KR930006044B1 - 구동 또는 커플링 부재들의 부착방법 및 이에 사용되는 압력 에어젼트 프로우브 - Google Patents

구동 또는 커플링 부재들의 부착방법 및 이에 사용되는 압력 에어젼트 프로우브 Download PDF

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에미텍 게젤샤프트 퓌르 에미숀스테크놀로기에 엠베하
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Abstract

내용 없음.

Description

구동 또는 커플링 부재들의 부착방법 및 이에 사용되는 압력 에어젼트 프로우브
제1도는 2개의 구멍 시스템을 갖는 압력 에이젼트 프로우브의 종단면 및 횡단면을 도시한 도면.
제2도는 3개의 구멍 시스템을 갖는 압력 에어젼트 프로우브의 종단면 및 횡단면을 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기초 프로우브 부재 2 : 프로우브 헤드
3,4 : 슬리이브 5 : 내측 관
6 : 외측 관 7,8,9,10,11 : 밀봉부
12,13 : 반경방향 구멍 14 ; 종방향 통로
15 : 플러그 16,17,19 : 반경방향 구멍
18 : 종방향 통로 21 : 기초 프로우브 부재
22 : 슬리이브 23,24 ; 밀봉부
25 : 반경방향 구멍 26,31,33 : 종방향 통로
27,28 : 밀봉부 29,30,32 : 반경 방향 구멍
a,a2,a3: 유효 영역 b1,b2: 중간 영역
c : 단부 영역 d1,d2: 역압 또는 중간 영역
본 발명은 캠, 기어 크랭크 웨브, 또는 마찰 베어링 부시 또는 완전한 로울러 베어링과 같은 베어링 부재등의 구동 또는 커플링 부재들을 압력 에어젼트 프로우브(pressure agent probe)에 의해 각각의 부재들에 퍼져있는 탄성 예비응력(prestress)에 대한 탄성 한계를 지나 각각의 부재의 영역에서 관을 유압식으로 팽창시켜 관 또는 관형부 상에 부착시키는 방법 및 이에 사용되는 압력 에어젼트 프로우브에 관한 것인데, 상기 압력 에어젼트 프로우브는 밀봉부들에 의해 한정되고 제1프로우브 구멍 시스템을 통해 압력 에어젼트 발생기에 연결되고, 각각의 부재들과 관련되어 있는 유효부(effective portion)를 포함하며, 상기 각각의 유효부 사이에 제2프로우브 구멍 시스템과 접촉하는 중간부를 가지고 있으며, 각각의 최외측 유효부에 인접하는 단부를 가지고 있으며, 상기 유효부는 관과 함께 유효영역(effective region)들을 형성하고, 상기 중간부는 관과 함께 중간 영역들을 형성하며 단부는 관과 함께 단부 영역들을 형성한다.
발케-뒤르(Balcke-Durr)의 독일 특허 제 DE 37 26 083 A1호에는 압력 에어젼트 프로우브가 공지되어 있는데, 상기 프로우브는 2개의 독립 구멍 시스템들로 구성되는데, 제1의 구멍 시스템은 유효 영역들을 가압하도록 압력 에어젼트 발생기에 연결되어 있고, 제2의 구멍 시스템은 중간 영역들에 연결되어 특히, 밀봉부들 중 몇개가 파손될 때 누출물을 모두 배수시킨다. 상기 장치로 수행되는 공정은 관련된 관형부들의 탄성 한계를 초과하는 지점까지 유효 영역들 내에 압력을 발생시키고 후속해서 압력을 감소시키는 것이 특징이다. 따라서, 압력 발생기는 압력 에어젼트 프로우브의 제1구멍 시스템에 직접 연결된 출구를 포함한다.
선행 기술의 근본적인 문제점은 밀봉부의 작동 안전성이 부족하며, 특히 상기 공정에 의해 제조되는 형식의 대형 축에 있어서는 필요 압력이 더욱 증가된다는 것이다. 본 발명의 목적은 밀봉의 실패 위험을 경감시키고 밀봉부들의 사용 수명을 증진시키는 공정을 제공하기 위함이다. 또한, 본 발명은 상기 공정을 수행하기에 적합한 압력 에어젼트 프로우블 및 상기와 같은 프로우브에 연결될 수 있는 상기 공정을 수행하는데 적합한 압력 발생기를 제공한다.
