KR20150041028A - 자동 순환펌프와 작동방법 - Google Patents

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Abstract

유압 유동 감지 장치가 제공된다. 이 장치는 매니폴드; 유체 통로와 연통된 상기 매니폴드의 구멍; 유체가 상기 통로 내로 흐를 때 움직이도록 상기 매니폴드 구멍에 형성되는 포펫 밸브; 및 상기 포펫 밸브의 움직임을 감지하도록 형성되는 근접 스위치를 포함한다. 유압 회로를 작동하는 방법 역시 제공된다.

Description

자동 순환펌프와 작동방법{AN AUTO CYCLE PUMP AND METHOD OF OPERATION}
본 발명은 유압펌프에 관한 것이다. 특히 본 발명은 유압 기구에 유압을 제공하게 위해 형성된 유압 펌프에 관한 것이다.
건설 산업 혹은 가압유체(pressurized fluids)를 이동시키기 위한 파이프라인이 사용되는 산업에서, 연결된 파이프 부재를 함께 고정시키기 위하여 아주 큰 너트와 볼트가 사용된다. 가령 큰 파이프는 큰 파이프 플랜지(flange)와 파이프로 연결되고, 구조 부재(structural members)는 큰 너트와 볼트로 조여지고, 다른 구조 부재, 풍력 발전기 타워 섹션, 유틸리티 기둥 및 무수한 다른 어플리케이션이 큰 너트와 볼트를 사용한다.
이렇게 산업적으로 응용되는 큰 너트와 볼트는 적절하게 조여지기 위해 큰 양의 토크(torque)가 필요하다. 그 결과, 큰 양의 토크는 이러한 큰 잠금 장치를 푸는데 필요하다. 큰 잠금 장치를 조이고 혹은 푸는데 필요한 고 토크로 인해 기계적인 토크 렌치(wrenches)를 사용하는 것은 비현실적이다. 따라서, 산업현장에서는, 수 천의 풋-파운드 토크를 발생시킬 수 있는 유압 토크 렌치를 사용하는 것으로 변해왔다. 이러한 토크 렌치는 유압 토크 렌치에 약 10,000 PSI를 전달할 수 있는 유압 펌프에 의해 구동될 수 있다. 이 토크 렌치는 종종 토크를 가하는 회전 라쳇(ratchet)을 밀어 복동 유압실린더를 포함한다.
유압 토크 렌치를 구동하기 위해 사용되는 많은 유압 펌프와 관련되는 일반적인 문제는 토크 렌치 내의 유압실린더를 확장 및 수축하기 위해 작업자(operator)가 핸드 펜던트(hand pendant)를 사용해야 한다는 것이다. 작업자는 토크 렌치 안에 유압 실린더를 확장시키기 위해 핸드 펜던트의 액츄에이터를 작동시켜야 하고, 수축하기 위해 다시 액츄에이터를 작동시켜야 한다. 이로 인해, 각 잠금 장치를 위해 액츄에이터를 더 빨리 작동시키는 반복된 작업이 요구된다. 작업자의 손은 빠르게 피로해질 수 있다. 이는 조이고 풀어야 할 잠금 장치가 많을 경우 특히 문제가 될 수 있다. 더욱이, 핸드 펜던트의 액츄에이터를 작동시키는 반복된 작업의 요구는 느리고 비효율적이다.
따라서, 잠금 장치가 가해지는 적정 양의 토크를 가지는 것과 동시에 작업자가 적정양의 토크를 제공하기 위해 지속적으로 액츄에이터를 작동시킬 필요가 없는 방법과 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 토크 렌치 안에 포함된 유압 실린더를 확장을 통해 자동적으로 토크 렌치를 순환시키는 펌프를 가지고, 반면 작업자는 단순히 각 잠금 장치당 1회로 버튼 또는 다른 액츄에이터를 작동시키는 것이 유용하다. 펌프가 잠금 장치를 완전히 조이고 풀기 위해 렌치를 자동적으로 순환할 뿐만 아니라 적당한 토크에 다다르면 종료되는 것도 바람직하다.
앞서 언급한 필요성은 본 발명에 따른 몇 실시 예에 의해 상당한 정도로 충족되었고, 그 몇 실시예는 잠금장치가 가해지는 적정 양의 토크를 가짐과 동시에 작업자가 적정 양의 토크를 제공하기 위해 액츄에이터를 지속적으로 작동시키는 것을 필요로 하지 않는 방법 및/또는 장치들을 제공한다. 몇 실시 예에서 토크 렌치 내에 포함되는 유압 실린더를 확장 및 수축시키는 것에 의해 자동적으로 토크 렌치를 순환시키는 펌프를 가지고, 반면 작업자는 단순히 각 잠금장치에 1회로 버튼 또는 다른 액츄에이터를 작동시키는 것이 개시된다. 몇 실시 예에서는 잠금장치를 완전히 조이고 또는 풀기 위해 렌치를 자동적으로 순환시킬 뿐 아니라 충분한 토크에 다다르면 종료되는 펌프가 개시된다.
