KR101675390B1

KR101675390B1 - 성형장비용 반응장치

Info

Publication number: KR101675390B1
Application number: KR1020090095292A
Authority: KR
Inventors: 피 코터 조나단
Original assignee: 다드코 인코퍼레이티드
Priority date: 2008-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2016-11-11
Also published as: US8348249B2; JP5734554B2; US20100083726A1; ES2385280T3; EP2174730A1; CN101758637B; KR20100039268A; EP2174730B1; ATE553865T1; JP2010131671A; CN101758637A

Abstract

본 장치는 피스톤 로드 및 챔버 내부로의 피스톤 로드의 움직임을 억제하도록 작동유체가 수용되는 챔버를 포함하는 실린더와, 실린더 챔버와 연결되어 피스톤 로드가 실린더 챔버 내부로 이동함으로써 상기 실린더 챔버로부터 유체가 유입되도록 하는 제1 챔버를 포함하는 어큐뮬레이터를 포함할 수 있다. 본 장치는 또한 일부의 작동유체가 수용되는 유체 챔버와, 피스톤 로드가 실린더 챔버 내부로 수축되어 작동유체가 수용될 수 있는 전체 체적이 증가되는 경우 유체 챔버의 체적을 증가시키도록 작동되는 액추에이터를 포함하는 압력 컨트롤러를 포함하고, 유체 챔버의 증가된 체적이 피스톤 로드의 움직임에 의하지 않은 조립체 내의 유체의 움직임을 수용하게 할 수 있다.

피스톤, 챔버, 실린더, 어큐뮬레이터, 유체, 액추에이터, 체적, 압축성유체

Description

성형장비용 반응장치{REACTION DEVICE FOR FORMING EQUIPMENT}

본 발명은 일반적으로 성형장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 성형장비에 사용될 수 있는 반응장치에 관한 것이다.

이동가능한 컴포넌트 또는 성형다이의 지지부재 또는 워크피스에 항복력(yield force) 또는 복원력(return force)를 제공하도록, 가스 스프링은 대체로 성형장비와 관련된 여러 실시예에서 사용된다. 예를 들어, 바인더 링의 예에서 가스 스프링은 프레스 램이 워크피스를 성형하는 동안 금속 워크피스를 고정시키도록 성형다이의 바인더 링에 대해 항복력을 제공할 수 있다. 가스 스프링은 프레스 램이 수축(retract)되는 동안 임시로 워크피스를 고정시킬 수 있다.

본 장치는 피스톤 로드 및 피스톤 로드의 챔버 내로의 이동을 억제하기 위해 작동유체가 수용되어 있는 챔버를 포함하는 실린더와, 피스톤 로드의 실린더 챔버 내로의 이동에 의해 실린더 챔버로부터 작동유체가 유입되어 수용될 수 있도록 실린더 챔버와 연결되어 있는 제1 챔버를 가지는 어큐뮬레이터를 포함할 수 있다. 본 장치는 또한 작동유체의 일부가 수용될 수 있는 유체 챔버와, 피스톤 로드가 실린더 챔버 내로 수축될 때 유체 챔버의 체적을 증가시켜 작동 유체가 유입될 수 있는 전체 체적을 증가시키도록 작동가능한 액추에이터를 포함하는 압력 컨트롤러를 포함할 수 있으며, 유체 챔버의 증가된 체적은 조립체 내로 피스톤 로드의 이동에 의하지 않은 유체 움직임을 용이하게 할 수 있다.

