KR20170081258A - 반경 방향 및 축 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템 - Google Patents

반경 방향 및 축 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템 Download PDF

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Abstract

상기의 관점에서, 본 명세서의 실시예는 회전 및 고정 시스템에 적용 가능한 모든 기계 가공 공정, 엔지니어링, 기계 제조 및 건설 분야의 다중 및 범용 적용을위한 축 방향 및 반경 방향 보상을 갖는 견고한 모듈러 홀딩을 제공한다. 모듈러 홀딩의 설계는 면 맞대기로 모듈러 록킹을 견고하게 수용하도록 요구된 형상 및 여유로 가공된 수형 및 암형 부분을 포함한다. 반경 방향 및 축 방향 런아웃 조정은 그러브 스크루들에 의해 제어되고, 런아웃 보상은 미크론 범위 내에서 달성될 수 있다. 클램핑에 사용되며 접합 부분들의 영역 내에서 설계된 영역은 재료 및 공정 비용에서 감소를 유발한다. 재료가 접합 부분들의 표면으로부터 밖으로 돌출하지 않기 때문에, 심미감은 현재 가능하지 않은 다수의 적용을 설계하는데 양호하고 편리하게 보인다.

Description

반경 방향 및 축 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템{A NOVEL RIGID MODULAR HOLDING SYSTEM WITH RADIAL AND AXIAL COMPENSATION}
본 명세서의 실시예들은 일반적으로 가공 공정의 분야에 관한 것이며, 구체적으로는 축 방향 및 반경 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 명세서의 실시예들은 회전 또는 고정 적용을 위해 높은 견고성과 함께 정확한 런아웃 제어(run out control) 또는 정확한 정렬을 제공하는 신규의 모듈러 홀딩 시스템에 관한 것이다.
공구들과 홀더들은 짧은 시간에 요구된 작업을 수행하기 위해 최대 속도 및 급송 시에 높은 속도로 작업하도록 요구된다. 현재 시대에, 사이드 록 홀딩 시스템(side lock holding system)은 홀더를 록킹하기 위해 사용된다. 홀딩 시스템은 면 맞대기(face butting)와 함께 축 방향 록킹 스크루(axial locking screw)들에 의해 모듈러 시스템을 견고하게 록킹하도록 설계될 수 있다. 그러나, 기존의 홀딩 시스템은 축 방향 또는 반경 방향 런아웃을 제어하는 어떠한 시스템도 가지지 않는다.
도 1은 기존 각도 홀딩 록킹 시스템(angular holding locking system)을 도시한다. 기존의 시스템에서, 록킹은 면 맞대기와 함께 각도 방향으로 록킹 스크루(105)에 의해 행해지고, 회전 방지를 위한 록킹은 핀(106)에 의해 행해지며, 이러한 것은 약화되고 설계를 위한 적용을 제한한다.
또한, 기존의 시스템에서는 반경 방향 및 축 방향 보상을 가지는 견고한 홀딩이 가능하지 않았다. 그러므로, 기존의 시스템은 맞대기 면들에 평행하게 장착된 그러브 스크루(grub screw)들에 의한 축 방향 런아웃을 조정하기 위해 설계되었으며, 록킹은 각도 장착 스크루(angular mounted screw)들에 의해 행해지며, 각도 장착 스크루는 맞대기 면들을 록킹하고 홀딩하며 동시에 간단한 설계로 반경 방향 런아웃을 제어한다.
현재 사용되고 있는 반경 방향 및 축 방향 런아웃 제어를 가지는 기존의 모듈러 홀딩은 도 2a에서 설명된다. 모듈러 록킹은 플랜지의 면 맞대기에 의해 달성되며, 플랜지들은 록킹 볼트(205)들을 수용하기 위하여 접합 부분(jointing part)들의 외경으로부터 밖으로 돌출할 수 있다. 또한, 기존의 시스템은 필요한 크기를 얻도록 보다 큰 직경의 재료를 사용하고, 이러한 것은 대략 2 내지 3배의 높은 재료 비용을 유발하고, 또한 기계의 시간당 작업 비용(machine hour cost)을 또한 포함한다. 여기에서, 축 방향 런아웃은 스크루(203)에 의해 제어되고, 반경 방향 런아웃은 불릿(bullet)(206) 및 그러브 스크루(207)에 의해 제어된다. 반경 방향 런아웃은 스크루(207)를 조이고 차례로 플랜지를 굴절시키는 것에 의해 달성될 수 있으며, 이러한 것을 달성하는데 많은 힘이 요구된다.
동시에, 굴절은 플랜지 사이의 미세한 갭 내로 초래되고, 플랜지의 큰 영역은 동일한 것을 달성하도록 설계되어야만 한다. 이러한 갭과 함께, 플랜지들은 볼트, 너트 및 와셔(205, 207 및 206)에 의해 각각 홀딩되며, 이러한 것은 높은 장력을 가질 수 있으며, 동시에 여러 번 실패할 수 있다.
