KR20040061763A - Pressure Intensifying Cylinder - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 증압 실린더에 관한 것이며, 보다 상세하게는 산업 전분야에서 널리 사용하는 공압 실린더와 유압 실린더의 성능 및 출력을 향상시킨 증압 실린더에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure-increasing cylinder, and more particularly to a pressure-increasing cylinder that improves the performance and output of pneumatic and hydraulic cylinders widely used in all industries.
공압 실린더와 유압 실린더는 가압용 및 이송용으로 많이 사용되어 왔으나, 현재에는 다른 이송장치들의 기술개발로 인하여 대부분 가압용으로 사용되고 있다.Pneumatic cylinders and hydraulic cylinders have been used a lot for pressurization and transport, but nowadays is mostly used for pressurization due to the technology development of other transfer devices.
이렇게 가압용으로 사용되는 공압 실린더 및 유압 실린더는 주로 클램프기구, 압축기구, 코킹기구 등에 사용되는데, 이와 같은 클램프기구나 압축기구에서는 작동개시시에는 그다지 작동력을 필요로 하지 않으나, 작동의 종단부근에 있어서 큰 작동력을 필요로 하는 경우가 많다. 그 때문에, 가압용으로 사용되는 실린더는피스톤로드의 압출종단부근에서, 개시위치나 중간위치에 비하여 더욱 큰 작동력을 낼 필요가 있다.Pneumatic cylinders and hydraulic cylinders used for pressurization are mainly used for clamping mechanisms, compression mechanisms, and caulking mechanisms. Such clamping mechanisms and compression mechanisms do not require much operating force at the start of operation. In many cases, a large operating force is required. Therefore, the cylinder used for pressurization needs to exert a larger operating force in the vicinity of the extrusion end of the piston rod as compared with the starting position or the intermediate position.
상기와 같은 필요성 때문에, 실린더의 크기를 결정할 때에는 상기 피스톤 로드의 압출종단부근에서 필요한 작동력을 얻을 수 있을 지 여부를 고려하여야 했으므로, 필요 이상으로 큰 직경과 중량의 실린더를 사용할 수밖에 없었다. 그런데 이와 같이 큰 직경과 중량을 갖는 실린더를 사용할 경우, 상대적으로 동작이 느려 작업능률이 떨어지게 되고 또 많은 량의 유압유를 필요로 하므로 유압유의 손실은 물론 경비가 많이 소요되는 문제점이 발생되었다.Because of the necessity as described above, when determining the size of the cylinder, it was necessary to consider whether to obtain the required operating force near the extrusion end of the piston rod, it was inevitable to use a cylinder of a larger diameter and weight than necessary. However, when using a cylinder having a large diameter and weight as described above, the operation is relatively slow and the working efficiency is lowered, and a large amount of hydraulic oil is required, resulting in a loss of hydraulic oil as well as a high cost.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 실린더로 유압 혹은 공압을 공급하는 관로에 부스터장치를 접속하여 피스톤로드의 압출종단위치 부근에서 더욱 높은 압력을 인가하도록 함으로써 피스톤로드의 종단부근에서 작동력이 증대되도록 구성된 실린더가 제안된 바 있다. 그러나 이러한 실린더는 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 적어도 4개의 전자 밸브를 사용할 필요가 있어 제작비가 상승되는 문제가 있었다.In order to solve this problem, the cylinder is configured to increase the operating force near the end of the piston rod by connecting a booster device to the pipeline for supplying hydraulic or pneumatic pressure to the cylinder to apply a higher pressure near the extrusion end position of the piston rod. It has been proposed. However, such a cylinder is not only complicated in structure, but also needs to use at least four solenoid valves, resulting in an increase in manufacturing cost.
더욱이, 종래의 실린더는 증압기능과 저출력 고속과 고출력 저속을 위하여 상기한 바와 같은 복잡한 회로나 가변펌프 및 제어장치 등을 구비하여야 하였으므로, 가격이 비싸고 고장률이 높다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional cylinder had to have a complicated circuit, a variable pump and a control device as described above for the boosting function, the low output high speed and the high output low speed, and thus there was a problem that the price was high and the failure rate was high.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 증압식 실린더의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the problems of the conventional pressure-sensitive cylinder as described above,
본 발명의 제 1의 목적은, 크기에 비해 용량이 크고, 에너지 효율이 높은 간소화된 구성의 증압 실린더를 제공하는 것에 있다.A first object of the present invention is to provide a pressure-increasing cylinder with a simplified configuration having a large capacity and a high energy efficiency compared to its size.
본 발명의 제 2의 목적은 증압 및 후퇴시에 보다 신속하고 정확한 증압 및 후퇴가 이루어지도록 함으로써, 오작동이 없이 정밀도 있게 동작되는 증압 실린더를 제공하는 것에 있다.It is a second object of the present invention to provide a boosting cylinder which is operated accurately and without malfunction by allowing quick and accurate boosting and retraction to be performed at the time of boosting and retracting.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 증압실린더의 구성을 나타내는 종단면도,1 is a vertical cross-sectional view showing the configuration of a hydraulic pressure-increase cylinder according to an embodiment of the present invention,
도 2는 상기 유압식 증압실린더를 구성하는 빠이롯드 밸브의 닫힌 상태를 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view showing a closed state of a bypass valve constituting the hydraulic booster cylinder;
도 3은 상기 유압식 증압실린더의 저부하시 전진동작을 나타낸 종단면도,Figure 3 is a longitudinal sectional view showing the forward operation at low load of the hydraulic booster cylinder,
도 4는 상기 유압식 증압실린더의 고부하시 전진동작을 나타낸 종단면도,4 is a longitudinal sectional view showing a forward operation at high load of the hydraulic booster cylinder;
도 5는 상기 빠이롯드 밸브의 열린 상태를 나타내는 단면도,5 is a cross-sectional view showing an open state of the quick rod valve;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압식 증압실린더의 구성을 나타내는 종단면도,6 is a longitudinal sectional view showing a configuration of a pneumatic booster cylinder according to another embodiment of the present invention;
