KR20130117311A - 배기를 재사용하는 공압 액추에이터의 구동회로 - Google Patents

배기를 재사용하는 공압 액추에이터의 구동회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20130117311A
KR20130117311A KR1020120040509A KR20120040509A KR20130117311A KR 20130117311 A KR20130117311 A KR 20130117311A KR 1020120040509 A KR1020120040509 A KR 1020120040509A KR 20120040509 A KR20120040509 A KR 20120040509A KR 20130117311 A KR20130117311 A KR 20130117311A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
input
solenoid valve
output port
pneumatic actuator
port
Prior art date
Application number
KR1020120040509A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101375218B1 (ko
Inventor
김정헌
Original Assignee
(주)일진에너지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)일진에너지 filed Critical (주)일진에너지
Priority to KR1020120040509A priority Critical patent/KR101375218B1/ko
Publication of KR20130117311A publication Critical patent/KR20130117311A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101375218B1 publication Critical patent/KR101375218B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/024—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member by means of differential connection of the servomotor lines, e.g. regenerative circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/044—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by electrically-controlled means, e.g. solenoids, torque-motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603—Multiple-way valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 공압 액추에이터의 구동회로에 관한 것으로, 이는 압축기체가 유입되는 공급포트를 갖춘 제1솔레노이드밸브; 이 제1솔레노이드밸브와 함께 제1유로 및 제2유로를 형성하면서 제1솔레노이드밸브에 연결되는 제2솔레노이드밸브; 제1유로와 제2유로에 연통될 때 구동되는 공압 액추에이터; 및 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브에 통전시키도록 접속된 전원을 포함하여서, 압축기체를 배기하되 일부를 재사용함으로써 압축시 사용되는 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

배기를 재사용하는 공압 액추에이터의 구동회로 {DRIVE CIRCUIT FOR PNEUMATIC ACTUATOR REUSING EXHAUST GAS}
본 발명의 일 실시예는 배기를 재사용하는 공압 액추에이터의 구동회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예컨대 압축공기와 같은 압축기체를 외부 대기로 배기하여 완전히 소비하지 않고 재사용함으로써 압축시 사용되는 에너지를 절감할 수 있는 공압 액추에이터의 구동회로에 관한 것이다.
일반적으로, 공압 액추에이터는 압축기체의 압력 에너지를 기계적인 에너지로 변환하여 직선운동, 회전운동 등의 기계적인 일을 하는 기기이다. 이러한 공압 액추에이터를 구동시키기 위해서는 구동회로가 필요한데, 구동회로에는 예컨대 대기 중의 공기를 흡입 및 압축하여 압축기체를 생성하는 압축기, 이 압축기의 토출구에 연결되어 압축기체를 저장하도록 된 탱크, 압축기체의 흐르는 방향을 제어하는 방향제어밸브, 압축기체의 유량을 조절하여 공압 액추에이터의 속도를 제어하는 속도제어밸브, 및 탱크 또는 밸브의 각 포트를 연통시키는 유로 등이 포함된다. 또, 구동회로에는, 압축기체 속의 먼지, 오일미스트, 수분 등을 제거하여 깨끗한 압축기체를 만들기 위한 필터, 유분제어기, 공기드라이어 등이 추가로 포함될 수 있다.
공압 액추에이터는 그 구조상 왕복운동을 하기 때문에 내부의 압축기체를 배기함으로써 그 다음 동작을 수행할 수 있게 되어 있다. 이때, 배기되는 압축기체는 별도의 저장수단이 구비되지 않은 이상 재사용하지 못하고 그대로 방출되게 된다. 따라서, 전술한 구동회로는, 공압 액추에이터로부터 배기된 압축기체가 외부 대기로 방출되고 있으므로, 압축기체의 소비량이 많아지게 되어 에너지가 대량으로 소비됨과 더불어 소요되는 동력이 커져야 하는 문제가 있었다.
