KR102598127B1 - 작업 장치의 작동 방법 그리고 작업 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전동식으로 작동되는 작업 장치의 작동 방법 그리고 전동식으로 작동 가능한 작업 장치에 관한 것으로서, 이 경우 특정 작동이 특정 작동 힘 수준으로, 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 필요로 하지 않으며, 그리고 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 모터 전류 또는 압력 상승과 같은 장치 값의 특성 변화가 나타나며, 이 경우 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로의 힘 상승을 가능하게 하고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있다.
본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 작업 장치를 제시하기 위해, 특정한 작동에서는 특정 작동 힘에의 도달만 요구되고, 상기 특정 작동에서 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행되며, 그리고 상기 특성 변화에의 도달은 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 특정 작동 힘에 도달한 후, 그러나 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용되는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 작업 장치를 제시하기 위해, 특정한 작동에서는 특정 작동 힘에의 도달만 요구되고, 상기 특정 작동에서 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행되며, 그리고 상기 특성 변화에의 도달은 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 특정 작동 힘에 도달한 후, 그러나 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용되는 것을 가능하게 한다.
Description
본 발명은, 먼저 전동식으로 작동되는 작업 장치의 작동 방법에 관한 것으로서, 이 경우 특정 작동은 특정 작동 힘(working force) 수준으로, 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 필요로 하지 않으며, 그리고 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 모터 전류 또는 압력 상승과 같은 장치 값의 특성 변화(characteristic change)가 나타나며, 이 경우에는 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로의 힘 상승을 가능하게 하고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있다.
더 나아가 본 발명은 전동식으로 작동 가능한 작업 장치와 관련이 있으며, 이 경우 특정 작동은 특정 작동 힘 수준으로, 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 필요로 하지 않으며, 그리고 추가로 상기 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서 모터 전류 또는 압력 상승과 같은 장치 값의 특성 변화가 나타나며, 이 경우에는 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로의 힘 상승을 가능하게 하고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있다.
상기와 같은 방법들과 작업 장치들은 예컨대, WO 2008/138987 A2(US 8056473)호에 공지되어 있다. 공지된 방법에서, 유압식 작업 장치의 예에서 특정 작동을 수행할 때 주어지는 유압이 측정되고, 유압 매체 내에서 미리 정해진 압력에 도달은 작동을 종료하기 위한 신호로서 사용된다. 따라서 모든 작동에서는 유압 매체 내 미리 정해진 동일한 압력에서 중단이 발생한다. 상응하게는 항상 같은 힘이, 예를 들면 상기와 같은 작업 장치의 작동 조에 적용된다. 모터 전류와 관련하여서도 같은 방법으로 조치를 취할 수 있다. 모터 전류가 특정 절대 값을 초과하는 경우, 이는 사전 결정된, 즉 일반적인 작동 힘에 도달하여 그에 따라 작동을 중단하는 기준으로 간주될 수 있다.
공지된 방법 및 작업 장치는, 특정한 작동에서 어느 정도 수준의 특정 작동 힘이 요구되는지에 관계없이 도달해야 할 압력 또는 힘의 디폴트가 필요하다.
설명한 종래 기술에서 출발하여, 본 발명의 과제는 전동식 작업 장치의 작동 방법 또는 전동식 작업 장치를 제공하는 것으로서, 이 경우 상기 작업 장치는 특정한 작동에서 특정 작동 힘에의 도달만 요구되도록 하는 것을 가능하게 한다.
상기 과제는 먼저, 방법 측면에서는 청구항 1의 대상에서 해결되며, 이 경우에는 특정한 작동에서 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행되고, 상기 특성 변화에의 도달이 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 사용되도록 하는 데 초점이 맞춰진다.
상기 과제는, 장치 측면에서는 청구항 2의 대상에서 해결되며, 이 경우에는 특정한 작동에서 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 특정 작동 힘에 도달되면 수행될 수 있고, 상기 특성 변화에의 도달이 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 사용 가능하도록 하는 데 초점이 맞춰진다.
본 발명에 따르면, 특정 작동 힘에 도달한 후에는, 그러나 통상적으로는 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 그리고 이러한 일반적인 작동 힘의 도달 여부에 상관없이, 작업 장치의 하나 또는 다수의 장치 값에서 특성 변화가 나타나고, 그리고 이러한 특성 변화는 작동 품질과 관련하여, 즉 작동의 바람직한 완료와 관련하여, 손실을 감수할 필요 없이 작동의 개별적인 종료를 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 절대 값이 아닌 장치 값의 변경은 특정 작동의 종료를 개시하기 위해 사용된다.
다수의 작동에서는 개별 (특정) 작동이 종료되는 다수의 상이한 압력 또는 힘이 발생할 수 있다. 극단적인 경우 각각의 작업은 다른 압력 또는 힘으로 종료될 수 있다.
작동 힘을 제공하기 위해 유압 매체가 사용되는 경우, 이러한 유압 매체 내에서 미리 주어진 압력 값에 도달할 때 작동이 종료되는 것과 달리, 미리 주어진 압력 값에 도달했음에도 특정 작동 힘이 아직 달성되지 않은 경우에도 마찬가지로 작동의 품질 손실 없이 상기와 같은 작동이 완료된다는 장점도 주어질 수 있다. 예를 들면, 전기 모터의 모터 전류의 높이가 사용되는 경우에도 동일하게 적용된다. 이로 인해 바람직하게 본 발명의 범위에서는, 특정한 작동에서 일반적인 작동 힘(또는 일반적인 압력)이 도달되는지 장치 값이 검사되지 않고, 미리 주어진 압력 값에 대한 점검도 이루어질 필요가 없기 때문에, 작동이 마찬가지로 질적으로 종료됨 없이 특정 작동이 종료되지 않을 수 있다. 물론 이러한 점은 예외적으로, 그럼에도 불구하고 최대 허용 압력 또는 최대 허용 작동 힘과 관련한 모니터링이 실시되고, 상기와 같은 최대 허용 압력 또는 최대 허용 작동 힘을 초과할 경우 작동이 중단된다.
작동은 예를 들면 가압(pressing operation)일 수 있다. 특히, 유압식 가압 장치에 의한 가압일 수 있다. 이 경우 대체로 2개의 프레스 조가 서로 상대적으로 이동되고, 상기 프레스 조 사이에는 가압될 부품 또는 가압될 부품들의 결합물이 삽입되어 있다. 부품 또는 부품들이 작업 조의 접근에 의해 탄성 및/또는 소성 변형되는 동안은 작동 힘의 - 제1 - 상승이 발생한다. 상기 조들이 상호 접근하면, 작동 힘의 추가 상승은 단지 작업 조들의 "과도한 이동"을 야기한다. 따라서 이러한 경우 실제로 장치 특성 자체만, 즉 예를 들면 하나 또는 2개의 조의 고유 특성 또는 강도가 작동 힘의 추가 상승에 대한 저항으로서 작용한다. 상기와 같은 추가 상승과 관련해서는 작동 힘의 변경된 - 제2 - 상승이 발생한다. 작동 힘의 제1 상승에서 제2 상승으로의 전환은 작동 값의 특성 변화를 야기한다.
예를 들어, 압력 상승 측정 시 작동 힘을 발생시키기 위해 사용되는 유압 매체 내 특성 변화는 압력 상승 곡선의 더 큰 기울기에서 존재할 수 있다. 특히, 유압 매체 내에서 압력을 생성하기 위해 피스톤 펌프가 사용되면, 압력 상승 곡선은 분해능이 높을 경우 하기에서 계단으로도 언급되는 계단 모양의 부분 영역들의 순서로 구성되고, 그리고 유압 매체 내에서 압력 상승을 갖는 상이한 계단이 나타난다. 프레스 가공품 내에서 추가적인 작동 힘의 실제 흡수가 더 이상 프레스 가공품 내에서, 다시 말해 가압될 부품 또는 가압될 부품들 내에서 이루어지지 않는 경우, 특정 작동 힘에 도달한 후에는 상기 계단들은 훨씬 커진다(높아진다). 전기 모터가 작동 힘을 발생시키기 위해 간접적으로 또는 직접적으로 사용되는 경우 전기 모터의 모터 전류에서도 대등하게 확인될 수 있다. 간접적인 사용은 예를 들면, 자동차의 경우 유압 매체 내에서 필요한 펌프의 구동 장치로서 전기 모터에서 나타난다. 직접적인 사용은 전기 모터에 의해, 예를 들어 프레스 조가 모터 샤프트에 기계적으로 연결되어 기계식 기어를 통해 이동되는 경우 발생할 수 있다.
