KR102601937B1 - 유압 프레스 - Google Patents

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KR102601937B1
KR102601937B1 KR1020230072575A KR20230072575A KR102601937B1 KR 102601937 B1 KR102601937 B1 KR 102601937B1 KR 1020230072575 A KR1020230072575 A KR 1020230072575A KR 20230072575 A KR20230072575 A KR 20230072575A KR 102601937 B1 KR102601937 B1 KR 102601937B1
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장근용
장지원
이유수
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Abstract

본 발명은 유압 프레스에 관한 것으로, 본체; 이 본체에 설치되는 제1유압실린더; 본체에 고정되어 승강프레임을 승강시키도록 장착된 제2유압실린더; 플랜지에 하단 부위가 고정되어 세워진 다수의 승강안내축;과, 승강안내축의 상단 부위에 고정된 상부프레임;을 포함하여 이루어지고, 승강프레임을 승강시키는 제2유압실린더와 배출승강부재를 승강시키는 제1유압실린더가 본체의 하부에 나란히 배치됨으로써, 유압프레스의 전체 높이가 낮아져 소형화가 가능하면서 운반 및 보관이 용이할 수 있도록 한 것이다.

Description

유압 프레스{hydraulic press}
본 발명은 유압 프레스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금형을 왕복 이동시키는 실린더와, 금형에 압착된 성형물을 금형으로부터 분리시키는 배출승강부재를 왕복 이동시키는 실린더가 하부에 함께 배치됨으로써, 상부와 하부에 각각 실린더가 배치된 종래의 유압 프레스보다 전체 높이가 낮아져 소형화가 가능하고, 보관 및 이동이 수월해질 수 있는 유압 프레스에 관한 것이다.
일반적으로 작업대상물에 압력을 가해서 소성 변형시켜 굽힘, 전단, 단면수축 등의 가공을 하거나, 기계장치의 부품을 압입 조립하는 프레스 장치는 작업대상이나 작업방법에 따라 다양한 종류의 프레스 장치가 선택적으로 사용될 수 있다.
이러한 프레스 장치는 구동방식에 따라 크게 기계식 프레스 장치와 유압식 프레스 장치로 구분된다.
기계식 프레스 장치는 회전운동을 직선운동으로 변환시켜주는 직선구동장치를 이용한 것으로 동력변환방식에 따라 캠방식, 크랭크방식 및 나사를 이용한 볼스크류 방식으로 구분된다.
또한, 유압식 프레스 장치는 유압펌프, 유압실린더, 이들을 연결하는 유압배관 및 다양한 종류의 제어밸브를 사용하는 것이다.
이러한 종래의 유압식 프레스는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 측면상 '⊥' 형상의 본체(10), 이 본체(10)의 기둥(11)에 수용된 하부유압실린더(20), 본체(10)의 기둥(11) 상단에 고정된 하부프레임(30), 하부프레임(30)의 중앙홀에 위치되어 하부유압실린더(20)에 의해 승강하도록 설치된 배출승강부재(40), 하부프레임(30)보다 위쪽에 위치되고 다수의 승강안내축(50)에 의해 하부프레임(30)과 이격되어 배치된 상부유압실린더(60)와, 이 상부유압실린더(60)에 의해 승강안내축(50)을 따라 상승 또는 하강하도록 설치된 승강프레임(70)을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고 승강프레임(70)의 하면에 상부금형이 고정되고, 하부프레임(30)의 상면에 하부금형이 고정될 수 있다.
따라서, 상부유압실린더(60)의 상부로드(61)의 하강에 의해 승강프레임(70)과 함께 상부금형이 승강안내축(50)을 따라 하강하면 하부금형 위에 얹혀진 성형물을 압착하게 되고, 상부로드(61)의 상승에 의해 승강프레임(70)과 상부금형이 상승한 후, 하부유압실린더(20)의 하부로드(21)의 상승에 의해 배출승강부재(40)가 상승하여 성형된 성형물을 들어올려 하부금형으로부터 분리될 수 있다.
