KR20190039845A - 에어가압 유압장치용 릴리프 기능을 갖는 압력스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어가압 유압장치용 릴리프 기능을 갖는 압력스위치에 관한 것이다.
상기한 종래 유압스위치는 유압력의 감지를 리미트 스위치와 연결된 감지구의 레버의 전후진 동작으로 이상신호를 감지한다. 이러한 기계식 레버와 전기적 접점 스위치가 일체로 된 구조로, 설치현장에서 장시간 사용하면서 부득히 발생하는 미세한 오염물과 기름때들이 엉키면서 기계적 레버와 스위치가 오염되어버린다. 따라서 사용기간이 경과하면서 불가피하게 동작이 원활하지 않는 문제점들이 종종 발생하여 시스템의 고장발생의 주원인이 되고 있다.
본 발명은 시스템 작동용 유압력을 감지할 수 있는 기준값을 세팅하는 기준값세팅부, 시스템의 유압이 기준값을 이탈하면 작동신호를 발생하는 신호발생부, 그리고 기준값세팅부와 신호발생부를 내장하는 보디부로 이루어진 압력 감지부(P),
상기 감지센서의 감지위치를 조절하는 조절구, 조절구의 승하강왕복조절을 위한 조절봉 그리고 감지센서로 이루어진 압력유지부(R)를 포함하여 이루어진 에어가압 유압장치용 릴리프 기능을 갖는 압력스위치에 관한 것이다
본 발명은 유압력으로 동작하는 시스템의 유압력을 일정한 오차범위내에서 정밀하게 콘트롤하여 시스템의 발생가능한 오동작과 안전사고들을 미연에 방지가능하게 하였다.
본 발명은 특히 규정한 압력값을 미세조정할 수 있는 유압세팅부에 의하여 정밀한 세팅으로 초정밀 압력제어가 가능하게 하였다. 따라서 초정밀제어가 필요한 반도체 설비장비와 로봇장비들에 필요한 소형경량화와 정밀제어의 기능을 구현가능하게 하였다.
본 발명은 별도로 설치하여야 하는 압력스위치와 릴리프 밸브를 하나의 구성으로 구성함에 따라 설치공간의 축소로, 공간의 효율적 활용이 가능하게 하였다.
본 발명은 더 나아가서 이상압력을 감지하기 위하여 종래의 리미트 스위치와 구동레버와 같은 장치의 설치없이, 자력, 광, 음파와 같은 신호발생과 감지수단을 사용함에 따라 소형화와 함꼐 정밀화를 함께 이루며, 특히 이들 장치가 비노출 상태로 설치되어 현장의 오염에 의한 오동작을 근원적으로 차단하게 되었다.

Description

에어가압 유압장치용 릴리프 기능을 갖는 압력스위치{Pressure switch for air powered oil pump}

본 발명은 에어가압 유압장치용 릴리프 기능을 갖는 압력스위치에 관한 것이다.

보다 구체적으로 본 발명은 에어가압 유압장치에 있어서, 규정된 압력보다 낮은 압력을 감지하며, 또한 규정된 압력이상의 압력의 경우 장치의 오동작이나 손상을 방지하도록 규정압력으로 압력을 유지할 수 있는 릴리프 기능을 갖는 압력스위치에 관한 것이다.

프레스 장치 혹은 사출 성형 장치의 금형의 고정 클램프 혹은 금형의 이동과 상하 왕복동작 혹은 전후이동을 용이하게 수행하기 위하여 유압력을 이용하고 있다. 특히 QDC(Quick Die Changing) 시스템과 같은 경우 고중량의 다이를 신속 정확하게 교환하여 프레스 혹은 사출 작업이 연속적으로 공정이 진행되어야 한다.

도 1a 와 1b에 도시하듯이, 종래 장치에 설치되는 유압장치는 하부에 유압저장탱크(Tank)의 상부에 압력스위치(P)와 절환밸브(V) 그리고 솔레노이드밸브(S)로 이루어진 밸브장치, 이 밸브 장치에 압력을 공급하는 펌프(Pu) 그리고 상기 절환밸브에 공급되는 압력을 육안으로 확인할 수 있는 압력게이지(G)를 설치한 구조를 갖는다. 그외에 공급되는 에어를 정화하는 필터(F)와 유압저장탱크의 유압수위를 확인하는 저류눈금등이 설치되어져 있다.

상기한 구성을 갖는 유압장치에서 다양한 장치들의 동작을 위한 유압력이 규정된 압력값을 오차범위내에서 유지하는 것이 정확한 동작을 위하여 반드시 필요하다. 즉, 규정압력값보다 적을 경우에는 압력스위치가 동작하고, 규정압력값보다 클 경우에는 상승된 압력을 조절할 수 있는 릴리프 밸브를 별도로 설치하여야 한다.

도 1c 에 도시하듯이 압력스위치는 상부에 수동으로 규정압력을 설정하기 위한 놉스위치(No)에 의하여 요구하는 압력의 최고값을 설정한다. 이러한 압력값의 설정이 올바로 되었는지는 도 1a 와 1b에 도시하듯이 유압력 게이지(G)를 관찰하면서 유압력을 수동으로 설정하고 있다.