작동은 절단 작업에서도 존재할 수 있다. 이러한 경우에는 먼저, 공작물이 떨어질 때 특정 작동 힘에 도달하면, 유압 매체 내에서 압력이 다시 하강하거나 전기 모터의 모터 전류가 처음으로 떨어지는 효과가 나타날 수 있다. 그러나 전단 부품들의 추가 이동은 마찬가지로 상기와 같은 작업 장치에서 "과도한 이동"을 야기하고, 즉 이러한 이동 시에는 전단 부품들이 더 이상 상대 이동하지 않고, 증가하는 힘이 장치 부품 자체에 직접, 특히 탄성 변형에 의해 흡수된다. 이 경우 분리 공정이 완전히 끝난 직후가 아닌, 즉 특정 작동의 실제 종료 후에 장치 값의 특성 변화가 발생하며, 이는 절삭 이동 속행 시 작동 힘의 더 큰 상승이 주어지도록 하기 위해서이다. 그러나 상기와 같은 특성 변화는, 전단 부품들 또는 하나의 전단 부품에 접촉되는 부품이 "과도하게 이동"하는 경우 상기와 같은 절삭 공정에서도 조절된다. 이러한 것은 시간상 특정 작동의 실제 종료 후 기본적으로 발생하지 않는 경우도 많다. 대안적으로 절삭 공정에서 분리 공정이 완전히 끝난 후에 주어지는 것과 같이 작동 힘의 시간상 빠른 강하로의 전환은 장치 값의 특성 변화로서 또는 모터 전류의 아날로그 강하로서 사용될 수 있다. 마찬가지로 이러한 목적을 위해 예를 들면 유압 또는 모터 전류가 장치 값으로 사용될 수 있다.
가능한 한 작동이 스탬핑으로 이루어지는 경우에도 동일한 구성이 발생한다.
특정 작동의 종료는 바람직하게는 기술된 모든 작동에서 특성 변화가 검출되는 즉시 이루어진다. 기술된 압력 단계의 경우, 미리 결정된 단차를 초과하는 검출된 제1 단차는 작동 종료를 초래할 수 있다. 또한, 2개 이상의, 예를 들면 최대 5개 또는 10개의 압력 단계를 통해 통지가 이루어질 수 있고, 상기와 같은 평균값의 초과는 상기와 같은 압력 단계 개수에 대해 미리 결정된 평균값과 관련하여 작동을 종료하기 위해 사용될 수 있다. 따라서 특정 작동을 완전 종료에 필요한 것보다 더 높은 작동 힘을 갖는 장치의 불필요한 부하는 실제로 발생하지 않거나 극히 낮은 수준으로 유지될 수 있다. 이러한 점은, 예를 들어 특성 변화와 관련하여 모터 전류가 검출되는 경우 상기 모터 전류와 관련하여서도 동일하게 적용된다. 앞서 언급한 바와 같이 모터 전류가 단계적으로 진행되는 한 유압 매체에서 설명한 압력 상승과 실질적으로 동일한 평가가 발생할 수 있다. 모터 전류가 지속적으로 상승하면, 곡선 검출 및 수학적 도출을 통해 기울기를 계산할 수 있으며 미리 결정된 기울기 값에 도달하면 즉시 특정 작동이 종료된다. 그러나 모터 전류는 절대 상승에 대해 시간상 미리 결정된, 바람직하게는 매우 작은 간격과 관련하여서도 모니터링될 수 있고, 사전 결정된 특정한 증가 값의 - 바람직하게는 제1 - 초과는 특정 작동의 종료를 개시한다.
모터 전류는 시간에 따른 압력 증가와는 다른 특성을 가질 수 있다. 모터 전류는 특히 피스톤 펌프에서 매우 강력하게 맥동할 수 있는데, 즉 피스톤 펌프의 펌프 피스톤 운동에 따라 매우 크게 변동한다. 상기 모터 전류는 이송 시, 즉 펌프 피스톤 내로 펌프 피스톤 삽입 시 펌프 피스톤의 펌핑 운동과 관련하여 최대 값을 가질 수 있으며, 실제로 무부하 이동을 나타내는 펌프 피스톤의 리턴 시 상당한 수준으로 강하할 수 있다. 이 경우에는 평활화된 전류 프로파일을 검출하고, 예를 들어 그 기울기를 장치 값으로 사용하는 것이 권장된다. 기울기가 사전 결정된 특정 크기를 초과하는 경우, 이러한 모터의 전류 종료에 기초하여 또한 작동이 종료 될 수 있다. 이러한 곡선의 기울기를 검출할 때에는 원칙적으로 힘-시간-관계(힘-시간-곡선)가 아닌 힘-경로-관계(힘-경로-곡선)에 초점을 맞출 필요가 있다. 그러나 힘-시간-곡선에서 가변적인 엔진 속도의 영향을 수학적으로 고려하여 시간 축을 경로 축으로 변환하는 것이 가능하다. 힘은 직접 측정할 필요가 없으며 압력에서도 산출될 수 있다.
유압 시스템에서 측정된 압력의 단차를 평가하는 것과 관련하여, 더욱 상세히 후술하는 바와 같이, 특히 각 펌프 스트로크에서 피스톤 펌프를 사용하는 경우, 즉 피스톤 펌프의 피스톤 스트로크에서 첫 번째 근사 값에서는 항상 동일한 양의 유압 매체가 이송되므로 유압 피스톤은 피스톤 펌프의 스트로크당 실제로 항상 동일한 방향으로 이동한다. 피스톤 펌프의 스트로크 경로에 대한 관련 힘은 단차에 상응한다. 가압 헤드의 기계 (및 유압) 강성의 직접적인 기준으로서 척도가 주어지고, 따라서 상기 척도는 장치 값으로 사용될 수 있다.
추가로 지시된 바와 같이, 장치 값의 검출은 매우 짧은 시간 간격으로 그리고 연속적으로 이루어지므로 특정 작동의 종료는 특정 작동 힘에 도달한 후 1초 이내에 종료될 수 있다. 무엇보다도 이것은 시간 면에서 작업 장치의 효과적인 활용을 가능하게 한다.
또한, 특성 변화에 대한 평가를 위해 다수의 장치 값 검출을 함께 사용할 수도 있다. 이것은 "및(and)" 링크를 기반으로 할 수 있지만 "또는(or)" 링크도 사용할 수 있다. "또는" 링크의 경우, 사용된 장치 값 중 하나가 특성 변화를 갖는 경우 작업이 종료되고, "및" 링크의 경우 사용된 모든 장치 값이 특성 변경을 갖는 경우에만 작업이 종료된다.