그러나 상부유압실린더(60)와 하부유압실린더(20)가 각각 상부와 하부에 설치되므로, 유압 프레스의 전체 높이가 높아지게 되고, 보관 및 이동이 불편할 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0421799호(2004.03.10 공고) 대한민국 등록특허 제10-2365924호(2022.02.21 공고)
상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 성형물을 압착하기 위한 실린더가 상부 또는 하부에 함께 배치됨으로써, 유압 프레스의 전체 높이가 낮아지게 되고, 이러한 소형화로 인해 보관 및 이동이 편리해질 수 있도록 한 유압프레스를 제공함에 있다.
상술된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 유압 프레스는 바닥에 놓이는 베이스프레임과, 이 베이스프레임의 상면에 중공의 기둥 형상으로 제작되면서 상단 부위에 플랜지 및 하부에 제1유출구가 가공된 외부하우징을 포함하는 본체; 외부하우징의 개방된 상면을 통해 수용되면서 외부하우징의 내부 바닥면과의 사이에 공간이 형성되도록 배치되는 내부하우징, 이 내부하우징의 개방된 상면을 통해 수용되고 측면에서 외향 돌출된 밀폐부를 통해 내부하우징의 내부 공간을 상부밀폐공간과 하부밀폐공간으로 구분하도록 배치된 제1로드, 내부하우징의 상면을 폐쇄하면서 제1로드의 상부가 관통하여 배치되도록 설치된 덮개프레임, 이 덮개프레임의 상면에 고정되면서 제1로드의 상부가 관통하여 배치되도록 설치된 승강프레임과, 제1로드의 상단에 장착된 배출승강부재을 포함하는 제1유압실린더; 플랜지에 고정되면서 제2로드가 승강프레임에 고정된 제2유압실린더; 플랜지에 하단 부위가 고정되어 세워진 다수의 승강안내축;과, 승강안내축의 상단 부위에 고정된 상부프레임;을 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 승강프레임의 상면에 하부금형이 고정되고, 상부프레임의 하면에 상부금형이 고정될 수 있다.
또, 제1유압실린더는 내부하우징의 상부밀폐공간에 오일을 유출입하기 위해 내부하우징의 상부에 가공된 제2-1유출구를 더 포함할 수 있다.
또, 제1유압실린더는 내부하우징의 하부밀폐공간에 오일을 유출입하기 위해 제1로드의 상단 부위에 가공된 제2-2상부유출구, 제1로드의 높이를 따라 가공된 오일통로 및, 제1로드의 하단 부위에 하부밀폐공간에 통하도록 가공된 제2-2하부유출구를 더 포함할 수 있다.
한편, 내부하우징은 외부하우징의 내부 바닥 부위에 공간을 마련하기 위해 하면으로부터 돌출된 공간확보돌기를 포함할 수 있다.
그리고 외부하우징은 내부하우징의 승강을 안내하기 위해 내면 일부위에서 돌출되어 내부하우징의 외면에 접촉되도록 가공된 가이드턱과, 승강하는 내부하우징에 대해 외부하우징의 내부 밀폐를 위해 외부하우징의 내측면에 장착된 밀폐부재 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
전술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 하부금형이 고정되는 승강프레임을 승강시키는 제2유압실린더와, 하부금형에 압착된 성형물을 분리시키기 위한 배출승강부재를 승강시키는 제1유압실린더가 본체의 하부에 나란히 배치됨으로써, 유압 프레스의 전체 높이가 낮아지게 되어 소형화가 가능하고, 보관 및 이동이 편리해질 수 있는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은 종래의 유압 프레스가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유압 프레스의 측단면도이다
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압 프레스가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 유압 프레스의 측단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 또한, 다양한 실시 예에서 언급된 구성들 중 각 실시 예에서 상호 유사한 구성 및 관련 구성은 대체 또는 교체되거나 추가될 수 있다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
<구성>
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압 프레스는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(100), 제1유압실린더(200), 제2유압실린더(300), 승강안내축(400)과 상부프레임(500)을를 포함하여 이루어질 수 있다.
