KR101797779B1

KR101797779B1 - 방진구

Info

Publication number: KR101797779B1
Application number: KR1020120030873A
Authority: KR
Inventors: 마우러 에크하르트; 마르쿠아르트 위르겐
Original assignee: 에스엠더블유-오토블록 스펜시스테메 게엠베하
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2017-11-15
Also published as: US20120260779A1; US8955419B2; CN102729060A; BR102012006966A2; EP2505303B1; JP2012206251A; BR102012006966B1; CN102729060B; EP2505303A1; KR20120112095A; JP5941720B2; RU2594571C2; RU2012111974A

Abstract

회전 대칭 피가공물(2)을 공간에서 중심설정하기 위한 방진구(1)로서,
- 서로 거리를 두고 배치되고 함께 견고하게 연결되는 두 하우징 반부(4, 5);
- 두 하우징 반부(4, 5) 사이에 배치되고, 축방향 운동 방향(3)으로 피가공물(2)로 이동될 수 있도록 액추에이터 피스톤(7)에 의해 하우징 반부(4, 5) 내에 장착되는, 플레이트형 중간 부품(6);
- 중간 부품(6)의 두 대향 큰-표면 단부면 내에 가공되고, 십자형 배열로 그리고 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 비스듬히 연장되는, 두 선형 가이드 홈(10);
- 각각 중간 부품(6)의 하나의 선형 가이드 홈(10) 내에 이동가능한 배열로 장착되는 두 외부 방진구 암(11, 12); 및
- 외부 방진구 암(11, 12) 사이에서 중간 부품(6)에 부착되는 중간 방진구 암(13)으로 구성되는 방진구(1)에서,
공간에서 피가공물(2)의 중심 위치설정이 높은 기계가공력에 의해 변화되지 않고서 이들 힘이 신뢰성 있게 지지되어야 하고, 이와 동시에 공간에서 피가공물(2)의 중심설정이 이를 위해 어떠한 복잡한 조절 단계도 요구되지 않고서 방진구 암(11, 12) 또는 중간 부품(6)의 위치를 변화시킴으로써 신속하고 쉬운 방식으로 조절될 수 있어야 한다.
이는 운동 방향(3')으로 조절가능한 두 가이드 스트립(15)이 두 하우징 반부(4, 5) 사이에 삽입되고, 각각의 가이드 스트립(15) 내에 만곡된 가이드 캠(16)이 가공되며, 각각의 가이드 캠(16)은 그것에 부착되는, 중간 부품(6) 상의 두 외부 방진구 암(11, 12)의 자유 단부(14)에 할당되는 가이드 핀(21)을 구비하고, 상기 가이드 핀(21)은 하나의 가이드 캠(16) 내에 축방향으로 이동가능한 배열로 삽입되며, 중간 부품(6)과 클램핑될 피가공물(2) 사이의 거리에 대한 중간 부품(6)의 위치는 낫 형상의 만곡된 단면을 갖는 제1 반부 쉘(18)에 의해 조절될 수 있고, 두 가이드 스트립(15)의 위치는 낫 형상의 만곡된 제2 반부 쉘(19)에 의해 동시에 반대 방향으로 서로에 대해 변화될 수 있다는 점에서 달성된다.

Description

방진구{STEADY REST}

본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 따른, 회전 대칭 피가공물을 공간에서 중심설정하기 위한 방진구에 관한 것이다.

이러한 유형의 방진구는 회전 대칭 피가공물을 공작 기계상에 지지하기 위해 수십 년 동안 사용되어 왔다. 특히 무겁고 긴 회전 대칭 피가공물의 경우, 피가공물의 휨을 보상하기 위해 서로 이격된 복수의 방진구에 의해 그것들을 공간에서 중심에 고정시키는 것이 필요하다. 즉, 피가공물은 특히 그것들이 금속 절삭을 수반하는 기계가공을 위해 회전하고 있을 때 그 자중에 의해 휘어진다.

또한, 복수의 기계가공 단계 중에, 피가공물에 작용하는, 그리고 피가공물의 중심 위치설정이 변화될 수 있게 하는 부가적인 기계가공력(machining force)이 생성된다. 따라서, 종래 기술의 방진구는 피가공물에 작용하는 기계가공력이 이러한 유형의 위치 변화를 초래하는 것을 막도록 의도된다.

금속 절삭을 수반하는 기계가공은 피가공물의 중량을 감소시키며, 그 결과 흔히 위치 변화가 또한 존재하여, 방진구는 클램핑된 피가공물의 종축이 중심축으로부터 벗어나지 않고서 직선을 따라 연장되도록 피가공물을 공간에 위치시키기 위해 피가공물의 중량의 특정 감소 후 재개방되어야 한다.

