KR20110003513A - 파이프 벤딩머신 다이에 있어서 분리된 접근 및 클램핑 단계를 갖는 이동가능한 죠오장치를 구비한 바이스 - Google Patents

Abstract

벤딩머신 다이에 있어서 분리된 접근 및 클램핑 단계를 갖는 이동가능한 죠오장치를 구비한 바이스로서, 바이스(4)가, 고정된 죠오 부분(7)과, 2개의 나란한 지지벽(8, 9)을 갖는 몸체(6)를 구비한 이동가능한 죠오장치(10)를 갖고, 지지벽들 중에서 한 개의 외측에 이동가능한 죠오의 작동기구(20)가 장착되고, 지지벽들의 상부 모서리들(31, 32)이, 이동가능한 죠오(11)에 스윙 장착되는 한 개의 유압 실린더(28)로부터 횡방향으로 돌출하는 대향하는 스핀들들(29, 30)에 대해 캠으로서 동작한다. 상부 모서리들(31, 32)이 돌출한 스핀들들(29, 30)을 수납하도록 설계된 2개의 개별적인 노치들(33, 34)을 가짐으로써, 유압 실린더(28)의 로드(27)의 신장에 의해, 개별적인 노치들(33, 34) 내부에 돌출하는 스핀들들(29, 30)이 제 위치에 잠겨, 이동가능한 죠오(11)를 폐쇄 위치에 유지한다.

Description

파이프 벤딩머신 다이에 있어서 분리된 접근 및 클램핑 단계를 갖는 이동가능한 죠오장치를 구비한 바이스{VISE PROVIDED WITH A MOVABLE JAW DEVICE HAVING SEPARATED APPROACHING AND CLAMPING STEPS IN A PIPE BENDING MACHINE DIE}

본 발명은, 파이프 벤딩 머신 다이에 있어서 분리된 접근 및 클램핑 단계를 갖는 이동가능한 죠오장치를 구비한 바이스에 관한 것이다.

본 출원인은 2008년 3월 26일자 허여된 유럽특허 EP 1 623 772의 권리자로서, 이 특허에는 벤딩머신 다이 위에서 굴곡시키려고 하는 길다란 가공품을 클램핑하는 바이스가 개시되어 있다. 이 바이스는 선회 단부를 중심으로 회전가능한 죠오(jaw)를 구비하여, 죠오가 다이의 외주 홈에 접근가능하고 외주 홈에서 분리가능하여 길다란 가공품을 반대측 부분에서 둘러싼다. 이 이동가능한 죠오는, 제 1 유압 실린더의 실린더 로드에 연결되는 랙(rack)과 상기 이동가능한 죠오에 고정핀으로 고정되고 랙과 맞물리는 피니온을 구비한 제 1 유압 실린더를 포함하는 작동기구에 의해 회전한다. 회전가능한 죠오가 굴곡시키고자 하는 길다란 가공품에 일단 접근하면, 제 2 유압 실린더에 의해 작동되는 유지장치가 죠오 선회 단부에 대향하는 죠오 유지 단부를 파지(grip)하여, 굴곡시키려고 하는 길다란 가공품을 폐쇄 위치에 클램프할 수 있다.

전술한 유럽 특허에서는, 2개의 분리된 단계, 즉 파이프 벤딩머신에서 굴곡시키려고 하는 길다란 가공품에 접근하는 단계와, 이 길다란 가공품의 클램핑 단계가 존재한다. 이와 같은 구성은, 벤딩작업시에 길다란 가공품이 높은 신뢰성으로 유지될 수 있도록 한다. 그러나, 작동기구가 다이측에 고정되고 유지장치가 이와 반대측의 다이측에 고정될 때, 특히 하부 다이측에 놓이는 부위에서는 바이스를 다루기 어렵다. 이와 같은 구성은 설계 선택을 행하는 것을 방해하고, 일반적으로 파이프 벤딩머신의 크기가 증가한다.

