KR102138935B1 - 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치 - Google Patents
프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치를 개시한다.
구체적으로 하부는 개방되고 상부는 커버체로 막힌 구조의 메인실린더와, 상기 메인실린더 내에서 승강하고 하단에 성형물을 가공하는 가압체가 장착되는 실린더로드와, 중앙을 관통하는 부스터유로가 형성되고 상단은 상기 메인실린더의 상부를 돌출하도록 고정되며 하단은 상기 실린더로드에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 부스터실린더와, 상기 메인실린더의 상단에 구비되어 작동유의 공급을 제어하는 매니폴드블럭을 포함하는 유압장치에 있어서, 상기 매니폴드블럭은, 중앙에 안착홀이 형성되고, 상기 메인실린더의 커버체에 결합되는 밸브시트; 상기 밸브시트의 상부에 결합되고, 일측면과 상부에 각각 작동유가 유입되는 제1유입구 및 제2유입구가 형성되는 원통형상의 하우징; 상기 하우징의 내부에 슬라이딩 승강 가능하게 수용되고, 하부 중앙에 상기 부스터실린더의 상단이 삽입되면서 가장자리는 상기 밸브시트에 안착되며, 상부 중앙에는 상기 제2유입구와 단속적으로 밀착되는 전환구가 돌출 형성되고, 상기 전환구의 주위로 하나 이상의 전달유로가 형성되는 프리필밸브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
구체적으로 하부는 개방되고 상부는 커버체로 막힌 구조의 메인실린더와, 상기 메인실린더 내에서 승강하고 하단에 성형물을 가공하는 가압체가 장착되는 실린더로드와, 중앙을 관통하는 부스터유로가 형성되고 상단은 상기 메인실린더의 상부를 돌출하도록 고정되며 하단은 상기 실린더로드에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 부스터실린더와, 상기 메인실린더의 상단에 구비되어 작동유의 공급을 제어하는 매니폴드블럭을 포함하는 유압장치에 있어서, 상기 매니폴드블럭은, 중앙에 안착홀이 형성되고, 상기 메인실린더의 커버체에 결합되는 밸브시트; 상기 밸브시트의 상부에 결합되고, 일측면과 상부에 각각 작동유가 유입되는 제1유입구 및 제2유입구가 형성되는 원통형상의 하우징; 상기 하우징의 내부에 슬라이딩 승강 가능하게 수용되고, 하부 중앙에 상기 부스터실린더의 상단이 삽입되면서 가장자리는 상기 밸브시트에 안착되며, 상부 중앙에는 상기 제2유입구와 단속적으로 밀착되는 전환구가 돌출 형성되고, 상기 전환구의 주위로 하나 이상의 전달유로가 형성되는 프리필밸브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 매니폴드블럭 일체형 유압장치에 관한 것으로, 상세하게는 프레스와 같은 유압장치에 장착된 매니폴드 내부에 프리필밸브가 내장된 구조를 가지는 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치에 관한 것이다.
일반적으로 작업대상물에 압력을 가해서 굽힘, 전단, 단면수축 등의 소성변형을 통해 성형가공을 하거나 기계부품을 압입 조립하는 프레스장치는 작업대상이나 작업방법에 따라 다양한 종류가 있다.
이러한 프레스장치는 구동방식에 따라 기계식 프레스와 유압식 프레스로 구분될 수 있다.
기계식 프레스는 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 직선구동장치를 이용하는 것으로 동력변환방식에 따라 캠방식, 크랭크방식, 볼스크류방식 등으로 구분된다.
유압식 프레스는 유압을 이용하는 것으로 유압펌프, 유압실린더, 유압배관 및 다양한 제어밸브로 구성된다.
이러한 유압식 프레스에 대하여 종래에 공지된 구조는 도 1에 도시된 바와 같다. 도 1은 종래 유압식 프레스의 구조를 나타내는 단면도이다.