보다 구체적으로는, 도 1d에 도시하듯이 보디부(100)의 내부에 승하강가능한 감지구(101)를 스프링(102)에 의하여 탄력적으로 지지하도록 설치하며, 상기 감지구는 외부의 감지장치(주로 리미트 스위치)(110)를 연결하였다. 그리고 하측부에서는 유압장치의 시스템압력이 공급되는 압력공급포트(105)를 설치하였다. 이러한 구성의 압력스위치는 규정값으로 설정한 압력이하로 시스템 압력이 낮아지면, 상기 스프링에 의하여 감지구(101)의 위치가 변화한다. 이 변화가 일정한 값이상이면, 연결된 감지장치에서 전원의 온.오프 동작이 발생하므로, 이 동작신호에 따라 외부에서 점멸신호, 소리 등이 발생하거나, 시스템의 동작중단으로 이어지도록 구성하였다.

상기한 종래 유압스위치는 유압력의 감지를 리미트 스위치와 연결된 감지구의 레버의 전후진 동작으로 이상신호를 감지한다. 이러한 기계식 레버와 전기적 접점 스위치가 일체로 된 구조로, 설치현장에서 장시간 사용하면서 부득히 발생하는 미세한 오염물과 기름때들이 엉키면서 기계적 레버와 스위치가 오염되어버린다. 따라서 사용기간이 경과하면서 불가피하게 동작이 원활하지 않는 문제점들이 종종 발생하여 시스템의 고장발생의 주원인이 되고 있다.

이러한 기계적 구조의 특성상, 종래 유압스위치는 레버의 동작을 위한 공간, 스위치 설치와 고정을 위한 공간을 확보하여야 하며, 이러한 공간확보는 결국 전체 부피의 증가로 이어지져, 소형경량화와 정밀화를 필요로하는 요구에 부응하기 어려운 단점이 있다.

또한 종래 유압장치의 단점은 유압스위치(P)의 설치후에 별도로 규정압력이상의 고압발생시 발생된 고압을 자동으로 제거하기 위한 별도의 릴리프 밸브를 설치하기 위해서는 설치 위치가 비좁은 압력스위치와 절환밸브의 사이에 설치하여야 한다. 이러한 설치는 결국 외부공간을 차지하여 장치 자체의 부피증대로 이어진다. 이러한 부피증대와 함께 복잡한 도관의 설치의 어려움이 있다.

QDC 시스템과같이 고중량의 다이를 고속을 교체하는 동작중에, 갑작스런 고압의 발생이 되면, 규정된 압력에서만 견디도록 설치한 각종 밸브에 충격을 주어 자칫 시스템 전체의 손상을 주게 된다. 이러한 문제점에도 불구하고 현장에서는 상술하듯이 릴리프 밸브 설치의 어려움과 공간적 제약을 거의 사용을 안하고 수동으로 확인하고 있어, 장치의 손상은 물론 심한 경우 안전사고로 이어져 작업자의 부상이나 손실로 이어지고 있는 실정이다..

또 다른 단점으로는, 유압장치가 로봇자동화 시스템이나 고정밀을 요하는 반도체장비등의 경우, 마이크로 단위의 정밀 제어가 필요함에도 유압스위치의 제어는 압력게이지라는 아나로그적 육안확인 수단을 통하여 설정하고 있어, 초정밀 소형화의 요구에는 부응하기 어려운 단점들을 갖고 있다.

본 발명은 에어가압 유압장치용에 있어서, 시스템에 최적화한 규정압력값의 상하한의 압력을 동시에 감지하여 하한 혹은 상한 값의 변동에 대응하여 최적의 유압력을 유지할 수 있는 압력스위치를 제공하고자 한다.

본 발명은 특히 시스템에 공급되는 유압력이 허용오차 범위를 벗어난 압력을 감지하여 사용자가 인식가능하도록 신호를 주는 동시에 필요시 작업시스템을 중지하도록하는 압력감지부와, 규정된 압력이상의 압력의 경우 장치의 오동작이나 손상을 방지하도록 규정압력으로 압력을 조정하는 릴리프 기능을 포함하는 압력스위치를 제공하고자 한다.

본 발명은 특히 규정압력을 설정함에 있어 육안으로 확인가능한 눈금표시부를 보면서 정밀 세팅할 수 있는 압력스위치를 제공하고자 한다.

본 발명은 더 나아가서 압력감지부에는 기계식 센서가 아닌 비접촉 센서의 설치로 마이크로 단위의 미세한 규정압력값의 세팅은 물론 정밀한 감지에 의하여 허용가능한 압력감지 범위를 정밀하게 설정 제어하여 보다 정확한 유압장치를 위한 압력스위치를 제공하고자 한다.

