KR101800732B1 - 스탠드를 포함하지 않은 동조형 유압 전단기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상부 블레이드 홀더(2)와 하부 블레이드 홀더(3)를 포함하여 평판 재료를 절단하기 위한 전단기(1), 특히 교차 절단 전단기에 관한 것이며, 적어도 상부 블레이드 홀더(2) 또는 하부 블레이드 홀더(3)는 상향 이동 가능하게 안내되면서 하나 이상의 조정 장치(4, 5)에 의해 각각 타측의 블레이드 홀더(3, 2)에 상대적으로 이동될 수 있고, 가동 블레이드 홀더(2, 3)는 조정 장치(4, 5)에 의해 안내되며, 그리고 조정 장치(4, 5)는 모든 절단력 및 횡력을 흡수하는 방식으로 형성된다.

Description

스탠드를 포함하지 않은 동조형 유압 전단기{CO-MOVING HYDRAULIC SHEARS WITHOUT STAND}

본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른, 평판 재료를 절단하기 위한 전단기에 관한 것이다.

예컨대 압연 공정 동안 생성되는 것과 같은, 하기에서 평판 재료로 지칭되며 비연속적으로, 또는 연속적으로 생산되는 스트립들 내지 박판들의 경우, 평판 재료가 추가 가공을 위해 취급 가능한 개별 재료들로 절단되는 점은 공지되었다. 이를 위해 예컨대 전단기들의 형태인 절단 장치들이 이용된다.

전단기의 경우, 절단 간극(cutting gap)은 일반적으로 특정 재료에 대해 두께가 사전 설정된 조건에서 최적의 특정 값을 갖는다. 깔끔한 절단을 위해, 상기 전단 간극은 전체 절단 경로에 걸쳐서 일정해야만 한다. 다시 말하면, 절단 간극은 결과로 발생하는 힘에 의해 확대되지 않아야 하는데, 그 이유는 확대되는 경우 절단의 품질 내지 등급이 만족스럽지 않고 이와 동시에 블레이드들의 마모가 증가되기 때문이다.

절단 간극의 변동의 방지를 위해, 절단 방향으로 관련된 블레이드들의 이동을 허용하는 가이드 부재들이 이용된다. 그러나 그와 동시에 상기 가이드 부재들은, 절단 공정 동안 결과로 발생하는 힘에 의한 구조의 항복(yielding)과 같은 의도하지 않은 이동을 방지하기 위해, 모든 다른 이동에 대해 최대 가능한 저항으로 대항한다.

고정 배치되는 상부 블레이드 홀더와 이에 상대적으로 이동 가능한 하부 블레이드 홀더를 포함하는 일반적인 전단기는 DE 43 36 626 C2에서 공지되었다. 필요한 높은 절단력의 힘 전달은, 웜 기어를 통해 하부 블레이드 홀더 상에 작용하는 조정 구동 장치에 의해 기계적으로 수행된다. 박판 내로 유도되는 절단력의 결과로 발생하는 힘은 블레이드들 상호 간의 안정된 안내를 필요로 하는데, 그 이유는 상기 블레이드들은 절단 간극, 다시 말하면 하부 블레이드에 대한 상부 블레이드의 이격 간격을 확대하고자 하기 때문이다. 가동 하부 블레이드 홀더를 위한 가이드 부재들은, 절단 공정 동안 발생하는 횡력을 흡수할 수 있는 중실형 원형 로드들(solid round rod)의 형태로 형성된다. 가이드 부재들로부터 조정 구동 장치의 분리는 그에 상응하게 큰 치수와 결부되는 높은 구조적인 경비의 단점을 가지며, 이는 또한 비용을 증가시킨다.

JP 07223109 A로부터는, 가동 상부 블레이드 홀더가, 유압 실린더에 의해, 고정 하부 블레이드 홀더에 상대적으로 이동되는 전단기가 공지되었다. 이동되는 상부 블레이드 홀더의 정확한 안내를 위해, 추가적인 가이드 메커니즘이 제공된다.

