KR920008826B1 - 피스톤-실린더 유니트 - Google Patents

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스톨 쿠르트
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페스토 카게
로타르 뮐러
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Abstract

내용 없음.

Description

피스톤-실린더 유니트
제1도는 본 발명의 피스톤-실린더 유니트의 제1실시예의 회로도.
제2도는 본 발명의 피스톤-실린더 유니트의 제1형태를 나타내는 도면.
제3도는 본 발명의 피스톤-실린더 유니트의 또다른 실시예의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 작동기 2 : 실린더
3 : 피스톤 4 : 피스톤로드
8 : 조절밸브 10 : 전기작동식 셋팅 유니트
11 : 솔레노이드 12 : 압력원
13 : 센서 15 : 리이드(reed)스위치
16 : 영구자석 18, 18' : 쵸우크(choke)
29 : 밸브부재 32 : 플러그부재
33 : 밸브시이트 37 : 밸브체임버
38 : 쵸우크 45 : 정지부재
48 : 제1도관 49 : 첵크밸브
50 : 제2도관 51 : 차단밸브
본 발명은 피스톤-실린더 유니트에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 피스톤 속력을 조절하도록 작용하고, 피스톤에 구동유체를 자유롭게 흐르게 하는 개방위치와 피스톤 속도에 영향을 끼치도록 구동 유체의 흐름을 쵸우킹(chocking)하는 쵸우킹위치를 가지며, 또한 소정의 피스톤 상태에 감응하여 밸브상태를 변경시키는 적어도 하나의 센서와 연결되어 있는 조절밸브를 가진 종류의 피스톤-실린더 유니트에 관한 것이다.
이와 같은 피스톤-실린더 유니트는 피스톤의 순간 위치에 따라 이동 피스톤의 속도를 변경시키는데 이용된다. 상기 유니트의 적용범위는, 예를 들어 로봇트 및 물질 취급 장치에서 피스톤 행정의 말단위치에 접근할때 그 피스톤 행정의 말기를 완충시키는 것과 관련되어 있다. 실린더에의 유체와 공급을 제어하고 따라서 그와 동시에 피스톤의 속도를 변경시키는 조절밸브의 작동은, 캠 레일(그 위에서 캠 종동부(follower)가 주행하는)을 감지하도록 밸브부재에 캠 종동부 또는 유사한 감지부재를 기계적으로 이용하여 행해져 왔다. 캠 레일의 기하학적 구조에 따라, 조절밸브의 개방의 범위는 다소 차이가 난다. 상기 피스톤-실린더 유니트 구조에서의 단점은, 조절밸브가 실린더에 직접 또는 그 실린더 부근에 위치되어 많은 공간을 요한다는 것이다. 따라서 상기 피스톤-실린더 유니트를 다수구비하여야 하는 장치(예를 들어 산업로봇트)는 부피가 커지게 되어 그것의 적용범위가 크게 제한된다. 또한 상기 기계적 종동기구는 마모율이 높고 실린더의 수명은 조절밸브의 작동시 피스톤 로드에 작용되는 불규칙적인 부하에 의해 심하게 제한된다. 특히, 피스톤 로드가 그 위에서 주행하는 실린더내의 부싱 또는 기타의 것은, 피스톤로드가 휘어작동이 정지될 수 있을만큼 큰 부하를 받는다.
