KR102322828B1 - 압출 프레스의 시어링 장치 - Google Patents

Abstract

볼 스크류(31)의 회전 운동을 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 직선 운동으로 변환하는 변환 수단, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 선단에 부착되는 시어링 슬라이드(41), 및 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)에 부착되는 유압 실린더(32)를 구비하는, 압출 프레스의 시어링 장치(10)로서, 변환 수단의 볼 스크류(31)와 유압 실린더(32)를 병행으로 배치하고, 볼 스크류(31)를 회전시켜 시어링 슬라이드(41)를 상하 이동시킴으로써, 유압 실린더(32)에 의해 디스카드(13)를 절단하는 것인, 압출 프레스의 시어링 장치(10)이다.

Description

압출 프레스의 시어링 장치

본 발명은 알루미늄 합금 등의 금속 압출 성형용의 압출 프레스에 있어서, 압출 성형 후에 컨테이너를 다이스로부터 이격시켜 빌릿의 잔부인 디스카드(discard)를 다이스의 전면으로 절단하여 압출 제품부로부터 분리하는 압출 프레스의 시어링(shearing) 장치에 관한 것이다.

종래의 압출 프레스의 시어링 장치에서는, 다이스를 유지하는 엔드 플라텐의 상부의 컨테이너측에 마련되는 프레임에, 디스카드 절단용의 유압 구동의 시어링 실린더가 하방을 향하여 부착되어 있고, 시어링 실린더의 피스톤 로드 하단부에, 시어링 슬라이드를 통해 시어링날이 마련된 구성으로 되어 있다.

특허문헌 1에 나타내는 바와 같은 종래의 시어링 장치에서는, 유압 구동의 시어링 실린더와 프레임과 시어링 슬라이드와 시어링날이 직렬로 접속되어 있다. 또한, 컨테이너를 다이스에 접근시킬 때에는, 시어링 장치 하단의 시어링날을, 컨테이너와 간섭하지 않도록 상방으로 대피시킬 필요가 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성5-138235호 공보

특허문헌 1에 나타내는 것 같은 종래의 압출 프레스의 시어링 장치에서는 이하 같은 과제가 있었다.

시어링 장치의 상승 한계에서, 시어링 장치 하단의 시어링날이 컨테이너 홀더와의 간섭을 회피하기 위해서는, 유압 구동의 시어링 실린더의 상승 한계 위치에 있어서, 시어링 장치 하단의 시어링날이 컨테이너 상면보다 높은 위치(이후: 대기 위치)에 있을 필요가 있다.

또한, 디스카드를 절단할 때는, 저속이지만 큰 힘(저속 고출력)이 필요하고, 또한, 시어링날에는 절단 저항에 의한 여러 가지 방향의 힘(절단 저항력)이 작용한다. 이러한 절단 저항력에 대항하여 디스카드를 정확하게 절단하기 위해서는, 디스카드의 절단 위치(이후, 「절단 위치」라고 함)에 있어서의 시어링날 동작(시어링날 구동에 의한 디스카드의 절단) 중, 시어링날이 하방 이외의 방향으로 이동하지 않도록 확실하게 안내(가이드)될 필요가 있다.

그러나, 시어링날은, 시어링날 동작을 행하는 경우를 제외하고 대기 위치에 있기 때문에, 대기 위치보다 하방에 시어링날을 안내하는 부재를 배치할 수 없다. 그래서, 시어링날을 대기 위치로부터 절단 위치까지 하강시킨 상태라도, 시어링날 동작 시, 시어링날을 확실하게 안내시키기 위해, 시어링날은, 대기 위치로부터 절단 위치까지의 거리와 대략 동일한 전체 길이를 갖는 시어링 슬라이드의 하단에 부착되고, 상기 시어링 슬라이드가 시어링 가이드에 안내되어, 상기 시어링 슬라이드를 시어링 실린더로 구동시키는 형태가 채용된다. 당연히, 상기 시어링 슬라이드를 안내하는 시어링 가이드도, 대기 위치로부터 절단 위치까지의 거리와 대략 동일한 전체 길이를 필요로 한다.