본 발명의 목적은, 전술한 문제점을 해소하는 것이다.

특히, 본 발명의 주된 목적은, 굴곡시키려고 하는 가공품의 파지장치를 갖는 다이를 제작할 수 있도록 하는 것으로, 다이의 양측에, 굴곡시키려고 하는 가공품의 파지장치의 부품들을 필요로 하지 않으면서, 2개의 분리된 접근 및 클램핑 단계를 갖는 죠오로 작동되는 파지장치를 갖는 다이를 제작할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 목적은, 벤딩머신 다이에 있어서 분리된 접근 및 클램핑 단계를 갖는 이동가능한 죠오장치를 구비한 바이스로서, 상기 이동가능한 죠오장치가 상기 다이에 고정되고 2개의 나란한 지지벽을 갖는 몸체를 구비하고, 상기 지지벽들 중에서 한 개의 외측에 상기 이동가능한 죠오의 작동기구가 장착되고, 상기 지지벽들의 상부 모서리들이, 상기 이동가능한 죠오의 전방 파지 단부의 반대측의 후방 단부 내에서 가로질러 선회하는 소형 샤프트와 제 2 유압 실린더의 실린더 로드의 연결에 의해 스윙(swing) 장착되는 상기 제 2 유압 실린더로부터 포이(砲耳: trunnion) 형상으로 횡방향으로 돌출하는 대향하는 스핀들들에 대해 캠(cam)으로서 동작하고, 상기 지지벽들의 상부 모서리들이 상기 제 2 유압 실린더의 돌출한 스핀들들을 수납하도록 설계된 2개의 개별적인 노치(notch)들을 가짐으로써, 상기 제 2 유압 실린더의 상기 로드의 신장에 의해, 상기 개별적인 노치들 내부에 상기 돌출하는 스핀들들이 제 위치에 잠겨, 상기 이동가능한 죠오를 폐쇄 위치에 유지하도록 구성된, 바이스를 제공하는 본 발명에 의해 달성된다.

본 발명을 다음의 첨부도면과 관련하여 주어지는 바람직한 실시예를 참조하여 설명한다:
도 1은 본 발명에 따른 길다란 가공품을 클램핑하는 바이스를 각각 구비한 한쌍의 다이를 갖는 이중 헤드 벤딩머신의 부분 사시도이다.
도 2는 개방 위치에 있는 도 1의 바이스를 확대 사시도로 나타낸 것이다.
도 3은 작동기구 측에서의 도 2의 바이스에 대한 측면도이다.
도 4는 작동기구를 갖는 측과 반대측에서의 도 2의 바이스의 측면도이다.
도 5는 폐쇄 위치에 있는 도 1의 바이스를 확대 사시도로 나타낸 것이다.
도 6은 작동기구를 갖는 측에서의 도 5의 바이스에 대한 측면도이다.
도 7은 작동기구를 갖는 측과 반대측에서의 도 5의 바이스의 측면도이다.
도 8은 클랭핑 위치에 있는, 작동기구를 갖는 측에서의 본 발명에 따른 바이스를 부분 절개 측면도이다.

첨부도면을 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 길다란 가공품을 클램핑하는 바이스를 각각 구비한 한쌍의 다이를 갖는 이중 헤드 벤딩머신의 부분 사시도이다.

도 1에 있어서, 벤딩머신의 바닥부를 1로 표시하고, 박스 형태의 구조물을 2로 표시하였는데, 이 박스 형태의 구조물은 보 출원인의 이전 특허출원에 개시되어 있다. 굴곡시키고자 하는 파이프를 T로 표시하였으며, 이 파이프의 부분 3은 이중 헤드 벤딩머신의 제 1 헤드에 있어서 참조번호 51로 총괄적으로 표시한 다이에 장착되는 바이스(41)에 의해 둘러싸인다. 이동가능한 죠오가 파이프 T에 접근한 후이고 이 파이프를 클램핑하기 전의 제 1 헤드 바이스(41)를 도시하였다.