도 7은 상기 공압식 증압실린더의 저부하시 전진동작을 나타내는 종단면도,7 is a longitudinal sectional view showing a forward operation at low load of the pneumatic booster cylinder;
도 8은 상기 공압식 증압실린더의 고부하시 전진동작을 나타내는 종단면도,8 is a longitudinal sectional view showing a forward operation at high load of the pneumatic booster cylinder;
도 9는 상기 공압식 증압실린더를 구성하는 체크밸브의 닫힌 상태는 나타내는 종단면도,9 is a longitudinal sectional view showing a closed state of a check valve constituting the pneumatic booster cylinder;
도 10은 상기 체크밸브의 열린 상태를 나타내는 종단면도.10 is a longitudinal sectional view showing an open state of the check valve.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10, 10` : 본체 20, 20` : 작동피스톤10, 10`: main body 20, 20`: working piston
21, 21` : 푸쉬로드 22, 24, 22`, 24` : 제 1전/후진용 작동실21, 21`: push rod 22, 24, 22`, 24`: operating chamber for 1st forward / reverse
30, 30` : 가압피스톤 31, 31` : 푸쉬로드30, 30`: Pressurized piston 31, 31`: Push rod
32, 34, 32`, 34` : 제 2전/후진용 작동실32, 34, 32`, 34`: 2nd operating room for forward / reverse
40, 40` : 유압유입구 42, 42` : 유압통로40, 40`: Hydraulic inlet 42, 42`: Hydraulic passage
52, 52` : 후진용 제 1유압유입구 54, 54` : 후진용 제 2유압유입구52, 52`: 1st hydraulic inlet for reverse direction 54, 54`: 2nd hydraulic inlet for reverse direction
56, 56` : 유압배출구 60, 60` : 빠이롯드 밸브56, 56`: Hydraulic outlet 60, 60`: By-rod valve
70, 70` : 체크밸브 80, 80` : 피스톤70, 70`: check valve 80, 80`: piston
82`, 84` : 전/후방 작동실 90` : 배기용 체크밸브82`, 84`: front / rear operating chamber 90`: check valve for exhaust
상기 목적은, 공압식 혹은 유압식으로 동작되는 증압 실린더에서, 본체의 전/후방에 형성되어 작동피스톤과 가압피스톤을 구동시키는 제 1, 2 작동실에 유압차 혹은 공압차에 의하여 개폐가 제어되는 빠이롯드 밸브를 설치하고, 후방에 형성되어 가압피스톤을 구동하는 제 2작동실에 체크밸브를 더 설치함으로써, 전진 중 저부하시에는 상기 체크밸브와 빠이롯드 밸브가 모두 닫힌 상태를 유지하여 작동피스톤만 전진하도록 하고, 전진 중 고부하시에는 체크밸브는 닫히고 빠이롯드 밸브는 유압 혹은 공압에 의하여 열리도록 하여 가압피스톤이 작동피스톤에 힘을 가하도록 하며, 후진시에는 빠이롯드 밸브는 닫히고 체크밸브는 열리면서 유압 혹은 공압이 제 1, 2 작동실에 모두 주입되도록 하여 작동피스톤과 가압피스톤이 원복되도록 실린더를 구성함으로써 달성된다.The above object is a Pyrod which is opened or closed by a hydraulic vehicle or a pneumatic differential in the first and second operating chambers formed at the front and rear of the main body to drive the operation piston and the pressure piston in the booster cylinder operated by pneumatic or hydraulic type. By installing a valve and further installing a check valve in a second operation chamber formed at the rear to drive the pressure piston, during operation, the check valve and the pilot valve are kept closed to move only the operation piston when the load is low. During high load, the check valve is closed and the piston rod is opened by hydraulic or pneumatic pressure so that the pressurized piston exerts a force on the operating piston.In reverse, the piston rod is closed and the check valve is opened while hydraulic or pneumatic The cylinder is configured so that the working piston and the pressurized piston are restored by injecting them into the first and second working chambers. It is achieved by.
상기와 같은 구성의 증압 실린더는 유압식과 공압식에서 각각 하기와 같은 실시형태로 구현된다.The pressure-increasing cylinder of the above configuration is implemented in the following embodiments, respectively in the hydraulic and pneumatic.
즉, 본 발명의 제 1의 실시형태에 따른 유압식 증압실린더는,That is, the hydraulic pressure booster cylinder which concerns on 1st Embodiment of this invention,
본체의 전방에 형성되며 푸쉬로드가 외부로 돌출된 작동피스톤에 의하여 구획되는 상대적으로 직경이 작은 제 1전/후진용 작동실과;A relatively small first forward / reverse operating chamber formed at the front of the main body and partitioned by an actuating piston projecting the push rod to the outside;
본체의 후방에 형성되며 상기 제 1전진용 작동실내로 푸쉬로드가 전/후진하면서 유압을 형성 혹은 해제하는 가압피스톤에 의하여 구획되는 상대적으로 직경이 큰 제 2전/후진용 작동실과;A second large forward / reverse operating chamber formed at a rear side of the main body and partitioned by a pressurizing piston for forming or releasing hydraulic pressure while the push rod moves forward and backward into the first forward operating chamber;
본체의 후방에 형성되어 본체 내부에 형성된 유압통로를 통해서 상기 제 1전진용 작동실과 제 2전진용 작동실에 연결되는 전진용 유압유입구와;A forward hydraulic inlet formed at a rear of the main body and connected to the first forward operating chamber and the second forward operating chamber through a hydraulic passage formed inside the main body;
본체의 전방에 형성되어 제 1후진용 작동실과 연통되는 후진용 제 1유압유입구와;A first hydraulic inlet for reverse, formed in front of the main body and in communication with the first reverse operating chamber;
상기 제 2후진용 작동실의 선단부와 연결되는 후진용 제 2유압유입구와;A second hydraulic inlet connected to the front end of the second reverse operation chamber;
상기 제 2후진용 작동실의 선단면과 외주를 연결하는 유압배출구와;A hydraulic outlet for connecting the front end face and the outer circumference of the second reverse operation chamber;
상기 제 1전진용 작동실과 제 2후진용 작동실을 관통함과 아울러 상기 유압배출구를 개폐할 수 있도록 설치되어 유압차에 의하여 가압피스톤의 전진시에만 유압배출구를 개방하는 빠이롯드 밸브; 및A bypass valve that penetrates the first forward operation chamber and the second reverse operation chamber and is configured to open and close the hydraulic outlet, and opens the hydraulic outlet only when the pressure piston is advanced by the hydraulic vehicle; And
상기 후진용 제 2유압유입구내에 설치되어 후진시에 유압이 제 2후진용 작동실내로 유입되도록 하는 체크밸브를 포함하여 구성된다.And a check valve installed in the reverse hydraulic pressure inlet for allowing the hydraulic pressure to flow into the second reverse operating chamber during the reverse movement.
