KR101490672B1 - 유압 구동식 프레스 장치 및 설비물의 프레스 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레스 턱(8, 8', 8") kd에 작용하기 위한 피스톤(5) 및 실린더(4)를 포함하는 유압 구동식 프레스 장치(1)로서, 피스톤 축(11)이 임의의 속도에서 작동 수단(12)에 연결되는 프레스 장치에 관련된다. 이러한 타입의 장치가 서로 다른 수준의 프레스 파워를 요구하는 프레스 작동을 수행할 수 있도록 이러한 유형의 장치를 개량시키기 위하여, 피스톤 복귀 행정 동안에 유압 피스톤(5)에 대한 상이한 단부 위치를 달성하도록 유압 피스톤(5)의 이동 방향에 조절 가능한 멈춤부(33)가 제공되는 방안이 제안된다. 관에 설비물을 프레스 하는 방법도 개시되어 있다.

유압 프레스 장치, 멈춤부, 프레스 에너지

Description

유압 구동식 프레스 장치 및 설비물의 프레스 방법 {HYDRAULICALLY DRIVEN PRESSING DEVICE AND METHOD OF PRESSING A FITTING}

본원발명은, 첫째로, 적어도 피스톤 축(piston shank)이 작동 수단에 연결되는, 프레스 턱(pressing jaw)에 작용하기 위한 실린더 및 피스톤을 포함하는 유압 구동식 프레스 장치에 관한 것이다.

문제되는 유형의 프레스 장치는 공지되어 있다. 예를 들어서 DE 19803536 A1 호를 참조한다. 이 문서에서는, 다수의 체인 링크를 갖는 프레스 체인 상에, 집게 형태(tong-like)의 턱(jaw)을 갖는 프레스 장치를 개시 및 도시하고 있다. 프레스 장치의 피스톤은, 프레스 턱 상에 작용하기 위하여, 프레스 위치로 유압에 의해 이동한다. 복귀 행정은 전진 행정 동안에 응력이 가해지는 스프링에 의해 이루어진다.

DE 10010601 A1 호에서는 문제되는 형태의 프레스 장치를 개시하는데, 여기서는 프레스 턱으로부터 형성되고 교환 가능한 프레스 삽입물이 들어가는 프레스 아귀가 유압 작용을 받는다.

프레스 턱이 받는 작용은 일반적으로 기구-장착식 작동 수단에 의해 이루어지며, 이러한 작동 수단은 유압식으로 적어도 이동가능한 피스톤의 축(shank)에 연 결된다.

상술한 종래 기술과 관련하여, 본원발명의 과제는 서로 다른 수준의 프레스 에너지를 요구하는 프레스 작동이 동일한 장치에 의해 이루어질 수 있도록, 문제되는 유형의 프레스 장치를 추가로 개량하는 것이다.

이러한 과제는 우선 청구범위 제1항의 내용에 의해 해결되는데, 여기서는 피스톤의 복귀 이동 동안에 유압 피스톤의 서로 다른 단부 위치가 도달되도록 유압 피스톤의 이동 방향에 조절 가능한 멈춤부가 제공된다. 이러한 구성은 서로 다른 피스톤 행정이 실행될 수 있는, 문제되는 유형의 프레스 장치를 제공한다. 특히 프레스 작동이 일단 발생하면, 조절 가능한 멈춤부가 피스톤의 복귀 이동을 제한하여 후속적인 프레스 작동이 이러한 한정된 피스톤-멈춤 위치로부터 발생하는 것도 사실이다. 이러한 멈춤 조절은 서로 다른 수준의 프레스 에너지를 갖는 프레스 작동을 실행하는 것을 가능하게 하며, 이는 "단지 한번 실행(just one go)", 즉 단지 한번의 장치 작동으로 이루어질 수 있다. 더욱 바람직하게는, 이러한 작동이 지속적으로 진행하는 피스톤 이동 과정 동안 이루어진다. 따라서, 바람직하게 피스톤 행정과 관련하여 불필요한 이동이 제공되지 않는다. 낮은 수준의 프레스 에너지가 필요하다면, 그로부터 피스톤이 프레스 작동에 대해 비교적 작은 축방향 위치에 걸치는 위치로 조절가능한 멈춤부가 이동한다. 높은 수준의 프레스 에너지가 필요하다면, 그로부터 프레스 과정이 종료될 때까지 피스톤이 더 긴 거리에 걸치게 되는 위치로 멈춤부가 상응하게 이동하게 된다. 따라서 작동 수단과 상호작용하는 프레스 턱 부분에 의해서, 종래의 프레스 장치의 경우에, 완전히 제어되어, 서로 다른 프레스 힘이 일반적으로 달성될 수도 있으며, 하나의 동일한 프레스 장치에 의하여 서로 다른 수준의 프레스 에너지를 갖는 프레스 작동이 이루어질 수 있다. 그러나 서로 다른 프레스 에너지 수준에도 불구하고, 최대 프레스 위치에서 동일한 단부 힘을 달성하는 것도 가능하다. 증가된 프레스 에너지는, 예를 들어 큰 공칭 폭을 갖는 설비물을 프레스하기 위해 필요하다. 제안된 해결방안은 종래의 표준 프레스 턱이 프레스 장치에 여전히 사용될 수 있게 한다.

이를 위하여, 장치 넥(device neck)의 포크 다리(fork leg)가, 기본적으로는 평행한 평면으로 구성되어 서로를 향하는 표면 상에서, 피스톤의 이동 방향으로 연장하는 중심의 종방향 홈을 갖는 표준 프레스 턱 홀더(holder)도 프레스 장치에 제공된다. 종방향 홈은, 바람직하게는 동일하게, 평행한 표면(홈 기부(groove base))을 갖는다. 홈 기부의 폭은 36.2 내지 36.4 mm 이다. 홈 기부 사이의 간격, 즉 홈 기부를 형성하는 표면에 수직인 방향에서의 간격은 바람직하게는 33.1 내지 33.3 mm 이다. 또한, 프레스 턱은 피스톤의 이동 방향에 대해 가로지르는 방향으로 장치 넥을 통과하는 볼트에 의해 고정될 수 있다. 이를 위하여, 프레스 턱은 구멍을 포함하는 연결 플레이트를 갖는다. 장치 넥 및/또는 연결 플레이트의 구멍의 지름은 14 내지 14.1 mm 이며, 볼트 지름은 13.5 내지 13.95 mm 이다.

