KR200208865Y1 - 재료굽힘 시험용 성형축의 부착을 위한 누름쇠장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반지름이 다른 성형축을 신속하게 교체하여 작업의 효율성을 높이고 성형축에 부착된 연결대 및 누름쇠에 성형축을 부착하는 볼트 및 너트를 없애 성형축 교체시 스패터등 사용 공구 사용을 필요없게 하여 성형축 이동 및 교체시 안전사고의 요인을 줄이는 기능을 가지고 있는 재료 굽힘 시험용 성형축의 부착을 위한 누름쇠 장치에 관한 것이다.

또한 본 고안은 재료굽힘 시험용 성형축을 부착하기 위한 누름쇠장치에 있어서, 상기 누름쇠(30)의 양측에 고정금구(1)에 의해 힌지식으로 회전가능하게 고정되며 손잡이(7)가 형성되어 있는 연결대(3)와, 상기 연결대에 고정된 볼트(4)에 일측 말단이 고정되어 있으며 상기 연결대의 상승회동에 따라 상기 성형축을 상기 누름쇠의 하부에 밀착시키는 스프링(8)과, 상기 스프링(8)의 타측 말단에 연결되어 있으며 상기 성형축을 잡아주는 걸쇠(10)을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재료굽힘 시험용 성형축의 부착을 위한 누름쇠장치를 제공한다.

Description

재료굽힘 시험용 성형축의 부착을 위한 누름쇠장치

본 고안은 금속재료 굽힘(굴곡, bending)시험용 성형축을 수공구를 사용하지 않고 쉽고 간단하게 교체할 수 있는 장치에 관한 것이다.

철강규격 KS B0804, JIS Z2242, ASTM E290 등에 규정된 금속재료 굽힘(굴곡)시험방법에서 도1에 도시된 바와 같이 시험편(S)를 2개의 지지롤(40)에 올려 놓고, 시험편 중앙부(C)에 규정된 반지름(R)이 형성된 성형축(20)으로 하중을 가해 시험편이 규정된 각도로 성형될때까지 굽혀 시험편의 만곡부 바깥쪽(Ca)에 나타난 터진홈 및 기타의 결함유무를 조사하는 굽힘시험에서 적용하는 것으로 시험편에 형성할 내측반경은 철강규격의 시험편 재질, 두께(직경) 또는 수요가의 요구조건에 따라 결정된다.

또한, 규격에는 굽힘 모멘트를 받는 시험편 내츠의 반경은 구부러진 곡면의 반경을 말하지만 성형축(20)의 곡률 반지름(R)을 시험편 내측 반경으로 한다고 규정되어 있다.

따라서, 시험편에 형성하고자 하는 내측반경이 다른 것을 시험할때는 성형축(S)의 반지름(R)도 시험편 내측반경과 같은 것으로 교체해 주어야 한다.

성형축의 반지름이 시험편에 형성할 내측반경과 다른 것을 사용해서 굽힘(굴곡)시험을 하면 시험편 만곡부 바깥쪽(결합을 조사하는 부분)의 변형량이 달라져 시험오차를 유발한다.

굽힘시험을 하는 기본 장치는 도1에서 도시된 바와 같이 시험편(S)을 지지해 주는 엔빌(ANVIL: 40∼43)과 하중을 가하는 펀치(PUNCH: 20∼32)로 구성되어 있으며, 만능 재료시험기에서 굽힘시험을 할때는 엔빌 장치를 테이블에 올려 놓고 엔빌 장치에 부착된 2개의 지지롤 위에 시험편을 올려놓고 펀치장치를 크로스 해드(CROSS HEAD)에 부착하여 하중을 가하면 부착된 성형축이 시험편 중심에 하중을 전달해 굽힘 시험을 하는 방법과 엔빌과 펀치장치가 부착된 벤딩(BENDING)시험기에서 만능 재료시험기에서와 같이 유압으로 하중을 부여하는 전용시험기(BENDING TESTER)에서 시험하는 방법이 있다.

상기 두 방법 모두 펀치장치에 부착되는 반지름이 형성된 성형축은 시험규격에 의해서 교체해준다.

일반적으로 성형축의 구성은 성형축(20) 반지름(R) 크기에 따라 길이가 다른 연결대(22)를 성형축 양측에 중심 볼트(21)로 고정하여 일체화 되어 있는 여러 세트품을 갖추고 있다.

성형축 세트(20∼22)를 교체시에는 누름쇠(30)에 부착된 고정볼트(23)와 너트(24)를 스패터 등 수공구를 사용하여 풀어내고, 성형축 고정쇠 하단 'V,형 요홈(32)에 성형축을 올려 밀착시킨 후에 다시 볼트, 너트를 조이는 구조로 되어 있다.

상기에 나열한 바와 같은 종래의 기술은 반지름이 다른 성형축을 교체할때 성형축세트(20∼22)를 이동하므로 반지름이 큰것은 무겁고 중심 볼트(21)에서 연결대(22)가 회전하므로 작업자의 손이 연결대와 성형축사이에 끼는 현상들이 발생한다.