한편, 본 발명의 제 2의 실시형태에 따른 공압식 증압 실린더는,On the other hand, the pneumatic booster cylinder according to the second embodiment of the present invention,
본체의 전방에 형성되며 푸쉬로드가 외부로 돌출된 작동피스톤에 의하여 구획되는 상대적으로 직경이 작은 제 1전/후진용 작동실과;A relatively small first forward / reverse operating chamber formed at the front of the main body and partitioned by an actuating piston projecting the push rod to the outside;
피스톤에 의하여 구획되어 전방은 제 1전진용 작동실과 연결되어 유압이 형성되고 후방은 공압이 형성되는 전/후방 작동실과;A front / rear operating chamber, which is partitioned by a piston, the front of which is connected to the first forward operation chamber to form hydraulic pressure, and the rear of which is formed of pneumatic pressure;
본체의 후방에 형성되며 상기 피스톤을 관통하여 설치된 푸쉬로드가 제 1전진용 작동실내로 전/후진하면서 유압을 형성 혹은 해제하는 가압피스톤으로 구획되는 상대적으로 직경이 큰 제 2전/후진용 작동실과;A relatively large second forward / reverse operating chamber formed at a rear of the main body and partitioned by a pressurizing piston for forming or releasing hydraulic pressure while the push rod installed through the piston is moved forward / backward into the first forward operating chamber; ;
본체 내부에 형성된 공압통로를 통해서 상기 후방 작동실과 제 2전진용 작동실에 연결되는 전진용 공압유입구와;A forward pneumatic inlet connected to the rear operation chamber and the second forward operation chamber through a pneumatic passage formed inside the main body;
본체의 전방에 형성되어 제 1후진용 작동실과 연통되는 후진용 제 1공압유입구와;A first pneumatic inlet for reversing formed in front of the main body and in communication with the first reversing operating chamber;
상기 제 2후진용 작동실의 선단부와 연결되는 후진용 제 2공압유입구와, 상기 제 2후진용 작동실의 선단면과 외주를 연결하는 공압배출구와;A second pneumatic inlet connected to the front end of the second reverse operation chamber, and a pneumatic discharge port connecting the front end surface and the outer circumference of the second reverse operation chamber;
상기 후방 작동실과 제 2후진용 작동실을 관통함과 아울러 상기 공압배출구를 개폐할 수 있도록 설치되어 공압차에 의하여 가압피스톤의 전진시에만 공압배출구를 개방하는 빠이롯드 밸브; 및A bypass valve which penetrates the rear operation chamber and the second reverse operation chamber and opens and closes the pneumatic outlet so as to open the pneumatic outlet only when the pressure piston is moved forward by a pneumatic differential; And
상기 후진용 제 2공압유입구 내에 설치되어 후진시에 공압이 제 2후진용 작동실 내로 유입되도록 하는 체크밸브를 포함하여 구성된다.And a check valve installed in the reverse second pneumatic inlet to allow pneumatic pressure to flow into the second reverse operating chamber during the reverse.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유압식 증압실린더를 나타내는 도면으로, 이들 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 유압식 증압실린더를 설명한다.1 to 5 are diagrams showing a hydraulic booster cylinder according to an embodiment of the present invention, with reference to these drawings will be described a hydraulic booster cylinder according to the present embodiment.
상기 도면들에 있어서, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압식 증압실린더의 구성을 나타내는 종단면도이고, 도 2는 상기 유압식 증압실린더를 구성하는 빠이롯드 밸브의 닫힌 상태를 나타내는 단면도이며, 도 3은 상기 유압식 증압실린더의 저부하시 전진동작을 나타낸 종단면도이며, 도 4는 상기 유압식 증압실린더의고부하시 전진동작을 나타낸 종단면도이고, 도 5는 상기 빠이롯드 밸브의 열린 상태를 나타내는 단면도이다.In the drawings, Figure 1 is a longitudinal cross-sectional view showing the configuration of the hydraulic booster cylinder according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a closed state of the pilot valve constituting the hydraulic booster cylinder, 3 is a longitudinal sectional view showing a forward operation at low load of the hydraulic booster cylinder, Figure 4 is a longitudinal sectional view showing a forward operation at high load of the hydraulic booster cylinder, Figure 5 is a cross-sectional view showing an open state of the pilot rod valve. .
본 실시예에 따른 유압식 증압 실린더는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 본체(10)의 전방에 형성되며 푸쉬로드(21)가 외부로 돌출된 작동피스톤(20)에 의하여 구획되는 상대적으로 직경이 작은 제 1전/후진용 작동실(22)(24)과; 본체(10)의 후방에 형성되며 상기 제 1전진용 작동실(22)내로 푸쉬로드(31)가 전/후진하면서 유압을 형성 혹은 해제하는 가압피스톤(30)에 의하여 구획되는 상대적으로 직경이 큰 제 2전/후진용 작동실(32)(34)과; 본체(10)의 후방에 형성되어 본체(10) 내부에 형성된 유압통로(42)를 통해서 상기 제 1전진용 작동실(22)과 제 2전진용 작동실(32)에 연결되는 전진용 유압유입구(40)와; 본체(10)의 전방에 형성되어 제 1후진용 작동실(24)과 연통되는 후진용 제 1유압유입구(52)와; 상기 제 2후진용 작동실(34)의 선단부와 연결되는 후진용 제 2유압유입구(54)와; 상기 제 2후진용 작동실(34)의 선단면과 외주를 연결하는 유압배출구(56)와; 상기 제 1전진용 작동실(22)과 제 2후진용 작동실(34)을 관통함과 아울러 상기 유압배출구(56)를 개폐할 수 있도록 설치되어 유압차에 의하여 가압피스톤(30)의 전진시에만 유압배출구(56)를 개방하는 빠이롯드 밸브(60)와; 상기 후진용 제 2유압유입구(54)내에 설치되어 후진시에 유압이 제 2후진용 작동실(34)내로 유입되도록 하는 체크밸브(70)로 구성된다.The hydraulic pressure-increasing cylinder according to this embodiment is formed in front of the main body 10 as shown in Figs. 1 and 2, and the diameter of the push rod 21 is partitioned by the working piston 20 protruding outward. The small first forward / reverse operating chambers 22 and 24; A relatively large diameter is formed at the rear of the main body 10 and is partitioned by a pressure piston 30 that forms or releases hydraulic pressure while the push rod 31 moves forward and backward into the first forward operation chamber 22. A second forward / reverse operating chamber (32) (34); A forward hydraulic inlet formed at the rear of the main body 10 and connected to the first forward operation chamber 22 and the second forward operation chamber 32 through a hydraulic passage 42 formed inside the main body 10. 40; A first hydraulic inlet 52 for reversing formed in front of the main body 10 and in communication with the first reverse operating chamber 24; A second hydraulic pressure inlet 54 for reversing connected to a distal end of the second reverse operation chamber 34; A hydraulic outlet 56 connecting the front end surface and the outer circumference of the second reverse operation chamber 34; In order to penetrate the first forward operation chamber 22 and the second reverse operation chamber 34 and to open and close the hydraulic outlet 56, when the pressure piston 30 is advanced by a hydraulic vehicle. A quick rod valve 60 to open the hydraulic outlet 56 only; And a check valve 70 installed in the reverse hydraulic pressure inlet 54 to allow the hydraulic pressure to flow into the second reverse operation chamber 34 at the time of reverse movement.
한편, 상기한 구성에서 후진용 제 1유압유입구(52)와 후진용 제 2유압유입구(54) 및 유압배출구(56)는 모두 후진용 유압탱크(미도시)에 연결되며,후진용 제 1유압유입구(52)와 유압배출구(56)에는 각각 체크밸브(57)(58)가 더 설치되어 유압의 흐름을 제어한다.On the other hand, in the above configuration, the first hydraulic inlet 52 for the reverse, the second hydraulic inlet 54 for the reverse and the hydraulic outlet 56 are all connected to the reverse hydraulic tank (not shown), and the first hydraulic oil for the reverse Check valves 57 and 58 are further installed at the inlet 52 and the hydraulic outlet 56 to control the flow of hydraulic pressure.