물론, 적절한 표준 턱과 관련하여 적합성이 여기서 유지되는 한, 상기 치수가 약간 변화되는 것도 가능하다.

양쪽 프레스 턱이 높은 수준의 에너지를 갖는 프레스 작동을 가능하게 하고 표준 프레스 턱이 하나의 동일한 프레스 턱 홀더, 실제로 상술한 표준 프레스 턱 홀더에 삽입 및 고정되는 것이 중요 요인이다.

나머지 청구범위의 내용은 청구범위 제1항의 내용을 참조하여 이하에서 설명될 것이나, 그 독립적인 형태로 중요할 수도 있다.

멈춤부는, 예를 들어 유압적 또는 전기적인 보조를 받아, 기계적으로 조절될 수 있다. 바람직한 구성은, 멈춤부가 손에 의하여 조절될 수 있는 구성이며, 더욱 바람직하게는 이동, 특히 미끄럼 이동에 앞서 해제되는 래칭 수단(latching means) 또는 이와 유사한 것에 의해 조절될 수 있는 구성이다. 더욱 바람직한 구성에서는, 조절가능한 멈춤부에, 특히 래칭 수단에 의하여 고정될 수 있는 두 개의 멈춤 위치가 제공된다. 가능한 피스톤 행정의 범위 및 이에 따라 프레스 에너지의 수준의 범위를 연장하기 위하여, 다수의 위치, 즉 두 개의 단부 위치와 추가의 중간 위치가 멈춤부에 제공되는 것도 물론 가능하다. 또한, 멈춤부가 실린더의 반경방향 바깥쪽에 제공되는 손잡이에 의하여 조절될 수 있는 방안도 제안된다. 이에 따라, 손잡이는 유압 장치의 소위 건성 영역(dry region), 즉 유압식으로 작동되는 피스톤을 둘러싸는 실린더의 반경방향 바깥쪽에 제공된다. 따라서 손잡이는 취급에 관점에서 유리한 위치에서 프레스 장치 상에 바람직하게 배치되며, 더욱 바람직하게는 프레스 턱 근방에 배치된다. 손잡이는 실린더에 대해 이동할 수 있는 슬리브로서 바람직하게 형성되며, 따라서 더욱 바람직하게는 필요하다면 사용자에 의해 파지될 수 있으며 실린더를 둘러싸는 슬리브로서 형성된다. 이러한 슬리브 형태의 손잡이에는, 예를 들어 래칭 작동을 작동하지 않게 하기 위한 래칭 버튼 또는 멈춤 위치를 고정하는 이와 유사한 것이 제공된다. 예를 들어 서로 다른 멈춤 위치를 표시하는 색깔 있는 표시부와 같은 표시부나 이와 유사한 것이, 슬리브가 이동할 수 있는 실린더 상에 추가로 제공될 수 있다.

특히 유리한 구성은, 멈춤부가 실린더 외부에 또한 제공되고, 추가로, 상응하게, 피스톤이 유압 작용을 받은 곳으로부터 떨어진 소위 건성 영역에도 제공되는 구성이다. 여기서 멈춤부는 피스톤을 작동수단과 연결시키는 피스톤 축의 부분과 바람직하게 상호작용한다. 멈춤부와 상호작용하는 피스톤은 유압 실린더/피스톤 조합의 피스톤일 필요는 없다. 오히려, 프레스 피스톤이 별도의 피스톤 축 및 복귀 스프링을 구비하는 교환 가능한 장치 헤드를 갖는 구성을 고려하는 것도 가능하다. 이에 따라, 이러한 구성의 경우에, 멈춤부는, 손잡이와 함께, 교환가능한 장치 헤드의 일부이며, 이러한 장치 헤드는, 상기 구성의 결과로서, 요구되는 상이한 프레스 에너지 수준으로 설정될 수 있다.

피스톤 축에 연결되는 작동 수단은, 피스톤이 경유하는 거리에 걸쳐, 만곡된 궤적을 갖는 프레스 턱 단부를 서로 떨어뜨려서 프레스 턱의 다른 단부에서 이곳에 형성된 프레스 아귀(pressing mouth)를 폐쇄시키기 위하여, 프레스 턱 및/또는 프레스 레버의 대향하는 만곡 궤적 상에 작동하는 롤러이다. 바람직한 구성에서, 멈춤부는 이러한 롤러와 상호작용한다. 이에 따라, 피스톤의 복귀 이동 동안에, 일단 프레스 작동이 이루어지면, 이러한 롤러가 멈춤부에 부딪히게 되며, 다음 프레스 작동은 이 위치로부터 실행될 수 있다.

작동 수단과의 상호 작용 영역 - 만곡 궤적 - 의 길이가 차이가 나는, 적어도 두 쌍의 상이한 프레스 턱이 프레스 장치에 제공되도록 하기 위한 설비가 이루어질 수도 있으며, 여기서 비교적 긴 상호 작용 영역은 작동 수단과 관련되는 상호 작용 영역의 표면의 비교적 작은 경사 각도를 수반한다. 이에 따라, 동일한 프레스 아귀 형상을 가지면서도, 특히 롤러나 작동 수단과 상호작용하는 프레스 턱 다리의 길이가 다른 프레스 턱 쌍들이 프레스 장치에 조립될 수 있으며, 이는 각각의 경우에 조절가능한 멈춤부를 통해 설정될 수 있는 피스톤 행정에 맞게 조절된다. 프레스 에너지의 수준은 롤러와 상호 작용하는, 프레스 턱의 만곡 궤적의 경사 각도를 조절함으로써 변경되며, 바람직하게는 예를 들어 32 kN 의 일정한 피스톤 추진력을 구비한다. 이에 따라, 예를 들어 바람직하게는 비교적 높은 수준의 프레스 에너지가 요구되는 비교적 큰 공칭 폭을 갖는 설비물을 프레스하기 위해, 비교적 긴 프레스 턱 레버를 갖는 프레스 턱이 프레스 장치에 고정되고 피스톤에 대한 멈춤부가 증가된, 바람직하게는 최대의 피스톤 행정이 달성되도록 설정된다. 롤러와 상호작용하는 만곡 궤적의 접촉 각도가, 바람직하게는 전체 피스톤 행정에 걸쳐, 짧은 턱에 대해 얕아지게 됨으로써, 프레스 에너지의 수준을 증가시키는 것이 가능하며, 바람직하게는 일정한 피스톤 추진력으로써, 프레스 아귀에서의 상이한 프레스 힘도 일반적으로 달성된다. 프레스 에너지의 상이한 수준에도 불구하고, 프레스 아귀에서 일정한 단부 힘을 달성하는 것이 가능하다.

