KR200291622Y1 - 크랭크형 고속 프레스. - Google Patents

Abstract

본 고안은 크랭크형 고속 프레스에 관한 것으로서 특히, 크랭크샤프트의 회전에 의하여 슬라이더를 승강시켜 압축 가공하는 프레스의 구조를 간단하게 개선하여 커넥팅로드 및 슬라이더에 의한 진동 저감을 실현하며, 그 구조를 간단히 한 크랭크형 고속 프레스에 관한 것이다.

상기 목적은 지지대 상부에 용접된 하판과;

전 후 양측의 4개 스트레이트 샤프트에 의해 결합되는 상판;

상기 상판에 고정 설치된 베어링 하우징에 관통 되어 일단에 모터 구동 풀리와 클러치 브레이크를 구비하고 타단에는 소재 이송 구동 풀리를 갖는 된 크랭크 샤프트;

상기 크랭크샤프트에 베어링 결합되어 상기 상판으로 관통된 하부에 커넥팅 조인트에 의해 슬라이더와 결합되는 커넥팅 로드; 및

상기 슬라이더에는 상기 스트레이트 샤프트에 결합된 스페이스 파이프에 관통되어 볼 베어링이 개재된 가이드 부싱이 고정되어 커넥팅 로드의 승강에 따라 슬라이더가 승강 안내 되게 구성 된 것을 특징으로 한다.

Description

크랭크형 고속 프레스.{Crank type press.}

본 고안은 크랭크형 고속 프레스에 관한 것으로서 특히, 크랭크샤프트의 회전에 의하여 슬라이더를 승강시켜 압축 가공하는 프레스의 구조를 간단하게 개선하여 커넥팅로드 및 슬라이더에 의한 진동 저감을 실현하며, 그 구조를 간단히 한 크랭크형 고속 프레스에 관한 것이다.

일반적으로 프레스는 재료에 힘을 가하여 소성 변형시켜 굽힘·전단·단면수축 등의 가공을 하는 기계를 말하며, 프레스 가공을 간단히 프레스라고도 한다.

프레스 가공의 대표적인 예는, 주로 금속판에 압축력을 가하여 소성변형시켜 여러 모양을 만들어낸 것으로 시계·카메라의 정밀부품에서부터 자동차의 차체에 이르기까지 광범하게 이용되며, 이러한 프레스 가공의 재료로는 강판·동판·황동판·알루미늄판은 물론 플라스틱·섬유 등도 사용되고, 프레스 가공의 특징으로는 특별히 가열하지 않고 가공할 수 있고, 짧은 시간에 정확한 치수 ·모양으로 가공 할 수 있으며, 교환성이 있고 대량생산에 적합하다는 장점이 있다.

프레스 가공의 종류에는 커터로 소정의 모양으로 절단하는 절단가공, 다이와 펀치로 필요한 모양을 따내는 따내기가공, 재료를 필요한 모양으로 구부리는 굽힘 가공, 원통·각통 등과 같은 바닥이 있고 이음매가 없는 용기를 만드는 드로잉 가공 등이 있다.

프레스 기계의 종류는 압축력을 발생시키는 구조에 따라 기계식 프레스와 액압식 프레스로 구별되며, 기계식 프레스는 전동기의 동력을 기어·크랭크 등의 기구로 압축력을 발생시켜 가공작업을 하는 것이며, 그 중에서 많이 사용되는 것은 크랭크 프레스로서, 이러한 크랭크 프레스는 전동기로 큰 플라이휠을 회전시켜 회전 에너지의 일부를 이용해서 가공작업을 하며, 이 밖에 마찰 프레스·토글 프레스 등 많은 종류가 있다.

또한, 액압식 프레스는 액압을 이용해서 압축동작을 하는 것으로, 수압식·유압식·기압식 등이 있다.

특히, 램식 프레스는 가장 많이 사용되는 프레스이며, 크랭크샤프트에 램이 연접봉을 통해서 장치되어 있고, 크랭크샤프트의 회전에 의해서 램이 오르내리게 되며, 이 램에 의해서 가공물을 형에 밀어붙여 필요한 모양으로 만든다.