벤딩작업 순간에 맞물리지 않은 상태의 제 2 헤드의 바이스와 다이를 각각 42 및 52로 표시하였다.

본 발명을 이해하는데 소용이 없는 벤딩머신의 다른 부품과 관련된 다른 참조번호를 도 1에서는 표시하지 안는다. 본 발명은 참조번호 4로 총괄적으로 표시한 바이스에 한정되는데, 이것을 도 2 내지 도 8을 참조하는 실시예에 의해 이하에서 상세히 설명하며, 이때 다양한 작동 위치에서 바이스를 사시도(도 2 및 도 5)와 측면도(도 3, 도 4, 도 6, 도 7 및 도 8)로 나타내었다.

먼저, 개방 위치에서의 바이스를 나타낸 도 2 내지 도 4를 참조한다.

바이스는 아래쪽으로 돌출하는 고정된 죠오 부분(7)을 갖는 몸체(6)를 갖는다. 종래에는, 다이의 외주의 반원주형(half-cylindrical) 오목 홈에 인접하여 배치되는 고정된 죠오 부분(7)이 다이와 일체로 되는 삽입물(insert)로서의 역할을 한다. 도 3에서는, 다이의 대응하는 중공형 부분에 맞물리도록 설계된 길다란 돌출부를 참조번호 45로 표시하였다. 반원주형의 중공형 부분(44)이 고정된 죠오 부분에 삽입되어, 벤딩하려는 길다란 가공품 T의 크기에 맞추어 고정된 죠오를 조정한다.

본 발명에 따르면, 도 1에 도시된 것과 같은 다이의 상단에 놓이는 바이스(4)의 몸체(6)가, 대체로 평행하여 이동가능한 죠오(11)를 갖는 이동가능한 죠오장치(10)와 맞물리는 2개의 지지벽들(8, 9)을 갖고 위로 돌출된다. 이동가능한 죠오(11)는, 고정된 죠오 부분(7) 위의 위치에서 바이스(4)의 몸체(6)에 가로질러 배치되는 피벗(12)에 연결되어 회전가능하게 장착된다. 피벗(12)은, 도 3에 도시된 것과 같이, 피니언(14)에 키(13)를 사용하여 고정핀으로 고정되며, 이때 도 2에서 덮개 워셔는 표시하지 않았다. 피니언(14)은 랙 부재(15)와 맞물린다. 랙 부재(15)는, 벽 8로부터 돌출되는 각기둥 형상의 가이드(17) 내부에서 활주하도록 하는 형상을 갖는 슬라이더(16)에 횡방향으로 고정된다. 슬라이더(16)는, 벽 8에 횡방향으로 고정된 제 1 유압 실린더(19)의 로드(18)의 자유단에 부착된다. 피니언(14), 랙 부재(15), 슬라이더(16), 가이드(17) 및 로드(18)를 갖는 유압 실린더(19)는 함께 참조번호 20으로 총괄적으로 나타낸 작동기구를 구성한다. 명확을 기하기 위해, 도면에는 유압회로와 전기회로를 도시하지 않았다.

작동기구(20)에서, 제 1 유압 실린더(19)의 로드(18)는, 지지벽 8의 외측에 연결되는 각기둥 형상의 가이드(17) 내부의 실린더 축을 따라 활주가능한 슬라이더(16)를 갖고, 슬라이더(16)에 횡방향으로 고정되는 랙 부재(15)는 이 유압 실린더(19)의 축에 평행한 경로를 갖는다.

작동기구(20)는 이동가능한 죠오 장치(10)를 회전시켜, 이동가능한 죠오(11)를 고정된 죠오 부분(7) 가까이 가게 하고 이것들을 서로 분리시키는 역할을 한다. 이때, 이와 달리, 예를 들면, 전기 모터 등을 갖는 웜 스크류와 같은 다른 작동기구가 사용될 수도 있다는 것은 자명하다.