피가공물의 중심축을 위한 내부 조절 장치를 갖춘 방진구가 EP 0 554 506 B1에 개시된다. 이를 달성하기 위해서, 2개의 외부 방진구 암이 피가공물의 수직 정렬을 달성하기 위해 서로에 대해 상이하게 이동될 필요가 있다. 피가공물의 수평 중심설정은 3개의 방진구 암 모두로 함께 수행된다.

EP 0 554 506 B1은 극도로 복잡한 설계를 갖는, 방진구 암의 수직 및 수평 정렬을 위한 조절 장치를 제안한다.

제조하기에 매우 고가이고, 방진구 암의 수직 및 수평 정렬을 수행하는데 해당 경험을 갖는 전문가가 필요하도록 조절 장치의 작동과 기능 모드가 복잡한 것이 이러한 유형의 조절 장치의 단점인 것으로 판명되었다.

DE 60208835 T2 또는 EP 1 302 275 A2는 수직으로 조절가능한 방진구를 개시하며, 이것의 방진구 암은 하우징 반부 상에 장착되는 로커 및 슬라이딩 요소에 의해 피가공물의 접촉 표면상에 일시적으로 이산된 접촉점을 갖는다.

태핏(tappet)으로도 지칭되는 슬라이딩 및 로커 요소는 방진구 암으로부터 돌출되는 제어 핀이 접촉 표면과 동시에 또는 시차(time offset)를 갖고서 능동 접촉하기 시작하여 피가공물의 방향으로 이동되도록 두 외부 방진구 암의 위치를 서로 동시에 조절한다. 슬라이딩 요소를 중간 부품 및 그것 상에 형성된 비스듬한 표면의 이동 방향으로 옆으로 이동시키는 것은 두 외부 방진구 암의 이송 순서의 전술한 조절이 일어나게 한다.

이 종래 기술이 방진구 암의 이송 운동을 조절하는데 효과적인 것으로 판명되었지만, 부가적인 구성요소를 제조하는 것과 내부에 슬라이딩 및 로커 요소가 슬라이딩 배열로 장착되는 하우징 또는 중간 부품 내에 구멍을 가공하는 것이 필요하다. 이러한 고정밀 구성요소의 제조는 극히 많은 비용을 소요하는데, 왜냐하면 슬라이딩 및 로커 요소는 비스듬히 연장되는 동일한 접촉 표면을 가져야 하기 때문이다. 제조 공정의 결과인 허용 오차 편차로 인해 고장 허용 범위(fault tolerance)가 존재하면, 두 외부 방진구 암의 동시 이송 또는 조절이 가능하지 않은데, 왜냐하면 이는 피가공물의 원하지 않는 운동을 유발할 것이기 때문이다.

따라서, 본 발명의 목적은 공간에서 피가공물의 중심 위치설정이 높은 기계가공력에 의해 변화되지 않고서 이들 힘이 신뢰성 있게 지지되는 것과, 이와 동시에 공간에서 피가공물의 중심설정이 이를 위해 어떠한 복잡한 조절 단계도 요구되지 않고서 방진구 암 또는 중간 부품의 위치를 변화시킴으로써 신속하고 쉬운 방식으로 조절될 수 있는 것을 보장하는 전술한 유형의 방진구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이들 목적은 특허청구범위 제1항의 특징부의 특징에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 유리한 실시 형태는 종속항으로부터 도출된다.

두 가이드 스트립이 두 하우징 반부 내에 축방향으로 조절가능한 방식으로 삽입되고, 그것들 각각은 그것 내에 가공된 만곡된 가이드 캠을 구비하며, 따라서 두 외부 방진구 암은 한편으로는 중간 부품과 클램핑될 피가공물 사이의 거리를 제1 반부 쉘에 의해 조절하기 위해, 다른 한편으로는 가이드 스트립의 서로에 대한 위치를 제2 반부 쉘을 사용하여 조절하기 위해, 그것들로부터 돌출되는 가이드 핀에 의해 가이드 캠 내에 이동가능한 배열로 장착될 수 있으며, 그 결과 공간에서 피가공물의 위치는 피가공물의 회전축이 방진구의 중점(middle point)과 동일 높이에서 연장되도록 정렬될 수 있다.

반부 쉘은 상당한 전문적 경험을 필요로 하지 않고서 스크류 및 압축 스프링의 도움으로 간단한 방식으로 조절되는데, 왜냐하면 반부 쉘은 그 위치가 방진구의 종축에 직각으로 하우징 반부 상에서 이동되어, 피가공물로부터의 중간 부품의 거리와 가이드 스트립의 위치설정이 적은 단계로 조절될 수 있기 때문이다.