구체적으로 "상측에 유압실린더 고정부(11)가 형성되고, 하측에 성형물(2)이 안착되는 작업대(12)가 형성된 몸체부(10)와, 상기 작업대(12)의 상측에 구비되며, 유압실린더(100)의 실린더로드(120) 단부에 고정되어 실린더로드(120)의 상,하 이동에 따라 이동되어 상기 성형물(2)을 가압하는 가압부(13)와, 상기 유압실린더(100)에 기름이 유입이 유입될 수 있도록 펌프 등을 작동시키는 제어부(20)로 이루어진 유압프레스(1)에 있어서, 상기 유압실린더(100)는 상측에 제1 및 제2기름탱크(30,40)와 연결된 제1 및 제2유입라인(32,42)이 각각 연결되며, 하부 일측에 제3기름탱크(50)와 연결된 제3유입라인(52)이 연결된 외부실린더(110)와; 상기 외부실린더(110) 내부에 분리 가능하게 구비되며, 상측이 개구되어 기름유입공간(120a)을 형성하되 상기 제1 및 제2유입라인(32,42)을 통해 유입된 기름의 유압에 의해 하향 이동되고, 상기 제3유입라인(52)을 통해 유입된 기름의 유압에 의해 상향 이동되는 실린더로드(120)와; 상기 외부실린더(110)의 내부 상측에 분리 가능하게 구비되며 상기 실린더로드(120)의 기름유입공간(120a)에 위치되며, 상기 제2유입라인(42)을 통해 유입된 기름을 상기 실린더로드(120)의 기름유입공간(120a)에 공급하는 내부실린더(130)를 포함하여 이루어지며, 상기 외부실린더(110)의 하부에는 외부실린더(110)를 마감하며, 상기 실린더로드(120)가 관통되어 실린더로드(120)의 이동을 가이드하는 마감플랜지(17)가 볼트에 의해 고정되며, 상기 실린더로드(120)의 단부는 구체(球體)로 형성되고, 상기 가압부(13)의 상부면에는 상기 실린더로드(120)의 단부가 안착될 수 있도록 안착홈(13a)이 형성되며, 상기 안착홈(13a)에는 반구형태의 지그부재(15)가 되고, 상기 안착홈(13a)의 둘레에는 다수의 볼트고정공(13b)의 형성되고, 상기 볼트고정공(13b)과 대응되도록 둘레에 다수의 볼트삽입공(16a)이 관통된 중공의 고정플랜지(16)가 고정볼트(B)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 유압프레스."가 개시되어 있다.
종래 대부분의 유압프레스와 같은 유압장치의 경우 실린더의 피스톤은 고속으로 하강하고 일정구간에서 저속으로 변환하여 하강동작을 수행하도록 제어된다.
이는 신속하게 하강하여 하강시간을 단축하고, 프레싱 작업시 저속으로 작동하도록 하기 위함이다.
이를 위해 실린더는 큰 직경의 외부실린더와 상대적으로 작은 직경의 내부실린더의 이중 구조로 이루어지고, 다수개의 유압제어밸브 및 유압라인, 오일탱크로 구성된 복잡한 유압회로가 필요하다. 특히, 유압제어밸브의 경우 프리필(prefill)밸브, 체크밸브, 전환밸브와 같은 다수의 밸브가 별개로 설치되어 작동한다.
이로 인해, 각 밸브의 고장으로 인한 유지관리의 위험 및 비용증가의 문제가 있으며, 전체적으로 장비의 크기 및 중량이 커지는 단점이 있었다.