바람직하게 멈춤부에 의해 제한되는 최소 피스톤 행정은, 예를 들어 40 mm 이다. 바람직하게 최대 피스톤 행정은 최소 행정의 1.5 내지 3배에 상응하며, 예를 들어 80 내지 100 mm 이다. 약 32 kN 의 바람직한 일정 피스톤 추진력의 경우에, 1000 내지 4000 줄(Joule)의 프레스 에너지를 얻는 것이 가능하며, 또한 예를 들어 짧은 행정 프레스 작동에 대해서는 1280 줄을, 긴 행정 프레스 작동에 대해서는 3040 줄을 얻는 것이 가능하다(각각의 경우에 손실 전의 이론적인 값).

본원발명은 또한 피스톤/실린더 행정에 의한 유압 프레스 장치와 프레스 체인에 의하여 관 상에 설비물을 프레스하는 방법으로서, 프레스 체인이 두 개보다 많은 체인 링크를 가지며 프레스 작동이 일정한 수준의 프레스 에너지로 실행되는 방법에 관련된다.

프레스 체인은 DE 10257613 A1 호에 개시되어 있다. 이러한 프레스 체인은 예를 들어 DE 19944229 A1 호에 따른 프레스 장치에 의하여 작동한다.

이러한 형태의 방법을 향상시키기 위하여, 지속적으로 진행되는 피스톤 운동 동안에 프레스 작동이 실행되도록 일정한 프레스 작동에 대해 설정되고, 피스톤 운동을 제한하기 위하여 피스톤이 부딪히게 되는, 고정된 멈춤부의 조절에 의하여 프레스 작동 동안에 가해지는 프레스 에너지의 수준이 변화될 수 있는 프레스 장치에 의하여 프레스 작동이 실행되는 방안이 제안된다.

제안된 방법의 결과로, 낮은 수준의 프레스 에너지에 의한 설비물 프레스 및 높은 수준의 프레스 에너지에 의한 설비물 프레스 모두에 대해 동일한 프레스 장치가 사용될 수 있다. 이는 피스톤이 장치의 단일 작동("한 번 이동(in one go)" 작동)을 따라 완전히 실행할 수 있는 상이한 피스톤 행정을 갖는 프레스 장치를 제공한다. 조절가능한 고정된 멈춤부는, 특히 일단 프레스 작동이 이루어지면(그러나 사용자의 개입에 의해서도 가능한) 피스톤의 복귀 이동을 제한하여, 후속하는 프레스 작동이 이러한 제한된 피스톤 멈춤 위치로부터 이루어지게 한다. 낮은 수준의 프레스 에너지가 필요하다면, 조절가능한 멈춤부가, 이로부터 피스톤이 프레스 작동을 위하여 비교적 적은 축방향 거리를 경유하는 위치로 이동한다. 높은 수준의 프레스 에너지가 필요하다면, 상응하게, 이로부터 피스톤이 프레스 작동이 완료될 때까지 더 긴 거리를 경유하는 위치로 이동한다. 관련된 상이한 피스톤 행정 및 교체가능한 고정식 멈춤부에 의하여 상이하게 설정될 수 있는 프레스 에너지의 수준에 관계없이, 피스톤 추진력은 바람직하게 일정하다. 여기서 프레스 아귀에 대체적으로 상이한 프레스 힘을 달성하는 것도 물론 가능하다. 증가된 프레스 에너지는, 예를 들어 큰 공칭 폭을 갖는 설비물을 프레스하기 위해 필요하다.

본원발명은 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 더욱 자세하게 설명될 것이며, 여기서 도면은 단지 예시적인 실시예를 도시할 뿐이다.

도 1은 프레스 턱이 프레스 체인에 작용하는, 프레스 장치의 제1 실시예의 사시도를 도시한다.

도 2는 기구의 긴 행정 위치와 관련하는, 도 1의 선 II-II 을 따른 단면을 도시한다.

도 3은 마찬가지로 긴 행정 위치와 관련하는, 프레스 장치의 교환가능한 장치 헤드의 도면을 도시한다.

도 4는 도 3의 선 IV-IV 을 따른 단면을 도시한다.

도 5는 도 3의 선 V-V 을 따른 단면을 도시한다.

도 6은 교환가능한 장치 헤드의 단부측을 도시한다.

도 7은 도 3에 상응하지만 멈춤부의 이동 과정에 있어 중간 위치에 관련하는 도면을 도시한다.

도 8은 도 7의 선 VIII-VIII 을 따른 단면을 도시한다.

도 9는 도 7의 선 IX-IX 을 따른 단면을 도시한다.

도 10은 도 3에 상응하지만 멈춤부의 이동에 이은 짧은 행정 위치에 관련하는 도면을 도시한다.

도 11은 도 10의 선 XI-XI 을 따른 단면을 도시한다.

도 12는 프레스 체인 상에 작동하기 위한, 상응하는 비교적 긴 프레스 턱을 갖는 긴 행정 위치에서 프레스 장치를 통한 종방향 단면을 도시한다.

도 13은 도 12에 상응하지만, 짧은 프레스 턱을 갖는, 짧은 행정 위치에 관련하는 도면을 도시한다.

도 14는 비교적 긴 프레스 턱의 도면을 도시한다.

도 15는 짧은 프레스 턱의 도면을 도시한다.

도 16은 비교적 긴 프레스 턱과 짧은 프레스 턱을 비교하는 도면을 도시한다.