먼저, 본체(100)는 베이스프레임(110), 외부하우징(120)과, 플랜지(130)를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 베이스프레임(110), 외부하우징(120)과 플랜지(130)은 일체로 제작될 수도 있고, 별도 제작되어 결합될 수도 있다.
베이스프레임(110)은 바닥에 놓이도록 평편헝상으로 제작될 수 있다. 이 베이스프레임(110)의 상면에 중공의 기둥 형상의 외부하우징(120)이 설치될 수 있다.
외부하우징(120)은 내부하우징(210)이 수용되도록 상면이 개방된 중공 형상으로 제작될 수 있다. 이 외부하우징(120)은 상부 내면에 내부하우징(210)의 외면에 접촉하면서 내부하우징(210)의 승강을 안내하기 내향 돌출된 가이드턱(121)과, 내부하우징(210)이 승강하는 동안 내부를 밀폐하기 위해 가이드턱(121) 위 내면에 장착된 밀폐부재(122)를 구비할 수 있다. 또, 외부하우징(120)은 제2유압실린더(300)에 의해 내부하우징(210)이 승강할 때 밀폐된 내부 공간에 발생하는 고압 및 저압에 의해 외부 공기가 유출입하도록 하부 측면에 가공된 제1유출구(123)를 더 구비할 수 있다.
플랜지(130)는 외부하우징(120)의 상단 부위에 외향 돌출될 수 있다. 이 플랜지(130)에 제2유압실린더(300)가 고정될 수 있다.
다음으로, 제1유압실린더(200)는 내부하우징(210), 덮개프레임(220), 제1로드(230), 제2-1유출구(240), 제2-2상부유출구(250), 오일통로(260), 제2-2하부유출구(270), 승강프레임(280)과 배출승강부재(290)를 포함하여 이루어질 수 있다.
내부하우징(210)은 외부하우징(120)에 수용되고, 제1로드(230)가 수용되도록 상면이 개방된 중공 형상으로 제작될 수 있다. 이 내부하우징(210)은 외부하우징(120)의 내부 바닥과 내부하우징(210) 사이에 제1유출구(123)를 통해 유출입되는 외부 공기를 수용하기 위한 공간을 확보하도록 하면에서 외향 돌출된 공간확보돌기(211)와, 상부에 오일이 유출입되도록 가공된 제2-1유출구(240)를 구비할 수 있다.
덮개프레임(220)은 내부하우징(210)의 개방된 상면을 폐쇄하면서 제1로드(230)의 상부가 관통하여 위치하도록 장착될 수 있다.
제1로드(230)는 내부하우징(210)에 수용되고, 상부가 덮개프레임(220)을 관통하여 배치되도록 설치될 수 있다. 이 제1로드(230)는 하부에 외향 돌출된 밀폐부(231)를 구비한 대략 중공의 십자형상으로 제작될 수 있다. 이때, 밀폐부(231)에 의해 내부하우징(210)의 내부가 상부밀폐공간(232)과 하부밀폐공간(233)으로 구분될 수 있다.
제2-1유출구(240)는 상부밀폐공간(232)으로 오일이 유출입되도록 외부하우징(120)에 수용되지 않은 내부하우징(210)의 상단 부위에 가공될 수 있다.
제2-2상부유출구(250)는 내부하우징(210)에 수용되지 않은 제1로드(230)의 상단 부위에 가공될 수 있다.
오일통로(260)는 중공인 제1로드(230)의 중앙 공간일 수 있다. 따라서, 제2-2상부유출구(250)를 통해 유입된 오일이 오일통로(260)를 통해 제1로드(230)의 하단까지 유동할 수 있다.
제2-2하부유출구(270)는 제1로드(230)의 하단 부위에 가공될 수 있다. 따라서, 오일통로(260)를 통해 유동한 오일이 제2-2하부유출구(270)를 통해 하부밀폐공간(233)으로 공급될 수 있다.