그 때문에, 시어링 장치 하단의 시어링날의, 대기 위치로부터 절단 위치까지의 승강 스트로크를 확보하기 위해, 이 승강 스트로크에 대응하는 유압 구동의 시어링 실린더와, 시어링 슬라이드(시어링 가이드)가, 엔드 플라텐 상방에 직렬로 배치되기 때문에, 시어링 장치의 전체 높이가 높아지고, 나아가서는, 상기 시어링 장치를 구비하는 압출 프레스의 전체 높이도 높아진다. 이에 준하여, 건물의 높이 등을 높게 할 필요가 있었다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 디스카드를 절단할 때는 큰 힘(저속 고출력)이 필요하기 때문에, 종래의 시어링 장치는, 공급되는 작동유 압력으로 디스카드를 절단할 수 있는, 소정의 수압(受壓) 면적을 갖는 유압 구동의 시어링 실린더가 채용되고 있다. 그 때문에, 큰 힘을 필요로 하는 시어링날 동작을 행하는 시간 이외의, 예컨대, 시어링날 동작 전후에 있어서의, 대기 위치에 있는 시어링날을 절단 위치 바로 위(디스카드 바로 위)까지 하강시키는 하강 동작, 그리고, 디스카드 절단 후에, 시어링날을 절단 완료 위치로부터 대기 위치까지 상승시키는 상승 동작(컨테이너 회피 동작) 중에 있어서도, 시어링 실린더에의 작동유 공급이 필요하여, 압출 프레스에의 작동유 공급용의 유압 펌프 및 유압 펌프용 모터의 구동에 관해서, 에너지 절약에 공헌할 수는 없었다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 볼 스크류의 회전 운동을 시어링 슬라이드 구동 프레임의 직선 운동으로 변환하는 변환 수단, 상기 시어링 슬라이드 구동 프레임의 선단에 부착되는 시어링 슬라이드 및 상기 시어링 슬라이드 구동 프레임에 부착되는 유압 실린더를 구비하는, 압출 프레스의 시어링 장치로서, 상기 변환 수단의 상기 볼 스크류와 상기 유압 실린더를 병행으로 배치하고, 상기 볼 스크류를 회전시켜 상기 시어링 슬라이드를 상하 이동시킴으로써, 상기 유압 실린더에 의해 디스카드를 절단하는 것인, 압출 프레스의 시어링 장치가 제공된다.

상기 유압 실린더는, 상기 볼 스크류의 회전에 의해 이동하는 상기 시어링 슬라이드 구동 프레임의 이동에 따라, 상기 유압 실린더의 로드를 진퇴시킬 때에, 상기 유압 실린더의 헤드측실과 로드측실을 유체 연통시켜 상기 헤드측실과 상기 로드측실 사이에서 작동유를 이동시켜도 좋다.

상기 유압 실린더에 작동유를 공급하는 유압 펌프 모터를 인버터 모터 또는 서보 모터로 하여, 상기 작동유를 이동시킬 때에 동작을 정지시켜도 좋다.

종래의 시어링 장치에 비하여 시어링날의 스트로크가 동일한 경우라도, 구동 장치를 제1 구동 수단과 제2 구동 수단의 2개로 나눈 것과, 상기 2개의 구동 장치를 병렬로 둔 것에 의해, 시어링 장치의 높이를 대폭 낮게 할 수 있기 때문에, 나아가서는, 동시어링 장치를 구비하는 압출 프레스의 전체 높이도 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 압출 프레스가 설치되는 건물의 해당 부위의 높이를 낮게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 시어링 장치의 정면도이다.
도 2는 종래의 시어링 장치의 정면도이다.

본 발명에 따른, 압출 프레스의 시어링 장치의 실시형태를, 도면을 참조하면서 이하 상세하게 설명한다.

도 1에 본 발명의 시어링 장치의 정면도를 나타낸다.

참조 부호 1은 도시하지 않는 다이스를 유지하는 엔드 플라텐, 13은 도시하지 않는 다이스로부터 돌출하는, 도시하지 않는 빌릿의 잔부인 디스카드이고, 시어링 장치(10)는, 엔드 플라텐(1)의 상부의 컨테이너(도시하지 않음) 측에, 후술하는 시어링 가이드(35)를 통해 고정된다.

