KR20030026003A - 차동 유압 밸브를 갖는 파지 압축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차동 유압 밸브를 갖는 파지 압축기에 관한 것으로서, 유압펌프에 의해 발생된 유압을 유압실린더로 공급하여 푸셔를 전진 작동시키고 다시 유압탱크로 되돌아가는 유압유를 구비하는 파지 압축기에 있어서, 유압실린더의 유압유 배출부와 유압탱크 사이에 차동 유압 밸브를 설치하여 유압실린더를 거쳐 유압탱크로 유입되는 유압유의 일부 또는 전부를 유압펌프와 유압실린더 공급부 사이로 공급함으로써 유압실린더로 공급되는 유압유의 공급량을 증가시킴으로써, 하나의 유압펌프로 압력을 적절하게 조절할 수 있어 초기 투자비용 및 유지 보수비용이 절감되고 압력 변환에 따른 힘의 손실이 없이 서서히 이루어지며 저압력에서 고압력으로의 압력 변환 시 무리한 힘이 유압실린더에 갑자기 공급되지 않고 서서히 압력이 증가되기 때문에 유압실린더에 충격이 없어 기계의 수명이 길게 연장되는 특징이 있다.

Description

차동 유압 밸브를 갖는 파지 압축기{wastepaper compressor has differential hydraulic valve}

본 발명은 차동 유압 밸브를 갖는 파지 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 유압펌프로 압력을 적절하게 조절할 수 있어 초기 투자비용 및 유지 보수비용이 절감되고 압력 변환에 따른 힘의 손실이 없이 서서히 이루어지며 저압력에서 고압력으로의 압력 변환 시 무리한 힘이 유압실린더에 갑자기 공급되지 않고 서서히 압력이 증가되기 때문에 유압실린더에 충격이 없어 기계의 수명이 길게 연장되는 차동 유압 밸브를 갖는 파지 압축기에 관한 것이다.

파지 압축기(wastepaper compressor)는 파지를 모아 가압하여 그 부피를 정육면체로 최소화하는 것으로, 유압펌프에 의해 압력이 설정되어 공급되는 유압유가 유압실린더에 공급되어 푸셔(pusher)를 밀어 파지를 압축시킨 정육면체의 파지 덩어리로 배출시키는 것이다.

유압펌프(hydraulic pump)는 외부에서 공급되는 기계적 에너지를 유압 시스템 작동유의 압력 에너지로 변환시키는 장치로, 일반적으로 고압이 요구되므로 용적식(positive displacement type)이 주로 사용된다.

일반적으로, 회전하는 두 개의 기어 이빨 사이의 공극을 이용하여 가압하는 기어형(gear type), 회전하는 축에 설치된 베인을 이용하여 작동유를 밀어 압축시키는 베인형(vane type), 회전하는 축에 수직 또는 평행하게 설치된 여러 개의 실린더 안의 부피를 축의 회전 방향에 따라 작아지게 만들어 압축하는 회전피스톤형(rotary piston type), 회전운동을 왕복 운동으로 바꾸어 바로 실린더 안의 작동유를 피스톤으로 가압하는 왕복피스톤형(reciprocating piston type) 등으로 나눌 수 있다.

또는, 밀어내는 부피가 일정한 정용량형(fixed delivery type)과 그 부피를 운전 중에 변화시킬 수 있는 가변용량형(variable delivery type)으로 나눌 수 있다.

도 1은 파지 압축기의 작동 구조를 개략적으로 도시한 설명도로, 파지투입 호퍼(19)로 파지가 투입되면 유압실린더(14)는 유압이 증가됨에 따라 푸셔(15)를 파지가 투입된 방향으로 서서히 전진시키며 유압실린더(14)의 힘으로 푸셔(15)는 파지를 압축하여 정육면체 형상으로 배출시킨다.

이때, 정형화된 정육면체의 압축된 파지는 결속 위치에서 결속되어 배출구로 밀려 나가게 된다.

이런 파지 압축기(1a)의 성능은 유압실린더(14)의 힘과 작동 속도에 의해 결정된다.

이런 파지 압축기(1a)의 푸셔(15)를 갖는 유압실린더(14)는 오직 유압펌프(20)에서 토출되는 유량에 의해서만 작동되며 작동 속도를 더욱 빠르게 하기 위해서는 유압펌프(20)의 용량을 더욱 키워야 되는 것이다.

