KR102502003B1

KR102502003B1 - 사출성형기용 스러스트 베어링의 예압 조정 장치 및 예압 조정 방법

Info

Publication number: KR102502003B1
Application number: KR1020160161262A
Authority: KR
Inventors: 김대영; 강돈일; 이기수
Original assignee: 엘에스엠트론 주식회사
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2023-02-22
Also published as: KR20180061745A

Abstract

본 발명은 사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 장치 및 예압 조정 방법에 관한 것으로서, 일 실시예에 따른 예압 조정 장치는, 헤드부와 나사산이 형성된 몸체부를 포함하는 어댑터 샤프트, 상기 헤드부가 안착되는 제1 단차부와 상기 몸체부가 관통하는 관통부를 포함하는 스러스트 박스, 상기 헤드부와 단차부 사이에 배치되는 스러스트 베어링, 및 상기 몸체부에 체결되는 제1 체결부를 포함하는 스러스트 박스 유닛과, 상기 어댑터 샤프트와 동축 상으로, 상기 헤드부에 접하여 삽입 방향으로 기 설정된 크기의 압력을 가하도록 형성된 유압잭, 및 상기 유압잭을 상기 스러스트 박스에 대하여 고정시키는 고정부를 포함하는 예압 조정 유닛을 포함한다.

Description

사출성형기용 스러스트 베어링의 예압 조정 장치 및 예압 조정 방법 {Pre-load Adjusting Device and Pre-load Adjusting Method of Thrust Bearing for Injection Molding Machines}

본 발명은 사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 장치 및 예압 조정 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 사출성형기의 스러스트 박스의 조립 시에 스러스트 베어링이 정확한 예압량을 갖도록 조립하여 사출성형기 전체의 조립 정밀도를 높이고 부품들의 사용 수명을 증대시킬 수 있는 사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 장치 및 조정 방법에 관한 것이다.

사출성형기는 가소화 작업과 사출 작업을 진행한다. 가소화 작업은 호퍼를 통하여 사출하고자 하는 원료(수지, 등)가 배럴의 내부에 유입되어 열에 의해 용융되어 진행된다. 그리고 사출 작업은 스크류에 의해 진행된다. 가소화된 원료는 스크류에 의해 배럴의 배출구를 통해 금형으로 이송된다.

스크류의 회전을 위하여, 스크류의 후단에는 볼 스크류가 설치되어, 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변화시켜 직선으로 이동되게 한다. 그리고, 특허문헌 1에 설명된 바와 같이, 스크류와 볼 스크류 사이에는 어댑터, 베어링, 스러스트 박스, 등의 부품들이 설치된다. 도 1은 일반적인 사출성형기의 스크류의 작동과 관련된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 일반적인 사출성형기는 원료가 유입되는 원통형 배럴(1)과, 상기 배럴(1)에 내장되어 가소화된 원료를 배출구로 이송하는 스크류(2)와, 상기 스크류(2)의 일 측에 결합된 사출 구동부(3)와, 상기 사출 구동부(3)의 일 측에 결합된 볼 스크류(4)와, 상기 볼 스크류(4)에 동력을 전달하는 사출 모터(5)를 포함한다.

도 2 및 도 4는 일 예의 사출 구동부(30)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2와 도 4를 참조하면, 사출 구동부(30)는 스크류의 일측에 결합되는 어댑터 샤프트(32)와 상기 어댑터 샤프트(32)에 결합되는 스러스트 박스(31)(Thrust box)(또는, "T-box"라고도 함)와 상기 스러스트 박스(31)에 타측에 결합되는 로드셀을 포함한다.

도 4는 사출 구동부(30)의 스러스트 박스(31)의 일부분을 절개하여 내부 부품들을 개략적으로 나타낸 스러스트 박스 조립체의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 상기 어댑터 샤프트(32)는 스러스트 박스(31)의 관통홀 내부에 수용되고, 상기 스러스트 박스(31)의 관통홀에 상기 어댑터 샤프트(32)의 주위에는 스러스트 베어링(39)이 설치된다. 그리고 스러스트 박스(31)의 관통홀의 외주면 상에 플랜지(33)를 세트 스크류(37)로 고정하여, 상기 어댑터 샤프트(32)가 빠져나오지 않게 하였다. 그리고, 상기 플랜지(33)의 내주면 상에 상기 어댑터 샤프트(32)와의 접촉면에는 볼 베어링(43)이 설치되었다.