본원 발명의 한 실시예에 따르면 유압 유동 감지 장치가 제공된다. 이 장치는 매니폴드; 유체통로와 유체연통되는 매니폴드의 구멍; 상기 통로에 유체가 흐를 때 이동하도록 상기 매니폴드의 구멍에 형성된 포펫 밸브; 상기 포펫 밸브의 움직임을 감지하도록 형성된 근접 스위치;를 포함한다.
본원 발명의 또 다른 실시예에 따르면 유압 회로를 작동시키는 방법이 또한 제공된다. 이 방법은 상기 유압회로에서 가압유체에 펌프를 작동시키는 단계; 제 1 방향으로 상기 회로를 통해 유체를 유동시키는 단계; 제 1 유동통로에 유동을 통해 제1 포펫 밸브를 제 1 위치로 이동시키는 단계; 상기 포펫 밸브를 통해 제 1 통로에 유동이 없음이 감지될 경우 제1 포펫 밸브를 제 2 위치로 이동시키는 단계; 상기 포펫 밸브가 상기 제 2위치로 이동할 경우 마이크로 컨트롤러에 신호를 보내는 단계; 신호가 마이크로 컨트롤러에 보내지면 유동역류 밸브를 회로의 최소한 부분으로 역유동시키는 단계; 예정된 시간 동안 상기 제1 포펫 밸브 및 제2 포펫 밸브가 상기 제 1통로 혹 상기 제 2통로에서 유동을 감지하지 못했을 경우 상기 회로와 저장소 사이에 유체 연통을 제공하기 위해 덤프 밸브를 개방하는 단계;를 포함한다.
본원 발명의 또 따른 실시 예에 따르면 유압 유동 감지 장치를 제공한다. 장치는, 매니폴드; 유체 통로와 유체 연통되는 매니폴드의 구멍; 상기 통로에 유체가 흐를 때 매니폴드의 구멍에 유압의 유체 유동이 감지되면 이동하도록 형성된 이동 수단; 이동 수단의 움직임을 감지하는 수단을 포함한다.
그러므로, 본 발명의 상세한 설명을 더욱 잘 이해할 수 있고 기술에 대한 본 기여가 보다 높게 평가될 수 있도록 본 발명의 특정 실시 예를 오히려 넓게 서술한다. 물론, 이하에서 설명하고 여기에 첨부된 특허청구범위의 주제를 형성하게 되는 본 발명의 다른 추가적인 실시 예가 있다.
이점에 있어서, 본 발명에 대한 적어도 하나의 실시 예를 상세하게 설명하기 전에, 발명이 그의 출원에 있어서, 구성의 세부사항 및 다음의 설명에서 언급하거나 도면에 도시된 부품으로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 본 발명은 그러한 기술에 추가하여 실시될 수 있으며, 다양한 방식으로 변형될 수 있고 실행될 수 있다. 또, 요약서 뿐만 아니라, 여기에서 사용한 표현과 용어는 설명의 목적을 위한 것이며, 제한으로서 간주해서는 안됨을 이해해야 한다.
이와 같이, 본 개시가 근거로 하는 개념은, 본 발명의 몇 가지 목적을 실행하기 위한 다른 구조, 방법 및 시스템의 설계를 위한 기초로서 용이하게 이용될 수 있음을 당업자라면 이해할 것이다. 그러므로, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는 한, 특허청구범위는 그러한 등가 구성을 포함하는 것으로 간주하는 것이 중요하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유압펌프의 정면도이다.
도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 유압펌프의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유동 감지 매니폴드의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유압 회로의 개략도이고;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전자 회로도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명하되, 도면 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호는 동일한 부품을 나타낸다. 본 발명에 따른 실시 예 및 단 한번의 연속적인 작동기 실행으로 특정 양의 회전만큼 잠금장치를 키고 회전 레벨이 종료되면 잠금장치가 자체적으로 꺼지는 자동 모드를 갖는 유압펌프가 달성되었다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 순환 펌프(10)의 정면도를 도시한다. 상기 자동 순환 펌프(10)는 모터(12)와 압력 조절기(14)를 포함한다. 상기 자동 순환 펌프(10)는 상기 자동 순환 펌프(12)가 뒤집히거나 충격을 받았을 경우, 상기 자동 순환 펌프(10)이 보호되도록 하는 롤 케이지(16)를 포함한다. 상기 자동 순환 펌프(10)는 후퇴 포트(18)와 전진 포트(20)를 포함하고, 상기 후퇴 포트(18)와 상기 전진 포트(20)는 유압 유체를 외부 도구에 운반한다. 상기 자동 순환 펌프(10)는 상기 후퇴 포트(18)와 상기 전진 포트(20)가 장착된 유동 감지 매니폴드(22)를 포함한다.