전동기로부터 공급된 에너지는 크랭크샤프트에 장치된 플라이휠에 회전에너지로 저축되고, 가공할 때 이 에너지의 일부가 사용되고, 주로 펀칭에 사용되며 굽힘이나 드로잉에도 사용될 뿐 아니라, 전단가공·판재성형·압축가공 등을 할 수 있다.

도 1은 종래의 프레스를 도시하는 정면도이며, 도 2는 종래의 프레스를 도시하는 일부절결 정면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 프레스는, 프레임(11)에 지지되어 회전하며 외주면에 원통형상의 부시(15)가 체결된 크랭크샤프트(12)와, 상기 크랭크샤프트(12)의 중단에 상기 크랭크샤프트의 중심선(a)으로부터 일 측으로 편심된 중심선(b)을 갖는 편심부(12a)와, 상기 편심부(12a)에 삽입 체결되어 일정거리 승강하는 커넥팅로드(14)와, 상기 커넥팅로드(14)의 하측에 체결되어 재료를 가공하는 슬라이더(13)로 이루어진 프레스(10)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래의 프레스는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 우선 미도시된 구동모터에 의하여 플라이휠이 일 방향으로 회동하면, 프레임(11) 상단에 가로방향으로 설치된 크랭크샤프트(12)가 회전하게 되며, 이때 상기 크랭크샤프트(12) 중앙에 형성된 편심부(12a)는 그 중심선(b)이 상기 크랭크샤프트(12)의 중심선(a)을 기준으로 하여 일정거리 편심되도록 형성되어 있어, 상기 크랭크샤프트(12)의 회전에 따라 상기 편심부(12a)는 커넥팅로드(14)를 일정높이로 반복하여 승강시켜 주게 된다.

따라서, 고속으로 회전하는 크랭크샤프트(12)의 회전을 통해 커넥팅로드 (14)에 장착된 슬라이더(13)가 승하강하면서 하부를 통해 각종 제품의 프레스작업을 수행하게 된다.

그러나 이러한 종래의 고속 프레스는 지지대 상의 프레임이 고정 일체식으로써 오차 관리가 힘들고 그 수정이 불가하고, 또 상기 커넥팅 로드에 의해 승강 되는 슬라이더의 안내를 위한 별도의 장치가 있어야 하는 등으로 전체적인 기계 장치의 구성이 복잡해 지는 단점이 있다.

본 고안은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 프레스의 구조를 개선하여 프레임 자체가 가이더의 기능도 갖게하고, 구성을 간단히 할 수 있도록 다이 금형 세트의 원리를 이용한 고속 프레스를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안에서 진동 저감은 별도의 균형추 등이 필요 없이 거넥팅로드의 편심을 상대적으로 적게 설계하므로 써 진동 영향을 없게 한다.

이러한 본 고안은 금형 다이 세트에 크랭크를 결합한 간단한 구성으로 이루어짐으로써 기계장치의 조립 설치 공차 등의 오차가 줄어들어 정밀 한 프레스를 실현하는 계기가 되고, 특히 기둥이 파이프로 되어 있어서 그 가공이 쉬울 뿐만 아니라 이 기둥이 가이드의 작용을 하게 하는 고속 프레스를 제공한다.

상기 목적은 지지대 상부에 용접된 하판과;

전 후 양측의 4개 스트레이트 샤프트에 의해 결합되는 상판;

상기 상판에 고정 설치된 베어링 하우징에 관통 되어 일단에 모터 구동 풀리와 클러치 브레이크를 구비하고 타단에는 소재 이송 구동 풀리를 갖는 된 크랭크 샤프트;

상기 크랭크샤프트에 베어링 결합되어 상기 상판으로 관통된 하부에 커넥팅 조인트에 의해 슬라이더와 결합되는 커넥팅 로드; 및

상기 슬라이더에는 상기 스트레이트 샤프트에 결합된 슬라이드 파이프에 관통되어 볼 베어링이 개재된 가이드 부싱이 고정되어 커넥팅 로드의 승강에 따라 슬라이더가 승강 안내 되게 구성 된 고속 프레스에 의해 달성된다.

