JP2010518326A - 油圧パワーレンチのための油圧集合体 - Google Patents

Abstract

【解決手段】本発明は、容器(10)内に作動油のための貯蔵室(11)を備えた油圧集合体に関する。モータ(18)によって駆動されるポンプ(15)が、貯蔵室(11)内に配置されている。モータ(18)は空気圧モータである。主弁(23)を制御するための制御部(30)が、容器(10)に取り付けられている。主弁は、油圧接続部(13,14) のストローク方向の反転を引き起こす。空気圧機器及び低電力電子機器への分離が、低重量であり、技術的複雑さがほとんどない防爆型実施形態となる。

Description

本発明は、油圧パワーレンチに油を供給するための油圧集合体に関し、前記油圧集合体は、モータが浸漬型モータとしてその内部に配置されている油貯蔵室と、前記モータによって駆動されるポンプと、油圧集合体の出口での圧力に応じてパワーレンチのストローク方向の反転を制御するための制御部とを備える。

上記のタイプの油圧集合体は、国際公開第２００６／１０３１９９号パンフレットに説明されている（Wagner （ワグナー））。この油圧集合体は貯蔵室を備え、貯蔵室には浸漬型モータが設けられており、浸漬型モータは貯蔵室に含有された油中に沈められている。浸漬型モータにはケーシングがないので、油が、モータの機能的部品全てに行き渡り、更にステータとロータとの間の間隙を満たされ得る。モータは、個々のポンプが分散されているマルチピストンポンプを駆動するために配置されている。個々のポンプは、モータ軸に取り付けられた偏心器によって周期的に作動される。このタイプのポンプは、筒状の貯蔵室内に、貯蔵室の断面で星形になるように配置されている。油圧集合体はモータ制御部を備えており、モータ制御部は、貯蔵室のハウジング上に配置されて、別の装置ハウジング内に収容されている。

国際公開第２００６／１０３１９９号パンフレット

パワーレンチのための通常の油圧集合体は、爆発という特定の危険性が一般的に存在していない環境で用いられる。このため、マルチピストンポンプを駆動するための電動モータが使用可能になる。爆発の危険性がある環境で作動されなければならない油圧集合体では、ケーシングに収容されていないモータを備えたこの公知の油圧集合体は適さない。電動モータは、貯蔵室内に含有された油の燃焼を引き起こす場合がある。防爆型のカプセル封止では、体積及び重量が著しく増加する。

本発明の目的は、油圧パワーレンチのための油圧集合体を提供し、該油圧集合体は作動モードに対して最適化されていることである。

本発明の油圧集合体は請求項１によって定義されている。貯蔵室の内部では、油圧集合体は、加圧空気の外部源によって起動される空気圧モータを駆動モータとして備える。空気圧モータは、電動モータとは対照的に電流が流れないので、スリップリング等によって引き起こされるスパークの可能性、又はワイヤが電流により過熱する可能性が排除される。空気圧モータは、更なる可燃性物質が貯蔵室内へ導入されないように加圧空気で作動される。空気圧モータとは対照的に、油圧集合体に関連する制御部は電気的に作動される。制御部は、防爆型装置ハウジング内に収容されていることが好ましい。本発明の概念では２部構成が提供されており、モータは、高電流強度により作動される消耗体として、電流を用いない空気圧モータと置換される一方、超小型電子技術によって提供される制御部つまり「知能」は電気タイプのままである。この分離による解決法により、比較的安価であり軽量化された油圧集合体になり、油圧集合体は、パワーレンチの夫々の作動位置に容易に運ばれ得る。対照的に、制御部のための空気圧による解決法は、大重量による不利点、及び建設現場での厳しい環境にさらされたとき大規模に故障しやすい不利点がある。本発明は、比較的低い費用で高い切替精度を実現することを可能にする。制御部が電子タイプであるので、独国特許出願公開第１０２２２１５９号明細書及び独国特許出願公開第１０２００４０１７９７９号明細書に述べられているように、制御部は、例えば自動的な終端位置の制御、回転時間／回転角を制御したねじ締め方法、及びねじ締めパラメータのデータ化のような機能を実現することが可能になる。

作動油に沈められた油圧モータは、モータを配置したまま加圧空気を放出することによって作動油を冷却するために効果的である。更に、作動油は空気圧モータを凍結せずに維持する。従って、熱的に有利な相互作用が空気圧モータと油圧ポンプとの間に存在する。

本発明の好ましい実施形態によれば、制御部は、電気的に制御される駆動弁に電線を介して接続されており、駆動弁は、パワーレンチのピストンのストローク方向の反転を引き起こす主弁への加圧空気の供給を制御するために設けられている。駆動弁は、電子制御部の低電力信号の電力を増加させる。主弁が電気的に制御されている場合、主弁のみによって既に電流の消費が多くなり、その結果爆発に対する更なる保護対策の必要性が生じる。

本発明の好ましい実施形態によれば、制御部は、電子制御部の電流供給のための蓄電池を含んでいる。従って、油圧集合体は主電源とは無関係である。蓄電池は、12ボルト又は24ボルトの比較的低い作動電圧を送ることが可能であり、この電圧は制御部の作動に十分である。蓄電池を設けることによって、油圧集合体の可動性が改善される。油圧集合体は単に加圧空気の接続部を必要とするだけである。加圧空気は、離れた加圧空気源から得られて、可撓性管を介して供給され得る。リターン流が加圧空気システムでは必要ではない。特定の利点は、蓄電池／電流供給と電気的に制御された空気圧駆動弁との組合せである。それによって、蓄電池に対する要求が、比較的少ない消費電流の供給を超えることはない。パワーレンチの油圧システムが数100 バールの範囲内の圧力で作動している一方、空気圧システムは10バール程度の比較的低い圧力を有する。