상기 자동 순환 펌프(10)는 저장소(24)를 포함한다. 상기 저장소(24)는 때때로 탱크 24로 언급되기도 한다. 본 발명에 따른 몇 실시 예에서 상기 저장소(24)는 도 1에서 도시되지 않은 유압 펌프를 포함한다. 상기 자동 순환 펌프(10)는 핸드 펜던트(26)를 포함한다. 상기 핸드 펜던트(26)는 작업자가 상기 자동 순환 펌프(10)를 작동하게하고 여러 개의 액츄에이터를 포함한다. 가령 핸드 펜던트(26)는 수동 버튼 또는 액츄에이터(28), 자동 순환 버튼 또는 액츄에이터(30), 및 정지 버튼 또는 액츄에이터(32)를 포함한다.
도 2는 상기 자동 순환 펌프(10)의 측면도를 도시한다. 도 2에서 보여주듯이, 상기 자동 순환 펌프(10)는 모터(12)와, 작업자가 상기 자동 순환 펌프(10)를 끄거나 켤 수 있게 하는 전원온버튼(34)을 포함한다. 상기 자동 순환 펌프(10)는 또한 전원온표시계(36)를 포함한다. 몇 실시 예에서, 상기 전원온표시계(36)는 상기 자동 순환 펌프(10)가 상기 전원온버튼(34)에 의해 켜질 때 발광하는 발광체일 수 있다. 상기 자동 순환 펌프(10)는 또한 전원오프버튼(38)을 포함하며, 작업자가 상기 전원오프버튼(38)을 작동시키는 것에 의해 상기 자동 순환 펌프(10)의 실행을 중지시킬 수 있다. 상기 자동 순환 펌프(10)는 또한 방향 밸브(40) 및 압력계(42) 및 압력 조절 밸브(128)를 포함할 수 있다. 상기 자동 순환 펌프(10)는 또한 당업계에는 잘 알려져 있으나 본 발명에서 상세히 설명되지 않은 다양한 다른 특징 및 구성요소들을 포함할 수 있다.
도 3은 도 1과 도 2에 도시된 유동 감지 매니폴드(22)의 단면도를 나타낸다. 상기 유동 감지 매니폴드(22)는 유입구 리턴유동 포트 또는 통로(44,46)를 포함한다. 상기 유동 감지 매니폴드(22)는 또한 오일 리턴 포트 또는 통로(48,50)를 포함한다. 본 발명에 따른 몇 실시 예에서 상기 오일 리턴 통로(48,50)는 유압 오일 또는 다른 유압 유체가 상기 저장소(24)로 역류하도록 한다(도 1 및 도 2에 도시됨). 상기 유동 감지 매니폴드(22)는 또한 두개의 구멍(52,54)을 포함하지만, 상기 구멍(52,54)는 구멍이라고 언급하고는 있지만 반드시 상기 유동 감지 매니폴드(22)로 뚫릴 필요는 없다. 적절한 구멍을 만드는 다른 수단들이 본 발명의 몇 실시 예에 따라 사용될 수도 있다.
제1 포펫 밸브(56)는 구멍(52)에 위치하고 제2 포펫 밸브(58)는 구멍(54)에 위치한다. 제1 포펫 밸브(56)는 정사각형 섹션 또는 본체(60), 노즈(62) 및 꼬리부(64)에 위치한다. 스프링(66)이 도 3에서 도시한 바와 같이 포펫 밸브(56)를 오른쪽으로 압박한다. 근접 스위치(68)이 포펫 밸브(56)에 근접하게 위치하고 상기 포펫 밸브(56)의 위치를 감지하도록 구성된다. 근접 스위치(68)은 특히 제2 포펫 밸브(56)의 꼬리(64)의 위치를 감지하도록 구성된다. 제2 근접 스위치(70)는 상기 제2 포펫 밸브(58)에 근접하게 위치한다. 제2 포펫 밸브(58)는 제1 포펫 밸브(56)에 대해 개진된 유사한 특징을 갖고 있으며 여기서 상세히 설명하지는 않는다. 더욱이, 당업계에 속해 있는 기술자라면 이 내용을 읽고 근접 스위치(70)는 포펫 밸브(58)의 적어도 부분적인 위치를 감지하기 위해 구성된 것을 이해할 것이다.