이에 본 발명의 일 실시예는, 예컨대 압축공기 등과 같은 압축기체를 외부로 배기하여 완전히 소비하지 않고 재사용함으로써 압축시 사용되는 에너지를 절감할 수 있는 공압 액추에이터의 구동회로를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공압 액추에이터의 구동회로는, 압축기체가 유입되는 공급포트를 갖춘 제1솔레노이드밸브; 상기 제1솔레노이드밸브와 함께 제1유로 및 제2유로를 형성하면서 상기 제1솔레노이드밸브에 연결되는 제2솔레노이드밸브; 상기 제1유로와 상기 제2유로에 연통될 때 구동되는 공압 액추에이터; 및 제1솔레노이드밸브와 상기 제2솔레노이드밸브에 통전시키도록 접속된 전원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 압축기체를 배기하되 일부를 재사용함으로써 압축시 사용되는 에너지를 절감할 수 있고, 별도의 저장수단이 구비될 필요가 없기 때문에 구성이 단순화되어 회로의 구성에 소요되는 비용 및 공정을 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 액추에이터의 구동회로를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 액추에이터의 구동회로의 작동순서를 순차적으로 나타낸 구성도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 액추에이터의 구동회로에 구비된 제2솔레노이드밸브를 보다 구체적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제2솔레노이드밸브가 작동한 상태의 한 예를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 액추에이터의 구동회로를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공압 액추에이터의 구동회로는, 압축기체가 유입되는 공급포트(P)를 갖춘 제1솔레노이드밸브(10); 이 제1솔레노이드밸브(10)와 함께 제1유로(A1) 및 제2유로(B2)를 형성하면서 제1솔레노이드밸브(10)에 연결되는 제2솔레노이드밸브(20); 제1유로(A1)와 제2유로(B2)에 연통될 때 신장 또는 수축하는 공압 액추에이터(30); 및 제1솔레노이드밸브(10)와 제2솔레노이드밸브(20)에 통전시키도록 접속되는 전원(40)을 포함하고 있다.
압축기체는, 예컨대 대기 중의 공기를 흡입 및 압축하는 압축기(미도시)를 통해 생성된다. 이러한 압축기의 상류 또는 하류 중 어느 한쪽에는 공기로부터 수분을 제거하는 제습기 또는 공기드라이어, 공기 중의 먼지와 같은 이물질을 제거하는 필터, 오일미스트를 제거하기 위한 유분제어기 등을 더 구비할 수 있다. 압축기는 정속 또는 가변속의 전동기에 의해 구동되어 공기압을 대략 일정하게 유지하는 것이 좋으며, 압축기체를 저장하도록 된 탱크 등과 연결될 수도 있다.
제1솔레노이드밸브(10)는 압축기와 연통되어 압축기체가 유입되게 하는 공급포트(P), 제1유로(A1) 및 제2유로(B2)가 각각 접속되는 한 쌍의 입출력포트(A, B), 배기를 위한 한 쌍의 배출포트(R1, R2), 및 한 쌍의 솔레노이드(11a, 11b)를 구비하는 상시개방형의 2위치 5포트 밸브로 구성되어 있다. 이러한 구성의 제1솔레노이드밸브(10)는 시중에서 다양한 제품으로 구입가능하기 때문에, 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 작동에 대해서만 간략히 기술하자면, 이 제1솔레노이드밸브(10)는 솔레노이드(11a, 11b)가 함께 오프(off)로 되어 있을 때에는 작동 후 그 위치에 유지되어 복귀되지 않으며, 전원(40)으로부터 공급되는 전기에 의해 솔레노이드(11a 또는 11b)를 온(on)으로 함으로써, 입출력포트(A, B)를 각각 공급포트(P) 및 배출포트(R1, R2) 중 하나와 연통되게 함과 동시에 나머지 배출포트(R2 또는 R1)는 폐쇄되게 되어 있다.
본 발명의 주요 요지를 구성하는 제2솔레노이드밸브(20)는, 제1유로(A1)에 접속되는 제1입출력포트(1), 제2유로(B2)에 접속되는 제2입출력포트(2), 후술하는 공압 액추에이터(30)의 제1포트(31)와 연통되는 제3입출력포트(3), 공압 액추에이터(30)의 제2포트(32)와 연통되는 제4입출력포트(4), 및 한 쌍의 솔레노이드(21a, 21b)를 구비하는 3위치 4포트의 더블(double)형 밸브로 구성되어 있다. 이 제2솔레노이드밸브(20)는, 솔레노이드(21a, 21b)가 함께 오프(off)로 되어 있을 때는 중립위치에 있으며, 제1입출력포트(1)와 제3입출력포트(3)가 연통됨과 동시에 제2입출력포트(2)와 제4입출력포트(4)가 연통되게 된다. 또, 제2솔레노이드밸브(20)는, 솔레노이드(21a 또는 21b)를 온(on)으로 함으로써, 제3입출력포트(3) 및 제4입출력포트(4)가 연통됨과 더불어, 제1입출력포트(1)와 제2입출력포트(2)는 폐쇄되게 된다.