평판 재료가 비연속적으로 생산되는 경우에는, 이용되는 전단기들이 위치 고정되어 조립되는 것만으로도 충분하다. 그러나 평판 재료의 이송 이동이 연속적으로 이루어지는 경우, 스트립과 동일한 속도로 전단기를 이동시켜야 하며, 평판 재료는 이송 방향에 대해 횡방향으로 분리되어야 한다. 평판 재료와 함께 전단기를 이동시키기 위해, DE 2 057 751 A에 기술된 것처럼, 평판 재료 자체가 구동 장치로서 이용될 수 있다. 그 대안으로, 교차 절단 전단기의 가속은 또한 DE 2 739 327 A1에 도시된 것처럼 유압 피스톤의 지원으로도 가능하다.

그러므로 본 발명의 과제는, 복잡한 스탠드 구조의 기술한 단점들을 방지하고 평판 재료를 위한 전단기의 완벽한 기능을 위해 필요한 구조를 단순화하는 것에 있다.

상기 과제는 본 발명에 따라 특허 청구항 제1항의 특징들을 갖는 전단기에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 개선예들은 종속 청구항들에서 정의된다.

본 발명에 따른 전단기는 평판 재료를 절단하기 위해 이용되고, 상부 블레이드 홀더와 하부 블레이드 홀더를 포함하며, 적어도 상부 블레이드 홀더 또는 하부 블레이드 홀더는 상하 이동 가능하게 안내된다. 가동 블레이드 홀더는 하나 이상의 조정 장치에 의해 각각 타측의 블레이드 홀더에 상대적으로 이동될 수 있으며, 이와 동시에 가동 블레이드 홀더는 조정 장치에 의해 안내된다. 또한, 조정 장치는, 모든 절단력 및 횡력을 흡수하는 방식으로 형성된다.

본 발명에 기초가 되는 실질적인 지식은, 조정 장치가 동시에 가동 블레이드 홀더의 상하 이동 동안 상기 가동 블레이드 홀더를 안내하기 위해 이용되고, 조정 장치는 모든 발생하는 절단력 및 횡력을 흡수한다는 점에 있다. 달리 표현하면, 조정 장치는 가동 블레이드 홀더를 안내하기 위해 스탠드의 임무도 동시에 수행한다. 그에 따라, 보다 적은 부품들과 더욱 조밀한 치수의 장점과 결부되는 이중 기능이 조정 장치에 할당된다. 추가 장점들은 전단기의 제조 및 그 조립 및 유지보수 시 비용 절약에 있다.

작동 시 신뢰성 있는 전단기의 형성을 위해서는, 조정 장치뿐만 아니라 전단기의 추가 구조 부재들도 표준에 따라 관계있는 구조 부재들에 비해 더 강력하고 더 안정되게 형성되는 점이 중요하다. 그 결과, 조정 장치는 전술한 이중 기능을 수행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 개선예에서, 조정 장치는 유압 실린더로서 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 유압 실린더의 피스톤 로드는 적어도 예컨대 원형 로드들의 형태인 종래에 공지된 가이드 부재들의 치수를 보유한다. 유압 실린더의 피스톤 로드의 베어링도 그 구성과 관련하여 대략 원래의 가이드 부재들의 베어링에 상응한다.

추가 실시예에 따라서, 특히 커넥팅 로드를 포함한 크랭크 샤프트, 또는 또 다른 적합한 수단들을 통해 회전 운동을 선형 운동으로 전환하는 기계적 시스템으로서 조정 장치를 형성할 수 있다. 그 결과, 가동 블레이드 홀더는 각각 타측의 블레이드 홀더에 상대적으로 상하 이동으로 이동되거나 구동될 수 있다.

절단 공정 동안 발생하는 횡력의 흡수는 바람직하게는 조정 장치를 위해 제공되는 미끄럼 또는 구름 베어링들에 의해 수행될 수 있다.

하기에서 본 발명의 한 실시예는 개략적으로 단순화된 도면들에 따라서 더 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 전단기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 전단기를 정면에서 바라보고 도시한 측면도이다.