그리고, 상기 빠이롯드 밸브(60)와 그 설치구조를 도 2를 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 유압배출구(56)는 제 2후진용 작동실(34)과 외부를 연결되도록 '┏'형으로 형성되고, 유압배출구(56)의 제 2후진용 작동실(34)측 종단과 동심상으로 작동홈(65)이 형성된다. 상기 작동홈(65)은 후단부에 형성된 유압통로(64)를 통해서 후진용 제 1유압유입구(52)와 연결되며, 그 선단부는 제 1전진용 작동실(22)을 향해서 개방형성된다. 한편, 상기 빠이롯드 밸브(60)는 작동홈(65)과 유압배출구(56)를 모두 관통하면서 기밀이 유지되도록 본체(10)에 패킹(67)이 개재되어 설치되는데, 상기 빠이롯드 밸브(60)의 선단부에는 작동홈(65) 내에서 왕복 운동하도록 외주에 패킹(68)이 설치된 밸브피스톤(66)이 형성되고, 후단부에는 제 2후진용 작동실(34)측 유압배출구(56)종단을 개폐하도록 형성된 밀착부(62)가 형성된다.In addition, the quick rod valve 60 and its installation structure will be described in more detail with reference to FIG. 2, wherein the hydraulic outlet 56 has a '┏' type so as to connect the second reverse operation chamber 34 to the outside. And an operating groove 65 formed concentrically with the end of the second reverse operation chamber 34 side of the hydraulic outlet 56. The operating groove 65 is connected to the first hydraulic inlet 52 for reverse through the hydraulic passage 64 formed at the rear end, and the front end thereof is opened toward the first forward operation chamber 22. On the other hand, the bypass rod 60 is installed through the operating groove 65 and the hydraulic outlet port 56, the packing 67 is interposed in the main body 10 to maintain the airtight, the bypass rod 60 The valve piston 66 is provided with a packing 68 at its outer circumference to form a reciprocating motion in the working groove 65 at the distal end thereof, and at the rear end thereof, the hydraulic outlet 56 at the second reverse operation chamber 34 side ends. The close contact portion 62 is formed to open and close the door.
따라서, 작동피스톤(20)이 전진하여 제 1전진용 작동실(22)내부 유압이 제 2후진용 작동실(34)내부 유압보다 커지게 되면, 그 유압차에 의하여 빠이롯드 밸브(60)는 후퇴하면서 그 밀착부(62)가 유압배출구(56)와 이격되어 제 2후진용 작동실(34)내부의 유압이 유압배출구(56)를 통해서 배출되며, 반대로 작동피스톤(20)이 후진하면, 후진용 제 1유압유입구(52)와 유압통로(64)를 통해서 작동홈(65)내로 주입되는 유압과 제 1전진용 작동실(22) 및 제 2후진용 작동실(34) 내부의 유압차에 의하여 빠이롯드 밸브(60)가 전진되므로, 제 2후진용 작동실(34) 내부의 유압이외부로 배출되는 것이 방지된다.Therefore, when the operating piston 20 moves forward and the hydraulic pressure inside the first forward operating chamber 22 becomes larger than the internal hydraulic pressure of the second reverse operating chamber 34, the pilot valve 60 is operated by the hydraulic vehicle. While retracting, the close contact portion 62 is spaced apart from the hydraulic outlet 56 so that the hydraulic pressure in the second reverse operation chamber 34 is discharged through the hydraulic outlet 56, and conversely, when the working piston 20 is reversed, Hydraulic pressure injected into the working groove 65 through the first hydraulic inlet 52 and the hydraulic passage 64 for the reverse, and the hydraulic vehicle in the first forward operating chamber 22 and the second reverse operating chamber 34. By the forward rod valve 60 is advanced, it is prevented that the hydraulic pressure in the interior of the second reverse operation chamber 34 is discharged to the outside.
또한, 상기 체크밸브(70)의 구성을 도 1을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 후진용 제 2유압유입구(54)에 볼(72)이 삽입되는 삽입홈(74)을 형성하되, 볼(72)의 직경이 후진용 제 2유압유입구(54)의 직경보다 크게 하여, 볼(72)이 후진용 제 2유압유입구(54)를 개폐할 수 있도록 한다. 한편, 상기 삽입홈(74)과 제 2후진용 작동실(34)사이에는 제 2후진용 작동실(34)측 종단이 고정된 스프링(76)을 설치하여 유압이 후진용 제 2유압유입구(54)로 주입되면 볼(72)이 그 압력에 밀려서 후진용 제 2유압유입구(54)와 이격되어 유압이 제 2후진용 작동실(34)내부로 주입되도록 하고, 유압의 공급이 없을 경우에는 스프링(76)의 탄성에 의하여 볼(72)이 후진용 제 2유압유입구(54)의 단부와 밀착됨으로써 제 2후진용 작동실(34)내의 유압이 후진용 제 2유압유입구(54)를 통해서 새어나가는 것을 방지한다.In addition, when the configuration of the check valve 70 in more detail with reference to Figure 1, while forming the insertion groove (74) for inserting the ball 72 in the second hydraulic inlet 54 for the reverse, the ball 72 ) Is made larger than the diameter of the reverse second hydraulic inlet 54, so that the ball 72 can open and close the reverse second hydraulic inlet 54. On the other hand, between the insertion groove 74 and the second reverse operating chamber 34 is installed a spring 76 fixed to the end of the second reverse operating chamber 34 side by the second hydraulic inlet ( 54, the ball 72 is pushed to the pressure and spaced apart from the second hydraulic inlet 54 for the reverse so that the hydraulic pressure is injected into the second reverse operating chamber 34, if there is no hydraulic supply Due to the elasticity of the spring 76, the ball 72 comes into close contact with the end of the second hydraulic inlet 54 for the reverse movement, so that the hydraulic pressure in the second operating chamber 34 for the second reverse hydraulic pressure is passed through the second hydraulic inlet 54 for the reverse movement. To prevent leakage.
도면중 미설명 부호 12는 밀폐링을 나타낸다.In the drawing, reference numeral 12 denotes a sealing ring.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 유압식 증압 실린더의 동작을 하기에서 살펴본다.The operation of the hydraulic booster cylinder according to the present invention configured as described above will be described below.
우선, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 가압피스톤(30)과 작동피스톤(20)이 모두 후퇴한 상태에서 본체(10) 후방에 형성된 전진용 유압유입구(40)를 통과한 유압유는 1차적으로 가압피스톤(30)에 작용하고 계속해서 유압통로(42)를 통하여 작동피스톤(20)의 제 1전진용 작동실(22)에 작용하여 작동피스톤(20)을 전진시킨다.First, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the hydraulic oil passing through the forward hydraulic inlet 40 formed at the rear of the main body 10 in the state in which both the pressurized piston 30 and the working piston 20 are retracted is primarily Acting on the pressurized piston 30 and subsequently acting on the first forward operation chamber 22 of the actuating piston 20 through the hydraulic passage 42 to advance the actuating piston 20.