이때, 공압 액추에이터(30)의 왕복운동에 의하여 실린더 튜브(33)로부터 서로 번갈아 배출되는 압축기체가 외부로 방출되지 않고서 공압 액추에이터(30)의 제1포트(31)와 제2솔레노이드밸브(20)의 제3입출력포트(3) 사이의 유로와, 제2솔레노이드밸브(20)의 제3입출력포트(3) 및 제4입출력포트(4) 사이의 유로, 및 제2솔레노이드밸브(20)의 제4입출력포트(4)와 공압 액추에이터(30)의 제2포트(32) 사이의 유로 내에 유지되게 된다. 이러한 압축기체는 차후에 압축기로부터 유입되는 고압의 압축기체와 혼합되어 순환적으로 재사용된다. 따라서, 압축기체를 매번 역으로 작동할 때마다 외부로 방출하여 소비하는 종래기술에 비하여, 전동기의 소비동력을 대략 절반으로 하여 공압 액추에이터(30)를 구동할 수 있게 되고, 이로써 에너지를 절감할 수 있게 되는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 액추에이터의 구동회로에 구비된 제2솔레노이드밸브를 보다 구체적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 제2솔레노이드밸브가 작동한 상태의 한 예를 나타낸 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 제2솔레노이드밸브(20)는, 중앙에 길이방향으로 형성된 제1중공부(221), 이 제1중공부(221)의 양단에 연통되게 형성된 한 쌍의 제2중공부(222a, 222b), 이 제2중공부(222a, 222b)에서 제1중공부(221)의 반대측에 형성되어 각 관통공(224a, 224b)을 매개로 제2중공부(222a, 222b)에 연통되게 형성된 한 쌍의 제3중공부(223a, 223b), 일측에 제1중공부(221)와 연통하는 제3입출력포트(3) 및 제4입출력포트(4), 타측에 각각 제1중공부(221)와 연통하면서 가압유로(225a, 225b)를 통해 해당 제3중공부(223a, 223b)와 연통하는 제1입출력포트(1) 및 제2입출력포트(2)가 구비된 대략 관형상의 본체(22); 제1중공부(221) 안에서 축방향으로 미끄럼이동가능하게 설치되고, 이동 위치에 따라 압축기체의 흐름을 제어하는 스풀(23); 본체(22)의 양측 단부에 설치되어 전원(40)으로부터 인가된 전기에 의하여 작동하는 한 쌍의 솔레노이드(21a, 21b); 이들 솔레노이드(21a, 21b)의 플런저(211a, 211b)에 각각 설치되면서 제3중공부(223a, 223b)에 관통 삽입되어 각 플런저(211a, 211b)의 이동에 따라 관통공(224a, 224b)을 개폐하도록 된 한 쌍의 작동밸브(24a, 24b); 제2중공부(222a, 222b) 안에서 축방향으로 미끄럼이동가능하게 설치되고, 이동에 따라 스풀(23)의 위치를 제어하는 한 쌍의 슬라이더(slider; 25a, 25b); 및 제2중공부(222a, 222b) 안에서 스풀(23)과 각 슬라이더(25a, 25b) 사이에 개재되는 스프링(26)을 포함하고 있다.
또한, 스풀(23)은 축방향에 일정한 간격으로 배치된 다수의 확경부(231), 인접한 확경부(231)들 사이에 있는 축경부(232), 및 각 확경부(231)의 선단과 제1중공부(221)의 내주면 사이에 개재되는 예컨대 O링 등의 밀봉부(233)를 구비하고 있다. 또, 슬라이더(25a, 25b)는 대략 T자 형상으로 형성되며, 그 축방향으로는 미소한 직경의 배기공(251)이 마련되어 있다.