종래에는 플랜지(33)를 이용한 누르는 방식으로 스러스트 박스(31)와 플랜지(33)의 사이 간격을 이용하여 스러스트 베어링(39)에 가해지는 압력을 조절하였다. 즉, 스러스트 박스(31)의 관통홀 내에, 스러스트 베어링(39), 어댑터 샤프트(32) 및 볼 베어링(43)을 배치하고, 스러스트 박스(31)의 관통홀 주변에 플랜지(33)를 배치하고 플랜지(33) 상에 볼트(35)를 조립하여 스러스트 베어링(39)을 누르게 하였다.

그리고, 도 3 및 도 4에 X1 및 X2 부분의 부분 확대도에 도시된 바와 같이, 플랜지(33)와 스러스트 박스(31) 사이의 간격을 기설정된 간격(d₀)으로 조정하게 함으로써, 플랜지(33)가 스러스트 베어링(39)을 누르는 예압량(P₀)을 설정하게 하였다.

그러나, 플랜지(33) 조립시 스러스트 박스(31)와의 간격(d₀)에 대한 제품별 기준 치수가 정해지지 않아, 작업자의 경험에 의존하여 조립하여야 했다. 그리고, 간격(d₀) 조정 시 플랜지(33) 전체 둘레에 면과 스러스트 박스(31)의 외주면 사이의 간격(d₀)을 균일하게 하기 어려워 조정에 어려움이 있었고, 이는 어댑터 샤프트(32)의 동심도를 보장하지 못하는 문제가 있었다. 그리고, 플랜지(33) 고정을 위해 세트 스크류(37) 체결 시 플랜지(33)가 반대 방향 힘을 받게 되어, 초기 간격(d₀)의 변형이 발생하는 문제가 있었다.

이러한 문제로 인해, 제품별 균일한 예압량을 제공하기 어려웠고, 어댑터 샤프트(32)의 스크류에 대한 동심도를 확보하기 어려워 생산 제품의 품질 편차가 발생하는 등의 문제가 있었다.

KR10-2014-0115117 A

본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 스러스트 베어링 조립 시 정확한 예압량을 설정하여 베어링을 포함하는 부품들의 수명을 보장하고, 어댑터 샤프트의 조립 정밀도를 향상시킬 수 있는 사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 장치 및 예압 조정 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 장치는, 헤드부와 나사산이 형성된 몸체부를 포함하는 어댑터 샤프트, 상기 헤드부가 안착되는 제1 단차부와 상기 몸체부가 관통하는 관통부를 포함하는 스러스트 박스, 상기 헤드부와 단차부 사이에 배치되는 스러스트 베어링, 및 상기 몸체부에 체결되는 제1 체결부를 포함하는 스러스트 박스 유닛과, 상기 어댑터 샤프트와 동축 상으로, 상기 헤드부에 접하여 삽입 방향으로 기 설정된 크기의 압력을 가하도록 형성된 유압잭, 및 상기 유압잭을 상기 스러스트 박스에 대하여 고정시키는 고정부를 포함하는 예압 조정 유닛을 포함한다.

상기 유압잭은, 상기 스러스트 박스에 대한 위치가 고정되고, 상기 헤드부에 접하여 상기 헤드부에 기 설정된 크기의 압력을 가하는 실린더와, 상기 실린더에 연결되며, 상기 스러스트 박스의 외부에 설치되는 펌프부와 상기 실린더의 압력을 측정하는 압력 측정부를 포함할 수 있다.

상기 스러스트 박스의 삽입 단부 측으로 배치되어 상기 헤드부를 넘어 연장되는 제2 단차부를 포함하고, 상기 고정부는, 상기 제2 단차부에 고정되는 플레이트, 상기 플레이트를 관통하여 상기 헤드부 방향으로 연장되어 상기 유압잭의 실린더를 상기 헤드부 상에 밀착시키는 고정 볼트, 및 상기 고정 볼트를 상기 플레이트에 대하여 고정시키는 제2 체결부를 포함할 수 있다.

상기 제1 체결부는 상기 실린더의 압력이 감소하기 시작할 때까지 체결하고, 상기 제1 체결부의 체결이 완료되면, 상기 예압 조정 유닛은 상기 스러스트 박스 유닛으로부터 제거될 수 있다.

상기 제1 체결부는, 베어링 너트일 수 있다.

상기 스러스트 박스는 상기 제1 체결부가 안착되는 제3 단차부를 더 포함하고, 상기 제3 단차부와 상기 제1 체결부 사이에 테이퍼 베어링이 배치될 수 있다.

상기 제1 체결부에 고정되어 상기 몸체부의 나사산을 따라 회전시키는 제공하는 체결 유닛을 더 포함하고, 상기 체결 유닛은 제1 체결부의 체결이 완료되면, 상기 스러스트 박스 유닛으로부터 제거될 수 있다.