종래기술의 이러한 단점들을 치유하기 위해, 본 발명의 한가지 목적은, 속도 조절밸브에 의해 피스톤 속도를 제어하기 위한 수단을 구비함에도 불구하고, 작은 공간에서도 이용될 수 있는 구조의 피스톤-실린더 유니트를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 피스톤로드, 피스톤 및 실린더의 마모율이 감소되는 피스톤-실린더 유니트를 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 및 본 명세서로 부터 파악되는 기타 목적들을 달성하기 위해, 본 발명의 피스톤-실린더 유니트는 실린더, 그 실린더내로 미끄럼 운동하는 피스톤, 그 피스톤에 부착된 피스톤로드, 상기 유니트를 구동시키기 위해 유체를 자유롭게 통과시키게 되는 개방위치와 피스톤 운동을 느리게 하기 위해 상기 유니트로의 유체의 통과를 쵸우킹하는 쵸우킹 위치를 형성하여 실린더내 피스톤의 운동속도를 제어하기 위한 조절밸브, 상기 피스톤의 소정위치에 감응하여 상기 조절밸브의 상태를 변경시키도록 설계되고 무접촉 센서형태인 적어도 하나의 센서, 그리고 상기 조절밸브를 그의 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 변환시키도록 상기 센서로 부터의 신호에 감응하여 상기 조절밸브를 작동시키는 전기 작동식 셋팅 유니트를 구비함을 특징으로 한다. 또다른 이점은, 피스톤 속력을 조절하는 밸브가 실린더 작동기로 부터 임의의 요망되는 거리에서 그 실린더 작동기와 완전히 별개로 배치될 수 있다는 점이다. 밸브의 작동을 야기하는 센서와 조절밸브사이의 연결은, 어려움 없이 그리고 많은 공간을 차지함이 없이 필요한 곳에 쉽게 설치될 수 있는 전기 도선에 의해 이루어질 수 있다. 실린더 부근에 위치하여야 하는 것으로 오직 센서뿐이고, 센서의 전체크기는 너무 작아서 센서의 부가에 의해 실린더 자체의 크기가 거의 증가되지 않을 정도이다. 그 결과, 본 발명의 피스톤-실린더 유니트는, 소정의 필요공간을 초과한 공간을 필요로 하지 않으며 또한 통상의 속도 조절밸브를 수용하는데에는 충분하지 않은 장치에 설치될 수 있다. 이러한 장점은, 상기와 같은 피스톤-실린더 유니트 다수개가 매우 작은 공간내에 수용되어야 할때 특히 유익하다. 조절밸브를 외부에 배치할 수 있기 때문에, 작동에 대해 더 잘 점검할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 구조는, 센서의 무접촉 작동으로 인하여 마모를 크게 감소시킨다. 속도조절밸브의 사용에도 불구하고, 상기 밸브없이 작동기를 사용하는 경우보다 실린더, 피스톤 및 피스톤로드의 마모가 현저히 감소되고, 본 발명에 따른 피스톤-실린더 유니트의 작동수명이 종래의 것보다 상당히 길게된다. 또한, 속도 조절밸브의 작동이 전자석 셋팅 유니트의 사용으로 인하여 무접촉 방식이기 때문에 그 밸브자체의 마모율이 감소된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따라 피스톤의 적어도 일부분이 영구자석 물질로 만들어지거나 또는 그 피스톤이 영구자석으로된 삽입체를 구비하며, 센서는 피스톤이 그 센서를 지나 이동할때 피스톤의 영구자석 부분이 그 센서에 반경방향으로 대향되도록 하는 방식으로 실린더의 외주에 설치된다, 그 센서는 리이드 스위치 또는 유도스위치 일 수 있다. 본 발명의 이상과 같은 개선된 구조에 의해 센서에 의한 스위칭이 정확하고 신뢰성 있게 된다.
본 발명의 또다른 개선점에 따르면, 조절밸브는 조절밸브의 쵸우킹 상태에서 피스톤에 작용하는 유체의 유동비율을 감소시키는 외부에서 무단계로 셋팅되는 쵸우크(choke)를 가진다. 상기 유니트는 실린더로 유체를 공급하기 위한 제1도관을 가질 수 있고, 쵸우크는 유체의 흐름이 적당한 양으로 조절되도록 조절밸브의 쵸우킹 상태에서 제1도관내로 약간의 정도까지 연장하는 밸브부재를 구비할 수 있다, 조절밸브의 쵸우킹 상태에서 밸브부재가 도관내로 연장하는 정도는 외측에서 설정될 수 있다.
이들 특징은, 조절밸브가 작동될때 그리고 조절밸브가 그의 쵸우킹 상태에 있을때 피스톤 속력을 미리 설정하는 간단한 방식을 제공한다, 따라서, 각기 다른 피스톤 속력을 미리 프로그램할 수 있고, 전기적 펄스를 사용하여 원격제어할 수 있게된다. 피스톤의 쵸우킹 상태중에도 쵸우크에 의해 유체흐름을 리셋팅(resetting)할 수 있다.