이러한 구성의 제2솔레노이드밸브(20)의 작동 원리는, 한 쌍의 솔레노이드(21a, 21b) 중 어느 하나에 인가되는 전기에 의해 플런저(211a 또는 211b)가 솔레노이드(21a 또는 21b)의 내부로 끌어 당겨지게 된다. 예를 들어 도 4에서처럼 도면의 우측에 있는 솔레노이드(21b)가 작동되면 플런저(211b)와 함께 작동밸브(24b)가 이동하여 관통공(224b)을 개방하게 된다. 이어서, 제2입출력포트(2)에 연통되어 있는 가압유로(225b)를 통해 해당 제3중공부(223b)로 압력기체가 전달되고, 이 압력기체가 관통공(224b)을 관통하여 제2중공부(222b) 내에서 슬라이더(25b)를 스풀(23) 쪽으로 밀어붙인다. 슬라이더(25b)가 스풀(23)을 더욱 밀어붙이게 되고, 결국 스풀(23)이 반대쪽 슬라이더(25a)에 접촉하게 되면서 스풀(23)이 좌측으로 편향되게 위치된다.
여기서, 스풀(23)이 반대쪽 슬라이더(25a)로 밀어 붙여질 때, 반대쪽 슬라이더(25a)가 위치된 제2중공부(222a) 내의 기체는 반대쪽 슬라이더(25a)의 배기공(251)과 관통공(224a)을 거친 후 작동밸브(24a)를 밀어내어 빠져나가게 된다. 이를 위해 플런저(211a)와 작동밸브(24a)의 사이에 스프링(241)이 개재될 수 있다.
스풀(23)의 편향으로 인해 확경부(231)가 도 4에서와 같이 좌측으로 이동하게 되면, 확경부(231)들 사이의 축경부(232)를 따라 제3입출력포트(3) 및 제4입출력포트(4)가 연통되는 유로가 형성되고, 제1입출력포트(1)와 제2입출력포트(2)는 폐쇄되게 된다. 스풀(23)이 역방향으로 이동하여도 마찬가지의 유로가 형성되게 된다.
한편, 솔레노이드(21a, 21b)가 오프(off)로 될 때, 각 제2중공부(222a, 222b) 내에 설치된 스프링(26)들이 탄발되어 스풀(23)과 해당 슬라이더(25b)를 원위치로 복귀시킨다. 물론, 솔레노이드(21b) 내에 있는 플런저(211b)도 스프링(212)의 탄발력에 의해 본래의 위치로 밀려나와 복귀되면서 작동밸브(24b)가 이동하여 관통공(224b)을 폐쇄하게 된다.
다시 제2솔레노이드밸브(20)가 도 3에 도시된 바와 같이 중립위치에 있게 되면, 즉 스풀(23)에 있는 중앙의 확경부(231)가 제3입출력포트(3)와 제4입출력포트(4)의 가운데로 이동하게 되면, 스풀(23)의 축경부(232) 주위를 따라 제1입출력포트(1)와 제3입출력포트(3)가 연통되는 유로가 형성됨과 동시에, 제2입출력포트(2)와 제4입출력포트(4)가 연통되는 유로가 형성되게 된다.
도 1을 참조하면, 전원(40)은 제1솔레노이드밸브(10) 및 제2솔레노이드밸브(20)와 병렬로 연결되어 있으며, 특히 제1솔레노이드밸브(10) 및 제2솔레노이드밸브(20)의 해당 솔레노이드(11a, 21a 또는 11b, 21b)에 전기를 동시에 인가하도록 연결되어 있다.
공압 액추에이터(30)는 압축기체를 양쪽에 번갈아 공급하여 피스톤(34)을 전진운동 또는 후진운동과 같이 왕복운동시키도록 된 복동식 실린더가 바람직하다. 공압 액추에이터(30)는 실린더 튜브(33)에 제1유로(A1)와 연통될 수 있는 제1포트(31) 및 제2유로(B2)와 연통될 수 있는 제2포트(32)를 구비한다. 이들 포트(31, 32) 중 하나에서 흡기가 이루어지면, 다른 하나에서는 반대로 배기가 일어나게 된다.
이제, 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 액추에이터의 구동회로의 작동을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공압 액추에이터의 구동회로의 작동순서를 순차적으로 나타낸 구성도들이다.