후속해서 본 발명은 첨부된 도면을 참조해서 더 상세히 설명되며, 이 경우 도면상에는 단 하나의 실시예만 도시되어 있다. 이와 관련하여 도면부에서:
도 1은 부분적으로 절단된 유압식 핸드 프레스 장치를 도시하고;
도 2는 특정 작동 힘에 도달한 후 도 1의 프레스 장치를 도시하며;
도 3은 작동을 시작하기 전 유압식 절삭 장치를 도시하고;
도 4는 특정 작동 힘에 도달한 후 도 3에 따른 작업 장치의 부분 영역을 도시하며;
도 5는 특정 작동을 수행하기 전 전동식 프레스 공구를 도시하고;
도 6은 특정 작동 힘에 도달한 후 도 5에 따른 프레스 공구를 도시하며;
도 7은 작동을 시작하기 전 전동식 절삭 장치를 도시하고;
도 8은 특정 작동 힘에 도달한 후 도 7에 따른 작업 장치를 도시하며;
도 9는 작동을 수행하는 동안 유압 매체 내에서의 압력 증가를 나타내는 도면이며;
도 9a는 압력 단계에서 시간에 따라, 예를 들면 도 9에 따른 압축 시, 절대적으로 도달된 압력 값을 나타내는 도면이고;
도 10은 시간에 따라 도시된, 전기 유압식 핸드 프레스 공구의 피스톤 펌프의 모터 전류를 나타내는 도면이며,
도 10a는 도 10의 영역 Xa의 확대도이고;
도 11은 리턴 밸브와 관련하여 특정 설계를 갖는 유압식 핸드 프레스 공구의 단면도이며;
도 12는 도 11의 영역 XII-XII의 확대도이며;
도 13은 핸드 프레스 공구의 가동 부품이 작업 위치로 이동할 때, 도 11에 상응하는 도면이고;
도 14는 리턴 밸브 개방 시 그리고 증압 피스톤 작동 시, 도 13에 상응하는 도면이며; 그리고
도 15는 도 14의 영역(XV)의 확대도이다.
도 1은 부분적으로 절단된 유압식 핸드 프레스 장치를 도시하고;
도 2는 특정 작동 힘에 도달한 후 도 1의 프레스 장치를 도시하며;
도 3은 작동을 시작하기 전 유압식 절삭 장치를 도시하고;
도 4는 특정 작동 힘에 도달한 후 도 3에 따른 작업 장치의 부분 영역을 도시하며;
도 5는 특정 작동을 수행하기 전 전동식 프레스 공구를 도시하고;
도 6은 특정 작동 힘에 도달한 후 도 5에 따른 프레스 공구를 도시하며;
도 7은 작동을 시작하기 전 전동식 절삭 장치를 도시하고;
도 8은 특정 작동 힘에 도달한 후 도 7에 따른 작업 장치를 도시하며;
도 9는 작동을 수행하는 동안 유압 매체 내에서의 압력 증가를 나타내는 도면이며;
도 9a는 압력 단계에서 시간에 따라, 예를 들면 도 9에 따른 압축 시, 절대적으로 도달된 압력 값을 나타내는 도면이고;
도 10은 시간에 따라 도시된, 전기 유압식 핸드 프레스 공구의 피스톤 펌프의 모터 전류를 나타내는 도면이며,
도 10a는 도 10의 영역 Xa의 확대도이고;
도 11은 리턴 밸브와 관련하여 특정 설계를 갖는 유압식 핸드 프레스 공구의 단면도이며;
도 12는 도 11의 영역 XII-XII의 확대도이며;
도 13은 핸드 프레스 공구의 가동 부품이 작업 위치로 이동할 때, 도 11에 상응하는 도면이고;
도 14는 리턴 밸브 개방 시 그리고 증압 피스톤 작동 시, 도 13에 상응하는 도면이며; 그리고
도 15는 도 14의 영역(XV)의 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저 유압식 핸드 프레스 공구(1)가 도시되어 있다. 상기 유압식 핸드 프레스 공구(1)는 핸들(2)을 구비할 수 있다. 무선으로 작동해야 하는 경우, 상기 유압식 핸드 프레스 공구는 어큐뮬레이터(3)도 포함할 수 있다. 물론 전기 케이블을 사용하여 전기 회로망을 통해 전력 공급 장치에 연결할 수도 있다.
유압식 핸드 프레스 공구(1)는 추가로 유압 탱크(4)를 포함할 수 있다. 펌프(5), 예를 들어 피스톤 펌프에 의해서는 유압 매체가 유압 탱크(4)로부터 유압 실린더(6)로 펌핑될 수 있다. 상기 유압 매체가 유압 실린더(6) 내로 펌핑됨에 따라, 유압 피스톤(7)은 상기 유압 실린더(6) 내에서 출발 위치와 종료 위치 사이에서 이동될 수 있다. 유압 피스톤(7)은 리턴 스프링(8)의 작용 하에 있을 수 있다.
유압 피스톤(7)의 이동에 의해, 실시예에서 가동식 작업 조(9)는 고정식 작업 조(10) 쪽으로 이동될 수 있다. 압축 챔버(12) 내에는 프레스 가공품(13)이 수용될 수 있다. 상기 프레스 가공품(13)은 예를 들어, 함께 가압되어야 하는 슬리브와 튜브로 구성될 수 있다.
다른 유압식 핸드 프레스 장치들에서도 마찬가지로 2개의 가동식 작업 조는 가압을 위해 예를 들면, 유압 피스톤(7)에 의해 서로 수평 회전될 수 있다.
펌프(5)는 전기 모터(11)에 의해 구동될 수 있으며, 이 경우 상기 모터는 이미 언급된 어큐뮬레이터(3) 통해 또는 예를 들면, 언급된 주 케이블을 통해서도 에너지 공급을 수신할 수 있다. 또한, 하기에 도시된 추가 장치들과 같이 도 1에 따른 유압식 핸드 프레스 장치는 전송된 측정값들을 평가하기에 적합한 데이터 처리 장치를 구비하고, 이 경우 상기 데이터 처리 장치는 도면 부호 14로 개략적으로 도시되어 있다. 계속해서 이와 같은 장치는 제어 장치를 가지며, 이 제어 장치는 도면 부호 19로 개략적으로 도시되어 있고 상기 데이터 처리 장치(14)에 라인 접속된다. 데이터 처리 장치(14)와 제어 장치(19)의 기능은 하나의 일체형 전자 부품에 의해서도 제공될 수 있다. 제어 장치를 통해서는 작동의 종료가 직접적으로 그리고 장치 자체적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 11 내지 도 15를 참조하여 후술되는 실시예에서와 같이 수행될 수 있다.
마찬가지로, 유압식 핸드 프레스 장치(1)는 전기 모터(11)의 모터 전류를 검출하는 센서(15) 및/또는 유압 매체의 압력을 검출하는 센서(16)를 포함할 수 있다. 바람직하게 유압 매체의 압력은 센서(16)에 의해 유압 실린더(6) 내에서 측정된다.
모터 전류용 센서(15) 및/또는 유압용 센서(16)는 각각 매우 짧은 시간 간격으로 측정값을 제공한다. 시간 간격은 특히 1초 미만, 더욱 바람직하게는 10분의 1초 미만으로 주어진다. 이러한 시간 간격은 1 또는 수 밀리 초일 수도 있다.
특히, 전자 센서들이 사용되며, 이들 전자 센서에는 예를 들어, 어큐뮬레이터(3)를 통해 전기 에너지가 공급된다.
작동의 종료는, 가압 공구의 조와 같은 작업 부재 또는 절삭 공구의 커터 또는 스탬핑 다이의 스탬핑 조가 출발 위치로 되돌아가거나 이와 같은 역행을 시작하도록 할 수 있다. 유압 프레스 공구의 경우, 상기와 같은 시작은 특히, 유압 매체가 유압 실린더로부터 저장 탱크로 복귀하면서 유압 피스톤이 리턴되도록 할 수 있다. 이 목적을 위해 일반적으로는 특히, 리턴 밸브의 개방이 요구된다. 이러한 점은 상기와 같은 유압 프레스 장치의 특수한 실시예와 관련하여, 하기에서 추가로 도 11 내지 15를 관련하여 가능한 실시예를 참조로 더 상세히 설명되어 있다.
일반적으로 유압식 핸드 프레스 장치(1)로 가압 공정을 수행하는 경우, 가압은 프레스 가공품(13)이 압축 챔버(12) 내로 삽입된 후, 예를 들면 수동 조작되는 스위치(17)에 의해 시작된다. 실시예에서 피스톤 펌프인 펌프(5)는 다수의 피스톤 스트로크를 수행하면서, 유압 탱크(4)로부터 유압 실린더(6) 내로 유압 매체를 펌핑하기 시작한다.
