KR20110075006A

KR20110075006A - 자동차 산업의 본체 구조물 내에서 사용하기 위한 듀얼 피스톤 기능이 구비되고 압축된 공기에 의해 구동되는 장치

Info

Publication number: KR20110075006A
Application number: KR1020117010274A
Authority: KR
Inventors: 조세프-게르하르트 턴커스
Original assignee: 턴커스 마시넨바우 게엠베하
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2011-07-05
Also published as: EP2329153B1; ES2572365T3; JP4881490B2; CN102099587A; US20110162522A1; EP2329153A1; WO2010127690A1; US8967034B2; KR101289503B1; CN102099587B; JP2012500366A

Abstract

본 발명은 자동차 산업의 본체 구조물 내에서 사용하기 위한 용도이며, 텐셔닝, 클램핑, 센터링, 펀칭, 용접 또는 클린칭을 위해 듀얼 피스톤 기능이 구비되고 압축된 공기에 의해 구동되는 에너지-효율적인 장치에 관한 것이다. 이 장치는 압축된 유체, 특히 압축된 공기에 의해 구동된다. 이에 따라 상당한 작동 비용이 절약될 수 있는 동시에 환경이 보호되고 압축된 유체, 특히 압축된 공기의 소모가 줄어든다. 추가로, 토글 조인트 조립체 및 이에 연결된 장치의 피벗회전 각도, 예를 들어 토글 텐셔닝 장치의 텐셔닝 암의 피벗회전 각도는 양 방향으로 연속적으로 조정될 수 있으며, 동시에 센서, 예를 들어 마이크로스위치, 유도 스위치, 공압 스위치 또는 리미트 스위치를 이용하여 샘플링 장치를 조정할 수 있다.

Description

자동차 산업의 본체 구조물 내에서 사용하기 위한 듀얼 피스톤 기능이 구비되고 압축된 공기에 의해 구동되는 장치{APPARATUS DRIVEN BY COMPRESSED AIR AND EQUIPPED WITH DUAL PISTON FUNCTION FOR USE IN BODY CONSTRUCTION IN THE AUTOMOTIVE INDUSTRY}

본 발명은 자동차 산업의 본체 구조물 내에서 사용하기 위한 용도이며, 텐셔닝 및/또는 및/또는 클램핑 및/또는 센터링 및/또는 펀칭 및/또는 용접 및/또는 클린칭을 위해 듀얼 피스톤 기능이 구비되고 압축된 공기에 의해 구동되는 에너지-효율적인 장치에 관한 것으로, 상기 장치는 압축된 공기가 공급될 수 있는 피스톤-실린더와 같이 구성된 구동 유닛 및 이에 동축을 이루어 인접하게 형성된 헤드 유닛을 포함하고, 상기 헤드 유닛은 소위 텐셔닝 헤드로 불리며, 상기 헤드 유닛 내에서 토글 조인트 조립체가 헤드 유닛 내에 장착된 고정 축 상에서 피벗회전가능하게 이동될 수 있는 방식으로 배열된다.

전술된 유형의 토글 조인트 조립체는 다수의 다양한 구조물로 공개되었다.

본 출원인의 DE 198 24 579 C1호는, 특정적인 특징, 즉 구동 유닛 내에 배열된 2개의 피스톤이 실린더에 대해 밀봉되고 서로 조정가능하지만 공구에 의해 그리고 하측 커버 측면으로부터의 접근에 의해 이의 행정이 서로에 대해 조정될 수 있도록 형성되는, 토글 레버 텐셔닝 장치를 개시한다. 이는, 예를 들어 피스톤 로드가 연계되는 환형 피스톤의 조정을 야기하는 하측 조정 피스톤의 행정을 조정하기 위해 하측 커버 내의 개구부를 통해 양 방향으로 공구에 의해 나사가 돌려질 수 있다. 이에 따라, 텐셔닝 암의 피벗회전 각도가 간접적으로 변화한다.

EP 1 262 285 A2 및 US 6,612,557 B2호는 유사한 구조물을 나타낸다.

DE 298 11 331 U1호는 2 부분으로 이루어진 피스톤 로드를 포함한 토글 레버 텐셔닝 장치를 도시한다. 하나의 피스톤 부분은 커플링 요소에 의해 토글 조인트 조립체에 연결되고, 제 2 피스톤 로드의 나사산 블라인드 보어홀 내부로 다소 깊이 나사체결될 수 있는 나사와 같이 형성된다. 상기 제 2 피스톤 로드 부분은 실린더 내에서 밀봉되듯이 안내되고 종방향으로 이동가능한 피스톤에 일체로 연결되어 피스톤의 축방향 조정력을 피스톤 로드에 의해 토글 조인트로, 이에 따라 텐셔닝 암으로 전달한다. 2개의 피스톤 로드 부분의 나사 계합 길이에 의존하여, 텐셔닝 암의 피벗회전 각도가 변화한다. 또한, 유도 위치 센서가 제공되는데, 하나의 위치 센서는 토글 조인트 조립체의 토글 조인트와 연계된 피스톤 로드 부분과 연계되며, 플래그와 같이 형성된 그 외의 다른 위치 센서는 내측 나사산이 제공된 피스톤 로드 부분과 연계된다. 유사한 도면이 DE 698 10 413 T2호, US 6,065,743호, 및 EP 0908 272 B1호에 개시된다. 또한 6,220,588 B1호는 조정 피스톤의 축방향 조정을 도시하며, 반면 US 6,616,133 B1호는 피스톤 로드의 점차적인 조정(stepwise adjustment)에 관한 것이다.

또한, WO 2005/044517 A2호는 피스톤-실린더 유닛 내에 듀얼 피스톤을 포함하는 출원인의 토글 조인트 장치를 도시하며, 여기서 조정 피스톤은 나사에 의해 환형 피스톤에 대해, 즉 개구부를 관통하여 삽입된 공구에 의해 하측 커버 측면으로부터 연속적으로 조정될 수 있다. 또한, 하측 커버를 통해 외측으로부터 조정가능한 종방향 조정식 피스톤 로드 부분은 US 6,612,557 B2호, EP 1 262 285 A2호 및 DE 101 36 057 C1호에 개시되고 도시된다.

이러한 장치, 특히 무-부하 행정(아이들 행정) 동안에 토글 조인트가 제공된 토글 조인트 클램핑 장치를 구동할 때, 압축된 공기의 상당 부분이 이러한 작업을 수행하기 위하여 모두가 필요치 않지만 통상적인 마찰력을 극복하기 위해 제공되며, 동시에 마주보는 환형 공간의 공기 체적이 통기된다.

이러한 이유로, DE 10 2006 041 707 B4호는, 에너지 소모가 상당히 줄어들 수 있으며(예를 들어, 40%), 무-부하 행성(아이들 행성) 동안 실제 조정 실린더, 이에 따라 피스톤 로드, 토글 조인트 조립체 및 장치 부분, 예를 들어 이에 연결된 텐셔닝 암이 상당히 감소된 힘으로도 작동되는 해결 방법이 이미 제시되었다. 역으로, 즉 작동 위치에서 전체 압축된 공기는 조정 피스톤에 작용하고 완전한 힘을 가한다. 아이들 행정 동안, 피스톤 링 측면 상의 압축된 공기는 압력-작용 영역, 이에 따라 조정 위치를 위한 실린더 공간 내부로 향하며, 이에 따라 상기 압축된 공기는 소실되지 않지만 이의 에너지는 피스톤 로드와 조정 피스톤을 구동하기 위해 이용가능한 상태로 유지된다. 이에 따라, 작동 비용이 감소된다.