본 발명의 또다른 양호한 특징에 따르면, 쵸우크 또는 밸브부재는 전기작동식 셋팅유니트에 의해 작동될 수 있다. 조절밸브는 2-방향 밸브일 수 있고, 밸브부재는 제1도관내로의 연장방향으로 테이퍼진 원추형태를 가질 수 있다. 조절밸브의 쵸우킹 상태에서 제1도관내로 밸브부재가 연장하는 정도를 프리셋팅하기 위한 외부에서 조정되는 접합물 또는 정지부재를 구비할 수도 있다. 상기 밸브부재는 하우징 상의 접합물 또는 그 밸브 하우징 자체와 협동하는 밸브 부재의 일부분 일 수도 있다.
본 발명의 상기 또 다른 개량점들에 따르면, 간단하고 조밀한 구조로 밸브를 제조하는 것이 가능하게 된다. 대개, 2가지 말단위치들 사이에서 밸브부재를 설치하는 것을 가능케 하는 전자석 작동식 셋팅 유니트의 사용에도 불구하고, 피스톤을 전진시키는 흐름에 대한 가변적인 쵸우킹 효과가 가능하다. 또한, 이들 특징은, 제조가 매우 간단하고 쵸우크 셋팅 위치를 어느때라도 외부에서 간단히 조정할 수 있게하는 구조를 제공한다.
본 발명의 또다른 양호한 특징에 따르면, 조절밸브는 제1도관 및 그의 쵸우크와 연결된 제2도관을 구비한다. 그 제2도관은 제1도관과 동일한 압력 유체 원으로부터 유체를 공급받는다 또한 제2도관에는 유체가 조절밸브의 개방상태에서는 차단(shut off)밸브를 통하여 그리고 쵸우킹 상태에서는 쵸우크를 통하여 피스톤 또는 실린더로 흐르도록 하는 방식으로 전기작동식 셋팅 유니트에 의해 개방 및 차단될 수 있는 차단밸브가 배치되어 있다.
본 발명의 이러한 형태는 마모율이 특히 낮고 제조비용이 낮은 특징을 제공한다. 개방위치와 쵸우킹 위치사이에서 이동할 수 있는 간단한 밀봉판 형태로 차단밸브의 밸브부재를 설계하는 것도 가능하다. 쵸우킹 상태에서, 유체흐름은 바이패스로 작용하는 쵸우크를 경유하고, 그것의 흐름 비율은 예를 들어 쵸우크스크류 형태의 밸브부재에 의해 제어될 수 있다. 차단밸브의 개방상태에서, 유체흐름은 그 밸브를 통과하는데, 이는 그 밸브가 쵸우크보다 흐름에 대한 낮은 저항을 제공하기 때문이다.
본 발명의 또다른 가능한 특징으로서, 셋팅 유니트가 전자기적으로 작동되고, 차단밸브 또는 쵸우크를 작동시키는 전자석을 포함한다. 본 발명의 이러한 임의의 특징에 의해, 조절밸브는 간단하고 저렴하게 제조될 수 있고 공간의 이용에 있어서 매우 경제적일 수 있다, 동시에, 조절밸브의 스위칭 주기가 최소로 되어, 본 발명의 피스톤-실린더 유니트는 전속(full speed)으로 부터 느린 속도에 걸쳐 신속한 스위칭을 가능케하는 매우 짧은 응답(response)시간을 가지게 된다.
