KR20100101741A

KR20100101741A - 파이프 고정용 메카니칼 척

Info

Publication number: KR20100101741A
Application number: KR1020090020072A
Authority: KR
Inventors: 박호식
Original assignee: 주식회사 가온테크
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2009-03-10
Publication date: 2010-09-20
Also published as: KR101032330B1

Abstract

본 발명은 일정한 직경과 길이를 갖는 파이프(금속파이프, 비금속파이프 또는 지관 등)를 회전시킬 때, 기계적인 요소에 의해 자동 클램핑 고정되면서 회전구동이 이루어지고, 회전구동이 완료되면 자동으로 클램핑 잠금 또는 해제(풀림)될 수 있도록 하는 파이프 고정용 메카니칼(mechanical) 척(chuck)에 관한 것이다.

즉, 일측에 기계장치에 설치된 구동모터와 축 연결된 육각형 회전캠을 구성시키고, 상기 육각형 회전캠의 3방향 외 측에는 캠의 회전에 따라 후방으로 밀려나는 유동죠를 각각 3등분으로 각각 분리 설치한 것과; 상기 각각의 유동죠 내측에는 단면상 일부는 삽입되고 다른 일부는 돌출된 미끄럼롤러핀을 구성시킨 것과; 상기 3등분으로 각각 분리 구성되는 3개의 유동죠들 각각의 양 측면에는 3개 방향 각각 벌어진 후 다시 원위치 복귀를 위한 조임력 부여를 위해 스프링 안착홈이 형성되고, 상기 양측의 스프링 안착홈에는 육각 캠의 중심을 향한 탄력 조임력이 발휘될 수 있는 링 형 스프링을 삽입 구성시켜서 된 것이다.

회전캠, 타격각, 미끄럼면, 가이드홈, 안착홈, 이탈방지부

Description

파이프 고정용 메카니칼 척{The mechanical chuck for pipe fixing.}

통상 각종 필름이나 섬유원단, 지류 원단, 실 및 기타 얇고 유연한 제품을 용이하게 감기 위해 파이프의 양측에 대칭되는 2개의 척(chuck)을 물려 사용되는 설비가 많이 사용된다.

이에 사용되는 통상의 파이프 고정용 메카니칼 척은 원통형 파이프의 양측 내경에 각각 끼워진 상태에서 기계설비에 장착된 구동모터의 회전동력에 따라 회전될 때, 그 구동축과 연결된 캠의 회전에 3등분 된 죠(jaw)의 방사형 확대 벌어짐 작용에 의해 파이프의 내경을 강압 클램핑 잠금 하여 파이프의 용이한 회전구동이 가능케 하는 반면, 회전이 완료되면 상기 강압 클램핑된 척의 방사형 죠들이 자동 으로 수축되면서 풀려 파이프의 용이한 탈락이 가능토록 하는 것이다.

그런데 종래의 파이프 고정용 메카니칼 척은 구조가 매우 복잡하고, 고장이 잦아 제작 및 수리에 따른 비용부담이 매우 컸던 문제점이 있을 뿐만 아니라 불필요한 고가의 구성부품들 난잡하게 장착되어 있는 등 낭비의 요소가 크고, 그 결합구조 또한 매우 불합리한 품간 유기적 결합관계를 가짐에 따라 조작 및 동작의 원활성을 기대하기 어려웠으며,

특히, 파이프 내경에 대한 자동 클램핑 잠금 또는 풀림 동작시 그 클램핑 동작의 품질이 크게 떨어져 회전 대상체인 파이프에 걸려있는 하중이 클 경우(파이프에 많은 량의 제품이 감겨있어 파이프에 상당한 하중이 걸려있는 경우) 회전 중 슬립현상(헛돌아가는 현상)이 발생하여 작업에 큰 지장을 초래하는 문제점이 있어 왔다.

이러한 문제점은 파이프 회전을 통한 제품생산에 상당한 차질을 가져올 뿐 아니라 파이프에 감겨지는 제품의 품질저하 또는 불량발생의 최대 원인이 되어 왔음에 따라 이에 대한 개선이 시급하다.