포펫 밸브(56,58)는 구멍(52,54) 안에 타이트하게 맞도록 구성되어 유입구 리턴 유동 포트 또는 통로(44,46) 안에서의 각각의 유압 유동을 감지하도록 배향된다. 상기 포펫 밸브(56,58), 구멍(52,54)간의 타이트한 맞춰짐으로 인해 상대적으로 낮은 유압이 상기 포펫 밸브(56,58)을 통해서 감지된다. 특히, 포펫 밸브(56,58)가 각각의 스프링(66)을 향해 뒤로 밀릴 때 포펫 밸브의 노즈(62)는 포팻밸브(56,58) 각각의 스프링(66)을 향해 뒤로 누르고, 근접 스위치(68,70)는 포펫 밸브(56,58)의 존재를 감지한다. 따라서 두 유입구 리턴 유동 통로(44,46)의 각각의 유동이 포펫 밸브(56,58)을 경유하여 근접 스위치(68,70)에 의해 감지될 수 있다.
근접 스위치(68)은 연결 너트(74)를 경유하여 유동 감지 매니폴드(22)에 부착된다. 근접 스위치(68)은 케이블(76)에 연결되고 플러그(78)로 종결된다. 플러그(78)는 근접 스위치(68)로부터의 신호가 전자 회로에 입력되게 한다. 본 발명의 몇 실시 예에서, 상기 신호는 이후 자세히 설명될 마이크로 작동기에 입력된다. 근접 스위치(70)는 근접 스위치(68)과 유사하게 구성된다. 보여지듯이, 근접 스위치(70)는 연결 너트(82)를 경유하여 유동 감지 매니폴드(22)에 연결된다. 근접 스위치(70)는 플러그(86)으로 끝나는 케이블(84)에 연결된다. 위에서 논의한 근접 스위치(68)와 유사하게, 근접 스위치(70) 또한 그의 입력을 마이크로작동기 또는 다른 바람직한 전자 회로에 보낸다.
도 4는 본 발명의 몇 실시 예에 따른 유압 회로(88)를 도시한다. 유압 회로(88)은 자동 순환 펌프(10)에 사용되는 유압식 구성의 개략도이다. 유압 회로(88)은 저장소(90)을 포함한다. 저장소(90)은 탱크 90으로도 언급된다. 유압 유체 또는 오일이 저장소(90)으로부터 끌어올려져 필터(92)를 통과한다. 상기 유압 유체는 펌프(94)에서 발생되는 압력(또는 석션)으로 인해 저장소로부터 끌어 올려진다. 펌프(94)는 모터(96)에 의해 작동되고 모터(96)는 샤프트(98)를 경유하여 펌프(94)에 연결된다. 모터(96)는 다양한 방식으로 가령 압축된 공기에 한정되지 않고 전기 화석 연료의 소각 또는 다른 적당한 동력으로부터 에너지를 얻는다.
유압 회로(88)는 시스템 안정 밸브(100)를 포함하는데, 이는 압력이 바람직하지 않은 수준으로 도달할 경우 펌프(94)로부터 나온 유압 유체가 저장소(90)로 다시 들어가는 통로를 제공한다. 하지만 압력 안정 밸브(100)은 보통 도 4에서 나타내는 위치에 있고 유압 저장소(90)로 다시 돌아가는 통로를 제공하지 않는다.
펌프(94)로부터 온 유체는 방향 밸브(40)으로 흐른다. 방향 밸브(40)은 스프링(102)와 솔레노이드(104)를 포함한다. 도면에서 보여지듯 스프링(102)는 방향 밸브(40)를 오른쪽으로 기울인다. 기울여진 위치에서, 펌프(94)로부터 온 유체는 전진 통로(106)이 아니라 후퇴 통로(108)로 이동한다. 전자적 솔레노이드(104)는, 동력이 공급되면, 방향 밸브(40)을 전환시켜, 펌프(94)로부터 온 유압 유체가 전진 통로(106)을 통과하고 후퇴 통로(108)로부터 온 유체가 유동 센서(56,68)를 경유하여 저장소(90)으로 되돌아가게 한다.
유압 회로(88)은 외부 장치(118)의 커넥터(114,116)을 연결하기 위해 커넥터 (110,112)를 제공한다. 커넥터(110,112,114,116)는 체크 밸브를 포함한다. 커넥트(110,112,114,116)는 빠른 커넥터이다. 본 발명에 따른 몇 실시 예에서 외부 장치 또는 도구(118)는 유압 렌치이다. 유압 렌치는 이중 작동 유압 피스톤(122)을 구비하는 유압 실린더(120)를 포함한다. 이중 작동 유압 피스톤(122)은 전면(124)과 후면(126)을 포함한다. 유체가 전진 통로(106)를 통해 흐를 때, 유압 유체는 유압 피스톤(122)의 전면(124)에서 작동해서, 유압 시스템 피스톤(122)이 유압 실린더(120)에서 전진한다.
