KR200410251Y1 - 무 슬라이드식 회전 에어실린더 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 연삭기,선반 등의 공작기계에 사용되는 척(Chuck)과 연결되어 척의 작동을 제어하고 이물질을 제거하는 무 슬라이드식 회전 에어실린더에 관한 것으로 볼팅 결합되는 고정몸체(10)(10')의 일측에 전진용 압축공기 입출구(11)와 후진용 압축공기 입출구(12)가 설치되고 내부에 중공이 형성된 피스톤 로드(13)가 삽입 설치되는 회전체(20)를 고정몸체(10)의 내부 중공에 다수의 베어링(21)(21')에 의해 삽입 결합되고 상기 고정몸체(10)(10')와 회전체(20) 사이에 압축공기에 의해 전,후진하는 피스톤(14)을 설치하여 피스톤(14)이 상기 피스톤 로드(13)의 중앙에 설치된 고정핀(15)을 전,후진시킬 수 있게 구성하고 상기 고정몸체(10')의 후단에 내부에 코일스프링 걸림턱(41)이 형성된 에어블로우 몸체(40)를 볼팅 결합시키고 상기 에어블로우 몸체(40)의 내부에 코일스프링 삽입공(42)(42')과 O링 삽입공(43)이 형성되고 압축공기 통과구($$)가 천공된 가동캡(45)을 코일스프링(S)(S')과 O링(O)에 의해 삽입시키고 상기 가동캡(45)의 내측으로 챔버(47)가 형성되고 외측으로 압축공기 유입구(48)가 설치된 에어블로우 몸체(40')를 에어블로우 몸체(40)에 볼팅 결합시킨 것을 특징으로 하는 무 슬라이드식 회전 에어실린더.
회전 에어실린더,에어블로우,피스톤로드,압축공기 입출구,가동캡.

Description

무 슬라이드식 회전 에어실린더{Nothing slide type rotation air cylinder}
도 1 은 본 고안의 전체구조를 도시한 구조 개념도
도 2 는 본 고안이 척에 결합된 상태의 사용상태도
<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>
(10)(10') 고정몸체 (11)(12) 압축공기 밸브
(13) 피스톤 로드 (14) 피스톤
(15) 고정핀 (20) 회전체
(21)(21') 베어링 (30) 스핀들
(31) 드로바 (40)(40') 에어블로우 몸체
(41) 코일스프링 걸림턱 (42)(42') 코일스프링 삽입공
(43) O링 삽입공 (44) 압축공기 통과구
(45) 가동캡 (47) 챔버
(48) 압축공기 유입구 (A) 회전 에어실린더
(C) 척
본 고안은 연삭기,선반 등의 공작기계에 사용되는 척(Chuck)과 연결되어 척의 작동을 제어하고 이물질을 제거하는 무 슬라이드식 회전 에어실린더에 관한 것으로 더욱 상세하게는 회전 에어실린더의 고정몸체의 중공으로 삽입 결합되는 회전체의 외주연에 결합되는 슬리브 패킹(Sleeve packing) 등의 실링(Sealing)제를 사용하지 않고 척의 후단 스핀들과 결합시켜 회전 에어실린더의 회전 작동시 실링제의 마모로 인한 공급되는 압축공기의 손실에 의한 작동 불량과 유지 보수비용을 절감시킬 수 있게 하고 상기 고정몸체의 후단에 장착되는 에어블로우(Air blow)는 개별적으로 전,후진 작동케 하여 에어실린더의 회전 시에는 실링제가 접촉하지 않고 압축공기 공급 시에 만 실링제가 접촉케 하여 실링제의 마모없이 압축공기를 효과적으로 공급하여 척의 내부 콜릿에 발생하는 이물질을 제거할 수 있게 한 것이다.