이에 본 발명에서는 상기한 문제점을 일소하기 위해 창안한 것으로서, 특히 작은 회전력에 의해서도 파이프 내경에 가해지는 자동 메카니칼 가압력이 보다 강하면서 확실한 회전 중 가압 클램핑 작용이 이루어져 기존과 같은 슬립현상이나 미끄럼현상 등과 같은 결함을 원천방지되면서도, 그 구성은 극히 간단하여 보다 적은 공정과 비용으로 제작 가능한 새로운 파이프 고정용 메카니칼 척을 제공하는 것에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 일측에 기계장치에 설치된 구동모터와 축 연결된 육각형 회전캠을 구성시키고, 상기 육각형 회전캠의 3방향 외 측에는 캠의 회전에 따라 후방으로 밀려나는 유동죠를 각각 3등분으로 각각 분리 설치한 것과; 상기 각각의 유동죠 내측에는 단면상 일부는 삽입되고 다른 일부는 돌출된 미끄럼롤러핀을 구성시킨 것과; 상기 3등분으로 각각 분리 구성되는 3개의 유동죠들 각각의 양 측면에는 3개 방향 각각 벌어진 후 다시 원위치 복귀를 위한 조임력 부여를 위해 스프링 안착홈이 형성되고, 상기 양측의 스프링 안착홈에는 육각캠의 중심을 향한 탄력 조임력이 발휘될 수 있는 링형 스프링을 삽입 구성시켜서 된 것이다.

이와 같은 본 발명의 파이프 고정용 메카니칼 척은 육각형 회전캠의 회전에 따라 방사형으로 각각 벌어지면서 파이프의 내경을 클램핑할 때, 회전캠의 육각 구조의 양호한 타격각에 의해 더욱 확실한 유동죠의 자동 밀림작용(벌어짐 작용)을 기대할 수 있고, 따라서 파이프를 잡아(클램핑) 회전하는 과정에서 발생될 수 있는 슬립현상 등을 완벽히 방지 가능하고, 특히 간단한 구조이면서 원활하고 효율적인 작동구성이 있기 때문에 적은 비용으로 제작 및 구입설치가 가능할 뿐만 아니라 현격한 고장율 저하는 물론 성능향상에도 크게 기여할 수 있는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.

본 발명의 파이프 고정용 메카니칼 척은 첨부된 각 도면에 의거보다 상세히 설명하면,

먼저, 도 1에서 도시된 바와 같이 일측에는 기계장치에 설치된 구동모터와 축 연결된 상태에서 일정한 회전력이 인가되면 근접된 다른 부재에 상당한 파워의 타격이 가해질 수 있게, 일측은 동력 연결부(110)가 구비되고, 다른 일측은 6개의 타격각(121)과 6개의 미끄럼면(122)을 가진 육각형 회전캠(100)을 구성시킨 것과;

상기 육각형 회전캠의 3방향 외 측에는 상기 육각형 회전캠의 회전운동시 상기 6각형의 특성에 따라 발휘되는 타격력에 의해 주어진 각 3방향으로 밀려나면서 파이프의 내경을 강하게 클램핑할 수 있도록 하는 유동죠(130)를 각각 3등분 분리 설치한 것과;

상기 3등분으로 각각 분리 구성되는 각각의 유동죠(130) 내측에는 상기 육각형 회전캡(100)에 형성된 1개의 타격각(121) 및 2개의 미끄럼면(122)과 접하는 죠측 접촉면(131)이 형성되고, 상기 죠측 접촉면(131)에는 단면상으로 볼 때 일부는 삽입되고 다른 일부는 외부로 돌출된 2개의 미끄럼롤러핀(132)을 각각 구성시킨 것과;

상기 3등분으로 각각 분리 구성되는 3개의 유동죠(130)들 각각의 양 측면에는 3개 방향으로 각각 벌어진 다음 작업종료시 자동으로 원위치 복귀될 수 있는 탄성 조임력 부여를 위한 스프링 안착홈(133)과 링형 스프링(134)을 삽설시킨 것을 그 특징적 요지로 한다.

그리고 상기 3등분으로 각각 분리 구성되는 3개의 유동죠(130)들은 서로 조립되었을 때 그 전체적인 외곽형태가 일정한 크기의 원호를 이룸에 따라 파이프(P)에 대한 용이한 삽입 대응이 가능하게 된다.

또한, 상기 유동조(130)의 각 외 측에는 파이프(P) 내경을 가압 밀착될 때, 회전되는 과정에서 슬립(미끄러짐 현상)을 방지하면서 완충 적 가압력이 인가될 수 있도록 우레탄 소재 등으로 된 탄력외피(135)를 추가로 더 형성시킬 수 있다.

그런데 상기 탄력외피(135)는 유동죠(130)와 별도의 제조 및 가공 후 부착해 야 할 뿐 아니라 장시간 사용할 경우 탈락의 우려도 있고, 특히 그 탄력외피(135)가 차지하는 두께만큼 유동죠(130)의 금속부분이 좁아짐으로 견뢰성이 떨어질 수 있기 때문에,

상황에 따라서는 위 같이 탄력외피(135)를 구성하지 아니하고, 상기 유동조(130)의 외 측 표면에 슬립방지수단(미세한 돌기나 요철 또는 거친 너링 등, 미도시)을 형성시켜 원하는 슬립방지기능을 획득할 수도 있는 것이다.