도 17은 도 1의 도면에 따른 프레스 장치의 사시도이지만, 프레스 아귀를 형성하는 프레스 턱을 구비하는 제2 실시예에 관한 사시도를 도시한다.

도 18은 조절 가능한 멈춤부를 구비하는 수동 작동식의 유압 작동 프레스 장치의 다른 실시예의 사시도를 도시한다.

도 19는 프레스 장치의 다른 실시예의 사시도를 도시한다.

먼저 도 1을 참조하여, 전기 모터에 의해 작동되는 유압식 프레스 장치가 도시되고 설명된다. 이러한 기구는 DE 19944229 A1 호에 개시되어 있다. 상기 특허출원의 특징을 본원발명의 청구범위에 포함시키기 위하여, 상기 특허 출원의 내용은 전체적으로 본원발명의 명세서에 포함된다.

전기 모터가 장치(1)에 배치된다. 이러한 전기 모터는 핸들(2)에 합체된 저장 배터리를 통해 구동된다. 핸들(2)의 영역에 있는 손가락-작동식 스위치를 작동시키면 기름이 공급챔버로부터 실린더(4)로 펌핑되며, 그 결과로 피스톤(5)이 그 작동 말단 위치의 방향으로 이동한다.

도시된 예시적인 실시예에서는, 교환가능한 장치 헤드(7)가 피스톤(5)을 둘러싸는 유압 실린더(4) 상에 배치되며, 피스톤에는 반경방향 시일(seal)(6)이 제공된다. 도면에 도시된 이러한 장치 헤드(7)는 작동가능한 프레스 턱(8)을 수용하는데 사용된다.

실질적으로 컵과 유사한 형상인 유압 실린더(4)는 장치 헤드(7)를 향한 방향에서 개방되도록 형성되며, 한편으로는, 그 내부 벽 상에서, 피스톤(5)을 안내하도록 작용하며, 다른 한편으로는, 그 외부 벽 상에서, 프레스 장치(1)를 장치 헤드(7)에 연결시키는 작용을 하며, 이를 위해서 유압 실린더(4)는 그 외부 벽 상에 외부 나삿니(9)를 갖는다.

피스톤(5)은 동축으로 배향되는 컵 벽(10)을 구비하는 컵 형상이며, 그 외부 벽은 유압 실린더(4)의 내부 벽 상에 지지된다.

컵 벽(10)은 컵 벽으로부터 반경방향 간격을 두고 피스톤(5) 상에 설치되는 피스톤 축(piston shank)(11)을 둘러싸며, 상기 피스톤 축(11)은, 그 다른 단부에서, 프레스 턱과 상호 작용하는데 사용되는 작동 수단(12)에 대한 운반체가 된다. 이러한 작동 수단은 롤러(13)로서 형성된다.

두 개의 이러한 롤러(13)가 축의 단부에서 운반체(14) 상에 제공된다. 롤러(13)는 운반체(14) 상에 회전가능한 방식으로 고정되며, 그 구성은 롤러(13)가 피스톤 축의 종방향 축(X)의 양 측에서 서로 나란히 배치되도록 선택된다.

장치 헤드(7)는 실린더 부분(15)에 의하여 프레스 장치(1)에 고정되며, 실린더 부분에는 외부 나삿니(9)와 상호작용하기 위하여 내부 나삿니(16)가 제공된다. 실린더 부분(15)은, 반경 방향 내부 방향에서, 멈춤 벽(17)을 형성하며, 이를 통해 피스톤 축(11)이 통과한다. 멈춤 벽(17)은 실린더 압축 스프링(18)의 일 단부를 지지하는 작용을 하며, 상기 실린더 압착 스프링은 피스톤 축(11)을 둘러싸며, 컵 벽(10)에 의해 둘러싸이는 그 타 단부는 피스톤 축 상의 센터링 돌출부(19)를 통해 피스톤(5) 상에 작용한다. 센터링 돌출부(19)는 피스톤(5)의 대향 요부 내에 배치된다.

도시된 실시예에서, 작동 수단(12)은 프레스 체인에 의하여 설비물(fitting)을 압착시키도록 작용하는 프레스 턱(8) 상에 작용한다. 이와 관련하여, DE 10257613 A1 호에 개시된 바와 같이, 특히 프레스 체인이 사용된다. 상기 특허출원의 특징을 본원발명의 청구범위에 포함시키기 위하여, 상기 특허 출원의 내용은 전체적으로 본원발명의 명세서에 포함된다.

프레스 체인(20)은 프레스 작동에서 공동으로 작동하는 총 4개의 프레스 링크(21)를 갖는다.

프레스 턱(8)은 프레스 체인 상의 연결 레버(22)를 통하여 프레스 체인에 작용한다. 이러한 연결 레버에는 볼트 형태의 하중-이입(force-introduction) 부재(23)가 제공된다. 이러한 볼트는 프레스 체인(20) 상에 작용하기 위한 베어링 및 카운터-베어링(counter-bearing)을 형성한다.

프레스 턱(8)은 장치 헤드(7) 상에 교환 가능한 방식으로 고정된다. 이를 위하여, 장치 헤드는 장치 넥(neck)(24)을 갖는다. 이는 넥의 한도까지 가로질러서 포크 레그(fork leg)를 통과하며 잠금 볼트(25)가 고정되는, 볼트 홀더(bolt holder)를 구비하는, 포크(fork) 형태이다.

잠금 볼트(25)는 장치 상에서 장치 넥(24)의 포크 레그를 통과하며, 기구 상에서, 체결용 플레이트(27) 내에 형성되는, 상응하게 배치된 고정용 구멍(26)을 통과한다.

체결용 플레이트(27)는 고정용 구멍(26)을 포함하는 자신의 일부분이 장치 넥(24)의 포크 영역으로 들어가도록 한다.

체결용 플레이트(27)는 평면도에서 T자 형태이며, 중앙의 T-다리는 상술한 고정용 구멍(26)을 포함하고 T-다리에 횡방향으로 배향되는 T-가로부는 각각의 경우에 수용 구멍(28)을 포함한다.