본 발명은 더 나아가서 규정압력값의 세팅과 감지에 있어, 기계적 리미트스위치와 이것의 동작을 위한 레버장치를 사용하지 않고, 비접촉 광, 자력, 초음파와 같은 신호발생수단과 이를 감지하는 수단을 이용함에 따라 감지장치의 소형화와 함께 정밀화를 가능하게 하며, 특히 오염에 의한 오동작을 근원적으로 차단하는 압력스위치를 제공하고자 한다.

본 발명은 상기한 단점을 해소하고자

시스템 작동용 유압력을 감지할 수 있는 기준값을 세팅하는 기준값세팅부, 시스템의 유압이 기준값을 이탈하면 작동신호를 발생하는 신호발생부, 그리고 기준값세팅부와 신호발생부를 내장하는 보디부로 이루어진 압력 감지부,

상기 감지센서의 감지위치를 조절하는 조절구, 조절구의 승하강왕복조절을 위한 조절봉 그리고 감지센서로 이루어진 압력유지부를 포함하여 이루어진 에어가압 유압장치용 릴리프 기능을 갖는 압력스위치를 개발하였다.

또한 상기 압력감지부는,

유압력으로 동작하는 시스템의 유압력의 측정 압력을 감지할 수 있는 유압감지의 기준값을 세팅하기 위한 기준값세팅부,

상기 유압세팅부의 세팅된 기준값과 작동중인 시스템으로부터의 공급된 유압력에 의하여 감지센서의 위치변이를 감지하여 허용범위를 이탈하는 경우 신호를 발생하는 신호발생부,

그리고 상기 유압세팅부 그리고 신호 발생부를 내장하는 동시에 유압의 공급과 배출을 위한 포트를 설치한 보디부로 이루어진다.

상기 기준값세팅부는

보디부의 외부에 설치한 조절스크류,

상기 조절스크류의 일체로 승하강하는 조절봉,

상기 조절봉과 거리를 두고 탄지구에 의하여 지지된 채 보디부의 하측으로 피스톤의 일부가 연장설치된 밸브피스톤,

그리고 상기 조절봉의 외륜에 설치하여 조절봉의 승하강에 따라 위치변이하는 신호발생구로 이루어진다.

압력유지부는,

시스템의 동작에 필요한 최고압력허용값을 세팅하기 위한 유지압력세팅부,

상기 유지압력세팅부의 유지압력조절구의 조절동작에 의하여 승하강하는 스프링리테이너포핏과 포핏밸브용리테이너 그리고 스프링리테이너포핏과 포핏밸브용리테이너의 사이에 배치한 스프링을 가이드하는 인너보디,

상기 세트포핏과 탄지구에 의하여 거리를 두고 설치한 포핏밸브,

상기 유지압력세팅부, 세트포핏 그리고 포핏밸브를 내장하고, 측면에는 유압공급포트와 연결포트이 설치된 보디부로 이루어진다.

본 발명은 유압력으로 동작하는 시스템의 유압력을 일정한 오차범위내에서 정밀하게 콘트롤하여 시스템의 발생가능한 오동작과 안전사고들을 미연에 방지가능하게 하였다.

본 발명은 특히 규정압력값 이하의 동작 유압력이 감지되면, 시스템의 콘트롤센터에 유압력의 이상상태를 즉시 신호송신하여 즉각적인 대응이 가능하게 하는 동시에 규정압력값이상의 동작유압력이 감지되는 경우에는 여분의 고압력을 즉시 시스템의 동작압력으로부터 제거함에 따라 발생가능한 다양한 안전사고를 차단하게 하였다.

본 발명은 특히 규정한 압력값을 미세조정할 수 있는 유압세팅부에 의하여 정밀한 세팅으로 초정밀 압력제어가 가능하게 하였다. 따라서 초정밀제어가 필요한 반도체 설비장비와 로봇장비들에 필요한 소형경량화와 정밀제어의 기능을 구현가능하게 하였다.

본 발명은 별도로 설치하여야 하는 압력스위치와 릴리프 밸브를 하나의 구성으로 구성함에 따라 설치공간의 축소로, 공간의 효율적 활용이 가능하게 하였다.

본 발명은 특히 유압력 세팅에 있어 스텝모터 혹은 직류/교류 모터의 채용시 정밀세팅으로 육안으로 설치함에 따른 다양한 단점을 모두 해소하여 원격조정과 무인화 자동화에 사용가능하게 하였다.

본 발명은 특히 규정된 압력값의 허용오차값을 벗어난 압력 이상동작을 감지함에 있어 비접촉 신호인 광, 음파, 자력과 같은 신호를 이용함에 따라 기계적 구동레버와 이에 함께 동작하는 리미트 스위치 같은 구성을 없애, 초정밀 소형화가 가능하는 동시에 오염에 의한 오동작의 원인 자체를 근본적으로 차단하게 되었다.