또한, 필요 구성요소는 제조하기에 저렴한데, 왜냐하면 단지 가이드 핀이 대응하는 가이드 스트립에서 정지 위치에 도달하고 가이드 캠의 윤곽을 따라 이동될 때, 대응하는 가이드 스트립 내의 가이드 캠의 영역에서 소요 위치가 필요할 뿐이기 때문이다.

도면은 본 발명에 따라 구성된 샘플 실시 형태를 도시하며, 이것의 세부 사항이 후술된다.

본 발명에 의하면, 공간에서 피가공물의 중심 위치설정이 높은 기계가공력에 의해 변화되지 않고서 이들 힘이 신뢰성 있게 지지되는 것과, 이와 동시에 공간에서 피가공물의 중심설정이 이를 위해 어떠한 복잡한 조절 단계도 요구되지 않고서 방진구 암 또는 중간 부품의 위치를 변화시킴으로써 신속하고 쉬운 방식으로 조절될 수 있는 것을 보장하는 전술한 유형의 방진구가 제공된다.

도 1은 액추에이터 피스톤에 의해 구동되는, 축방향으로 이동될 수 있는 플레이트형 중간 부품이 사이에 삽입되는 두 하우징 반부를 구비하고, 피가공물이 공간에서 중심설정되도록 하는, 중간 부품에 할당되는 3개의 방진구 암을 구비하며, 중간 부품의 운동 방향을 가로질러 이동될 수 있는, 하나의 하우징 반부 내에 삽입되는 2개의 낫 형상의 만곡된 반부 쉘을 구비하는 방진구를 분해도로 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 방진구를 분해도로 그리고 부분적으로 조립된 상태로 도시한다.
도 3a는 도 1에 따른 방진구를 조립된 그리고 피가공물의 클램핑된 상태로 도시한다.
도 3b는 도 3a에 따른 방진구를 절단선 Ⅲb-Ⅲb를 따라 도시한다.
도 4a는 도 1에 따른 방진구를 상부 외부 방진구 암의 영역에서 그리고 개별 구성요소를 확대하여 분해도로 도시한다.
도 4b는 도 1에 따른 방진구를 하부 방진구 암을 확대하여 분해도로 도시한다.
도 5a 내지 도 5e는 도 3a에 따른 방진구를 상이한 작동 조건에서, 즉 초기 위치로부터 클램핑된 상태까지 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 방진구 암의 수평 정렬을 위한 도 3a에 따른 두 하우징 반부 내의 제1 반부 쉘의 조절 가능성을 각각 단면도로 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 두 외부 방진구 암에 의한 피가공물의 수직 중심설정을 위한 하우징 반부 내의 도 3a에 따른 제2 반부 쉘의 상대 운동을 각각 단면도로 도시한다.

도 1 및 도 2는 회전 대칭 피가공물(2)의 회전축이 가능하다면 그 자중에 의한 그리고 피가공물(2)에 작용하는 기계가공력으로 인한 수평선 밖으로의 어떠한 휨도 겪지 않도록 피가공물(2)이 공간에서 회전 배열로 중심설정되고 유지되도록 하는 방진구(1)를 도시한다. 따라서, 피가공물(2)의 회전축은 방진구(1)에 의해 공간에서 지정 위치에 유지되어야 한다.

방진구(1)는 피가공물(2)의 회전축에 직각으로 연장되는 종축(3)을 갖는 두 하우징 반부(4, 5)로 구성된다. 중간 부품(6)이 두 하우징 반부(4, 5) 내에 장착되고, 축방향으로 이동될 수 있으며, 도면 부호 3'로 식별되는 그 운동 방향을 갖고, 방진구(1)의 종축(3)과 동일 높이에서 연장된다.

중간 부품(6)은 예를 들어 스크류/나사 연결에 의해 액추에이터 피스톤(7)에 연결된다. 액추에이터 피스톤(7)은 예를 들어 유압 유체로 충전되거나 제어 라인(9)에 의해 배기될 수 있는 압력 공간(8) 내에서 연장되어, 압력 공간(8)은 상이한 압력 조건을 가지며, 그 결과 액추에이터 피스톤(7)은 스트로크 동작으로 이동될 수 있다. 결과적으로, 중간 부품(6)은 액추에이터 피스톤(7)에 의해 운동 방향(3')으로 구동될 수 있고, 피가공물(2)까지 이동되거나 그것으로부터 멀어지게 끌어당겨질 수 있다.

중간 부품(6)은 그것 내에 가공된, 중간 부품(6)의 두 대향 큰-표면(large-surface) 단부면 상에 십자 형상으로 서로를 향해 연장되는 두 선형 가이드 홈(10)을 구비한다. 두 선형 가이드 홈(10)은 방진구(1)의 종축(3)에 대해 비스듬히, 바람직하게는 약 10° 내지 30°의 각도로 배치된다.