이하에서는 피스톤-실린더 유니트의 많은 가능한 예들중 단지 2가지 예만을 나타내는 도면에 따라 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 피스톤-실린더 유니트의 주요 특징들을 먼저 제1도를 참조하여 이하에서 상세히 설명한다. 상기 유니트는, 실런더(2), 피스톤(3) 및 피스톤 로드(4)가 주요 부분들인 작동기(1)을 구비함을 알 수 있다. 상기 실린더의 각 단부들에는, 유체가 그 실린더로 들어가고 또 실린더로 부터 나올 수 있도록 압력관 및 기타 용의 연결구멍들(5,5')가 제공되어 있다. 제1도는, 전방 실린더 체임버(6)(즉, 피스톤 로드가 없는 체임버)이 구동유체의 공급을 위해 연결구멍(5)를 통하여 연결되고 후방 실린더 체임버(6')(즉, 피스톤로드(4)주위의 체임버)가 그로부터의 유체(이 경우는, 공기)의 배출을 위해 연결구멍(5')에 연결되어 있는 위치를 나타낸다. 따라서, 이 연결구멍(5')는 R이라는 부호로 표시되었다. 따라서, 피스톤(3)과 피스톤 로드(4)는 우측으로 그리고 연결구멍(5)로 부터 먼쪽으로 화살표(7)방향으로 이동한다. 유체의 공급 및 배출은 피스톤 및 피스톤 로드의 운동방향을 역전 시키기 위해 다른 방식을 취할 수 있다. 그러나, 본 설명을 보다 명료하게 하기 위해 본 발명의 피스톤-실린더 유니트의 하기 설명에서는 그러한 가능성을 언급하지 않는다.
전방 실린더 체임버(6)는 연결구멍(5) 및 압력관(9)를 통하여, 피스톤(3)의 속력 조절을 위한 밸브(8)과 연결되어 있다. 이 조절밸브(8)은 전기 작동식 셋팅 유니트(10)에 의해 작동될 수 있는 2-방향 밸브형태이다. 셋팅 유니트(10)은 전기 모우터일 수 있고, 또는 제1도의 바람직한 예에서와 같이, 그 유니트는 솔레노이드(11) 또는 전자석을 포함할 수 있다. 2-방향 조절밸브(8)은, 어떤 방해없이 압력원(12)(p로 표시됨)로 부터 유체가 흐르게 하는 개방 위치와, 피스톤 속력을 감소 시키기 위해 유체의 흐름을 쵸우킹하는 쵸우킹 위치사이에서 왕복운동할 수 있다. 제1도에는 압력원(12)로 부터의 유체가 압력 유체관(9') 및 조절밸브(8)을 지나 통과한 다음, 압력관(9)을 따라 연결구멍(5)로 통과하여 전방 실린더 체임버(6)으로 들어갈 수 있게 되는 개방위치를 나타낸다.
전기 작동식 셋팅 유니트(10)은 예를 들어 전기 도선(14)를 통하여 무접촉센서(sensor)(13)에 연결되어 있고, 그 센서가 작동될때, 그 센서는 셋팅 유니트의 작동을 위한 펄스를 발생시킨다. 센서(13)은 유도, 전기 또는 자기 작동식으로 설계될 수 있는데, 제1도에서는 자기 작동식으로 되어 있다. 이 경우 센서(13)은 자장이 스위치(15)쪽으로 이동될때 접점들이 펄스의 발생을 위해 폐쇄되는 리이드(reed)스위치(15)를 가지고 있다. 제1도에서, 자장은 피스톤(3)의 외주에 설치되어 피스톤(3)과 함께 왕복운동하는 환형 영구자석(16)에 의해 발생된다. 리이드 스위치(15)를 구비한 센서(13)은 실린더(2)의 외면에 설치되어 영구자석(16)의 자장이 그의 신호발생 위치를 통과할때 작동되는 것이 바람직하다. 또한, 센서(13)은 그것이 축방향으로 조정될 수 있고 스위칭 위치가 리셋트(reset)될 수 있도록 실린더(2)에 설치되는 것이 바람직하다. 제1도에 도시된 본 발명의 실시예에서, 센서(13)은 실린더를 통과하여 연장하는 피스톤 로드와 함께 실린더(2)의 단부(17)에 형성되는 바와 같은 피스톤(3)의 말단위치로 부터 작은 축방향 간격을 두고 설치되며, 따라서 작동방식은 다음과 같다.