일실시예에서, 성형장비용 반응장치는 실린더, 어큐뮬레이터 및 압력 컨트롤러를 포함할 수 있다. 실린더는 한쪽 말단이 실린더의 외부로 돌출되어 있는 피스톤 로드 및 피스톤 로드의 챔버 내로의 이동을 억제하기 위해 작동 유체가 수용되어 있는 챔버를 포함할 수 있다. 어큐뮬레이터는 피스톤 로드의 실린더 챔버 내로의 이동에 의해 실린더 챔버로부터 작동유체를 유입하여 수용할 수 있도록 실린더 챔버와 연결되어 있는 제1 챔버, 압축성 유체가 수용되는 제2 챔버 및 제1 챔버와 제2 챔버 양쪽의 사이 및 경계부에 위치하는 피스톤을 포함할 수 있다. 압력 컨트롤러는 작동 유체의 일부가 수용될 수 있는 유체 챔버와 연결될 수 있고, 피스톤 로드가 실린더 챔버 내로 수축될 때 유체 챔버 내의 작동 유체의 양을 증가시키도 록 작동가능한 액추에이터를 포함할 수 있으며, 유체 챔버는 실린더 챔버와 연결될 수 있고, 유체 챔버는 피스톤 로드의 예기치 않은 움직임을 방지하도록 피스톤 로드의 이동에 의하지 않은 작동 유체에서의 압력 변화가 용이하게 되도록 실린더 챔버로부터 작동 유체를 수용한다.

프레스에 의해 이동되는 반응 장치는 하단패드를 지지하여 부품 성형과정 동안 하단 패드의 이동을 제어하고, 성형 사이클 후 프레스로부터 부품의 취출을 용이하게 한다.

본 발명은 또한 체크 밸브를 구비함으로써, 압력 챔버와 제1 챔버 사이에 위 치하여 압력 챔버로부터 제1 챔버로 유체가 흐를 수 있도록 하고 반대로 유체의 역류를 방지할 수 있다. 제1 챔버는 또한 솔레노이드 밸브와 같은 밸브에 의해 선택적으로 차단될 수 있는 제2 통로를 통해 압력 챔버와 연결되어, 제2 통로를 통한 유체의 흐름 제어가 용이하도록 할 수 있다.

본 발명은 또한 가스 스프링을 구비하여 가스 스프링은 초기 상태에서 프레스 램과 함께 수축되지 않으므로, 성형된 블랭크 위의 클램프 링을 아래로 고정시킨다.

도면에 대해 보다 상세히 살펴보면, 도 1 내지 4는 부품을 성형하기 위한 램(12), 베이스(14), 이동식 하단 패드(16) 및 성형할 블랭크(20)("블랭크"는 성형 대상 재료이다)의 외곽을 고정하기 위한 클램프 링(18)을 포함하는 프레스(10)와 같은 성형장비를 도시한다. 가스 스프링(22)은 프레스 램(12)에 의해 이동할 수 있고, 클램프 링(18)과 결합되어 프레스 램(12)의 이동 작용과 같이 클램프 링(18)의 제어 이동을 제공할 수 있다. 프레스(예를 들어 베이스(14))에 의해 이동되는 반응 장치(24)는 하단 패드(16)를 지지하여 부품 성형과정 동안 하단 패드의 이동을 제어하고, 성형 사이클 후 프레스(10)로부터 부품의 취출을 용이하게 한다.

도 1에 도시된 것처럼, 성형 사이클을 시작하기 전에, 하단 패드(16)는 반응장치(24)에 의해 램(12)을 향해 돌출되어 있고, 블랭크(20)는 하단 패드(16) 및 베이스(14)의 외곽 지지부(26)의 위에 놓여있고, 프레스 램(12)과 클램프 링(18)은 블랭크(20)로부터 최대로 이격되도록 초기 수축 상태에 있다. 프레스 램(12)은 그 후 블랭크(20)를 성형하기 위해 도 2에 도시된 위치로 이동한다. 램(12)이 이동하는 동안, 램(12) 및 클램프 링(18)은 블랭크(20)와 맞닿는다. 클램프 링(18)은 지지부(26)와 마주보는 상태로 블랭크(20)의 외곽 위치에서 블랭크(20)를 고정하고, 램(12)은 블랭크(20)를 하단 패드(16)에 대해 밀착시킨다. 램(12)의 이동이 더 진행되어 하단 패드(16)에 반응장치로 인한 외력을 가하여, 블랭크(20)를 원하는 형상으로 성형한다. 도 3에 도시된 것처럼, 본 실시예에서는 블랭크(20)가 성형된 후, 프레스 램(12)은 수축되는 반면, 가스 스프링(22) 및 반응장치(24)는 램(12)이 초기 상태로 수축되는 동안 성형된 블랭크(20)의 위치를 고정하기 위해 상기 장치의 회귀이동을 지연시키는 제어 메커니즘을 포함한다. 도 4에 도시된 것처럼, 성형된 블랭크(20)는 성형된 블랭크(20)를 프레스(10)로부터 용이하게 취출하도록 램(12)이 충분히 수축된 상태 및 가스 스프링(22)과 반응장치(24)의 이동이 충분히 이루어진 상태에서 램(12)을 향해 들어올려질 수 있다.