방진구(1)의 두 방진구 암(11, 12)이 이동가능한 배열로 선형 가이드 홈(10) 내에 삽입된다. 중간 방진구 암(13)이 두 외부 방진구 암(11, 12) 사이에서 중간 부품(6)에 직접 부착되어, 중간 부품(6)은 두 외부 방진구 암(11, 12) 사이에 배치된다. 3개의 방진구 암(11, 12, 13)은 클램핑될 피가공물(2)을 향하여, 그것들은 중간 부품(6) 밖으로 그리고 두 하우징 반부(4, 5) 밖으로 돌출된다. 따라서, 중간 부품(6)을 피가공물(2)을 향해 이동시키는 것은 3개의 방진구 암(11, 12, 13)을 함께 그리고 동일 속도로 피가공물(2)까지 전진시킨다. 중간 부품(6)의 전진 운동 중에, 초기에는 선형 가이드 홈(10) 내에서 중간 부품(6)에 대한 두 외부 방진구 암(11, 12)의 상대 운동이 없다.

또한, 두 가이드 스트립(15)이 두 하우징 반부(4, 5) 사이에 배치되고, 종축(3)에 평행하게 그리고 그것으로부터 거리를 두고 연장된다. 가이드 스트립(15)은 종축(3')에 평행하게 약간의 슬라이딩을 허용하도록 두 하우징 반부 중 하나의 하우징 반부(4 또는 5) 내에 장착되어, 가이드 스트립(15)의 위치는 하우징 반부(4, 5)에 대해 변화될 수 있다. 가이드 스트립(15)은 방진구(1)의 종방향(3)으로 하우징 반부(4 또는 5)와 접촉하고, 그것들에 의해 지지되며, 제어 표면(42) 내로 돌출되고, 두 외부 방진구 암(11, 12)의 운동을 규정된 방식으로 제어한다.

가이드 스트립(15)의 상대 운동을 위해 그리고 그것들을 종축(3)에 직각으로 위치시키기 위해 두 반부 쉘(18, 19)이 제공된다. 두 반부 쉘(18, 19)은 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 대해 상이한 크기의 폭을 갖기 위해서 낫 형상의 만곡된 단면을 갖는다. 제1 반부 쉘(18)은 하우징 반부(5)의 접촉 표면(25)에 맞대어지는 그 만곡 외면(24)을 구비하고, 그것에 의해 운동 방향(3')으로 지지된다. 제1 반부 쉘(18)은 스크류(34)에 의해 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 직각으로 이동될 수 있다. 스크류(34)에 대한 제1 반부 쉘(18)의 대향면은 그것 상에 배치되는, 스크류(34)에 의해 가해진 힘에 저항하여 대항력(counter-force)을 인가하는 압축 스프링(35)을 구비하여, 제1 반부 쉘(18)이 스크류(34)와 압축 스프링(35) 사이에 지지된다.

제1 반부 쉘(18)의 내면(26)은 보상 요소(27)를 위한 정지부로서의 역할을 하는 원호 형태로 일정한 곡률을 갖는다. 제1 반부 쉘(18)을 향하는 보상 요소(27)의 제1 표면(28)은 제1 반부 쉘(18)의 내면의 윤곽에 맞추어지는 윤곽을 가지며; 보상 요소(27)의 제2 표면(29)은 평평하게 구성되고, 종축(3)에 직각으로 연장된다.

U자형 보상 암(20)이 보상 요소(27)의 제2 표면(29) 상에 제공된다. 보상 암(20)은 서로 평행하게 연장되는, 연결 웨브(20')에 의해 연결되는 두 레그(20'')로 구성된다. 두 레그(20'')는 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 평행하게 하우징 반부(5) 상에 지지된다.
일 실시형태에 있어서, 보상 요소(27)의 평평한 표면(29)은 중간 부품(6)의 운동 방향(3')의 방향으로 유극 없이, 조립된 상태에서 보상 암(20)과 접촉한다.
일 실시형태에 있어서, 두 반부 쉘(18, 19)은 중간 부품(6)의 운동 방향(3')으로 일렬로 배치되고, 두 하우징 반부(4, 5) 내에서 축방향으로 이동될 수 있는 보상 암(20)에 의해 서로 분리되며, 보상 암(20)은 중간 부품(6)의 종단 위치를 위한 접촉 표면을 형성한다.

보상 요소(27)로부터 멀어지는 쪽을 향하는 연결 웨브(20')의 면은 그것 내에 가공된, 만곡된 단면을 갖는 내면 윤곽을 갖는 트로프(trough)(30)를 구비한다. 제2 반부 쉘(19)은 트로프(30) 내로 삽입되고, 연결 웨브(20')를 향하는 그 표면(31)은 트로프(30)의 내면 윤곽에 맞추어진다.