상기 체결 유닛은 상기 제1 체결부에 결합되어 상기 제1 체결부를 회전시키도록 형성된 회전 부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 방법은, 헤드부와 나사산이 형성된 몸체부를 포함하는 어댑터 샤프트, 상기 헤드부가 안착되는 제1 단차부와 상기 몸체부가 관통하는 관통부를 포함하는 스러스트 박스, 상기 헤드부와 단차부 사이에 배치되는 스러스트 베어링, 및 상기 몸체부에 체결되는 제1 체결부를 포함하는 스러스트 박스 유닛을 조립하는 단계, 상기 스러스트 박스 유닛에, 상기 어댑터 샤프트와 동축 상으로, 상기 헤드부에 접하도록 형성된 유압잭, 및 상기 유압잭을 상기 스러스트 박스에 대하여 고정시키는 고정부를 포함하는 예압 조정 유닛을 장착하는 단계, 상기 유압잭에 상기 어댑터 샤프트의 삽입 방향으로 상기 헤드부에 기 설정된 크기의 압력을 가하도록 압력을 공급하는 단계, 상기 제1 체결부에 고정되어 상기 제1 체결부를 상기 몸체부의 나사산을 따라 회전시키는 체결 유닛을 장착하여 상기 유압잭의 압력이 감소하기 시작할 때까지 상기 제1 체결부를 상기 몸체부에 체결하고, 그리고 나서 상기 체결 유닛을 상기 스러스트 박스 유닛으로부터 제거하는 단계, 및 상기 예압 조정 유닛을 제거하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 스러스트 베어링의 예압량을 작업자의 감이나 숙련도에 의존하지 않고 정확하게 측정하여 정밀하게 조정할 수 있다.

그에 따라, 스러스트 베어링 등의 부품이 정확하게 조립되게 함으로써 부품들의 수명을 증대시킬 수 있다.

또한, 어댑터 샤프트의 조립 정밀도를 향상시켜 이후 스크류 조립시 동심도를 향상시킬 수 있다.

그리고, 지그 형태의 예압 조정 장치를 사용하여 어댑터 샤프트 등의 부품이 고정된 상태에서 베어링 너트를 고정하므로, 베어링 너트의 조립 정확성 또한 증대될 수 있다.

도 1은 일반적인 사출성형기의 스크류와 관련된 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 일반적인 사출 구동부의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 평면도와 X1 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 스러스트 박스 조립체의 단면도와 X2 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스 조립체의 단면도로서 스러스트 박스 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스 조립체의 단면도로서 스러스트 박스 유닛과 예압 조정 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스의 측면도로서 유압잭을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스의 전방 사시도로서, 고정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스의 단면도(도 9a) 및 측면도(도 9b)로서 체결 유닛을 개략적으로 나타내는 도면이다.

본 실시예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 장치는, 스러스트 박스 유닛(A)과 예압 조정 유닛(B)을 포함한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스 조립체의 단면도로서 스러스트 박스 유닛(A)을 개략적으로 나타내는 도면이다.

상기 스러스트 박스 유닛(A)은 스러스트 박스 조립체를 구성하는 부분으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 헤드부(105a)와 나사산이 형성된 몸체부(105b)를 포함하는 어댑터 샤프트(105), 상기 헤드부(105a)가 안착되는 제1 단차부(S1)와 상기 몸체부(105b)가 관통하는 관통부(H1)를 포함하는 스러스트 박스(101), 상기 헤드부(105a)와 단차부(S1) 사이에 배치되는 스러스트 베어링(107), 및 상기 몸체부에 체결되는 제1 체결부(113)를 포함한다.

상기 어댑터 샤프트(105)는 헤드부(105a)와 나사산이 형성된 몸체부(105b)로 구성되며, 상기 헤드부(105a)의 직경이 상기 몸체부(105b)의 직경보다 크게 형성되어, 스러스트 박스(101)의 관통홀 내의 제1 단차부(S1) 상에 상기 헤드부(105a)가 안착되고, 상기 몸체부(105b)가 상기 관통홀을 관통하여 지나가도록 형성된다.

상기 스러스트 박스(101)는 상기 어댑터 샤프트(105)가 관통되는 관통부(H1)를 구비하고, 상기 어댑터 샤프트(105)의 삽입 방향으로 제1 단차부(S1)와 제4 단차부(S4)를 구비하고, 인출 방향으로 제3 단차부(S3)를 구비한다. 상기 제1 단차부(S1) 상에 상기 어댑터 샤프트(105)의 헤드부(105a)가 안착되며, 상기 제4 단차부(S4) 상에 하우징(103)이 안착된다.