프레스 턱(8)은 피벗가능한 방식으로 두 개의 체결용 플레이트(27) 사이에 고정되며, 이를 위해서, 체결용 플레이트(27)의 수용 구멍(28)의 양 측면 상에 고정되는 피벗 핀(29)이 프레스 턱(8)을 통과한다.

피벗 축은, 약 측면 상에서, 피스톤 축의 종방향 축(X)에 수직하게 연장한다.

프레스 턱(8)을 장착하기 위해 형성된 장치 넥(24)의 부분들에 대해서, 그리고 프레스 턱 상의 상응하는 연결 부분들(adapter parts) 즉 구체적으로 상술한 체결용 플레이트(27)에 대해서, 프레스 턱은 표준에 따라 형성된다.

이를 위해서, 장치 넥(24)의 포크 암(fork arm)(24' 및 24")은 서로 반대편에서 서로에 대해 평행하게 위치되는 두 개의 평면(E 및 E')을 가지며, 계속해서, 횡단면에서 볼 때, 횡단 축 y-y (도 6 참조)에 대해 (평면(E 및 E') 자체에서와 같이) 대칭적으로 설정되는 종방향 홈(46, 26')을 가지며, 서로 반대편에서 서로에 대해 실질적으로 평행하게 위치하는 표면을 갖는 홈 기부(base)를 갖는다. 홈 기부 사이의 횡단 간격(t)은 선택된 표준 구성에 대해 33.1 내지 33.3 mm 인 것이 여기서는 바람직하다. 홈(46, 46')의 폭(d)은 바람직하게는 36.2 내지 36.4 mm 이다.

프레스 턱은 볼트(25)에 의하여 홀더(holder)에 고정되며, 상기 볼트는 포크 레그(24' 및 24")를 통과하고 또한 체결용 플레이트(27)의 고정용 구멍(26)도 통과한다(도 12 참조).

선택된 표준 구성에서, 볼트는 13.5 내지 13.95 mm 의 직경을 가지며, 상술한 구멍은 14 내지 14.1 mm 의 직경을 갖는다.

프레스 턱(8)은 레버의 방식으로 형성되며, 상술한 체결용 플레이트(27)의 연결로 인해서, 집게의 형태로 배치되며, 각각의 프레스 턱(8)의 하나의 레버 부분은 제어 레버(30)를 형성하며, 이 제어 레버(30)로부터 연장하여 체결용 플레이트(27)의 영역 너머로 돌출하는 부분은 집게-턱(tong-jaw) 형태의 작동 부분(31)을 형성한다. 이러한 부분들에는 프레스 체인(20)의 하중-이입을 위한, 예를 들어 이러한 볼트를 수용하기 위한 개방된 둘레의 요부 및/또는 구멍과 같은 적절한 홀더(holder)가 제공된다.

체결용 플레이트(27)로부터 시작하여, 제어 레버(30)는 장치의 작동 수단(12)의 방향으로 연장하며, 또한 이러한 작동 수단을 향해 방향에서, 즉 서로를 향하는 좁은 측면 상에서, 이들은 곡선 형태의 제어 표면(32)을 형성하며, 이러한 곡선을 따라 롤러 형태의 작동 수단(12)이 피스톤 전진 과정 동안 진행한다.

프레스 장치(1)의 작동시에, 기름이 압력 챔버 내로 펌핑되며, 그 결과로 복귀 압축 스프링(18)의 작용에 반하여, 그 작동 단부 위치의 방향, 즉 프레스 턱(8)의 방향으로 피스톤(5)이 이동하게 된다.

프레스 턱(8)의 제어 표면(32)에 대해 맞물리는 작동 수단(12) 또는 롤러(13)는, 제어 표면(32)의 선택된 기울기 각도로 인해서, 여기서 프레스 턱(8)의 제어 레버 부분(30)이 피벗되도록 하며, 이에 따라, 피벗 축을 통해, 프레스 턱(8)의 단부에 있는 작동 부분(31)이 서로를 향해 이동하게 된다. 연결 레버(22)를 통해서, 이러한 작동은 프레스 체인(20)이 폐쇄되도록 하며, 이에 따라 압착될 설비물이 프레스 링크(21)에 의해 압착되도록 한다.

소정의 최대 압력이 초과됨으로 인해서 복귀 유동 밸브(도시되지 않음)가 개방되자마자, 복귀 압축 스프링(18)을 통해 피스톤(5)의 복귀 이동이 이루어진다. 이와 관련하여서는 DE 19825160 A1 호를 참조하라. 상기 특허출원의 특징을 본원발명의 청구범위에 포함시키기 위하여, 상기 특허 출원의 내용은 전체적으로 본원발명의 명세서에 포함된다.

설비물이 받게 되는 최대 압력이 초과되면 배출 밸브가 자동적으로 개방되고, 이로써 피스톤(5)이, 우선 자동적으로, 압축 스프링의 작동 하에서 복귀하게 된다. 배출 밸브는, 피스톤이 멈춤부로 오게 됨으로써 복귀하는 피스톤(5)에 의해서 기름이 받게 되는 압력이 떨어지자마자 자동적으로 폐쇄된다.

프레스 작동이 이루어지면, 밸브의 개방 및 이에 따른 유압 부분에서의 압력 강하로 인해서 피스톤(5)은 스프링의 보조를 받아, 멈춤부의 한정에 의해 이루어지는 휴지 위치(rest position) 복귀한다.

이러한 피스톤 휴지 위치로부터 시작하여, 새로운 작동시에는, 최대 압력에 도달하거나 이를 초과할 때까지 피스톤(5)이 소정의 경로에 걸쳐 이동한다. 바람직하게 32kN의 일정한 피스톤 추진 하중으로서, 이러한 경로의 양을 변경시키면 가해질 프레스 에너지의 수준을 변경하는 것이 가능하게 된다.

이를 위하여, 피스톤 휴지 위치를 한정하는 멈춤부가 조절될 수 있고, 이로써 피스톤이 걸쳐지는 경로의 양이 원하는 프레스 에너지의 수준에 맞게 변경될 수 있다.