이러한 사상은, 즉 장치, 특히 토글 조인트가 제공된 토글 레버 텐셔닝 장치를 구동 시 가능한 많은 에너지를 절약할 수 있는 사상은 본 출원인의 DE 10 2008 007 256 B3호에서 추구된다. 여기서, 예를 들어 토글 레버 텐셔닝 장치 또는 이와 유사한 것이 자동차 산업에서 본체를 제조하는 동안 제조 라인 내에서 상당수가 사용된다는 것을 무시해서는 안 되며, 이에 따라 무-부하 행성 동안 사용되는 압축된 공기의 상당량이 전혀 사용되지 않는다. 힘 행정을 개시한 바로 직후에만, 즉 장치가 작동될 때, 예를 들어 텐셔닝 암이 전체 행정이 끝나기 바로 전의 경우에 장치 부분을 클램핑 고정할 때 장치는 압력 매체의 전체 압력이 가압된다. 피스톤의 전체 압력을 사용할 때 또는 바로 전에 환형 공간 내에 있는 소량의 압축된 공기가 통기된다. 유사한 상황이 또한 WO 2007/128437 A1호에 적용된다.

DE 10 2004 007 346 B3 DE 10 2008 007 256 B3 DE 698 10 413 T3 DE 198 24 579 C1 DE 101 36 057 C1 DE 19 41 785 DE 196 16 441 C1 DE 202 07 776 U1 DE 36 38 526 C1 DE 298 11 331 U1 EP 2 055 430 B1 EP 1 849 559 B1 EP 1 878 539 B1 EP 1 309 426 B1 EP 0 908 272 B1 US 4,793,602 US 6,065,743 US 6,612,557 US 6,220,588 US 6,613,133 US 6,416,045

DE 10 2006 041 707 A1 DE 10 2007 027 849 A1 DE 195 12 429 A1 DE 42 42 601 A1 EP 1 262 285 A2 EP 0 967 050 A2 EP 1 088 623 A2 EP 1 179 394 A EP 1 149 665 A EP 1 066 929 A EP 0 243 599 A WO 2005/044517 A2 WO 2007/128437 A1

본 발명은 전술된 유형, 예를 들어 피스톤 실린더 유닛의 조정 행성이 장치를 분해하지 않고 단순한 공구에 의해 외측으로부터 단순한 방식으로 변화할 수 있을 뿐 만 아니라 상당량의 구동 에너지가 작동 비용, 이에 따라 에너지 비용을 줄임으로써 절약될 수 있도록 자동차 산업의 본체 구조물 내에서 사용하기 위한 용도이며, 텐셔닝, 클램핑, 센터링, 펀칭, 용접 또는 클린칭을 위해 압축된 공기에 의해 구동되는 장치를 창의성 있게 구성하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적은 청구항 제1항 또는 제2항 각각에 의해 완벽하고 독립적으로 해결된다.

도 1에 따르는 해결방법에서, 피스톤-실린더 유닉은 듀얼 피스톤과 연계되며, 한 피스톤은 환형 피스톤과 같이 형성되고, 그 외의 다른 피스톤은 조정 피스톤과 같이 형성된다. 환형 피스톤은 토근 조인트 조립체에 구동가능하게 결합되는 피스톤 로드 부분에 연결되어 장치 부분, 예를 들어 토글 조인트 조립체와 연계된 클램핑 레버 상에서 축방향 조정 운동이 피벗회전 운동으로 전달된다. 환형 피스톤은 제어 장치를 제어하며, 예를 들어, 나사와 같이 형성된 제 2 피스톤 로드 부분은 조정 피스톤을 경유하고 그리고 공구, 예를 들어 앤런 키(allen key)에 의해 실린더의 하측 커버에 있는 개구부를 통하여 한 또는 그 외의 다른 방향으로 회전할 수 있다. 이에 따라, 조정 피스톤 및 환형 피스톤의 유효 조정 행정은 간접적으로 변화하며, 이에 따라 토글 조인트 조립체 및 이에 결합된 장치 부분의 피벗회전 각도가 변화한다. 따라서, 예를 들어, 외측으로부터 텐셔닝 암의 피벗회전 각도를 변화시킬 수 있다.

이는 제어 장치에 의해 본 발명의 방법에 따라 보완되는 실제의 다-부분으로 이루어진 피스톤 로드의 축방향 길이를 조정함으로써 피벗회전 각도의 유용하고 용이한 적용이 가능하다.

행정이 종료되기 바로 전에만 수행되는, 환형 피스톤이 상기 제어 장치를 반전시킬 때까지(reverse), 조정 피스톤의 실린더 공간을 채우기 위해 단지 상대적으로 소량의 유체만이 필요하며, 이는 행정 중 환형 피스톤이 환형 피스톤에 의해 이동된 일정량의 유체를 채널 시스템을 경유하여 조정 피스톤의 압력-유효 공간 내로 향하게 하여 이러한 유체가 소실되지 않기 때문이다. 아이들 행정 동안, 피스톤 로드의 체적에 의해 정해진 양의 압축된 공기만이 아이들 행정을 수행하기 위해 공급되어진다. 이를 위해, 상대적으로 적은 양의 에너지가 필요하며, 이는 상대적으로 작은 마찰력과 또한 장착 위치에 의존되는 중력이 설치된 장치 부분들에 의해 극복되어야 하기 때문이다. 아이들 행정(무-부하 행정) 동안 클램핑 작업 또는 그 외의 다른 작업이 수행될 필요가 없다. 아이들 행정이 종료되기 바로 전에 수행될 수 있는, 제어 장치가 환형 피스톤에 의해 반전될 때에만 환형 공간 내에 있는 소량의 압축된 공기가 통기된다. 동시에, 압축된 공기의 전체 압력은 조정 피스톤의 압력-유효 피스톤 영역에 작용하고, 이에 따라 예를 들어 클램핑, 클린칭, 용접 또는 이와 유사한 작업을 수행하기 위해 필요한 높은 작동력이 생성된다.

전체적으로, 이에 따라 피스톤 행정과 각각의 장치의 크기에 의존하여 작동 비용이 현저히 절약되며, 예를 들어 토글 레버 텐셔닝 장치의 경우 약 66% 절약된다. 수백 개의 이러한 장치의 제조 라인에서, 예를 들어 토글 레버 텐셔닝 장치가 사용되는 것을 고려하여, 에너지 비용, 이에 따라 작동 비용이 상당히 절약된다.

따라서, 본 발명은 토글 조인트 조립체를 포함하는 장치를 제공하며, 상기 장치에 의해 예를 들어 장치를 분해하지 않고 외측으로부터 텐셔닝 암의 피벗회전 각도의 단순한 조정이 수행되며, 이에 따라 추가로 소모량이 줄어들기 때문에 작동 비용도 절약된다.

특허 청구항 제2항에 따라서 동일한 문제점의 제 2 해결방법에서, 외측으로부터 단순한 방식으로 피벗회전 각도를 연속적으로 변화시킬 수 있는 동시에 토글 조인트 조립체의 피벗회전 각도, 이에 따라 예를 들어 텐셔닝 암의 피벗회전 각도를 변화시킴으로써 장치를 경제적으로 구동시킬 수 있어서 샘플링 장치의 구동 위치가 조정될 수 있는, 일련의 마이크로스위치, 리미트 스위치 또는 공압 스위치 또는 유도 스위치의 형태인 샘플링 장치가 제공된다. 이는 동일한 운동, 즉 피스톤 로드 부분을 향하는 회전 운동에 따라 수행되며, 이에 따라 토글 조인트 조립체의 피벗회전 각도를 변화시킨 후 센서 장치상에서 시간-소모성 조정 또는 셋팅 작업이 더 이상 필요치 않다.

추가적인 본 발명의 형상들

추가적인 본 발명의 형상들은 특허 청구항 제3항 내지 제14항에 기술된다.