피스톤(122)이 실린더(120)에서 끝의 위치로 이동할 때, 유압 회로를 통한 유동은 정지되고 이로 인해 마이크로 컨트롤러는 방향밸브(40)와 연결된 솔레노이드(104)의 전력을 잃어버리게 한다. 방향밸브(40)는 펌프(94)로부터의 유동을 후퇴 통로(108)로 바꾸고, 이는 유체가 커넥터(112,116)를 통과하여 실린더(120)로 들어가 피스톤(122)의 후면(126)에서 작동하고, 피스톤(122)은 실린더(120)로 이동한다. 피스톤(122)이 피스톤(122)의 스트로크 끝까지 움직일 때까지, 이 움직임으로 유체가 회로(88)를 통해 이동한다. 실린더(120)안에 있으면 피스톤(122)는 정지한다. 유량이 없음이 감지되면 컨트롤러는 방향 밸브(40)와 연결된 솔레노이드(104)를 가동시키고 방향 밸브(40)는 왼쪽으로 움직여 펌프(94)로부터의 유동이 전진 통로(106)를 통과하여 실린더(122)로 이동하며 피스톤(122)의 전면(124)에서 작동한다.
정해진 시간 동안, 유동 감지 어셈블리(58,70 또는 56,68)에 의해 회로(88)에 어떠한 유동도 감지되지 않으면, 덤프 밸브(140)과 연결된 솔레노이드(144)가 전원이 끊기고, 스프링(142)은 덤프 밸브(140)를 도 4에서 오른쪽으로 이동시키고 시스템으로 하여금 유압 유체를 저장소(90)로 이동하게 한다. 본 발명의 몇 실시예에서, 설정된 시간은 5초이다. 다른 시간의 양은 작업자에 의해서 설정된다. 만약 덤프 밸브(140)가 정해진 시간 동안 전력이 끊기면, 모터(96)와 펌프(94)가 작동이 중단된다. 컨트롤러는 도구(118)가 중지된 것을 알게 된다. 몇 실시 예에서, 설정된 시간은 5초이다. 정지시키는 도구의 예는 너트를 끝까지 돌려 더 이상 돌릴 수 없게 만드는 유압 렌치가 된다.
시스템(88)을 통한 유체의 유동은 체크 밸브(134,136)를 구비한 커넥션(132)에 의해 연결된 압력 게이지(42)를 작업자가 관찰함으로 모니터링된다. 선택적으로, 커넥션(132)는 퀵 커넥트로 작업자가 다른 도구 혹은 압력 게이지(42)를 교체하도록 한다. 후퇴 통로(108)에 너무 높은 압력이 형성되면, 릴리프 밸브(146)가 개방 위치로 옮겨져 유동이 저장소(90)로 간다. 정지된 도구(118)는 이러한 압력 형성을 야기시킨다. 본 발명의 몇 실시 예에서 허용가능한 최대 압력은 1500PSI이다. 다른 실시예는 다른 압력 최대치를 가지거나 다른 압력에서 릴리프 밸브(146)의 움직임을 유발한다.
본원 발명에 따른 실시 예에서 최대 바람직한 회전의 양은 압력 조절 밸브(128)에 의해 설정되고 관련된다. 압력 조절 밸브(128)은 스프링(130)을 가지는데, 바람직한 토크 레벨이 달성되면 특정 위치에 있는 압력 조절 밸브(128)를 기울게 만든다. 압력 조절 밸브(128)는 스프링(130)의 힘에 대항하여 개방 위치로 움직이게 되고 유압 회로(88)는 유체를 저장소(90)로 이동시킨다. 저장소(90)로 가는 유동은 유동 감지 어셈블리(58,70)에 의해 감지되고 컨트롤러에 바람직한 토크가 달성되었다고 표시한다. 바람직한 토크가 달성되었다고 표시가 되면 유체는 회로의 나머지가 아니라 압력 조절 밸브(128)를 통해 이동된다. 정해진 시간동안 유동 감지계(56,68)에 의해 유동이 감지되지 않거나 유동 감지계(58,70)에 의해 유동이 감지 되지 않으면, 덤프 밸브와 연결된 솔레노이드(144)는 전력을 잃고 스프링(142)이 덤프 밸브(140)를 도 4에서 보여지듯이 오른쪽으로 이동시키고 시스템은 유압 유체를 저장소(90)로 이동시킨다.
정해진 시간동안 도 5의 버튼(30) 또는 버튼(28)이 눌러지지 않으면 모터(96)와 펌프(94)가 컨트롤러에 의해 중지된다.