상기 헤드부(105a)와 제1 단차부(S1) 사이에 스러스트 베어링(107)이 배치되고, 상기 제4 단차부(S4)와 상기 하우징(103) 사이에는 오일 씰(seal)이 배치되어 상기 스러스트 베어링(107)이 포함된 관통부(H1) 내를 밀봉하여 누유를 방지하도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 스러스트 베어링(107)과 상기 제1 단차부(S1) 사이에는 두 부재 사이의 충격 완화를 위하여 디스크 스프링(109)이 더 배치될 수 있다.

상기 인출 방향으로 상기 제3 단차부(S3) 상에는 상기 몸체부(105b) 상에 체결되는 제1 체결부(113)가 안착될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 별도의 단차부를 구비하지 않고 스러스트 박스의 외부면에 상기 제1 체결부(113)가 걸쳐지도록 형성될 수도 있음은 물론이다.

상기 제1 체결부(113)는, 상기 어댑터 샤프트(105)를 상기 스러스트 박스(101) 상에 고정시키기 위한 부재로서, 반드시 이에 제한되는 것은 아니나 베어링 너트가 이에 적용될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스러스트 박스(101)는 상기 제1 체결부(113)가 안착되는 상기 제3 단차부(S3)와 상기 제1 체결부(113) 사이에 테이퍼 베어링(111)을 더 포함할 수 있다.

반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 스러스트 박스 유닛은 사출 성형기의 적용 목적에 따라 다양한 부품들을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 체결부(113)의 몸체부(105b) 상에 대한 체결력에 따라 상기 스러스트 베어링(107)에 가해지는 예압량을 조절할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 체결부(113)가 몸체부(105b)의 안쪽, 즉 헤드부(105b) 방향으로 체결되어 체결력이 커지면, 상기 헤드부(105a)가 스러스트 베어링(107)를 누르는 압력이 커지게 된다. 이와 반대로, 상기 체결부(113)가 바깥쪽 방향으로 체결되면 체결력이 약해져, 상기 헤드부(105a)가 스러스트 베어링(107)를 누르는 압력이 작아지게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 체결력, 즉 그에 따른 예압을 조절하기 위하여 예압 조정 유닛(B)을 더 포함하고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스 조립체의 단면도로서 스러스트 박스 유닛(A)과 예압 조정 유닛(B)을 개략적으로 나타낸다.

상기 예압 조정 유닛(B)은 스러스트 박스 유닛(A)에 고정되어, 스러스트 베어링의 예압을 측정하는 부분으로서, 스러스트 베어링의 압력을 조절하기 위한 유압잭(140) 및 유압잭(140)을 스러스트 박스 유닛(A) 상에 고정시키기 위한 고정부(130)를 포함한다.

구체적으로, 상기 유압잭(140)은 상기 예압 조정 유닛(B)은 상기 어댑터 샤프트(105)와 동축 상으로, 상기 헤드부(105a)에 접하여 삽입 방향으로 기 설정된 크기의 압력을 가하도록 형성된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스의 측면도로서 유압잭을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 유압잭(140)은, 상기 스러스트 박스(101)에 대한 위치가 고정되고, 상기 헤드부(105a)에 접하여 상기 헤드부(105a)에 기 설정된 크기의 압력을 가하는 실린더(141)와, 상기 실린더(141)에 연결되며, 상기 스러스트 박스(101)의 외부에 설치되는 펌프부(145)와 상기 실린더(141)의 압력을 측정하는 압력 측정부(143)를 포함할 수 있다.

상기 실린더(141)는 상기 스러스트 박스(101)에 대한 위치는 고정되어 있으므로, 상기 실린더(141)에 의해 가해지는 힘은 상기 어댑터 샤프트(105)를 누르는 힘으로서 작용한다. 상기 실린더(141)가 누르는 힘(P1)은, 상기 헤드부(105a)로 전달되어, 상기 헤드부(105a)가 스러스트 베어링(107)을 누르는 힘으로 작용하게 된다.

한편, 스러스트 베어링(107)에 요구되는 예압량은 스러스트 베어링에 따라 또는 스러스트 박스의 구조에 의해 스러스트 베어링에 전달되는 힘이 달라질 수 있으므로, 스러스트 박스의 구조에 따라 달라질 수 있다.

상기 실린더(141)가 누르고자 하는 힘(P1)은 실린더의 압력과 실린더가 상기 헤드부(151a)와 접촉하는 단면적에 비례한다. 따라서, 원하는 크기의 압력을 가하기 위해, 즉 목표하는 예압이 상기 스러스트 베어링에 가해지도록, 실린더에 의해 상기 헤드부(151a)에 가해지는 실린더의 기 설정된 크기의 압력(P1)은 [식 1]과 같다.