도 1a 는 종래 에어가압 유압장치의 도면대용 실물 사진,
도 1b 는 종래 또다른 에어가압 유압장치의 도면대용 실물 사진,
도 1c 는 종래 에어가압 유압장치용 유압 스위치의 도면대용 실물 사진,
도 1d 는 종래 유압 스위치의 단면도,
도 2 는 본 발명의 에어 파일럿 유압 전환 밸브의 단면도,
도 3 은 본 발명의 에어 파일럿 유압 전환 밸브의 분해사시도,
도 4 는 본 발명의 복동형 에어실린더부만의 분해사시도,
도 5 는 본 발명의 작동 상태 전의 단면도,
도 6a, 6b, 6c, 6d 는 본 발명의 동작 상태를 순차적으로 도시한 단면도임.

이하 본 발명의 대표적인 실시예를 첨부한 도면에 의하여 구체적으로 설명한다. 본 발명에서 유압이란 압축된 가압유를 의미한다. 본 발명에서 에어가압 유압장치란, 공압을 가하여 유압력을 증폭하는 장치를 의미하며, 가압에어 구동식 유압펌프, 하이드로 유니트(Hydro unit) 유압펌프 등으로 당업계에서 불리우며, 본 발명에서는 에어가압 유압장치로 통일하여 명명한다. 이러한 명명으로 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서 제시하는 실시예는 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 예시하는 것들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본발명의 실시예는 다양한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어", "연통되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 발명은 특히 액체 와 기체를 연속적으로 연결하는 도관에는 도관 사이에 연결을 위한 니플, 밸브, 개스킷, 플랜저, 엘보우, 어댑터, 부싱, 캡, O링, 커넥터, T관 같은 유공압 이나 수배전 도관계에 사용되는 부품을 모두 함께 포함하여 사용되며 이들의 기재가 없다하여도 본 발명의 기술적 범위에 포함한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" , "구성하다" , "구비하다" 또는 "이루어지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

본 발명의 대표적 실시예는 도 2의 조립된 상태의 사시도에서 도시하며, 도 3 은 분해상태의 사시도이다. 도 4 는 단면도이며, 도 5 는 압력감지부와 압력유지부를 분리한 상태의 단면도이다.

본 발명에서 압력 스위치에서 스위치란 일정한 압력을 허용오차 범위에서 벗어난 경우 압력을 감지하여 신호발생 기능과 함께, 유압력으로 동작하는 시스템에 대한 압력의 전달을 차단하는 스위치 기능도 함께 한다는 의미로 사용하며, 유압밸브, 유압제어밸브, 압력제어밸브라고도 통칭하며 이들의 용어의 선택이 본 발명의 기술적 범위를 제한하는 것은 아니다.

본 발명은 시스템 작동용 유압력을 감지할 수 있는 기준값을 세팅하는 감지압력기준값세팅부(220), 시스템의 유압이 기준값을 이탈하면 발생하는 신호를 감지하는 신호감지부(230), 그리고 기준값세팅부와 신호발생부를 내장하는 보디부(250)로 이루어진 압력 감지부(P),

시스템의 압력허용값을 세팅하는 유지압력세팅부(260), 시스템의 압력변화에 대응하여 스프링리테이너포핏과 포핏밸브피스톤의 승하강동작을 가이드하는 쳄버를 형성한 인너보디(270), 공급유압압력에 대응하여 개폐동작하는 포핏밸브(290) 그리고 유압공급포트와 릴리프포트들이 설치된 유지압보디부(290)로 이루어진 압력유지부(R)를 포함하여 이루어진 에어가압 유압장치용 릴리프 기능을 갖는 압력스위치에 관한 것이다.

본 발명에서 압력감지부는,

유압력으로 동작하는 시스템의 유압력의 측정 압력을 감지할 수 있는 유압감지의 기준값을 세팅하기 위한 감지압력 기준값세팅부(220),

상기 유압세팅부의 세팅된 기준값과 작동중인 시스템으로부터의 공급된 유압력에 의하여 신호발생구의 위치변이를 감지하여 허용범위를 이탈하는 경우 발생한 신호를 감지하는 신호감지부(230),

그리고 상기 감지압력 기준값세팅부 그리고 신호 감지부를 내장하는 동시에 유압의 공급과 배출을 위한 포트를 설치한 보디부(250)로 이루이진다.

상기 감지압력 기준값세팅부는

보디부의 외부에 설치한 조절스크류(221),

상기 조절스크류의 조절동작으로 승하강하는 조절봉(222),

상기 조절봉의 조정동작에 의하여 승하강하여 밸브피스톤의 설정위치를 고정하는 상한고정구(228),

상기 상한고정구와 거리를 두고 탄지구에 의하여 지지되면서, 보디부의 하측으로 피스톤의 일부가 연장배치토록 설치한 밸브피스톤(224),

그리고 상기 밸브피스톤의 승하강에 따라 위치변이하면서 신호를 송신하는 신호발생구(223)로 이루어진다.

상기 조절스크류는 시스템의 동작을 위한 유압력의 규정된 기준값 혹은 기준 허용값을 설정하는 것이다. 조절스크류는 가장 간단하게는 수동에 의한 볼트너트 체결법에 의하여 스크류의 풀림과 조림으로 위치변이를 유도할 수 있다. 그외에도 조절스크류의 상측에 미도시한 별도의 직류/교류 모터 혹은 스텝모터와 같은 장치를 설치하여 원격으로 혹은 리모트콘트롤장치와 같은 수단을 통하여 목적한 위치로의 설정이 가능하다. 이러한 위치설정은 동작하는 시스템이 필요할 때 마다 임의로 변경할 수 있어 종래 수동적이면서 육안에 의존한 아나로그적인 설치에 비하여 정밀하면서도 정확한 세팅으로 유압력으로 동작하는 시스템의 초정밀 제어가 가능하게 되었다.

