KR200260101Y1 - 크랭크 프레스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 크랭크 프레스에 관한 것으로, 상부 금형이 부착되는 램을 상하로 이동시키는 링크와 이 링크와 연결되는 커넥팅로드와 이 커넥팅로드에 회전력을 전달하는 크랭크축으로 구성된 일종의 3절링크기구 형식의 크랭크 프레스에 관한 것이다.

본 고안은 커넥팅로드를 구비하여 상단은 링크의 후단과 연결핀으로 회전이 자유롭게 연결되고, 커넥팅로드의 하단은 크랭크축의 크랭크핀에 회전이 자유롭게 연결하여, 크랭크축의 회전력이 커넥팅로드를 통하여 링크에 전달되도록 한 것이다.

Description

크랭크 프레스{CRANK PRESS}

본 고안은 크랭크 프레스에 관한 것으로, 상부 금형이 부착되는 램을 상하로 이동시키는 레버와 이 레버와 연결되는 커넥팅로드와 이 커넥팅로드에 회전력을 전달하는 크랭크축으로 구성된 일종의 3절링크기구 형식의 크랭크 프레스에 관한 것이다.

일반적으로 프레스는 소성가공의 종류에 따라 프레스의 종류를 선택해서 사용하고 있는 바, 이 프레스는 구동방식에 따라 기계식 프레스와 액압식 프레스로 나누어진다. 액압식 프레스는 가압속도와 가압력의 조절 및 가압력의 유지 등을 기계식 프레스 보다 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있지만 소음이 크고 생산속도가 매우 느린 단점으로 인해 소음이 적고 프레스작업이 고속으로 이루어지는 기계식 프레스가 선호되고 있다.

상기한 기계식 프레스는 크랭크축, 캠, 링크 등의 기구학적 구성을 갖춘 다양한 것들이 이용되고 있는데, 이들 중에서 크랭크기구를 이용하는 것을 크랭크식 프레스를 널리 사용하고 있다.

상기한 크랭크 프레스는 각 구성요소의 설치를 다양하게 할 수 있지만, 일반적인 작동구조는 크랭크기구를 매개로 하여 구동모터의 회전력을 직선왕복운동으로 변환하여 이 크랭크기구에 연결된 램을 상하 왕복운동을 시켜 램에 부착된 상부 금형을 이동시키도록 하고 있다.

종래에 레버를 사용하는 크랭크 프레스는 일본국 실공소42-11916호호 공보와 대한민국 특허공개 1988-6043호 등으로 개시된바 있다.

도 1 및 도 2는 상기한 대한민국 특허공개 1988-6043호로 개시된 레버를 사용하는 크랭크식 프레스를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와같이, 종래의 크랭크 프레스는 상자형 기계프레임(F)의 정면 상부에 프레스의 상부 금형을 부착하는 램(2)을 자유자재로 상하 작동할 수 있도록 설치하고, 기계프레임(F)의 상부에는 지지축(6)을 가로질러서 설치하며, 이 지지축(6)의 중앙에 자유자재로 작동할 수 있도록 레버(4)를 설치하고, 레버(4)의 선단에 형성한 원통형 헤드(5)를 상기한 램(2)에 설치된 지지금속구(3)에 삽입하며, 기계프레임(F)의 중앙에서 수직으로 하강하는 레버(4)의 하부를 포크형으로 형성하여 슬라이더축 지지구(8)를 삽입하고, 기계프레임(F)의 하부에서는, 기계프레임(F)과 마주하는 측벽에 각각 설치된 지지부(31),(32)에서 축을 지지하고, 상기한 지지축(6)과 평행하게 좌우 한 쌍의 축(13),(14)을 동일한 축에서 자유자재로 회전할 수 있도록 설치하며, 이 축(13),(14)의 양쪽 단부에는 각각 회전차(11),(12)을 축(13).(14)과 일체로 형성하고, 이들 한 쌍의 회전차(11),(12) 사이에 상기한 레버(4)의 하부를 삽입하며, 상기한 슬라이더축 지지구(8)에 관통시킨 크랭크핀(10)의 양쪽 단부를 상기한 회전차(11),(12)에 연결시켜서, 레버(4)의 하부를 중심으로 하여 좌우 대칭형으로 설치한 상기한 한 쌍의 축(13).(14), 회전차(11),(12) 및 크랭크핀(10)에 의해, 상기한 레버(4)를 작동시키는 크랭크축(9)을 구성하고, 상기한 한 쌍의 축(13),(14) 중의 어느 한 축(13)의 외단부에는 디스크형 클러치(15)를, 다른 한 축(14)의 외단부에는 디스크형 브레이크(18)를 각각 설치한 구성으로 되어 있다.

이러한 구성으로 된 종래의 크랭크식 프레스는 레버(4)의 하부가 포크형으로 개방되어 있으므로 장시간 연속반복적인 충격에 의하여 레버(4)의 중간부위(목부위)가 파손될 우려가 있다.