먼저, 도 1의 상태에서는, 제1솔레노이드밸브(10)와 제2솔레노이드밸브(20)가 함께 오프(off)이고, 제1솔레노이드밸브(10)의 공급포트(P)가 예컨대 일측 입출력포트(A)와 연통됨과 동시에 타측 입출력포트(B)가 배출포트(R2)와 연통되어 있다. 나머지 배출포트(R1)는 폐쇄된다. 또, 제1솔레노이드밸브(10)의 일측 입출력포트(A)는 제2솔레노이드밸브(20)의 제1입출력포트(1)에 연통되어 제1유로(A1)를 형성하는 한편, 타측 입출력포트(B)는 제2입출력포트(2)에 연통되어 제2유로(B2)를 형성한다. 또한, 제2솔레노이드밸브(20)는 중립위치에 있으며, 제1입출력포트(1)와 제3입출력포트(3)가 연통됨과 동시에 제2입출력포트(2)와 제4입출력포트(4)가 연통되게 된다. 그리고 제2솔레노이드밸브(20)의 제3입출력포트(3)는 공압 액추에이터(30)의 제1포트(31)와 연통되고 제4입출력포트(4)는 제2포트(32)와 연통된다. 도 1의 경우에는, 제1유로(A1)가 흡기경로를 구성하며, 제2유로(B2)가 배기경로를 구성하게 된다.
이와 같은 상태에서 전동기에 의해 압축기(미도시)를 구동하면, 이 압축기가 대기로부터 공기를 흡입하고 압축하여 압축기체를 생성한다. 이 압축기체는 제1솔레노이드밸브(10)의 공급포트(P)와 일측 입출력포트(A), 제1유로(A1), 제2솔레노이드밸브(20)의 제1입출력포트(1)와 제3입출력포트(3), 및 공압 액추에이터(30)의 제1포트(31)를 통해 실린더 튜브(33) 내 일측으로 공급된다.
제1솔레노이드밸브(10)의 배출포트(R2)와 타측 입출력포트(B), 제2유로(B2), 제2솔레노이드밸브(20)의 제2입출력포트(2)와 제4입출력포트(4), 및 공압 액추에이터(30)의 제2포트(32)는 함께 대기압으로 되어 있다.
이에 따라, 공압 액추에이터(30)는 필요한 위치, 예컨대 수축된 위치에 정지하고 있다.
도 2의 (a)에서처럼, 도시되지 않은 제어실에 설치한 스위치 등에 의해 명령신호를 부여함으로써 전원(40)으로부터 전기를 인가하여 제1솔레노이드밸브(10) 및 제2솔레노이드밸브(20)의 해당 솔레노이드(11b, 21b)를 동시에 온(on)으로 되게 하면서 여자(勵磁)시킨다.
이렇게 하면, 도 2의 (b)에서와 같이, 제1솔레노이드밸브(10) 및 제2솔레노이드밸브(20)가 구동된다.
제1솔레노이드밸브(10)에서는 입출력포트(B)가 공급포트(P)에 연통함과 동시에 입출력포트(A)가 배출포트(R1)에 연통하도록 전환된다. 제2유로(B2)에 압축기체가 공급되는 반면에, 제1유로(A1)에 있던 압축기체는 입출력포트(A)와 배출포트(R1)를 통해 대기 중으로 배출된다. 나머지 배출포트(R2)는 폐쇄된다.
또, 제2유로(B2)에 압축기체가 공급되기 때문에, 제2솔레노이드밸브(20)에서는 제2입출력포트(2)로 압축기체가 전달되게 된다. 도 4를 참조로 하여 기술한 바와 같이, 제2입출력포트(2)에 연통되어 있는 가압유로(225b)를 통해 해당 제3중공부(223b)로 압력기체가 보내어지고, 이 압력기체가 관통공(224b)을 관통하여 제2중공부(222b) 내에서 슬라이더(25b)를 스풀(23) 쪽으로 밀어붙이게 된다. 결국, 슬라이더(25b)가 스풀(23)을 반대쪽 슬라이더(25a)에 접촉하도록 밀어붙여서 스풀(23)이 일측(도 4에서 좌측)으로 편향되게 위치된다. 스풀(23)에 있는 확경부(231)가 이동하게 되면서, 확경부(231)들 사이의 축경부(232)를 따라 제3입출력포트(3) 및 제4입출력포트(4)가 연통되는 유로가 형성되고, 제1입출력포트(1)와 제2입출력포트(2)는 폐쇄되게 된다.
이때, 공압 액추에이터(30)의 제1포트(31)와 연통되어 있는 제2솔레노이드밸브(20)의 제3입출력포트(3)로부터 압축기체가 제4입출력포트(4) 및 이와 연통되어 있는 제2포트(32)로 유입되게 된다.
