KR200340954Y1 - 지관 멘드링머신의 금형구동유니트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지관 멘드링머신의 금형 구동유니트에 관한 것으로, 금형을 구동하기 위한 구동유니트의 장착공간을 축소시켜 전체 멘드링머신의 설처면적 감소에 따른 공간활용화의 극대화를 도모함은 물론, 구동유니트의 규격을 절감시켜 경제적 이익 창출의 극대화를 이루기 위해 안출된 것으로,

상기 금형구동유니트(2)는,

멘드링머신(100) 내방에 대칭형으로 수납되어 선단에 개재된 작동로드(24)가 멘드링머신(100)의 내측에서 외측으로 구동하도록 장착되는 구동수단(21)과,

평판형 부재를 가공하여된 것으로, 일측은 구동수단(21)의 작동로드(24)선단과 힌지(25)를 통해 회동자유롭도록 체결되고, 타측은 멘드링금형(20)에 개재된 금형샤프트(22)와 힌지(25)를 통해 체결되는 작동레버(23) 및,

상기 작동레버(23)는 멘드링머신(100)의 지지대(26)를 통해 형성되며 작동로드(23)와 금형샤프트(22)의 스트로크(2s, s)를 조절하는 지지점(27)을 형성한 것을 특징으로 하는 지관 멘드링머신의 금형구동유니트.

Description

지관 멘드링머신의 금형구동유니트{Cast move unit in mendering machine}

본 고안은 지관 멘드링머신의 금형 구동유니트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절단 가공된 지관의 양측면을 가공하기 위한 멘드링머신에 있어서, 상기 멘드링가공시 금형의 구동에 요구되는 구동유니트의 개선안에 관한 것이다.

일반적으로 지관은 종이를 이용하여 섬유나 직물등을 권취하기 위한 수단으로 소정의 두께를 가지는 중공의 원통형으로 구성된다.

상기와 같은 지관은 제조 후 사용목적에 따라 일정 규격으로 절단되어 사용되며, 이 과정에서 절단면은 도 1에서와 같이 에지(edge;10)를 형성하며, 이러한 에지는 섬유등을 권취한 후 해사시 에지로 인한 실의 절단이나 실표면에 손상을 야기하여 섬유를 이요한 가공품의 품질을 저하시키거나, 작업의 흐름을 끊어 생산성을 저하시키는 원인으로 작용하였다.

그리하여 이러한 지관(1)의 절단면(11)을 가공하여 면의 정도(精度)를 향상시키는 멘드링가공을 수행하며, 이러한 멘드링가공은 도 2에서와 같은 지관 멘드링머신(100)을 통해 실시된다.

상기와 같이 멘드링머신(100)을 통해 가공된 지관(200)은 도 1에서와 같이 절단면(11) 전체에 소정의 곡률을 가지는 곡면(12)이 형성되고, 이로 인해 권취된 섬유의 해사시 원활한 해사성을 도모하여 가공품의 품질향상에 기여하였다.

이러한 지관(200)의 절단면(측면)을 가공하는 멘드링머신(100)의 작동관계를간략히 살펴보면; 도 2 a)에서와 같이 절단된 지관(200)이 멘드링머신(100) 내방으로 유입되어 거치대(13)에 안치되고, 이어 지관(200)의 양측방에 개재된 멘드링금형(14)이 구동수단(15)의 작용에 의해 지관(200)측면을 가압한 후 회전하여 지관의 측면을 멘드링가공한다.

위에서 살펴본 바와 같이 지관(200)은 멘드링금형(14)의 가압작용과 회전에 의해 측면을 멘드링가공하며, 이러한 멘드링금형(14)은 구동수단(15)을 통해 이동과 가압력의 동력을 전달받게된다.

상기와 같은 구동수단(15)은 지관(200)과 동일 축선상에 개재되고, 일측에 형성된 작동로드(16)의 선단에 멘드링금형(14)을 장착하여 구동함으로서 소정의 목적을 달성하였다.

하지만, 상기 멘드링금형(14)을 구동하기 위한 구동수단(15)이 지관(200)의 축방향과 동일 선상에 장착되므로, 구동수단(15)이 멘드링머신(100)의 외방으로 돌출된 상태를 이루고, 이로 인해 전체 멘드링머신(100)의 폭(규격;b)을 증가시켜 산업현장에서의 공간활용도를 저하시켜 과다한 설치면적 요구에 따른 초기설비비 투자를 증가시켜 경제적 부담의 원인으로 작용하였다.