그리고, 크랭크핀(10)이 포크형 레버(4)의 내측치수에 의하여 제한을 받으므로 크랭크핀(10)의 직경을 일정한도 이상 확대할 수 없다. 다시말해서 크랭크핀(10)의 강도를 높이기 위하여 크랭크핀(10)의 내경을 조금만 확대하여도 레버(4) 하부의 크기를 대폭 늘려야 하는 부담이 있다.

또한, 슬라이더축 지지구(8)가 상하운동을 반복하면서 레버(4)의 포크형 작동안내부(7)와 연속적인 마찰을 하게됨으로 레버(4)의 작동시 심한 소음과 장기간 유막을 형성하지 못하는 습동부의 마모로 인하여 레버(4)의 내구성이 저하되는 단점이 있다.

또한, 크랭크축(9)과 레버(4)가 2절링크기구식으로 연결되어 있으므로 지지(6)축 및 크랭크핀(10)에 충격력이 집중되고 쉽게 피로해지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 고안은 상부금형이 부착되는 램을 상하로 이동시키는 링크와 이 링크와 연결되는 커넥팅로드와 이 커넥팅로드에 회전력을 전달하는 크랭크축으로 구성된 일종의 3절링크기구 형식의 크랭크기구를 구비한 크랭크 프레스를 제공하고자 한다.

도 1 은 대한민국 특허공개 1988-6043호로 개시된 레버를 사용하는 크랭크식 프레스의 측면도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 크랭크 프레스의 측단면도.

도 4는 도 3의 정면도.

도 5는 도 3의 B-B선 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

A; 기계프레임 10; 램 11; 지지금속구 12; 받침대

13; 구동모터 14; 감속용 풀리 15; V벨트 20; 지지축

30; 링크 31; 헤드 40; 크랭크축 41; 크랭크핀

50; 클러치 60; 플라이휠 70; 브레이크 80; 케넥팅로드

81; 연결핀 90; 부싱

본 고안은 상자형 기계프레임(A)의 정면 상부에 프레스의 상부 금형을 부착하는 램(10)을 자유자재로 상하 작동할 수 있도록 설치하고, 기계프레임(A)의 상측 내부에는 지지축(20)을 가로질러서 설치하며, 이 지지축(20)의 중앙에 상하방향으로 회전할 수 있도록 링크(30)를 설치하고, 상기 링크(30)의 선단에 형성한 원통형 헤드(31)를 상기한 램(10)에 설치된 지지금속구(11)에 삽입하며, 기계프레임(A)의 하측 내부에는 중앙에 크랭크핀(41)이 편심되게 구비되는 크랭크축(40)이 설치되고, 상기 크랭크축(40)의 일단부에는 클러치(50)를 설치하고, 상기 크랭크축(40)의 타단에는 브레이크(70)를 각각 설치하여, 상기 크랭크축(40)의 회전에 따라 링크(30)에 회전력이 전달되도록 구성되는 크랭크 프레스에 있어서,

커넥팅로드(80)를 구비하되, 상기 커넥팅로드(80)의 상단은 상기 링크(30)의 후단과 연결핀(81)으로 회전이 자유롭게 연결하고, 상기 커넥팅로드(80)의 하단은 상기 크랭크축(40)의 크랭크핀(41)에 회전이 자유롭게 연결하여, 상기 크랭크축(40)의 회전력이 상기 커넥팅로드(80)를 통하여 링크(30)에 전달되도록 한 것이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 본 고안에 따른 크랭크 프레스의 측단면도이고, 도 4는 도 3의 정면도이며, 도 5는 도 3의 B-B선 단면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시한 바와같이, 본 고안은 상자형 기계프레임(A)의 정면하측에는 받침대(12)가 설치되어 있으며, 상부에는 구동모터(13)와 감속용 풀리(14)가 설치되어 있다.

그리고, 구동모터(13)의 작동에 따라 기계프레임(A)의 일측면으로 돌출된 디스크형 클러치(50)의 외부를 구성하는 플라이휠(60)에 구동 회전력이 전달되도록 V벨트(15)를 사용하였다.

종래와 같이, 램(10)의 하단에는 프레스용 상부 금형(도시하지 않음)이 부착되고 램(10)의 내부에는 링크(30)의 원통형 헤드(31)가 삽입되어 있으며, 상기한 링크(30)의 선단부는 기계프레임(A)에 수평으로 설치된 지지축(20)의 중앙에 상하방향으로 회전가능하게 설치되어 있다.

크랭크축(40)은 기계프레임(A)의 하측 내부에는 상기한 지지축(20)과 평행하게 설치되어 있는 바, 크랭크축(40)의 중앙에는 크랭크핀(41)이 편심되게 구비되어 있으며 크랭크축(40)의 양단은 기계프레임(A)의 측벽을 통하여 외부로 돌출되게 설치되어 있다.