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 프리필밸브가 매니폴드블럭의 내부에 내장되고, 다양한 제어밸브가 매니폴드블럭에 일체로 부착된 구조를 가지는 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 압빼기 구조가 형성된 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치는, 하부는 개방되고 상부는 커버체로 막힌 구조의 메인실린더와, 상기 메인실린더 내에서 승강하고 하단에 성형물을 가공하는 가압체가 장착되는 실린더로드와, 중앙을 관통하는 부스터유로가 형성되고 상단은 상기 메인실린더의 상부를 돌출하도록 고정되며 하단은 상기 실린더로드에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 부스터실린더와, 상기 메인실린더의 상단에 구비되어 작동유의 공급을 제어하는 매니폴드블럭을 포함하는 유압장치에 있어서, 상기 매니폴드블럭은, 중앙에 안착홀이 형성되고, 상기 메인실린더의 커버체에 결합되는 밸브시트; 상기 밸브시트의 상부에 결합되고, 일측면과 상부에 각각 작동유가 유입되는 제1유입구 및 제2유입구가 형성되는 원통형상의 하우징; 상기 하우징의 내부에 슬라이딩 승강 가능하게 수용되고, 하부 중앙에 상기 부스터실린더의 상단이 삽입되면서 가장자리는 상기 밸브시트에 안착되며, 상부 중앙에는 상기 제2유입구와 단속적으로 밀착되는 전환구가 돌출 형성되고, 상기 전환구의 주위로 하나 이상의 전달유로가 형성되는 프리필밸브;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 프리필밸브의 외측면과 하우징 내측면 사이에는 상기 프리필밸브의 승강을 안내하는 가이드링이 더 구비될 수 있다.
그리고 상기 프리필밸브의 상단 외주에는 외측으로 연장, 형성된 리브가 형성될 수 있다.
또 상기 프리필밸브의 상부와 하우징 사이에 압축스프링이 구비되어 상기 프리필밸브를 탄성 지지할 수 있다.
한편, 상기 프리필밸브의 하단 가장자리에는 경사진 시트면이 연속적으로 형성되고, 상기 시트면의 상측에는 하나 이상의 압빼기홈이 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래에 별도로 설치했던 프리필밸브가 매니폴드블럭 내부에 설치하여 작동유의 고속 및 저속 공급을 쉽게 제어할 수 있다. 즉, 고가의 프리필밸브를 설치할 필요가 없다.
둘째, 각종 밸브가 매니폴드블럭에 일체화된 구조를 가지므로 구조가 간단하고, 장비의 크기가 소형화, 경량화 가능하며, 비용의 절감 및 유지관리가 매우 용이하다.
셋째, 매니폴드블록이 메인실린더에 직접 장착되므로 배관이 줄어들고, 원가가 절감되어 제작비용이 줄어들며, 관로저항이 줄어들어 발열이 감소되므로 별도로 설치하는 냉각기 용량을 줄일 수 있다. 그리고 응답속도가 빠르고, 작동이 부드러우며 소음 또한 현저하게 줄어든다.
넷째, 특히 프리필밸브에 압빼기홈이 형성되어 있어 가압 후 높은 압력이 갑자기 방출될 때 발생하는 진동, 소음이 최소화되어 별도의 밸브를 부착하지 않고도 조용하고 충격없이 원활한 작동을 얻을 수 있다.
도 1은 종래 유압프레스의 구조를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 매니폴드블럭 일체형 유압프레스의 전체적인 구조를 나타내는 단면도
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 매니폴드블럭의 단면도
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 프리필밸브의 형상을 나타내는 단면도
도 5는 본 발명의 유압회로도
도 6은 본 발명의 작동상태도
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 매니폴드블럭 일체형 유압프레스의 전체적인 구조를 나타내는 단면도
도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 매니폴드블럭의 단면도
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 프리필밸브의 형상을 나타내는 단면도
도 5는 본 발명의 유압회로도
도 6은 본 발명의 작동상태도
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 매니폴드블럭 일체형 유압프레스의 전체적인 구조를 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 매니폴드블럭의 단면도를 나타낸다.
본 발명은 크게, 메인실린더(1000)와, 상기 메인실린더(1000)의 내부에서 승강하는 실린더로드(2000)와, 상기 실린더로드(2000)에 삽입되는 부스터실린더(3000)와, 상기 메인실린더(1000)의 상부에 부착되어 일체화된 매니폴드블럭(4000)을 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 메인실린더(1000)에 대해 설명한다.
상기 메인실린더(1000)는 중공 원통형상을 이루고, 하단은 개방되는 반면 상단은 막힌 구조이다.