本発明の油圧集合体は、爆発の危険性がある環境での使用に適しており、例えば、化学工業又は鉱業に加えてオイル又はガスのパイプラインにも適している。電気部品は、Atex指令に従った防爆型設計で設けられている。これは、ハウジング及び導管フィードスルー通路の対応したカプセル封止を含んでいる。

油圧集合体を示す部分的に断面の側面図である。 油圧集合体の構造を示す図である。

本発明の実施形態を、図面を参照して以下に更に詳細に説明する。

油圧集合体は、油圧媒体のための貯蔵室11を収容する略筒状の容器10を備える。容器10は、地面に容器を配置するために支持脚部12を備えている。支持脚部12は容器の外周壁から延びている。

容器の前方端部に、油圧パワーレンチに通じる管（図示せず）を接続するための油圧接続部13,14 が配置されている。一方の接続部13は圧力接続部であり、他方の接続部14はリターン流接続部である。油圧集合体が供給可能な油圧は、数100 バールの範囲内である。

容器10の内部にはマルチピストンポンプ15が配置されており、国際公開第２００６／１０３１９９号パンフレットに述べられている構成と同様に設計されている。軸の周りに星形に配置されている個別のポンプ部分が、前記軸に取り付けられた偏心器16によって周期的に駆動されて、その結果、ポンプ部分は連続的に作動油を吸い込み、作動油を高圧下で放出する。前記マルチピストンポンプ15は、貯蔵室11内に配置されたモータ18によって駆動される。モータ18は、液密なケーシングを備えた空気圧モータである。モータ18は、前記偏心器16を駆動すべく配置された軸19を駆動するために作動する。更に、モータ18は、導管を介して加圧空気源に接続されている。

容器10はオイルフィルタ接続部20を含み、オイルフィルタ接続部は、回し止めする蓋21によって閉じられるべく適合されている。

容器10の前方側面には、圧力計22が油圧管路中の圧力を表示するために設けられている。更に、パワーレンチのストローク方向の反転を制御するための主弁23が、容器10に固定されている。主弁23は、駆動弁26によって空気圧により作動される。加圧空気源（図示せず）に接続されている加圧空気管路が、駆動弁26及び空気圧モータ18を起動するために設けられている。駆動弁26から、空気制御管路が主弁23に接続されている。

容器10の後方端壁には、空気圧に関連する調整部25が固定されており、調整部は、フィルタ、水分離器、給油器及び減圧器を含み、加圧空気を主弁23及び空気圧モータに送る。

容器10の上面には電子制御部30が取り付けられており、制御部はハウジング31内に防爆型カプセル封止状態で収容されている。制御部は、必要なハードウェア及びソフトウェアを備えている。制御部は、様々なセンサに接続されており、中でも特に、油圧管路中の圧力を測定するための圧力センサに接続されている。この圧力のレベルに基づいて、パワーレンチに作用する負荷を決定することが可能である。パワーレンチは、往復運動のために駆動されるピストンを備えている。このピストンが油圧シリンダ内で終端位置に達するとき、圧力は急上昇する。この圧力の一時的な急上昇は、制御部によって検出されて、方向の反転のために用いられる。この方向の反転は、油圧接続部13,14 を圧力とリターン流との間で交互に切り替える主弁23によって行われる。主弁23は駆動弁26によって制御されて、駆動弁は制御部30によって制御される。電気的に作動可能な弁がパワーレンチのための給油システムに含まれていない。

制御部30は、更に、ケーブル35を介して遠隔制御部36に接続されている。携帯型である遠隔制御部は、前進ストローク又は戻りストロークを選択するための手動で操作可能なキーを含んでいる。更に遠隔制御部は、ストローク方向の自動的な反転に切り替えるために操作され得る。遠隔制御部36は制御部に接続されており、制御部は対応して主弁23を作動させる。

制御システムへのエネルギー供給に関して、制御部30は蓄電池、つまり充電式電池を含んでいる。前記電池は、データの処理及び制御の機能を維持し、更に主弁23を駆動するために機能する。

油圧、空気圧及び電気への個々の要素の細区分は、図２に示されている。電気という文言は、制御に関するあらゆるものを包含し、つまり、遠隔制御部36に加えてセンサ40も包含する。これに対して、空気圧のタイプは空気圧モータ18及び主弁23である。

Claims (4)

1. 油圧パワーレンチに油を供給するための油圧集合体であり、モータ(18)が浸漬型モータとしてその内部に配置されており、油を含有している貯蔵室(11)と、前記モータ(18)によって駆動されるポンプ(15)と、前記油圧集合体の出口での圧力に応じて前記油圧パワーレンチのストローク方向の反転を制御するための制御部(30)とを備えた前記油圧集合体において、
   前記モータ(18)は空気圧モータであり、前記制御部(30)は電子制御部として設計されていることを特徴とする油圧集合体。
2. 前記制御部(30)は、防爆型装置ハウジング(31)内に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の油圧集合体。
3. 前記制御部(30)は、電気的に制御される駆動弁(26)に電線を介して接続されており、前記駆動弁は、前記ストローク方向の反転を引き起こす主弁(23)への加圧空気の供給を制御するために設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の油圧集合体。
4. 前記制御部(30)は、前記電子制御部への電流供給のための蓄電池を含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の油圧集合体。

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