KR100260545B1 - Magnetically operated drain valve of an electrohydraulic lifting module - Google Patents
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Abstract
전기 유압 리프팅 모듈의 자기 작동 드레인 밸브에 대하여 개시한다. 이 밸브는 메인 밸브 시트에 차단 방향으로 배치된 차단 요소와, 마그네트에 의하여 구동되고 차단 요소의 제어실에 배열된 파일롯 밸브와, 제어실의 상류에 배치된 스로틀과, 스프링에 대항하여 마그네트에 의하여 조절가능하고, 차단 조절 방향 또는 개방 조절 방향으로 작용하는 스프링에 대항하여 마그네트에 의하여 구동가능한 파일롯 밸브의 차단 부재를 구비하고, 상기 스프링으로서 급격한 특성 곡선을 가지는 스프링이 사용되고, 상기 차단 요소와 메인 밸브 시트가 승강량 의존 유량 조절 장치를 형성한다.Disclosed is a self acting drain valve of an electrohydraulic lifting module. The valve is adjustable by means of a magnet against the spring, a shut-off element arranged in the shut-off direction on the main valve seat, a pilot valve driven by the magnet and arranged in the control room of the shut-off element, a throttle upstream of the control room, and a spring against the spring. And a blocking member of a pilot valve actuated by a magnet against a spring acting in the blocking adjustment direction or the opening adjustment direction, wherein a spring having a sharp characteristic curve is used, and the blocking element and the main valve seat Form a lift-dependent flow control device.
Description
본 발명은 특히 스태커 트럭에 사용되는 전기 유압 리프딩 모듈의 자기 작동 드레인 밸브(drain valve)에 관한 것이다.The present invention relates in particular to a magnetically operated drain valve of an electrohydraulic lifting module for use in a stacker truck.
리프팅 모듈(lifting module)의 개념은 소형, 저가의 스태커 트럭(stacker truck)에서 실무적으로 알려져 있는데, 이에 따르면 가압 유체의 배수 제어가 흑/백 드레인 밸브(black/white drain valve)에 의하여 수행된다. 그리고 이것은 1996년 3월에 인쇄된 뮌헨 81673 소재 회사 '하일마이어 운트 바인라인(Heilmeier & Weinlein)'의 D 7490/1 데이터 용지로부터 알 수 있다. 드레인 밸브에서는 서로 다른 2 가지의 접속 모드가 가능하다. 첫 번째 모드에서는, 마그네트에 전류가 흐르지 않는 상태에서 드레인 밸브가 유체를 차단한다. 들어올리는 동작은 펌프에 의하여 제어된다. 그리고 내리는 동작은 전류가 가해진 마그네트에 의하여 통과 위치로 변화되는 드레인 밸브에 의하여 제어된다. 상기의 내리는 기능을 위하여 위해 파일롯 밸브(pilot valve)가 완전히 개방되어, 제어실의 이완 상태에서 차단 요소의 차동면(differential surface)을 경유하여 전체의 개방 행정 동안에 부하 압력이 상기 차단 요소를 개방 방향으로 들어올린다. 두 번째 모드에서는, 마그네트에 전류가 흐르지 않는 상태에서 드레인 밸브가 통과 위치로 유지된다. 그리고 사용자와 드레인 밸브 쪽의 분지(branch) 사이에 보조적인 2위치 전환 밸브가 마련된다. 들어올리는 동작과 내리는 동작은 2개의 밸브에 의하여 제어된다. 들어올리는 동작 동안에 마그네트에 전류를 가함으로써 상기 드레인 밸브가 차단 위치가 되도록 작동되고, 상기 2위치 전환 밸브는 부하를 받는 상태에 있으며, 들어올리는 속도는 펌프에 의하여 제어된다. 상기 드레인 밸브가 통과 위치로 전환되기 전에, 내리는 동작을 위하여 드레인 밸브는 차단 위치로, 그리고 2위치 전환 밸브는 배수 위치로 세팅된다. 상기의 접속 모드에 관계없이 상기 흑/백 드레인 밸브의 내리는 동작시에 어떠한 램프(ramp) 기능도 제어될 수 없는데, 이러한 램프 기능은 스태커 트럭에 요구되는 것이다. 상기 첫 번째 모드에서 차단 스프링으로서 제공되고, 상기 두 번째 모드에서는 파일롯 밸브에 대한 개방 스프링으로서 제공되는 스프링은, 두 경우 모두 연 스프링이다. 즉 이 스프링은 상당한 상승 경사가 결여된 탄성 특성을 가진다. 더욱이 상기 파일롯 밸브의 노즐과 통로의 면적은 드레인 밸브의 빠른 응답을 얻을 수 있도록 가능한 한 크게 되는데, 예를 들면 최소의 배수 유량을 고려하여 설계된다. 상기 드레인 밸브의 차단 상태에서 완전 밀폐를 보장하기 위하여, 상기 차단 요소가 단지 시트 기능으로써 주 밸브 시트와 협동한다. 상기 부하 압력이 오랜 시간 동안 확실하게 유지되도록 하기 위하여, 이와 같은 밀폐성이 요구된다.The concept of lifting modules is practically known in small, low cost stacker trucks, whereby drainage control of pressurized fluid is carried out by a black / white drain valve. And this can be seen from the D 7490/1 data sheet of the company Heilmeier & Weinlein, Munich 81673, printed in March 1996. In the drain valve, two different connection modes are possible. In the first mode, the drain valve shuts off the fluid without current flowing through the magnet. The lifting operation is controlled by the pump. And the lowering operation is controlled by the drain valve which is changed to the passing position by the applied magnet. For this lowering function, a pilot valve is fully open, so that the load pressure is in the open direction during the entire opening stroke via the differential surface of