상기 목적은, 유효 영역들이 관을 변형시키기에 적합한 관의 탄성한계를 상회하는 높은 유효 압력(effective pressure)을 받게하고, 유효 영역 들의 적어도 양쪽의 영역들에 적어도 높은 유효압력이 유지되는 동안 중간 영역들 및 단부 영역들이 대기 압력 보다는 높고 관을 변형시키는 데에 요구되는 관의 탄성 한계를 상회하는 압력 보다는 낮은 역압(counter pressure)을 받게함으로써 성취된다, 본 발명에 따른 상기 공정은 사용된 밀봉부, 일반적으로는 표준 환형 밀봉부들의 형성을 기본적으로 변경시킴이 없이도 매우 놓은 유효 압력들이 발생되도록 하는데, 이는 밀봉부들의 고장 및 마모는 주로 밀봉되게 되는 압력차에 의해 결정되는 반면에 상기 밀봉부들은 절대 압력 수준으로의 증가에 대해서는 비교적 덜 밀감하기 때문이다, 본 발명에 따르면, 유효 영역들 내에 노출된 관형 부재의 특성들에 대해 어떠한 방식으로 영구적 악영향을 미치지 않는 유효 영역들의 외측에 역압을 발생시킴으로써 밀봉부들의 밀봉 간극의 초과 범위로 되는 것을 방지하게 되므로, 밀봉부들의 사용 수명이 현저히 증가되고 동시에 압력을 증가시키는 것이 가능하게 된다. 관의 팽창 후 압력이 감소되는 동안 밀봉부들에 역압을 작용시키는 것이 특히 중요한데, 이는 상기 단계중에 밀봉부가 부분적으로 밀봉 간극을 갖게될 위험이 있고, 압력 에이젼트 프로우브가 관형 부재로부터 빠져나오는 동안 기계적으로 손상을 받을 수 있기 때문이다.
제어되지 않는 방법으로 압력을 발생시키는 표준 압력 에이젼트 발생기를 사용할 때, 압력을 발생시키기 위해서는, 먼저, 유효 압력보다 낮은 예비 압력을 밀봉부들을 밀봉시키도록 유효 영역내에 발생시키고 이에 후속하여 유효 영역들 내에 압력을 더 발생시키고 이에 후속하여 중간 영역들 및 단부 영역들 내에서 역압을 발생시키되, 상기 유효 영역들 내의 압력은 중간 및 단부 영역들내에서 요구되는 역압 수준이 이루어질 때까지 여아보다 항상 높게 되어 있으며, 압력차는 밀봉부들의 설계 한계 미만으로 유지시키며, 그후에, 요구되는 유효 압력 수준에 도달할 때까지 유효 영역들 내에 압력을 더 발생시키고, 상기 유효 영역들 내에 발생된 압력은 밀봉부들이 접촉을 항상 보장하고, 유효 압력의 발생 및 유지 후에 압력을 감소시킴에 있어서는 먼저, 밀봉부들 상의 하중 해제 및 탄성 복원을 위해 유효 영역내의 압력을 역압보다 낮은 중간 압력 수준으로 감소시킨다.
압력 에이젼트 프로우브의 설계에 따라, 제2구멍 시스템에 연결된 중간 및 단부 영역들의 체적은 비교적 크게 되어 있으므로, 본 공정의 또 다른 유리한 실시예에서는 공간 내에 먼저 역압 미만의 낮은 충전 압력수준으로 충전할 것이 제안된다. 이는 적당한 제어 장치가 구비된 압력 에어젼트 발생기가 구비될 것을 전제로 한다, 밀봉부재의 특성에 따라서는 상기 충전 압력은 밀봉부들이 관과 밀착하도록 조절할 수 있고, 계속해서 유효 압력과 역압들이 공급됨에 따라 밀봉부가 제어되지 않은 채 부적절하게 변형되는 일은 발생되지 않게 된다.