작동 사이클을 시작할때, 피스톤과 피스톤 로드는 제1도의 좌측에 도시된 연결구멍(5)에 가까이 위치하는 후퇴위치에 있는다. 개방상태에 있는 조절밸브(8)을 통하여 유체가 들어가면, 피스톤(3)은 화살표(7)로 나타낸 바와 같이 후방실린더 단부(17)쪽으로 최대속도로 이동한다, 피스톤(3)에 부착된 영구자석(16)이 실린더(2)의 외면에 부착된 센서(13)에 대략 반경방향으로 대향하는 순간에, 센서(13)이 작동되어 셋팅 유니트(10)을 작동시키고, 실제적으로 동시에 상기 유니트(10)은 조절밸브(8)을 그의 개방위치로 부터 쵸우킹 위치로 이동시킨다. 이 쵸우킹 위치에서, 압력원(12)로 부터의 유체의 흐름은 조절밸브(8)에 배치된 쵸우크(choke)(18)에 의해 쵸우킹되어, 실린더 체임버(6)내로의 유체의 체적 흐름비가 감소되게 한다. 이 결과, 피스톤 속도가 느려져, 피스톤(3)은 감소된 속도로, 즉 행정(stroke)의 말기를 완충시키면서 그의 말단위치로 주행하도록 한다. 조절밸브(8)의 쵸우킹 상태에서 피스톤 속력을 조절하기 위해, 쵸우크(18)은 통로의 단면을 변화시킴에 의해 조정될 수 있도록 만들어져 있다.
제1도의 실시예는, 센서(13)이 어느정도 릴레이로 작용하도록 하고, 자석이 그 센서를 통과할때 센서에 의해 발생되는 펄스가 셋팅 유니트(10)의 회로를 작동시켜 조절밸브(8)이 소정시간 동안 쵸우킹 상태로 유지되게 하도록 하는 구조로 되어 있다. 상기 시간이 만료될 때, 조절밸브(8)은 복귀 스프링(22)에 의해 그의 개방상태로 복귀된다. 그러나, 다른 구조들도 가능하다.
일예로서, 피스톤이 그의 동작중에 제1센서(13)을 통과할때 조절밸브가 그의 쵸우킹 상태로 전환되어, 피스톤(3)의 말단위치에 감응하여 또다른 센서가 또다른 스위칭 펄스를 발생시킬 때까지, 상기 쵸우킹 상태로 유지되도록 하는 방식으로 피스톤의 말단위치에 센서(13)외에 또다른 센서(도시생략)를 배치하는 것도 가능하다. 상기 스위칭 펄스는 그의 일부분에서 조절밸브(8)을 스위치 백(swicth back)시킨다. 또한, 행정종료(end-of-stroke) 및 행정개시(beginning-of-stroke)의 조합된 완충효과의 경우, 조절밸브(8)의 작동은, 제1도의 구조에서, 피스톤이 센서를 통과하는 첫번째 시점에서 조절밸브(8)이 쵸우킹 상태로 전환되어 행정 종료 완충 효과가 얻어지고, 피스톤 동작이 역전될때 피스톤이 두번째 시점에서 센서에 도달할때까지 느린 속도의 초기 동작이 행해지도록 될 수 있다. 본 발명의 상기와 같은 형태에서, 한편으로는 피스톤의 말단위치에 도달한 후 후방 실린더 체임버(6')와 조절밸브(8)을 연결하고, 다른 한편으로는 그와 동시에 다른 실린더 체임버(6)을 배출구와 연결시키는 또다른 제어밸브(도시생략)를 설치하는 것이 필요함을 알 수 있다.
영구자석(16)의 실시예 및 설치 방식은 여기에 설명된 예에 한정되는 것은 아니다. 실제로는 피스톤을 완전히 자석물질로 만들거나 그 피스톤의 일부분만을 자석물질로 만드는 것이 가능할 수 있다. 후자의 경우, 또는 예를 들어 작은 자석 삽입체를 사용하는 경우, 영구자석 부분이 실린더(2)의 구멍의 면에 위치하고 피스톤이 센서(13)을 지나 이동할때 그 센서에 직접 인접하도록 피스톤이 그의 축을 중심으로 회전할 수 없게 하는 조처를 취하는 것이 필요하다.