그리고, 성형축을 부착시는 성형축 하부를 손으로 받쳐 누름쇠 하단 'V,형 요홈(32)사이에 밀착시키면서 스패너 등 수공구를 사용하며 고정볼트(23)과 너트(24)를 조여주어야 하므로, 작업사간이 많이 걸리고 2인이 작업하는 경우도 발생하며 성형축 낙하와 수공구의 헛돌음등으로 안전사고의 요인이 많았다.

또한, 반복시험으로 고정볼트(23)가 연결대(22)를 완전히 조여주지 못해 누름쇠 하단 'V,형 요홈(32)과 성형축 상단에 틈새가 발생하여 하중을 가할때 시험편(S)의 중심위치(C)를 정확히 누르지 못해 시험편 외측 결함을 조사하는 부분이 만곡부(Ca)에서 이탈하는 경우가 발생하여 시험오차를 유발하는 문제점이 발생하였다.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안의 목적은 성형축을 쉽고, 간단하고 안전하게 교체할 수 있는 재료굽힘 시험용 성형축의 부착을 위한 누름쇠 장치를 제공하는 데 있다.

제1도는 종래의 굽힘(BENDING)시험장치의 정면도.

제2도는 제1도에 따른 굽힘시험장치의 성형축 부착상태를 나타낸 우측면도.

제3도는 본 고안의 일실시예에 따른 스프링을 이용한 누름쇠장치 사시도.

제4도는 제3도에 따른 장치 정면도.

제5도는 본 고안의 다른 실시예에 따른 유.공압 실린더를 이용한 누름쇠장치 사시도.

제6도는 제5도에 따른 누름쇠장치 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

C : 시험편 중심부 Ca : 시험편 외측 표면

S : 시험편 P : 하중 작용부

R : 성형축 반지름 θ : 회전각도

1 : 고정 금구 3 : 연결대

7 : 손잡이 8 : 스프링

9 : 요홈 10 : 걸쇠

14 : 유, 공압 시린더 15 : 시린더 연결대

20 : 성형축 21 : 고정볼트

22 : 성형축 연결대 23 : 성형축 고정볼트

30 : 누름쇠 32 : 'V,형 요홈

40 : 하부 지지롤 41 : 지지롤 받침대

43 : 거리조정 스크류 42 : 거리조정 핸들

50 : 유, 공압 시린더

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 재료굽힘 시험용 성형축을 부착하기 위한 누름쇠장치에 있어서, 상기 누름쇠(30)의 양측에 고정금구(1)에 의해 힌지식으로 회전가능하게 고정되며 손잡이(7)가 형성되어 있는 연결대(3)와, 상기 연결대에 고정된 볼트(4)에 일측 말단이 고정되어 있으며 상기 연결대의 상승회동에 따라 상기 성형축을 상기 누름쇠의 하부에 밀착시키는 스프링(8)과, 상기 스프링(8)의 타측 말단에 연결되어 있으며 상기 성형축을 잡아주는 걸쇠(10)을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재료굽힘 시험용 성형축의 부착을 위한 누름쇠장치를 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도면에서, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 스프링을 이용한 성형축의 부착을 위한 누름쇠 장치의 사시도이고, 도4는 본 고안의 일실시예에 따른 스프링을 이용한 성형축의 부착을 위한 누름쇠장치의 사시도이고, 도4는 도3에 따른 장치의정면도이고, 도5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 유공압 실린더를 이용한 성형축의 부착을 위한 누름쇠장치의 사시도이고, 도6은 도5에 따른 장치의 정면도이다.

도3 및 도4를 참조하면, 스프링을 이용한 누름쇠 장치는 누름쇠(30) 양측에 장치가 부착되어 연결대(3)가 회전할 수 있는 고정금구(1)와 회전하면서 스프링(8)을 늘어나거나 줄어들게 하는 연결대(3)와, 성형축(20)을 누름쇠 하부에 밀착시키는 스프링(8) 및 성형축(20)을 잡아주는 걸쇠(10)로 구성되어 있다.

스프링을 이용한 누름쇠장치를 더욱 상세하게 설명하면, 도3 및 도4에서와 같이 성형축을 부착하는 누름쇠(30)의 양측에 회전할 수 있는 핀(2)이 삽입된 금구(1)를 부착하고 금구사이에 성형축(20)을 탈착할 수 있도록 회전하는 연결대(3)가 있다.

연결대(3)에는 끝부분에 손잡이(7)가 있고 내측에는 스프링(8)을 잡아주는 부시(6) 및 볼트(6)와 너트(5)가 있다.

연결대 볼트(4)에 스프링(8)상부의 고리를 걸고 스프링 하부고리에는 성형축(20)을 잡아주는 걸쇠(10)가 부착되어 있다.