유효 영역 내의 잔류 압력과 단부 및 중간 영역들 내에서의 잔류 압력 감소는 압력 발생의 역순으로 행하는 것이 좋으며, 이 경우 밀봉부의 밀착에 필요한 압력차를 가능한한 낮게 유지시키고 역으로된 압력차에 의해 밀봉을 해제시키는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명의 유리한 실시예에서, 상기 충전 압력은 압력 에어젼트 프로우브의 삽입중에 및 프로우브가 관형부재로부터 빠져나오는 동안에도 작용될 수 있으므로 밀봉부에 유체가 낮은 압력으로 분출된다. 이 결과 관형 부재의 거친 내벽에 면하는 밀봉부에 대해 마찰을 감소시키는 바람직한 윤활 효과가 발생한다. 상기 공정을 수행하기 위한 본 발명에 따른 압력 에어젼트 프로우브는, 밀봉부에 의해 한정되는 외부 유효 영역 외측에는 압력이 걸리는 단부 영역을 형성하는 다른 밀봉부가 일정 거리 격리되어 설치되어 있고, 상기 단부 영역들은 중간 영역들과 마찬가지로 종방향 통로들 및 상기 통로에 연결된 반경방향 구멍들의 시스템에 연결되어 있고, 상기 양구멍 시스템은 압력 발생 장치에 개별적으로 연결되는 것이 특징이다. 상기와 같은 압력 에어젼트 프로우브는 앞에서 설명한 바와같이 유효 압력이 유효 영역들 내에 작용하는 동안에 또는 작용하기 전에 중간 및 단부 영역들 내에 소정의 역압을 발생시킬 수 있다.
본 발명에 따른 또다른 압력 에이젼트 프로우브는, 유효 영역들의 밀봉부가 쌍으로 배열된 밀봉부들에 의해 한정되는 적어도 하나의 역압 영역에 의해 양쪽에 형성되고, 상기 역압 영역들은 종방향 통로들 및 반경방향 구멍들의 제2시스템에 짝으로 연결되어 있고, 양 구멍 시스템들은 압력 에어젼트 장치에 개별적으로 밀봉 연결되는 것이 특징이다. 상기와 같은 방법으로, 본 발명에 따르면, 각각의 유효 영역은 역압이 인가되는 별도의 인접 영역들과 관련되어 있다. 상기 프로우브의 설계에 따른 상기 배열은, 역압을 받게되는 체적들을 매우 작게 유지시킬 수 있기 때문에 유리하다. 따라서, 다수의 밀봉부에 대한 필요성이 감소된다. 상기 설계는 대직경을 갖는 특히 명백한 밀봉 영역들을 갖는 프로우브들에 대해 유리하다.
상기 기초 프로우브 설계들은 종방향 통로들 및 반경방향 구멍들의 제2구멍 시스템을 제공하여 조합할 수 있으며, 이때 존재하는 3개의 구멍 시스템들은 각각 상이한 압력 수준들을 받게되어 유효 영역들 내에 특히 높은 압력들을 작용시키는 2단계 압력차를 허용한다. 이 경우, 유효 영역들에 바로 인접하는 중간 압력 영역들도 부착 부분 내에 유지되도록 짧게 할 수 있고 이 중간 영역들 내에 작용하는 압력을 관은 타성한계 이상의 압력으로 변형시킨다.
본 발명에 따른 공정을 수행하기 위해 상기 압력 에어젼트 프로우브들에 연결되는 본 발명에 따른 압력 발생기들은, 1개의 작동 피스톤 또는 압력 변환 피스톤이 작동 행정 중에 적어도 2개의 압력 에어젼트 출구에 상이한 압력을 가하고, 상기 작동 피스톤을 차동 피스톤으로서 구성하여 특정의 무용 공간(dead space)에 연결시킴으로써 상이한 압력 곡선들이 생성되는 것이 특징이다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명을 상술한다.