the blocking element in the relaxed state of the control room. Lift it up. In the second mode, the drain valve is maintained in the pass position without current flowing through the magnet. An auxiliary two-position switching valve is provided between the user and the branch on the drain valve side. Lifting and lowering operations are controlled by two valves. The drain valve is actuated to be in the shut off position by applying current to the magnet during the lifting operation, the two-position switching valve is under load, and the lifting speed is controlled by the pump. Before the drain valve is switched to the passing position, the drain valve is set to the shut off position and the two-position switching valve is set to the drain position for the lowering operation. Regardless of the above connection mode, no ramp function can be controlled in the lowering operation of the black / white drain valve, which is required for the stacker truck. The spring, which serves as the blocking spring in the first mode, and as the opening spring for the pilot valve in the second mode, is a soft spring in both cases. That is, the spring has an elastic property that lacks a significant upward slope. Furthermore, the area of the nozzle and passage of the pilot valve is as large as possible to obtain a quick response of the drain valve, for example, it is designed in consideration of the minimum drain flow rate. In order to ensure complete closure in the shut off state of the drain valve, the shutoff element cooperates with the main valve seat only as a seat function. In order to ensure that the load pressure is reliably maintained for a long time, such sealing is required.
` 대형, 고가의 스태커 트럭에 사용되는 더 복잡한 리프팅 모듈에서, DE-C2-42 39 321에 따른 접속 원리가 알려져 있는데, 여기에서 배수 제어는 소위 "트럭-타이트" 작동 양식(차단된 상태에서 극히 미소한 누설이 발생하여, 예를 들면 1cm/hour의 부하 운동만이 허용됨)이라고 일컬어지는 2-방향 유동 제어기를 통하여 수행된다. 비록 내리는 동작 동안에 램프 기능이 있지만, 그 대신에 이를 위해 요구되는 구조상의 노력이 상당히 크므로, 이러한 리프팅 모듈은 비용상의 이유로 소형, 저가의 스태커 트럭에는 사용되지 않는다.`In more complex lifting modules used in large, expensive stacker trucks, the connection principle according to DE-C2-42 39 321 is known, where the drainage control is the so-called" truck-tight "mode of operation (extreme extremely Microleakage occurs and is carried out via a two-way flow controller called, for example, only 1 cm / hour of load movement is allowed). Although there is a ramp function during the unloading operation, instead the structural effort required for this is quite large, such lifting modules are not used for small, low cost stacker trucks for cost reasons.
본 발명의 목적은, 구조적으로 단순하고 저렴하게 내리는 동작을 제어할 수 있도록, 그 자체로서 램프 기능을 가지는 상기에서 언급한 종류의 드레인 밸브를 제공하는 것이다. 그리고 이러한 램프 기능에도 불구하고, 종전의 흑/백 드레인 밸브의 잘 확립되고 단순한 구조적 원리를 실질적으로 유지하려는 노력이 여기에서 이루어진다. 더욱이 내리는 동작이 허용될 뿐만 아니라, 예를 들면 지금까지 DE-C2-42 39 321에 따른 복잡한 리프팅 모듈이 설치되어 왔던 더 크고 더 복잡한 스태커 트럭에도 사용될 수 있는 드레인 밸브에 의하여, 클리어 커트(clear-cut) 램프 기능이 얻어져야 한다.It is an object of the present invention to provide a drain valve of the above-mentioned kind having a lamp function by itself so as to control the operation of lowering structurally simple and inexpensively. And despite this ramp function, efforts are made here to substantially maintain the well-established and simple structural principles of conventional black / white drain valves. Furthermore, the lower cut is not only permitted, but also by a drain valve which can be used, for example, on larger and more complex stacker trucks which have been equipped with a complex lifting module according to DE-C2-42 39 321 so far. cut) Ramp function should be obtained.