즉, 상기 메인실린더(1000)의 상단은 커버체로 닫히는 구조인데, 상기 커버체는 도시된 바와 같이 중앙에 시트홀(1110)이 형성되고 가장자리가 상기 메인실린더(1000)의 원주와 결합되는 커버시트(1100)와, 중앙에 커버홀(1210)이 형성되고 상기 커버시트(1100)의 내주에 결합되는 커버(1200)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 커버홀(1210)에는 후술하는 상기 부스터실린더(3000)의 상단이 관통, 돌출되도록 결합되고, 상기 커버홀(1210)의 주위에는 작동유가 통과할 수 있도록 오일공(1220)이 하나 이상 형성된다. 상기 오일공(1220)은 방사상으로 복수개가 일정간격으로 배열, 형성될 수 있다.
즉, 상기 오일공(1220)을 통해 외부의 작동유가 상기 메인실린더(1000)의 내부로 유입되거나 외부로 배출될 수 있다.
다음으로 상기 실린더로드(2000)에 대해 설명한다.
상기 실린더로드(2000)는 상기 메인실린더(1000)의 내부에 삽입되어 내주면을 따라 슬라이딩되는 구성으로서, 하단에 가압체(미도시)가 장착될 수 있다.
이때, 상기 가압체는 성형물을 프레싱(pressing)하는 금형이나 공구가 될 수 있다.
그리고 상기 실린더로드(2000)의 상부 중앙에는 길이방향을 따라 상기 부스터실린더(3000)가 삽입될 수 있고 동시에 작동유가 유입될 수 있는 공간인 오일유입홈(2100)이 형성된다.
다음으로 상기 부스터실린더(3000)를 설명한다.
상기 부스터실린더(3000)는 상기 메인실린더(1000)의 내경에 비해 상대적으로 짧은 외경을 가지는 실린더로서, 상기 메인실린더(1000)의 내부에 삽입, 수용된다.
구체적으로 상기 부스터실린더(3000)는 중앙에 길이방향을 따라 관통되어 부스터유로(3100)가 형성된다. 그리고 상단의 일부는 상기 커버체를 관통하여 상향 돌출되도록 고정된다.
이때, 상기 부스터실린더(3000)의 상부는 상기 커버홀(1210)을 관통하면서 결합, 고정되므로 승강하지 않고 좌우로도 움직이지 않는다.
따라서, 상기 실린더로드(2000)가 상기 부스터실린더(3000)에 대해 슬라이딩되면서 승강함에 따라 상기 오일유입홈(2100)의 공간이 커지거나 줄어든다.
다음으로 도 4를 함께 참조하여 매니폴드블럭(4000)에 대해 설명하기로 한다. 도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 프리필밸브의 형상을 나타내는 단면도이다.
상기 매니폴드블럭(4000)은 상기 메인실린더(1000)의 상단, 다시 말해서 상기 커버체의 상부에 결합되고, 내부에 작동유의 공급을 제어하는 각 구성이 내설되어 상기 메인실린더(1000)와 일체화 된다.
구체적으로 상기 매니폴드블럭(4000)은 밸브시트(4100), 하우징(4200), 프리필밸브(4300)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 밸브시트(4100)는 상기 커버시트의 상부에 결합되는 것으로서, 중앙에 상기 프리필밸브(4300)가 안착될 수 있는 안착홀(4110)이 형성된다.
상기 밸브시트(4100)의 내경은 상기 오일공(1220)을 수용할 정도로 길게 형성된다. 따라서, 상기 안착홀(4110)과 오일공(1220)이 연통되어 작동유의 유입, 배출이 이루어질 수 있다.
이때, 상기 밸브시트(4100)의 상단 내경은 상기 프리필밸브(4300)의 외경보다 짧게 형성되어 상기 프리필밸브(4300)가 상기 밸브시트(4100)의 상단에 걸리면서 안착되게 한다.