종 좌표상에 압력이 도시되어 있고 횡 좌표상에 시간이 도시된 도 9에서 볼 수 있듯이, 소정의 압력 증가가 발생하고, 이러한 압력 증가에 의해 - 그러나 이는 본 발명에서는 더 이상 관련이 없음 - 지점 A에서는 프레스 조에 의한 공작물 접촉이 나타난다. 압력은 계속 증가하는데, 즉 일반적으로는 공작물 접촉 전보다 큰 수준으로, 지점 B까지 증가한다. 상기 지점 B에서는 특정 작동 힘이 도달하고 실제로 더 높은 힘은 요구되지 않는다.
지점 B에 도달한 후에는 기울기 S 또는 S'로 압력 곡선의 특징적 변화가 나타나고, 그리고 계속해서 개별적으로 도시된 압력 값의 단계(도 9의 확대도 참조)와 관련하여, 지점 B에 도달하기 전 단차(h)에 비해 단자(H)와 관련한 특징적 증가가 나타난다.
실시예에서, 상기와 같은 단차(H)의 특성 값은 특정 작동 힘의 도달을 검출하는 데 사용되고, 그리고 단차(H)의 도달을 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 사용하도록 한다.
실제로 검출된 장치 값과 관련하여 비교를 위해 사용되고, 특정 장치 값은 데이터 처리 장치 및/또는 제어 장치의 메모리에서 저장될 수 있음, 상기 장치 값의 초과(또는 경우에 따라 미달 또한)는 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 이용된다. 저장된 장치 값은 예를 들면, 설명된 단차와 같은 절대 값일 수 있으며, 또는 상대 값일 수도 있으며, 이러한 상대 값은 예를 들면 이전 단차의 초과와 관련하여 예를 들면, 10% 또는 20%와 같은 퍼센트 단위의 한계를 결정한다.
저장된 한계 값은 언급된 기울기에 대한 값일 수도 있으며, 그 결과 각각 산출된 기울기가 비교될 수 있다.
단지 명확하기 위해, 작동은 도 9에 도시된 파선과 같이 작동은, 이 경우 지점 C까지 계속 진행되어 있으며, 이때 상기 지점 C는 일반 작동 힘에 도달함을 의미한다.
실시예에서 압력 곡선의 계단 모양의 프로파일은 사용된 피스톤 펌프에 의해 야기된다. 피스톤을 가속할 경우 더 높은 압력 수준에 도달하고, 이 경우 피스톤이 다시 돌아올 때에는 이러한 압력이 유지되거나 피스톤의 다음 가속 시 압력이 다시 증가될 때까지 약간 떨어진다. 이와 같은 피스톤 펌프는 일반적으로 초당 1회 이상의 주파수로 작동한다. 본 실시예에서 적어도 피스톤 펌프의 주파수에 상응하는 장치 값, 즉 예를 들면, 유압 값 또는 모터 전류의 높이와 관련한 값 검출 시 주파수에 의해 펌프의 작동이 매우 높은 분해능, 즉 여기서는 피스톤 펌프의 피스톤 이동에 의해 생성되는 개별 압력 레벨인 분해능으로 검출될 수 있다. 압력 단계의 절대 값 또는 압력 단계의 레벨과 관련한 측정은 값들이 대등한 시점에 비교되도록 수행된다. 예를 들면, 피스톤 스트로크 시작 시 또는 피스톤 펌프의 (전방) 피스톤 스트로크의 종료 시(상기와 같은 피스톤 펌프가 사용되는 경우).
도 9a에는, 예시적인 핸드 프레스 장치에서 측정된 압력 단계의 높이가 시간 경과에 따라 도시되어 있다. 최종적으로 (9초 영역에서) 한 압력 단계에 약 22bar의 절대 높이에 도달되었다. 이와 같이 미리 결정된 절대 값(이러한 절대 값은 후술되는 바와 같이 특정 핸드 프레스 장치의 특성일 수 있음) 달성은 작동을 완료하기 위해 사용될 수 있다.
도 10에는 전자 유압식 핸드 프레스 장치의 피스톤 펌프의 모터 전류의 특성을 나타난다. 또한, 평균 전류 곡선이 표시되어 있으며, 이를 참고로 (선행하는) 기울기 S1에서 작동을 종료하기 위해 사용되는 S2로의 전환이 상기 작동을 종료하기 위한 상응하는 장치 값으로서 사용될 수 있다. 이에 따라 지점 B는 특징적인 기울기들 사이의 전환 시에 또는 특징적인 높은 기울기로의 전환 시에 주어진다.
이러한 기울기는 또한, 예를 들어, 전류 커브의 최대 값(파선 및 기울기 S1' 및 S2' 참조)하여 예시적으로 결정될 수 있다.
도 10a에는 도 10의 영역 Xa이 확대되어 도시되어 있다. 알 수 있듯이, 전류 피크에 걸쳐 산출된 선이 놓일 수 있으며, 이 목적을 위해 기울기 S1' 및 S2'가 산출될 수 있다. 마찬가지로 전류 프로파일에 걸쳐 전체적으로 평균을 내는 것도 가능하고(실선 참조), 이에 대한 기울기 S1 또는 S2 검출되거나 계산될 수 있다.
도 9, 도 9a에 따른 압력 단계와 관련하여, 단선을 야기하는 고압 단계는 실제로 가압되는 대상에 종속되지 않고 특정 장치의 상수로서 간주되는 특정 절대 값을 갖는 것이 밝혀졌다. 실제 유압식 프레스 장치에서, 상기와 같은 상수는, 예를 들어 15 내지 25bar, 더욱 구체적으로는 20 내지 22bar에 놓일 수 있다.
또한, 상기와 같은 또는 이러한 의미에서 장치에 상응하는 다른 절대 값은 예를 들어, 체크 밸브, 전기 구동 장치 등과 같은 장치의 필요한 모든 컴포넌트가 적절한 상태에 있는 경우에만 달성된다는 것도 밝혀졌다. 마모가 조정되면, 언급한 높이가 더 이상 달성되지 않으나, 신뢰할 수 있는 가압은 계속해서 달성될 수 있는데, 그 이유는 이러한 경우 압력이 통상적으로 허용된 최대 값으로(일반 작동 힘으로) 증가되고, 일반 작동 힘에 도달을 참고로 작동의 종료가 이루어질 수 있기 때문이다.
하기에서 이러한 관련성은 일반 작동 힘에의 단일 또는 반복적 도달이 한계 값에게 통지되어 장치를 점검하도록 하는 데 사용될 수도 있다. 더 나아가, 일반 작동 힘에의 상기와 같은 단일 또는 반복적 도달이 (소정의 횟수는 사전 결정될 수 있음) 예를 들면, 3회 내지 10회 사이에서, 특히 계속해서 사전 결정될 수 있는 경우에는 장치의 작동 정지 설정이 발생할 수 있고, 즉 이러한 것은 사용자에게 검사, 경우에 따라 출고전 검사를 실시하도록 요구한다.
도 3 및 도 4의 실시예는 동일한 방식으로 절삭 장치에서의 작동을 도시한다. 이 경우 도 3에는 절삭되어야 하는 절삭 가공품(18)이 도시되어 있다. 도 4에서는 절삭 공정이 완료되어 있다.
그러나 절삭 후에는 힘의 급격한 강하가 발생하기 때문에, 이러한 공정은 도 9에서 파선 L1으로 도시되어 있다. 이 경우 힘 하강 후, 유압 피스톤(7)의 실시예에서 반동 스프링(8)의 더 이상 이동할 수 없음으로써 L1' 영역에서 증가가 발생하고, 이에 따라 유압 피스톤과 유압 실린더 사이에서 "과도하게 이동"함으로써 압력이 상승된다. 이 경우에도 마찬가지로 피스톤 펌프가 사용되면 단차의 특징적 상승 또는 즉, 상기와 같은 기울기보다 큰 압력 상승 곡선의 기울기와 관련하여 특성의 변화는 특정 작동을 종료하는 신호로 간주될 수 있다.