도 1은 본 발명에 따른 리프팅 모듈의 제 1 실시예에 대한 블록도이다.1 is a block diagram of a first embodiment of a lifting module according to the invention.
도 2는 본 발명에 따른 리프팅 모듈의 제 2 실시예에 대한 블록도이다.2 is a block diagram of a second embodiment of a lifting module according to the invention.
도 3은 도 1의 제 1 실시예에 따른 드레인 밸브의 길이 방향의 요부 확대 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of the drain valve according to the first embodiment of FIG.
도 4는 도 2의 제 2 실시예에 따른 드레인 밸브의 길이 방향의 요부 확대 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view of a main portion of the drain valve according to the second exemplary embodiment of FIG. 2 in the longitudinal direction.
도 5 및 도 6은 두 개의 변형예에 대한 상세 단면도이다.5 and 6 are detailed cross-sectional views of two variants.
도 7은 스프링 특성을 도시한 선도이다.7 is a diagram showing spring characteristics.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
6...마그네트 13...인서트6 ... Magnet 13 ... Insert
14...시트 가장자리 15...미끄럼 구멍부14
20...가동 전기자 24...플런저20
25...헤드 부재 26...차단 부재25
27...제어실 29...통로27
31...원뿔형상의 면 32...미끄럼 돌출부31
35...갭 38...제한부35
C...파일롯 밸브 E...유량 조절 장치C ... pilot valve E ... flow regulator
G...차단 요소 P...펌프G ... blocking element P ... pump
S...메인 밸브 시트 T...탱크S ... Main valve seat T ... Tank
U...오버랩U ... overlap
본 발명에 따르면, 상기와 같은 목적은 청구항 제 1항의 특징에 의하여 달성될 수 있다. 종전에 사용되던 연 스프링을 단단한 스프링으로 대체시키고, 유량 조절 장치를 그 구성요소로 함으로써, 내리는 동작을 제어하기에 놀랍게도 충분한 클리어 커트 램프 기능을 얻을 수 있다. 예를 들면 종전의 흑/백 드레인 밸브의 구성요소를 대부분 사용할 수 있도록 단지 몇 개의 수정을 가함으로써, 상기의 흑/백 드레인 밸브의 개념이 그대로 유지될 수 있다. 마그네트는 인가되는 전류에 응답하여서, 정확하게 미리 정할 수 있고 정확하게 재현가능한 파일롯 밸브의 개방 위치를 조절할 수 있는데, 상기 차단요소는 유동 움직임을 자동 조절하여 상기 파일롯 밸브에 맞추어진다. 상기 흑/백 기능은 드레인 밸브의 제어 기능으로 대체되고, 유량 조절 장치는 배수될 가압 유체의 양을 조절하는데, 이것은 램프 기능상 중요한 것이다. 램프 기능이 상기 드레인 밸브가 개방되고 차단되는 동안에 발생한다. 제조 노력이 작으므로, 상기 드레인 밸브는 가격에 상당한 압력을 받기 쉬운 소형, 저가의 스태커 트럭에 특히 적당하다. 필수적인 "트럭 밀폐성" 또는 더 나아가서 부하 압력을 유지하는 완전 밀폐성을 구현할 수 있다. 지금까지 흑/백 드레인 밸브 개념에서 사용되어 왔던 마그네트는, 그것의 하중 특성을 경 스프링의 특성에 맞추는 식으로 용이하게 수정될 수 있다.According to the invention, the above object can be achieved by the features of claim 1. By replacing the previously used soft springs with rigid springs and the flow regulator as its component, a surprisingly sufficient clear cut ramp function can be obtained to control the lowering action. For example, by making only a few modifications to make most of the components of a conventional black / white drain valve available, the above concept of black / white drain valve can be maintained. In response to the applied current, the magnet can adjust the open position of the pilot valve which can be precisely pre-determined and accurately reproducible, the blocking element being adapted to the pilot valve by automatically adjusting the flow movement. The black / white function is replaced by the control function of the drain valve, and the flow regulating device regulates the amount of pressurized fluid to be drained, which is important for the lamp function. Ramp function occurs while the drain valve is open and shut off. Due to the small manufacturing effort, the drain valve is particularly suitable for small, low cost stacker trucks which are subject to considerable pressure on price. It is possible to implement the necessary "truck tightness" or, moreover, full tightness to maintain the load pressure. The magnet, which has been used in the black / white drain valve concept until now, can be easily modified by adapting its load characteristics to those of the light spring.