바람직한 것은 상기 밸브시트(4100)의 상단에는 상기 프리필밸브(4300)가 맞춤 끼움되어 정확하게 안착되도록 상향 돌출된 단턱(4120)이 형성되는 것이 좋다.
그리고 상기 밸브시트(4100)의 상부에는 상기 하우징(4200)이 결합된다.
상기 하우징(4200)은 내부에 상기 프리필밸브(4300)가 수용될 수 있도록 중공형상을 이루고, 일측면에 제1유입구(4210)가 형성되며, 상부에 제2유입구(4220)가 형성되어 각각 외부로부터 작동유가 유입될 수 있다.
상기 제2유입구(4220)의 내경은 상기 부스터실린더(3000)의 부스터유로(3100)의 내경과 유사하게 형성되는 것이 좋고, 상기 제1유입구(4210)의 내경보다 작게 형성된다. 즉, 상기 제1유입구(4210)를 통해 유입되는 작동유의 양이 상대적으로 많다.
한편, 상기 프리필밸브(4300)는 본 발명의 핵심적 기술구성으로 상세하게 설명한다.
상기 프리필밸브(4300)는 도 4에 도시된 바와 같이 원형블럭 형상으로 이루어지고, 종단면이 대략 'H'와 같은 형상일 수 있다.
상기 프리필밸브(4300)는 상기 하우징(4200)의 내부에 슬라이딩 승강 가능하게 삽입, 설치되고, 상기 밸브시트(4100)의 단턱(4120) 내에 안착된다.
이때, 상기 프리필밸브(4300)의 하단 모서리는 모따기가 이루어져 경사진 시트면(4350)이 형성되어 상기 밸브시트(4100)의 상단에 밀착될 수 있다.
그리고 상기 프리필밸브(4300)의 하부 중앙에 상기 부스터실린더(3000)의 상단이 슬라이딩 가능하게 삽입된다.
또 상기 프리필밸브(4300)의 상부 중앙에는 전환구(4310)가 돌출 형성된다. 상기 전환구(4310)는 원형봉 형상일 수 있고 길이방향을 따라 관통된 전환유로(4320)가 형성된다.
상기 전환유로(4320)는 상기 제1유입구(4210) 및 부스터유로(3100)를 단속적으로 연통시키는 것으로서 내경이 서로 유사하게 형성된다.
여기서, 상기 전환유로(4320)의 상단부의 가장자리도 상기 제2유입구(4220)에 안착되도록 모따기가 이루어져 경사진 시트면(4311)이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전환유로(4320)의 주위에는 하나 이상의 전달유로(4330)가 형성된다.
상기 전달유로(4330)는 상기 프리필밸브(4300)를 상하로 관통하여 형성되어 상기 프리필밸브(4300)의 상측에 있는 작동유를 상기 메인실린더(1000) 내부로 전달하게 된다.
한편, 상기 하우징(4200)의 내주면에서 가이드링(4400)이 더 부착될 수 있다.
상기 가이드링(4400)의 외주면은 상기 하우징(4200)의 내주면에 고정되고, 내주면에 상기 프리필밸브(4300)의 외주면이 밀착되어 상하로 슬라이딩되는 것을 안내한다.
이때, 상기 프리필밸브(4300)의 상단 외주에는 외측으로 연장된 리브(4340)가 더 형성되는 것이 바람직하다.
상기 리브(4340)의 두께는 상기 가이드링(4400)의 두께와 동일하게 형성되어 상기 하우징(4200)의 내주면과 프리필밸브(4300), 가이드링(4400) 및 리브(4340) 사이에 공간이 형성된다.
만일, 상기 프리필밸브(4300)가 상승하면 이 공간은 커지게 된다.
이 공간으로 오일을 주입함으로써 상기 프리필밸브(4300)를 상승시킬 수 있다.