이에 본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 금형을 구동하기 위한 구동유니트의 장착공간을 축소시켜 전체 멘드링머신의 설처면적 감소에 따른 공간활용화의 극대화를 도모함은 물론, 구동유니트의 규격을 절감시켜 경제적 이익 창출의 극대화를 그 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 설명을 위한 지관을 도시한 전체 단면도 및 측면 멘드링 가공전, 후를 도시한 일부 파절 확대 단면도,

도 2 a)는 종래 기술이 적용된 지관 멘드링머신의 금형유니트를 도시한 간략 구성도,

b)는 종래 기술이 적용된 지관 멘드링머신의 금형유니트의 멘드링가공상태를 도시한 간략 구성도,

도 3 c)는 본 고안이 적용된 멘드링머신의 금형구동유니트를 도시한 간략 구성도,

d)는 본 고안이 적용된 메드링머신의 금형구동유니트의 사용상태를 도시한 간략 구성도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

2;금형구동유니트 20;멘드링금형

21;구동수단 22;금형샤프트

23;작동레버 24;작동로드

100;멘드링머신 200;지관

s,2s;금형샤프트, 작동레버 스트로크 ℓ,ℓ/2;작동레버 지지점 비율

이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 고안의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 3 c)는 본 고안이 적용된 멘드링머신의 금형구동유니트를 도시한 간략 구성도, d)는 본 고안이 적용된 메드링머신의 금형구동유니트의 사용상태를 도시한 간략 구성도로서 함께 설명한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안인 멘드링머신의 금형 구동유니트(2)는 도 2에서와 같이, 멘드링금형(20)의 직선왕복 운동이 가능하도록 하는 구동수단(21)과, 상기 구동수단(21)과 멘드링금형(20)에 개재된 금형샤프트(22)를 연결하여 구동수단(21)의 동력을 멘드링금형(20)으로 전달하기 위한 작동레버(23)로 크게 구성된다.

상기 구동수단(21)은 멘드링머신(100) 내방에 수납되어 선단에 개재된 작동로드(24)가 멘드링머신(100)의 내측에서 외측으로 구동하도록 장착되며, 이러한 구동수단(21)은 좌,우(도면상)대칭형으로 복수 개 장착된다.

상기 작동레버(23)는 평판형 직선 부재를 가공하여된 것으로, 일측은 구동수단(21)의 작동로드(24)선단과 힌지(25)를 통해 회동자유롭도록 체결되고, 타측은 멘드링금형(20)에 개재된 금형샤프트(22)와 힌지(25)를 통해 체결된다.

또한 작동레버(23)는 전장 일측방으로 멘드링머신(100)에 형성된 지지대(26)를 통한 지지점(27)을 형성하며, 이러한 지지점(27)은 구동수단(21)의 작동로드(24) 스트로크(2s)와 금형샤프트(22)의 스트로크(s)를 조절하는 수단으로활용된다.

이 때 작동레버(23)는 지지점(27)을 기준으로 작동로드(24)와 금형샤프트(22) 간의 길이 비율은 ℓ : ℓ/2의 분할비율을 적용하여 작동로드(24)의 스트로크(2s)에 비하여 금형샤프트(22)의 스트로크(s)는 작동로드(24)의 절반만 이동하도록 설정함은 물론, 멘드링금형(20)에는 작동레버(23)의 지렛대 작용에 의해 구동수단(21)에서 생성된 힘에 비하여 2배의 작용력이 가해지도록 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안인 지관 멘드링머신의 금형구동유니트(2)는,

도 3 c)에서와 같이 멘드링머신(100) 내방에 수납된 대칭형의 구동수단(21)을 이용하여 작동로드(24)를 이완시키고, 이러한 작동로드(24)의 이완으로 선단에 힌지(25)를 통해 연결된 작동레버(23)가 지지대(26)를 기점으로 지렛대 작용에 의해 작동레버(23) 타측에 개재된 금형샤프트(22)를 구동시킨다.

상기와 같이 금형샤프트(22)가 구동함에 따라 지관 양측방에 개재된 멘드링금형(20)이 지관(200)측면을 가압하며, 이러한 가압상태에서 멘드링금형(20)이 회전함에 따라 지관(200) 측면을 가공한다.

상기와 같이 멘드링금형(20)을 통한 지관(200)측면의 가공이 완료되면, 도 3 d)에서와 같이,

구동수단(21)은 작동로드(24)를 수축하고, 이어 작동레버(23)의 지렛대 작용에 의해 금형샤프트(22)를 멘드링머신(100) 외측으로 이동시키고, 이로 인한 지관(200)측면의 압력이 해지되어 가공완료된 지관(200)을 배출완료한다.