[식 1] 압력(P1) = 목표하는 예압량/실린더의 단면적

보다 구체적으로, 아래와 같은 과정을 통하여 실린더(141)의 기설정된 크기의 압력이 결정될 수 있다.

스러스트 베어링의 경우, 사용 중에 롤러와 외륜 궤도면과의 미끄럼에 의해서 뜯김 등의 손상을 일으키는 경우가 있는데, 이 미끄럼이 일어나지 않게 하기 위해 필요한 예압량(최소 액셀 하중 F_{a min})은 아래 [식 2]과 같다.

[식 2] F_{a min} = C_oa/1000

여기서, C_oa는 기본 정 정격하중(basic static load rating)으로서 베어링이 정지하고 있을 때 또는 저속으로 회전하고 있을 때 허용 가능한 최대 하중이다. C_oa는 스러스트 베어링에 따라 달라질 수 있다.

따라서, 일 예로, 다양한 제품별로 사출성형기의 액셀 하중에 기초하여 스러스트 베어링의 예압량(F_{a min})은 기본 정 정격하중 (C_oa)에 의해 결정될 수 있고, 실린더에 의해 가해지는 압력(P1)은 상기 예압량(F_{a min})을 실린더의 단면적으로 나눔으로써 결정될 수 있다. 일 예로, 제품 1 내지 8에 대한 실린더에 의해 가해지는 기 설정된 크기의 압력(P)은 아래 [표 1]과 같이 산출될 수 있다.

[표 1]

즉, 각 제품별로 원하는 목표하는 예압이 상기 스러스트 베어링에 가해지도록 상기 실린더의 압력(P1)을 조절할 수 있다.

종래의 경우, 예압의 크기에 상관 없이 하우징과 스러스트 박스의 간격을 일정하게 설정하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 목표하는 예압량에 따라 실린더(141)에 의해 가해지는 압력의 크기를 조절하므로, 각각의 스러스트 베어링에 최적의 예압을 가할 수 있고, 그에 따라 스러스트 베어링의 마모를 줄이고 사출성형기의 마모, 오작동 등을 최소화할 수 있다.

한편, 상기 고정부(130)는 상기 유압잭(140)을 상기 스러스트 박스(101)에 대하여 고정시키도록 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스의 전방 사시도로서, 고정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 8을 참조하면, 상기 스러스트 박스(101)는 상기 스러스트 박스(101)의 삽입 단부 측으로 배치되어 상기 헤드부(105a)를 넘어 연장되는 제2 단차부(S2)를 포함한다.

그리고, 상기 고정부(130)는, 상기 제2 단차부(S2)에 고정되는 플레이트(131), 상기 플레이트(131)를 관통하여 상기 헤드부(105a) 방향으로 연장되어 상기 유압잭의 실린더를 상기 헤드부 상에 밀착시키는 고정 볼트(135), 및 상기 고정 볼트(135)를 상기 플레이트(131)에 대하여 고정시키는 제2 체결부(137)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 플레이트(131)는 양단이 상기 제2 단차부(S2) 상에 볼트(133)로 고정될 수 있다. 상기 고정 볼트(135)는 상기 플레이트(131)를 수직으로 관통하도록 형성될 수 있으며, 일 예로 스터드 볼트일 수 있다. 상기 제2 체결부(137)는 상기 플레이트(131) 상에 상기 고정 볼트(135)를 고정시키기 위한 것으로서, 일 예로 상기 스터드 볼트 상에 체결되는 너트일 수 있다.

상기 제2 단차부(S2)는 상기 스러스트 박스(101)에서 상기 제1 단차부(S1)에 대하여 삽입 방향으로 형성될 수 있으며, 관통홀 내에 형성되는 계단 형상, 또는 도 8에서와 같이 스러스트 박스(101)의 양측에서 돌출되는 돌출부의 형상에 의해 형성될 수 있다.