이에 따라, 공압 액추에이터(30)의 실린더 튜브(33) 내에서 피스톤(34)을 기준으로 양쪽의 기체압은 동등하게 되므로, 피스톤(34)이 중간 정도의 위치에 정지하게 된다.
본 발명의 의하면, 공압 액추에이터(30) 내 피스톤(34)의 이동에 의하여 실린더 튜브(33)로부터 배출되는 압축기체가 외부로 방출되지 않고 제2솔레노이드밸브(20)를 통하여 다소 저압인 상태로 되어 공압 액추에이터(30)로 회수된다. 이러한 압축기체는 차후에 제1유로(A1) 또는 제2유로(B2)와 연통되면서 다시 압축기로부터 유입되는 고압의 압축기체와 혼합되어 순환적으로 재사용된다. 따라서, 전동기의 소비동력을 대략 절반으로 할 수 있게 되고, 이로써 에너지를 절감할 수 있는 장점이 있게 된다.
제어실에 미리 프로그래밍된 일정 시간이 지난 후 도 2의 (c)에서처럼 전원(40)으로부터 인가되던 전기가 차단되면, 제1솔레노이드밸브(10)는 작동된 그 위치에 유지되어 복귀되지 않는다.
하지만, 제2솔레노이드밸브(20)는 도 4를 참조로 하여 기술한 바와 같이 각 제2중공부(222a, 222b) 내에 설치된 스프링(26)들이 탄발되어 스풀(23)과 해당 슬라이더(25b)를 원위치로 복귀시킨다. 이와 같이 제2솔레노이드밸브(20)가 중립위치에 있게 되면, 즉 스풀(23)에 있는 중앙의 확경부(231)가 가운데로 이동하게 되면, 스풀(23)의 축경부(232) 주위를 따라 제1입출력포트(1)와 제3입출력포트(3)가 연통되는 유로가 형성됨과 동시에, 제2입출력포트(2)와 제4입출력포트(4)가 연통되는 유로가 형성되게 된다.
결국, 도 2의 (c)에서는, 제1솔레노이드밸브(10)와 제2솔레노이드밸브(20)가 함께 오프(off)이고, 제1솔레노이드밸브(10)의 공급포트(P)가 예컨대 타측 입출력포트(B)와 연통됨과 동시에 일측 입출력포트(A)가 배출포트(R1)와 연통된다. 나머지 배출포트(R2)는 여전히 폐쇄된다. 또, 제1솔레노이드밸브(10)의 일측 입출력포트(A)는 제2솔레노이드밸브(20)의 제1입출력포트(1)에 연통되어 제1유로(A1)를 형성하는데, 이 제1유로(A1)가 배기경로로 된다. 한편, 타측 입출력포트(B)는 제2입출력포트(2)에 연통되어 제2유로(B2)를 형성하는데, 이 제2유로(B2)가 흡기경로로 된다. 또한, 제2솔레노이드밸브(20)는 중립위치에 있으며, 제1입출력포트(1)와 제3입출력포트(3)가 연통됨과 동시에 제2입출력포트(2)와 제4입출력포트(4)가 연통되게 된다. 그리고 제2솔레노이드밸브(20)의 제3입출력포트(3)는 공압 액추에이터(30)의 제1포트(31)와 연통되고 제4입출력포트(4)는 제2포트(32)와 연통된다.
압축기체는 제1솔레노이드밸브(10)의 공급포트(P)와 타측 입출력포트(B), 제2유로(B2), 제2솔레노이드밸브(20)의 제2입출력포트(2)와 제4입출력포트(4), 및 공압 액추에이터(30)의 제2포트(32)를 통해 실린더 튜브(33) 내 타측으로 공급된다.
제1솔레노이드밸브(10)의 배출포트(R1)와 일측 입출력포트(A), 제1유로(A1), 제2솔레노이드밸브(20)의 제1입출력포트(1)와 제3입출력포트(3), 및 공압 액추에이터(30)의 제1포트(31)는 함께 대기압으로 된다.
이에 따라, 공압 액추에이터(30)는 다른 위치, 예컨대 신장된 위치에 정지하고 있게 된다.
이후, 공압 액추에이터(30)를 반대쪽 수축된 위치로 구동하고자 할 때에는 방향만 반대로 될 뿐이고 작동순서는 동일하기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.