도 1은 종래의 정면도.

도 2는 종래의 일부 절결 정면도.

도 3은 본 고안의 정면도.

도 4는 본 고안의 측 단면도.

도 5는 본 고안의 슬라이더 평면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

20: 하판 30: 스트레이트 샤프트

40: 상판 50: 베어링 하우징

60: 크랭크 샤프트 61: 구동 풀리

62: 클러치 브레이크 70: 커넥팅 로드

71: 커넥팅 조인트 72: 슬라이더

31: 스페이스 파이프 32R: 볼 베어링

32: 가이드 부싱

이하에서 본 고안을 바람직한 실시 예의 첨부 도면에 의해 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 고안의 정면도이고, 도 4는 본 고안의 측 단면도이다.

지지대(100) 상부에 용접된 하판(20)과;

전 후 양측의 4개 스트레이트 샤프트(30)에 의해 결합되는 상판(40);

상기 상판(40)에 고정 설치된 베어링 하우징(50)에 관통 되어 일단에 모터구동 풀리(61)와 클러치 브레이크(62)를 구비하고 타단에는 소재 이송 구동 풀리 (63)를 갖는 크랭크 샤프트(60);

상기 크랭크 샤프트(60)에 베어링 결합되어 상기 상판(40)으로 관통된 하부에 커넥팅 조인트(71)에 의해 슬라이더(72)와 결합되는 커넥팅 로드(70); 및

상기 슬라이더(72)에는 상기 스트레이트 샤프트(30)에 결합된 슬라이드 파이프(31)에 관통되어 볼 베어링(32R)이 개재된 가이드 부싱(32)이 고정되어 커넥팅 로드(70)의 승강에 따라 슬라이더(72)가 승강 안내 되게 구성 된 것을 특징으로 한다. 여기서 커넥팅 조인트(71)와 커넥팅 로드(70) 단은 도 4에서와 같이 핀 결합되어 베어링 결합된다.

상기에서 슬라이더(72)는 도 5의 그 평면도에서와 같이 중앙 몸체(72B)의 사방 모서리부로 연장된 암(72A)을 갖는 구조로 구성된다.

도면 중 미설명 부호 31A는 슬라이드 작동구간이 아닌 부분에 끼워지는 파이프이고, B는 상하판에 스트레이트 샤프트를 고정하기 위한 체결부재이고, 80은 구동모터이며, 90은 기계 장치를 커버하는 커버체이다. 도 4에 도시된 화살표는 주지의 윤활유 공급 장치에 의해 윤활유를 주유함을 표시하는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하기로 한다.

본 고안은 구동모터(80)에 의하여 모터 구동 풀리(61)가 일 방향으로 회동하면, 상판(40) 상에 고정된 베어링 하우징(50)에 축설된 크랭크샤프트(60)가 회전하게 되며, 이때 상기 크랭크샤프트(60) 중앙에 형성된 편심부(60A)는 그 중심선(b)이 상기 크랭크샤프트(60)의 중심선(a)을 기준으로 하여 일정거리 편심되도록 형성되어 있어, 상기 크랭크샤프트(60)의 회전에 따라 상기 편심부(60A)는 커넥팅로드 (70)를 일정높이로 반복하여 승강시켜 주게 된다.

따라서, 고속으로 회전하는 크랭크샤프트(60)의 회전을 통해 커넥팅로드(70)에 커넥팅조인트(71)에 의해 장착된 슬라이더(72)가 승하강하면서 하부를 통해 각종 제품의 프레스작업을 수행하게 되는 것으로 상기 슬라이더(72)가 프레스의 근간을 지탱하는 스트레이트 샤프트(30)를 이용하여 안내 가이드 되게 함으로써 프레스 전반의 기계 요소 부품이 축소되는 효과를 가져 올 수가 있어서, 제품의 조립 공차를 줄일 수가 있다. 이는 금형 다이 세트의 바닥판과 슬라이드판 그리고 포스트 볼 부시에 의한 다이 세트 구조에 크랭크 작동부를 올려놓은 것과 같은 간단한 구조로써 고속 프레스의 높은 속도를 얻는데 있어서, 그 목적 달성을 이룰 수가 있는 것이다. 또한 기둥이 파이프로 되어 있어 원통 연마에 의한 가공이 쉽고 수직도 및 유격 공차를 최소화시킬 수 있는 장점이 있으며 수리시 분해가 용이하고, 볼리테이너(32b), 가이드 부싱(32), 슬라이드 파이프(31)만 교환하면 언제든지 새 기계와 다름없는 상태로 할 수 있는 것으로, 기계의 노후가 극히 적은 상태로 유지 관리하기가 용이한 이점이 있다.