도 2b는 2개의 부분들을 결합하거나 또는 구조적 모듈러 홀딩 및 접합 시에 사용되는 기존의 플랜지형 홀딩을 도시하며, 이러한 것은 엔지니어링, 기계 제조 및 건설 분야에서 통상적으로 사용될 수 있는 설계일 수 있다. 여기에서, 플랜지들로 2개의 부분을 접합하는 것은 외부로 돌출하고 너트들과 볼트(207 및 203)들에 의해 접합될 수 있다. 너트들과 볼트들의 수는 많이 요구되며, 2개의 부분들 또는 구조를 접합하는 것은 정렬에 의해 큰 정확도없이 달성될 수 있다. 보다 큰 두께의 플랜지들은 견고성을 달성하도록 설계되어야만 하며, 보다 많은 비용을 초래한다.
기존의 모듈러 홀딩은, 하이드로 그립 홀딩(hydro grip holding), 평행한 생크 홀더(parallel shank holder)들이 생크에서 홀딩되는 콜릿 척 홀딩(collet chuck holding)처럼 절단 공구들을 홀딩하기 위해 사용된다. 또한, HFS 홀딩 및 ABS 홀딩 시스템과 같은 기존의 다른 모듈러 홀딩들은 모듈러 클램핑으로 홀딩되는 모듈러이다. 이러한 모든 시스템에서, 정확성에 있어서 홀딩 시스템으로 인하여 또는 스핀들에 의해 정확하게 발생되는 축 방향 또는 반경 방향으로 가능한 런아웃이 존재하지 않는다.
그러므로, 종래 기술과 관련된 축 방향 및 반경 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템이 필요하다. 또한, 다양한 적응을 위하여 높은 견고성을 가지는 정확한 런아웃 제어를 제공하는 신규의 모듈러 홀딩 시스템이 필요하다. 다양한 적용을 위해 감소된 비용 및 우수한 정밀도를 가지는 모듈러 록킹 시스템이 여전히 필요하다.
본 발명의 목적들 중 일부는 다음에 설명된다:
본 발명의 주요 목적은 비용 효율적인 동시에 높은 견고성을 가지는 모듈러 홀딩 시스템의 단순한 설계를 가지는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 미크론 단위의 축 방향 및 반경 방향 조정을 위한 모듈러 록킹을 가지는 것이다.
본 발명의 여전히 또 다른 목적은 10 mm만큼 최소의 직경으로 모듈러 홀딩을 설계하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 감소된 비용, 보다 적은 재료 사용량, 낮은 처리 비용으로, 그리고 높은 견고성 및 정확도와 함께 보다 적은 설정 시간을 갖는 더욱 큰 직경의 모듈러 록킹 시스템을 설계하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 접합 부분들의 직경 내에서 모듈러 홀딩을 설계하는 것이며, 재료에서의 감소는 접합면들로부터 밖으로 돌출하는 재료를 피하도록 요구되고, 시스템의 설계를 위한 적용에서 많은 제약을 감소시키도록 사용된다.
본 발명의 다른 목적은 불균형 및 진동을 감소시키기 위한 회전 시스템에서의 런아웃 제어를 달성하는 것이다. 그러므로, 회전 부분들과 공구들은 높은 RPM과 더욱 높은 급송 속도로 구동될 수 있으며, 차례로 제조 비용을 감축시킨다.
본 발명의 또 다른 목적은 엔지니어링, 기계 설비(tooling), 제조, 기계 제조, 및 건설 분야의 요구 조건에 따라서 많은 적용 분야에서 범용으로 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 간단하고 용이한 방식으로, 동시에 다수의 모듈러 조합으로 축 방향 및 반경 방향 런아웃을 제어하는 결합 공구의 모듈러 디자인을 설계하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 패딩된(padded) 형태의 리이머들을 위한 모듈러 홀딩 카트리지를 설계하는 것이며, 견고성의 향상과 함께 더욱 높은 RPM 및 더욱 높은 급송으로 구동할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 축 방향 및 반경 방향 조정이 제어될 수 있고 균일한 크기 제어 또는 크기의 조정을 위해 사용될 수 있는, 밀링 커터, 다중 절삭 포인트 리이머들, 삽입된 형태의 리이머, 및 보링 바들을 모듈러 디자인으로 설계하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 모든 엔지니어링 분야에 사용되도록 정확한 런아웃 제어를 가지는 견고한 모듈러 홀딩에서 견고한 다수의 직렬 연결을 가지는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은, 본 발명의 바람직한 실시예의 예시를 위해 통합되고 그 범위를 제한하도록 의도되지 않은 첨부 도면과 관련하여 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
상기의 관점에서, 본 명세서의 실시예는 회전 및 고정 적용을 위해 높은 견고성과 함께 축 방향 및 반경 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템을 개시한다. 모듈러 록킹은 한쪽 측면이 수형 부분으로, 다른쪽 측면이 암형 부분으로 이루어진다. 양쪽 측면은 서로 조립되고 클램핑될 수 있으며, 그 반대의 경우로도 설계될 수 있다. 모듈러 홀딩은 높은 견고성을 위해 설계되었으며, 연결 부분들의 면 맞대기는 모듈러 록킹을 단일 부분으로 만든다.