따라서, 제1솔레노이드밸브(10)와 제2솔레노이드밸브(20)의 작동에 의하여 공압 액추에이터(30)가 왕복운동하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 제1솔레노이드밸브
20 : 제2솔레노이드밸브
30 : 공압 액추에이터
40 : 전원

Claims (10)

  1. 압축기체가 유입되는 공급포트를 갖춘 제1솔레노이드밸브;
    상기 제1솔레노이드밸브와 함께 제1유로 및 제2유로를 형성하면서 상기 제1솔레노이드밸브에 연결되는 제2솔레노이드밸브;
    상기 제1유로와 상기 제2유로에 연통될 때 구동되는 공압 액추에이터; 및
    상기 제1솔레노이드밸브와 상기 제2솔레노이드밸브에 통전시키도록 접속된 전원
    을 포함하는 공압 액추에이터의 구동회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1솔레노이드밸브는 상기 압축기체가 유입되게 하는 공급포트, 상기 제1유로 및 상기 제2유로가 각각 접속되는 한 쌍의 입출력포트, 배기를 위한 한 쌍의 배출포트, 및 한 쌍의 솔레노이드를 구비하는 2위치 5포트 밸브인 공압 액추에이터의 구동회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1솔레노이드밸브는 오프(off)로 될 때, 작동된 위치에 유지되는 공압 액추에이터의 구동회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2솔레노이드밸브는, 상기 제1유로에 접속되는 제1입출력포트, 상기 제2유로에 접속되는 제2입출력포트, 상기 공압 액추에이터의 제1포트와 연통되는 제3입출력포트, 상기 공압 액추에이터의 제2포트와 연통되는 제4입출력포트, 및 한 쌍의 솔레노이드를 구비하는 3위치 4포트 밸브인 공압 액추에이터의 구동회로.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2솔레노이드밸브는 오프로 될 때 중립위치에 있으며, 상기 제1입출력포트와 상기 제3입출력포트가 연통됨과 동시에 상기 제2입출력포트와 상기 제4입출력포트가 연통되고,
    상기 제2솔레노이드밸브는 온(on)으로 됨으로써, 상기 제3입출력포트 및 상기 제4입출력포트가 연통됨과 더불어, 상기 제1입출력포트와 상기 제2입출력포트가 폐쇄되는 공압 액추에이터의 구동회로.
  6. 압축기체가 유입되는 공급포트를 갖춘 제1솔레노이드밸브;
    상기 제1솔레노이드밸브와 함께 제1유로 및 제2유로를 형성하면서 상기 제1솔레노이드밸브에 연결되는 제2솔레노이드밸브;
    상기 제1유로와 상기 제2유로에 연통될 때 구동되는 공압 액추에이터; 및
    상기 제1솔레노이드밸브와 상기 제2솔레노이드밸브에 통전시키도록 접속된 전원
    을 포함하되,
    상기 제2솔레노이드밸브는,
    중앙에 길이방향으로 형성된 제1중공부, 상기 제1중공부의 양단에 연통되게 형성된 한 쌍의 제2중공부, 상기 제2중공부에서 상기 제1중공부의 반대측에 형성되어 관통공을 매개로 상기 제2중공부에 연통되게 형성된 한 쌍의 제3중공부, 일측에 상기 제1중공부와 연통하는 제3입출력포트 및 제4입출력포트, 타측에 각각 상기 제1중공부와 연통하면서 가압유로를 통해 상기 제3중공부와 연통하는 제1입출력포트 및 제2입출력포트가 구비된 본체;
    상기 제1중공부 안에서 축방향으로 미끄럼이동가능하게 설치되고, 이동 위치에 따라 상기 압축기체의 흐름을 제어하는 스풀;
    상기 본체의 양측 단부에 설치되어 상기 전원으로부터 인가된 전기에 의하여 작동하는 한 쌍의 솔레노이드;
    상기 솔레노이드의 플런저에 각각 설치되면서 상기 제3중공부에 관통 삽입되어 상기 플런저의 이동에 따라 상기 관통공을 개폐하도록 된 한 쌍의 작동밸브;
    상기 제2중공부 안에서 축방향으로 미끄럼이동가능하게 설치되고, 이동에 따라 상기 스풀의 위치를 제어하는 한 쌍의 슬라이더; 및
    상기 제2중공부 안에서 상기 스풀과 상기 각 슬라이더 사이에 개재되는 스프링
    을 포함하는 공압 액추에이터의 구동회로.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스풀은 축방향에 일정한 간격으로 배치된 다수의 확경부, 상기 인접한 확경부들 사이에 있는 축경부, 및 상기 각 확경부의 선단과 상기 제1중공부의 내주면 사이에 개재되는 밀봉부를 구비하는 공압 액추에이터의 구동회로.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 슬라이더는 그 축방향으로 배기공이 구비된 공압 액추에이터의 구동회로.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제2솔레노이드밸브는 오프로 될 때 중립위치에 있으며, 상기 제1입출력포트와 상기 제3입출력포트가 연통됨과 동시에 상기 제2입출력포트와 상기 제4입출력포트가 연통되고,