청구항 제 2항에 따르면, 상류 스로틀의 파일롯 밸브의 통로와 스로틀 크기는 각각 부가적으로 감소된다. 이에 의하여 더 완만한 응답 특성이 얻어진다는 것이 사실이다. 그러나 그러한 특성은 요구되는 램프 기능에 유리한 것이다. 상기 스로틀과 통로는 같은 크기를 가질 수 있고, 실제적으로 0.6mm 보다 커서는 안된다. 그러나 상기 스로틀은 편의상 상기 통로보다 더 작게 된다. 실제적으로 예를 들면, 지름이 0.4mm 인 스로틀은 대략 0.5mm의 크기를 가진 통로의 상류에 배열된다. 결과적으로 상기의 내리는 동작 동안의 급출발과 급제동이 대부분 회피될 수 있다.According to
청구항 제 3항에 따르면, 상기 경 스프링은 차단 부재에 상기 파일롯 밸브의 차단 방향으로 작용하고, 이 차단 부재는 마그네트의 가동 전기자에 의하여 개방 방향으로 조절될 수 있다.According to
청구항 제 4항에 따르면, 대안으로서 상기 차단 부재는 상기 경 스프링에 의하여 파일롯 밸브의 개방 방향으로 바이어스된다. 청구항 3과 청구항 5의 두 경우에, 정확하게 미리 정해질 수 있고 재현가능한 플런저의 위치가 마그네트에 의하여 조절될 수 있고, 상기 차단 요소는 유동 움직임에 의하여 플런저의 각각의 위치에 맞추어진다.According to
청구항 제 5항에 따른 실시예는 구조적으로 단순하고 기능적으로 신뢰할 만하다. 원뿔 형상의 면이 시트 가장자리에 가압될 때, 완전히 밀폐된 차단 상태가 된다. 상기 시트 가장자리로부터 상기 원뿔 형상의 면이 최초로 상승되는 동안에, 상기 차단 요소의 개방 상승 동작이 증가되면서 일종의 스로틀링 제어 작용이 일어나기 전에, 가압 유체가 상기 파일롯 밸브와 미끄럼 구멍부와 미끄럼 부착부 사이의 갭을 통하여 흘러나간다. 실질적으로 제어되지 않는 가압 유체의 유동이 발생하는 것은, 완전히 개방된 상태 바로 전이나, 완전히 개방된 상태에 있는 경우이다. 상기 차단 요소의 행정을 통한 유동 제어는 그 특성상 구조적으로 정확하게 미리 정해질 수 있다.The embodiment according to
청구항 제 6항에 따르면, 상기 갭은 표준적인 미끄럼 끼워맞춤의 범위 내에 있다.According to
제조상의 견지에서 유리한 실시예는 청구항 제 7항에 따른다.Advantageous embodiments in terms of manufacture are according to
두드러진 급출발이나 급제동이 발생하지 않도록 하는 바람직한 약간의 오버랩이 생기는 청구항 제 8항에 따른 실시예는 제조 측면에서 더욱 단순하다.The embodiment according to
청구항 제 9항에 따르면, 상기 오버랩은 가능한 한 좁아야 한다.According to claim 9, the overlap should be as narrow as possible.
청구항 제 10항에 따르면, 흑/백 드레인 밸브의 구성부품을 가능한 한 많이 사용하여 상기 램프 기능이 달성될 수 있는데, 이것은 램프 기능을 가지는 드레인 밸브의 제조 비용에 있어서 유리한 효과를 가진다. 상기 램프 기능을 달성하기 위하여, 단지 흑/백 드레인 밸브의 스프링과 차단 부재를 교체하고, 마그네트를 약간 수정하기만 하면 된다.According to
본 발명에 따라 사용되는 급격한 특성 곡선을 가지는 단단한 경 스프링은 예를 들면 1mm의 스프링 변위 당 작용하중이 13N인 특성을 가진 스프링이고, 반면에 평평한 특성 곡선을 가진 연 스프링은 예를 들면 1mm의 스프링 변위 당 작용하중이 8N인 특성을 가진다.A rigid rigid spring having a sharp characteristic curve used in accordance with the invention is a spring having, for example, a characteristic with a working load of 13 N per spring displacement of 1 mm, whereas a soft spring with a flat characteristic curve is for example a spring of 1 mm. It has a characteristic that the working load per displacement is 8N.