이 경우, 상기 제 2후진용 작동실(34)은 체크밸브(70)와 빠이롯드 밸브(60)에 의하여 차단되어 제 2전진용 작동실(32)로 주입되는 유압유가 가압피스톤(30)에 작용해도 가압피스톤(30)은 전진하지 못하고 구속되는데, 이는 제 2후진용 작동실(34)의 유압유가 도 2에서와 같이 빠이롯드 밸브(60)의 밀착부(62)에 작용하여 밀착부(62)가 제 2후진용 작동실(34)의 내주와 밀착되고, 상기 제 2후진용 작동실(34)의 유압유와 스프링(76)의 탄발력이 체크밸브(70)를 구성하는 볼(72)에 작용하여 볼(72)이 후진용 제 2유압유입구(54)를 차단함으로써 제 2후진용 작동실(34)의 유압유 이동이 차단되고, 이에 따라 가압피스톤(30)은 전진하지 못하게 되기 때문이다.In this case, the second reverse operation chamber 34 is blocked by the check valve 70 and the quick rod valve 60 so that hydraulic oil injected into the second forward operation chamber 32 is applied to the pressure piston 30. Even if it acts, the pressurized piston 30 does not move forward, but is constrained. This is because the hydraulic oil of the second reverse operation chamber 34 acts on the close contact portion 62 of the quick rod valve 60 as shown in FIG. 62 is in close contact with the inner circumference of the second reverse operation chamber 34, and the hydraulic oil of the second reverse operation chamber 34 and the elastic force of the spring 76 constitute the check valve 70. Since the ball 72 blocks the second hydraulic inlet 54 for the reverse movement, the hydraulic oil movement of the second reverse operation chamber 34 is blocked, and thus the pressure piston 30 is prevented from moving forward. to be.
그리고, 상기한 바와 같이 작동피스톤(20)이 일정거리만큼 전진한 후, 도 3에 나타내는 바와 같이 고부하에 의하여 전진하지 못하게 되면, 작동피스톤(20)이 설치된 제 1전진용 작동실(22)의 유압유 압력이 상승하여 최대치에 도달하게 된다. 그리고 이러한 제 1전진용 작동실(22)의 유압유 최대 압력이 밀착부(62)에 비하여 상대적으로 큰 면적의 밸브피스톤(66)에 작용하면, 밀착부(62)에 작용되는 힘보다 크게 되므로 밸브피스톤(66)이 도 3 내지 도 5와 같이 후퇴하면서 밀착부(62)와 제 2후진용 작동실(34)의 유압배출구(56)가 분리되고, 이에 따라 제 2후진용 작동실(34)의 유압유가 유압배출구(56)를 통하여 후진용 제 1유압유입구(52)로 배출된다.When the operation piston 20 moves forward by a predetermined distance as described above, and fails to move forward by the high load as shown in FIG. 3, the operation piston 22 of the first forward operation chamber 22 in which the operation piston 20 is installed is provided. The hydraulic oil pressure rises to reach the maximum. When the maximum pressure of the hydraulic oil in the first forward operation chamber 22 acts on the valve piston 66 having a relatively large area as compared with the close contact portion 62, the pressure is greater than the force applied to the close contact portion 62. As the piston 66 retracts as shown in FIGS. 3 to 5, the close contact portion 62 and the hydraulic outlet 56 of the second reverse operation chamber 34 are separated, and accordingly, the second reverse operation chamber 34 is provided. Of the hydraulic oil is discharged to the first hydraulic inlet 52 for the reverse through the hydraulic outlet (56).
이에 따라 가압피스톤(30)이 도 3의 상태에서 도 4와 같이 전진하게 되므로 가압피스톤(30)의 푸쉬로드(31)는 밀폐링(12)을 지나 제 1전진용 작동실(22)의 유압유를 가압하게 되는데, 이때 제 2전진용 작동실(32)의 큰 단면에 작용하는 유압유의 전 압력은 상대적으로 작은 단면의 작동피스톤(20)의 푸쉬로드(31) 종단면에 집중되고, 이 집중된 힘이 파스칼의 원리에 의하여 제 1전진용 작동실(22) 전면적에 작용하여 작동피스톤(20)은 큰 힘으로 전진한다.Accordingly, since the pressurized piston 30 is advanced as shown in FIG. 4 in the state of FIG. 3, the push rod 31 of the pressurized piston 30 passes through the sealing ring 12 and the hydraulic oil of the first advance operating chamber 22. At this time, the total pressure of the hydraulic oil acting on the large cross section of the second forward operation chamber 32 is concentrated on the end surface of the push rod 31 of the operating piston 20 of the relatively small cross section, and the concentrated force By the principle of this Pascal, it acts on the whole area of the 1st forward operation chamber 22, and the operation piston 20 advances with a big force.
그리고, 상기 작동피스톤(20)과 가압피스톤(30)의 후진작동은, 후진용 제 1, 2 유압유입구(52)(54)로 유압유를 주입하면 제 1후진용 작동실(24)에서 작동피스톤(20)을 후진시키는 힘이 작용하고, 이와 동시에 제 1전진용 작동실(22)의 내부유압유의 압력이 상승하여, 가압피스톤(30)의 푸쉬로드(31)종단면에 작용함과 동시에, 유압통로(64)를 통과한 유압유가 빠이롯드 밸브(60)에 도달하고, 후진용 제 2유압유입구(54)로 주입된 유압유는 체크밸브(70)를 통하여 제 2후진용 작동실(34)에 작용하여, 가압피스톤(30)을 후진시킴으로써 이루어진다.In addition, when the hydraulic piston is injected into the first and second hydraulic inlets 52 and 54 for reversing, the operating piston 20 and the pressurized piston 30 operate in the first reverse operation chamber 24. A force for reversing 20 acts, and at the same time, the pressure of the internal hydraulic oil in the first forward working chamber 22 rises, acting on the end surface of the push rod 31 of the pressure piston 30, and at the same time, The hydraulic oil passing through the passage 64 reaches the pilot rod 60, and the hydraulic oil injected into the reverse second hydraulic inlet 54 is transferred to the second reverse operation chamber 34 through the check valve 70. It acts and is made by backing the pressurized piston 30.
도 6 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공압식 증압실린더를 나타내는 도면으로서, 이들 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 공압식 증압실린더를 설명한다.6 to 10 are diagrams showing a pneumatic booster cylinder according to another embodiment of the present invention, with reference to these drawings will be described the pneumatic booster cylinder according to the present embodiment.
상기 도면들에 있어서, 도 6은 본 실시예에 따른 공압식 증압실린더의 전체 구성을 나타내는 종단면도이고, 도 7은 상기 공압식 증압실린더의 저부하시 전진동작을 나타낸 종단면도이며, 도 8은 상기 공압식 증압실린더의 고부하시 전진동작을 나타낸 종단면도이고, 도 9는 상기 공압식 증압실린더를 구성하는 배기용 체크밸브의 닫힌 상태를 나타내는 단면도이며, 도 10은 상기 배기용 체크밸브의 열린 상태를 나타내는 단면도이다.In the drawings, Figure 6 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of the pneumatic booster cylinder according to the present embodiment, Figure 7 is a longitudinal sectional view showing the forward operation at low load of the pneumatic booster cylinder, Figure 8 is a pneumatic type Fig. 9 is a sectional view showing the forward operation of the booster cylinder at high load, and Fig. 9 is a sectional view showing a closed state of the exhaust check valve constituting the pneumatic booster cylinder, and Fig. 10 is a sectional view showing an open state of the exhaust check valve. .