    상기 제2솔레노이드밸브는 온으로 될 때 상기 스풀이 편향되게 위치함으로써, 상기 제3입출력포트 및 상기 제4입출력포트가 연통됨과 더불어, 상기 제1입출력포트와 상기 제2입출력포트가 폐쇄되는 공압 액추에이터의 구동회로.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2솔레노이드밸브가 오프로 될 때, 상기 스프링의 탄발력에 의해 상기 스풀이 중립위치로 복귀되는 공압 액추에이터의 구동회로.
KR1020120040509A 2012-04-18 2012-04-18 배기를 재사용하는 공압 액추에이터의 구동회로 KR101375218B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120040509A KR101375218B1 (ko) 2012-04-18 2012-04-18 배기를 재사용하는 공압 액추에이터의 구동회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120040509A KR101375218B1 (ko) 2012-04-18 2012-04-18 배기를 재사용하는 공압 액추에이터의 구동회로

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130117311A true KR20130117311A (ko) 2013-10-25
KR101375218B1 KR101375218B1 (ko) 2014-03-17

Family

ID=49636116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120040509A KR101375218B1 (ko) 2012-04-18 2012-04-18 배기를 재사용하는 공압 액추에이터의 구동회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101375218B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105257891A (zh) * 2015-11-09 2016-01-20 无锡泰格气动技术有限公司 双压阀

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5998159A (ja) * 1982-11-29 1984-06-06 Toray Ind Inc 樹脂組成物
JP3859405B2 (ja) * 1999-10-01 2006-12-20 カヤバ工業株式会社 フェールセーフ回路
KR200311556Y1 (ko) 2003-01-17 2003-05-09 주식회사 이스텍 솔레노이드밸브
KR101092962B1 (ko) 2009-12-01 2011-12-12 비아이 이엠티 주식회사 플라즈마 배기가스 순환 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR101375218B1 (ko) 2014-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7527483B1 (en) Expansible chamber pneumatic system
TWI661145B (zh) 流路切換單元
KR102175356B1 (ko) 유체압 실린더
KR102511681B1 (ko) 유체압 실린더의 구동방법 및 구동장치
CN104895854B (zh) 增压缸
JP2008249027A (ja) 複動形エアシリンダの位置決め制御機構
US8186972B1 (en) Multi-stage expansible chamber pneumatic system
CN104265714A (zh) 活塞式执行机构及其自动换向阀
KR20190133257A (ko) 증압장치
KR101375218B1 (ko) 배기를 재사용하는 공압 액추에이터의 구동회로
EP3209884B1 (en) Air motor
WO2017110624A1 (ja) 圧縮機
US3548716A (en) Actuator valve system for two-stage fluid-operated unit
JP3705730B2 (ja) 空気圧シリンダの排気回収装置
US20210102558A1 (en) Pressure booster and cylinder apparatus provided with same
US7413418B2 (en) Fluidic compressor
CN107485984B (zh) 一种双侧互锁端面密封吸附式干燥机
JP2955220B2 (ja) インライン増圧装置
JP3568883B2 (ja) 増圧装置
RU2774745C1 (ru) Способ привода и устройство привода гидро(пневмо)цилиндра
CA1123283A (en) Reciprocating drive means
RU2774745C9 (ru) Способ привода и устройство привода гидро(пневмо)цилиндра
CN108591542B (zh) 四位双三通电磁阀
KR200269267Y1 (ko) 공압실린더용 콘트롤 밸브
US10077763B2 (en) Air operated pump

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170303

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180227

Year of fee payment: 5