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1에서 보는 바와 같이, 스태커 트럭에 사용되는 리프팅 모듈(H)에 있어서, 하중을 들어올리는 동작은 실린더(Z)에 의하여 제어되는데, 그 속도 및 정도는 펌프(P)에 의한다. 그리고 상기 모듈(H)은 펌프(P)로부터 실린더(Z)로 연장되는 작동라인(1)을 구비하는데, 상기 펌프(P)는 모터(M)에 의하여 구동된다. 상기 펌프(P)는 2개의 부분(5a,5b)을 가지는 배수라인(5)이 그 내부에서 종지되는 탱크(T)로부터 유체를 빨아들이고, 상기 배수라인(5)은 작동라인(1)으로부터 분기되어 나온다. 또 하나의 배수라인(3)은 시스템-압력 제한 밸브(4)를 포함한다. 펌프(P)를 향하는 유체를 차단하는 체크 밸브(2)는 배수라인(3,5) 사이에서 작동라인(1)상에 배열된다. 자기 작동 드레인 밸브(V)는 배수라인(5)의 부분(5a,5b) 사이에 마련되는데, 즉 평행선에 의하여 도시된 바와 같이 제어용 또는 조절용 드레인 밸브(V)이다. 도 1에 따른 기호 표기에서, 드레인 밸브(V)의 차단 요소가 참조번호 7로서 도시되는데, 이 차단 요소(7)는 스프링(8)에 의하여 도시된 차단 위치로 조절될 수 있고, 마그네트(6)에 의하여 통과 위치로 조절될 수 있다. 화살표(9)에 따르면, 상기 마그네트(6)는 램프 기능이 제어되는 가변 전류에 의하여 여자될 수 있다.As shown in FIG. 1, in the lifting module H used in the stacker truck, the lifting operation is controlled by the cylinder Z, the speed and the degree of which are due to the pump P. FIG. And the module (H) has an operating line (1) extending from the pump (P) to the cylinder (Z), the pump (P) is driven by a motor (M). The pump (P) draws fluid from the tank (T) where the drain line (5) having two parts (5a, 5b) terminates therein, and the drain line (5) from the actuation line (1). Branching out Another
도 1에서, 마그네트(6)에 전류가 흐르지 않는 상태에서, 드레인 밸브(V)가 차단 상태로 된다. 램프 기능을 가지고 있으므로, 내리는 동작 동안에 부하의 정지상태로부터 속도를 점진적으로 증가시키는 것과 또한 정지상태까지 속도를 점진적으로 증가시키는 것을 민감하게 제어할 수 있어서, 즉 두드러진 급출발이나 급제동이 사실상 거의 발생하지 않는다.In FIG. 1, the drain valve V is cut off in a state where no current flows through the
도 1에 따른 실시예와는 대조적으로, 도 2에 따르면 드레인 밸브(5)의 접속부(10)와 실린더(Z) 사이에 2-위치 전환 밸브(V2)가 마련되는데, 전환 밸브(V2)는 전환 마그네트(11)에 의하여 차단 위치로부터 통과 위치로 전환될 수 있다(흑/백 밸브 V2). 자기 작동 차단 밸브(V') 역시 제어 밸브인데, 도 2에서 보는 바와 같이, 마그네트(6)에 전류가 흐르지 않는 상태에서 자동적으로 통과 위치를 유지한다. 그리고 가변 전류(화살표 9)에 의하여 마그네트(6)가 작동되면, 여러 가지 상태로 변화되거나, 무한 변수 방식으로 방출될 가압 유체의 유량이 제어되는 차단 상태로 변화된다.In contrast to the embodiment according to FIG. 1, according to FIG. 2 a two-position switching valve V2 is provided between the connecting