상기 제2 단차부(S2), 플레이트(131), 고정 볼트(135) 및 제2 체결부(137)는 상기 유압잭(140)이 상기 헤드부(150a)를 누르면서 상기 스러스트 박스(101)에 대해 고정시키기 위한 것이다. 따라서, 반드시 이에 위와 같은 구조에 제한되는 것은 아니며, 상기 플레이트(131) 또는 상기 고정 볼트(135) 등의 처짐을 방지하기 위하여 로프 또는 크레인 등을 더 사용할 수 있으며, 스러스트 박스(101)의 형상 또는 구조에 따라 다양한 방식의 부재들이 추가로 또는 이를 대신하여 사용될 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스러스트 박스의 단면도(도 9a) 및 측면도(도 9b)로서 체결 유닛(C)을 개략적으로 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 체결부(113)는 상기 실린더(141)의 압력이 감소하기 시작할 때까지 체결하고, 상기 제1 체결부(113)의 체결이 완료되면, 상기 예압 조정 유닛(B)은 상기 스러스트 박스 유닛(A)으로부터 제거될 수 있다.

구체적으로, 도 6을 참조하면, 실린더(141)가 기 설정된 크기의 압력(P1)을 가하는 경우, 반작용에 의해 헤드부(150a)가 실린더(141)에 압력(P2)을 가하게 되고, 상기 유압잭의 압력 측정부(143)에서는 기 설정된 크기의 압력(P1)과 동일한 압력(P2)의 크기의 압력이 측정될 수 있다.

그러나, 도 9a를 참조하면, 제1 체결부(113)가 계속하여 몸체부(151b) 상에 체결되어 체결력(s)이 증가하게 되면, 헤드부(150a)가 스러스트 베어링(107)을 누르는 압력(P3)은 커지게 되나, 헤드부(150a)는 실린더(141)에 대해 반대 방향으로 이동하게 되어, 헤드부(150a)가 실린더(141)를 누르는 압력(P4)은 감소하게 된다.

상기 실린더(141)의 압력이 감소하기 시작하는 시점은, 상기 스러스트 베어링(107)에 가해지는 힘이 목표하는 예압량보다 커지게 되는 시점이 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 체결부(113)는 상기 실린더(141)의 압력이 감소하기 시작할 때, 그 체결을 종료할 수 있다.

그리고 나서, 상기 제1 체결부(113)의 체결이 완료되면, 상기 예압 조정 유닛(B)은 상기 스러스트 박스 유닛(A)으로부터 제거될 수 있다.

상기 예압 조정 유닛(B)이 제거되더라도, 상기 제1 체결부(113)에 의하여 상기 스러스트 베어링(107)에는 목표하는 예압이 가해지고 있으므로, 예압이 조정된 후에 상기 예압 조정 유닛(B)은 제거될 수 있다.

한편, 상기 제1 체결부(113)의 체결을 위하여, 상기 제1 체결부(113)에 고정되어 상기 몸체부(105b)의 나사산을 따라 회전시키는 제공하는 체결 유닛(C)을 더 포함하고, 상기 체결 유닛(C)은 마찬가지로 제1 체결부(113)의 체결이 완료되면, 상기 스러스트 박스 유닛(A)으로부터 제거될 수 있다.

도 9b를 참조하면, 상기 회전 부재(151)로 제1 체결부(113)를 체결하면서, 상기 압력 측정부(143)를 통하여 스러스트 박스(101)의 외부에서 상기 실린더(141)의 압력을 관찰할 수 있다. 그리고, 상기 압력 측정부(143)에 의해 상기 실린더(141)의 압력이 감소하는 시점을 감지하여, 압력이 감소하면 상기 회전 부재(151)의 작동을 종료할 수 있다. 그리고 나서, 압력 조정 유닛(B)과 상기 체결 유닛(C)은 스러스트 박스로부터 제거될 수 있다.

또한, 상기 체결 유닛(C)은, 상기 제1 체결부(113)에 체결되어 제1 체결부(113)를 회전시키도록 형성된 회전 부재(151)를 포함할 수 있다. 상기 회전 부재(151)는 제1 체결부(113)의 조임을 위한 부재로서, 임팩터(impactor), 렌치 및 파이프 중 어느 하나일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 체결 유닛(C)은 상기 제1 체결부(113)에는 체결되는 지그 너트(153)를 더 포함하여, 제1 체결부(113)의 체결을 더욱 용이하게 할 수 있다.

반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 상기 제1 체결부(113)의 체결을 용이하게 하기 위한 본 기술 분야의 다양한 부재들이 이에 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 방법은 상술한 예압 조정 장치를 사용하여 스러스트 베어링의 예압을 조정하여 스러스트 박스를 조립할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 예압 조정 방법에서, 상기 예압 조정 장치의 구성이 적용될 수 있으며, 반대의 경우도 마찬가지 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 예압 조정 방법은 도 5에서와 같이 헤드부(105a)와 나사산이 형성된 몸체부(105b)를 포함하는 어댑터 샤프트(105), 상기 헤드부(105a)가 안착되는 제1 단차부(S1)와 상기 몸체부(105b)가 관통하는 관통부(H1)를 포함하는 스러스트 박스(101), 상기 헤드부(105a)와 단차부(S1) 사이에 배치되는 스러스트 베어링(107), 및 상기 몸체부(105b)에 체결되는 제1 체결부(113)를 포함하는 스러스트 박스 유닛(A)을 조립한다.