일반적으로 회전 에어실린더는 전단에 척이 결합된 스핀들의 후단에 회전 에어실린더가 장착되고 그 후단에 에어블로우를 설치하여 스핀들의 회전에 의해 함께 회전하고 압축공기를 압력제어기기와 절환변에 의해 피스톤을 전,후진시켜 피스톤 로드가 전단에 결합된 척을 작동시켜 작업물을 클램핑 및 언클램핑시켜 공작기계에서 작업물을 가공하고 척의 내부 이물질에 압축공기를 분사시켜 이물질을 제거할 수 있게 하였다.
상기의 회전 에어 실린더는 압축공기를 이용하여 피스톤을 전진 및 후진작동시키고 에어블로우에서 압축공기를 분사시켜 척의 내부 이물질을 제거하므로 압축공기의 공급 시 압축공기의 손실을 최소화하기 위하여 회전체의 외주연에 슬리브 패킹과 같은 실링제를 다수 사용하고 있는 실정이다.
종래의 회전 에어실린더는 압축공기로 실린더의 피스톤을 전,후진시키기 위하여 압력제어기기에서 압축공기를 공급할 때 압축공기의 손실을 최소화시켜 척의 작동을 원활하게 하기 위하여 회전체의 외주연에 다수의 슬리브 패킹을 설치하여 압축공기의 누설을 방지하면서 실린더의 피스톤를 전,후진시켜 피스톤 로드로 척의 콜릿을 작동시켜 작업물을 클램핑 및 언클램핑시키고 스핀들을 회전시켜 작업물을 가공하고 또한 에어블로우에서 압축공기를 분사하여 척의 내부에 발생한 이물질을 제거하기 위하여 에어블로우의 내부에도 압축공기의 누설을 방지하기 위하여 슬리브 패킹 등의 실링제를 설치 하였다.
상기 종래의 회전 에어실린더는 척에 결합되어 압축공기로 피스톤을 전진 및 후진 작동시켜 클램핑 및 언클램핑 시와 에어블로우에서 압축공기를 분사하여 척의 내부 이물질을 제거할 때는 에어실린더와 에어블로우에 문제가 없으나 스핀들과 함께 회전 작동 시에는 실린더의 외주연에 설치된 슬리브 패킹이 서서히 마모되어 압축공기의 누설이 발생하고 이로 인하여 슬리브 패킹의 교체하여야 하므로 작업의 연속성이 저하되고 유지보수에 따른 경제적인 문제와 작업시간이 지연되는 등의 문제점이 있었다.
따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 안출된 것으로 회전체에 슬리브 패킹을 사용하지 않고 회전체의 외주연에 베어링으로 결합시켜 스핀들과 함께 회전시키므로 슬라이드 마찰로 마모되는 부품을 제거하여 유지보수 비용을 절감케 하고 고정몸체에 실린더 피스톤의 전,후진용 압축공기 입출구를 설치하여 피스톤을 전,후진시켜 전단에 결합된 척의 클램핑과 언클램핑을 원활하게 할 수 있고 에어블로우를 탄성력에 의해 에어실린더에 접촉 및 이격되게결합시켜 에어블로우도 에어실린더와 함께 회전하지 않으므로 슬리브 패킹 등의 실링제를 사용하지 않고 압축공기의 누설을 방지하면서 척의 내부에 압축공기를 분사시켜 이물질을 제거하는 회전 에어실린더를 제공할 수 있게 한 것이다.
이하 고안의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 고안의 전체구조를 도시한 구조 개념도로 회전 에어실린더를 구성하는 고정몸체,압축공기 입출구(전진 및 후진용),회전체,실린더의 피스톤 등이 결합된 후단에 에어블로우 몸체,압축공기 유입구,챔버,가동캡,코일스프링 등의 에어플로우가 결합된 상태의 구조도이고,도 2 는 본 고안이 척에 결합된 상태의 사용상태도로 스핀들의 전단에 척이 결합되고 후단에 회전 에어실린더가 결합되고 그 후단에 척의 청소용 에어블로우가 설치된 상태의 사용상태를 도시한 것이다.