예시적인 반응장치 조립체(30)의 적어도 일부가 도 5 내지 도 8에 도시되어 있다. 반응장치 조립체(30)는 어큐뮬레이터(32) 및 스프링 실린더(34)를 포함할 수 있다. 스프링 실린더(34)는 개방단(38)을 가진 캐스팅(36) 및 캐스팅에 대해 왕복운동을 하기 위해 부분적으로 캐스팅(36) 내부에 수용되어 있고 캐스팅(36) 외부로 돌출되어 있는 자유단(42)을 가지는 피스톤 로드(40)를 포함할 수 있다. 도 1 내지 4에 도시된 것처럼 구성되고 배치되는 프레스(10)와 함께 사용되는 경우, 피스톤 로드(40)의 자유단(42)은 하단 패드(16)와 맞닿을 수 있다. 스프링 실린더(34) 내의 압력 챔버(44)는 프레스 램(12)의 스트로크 동안 캐스팅(36) 안쪽으로 피스톤 로드(40)가 변위되는 만큼 증가되는 압력을 가진 (유압유와 같은) 작동 유체로 채워질 수 있다. 압력 챔버(44)는 이동통로(46)로 불리울 수 있는 제1 통로를 통해 어큐뮬레이터(32)와 연결될 수 있다. 어큐뮬레이터(32)는 피스톤 로드 조립체(50) 및 캐스팅(52)을 포함할 수 있다. 피스톤 로드 조립체(50)는 피스톤 로드(54) 및 캐스팅(52)에 대해 결합 왕복운동을 하기 위해 로드(54)와 연결된 피스톤(56)을 포함할 수 있다. 피스톤(56)은 캐스팅 내부를 분리하여 챔버를 2개로 구획 및 형성하기 위해 캐스팅(52)에 대해 밀봉하는 실(미도시)을 가질 수 있다. 제1 챔버(58)는 내부에 유압유를 수용하기 위해 스프링 실린더(34)의 압력 챔버(44)와 연결될 수 있다. 제2 챔버(60)는 제1 챔버(58) 및 압력 챔버(44) 내의 유압유에 외력을 가하도록 피스톤(56)에 작용하는 가압상태의 질소 등의 가스와 같은 압축성 유체를 포함할 수 있다. 체크 밸브(62)는 압력 챔버(44)와 제1 챔버(58) 사이에 위치하여 압력 챔버(44)로부터 제1 챔버(58)로 유체가 흐를 수 있도록 하고 반대로 유체의 역류를 방지할 수 있다. 제1 챔버(58)는 또한 솔레노이드 밸브(66)와 같은 밸브에 의해 선택적으로 차단될 수 있는 제2 통로(64)를 통해 압력 챔버(44)와 연결되어, 제2 통로(64)를 통한 유체의 흐름 제어가 용이하도록 할 수 있다. 도시된 것처럼, 제2 통로(64)는 이동통로(46)와 연결될 수 있고, 솔레노이드 밸브(66)가 개방되어 제2 통로(64)를 통해 유체가 흐를 수 있도록 하는 경우 체크 밸브(62) 주위로 우회로를 제공할 수 있다. 피스톤 로드(54)의 일부는 캐스팅(52)의 외부로 돌출될 수 있고, 식별표시를 포함하여 피스톤(56)의 특정 위치(예를 들어 피스톤(56)이 제1 챔버(58)의 최대체적을 제공하는 최대 수축위치에 있는 경우)에서 조립체 내의 유압 유의 수위 정도를 제공할 수 있다.