또한 크랭크 및 모든 힘의 전달이 커넥팅로드(70)의 크랭크 샤프트(60)부와 커넥팅 조인트(71)부가 롤러 베어링에 의해 구동되고 전달되게 함으로써 고속 작동이 원활하고 크랭크샤프트(60)의 비틀림과 베어링의 피로 강도만 계산해서 설계하면되는 것으로 그 설계 및 제작이 용이한 장점이 있다.

또한 스트레이트 샤프트(30)에 의해 지지 및 슬라이드 가이드 기능을 함께함에 따라 별도의 수평 스페이서(라이너)를 설치하지 않고도 정밀한 상하 수평 도를 얻을 수 있으며, 이로 인한 금형 부품의 마모율 저하와 높은 양질의 프레스 소성 제품을 생산 할 수 있고, 기계 제작시 기계부품 요소의 감소로 기계 전체의 높이를 낮게 설계 할 수가 있어서 기계의 안정성을 확보하기가 좋고, 단순하고 심플하면서도 고속 프레스 본연의 고속도와 정밀 가공성 모두를 갖추어 기계의 실용성 면에서도 기존 고속 프레스를 월등이 능가하는 효과를 가지는 것이다.

이상과 같이 구성되고 작용되는 본 고안은 적은 부픔 수에 따른 조립 공차의 적음과, 이는 금형 다이 세트에 크랭크를 올려놓은 것과 같은 간단한 구조로써 고속 프레스의 목적 달성을 이룰 수가 있으며, 기둥이 파이프로 되어 있어 가공이 쉽고 수직도 및 유격 공차를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 크랭크 및 모든 힘의 전달부가 베어링에 의해 구동되고 전달되게 함으로써 샤프트의 비틀림과 베어링의 피로 강도만 계산해서 설계하면 되는 것으로 그 설계 및 제작이 용이한 효과가 있다. 또한 스트레이트 샤프트에 의해 지지 및 가이드 기능을 함께 함에 따라 기계 전체의 높이를 낮게 설계 할 수가 있어서 기계의 안정성을 확보하기가 좋다.

Claims (2)

1. 지지대(100) 상부에 용접된 하판(20)과;

   전 후 양측의 4개 스트레이트 샤프트(30)에 의해 결합되는 상판(40);

   상기 상판(40)에 고정 설치된 베어링 하우징(50)에 관통되어 일단에 모터 구동 풀리(61)와 클러치 브레이크(62)를 구비하고 타단에는 소재 이송 구동 풀리(63)를 갖는 크랭크샤프트(60);

   상기 크랭크샤프트(60)에 베어링 결합되어 상기 상판(40)으로 관통된 하부에 커넥팅 조인트(71)에 의해 슬라이더(72)와 결합되는 커넥팅 로드(70); 및

   상기 슬라이더(72)에는 상기 스트레이트 샤프트(30)에 결합된 슬라이드 파이프(31)에 관통되어 볼 베어링(32R)이 개재된 가이드 부싱(32)이 고정되어 커넥팅 로드(70)의 승강에 따라 슬라이더(72)가 승강 안내 되게 구성 된 것을 특징으로 한 크랭크형 고속 프레스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이더(72)는 중앙 몸체(72B)의 사방 모서리 부로 연장된 암(72A)을 갖는 구조로 구성된 것을 특징으로 한 크랭크형 고속 프레스.