이상에서와 같이 본 고안이 적용된 지관 멘드링머신의 금형구동유니트(2)는,

구동수단(21)을 멘드링머신(100) 내방에 수납함과 아울러 작동레버(23)의 지렛대 작용을 통하여 멘드링금형(20)을 구동하게된다.

이 과정에서 구동수단(21)의 규격을 종래 멘드링머신의 금형구동유니트에 적용되는 구동수단에 비하여 현격한 축소를 도모할 수 있으며, 나아가 전체 멘드링머신의 폭(b1)을 축소시켜 산업현장의 공간활용도를 증대시킬 수 있는 장점을 가진다.

특히 본 고안을 비롯한 종래 멘드링머신에 적용되는 구동수단을 공압실린더로 가정할 경우,

종래 구동수단의 공압실린더의 규격이,

직경-15cm, 스트로크-5cm, 공기압-6㎏f, 유체속도-50cm/sec 이면,

사용되는 유량(Q)은 Q=A*V*60*10^-3의 공식을 통해 약 530ℓ/min이며,

(Q;유량, A;실린더 단면적, V;유체속도)

실린더의 속도(T)는 T=A*S*60/Q*1000 의 공식을 통해 약 17.6sec의 기계적 특성을 나타낸다. (T;실린더 속도, S;스트로크)

이에 비하여 본 고안이 적용된 구동수단인 공압실린더의 규격은,

직경-6.3cm, 스트로크-10cm, 공기압-6kgf, 유체속도-50cm/sec로서,

사용 유량(Q)은 약 93.3ℓ/min이며,

실린더의 속도(T)는 약 6.22sec로서,

종래 멘드링머신에 적용된 구동수단에 비하여 유량은 약 18%에 불과하며, 실린더 작동속도는 3.5배의 증가를 이룰 수 있다.

이와 같이 본 고안이 적용된 멘드링머신의 금형 구동유니트는 종래 기술에 비하여 현격히 감소된 사용유량을 통해 유체공급원의 규격 절감을 도모할 수 있으며, 실린더의 작동속도 증가에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 장점을 가진다.

더불어 사용유량을 종래 기술과 동일하게 본 고안의 구동수단에 적용할 경우, 실린더 작동속도가 약 3.5초로서 그 시간은 현격히 절감시켜 기존에 비하여 생산성은 20배의 향상을 도모할 수 있다.

상기와 같이 본 고안인 멘드링머신의 금형구동유니트에 적용되는 구동수단은 유압(油壓)을 비롯한 공압(空壓)실린더의 적용이 가능하며, 나아가 모터와 LM가이드의 조합을 통한 실시도 가능하다.

그 가운데 본 고안인 멘드링머신의 금형구동유니트에 적용되는 구동수단으로는 작업의 특성이나 생산성 향상등을 고려하여 압축공기를 동력원으로 하는 공압실린더의 적용이 가장 바람직하다 하겠다.

이상과 같은 본 고안인 지관 멘드링머신의 금형구동유니트는 멘드링금형을 구동하기 위한 구동수단을 멘드링머신의 하방 내측을 비롯하여 멘드링머신의 내측으로 수납하도록 함으로서 전체 멘드링머신의 설치면적을 최소화하여 산업현장에서의 공간활용도를 극대화할 수 있으며, 나아가 멘드링금형의 구동을 위한 작동레버의 지렛대작용을 이용하여 구동수단의 규격은 물론 구동수단의 동력원인 유체발생장치의 규격을 절감시켜 초기 비용 감소는 물론 전력사용량을 현격히 감소시켜 경제적 이익 창출의 극대화를 이룰 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 지관 측면을 가공하기 위한 멘드링머신의 금형구동유니트를 구성함에 있어서;

   상기 금형구동유니트(2)는,

   멘드링머신(100) 내방에 대칭형으로 수납되어 선단에 개재된 작동로드(24)가 멘드링머신(100)의 내측에서 외측으로 구동하도록 장착되는 구동수단(21)과,

   평판형 부재를 가공하여된 것으로, 일측은 구동수단(21)의 작동로드(24)선단과 힌지(25)를 통해 회동자유롭도록 체결되고, 타측은 멘드링금형(20)에 개재된 금형샤프트(22)와 힌지(25)를 통해 체결되는 작동레버(23) 및,

   상기 작동레버(23)는 멘드링머신(100)의 지지대(26)를 통해 형성되며 작동로드(24)와 금형샤프트(22)의 각 스트로크(2s, s)를 조절하는 지지점(27)을 형성한 것을 특징으로 하는 지관 멘드링머신의 금형구동유니트.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 구동수단(21)은 유체실린더인 것을 특징으로 하는 지관 멘드링머신의 금형구동유니트.