도 1에 따른 접속 모드에 대한 드레인 밸브(V)의 구성은 도 3에 의한다. 하우징(11)의 내부에는 배수라인(5)의 부분(5a,5b)을 가로지르는 단차진 구멍(12)이 마련된다. 부하 압력측은 A로 나타내고, 반면에 B는 탱크(T)를 향하는 배수측을 나타낸다. 날카로운(또는 선택적으로 모서리가 깍인) 시트(seat) 가장자리(14)를 가지는 메인 밸브 시트(S)를 포함하는 슬리브형 인서트(13)는 부분(5a,5b) 사이의 단차진 구멍(12)에 위치한다. 상기 시트 가장자리 다음에 실린더 형상의 미끄럼 구멍부(15)가 상기 배수측(B) 쪽으로 형성된다. 복수개의 열려진 통로(17)는 상기 부하 압력측(A)에 통한다. 인서트(13)는 마그네트(6)을 지탱하는 나사 몸체(18)에 의하여 단차진 구멍(12)에 고정된다. 도 3의 상부에서 보는 바와 같이, 마그네트(6)은 가동 전기자(20)가 조정되도록 가변 전류에 의하여 작동될 수 있는 코일(19)을 포함한다. 상기 전기자(20)는 경 스프링(22)이 채워지는 구멍(21)을 구비하는데, 이 스프링(22)은 마그네트(6)의 정지 코아에 유지되고(스프링 접점은 23), 구멍(21)의 플런저(24)를 아랫방향으로 바이어스시킨다.The configuration of the drain valve V for the connection mode according to FIG. 1 is based on FIG. 3. Inside the
플런저(24)는 헤드 부재(25)를 구비하는데, 이 헤드 부재(25)의 위에는 스프링(22)이 위치하고, 도 3에서 보는 바와 같이 드레인 밸브(V)의 차단 상태에서 헤드 부재(25)가 가동 전기자(20)의 단차(39)위에 위치한다. 플런저(24)의 하단부는 실질적으로 원뿔 형상을 가지고, 파일롯 밸브(C)의 차단 부재(26)를 형성한다. 파일롯 밸브(C)는 차단 요소(G)의 상측면에 위치한 제어실(27)과 배수측(B) 사이의 연결부를 모니터하고, 차단 요소(G)의 내부에 마련되고 실린더 형상의 스로틀 구멍으로 설계된 통로(29)를 구비한다. 차단 요소(G)를 위하여, 약한 차단 스프링(40)이 제어실(27)에 선택적으로 포함된다. 통로(29) 다음에는 더 큰 축방향 구멍(30)이 형성된다. 예를 들면 반경 방향의 구멍 형상을 가지는 스로틀(28)이 부하 압력측(A)과 제어실(27) 사이에 마련된다, 상기 스로틀(28)은 예를 들면 약 0.4mm의 크기를 가지고, 반면에 상기 통로(29)는 약 0.5mm의 크기를 가진다.The
시트 밸브로서 기능하는 차단 요소(G)는 원뿔형상의 면(31)을 통하여 메인 밸브 시트(S)의 시트 가장자리(14)와 협동한다. 또한 이 지역은 유량 조절 장치(E)를 구성하는데, 이 유량 조절 장치(E)는 인서트(13) 내부의 메인 밸브 시트(S)의 연장선상에 있는 미끄럼 구멍부(15)와 차단 요소(G)의 원뿔형상의 면(31)의 연장선상에 있는 실린더 형상의 미끄럼 돌출부(32)로 이루어진다. 이것은 도 6과 관련하여 후술한다. 상기 스프링(22)은 경 스프링으로서, 즉 도 7의 36b에서 보는 바와 같이, 변형로(s)에 대하여 스프링 하중(F)이 급격하게 감소하는 특성을 가진다. 종래 기술에 따른 공지의 흑/백 드레인 밸브에서, 그 위치에 마련된 스프링은 도면에서 일점쇄선으로 도시된 바와 같이, 평평한 곡선(37b)의 특성을 가지는 연 스프링이다. 플런저(24)의 재현가능한 서로 다른 위치가 정확히 조절될 수 있도록, 마그네트(6)의 하중 특성이 도 3의 경 스프링(22)의 스프링 특성(36b)에 맞추어진다.The blocking element G, which functions as a seat valve, cooperates with the
이하에서 도 1 및 도 3에 관련하여 본 실시예의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
마그네트(6)에 전류가 흐르지 않는 상태에서, 경 스프링(22)은 파일롯 밸브(C)를 차단된 상태로 유지시킨다. 제어실(27)에서 부하 압력측(A)의 부하 압력이 메인 밸브 시트(S)의 지역보다 더 큰 지역인 차단 요소(G)의 지역에서 우세하게 작용한다. 상기 부하 압력은 차단 요소(G)를 완전 밀폐성이 우세한 도시된 차단 위치로 유지시키고, 이것은 파일롯 밸브(C)의 경우에도 마찬가지이다. 내리는 동작이 일어나도록 마그네트(6)가 소정의 전류에 의하여 작동되면, 플런저(24)가 상방향으로 움직여서 차단 부재(26)가 통로(29)로부터 빠져나오게 되는 중간위치로 있게 된다. 제어실(27)에서 우세하게 작용하던 압력은 감소되어서, 부하 압력이 차단 요소(G)를 메인 밸브 시트(S)로부터 들어올린다. 미끄럼 부착부(32)는 먼저 미끄럼 구멍부(15)와 협동하여, 처음에 소량(개방된 파일롯 밸브(C)를 경유하여 흘러나간 가압 유체의 유량에 부가하여)의 가압 유체가 흘러 나가도록 한다. 