본 실시예에 따른 공압식 증압 실린더는, 도 6 내지 도 8에 나타내는 바와 같이 본체(10`)의 전방에 형성되며 푸쉬로드(21`)가 외부로 돌출된 작동피스톤(20`)에 의하여 구획되는 상대적으로 직경이 작은 제 1전/후진용 작동실(22`)(24`)과; 피스톤(80`)에 의하여 구획되어 전방은 제 1전진용 작동실(22`)과 연결되어 유압이 형성되고 후방은 공압이 형성되는 전/후방 작동실(82`)(84`)과; 본체(10`)의 후방에 형성되며 상기 피스톤(80`)을 관통하여 설치된 푸쉬로드(31`)가 제 1전진용 작동실(22`)내로 전/후진하면서 유압을 형성 혹은 해제하는 가압피스톤(30`)으로 구획되는 상대적으로 직경이 큰 제 2전/후진용 작동실(32`)(34`)과; 본체(10`)내부에 형성된 공압통로(42`)를 통해서 상기 후방 작동실(84`)과 제 2전진용 작동실(32`)에 연결되는 전진용 공압유입구(40`)와; 본체(10`)의 전방에 형성되어 제 1후진용 작동실(24`)과 연통되는 후진용 제 1공압유입구(52`)와; 상기 제 2후진용 작동실(34`)의 선단부와 연결되는 후진용 제 2공압유입구(54`)와; 상기 제 2후진용 작동실(34`)의 선단면과 외주를 연결하는 공압배출구(56`)와; 상기 후방 작동실(84`)과 제 2후진용 작동실(34`)을 관통함과 아울러 상기 공압배출구(56`)를 개폐할 수 있도록 설치되어 공압차에 의하여 가압피스톤(30`)의 전진시에만 공압배출구(56`)를 개방하는 빠이롯드 밸브(60`)와; 상기 후진용 제 2공압유입구(54`)내에 설치되어 후진시에 공압이 제 2후진용 작동실(34`)내로 유입되도록 하는 체크밸브(70`)로 구성된다.6 to 8, the pneumatic booster cylinder according to the present embodiment is formed in front of the main body 10 'and is partitioned by the actuating piston 20' protruding to the outside. First forward / reverse operating chambers 22 'and 24' having a relatively small diameter; Front / rear operating chambers 82 'and 84' which are partitioned by a piston 80 ', the front of which is connected to the first forward operating chamber 22' to form hydraulic pressure, and the rear of which is formed of pneumatic pressure; A pressurized piston formed at the rear of the main body 10` and configured to release or release hydraulic pressure while the push rod 31` installed through the piston 80` moves forward and backward into the first forward operation chamber 22`. Second large forward / reverse operating chambers 32 'and 34', each of which is divided into 30 '; A forward pneumatic inlet 40 'connected to the rear operation chamber 84' and the second forward operation chamber 32 'through a pneumatic passage 42' formed inside the main body 10 '; A reverse first pneumatic inlet 52 'formed in front of the main body 10' and in communication with the first reverse operating chamber 24 '; A second pneumatic inlet port 54` connected to the front end of the second reverse operation chamber 34`; A pneumatic discharge port 56` for connecting the front end surface and the outer circumference of the second reverse operation chamber 34`; It is installed to penetrate the rear operation chamber 84 'and the second reverse operation chamber 34' and open and close the pneumatic discharge port 56` to move the pressure piston 30 'by the pneumatic differential. A bypass valve (60`) which opens the pneumatic discharge port (56`) only at a time; And a check valve 70 'installed in the reverse second pneumatic inlet 54' to allow air pressure to flow into the second reverse operating chamber 34 'at the time of reverse movement.
한편, 상기한 구성에서 후진용 제 1공압유입구(52`)와 후진용 제 2공압유입구(54`) 및 공압배출구(56`)는 모두 후진용 공압탱크(미도시)에 연결되며, 후진용제 1공압유입구(52`)와 공압배출구(56`)에는 각각 체크밸브(57`)(58`)가 더 설치되어 공압의 흐름을 제어한다.On the other hand, in the above configuration, both the reverse first pneumatic inlet 52`, the reverse second pneumatic inlet 54`, and the pneumatic outlet 56` are connected to the reverse pneumatic tank (not shown), and the reverse solvent One pneumatic inlet 52 'and a pneumatic outlet 56' are further provided with check valves 57 'and 58' to control the flow of pneumatic pressure.
그리고, 상기 빠이롯드 밸브(60`)와 그 설치구조를 살펴보면, 상기 공압배출구(56`)는 제 2후진용 작동실(34`)과 외부를 연결되도록 '┏'형으로 형성되고, 상기 공압배출구(56`)의 제 2후진용 작동실(34`)측 종단과 동심상으로 작동홈(65`)이 형성된다. 상기 작동홈(65`)은 후단부에 형성된 공압통로(64`)를 통해서 후진용 제 1공압유입구(52`)와 연결되며, 그 선단부는 후방 작동실(82`)을 향해서 개방 형성된다. 한편, 상기 빠이롯드 밸브(60`)는 작동홈(65`)과 공압배출구(56`)를 모두 관통하면서 기밀이 유지되도록 본체(10`)에 패킹(67`)이 개재되어 설치되는데, 상기 빠이롯드 밸브(60`)의 선단부에는 작동홈(65`)내에서 왕복운동하도록 외주에 패킹(68`)이 설치된 밸브피스톤(66`)이 형성되고, 후단부에는 제 2후진용 작동실(34`)측 공압배출구(56`)종단을 개폐하도록 형성된 밀착부(62`)가 형성된다.In addition, referring to the quick rod valve 60` and its installation structure, the pneumatic discharge port 56` is formed in a '┏' type to connect the second reverse operation chamber 34` to the outside, and the pneumatic pressure An operating groove 65 'is formed concentrically with the end of the second reverse operating chamber 34` side of the discharge port 56`. The operation groove 65 'is connected to the first pneumatic inlet 52' for reversal through a pneumatic passage 64 'formed at the rear end thereof, and the front end thereof is opened toward the rear operation chamber 82'. On the other hand, the quick rod valve (60`) is provided with a packing (67`) is interposed in the main body (10`) so that airtightness is maintained while passing through both the operation groove (65`) and the pneumatic discharge port (56`) The valve piston 66` is provided at the distal end of the pilot rod 60` with a packing 68` installed at its outer circumference so as to reciprocate in the operating groove 65`, and at the rear end thereof, a second reverse operation chamber ( A close contact portion 62` formed to open and close the end of the 34`) side pneumatic discharge port 56` is formed.