그리고 상기 프리필밸브(4300)가 상승하는 경우 상기 전환구(4310)가 상기 제2유입구(4220)를 밀폐하여 상기 전환유로(4320)를 통해서만 작동유가 유입되게 하는 반면, 상기 제1유입구(4210)를 개방한다. 반대로 상기 프리필밸브(4300)가 하강하는 경우 상기 제1유입구(4210)를 차단되는 반면, 상기 제2유입구(4220)는 개방되어 작동유가 상기 전환유로(4320) 및 전달유로(4330)로 공급된다.
본 발명에서 상기 프리필밸브(4300)의 시트면에는 일부가 'V'형의 횡단면을 가지는 압빼기홈(4360)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 압빼기홈(4360)의 종단면은 도 4에 확대단면도를 참조하면 아래가 넓고 위로갈수록 좁아지는 상협하광(上挾下廣) 형상을 이룰 수 있다.
상기 압빼기홈(4360)은 하나 이상 형성될 수 있는데, 12, 3, 6, 9시 방향에 각각 1개씩 형성될 수 있다.
따라서, 상기 프리필밸브(4300)가 상기 단턱에 안착된 상태에서, 상기 시트면(4311)이 상기 밸브시트(4100)의 상단모서리에 접촉하고 있고, 상기 시트면(4311)이 측면은 상기 단턱(4120)의 내측면에 밀착된 상태를 유지하므로 누유가 발생하지 않는다.
그런데 상기 압빼기홈(4360)이 없다면 상기 프리필밸브(4300)가 상승할 때, 상기 프리필밸브(4300)와 밸브시트(4100) 사이가 이격되면서 갑작스런 압력손실로 하측의 고압 작동유가 비산될 수 있고, 충격으로 인해 진동과 소음이 발생할 수 있다.
따라서, 이를 방지하고자 상기 압빼기홈(4360)을 형성시켜 압력손실을 지연시킬 수 있다. 즉, 천천히 작동유가 상향 이동할 수 있다.
본 발명에서 상기 프리필밸브(4300)의 상부와 하우징(4200) 사이에 압축스프링(4500)이 더 구비되어 상기 프리필밸브(4300)를 탄성 지지하게 하는 것이 바람직하다.
상기 압축스프링(4500)은 상기 프리필밸브(4300)를 하향 가압하므로 상기 프리필밸브(4300)는 항상 상기 밸브시트에 안착된 상태를 유지한다.
그리고 상기 프리필밸브(4300)가 유압에 의해 상승하면 상기 압축스프링(4500)은 압축되었다가 유압이 해제되면 압축탄성력에 의해 상기 프리필밸브(4300)는 하강 복귀된다.
한편, 본 발명에서 상기 하우징(4200)의 상부에는 상기 프리필밸브(4300)의 승강을 제어하는 솔레이노이드밸브()가 설치된다.
제1솔레노이드밸브(SOL1)는 상기 프리필밸브(4300)를 상승시키도록 제어하고, 제2솔레노이드밸브(SOL2)는 상기 제2유입구(4220)로 작동유의 공급을 제어한다.
그리고 상기 하우징(4200)의 측면에는 시퀀스밸브(SQ)가 부착되어 상기 제2솔레노이드밸브(SOL2)와 함께 상기 실린더로드(2000)의 상승을 제어한다.
이하에서 도 5, 6을 함께 참조하여 본 발명의 작동상태를 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 유압회로도를 나타내고, 도 6은 본 발명의 작동상태도를 타낸다. 도 6(a)는 실린더로드의 고속하강을, 도 6(b)는 실린더로드의 저속하강을 나타내고, 회색부분은 작동유를 나타낸다.
먼저, 가공작업을 수행하기 위해 상기 실린더로드(2000)를 하강시키는 경우이다.(도 6(a) 참조)
1차적으로 상기 실린더로드(2000)가 고속으로 하강시키기 위해 상기 제1솔레노이드밸브(SOL1)를 작동시켜 상기 프리필밸브(4300)를 상승시킨다.
상기 프리필밸브(4300)가 상승하면 상기 전환구(4310)의 상단부는 상기 제2유입구(4220)를 막게 되면서 상기 제2유입구(4220)는 상기 전환유로(4320)와 직접 연통되고, 상기 제1유입구(4210)는 개방된다.