제1도는 기초 프로우브 부재(1)을 도시하는데, 상기 부재는 프로우브 헤드(2)에서 종결되고 상기 부재상에는 예컨대, 납땜에 의해 기초 부재에 연결된 2개의 슬리이브(3,4)들이 삽입되어 있다. 상기 기초 부재는 프로우브 헤드 및 외측 관(6)과 일체로 되어있는 내측 관(5)로 구성된다, 밀봉부 쌍(7,8,9,10)들은 상기 슬리이브 상에 유효 영역(a1,a2)를 형성한다. 유효 영역들 사이에 중간 영역(b2)가 존재한다. 프로우브 헤드에는 밀봉부(10)과 함께 단부 영역(c)를 형성하는 다른 밀봉부(11)이 구비되어 있다. 유효 영역들은 반사경방향 구멍(12,13)들을 통해 기초 프로우브부재(1)내의 압력 에이젼트 중앙 안내 구멍(14)에 연결되는데, 상기 구멍은 상기 부재를 완전히 관통하며 플러그(15)에 의해 밀봉 헤드(2)에서 폐쇄된다. 중간 영역(b1,b2)들은 반경방향 구멍(16,17)들을 통해서 내측 관(5)내의 홈으로 구성된 종방향 통로(18)에 연결되어 있고, 다른 반경방향 구멍(19)를 통해서는 단부 영역(c)가 상기한 동일한 종방향 통로에 연결되는데, 상기 통로의 단부는 프로우브 헤드(2)에 의해 폐쇄된다. 상기 제2구멍 시스템은 중간영역(b1,b2) 및 단부 영역(c)들 전역에 역압을 발생시키는 역할을 한다.
제2도에서, 슬리이브(22)는 기초 프로우브 부재(21)과 일체가 되도록 상기 부재 상으로 삽입되어 있는데, 상기 슬리이브(22)는 일에로 접착제 접착, 수축 끼움 또는 납땜에 의해 상기 관형 부재에 연결된다. 상기 슬리이브는 유효 영역(a3)을 형성하도록 쌍으로 배열된 밀봉부(23,24)들을 지지한다. 상기 유효 영역은 도면에 대해 수직으로 연장되는 반경방향 구멍(25)를 통해 압력 에이젼트 중앙 통로(26)에 연결되어 있다. 다른 밀봉부(27,28)들은 슬리이브(22)상에서 밀봉부(23,24) 각각에 바로 인접 배치되며, 이들 밀봉부(27,28)들은 상기 역압 또는 중간 압력 영역(d1,d2)들을 형성한다. 이들 영역들은 반경방향 구멍(29,30)들을 통해 기초 프로우브 부재(21)내에 종방향 통로(31)에 연결되어 있는데, 프로우브 내에 별도의 다른 구멍이 제공되어 있지 않은 경우 상기 종방향 통로를 통해 역압이 작용되며, 또는 프로우브에 계속해서 후술하는 바와 같은 별도의 구멍이 제공되는 경우에는 중간 압력이 작용된다. 상기 별도의 구멍은, 제3종방향 통로(33)을 통해 중간 및 단부 영역들에 대해 역압을 인가하는 반경방향 구멍(32)의 제3시스템으로 구성된다.

Claims (9)

  1. 밀봉부들에 의해 한정되고 제1프로우브 구멍 시스템을 통해 압력 에이젼트 발생기에 연결되고 각각의 부재들과 관련되어 있는 유효부를 포함하며, 상기 각각의 유효부 사이에 제2프로우브 구멍 시스템과 접촉되어 있는 중간부를 가지고 있으며, 각각의 최외측 유효부에 인접하는 단부를 가지고 있으며, 상기 유효부는 관과 함께 유효 영역들을 형성하고 상기 중간부는 관과 함게 중간 영역들을 형성하며 상기 단부는 관과 함께 단부 영역들을 형성하게 되는, 압력 에이젼트 프로우브에 의해, 각각의 부재들에 퍼져있는 탄성 예비응력에 대한 탄성 한계를 지나 각각의 부재의 영역 내에서 관을 유압식으로 팽창시켜 캠, 기어, 크랭크웨브, 또는 마찰 베어링 부시 또는 로울러 배어링과 같은 베어링 부재 등의 구동 또는 커플링 부재들을 관 또는 광형부 상에 부착시키는 방법에 있어서, 상기 유효 영역에는 관을 변형시키기에 적당한 관의 탄성한계를 상회하는 높은 유효 압력을 가하고, 적어도 상기 높은 유효 압력이 유지되는 동안 적어도 유효 영역을 사이에 둔 중간 영역들 및 단부 영역들에는 대기 압력 보다는 높고 관을 변형시키는데에 요구되는 관의 탄성한계를 상회하는 압력보다는 낮은 역압을 가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 압력을 발생시키기 위해서 먼저, 유효 압력 보다 낮은 예비 압력을 발생시켜 유효 영역 내에 밀봉부들을 밀봉시키고 그 후 유효 영역들 내에 압력을 발생시키고, 후속해서 중간 영역들 및 단부영역들 내에 역압을 발생시키고, 상기 유효 영역들 내에 압력은 중간 및 단부 영역들 