제2 반부 쉘(19)은 각각 두 가이드 스트립(15) 중 하나를 향하는 두 단부면(32)을 구비하고, 그것과 접촉하는 가이드 스트립(15)을 구비하는데, 왜냐하면 이것들이 코일형 압축 스프링(33)에 의해 제2 반부 쉘(19)의 단부면(32)에 가압되기 때문이다. 방진구(1)의 종축(3)에 평행하게 연장되는 코일형 압력 스프링(33)에 의해 가해지는 예압력(preload force)으로 인해, 가이드 스트립(15)은 제2 반부 쉘(19)을 향해 가압되어, 제2 반부 쉘(19)은 보상 암(20), 보상 요소(27) 및 따라서 제1 반부 쉘(18) 상에 접촉 압력을 가한다. 제1 및 제2 반부 쉘(18, 19)과 보상 요소(27) 및 보상 암(20)은 결과적으로 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 대해 연속하여 배치되고, 종축(3)에 직각으로 연장된다.
일 실시형태에 있어서, 제2 반부 쉘(19)의 두 단부면(32)은 조립된 상태에서 각각 하나의 가이드 스트립(15) 상에 직접 접촉하고, 가이드 스트립(15)의 축방향 운동을 위한 하나의 접촉 표면(17)을 형성한다.

또한, 제2 반부 쉘(19)은 연결 웨브(20') 또는 보상 암(20)에 대해 스크류(34) 및 압축 스프링(35)에 의해 종축(3)에 직각으로 이동되며, 그 결과 가이드 스트립(15)의 정지 위치는 서로 동시에 변화될 수 있다. 이는 아래에서 더욱 상세히 설명된다.

도 3a는 방진구(1)의 조립된 상태를 도시하고, 3개의 방진구 암(11, 12, 13)이 공간에서 피가공물을 고정시킨 것을 도시한다. 제1 및 제2 반부 쉘(18, 19)은 각각 종축(3)에 대해 그 중간 위치에 있다.

또한, 도 3a 및 도 3b는 두 가이드 스트립(15) 내에 가공되는, 두 서브섹션(16', 16'')으로 구성되는 가이드 캠(16)이 있는 것을 도시한다. 두 외부 방진구 암(11, 12)의 각각의 자유 단부(14)로부터 직각으로 돌출되는 가이드 핀(21)이 가이드 캠(16) 내에 삽입되고, 이동가능한 배열로 가이드 캠(16) 내에 장착된다. 가이드 핀(21)은 두 외부 방진구 암(11, 12)을 가이드 스트립(15)에 의해 중간 부품(6)에 맞대어 신뢰성 있게 유지시키는 목적을 갖는다.

가이드 캠(16)은 가이드 스트립(15) 내에 두 서브섹션(16', 16'')을 구비하고, 제1 서브섹션(16')은 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 평행하게 연장되며, 가이드 캠(16)의 제2 서브섹션(16'')은 제1 서브섹션(16')에 대해 10° 내지 89°의 각도(α)로 연장되고, 가이드 스트립(15)의 가이드 캠(16)의 두 제2 서브섹션(16'')은 외향으로 돌출된다. 특히, 가이드 캠(16)의 제2 서브섹션(16'')은 약 80°의 각도로 제1 서브섹션(16')으로부터 외향으로 돌출되고; 가이드 핀(21)과 가이드 캠(16) 사이에 유극이 존재하여, 가이드 핀(21)이 가이드 캠(16)의 제2 서브섹션(16'') 내로 돌출될 때 두 외부 방진구 암(11, 12)의 전진 운동이 제한된다.
중간 부품(6)은 그것 내에 가공되는 요홈(43)을 구비하고, 상부 외부 방진구 암(11)의 가이드 핀(21)은 상기 요홈을 통과하며, 요홈은 가이드 스트립(15)의 가이드 캠(16)의 제2 서브섹션(16'')에 편위되어 연장될 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 방진구(1)의 샌드위치 구성을 도시하며, 이것의 개별 구성요소, 특히 중간 부품(6), 두 외부 방진구 암(11, 12), 가이드 스트립(15) 및 반부 쉘(18, 19)은 서로 평행하게 연장되는 상이한 평면상에 배치된다. 두 하우징 반부(4, 5)가 함께 견고하게 연결되고 충분히 큰 캐비티를 둘러싸는 한, 축방향으로 이동가능한 배열로 하우징 반부(4, 5) 내에 장착되는 구성요소는 피가공물(2)을 향해 이동될 수 있거나 또는 그 역도 성립한다. 일례로, 이러한 운동은 피가공물로의 중간 부품의 전진 경로를 정확히 규정하기 위해 필요하고, 또 다른 예로, 그것은 두 외부 방진구 암(11, 12)의 정지 위치를 서로 동시에 조정하기 위해 필요하다.