차단 요소(G)가 유동 하면서 결국 평형 상태에 도달한다. 그리고 이 상태에서는, 발생가능한 부하 압력 변화에 응답하여, 파일롯 밸브(C)가 특정한 개방 상태나 차단 요소(G)의 유동 움직임을 발생하도록 하는 정도만큼 스로틀된다. 또한 이 위치에서 미리 정해진 양의 가압유체가 탱크(T)로 유출된다. 마그네트(6)에 흐르는 전류를 크게 함으로써, 플런저(24)가 더욱 더 상부로 위치하면, 차단 요소(G)는 이에 대응하여 미끄럼부(32)와 미끄럼 구멍부(15) 사이의 오버랩이 마침내 없어질 때까지 이동하고, 가압유체가 더 많은 정도로 흘러 나간다. 마그네트(6)에 흐르는 전류가 더욱 증가하면, 차단 요소(G)는 마침내 완전 통과 위치로 이동한다. 다시 전류가 감소하면, 차단 요소(G)는 다시 스로틀 작용을 수행한다. 전류가 차단되면, 상기 부하 압력이 차단 요소(G)를 차단 위치로 이동시키기 전에, 단단한 경 스프링(22)이 먼저 파일롯 밸브(C)는 차단시키고, 플런저(24)가 이러한 차단 이동을 따라간다. 상기 탱크를 향하여 단지 점진적으로 증가하거나 단지 점진적으로 감소하는 유량이 되도록 하는 램프 기능이 이에 의하여 제어될 수 있다.In a state in which no current flows in the
도 4에서 마그네트(6)가 여자되면, 마그네트(6)의 전기자(20)는 플런저(24)를 아랫방향으로 가압한다. 경 스프링(22)은 정지 전기자 부재(20') 내부의 정지 접합부(23')상에 지지되고, 파일롯 밸브(C)를 개방시키기 위하여 이 경 스프링(22)이 플런저(24)의 헤드 부재(25)에 작용하여서 상방향으로 바이어스시킨다. 이것은 마그네트(6)에 전류가 흐르지 않는 상태에서, 5a 부분의 부하 압력이 차단 요소(G)를 완전 통과 위치가 되도록 메인 밸브 시트(S)로부터 들어올린다는 것을 의미한다.(도 4는 차단 요소(G)가 완전 통과 위치에 위치된 것을 도시하고 있지 않다.) 도 3과 대비하면, 전류가 마그네트(6)에 작용될 때, 그것이 플런저(24)를 파일롯 밸브(C)가 차단되는 방향쪽으로 아랫방향으로 이동시키도록(선택적으로 보조 플런저(24)를 사용하여서), 마그네트(6)가 수정되어 있다. 이 드레인 밸브(V')의 다른 구성은 도 3에 도시된 것에 대응되는 바, 마그네트(6)의 크기 및 특성 또한 거의 같다.When the
두 실시예에서, 마그네트(6)과 경 스프링(23)은 각각 차단 상태에서 급격한 변화나 급격한 움직임 없이, 통로(29)의 횡단면적으로부터 발생하고 플런저(24)에 작용하는 전류의 압력에 의하여 가해지는 힘을 이길 수 있도록 설계된다. 이러한 차단 하중은 제어실(27)에서 우세하게 작용하는 압력이 마그네트(6)의 플런저(24)의 모든 측면에 작용한다는 사실로부터 발생한다.In both embodiments, the
이하에서 도 2 및 도 4에 관련하여 본 실시예의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 4.
마그네트(6)에 전류가 흐르지 않는 상태에서, 경 스프링(22)이 플런저(24)를 상단부 위치를 이동시키므로, 차단 요소(G)가 통과 위치를 취한다. 미리 선택된 전류가 마그네트(6)에 작용하면, 플런저(24)가 경 스프링(22)의 힘을 이기고 이동하여, 차단 부재(26)가 차단 요소(G)의 통로(29) 내부로 진입한다. 그리고 제어실(27)의 제어 압력이 상승한다. 그리고 차단 요소(G)는 다시 메인 밸브 시트(S)의 차단 위치를 향하여 이동한다. 그리고 메인 밸브 시트(S)를 횡단하여 유출하는 가압 유체의 양이 스로틀된다. 파일롯 밸브를 더 많이 또는 더 적게 개방하거나 차단하기 위하여, 차단 요소(G)가 유동 움직임을 수행할 수 있다. 마그네트(6)에 작용하는 전류가 증가하면, 플런저(24)가 더욱 아랫방향으로 이동한다. 차단 요소(G)는 이러한 움직임에 따라 차단 위치 방향으로 더욱 이동하고, 최후의 차단 위치에 도달하기 바로 전에 유량 조절 장치(E)가 또한 작동하게 된다. 마그네트(6)에 최대 전류가 가해지면, 차단 요소(G)는 최후의 차단 위치를 가지는데, 이 위치에서 원뿔 형상의 면(31)이 시트 가장자리(14)에 밀봉 안착된다. 마그네트(6)에 작용되는 전류가 다시 감소하면, 유출되는 가압 유체의 유량이 미끄럼 피스톤 부(32)와 미끄럼 구멍부(15) 사이(도 3)의 협동에 의하여 차단 요소(G)의 최초의 개방 행정을 통하여 제어된다. 부하를 내리는 동작은 이러한 방식으로 램프 기능에 의하여 제어될 수 있다.In the state where no current flows in the