상기 신호발생구는 내장한 무선송신장치 혹은 표지판에 위치감지가능한 수단, 예를 들면, 가변저항으로 이루어진 감지수단을 설치하여 위치변이에 따른 저항값의 변동값을 콘트롤 장치에 송신하여 세팅된 값을 연산후, 연산된 값을 시스템 관리자에 송신가능하는 것이다. 신호발생구의 위치감지는 광감지센서, 자력감지센서, 압력감지센서, 음파감지센서 등과 같은 무접점 감지센서들에서 선택사용가능하며, 이들 센서의 선택은 설치할 장소나 시스템의 특성에 따라 취사선택할 수 있다. 즉, 시스템에 대한 타인에 의한 무단 설정값의 변형이 발생하거나 혹은 작동중 이상동작에 의한 설정값의 이상 변형시 즉시 관리자의 무선수신장치, 가장 흔하게는 스마트폰에 의하여 문자 혹은 다양한 데이터 통신망에 의하여 수신할 수 있게 한 것이다. 이러한 기준값의 변형 혹은 하기 설명하는 유압감지부에서 감지된 감지신호값 혹은 압력유지부의 릴리프 작동 신호를 관리자의 무선 수신장치에 송신하여 발생가능한 시스템의 오동작과 손상을 가능한 신속하게 차단하고 대응할 수 있게 한 것이다.

표지판은 물리적인 슬라이딩 지시봉외에도 LCD, LED 와 같은 발광장치에 의하여 표시하는 것도 가능하며, 육안 식별가능한 모든 표시수단을 채용할 수 있다.

상기 신호감지부는

보디부의 상측에서 시스템의 작동 압력을 감지하기 위한 감지위치를 설정하는 조절구(231),

상기 조절구의 조절동작에 이맞물림되어 조절구의 회전동작에 따라 왕복동작하는 조절봉(232),

상기 조절봉의 하부에 연결되어져 조절봉의 위치변이에 따라 위치변이하여 신호를 송신하는 신호감지구(233)로 이루어진다.

상기 신호감지구는 상기 조절봉을 축으로 승하강하는 감지센서의 왕복동작을 가이드할 수 있는 신호감지구용 쳄버(235)에 내장된다. 신호발생구용 감지쳄버는 외부의 이물질의 침투를 차단하도록 밀봉된 구조이다.

신호감지구의 미설명 부호 233a 는 신호감지시 신호감지가능하도록 빛 혹은 소리를 발생하는 광음발생부이고, 233b 는 신호감지구의 작동중의 위치변이를 방지하기 위한 볼트체결용 너트공이다.

상기 밸브피스톤(224)은,

상기 조절봉과 스프링(226)에 의하여 일정 거리를 두고 신호발생구(223)과 탄력적으로 배치한 피스톤체(224a),

상기 밸브의 하측에서 길게 연장하여 압력유지 보디부(280)의 하측의 유지압승강쳄버(256)에서 승강동작하는 밸브체(224b)로 이루어진다.

상기 밸브피스톤의 밸브는 하측으로 길게 연장한 봉상구조로, 압력유지부의 유지압승강쳄버(256)에 삽입되어짐에 따라, 유압력으로 동작하는 시스템으로부터의 동작유압력을 공급받아, 해당 유압력에 따른 밸브피스톤의 승하강 동작이 이루어진다.

상기 신호발생구(223)는,

기준값 세팅부의 조절봉(222)에 나사체결된 구조로서,

상기 조절봉의 나선동작에 의하여 승강과 하강의 동작이 이루어진다.

상기 신호발생구는 감지센서(233)에 신호를 송신하여 수신가능한 위치로 설치한다. 따라서 유압력으로 동작하는 시스템의 유압력의 변동에 따라 세팅된 값을 벗어날 경우 혹은 이와 반대되는 경우, 위치 벗어남에 따른 신호의 차단 혹은 그 반대의 신호값을 감지할 수 있도록 유압세팅부에 세팅된 위치와 대응토록 조절 설치한다.

보다 구체적으로는 유압세팅부에서 세팅된 신호발생구(223)와 신호감지센서(233)를 신호발생구의 신호를 감지가능한 위치에 배치하여, 신호발생구가 위치를 벗어나면 신호를 발생한다. 혹은 이와 반대로 신호발생구와 일정 거리를 두고 설치하여 신호발생구의 접근시 신호를 감지하는 것이다. 신호감지센서는 신호발생구의 설치된 센서와 감지할 수 있도록 자석센서, 광센서, 초음파센서, 진동센서 등과 같이 무접점 감지센서들이 채용가능하며, 이들 수단은 신호발생과 신호감지가능한 것은 어떠한 것이라도 채용가능하며 특별히 제한을 두지는 않는다. 본 발명에서는 가장 경제적이면서도 동작과 설치가 간단한 자석 센서를 채용하였다.