고정 프레임(25)에 배치되는 서보 모터(21)에 의해, 구동 풀리(22), 벨트(23), 종동 풀리(24)를 구동함으로써, 상방이 회전 가능하게 고정 플레이트(25)에 지지되는 볼 스크류(31)를 회전시킨다. 볼 스크류(31)의 회전 운동은, 너트(28)에 의해 직선 운동으로 변환된다(변환 수단/제1 구동 수단). 너트(28)는, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)에 고정되기 때문에, 볼 스크류(31)를 회전시킴으로써, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)이 상하 이동(직선 운동)한다. 또한, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)은, 가이드(27)에 의해 상하 이동이 가이드된다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 고정 프레임(25)은, 복수의 가이드(27)에 의해 시어링 가이드(35)와 연결되어도 좋지만, 예컨대, 도 1의 배면측에 있어서, 시어링 가이드(35)와는 별도의, 도시하지 않는 연결 부재 등에 의해, 고정 프레임(25) 및 시어링 가이드(35)를 연결하는 형태여도 좋다.

시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 하방(선단)에, 시어링 슬라이드(41)가 부착되고, 시어링 슬라이드(41)의 하단에, 시어링날(42)이 부착된다. 그 때문에, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)이 상하 이동할 때, 시어링 슬라이드(41)와 시어링날(42)도 일체로 이동한다. 한편, 시어링 슬라이드(41)의 하단에 부착되는 시어링날(42)에는, 앞서 설명한 바와 같이, 시어링날(42)에 의한 절단 중, 즉 시어링날 동작 시, 디스카드의 상방으로부터 하방으로 시어링날을 구동시킴에 따른 전단(剪斷)에 의한 절단이기 때문에, 시어링날 동작 시, 도 1 상방뿐만 아니라, 도시하지 않는 다이스 단부면(전면)으로부터 시어링날(42)을 도 1 앞쪽 방향으로 이동시키는 방향이나, 도 1 좌우 방향 등의, 절단 저항에 의한 여러 가지 방향의 힘(절단 저항력)을 받는다. 그 때문에, 하단에 시어링날(42)이 부착된 시어링 슬라이드(41)는, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 상하 이동을 안내하는 가이드(27)와는 별도로, 엔드 플라텐(1)의 상부의 컨테이너(도시하지 않음) 측에 고정된 시어링 가이드(35)에 의해, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)과 일체의 상하 이동이 안내된다.

이것은, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 상하 이동을 가이드하는 가이드(27)나, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)을 상하 이동시키는 변환 수단[볼 스크류(31)나 너트(28) 및 볼 스크류(31)를 고정 프레임(25)에 있어서 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부 등]에, 앞서 설명한 바와 같은, 시어링날 동작 시에 시어링날(42)에 작용하는 여러 가지 방향의 절단 저항력이 직접 전달되어, 이들이 파손되는 것을 방지하기 위한 지지 형태이다.

그 때문에, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29) 및 시어링 슬라이드(41)와의 연결은, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29) 및 시어링 슬라이드(41) 양자의 부재에, 서로 작용하는 상하 방향의 힘만 전달되는 구성, 예컨대, 연결부가 편심 가능해지도록 별도 부재를 마련하고, 연결 핀, 또는, 연결 부재를 통해 연결하여, 서로 작용하는 상하 방향의 힘 이외에 의한 양자의 구성의 변위를 허용하는 구성이 채용되는 것이 보다 바람직하다.

또한, 시어링 가이드(35)에는, 2개의 유압 실린더(32)(제2 구동 수단)가, 각각의 유압 실린더 본체에서 부착되고, 유압 실린더(32)의 로드(33)가, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)에 고정된다.

본 실시형태에 있어서는, 볼 스크류(31)와 병행으로, 2개의 유압 실린더(32)를 이와 같이 배치시키기 때문에, 유압 실린더(32)와, 시어링 슬라이드(41)[시어링 가이드(35)]가, 엔드 플라텐 상방에 직렬로 배치되지 않음으로써, 즉, 이들 구성 요소의 전체 길이의 적어도 일부를 중복시켜 병행으로 배치시킴으로써, 시어링 장치의 전체 높이를 낮게 할 수 있다.

그리고, 2개의 유압 실린더(32)에는, 시어링날 동작 시만, 도시하지 않는 유압 펌프로부터, 유압 실린더(32)의 로드측실에 작동유가 공급되어, 디스카드의 절단이 행해진다. 즉, 유압 실린더(32)가 만들어내는 힘에 기초하여 디스카드의 절단이 행해진다.