도 5는 본원 발명에 따른 전자 회로도(148)를 나타낸다. 전자 회로도(148)는 전자적으로 릴레이즈(160)를 경유하여 입력 라인(line in)(150)과 중립 라인(152)에 연결된 모터96을 나타내고, 입력 라인(150) 및 중립 라인(152) 두 라인은 퓨즈(156)를 포함한다. 그라운드라인(기선) 또한 사용된다. 입력 라인(150)과 중립 라인(152)은 전력원(162)으로 흐른다. 전력원(162)은 온스위치(164)와 오프스위치(166)에 연결된다. 표시계인 발광체(168)는 온스위치(164)가 제 위치에 설정되어있다는 것을 나타내기 위해 형성된다. 접촉부(170) 역시 형성되어, 릴레이(relay)(172)에 의해 중지 및/또는 제어된다. 근접 스위치인 유동 감지기(68,70)는 컨트롤러(174)에 연결되어 켜짐-꺼짐 신호를 컨트롤러(174)에 입력한다. 본 발명에 따른 몇 실시예에 따라 유동 감지계 60과 70은 단순히 켜짐-꺼짐 신호뿐 아니라 추가적인 신호를 제공한다.
핸드 펜던트(26)는 마이크로 컨트롤러(174)에 연결되어 있다. 핸드 펜던트(26)는 정지 액츄에이터(32), 자동 순환 액츄에이터(30) 및, 몇 실시 예에서, 작업자가 종래 방식인 수동 방식으로 자동순환 펌프(10)를 작동하게 하는 수동 액츄에이터(28)를 가진다. 액츄에이터(28,30,32)는 마이크로 컨트롤러(174)에 연결되어 있다. 작업자는 정지 액츄에이터(32)로 펌프(94)의 작동을 정지시킨다. 자동 순환 액츄에이터(30)은 펌프(94)가 본 원 발명에 기재된 자동 순환방식에서 구동되게 한다. 로직 컨트롤러 또는 마이크로 컨트롤러(174)로부터의 생산량은 다양한 밸브와 연관된 솔레노이즈에 동력을 공급하거나 차단할 수 있다. 릴레이(176)은 컨트롤러(174)에 의해 조정된다. 릴레이(176)은 접촉부(160)를 조정하고 두 접촉부(160) 중 어느 하나가 개방 위치에 있을 경우 모터(96)가 둘 중 하나를 끄거나 켜지 않는다.
자동 순환 펌프(10)의 작동은 이제 기술될 것이다. 작업자가 유압 렌치와 같은 도구(118)을 부착시킨 후, 바람직한 조건으로 설정한 후 작업자는 핸드 펜던트(26)에 있는 자동순환버튼(30)을 누른채로 유지한다. 로직 컨트롤러(174)는 방향 밸브(40) 및 덤프 밸브(140)로 신호를 보내고 이 두 밸브(40,140)는 동력을 얻어 각각 그들의 스프링(102,142)의 반대 위치로 움직인다. 덤프 밸브(140)는 저장소(90)로부터 덤프 밸브(140)를 통해 막힌 유동을 이동시킨다. 방향 밸브(40)은 유동의 방향을 펌프(94)에서 전진 통로(106)를 지나 도구(118)까지 이동시킨다. 도구(118) 내부에 있는 피스톤(122)은 팽창되기 시작한다. 도구(118)에서의 리턴 유체는 후퇴 통로(108)를 통과하여 돌아온다. 후퇴 통로(108)로부터 유압 유체는 유동 감지 매니폴드22의 포펫 밸브(56)를 통과하여 배향되어진다(도 3 참조). 포펫 밸브(56)는 왼쪽으로 움직이고 근접스위치 68에 의해 감지된다. 근접 스위치(68)는 로직 컨트롤러(174)에 신호를 보내고 도구(118)은 움직이며 즉 유압 회로(68)를 통과하는 유동이 생긴다. 로직 컨트롤러(174)는 유동이 일어나는 시간을 모니터링한다. 도구(118) 내부의 피스톤(124)가 스트로크의 끝에서 만날 때 유압 회로(88)를 통과하는 유동은 정지한다. 컨트롤러(174)는 밸브 40에 전력을 중지하고 포펫 밸브 56은 스프링(66)의 힘으로 인해 포펫 밸브(56)를 오른쪽 후방으로 이동한다.
근접 스위치(68)는 유압 회로(88)를 통한 유동이 없다는 것을 나타내는 신호를 로직 컨트롤러(174)를 제공할 수 있다. 본 원 발명에 따른 실시 예에 따라, 근접 스위치(68)가 열리고 로직 컨트롤러(174)에 신호를 제공하는 것을 멈추기 때문에 이 신호는 사실상 신호의 부재라고 할 수 있다. 근접 스위치(68)가 유압 회로(88)를 통한 유동이 없다는 것을 표시할 때 로직 컨트롤러(174)는 측정된 시간 가치를 저장한다. 로직 컨트롤러(174)는 방향 밸브(40)안의 솔레노이드(104)로부터 신호를 제거하고 방향밸브(40)로 하여금 펌프(94)로부터의 유동을 도구(118)의 후퇴 통로(108)로 바꾼다. 도구(118) 안의 피스톤(124)은 후퇴하기 시작한다. 도구(118)로부터 되돌아온 유체는 연장된 통로(106)를 통해 되돌아오고 유체는 유체 감지 매니폴드(22)의 포펫 밸브(56)을 통해 배향된다.