도 5 및 도 6 그리고 도 7 및 도 8의 실시예에는 단 하나의 전기 모터(11)가 제공되어 있으며, 상기 전기 모터는 스핀들에 직접 작용하여 프레스 조 또는 절삭 조의 이동을 야기한다. 이 경우 전기 모터(11)의 모터 전류의 평가는 장치 값의 특성 변화를 검출하기 위해 제공된다. 대안적으로 또는 추가로, 평가를 위한 특성 변화가 사용된 장치 값으로는, 예를 들어 작동 중에 힘을 받는 장치 부분의 스트레인 게이지를 통해 측정된 힘, 팽창 또는 응력이 또한 사용될 수 있다.
특정 작동의 종료는 바람직하게는 리턴 밸브의 개방을 통해 힘의 유압 생성의 경우에 시작된다. 동시에 바람직하게는 유압 펌프가 스위치-온된다. 리턴 밸브로는 예를 들어, DE 102015102806호에 기술된 바와 같이 솔레노이드 작동식 리턴 밸브가 사용될 수 있다. 따라서 언급한 출원 문서의 목적, 특징들을 본 출원서의 청구범위에 수용하기 위해서도 상기 출원 문서의 공개 내용은 전체 내용적으로 본 공개 출원서에 포함된다.
전동식으로만 작동하는 작업 장치의 경우, 전기 모터(11)의 정지 및 바람직하게는 즉시 역회전을 개시함으로써 특정 작동의 종료가 이루어질 수 있다. 상기와 같은 역회전을 통해 전술한 작업 조 또는 절삭 조와 같은 작업 수단들이 다시 개방될 수 있다.
도 11 내지 도 15를 참고로, 작동을 종료하거나 어떤 경우에도 유압 프레스 장치에서 종료를 시작하기 위한 리턴 밸브의 동작이 상세히 설명된다.
도 11 내지 도 15에 도시된 유압 프레스 장치는, 도 1에 도시된 유압 프레스 장치에 상응하게, 본원에는 상세히 도시되지 않은 전기 모터(11), 유압 매체 저장 챔버(4) 및 펌프(5)를 구비한다.
또한, 도 11 내지 도 15의 유압 프레스 장치는 유압 피스톤(7)을 구비하고, 이러한 유압 피스톤은 유압 공급에 의해 상기 유압 실린더(6)에 대해 상대적으로 이동할 수 있다.
유압 실린더(6)에서 유압 매체는 펌프(5)로 작동을 수행하기 위해 펌핑된다. 유압 실린더(6)는 추가로 리턴 라인(20)을 가지며, 이러한 리턴 라인(20)을 거쳐 유압 매체는 리턴 밸브(21)에 의해 유압 탱크(4)로 역류할 수 있다.
특히, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 유압 핸드 프레스 장치(1)의 작동 상태와 함께, 유압 실린더(6) 내 용적이 변경된다. 도 13에 따른 도시의 경우, 유압 피스톤(7)이 도 11에 비해 변경된 위치에 있다. 특정 작동의 종료 또는 특정 작동의 시작에 상응하는 리턴 밸브(21)(도 14)의 개방 후, 유압 피스톤(7)은 도 11에 도시된 그의 출발 위치 방향으로 다시 이동한다.
펌프(5)를 작동시키고 이에 따라 유압 피스톤(7)을 작동 위치 방향으로 이동시키기 위한 전기 모터(11)는 바람직하게는 수동으로 작동 가능한 버튼으로 형성된 스위치(17)를 통해 활성화된다. 더 나아가 바람직하게는 이미 언급한 스위칭/제어 전자 장치 및 경우에 따라 장치의 전기 또는 전자 부품과 같이 전기 모터(11)에 대한 전기 공급은 도 11 내지 도 15에 도시되지 않은 장치측 어큐뮬레이터 또는 주 전원 연결용 전기 라인을 통해 이루어진다.
리턴 밸브(21)는 밸브 폐쇄 위치에서 압력 스프링(22)에 의해 밸브 시트로 가압된다. 좀 더 구체적으로 밸브 시트는 바람직하게는 스크류-인 부분(23)로 구성되며, 상기 스크류-인 부분은 나사산(24)을 통해 유압 핸드 프레스 장치(1)의 하우징에 나사 결합되어 있다.
밸브 시트 내, 경우에 따라 스크류-인 부분(23)에는 관류 보어(25)가 제공되어 있다. 상기 관류 보어는 리턴 라인(20)에 유동 연결된다.
리턴 밸브(21)는 압축 스프링(22)에 의해 가해지는 바이어스와 함께 밸브 시트 내 관류 보어(25)의 좁은 단면적으로 인해, 일정한 해제 압력이 초과될 때만 개방된다. 이 경우 예를 들어, 600 또는 700bar의 압력이 다루어진다. 이와 같은 트리거링 압력(triggering pressure)은 일반 작동 힘의 도달에 상응한다.
리턴 밸브(21)가 개방되면, 유압 매체의 압력은 단지 관류 보어(25)의 단면적에 상응하는 면적, 예를 들면 밸브 니들(26)에 의해 지정된 부분 피스톤 면적에서 더 이상 생성되지 않고, 유압 챔버(특히, 유압 실린더(6))와 마주하는 전체 면적에서, 즉 밸브 니들(26)을 구비하는, 리턴 밸브(21)의 리턴 밸브 피스톤(28)의 하부면(27)에서 생성된다. 따라서 개방된 리턴 밸브(21)는 리턴 라인(20)에서 매우 낮은 압력, 예를 들어 2 내지 5bar의 압력으로 이미 개방 위치에서 유지된다.
밸브 니들(26)은 이상적으로 뾰족해야 할 필요는 없다. 상기 밸브 니들은 바람직하게는 어떠한 경우에도 원뿔 모양으로 형성되어 있다.
상기와 같은 낮은 압력은 유압 피스톤(7)이 복귀할 때 바람직하게는 상기 유압 피스톤(7)에 작용하여 상기 유압 피스톤(7)을 최종 위치로 이동하도록 하중을 가하는 스프링(29)에 의해 야기된다.
관류 보어(25) 쪽으로의 배출 유동 방향에서, 압력은 한 번 더 상당히 낮아진다. 예를 들어, 특히 유압 피스톤의 복귀 시작 시 압력은 상기 관류 보어(25) 또는 밸브 시트 이전 압력의 단지 3/4 또는 그 이하이고, 실제로는 약 절반에 이른다. 그러나 상기와 같은 압력차는 추후 실제로 동일해지고, 일반적으로는 유압 피스톤(7)의 복귀 시작 직후 비교적 작다.
리턴 밸브(21)의 개방 후에, 관류 보어(25)에 연결되어 리턴 밸브(21)의 하부면(27)까지 이르는 챔버(30)는 유압 챔버 안에 포함되어 있다. 이러한 경우 유압 매체는 배출 개구(31)를 통해 유압 탱크(4)로 흐른다. 챔버(30)는 앞에서 그리고 하기에서 밸브 챔버로도 지칭된다.
하부면(27)을 관통하는 그리고 바람직하게는 역류 방지된 축 방향 보어(32)는 도 11 및 도 12에 따른 리턴 밸브(21)의 폐쇄 상태에서 특히, 증압 피스톤의 리턴을 용이하게 하기 위해 유압 탱크(4)로부터 유압 매체의 후속 흐름을 가능하게 한다.
다른 조치 없이, 즉 밸브 니들(26)을 밸브 시트로부터 들어올리는 유압 또는 트리거링 압력은 일반 작동 힘의 도달에 상응한다.
그러나 장치 값의 특성 변화에 도달하면 본원에 기술된 특정 작동이 종료됨으로써 리턴 밸브(21)는, 리턴 밸브(21)를 들어올리는 데 필요한 유압이 유압 피스톤(4)에 필수적으로 인가되지 않고 그의 개방 위치로 이동된다.
또한, 도 11 내지 도 15에 기재된 실시예를 참조하여, 바람직하게는 유출 방향으로 관류 보어(25)에 연결되는 유압 챔버에 할당되는 방식으로 작동 상태에서 유압 액체로 충전된 추가 라인(34)이 제공되어 있다. 상기 라인(34)은 유압 매체 실린더(35) 내에서 계속되고, 상기 실린더 내에는 이미 언급한 증압 피스톤(33)이 바람직하게 선형으로 이동될 수 있다. 라인(34)은 또한, 도시된 것보다 짧거나 생략될 수도 있다.