따라서, 작동피스톤(20`)이 전진하여 후방 작동실(82`)내부 공압이 제 2후진용 작동실(34`)내부 공압보다 커지게 되면, 그 공압차에 의하여 후퇴하면서 밀착부(62`)가 공압배출구(56`)와 이격되어 제 2후진용 작동실(34`)내부의 공압이 공압배출구(56`)를 통해서 배출되며, 반대로 작동피스톤(20`)이 후진하면, 후진용 제 1공압유입구(52`)와 공압통로(64`)를 통해서 작동홈(65`)내로 주입되는 공압과 후방 작동실(22`)및 제 2후진용 작동실(34`)내부의 공압차에 의하여 빠이롯드 밸브(60`)가 전진되므로, 제 2후진용 작동실(34`)내부의 공압이 외부로 배출되는 것이 방지된다.Therefore, when the operating piston 20 'advances and the air pressure inside the rear operating chamber 82' becomes larger than the air pressure inside the second reverse operating chamber 34 ', the close contact portion 62' is retracted by the pneumatic difference. ) Is spaced apart from the pneumatic outlet (56`) so that the air pressure in the second reverse operation chamber (34`) is discharged through the pneumatic outlet (56`), on the contrary, when the working piston (20`) reverses, Pneumatic and rear operating chamber 22` and second reversing operating chamber 34` which are injected into working groove 65` through pneumatic inlet 52` and pneumatic passage 64` By this, since the pilot rod 60 'is advanced, the air pressure inside the second reverse operation chamber 34' is prevented from being discharged to the outside.
또한, 상기 체크밸브(70`)의 구성을 살펴보면, 후진용 제 2공압유입구(54`)에 볼(72`)이 삽입되는 삽입홈(74`)을 형성하되 볼(72`)의 직경이 후진용 제 2공압유입구(54`)의 직경보다 크게 하여 볼(72`)이 후진용 제 2공압유입구(54`)를 개폐할 수 있도록 한다. 한편, 상기 삽입홈(74`)과 제 2후진용 작동실(34`)사이에는 제 2후진용 작동실(34`)측 종단이 고정된 스프링(76`)을 설치하여, 공압이 후진용 제 2공압유입구(54`)로 주입되면 볼(72`)이 그 압력에 밀려서 후진용 제 2공압유입구(54`)와 이격되어 공압이 제 2후진용 작동실(34`)내부로 주입되도록 하고, 공압의 공급이 없을 경우에는 스프링(76`)의 탄성에 의하여 볼(72`)이 후진용 제 2공압유입구(54`)의 단부와 밀착됨으로써 제 2후진용 작동실(34`)내의 공압이 후진용 제 2공압유입구(54`)를 통해서 새어나가는 것을 방지하게 된다.In addition, looking at the configuration of the check valve (70`), the insertion groove (74`) for inserting the ball 72` into the second pneumatic inlet port (54) for the reverse, but the diameter of the ball (72`) The diameter of the reverse second pneumatic inlet 54 'is made larger so that the ball 72' can open and close the reverse second pneumatic inlet 54 '. On the other hand, between the insertion groove 74` and the second reverse operating chamber 34`, a spring 76` with a fixed end of the second reverse operating chamber 34` is installed, so that the pneumatic pressure is reversed. When injected into the second pneumatic inlet 54 ′, the ball 72 ′ is pushed to the pressure so as to be spaced apart from the second pneumatic inlet 54 ′ so that the pneumatic pressure is injected into the second reverse operating chamber 34 ′. If there is no pneumatic supply, the ball 72 'is brought into close contact with the end portion of the second pneumatic inlet port 54` by the elasticity of the spring 76', so that the inside of the second reverse operating chamber 34 ' The pneumatic pressure is prevented from leaking through the reverse second pneumatic inlet 54 '.
그리고, 상기 작동피스톤(20`)에는 제 1후진용 작동실(24`)과 외부를 연결하는 배기통로(26`)를 형성하여 제 1후진용 작동실(24`)의 공압이 제 1전진용 작동실(22`)로 유입되는 것을 방지한다.In addition, an exhaust passage 26 ′ is formed in the operation piston 20 ′ to connect the first operation chamber 24 ′ to the outside, so that the pneumatic pressure of the first operation chamber 24 ′ is increased. To prevent flow into the operating chamber 22`.
또한, 상기에서 제 1전진용 작동실(22`) 및 전방작동실(82`)의 유압유에서 기포가 발생할 경우 이를 배기하기 위한 배기용 체크밸브(90`)가 설치되어 있다. 상기 배기용 체크밸브(90`)는 도 9 내지 도 10에 나타내는 바와 같이 후방 작동실(84`)측으로 개방된 설치홈(92`)과, 상기 설치홈(92`)의 중심과 전방 작동실(82`)을 연결하는 미세한 크기의 배기공(94`)과, 상기 설치홈(92`)내로 순차적으로 삽입 설치되는 밸브피스톤(95`)과 스프링(96`) 및 스프링좌대(97`)로 구성된다.In addition, an exhaust check valve 90 'for exhausting air bubbles in the hydraulic oil of the first forward operation chamber 22' and the front operation chamber 82 'is provided. As shown in Figs. 9 to 10, the exhaust check valve 90 'includes an installation groove 92' that is open toward the rear operation chamber 84 ', a center of the installation groove 92' and a front operation chamber. Exhaust hole 94` of fine size connecting 82 ', valve piston 95`, spring 96`, and spring seat 97`, which are sequentially inserted into the installation groove 92`, are installed. It consists of.
상기와 같은 구성에 의해, 작동피스톤(20`)이 전진할 경우에는 도 9에 나타내는 바와 같이 후방작동실(84`)의 공압으로 배기용 체크밸브(90`)의 밸브피스톤(95`)이 설치홈(92`)에 밀착되며, 작동피스톤(20`)이 후진하거나 제 1전진용 작동실(22`)의 내압이 기포발생으로 상승할 경우에는 도 10에서와 같이 스프링(96`)을 밀어내어 설치홈(92`)의 내주면과 밸브피스톤(95`)이 개방되고 이때 전방작동실(82`)의 기포는 후방작동실(84`)과 공압통로(42`) 및 전진용 공압유입구(40`)로 배기된다.With the above configuration, when the operation piston 20 'is advanced, the valve piston 95' of the exhaust check valve 90 'is turned to pneumatic pressure in the rear operation chamber 84' as shown in FIG. When the operating piston 20 'is retracted or the internal pressure of the first forward operation chamber 22` rises due to bubble generation, the spring 96` is held as shown in FIG. The inner circumferential surface of the installation groove 92` and the valve piston 95` are opened to push the bubbles of the front operation chamber 82` to the rear operation chamber 84`, the pneumatic passage 42`, and the pneumatic inlet for forwarding. To 40 '.
도면중 미설명 부호 12`는 밀폐링을 나타낸다.In the drawings, reference numeral 12 ′ denotes a sealing ring.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공압식 증압 실린더의 동작을 하기에서 살펴본다.The operation of the pneumatic booster cylinder according to the present invention configured as described above will be described below.