특허 청구항 제3항은 상당히 선호되는 실시예를 기술하는데, 여기서 각각의 리버싱 채널(reversing channel)과 공급 채널(feeding channel)이 장치의 벽 내에 자체적으로 형성되기 때문에 외측 호수 라인이 제공되지 않는다. 상기 채널들은 예를 들어 하측 커버 내에 또는 헤드 부분과 실제 실린더 사이의 벽 내에 또는 실린더 벽 자체 내에 배열될 수 있다. 이에 따라, 상기 채널들은 외측으로부터의 손상 및 오염에 대해 보호되며, 게다가 장치, 예를 들어 토글 레버 텐셔닝 장치의 전체 치수가 변화되지 않는다.

제어 장치는 헤드 부분의 내측 공간, 예를 들어 토글 레버 텐셔닝 장치의 텐셔닝 헤드로부터 환형 피스톤의 압력-유효 실린더 공간을 분리시키는 벽 내에 배열되는 것이 특히 선호된다. 이에 따라 아이들 행정이 제어 장치, 특히 제어 피스톤을 구동시키고 이를 역전시키기 전 환형 피스톤의 아이들 행정이 상당한 정도로 이용될 수 있으며, 이에 따라 압력 매체의 전체 압력, 특히 공기 압력은 조정 피스톤의 압력-유효 피스톤 영역에 작용하고, 그 뒤 예를 들어 청구항 제4항에서의 토글 레버 텐셔닝 장치의 텐셔닝 레버를 위한 인장력을 생성한다.

특허 청구항 제5항에 따라서, 조정 피스톤은 단부에 스위칭 플래그를 갖는 구동 부분에 연결된다. 이에 따라, 조정 피스톤의 행정이 조정되는 동안 스위칭 플래그도 또한 구동 부분에 의해 동시에 조정되며, 이에 따라 센서 장치는 새로운 행정으로 동시에 조정된다.

특허 청구항 제6항에 따라서, 구동 부분은 구동 유닛의 실린더로부터 헤드 부분의 내측 공간을 분리시키는 벽과 환형 피스톤에 밀봉되듯이 침투되는 로드와 같이 형성될 수 있다. 이에 따라 구조물이 콤팩트해진다. 이러한 부분들은 외측으로부터 보이지 않으며, 이는 이러한 부분들이 내측에 배열되고 보호되기 때문이다.

특허 청구항 제7항에 기술된 바와 같이, 바람직하게 센서 장치는 헤드 부분, 예를 들어 텐셔닝 헤드의 후방측면에 있는 개구부를 통하여 배열되는 카트리지와 같이 형성된다. 장치는 자체적으로 나사산이 제공된 적합한 블라인드 홀을 이용하여 모두 4개의 측면에 장착될 수 있으며, 이에 따라 필요 시 장치는 모두 4개의 측면, 심지어 자동차 산업에서의 본체를 제조하는데 특히 선호되는 장치의 후방측면에 체결될 수 있다.

특허 청구항 제8항에는 특히 선호되는 실시예가 기술되는데, 그 이유는 이러한 구조에 따라 토글 조인트 조립체의 피벗회전 각도의 확고한 변화가 수행될 수 있기 때문이다. 이에 따라, 예를 들어 용접 전극(welding electrode)을 조정할 때, 공급 행정(feed travel)이 섬세하게 변화할 수 있고, 이는 듀얼 피스톤-실린더 유닛의 행정 이후 정확히 측정될 수 있으며, 용접 중 전체 압축력이 함께 점-용접되는 부분에 가해진다.

구조적으로 단순한 방식으로 이용될 수 있는 특히 선호되는 실시예가 특허 청구항 제9항에 기술되며, 즉 특허 청구항 제10항은 제9항에 기술된 해결방법의 전환을 나타낸다.

바람직하게 특허 청구항 제11항에 따라서, 하측을 향하여 대향된 측면에서, 조정 피스톤은, 개방 위치에서. 실린더의 하측 커버에 있는 브레이크 챔버와 밀봉 방식으로 계합되는 브레이크 피스톤과 연계된다.

특허 청구항 제12항에 따라서, 밀폐될 수 있는 개구부가 피스톤-실린더 유닛의 하측에 배열되며, 한 방향 또는 그 외의 다른 방향으로 연계된 피스톤 로드 부분을 회전시키기 위해 브레이크 피스톤의 대응 리세스와 계합되도록 상기 개구부를 통하여 적합한 공구, 예를 들어 앤런 키가 삽입될 수 있다.

특허 청구항 제13항에 따르는 실시예에서, 환형 피스톤과 조정 피스톤 사이의 실린더 공간은 피스톤 로드 내에 제공된 보어홀 및 피스톤 로드 또는 피스톤 로드 부분들을 통과하는 채널을 경유하여 헤드 부분의 내측 공간으로 연결되고, 이에 따라 상기 내측 공간이 유체가 새지 않는 방식으로 밀봉되지 않기 때문에 외측 대기로 실질적으로 통기된다.

조정 피스톤의 압력-유효 측면을 대향한 실린더 공간은 스로틀 보어홀을 경유하여 유체, 예를 들어 압축된 공기를 위한 공급 채널에 연결된다. 상기 공급 채널은 환형 피스톤의 환형 측면으로 형성되는 채널 시스템에 연결되고, 동시에 브레이크 챔버와 유체연통된다. 브레이크 피스톤이 브레이크 챔버 내부로 밀어 넣어지고 조정 피스톤의 압력-유효 측면과 연계된 실린더 공간의 밀봉부 위에서 이동한 후 상기 브레이크 챔버는 밀폐된다.

특허 청구항 제14항은 선호되는 실시예를 기술한다. 피스톤 실린더 유닛의 실린더의 내측 공간뿐만 아니라 조정 피스톤과 환형 피스톤의 외측 경계는 비원형, 예를 들어 평평한 타원형(flat-oval)으로 형성될 수 있다. 평평한 타원형은 비교적 긴 측면이 장방형의 측면이며 좁은 측면들이 원호 또는 곡선에 의해 서로 연결되는 형태로서 이해되어 진다. 이에 따라, 환형 피스톤, 또한 조정 피스톤은 회전이 불가능한 방식으로 실린더 내에 배열된다.

조정 피스톤과 연계된 피스톤 로드는 조정 피스톤에 대해 포지티브 또는 논-포지티브 방식으로 연결된다. 이러한 연결은 피스톤 로드 부분의 축방향 조정을 위해 하측 커버 내의 보어홀을 통해 삽입되는 공구에 의해 고정해제되거나 또는 분리되거나 또는 극복될 수 있다. 피스톤 로드 부분과 조정 피스톤 사이의 이러한 유형의 인터로크(interlock) 또는 결합은 래칫(latch), 하나 이상의 핀, 볼, 또는 적합한 예비-부하를 갖는 링 밀봉부와 같은 밀봉부에 의해 수행될 수 있거나, 또는 외측으로부터 공구에 의해 고정해제될 수 있는 고정 기구에 의해 수행될 수 있다.

본 발명은 도면에 예시적이며 부분적이고 계략적으로 도시된다. 도면에서,
도 1은 토글 레버 텐셔닝 장치와 같이 형성된 본 발명에 따르는 장치가 개방 위치에 있을 때의 종단면도를 도시하며, 여기서 환형 피스톤과 조정 피스톤은 하측 커버의 영역에서 단부 위치에 있으며 실질적으로 최대 깊이로 서로에 대해 나사체결되고,
도 2는 환형 피스톤과 조정 피스톤이 중심 행정 영역에 있고, 피스톤 로드 부분들은 서로에 대해 부분적으로 나사체결되는 부분들의 중간 위치를 도시하며,
도 3은 피스톤 로드 부분들이 서로 이격되어 부분적으로 나사체결되고 제어 피스톤과 같이 형성된 제어 장치가 종방향 이동에 의해 바로 스위칭되는 토글 레버 텐셔닝 장치의 텐셔닝 위치를 도시하는 도면.