도 1에는, 본 발명에 따른 전단기(1)가 사시도로 도시되어 있다. 전단기(1)는 상부 블레이드 홀더(2)와 하부 블레이드 홀더(3)를 포함한다. 상부 블레이드 홀더(2) 상에, 그리고 하부 블레이드 홀더(3) 상에는 상부 블레이드(2a) 및 하부 블레이드(3a)가 각각 장착된다. 상부 블레이드 홀더(2)는 하부 블레이드 홀더(3)에 상대적으로 이동될 수 있다. 이를 위해, 하부 블레이드 홀더(3)에는 2개의 유압 실린더(4)가 장착되며, 유압 실린더(4)들의 각각의 피스톤 로드(5)들은 상부 블레이드 홀더(2)와 연결된다. 유압 실린더(4)들을 제어하는 것을 통해, 상부 블레이드 홀더(2)는 하부 블레이드 홀더(3)에 상대적으로 상하 이동될 수 있으며, 다시 말하면 도 1에 도시된 화살표(z)의 방향으로 이동될 수 있다.

도 2에는, 도 1의 전단기(1)가 정면에서 바라본 측면도로 도시되어 있다. 여기서는, 하부 블레이드 홀더(3)가 두 유압 실린더(4)를 위한 수용 부재로서 이용되는 점이 도시되어 있다. 유압 실린더(4)들이 작동될 때, 상부 블레이드 홀더(2)는 상하 이동되고, 하부 블레이드 홀더(3)는 수직 방향(z 방향)으로 위치 변화가 없거나 고정되어 있다.

상부 블레이드 홀더(2)가 도 2에 도시된 위치에 있는 경우, 블레이드(2a, 3a)들 사이에는 이격 간격(A)이 형성된다. (미도시된) 평판 재료를 절단하기 위해, 상부 블레이드 홀더(2)는 유압 실린더(4)들의 작동을 통해 하부 블레이드 홀더(3)의 방향으로 이동된다. 이 경우, 유압 실린더(4)들은 동시에 상부 블레이드 홀더(2)를 위한 가이드 부재들로서 이용되며, 이와 동시에, z 방향으로 발생하는 절단력에 추가로, 평판 재료의 이송 방향으로 발생할 수 있는 횡력도 흡수하는 방식으로 형성된다. 평판 재료가 전단기(1)를 통과하여 블레이드(2a, 3a)들을 스쳐 이동되는 이송 방향은 도 1에 단순화되어 화살표(F)를 통해 지시되어 있다.

평판 재료의 스트립 내지 박판 두께가 변동될 경우, 이격 간격(A)을 그에 부합하게 매칭시킬 필요가 있다. 이는, 상응하는 유압 실린더(4)의 피스톤 로드(5)를 위한 수용부로서 형성될 수 있으면서 각각 측면에서 상부 블레이드 홀더(2)의 단부들 상에 제공되는 편심 부싱(6)을 통해 수행될 수 있다. 상기 편심 부싱(6)을 회전시키는 것을 통해, 유압 실린더(4)들의 초기 위치에서, 상부 블레이드 홀더(2) 내지 이 홀더에 장착된 상부 블레이드(2a)에서부터 대향하여 위치해 있는 하부 블레이드 홀더(3)까지 사전 결정된 이격 간격을 설정할 수 있다. 이와 동일한 사항은, 하부 블레이드(3a)에 상대적인 상부 블레이드(2a)의 각도 위치, 다시 말하면 상부 블레이드(2a)가 자신의 종축으로 상부 블레이드 홀더(2)의 초기 위치에서 상부 블레이드(3a)에 상대적으로 기울어진 정도에 해당하는 각도(α)(도 2 참조)에도 적용된다. 이는, 상부 블레이드 홀더(2)의 측에서 편심 부싱(6)만의 조정을 통해 달성된다.

원형 가이드 부재들을 이용할 경우, 피스톤 내지 가이드 로드들을 위한 수용부로서 이용되는 편심 부싱(6)들의 회전을 통해, 스트립 내지 박판 두께 또는 그 품질의 변동 시 필요한 절단 간극의 새로운 설정을 수월하게 실행할 수 있다. 상기 편심 부싱(6)들은, 도면에서의 측면도에 대한 대안으로, 힘 유입의 측에도, 다시 말하면 유압 실린더(4)들의 측에도, 그리고 그에 따라 하부 블레이드 홀더(3) 상에도 배치될 수 있다.