그리고 나서, 도 6에서와 같이, 상기 스러스트 박스 유닛(A)에, 상기 어댑터 샤프트(105)와 동축 상으로, 상기 헤드부(105a)에 접하도록 형성된 유압잭(140), 및 상기 유압잭(140)을 상기 스러스트 박스(101)에 대하여 고정시키는 고정부(130)를 포함하는 예압 조정 유닛(B)을 장착한다.

그리고 나서, 상기 유압잭(140)에 상기 어댑터 샤프트(105)의 삽입 방향으로 상기 헤드부(105a)에 기 설정된 크기의 압력(P1)을 가하도록 압력을 공급한다.

상술한 바와 같이, 유압잭(140)의 실린더(141)에 펌프부(145)로 계속하여 압력을 증가시킬 수 있다. 그리고, 상기 압력 측정부(141)에 의하여 실린더(141)의 압력이 목표하는 예압량에 대응하는 기 설정된 크기의 압력(P1)에 도달한 것을 확인하면 펌프부(145)의 작동을 종료할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 실린더(141)만 스러스트 박스(101)의 내측으로 형성되며, 상기 펌프부(145)와 상기 압력 측정부(143)는 스러스트 박스(101)의 외측에 배치되므로, 실린더(141)의 압력 변화를 용이하게 관찰 할 수 있다.

그리고 나서, 상기 제1 체결부(113)를 상기 유압잭(140)의 압력이 감소하기 시작할 때까지 상기 몸체부(105b)에 체결한다.

상술한 바와 같이, 상기 유압잭(140), 즉 실린더(141)의 압력이 감소하는 시점은 상기 스러스트 베어링(107)에 가해지는 압력이 목표하는 예압량을 초과하는 시점이다. 따라서, 유압잭(140)의 압력이 감소하기 시작하면, 상기 제1 체결부(113)의 체결을 종료할 수 있다.

상기 제1 체결부(113)를 체결한 뒤에, 상기 예압 조정 유닛(B)을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 제1 체결부(113)의 체결력으로 상기 스러스트 베어링(107)에 가해지는 압력이 예압량에 대응하도록 유지되므로, 상기 예압 조정 유닛(B), 즉 유압잭(140)과 고정부(130)를 스러스트 박스(101)로부터 제거할 수 있다.

또한, 상기 제1 체결부(113)를 체결하는 단계는, 도 9a 및 도 9b에서와 같이, 상기 제1 체결부(113)에 고정되어 상기 몸체부(105b)의 나사산을 따라 회전시키는 제공하는 체결 유닛(c)을 장착하여 상기 제1 체결부(113)를 상기 몸체부(105b)에 체결하고, 그리고 나서, 상기 체결 유닛(C)을 상기 스러스트 박스(101)로부터 제거할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스러스트 베어링의 예압량을 작업자의 감이나 숙련도에 의존하지 않고, 유압잭을 통하여 정확하게 측정하여 정밀하게 조정할 수 있다. 그에 따라, 동일한 제품에 대하여 정확하게 동일한 예압량을 설정하게 할 수 있다. 그리고 또한, 제품별로 서로 다른 예압량을 적용하게 함으로써, 스러스트 베어링의 수명을 증대시킬 수 있다.

또한, 예압 조정 유닛, 즉 고정부와 유압잭은 스러스트 박스에 지그 형태로 고정되므로, 지그에 고정된 상태에서 어댑터 샤프트를 조립하기 때문에 조립 정밀도를 향상시켜 이후 스크류 조립시 동심도를 향상시킬 수 있다.

그리고, 지그 형태의 예압 조정 유닛을 사용하여 어댑터 샤프트 등의 부품이 고정된 상태에서 제1 체결부(예를 들면, 베어링 너트)를 고정하므로, 제1 체결부의 조립 정확성 또한 증대될 수 있고, 전체적인 조립 정확성을 증대시켜 부품의 수명을 증대시킬 수 있고, 제품의 성능 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

101: 스러스트 박스
105: 어댑터 샤프트
105a: 헤드부
105b: 몸체부
107: 스러스트 베어링
113: 제1 체결부
130: 고정부
140: 유압잭
S1: 제1 단차부
H1: 관통부
A: 스러스트 박스 유닛
B: 예압 조정 유닛
C: 체결 유닛