조절가능한 멈춤부(33)가 유압 영역의 외부, 즉 피스톤(5)의 건성 측(dry side) 상에, 구체적인 용어로는, 도시된 예시적 실시예에서 제거 가능한 장치 헤드(7)의 영역에 제공된다. 이러한 멈춤부는 제거가능한 장치 헤드(7)의 실린더 부분(15)을 둘러싸는 슬리브(34)의 내부 벽 상에 형성된다.

상기 슬리브(34)는 피스톤 축(11)의 축방향 길이를 따라 이동할 수 있도록 실린더 부분(15) 상에 고정되며, 양방향에서의 슬리브(34)의 축방향 이동은 멈춤부에 의해 제한되며, 동시에 두 개의 멈춤부에 의해 제한되는 단부 위치는 조절가능한 멈춤부(33)에 대한 두 개의 위치를 한정한다.

손잡이(35)도 형성하는 슬리브(34)는 바람직하게 엄지-작동식 누름 버튼(36)을 구비한다. 이는 하부에서 압축 스프링(37)에 의해 반경방향 바깥 방향으로 편향된다.

누름 버튼(36)은 멈춤부 하우징(38) 내에 수용되고, 이러한 멈춤부 하우징은 슬리브(34)의 내부 벽 상에 배치되며, 압축 스프링(37)은 누름 버튼(36)을 수용하는 멈춤부 하우징 기부 상에 지지된다.

멈춤부 하우징(38) 내에 수용되는 누름 버튼(36)의 작동 부분은 반경방향으로 넓혀진 칼라(39)를 갖는다. 칼라는, 종방향 축의 길이를 가로지르는 평면에서 누름 버튼(36)의 양 측면 상에 배치되며 칼라(39)를 지나 외부로 이동되었을 때 장치 헤드 상의 실린더 부분(15)의 상응하게 배치되는 래칭 볼 홀더(41)로 들어가는 래칭 볼(latching ball)(40) 상에 작용한다. 이러한 래칭 결합은 슬리브(34)에 대해 상술한 고정가능한 단부 멈춤부를 형성한다.

도시된 예시적인 실시예에서, 슬리브(34)의 두 개의 위치, 즉 한편으로는 도 2 내지 5에 따른 축방향 후방 위치와 도 10 내지 11에 따른 전방 위치가 래칭 수단에 의해 고정될 수 있다.

도 7 내지 9는 슬리브가 래칭 수단에 의해 고정되지 않은 슬리브(34)의 중간 위치를 도시한다.

작동 수단(12)의 방향으로 배향되는, 멈춤부 하우징(38)의 단부 표면(42)은 조절 가능한 멈춤부(33)를 형성한다.

비교적 긴 피스톤 행정(a)을 생성하는 슬리브(34)의 후방 래칭 위치에서, 피스톤(5)은 종래 방식으로, 멈춤부의 제한 작용에 의해, 피스톤 휴지 위치에서, 피스톤(5)을 수용하는 유압 실린더(4)에 대해 맞물린다. 이 위치로부터, 도 2 내지 6에 따라, 피스톤(5)은 약 2500 내지 3200 줄(Joule)의 최대 프레스 에너지 수준을 가하면서 그 최대 변위 경로에 걸쳐 이동한다. 또한, 피스톤(5)의 수방 멈춤 위치에 상응하여, 피스톤 축(11)을 통해 피스톤(5)과 상호작용하는 작동 수단(12)이 후방 위치 내에 유지된다. 이에 따라서, 이러한 구성에서는, 제어 레버(30)의 길이와 관련하여 프레스 턱이 장치 넥의 잠금 볼트의 영역에 고정되는 위치와 작동 수단(12) 사이의 간격에 맞게 조정되는 프레스 턱(8)의 사용이 이루어져야 하며, 여기서 상기 간격은 조절가능한 멈춤부(33)에 의해 변경될 수 있다. 따라서, 긴 피스톤 행정을 갖는 구성에서, 도 12에 따른 프레스 턱이 제공되며, 이는 도 13의 프레스 턱(8')의 길이와 비교하여 길이가 연장되고 이에 상응하게 더 긴 제어 표면(32)을 갖는 제어 레버(30)를 갖는다.

만약 높은 수준의 프레스 에너지(예를 들어 1000 내지 1500 줄)가 필요하지 않다면, 피스톤 휴지 위치는 피스톤의 전방 이동의 방향으로 전진하게 되며, 이로써 프레스 작동 과정 동안에 피스톤 행정(a')을 감소시키게 될 것이다. 이를 위하여, 조절가능한 멈춤부가 누름 버튼(36)에 의한 래칭 수단의 사전 해지에 이어서 슬리브(34)를 통해 피스톤의 전방 방향으로 앞당겨진다. 이는 제공된 래칭 수단이 다시 k맞물리는, 상응하는 단부 위치에 도달할 때까지 이루어진다.

멈춤부(33)를 짧은 행정 위치로 조절하기 위한 이러한 슬리브 전진은, 조절될 멈춤부(33)에 앞서 작동 수단(12)의 상응하는 전방 이동을 제공하기 위하여, 이전의 프레스 작동 과정 동안 또는 상응하는 피스톤 전진과정 동안 바람직하게 이루어진다. 비록, 이 경우에, 장치 헤드(7)가 프레스 장치(1)에 연결되지는 않지만, 이러한 중간 위치는 예를 들어 도 9에 도시되어 있다. 도시된 중간 위치는 피스톤 축이 유압 피스톤/실린더 장치에 의해 영향을 받으면서만 도달될 수 있다.

도 10 내지 11에 도시된 멈춤부(33)의 전방 위치에서, 작동 수단(12) 중 하나, 또는 롤러(13) 중 하나는 일단 최대 압력이 초과되거나 어쩌면 사용자에 의한 개재(intervention)에 의하여, 피스톤의 복귀 이동 동안, 멈춤부 하우징(38)의 단부 표면(42)에 대해 맞물리며, 이로써, 피스톤 축(11)의 센터링 돌출부(19) 상에 작용하는 압축 스프링(18)의 힘의 작용에 반하여, 휴지 상태가 운반체(14) 및 피스톤 축(11)을 통하여 달성된다. 이러한 휴지 상태의 결과로서, 피스톤(5) 상류의 유압 실린더의 유압 챔버에 압력 강하도 발생하며, 이로써 배출 밸브의 폐쇄가 이루어진다.