이와 같은 구조를 통해, 제1로드(230)가 상승할 때는 제2-2상부유출구(250)를 통해 유입된 오일이 오일통로(260)와 제2-2하부유출구(270)를 통해 하부밀폐공간(233)에 지속적으로 공급되고, 상부밀폐공간(232)의 오일이 제2-1유출구(240)를 통해 배출되면서 이루어질 수 있다. 또, 제1로드(230)가 하강할 때는 제2-1유출구(240)를 통해 오일이 상부밀폐공간(232)으로 유입되고, 하부밀폐공간(233)의 오일이 제2-2하부유출구(270), 오일통로(260)와 제2-2상부유출구(250)를 통해 배출되면서 이루어질 수 있다.
승강프레임(280)은 덮개프레임(220)에 고정되고, 제1로드(230)의 상부가 관통하여 위치하도록 장착될 수 있다. 이 승강프레임(280)의 상면에는 하부금형이 고정될 수 있다.
배출승강부재(290)는 승강프레임(280)의 외부로 돌출된 상단에 장착되어 제1로드(230)와 함께 승강하도록 장착될 수 있다. 따라서, 하부금형에 압착된 성형물을 배출승강부재(290)가 탈리시킬 수 있다.
다음으로, 제2유압실린더(300)는 승강프레임(280)을 승강시키도록 설치될 수 있다. 자세히 설명하자면, 제2유압실린더(300)는 몸체가 외부하우징(120)의 플랜지(130)에 고정되고, 제2로드(310)가 승강프레임(280)에 고정될 수 있다. 이러한 제2유압실린더(300)는 1곳에만 설치될 수도 잇고, 상호 대응하는 위치에 1쌍 이상 설치될 수도 있다.
다음으로, 승강안내축(400)은 승강프레임(280)의 승강을 안내하기 위해 외부하우징(120)의 플랜지(130)와 상부프레임(500)을 연결하여 하단과 상단이 고정될 수 있다.
끝으로, 상부프레임(500)은 승강프레임(280)보다 높게 위치되면서 승강안내축(400)의 상단에 고정되고, 하면에 상부금형이 고정될 수 있다.
<작동>
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유압 프레스의 작동에 대해 간략히 설명한다. 기본 위치는 승강프레임과 배출승강부재가 도 4에서처럼 하강된 상태일 수 있다. 그리고 작동 구조가 명확히 보여지고, 일목요연한 설명을 위해 편의상 성형물을 압착하기 위해 상부프레임(500)에 고정된 상부금형과 승강프레임(280)에 고정된 하부금형이 제거된 상태로 설명하기로 한다.
먼저, 제2유압실린더(300)가 작동하여 제2로드(310)가 상승하면 승강프레임(280)과 함께 내부하우징(210), 제1로드(230) 및 배출승강부재(290)가 상승한다(S10). 이때, 내부하우징(210)이 상승하는 동안 제1유출구(123)를 통해 외부 공기가 외부하우징(120)의 내부로 유입될 수 있다. 그리고 이 동작으로 인해 상부금형과 하부금형이 근접되어 성형부재가 압착될 수 있다.
다음으로, 제2로드(310)가 하강하면 승강프레임(280)과 함께, 내부하우징(210), 제1로드(230) 및 배출승강부재(290)가 하강한다(S20). 이때, 내부하우징(210)이 하강하는 동안 제1유출구(123)를 통해 외부하우징(120) 내부의 공기가 제1유출구(123)를 통해 왜부로 배출될 수 있다. 그리고 이 동작으로 인해 압착된 성형물이 하부금형에 밀착되어 함께 하강할 수 있다.
다음으로, 제1로드(230)와 함께 배출승강부재(290)가 상승한다(S30). 오일이 제2-2상부유출구(250)로 유입되고, 오일통로(260)를 유동한 후 제2-2하부유출구(270)를 통해 하부밀폐공간(233)으로 지속 공급되는 동시에, 상부밀폐공간(232)의 오일이 제2-1유출구(240)를 통해 외부로 배출됨으로써, 제1로드(230)와 배출승강부재(290)가 상승할 수 있다. 물론, 배출승강부재(290)의 상승 이동 높이에 도달하게 되면 다시 하강할 수 있다. 그리고 이 동작으로 인해 하부금형에 밀착된 성형물이 탈리될 수 있다.