어큐뮬레이터(32)는 캐스팅(52)의 일부를 형성하는 블록(70)을 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 것처럼, 블록(70)은 솔레노이드 밸브(66), 유압유가 시스템으로부터 추가 또는 제거될 수 있는 피팅(72); 및 압력 게이지(74) 또는 다른 수단, 밸브 또는 장치가 부착될 수 있다. 적어도 이동통로(46)의 일부(76)은 블록(70) 내부에 형성될 수 있고, 이동통로(46)의 나머지 부분은 튜브, 도관, 통로 또는 스프링 실린더로 연결되는 다른 구성요소에 의해 형성될 수 있다.

도 10에 가장 잘 나타난 바와 같이, 이동통로(46)는 압력 컨트롤러(80)와 연결될 수 있다. 도 11 및/또는 12에 도시된 바와 같이, 압력 컨트롤러(80)는 개방말단 실린더(82), 실린더(82)의 일단에 위치하며 블록(70)에 장착될 수 있는 베이스(84) 및 실린더(82)의 다른 말단에 위치하는 헤드(86)을 포함할 수 있다. 베이스(84) 내부의 보어(88)는 유체 챔버를 형성하고, 액추에이터(90)는 유체 챔버에 대해 이동가능하여 유체 챔버의 체적을 변경시킨다. 액추에이터(90)는 실린더(82) 내에 슬라이드 가능하게 수용된 피스톤(92)을 가지는 피스톤 조립체 및 보어(88)로부터 돌출되어 있거나 또는 피스톤(92)에 의해 이동되고 베어링과 실 조립체(96)를 통해 보어(88) 내부로 수용되는 로드(94)를 포함할 수 있다. 도 13에 가장 잘 나타난 바와 같이, 베이링과 실 조립체(96)는 로드(94)를 에워싸고, 반지름 방향으로 내부를 향해있는 돌출 플랜지(102)에 의해 뒷받침되는 환형 로드 실(100)을 가지는 리테이너 카트리지(98)를 포함할 수 있다. 베어링(104)은 로드(94)의 왕복운동을 가이드하도록 리테이너 카트리지(98)에 부착될 수 있다. 피스톤(92)은 그 왕복운동 을 가이드하도록 실 및/또는 베어링(107)을 가질 수 있다. 실(107)은 바람직하게 피스톤(92)의 상부(도 12에 도시된 것과 같은 상부)에 가동 챔버(106)를 형성할 수 있고, 피스톤(92) 주위로부터 액이 누출되어 가동 챔버(106)와 로드 실(100) 사이의 제2 챔버(108)로 유입되는 것을 방지한다. 제2 챔버(108)는 피스톤의 왕복운동 동안 진공상태가 생기는 것을 방지하기 위해 외부 공기 중으로 연통된 구멍이 형성될 수 있다. 이 시스템은 압력원의 힘이 가동 챔버(106) 내의 유체의 힘에 대향하여 작용할 때, 압력원으로 이중 작용될 수 있고 또한 제2 챔버(108)에 적용될 수 있다. 유체는 컨트롤 밸브(109)를 통해 가동 챔버로 유입되거나 가동 챔버로부터 외부로 배출되어 가동 챔버(106) 내의 압력을 변화시킬 수 있다. 유체는 압축성 유체일 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 이동통로(46)는 보어(88)와 연결될 수 있고, 반면 가압된 가동 유체는 가동 챔버(106)로 연결되는 헤드(86) 내부의 적절한 통로(110)(도 12)를 통해 피스톤(92)으로 유출 및 유입될 수 있다. 가동 유체의 주어진 압력은 유압유의 상대적으로 높은 압력을 상쇄할 수 있도록, 가동 유체가 작용하는 피스톤(92)의 제1 표면영역은 유압유가 작용하는 로드(94)에 의해 형성된 제2 표면영역보다 클 수 있다. 제1 표면영역은 제2 표면영역보다 상당히 예를 들어 15 내지 60배 만큼 클 수 있다. 일실시예에서, 피스톤의 표면적이 로드(94)의 마주보는 면의 표면적보다 39배 커서, 가동 유체는 가동 유체 압력보다 39배 큰 유압유 압력에 대항하여 일정 위치에 피스톤 조립체를 고정시킬 수 있다. 필요한 경우 다른 크기가 사용될 수 있음은 물론이다.