척(C)이 결합된 스핀들(30)과 연결되고 압축공기의 공급에 의하여 전,후진하고 압축공기를 분사시켜 척(C)의 내부를 청소할 수 있는 회전 에어실린더(A)에 있어서,
볼팅 결합되는 고정몸체(10)(10')의 일측에 전진용 압축공기 입출구(11)와 후진용 압축공기 입출구(12)가 설치되고 내부에 중공이 형성된 피스톤 로드(13)가 삽입 설치되는 회전체(20)를 고정몸체(10)의 내부 중공에 다수의 베어링(21)(21')에 의해 삽입 결합되고 상기 고정몸체(10)(10')와 회전체(20) 사이에 압축공기에 의해 전,후진하는 피스톤(14)을 설치하여 피스톤(14)이 상기 피스톤 로드(13)의 중앙에 설치된 고정핀(15)을 전,후진시킬 수 있게 구성하고 상기 고정몸체(10')의 후단에 내부에 코일스프링 걸림턱(41)이 형성된 에어블로우 몸체(40)를 볼팅 결합시키고 상기 에어블로우 몸체(40)의 내부에 코일스프링 삽입공(42)(42')과 O링 삽입공(43)이 형성되고 압축공기 통과구($$)가 천공된 가동캡(45)을 코일스프링(S)(S')과 O링(O)에 의해 삽입시키고 상기 가동캡(45)의 내측으로 챔버(47)가 형성되고 외측으로 압축공기 유입구(48)가 설치된 에어블로우 몸체(40')를 에어블로우 몸체(40)에 볼팅 결합시킨 구조이다.
상기의 회전체(20)는 척(C)이 장착된 스핀들(30)에 결합되고 회전체(20)의 내부 피스톤 로드(13)는 스핀들(30) 내부의 드로바(31)에 연결되고 가동캡(45)의 압축공기 통과구(44)는 피스톤 로드(13)의 후단에 결합되는 것이다.
상기의 피스톤 로드(13)와 드로바(31)에는 중공의 공기 유입구가 천공되어 있다.
도면중 미설명 부호 (16)은 고정몸체 캡,(32)는 콜릿,(33)은 스핀들 풀리,(M)은 모터,(34)는 모터 풀리,(35)는 V벨트,(H)는 스핀들 하우징이다.
이와 같이 된 본 고안은 도 1 에 도시된 바와 같이 내부에 중공이 형성된 피스톤 로드(13)를 회전체(20)에 삽입 결합시키고 상기 회전체(20)는 그 외주연에 다수의 베어링(21)(21')에 의해 볼트로 결합되는 고정몸체(10)(10')의 중공에 설치시킨다.
상기 고정몸체(10)의 일측에는 전진용 압축공기 입출구(11)와 후진용 압축공기 입출구(12)가 나란히 설치되어 압축공기를 공급할 수 있게 장착된다.
상기 피스톤 로드(13)의 중앙에는 고정핀(15)을 설치하여 그 일측이 압축공기에 의해 전,후진하는 피스톤(14)에 의해 작동되게 설치한다.
상기와 같이 구성된 회전 에어실린더(A)는 회전체(20)는 척(C)이 장착된 스핀들(30)의 후단에 결합되어 스핀들(30)과 함께 회전 작동하고 상기 회전체(20)의 내부에 설치된 피스톤 로드(13)는 스핀들(30)의 내부에 설치된 드로바(31)와 연결되어 압축공기(전진 및 후진용)의 유입에 따라 전,후진 작동하면서 척(C)의 콜릿(32)을 전진 및 후진시켜 작업물을 클램핑 또는 언클램핑 작동시키는 것이다.
상기의 피스톤 로드(13) 및 피스톤 로드(13)와 결합되는 드로바(31)는 각각 그 내부에 중공이 형성되어 후단에 설치되는 에어블로우에서 공급하는 압축공기의 통로로 사용되며 척(C)의 내부에 설치된 콜릿(32)이 작업물을 클램핑 및 언클램핑 하는 과정에서 발생할 수 있는 이물질을 상기 통로로 압축공기를 공급하여 제거하는 것이다.