그외에도 신호조절구의 상측에 미도시한 별도의 직류/교류 모터 혹은 스텝모터와 같은 장치를 설치하여 원격으로 혹은 리모트콘트롤장치와 같은 수단을 통하여 목적한 위치로의 설정이 가능하다. 이러한 위치설정은 동작하는 시스템이 필요할 때 마다 임의로 변경할 수 있어 종래 수동적인 육안에 의한 아나로그적인 설치에 비하여 정밀하면서도 정확한 세팅으로 유압력으로 동작하는 시스템의 초정밀 제어가 가능하다.

본 발명의 압력유지부(R)는,

시스템의 동작에 필요한 최고압력허용값을 세팅하기 위한 유지압력세팅부(260),

상기 유지압력세팅부의 유지압력조절구의 조절동작에 의하여 승하강하는 스프링리테이너포핏(271)과 포핏밸브피스톤(272), 스프링리테이너포핏(271)과 포핏밸브피스톤(272)의 사이에 배치한 스프링 그리고 포핏밸브피스톤의 승하강동작을 가이드하는 가이드쳄버(277)를 형성한 인너보디(270),

상기 포핏밸브피스톤의 밸브시트에 설치한 포핏밸브(280),

상기 유지압력세팅부, 포핏밸브피스톤 그리고 포핏밸브를 내장하고, 측면에는 유압공급포트(252), 연결포트(251) 그리고 릴리프포트(291)가 설치되면서, 유지압승강쳄버(256)와 연통하여 유공급포트로부터 공급된 유압력을 포핏밸브측에 공급하기 위한 유지압공급포트(253)를 형성한 유지압보디부(290)로 이루어진다.

상기 유지압력세팅부는,

나사체결방식으로 구성한 유지압조절스크류(261),

상기 유지압조절스크류의 풀림과 조임의 동작에 의하여 승하강하는 유지압조절봉(262)으로 이루어진다. 상기 유지압조절스크류는 나사체결 형태로 구성하였으나, 상술한 압력유지부의 기준값 세팅부와 같이 직류모터, 스텝모터에 의하여 정밀세팅이 가능하며, 세팅동작도 미도시한 콘트롤장치에서 제어할 수 있다. 상기 유지압조절봉의 하단에는 스프링리테이너포핏(271)에 스프링(272)을 설치하여, 하측에 설치한 포핏밸브를 스프링 압력으로 압박하여 밸브를 탄력적으로 폐쇄토록 구성한다.

상기 인너보디(270)는,

상기 유지압력세팅부의 유지압조절봉의 조절동작에 의하여 포핏밸브를 탄력적으로 지지하는 스프링리테이너 포핏(271)의 위치변이를 가이드하며, 동시에 포핏밸브용리테이너(273)의 승하강동작을 가이드하는 가이드쳄버(277),

외측면으로는 보디부의 내측면과 체결하는 체결부(278)로 이루어진다.

인너보디는 유지압보디부(290)의 내측 릴리프포트(291)에 유압을 유도하는 릴리프 쳄버(292)에 삽입되어져, 포핏밸브의 개방폐쇄동작에 따라 과도한 유압의 배출로를 구성한다.

상기 포핏밸브는,

인너보디의 가이드쳄버의 하측에서 승하강 동작하는 포핏밸브피스톤(273),

유지압공급포트의 하측 밸브시트(274),

상기 밸브시트(274)에서 포핏밸브피스톤의 승하강동작에 따라 유지압공급포트를 개방폐쇄하는 밸브(280)로 이루어진다.

상기 유지압 보디부에는,

유압력에 의하여 동작하는 시스템으로부터 작동중인 유압력을 공급받는 유압공급포트(252),

상기 유압공급포트의 유압력을 상기 압력감지부로 공급하면서 밸브피스톤(224)의 승강동작을 가이드하는 유지압승강쳄버(256),

상기 유압공급포트로부터 공급된 유압력을 포핏밸브측에 공급하기 위한 유지압공급포트(253)

그리고 과잉 공급된 유압력을 배출하여 규정압력을 유지하기 위한 릴리프포트(291)이 형성되어진다.

상기 유압공급포트는 미도시한 포트 연결을 위한 조립구에 의하여 시스템의 유압이 연결된다. 그리고 유지압승강쳄버는 상기 압력감지부로부터 길게 연장설치한 배치한 피스톤(224a)이 승하강가능하도록 구성하였다. 이러한 구성은 시스템으로 부터 공급된 유압력의 고저에 따라 피스톤의 상승 하강을 유도한다. 이러한 승하강의 유도로 밸브의 개방과 폐쇄를 가능하게 하여 필요한 오동작 신호를 추적하여 송신 가능토록 한다.

이하 본 발명의 작동 관계를 도시한 도 6a ~ 6d 를 기초로 의하여 설명한다.