또, 상기 육각형 회전캡(100)의 후측과 전측에는 일정한 두께의 원형 받침판(140)과 원형 덮개판(150)을 결합 구성시켜, 그 사이에 구비되는 유동죠(130)들에 대한 전, 후 이탈을 방지하는 한편,

상기 원형 받침판(140)의 후방 내측에는 면과 면이 밀착될 때, 그 사이에서 원활한 미끄럼작용하는 평면 베어링(141)을 착설시키는 동시에, 상기 평면 베어링(141)이 삽입된 원형 받침판(140) 뒷쪽에는 스톱판(142)과 멈춤링(143)이 각각 조립된다.

또, 상기 각각의 유동죠(130)에는 하나 이상의 가이드핀(160)을 구비하고, 상기 가이드핀(160)과 대응하는 원형받침판(140)에는 상기 가이드핀(160)의 끝단 일부가 삽입된 상태에서 상기 유동죠(130)들의 각 방향 유동방향에 맞는 각도와 길이로 천공된 장원형 가이드홈(161)을 형성시켜 상기 유동죠(130)들이 이동할 때 원활한 안내를 담당할 수 있도록 한다.

그러나 이 부분 또한 유동죠(130)에 별도의 가이드핀(160)을 추가하는 위와 같은 구성과는 달리, 상기 유동죠(130)에 필연적으로 구성되는 미끄럼롤러핀(132)의 길이를 좀더 길게 연장해 그 끝단부에 가이드핀부(132a)가 더 형성되도록 한 다음 이와 대응하는 원형받침판(140)에는 상기 가이드핀(132)에 추가 연장된 가이드핀부(132a)이 삽입된 상태에서 상기 유동죠(130)들의 방사형 유동방향에 맞는 각도와 길이로 유동 될 수 있도록 장원형 가이드홈(132b)을 천공시킨 구조를 채택할 수도 있는 것이다.

또, 상기 육각 회전캠(100)의 형태는 도 2와 도 3에서 도시된 바와 같이 6개의 타격각(121)과 6개의 미끄럼면(122)을 가진 육각형으로 구성하되, 상기 미끄럼롤러핀(132)의 굵기나 상기 유동죠의 내측 형태 등에 따라 6개의 타격각(121)과 6개의 미끄럼면(122)이 모두 같은 정육각형으로 구성할 수도 있고, 또는 6개의 타격각(121)과 6개의 미끄럼면(122) 중 일부는 같고 다른 일부는 다른 비정육각형으로 구성할 수도 있음은 물론이다.

또, 상기 육각형 회전캠(100)에 구비하는 6개의 타격각(121) 중 상기 유동죠(130)와 접하지 않는 3개의 타격각(121)에는 회전캠의 회전동작시 6개의 미끄럼면(122)과 각각 접촉상태인 미끄럼롤러핀이 미끄럼면(122)을 따라 미끄럼 이동할 때, 정도 이상으로 벗어나는 것을 어느 정도 제한할 수 있게 볼록한 이탈방지 부(170)를 추가로 더 형성함이 바람직하다.

그리고 상기 육각형 회전캠(100)의 회전작동에 따라 3등분 된 유동죠(130)들의 양측에 끼워지는 링형 스프링(134)은 가는 굵기의 스프링강선을 코일형으로 감아 링과 같은 형태로 연결시켜 만든 것으로서, 이는 상기 3등분 구성되는 유동죠(130)들이 육각형 회전캠(100)의 중심을 향해 항시 일정한 탄력 조임력이 발휘될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 상태 예시도

도 2는 본 발명의 전해 분해 조립 예시도

도 3은 본 발명의 결합한 상태를 나타낸 결합 예시도

도 4는 본 발명의 회전캠의 바람직한 결합상태 예시도

도 5는 본 발명의 탄력외피의 부분 확대도

도 6은 본 발명의 파이프 내경에 결합한 상태를 나타낸 예시도

도 7은 본 발명의 파이프 내경에 결합되어 작동실시에 따른 작동 상태도

도 8은 본 발명의 또 다른 응용 결합된 상태를 나타낸 예시도

도 9는 본 발명의 또 다른 응용 결합된 상태의 작동실시 상태를 나타낸 예시도

※도면의 중요 부분에 대한 부호 설명※

P: 파이프 100: 회전캠

110: 연결부 121: 타격각

122: 미끄럼면 130: 유동죠

131: 접촉면 132: 미끄럼롤러핀

132a: 가이드핀부 132b: 가이드홈

133: 안착홈 134: 스프링

135: 탄력외피 140: 받침판

141: 베어링 142: 스톱판

143: 멈춤링 150: 덮개판

160: 가이드핀 161: 가이드홈

170: 이탈방지부

Claims

일측에는 기계장치에 설치된 구동모터와 축 연결된 상태에서 일정한 회전력이 인가되면 근접된 다른 부재에 상당한 파워의 타격이 가해질 수 있게, 일측은 동력 연결부(110)가 구비되고, 다른 일측은 6개의 타격각(121)과 6개의 미끄럼면(122)을 가진 육각형 회전캠(100)을 구성시킨 것과;