실시예에 따라서, 암형 부분은 삼각형, 육각형, 7각형 입방체 부분(hectogan cubical portion)일 수 있으며, 임의의 형상으로 제한되지 않을 수 있다. 이것은 맞대기 면(butting face)에 평행한 대응하는 그러브 스크루들을 수용하기 위한 나사공을 가진다. 나사를 구비한 각이진 구멍(angular hole)은 대응하는 그러브 스크루들을 수용한다. 각이진 구멍의 수는 대응하는 측면의 수와 동일하게 설계된다. 각이진 구멍은 암형 부분의 중심에 대해 45°의 각도로 설계되었으며, 15°로부터 75°까지 설계될 수 있다. 여기에서, 그러브 스크루들은 축 방향 런아웃을 조정하도록 요구된 방법으로 조여지는 것에 의해 축 방향 조정을 위해 사용된다. 각이진 구멍에서, 그러브 스크루는 조여질 수 있으며, 수형 부분을 록킹하기 위해 사용되어, 견고한 면 맞대기를 달성하며, 반경 방향 런아웃은 미크론 단위로 조정될 수 있다.
실시예에서, 10 미크론으로부터 최대 0.5 mm까지의 여유(clearance)를 가지는 암형 부분의 원통형 부분에 대응하는 원통형 부분을 가지는 수형 부분은 로케이터로서 작용하고, 또한 축 방향 런아웃 요구 조건에 기초하고 또한 크기에 기초하여 설계된다. 원통형 부분은 록킹을 위해 각이진 그러브 스크루를 수용하는 노치를 가지는 입방체 부분으로 계속된다. 수형 및 암형 부분들은 모듈러 록킹을 위해 서로 조립된다. 설계는, 맞대기 면을 제외하고는 맞대는 동안 서로 건드리지 않도록 암형 부분의 원통형 및 입방체 부분 구멍이 충분한 공간 또는 여유를 가지는 방식으로 만들어진다. 원통형 부분에 직각인 그러브 스크루들은 다이얼을 설정하는 것에 의해 맞대기 면 가까이까지 런아웃을 조정하도록 요구 조건에 따라서 조여진다. 축 방향 런아웃은 0-2 미크론까지 조정된다. 각이진 그러브 스크루는 조여지고, 럿아웃은 반경 방향으로 조정될 수 있으며, 런아웃이 0 내지 2 미크론까지 달성되면, 반대편 스크루는 록킹될 수 있으며, 다른 2개의 대응하는 스크루는 고정될 수 있다.
실시예에 따라서, 축 방향 및 반경 방향 조정은 회전 적용에서 미크론 레벨까지 제어될 수 있다. 고정 모듈러 홀딩 적용에서, 오직 견고한 록킹은 신속한 정렬의 목적을 위해 요구되며, 록킹을 위해 각이진 스크루들이 사용될 수 있다. 축 방향 조정 스크루는 적용 및 설계에 기초하여 필요한 경우에만 사용된다. 절삭 공구의 적용에서, 축 방향 조정은 크기 변화를 위해 사용될 수 있으며, 각이진 록킹은 백 테이퍼 조정(back tapper adjustment)을 위해, 그리고 모듈러 면 맞대기의 록킹을 위해 사용될 수 있다. 단일 지점에서, 보링 바들, 밀링 커터들 또는 리이머들의 밀링 및 삽입된 형태를 위한 모듈러 카트리지와 같은 절삭 공구는 크기 조정 및 런아웃 조정을 위해 사용될 수 있다.
본 명세서의 실시예의 이들 및 다른 양태들은 다음의 설명 및 첨부된 도면과 관련하여 고려될 때 더욱 잘 인식되고 이해될 것이다. 그러나, 다음의 설명은 그 바람직한 실시예 및 그것의 다수의 특정 상세를 나타내지만, 제한이 아닌 예시의 방식으로 주어진다. 많은 변경 및 수정이 본 발명의 사상을 벗어남이 없이 본 명세서의 실시예의 범위 내에서 만들어질 수 있으며, 본 명세서의 실시예는 이러한 모든 수정을 포함한다.
상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 도면들에서 상이한 도면들에 있는 동일한 들의 사용은 유사하거나 동일한 품목들을 지시한다.