사용시에, 가동 유체(예를 들어 압축공기와 같은 가압된 기체가 될 수 있음)는 가동 챔버(106) 내부로 유입되어 보어(88)의 일부 또는 실질적으로 전체 체적을 차지하도록 로드(94)를 포함한 피스톤 조립체를 이동시킨다. 이 위치에서, 유압유의 압력이 피스톤 조립체를 이동시키기에 충분히 높지 않으면, 유압유가 채워질 수 있는 보어(88) 내부의 체적이 작게 된다. 이 시스템은 필연적으로 압력 컨트롤러(80)가 존재하지 않는 것처럼 행동하게 된다. 그러나, 가동 챔버(106) 내의 압력이 감소되면(또는 예를 들어 제2 챔버(108) 내부로부터 피스톤에 가해지는 힘에 의해 피스톤(92)이 반대 방향으로 이동될 경우), 피스톤(92)은 보어(88) 내의 유압유에 의해 이동하게 되고 로드(94)는 보어(88)로부터 빠져나오게 되어 유압유가 채워질 수 있는 보어 내의 증가된 체적을 제공한다. 이 방법에서, 작동 유체가 수용되는 구성요소(예를 들어 실린더 챔버(44), 통로(46) 및 보어(88))의 전체 체적은 보어(88)의 체적이 증가될 때 증가될 수 있다. 이 상황에서 작동 유체를 수용할 수 있는 구성요소의 증가된 체적은 예를 들어 실린더 피스톤 로드(40)에 작용하는 유압유의 압력의 통제된 감소를 제공하여 피스톤 로드(40)의 변위로부터 의도하지 않은 압력 변화를 방지할 수 있다. 위와 같은 예는 도 1 내지 4에 도시된 프레스(10)의 성형 사이클을 참조하여 후술한다.

성형사이클에서, 프레스 램(12)은 도 1에서 도시 및 도 14에서 "T.D.C."(Top Dead Center)로 표시된 수축 위치로부터 도 2에서 도시 및 도 14에서 C점으로 표시된 최대 전진 위치까지 이동된다. 도 14에서 T.D.C.와 C점, A점 사이는 피스톤 로드(40)와 초기 접촉을 나타낸다. 램(12)의 이와 같은 이동과정 동안, 하부 패 드(16)는 반응장치 조립체(30)의 피스톤 로드(40)를 따라 이동된다. 피스톤 로드(40)가 캐스팅을 향해 이동한 만큼, 유압유는 이동통로(46) 및 체크밸브(62)를 통해 압력 챔버(44)로부터 제1 챔버(58)로 이동된다. 이 스트로크 동안, 솔레노이드 밸브(66)는 닫힐 수 있어서(도 14에서 B점으로 나타냄) 제2 통로(64)를 통해 유체가 제1 챔버(58)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 체크밸브(62)를 통해 제1 챔버(58)로 유입되는 유체는 피스톤 로드 조립체(50)를 이동시켜, 어큐뮬레이터(32)의 제2 챔버(60) 내부의 압력을 증가시킨다. 솔레노이드 밸브(66)가 닫히면, 도 3의 도시 및 도 14의 C1점으로 표시된 바와 같이, 제2 챔버(60) 내의 압력은 체크밸브(62)에 의해 압력 챔버(44)로부터 단절되고, 프레스 램(12)이 그 수축 위치로 되돌아가기 시작했음에도 실린더 피스톤 로드(40)는 그 수축 위치를 유지한다. 프레스(10)의 실시예에서 나타난 바와 같이, 가스 스프링(22)은 초기 상태에서 프레스 램(12)과 함께 수축되지 않으므로, 성형된 블랭크(20) 위의 클램프 링(18)을 아래로 고정시킨다. 따라서, 클램프 링(18)이 이동되기 전에 먼저 피스톤 로드(40)가 이동하는 경우 특히 성형된 블랭크(20)의 재질이 얇은 경우 성형된 블랭크(20)의 형상을 변형시키거나 손상을 줄 수 있고, 상대적으로 작은 부품(예를 들어 얕은 서랍) 또는 성형 과정에서 고정밀도가 요구되는 경우 문제가 발생한다.