작동 수단(12) 및/또는 피스톤(5)의 이러한 전방 단부 위치에서, 피스톤 행 정은 긴-행정 위치에서의 피스톤 행정의 대략 절반에, 즉, 예를 들어, 약 80 mm 의 긴 행정의 경우에 40mm 에 상응한다.

슬리브(34)를 구비하는 조절가능한 멈춤부(33)가 예시적인 실시예에서 제거 가능한 장치 헤드(7)의 영역 내에 도시되어 있기는 하지만, 장치 헤드가 비-해제가능한 방식으로 기구에 연결되는 프레스 장치(1) 상에 상기 제안된 해결방안이 제공되는 것도 물론 가능하다.

예를 들어 도 17에 따른 프레스 턱(8")으로 도시된 것과 같이, 프레스 체인(20) 이외의 프레스 연결장치(attachment)에 대해 피스톤 행정을 변화시키기 위하여 조절가능한 멈춤부(33)를 구비하는 이러한 장치를 사용하는 것도 가능하며, 여기서 도 17의 프레스 턱은 제어 레버(30)의 타 단부에서 교체가능한 프레스 삽입물을 수용하기 위한 프레스 아귀(pressing mouth)(3)를 형성한다.

제안된 장치가, 레버 작동식 장치로 형성된, 도 18에 따른 수동 작동식(hand-operated) 프레스 장치 상에 제공되는 것도 가능하다. 따라서, 피스톤(5)을 이동시키기 위해 필요한 압력은 전기모터에 의해서가 아니라 펌핑 레버(44)를 통해서 수동 작동에 의해 생성된다.

제안된 장치를 도 19에 따른 프레스 장치(1) 상에 제공하는 것도 가능한데, 도 19에 따른 장치는 한 손으로 작동될 수 있으며, 한 손으로 감싸질 수 있고 유압 프레스 작동을 위한 전기 모터를 수용하는 손잡이 영역(45)을 갖는다.

서로 다른 길이의 제어 레버(30)가 제공된 프레스 턱(8) 및 (8')이 도 14 및 15에 도시되어 있다. 도 16에는 상이한 턱이 서로 중첩되어 도시되어 있는데, 이 는 제어 레버의 차이를 명확하게 나타내기 위한 것으로서, 더 짧은 제어 레버(30)를 갖는 프레스 턱(8')이 일점 쇄선으로 표시되어 있다.

도 14에 도시된 프레스 턱(8) 각각에는, 긴 행정 위치로부터 시작하여 작동 수단(12)에 의한 작동을 위해, 연장된 피스톤 행정에 맞게 조절된 작용 제어 표면 길이(l)가 제공된다.

짧은 피스톤 행정 작동을 위해 형성된 프레스 턱(8')의 상응하는 길이(l')는 긴 프래스 턱(8)의 치수(l)의 대략 절반에 해당한다.

도 16으로부터 추가로 알 수 있듯이, 두 쌍의 프레스 턱(8, 8')은 그 작동 부분에 관해서 동일하게 형성되며, 또한 이에 따라 휴지 위치에서 동일한 개방 각도(α)를 갖는다.

제어 레버(30)의 제어 표면(32)은 작동 수단(12)과 상호작용하는 그 접촉 각도에 관해서는 서로 다르다. 즉, 연장된 프레스 턱(8)의 제어 표면(32)은 평면에서 볼 때 볼록하게 만곡되고 그 반경이, 각 제어 레버(30)의 자유 단부로부터 시작하여, 제어 표면(32)의 전체 경로에 걸쳐 감소된다.

이에 따라, 작동 수단(12)에 의한 작동은, 먼저 프레스 턱(8)을 펼치기 위하여 비교적 급한 접촉 각도를 달성하며, 이러한 각도는, 피스톤이 그 전방이동을 계속하고 제어 표면(32)이 이에 따라 롤러(13)의 작용을 받을 때, 서로 멀어지는 제어 표면(32)의 형상으로 인해서 급격히 감소한다.

짧은 프레스 턱(8')의 경우에는, 긴 프레스 턱(8)과 비교하여, 제어 레버(30)의 자유 단부의 영역 내에 형성되는 출발 표면을 제외하고는, 이러한 접촉 각도가 전체 작동 경로에 걸쳐 더 가파르다. 도 15에 따른 프레스 턱(8')의 휴지 위치에서 제어 표면(32), 또는 평면도에서 그 말단 가장자리는, 단부에서의 출발 표면을 제외하고는, 다소 평행하게 연장하며, 작동 부분(31)의 방향에서 웨지형태의 인피드(infeed)를 형성하는 경향이 있을 수 있다.

제어 표면(32)의 서로 다른 접촉 각도로 인해서, 일정한 피스톤 추진력에서는, 압축될 설비물에 서로 다른 수준의 프레스 에너지를 가하는 것이 가능하다. 프레스 아귀에서의 결과적인 프레스 힘은, 예를 들어 비교적 긴 행정의 경우에 다를 수 있다.

추가로, 피스톤 행정을 변경하기 위하여, 예를 들어 스프링 작동식 유압 복귀 유동 밸브가 작동하게 되는 위치를 조절함으로써 피스톤 추진력을 변경하는 것도 가능하다.

모든 개시된 특징들은 (본질적으로) 본원발명에 관한 것이다. 관련된/부속된 종래 문헌(이전 출원서)의 개시 내용은, 상기 문헌에 개시된 특징을 본원발명의 청구범위에 포함시키기 위하여, 전체적으로 본원발명의 명세서에 포함된다.