부분적으로 타원형 외형(21)을 구비한 이동가능한 죠오(11)는, 폐쇄 위치에서, 고정된 죠오 부분(7)의 반원주형 오목 형상과 맞물리는 동일한 형상으로 이루어진 오목형 반원주형 형상을 갖는 전방 파지 단부(22)를 갖는다. 고정된 죠오 부분(7) 위의 중공형 부분과 마찬가지로, 전방 파지 단부(22)에는 반원주형 중공형 부분(43)이 삽입된다. 이동가능한 죠오는 볼록하며 중앙에 무게를 줄인 후방 단부(23)를 가져, 2개의 후방측 돌출부(24, 25)를 얻는다(도 5). 이들 후방측 돌출부들(24, 25) 내부에, 관통공이 가로질러 형성되고, 이 관통공 내부에 소형의 샤프트(26)(도 8에 가장 잘 도시되어 있다)가 회전가능하게 수납된다. 소형 샤프트(26)는 제 2 유압 실린더(28)의 로드(27)와 T-연결부를 갖는다. 바람직하게는 2개의 정렬된 스핀들(29, 30)은, 제 2 유압 실린더(28)로부터 가로질러 돌출하고, 캠으로서의 역할을 하는 각각의 지지벽(8, 9)의 상부 모서리(31, 32)에 대해 캠 종동자로서 작용하도록 설계된다. 후방 단부(23)의 후방측 돌출부(24, 25)의 다른 부분들은 스핀들들(29, 30)에 대해 캠으로서 작용하여, 스핀들들(29, 30)의 이동을 더 연속적으로 만든다.

스핀들들(29, 30)은 포이와 유사하며, 지지벽들(8, 9)은 유압 실린더(28)가 그 위에서 활주할 수 있는 장착대를 형성한다. 지지벽들(8, 9)의 상부 모서리들(31, 32)은 앞으로 개방된 2개의 대응하는 노치(33, 34)를 갖는다.

작동기구(20)가 배치되는 면과는 반대측의 면으로부터 바이스(4)를 본 도면인 도 4에 스핀들 30, 상부 모서리 32 및 노치 34가 도시되어 있다. 그러나, 작동기구(20)가 지지벽 9에 배치되는 경우에는, 가이드(17) 및 보스(boss)들(35, 36)도 지지벽 9의 외측에 설치된다.

이하의 설명에서 알 수 있는 것과 같이, 제 2 유압 실린더(28)의 로드(27)와 T-연결되는 소형 샤프트(26)와, 제 2 유압 실린더(28)는, 지지벽들(8, 9)의 상부 모서리(31, 32)와 함께 클램핑 기구를 형성한다.

이하, 폐쇄되지만 클램핑되지 않은 위치에 있는 바이스를 나타낸 도 5 내지 도 7을 참조한다. 이와 같은 위치는, 작동기구(20)가 죠오장치(10)와 함께 이동가능한 죠오(11)를 전방으로 회전시켜, 각각의 삽입물들(43, 44)을 갖는 고정된 죠오 부분(7)과 이동가능한 죠오(11)의 전방 단부가 맞물리는 위치까지 회전시킴으로써, 길다란 가공품의 직경에 맞추어 조정되도록 할 때 이동가능한 죠오(11)가 취하는 위치이다. 이와 같은 위치에서는, 제 2 유압 실린더(28)의 포이 형태의 스핀들들(29, 30)이 각각의 노치들(33, 34)을 지나쳐 가서 스핀들들을 노치들 앞에 있는 지지벽 모서리의 산마루 위에 놓이게 하더라도, 제 2 유압 실린더가 항상 이동가능한 죠오의 후방 단부(23) 근처에 유지된다.