상기 에어블로우는 내부에 코일스프링 걸림턱(41)이 형성된 에어블로우 몸체(40)를 볼트로 에어실린더(A)의 고정몸체(40')에 결합시키고 그 내부에 가동캡(45)을 삽입시키되 가동캡(45)의 측단에 형성된 코일스프링 삽입공(42)(42')에는 코일스프링(S)(S')을 삽입시켜 일측이 걸림턱(41)에 걸리게 삽입하고 가동캡(45)의 선단 O링 삽입공(43)에는 O링(O)을 삽입시켜 결합시킨다.
내측에 챔버(47)가 형성되고 외측으로 압축공기 유입구(48)가 설치된 에어블로우 몸체(40')는 상기 가동캡(45)의 몸체가 챔버(47)의 외부로 삽입되게 결합시켜 에어블로우 몸체(40)에 볼팅 결합시킨다.
상기의 에어블로우 몸체(40)가 에어실린더(A)의 후단에 볼팅 결합될 때 가동캡(45)의 압축공기 통과구(44)는 에어실린더(A)의 내부 피스톤 로드(13)에 이격된 상태로 결합된다.
상기 회전 에어실린더(A)의 작동은 도 2 와 같이 작동된다.
스핀들(30)의 선단에 장착된 척(C)의 내부에 설치된 콜릿(32)을 전진시켜 작업물을 인입시키고 후진시켜 클램핑하는 것으로 그 작동은 회전 에어실린더(A)의 고정몸체(10)의 일측에 설치된 전진용 압축공기 입출구(11)로 압축공기를 공급하면 고정몸체(10)(10')와 회전체(20) 사이에 설치된 피스톤(14)를 전방으로 밀고 이에 따라 고정핀(15)이 전진하면서 피스톤 로드(13)를 전진시키고 피스톤 로드(13)와 결합된 드로바(31)가 전진하여 콜릿(32)을 전진시켜 콜릿(32)이 벌어지면 작업물을 그 사이에 인입시키고 그 다음 후진용 압축공기 입출구(12)로 압축공기를 공급하면 피스톤(14)이 후진하면서 순차적으로 고정핀(15),피스톤 로드(13) 및 드로바(31)가 후진하여 콜릿(32)을 원위치로 후진시켜 작업물을 클램핑시키는 것이다.
상기와 같이 작업물이 척(C)에 클램핑되면 모터(M)가 작동하여 그 동력을 모터 풀리(34),V벨트(35) 및 스핀들 풀리(33)를 통하여 스핀들(30)에 전달되어 스핀들(30)을 회전 작동시키고 스핀들(30)의 전단에 결합된 척(C)과 후단에 결합된 회전체(20)를 동시에 회전시키며 공작기계의 작업공구로 작업물을 가공하는 것이다.
상기와 같은 작동으로 작업물을 가공 및 연마하고 작업물을 탈리시킬 때는 상기 클램핑 작동과 동일한 방법에 의해 회전 에어실린더(A)를 작동시켜 작업물을 척(C)의 콜릿(32)으로부터 언클램핑시켜 탈리시키는 것이다.
상기와 같은 작동으로 작업물을 가공 및 연마하고 작업물을 탈리시킨 후 척(C)의 내부 콜릿(32)에 이물질이 유입되지 않게 에어블로우의 압축공기 유입구(48)에서 압축공기를 공급하면 챔버(47)로 유입되면서 압축공기의 압력이 가동캡(45)을 전진시키면서 압축공기는 압축공기 통과구(44)를 통하여 피스톤 로드(13)의 내부 중공으로 분사된다.
상기 작동 시 가동캡(45)에 설치된 코일스프링(S)(S')은 걸림턱(41)에 지지되면서 압축됨과 동시에 가동캡(45)의 선단에 설치된 O링(O)이 에어실린더(A)의 회전체(20)의 후단에 밀착되어 압축공기의 누설을 방지하고 가동캡(45)의 압축공기 통과구(44)는 에어실린더(A)의 피스톤 로드(13)에 밀착되어 압축공기를 피스톤 로드(13)의 중공과 스핀들(30) 드로바(31)의 중공을 통하여 척(C)의 내부 콜릿(32) 내,외부에 존재하는 이물질에 분사하여 내부의 이물질을 밖으로 배출시키고 외부의 이물질이 들어오지 않게 한다.