내의 요구되는 역압수준이 이루어질 때까지 역압보다 항상 높게 되어 있으며, 압력차는 밀봉부들의 설계 한계 미만으로 유지시키며, 역압이 요구되는 수준에 도달하고 나면 요구되는 유효 압력 수준에 도달할 때까지 유효 영역들 내에 압력을 더 발생시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 유효 영역들에 대한 유효 압력 및 중간 및 단부 영역들에 대한 역압을 발생시키기 전에, 상기 영역들이 역압의 수준 보다 낮은 충전 압력 수준으로 미리 충전되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 유효 압력의 발생 및 유지 후에 압력을 감소시키기 위해서, 먼저, 밀봉부들 상의 하중 해제 및 탄성복원을 위해 유효 영역 내의 압력을 역압보다 낮은 중간 압력 수준으로 감소시키고, 그 후에 유효 영역 내의 압력 및 중간 및 단부 영역들 내의 역압을 함께 감소시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 충전 압력을 상기 유효 영역들 및/또는 중간 및 단부 영역들에 공급함으로써, 관과 함께 밀봉 접촉될 때까지 상기 밀봉부들을 변형시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 프로우브를 삽입시키기 전이나 또는 상기 프로우블 관형 부재로부터 빼내는 동안에도 분출의 목적을 위해 상기 충전 압력에 대응하는 압력을 유지하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 하나의 시스템 단부의 반경방향 구멍들은 쌍으로 배열된 밀봉부들에 의해 한정된 유효 영역들 내에 존재하고 다른 시스템 단부의 반경방향 구멍들은 상기 유효 영역들 사이의 중간 영역들에 존재하게 되며, 각각이 종방향 통로 및 상기 통로에 연결된 반경방향 구멍들을 갖는 적어도 2개의 독립 구멍 시스템들을 포함하는 압력 에이젼트 프로우브에 있어서, 밀봉부(10)들에 의해 한정된 외부 유효 영역(a2)를 외측에, 압력이 인가되는 단부 영역(c)을 형성하도록 다른 밀봉부(11)이 일정거리 격리되어 설치되어 있고, 상기 단부 영역(c)은 중간 영역(b1,b2)들과 마찬가지로 종방향 통로(18) 및 상기 통로에 연결된 반경방향 구멍(16,17,19)들의 동일한 구멍 시스템에 연결되어 있고, 상기 양 구멍 시스템들은 압력 발생 장치에 개별적으로 연결될수 있는 것을 특징으로 하는 압력 에어젼트 프로우브.
  8. 각각 하나의 종방향 통로 및 상기 통로에 연결된 반경방향 구멍들은 갖는 적어도 2개의 독립 구멍 시스템들을 포함하며 한족 구멍 시스템 단부의 반경방향 구멍이 쌍으로 배열된 밀봉부들에 의해 한정된 유효 영역들 내에 연통된, 압력 에이젼트 프로우브에 있어서, 상기 유효 영역(a3)의 쌍을 이루어 배치된 밀봉부(23,24)들이 간극을 두고 배열된 밀봉부(27,28)들에 의해 한정된 적어도 하나의 역압 영역(d1,d2)에 의해 양쪽에 형성되고, 상기 역압영역(d1,d2)들은 종방향 통로(31) 및 반경 방향 구멍(29,30)들의 제2구멍 시스템에 쌍으로 연결되어 있고, 상기 양 구멍 시스템들은 압력 발생장치에 개별적으로 밀봉 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 압력 에이젼트 프로우브.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 종방향 통로(33) 및 상기 통로에 연결된 반경방향 구멍(32)들을 갖는 제3의 독립 구멍 시스템이 제공되고, 하나의 구멍 시스템은 유효 영역들에 바로 인접하는 영역들에 연결되어 있고, 다른 하나의 구멍 시스템은 나머지 중간 및 단부 영역들에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 에이젼트 프로우브.
KR1019890018697A 1988-12-17 1989-12-16 구동 또는 커플링 부재들의 부착방법 및 이에 사용되는 압력 에어젼트 프로우브 KR930006044B1 (ko)

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