이 상태에서 상기 제2솔레노이드밸브(SOL2)에 의해 상기 제2유입구(4220)를 통해 작동유를 공급하면 작동유는 상기 전환유로(4320) 및 부스터유로(3100)를 통해 상기 오일유입홈(2100)으로 빠르게 주입된다.
상기 오일유입홈(2100)으로 주입된 작동유의 유압에 의해 상기 실린더로드(2000)는 고속으로 밀려나면서 하강하게 된다.
여기서, 상기 실린더로드(2000)가 하강하기 시작하면 상기 메인실린더(1000) 내부의 압력이 급격히 낮아지면서 진공상태가 발생하므로 개방된 상기 제1유입구(4210)를 통해 작동유가 흡입된다. 흡입된 작동유는 상기 안착홀(4110), 오일공(1220)을 통해 상기 메인실린더(1000)로 유입되어 충진된다.
이때, 상기 실린더로드(2000)가 성형물이 고정된 위치까지 고속으로 하강하면 별도로 설치된 센서(미도시)에 의해 감지되어, 2차적으로 상기 실린더로드(2000)가 저속 하강하도록 제어된다.
그런데 상기 실린더로드(2000)의 하강속도가 저속으로 전환되면, 상기 제1솔레노이드밸브(SOL1)가 정지되면서 상기 압축스프링(4500)의 팽창력에 의해 상기 프리필밸브(4300)는 하강하게 된다. 따라서, 상기 전환구(4310)는 상기 제2유입구(4220)로부터 이격되고, 상기 제1유입구(4210)는 차단된다.(도 6(b) 참조)
이때부터, 작동유는 상기 제1유입구(4210)로는 유입되지 못하고, 상기 제2유입구(4220)를 통해서만 유입되는데, 유입된 작동유는 상기 전환유로뿐 아니라 상기 전달유로(4330)를 통해 상기 메인실린더(1000)로 공급된다.
이때는 작동유가 천천히 공급되므로 상기 실린더로드(2000)는 저속으로 하강하지만 큰 힘을 가하면서 성형물 가공을 수행한다.
참고로, 상기 프리필밸브(4300)는 하향 압력을 받는 상태가 되므로 상기 프리필밸브(4300)의 하단 시트면(4311)이 상기 밸브시트(4100)의 상단에 강하게 밀착되므로 작동유가 상기 제1유입구(4210)로 누유되지 않는다.
한편, 작업이 완료되어 상기 실린더로드(2000)를 복귀시키기 위해서는, 상기 제2솔레노이드밸브(SOL2)를 작동시켜 상기 시퀀스밸브(SQ)와 함께 상기 메인실린더(1000)의 하측으로 작동유가 공급되도록 하여 상기 실린더로드(2000)가 상승하도록 제어한다.
이때, 상기 실린더로드(2000)가 상승하면서 상기 메인실린더(1000) 내에 충진된 작동유는 상승하면서 상기 오일공(1220)과 안착홀(4110)을 통해 토출되어 상기 프리필밸브(4300)를 상승시킨다.
상기 프리필밸브(4300)가 상기 밸브시트(4100)에 안착되어 있다가 상승하면 상기 프리필밸브(4300)와 밸브시트(4100) 사이로 작동유가 토출되면서 상기 제1유입구(4210)로 일부가 배출되고, 동시에 상기 프리필밸브(4300)의 전달유로(4330) 및 전환유로(4320)를 통해 상기 제2유입구(4220)로 배출된다.