도 2는 종래 유압실린더의 작동 방식을 개략적으로 도시한 작동 회로 설명도이고, 도 3은 종래 유압실린더의 사용에 따른 압력 대비 유량의 상관 관계를 개략적으로 도시한 그래프로, 유압실린더(14)는 파지의 압축 행정 시마다 유압실린더(14)의 스트로크(stroke)가 길어짐에 따라 필요로 하는 압축 압력이 점차 커지게 된다.

이에 따라서, 압축 압력의 변화에 맞추어 적당한 유압 및 유량을 사용하기 위해 유압실린더(14)에 연결되는 유압펌프(20)는 고압펌프(20a), 중압펌프(20b), 저압펌프(20c)로 3종류의 유압펌프(20)를 병렬로 연결하여 사용하여 왔다.

즉, 파지의 압축 행정시 수시로 변화되는 유압실린더(14)의 압력을 고압, 중압, 저압으로 사용자 임의로 3단계로 구분하고 유압실린더(14)에 작용하는 압력이 임의로 결정한 적정 압력에 도달하였을 때를 압력스위치(도시않음)로 감지하여 각 유압펌프(20a)(20b)(20c)의 공급 유량을 온오프하며 각각의

유압펌프(20a)(20b)(20c)로 변경하며 유압실린더(14)에 공급되는 압력을 적절하게 조절하였다.

그러나, 이런 종래의 파지 압축기(1a)는 파지의 압축 행정시 유압실린더(14)의 압력 조절에 고압, 중압, 저압의 3개의 유압펌프(20a)(20b)(20c)가 각각 설치되어야 하기 때문에 설비의 초기 투자비용과 그에 따른 유지 및 보수비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 유압실린더(14)의 압력을 저압, 중압, 고압의 3개의유압펌프(20a)(20b)(20c)로 저압에서 중압으로, 중압에서 고압으로 전환시 가동되는 유압펌프(20a)(20b)(20c)의 교환에 따른 압력 변환으로 파지를 압축하는 유압실린더(14) 압력이 급속히 증가하게 된다.

이 때문에 각 유압펌프(20a)(20b)(20c)의 작동 압력 사이에는 유실되는 힘의 공백 상태가 생겨 비효율적이 되고, 급속한 압력 증가에 따라 급속하게 증가된 부하를 유압실린더(14)가 다 감당하여야 하므로 기계에 무리를 줄 수 있어 수명이 단축될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 유압펌프로 압력을 적절하게 조절할 수 있어 초기 투자비용 및 유지 보수비용이 절감되고 압력 변환에 따른 힘의 손실이 없이 서서히 이루어지며 저압력에서 고압력으로의 압력 변환 시 무리한 힘이 유압실린더에 갑자기 공급되지 않고 서서히 압력이 증가되기 때문에 유압실린더에 충격이 없어 기계의 수명이 길게 연장되는 차동 유압 밸브를 갖는 파지 압축기를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유압펌프에 의해 발생된 유압을 유압실린더로 공급하여 푸셔를 전진 작동시키고 다시 유압탱크로 되돌아가는 유압유를 구비하는 파지 압축기에 있어서;

유압실린더의 유압유 배출부와 유압탱크 사이에 차동 유압 밸브를 설치하여 유압실린더를 거쳐 유압탱크로 유입되는 유압유의 일부 또는 전부를 유압펌프와 유압실린더 공급부 사이로 공급함으로써 유압실린더로 공급되는 유압유의 공급량을 증가시키는 특징이 있다.

상기 유압펌프는 가변 유량형 유압펌프로 구비하여 유압실린더에 작용하는 압력 변화에 따라 유량과 토출압력을 자동으로 조절할 수 있는 특징이 있다.

도 1은 파지 압축기의 작동 구조를 개략적으로 도시한 설명도,

도 2는 종래 유압실린더의 작동 방식을 개략적으로 도시한 작동 회로 설명도,

도 3은 종래 유압실린더의 사용에 따른 압력 대비 유량의 상관 관계를 개략적으로 도시한 그래프,

도 4는 본 발명 일 실시 예에 따른 유압실린더 작동 방식을 개략적으로 도시한 작동 회로 설명도,

도 4는 본 발명 일 실시 예에 따른 유압실린더의 압력 대비 유량의 상관 관계를 개략적으로 도시한 그래프.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1, 1a : 파지 압축기10 : 차동 유압 밸브

12 : 가변 유량형 유압펌프14 : 유압실린더

15 : 푸셔(pusher)16 : 유압탱크

18 : 로직밸브 볼콕19 : 파지 투입 호퍼

20 : 유압펌프20a : 고압 유압펌프

20b : 중압 유압펌프20c : 저압 유압펌프

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명 일 실시 예에 따른 유압실린더 작동 방식을 개략적으로 도시한 작동 회로 설명도이고, 도 4는 본 발명 일 실시 예에 따른 유압실린더의 압력 대비 유량의 상관 관계를 개략적으로 도시한 그래프이다.

