어도 하나의 바이패스 보어(19)에 의하여 상기 커터(8)의 냉각과 플러싱을 보장하는 것을 특징으로 하는 카운터보어 공구(1).
제 1 항에 있어서,
상기 카운터보어 공구(1)는 측면으로 나란히 또는 서로 상하로 배열된 다수의 커터를 포함하고, 상기 다수의 커터는 각각 외부로 선회되고(12) 내부로 선회(11)될 수 있도록 할당된 피스톤-실린더 유닛(49, 55)에 의하여 구동되는 것을 특징으로 하는 카운터보어 공구(1).
제 1 항에 있어서,
상기 커터(8)는, 복귀된 휴지 위치, 또는 확장된 동작 위치, 또는 복귀된 휴지 위치 및 확장된 동작 위치에서, 상기 스프링(57)에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 카운터보어 공구(1).
제 1 항에 있어서,
상기 피스톤-실린더 유닛은 피스톤(49)과 방향성 제어 핀(55)을 포함하며, 상기 스프링(57)은 압축 스프링으로 형성되어, 상기 압축 스프링이 상기 방향성 제어 핀(55)에 스프링 부하를 가하여 방향성 제어 핀(55)을 피스톤(49)에 대해 복귀된 위치에 유지하게 하고, 그 결과 내부로 흐르는 상기 압력 매체(14)에 대항하여 사전 부하를 제공하는 것을 특징으로 하는 카운터보어 공구(1).
제 1 항에 있어서,
상기 커터(8)는 상기 피스톤-실린더 유닛(49, 55)의 작동에 의하여 내부로 선회되고 외부로 선회(12)되는 것을 특징으로 하는 카운터보어 공구(1).
제 1 항에 있어서,
상기 압력 매체(14)는, 양 방향으로 상기 피스톤-실린더 유닛(49, 55)을 작동시키고 상기 커터를 선택적으로 복귀(11)하거나 확장(12)하기 위하여, 전환 밸브를 통해 제 1 제어 덕트와 제 2 제어 덕트 사이에서 전환될 수 있는 것을 특징으로 하는 카운터보어 공구(1).
제 5 항에 있어서,
상기 피스톤(49)은 언더사이즈이고 상기 실린더 챔버(50)에서 변위가능하게 이동할 수 있게 장착되고, 그 결과 상기 압력 매체(14)의 바이패스 흐름은 상기 피스톤(49)의 외주를 지나 상기 방향성 제어 핀(55)은 변위가능하게 장착된 길이방향 홀(13)을 플러싱하는 것을 특징으로 하는 카운터보어 공구(1).
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