또한, 본 실시형태에 있어서는, 유압 실린더(32)의 유압 실린더 본체를 시어링 가이드(35)에, 로드(33)를 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)에 고정하는 형태를 나타내었지만, 본 형태와는 반대로, 유압 실린더(32)의 로드(33)를 시어링 가이드(35)에, 유압 실린더 본체를 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)에 고정하는 형태여도 좋다. 유압 실린더(32)의 로드(33)를, 시어링날(42)의 대기 위치보다 상방이며, 또한, 시어링 가이드(35)의 하방에 고정함으로써, 유압 실린더(32) 및 시어링 슬라이드(41)[시어링 가이드(35)]의 각각의 전체 길이의 많은 부분을 높이 방향에 중복시킬 수 있다. 또한, 이 형태라면, 유압 실린더(32)의 로드측실에 작동유를 공급시켜, 디스카드의 절단을 행하게 할 수 있다.

또한, 2개의 유압 실린더(32)는, 각각 헤드측실과 로드측실의 포트가 절환 밸브(51)를 통해 연결되어 있어, 절환 밸브(51)를 개방시키면, 헤드측실과 로드측실을 연통 상태로 하여, 이들 2개의 오일실 사이에서 작동유를 이동시킬 수 있다.

통상, 시어링 장치(10)의 시어링날(42)은, 도 1에 나타낸 대기 위치에 대기한다. 이 대기 위치는, 앞서 설명한 바와 같이, 시어링날(42)과 컨테이너 홀더의 간섭을 회피할 수 있는 위치이다.

본 발명에 따른, 압출 프레스의 시어링 장치(10)의 시어링 동작에 대해서 설명한다. 먼저, 서보 모터(21)에 의해 볼 스크류(31)를 회전시켜, 시어링날(42)을 대기 위치로부터 디스카드(13)의 바로 위(절단 위치 바로 위)까지 하방으로 이동(하강/시어링날 전동 구동)시킨다.

이 서보 모터(21)에 의한 시어링날(42)의 하강 시, 2개의 유압 실린더(32)에, 압출 프레스에의 작동유 공급용의 유압 펌프(도시하지 않음)로부터 작동유를 공급시킬 필요는 없다. 또한, 이때, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 하강에 따라, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)에 고정된 유압 실린더(32)의 로드(33)가 유압 실린더(32)의 유압 실린더 본체부 내에 압입된다. 그 때문에, 유압 실린더(32)가 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 하강 시의 저항이 되지 않도록, 유압 실린더(32)의 헤드측실의 작동유를, 절환 밸브(51)를 개방시켜, 유압 실린더(32)의 로드측실로 이동시키는 것이 바람직하다.

또한, 헤드측실로부터 로드측실로 이동시키는 작동유의 양은, 헤드측실로부터 배출되는 작동유의 양이, 로드측실에 공급해야 하는 작동유의 양보다 많다. 유압 실린더(32)가 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 하강 시의 저항이 되지 않도록 하기 위해서는, 작동유를 헤드측실로부터 로드측실로 이동시킬 때에, 절환 밸브(52)를 개방시켜, 과잉이 되는 작동유를 적절하게 오일 탱크(53)로 배출시키는 것이 보다 바람직하다.

시어링날(42)을 디스카드(13) 바로 위(절단 위치 바로 위)까지 하강시키면, 2개의 유압 실린더(32)의 로드측실에, 유압 펌프(도시하지 않음)로부터 작동유를 공급시키고, 유압 실린더(32)의 로드(33)에 의해 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)을 하강시켜, 시어링 슬라이드(41)의 하단에 부착된 시어링날(42)에 의해 디스카드(13)를 절단시킨다(시어링날 동작).

시어링날 동작 시, 유압 실린더(32)의 헤드측실로부터 배출되는 작동유는, 도시하지 않는 유압 관로에 의해 오일 탱크(53)로 배출된다.

시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 하강 시, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)에 고정된 너트(28)에 의해 볼 스크류(31)가 회전하고, 이 회전 토크가 서보 모터(21)에 전달된다. 서보 모터(21)가 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 하강 시의 저항이 되지 않도록, 또는, 서보 모터(21)나 변환 수단[볼 스크류(31)나 너트(28) 및 볼 스크류(31)를 고정 프레임(25)에서 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부 등] 등에 상정하지 않는 부하가 작용하지 않도록, 서보 모터(21)는 토크 프리의 상태로 해 두거나, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 하강에 따른 볼 스크류(31)의 회전 속도에 추종하도록 회전 제어시켜도 좋다.