Claims

사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 장치로서,
헤드부와 나사산이 형성된 몸체부를 포함하는 어댑터 샤프트, 상기 헤드부가 안착되는 제1 단차부와 상기 몸체부가 관통하는 관통부를 포함하는 스러스트 박스, 상기 헤드부와 단차부 사이에 배치되는 스러스트 베어링, 및 상기 몸체부에 체결되는 제1 체결부를 포함하는 스러스트 박스 유닛과;
상기 어댑터 샤프트와 동축 상으로, 상기 헤드부에 접하여 삽입 방향으로 기 설정된 크기의 압력을 가하도록 형성된 유압잭, 및 상기 유압잭을 상기 스러스트 박스에 대하여 고정시키는 고정부를 포함하는 예압 조정 유닛을 포함하고,
상기 유압잭은, 상기 스러스트 박스에 대한 위치가 고정되고, 상기 헤드부에 접하여 상기 헤드부에 기 설정된 크기의 압력을 가하는 실린더와, 상기 실린더에 연결되며, 상기 스러스트 박스의 외부에 설치되는 펌프부와 상기 실린더의 압력을 측정하는 압력 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 예압 조정 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 스러스트 박스의 삽입 단부 측으로 배치되어 상기 헤드부를 넘어 연장되는 제2 단차부를 포함하고,
상기 고정부는, 상기 제2 단차부에 고정되는 플레이트, 상기 플레이트를 관통하여 상기 헤드부 방향으로 연장되어 상기 유압잭의 실린더를 상기 헤드부 상에 밀착시키는 고정 볼트, 및 상기 고정 볼트를 상기 플레이트에 대하여 고정시키는 제2 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 예압 조정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 체결부는 상기 실린더의 압력이 감소하기 시작할 때까지 체결하고,
상기 제1 체결부의 체결이 완료되면, 상기 예압 조정 유닛은 상기 스러스트 박스 유닛으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 예압 조정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 체결부는, 베어링 너트인 것을 특징으로 하는 예압 조정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스러스트 박스는 상기 제1 체결부가 안착되는 제3 단차부를 더 포함하고,
상기 제3 단차부와 상기 제1 체결부 사이에 테이퍼 베어링이 배치되는 것을 특징으로 하는 예압 조정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 체결부에 고정되어 상기 몸체부의 나사산을 따라 회전시키는 제공하는 체결 유닛을 더 포함하고,
상기 체결 유닛은 제1 체결부의 체결이 완료되면, 상기 스러스트 박스 유닛으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 예압 조정 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 체결 유닛은 상기 제1 체결부에 결합되어 상기 제1 체결부를 회전시키도록 형성된 회전 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 예압 조정 장치.
사출성형기의 스러스트 베어링의 예압 조정 방법으로서,
헤드부와 나사산이 형성된 몸체부를 포함하는 어댑터 샤프트, 상기 헤드부가 안착되는 제1 단차부와 상기 몸체부가 관통하는 관통부를 포함하는 스러스트 박스, 상기 헤드부와 단차부 사이에 배치되는 스러스트 베어링, 및 상기 몸체부에 체결되는 제1 체결부를 포함하는 스러스트 박스 유닛을 조립하는 단계;
상기 스러스트 박스 유닛에, 상기 어댑터 샤프트와 동축 상으로, 상기 헤드부에 접하도록 형성된 유압잭, 및 상기 유압잭을 상기 스러스트 박스에 대하여 고정시키는 고정부를 포함하는 예압 조정 유닛을 장착하는 단계;
상기 유압잭에 상기 어댑터 샤프트의 삽입 방향으로 상기 헤드부에 기 설정된 크기의 압력을 가하도록 압력을 공급하는 단계;
상기 제1 체결부에 고정되어 상기 제1 체결부를 상기 몸체부의 나사산을 따라 회전시키는 체결 유닛을 장착하여 상기 유압잭의 압력이 감소하기 시작할 때까지 상기 제1 체결부를 상기 몸체부에 체결하고, 그리고 나서 상기 체결 유닛을 상기 스러스트 박스 유닛으로부터 제거하는 단계; 및
상기 예압 조정 유닛을 제거하는 단계를 포함하고,
상기 유압잭은, 상기 스러스트 박스에 대한 위치가 고정되고, 상기 헤드부에 접하여 상기 헤드부에 기 설정된 크기의 압력을 가하는 실린더와, 상기 실린더에 연결되며, 상기 스러스트 박스의 외부에 설치되는 펌프부와 상기 실린더의 압력을 측정하는 압력 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 예압 조정 방법.