전기적으로 제어 가능한 작동 자석(36)에 의해, 유압 매체 실린더(35) 및 도관(34) 내에서 증압 피스톤(33)의 직선 운동이 달성될 수 있다. 작동 자석(36)의 활성화 시 야기되는 증압 피스톤(33)의 운동은 바람직하게는 증압 피스톤(33)에 작용하는 리턴 스프링(37)의 힘에 대항하여 이루어진다.
예시적인 스크류-인 부분(23)에 제공된, 바람직하게는 리턴 밸브(21)의 이동 방향으로 정렬된 보어(38)들을 통해 라인(34)은 유압식으로 챔버(30)의 일부분을 형성한다.
스크류-인 부분(23)은 설치된 상태에서 마주보는 하우징 벽에 직접 인접하지 않으며, 그 결과 증압 피스톤(33)에 의해 이동된 유압 매체가 라인(34)로부터 나와 보어(38)를 통해, 유압 매체의 배출 방향으로 주어진 챔버(30)의 부분으로 흐를 수 있다.
작동을 수행하는 동안에는 유압 매체 내 압력 또는 전기 모터의 모터 전류 높이와 같은 하나 이상의 장치 값이 검출되고 상기 언급한 특성 변화와 관련하여 평가된다.
비교 값에 의해 미리 정해진 특성 변화에 도달함으로써, 제어 시 상응하는 신호가 발생되고, 이러한 신호는 작동 자석(36)의 활성화를 야기한다.
상기 작동 자석(36)의 활성화 결과로, 증압 피스톤(33)은 바람직하게는 제공된 반동 스프링(37)의 힘에 반대 방향으로 갑자기 도 14 및 도 15의 도시에 따른 공급 위치로 이동한다. 이로 인해 증압 피스톤(33)은 매우 좁은, 실제로 둘레에 상응하게 밀봉되는 라인(34)의 유압 매체 실린더(35)와의 함께 이동한다. 증압 피스톤(33) 앞에 위치한 유압 매체는 증압 피스톤(33)의 이동 방향에서 리턴 밸브(21)의 방향으로 그리고 이와 더불어 도시된 실시예에서는 관류 보어(25) "다음" 챔버로 변위된다. 즉, 리턴 밸브(20)가 닫힌 상태를 기준으로 하부면(27)과 스크류-인 부분(23)의 관련 측면 그리고 실린더의 부분에 의해 형성된 챔버로 변위되며, 이 경우 상기 실린더 부분에는 리턴 밸브(21)가 수용된다. 이미 언급한 챔버(30), 밸브 챔버가 다루어진다. 그 결과 감소 관점에서 상기 밸브 챔버에 영향이 미친다. 이는 리턴 밸브(21)의 하부면(27)에 작용하기 위해 챔버(30) 내에서 단시간의 압력 증가가 야기된다. 접촉 결과로서 밸브 시트(25)의 관류 보어(25)의 단면적에 비해 실제로 증가된 하부면(27)의 지름 면적은 리턴 밸브(21)의 상승이 몇 bar, 예를 들면 2 내지 5bar의 압력 구성으로 이미 달성될 수 있다. 이러한 압력은 (먼저) 증압 피스톤(33)의 피스톤 방식의 변위에 의해서만 달성된다.
특히, 유압식 프레싱 장치의 이러한 실시예에 의해서는, 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 특성 변화의 기술한 도달에 매우 유리하게 그리고 신속하게 반응할 수 있다.
이로 인해 밸브 니들(26)이 밸브 시트로부터 들어 올려지고, 그 결과 유압 실린더(6)로부터 다시 유압 탱크(4)로 유압 매체의 역류가 이루어질 수 있으며, 이 경우 리턴 밸브(21)는 유압 피스톤(7)이 도 11에 따른 끝 위치에서 도달할 때까지 들어 올려진 위치에서 유지될 수 있으며, 그 결과 리턴 밸브(21)의 개방 유지 압력이 미달된다.
증압 피스톤(33)에 의한 리턴 밸브(21)에서의 압력 증가는 우선적으로 작용한다. 관류 보어(25)가 개방됨에 따라 리턴 밸브(21)가 들어 올려지고 이와 관련하여 배출 개구(31)와 챔버(30)가 연결됨으로써, 유압 피스톤(7)의 리턴에 의해 야기되는 압력이 리턴 밸브(21)에 작용한다.
작동 자석(36)의 전기적 접촉 또한, 먼저 펄스 방식으로 이루어질 수 있으며, 그 결과 증압 피스톤(33)이 완전히 전진 이동한 후, 상기 증압 피스톤은 거의 갑자기 도 14에 따른 전진 이동된 위치에 있다. 작업 주기의 규칙적인 종료 후, 즉 특히 이동 부품의 리턴의 조기 종류가 바람직하지 않은 경우, 이는 기본적으로 기술한 실시예에 의해 실시 가능하며, 증압 피스톤(33)은 접촉되는 동안 상기 위치에서 유지된다.
말하자면, 유압 피스톤의 완전한 복귀 전에 이루어진 작동 작석(36)의 접촉부의 조기 상승에 의해서는 증압 피스톤(33)이 상응하게 조기에 그의 출발 위치로 되돌아갈 수 있다. 이와 관련된 밸브 챔버(30)의 확대는 상기와 같은 압력 강하를 제공할 수 있으며, 그 결과 원하는 리턴 밸브(21)의 폐쇄가 달성된다. 이로 인해 규칙적으로 조정된 또는 개별적으로 예를 들면, 작동 스위치를 누른 상태로 유지함으로써 변경된 출발 위치가 추가 작동을 위해 야기될 수 있다.
증압 피스톤(33)의 복귀에 의해 바람직하게는 유압 탱크(4)로부터 밸브 챔버로의 유동 경로가 개방되고, 이렇게 함으로써 필요한 유압 매체가 밸브 챔버에 제공될 수 있으며, 이때 상기 밸브 챔버는 증압 피스톤(33)의 언급한 복귀를 가능하게 한다. 리턴 밸브(21)가 다시 폐쇄되자마자 밸브 시트를 통해 유압 매체는 더 이상은 챔버(30) 내로 흐를 수 없다. 이러한 유동 경로는 밸브 피스톤 및/또는 유압 탱크(4)에서 라인(34)으로 이어지는 연결 경로에 배치된 체크 밸브에 의해 주어질 수 있다. 마찬가지로 증압 피스톤(33)의 복귀에 의해 동시에 유압 탱크(4)로의 유압 매체의 (추가적인) 배출 경로가, 제일 먼저 되돌아가는 증압 피스톤(33)에 의해 릴리스되는 라인 섹션에 의해 주어진다. 계속해서 보충적으로 또는 대안적으로 증압 피스톤(33)의 피스톤 샤프트(41)용 수용부(40)에 의해 주어진다. 이를 통해 그리고 바람직하게는 후속해서 확장된 챔버(42)에 의해, 유압 매체는 유압 탱크(4)로 직접 배출될 수 있으며, 이 경우 상기 확장된 챔버 내에는 증압 피스톤(33)의 작동 피스톤(43)이 위치한다.
작동된 상태(도 14 및 도 15 참조)에서는 전면, 본원에서는 원뿔 모양으로 형성된 작동 피스톤(43)의 표면이 할당된 벽에 직접 인접한다. 다른 한편으로 작동 피스톤(43)은 이러한 목적으로 후방에서 확장된 챔버(42)를 완전히 채우지 못한다. 상기 챔버의 측면에서의 플래트닝 등의 결과로, 오히려 도 14 또는 도 15에 따른 작동 시 이동된 상태에서도 확장된 챔버(42)에서의 자유 챔버(44)가 유지된다.