도 5에 따르면, 차단 요소(G)의 원뿔 형상의 면(31)에 미끄럼 피스톤 부착부(32)가 직접 연장된다. 미끄럼 구멍부(15)는 확장부(33)에 의하여 미리 정해진 거리에서 시트 가장자리(14)로부터 시작된다. 편의상 차단 요소(G)의 전체 개방 행정의 10% 보다 작은 크기로 될 수 있는 오버랩(U)은, 차단 상태에서 미끄럼 피스톤부(32)와 미끄럼 구멍부(15) 사이에 존재한다(도 5 참조). 이 오버랩(U)은 예를 들면, 확장부(33)와 미끄럼 구멍부(15) 사이의 단차진 전이부와 미끄럼 피스톤부(32)의 하단 가장자리(34)에 의하여 한정된다. 표준적인 미끄럼 끼워맞춤에 대응하는 크기(예를 들면 0.1mm)를 가지는 갭(35)이 이 지역에 존재한다. 원뿔형상의 면(31)이 미끄럼 피스톤부(32)의 바깥쪽 부분에 있는 시트 가장자리(14)와 협동하므로, 원뿔형상의 면(31)과 미끄럼 피스톤부(32)는 용이하게 제조될 수 있다.According to FIG. 5, the sliding
도 6에 도시된 바와 같이, 제조상의 이유 때문에 상기 차단 요소(G)의 원뿔형상의 면(31)이 홈 형상과 비슷한 제한부(38)를 통과하여, 시트 가장자리(14)의 축방향의 직접 연장부를 이루는 미끄럼 구멍부(15)와 협동하는 미끄럼 피스톤부(32)로 들어간다. 상기 오버랩(U)은 약간 증가될 수 있다. 그리고 갭(35)은 미리 정해진 크기를 가진다.As shown in FIG. 6, for manufacturing reasons, the
도 7은 상기의 흑/백 드레인 밸브에서 통상적으로 사용되는 연 스프링의 스프링 특성(37a)에 대비하여, 도 4에 도시된 실시예의 경 스프링(22)의 스프링 특성(36a)을 나타낸다.FIG. 7 shows the spring characteristic 36a of the
실질적으로 상기 2 가지 경우에 동일한 종류의 마그네트(6)가 사용되고, 필요한 수정사항은 간단하다. 동일한 구조적 크기를 가지고, 공지의 흑/백 드레인 밸브에 사용되는 관행적인 마그네트보다 약간 강한 마그네트(6)가 상기 드레인 밸브(V,V')에 사용되는 것이 유리한데, 이것이 램프 기능을 가지는 드레인 밸브(V,V')의 경 스프링에 적합하기 때문이다. 그런데 공지의 흑/백 드레인 밸브에서 연 스프링이 사용되는 이유는 다음과 같다. 즉, 마그네트에 전류가 흐르지 않은 상태에서 드레인 밸브가 차단되는 접속 모드의 경우에는 상기 스프링이 질량을 단지 리세팅하는 것을 보장할 수 있고, 반면에 마그네트에 전류가 흐르지 않는 상태에서 드레인 밸브가 개방되는 접속 모드의 경우에는 상기 스프링이 차단 행정 동안에 교란 요소가 되지 않고 드레인 밸브가 개방되는 압력을 규정하기만 하면 되기 때문이다. 반면에 램프 기능을 가지는 드레인 밸브(V,V')에서는, 상기 경 스프링이 마그네트(6)와 협동하여, 단계적으로 또는 무한하게 변화하는 방식으로 재현 가능하게 상기 플런저의 여러 위치를 조정해야 하는 부가적인 기능을 가진다.Substantially the same kind of
본 발명은 단순한 구조와 저렴한 비용으로 리프팅 동작을 제어할 수 있는, 램프 기능을 갖는 자기 작동 드레인 밸브를 제공하여, 톡히 소형의 스태커 트럭에 큰 비용 부담없이 적용할 수 있다는 이점이 있다.The present invention provides a self-acting drain valve having a lamp function, which can control a lifting operation at a simple structure and at low cost, and thus has an advantage that it can be applied to a small stacker truck at a large cost without burden.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
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