KR19990036662A - 펠럿 형성용 프레스 - Google Patents

Abstract

펠럿은 원통형 다이(1)의 구멍(2) 내로 두 펀치(3,4)를 접근시켜 형성된다. 바라는 운동의 수행에 필요한 두 잭(5',8) 중 어느 하나는 다른 하나의 봉 내에 포함된다. 특히 부가적인 안내수단이 요구되지 않으므로, 프레스의 전체 치수와 중량은 매우 작다.

Description

펠럿 형성용 프레스

본 발명은 펠럿 형성용 프레스에 관한 것이다.

상기와 같은 형태의 프레스는, 관통된 원통형 다이와, 펠럿 형성을 위해 다져질 분말을 그 속으로 부어서 압축되는 패쇄된 공동(空洞)을 한정하기 위하여 상기 다이의 구멍 내로 슬라이딩되는 두 개의 펀치를 구비한다. 다져질 분말이 제한된 밀도를 가질 때에는 긴 펀치 및 압력경로가 요구된다. 종래의 방식으로 제작되는 프레스의 외부 치수는 그 당시에는 정상적으로 간주된 수 톤의 중량에 상응하여 수 미터의 높이로써 상당히 커야만 한다. 이러한 불리한 점은 본 출원인이 직면한 상황 즉, 상기 펠럿이 핵연료이므로 개방된 공기로 노출되지 말아야 하는 경우에 더욱 악화된다. 따라서, 프레스의 조립 설치시, 그 프레스 주위에 보호 구조물(protective enclosure)을 구축하는 것이 필요하다.

본 발명의 목적은 쉽게 조작될 수 있으며, 정상의 구멍을 통해 통상의 보호 구조물 내로 도입될 수 있는 보다 더 집약적이고 가벼운 프레스를 제공하는데 있다.

도 1은 공지된 설계의 펠럿 형성용 프레스의 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 펠럿 형성용 프레스의 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 특정의 구조이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...다이 2...구멍 3...상부 펀치

4...하부 펀치 5'...외부 잭 6'.9...몸체

7'.10...봉 8...내부 잭 15...엔벌로프

16...슬리브 17...공동 19.20...안내베어링면

22...챔버 23.24...피스톤 25.26.27.28...덕트

29...유압시스템 30...제어수단 31...펠럿

32...윈도우

상기 목적은 종래의 프레스와 같이, 원통형의 펠럿 형상을 가진 다이와, 이 다이의 구멍 내로 슬라이딩되는 두 펀치와, 몸체 및 이동 가능한 봉을 가지는 두 잭을 구비하고, 제1펀치는 제1잭의 봉과 일체이지만, 여기에서 제1잭의 몸체는 다이와 제2잭의 봉과 일체이고, 제2잭의 몸체는 제2펀치와 일체이고, 제1잭의 봉은 제2잭의 봉에 의해 안내되고, 제2잭의 봉은 제2잭의 몸체에 의해 안내되는 특별한 구조의 프레스에 의해 달성된다.

프레스의 기본적인 구성요소들은, 도 1에 도시된 바와 같이, 완전히 관통된 구멍(2)을 가진 원통형 다이(1), 상부 펀치(3), 하부 펀치(4), 몸체(6)와 봉(7)으로 구성되는 상부 잭(5), 및 몸체(9)와 봉(10)으로 구성되는 하부 잭(8)이다. 상기 잭(5,8)의 봉(7,10)은 상기 구멍(2)의 축으로 상기 펀치(3,4)를 이동시킴으로써 그 펀치(3,4)가 상기 구멍(2)을 관통할 수 있도록 상응하는 펀치(3,4)를 압박한다. 도시된 위치는 펠럿 프레스 사이클의 시작 위치로서, 하부 펀치(4)는 구멍(2)의 저부만을 점유하고 있으며, 상부 펀치(3)는 다이(1)보다 훨씬 위에 상승되어 있다. 따라서, 다져질 분말을 구멍(2) 속으로 부어 넣는 것이 가능하다. 상기 사이클의 이어지는 단계는 구멍(2) 내의 공동를 밀폐시키고, 상기 분말을 다져서 펠럿을 형성하기 위해 상기 펀치(3,4)가 서로를 향하도록 이동시키기 위하여 상부 펀치(3)를 하강시키는 것으로 구성된다. 그 후, 상부 펀치(3)는 상승되어 상기 시작 위치로 복귀될 수 있다. 하부 펀치(4)는 전체 구멍(2)을 점유하기 위해 상승되며, 다이(1)을 약간 벗어나 돌출 됨으로써 상기 펠럿이 다이(1)을 빠져나가 제거될 수 있게 한다.