프레스(10)와 같은 경우, 피스톤 로드(40)의 이동은 "스프링 백(spring back)"에 의해 발생될 수 있다. "스프링 백"은 반응장치 조립체(30)의 잔류압력에 의해 발생할 수 있고, 예를 들어 호스, 튜브 또는 금속 구성요소가 고압의 스트로크 동안 팽창하고 다시 비팽창 형상으로 돌아가는 경우, 본 시스템에 압력을 제공 하여 피스톤 로드(40)를 이동시킨다. 스프링 백은 비록 비압축성으로 취급되나 실제로는 고압하에서 미세한 양만큼(일반적으로 표본체적인 0.5%가 포함된 몇 %보다 작다) 압축될 수 있는 유압유의 감압에 의해 제공될 수 있다. 스프링 백의 다른 원인으로 시스템(30) 내의 공기 및 실과 같은 탄성체 구성요소의 압축현상이 포함될 수 있다. 적어도 일부 시스템에서는 전체 스프링 백은 압력 챔버(44) 및 이동통로(46) 내의 유압유(즉, 체크밸브(62) 및 솔레노이드 밸브(66)에 의해 제1 챔버(58)로부터 격리된 유체)의 체적의 1% 내지 5%와 유사하다.

이를 고려할 때, 압력 컨트롤러(80)의 가동 챔버(106)는 보어(88) 내의 피스톤 로드(94)를 이동 및 고정시키도록 가스(예를 들어 공기)에 의해 가압되어, 보어(88)의 최소 체적이 유압유를 수용할 수 있도록 한다. 실린더 피스톤 로드(40)가 밑면에 닿거나 또는 최대로 수축된 위치에 있는 경우, 예를 들어 가동 유체의 일부가 가동 챔버(106)로부터 배출되도록 밸브(109)를 개방함으로써 압력 컨트롤러(80)의 가동 챔버(106) 내의 가스 압력은 감소될 수 있음으로 인해, 피스톤 로드(94)가 적어도 일부가 보어(88)로부터 빠져나온 상태가 되도록 한다. 피스톤 로드(94)에 의해 비워진 보어(88)의 빈 체적공간은 유압유를 수용할 수 있음으로 인해, 본 시스템의 모든 스프링 백 압력은 유체를 실린더 압력 챔버(44) 안으로 이동시키지 않고 간단히 보어(88) 안으로 이동시키도록 한다. 이로 인해 실린더 압력 챔버(44) 내의 압력을 0 또는 근소하게 0 이하로 낮춰서 실린더 피스톤 로드(40)가 보다 수축될 수 있도록 할 수 있다.