도시된 실시예들에 대한 대안으로, 자신의 피스톤 로드로 예컨대 상부 블레이드 홀더(2)의 상면 상에 고정될 수 있는 유압 실린더의 형태로 하나의 조정 장치만을 제공할 수도 있다. 유압 실린더의 피스톤 로드와 상부 블레이드 홀더(2) 사이의 적합한 연결 지점에 의해, 수평선에 상대적으로, 그리고 그에 따라 상부 블레이드(2a)가 자신의 종축으로 하부 블레이드(3a)와 관련하여 취하는 각도(α)에 상대적으로 상부 블레이드 홀더(2)의 기울기를 설정할 수 있다.

그 밖에도, 그 대안으로, 프레임 장치 등에 상부 블레이드 홀더(2)를 고정 지지할 수 있으며, 이런 경우 하부 블레이드 홀더(3)가 그에 상대적으로 이동될 수 있다. 이는, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 동일한 방식으로 유압 실린더(4)들을 통해 수행될 수 있다.

상부 블레이드 홀더(2)뿐만 아니라 하부 블레이드 홀더(3)도 횡력 및 굽힘력의 흡수를 위해 충분히 치수 설계된다.

하부 블레이드 홀더(3)의 하면 상에는 레일들의 형태인 선형 가이드(8)들 상에서 롤링하는 롤러(7)들이 장착된다. 연속적인 이송으로 이동되는 평판 재료의 횡방향 절단을 위해, 롤러(7)들이 레일(8)들 상에서 롤링하면서, 전체 전단기도 마찬가지로 이송 방향(F)으로 이동된다. 이런 전단기(1)의 이동은 절단 공정의 기간에 시간상 동기화되어, 다시 말하면 하부 블레이드 홀더(3)의 방향으로 상부 블레이드 홀더(2)의 이동과 함께 진행된다. 특히 휴지 상태의 초기 위치로부터 전단기(1)의 가속, 이송되는 평판 재료의 스트립 속도에 동기화된 전단기(1)의 이동의 유지, 및 절단 공정의 종료 후 제동은 하나 또는 복수의 유압 실린더를 통해, 또는 동일하게 작용하면서 하부 블레이드 홀더(3)와 적합하게 연결되어 이 하부 블레이드 홀더와 상호 작용하는 또 다른 기계적 에너지 저장 시스템들, 특히 스프링 어셈블리들을 통해 실현될 수 있다. 유압 실린더의 예시에 대한 설명에 따라, 이 점에 있어서 제한으로 간주되지 않으면서, 자명한 사실로서, 하부 블레이드 홀더(3)를 위한 유압 실린더는 동시에 구동 및 제동 장치로서 이용된다. 이 경우, 적합하게는, 그리고 하부 블레이드 홀더(3)의 수평 이동과 관련하여, 유압 실린더는 눕혀진 상태로 배치된다. 추가로, 상기 유압 실린더는, 복귀 이송 장치로서 이용될 수 있으며, 다시 말하면 절단 공정의 종료 후에 하부 블레이드 홀더의 원래의 초기 위치로 하부 블레이드 홀더(3)를 복귀 이송시킬 수 있으며, 그럼으로써 이어서 재 절단 공정이 실행될 수 있다. 이런 방식으로, 복귀 이송 장치 및 제동 내지 구동 장치는 유압 실린더를 통해 일체형으로 구조 유닛으로서 형성된다.

선택에 따라, 전단기(1)는 특히 유압 작동되면서 평판 재료와 상호 작용할 수 있는 하나 이상의 클램핑 조(clamping jaw)를 포함할 수 있다. 평판 재료와, 또는 평판 재료 상에 클램핑 조가 고정될 경우, 평판 재료의 이송 속도는 전단기(1) 상으로 전달된다. 그 결과, 평판 재료의 이송 속도로 하부 블레이드 홀더(3)의 가속이 달성된다. 이런 경우, 경우에 따라, 상기 목적을 위한 추가 구동 수단들, 예컨대 유압 실린더들은 생략될 수 있다.