상기 다이(1)는 구조물(11)에 의해 잭(5,8)의 몸체(6,9)에 연결된다. 이 구조물(11)은 한 쌍의 수직 칼럼(12)을 구비하는데, 이 칼럼(12)은 프레스의 큰 치수에도 불구하고 펀치(3,4)의 변위를 안내하는 목적을 가진다. 그러므로, 펀치(3,4)는 상기 칼럼(12)에 나사 결합되는 베어링 부쉬(14)에 의해 경계가 한정되는 수평 아암(13)과 일체로 된다. 비록 프레스의 양단에 배치되어 반대 방향으로 향하도록 된 잭에 의해서도 공헌되는 바 있겠지만, 칼럼(12), 아암(13) 및 부쉬(14)로 구성된 이러한 안내 조립체가 프레스의 상당한 높이와 중량을 초래한다.

종래 프레스의 대부분의 필수구성요소 즉, 구멍이 뚫린 다이(1), 펀치(3,4) 및 잭이 도 2에도 도시되어 있다. 그러나, 이 경우에는 상부 잭(5)이 완전히 다른 위치 즉, 내부 잭이라고 불리는 다른 잭(8)의 바로 밑에 위치하는 외부 잭(5')으로 대체된다.

외부 잭(5')의 몸체(6')는 프레스의 다른 구성요소를 에워싸는 엔벌로프(15)에 의해 상부 펀치(3)와 결합되고, 외부 잭(5')의 봉(7')은 내부 잭(8)의 봉(10)이 향하는 방향과 동일한 방향인 위로 향하게 된다. 이 봉(7')은 그것과 함께 일체로 된 슬리브(1)를 상승시키는데, 상기 슬리브(16)는 다이(1)에 의해 정상에서 종단되고, 공동(17)을 한정하며, 여기에서 펀치(4)가 수납되며, 내부 잭(8)의 몸체(9)가 슬리브(16)에 고정된다.

상기 프레스의 구성요소의 이와 같은 완전히 다른 배치는 예를 들어, 핵산업 분야의 보호 구조물 내에 프레스를 도입하는 것을 용이하게 하며 이를 가능하게 할 수 있도록, 그 치수(높이, 폭 등)를 현저하게 감소시킬 수 있게 한다. 상기 언급된 프레스 안내 조립체의 칼럼(12)과 다른 구성요소는 제거되었다. 왜냐하면, 만족스러운 안내는 도시된 부분만으로도 보장될 수 있기 때문이며, 이 것은 감소된 높이가 오정렬을 덜 야기하기 때문에 더 용이해 진다. 이러한 사이즈 축소 및 단순화의 공통적인 결과는 프레스 중량이 매우 감소되는 것이고, 티타늄을 재료로 하여 프레스를 만들면 유리한 조건하에서 비용이 과다하게 증가됨이 없이 중량을 더 감소시키는 것도 가능하다.