본 발명의 차동 유압 밸브(10)를 갖는 파지 압축기(1)는 가변 유량형 유압펌프(12)와, 로직밸브 볼콕(18)과, 유압실린더(14)와, 차동 유압 밸브(10)와, 유압탱크(16)로 대별된다.

차등 유압 밸브(10)는 유압실린더(14)와 유압탱크(16) 사이에 설치되어 유압실린더(14)를 거쳐 유압탱크(16)로 돌아가는 유압유를, 가변 유량형 유압펌프(12)의 설정된 압력을 갖고 유압실린더(14)로 공급되는 공급 측의 유압유와 합류되어 유압실린더(14)로 공급되는 공급 유량을 증가시킴으로써 유압실린더(14)의 파지 압축 속도를 더욱 빠르게 유도시키는 것이다.

가변 유량형 유압펌프(12)는 파지의 압축 행정시마다 변화하는 압축 압력에 적당한 유압과 유량을 공급하기 위한 것으로, 유압실린더(14)에 작용하는 압력 변화에 따라 유량과 토출압력을 자동으로 조절하는 유압펌프이다.

이러한 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

본 발명 파지 압축기(1)의 가동시 가변 유량형 유압펌프(12)가 작동하여 유압실리더(14) 내부로 일정 압력을 갖는 유압유가 공급되면 유압실린더(14)는 파지 방향으로 전진하게 된다.

이때, 유압실린더(14)를 통과하여 유압탱크(16)로 향하는 유압유의 일부 또는 전부는 차동 유압 밸브(10)에 의해 다시 유압실린더(14) 내부로 공급되는 유압유와 합류되어 유압실린더(14)로 공급되는 유압유의 공급 용량을 더욱 늘리게 된다.

이렇게 증가된 유압유는 증가된 만큼 유압실린더(14)의 가동 속도를 높여 푸셔(15)의 전진 속도를 보다 높이게 된다.

이렇게, 유압실린더(14)에 작용하는 압력에 변화가 발생하면 가변 유량형 유압펌프(12)는 이에 적당하게 유량과 토출압력을 자동으로 조절하여 유압실린더(14)가 파지를 무리 없는 적절한 힘으로 정육면체로 압축시키게 유도한다.

이렇게 유압실린더(14) 내부에서 수시로 발생되는 압력의 변화에 따른 유압과 펌프(12)의 토출 유량은 무단으로 서서히 적당하게 조절할 수 있기 때문에 별도의 펌프나 콘트롤 장치의 필요없이 파지 압축기(1)의 기계가동 및 생산 효율이 보다 높게 된다.

이와 같은 본 발명은 하나의 유압펌프로 압력을 적절하게 조절할 수 있어 초기 투자비용 및 유지 보수비용이 절감되고 압력 변환에 따른 힘의 손실이 없이 서서히 이루어지며 저압력에서 고압력으로의 압력 변환 시 무리한 힘이 유압실린더에 갑자기 공급되지 않고 서서히 압력이 증가되기 때문에 유압실린더에 충격이 없어 기계의 수명이 길게 연장되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 유압펌프(20)에 의해 발생된 유압을 유압실린더(14)로 공급하여 푸셔(15)를 전진 작동시키고 다시 유압탱크(16)로 되돌아가는 유압유를 구비하는 파지 압축기에 있어서;

   유압실린더(14)의 유압유 배출부와 유압탱크(16) 사이에 차동 유압 밸브(10)를 설치하여 유압실린더(14)를 거쳐 유압탱크(16)로 유입되는 유압유의 일부 또는 전부를 유압펌프(20)와 유압실린더(14) 공급부 사이로 공급함으로써 유압실린더(14)로 공급되는 유압유의 공급량을 증가시킴을 특징으로 하는 차동 유압 밸브를 갖는 파지 압축기.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 유압펌프(20)는 가변 유량형 유압펌프(12)로 구비함을 특징으로 하는 차동 유압 밸브를 갖는 파지 압축기.