도 1은 본 명세서에 있는 실시예에 따른 기존의 각이진 홀딩 록킹 시스템을 도시하며;
도 2a은 축 방향 및 반경 방향 조정을 위한 모듈러 홀딩에 사용되는 기존의 모듈러 홀딩을 도시하며, 도 2b는 그 실시예에 따른, 결합을 위해 또는 구조적인 모듈러 홀딩에서 사용되는 기존의 플랜지형 홀딩을 도시하며;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 부분들과 함께 실시예의 암형 부분의 단면도 및 정면도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 부분들과 함께 실시예의 수형 부분의 단면도 및 정면도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 모듈러 홀딩 조립의 조립체의 단면도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구조적 조인트의 모듈러 홀딩의 조립체의 단면도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 모듈러 홀딩의 직렬 조인트의 조립체의 단면도;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 절삭 에지를 가지는 모듈러 카트리지 형태를 가지는 패딩된 형태의 리이머의 조립체의 단면도;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 보링, 리이밍, 밀링을 위하여 기계 설비에서 사용되는 다수의 카트리지들을 조립체를 도시하며;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 결합 형태의 모듈러 홀딩의 조립 단면도; 및
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 밀봉된 배관 조인트 또는 중공축 모듈러 홀딩 조립체의 단면도.
본 명세서의 실시예 및 그 다양한 특징 및 유익한 상세는 비제한적인 실시예를 참조하여 더욱 완전하게 설명되고 다음의 상세한 설명에서 상세하게 설명된다. 널리 공지된 구성 요소들과 공정 기술의 설명은 본 명세서의 실시예를 불필요하게 불명료하지 않도록 생략된다. 본 명세서에서 사용된 예들은, 단지 본 발명의 실시예들이 실시될 수 있는 방식의 이해를 용이하게 하고 당업자가 본 발명의 실시예를 실시할 수 있도록 의도된다. 따라서, 예들은 본 발명의 실시예들의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
상기된 바와 같이, 높은 견고성 및 우수한 정밀도를 제공하는 반경 방향 및 축 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템을 설계할 필요가 있다. 지금 도면, 특히 유사한 가 도면 전체에 걸쳐 일관되게 대응하는 특징을 나타내는 도 3 내지 도 11을 참조하여, 바람직한 실시예들이 도시되어 있다.
실시예에 따라서, 도 3은 본 발명의 부분들과 함께 실시예의 암형 부분(300)의 단면도 및 정면도이다. 모듈러 록킹의 한쪽 측면의 접합 부분은 소위 암형 부분(301)으로서 지칭될 수 있다. 본 명세서에 있는 실시예는 원통 형상으로서 취해지지만, 설계 요구 사항에 따라서 삼각형, 입방체, 직사각형, 육각형, 7각형 등의 접합으로 제한되지 않는다. 맞대기 면 및 내부 윤곽은 설계에 따라서 필요한 크기로 정확하게 가공될 수 있으며, 암형 부분의 다른 측면은 임의의 설계의 기계 스핀들 홀더, 예를 들어 BT 홀더, ISO 홀더, HS 홀더들 일 수 있으며, 또한 적용 및 설계에 따라서 모듈러 연결을 요구하는 공구, 다수의 일련의 연결, 구조적 부재 커플링 모터 축 등의 조합으로 제한되지 않는다. 암형 측면에서의 동심은 상기 실시예에서 언급된 바와 같이 원통형 구멍(304)이며, 형상은 설계 요구 조건에 따라서 삼각형, 입방체, 직사각형, 육각형, 7각형 등으로 제한되지 않는다. 309 및 310은 301의 원통형 및 입방체 부분들의 각각의 깊이이다. 중앙 관통 냉각체(coolant)(311)는 동심일 수 있거나, 또는 요구 조건에 따라서 설계될 수 있다. 원통형 부분(304)들에 직각이고 동시에 맞대기 면에 평행하고 이에 근접한 나사공(303)들을 가진다. 원통형 부분은 암형 부분과 동심인 입방체 부분(305)으로 계속되고, 형상은 설계 요구 조건에 따라서 삼각형, 입방체, 직사각형, 육각형, 7각형 등으로 제한되지 않는다. 도시된 바와 같은 각이진 방향으로의 나사공(302) 및 필요한 각도는 실시예에서 45°로서 도시되고, 15° 내지75°로 제한되지 않는다. 설계 및 적용 요구 조건에 따라서, 나사공(302 및 303)들의 수는 각각 4개이지만, 1, 2, 3, 4, 6, 8 또는 설계된 측면의 수와 동일한 수로 제한되지 않는다.