시스템의 동작을 위하여 본 발명의 유압스위치를 시스템에 설치하면, 초기에 시스템의 동작을 위한 동작 유압력이 공급되지 않은 상태인 경우 도 6a 에 도시한다.

도시하듯이 초기 동작 유압력의 공급이 없는 관계로 유압공급포트(252)를 통한 유압력이 밸브피스톤(224)과 밸브피스톤(224)의 사이를 지지하는 탄지구(226)의 탄력을 이길 정도에 못미치므로 도 6a와 같이 조절봉과 일정한 거리를 두고 밸브피스톤이 배치된 상태이다. 시스템이 동작을 시작하면, 상기 유압공급포트를 통한 유압력이 상기 탄지구를 밀어내어 도 6b 에 도시하듯이 밸브피스톤이 화살표와 같이 상승한다. 상승을 한다하여도 조절봉에 밸브피스톤의 상단이 접하게 되면 더 이상의 상승은 차단된 상태로 유지된다. 이상의 밸브피스톤의 상승은, 밸프피스톤의 상승동작과 함께 연동하는 신호발생구(233)도 함께 상승하면서, 신호발생구에서 발생하는 자력선이나 음파 등의 신호가 신호감지부에서 허용한 범위내에서 관측됨에 따라 신호감지부로부터 이상동작의 신호는 송신되지 않는다.

이러한 상태로 유압력에 의하여 시스템이 동작을 하던 중, 다양한 원인(예를 들면, 유압도관의 일부 파손에 의한 유압력 손실 등)으로 유압력이 낮아지게 되면, 밸브피스톤이 탄지구의 압력으로 하강이 도 6c의 화살표와 같이 하강한다. 이러한 하강동작은 인접한 신호감지부의 신호감지센서로부터 멀어지거나 혹은 이와 반대로 가까워지면서 신호강도의 차이를 보임에 따라 일정한 수준이상의 신호변이를 보이면 신호감지센서에서 발생한 신호가 유선 혹은 무선에 의한 통신방법으로 콘트롤부에 송신하여 이상동작을 알려주게 되며, 필요시에는 시스템의 동작을 차단하여 사고를 방지한다.

이와는 반대로 작동하는 유압력이 허용된 압력값 이상으로 고압으로 상승하는 경우에는, 도 6d 에 도시하듯이, 유압공급포트(252)로 공급된 과도한 유압력이 상기 유지압력세팅부, 포핏밸브피스톤 그리고 포핏밸브를 내장하고, 측면에는 유압공급포트(252), 연결포트(251) 그리고 릴리프포트(291)가 설치되면서, 유지압승강쳄버(256)와 연통하여 유공급포트로부터 공급된 유압력을 포핏밸브측에 공급한다. 이렇게 공급된 유압력은 포핏밸브를 지지한 스프링의 압력을 밀어내면서 화살표와 같이 밸브이동에 의하여 유압력이 릴리프 쳄버(292)를 통하여 릴리프포트(291)로 배출유도한다. 이러한 배출동작에 의하여 과도한 유압력을 배출하면 시스템의 압력이 낮아지게 되면 다시 스프링의 지지력에 의하여 포핏밸브가 원위치로 리턴하면서 정상적인 압력을 유지토록하여 시스템에서 발생한 과도한 유압력에 의한 시스템의 파손이나 오동작을 방지하게 되는 것이다.

P:압력 감지부, R:압력유지부 220:기준값세팅부, 230:신호발생부, 250:보디부 221:조절스크류, 222:조절봉, 224:밸브피스톤, 223:신호발생구, 252: 유압공급포트, 251:연결포트, 290:유지압보디부, 291:릴리프포트, 256:유지압승강쳄버, 253:유지압공급포트

Claims (10)