시어링날(42)은, 시어링 장치(10)의 대기 위치로부터 디스카드(13)의 바로 위(절단 위치 바로 위)까지 고속으로 이동시키는 것이, 압출 성형 사이클을 단축하는 관점에서 바람직하다(고속 저출력). 본 실시형태와 같이, 서보 모터(21)에 의해 볼 스크류(31)를 회전시키는 형태, 또는, 서보 모터(21) 대신에 인버터 모터 등, 회전수 제어가 가능한 전동 모터를 채용하는 형태이면, 시어링날(42)의 절단 위치 바로 위까지의 하방으로의 이동 동작의 제어에 있어서, 보다 절단 위치에 가까운 위치까지 될 수 있는 한 길게, 고속으로 볼 스크류(31)를 회전시켜, 감속 영역을 감안하여, 절단 위치 바로 위에서 정확하게 정지시키는 제어에 보다 적합하다.

디스카드(13)를 절단시킨 후(절단 완료 위치), 시어링날(42)을 대기 위치까지 상방으로 이동(상승/시어링날 전동 구동)시킨다.

이 서보 모터(21)에 의한 시어링날(42) 상승 시에도, 시어링날(42)을 하강시킬 때와 마찬가지로, 2개의 유압 실린더(32)에, 유압 펌프로부터 작동유를 공급시킬 필요는 없다. 서보 모터(21)만을 구동시켜, 시어링날(42)을 절단 완료 위치로부터 대기 위치까지 상승시킨다.

이때, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 상승에 따라, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)에 고정된 유압 실린더(32)의 로드(33)가 유압 실린더(32)의 유압 실린더 본체부 내로부터 인출된다. 그 때문에, 유압 실린더(32)가 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 상승 시의 저항이 되지 않도록, 시어링 슬라이드 구동 프레임(29)의 하강 시와는 반대로, 유압 실린더(32)의 로드측실의 작동유를, 절환 밸브(51)를 개방시켜, 유압 실린더(32)의 헤드측실로 이동시키는 것이 바람직하다.

이때, 유압 실린더(32)의 로드측실로부터 헤드측실로 이동시키는 작동유가 부족하기 때문에, 절환 밸브(52)를 개방 상태로 하여, 부족한 작동유를 오일 탱크(53)로부터 흡인시키는 것이 바람직하다.

도 2에 종래의 시어링 장치의 정면도를 나타낸다. 도 1에 나타내는 본 발명의 시어링 장치와의 주된 차이는, 시어링 가이드(65)를 구비하는 시어링 프레임(64)이, 엔드 플라텐(1) 상부의 컨테이너 측에 고정되고, 시어링 프레임(64)으로부터 세워서 설치되는 2개의 연결 로드(63)에 의해, 시어링 프레임(64)과 연결되는 베이스부에, 1개의 유압 실린더(61)의 로드(62)의 돌출측 단부가 고정되어 있는 점이다.

종래의 시어링 장치는, 시어링 장치 하단의 시어링날(42)의, 대기 위치로부터 디스카드(13)의 절단 완료 위치까지의 승강 스트로크를 확보하기 위해, 이 승강 스트로크에 대응하는 1개의 유압 실린더(61)와, 시어링 슬라이드(66)[시어링 가이드(65)]가, 엔드 플라텐(1) 상방에 직렬로 배치되기 때문에, 시어링 장치의 전체 높이가 높아진다. 그 때문에, 압출 프레스 자체의 전체 높이가 높아져, 결과로서, 압출 프레스가 설치되는 건물의 천장 등의 높이를 높게 할 필요가 있었다.

본 발명은 이하의 효과가 얻어진다.

종래의 시어링 장치에 대하여 시어링날의 스트로크가 동일한 경우라도, 구동 장치를 전동의 제1 구동 수단과 유압 구동의 제2 구동 수단의 2개로 나눈 것과, 상기 2개의 구동 장치를 병렬로 둔 것에 의해 시어링 장치의 높이를 대폭 낮게 할 수 있기 때문에, 나아가서는, 상기 시어링 장치를 구비하는 압출 프레스의 전체 높이도 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 압출 프레스가 설치되는 건물의 해당 부위의 높이를 낮게 할 수 있다.

