다이아프램 에어 실린더

개요

피스톤이 아닌 직물소재로 구성된 DIAPHRAGM CYLINDER 제품에 대한 일부 내용입니다. DIAPHRAGM CYLINDER 실린더의 동력원은 에어 실린더와 같이 압축 공기를 사용하지만 내부 구조상 피스톤이 다이아프램구조로 피스톤과 호닝파이프 간의 마찰이 거의 없습니다. 따라서 저압에서도 부드럽게 실린더의 전후진 동작이 가능하여 정밀한 미세 제어가 가능한 제품입니다. 일반 에어 실린더에 비하여 SEALING 부분을 최소화하여 실린더의 밀폐성이 뛰어나며 다양한 클린 환경에서 사용이 가능합니다. 다만 구조상 다이아프램 실린더의 취급 시 로드를 당기거나 밀거나 하는 인위적인 외력에 의하여 내부 DIAPHRAGM이 소손될 수 있으므로 자료를 참조하여 사용합니다.

내용

다이어프램 공압 실린더는 피스톤이 없습니다. 로드의 전진과 후진은 금속 및 직물구조로 되어있는 DIAPHRAGM으로 구성되어 있는 액추에이터입니다. 공압실린더서와 에 비교하여 마찰이 거의 없는 상태로 급유가 필요하지 않습니다. 적용분야에서는 리니어 센서와 연동하여 고정밀도를 요구하는 당기 거나 밀기동작 그리고 회전 또는 선회동작등에 적용할 수 있습니다. 기타 선형 힘 또는 작동 동작을 제공하는 데 사용할 수 있습니다. 표준 벨로프람 공압 실린더는 8가지 크기로 제공됩니다. 각 크기는 스프링 복귀형과 복동형으로 제공되며, 스트로크는 1단 또는 2단(E 또는 F 시리즈) 중에서 선택할 수 있습니다. 4번과 6번 크기는 충격 압출 알루미늄 쉘을 사용합니다. 더 큰 크기는 강철 쉘을 사용합니다. 로드는 연마, 광택 처리 후 경질 크롬 도금된 강철입니다. 베어링은 소결 청동에 이황산몰리브덴을 함침 시킨 것입니다. 기타 구성 요소는 적절한 내식성 처리를 거친 고강도 재질입니다 기존 공압 실린더의 피스톤 및 커넥팅 로드 씰 마찰은 저속 또는 저압에서 스틱-슬립 현상을 일으켜 위치 고정에 문제를 초래할 수 있습니다. 또한 이러한 씰은 시간이 지남에 따라 마모되어 위치 이탈을 유발합니다. 이러한 두 가지 문제는 마찰, 마모 및 누출을 유발하는 동적 씰이 없는 롤링 다이어프램 공압 실린더를 사용함으로써 해결할 수 있습니다. 롤링 다이어프램 실린더는 공기압을 선형 힘으로 거의 마찰 없이 변환하며 다음과 같은 특징을 제공합니다.

BELLOFRAM 실린더 구조

기타

DIAPHRAGM 에어 실린더는 일반 피스톤이 아닌 다이아프램 방식의 박막으로 구성되어 있습니다. 따라서 고무 재질의 DIAPHRAGM에 일정한 작동압력이 가해지지 않으며 고무재질의 특성상 실린더 내부에 피스톤 대신 장착되어 있는 고무 DIAPHRAGM은 주위 환경이나 기타 요소로 불안정한 상태에 있게 됩니다. 이러한 재질 특성상 다이아프램 실린더를 취급할 경우 일반 실린더처럼 실린더 행정등의 길이등을 확인하기 위해 손이나 기구를 이용하여 DIAPHRAGM CYLINDER의 로드 축을 잡아당기거나 강제로 밀게 되면 내부의 고무 DIAPHRAGM은 실린더 호닝 파이프안에서 호닝파이프의 실린더 벽 사이에 인위적으로 강제로 압출하거나 인입시킬 경우 고무 DIAPHRAGM의 재질 특성상 주름이 잡히게 되어 실린더로써의 기능을 상실하게 될 수 있습니다.

유럽의 공압 기호

따라서 인위적으로 DIAPHRAGM CYLINDER을 움직여야 할 경우에는 무압상태에서 동작시켜서는 안 되며 복동형 타입이나 단동형 타입의 실린더에서 에어 공급 포트에 최소한의 압력으로 압력을 공급하여야 하며 압력의 정도는 0.01 MPa정도의 압을 가한 상태에서 동작시켜야 합니다. 일반 실린더에 비하여 DIAPHRAGM CYLINDER 내부 피스톤은 고무 재질의 다이아프램입니다. 따라서 실린더를 옮기거나 장착할 경우 로드 측을 잡고 흔들거나 충격을 주어서는 절대 안 됩니다. DIAPHRAGM CYLINDER에 다이아프램에 인위적으로 로드를 당기거나 들고 다닐 경우 구조상 실린더 본체나 DIAPHRAGM 이 파손되어 실린더를 사용할 수 없게 됩니다. 따라서 일정한 외부 스토퍼나 타이로드 방식과 같은 타입으로 사용하며 스토퍼나 타이로드를 이용하든지 본체를 로드에 힘이 가하지 않은 상태로 실린더를 장착하여 사용합니다. DIAPHRAGM은 예민한 고무 기능 부품입니다

CylinderFujikura 다이아프램 실린더.pdf

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FUJIKURA DIAPHRAGM CYLINDER 카탈로그 자료 참조 합니다. 다이아프램 제작 업체는 일본 후지쿠라 또는 일리노이즈 미국 FESTO 등의 일부 회사 Honeywell Goodrich Corporation 제품등과 Bellofram Corporation 그리고 Emerson 등이며 국내 제작 회사는 없습니다.

Illinois-Pneumatics-Catalog-Updated-2022.pdf

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DIAPHRAGM CYLINDER 주요한 장점으로는 기존 공압 실린더에서의 피스톤의 작동 그와 연결되어 있는 커넥팅 로드 SEAL등에서는 실린더의 전진 후진 회전운동 시에 일정한 마찰이 발생하게 되며 이러한 마찰 저항의 경우 실린더의 저속 운동이나 저압 상태에서의 운동 시 실린더의 스틱 슬립 현상을 일으킬 수 있으며 이러한 현상으로 인하여 실린더의 위치 고정에 문제를 초래할 수 있습니다. 또한 이러한 씰은 시간이 지남에 따라 마모되어 위치 이탈을 유발합니다. 이러한 일반 에어 실린더에서 발생하는 문제는 DIAPHRAGM CYLINDER을 사용하며 리니어 센서와의 연결 메커니즘등으로 통하여 정밀한 제어가 가능합니다. 다만 수급 문제나 이상 발생 시 교체 문제등으로 인하여 많이 사용하지는 않는 편이며 주로 기계설비에 장착되어 국내에 들어와 있는 경우가 대부분입니다. 제품의 경우 주요 취부 사이즈와 동작 형식이 같으면 제조사와 상관없이 대치 사용도 가능한 제품입니다.