도면에서, 본 발명은 자동차 산업의 본체 구조물에서 특히 바람직하게 사용되는 토글 레버 텐셔닝 장치(toggle lever tensioning apparatus)의 사용이 도시된다. 통상적으로, 도면부호(1)는 피스톤-실린더 유닛과 같이 형성된 구동 유닛(2)이 연결되는 텐셔닝 헤드와 같이 형성된 헤드 유닛을 지칭한다. 도면에서, 텐셔닝 헤드(1)와 구동 유닛(2)은 재료에 대해 단일의 부분으로서 도시되지만, 개별적인 구조적 유닛도 또한 형성할 수 있고 예를 들어 나사(도시되지 않음)에 의해 연결될 수 있다. 헤드 유닛(1)과 구동 유닛(2), 특히 이의 실린더(3)는 경금속으로 제조될 수 있으며, 특히 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 구동 유닛은 헤드 유닛(1)으로부터 벽(4)에 의해 분리된 것으로 도시된다. 측벽(4)은 재료에 대해 단일 부분으로서 연결되는 대신에 기능에 대해 단일 부분으로서 나사 또는 이와 유사한 것(도시되지 않음)에 의해 실린더(3) 및/또는 헤드 유닛(1)에 연결될 수 있는 커버와 같이 형성될 수 있다. 헤드 유닛(1)으로부터 이격되는 방향으로 대향된 실린더(3)의 하측은 재료에 대해 단일 부분으로서 도면에 도시되고 밀폐된 상태로 도시된 하측 커버(5)에 의해 형성되며, 필요 시 유체가 새지 않는 방식, 특히 압력-매체가 새지 않는 방식으로 나사 또는 이와 유사한 것에 의해 실린더(3)에 연결되고, 이와 동일한 방식으로 벽(4)이 실린더(3)에 연결된다. 적절한 밀봉부는 도시되지 않는다. 실린더(3)는 적어도 내측, 바람직하게 또한 외측이 원형, 이에 따라 원통형으로 형성될 수 있지만, 실린더는 예를 들어 외측과 내측이 직사각형 횡단면을 갖거나 또는 소위 평평한 타원형(flat-oval) 또는 타원형 형태와 같은 상이한 형태가 제공될 수 있다. 이는 예를 들어, 횡단면 형태를 포함할 수 있고, 실린더의 직사각형 측면은 내측과 외측이 원호 또는 직선으로 형성되는 반면 직사각형의 좁은 측면들은 원호 또는 만곡된 섹션으로 나타내진다. 이와 같은 방식으로, 작은 횡단 치수가 얻어질 수 있어서 이러한 장치들은 예를 들어 점 용접부 또는 클램핑 암들이 서로 근접하게 배치될 수 있도록 제조 라인에서 서로 특히 근접하게 배열될 수 있다.

실린더(3) 내에서 2개의 피스톤이 서로 축방향으로 이격되어 배열되고, 하측 커버(5)를 대향하는 하나의 피스톤은 조정 피스톤(6)과 같이 형성되며, 헤드 유닛(1)을 대향하는 그 외의 다른 피스톤은 환형 피스톤(7)과 같이 형성된다. 조정 피스톤(6)과 환형 피스톤(7)은 유체가 새지 않는 방식, 특히 밀봉 요소(8, 9)에 의해 압축된 공기가 새지 않는 방식으로 실린더(3)의 내측 벽(10)에 대해 밀봉되도록 형성된다. 압력 매체의 압력에 의존하여, 조정 피스톤(6)과 환형 피스톤(7)은 함께 동일한 방향으로 공동 중심선(11)을 향하여 이동하며, 이에 따라 방향(X) 또는 방향(Y)으로 동축 방향으로 이동한다.

도면에 도시된 바와 같이, 조인트(13)에 의해 한편 조정 피스톤(6), 다른 한편 환형 피스톤(7)의 X 또는 Y 방향으로 행정 운동을 토글 조인트 조립체(toggle joint assembly, 12)에 전달하는 피스톤 로드가 두 부분으로 형성된다. 여기서, 조인트(13)는 하우징 내에 고정되게 배열된 축(14)으로 토글 조인트 조립체(12)의 안내 요소에 의해 운동을 전달하는 피벗 조인트와 같이 형성되며, 토글 조인트 조립체(12)의 운동에 의존하여 구동적으로 이동가능한 장치 부분, 즉 텐셔닝 암(15)이 결합되는 조인트가 방향(A 또는 B)으로 피벗회전한다. 여기서, 텐셔닝 암(15) 대신에 용접 조우(welding jaw) 또는 클램핑 맨드릴(clamping mandrel), 또는 클린칭 공구(clinching tool)가 부착될 수 있다. 예를 들어, 텐셔닝 암(5)과 상호작용하는 소위 조우로 불리는 접합부는 단순함을 위해 본 도면에서는 도시되지 않는다. 접합부와 텐셔닝 암(15) 사이에서 예를 들어 시트 금속과 같은 고정 부분 또는 이들이 자동차 제조 시 본체 구조로 특히 사용되는 조립체가 예를 들어 점 용접 또는 크린칭 또는 접착 결합에 의해 서로 영구적으로 연결될 때까지 보유되고 클램핑고정된다.

도시된 실시예에서, 하나의 피스톤 로드 부분(16)은 논포지티브 방식으로(non-positively) 조정 피스톤(6)에 연결되고, 이의 외측 측면에 나사산(thread, 17)을 가져서 나사 스핀들 형태로 형성된다. 실질적으로 상기 피스톤 로드 부분(16)과 조정 피스톤(6) 사이의 논-포지티브 연결은 조정 스프링(6)과 연계된 밀봉 요소(18)와 피스톤 로드 부분(16)의 섹션의 표면 사이의 논-포지티브 또는 마찰 연결에 의해 형성되며, 상기 밀봉 요소는 링 밀봉부(ring seal)와 같이 형성될 수 있다. 그러나, 이 대신에, 또한 연결은 포지티브 방식으로, 예를 들어 포지티브 인터로크(positive interlock)에 의해, 핀에 의해, 나사에 의해, 베이오닛 로크에 의해, 또는 이와 유사한 것에 의해 볼 캐치(ball catch)의 방식으로 수행될 수 있다.

그 외의 다른 피스톤 로드 부분(19)은 피스톤 로드 부분(16)이 X 또는 Y 방향, 이에 따라 축방향으로 보다 더 또는 보다 덜하게 나사체결될 수 있는 내측 나사산(21)을 갖는 블라인드 홀(blind hole, 20)이 종방향으로 제공된다. 이에 따라, 환형 피스톤(7)으로부터 조정 피스톤(6)의 축방향 거리는 예를 들어 일정하게 변화한다.

피스톤 로드 부분(16)은 조정 피스톤(6)을 관통하고, 하측 커버(5)를 대향하는 피스톤 로드 부분의 종방향 섹션에서 예를 들어 다각 렌치와 같은 적합한 공구를 사용하기 위해 축방향 리세스(23)를 갖는 브레이크 피스톤(brake piston, 22)이 제공된다. 하측 커버(5)에 밀폐가능한 개구부(24)가 배열되며, 상기 개구부를 통해 공구가 브레이크 피스톤(22)의 리세스(23) 내부로 삽입될 수 있어서 피스톤 로드 부분(16)은 공동 종방향 축 주위에서 한 방향 또는 그 외의 다른 방향으로 회전할 수 있으며, 이에 따라 환형 피스톤(7)로부터 조정 피스톤(6)의 거리가 변화된다. 그 뒤, 이에 따라 X 또는 Y 방향으로 해당 행정이 변화하고, 또한 토글 조인트 조립체(12) 및 이와 연계된 장치 부분, 예를 들어 텐셔닝 암(15)의 피벗회전 각도가 A 또는 B의 방향으로 대응하여 변화한다.