상기 육각형 회전캠(100)의 3방향 외 측에는 상기 육각형 회전캠(100)의 회전 운동시 상기 6각형의 특성에 따라 발휘되는 타격력에 의해 각 3방향으로 밀려나면서 파이프(P)의 내경을 강하게 클램핑할 수 있는 3개의 유동죠(130)를 각각 3등분 분리설치한 것과;

상기 3등분으로 각각 분리 구성되는 각각의 유동죠(130) 내측에는 상기 육각형 회전캡(100)에 형성된 1개의 타격각(121) 및 2개의 미끄럼면(122)과 접하는 죠측 접촉면(131)이 형성되고, 상기 죠측 접촉면(131) 각각에는 단면상으로 뽈때 일부는 삽입되고 다른 일부는 돌출된 2개의 미끄럼롤러핀(132)을 각각 구성시킨 것과;

상기 3등분으로 각각 분리 구성되는 3개의 유동죠(130)들 각각의 양측면에는 3개 방향으로 각각 벌어진 다음 작업종료시 자동으로 원위치 복귀될 수 있는 탄성 조임력 부여를 위한 스프링 안착홈(133)과 링형 스프링(134)을 삽설시킨 것을 특징으로 한 파이프 고정용 메카니칼 척.
제 1항에 있어서,

상기 유동조(130)의 각 외측에는 파이프(P) 내경을 가압 밀착될 때, 회전되는 과정에서 슬립(미끄러짐 현상)을 방지하면서 완충적 가압력이 인가될 수 있도록 우레탄 소재 등으로 된 탄력외피(135)를 추가로 더 형성시키거나,

또는 상기 유동조(130)의 외측 표면에 슬립방지수단(미세한 돌기나 요철 또는 거칠은 너링 등, 137)을 형성시켜서 된 것을 특징으로 한 파이프 고정용 메카니칼 척.
제 1항에 있어서,

또, 상기 육각형 회전캡(100)의 후측과 전측에는 일정한 두께의 원형 받침판(140)과 원형 덮개판(150)을 결합 구성시켜, 그 사이에 구비되는 유동죠(130)들에 대한 전, 후 이탈을 방지하는 한편,

상기 원형 받침판(140)의 후방 내측에는 면과 면이 밀착될 때, 그 사이에서 원활한 미끄럼작용하는 평면 베어링(141)을 착설시키는 동시에, 상기 평면 베어링(141)이 삽입된 원형 받침판(140) 뒷쪽에는 스톱판(142)과 멈춤링(143)을 조립 구성시켜서 된 것을 특징으로 한 파이프 고정용 메카니칼 척.
제 1항에 있어서,

상기 각각의 유동죠(130)에는 하나 이상의 가이드 핀(160)을 구비하고, 상기 가이드핀(160)과 대응하는 원형받침판(140)에는 상기 가이드핀(160)의 끝단 일부가 삽입된 상태에서 상기 유동죠(130)들의 각방향 유동방향에 맞는 각도와 길이로 천공된 장원형 가이드홈(161)을 형성시킨 것과;

상기 유동죠(130)에 필연적으로 구성되는 미끄럼롤러핀(132)의 끝단부에 연장된 가이드핀부(132a)를 추가 형성시킨 다음 이와 대응하는 원형받침판(140)에는 가이드 안내용 장원형 가이드홈(132b)을 천공시킨 것;

중 선택된 하나로의 구성으로 적용한 것을 특징으로 한 한 파이프 고정용 메카니칼 척.
제 1항에 있어서,

상기 육각 회전캠(100)은 6개의 타격각(121)과 6개의 미끄럼면(122)을 가진 육각형으로 구성하되,

상기 미끄럼롤러핀(132)의 굵기나 상기 유동죠의 내측 형태 등에 따라 6개의 타격각(121)과 6개의 미끄럼면(122)이 모두 같은 정육각형이거나,

또는 6개의 타격각(121)과 6개의 미끄럼면(122) 중 일부는 같고 다른 일부는 다른 비정육각형으로 구성되는 것을 특징으로 한 한 파이프 고정용 메카니칼 척.
제 1항에 있어서,

상기 육각형 회전캠(100)에 구비하는 6개의 타격각(121) 중 상기 유동죠(130)와 접하지 않는 3개의 타격각(121)에는 미끄럼롤러핀(132)이 정도 이상으로 벗어나지 못하게 제한하는 볼록한 이탈방지부(170)를 추가로 더 형성한 것을 특징으로 한 한 파이프 고정용 메카니칼 척.