도 5a 내지 도 5e는 피가공물(2) 방향으로의 중간 부품(6)의 전진 운동을 도시한다. 도 5a에 도시된 시작 위치는 피가공물(2)을 향한 중간 부품(6)의 구동에 의해 도 5b에 도시된 바와 같은 중간 위치로 옮겨진다. 이러한 진행에서, 가이드 핀(21)은 가이드 캠(16)의 제1 서브섹션(16')의 단부까지 가이드 스트립(15) 내에서 축방향으로 이동되었다. 방진구 암(11, 12, 13)은 피가공물(2)로부터 동일한 크기의 특정 거리를 갖고, 가이드 핀(21)은 제1 및 제2 서브섹션(16', 16'') 사이에 접촉한다.

도 5c는 3개의 방진구 암(11, 12, 13)과 피가공물(2)의 최초 능동 접촉을 도시한다. 중간 부품(6)의 전진 경로는 액추에이터 피스톤(7)에 의해 제한된다. 다른 한편으로는, 제1 반부 쉘(18)에 의해 규정되는 보상 암(20)의 위치는 가이드 캠(16) 내에서 가이드 핀(21)의 위치를 규정하여, 그것을 위한 정지 표면을 나타낸다. 가이드 핀(21)의 결과적인 위치는 방진구 암(11, 12)의 클램핑 운동의 시작 시간을 결정한다. 가이드 핀(21)은 결과적으로 대응하는 가이드 캠(16)의 외향으로 돌출되는 제2 서브섹션(16'') 내로 부분적으로 이동되었으며, 그 결과 두 외부 방진구 암(11, 12)이 각각 선형 가이드 홈(10)을 따라 중간 부품(6)에 대해 외향으로 이동되어, 피가공물(2)을 향한 두 외부 방진구 암(11, 12)의 자유 단부가 그것을 향해 이동된다.

도 5d 및 도 5e는 방진구 암(11, 12, 13)의 클램핑 운동을 도시하는데, 왜냐하면 가이드 핀(21)이 대응하는 가이드 캠(16)의 제2 서브섹션(16'')을 향해 더욱 이동하여, 방진구 암(11, 12)이 피가공물(2)에 규정된 클램핑력을 가하여서, 중간 부품(6) 및 중간 방진구 암(13)이 피가공물(2)을 향해 더욱 전진되기 때문이다. 중간 방진구 암(13)은 중간 부품(6)의 축방향 전진 운동으로 인해 외부 방진구 암(11, 12)과 동시에 피가공물(2)에 가압되며, 그 결과 3개의 방진구 암(11, 12, 13) 모두가 피가공물(2)에 동일한 크기의 클램핑력을 가한다.

도 6a 및 도 6b는 피가공물(2)의 수평 조절 또는 수평 위치설정을 도시한다. 이를 위해, 제1 반부 쉘(18)이 스크류(34)에 의해 중간 부품(6)의 운동 방향(3')을 가로질러 이동된다. 제1 반부 쉘(18)의 낫 형상의 만곡된 단면 윤곽으로 인해, 접촉 표면(25), 하우징 반부(5) 및 제1 반부 쉘(18)의 내면(26) 사이의 거리가 변화된다. 이러한 거리 변화는 중간 부품(6)의 전진 경로가 도 5a 내지 도 5e에서 설정되는 중간 부품(6)의 전진 경로보다 길거나 짧음을 의미한다. 하우징 반부(4, 5)로부터 클램핑될 피가공물(2)로부터의 거리의 연장 또는 단축으로 인해, 3개의 방진구 암(11, 12, 13)은 보다 전의 또는 보다 후의 단계에서 피가공물(2)과 능동 접촉하기 시작한다. 그러나, 방진구 암(11, 12, 13) 각각의 전진 운동은 중간 부품(6)과 확고하게 연관되어, 방진구 암(11, 12, 13)의 전진 속도는 동일하고, 피가공물(2)로부터의 그 거리는 정확히 피가공물(2)의 중심설정이 일어나야 할 때 대응하는 방진구 암(11, 12, 13)의 능동 접촉이 일어나도록 조절된다.

결과적으로, 전적으로 수평면에서이긴 하지만, 피가공물(2)의 위치가 공간에서 변화된다. 이러한 피가공물의 수평 변화는 도 6a에서 Δ+H로 개략적으로 지칭된다. 도 6b는 반대 극한 위치, 따라서 값 Δ-H만큼의 피가공물(2)의 움직임을 도시한다.