1. 시스템 작동용 유압력을 감지할 수 있는 기준값을 세팅하는 감지압력 기준값세팅부, 시스템의 유압이 기준값을 이탈하면 작동신호를 발생하는 신호발생부, 그리고 기준값세팅부와 신호발생부를 내장하는 보디부로 이루어진 압력 감지부,
   시스템의 압력허용값을 세팅하는 유지압력세팅부, 시스템의 압력변화에 대응하여 스프링리테이너포핏과 포핏밸브피스톤의 승하강동작을 가이드하는 쳄버를 형성한 인너보디, 시스템의 공급유압력에 대응하여 계폐동작하는 포핏밸브 그리고 유압의 공급과 릴리프포트들이 설치된 유지압보디부로 이루어진 압력유지부를 포함하여 이루어진 에어가압 유압장치용 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   압력감지부는,
   유압력으로 동작하는 시스템의 유압력의 측정 압력을 감지할 수 있는 유압감지의 기준값을 세팅하기 위한 감지압력 기준값세팅부,
   상기 유압세팅부의 세팅된 기준값과 작동중인 시스템으로부터의 공급된 유압력에 의하여 신호발생구의 위치변이를 감지하여 허용범위를 이탈하는 경우 발생한 신호를 감지하는 신호감지부,
   그리고 상기 감지압력 기준값세팅부 그리고 신호 발생부를 내장하는 동시에 유압의 공급과 배출을 위한 포트를 설치한 보디부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어가압 유압장치용 압력 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   감지압력 기준값세팅부는
   상기 조절스크류의 조절동작으로 승하강하는 조절봉,
   상기 조절봉의 조정동작에 의하여 승하강하여 밸브피스톤의 설정위치를 고정하는 상한고정구,
   상기 상한고정구와 거리를 두고 탄지구에 의하여 지지되면서, 보디부의 하측으로 피스톤의 일부가 연장배치토록 설치한 밸브피스톤,
   그리고 상기 밸브피스톤의 승하강에 따라 위치변이하면서 신호를 송신하는 신호발생구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어가압 유압장치용 압력 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   신호발생부는
   보디부의 상측에서 시스템의 작동 압력을 감지하기 위한 감지위치를 설정하는 조절구,
   상기 조절봉의 하부에 연결되어져 조절봉의 위치변이에 따라 위치변이하여 신호를 송신하는 신호감지구,
   상기 조절봉을 축으로 승하강하는 감지센서의 왕복동작을 가이드할 수 있는 신호감지구용 쳄버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어가압 유압장치용 압력 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   신호발생구의 밸브피스톤은,
   상기 조절봉과 스프링에 의하여 일정 거리를 두고 신호발생구와 탄력적으로 배치한 피스톤체,
   상기 밸브의 하측에서 길게 연장하여 압력유지 보디부의 하측의 유지압승강쳄버에서 승하강 동작가능하는 밸브체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 에어가압 유압장치용 압력 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   압력유지부(R)는,
   시스템의 동작에 필요한 최고압력허용값을 세팅하기 위한 유지압력세팅부,
   상기 유지압력세팅부의 유지압력조절구의 조절동작에 의하여 승하강하는 스프링리테이너포핏과 포핏밸브피스톤, 스프링리테이너포핏과 포핏밸브피스톤의 사이에 배치한 스프링 그리고 포핏밸브피스톤의 승하강동작을 가이드하는 가이드쳄버를 형성한 인너보디,
   상기 포핏밸브피스톤의 밸브시트에 설치한 포핏밸브,
   상기 유지압력세팅부, 포핏밸브피스톤 그리고 포핏밸브를 내장하고, 측면에는 유압공급포트, 연결포트그리고 릴리프포트가 설치되면서, 유지압승강쳄버와 연통하여 유공급포트로부터 공급된 유압력을 포핏밸브측에 공급하기 위한 유지압공급포트를 형성한 유지압보디부를 포함하여 이루어진 에어가압 유압장치용 압력 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   유지압력세팅부는,
   나사체결방식으로 구성한 유지압조절스크류,
   상기 유지압조절스크류의 풀림과 조임의 동작에 의하여 승하강하는 유지압조절봉으로 이루어지며,
   상기 유지압조절봉의 하단에는 스프링리테이너포핏에 스프링을 설치하여, 하측에 설치한 포핏밸브를 스프링 압력으로 압박하여 밸브를 탄력적으로 압박하는 것을 특징으로 하는 에어가압 유압장치용 압력 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
   
8. 제 5 항에 있어서,
   인너보디는,
   유지압력세팅부의 유지압조절봉의 조절동작에 의하여 포핏밸브를 탄력적으로 지지하는 스프링리테이너 포핏의 위치변이를 가이드하며, 동시에 포핏밸브용리테이너의 승하강동작을 가이드하는 가이드쳄버,
   외측면으로는 보디부의 내측면과 체결하는 체결부로 이루어지며,
   인너보디는 유지압보디부의 내측 릴리프포트에 유압을 유도하는 릴리프 쳄버에 삽입되어져, 포핏밸브의 개방폐쇄동작에 따라 과도한 유압의 배출로를 형성하는 것을 특징으로 하는 에어가압 유압장치용 압력 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
   
9. 제 5 항에 있어서,
   포핏밸브는,
   인너보디의 가이드쳄버의 하측에서 승하강 동작하는 포핏밸브피스톤,
   유지압공급포트의 하측 밸브시트,
   상기 밸브시트에서 포핏밸브피스톤의 승하강동작에 따라 유지압공급포트를 개방폐쇄하는 밸브로 이루어진다.하는 것을 특징으로 하는 에어가압 유압장치용 압력 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
   
10. 제 5 항에 있어서,
    유지압보디부에는,
    시스템에 공급되는 유압력을 공급받는 유압공급포트,
    상기 유압공급포트의 유압력을 상기 압력감지부로 공급하면서 밸브피스톤)의 승강동작을 가이드하는 유지압승강쳄버,
    상기 유압공급포트로부터 공급된 유압력을 포핏밸브측에 공급하기 위한 유지압공급포트,
    그리고 과잉 공급된 유압력을 배출하여 규정압력을 유지하기 위한 릴리프포트를 형성하는 것을 특징으로 하는 에어가압 유압장치용 압력 릴리프 기능을 갖는 압력스위치.
    
    
    
    
    
    

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