상기와 같이 이물질을 배출하고 작업물을 클램핑시키면 압축공기 유입구(48)에서 압축공기의 공급을 중단시킨다.
압축공기의 공급이 중단되면 가동캡(45)에 설치된 코일스프링(S)(S')의 탄발력에 의해 가동캡(45)이 후단으로 밀리면서 가동캡(45)의 선단 O링(O)과 압축공기 통과구(44)는 에어실린더(A)의 회전체(20) 후단에서 일정거리를 가지고 이격되는 것이다.
상기와 같이 에어블로우가 작동하므로 에어블로우의 각 부품은 에어실린더(A)와 함께 회전하지 않고 독립적으로 압축공기의 분사에의해 가동되면서 이물질을 배출시킬 수 있는 것이다.
본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
그러므로 본 고안은 압축공기를 공급하여 척의 콜릿을 전,후진 작동시키고 스핀들과 함께 회전하는 회전 에어실린더의 구조로 압축공기의 누설을 방지하면서 전,후진 작동과 회전운동을 동시에 수행할 수 있게 하고 회전체의 외주연에 슬리브 패킹류의 실링제를 사용하지 않아 슬라이드 마찰로 마모되는 부품이 없어 반영구적으로 사용이 가능케 하여 유지보수비용을 절감할 뿐만 아니라 작업의 연속성이 향상되어 작업시간을 단축시킬 수 있고 압축공기로 척의 내부에 존재하는 이물질을 배출하고 외부의 이물질이 유입되지 않게 하는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 척(C)이 결합된 스핀들(30)과 연결되고 압축공기의 공급에 의하여 전,후진하고 압축공기를 분사시켜 척(C)의 내부를 청소할 수 있는 회전 에어실린더(A)에 있어서,
    볼팅 결합되는 고정몸체(10)(10')의 일측에 전진용 압축공기 입출구(11)와 후진용 압축공기 입출구(12)가 설치되고 내부에 중공이 형성된 피스톤 로드(13)가 삽입 설치되는 회전체(20)를 고정몸체(10)의 내부 중공에 다수의 베어링(21)(21')에 의해 삽입 결합되고 상기 고정몸체(10)(10')와 회전체(20) 사이에 압축공기에 의해 전,후진하는 피스톤(14)을 설치하여 피스톤(14)이 상기 피스톤 로드(13)의 중앙에 설치된 고정핀(15)을 전,후진시킬 수 있게 구성하고 상기 고정몸체(10')의 후단에 내부에 코일스프링 걸림턱(41)이 형성된 에어블로우 몸체(40)를 볼팅 결합시키고 상기 에어블로우 몸체(40)의 내부에 코일스프링 삽입공(42)(42')과 O링 삽입공(43)이 형성되고 압축공기 통과구(44)가 천공된 가동캡(45)을 코일스프링(S)(S')과 O링(O)에 의해 삽입시키고 상기 가동캡(45)의 내측으로 챔버(47)가 형성되고 외측으로 압축공기 유입구(48)가 설치된 에어블로우 몸체(40')를 에어블로우 몸체(40)에 볼팅 결합시킨 것을 특징으로 하는 무 슬라이드식 회전 에어실린더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    회전체(20)는 척(C)이 장착된 스핀들(30)에 결합되고 회전체(20)의 내부 피 스톤 로드(13)는 스핀들(30) 내부의 드로바(31)에 연결되고 가동캡(45)의 압축공기 통과구(44)는 피스톤 로드(13)의 후단에 결합되는 것을 특징으로 하는 무 슬라이드식 회전 에어실린더.
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CN117182618A (zh) * 2023-09-20 2023-12-08 海盐管件制造有限公司 管接头自动铣削机

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