또한, 유압 피스톤(4)이 작업 위치로 전진 이동하는 것은 사용자가 스위치를 조작하는 동안에만 유지될 수 있다. 실시예에서 스위치를 놓으면, (특정 작동 힘에 도달하기 이전에도) 신호가 발생되고, 이러한 신호는 작동 자석(36)을 제어하고, 이에 따라 증압 피스톤(33)을 통해 챔버(30) 내에서 압력 증가가 야기된다. 이에 상응하게 스위치를 놓으면, 리턴 밸브(21)가 개방 위치로 이동되고, 이러한 것은 마찬가지로 최종 위치로 유압 피스톤의 자동 리턴을 야기할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 스위치를 계속 누를 경우 장치 값에서 특성 변화가 달성되면 특정 작동의 언급한 종료가 제공될 수 있다.
증압 피스톤(33)은 리턴 밸브(21)에 횡 방향으로 배치될 수 있다. 증압 피스톤(33)과 리턴 밸브(21)의 종축은 바람직하게는 각각의 연장 영역 밖에서 교차한다. 이것은 원하는 컴팩트한 구조를 지원한다.
또한, 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이, 작동 자석(36) 또는 이와 관련된 구조 섹션이 작동 매체의 유압 탱크(4) 내로 돌출되어 있다.
전술한 실시예들은 본 출원서에 의해 전체적으로 파악된 발명들을 설명하는 데 사용되며, 이러한 발명들은 종래 기술을 적어도 후속하는 특징 조합으로뿐만 아니라 각각 독자적으로도 개선하며, 즉 다음과 같다:
공개된 모든 특징은 (그 자체로, 물론 서로 조합하여서도) 본 발명에 중요하다. 따라서 관련/첨부된 우선권 서류(예비 출원서의 사본)의 특징들을 본 출원서의 청구범위에 수용하기 위해서도 상기 우선권 서류의 공개 내용은 전체 내용적으로 본 공개 출원서에 포함된다. 종속 청구항들의 특징들은, 특히 이러한 청구항들을 기초로 부분 출원을 수행하기 위해 종래 기술의 독창적이고 진보적인 개선예들을 특징으로 한다.
1: 유압 핸드 프레스 장치
2: 핸들
3: 어큐뮬레이터
4: 유압 탱크
5: 펌프
6: 유압 실린더
7: 유압 피스톤
8: 반동 스프링
9: 이동식 프레스 조
10: 고정식 프레스 조
11: 전기 모터
12: 압축 챔버
13: 프레스 가공품
14: 데이터 처리 장치
15: 센서
16: 센서
17: 스위치
18: 절삭 가공품
19: 제어 장치
20: 리턴 라인
21: 리턴 밸브
22: 압력 스프링
23: 스크류-인 부분
24: 나사산
25: 관류 보어
26: 밸브 니들
27: 하부면
28: 리턴 밸브 피스톤
29: 스프링
30: 밸브 챔버
31: 배출 개구
32: 축 방향 보어
33: 증압 피스톤
34: 라인
35: 유압 매체 실린더
36: 작동 자석
37: 반동 스프링
38: 보어
39: 라인 섹션
40: 수용부
41: 피스톤 샤프트
42: 챔버
43: 작동 피스톤
A: 지점
B: 지점
H: 단차
h: 단차
L1: 선
L1': 선
S: 경사
S': 기울기
S1: 기울기
S1': 기울기
S2: 기울기
S2': 기울기
2: 핸들
3: 어큐뮬레이터
4: 유압 탱크
5: 펌프
6: 유압 실린더
7: 유압 피스톤
8: 반동 스프링
9: 이동식 프레스 조
10: 고정식 프레스 조
11: 전기 모터
12: 압축 챔버
13: 프레스 가공품
14: 데이터 처리 장치
15: 센서
16: 센서
17: 스위치
18: 절삭 가공품
19: 제어 장치
20: 리턴 라인
21: 리턴 밸브
22: 압력 스프링
23: 스크류-인 부분
24: 나사산
25: 관류 보어
26: 밸브 니들
27: 하부면
28: 리턴 밸브 피스톤
29: 스프링
30: 밸브 챔버
31: 배출 개구
32: 축 방향 보어
33: 증압 피스톤
34: 라인
35: 유압 매체 실린더
36: 작동 자석
37: 반동 스프링
38: 보어
39: 라인 섹션
40: 수용부
41: 피스톤 샤프트
42: 챔버
43: 작동 피스톤
A: 지점
B: 지점
H: 단차
h: 단차
L1: 선
L1': 선
S: 경사
S': 기울기
S1: 기울기
S1': 기울기
S2: 기울기
S2': 기울기
Claims (15)
- 프레스 장치, 전단 장치(shear device), 또는 스탬핑 장치(stamping device)인, 전동식 작업 장치의 작동 방법으로서,
상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단(shearing), 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑인 특정 작동은, 상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑에 필요한 작동 힘인 특정 작동 힘(working force) 수준으로 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 이상 필요로 하지 않으며, 그리고 상기 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 압력 상승 또는 모터 전류와 같은 장치 값의 특성 변화(characteristic change)가 나타나며, 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로 상기 힘 상승을 가능하게 하고, 상기 일반적인 작동 힘은 상기 작동의 종료가 요구되는(requiring) 모터 전류에 의해 또는 유압 매체 내의 압력에 의해 주어지는 상기 작업 장치의 최대 허용 작동 힘이고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있으며,
상기 특정 작동에서 상기 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행되고, 상기 특성 변화에 도달은 상기 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에, 그러나 상기 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용되며, 그리고 상기 일반적인 작동 힘의 1회 또는 반복적인 도달은 사용자를 위한 주의 표시를 개시하고, 그리고/또는 상기 작업 장치의 작동 정지를 개시하는 것을 특징으로 하는,
작업 장치의 작동 방법. - 프레스 장치, 전단 장치, 또는 스탬핑 장치인, 전동식 작업 장치의 작동 방법으로서,
상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑인 특정 작동은, 상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑에 필요한 작동 힘인 특정 작동 힘 수준으로 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 이상 필요로 하지 않으며, 그리고 상기 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 압력 상승 또는 모터 전류와 같은 장치 값의 특성 변화가 나타나며, 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로 상기 힘 상승을 가능하게 하고, 상기 일반적인 작동 힘은 상기 작동의 종료가 요구되는 모터 전류에 의해 또는 유압 매체 내의 압력에 의해 주어지는 상기 작업 장치의 최대 허용 작동 힘이고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있으며,
상기 특정 작동에서 상기 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행되고, 상기 특성 변화에 도달은 상기 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에, 그러나 상기 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용되며, 추가로 장치 값으로서 상기 작동을 종료하기 위한 특정 높이의 개별 압력단이 사용되는 것을 특징으로 하는,
작업 장치의 작동 방법. - 전단 부품들을 구비한 전동식 절삭 장치 또는 스탬핑 장치인, 전동식 작업 장치의 작동 방법으로서,
상기 절삭 장치에 의한 절삭 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑인 특정 작동은, 상기 상기 절삭 장치에 의한 절삭 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑에 필요한 작동 힘인 특정 작동 힘 수준으로 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 이상 필요로 하지 않으며, 그리고 상기 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 압력 상승 또는 모터 전류와 같은 장치 값의 특성 변화가 나타나며, 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로 상기 힘 상승을 가능하게 하고, 상기 일반적인 작동 힘은 상기 작동의 종료가 요구되는 모터 전류에 의해 또는 유압 매체 내의 압력에 의해 주어지는 상기 작업 장치의 최대 허용 작동 힘이고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있으며, 상기 특정 작동에서 상기 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행되고, 상기 특성 변화에 도달은 상기 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에, 그러나 상기 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용되며,
상기 특정 작동 힘에 도달한 후에는 상기 부품들, 절삭 장치의 경우 절단 부품들이 상기 특성 변화가 검출될 때까지 계속 이동되거나 상기 작동 힘의 시간적으로 빠른 하강으로의 전환 또는 상기 모터 전류의 아날로그 하강이 특성 변화로서 사용되는 것을 특징으로 하는,
작업 장치의 작동 방법. - 프레스 장치, 전단 장치, 또는 스탬핑 장치인, 전동식 작업 장치의 작동 방법으로서,
상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑인 특정 작동은, 상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑에 필요한 작동 힘인 특정 작동 힘 수준으로 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 이상 필요로 하지 않으며, 그리고 상기 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 압력 상승 또는 모터 전류와 같은 장치 값의 특성 변화가 나타나며, 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로 상기 힘 상승을 가능하게 하고, 상기 일반적인 작동 힘은 상기 작동의 종료가 요구되는 모터 전류에 의해 또는 유압 매체 내의 압력에 의해 주어지는 상기 작업 장치의 최대 허용 작동 힘이고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있으며,