개구부(24)는 하측 커버(5)에 있는 브레이크 챔버(25) 내에서 개방되고, 이 브레이크 챔버는 브레이크 피스톤(22)이 브레이크 챔버 내부로 들어갈 때 브레이크 챔버(25)를 밀봉하는 밀봉 요소(26)와 연계된다. 밀봉 요소(26)는, 밀봉 요소가 브레이크 챔버(25)의 압력 매체에 의해 압축 시 유체, 특히 압축된 공기를 조정 실린더 공간(27) 내부로 흐르게 하지만 상반된 방향으로는 밀봉하도록 장착될 수 있다. 특히 압축된 공기 내의 유체 압력에 의해 압축되고 환형 피스톤(7)과 연계된 그 외의 다른 환형 실린더 공간이 도면부호(28)로 지정된다. 역으로, 실린더 공간(29)은 가로방향 채널(60), 종방향 채널(30) 및 보어홀(31)을 경유하여 블라인드 보어홀(20)에 이어지고, 이에 따라 헤드 부분(1)의 내측 공간(32)으로 영구적으로 연통된다. 상기 헤드 부분(1)은 먼지와 습기에 대해 외측으로부터 토글 조인트 조립체(12) 및 조인트뿐만 아니라 피스톤 로드 부분(19)을 보호한다. 이를 위해, 헤드 부분(1)은 2개의 하우징 부분, 특히 도시되지 않은 나사에 의해 적절한 방식으로 서로 탈착가능하게 연결되고 샌드위치-형 및 밀봉 방식으로 상하로 배열된 특정의 하우징 절반부로 구성될 수 있다.

피스톤 로드 부분(19)은 벽(4)을 관통하며, 밀봉 요소(33)에 의해 유체가 새지 않도록 밀봉되고, 적합한 마이크로스위치, 유도 스위치 또는 이와 유사한 것이 제공될 수 있는 센서 장치(35)를 구동시키는 스위칭 플래그(switching flag, 34)가 내측 공간(32)에 제공된다. 마이크로스위치 또는 그 외의 다른 센서요소가 X 또는 Y 방향으로 고정될 수 있거나 또는 단속적으로 또는 연속적으로 조정가능하거나 또는 전체 길이에 걸쳐서 구동가능한 요소를 가질 수 있다. 센서 장치(35)는 원격 모니터링 유닛(remote monitoring unit), 예를 들어 개개의 장치(도시되지 않음)의 유체 가압을 위한 시퀀스 컨트롤러(sequence controller) 내에 배열되고 이에 연결된 컴퓨터로 수치들을 전송하는 적절한 전기식 또는 전자식 부품(36)과 연계된다. 센서 장치(35)는 리세스를 통해, 특히 가능한 먼지와 습기가 차단되도록 슬롯을 덮고 장치의 후방측면 상에 있는 종방향 슬롯을 통해 배열된다. 그러나, 센서 장치는 적절한 개구부를 통해 내측 공간(32)으로 삽입될 수 있다. 도시된 실시예에 개시된 2개의 마이크로스위치(37, 38)는 서로 이격되며, 또한 유도 스위치와 같이 구성될 수 있으며, 이에 따라 장치 부분들의 개개의 위치, 예를 들어 텐셔닝 암(15)의 개개의 위치가 개방 위치 또는 밀폐 위치(작동 위치)에 있는지가 탐지될 수 있다.

도면에 도시된 바와 같이, 하나의 실린더 벽 내에는 가로방향 채널(transverse channel, 40)과 유체 연통되고 차례로 스로틀 보어에 의해 적용 가능하다면 브레이크 채널(25)과 유체 연통되며 하측 커버(5) 내에 배열된 채널(41)에 연결되는 종방향 채널(longitudinal channel, 39)이 제공된다. 하측 커버(5)를 향하는 방향으로 볼 때, 채널(41)은 밀봉 요소(26)의 다운스트림으로 브레이크 채널(25) 내로 개방되고, 또한 가로방향 채널(40)에 의해 형성될 수 있는 유체 공급부와 유체 배출부에 연결된다. 따라서, 브레이크 챔버는 유체, 예를 들어 압축된 공기를 공급하고, 선택적으로 배출하기 위해 제공된다. 브레이크 챔버(25) 자체는 밀봉 플러그(42)에 의해 외측에 대하여 유체가 새지 않는 방식으로 밀봉된다. 상기 밀봉 플러그(42)가 제거된다면, 채널, 이에 따라 조정 실린더 공간(27)이 통기되어(vent), 공구에 의해 브레이크 피스톤(22) 내의 리세스(23)로 접근부가 제공된다.

종방향 채널(39)은 가로방향 채널(40)에 의해 조정 실린더 공간(27)으로 개방된다. 가로방향 채널(40)은 적합한 유체 공급 및 배출 시스템(도시되지 않음)에 연결된다. 상기 유체는 수압 유체, 압축된 공기, 또는 작동 실린더를 가동하기 위해 사용되는 유사-액체(quasi-liquid)일 수 있다. 그러나, 자동차 산업의 본체 구조물 내에서 압축된 공기가 사용되는 것이 선호되며, 이는 압축된 공기가 회사, 특히 제조 라인의 어느 곳에서도 사용 가능하기 때문이다.

그 외의 다른 단부로부터 떨어져서 종방향 채널(39)은 벽(4) 내에 배열된 편향 채널(43)과 유체연통되고, 동시에 종방향 채널(39)은 이의 단부에서 채널(45) 내로 유체-전달 방식으로 개방된 채널 섹션(44)과 유체-전달 방식으로 유체연통된다. 벽(4) 내에서 추가 채널(46)이 원통형 보어홀(cylindrical borehole, 47) 내부로 개방되도록 배열된다. 상기 채널(46)에 연결된 챔버 채널(48)은 보어홀(47)과의 유체-전달 방식으로 개방되고 그 외의 다른 단부에서 챔버(45) 내로 개방된다. 원통형 보어홀(47) 내에는 제어 장치가 배열되는데, 이 경우 상기 제어 장치는 종방향으로 이동가능하고 밀봉 방식으로 챔버(45) 내에서 피스톤(50)과 함께 안내되고, 환형 실린더 공간(28) 내부로 특정의 종방향 섹션과 함께 돌출되고, 원통형 보어홀(47) 내에서 종방향으로 이동가능하고 밀봉 식으로 안내되는, 피스톤 슬라이드 밸브(piston slide valve, 49)를 포함한다. 피스톤(50)에 대한 밀봉 요소는 간략함을 위해 도시되지 않는다. 이에 따라, 챔버(45)는 2개의 실린더 공간(51, 52)으로 분할되고, 여기서 챔버 채널은 하나의 실린더 공간 내부로 유체-전달 방식으로 개방되며 채널 섹션(44)은 그 외의 다른 마주보는 실린더 공간 내부로 유체-전달 방식으로 개방된다. 피스톤 슬라이드 밸브(49)는 도시된 실시예에서 피스톤 슬라이드 밸브(49)의 종방향 축에 대해 동축을 이루는 길이의 일부분에 걸쳐서 연장되는 종방향 채널(53)을 가지며, 상기 종방향 채널(53)에 연결되고 종방향 축에 대해 직교하는 유체-전달 편향 채널(54)을 갖는다.