모든 스프링 백의 제거가 필요한 경우, 압력 컨트롤러(80)가 보어(88) 내에 서 충분한 체적을 가져서, 본 시스템의 모든 스프링 백 유체 체적 이동량보다 적어도 일부 만큼 많은 양을 제어할 수 있도록 하기 위해(위에서 설명된 본 예상상황에서의 유체 체적 이동량은 확장상태로부터 원상복귀되는 구성요소 또는 압축상태로부터 팽창되는 유체로부터 발생된다), 구성요소의 내구력과 같은 측면의 관점에서 본 시스템을 설계하는 것이 필요할 수 있다. 이렇게 함으로써 피스톤 로드(94)가 보어(88)로부터 수축될 때, 압력 챔버(44)의 압력이 근소하게 0 이하로 될 수 있다. 이 방법에서, 실린더 피스톤 로드(40)는 어떠한 스프링 백 압력으로부터도 이동되지 않게 된다(즉, 유체이동 및 이로 인해 발생하지 않는 경우 압력 챔버(44) 내에서 발생할 수 있는 압력증가).

실린더 피스톤 로드(40)가 수축 위치(예를 들어 도 3에 도시된 위치)에서 확장 위치(예를 들어 도 4에 도시된 위치)로 이동되기 위해서는 솔레노이드 밸브(66)가 개방되어 제1 챔버(58) 내의 가압된 유체를 제2 통로(64), 솔레노이드 밸브(66) 및 이동통로(46)를 통해 압력 챔버(44)로 이동시켜야 한다. 유체의 이동속도는 제2 통로(64)의 적어도 일부 또는 실린더 피스톤 로드(40)의 원상복귀 속도를 제어하도록 상대적으로 작은 유동면적(flow area)을 가진 솔레노이드 밸브(66)를 통한 유동통로를 제공함으로써 제어될 수 있다. 실린더 피스톤 로드(40)가 확장된 경우, 반응장치 조립체가 다음 성형 사이클을 수행할 준비를 할 수 있도록, 솔레노이드 밸브(66)는 닫힐 수 있고 압력 컨트롤러(80)의 로드는 전방으로 이동(가동 챔버(106)내로 압력을 가함으로써)될 수 있다.

본 반응장치 조립체의 바람직한 실시예를 설명한 바와 같이, 당업자에 의해 첨부된 청구항에 의해 결정되는 본 발명의 범주 내에서 다양한 수정 및 변형이 가해질 수 있다. 예를 들어, 반응장치 조립체는 위에서 설명한 것과 다른 예에서 사용될 수 있고, 유압유 또는 다른 가압된 유체원은 어큐뮬레이터 및 압력 컨트롤러 내의 가입된 가스를 대체할 수 있으며, 이와 다른 수정, 치환 및 실시가 행해질 수 있다. 또한, 위에서 설명한 프레스 시스템 및 반응장치 조립체의 작동은 단일한 실린더, 어큐뮬레이터(32) 및 압력 컨트롤러(80)를 고려하여 설명되었으나, 이러한 구성요소 각각을 복수로 하여 사용될 수도 있다. 일예로, 단일한 어큐뮬레이터 및 단일한 압력 컨트롤러(80)는 다기관(manifold) 또는 다른 배치를 통해 하나 이상의 실린더에 사용될 수 있다. 또한, 압력 컨트롤러(80)는 일부의 작동유체가 수용될 수 있는 유체 챔버 자체를 실제로 포함하지 않고, 앞서 보어(88)에 대해 살펴본 바와 같이 압력 컨트롤러와 별도의 유체 챔버와 연결되는 방식일 수 있다. 유체 챔버는 실린더 챔버(44)와 연결되어, 유체 챔버가 실린더 챔버(44)로부터 작동 유체를 수용함으로써, 피스톤 로드(40)의 이동에 의하지 않은 작동 유체의 압력 변화를 수용하여 피스톤 로드(40)의 의도하지 않은 움직임을 방지할 수 있다. 이 관점에서, 압력 컨트롤러는 피스톤 로드(44)가 최대로 수축된 후 개방되어 일부 작동 유체가 유체 챔버로 유입되기까지 유체 챔버로의 유동을 방지하는 밸브를 포함 또는 구성될 수 있다. 이외에도 다른 변형예 및 다른 구성이 가능하다.

아래 기술되는 실시예의 상세한 설명 및 최적의 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 기술된다.