도 7a 및 도 7b는 두 외부 방진구 암(11, 12)에 의한 피가공물(2)의 수직 정렬을 도시한다. 이를 위해, 제2 반부 쉘(19)은 스크류(34)에 의해 U자형 보상 암(20)에 대해 그리고 중간 부품(6)의 운동 방향(3')을 가로질러 변화될 수 있다. 제2 반부 쉘(19)의 낫 형상의 단면 윤곽으로 인해, 보상 암(20)과 두 가이드 스트립(15) 사이의 거리가 변화되고, 이는 가이드 스트립(15)이 서로 동일 높이로 중간 위치에서 연장되거나, 또는 도 7a 및 도 7b에 도시된 세팅 변형에서 서로에 대해 편위됨을 의미한다.

결과적으로, 방진구 암(11, 12)에 끼워맞추어진 가이드 핀(21)의 접촉 순간이 제2 서브섹션(16'')의 제어 표면(42) 상에서 변화되고, 가이드 핀(21)이 제어 표면(42)과 접촉하자마자, 두 외부 방진구 암(11, 12)의 클램핑이 시작된다. 공간에서 가이드 핀(21)의 상이한 정렬로 인해, 그것들은 상이한 시점에 가이드 캠(16)의 제2 서브섹션(16'') 내에 맞물려, 가이드 핀(21)은 서로로부터 시차를 두고 제어 표면(42)과 접촉하고, 그 운동은 이 제어 표면(42)에 의해 영향받는다. 중간 부품(6)의 전진 속도가 일정할 때, 외부 방진구 암(11, 12)의 운동은 가이드 스트립(15, 16)의 선택된 위치에 따라 제어된다. 이는 각각의 경우 하나의 외부 방진구 암(11 또는 12)이 다른 하나의 방진구 암(12 또는 11)으로부터 시차를 두고 피가공물(2)을 향해 이동된 다음에 그것과 확고하게 로킹되면서 능동 연결되기 시작함을 의미한다.

피가공물(2)의 위치 변화가 도 7a 및 도 7b의 수직면에 Δ+V 또는 Δ-V로 도시된다.

1; 방진구 2: 피가공물
3': 운동 방향 4, 5: 하우징 반부
6: 중간 부품 7: 액추에이터 피스톤
10: 선형 가이드 홈 11, 12: 외부 방진구 암
13: 중간 방진구 암 15: 가이드 스트립
16: 가이드 캠 18, 19: 반부 쉘
20: 보상 암 21: 가이드 핀
25: 접촉 표면 27: 보상 요소
30: 트로프 32: 단부면
33: 코일형 압축 스프링 34: 스크류
35: 코일형 압축 스프링 42: 제어 표면