예컨대 유압 실린더의 형태로 가이드 및 힘 전달 부재들의 본 발명에 따른 통합을 통해, 제안되는 전단기의 구성은 종래의 전단기들의 경우에서보다 훨씬 더 단순해진다. 안정성과 그에 따른 절단 품질은 변함없이 유지되며, 그 결과로 실질적으로 범용의 이용 가능성이 개시된다. 전단기의 조밀한 구조는, 상대적으로 좁은 장착 공간에서 적합한 장소를 찾을 수 있게 한다. 개별 부재들의 상대적으로 더 적은 개수를 통해, 조립 및 유지보수 친화성 및 보다 경제적인 제조와 관련하여 장점들이 제공된다.

Claims (12)

1. 상부 블레이드 홀더(2)와 하부 블레이드 홀더를 포함하여, 평판 재료를 절단하기 위한 전단기(1)로서, 적어도 상부 블레이드 홀더(2) 또는 하부 블레이드 홀더(3)는 상하로 가동되도록 안내되면서 하나 이상의 조정 장치(4)에 의해 각각 타측의 블레이드 홀더(3, 2)에 상대적으로 이동될 수 있고, 조정 장치(4, 5)는 모든 절단력을 흡수하는 방식으로 형성되는, 상기 전단기에 있어서,
   상기 상부 블레이드 홀더(2) 및 상기 하부 블레이드 홀더(3)는 상기 조정 장치(4, 5)를 통해서만 상호 간에 연결되고,
   상기 가동 블레이드 홀더는 상기 조정 장치(4, 5)에 의해 안내되며, 그리고 상기 조정 장치(4, 5)는 모든 절단력을 흡수하는 방식으로 형성되며, 그리고
   상기 조정 장치는 유압 실린더(4)로서 형성되고 상기 유압 실린더(4)를 정확히 2개 포함하고, 상기 상부 블레이드 홀더(2) 및 상기 하부 블레이드 홀더(3)는 길쭉하게 형성되고 상기 유압 실린더(4)들은 상기 블레이드 홀더(2, 3)들의 각각의 단부들 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 전단기(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 두 블레이드 홀더 중 일측 블레이드 홀더(3)는 수직 방향(z)으로 고정되는 방식으로 형성되며, 상기 조정 장치(4)는 상기 블레이드 홀더(3) 상에 장착되는 것을 특징으로 하는 전단기(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조정 장치(4)는 가동 블레이드 홀더 상에 장착되며, 그럼으로써 상기 조정 장치는 절단 공정 동안 상기 가동 블레이드 홀더와 함께 이동되는 것을 특징으로 하는 전단기(1).
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상부 블레이드 홀더(2)와 상기 하부 블레이드 홀더(3) 사이의 절단 간극(S)은 상기 상부 블레이드 홀더(2) 내지 상기 하부 블레이드 홀더(3) 상에서 편심 부싱(6)을 통해, 또는 상기 조정 장치(5)의 조정에 의해 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 전단기(1).
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전단기는 선형 가이드(7, 8)에 의해 지반에 상대적으로 이동될 수 있고, 하나 이상의 구동 장치에 의해 평판 재료의 이송 속도로 가속화될 수 있으며, 절단 공정 동안 상기 전단기(1)의 이동은 평판 재료의 이송 속도에 대해 동기화 방식으로 선택되는 것을 특징으로 하는 전단기(1).
6. 제5항에 있어서, 하나 이상의 구동 장치는, 유압 실린더의 형태로, 또는 기계적 에너지 저장 시스템의 형태로, 또는 이동되는 평판 재료 상에 단단히 고정되는 클램핑 장치로 형성되는 것을 특징으로 하는 전단기(1).
7. 제5항에 있어서, 절단 공정의 실행 후에 전단기의 제동을 위해 전단기의 이동 에너지를 흡수할 수 있는 하나 이상의 제동 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 전단기(1).
8. 제7항에 있어서, 절단 공정의 종료 후에 전단기의 초기 위치로 전단기를 복귀시킬 수 있는 하나 이상의 복귀 이송 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는 전단기(1).
9. 제8항에 있어서, 상기 제동 장치 및 상기 복귀 이송 장치는 일체형으로, 그리고 구조 유닛으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 전단기(1).
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