제2도는 조절밸브(8)의 바람직한 형태를 나타내기 위해 제1도의 피스톤-실린더 유니트를 더 상세히 도시한 것이다. 일반적으로, 센서(13) 및 조절밸브(8)등 기본 구성부재들과 함께 작동기(1)이 도시되어 있다. 조절밸브(8)은 하우징(23)을 가지고 있고, 그 하우징은 압력원(12)로 부터 공급되는 유체를 위한 도입구(24)와, 작동기(1)의 연결구멍들(5,5')중 하나와 연결(점선(26) 참조)될 수 있는 배출구 ( 25)를 가지고 있다. 화살표(27,27')는 유체의 흐름방향을 나탄내다. 하우징(23)은 그의 축방향으로 관통하는 계단식 도관 또는 구멍(28)을 가지고 있고, 이 구멍내에 밸브부재(29)가 배치되어 있다. 이 밸브부재는 화살표(30)으로 나타낸 바와 같이 축방향으로 이동한다, 밸브부재(29)는 밸브 시이트(33)과 협동하는 플러그부재(32)를 가지고 있고, 플러그부재(32)는 원추형태를 가지며, 그의 작은 직경의 단부면 (34)가 밸브시이트(33)에 인접하게 된다. 밸브생크(shank)(31)이 접합, 나사결합, 또는 성형과 같은 임의의 적절한 방법으로 단부면(34)에 부착된다. 생크(31)은 구멍(28)과 동축의 가이드(35)내를 지나, 밀봉효과를 가지고 축방향으로 운동할 수 있다. 하우징의 단부(36)들중 하나에서 밸브생크(31)은 하우징으로 부터 그리고 전기 작동식 셋팅유니트(10)내로 연장한다. 상기 유니트(10)은 일점쇄선 만으로 나타낸 나사수단(39)에 의해 고정되고, 주요부품으로 솔레노이드(11)을 구비하고 있다.
밸브 플러그 부재(32)와 밸브시이트(33)은 2개의 구멍(24,25)를 가진 밸브체임버(37)내에 설치되어 밸브플러그 부재(32)가 밸브시이트내로 연장하는 길이에 따라 단면적이 변하는 공통의 도관이 형성된다. 밸브부재(29)는 밸브시이트(33)과 함께, 작동기(1)로 부터의 유체의 흐름비율을 조절하기 위한 쵸우크(38)을 형성한다.
밸브부재(32)의 단부면(34)의 반대측 단부에 밸브생크(31)의 동축연장부(42)가 설치되어 있다. 이 연장부(42)는 단부(36)의 반대쪽 단부면(43)으로 부터 하우징(23)밖으로 돌출한다. 이 연장부(42)의 자유단부(44)는 조정가능한 정지부재(45)가 나사결합되는 나사부를 가지고 있다. 이 정지부재(45)와 하우징(23)사이에 생크연장부(42)에 동축으로 장착된 복귀스프링(22)가 배치되어 있다. 복귀 스프링(22)의 길이의 일부분이 하우징(23)내에 수용되도록 단부면(43)으로 부터 소정의 거리를 둔 위치에 구멍(28)의 대응구멍(46)이 형성되는 것이 가장 좋다. 대응 구멍(46)의 중심축 방향깊이는 복귀 스프링의 완전수축상태의 그 스프링의 중심축 방향 길이와 적어도 동일하고, 바람직하게는 그것보다 약간 길게되어 있다.