스위칭 플래그(switching flag, 56)용 로드와 같이 형성된 구동 장치는 도면부호(55)가 지정된다. 로드(55)는 예를 들어 나사산(57)을 통해 일체식 및 고정식으로 조정 피스톤(6)에 연결되기만 탈착가능하게 연결되고, 조정 피스톤(6)의 각각의 위치에서 헤드 부분(1)의 내측 공간(32) 내부로 돌출되고 밀봉 요소(58)에 의해 밀봉된 벽(4)을 관통한다. 피스톤 로드 부분(19)의 내측 나사산(21) 내로 다소 깊이 피스톤 로드 부분(16)을 나사체결하여 조정 피스톤(6)을 조정함으로써, 스위칭 플래그(56)의 정확한 조정이 수행되며 동시에 토글 조인트 조립체(12) 및 이와 연계된 장치 부분의 피벗회전 각도가 방향(A 또는 B)으로 조정되며, 또한 센서 장치도 또한 정확하게 조정된다. 그러나, 필요 시 스위칭 플래그(34)는 피스톤 로드 부분(19)에 항시 고정된 상태로 연결될 수 있다. 피스톤 실린더 유닛이 피벗회전 각도를 조정하는 동안 단지 피스톤 로드 부분(16)만이 한 방향 또는 그 외의 다른 방향으로 회전하기 때문에, 특히 내측 벽(10)이 비원형, 예를 들어 직사각형, 타원형, 정사각형 또는 이와 유사한 형태를 갖는다면 조정 피스톤(6)은 이의 각 위치가 실린더(3)에 대해 변화하지 않는다. 이에 따라, 센서 장치(35)에 대한 스위칭 플래그(56)의 상대 위치는 유지되며, 재조정될 필요가 없다.

도면에 도시된 실시예의 작동 모드는 하기를 따른다.

예를 들어, 도 2에 도시된 부분들의 위치에서, 가로방향 채널(40)은 압축된 유체, 예를 들어 압축된 공기를 공급하는 도시되지 않은 압축된 공기 공급원에 연결된다. 이에 따라, 조정 실린더 공간(27)은 압력 매체, 특히 압축된 공기의 압력이 채워진다. 동시에, 압력 매체의 압력은 종방향 채널(39)과 편향 채널(43), 뿐만 아니라 피스톤 슬라이드 밸브(49) 내의 브랜치 채널(54)과 피스톤 슬라이드 밸브(49) 내의 종방향 채널(53)을 통해 환형 실린더 공간(28) 내로 전달되며, 압력 매체, 특히 압축된 공기의 압력으로 상기 환형 실린더 공간을 가압한다. 환형 실린더 공간(28) 내의 유효 피스톤 영역은 조정 실린더 공간(27) 내의 압력-유효 영역보다 작기 때문에, 부분들의 실제 위치에서 생성된 차동력(differential force)은 밀폐된 위치를 향하여 Y-방향으로 작용하고, 이에 따라 텐셔닝 암(15)을 방향(A)으로 피벗회전시킨다.

텐셔닝 암(15) 대신에, 또한 예를 들어 텐셔닝, 프레싱, 결합, 스탬핑, 펀칭 또는 용접 동안에 필요한 그 외의 다른 장치 부분이 구동될 수 있다. 무-부하 행정 동안, 이에 따라 아이들 행정(idle stroke) 동안 마찰력, 필요 시 중량 부하를 극복하기 위한 단지 작은 구동력만이 필요하다. 결론적으로, 무-부하 행정(아이들 행정) 동안에 필요한 구동 에너지는 예를 들어 약 70%를 초과하여 구동 유닛 내의 압력-유효 영역에 따라 감소된다. 이는 압력-유효 피스톤 영역의 선택을 통해 측정될 수 있으며, 예를 들어 피스톤 로드 부분(19)의 횡단면이 이에 따라 변화된다.

환형 피스톤(7)이 조정 피스톤(6)과 환형 피스톤(7)의 추가 이동의 결과로서 피스톤 슬라이드 밸브(49)의 전방 단부에 대해 접할 때, 피스톤 슬라이드 밸브는 도 3에 도시된 위치에 도달될 때까지 환형 피스톤(7)의 행정 방향으로 벽(4) 내에서 종축방향으로 이동한다. 이 위치에서, 편향 채널(43)은 환형 실린더 공간(28)으로부터 밀폐되고, 피스톤 슬라이드 밸브와 이의 브랜치(54)에서 종방향 채널(53)에 의해 유체-전달 방식으로 채널(46)에 연결되어 환형 실린더 공간(28)은 회수 라인에 연결되거나 또는 각각 통기된다. 상기 회수 라인 또는 통기는 압력 매체의 압력 공급, 특히 압축된 공기의 공급을 위해 상반된 행정 방향으로 재차 필요하다.

방향(Y)으로 아이들 행정(무-부하 행정) 동안, 환형 피스톤(7)에 의해 이동된 유체의 양은 피스톤 슬라이드 밸브(49) 내의 종방향 채널(53), 편향 채널(43), 종방향 채널(39)을 경유하여 가로방향 채널(40)을 통과하여, 이에 따라 채널(41)을 경유하여 조정 실린더 공간(27)으로 전달되며, 이에 따라 무-부하 행정 동안 환형 피스톤(7)에 의해 이동된 유체의 양은 구동을 위해 소실되는 것이 아니라 단지 구동을 위해 차이(difference)만이 대체되고, 이러한 차이는 환형 피스톤(7)에 대해 조정 피스톤(6)의 셋팅(setting)에 의존하여 변화될 수 있으며, 이에 따라 피스톤 로드 부분(19)에서 피스톤 로드 부분(16)의 나사산 계합의 길이에 의존하여 변화될 수 있다.

피스톤 로드 부분(16, 19)이 Y-방향으로 이동될 때, 가로방향 채널(40)은 유체 공급, 특히 압축된 공기 공급을 위한 도시되지 않은 제어 장치에 의해 가압되고, 도 3에 따르는 부분의 위치에서의 압력 매체 압력은 종방향 채널(39)과 채널(46)을 경유하여 그리고 종방향 채널(53)을 경유하여 환형 실린더 공간(28) 내부로 전달된다. 챔버 채널(48)을 경유하여 압력 매체 압력이 피스톤(50) 아래로 그리고 챔버(45) 내부로 전달되며, 피스톤 슬라이드 밸브(49)를 도 3에 도시된 위치에 유지시킨다. 이에 따라, 피스톤 로드(16, 19)와 뿐만 아니라 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6)은 Y-방향으로 이동하고, 토글 조인트 조립체(12)를 방향(B)으로 피벗회전시켜서 텐셔닝 암(15) 또는 이에 결합된 이와 유사한 것이 방향(B)으로 이동하고, 이에 따라 개방 위치로 피벗회전한다. 텐셔닝 암의 방향(A 또는 B)으로 피벗회전 각도는 예를 들어 0˚ 내지 135˚, 또는 이를 초과할 수 있다. 그 뒤, 브레이크 피스톤(22)이 브레이크 챔버(25)로 삽입될 때까지 부분들은 이동하고, 이에 따라 밀봉 요소(26)는 조정 피스톤 공간(27)을 밀폐한다. 그 뒤, 이로부터 유체는 스로틀 보어홀(도시되지 않음)을 통해서만 채널(41 또는 40) 내부로 배출될 수 있으며, 회수 라인으로 재순환될 수 있다. 이에 따라, 압력 매체, 예를 들어 조정 실린더 공간(27) 내부로의 압축된 공기의 배출이 지연된 방식으로 수행되기 때문에, 장치의 원활한 작동개시 또는 개방 운동이 수행될 수 있어서 하측 커버(5)에 대한 조정 피스톤(6)의 바람직하지 못한 접합(harsh abutting)이 방지된다.