끝으로, 제1로드(230)와 함께 배출승강부재(290)가 하강하여 원위치로 복귀한다(S40). 오일이 제2-1유출구(240)를 통해 상부밀폐공간(232)으로 지속 공급되는 동시에, 하부밀폐공간(233)의 오이 제2-2하부유출구(270), 오일통로(260) 및 제2-2상부유출구(250)를 통해 외부로 배출됨으로써, 제1로드(230)와 배출승강부재(290)가 하강하여 원위치로 복귀될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시 예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100:본체
110:베이스프레임 120:외부하우징
121:가이드턱 122:밀폐부재
123:제1유출구 130:플랜지.
200:제1유압실린더
210:내부하우징 211:공간확보돌기
220:덮개프레임 230:제1로드
231:밀폐부 232:상부밀폐공간
233:하부밀폐공간 240:제2-1유출구
250:제2-2상부유출구 260:오일통로
270:제2-2하부유출구 280:승강프레임
290:배출승강부재.
300:제2유압실린더
310:제2로드.
400:승강안내축.
500:상부프레임.

Claims (3)

  1. 바닥에 놓이는 베이스프레임(110)과, 이 베이스프레임(110) 상면에 중공의 기둥 형상으로 제작되면서 상단 부위에 플랜지(130) 및 하부에 제1유출구(123)가 가공된 외부하우징(120)을 포함하는 본체(100);
    상기 외부하우징(120)의 개방된 상면을 통해 수용되면서 외부하우징(120)의 내부 바닥면과의 사이에 공간이 형성되도록 배치되는 내부하우징(210), 이 내부하우징(210)의 개방된 상면을 통해 수용되고 측면에서 외향 돌출된 밀폐부(231)를 통해 내부하우징(210)의 내부 공간을 상부밀폐공간(232)과 하부밀폐공간(233)으로 구분하도록 배치된 제1로드(230), 내부하우징(210)의 상면을 폐쇄하면서 제1로드(230)의 상부가 관통하여 배치되도록 설치된 덮개프레임(220), 이 덮개프레임(220)의 상면에 고정되면서 제1로드(230)의 상부가 관통하여 배치되도록 설치된 승강프레임(280)과, 제1로드(230)의 상단에 장착된 배출승강부재(290)을 포함하는 제1유압실린더(200);
    상기 플랜지(130)에 고정되면서 제2로드(310)가 승강프레임(280)에 고정된 제2유압실린더(300);
    상기 플랜지(130)에 하단 부위가 고정되어 세워진 다수의 승강안내축(400);과,
    상기 승강안내축(400)의 상단 부위에 고정된 상부프레임(500);을 포함하고,
    상기 승강프레임(280)의 상면에 하부금형이 고정되고, 상부프레임(500)의 하면에 상부금형이 고정되며,
    상기 제1유압실린더(200)는 내부하우징(210)의 상부밀폐공간(232)에 오일을 유출입하기 위해 내부하우징(210)의 상부에 가공된 제2-1유출구(240)와,
    상기 내부하우징(210)의 하부밀폐공간(233)에 오일을 유출입하기 위해 제1로드(230)의 상단 부위에 가공된 제2-2상부유출구(250), 제1로드(230)의 높이를 따라 가공된 오일통로(260) 및, 제1로드(230)의 하단 부위에 하부밀폐공간(233)에 통하도록 가공된 제2-2하부유출구(270)를 더 포함하여 이루어진 유압 프레스.
  2. 청구항 1에서,
    상기 내부하우징(210)은 외부하우징(120)의 내부 바닥 부위에 공간을 마련하기 위해 하면으로부터 돌출된 공간확보돌기(211)를 포함하여 이루어진 유압 프레스.
  3. 청구항 1에서,
    상기 외부하우징(120)은 내부하우징(210)의 승강을 안내하기 위해 내면 일부위에서 돌출되어 내부하우징(210)의 외면에 접촉되도록 가공된 가이드턱(121)과, 승강하는 내부하우징(210)에 대해 외부하우징(120)의 내부 밀폐를 위해 외부하우징(120)의 내측면에 장착된 밀폐부재(122) 중 적어도 하나를 더 포함하여 이루어진 유압 프레스.
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