포펫 밸브(56)는 좌측으로 이동하여 근접 스위치(68)에 의해 감지되고 근접 스위치(68)는 로직 컨트롤러에 도구가 이동하고 즉 유압 회로(88)를 통한 유동이 일어나고 있다는 신호를 보낸다. 로직 컨트롤러(174)는 유동이 일어나는 곳에서의 시간을 모니터링하기 시작한다.
도구(118) 안에 있는 피스톤(124)이 스트로크의 끝에서 만날 때 유압 유동은 멈춘다. 포펫 밸브(56)는 스프링(66)의 힘으로 인해 오른쪽 후방으로 움직이고 유압 유체의 유동이 포펫 밸브(56) 상에서 더 이상 활동하지 않는다. 근접 스위치(68)는 로직 컨트롤러(174)로부터 신호를 제거하고 즉 로직 컨트롤러(174)에 유압 회로(88)를 통한 유동이 없다고 표시한다. 로직 컨트롤러(174)는 회로(88)를 통한 유동이 있는 곳에서 시간이 얼마나 흘렀는지 즉 시간 가치를 기록한다. 미리 설정한 압력이 충족될 때까지 위 순서는 반복된다. 로직 컨트롤러는 각 순환마다 순환 시간 가치를 업데이트하고 이런식으로 가짜 신호는 무시되고 작은 도구에서 큰 도구로, 도구(118)를 자동 순환 펌프(10)로 연결하는 짧은 호스에서 긴 호스로 변경할 때 특별한 설정이 필요하지 않다.
미리 설정한 압력이 충족되면 압력 측정기(128)를 통해 유동이 펌프(94)로부터 배향된다. 유동은 압력 측정기(128)로부터 유동 감지 매니폴드(22)안에 있는 포펫 밸브(58)을 통해 배향되어진다. 포펫 밸브(58)는 오른쪽으로 이동하고 근접 스위치(70)는 로직 컨트롤러(174)에 신호를 보낸다. 로직 컨트롤러는 근접 스위치(70)로부터의 신호를 감지하여 근접 스위치(68)의 상태를 체크하여 도구(118)안의 유압 피스톤(122)의 움직임이 정지되어 유압 회로(88)를 통한 유동이 중단됐는지를 확인한다.
로직 컨트롤러(174)가 미리 설정한 시간 예를 들어 5초동안 회로(88)를 통한 유동이 없다는 결정하면 로직 컨트롤러(174)는 방향밸브(40)안에 솔레노이드(104)로부터, 및 덤프 밸브(140) 안에 솔레노이드(144)로부터 신호를 제거하고 방향밸브(40)가 좌측으로 이동한다. 스프링(142)의 힘의 결과 덤프 밸브(140)가 좌측으로 이동하고 방향밸브(40)는 후퇴 통로(108)로 바꾸고 덤프 밸브(140)는 유압 유체를 저장소(90)로 안내한다. 이러한 위치에서 약 5초 동안 컨트롤러(174)는 모터(96)이 가동을 중단하게 한다.
발명의 많은 특징 및 이점은 상세한 설명으로부터 명백할 것이며, 그러므로 첨부한 특허청구범위는 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 들어가는 발명의 그러한 모든 특징과 이점을 커버하도록 의도하였다. 또한, 많은 수정 및 변형이 당업자에게 쉽게 만들어질 있으며, 본원에 도시하고 기술한 정확한 구성 및 동작으로 발명을 제한하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 모든 적절한 수정 및 등가물은 본 발명의 범위 내에 들어가는 것으로 여겨야 한다.