부분들이 방향(X)으로 운동하는 것이 선호된다면(무-부하 행정, 아이들 행정), 유체 압력, 예를 들어 압축된 공기 압력은 재차 가로방향 채널(40)과 종방향 채널(30)을 경유하여 편향 채널(43)로 전달되며 또한 채널 섹션(44)을 경유하고, 피스톤을 가압하며, 이에 따라 전술된 작동 사이클이 반복될 수 있으며, 이는 피스톤 슬라이드 밸브(49)가 도 3에 도시된 제어 위치로부터 환형 피스톤(7)에 의해 재차 이동될 때까지 방향(X)으로 도 1에 도시된 위치로부터 재차 이동되기 때문이다.

피스톤 슬라이드 밸브(49)가 작동될 때, 전체 압력 매체 압력은 조정 피스톤(6)의 압력-유효 영역에 작용한다는 것은 명확하다. 아이들 행정 동안 항시 환형 공간 내의 피스톤 로드에 의해 형성된 압력 매체 체적만이 압력 매체 공급원, 예를 들어 압축된 공기 생성기에 의해 교체되고, 이에 따라 작동 비용이 절약될 수 있다. 압력 매체, 특히 압축된 공기의 매우 소량의 남겨진 양만이 통기된다. 따라서, 토글 레버 텐셔닝 장치 또는 이와 유사한 것의 아이들 행정 동안 단지 마찰력만이 극복되어지며, 가능하다면 관성력(inert force)이 극복되어 진다. 따라서, 유체의 평균 감소, 특히 적어도 50%의 압축된 공기 소모의 평균 감소가 야기되며, 반면 동일한 기술적 수행 데이터와 치수들은 유지된다. 따라서, 본 발명에 따르는 장치는 동시에 행정을 지속적이고 양방향으로 변화시키는 가능성과 환경을 보존시키는 에너지-효율적 구동을 조합하며, 이에 따라 토글 레버 조인트에 의해 구동된 부분들이 이동될 수 있으며, 장치를 분해하지 않고 외측으로부터 각각 선호되는 위치에서 조정될 수 있는 동시에 피벗회전 각도를 조정하는 동안 샘플링 장치를 재조정할 필요 없이 샘플링 장치를 조정할 수 있다.

도면부호(60)는 가로방향 채널을 나타내고, 도면부호(58, 59)는 로드(55)의 압력-매체가 새지않는 통로를 위한 밀봉 요소를 나타낸다. 도면부호(61)는 커넥터를 나타내며, 상기 커넥터를 통해 센서 장치(35)에 의해 샘플링된 데이터가 원격 데이터 수집 지점으로 전송될 수 있다.

요약서, 특허 청구범위 및 상세한 설명에 기술된 특징들과 도면에 도시된 특징들은 필수적으로 개별적일 수 있으며 뿐만 아니라 본 발명을 실시하기 위한 임의의 조합일 수 있다.

1: 텐셔닝 헤드, 헤드 유닛
2: 구동 유닛
3: 실린더
4: 벽
5: 하측 커버
6: 조정 피스톤
7: 환형 피스톤
8: 밀봉 요소
9: 밀봉 요소
10: 내측 벽
11: 중심선
12: 토글 조인트 조립체
13: 조인트
14: 하우징에 고정된 축
15: 장치 부분, 텐셔닝 암, 센터링 맨드릴, 용접 조우, 클린칭 공구
16: 피스톤 로드 부분
17: 나사산
18: 밀봉 요소
19: 피스톤 로드 부분
20: 블라인드 보어홀
21: 내측 나사산
22: 브레이크 피스톤
23: 리세스
24: 개구부
25: 브레이크 챔버
26: 밀봉 요소
27: 조정 실린더 공간
28: 환형 실린더 공간
29: 실린더 공간
30: 종방향 채널
31: 보어홀
32: 내측 공간
33: 밀봉 요소
34: 스위칭 플래그
35: 센서 장치
36: 부품
37, 38: 마이크로스위치
39: 종방향 채널
40: 가로방향 채널
41: 채널
42: 밀봉 플러그
43: 편향 채널
44: 채널 섹션
45: 챔버
46: 채널
47: 원통형 보어홀
48: 챔버 채널
49: 피스톤 슬라이드 밸브, 제어 장치
50: 피스톤
51, 52: 실린더 공간
53: 종방향 채널
54: 브랜치 채널
55: 로드, 구동 부분
56: 스위칭 플래그
57: 나사산
58, 59: 밀봉 요소
60: 가로방향 채널
61: 커넥터
X: 리프팅 장치
Y: 리프팅 장치
A: 피벗회전 방향
B: 피벗회전 방향