전기 모터의 모터 전류를 검출하기 위한 센서 및/또는 상기 유압 매체 내에서의 압력을 검출하기 위한 센서가 제공되어 있고, 상기 모터 전류 검출용 센서 및/또는 유압 검출용 센서가 각각 1/10초 미만의 매우 짧은 시간 간격으로 측정값을 공급하고, 상기 특정 작동에서 상기 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행되고, 상기 특성 변화에 도달은 상기 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에, 그러나 상기 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용되며, 그리고 상기 특정 작동의 종료가 특성 변화가 검출되는 즉시 수행되는 것을 특징으로 하는,
작업 장치의 작동 방법. - 프레스 장치, 전단 장치, 또는 스탬핑 장치인, 전동식으로 작동 가능한 작업 장치로서,
상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑인 특정 작동은, 상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑에 필요한 작동 힘인 특정 작동 힘 수준으로 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 이상 필요로 하지 않으며, 그리고 계속해서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에는 상기 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 압력 상승 또는 모터 전류와 같은 장치 값의 특성 변화가 나타나며, 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로 상기 힘 상승을 가능하게 하고, 상기 일반적인 작동 힘은 상기 작동의 종료가 요구되는 모터 전류에 의해 또는 유압 매체 내의 압력에 의해 주어지는 상기 작업 장치의 최대 허용 작동 힘이고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있으며, 추가로 상기 특정 작동에서, 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에는 상기 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행될 수 있고, 상기 특성 변화에 도달은 상기 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에, 그러나 상기 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용될 수 있으며,
상기 일반적인 작동 힘의 1회 또는 반복적인 도달은 사용자를 위한 주의 표시를 개시하고, 그리고/또는 상기 작업 장치의 작동 정지를 개시하는 것을 특징으로 하는,
작업 장치. - 프레스 장치, 전단 장치, 또는 스탬핑 장치인, 전동식으로 작동 가능한 작업 장치로서,
상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑인 특정 작동은, 상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑에 필요한 작동 힘인 특정 작동 힘 수준으로 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 이상 필요로 하지 않으며, 그리고 계속해서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에는 상기 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 압력 상승 또는 모터 전류와 같은 장치 값의 특성 변화가 나타나며, 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로 상기 힘 상승을 가능하게 하고, 상기 일반적인 작동 힘은 상기 작동의 종료가 요구되는 모터 전류에 의해 또는 유압 매체 내의 압력에 의해 주어지는 상기 작업 장치의 최대 허용 작동 힘이고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있으며, 추가로 상기 특정 작동에서, 상기 특정 작동 힘에 도달하면 상기 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행될 수 있고, 상기 특성 변화에 검출은 상기 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에, 그러나 상기 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용될 수 있으며,
장치 값으로서 상기 작동을 종료하기 위한 특정 높이의 개별 압력단이 사용되는 것을 특징으로 하는,
작업 장치. - 전단 부품들을 구비한 전동식으로 작동 가능한 절삭 장치 또는 전동식으로 작동 가능한 스탬핑 장치인, 전동식으로 작동 가능한 작업 장치로서,
상기 절삭 장치에 의한 절삭 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑인 특정 작동은, 상기 절삭 장치에 의한 절삭 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑에 필요한 작동 힘인 특정 작동 힘 수준으로 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 이상 필요로 하지 않으며, 그리고 상기 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 압력 상승 또는 모터 전류와 같은 장치 값의 특성 변화가 나타나며, 추가로 상기 절삭 장치 또는 스탬핑 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로 상기 힘 상승을 가능하게 하고, 상기 일반적인 작동 힘은 상기 작동의 종료가 요구되는 모터 전류에 의해 또는 유압 매체 내의 압력에 의해 주어지는 상기 작업 장치의 최대 허용 작동 힘이고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있으며, 그리고 상기 특정 작동에서 상기 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행될 수 있고, 상기 특성 변화에 도달은 상기 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에, 그러나 상기 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용될 수 있으며,
상기 특정 작동 힘에 도달한 후에는 상기 부품들, 절삭 장치의 경우 절단 부품들이 상기 특성 변화가 검출될 때까지 계속 이동 가능하거나 작동 힘의 시간적으로 빠른 하강으로의 전환 또는 모터 전류의 아날로그 하강이 특성 변동으로서 사용 가능한 것을 특징으로 하는,
작업 장치. - 프레스 장치, 전단 장치, 또는 스탬핑 장치인, 전동식으로 작동 가능한 작업 장치로서,
상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑인 특정 작동은, 상기 프레스 장치에 의한 가압, 상기 전단 장치에 의한 전단, 또는 상기 스탬핑 장치에 의한 스탬핑에 필요한 작동 힘인 특정 작동 힘 수준으로 제공되는 힘의 상승을 필요로 하고, 이러한 특정 작동 힘 수준에 도달한 후에는 상기 특정 작동이 더 높은 레벨의 힘을 더 이상 필요로 하지 않으며, 그리고 계속해서 상기 작동 힘에 도달한 후에는 상기 힘을 제공하기 위해 사용되는 유압 매체 내에서, 압력 상승 또는 모터 전류와 같은 장치 값의 특성 변화가 나타나며, 추가로 상기 작업 장치가 상기 특정 작동 힘을 초과하는 일반적인 작동 힘 수준으로 상기 힘 상승을 가능하게 하고, 상기 일반적인 작동 힘은 상기 작동의 종료가 요구되는 모터 전류에 의해 또는 유압 매체 내의 압력에 의해 주어지는 상기 작업 장치의 최대 허용 작동 힘이고, 그리고 상기 장치 값을 모니터링하기 위한 장치가 제공되어 있으며, 상기 특정 작동에서, 상기 특정 작동 힘에 도달하면 상기 특성 변화의 검출과 관련한 평가가 수행될 수 있고, 상기 특성 변화에 도달은 상기 특정 작동을 종료하기 위한 신호로서 상기 특정 작동 힘에 도달한 후에, 그러나 상기 일반적인 작동 힘에 도달하기 전에 사용될 수 있으며,
전기 모터(11)의 모터 전류를 검출하기 위한 센서(15) 및/또는 상기 유압 매체 내에서의 압력을 검출하기 위한 센서(16)가 제공되어 있고, 상기 모터 전류 검출용 센서(15) 및/또는 유압 검출용 센서(16)가 각각 1/10초 미만의 매우 짧은 시간 간격으로 측정값을 공급하고, 그리고 상기 특정 작동의 종료가 특성 변화가 검출되는 즉시 수행되는 것을 특징으로 하는,
작업 장치. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치 값이 유압 매체 내에서의 압력인 것을 특징으로 하는,
작업 장치의 작동 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치 값이 전기 모터의 모터 전류의 높이인 것을 특징으로 하는,
작업 장치의 작동 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치 값이 압력 또는 전류 곡선의 기울기인 것을 특징으로 하는,
작업 장치의 작동 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 특정 작동의 종료가 특성 변화가 검출되는 즉시 수행되는 것을 특징으로 하는,
작업 장치의 작동 방법. - 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치 값이 유압 매체 내에서의 압력인 것을 특징으로 하는,
작업 장치. - 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치 값이 전기 모터의 모터 전류의 높이인 것을 특징으로 하는,
작업 장치. - 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치 값이 압력 또는 전류 곡선의 기울기인 것을 특징으로 하는,
작업 장치.
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