또한, 시어링날 동작의 전후에 있어서의, 시어링날의 대기 위치로부터 절단 위치까지의 하강 중 및 시어링날의 절단 완료 위치로부터 대기 위치까지의 상승 중, 즉, 시어링날 전동 구동 시에 있어서의, 유압 펌프로부터의 시어링 장치에의 작동유 공급을 완전히 정지할 수 있다. 그 때문에, 시어링날의 구동 전부에 작동유 공급이 필요한 종래의 시어링 장치에 대하여, 시어링날 동작의 전후도 포함하여, 시어링날의 대기 위치 및 절단 위치(절단 완료 위치) 사이의 상하 이동을 위해, 시어링 장치에 공급시키는 작동유의 필요량을 대폭 감소시킬 수 있어, 압출 프레스에의 작동유 공급용의 유압 펌프 및 유압 펌프용 모터의 구동에 관해서, 에너지 절약에 공헌할 수 있다.

또한, 이들 유압 펌프의 구동용 모터에 인버터 모터나 서보 모터를 사용함으로써, 이들 시어링날 전동 구동 시의 작동유의 필요량의 감소나 그 감소하는 타이밍에 준하여, 복수의 유압 펌프의 회전수 제어나, 선택적인 일부 유압 펌프의 정지 제어, 또는, 이들의 최상의 혼합에 의한 알맞은 작동유 공급량 조정이 가능해져, 압출 프레스에의 작동유 공급용의 유압 펌프의 구동에 관해서, 에너지 절약에 더욱 공헌할 수 있다.

또한, 압출 프레스의 제어에서는, 시어링날 동작과 대략 동시에 메인 크로스헤드(메인 램)를 후퇴[엔드 플라텐(1)으로부터 이격하는 방향]시키는 것이 일반적이다. 본 발명에 따른 시어링 장치를 채용하는 압출 프레스에 있어서는, 앞서 설명한 바와 같이, 시어링 장치에 공급시키는 작동유의 필요량을 대폭 감소시킬 수 있기 때문에, 종래, 시어링 장치에 공급하고 있던 작동유의 대부분을, 메인 크로스헤드(메인 램)의 후퇴 동작을 위해 관련 유압 기기에 공급시킬 수 있다. 그 결과, 압출 프레스에의 작동유 공급용의 유압 펌프에 의한 작동유 총공급량이 적어도 해결될 뿐만 아니라, 메인 크로스헤드(메인 램) 등, 압출 관련 부재의 후퇴 속도를 증가시킬 수도 있어, 에너지 절약에의 공헌에 더하여, 압출 공정이 완료하고, 다음 압출 공정을 시작시키기까지의 휴지 시간의 단축을 도모할 수 있다.

시어링날 동작 전후의, 시어링 동작 시에 대하여 작은 구동력으로 해결되는 시어링날 전동 구동 시는, 고속 출력용(고속 하강 및 고속 상승용)으로 제1 구동 장치의 구동원으로서 전동 모터를 장비하고, 저속 고출력용(디스카드 절단용/시어링날 동작)으로 제2 구동 장치의 구동원으로서 유압 실린더를 장비하며, 또한 시어링날의 고속 하강 및 고속 상승 시에 있어서는, 제2 구동 장치의 유압 실린더 내의 헤드측실 및 로드측실 사이를 절환 밸브에 의해 임의로 연통 상태로 하여, 작동유를 양자의 오일실 사이에서 이동시키도록 하였기 때문에, 제2 구동 장치가 시어링날 상하 이동 시의 저항이 되지 않고, 제1 구동 장치만으로 고속 동작을 가능하게 하였기 때문에, 휴지 시간의 단축을 도모할 수 있다.