Claims

자동차 산업의 본체 구조물 내에서 사용하기 위한 용도이며, 텐셔닝, 클램핑, 센터링, 펀칭, 용접 또는 클린칭을 위해 듀얼 피스톤 기능이 구비되고 압축된 공기에 의해 구동되는 에너지-효율적인 장치로서,
상기 장치는 압축된 공기가 공급될 수 있는 피스톤-실린더와 같이 구성된 구동 유닛(2) 및 이에 동축을 이루어 인접하게 배열된 헤드 유닛(1)을 포함하고, 상기 헤드 유닛 내에서 토글 조인트 조립체(12)가 헤드 유닛(1) 내에 장착된 고정 축(14) 상에서 피벗회전가능하게 이동될 수 있는 방식으로 배열되고, 토글 조인트 조립체(12)는 구동 유닛(2)의 축방향으로 연장되며 목표 위치에 고정될 수 있는 다수의 부분으로 이루어지고 종방향으로 조정가능한 피스톤 로드(16, 19)에 연결되며, 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6)은 압축 공기의 작용 하에서 종방향으로 이동가능하고 밀봉된 방식으로 구동 유닛(2)의 실린더(3) 내에서 서로 축방향으로 이격되도록 안내되고, 환형 피스톤(7)은 관절연결 방식으로 이동가능하고 피스톤 로드 부분(19)에 의해 조인트(13)를 경유하여 토글 조인트 조립체(12)에 연결되며, 조정 피스톤(6)은 제 2 피스톤 로드 부분(16)과 결합되고, 각각의 행정 위치에서 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6)을 서로에 대해 각각 셋팅 시 서로에 대한 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6)의 셋팅에 의존하여 증가되거나 또는 감소되고 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6) 사이에 배열된 실린더 공간(29)은 압축된 공기로부터 폐쇄되고, 아이들 행정 동안(무-부하 행정 동안) 환형 피스톤(7)은 조정 피스톤(6)의 압력-유효 피스톤 영역의 조정 실린더 공간(27) 내부로 환형 피스톤(7), 제어 장치(49) 및 채널 시스템(39)을 경유하여 이동되는 압축된 공기의 양을 제어하고 안내하며, 환형 피스톤(7)에 의해 이동되는 환형 실린더 공간(28)으로부터의 압축된 공기의 나머지 양은 제어 밸브(49)를 구동시킴으로써 무-부하 행정을 완료한 후 채널에 의해 회수 라인으로만 연통되고, 제어 장치(49)를 구동할 때 또는 바로 직후 전체 공기 압력은 조정 피스톤의 압력-유효 영역을 가압하고 힘 스트로크(force stroke)를 수행하는 에너지-효율적인 장치.
자동차 산업의 본체 구조물 내에서 사용하기 위한 용도이며, 텐셔닝, 클램핑, 센터링, 펀칭, 용접 또는 클린칭을 위해 듀얼 피스톤 기능이 구비되고 압축된 공기에 의해 구동되는 에너지-효율적인 장치로서,
상기 장치는 압축된 공기가 공급될 수 있는 피스톤-실린더와 같이 구성된 구동 유닛(2) 및 이에 동축을 이루어 인접하게 배열된 헤드 유닛(1)을 포함하고, 상기 헤드 유닛 내에서 토글 조인트 조립체(12)가 헤드 유닛(1) 내에 장착된 고정 축(14) 상에서 피벗회전가능하게 이동될 수 있는 방식으로 배열되고, 토글 조인트 조립체(12)는 구동 유닛(2)의 축방향으로 연장되며 목표 위치에 고정될 수 있는 다수의 부분으로 이루어지고 종방향으로 조정가능한 피스톤 로드(16, 19)에 연결되며, 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6)은 압축 공기의 작용 하에서 종방향으로 이동가능하고 밀봉된 방식으로 구동 유닛(2)의 실린더(3) 내에서 서로 축방향으로 이격되도록 안내되고, 환형 피스톤(7)은 관절연결 방식으로 이동가능하고 피스톤 로드 부분(19)에 의해 조인트(13)를 경유하여 토글 조인트 조립체(12)에 연결되며, 조정 피스톤(6)은 제 2 피스톤 로드 부분(16)과 결합되고, 각각의 행정 위치에서 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6)을 서로에 대해 각각 셋팅 시 서로에 대한 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6)의 셋팅에 의존하여 증가되거나 또는 감소되고 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6) 사이에 배열된 실린더 공간(29)은 압축된 공기로부터 폐쇄되고, 무-부하 행정 동안 환형 피스톤(7)은 조정 피스톤의 압력-유효 피스톤 영역의 조정 실린더 공간(27) 내부로 환형 피스톤, 제어 장치(49) 및 채널 시스템(39)을 경유하여 이동되는 압축된 공기의 양을 제어하고 안내하며, 환형 피스톤(7)에 의해 이동되는 환형 실린더 공간(28)으로부터의 압축된 공기의 나머지 양은 제어 밸브(49)를 구동시킴으로써 그리고 무-부하 행정을 완료한 후 채널에 의해 회수 라인으로만 연통되고, 제어 장치(49)를 구동할 때 또는 바로 직후 전체 공기 압력은 조정 피스톤의 압력-유효 영역을 가압하고 힘 스트로크(force stroke)를 수행하며, 개방 및 작동 위치, 예를 들어 토글 레버 텐셔닝 장치의 텐셔닝 암의 텐셔닝 위치를 감지하는 센서 장치(유도 스위치, 리미트 스위치, 마이크로스위치, 공압 스위치)가 제공되고, 토글 조인트 조립체(12)의 피벗회전 각도, 예를 들어 텐셔닝 암(15) 또는 이와 유사한 것의 피벗회전 각도가 조정 피스톤(6)에 의해 조정되며 필요 시 조정 피스톤(6)에 간접적으로 결합된 스위칭 플래그(56)의 작동 위치도 조정될 수 있으며, 제 2 스위칭 플래그(34)는 토글 조인트 조립체(12)와 연계된 피스톤 로드 부분(19)에 연결되는 에너지-효율적인 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 환형 피스톤(7)은 피스톤 슬라이드 밸브(49) 및 이 내에 배열되고 압축된 공기를 이송하는 채널을 제어하고, 압축된 공기 공급부 및 압축된 공기 배출부에 연결하고 뿐만 아니라 압력-유효 영역을 갖는 조정 피스톤(6)의 조정 실린더 공간(27)으로 재방향설정하기 위해 장치의 벽 내에 배열된 채널(39, 40)에 대한 연결부들을 제어하는 에너지-효율적인 장치.
제3항에 있어서, 피스톤 슬라이드 밸브(49)는 헤드 부분(1)의 내측 공간(32), 예를 들어 압력-매체가 새지않는 방식으로 토글 레버 텐셔닝 장치의 텐셔닝 헤드(1)로부터 환형 피스톤(7)의 환형 실린더 공간(28)을 분리하는 벽(4) 내에 배열되고, 또한 내측 공간(32) 내에서 바람직하게 토글 조인트 조립체(12)는 외측의 오염물질에 대해 모든 측면이 보호되도록 배열되는 에너지-효율적인 장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 피스톤(6)은 단부에 스위칭 플래그(56)를 갖는 구동 부분(55)에 연결되는 에너지-효율적인 장치.
제5항에 있어서, 구동 부분은 헤드 부분(1)의 내측 공간(32)을 분리시키는 벽(4)과 환형 피스톤(7)에 밀봉되듯이 침투되는 로드(55)와 같이 형성되는 에너지-효율적인 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 장치는 오염물질에 대해 밀봉되고 가능한 새지 않도록 조인트로 외측으로부터 개구부를 밀폐하며, 헤드 부분(1)의 후방측면 상에서 개구부를 통해 배열되는 카트리지와 같이 형성된 센서 장치(35)와 연계되며, 장치는 체결 수단, 특히 모두 4개의 측면에 나사산을 갖는 블라인드 보어홀을 포함하고, 이에 따라 장치는 후방측면으로부터, 필요하다면 나머지 3개의 그 외의 다른 측면으로부터 교체가능하게 체결되는 에너지-효율적인 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 피스톤 로드 부분(16)은 토글 조인트 조립체(12)의 피벗회전 각도를 조정하기 위한 나사산을 갖는 조정 나사와 같이 형성되는 에너지-효율적인 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 환형 피스톤(7) 및 토글 조인트 조립체(12)에 연결된 피스톤 로드 부분(19)은 내측 나사산(21)이 제공된 블라인드 보어홀을 가지며, 상기 블라인드 보어홀 내에서 조정 피스톤(6)에 연결된 그 외의 다른 피스톤 로드 부분(16)은 구동 유닛(2)의 하측 커버(5)를 통해 외측으로부터 외측 나사산(17)에 의해 조정가능하고 각각의 목표 위치에 고정될 수 있는 에너지-효율적인 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 조정 피스톤(6)이 제공된 피스톤 로드 부분(16)은 나사산을 갖는 블라인드 보어홀이 제공되고, 상기 블라인드 보어홀 내에서 환형 피스톤(7)은 나사산 볼트와 같이 형성된 피스톤 로드 부분과 나사산에 의해 나사체결될 수 있으며 구동 유닛(2)의 하측 커버(5)를 통해 조정가능한 에너지-효율적인 장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 헤드 부분(1)으로부터 이격되는 방향으로 대향한 측면에서 조정 피스톤(6)은 하측(5)의 브레이크 챔버(25)와 밀봉 방식으로 개방 위치에서 계합되는 브레이크 피스톤(22)과 연계되는 에너지-효율적인 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 유닛(2)의 하측 커버(5)에는 밀폐가능한 개구부(24)가 제공되며, 상기 밀폐가능한 개구부를 통해 피스톤 로드 부분(16, 19)이 공구에 의해 종방향으로 조정가능한 에너지-효율적인 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 환형 피스톤(7)과 조정 피스톤(6) 사이에 있는 실린더 공간(29)은 종방향 채널(30)을 통해 통기되고, 상기 종방향 채널은 헤드 부분(1)의 내측 공간(32) 내부로 보어홀(31)에 의해 단부에서 개방되고 피스톤 로드 또는 피스톤 로드 부분(16) 내에 형성되는 에너지-효율적인 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 하측 커버(5)와 조정 피스톤(6) 사이에 있는 실린더 공간(27)은 스로틀 채널을 경유하여 유체 공급부와 유체 배출부, 채널 시스템(40, 39)과 환형 실린더 공간(28)에 연결되며 뿐만 아니라 하측 커버(5) 내의 브레이크 챔버(25)에 연결되는 에너지-효율적인 장치.