중요한 것은, 상술한 상기 압빼기홈(4360)이 형성되어 있으므로 상기 프리필밸브(4300)가 상승하더라도 1차적으로 상기 압빼기홈(4360)을 통해 작동유의 일부가 토출되면서 압력이 서서히 낮아지므로, 2차적으로 상기 프리필밸브(4300)와 밸브시트(4100) 사이로 작동유가 토출되더라도 큰 진동과 소음, 충격은 발생하지 않게 된다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1000 : 메인실린더 1100 : 커버시트
1110 : 시트홀 1200 : 커버
1210 : 커버홀 1220 : 오일공
2000 : 실린더로드 2100 : 오일유입홈
3000 : 부스터실린더 3100 : 부스터유로
4000 : 매니폴드블럭
4100 : 밸브시트 4110 : 안착홀
4120 : 단턱 4200 : 하우징
4210 : 제1유입구 4220 : 제2유입구
4300 : 프리필밸브 4310 : 전환구
4311 : 시트면 4320 : 전환유로
4330 : 전달유로 4340 : 리브
4350 : 시트면 4360 : 압빼기홈
4400 : 가이드링 4500 : 압축스프링
SOL1 : 제1솔레노이드밸브 SOL2 : 제2솔레노이드밸브
SQ : 시퀀스밸브 CK : 체크밸브
P : 펌프 T : 작동유탱크
1110 : 시트홀 1200 : 커버
1210 : 커버홀 1220 : 오일공
2000 : 실린더로드 2100 : 오일유입홈
3000 : 부스터실린더 3100 : 부스터유로
4000 : 매니폴드블럭
4100 : 밸브시트 4110 : 안착홀
4120 : 단턱 4200 : 하우징
4210 : 제1유입구 4220 : 제2유입구
4300 : 프리필밸브 4310 : 전환구
4311 : 시트면 4320 : 전환유로
4330 : 전달유로 4340 : 리브
4350 : 시트면 4360 : 압빼기홈
4400 : 가이드링 4500 : 압축스프링
SOL1 : 제1솔레노이드밸브 SOL2 : 제2솔레노이드밸브
SQ : 시퀀스밸브 CK : 체크밸브
P : 펌프 T : 작동유탱크
Claims (5)
- 하부는 개방되고 상부는 커버체로 막힌 구조의 메인실린더와, 상기 메인실린더 내에서 승강하고 하단에 성형물을 가공하는 가압체가 장착되는 실린더로드와, 중앙을 관통하는 부스터유로가 형성되고 상단은 상기 메인실린더의 상부를 돌출하도록 고정되며 하단은 상기 실린더로드에 슬라이딩 가능하게 삽입되는 부스터실린더와, 상기 메인실린더의 상단에 구비되어 작동유의 공급을 제어하는 매니폴드블럭을 포함하는 유압장치에 있어서,
상기 매니폴드블럭은,
중앙에 안착홀이 형성되고, 상기 메인실린더의 커버체에 결합되는 밸브시트;
상기 밸브시트의 상부에 결합되고, 일측면과 상부에 각각 작동유가 유입되는 제1유입구 및 제2유입구가 형성되는 원통형상의 하우징;
상기 하우징의 내부에 슬라이딩 승강 가능하게 수용되고, 하부 중앙에 상기 부스터실린더의 상단이 삽입되면서 가장자리는 상기 밸브시트에 안착되며, 상부 중앙에는 상기 제2유입구와 단속적으로 밀착되는 전환구가 돌출 형성되고, 상기 전환구의 주위로 하나 이상의 전달유로가 형성되는 프리필밸브;를 포함하여 이루어지는 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 프리필밸브의 외측면과 하우징 내측면 사이에는 상기 프리필밸브의 승강을 안내하는 가이드링이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 프리필밸브의 상단 외주에는 외측으로 연장, 형성된 리브가 형성되는 것을 특징으로 하는 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 프리필밸브의 상부와 하우징 사이에 압축스프링이 구비되어 상기 프리필밸브를 탄성 지지하는 것을 특징으로 하는 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프리필밸브의 하단 가장자리에는 경사진 시트면이 연속적으로 형성되고, 상기 시트면의 상측에는 하나 이상의 압빼기홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치.
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| KR1020200027410A KR102138935B1 (ko) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | 프리필밸브가 내장된 매니폴드블럭 일체형 유압장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR102138935B1 true KR102138935B1 (ko) | 2020-07-28 |
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| KR (1) | KR102138935B1 (ko) |
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