도 3을 참조하여 도 2의 프레스에 관한 일 특정의 구성에 대해 설명한다. 상호 이동 가능한 3개의 조립체를 볼 수 있는데, 그들 중 주위에 고정된 제1조립체는, 상부 펀치(3)와, 엔벌로프(15) 및 두 안내베어링면(19,20) 사이에 외부 챔버(18)를 형성하는 엔벌로프(15)의 일부에 사실상 상응하는 외부 잭(5')의 몸체(6')를 구비한다. 제1조립체 내에 위치한 제2조립체는, 다이(1), 슬리브(16), 내부 잭(8)의 몸체(9), 및 외부 잭(5')의 봉(7')을 구비한다. 마지막으로, 전술한 조립체 내에 위치한 제3조립체는 상호 연장되는 내부 잭(8)의 봉(10) 및 하부 펀치(4)를 포함한다. 이 봉(10)은 슬리브(16)의 공동(17)와 몸체(9)의 챔버(22) 사이에서, 상기 봉(7')으로부터 적절한 길이로 형성된 중공의 베어링면(21)에 의해 안내된다. 보통의 경우와 같이, 잭 몸체의 챔버들(18,22)은 각각의 봉(7',10)의 피스톤(23,24)에 의해 두 부분으로 세분되며, 엔벌로프(15)나 내부 잭 몸체(9)를 가로지르는 챔버 부분들에 각각 이르는 덕트(25,26,27,28)로 세분된다. 그 것들은 유연성 파이프, 밸브 및 유체원로부터 만들어지는 유압 시스템(29)과 연결되고, 상기유압 시스템(29)은, 밸브들을 제어하는 컴퓨터와 같은 수단(30)에 의해 제어되어, 각 챔버 부분에 유체를 분배함으로써, 다이(1)와 하부 펀치(4)의 소망하는 이동을 획득한다. 그러나, 이러한 종래의 구성요소는 상세히 설명되지 않을 것이다. 이 프레스의 무시하지 못할 집약성은 다음과 같은 특성에 의해 명백해 진다. 상기 제3조립체는 하부 펀치(4)의 일단을 제외하고, 외부 잭(5')의 봉(7') 안에 완전히 그리고 항상 포함된다. 외부 잭(5')의 봉(7')은 상기 외부 잭(5')의 몸체(6') 안에 완전히 혹은 거의 완전히 포함된다. 마지막으로, 다이(1)은 몸체(6')의 상부 안내면(20) 상에서 미끄러지는 외부 표면의 결과로서, 외부 잭(5')의 봉(7')의 안내에 기여한다.

도 3에 따른 프레스는 공지된 프레스의 운동과 균등한 운동에 적절하다. 왜냐하면, 도시된 위치로부터, 먼저 상기 다이(1)과 하부 펀치(4)는 상기 구멍(2)이 닫힐 때까지 상부 펀치(3)쪽으로 상승되고, 이어서 상기 분말을 소망하는 압력으로 다지기 위해 하부 펀치(4)만 상승된다. 그 후, 상기 다이(1)은 하강되지만, 압력에 의해 챔버(22) 속으로 역 구동된 하부 펀치(4)는 하방으로 이동되는 다이을 따르지 않고, 대신에 그 가장자리가 돌출되고 펠럿(31)이 엔벌로프(15) 내의 윈도우(32)를 통해 제거될 수 있을 때까지 구멍(2) 내로 계속 상승된다. 최후의 상태는 점선 형태로 도시되어 있다. 결국, 내부 잭(8) 내의 압력의 전환에 의해 최초 프레스 상태로 복귀될 수 있는 것이다.

전술한 상호 이동 가능한 세 개의 조립체들은 서로 꼭 맞도록 명백하게 설계되며 그리고, 적어도 일부는 여러 개의 조립된 부품으로부터 형성된다.

본 발명에 따른 펠럿 형성용 프레스는 특히, 부가적인 안내수단이 요구되지 않으므로 프레스의 전체 치수와 중량이 매우 작아진다.

Claims (3)

1. 펠럿(31)을 형성하기 위한 원통형 다이(1), 상기 다이(1)의 구멍(2) 내로 슬라이딩되는 두 개의 펀치(3,4), 몸체(6',9) 및 이동 가능한 봉(7',10)을 포함하는 두 개의 잭(5',8)을 구비하고, 제1펀치(4)는 제1잭의 상기 봉(10)과 일체로 된 펠럿 형성용 프레스에 있어서:

   상기 제1잭의 상기 몸체(9)는 상기 다이(1) 및 상기 제2잭의 상기 봉(7')과 일체로 되고, 상기 제2잭의 몸체(6')는 제2펀치(3)와 일체로 되며, 상기 제1잭의 상기 봉(10)은 상기 제2잭의 상기 봉(7')에 의해 안내되도록 되고, 상기 제2잭의 상기 봉(7')은 상기 제2잭의 몸체(6')에 의해 안내되는 것을 특징으로 하는 펠럿 형성용 프레스.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2잭의 상기 몸체(6') 및 상기 다이(1)은 원통형 안내면(20)을 가지는 것을 특징으로 하는 펠럿 형성용 프레스.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1잭의 상기 봉(10) 및 상기 제1펀치(4)는 상기 제1펀치의 일단을 제외하고 상기 제2잭의 상기 봉(7') 및 상기 다이(1) 내에 완전히 그리고 항상 수납되고, 상기 제2잭의 상기 봉(7')은 상기 제2잭의 상기 몸체(6')에 완전히 혹은 거의 완전히 수납되는 것을 특징으로 하는 펠럿 형성용 프레스.