실시예에서, 도 4는 부분들과 함께 본 발명의 실시예에 따른 수형 부분(400)의 단면도 및 정면도이다. 모듈러 록킹의 다른 측면의 접합 부분은 수형 부분(401)으로서 지칭될 수 있다. 본 발명의 실시예는 원통 형상이지만, 설계 요구 조건에 따라서 삼각형, 입방체, 직사각형, 육각형, 7각형 등의 접합으로 제한되지는 않는다. 맞대기 면 및 돌출된 부분은 설계에 따라 요구되는 크기로 정확하게 가공될 수 있으며, 수형 부분과 동심인 설계에 따라서 요구되는 여유로 다른 맞대는 암형 부분과 정확하게 일치할 수 있다. 여기에서, 입방체 부분은 요구된 크기로 가공되지만, 형상은 설계 요구 조건에 따라 삼각형, 입방체, 직사각형, 육각형, 7각형 등의 접합으로 제한되지 않는다. 원통형 부분(402)은 수형 부분을 암형 부분 내로 안내하고, 동시에 설계에 따라서 반경 방향 조정을 위한 충분한 여유를 가질 수 있다. 원통형 부분(402)은 입방체 부분(403)으로 계속되지만, 형상은 설계 요구 조건에 따라서 삼각형, 입방체, 직사각형, 육각형, 7각형 등으로 제한되지 않는 입방체로서 고려된다. 크기는 요구된 여유로 설계되어 암형 부분(305)의 입방체 부분 내부에서 자유롭게 움직이고, 동시에 반경 방향 조정을 위하여 충분한 여유를 가진다. 이러한 입방체 부분(403)은 404로 도시된 바와 같이 평평한 부분 상의 노치를 가지며, 그러브 스크루(307)의 조임을 수용할 수 있으며, 보상 록킹을 위한 반경 방향 조정으로서 작용할 수 있으며, 동시에 조여질 때 축에 평행한 어떠한 갭없이 맞개기 면(407, 308)을 견고하게 록킹한다. 노치 및 스크루의 수는 실시예에서 4개로서 설계되지만, 설계 요구 조건 및 적용에 따라서 임의의 수 등으로 제한되지 않는다. 여기에서, 냉각체(411)를 통과하는 중심은 동심으로 또는 적용 및 요구 조건에 따라서 설계될 수 있다.
실시예에서, 축 방향 및 반경 방향 보상을 가지는 모듈러 홀딩 시스템은 원통형 마운팅으로 및 홀딩 부분들에 있는 입방체 록킹 시스템으로 개발되며, 이러한 것은 회전 방지부로서 뿐만 아니라 부분들을 함께 안내하고 홀딩하는 것으로 작용한다.
실시예에 따라서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수형 및 암형 부분들은 설계에 따라서 OD 및 면에서 여유를 가질 수 있으며, 409와 410의 단부는, 함께 조립될 때 어떠한 갭없이, 밀착하여 견고하고 서로 맞대는 407과 308을 제외하고, 면에서 암형 보디를 건드리지 않도록 충분한 여유를 가질 수 있다.
실시예에 따라서, 반경 방향 및 축 방향 런아웃 및 록킹은 너트 및 볼트, 불릿, 그러브 스크루들의 비용과 비교하여 매우 낮은 비용으로 요구 조건에 따른 크기에 의해 설계된 그러브 스크루들에 의해 행해질 수 있으며, 부분들의 수는 상당히 감소된다.
예시적인 실시예에서, 도 4에 따라서, 405는 절삭 공구일 수 있지만, 모듈러 홀딩이 요구되는 설계 및 적용에 따라서 모듈러 형태를 하는 리이머, 밀링 커터, 아버(arbor), 보링 바, 샤프트, 모터측, 구조적 부분, 모듈러 연결 요구 직렬 접속, 블레이드형 리이머, 밀링 커터 또는 리이머를 위한 카트리지로 제한되지 않는다.
실시예에 따라서, 도 5는 모듈러 홀딩(500)의 조립체를 단면도로 도시하며, 여기에서, 수형 및 암형 부분(402 및 403)들은 각각의 짝맞춤부(304 및 305)에 삽입되는 것에 의해 서로 조립된다. 스크루(307)는 그루브 또는 노치 터치(404) 내부에 록킹 또는 삽입될 수 있는 방식으로 조여질 수 있다. 이러한 것은 401이 그 위치로부터 빠져나갈 어떠한 위험도 가지지 않도록 301과 함께 적소에 위치될 수 있다. 지금 306을 균일하게 조여 원통형(OD)에서 402의 평면 록킹 부분을 건드리게 한다. 다이얼은 406의 OD에 장착될 수 있으며, 여기에서, 조립체를 회전시키는 것에 의해 조정될 축 방향 런아웃은 가장 높은 런아웃 지점을 확인할 수 있으며, 인라인 대응 스크루(306)는 0 - 5 미크론까지 매우 근접하게 축 방향 런아웃을 조정할 수 있다. 그리고, 다른 모든 스크루(306)는 원통형 록킹 부분을 건드리도록 적당히 조여진다. 지금 다이얼이 408에 장착될 수 있으며, 가장 높은 런아웃은 검사될 수 있으며, 인라인 반대편 스크루(307)는 0-5 미크론 내에서 반경 방향 런아웃을 조정하도록 조여질 수 있다. 그런 다음, 다른 모든 대응하는 스크루(307)들은 어떠한 갭없이 맞대기 면 (407 및 308)을 견고하게 함께 홀딩하도록 조여질 수 있다. 다이얼이 축 방향 런아웃을 검사하도록 406 상에 장착되면, 이러한 것이 약간 방해를 받는 경우에, 상기 과정은 축 방향 및 반경 방향으로 0-2 미크론만큼 가까운 런아웃을 달성하도록 다시 한번 반복될 것이다. 냉각체 구멍은 견고성에 영향을 주지않고 매우 용이하게 도 5에 도시된 바와 같이 중앙의 동심에서 취해질 수 있으며, 또한 절삭 에지의 중심에서 벗어난 요구 조건에 따라서 또는 심지어 요구되는 경우에 설계될 수 있다. 적절한 밀봉의 준비는 설계에 따라서 407, 308의 설계된 맞대기 면 또는 403의 단부일 수 있다.