그리고, 상기 크랭크축(40)의 일측 단부에는 통상적인 디스크형 클러치(50)가 기계프레임(A)의 외측에 설치되며 상기 크랭크축(40)의 타측 단부에는 통상적인 디스크형 브레이크(70)가 기계프레임(A)의 외측에 설치되어 있다.

한편, 본 고안에서는 커넥팅로드(80)를 구비하여 3절링크기구 형식의 크랭크기구를 구성하였는데, 도 3에 잘 나타낸 바와같이, 커넥팅로드(80)의 상단은 링크(30)의 후단과 연결핀(81)으로 회전이 자유롭게 연결하였으며, 커넥팅로드(80)의 하단은 크랭크축(40)의 크랭크핀(41)에 회전이 자유롭게 연결되어 있다. 따라서, 상기한 구동모터(13)의 동력을 전달받은 크랭크축(40)의 회전력이 커넥팅로드(80)를 통하여 링크(30)에 전달된다.

부언하여, 상기한 지지축(20), 연결핀(81), 크랭크핀(41)에는 부싱(90)을 끼워 유막을 장기간 유지되도록 하였다.

상기한 클러치(50)와 브레이크(70)는 통상적인 것으로서 자동제어회로에 의하여 압축공기를 공급함으로써 제어되며 클러치(50)의 외부를 덮고 있는 플라이휠(60)이 구동모터(13)의 작동에 따라 회전하고, 플라이횔(60)의 회전력은 클러치(50)를 통하여 크랭크축(40)에 전달되는 회전력을 단속하게 된다. 그리고, 브레이크(70)는 압축공기의작용으로 작동되는 마찰판의 작동으로 크랭크축(40)을 제동시키게 된다.

이와같이 구성된 본 고안의 크랭크기구는 크랭크축(40)의 회전에 따라 상기한 커넥팅로드(80)는 상하방향으로 왕복하게 되고 링크(30)는 지지축(20)을 중심으로 시소운동을 하게됨으로 링크(30)의 선단에 결합된 램(10)이 상하 직선왕복운동을 하면서 프레스작업을 수행하게 된다.

상술한 바와같이, 본 고안은 프레스작업시 충격력이 커넥팅로드(80)와링크(30)로 분산되어 안전하고, 커넥팅로드(80)와 관련하여 크랭크축(40)의 직경을 자유롭게 설계할 수 있어 기계능력의 향상을 꾀할 수 있으며, 커넥팅로드(80)의 크기를 적절히 설계하여 동일규모의 여타 크랭크 프레스에 비하여 대형화와 경량화를 추구할 수 있다.

그리고, 본 고안은 링크(30)와 커넥팅로드(80)와 크랭크축(40)의 연결부위가 원형축이나 핀으로 연결됨으로 회전운동시 소음이 적고 습동부의 유막이 소실되는 현상이 없으므로 장시간 연속운전에도 내구성이 유지된다.

또한, 본 고안은 3절링크기구 형식으로 크랭크기구를 구성하는 링크기구를 직결하였으므로 크랭크축(40)의 회전력이 변동없이 원활하게 전달되는 장점도 있다.

Claims (1)

1. 상자형 기계프레임(A)의 정면 상부에 프레스의 상부 금형을 부착하는 램(10)을 자유자재로 상하 작동할 수 있도록 설치하고, 기계프레임(A)의 상측 내부에는 지지축(20)을 가로질러서 설치하며, 이 지지축(20)의 중앙에 상하방향으로 회전할 수 있도록 링크(30)를 설치하고, 상기 링크(30)의 선단에 형성한 원통형 헤드(31)를 상기한 램(10)에 설치된 지지금속구(11)에 삽입하며, 기계프레임(A)의 하측 내부에는 중앙에 크랭크핀(41)이 편심되게 구비되는 크랭크축(40)이 설치되고, 상기 크랭크축(40)의 일단부에는 클러치(50)를 설치하고, 상기 크랭크축(40)의 타단에는 브레이크(70)를 각각 설치하여, 상기 크랭크축(40)의 회전에 따라 링크(30)에 회전력이 전달되도록 구성되는 크랭크 프레스에 있어서,

   커넥팅로드(80)를 구비하되, 상기 커넥팅로드(80)의 상단은 상기 링크(30)의 후단과 연결핀(81)으로 회전이 자유롭게 연결하고, 상기 커넥팅로드(80)의 하단은 상기 크랭크축(40)의 크랭크핀(41)에 회전이 자유롭게 연결하여, 상기 크랭크축(40)의 회전력이 상기 커넥팅로드(80)를 통하여 링크(30)에 전달되도록 한 것을 특징으로 하는 크랭크 프레스.