도 2, 도 3, 도 5, 도 6 및 도 8에 도시된 것과 같이, 참조번호 37, 38 및 39로 표시한 근접 센서가 설치되어 랙 부재(15)와 포이 형상의 스핀들들(29, 30)의 위치를 검출한다.

특히, 바이스(4)가 개방 위치에 있을 때, 랙 부재의 전방 단부의 돌출부(40)가 제 1 근접 센서(37)로 조준되고, 바이스(4)가 폐쇄 위치에 있을 때, 근접 센서 38이 조준한다.

이때, 이동가능한 죠오의 작동기구가 벤딩 작업시에 발생하는 스트레스를 견딜 수 없으므로, 이와 같은 단순한 폐쇄 위치에서는 바이스가 굴곡하고자 하는 길다란 가공품을 유지할 수 없다는 것이 명백하다. 이 문제를 해결하기 위해, 제 2 유압 실린더에서 돌출되는 포이 형상의 스핀들들(29, 30)을 수납하도록 설계된 노치들(33, 34)이 존재한다.

바이스의 클램프된 위치를 측면도로 나타낸 도 8을 참조한다. 이와 같은 위치는, 도 5 내지 도 7에 도시된 것과 같이, 이동가능한 죠오(11)의 폐쇄 위치로부터 제 2 유압 실린더(28)의 로드를 신장함으로써 얻어진다. 제 2 유압 실린더(28)가 소형 샤프트(26)와 함께 스윙이 자유롭기 때문에, 제 2 유압 실린더(28)가 그 자신의 무게에 의해 아래쪽으로 변위하여 지지벽들(8, 9)의 각각의 노치들(33, 34) 내부로 떨어진다. 로드(27)를 더 신장시킴으로써, 제 2 유압 실린더(28)가 이동가능한 죠오(11)의 후방 단부에 대해 트러스트(thrust)를 가하여, 벤딩 작업시의 길다란 가공품의 응력, 즉 바이스를 개방시키려는 응력을 완화하는 효과를 갖는다. 이에 따라, 길다란 가공품의 매우 신뢰할 수 있는 클램핑이 달성된다. 지지벽들(8, 9)의 각각의 노치들(33, 4) 내부의 포이 형상의 스핀들들(29, 30)의 위치는 근접 센서 39에 의해 검출되고, 바이스(4)의 개방을 방지하기 위해 이 센서는 재 2 유압 실린더 내부의 유체를 가압하도록 하는 지시를 내린다. 이때, 다른 형태의 검출 시스템이 채용될 수도 있다는 것은 자명하다.

본 발명에 따른 바이스의 본 실시예의 주된 이점의 한가지는, 그것의 크기가 매우 줄어든다는 것이다. 이것은, 특히, 이동가능한 죠오가 최적의 형상을 갖고, 반작용력이 필요할 때 클램핑 기구의 실린더가 영구적인 고정점을 갖는 것이 아니고 노치 내부에의 앵커링(anchoring)만을 갖는다는 사실에 기인한다.

더구나, 바이스가 소수의 부품으로 이루어지므로, 쉽게 조립할 수 있고 값이 저렴하다. 또한, 조작이 신속하다. 죠오의 삽입물로 인해, 넓은 직경 범위를 갖는 길다란 가공품을 벤딩하기 위해 바이스가 용이하게 변형될 수 있다. 더구나, 바이스가 대칭으로 형성되어, 한 방향과 반대 방향 모두에서 벤딩하는 다이에 대해 쉽게 조립될 수 있다. 바이스는 일반적인 스크류 또는 암수 체결에 의해 다이에 장착된다.

전술한 설명에서는, 첨부된 특허청구범위에 정의된 본 발명의 예시적이지만 비한정적인 실시예를 설명하였다.