실시예에 따라서, 모듈러 록킹이 직경 내에서 달성되는 축 방향 및 반경 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템이 설계되며, 접합 부분들의 크기, 그러므로 모듈러 록킹을 위해 요구되는 재료의 양은 거의 50%까지 상당히 감소되고, 또한 처리 비용이 상당히 감소된다. 간단한 설계로, 면 맞대기는 외경 내에서 완수되며, 갭이 존재하지 않고, 높은 견고성을 주는 접합면들의 100% 맞대기는 단일편처럼 작용한다.
실시예에서, 도 6은 구조적 조인트의 모듈러 홀딩의 단면도이다. 여기에서, 2개의 부분(601 및 602)을 견고하게 모듈러 록킹하는 요구 조건은 중요할 수 있다는 것이다. 축 방향 런아웃 조정은 그다지 중요하지 않고 요구되지 않을 수 있으며, 필요하면 채택될 수도 있다. 그러나, 도 6에서, 604 및 605에 대응하는 수형 및 암형 부분들을 맞대기 면과 견고하게 록킹하기 위해 서로 조여지는 나사(606) 상의 각이진 록킹 스크루(607)를 구비하는 상기된 바와 같은 모듀러 록킹이 도시된다. 그러나, 견고성에 영향을 주지 않고 중량 및 비용을 감소시키도록 604 및 605에 적절히 설계된 중앙 부분 동심 구멍이 만들어질 수 있는 것이 도 6에 도시되지 않았다. 여기에서, 스크루(607)들의 수는 적용 및 요구되는 모듈러 연결의 크기에 따라서 설계될 수 있다. 주요 이점은 모듈러 연결이 604와 605 및 대응하는 601 및 602 내의 공간을 이용하는 것에 의한 것이고, 이를 위해 모듈러 홀딩이 요구된다는 것이다. 여기에서, 어떠한 문제도 없을 수 있는 그 부재들 위에 무엇이든 조립하고 고정하는 601 및 602의 표면으로부터 돌출하는 재료는 없으며, 플랜지는 도 2b에 도시된 바와 같이 이처럼 설계하는데 장애가 될 수 있다. 동시에 플랜지, 그러브 스크루들에 의해 대체될 수 있는 너트 볼트 및 체결구들이, 요구된 정렬 키들에 의해 용이하게 조여지고 풀려질 수 있는 간단한 그러브 스크루들에 의해 재료 및 가공 비용이 많이 절약된다.
실시예에 따라서, 도 7은 다수의 모듈러 홀딩의 직렬 조인트들의 조립체를 단면도로 도시한다. 실시예에 따라서, 도 7은 701, 702, 703, 704 또는 705에 도시된 바와 같은 임의의 수에 대한 모듈러 록킹의 다중 직렬 연결을 도시하지만, 임의의 수로 제한되지 않는다. 도 5에서 설명된 바와 같이, 모듈러 록킹의 조립은 701부터 시작하여 702까지 행해질 수 있으며, 축 방향 및 반경 방향 조정은 미크론 단위로 제어될 수 있다. 702는 703으로 연결될 수 있으며, 동일한 절차가 다른 모든 모듈러 연결에 대해 반복될 수 있으며, 705의 단부에서, 축 방향 및 반경 방향 런아웃이 미크론 단위로 완수될 수 있다. 절삭 공구 적용시에, 중간의 어는 곳에서 또는 705의 단부에서, 절삭 에지 또는 절삭 에지와의 모듈러 연결은 요구된 설계 및 적용에 따라서 설계될 수 있다.