걸쇠(10)의 구성은 스프링 고리가 회전할 수 있도록 요홈(9)과 핀(13)이 있고 성형축의 중심에 부착된 볼트(21)의 두부가 인출될 수 있는 큰 구멍(11)과 볼트 몸체를 잡아주어 성형축의 이탈을 방지해주는 적은 구멍(12)이 있다.

따라서, 스프링을 이용한 누름쇠장치는 도3의 우측과 같이 누름쇠(30)에 조립식으로 부착되어 부품의 교체가 용이한 구조로 되어 있다.

다른 한편으로 본 고안의 다른 실시예로서 상기의 스프링을 이용한 누름쇠장치와 동일한 작용을 하는 유. 공압 실린더를 이용한 성형축 교체장치의 구성은 도5 및 도6에 도시한 바와 같이 누름쇠(30) 양측에 장치가 연결되어 회전할 수 있는 고정금구(1)와 유. 공압 실린더(14)를 연결시켜 주는 연결대(15), 유. 공압실린더(14) 및 성형축(20)을 걸 수 있는 걸쇠(10)로 구성되어 있다.

그리고, 도5 및 도6에서의 미설명부호에 대하여는 상기의 도3 및 도4에 대한 설명을 참조하기로 한다.

도3 및 도4에서 도시한 바와 같은 스프링을 이용한 성형축 교체장치는 종래의 기술에서 서술한 바와 같이 만능 재료시험기 및 전용시험기(BENDING TESTER)의 누름쇠(30)에 간단히 부착할 수 있으며, 작동방법은 시험 중 반지름(R)이 다른 성형축(20)으로 교체시는 연결대(3)의 손잡이(7)를 잡고 내리면 걸쇠(10)와 함께 성형축(20)이 내려오며 성형축에 부착된 볼트 두부(21)를 걸쇠의 큰 구멍(11)사이로 넣고 볼트 몸체가 걸쇠의 작은 구멍(12)에 걸리게 한 다음 연결대의 손잡이(7)을 올리면 간단히 교체가 완료되므로 성형축 교체시에 수공구의 사용을 하지 않아도 되어 작업시간이 줄어든다.

체결시 각부분의 작용은 연결대(3)를 올리면 스프링(8)이 성형축 반지름(R)크기에 비례해서 늘어나면서 성형축(20)에는 스프링 인장력이 작용해 성형축을 잡아 당기므로 누름쇠(30) 'V,형 요홈(32)에 강력하게 부착되어 틈새의 발생을 없애므로 시험중 시험편(S)에 하중을 가할때 중심부(C)의 위치가 이동하는 것을 방지하므로 정밀시험을 지속적으로 할 수 있다.

그리고, 연결대(3)을 올렸을 때 도4와 같이 스프링 상부고리를 잡아 주는 볼트(4) 중심은 고정금구의 핀(4) 구멍보다 고정쇠 쪽으로 위치해 있는 구조로 성형축이 부착되었을때는 각도 θ 만큼 회전력이 연결대에 가해지므로 시험중 성형축이 이탈되는 사례는 없다.

본 고안을 적용함으로서 성형축에 부착된 연결대(22)와 고정 볼트(23) 및 너트(24)도 필요없다.

이에 따라, 성형축 부착시 성형축 하부를 받쳐주고 볼트, 너트 조입작업을 하는 것도 없어져 2인이 작업하지 않아도 되므로 작업효율이 향상되고 스패터의 헛돌음 부착 및 이동시 손의 끼임 등 안전사고 요일을 줄일 수 있다.

한편 도5 및 도6에 도시된 바와 같은 유. 공압 실린더를 이용한 성형축의 부착을 위한 누름쇠장치는 누름쇠(30)를 이동하는 만능재료시험기에서는 부착이 불편하므로 누름쇠를 이동하지 않는 전용시험기(BENDING TESTER)에 부착하여 사용하면 편리하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 재료 굽힘 시험용 성형축의 부착을 위한 누름쇠장치에 의하면, 성형축을 쉽고, 간단하고 안전하게 교체하는 것을 가능하게 함으로써 작업시간을 단축시키고, 작업 효율을 향상시키고 안전사고요인을 감소시킬 수 있다.

그 밖에, 정밀 시험을 지속적으로 할 수 있는 부가적인 효과도 있다.

Claims (1)

1. 재료굽힘 시험용 성형축을 부착하기 위한 누름쇠장치에 있어서, 상기 누름쇠(30)의 양측에 고정금구(1)에 의해 힌지식으로 회전가능하게 고정되며 손잡이(7)가 형성되어 있는 연결대(3)와, 상기 연결대에 고정된 볼트(4)에 일측 말단이 고정되어 있으며 상기 연결대의 상승회동에 따라 상기 성형축을 상기 누름쇠의 하부에 밀착시키는 스프링(8)과, 상기 스프링(8)의 타측 말단에 연결되어 있으며 상기 성형축을 잡아주는 걸쇠(10)을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재료굽힘 시험용 성형축의 부착을 위한 누름쇠장치.