다음에, 제2도에 도시된 조절밸브(8)의 작동을 설명한다. 조절밸브(8)은 상시 개방밸브, 즉 비작동 상태에서 하우징(23)과 정지부재(45)사이에 위치된 복귀스프링(22)에 의해 개방상태로 유지되는 밸브로 설계되어 있다. 센서(13)이 (제1도와 관련하여 설명된 바와 같은 방식으로)작동될때 셋팅 유니트(10)에 신호가 보내져 그의 솔레노이드(11)이 작동되고 밸브부재(29)를 화살표(40)의 방향으로 이동시켜 그와 동시에 밸브플러그 부재(32)가 밸브시이트(33)내로 이동되게 한다. 밸브시이트내로의 상기 연장범위는, 밸브부재의 중심축방향으로 설정될 수 있는 조정가능한 정지부재(45)의 위치에 따라 좌우된다. 따라서, 조절밸브(8)은, 정지부재(45)가 하우징의 단부면(43)에 충돌될때, 쵸우킹 상태에 있게된다. 이 위치에서 밸브부재는 솔레노이드(11)에 의해 유지된다. 조절밸브(8)의 쵸우킹 상태는 단계없이 외부로 부터 쉽게 설정될 수 있고 밸브플러그 부재(32)의 침투깊이는 정지부재(45)를 그의 중심축을 중심으로 단순히 회전시킴에 의해 재조정할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 쵸우크의 작동상태에서 그 쵸우크(38)에 의해 결정되는 유체의 흐름비율은 조절밸브(8)의 개방 상태 및 쵸우킹 상태 모두에서 리세트될 수 있다. 솔레노이드 (11)에 의해 발휘되는 셋팅력은, 작동의 신뢰성을 보장하기 위한 각각의 위치들에서의 복귀 스프링(22)의 복귀력을 초과한다.
본 발명의 또다른 실시예(도시생략)로서는, 조절밸브(8)의 쵸우킹 상태에서 밸브 플러그 부재(32)의 침투깊이를 프리셋팅(presetting)하기 위해 하우징(23)과 정지부재(45)에 의해 형성되는 접촉 기구를 셋팅할 수 있게 하는 구조를 고려할 수 있다. 이 경우, 상기 정지부재는 제위치에 고정되고, 위치조정될 수 있게 하우징에 취부된 다른 정지부재와 협동한다.
제3도는 본 발명의 피스톤-실린더 유니트의 다른 실시예를 도식적으로 나타낸다. 작동기(1)에는 센서(13)이 설치된 것을 볼 수 있다. 점선(47)로 둘러싸인 구성요소들이 조절밸브(8)을 구성한다. 제1 및 2도의 조절밸브(8)과 달리, 이 예의 밸브는 압력원(12)로 부터 작동기(1)까지 연장하는 제1도관(48)내에 쵸우크(18')를 가지고 있다. 그 쵸우크의 셋팅, 즉 밸브시이트 내로의 밸브 플러그의 침투 깊이의 조정은 외부로 부터 행해질 수 있는데, 이는 그 밸브부재가 적당한 셋팅공구로써 사용할 수 있도록 설계된 쵸우크 스크류의 형태로 되어 있기 때문이다. 제1 및 2도의 구조와 달리, 쵸우크(18')는 센서(13)에 의해 작동되는 셋팅유니트(10)과 협동하지 않으며, 첵크밸브(49)가 제1도관(48)에서 쵸우크의 하류측에 배치되어 작동기 (1)쪽으로만 유체가 흐르게 한다.
제1도관(48)외에, 조절밸브(8)은 제2의 도관(50)을 가지고 있다. 그 도관 (50)은 제1도관(48)과 평행하고, 제1도관과 동일한 압력원(12)로 부터 공급되며, 또한, 제1도관과 같이 작동기(1)의 동일한 실린더 체임버(6)내로 개방되어 있다. 제2도관(50)에 차단(shut off)밸브(51)이 배치되어 있고, 상기 밸브(51)은 본 발명의 다른 실시예들과 관련하여 앞에서 설명된 바와 같이 설계된 전기작동식 셋팅 유니트(10)에 의해 개방 및 차단될 수 있다.
제3도의 피스톤-실린더 유니트는 다음과 같이 작동한다.
사이클의 개시점에서 피스톤과 피스톤 로드는 후퇴위치에 있고 압력원(12)로 부터의 유체는 차단밸브(51)이 개방되어 있어 제2도관(50)내로 흐른다. 상기 유체는 쵸우크(18')를 통하여 흐를때 보다 작은 저항을 받기 때문에 그 통로를 취하는 것이다. 바람직하지 못한 역류는 첵크 밸브(49)에 의해 일어나지 않았다. 피스톤 (3)이 센서(13)에 도달할때, 차단밸브(51)이 셋팅 유니트에 의해 차단되고, 유체는 제1도관(48) 및 쵸우크(18')를 통하여 흐르게 된다. 쵸우크(18')에 의해 감지되는 흐름 비율에 따라 피스톤(3)의 속력은 변한다. 셋팅 유니트(10)이 전자석(11)을 구비하는 경우, 차단 밸브(51)은, 복귀스프링(22)에 의해 전자석에 대한 전류의 공급이 중단된 후 다시 개방된다.