지금 도 8을 참조하는 실시예에 따라서, 도 8은 다중 절삭 에지를 가지는 홀딩의 모듈러식 카트리지 형태를 가지는 리이머의 패딩된 형태의 조립체를 단면도로 도시한다. 여기에서, Mapal 설계에서와 같이 사용된 블레이드들의 전형적인 사용법은, 802가 설계 요구 조건 및 절삭 에지(803)에 따라서 탄화물로 만들어지고 다른 절삭 재료인 HSS, 세라믹, PCD, CBN, 브레이징 형태를 갖는 강 등으로 한정되지 않는 혁신적인 모듈러 록킹 시스템으로 대체된다. 또한, 도 5에 설명된 바와 같은 모듈러 록킹이 설계되며, 장착 스크루는 크기와 중요성의 요구 조건에 따라 설계될 수 있다. 축 방향 스크루들은 패드로부터 3 - 20 미크론의 요구된 크기로 돌출된 절삭 에지(803)를 축 방향으로 802를 시프팅하는 것에 의한 크기 조정을 위해 사용되며, 인라인 각이진 스크루는 요구되는 백 테이퍼 및 면 맞대기(804)에 의한 802의 견고한 클램핑을 취하도록 조여지고 조정될 수 있다. 여기에서, 절삭 에지들의 수는 설계 및 적용에 따라서 1개일 수 있지만, 2, 4, 6 또는 8개로 제한되지 않는다. 또한, 절삭 에지가 사용되면, 다른 절삭 에지들을 위해 회전될 수 있다. 카트리지(802)는 새로운 카트리지로 교체할 수 있다. 상당한 비용 절감이 달성될 수 있으며, 동시에 더욱 빠른 속도와 급송을 얻을 수 있다.
실시예에서, 도 9는 보링, 리이밍, 밀링 및 기계 설비에서 사용되는 다수의 카트리지를 가지는 조립체를 도시한다. 실시예에 따라서, 도 9는 단일 또는 다중 절삭 에지를 구비한 절삭 에지를 구비한 다수의 모듈러 카트리지 홀딩 시스템을 도시한다. 901은 공구 홀더 몸통이며, 도 5에서 설명된 바와 같은 902 카트리지들은 다수의 카트리지들을 위해 설계될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 902는 카트리지이고, 903은 절삭 에지이다. 여기에서, 축 방향 록킹 스크루들을 조정하는 것에 의해, 전체 카트리지는 필요한 측면으로 움직일 수 있으며, OD 런아웃 및 크기는 절삭 에지(903)에서 달성될 수 있으며, 동시에 절삭 에지(903)의 각이진 록킹 스크루 백 테이퍼가 달성될 수 있다. 이러한 것은 다수의 절삭 에지를 구비한 리이머에 적용될 수 있으며, 설계 및 적용에 따라서 단일 또는 다중 절삭 에지들을 구비한 보링 바, ISO 인서트, 보링 바, 밀링 커터 등으로 제한되지 않는다. 카트리지(902)는 설계 및 적용에 따라서 단일 절삭 에지 또는 다중 절삭 에지를 가질 수 있다. 기계 설비에서의 비용 절감은 모듈러 홀딩의 새로운 적용으로 달성될 수 있다.
실시예에 따라서, 도 10은 결합 형태의 모듈러 홀딩을 구비한 조립체를 단면도로 도시한다. 실시예에 따라서, 도 10은 설계 및 적용에 따라서 샤프트 조인트 또는 커플 링을 위해 설계될 수 있는 전형적인 모듈러 조인트의 단면도이다. 여기에서, 1001은 모듈러 조인트의 암형 부분으로 모터측 또는 구동측으로서 간주된다. 1005는 모듈러 조인트의 수형 부재로서 샤프트측에 연결된다. 실시예에서 설명된 바와 같이, 도면에 도시되지 않은 축 방향 조정은 요구되고 각이진 홀딩 그러브 스크루(1003)들이 조인트들을 견고하게 록킹하기 위하여 사용되는 경우에만 사용될 수 있다. 그러브 스크루들의 수는 크기와 적도에 따라서 설계될 수 있다. 맞대기 면의 모듈러 조인트들은 매우 본질적인 커플링 조인트들에서 진동, 씰링(sealing) 뿐만 아니라 요구된 확장 및 가요성을 피하는 것을 도울 수 있는 가스켓/"오"링/씰링 요소(1006)로 설계된다. 모듈러 조인트들은 견고하고 경제적이다.
실시예에 따라서, 도 11은 실링을 가지는 배관 조인트 또는 중공축 모듈러 홀딩을 구비한 조립체를 단면도로 도시한다. 전형적인 배관 또는 중공축 모듈러 조인트 시스템의 단면도인 지금 도 11을 참조하는 실시예에 따라서, 여기에서, 파이프 또는 중공축들의 완전 내부 영역은 의도된 목적 또는 내부의 유체의 유동을 위해 사용된다. 이러한 모듈러 조인트는 배관, 파이프 피팅, 밸브, 배관 설비, 모듈러 연결을 위해 설계될 수 있다. 여기에서, 용접(1302)에 의해 서로 접합될 수 있는 파이프(101)와 암형 부분은 모듈러 조인트의 암형 부분을 형성하고, 용접(1102)에 의해 서로 접합될 수 있는 파이프(1107)와 수형 부분은 모듈러 조인트이 수형 부분을 형성한다. 또한, 축 방향 록킹은 많이 사용되지 않을 수 있으며, 오직 중요한 설계에서 필요한 경우에만 사용될 수 있다. 각이진 록킹 그러브 스크루(1106)는 조인트를 견고하게 고정하기 위해 클램핑된다. 그러브 스크루의 수는 크기와 적용에 따라서 설계될 수 있다. 여기에서, 실링 요소인 'O'링, 가스켓은 모듈러 록킹과 함께 실링 요소로 작용하는 수형 및 암형 부분들의 맞대기 면들의 두 위치에서 설계되고 제공된다. 이러한 설계는 간단하고, 견고하며, 누수 방지 및 비용 효과적이다.