한편, 제2 구동 수단의 유압 실린더로 행하게 하는 디스카드 절단(시어링날 동작)에 있어서는, 시어링날의 승강 스트로크에 비하여 적은, 컨테이너 내에 삽입한 빌릿 직경과 대략 동일한, 절단 위치로부터 절단 완료 위치까지 시어링날을 하강시키면 좋다. 시어링날 전동 구동 시에 비하여, 시어링날 동작에 있어서의 시어링날 하강 속도는 느려도 좋고, 또한, 복수(본 실시형태에서는 2개)의 유압 실린더에 의해 필요한 절단력을 얻을 수 있으면 좋기 때문에, 제2 구동 수단의 유압 실린더에 공급시키는 작동유의 양과 압력을 저감할 수 있다. 이 점에서도, 본 발명에 따른, 압출 프레스의 시어링 장치는, 압출 프레스에의 작동유 공급용의 유압 펌프의 구동에 관해서, 에너지 절약에 공헌할 수 있다.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 시어링 장치에 공급시키는 작동유의 양과 압력을 저감할 수 있기 때문에, 압출 프레스에의 작동유 공급용의 유압 펌프(군)와는 별도의, 전용의 오일 탱크를 구비하는 소용량의 유압 펌프 유닛으로부터, 시어링 장치에의 작동유 공급을 행하게 하는 형태도 가능하다. 이 경우, 상기 유압 펌프 유닛을, 난연성의 물·글리콜계 작동유 사양으로 함으로써 안전성의 향상에도 공헌한다.

1: 엔드 플라텐 10: 시어링 장치
13: 디스카드 21: 서보 모터
22: 구동 풀리 23: 벨트
24: 종동 풀리 25: 고정 프레임
27: 가이드 28: 너트
29 시어링 슬라이드 구동 프레임 31: 볼 스크류
32: 유압 실린더 33: 로드
35: 시어링 가이드 41: 시어링 슬라이드
42: 시어링날 51: 절환 밸브
52: 절환 밸브 53: 오일 탱크
61: 유압 실린더 62: 로드
63: 연결 로드 64: 시어링 프레임
65: 시어링 가이드 66: 시어링 슬라이드

Claims (3)

1. 서보 모터에 의한 볼 스크류의 회전 운동을 시어링 슬라이드 구동 프레임의 직선 운동으로 변환하는 변환 수단, 상기 시어링 슬라이드 구동 프레임의 선단에 부착되며, 하단에 시어링날이 부착된 시어링 슬라이드, 및 상기 시어링 슬라이드 구동 프레임을 구동하도록 상기 변환 수단의 상기 볼 스크류에 병렬 배치된 유압 실린더를 구비하고, 상기 볼 스크류의 회전에 의해 상기 시어링 슬라이드를 상하 이동시켜, 상기 유압 실린더에 의해 디스카드를 절단하는 압출 프레스의 시어링 장치로서,
   상기 시어링 슬라이드의 상기 시어링날이 상기 디스카드를 절단하기 위해 상기 디스카드의 절단 위치 바로 위로부터 절단 완료 위치까지 하방으로 이동하는 동안에는, 상기 시어링 슬라이드 구동 프레임에는 상기 유압 실린더에 의해 발생하는 구동력이 작용하고,
   상기 시어링 슬라이드의 상기 시어링날이, 대기 위치로부터 상기 절단 위치 바로 위까지 하방으로 이동하는 동안 및 상기 절단 완료 위치로부터 상기 대기 위치까지 상방으로 이동하는 동안에는, 상기 서보 모터만이 구동되며, 또한 상기 유압 실린더의 헤드측실과 로드측실이 유체 연통되어, 상기 유압 실린더의 작동유가 상기 헤드측실과 상기 로드측실 사이에서 이동하는 것을 특징으로 하는 압출 프레스의 시어링 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유압 실린더에 작동유를 공급하는 유압 펌프의 모터가 인버터 모터 또는 서보 모터이고,
   작동유가 상기 유압 실린더의 상기 헤드측실과 상기 로드측실 사이에서 이동할 때에, 상기 유압 펌프의 모터의 동작이 정지되는 것을 특징으로 하는 압출 프레스의 시어링 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   작동유가 상기 헤드측실로부터 상기 로드측실로 이동할 때에, 상기 헤드측실로부터의 작동유의 일부가 오일 탱크에 배출되고,
   작동유가 상기 로드측실로부터 상기 헤드측실로 이동할 때에, 상기 헤드측실에의 작동유의 일부가 상기 오일 탱크로부터 흡인되어 보급되는 것을 특징으로 하는 압출 프레스의 시어링 장치.

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