Claims (5)

1. 벤딩머신 다이에 있어서 분리된 접근 및 클램핑 단계를 갖는 이동가능한 죠오장치를 구비한 바이스로서, 상기 바이스(4)가, 다이와 일체화된 삽입물 형상의 고정된 죠오 부분(7)과, 굴곡시키려고 하는 길다란 가공품(T)에 대해 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 상기 고정된 죠오 부분(7)에 접근 및 분리 가능한 파지 단부(22)가 설치된 이동가능한 죠오장치(10)를 갖고, 상기 이동가능한 죠오장치(10)가, 제 1 유압 실린더의 실린더 로드(18)에 연결된 랙 부재(15)와 체결되는 상기 제 1 유압 실린더(19)와 상기 이동가능한 죠오(11)에 연결되고 상기 랙 부재(15)와 맞물리는 피니언(14)을 포함하는 상기 이동가능한 죠오의 작동기구(20)와, 제 2 유압 실린더(28)를 포함하는 이동가능한 죠오 클램핑 기구를 갖는, 바이스에 있어서,
   상기 이동가능한 죠오장치(10)가 상기 다이에 고정되고 2개의 나란한 지지벽(8, 9)을 갖는 몸체(6)를 구비하고, 상기 지지벽들 중에서 한 개의 외측에 상기 이동가능한 죠오의 상기 작동기구(20)가 장착되고, 상기 지지벽들의 상부 모서리들(31, 32)이, 상기 이동가능한 죠오(11)의 상기 전방 파지 단부(22)의 반대측의 후방 단부(23) 내에서 가로질러 선회하는 소형 샤프트(26)와 상기 제 2 유압 실린더의 실린더 로드(27)의 연결에 의해 스윙 장착되는 상기 제 2 유압 실린더(28)로부터 포이 형상으로 횡방향으로 돌출하는 대향하는 스핀들들(29, 30)에 대해 캠으로서 동작하고, 상기 지지벽들(8, 9)의 상기 상부 모서리들(31, 32)이 상기 제 2 유압 실린더(28)의 상기 돌출한 스핀들들(29, 30)을 수납하도록 설계된 2개의 개별적인 노치들(33, 34)을 가짐으로써, 상기 제 2 유압 실린더(28)의 상기 로드(27)의 신장에 의해, 상기 개별적인 노치들(33, 34) 내부에 상기 돌출하는 스핀들들(29, 30)이 제 위치에 잠겨, 상기 이동가능한 죠오(11)를 상기 폐쇄 위치에 유지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 바이스.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 이동가능한 죠오(11)의 상기 후방 단부(23)는, 상기 제 2 유압 실린더(29)의 상기 대향하는 스핀들(29, 30)에 대해 캠으로서 동작하는 후방측 돌출부들(24, 25)을 갖는 것을 특징으로 하는 바이스.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1 유압 실린더(19)의 상기 로드(18)는, 상기 로드(18)의 자유단에 고정되고, 상기 지지벽(8)의 상기 외측과 일체화되는 각기둥 형상의 가이드(17) 내부의 상기 실린더(19)의 축을 따라 활주가능한 슬라이더(16)를 갖고, 상기 슬라이더(16)에 횡방향으로 고정되는 상기 랙 부재(15)는 상기 실린더(19)의 축에 평행한 경로를 갖는 것을 특징으로 하는 바이스.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 지지벽(8)의 상기 외측에 적어도 한쌍의 근접 센서(37, 38)가 배치되어, 상기 이동가능한 죠오(11)의 개방 위치 및 폐쇄 위치 각각에 대응하는 경로 내부의 상기 랙 부재(15) 위치의 경로를 조준하는 것을 특징으로 하는 바이스.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 지지벽(8)의 상기 외측에 상기 노치(33)에 대해 횡방향으로 근접 센서(39)를 장착하여, 상기 스핀들(29)이 상기 노치(33) 내부에 있을 때, 상기 제 2 유압 실린더(29)의 상기 스핀들(29)을 검출하는 것을 특징으로 하는 바이스.

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