도 1은 부품을 성형하기 전의 위치에서 도시된 복수의 반응장치를 포함하는 성형장비의 일실시예의 개략적인 측면도이다.

도 2는 부품을 성형하기 위한 확장위치에서 도시된 성형장비의 개략적인 측면도이다.

도 3은 부품이 성형되고 난 후 중간 수축 위치에서 도시된 성형장비의 개략적인 측면도이다.

도 4는 최종 수축 위치에서 도시된 성형장비의 개략적인 측면도이다.

도 5는 예시적인 반응장치의 일부가 절단된 형태의 사시도이다.

도 6은 제1 상태에서 도시된 도 5의 장치의 부분 측단면도이다.

도 7은 제2 상태에서 도시된 도 5의 장치의 부분 측단면도이다.

도 8은 제3 상태에서 도시된 도 5의 장치의 부분 측단면도이다.

도 9는 도 5에 도시된 장치의 예시적인 어큐뮬레이터의 사시도이다.

도 10은 압력 컨트롤러를 가지는 반응장치 조립체의 개략도이다.

도 11은 도 10에 도시된 반응장치 조립체의 부분측면도이다.

도 12는 도 11의 12-12 선을 따라 절단한 압력 컨트롤러의 단면도이다.

도 13은 도 12의 13으로 표시된 원 부분의 확대단편도이다.

도 14는 압력 사이클을 그래프로 표현한 도면이다.

Claims

피스톤 로드 및 내부에 실질적으로 비압축성인 작동유체가 채워져서 상기 피스톤 로드가 실린더 챔버 내로 이동하는 것을 억제하는 실린더 챔버를 포함하는 실린더;

상기 실린더 챔버와 연결되어, 상기 피스톤 로드가 상기 실린더 챔버 내부로 이동시에 상기 실린더 챔버로부터의 유체를 수용하는 제1 챔버를 포함하는 어큐뮬레이터; 및

일부의 상기 작동유체가 수용될 수 있는 유체 챔버와, 상기 피스톤 로드가 상기 실린더 챔버 내부로 수축될 때 상기 작동유체가 수용될 수 있는 전체 체적을 증가시키기 위해 상기 유체 챔버의 체적을 증가시키도록 작동되는 액추에이터와, 기체의 가동유체가 수용되는 가동 챔버를 포함하는 압력 컨트롤러를 포함하고,

상기 유체 챔버의 증가된 체적이 상기 피스톤 로드의 이동에 의하지 않은 조립체 내의 작동유체의 움직임을 수용하게 할 수 있고,

상기 액추에이터는 상기 기체의 가동유체가 작용되는 제1 표면영역과 상기 유체 챔버 내의 작동유체에 의해 작용되는 제2 표면영역을 가지는 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤의 이동은 적어도 일부의 제1 표면영역에 작용하는 기체의 가동유체의 압력 감소에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 제1 표면영역은 상기 제2 표면영역보다 큰 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 가동 챔버와 연결되어 선택적으로 상기 가동 챔버 내의 가동유체의 압력이 감소될 수 있도록 하는 컨트롤 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 표면영역은 상기 피스톤에 의해 수반된 소직경 로드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제4항에 있어서, 상기 컨트롤 밸브는 상기 피스톤 로드가 상기 실린더 챔버 내부로 이동하는 동안 상기 가동 챔버 내의 압력을 유지하기 위해 닫히고, 상기 피스톤 로드가 상기 실린더 챔버 내부를 향해 최대로 이동하여 최대 수축 위치에 도달한 경우 상기 가동 챔버 내의 압력을 감소시키기 위해 개방되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 가동유체는 압축성인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 가동 챔버와 상기 유체 챔버 사이에 위치하는 제2 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제8항에 있어서, 상기 제2 챔버는 외부 공기중으로 연통된 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제8항에 있어서, 상기 제2 챔버는 상기 가동 챔버 내의 유체의 힘에 대항하여 작용하는 가압된 유체를 수용하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 장치.