실시예에 따라서, 축 방향 및 반경 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템은, 상기 결점들이 접합 부분의 크기 내에서 사용되는 재료에 의해 제거되는, 엔지니어링, 건설, 기계 제조 분야에서의 모듈러 홀딩을 위해 사용하도록 설계된다. 면 맞대기는 100% 면대면 록킹이다. 재료 부분들의 정렬 또는 동심 록킹은 그러브 스크루에 의한 각이진 록킹의 간단한 설계로 달성된다. 축 방향 록킹 스크루들은 회전 또는 고정 모듈러 록킹에서의 정렬을 달성하도록 요구되면 설계에 따라서 사용될 수 있다.
특정 실시예의 상기 설명은 현재의 지식을 적용하는 것에 의해 일반적인 개념을 벗어나지 않고 다양한 적용을 위해 이러한 특정 실시예를 다른 사람들이 용이하게 변경 및/또는 적응할 수 있는 본원의 실시예들의 일반적인 성질을 완전히 나타내며, 그러므로 이러한 적응 및 변경은 개시된 실시예들의 등가물의 의미 및 범위 내에서 이해되도록 의도되어야 한다. 여기에서 사용된 표현 또는 용어는 설명을위한 것이지 제한하려는 것이 아님을 이해해야 한다. 그러므로, 본 명세서의 실시예가 바람직한 실시예로 설명되었지만, 당업자는 본 명세서의 실시예가 본 명세서에 설명된 실시예의 사상 및 범위 내에서 변형되어 실시될 수 있다는 것을 인식할 것이다.

Claims (10)

  1. 반경 방향 및 축 방향 보상을 가지는 신규의 견고한 모듈러 홀딩 시스템으로서,
    축 방향 및 반경 방향 조정을 위하여 맞대기 면, 원통형 부분, 나사공, 입방체 부분, 록킹, 그러브 스크루들 또는 소켓 헤드 스크루들과 또한 중앙 관통 냉각체를 가지는 암형 부분; 및
    원통형 부분, 입방체 부분, 노치, 가스켓 또는 씰링 요소 및 관통 냉각체를 가지는 수형 부분을 포함하며;
    상기 수형 부분과 암형 부분은 접합 부분들의 영역 내에서 면 맞대기에 의해 서로 연결되며, 축방향 런아웃은 상기 그러브 스크루들에 의해 제어되며, 반경 바향 런아웃 및 록킹은 각이진 그러브 스크루들에 의해 제어되고, 견고한 면 맞대기를 함께 달성하고, 런아웃을 미크론 단위로 축 방향 및 반경 방향으로 조정하고 제어하는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 홀딩 시스템은 범용으로 적용 가능하고, 엔지니어링, 기계 설비, 자동차, 항공 우주 산업, 건설 및 기계 제조의 분야에서 회전 및 고정 적용을 위해 설계되는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 축 방향 및 반경 방향 보상은 홀딩 부분들에서 동심인 원통형 마운팅으로 개발되며, 이러한 것은 회전 방지부로서 뿐만 아니라 상기 부분들 함께 안내하고 홀딩하는 것으로 작용하는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 견고한 카트리지는, 상기 모듈러에서 적소에 배치하고 동시에 안내하기 위하여 정사각형 형상 또는 임의의 다른 형상을 하며, 노치와 함께 면 맞대기를 용이하게 하는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 동일한 측면들이 요구된 정확성 및 반복성을 취하기 위해 서로 조립되도록 상기 접합부들의 외부면 상에 마킹 또는 넘버링이 만들어지는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 암형 부분 상의 상기 나사공들과 상기 수형 부분 상의 대응하는 록킹 평탄부들은 상기 접합부들의 형태 및 형상에 의존하고, 동시에 접합면들은 어떠한 갭도 없이 견고한 록킹을 취하도록 정확하게 연삭 또는 가공되는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수형 및 암형 부분들의 접합부들은 적용에 따라서 설계되고 반대로 상호 교환될 수 있는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 접합하는 수형 및 암형 부분들은 필요한 적용으로 가능한 축 방향 및 반경 방향 조정을 수용하는데 요구되는 여유로 설계되고, 런아웃은 미크론 범위 내에서 달성될 수 있는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 홀딩 시스템은 넓은 엔지니어링 적용에서 설계 요구 조건에 따라서 직렬 연결 또는 조합 연결을 위해 설계되는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 상기 면 맞대기는 외경 내에서 완수되며, 갭이 존재하지 않고, 높은 견고성을 주는 접합면들의 100% 맞대기는 단일편처럼 작용하는, 신규의 모듈러 홀딩 시스템.
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