Claims (10)

  1. 실린더(2); 실린더(2)내에서 미끄럼 운동하는 피스톤(3); 피스톤(3)에 부착된 피스톤 로드(4); 밸브 플러그(32)를 구비하며, 상기 밸브 플러그(32)의 순간위치에 의해 유니트를 구동시키도록 유체가 자유롭게 통과하게 하는 개방위치와, 피스톤 운동을 느리게 하도록 상기 유니트에의 유체의 통과를 쵸우킹하는 쵸우킹위치를 형성하여, 실린더(2)내에서의 상기 피스톤(3)의 운동속력을 제어하기 위한 조절밸브(8); 상기 피스톤(3)이 소정위치에 감응하여 작동하고 그러한 감응에 따라 상기 조절밸브(8)의 상태를 변경시키도록 설계되고 무접촉 센서형태인 적어도 하나의 센서(13); 및 상기 조절밸브(8)을 그의 개방위치와 쵸우킹 위치 사이에서 전환시키기 위해 상기 센서(13)으로 부터의 신호에 감응하여 상기 조절밸브(8)을 작동시키는 전기 작동식 셋팅 유니트(10)을 구비하며, 상기 조절밸브(8)은 상기 실린더(2)로 유체를 소통시키기 위한 유체도관(28)을 형성하는 하우징(23), 실린더(2)로의 유체흐름을 쵸우킹 하도록 상기 도관(28)내로 연장할 수 있는 상기 밸브 플러그 (32), 및 쵸우킹의 정도를 조절할 수 있도록 상기 도관(28)내로의 연장 깊이를 조정하기 위한 외부에서 조정가능한 수단(43,45)를 구비하는 피스톤-실린더 유니트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤(3)에는 영구자석(16)이 구비되어 있고, 상기 센서(13)은 상기 피스톤(3)이 상기 센서(13)을 지나 이동할때 상기 영구자석(16)에 반경방향으로 대향하도록 상기 실린더(2)의 외면에 배치되는 피스톤-실린더 유니트.
  3. 제1또는 2항에 있어서, 상기 센서(13)은 리이드 스위치(15), 유도스위치로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 감응소자를 포함하는 피스톤-실린더 유니트.
  4. 제1또는 제2항에 있어서, 쵸우킹의 정도를 조절하기 위한 상기 수단(43,45)는 단계없이 외부에서 조절가능한 수단(43,45)인 피스톤-실린더 유니트.
  5. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 조절밸브(8)은 2-방향밸브인 피스톤-실린더 유니트.
  6. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 밸브플러그(32)는 상기 도관(28)내로 테이퍼진 원추형태를 가지는 피스톤-실린더 유니트.
  7. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 조절밸브(8)은, 상기 플러그(32)가 일부를 형성하는 밸브부재(29)와, 상기 조절밸브(8)의 상기 봉쇄위치를 형성하는데 있어 상기 조절밸브(8)의 상기 또다른 부분(43)과 협동하도록 상기 밸브부재(29)상에 제공된 조정 가능한 정지부재(45)를 구비하는 피스톤-실린더 유니트.
  8. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 조절밸브(8)은 상기 개방 밸브형태로 되어 있고, 상기 조절밸브(8)은 상기 셋팅 유니트(10)에 의해 작동되지 않을때는 그의 개방위치에 유지되는 피스톤-실린더 유니트.
  9. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 셋팅 유니트(10)에 의해 작동가능한 상기 밸브 플러그(32)는 그것의 초기 위치로 탄력적으로 압압되어 있는 피스톤-실린더 유니트.
  10. 제1 또는 제2항에 있어서, 상기 셋팅 유니트(10)은 전자기적으로 작동할 수 있고, 밸브 플러그(32)의 작동을 위한 솔레노이드(11)을 구비하는 피스톤-실린더 유니트.
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