Claims (20)

  1. 유압 유동 감지 장치에 있어서
    매니폴드와;
    유체 통로와 유체 연통하는 상기 매니폴드의 구멍과;
    통로 안에 유체가 흐를 ? 상기 매니폴드의 구멍에 이동하도록 형성된 포펫 밸브와;
    상기 포펫 밸브의 유동을 감지하도록 구성된 근접 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 포펫 밸브와 구멍은 상기 포펫 밸브가 대략적으로 시일을 형성하기 위한 구멍에 끼워 맞춰지는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 근접 스위치를 작동시키도록 연결된 마이크로 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 매니폴드안에 두번째 구멍에 위치한 제2 포펫 밸브와 상기 제2 포펫 밸브의 움직임을 감지하도록 형성된 제2 근접 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유체 통로와 유체 연통하고, 유체 통로 안에서 상기 유체를 압박하도록 형성된 유압 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 매니폴드 안에 제2 구멍에 위치한 제2 포펫 밸브와 상기 제2 포펫 밸브의 움직임을 감지하도록 구성된 두번째 근접 스위치와;
    상기 근접 스위치에 효과적으로 연결된 마이크로 컨트롤러와;
    상기 유체 통로와 유체 연통하고 상기 유체 통로에 유체를 압박하도록 형성되고 마이크로 컨트롤러에 작동가능하도록 연결된 유압 펌프와;
    유체 저장소와;
    상기 펌프와 유체 연통하는 제 2 유체 통로, 상기 제 1 유체 통로, 상기 유체 저장소, 및 유압 회로를 형성하도록 하는 상기 포펫 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 유압 회로와 유체 연통하고 상기 마이크로 컨트롤러에 작동가능하도록 연결된 방향 조절 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 근접 스위치로부터 받은 신호를 기반으로 방향 조절 밸브를 컨트롤하도록 형성되는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  9. 제 8항에 있어서,
    유압 도구가 상기 제1 및 제 2 유동 통로에 연결되도록 구성된 유압 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  10. 제 9항에 있어서,
    적어도 상기 제1 및 제2 유체 유동의 부분에서 유동의 방향을 변경하도록 구성된 방향 조절 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러에 상기 포펫 밸브가 제1 혹은 제2 위치에 위치한다는 신호를 제공하고; 상기 마이크로 컨트롤러는 포펫 밸브가 상기 위치 중 하나에 있는 것을 나타내는 근접 스위치의 시간의 정도를 측정하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  12. 제 11항에 있어서,
    측정한 시간의 양을 저장하도록 구성되는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 유압 회로에 작동가능하도록 연결된 릴리프 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  14. 제 13항에 있어서,
    유압 회로 안의 압력이 약 1,500 psi에 이르거나 혹은 그 이상일 때 압력을 릴리빙 위치(relieving position)으로 이동하도록 구성되는 안정 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  15. 제 10항에 있어서,
    액츄에이터; 정지 액츄에이터, 자동 액츄에이터, 수동 액츄에이터 중 적어도 하나를 가지는 핸드 펜던트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 근접 스위치가 상기 마이크로 컨트롤러에 일정 시간 동안 유압 회로를 통한 유동이 없음을 나타내는 신호를 제공할 때까지 상기 펌프를 작동하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  17. 제 15항에 있어서,
    마이크로 컨트롤러는 펌프를 작동하도록 구성되고 상기 유압 회로에 압력을 제공하는 반면 상기 자동 액츄에이터 및 수동 액츄에이터 중 적어도 어느 하나가 마이크로 컨트롤러가 근접 스위치로부터 정해진 시간 동안 유압 회로를 통한 유동이 없음을 표시하는 신호를 수신할 때까지 작동되는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  18. 제 10항에 있어서,
    다음의 밸브 중 적어도 하나를 포함하는 유압 유동 감지 장치는 ;
    상기 유압 회로와 유체 연통하고 작업자에 조절되어 상기 유압 회로의 압력이 설정된 압력에 이르면 개방 위치로 이동되는 압력 조절 밸브와;
    유압 회로와 유체 연통하고 덤프 위치로 디폴트되어 상기 유체가 저장소와 연통하게 하고 상기 덤프 밸브가 마이크로 컨트롤러에 의해 동력을 얻으면 상기 유압 회로와 저장소간의 유체 연통을 차단하는 위치로 움직이도록 구성된 덤프 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 감지 장치
  19. 유압 회로를 작동하는 방법은
    상기 유압 회로에 유체에 압력을 주기 위한 펌프를 작동하는 단계;
    상기 회로를 통해 유체를 제1 방향으로 유동시키는 단계;
    상기 제1 통로를 경유하여 제1 포펫 밸브를 제1 위치로 이동시키는 단계;
    상기 포펫 밸브에 의해 상기 제1 통로에 유동이 없음이 감지될 때 상기 제1 포펫 밸브를 제2 위치로 이동시키는 단계;
    상기 포펫 밸브가 제 2 위치로 움직일 때 마이크로 컨트롤러에 신호를 보내는 단계;
    상기 신호가 상기 마이크로 컨트롤러에 송신되었을 때 전환 밸브가 적어도 상기 회로의 부분적으로 유동을 바꾸는 단계;
    제1 포펫 밸브 혹은 제2 포펫 밸브가 미리 정해진 시간 동안 제 1 혹은 제 2 통로의 흐름을 감지하지 못했을 때 덤프 밸브를 개방하여 상기 회로와 저장소 간 유체 연통을 제공하는 단계를 특징으로 하는 작동 방법
  20. 유압 유동 흐름 장치는
    매니폴드와;
    유체 통로와 유체 연통하는 매니폴드 안의 구멍과;
    통로에 유체가 유동할때 움직이도록 구성된 매니폴드 안의 구멍에 유압 유체의 유동이 감지될 경우 움직이는 수단과;
    이동의 의미가 있는 움직임을 감지하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 유동 흐름 장치
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