Claims

회전 대칭 피가공물(2)을 공간에서 중심설정하기 위한 방진구(1)로서,
- 서로 거리를 두고 배치되고 함께 견고하게 연결되는 두 하우징 반부(4, 5);
- 두 하우징 반부(4, 5) 사이에 배치되고, 축방향 운동 방향(3)으로 피가공물(2)로 이동될 수 있도록 액추에이터 피스톤(7)에 의해 하우징 반부(4, 5) 내에 장착되는, 플레이트형 중간 부품(6);
- 중간 부품(6)의 두 대향 큰-표면 단부면(6') 내에 가공되고, 십자형 배열로 그리고 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 비스듬히 연장되는, 두 선형 가이드 홈(10);
- 각각 중간 부품(6)의 하나의 선형 가이드 홈(10) 내에 이동가능한 배열로 장착되는 두 외부 방진구 암(11, 12); 및
- 외부 방진구 암(11, 12) 사이에서 중간 부품(6)에 부착되는 중간 방진구 암(13)
으로 구성되는 방진구(1)에 있어서,
운동 방향(3')으로 조절가능한 두 가이드 스트립(15)이 두 하우징 반부(4, 5) 사이에 삽입되고, 각각의 가이드 스트립(15) 내에 만곡된 가이드 캠(16)이 가공되며, 각각의 가이드 캠(16)은 그것에 부착되는, 중간 부품(6) 상의 두 외부 방진구 암(11, 12)의 자유 단부(14)에 할당되는 가이드 핀(21)을 구비하고, 상기 가이드 핀(21)은 하나의 가이드 캠(16) 내에 축방향으로 이동가능한 배열로 삽입되며, 중간 부품(6)과 클램핑될 피가공물(2) 사이의 거리에 대한 중간 부품(6)의 위치는 낫 형상의 만곡된 단면을 갖는 제1 반부 쉘(18)에 의해 조절될 수 있고, 두 가이드 스트립(15)의 위치는 낫 형상의 만곡된 제2 반부 쉘(19)에 의해 동시에 반대 방향으로 서로에 대해 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 방진구.
제1항에 있어서,
두 반부 쉘(18, 19)은 중간 부품(6)의 운동 방향(3')으로 일렬로 배치되고, 두 하우징 반부(4, 5) 내에서 축방향으로 이동될 수 있는 보상 암(20)에 의해 서로 분리되며, 보상 암(20)은 중간 부품(6)의 종단 위치를 위한 접촉 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 방진구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
가이드 캠(16)은 가이드 스트립(15) 내에 두 서브섹션(16', 16'')을 구비하고, 제1 서브섹션(16')은 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 평행하게 연장되며, 가이드 캠(16)의 제2 서브섹션(16'')은 제1 서브섹션(16')에 대해 10° 내지 89°의 각도(α)로 연장되고, 가이드 스트립(15)의 가이드 캠(16)의 두 제2 서브섹션(16'')은 외향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 방진구.
제3항에 있어서,
대응하는 가이드 캠(16)의 제2 서브섹션(16'')은 방진구 암(11, 12)의 가이드 핀(21)을 위한 제어 표면(42)을 형성하고, 이에 의해 두 외부 방진구 암(11, 12)은 피가공물(2)의 방향으로의 중간 부품(6)의 운동 중에 제어 표면(42)을 따라 외향으로 안내되며, 방진구 암(11, 12)은 제어 표면(42)의 프로파일에 따라 서로를 향해 전진 운동을 수행하는 것을 특징으로 하는 방진구.
제3항에 있어서,
중간 부품(6)은 그것 내에 가공되는 요홈(43)을 구비하고, 상부 외부 방진구 암(11)의 가이드 핀(21)은 상기 요홈을 통과하며, 요홈은 가이드 스트립(15)의 가이드 캠(16)의 제2 서브섹션(16'')에 편위되어 연장되는 것을 특징으로 하는 방진구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
두 가이드 스트립(15)은 제2 반부 쉘(19) 상에 형성된 단부면(32)에 코일형 압축 스프링(33)에 의해 가압되는 것을 특징으로 하는 방진구.
제1항 또는 제2항에 있어서,
조립된 상태에서, 피가공물(2)을 향하는 제1 반부 쉘(18)의 외면은 두 하우징 반부 중 하나의 하우징 반부(4 또는 5) 상에 가공된 접촉 표면과 접촉하고, 접촉 표면(25) 및 반부 쉘(18)의 외면(24)의 윤곽은 서로 대응하며, 반부 쉘(18)은 접촉 표면(25)에 대해 그리고 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 직각으로 이동가능하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 방진구.
제6항에 있어서,
외면(24)에 대향된 제1 반부 쉘(18)의 내면(26)은 만곡되고, 조립된 상태에서 제1 반부 쉘(18)의 내면(26)과 보상 요소(27)가 접촉하며, 제1 반부 쉘(18)을 향하는 보상 요소(27)의 표면(28)은 제1 반부 쉘(18)의 내면(26)의 내면 윤곽에 맞추어지고, 그 대향 표면(29)은 평평하게 구성되는 것을 특징으로 하는 방진구.
제8항에 있어서,
보상 요소(27)의 평평한 표면(29)은 중간 부품(6)의 운동 방향(3')의 방향으로 유극 없이, 조립된 상태에서 보상 암(20)과 접촉하는 것을 특징으로 하는 방진구.
제9항에 있어서,
보상 암(20)은 U자형 단면을 갖고, 보상 암(20)의 연결 웨브(20') 내에 만곡된 단면을 갖는 트로프(30)가 가공되며, 제2 반부 쉘(19)은 트로프(30) 내에 삽입되고, 제2 반부 쉘(19)의 표면 윤곽(31)은 보상 암(20)의 트로프(30)의 내면 윤곽에 대응하는 것을 특징으로 하는 방진구.
제6항에 있어서,
제2 반부 쉘(19)의 두 단부면(32)은 조립된 상태에서 각각 하나의 가이드 스트립(15) 상에 직접 접촉하고, 가이드 스트립(15)의 축방향 운동을 위한 하나의 접촉 표면(17)을 형성하는 것을 특징으로 하는 방진구.
제9항에 있어서,
제1 및 제2 반부 쉘(18, 19)은 두 하우징 반부(18, 19)에 대해 대항력으로서 스크류(34) 및 코일형 압축 스프링(35)에 의해 중간 부품(6)의 운동 방향(3')에 직각으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 방진구.
제8항에 있어서,
외면(24)에 대향된 제1 반부 쉘(18)의 내면(26)은 일정한 반경을 갖고서 만곡되는 것을 특징으로 하는 방진구.