Claims (21)

1. 실린더(4) 및 피스톤 축(11)을 가지는 유압 피스톤(5)을 포함하는 유압구동식 프레스 장치(1)로서, 상기 피스톤 축(11)은 프레스 턱(8, 8', 8")에 작용하고, 적어도 피스톤 축(11)이 작동 수단(12)에 연결되는, 유압 구동식 프레스 장치에 있어서,

   상기 유압 피스톤의 복귀 이동 동안에 상기 유압 피스톤이 상이한 단부 위치에 도달하도록, 상기 유압 피스톤의 이동 방향 내에 조절가능한 멈춤부(33)가 제공되고,

   상기 프레스 장치에는 두 쌍 이상의 상이한 프레스 턱이 제공되고,

   상기 두 쌍 이상의 상이한 프레스 턱은 작동 수단과 상호작용하는 영역의 길이가 상이하며, 작동 수단과 상호작용하는 영역의 길이가 상대적으로 긴 프레스 턱은 작동 수단과 상호 작용하는 영역의 길이가 상대적으로 작은 프레스 턱에 비하여 상기 작동수단과 관련되는 상호 작용 영역의 표면의 경사 각도가 더 작은 것을 특징으로 하는,

   유압 구동식 프레스 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 멈춤부(33)가 손으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는,

   유압 구동식 프레스 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 멈춤부(33)가 상기 실린더(4)의 반경방향 외부에 제공되는 손잡이(35)에 의하여 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는,

   유압 구동식 프레스 장치.
4. 제3항에 있어서,

   손잡이(35)가 상기 실린더(4)에 대해 이동될 수 있는 슬리브(34)로서 형성되는 것을 특징으로 하는,

   유압 구동식 프레스 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 멈춤부(33)가 고정된 부분으로서 상기 실린더 벽 상에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는,

   유압 구동식 프레스 장치.
6. 삭제
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 작동 수단이 롤러(13)인 것을 특징으로 하는,

   유압 구동식 프레스 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 멈춤부(33)가 롤러(13)와 상호작용하는 것을 특징으로 하는,

   유압 구동식 프레스 장치.
9. 삭제
10. 피스톤(5) 및 실린더(4)를 구비한 유압 프레스 장치(1)와 프레스 체인(20)에 의하여 관 상에 설비물(fitting)을 프레스하는 방법으로서, 상기 프레스 체인(20)이 두 개보다 많은 체인 링크(21)를 가지며 프레스 작동이 일정한 수준의 프레스 에너지로 실행되는 방법에 있어서,

    지속적으로 진행되는 피스톤 이동 동안에 프레스 작동이 실행되도록 일정한 프레스 작동에 대해 설정되며 피스톤 이동을 제한하기 위하여 상기 피스톤(5)이 부딪히게 되는 고정된 멈춤부(33)로서, 상기 실린더(4)의 외부에 제공되는 고정된 멈춤부(33)의 조절에 의하여 프레스 작동 동안에 가해지는 프레스 에너지의 수준이 변화될 수 있는 프레스 장치(1)에 의하여 프레스 작동이 실행되는 것을 특징으로 하는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
11. 관 상에 설비물을 프레스하는 방법에 있어서,

    프레스 턱들, 상기 프레스 턱들에 부착되는 실린더, 멈춤부, 이동 방향 내에 놓이는 피스톤 축을 구비하며 상기 실린더 내에 장착되는 이동가능한 피스톤, 및 적어도 상기 피스톤 축에 결합되는 롤러들을 포함하는 유압 프레스 장치를 제공하는 단계로서,

    상기 롤러들은 상기 멈춤부에 맞물릴 수 있어 상기 멈춤부가 상기 피스톤의 이동을 한정하고 프레스 에너지의 수준을 규정하고, 상기 프레스 장치가 두 개보다 많은 체인 링크를 갖는 프레스 체인을 더 포함하는, 유압 프레스 장치를 제공하는 단계;

    설비물 및 상기 설비물이 그 위에 장착되는 관을 제공하는 단계; 및

    상기 프레스 턱들에 작용하여 상기 설비물을 상기 관상에 프레스하도록 상기 롤러들을 사용하는 단계로서,

    상기 멈춤부는 상기 롤러들과 상호작용하고, 프레스 작동 동안에 가해지는 프레스 에너지의 수준이 상기 멈춤부의 조절에 의하여 변화될 수 있고, 일정한 프레스 작동들에 대하여 지속적으로 진행하는 피스톤 이동 동안에 프레스가 실행되는, 롤러들을 사용하는 단계;를 포함하는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 멈춤부는 수동으로 조절되는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 피스톤은 상기 실린더 내에 장착되고, 상기 멈춤부는 상기 실린더의 반경방향 외부에 제공되는 손잡이를 사용하는 것에 의해서 수동으로 조절되는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 손잡이는 상기 실린더에 대해 이동될 수 있는 슬리브인,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
15. 제 13 항에 있어서,

    상기 멈춤부는 고정된 부분으로서 상기 실린더 상에 고정될 수 있는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
16. 제 11 항에 있어서,

    상기 멈춤부는 유압 수단에 의하여 조절되는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
17. 제 11 항에 있어서,

    상기 멈춤부는 전기적 수단에 의하여 조절되는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
18. 제 11 항에 있어서,

    둘 또는 그 초과의 멈춤부들이 제공되는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
19. 제 11 항에 있어서,

    프레스 작동 동안에 가해지는 프레스 에너지의 수준이 1,000 내지 4,000 줄(Joule)인,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
20. 제 11 항에 있어서,

    두 쌍 이상의 상이한 프레스 턱이 제공되고, 상기 두 쌍 이상의 상이한 프레스 턱은 상기 롤러들과 상호작용 영역의 길이에서 차이가 있으며, 상기 롤러들과 상호작용하는 영역의 길이가 상대적으로 긴 프레스 턱은 상기 롤러들과 상호 작용하는 영역의 길이가 상대적으로 작은 프레스 턱에 비하여 상기 롤러들과 관련되는 상호 작용 영역의 표면의 경사 각도가 더 작은 것을 특징으로 하는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.
21. 제 11 항에 있어서,

    상기 피스톤의 복귀 이동 동안에 상기 피스톤이 상이한 단부 위치에 도달하도록, 상기 피스톤의 이동 방향을 따라서 상기 멈춤부를 제 1 위치 또는 제 2 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하고,

    상기 멈춤부는 상기 실린더 상에 장착되고,

    상기 복귀 이동 동안 상기 피스톤이 후방 위치로 이동된 때, 상기 멈춤부는, 상기 제 1 위치 또는 제 2 위치에서, 상기 피스톤의 추가적인 복귀 이동을 구속하는,

    관 상에 설비물을 프레스하는 방법.

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