우선, 도 6에 나타내는 바와 같이, 가압피스톤(30`)과 작동피스톤(20`) 및 피스톤(80`)이 모두 후퇴한 상태에서 본체(10`) 후방에 형성된 전진용 공압유입구(40`)를 통하여 공압이 유입되면, 공압이 1차적으로 가압피스톤(30`)에 작용하고, 계속해서 공압통로(42`)를 통하여 피스톤(80`)의 후방 작동실(84`)에 작용하여 피스톤(80`)을 전진시키게 되며, 상기 피스톤(80`)이 제 1전진용 작동실(12`)에 작용하여 작동피스톤(10`)을 전진시킨다.First, as shown in FIG. 6, the advance pneumatic inlet 40 'formed behind the main body 10' in the state which both the pressurized piston 30 ', the working piston 20', and the piston 80 'have retracted. When pneumatic flows through, the pneumatic pressure primarily acts on the pressurized piston 30 ', and then acts on the rear working chamber 84' of the piston 80 'via the pneumatic passage 42' to form a piston ( 80 '), and the piston 80' acts on the first forward operating chamber 12 'to advance the working piston 10'.
이때 상기 빠이롯드 밸브(60`)의 밀착부(62`)가 제 2후진용 작동실(34`)측 공압배출구(56`)와 밀착되고, 체크밸브(70`)의 볼(72`)이 후진용 제 2공압유입구(54`)를 차단하므로, 제 2후진용 작동실(34`)의 공기배출통로가 모두 차단되어 제 2전진용 작동실(32`)로 주입되는 공압이 가압피스톤(30`)에 작용해도가압피스톤(30`)은 전진하지 못하고 구속된다.At this time, the close contact portion 62 'of the fast rod valve 60' is in close contact with the pneumatic discharge port 56 'on the side of the second reverse operation chamber 34', and the ball 72 'of the check valve 70' is closed. Since the reverse second pneumatic inlet port 54 'is blocked, all of the air discharge passages of the second reverse operation chamber 34' are blocked so that the pneumatic pressure injected into the second forward operation chamber 32 'is pressurized. Even if it acts on 30 ', the pressure piston 30' is not moved forward and is constrained.
그리고, 상기한 바와 같이 피스톤(80`)에 의하여 작동피스톤(20`)이 일정거리만큼 전진한 후, 도 7에 나타내는 바와 같이 고부하에 의하여 전진하지 못하게 되면, 제 1전진용 작동실(22`) 및 전방작동실(82`)의 유압유가 피스톤(80`)의 전진을 정지시키게 된다. 이에 따라, 후방작동실(84`)의 공압은 상승되고 이러한 후방 작동실(84`)의 공압 최대 압력이 밀착부(62`)에 비하여 상대적으로 큰 면적의 밸브피스톤(66`)에 작용하면, 밀착부(62`)에 작용되는 힘보다 크게 되므로 밸브피스톤(66`)이 후퇴하면서 밀착부(62`)와 제 2후진용 작동실(34`)의 공압배출구(56`)가 분리되고, 이에 따라 제 2후진용 작동실(34`)의 공압이 공압배출구(56`)를 통하여 후진용 제 1공압유입구(52`)로 배출된다.Then, as described above, when the operating piston 20 'is advanced by a certain distance by the piston 80`, and it cannot be moved by the high load as shown in FIG. 7, the first advance operating chamber 22' ) And the hydraulic oil in the front operating chamber 82` stops the advancement of the piston 80`. Accordingly, if the pneumatic pressure of the rear operating chamber 84 'is increased and the maximum pneumatic pressure of the rear operating chamber 84' acts on the valve piston 66 'having a relatively large area as compared with the close contact portion 62'. Since the valve piston 66` retreats, the pneumatic outlet 56` of the second contacting chamber 62` and the second reverse operating chamber 34` are separated from each other, because the piston piston 66` retreats. Accordingly, the pneumatic pressure of the second reverse operation chamber 34 ′ is discharged to the first pneumatic inlet 52 ′ for the reverse through the pneumatic discharge port 56 ′.
이에 따라 가압피스톤(30`)이 도 7의 상태에서 도 8과 같이 전진하게 되므로 가압피스톤(30`)의 푸쉬로드(31`)는 밀폐링(12`)을 지나 작동피스톤(20`)을 전진시키는데, 이때 가압피스톤(30`)이 끼워진 제 2전진용 작동실(32`)의 큰 단면에 작용하는 공압의 힘이 상대적으로 작은 푸쉬로드(31`)의 단면에 집중되고, 이 집중된 힘이 파스칼의 원리에 의하여 작동피스톤(20`)의 제 1전진용 작동실(22`)에 위치한 유압유의 전 면적에 작용하여 작동피스톤(20`)은 큰 힘으로 전진한다.Accordingly, since the pressurized piston 30 'is advanced as shown in FIG. 8 in the state of FIG. 7, the push rod 31' of the pressurized piston 30 'passes through the sealing ring 12' and moves the operating piston 20 '. In this case, the force of pneumatic force acting on the large cross section of the second forward operation chamber 32 'into which the pressure piston 30' is fitted is concentrated on the cross section of the relatively small push rod 31 ', and this concentrated force By this Pascal principle, the working piston 20 'advances with great force by acting on the entire area of the hydraulic oil located in the first forward working chamber 22' of the working piston 20 '.
그리고, 이러한 작동피스톤(20`)의 전진 동작은 제 1전진용 작동실(22`) 및 전방작동실(82`)의 내부 유압유에 의한 힘보다 더 큰 저항력이 작동피스톤(20`)에 작용하거나, 피스톤(80`)이 전진을 다 했을 때에 멈추게 된다.The forward movement of the actuating piston 20 'acts on the actuating piston 20' more than the force of the internal hydraulic oil of the first actuating chamber 22 'and the front actuating chamber 82'. Or stop when the piston 80` moves forward.
한편, 상기 작동피스톤(20`)과 가압피스톤(30`)의 후진작동은, 후진용 제 1,2 공압유입구(52`)(54`)로 공압을 주입하면, 제 1후진용 작동실(24`)에서 작동피스톤(20`)을 후퇴시키는 힘이 작용하고, 이와 동시에 제 1전진용 작동실(22`) 내부의 유압유 압력이 상승하여, 가압피스톤(30`)의 푸쉬로드(31`)종단면에 작용함과 동시에 후방작동실(84`)에 작용하며, 공압통로(64`)를 통과한 공압이 빠이롯드 밸브(60`)의 작동홈(65`)에 도달하여 공압배출구(56`)를 차단하고, 후진용 제 2공압유입구(54`)로 주입된 공압은 체크밸브(70`)를 통하여 제 2후진용 작동실(34)에 작용함으로써, 가압피스톤(30)을 후진시킴으로써 이루어진다.On the other hand, the reverse operation of the operating piston (20 ') and the pressurized piston (30'), when the pneumatic pressure is injected into the reverse first and second pneumatic inlet (52 ', 54'), the first reverse operating chamber ( The force for retracting the actuating piston 20 'acts at 24', and at the same time, the hydraulic oil pressure inside the first forward actuating chamber 22 'rises, causing the push rod 31' of the pressurized piston 30 'to rise. In addition to acting on the end face, it acts on the rear operation chamber (84`), and the pneumatic pressure passing through the pneumatic passage (64`) reaches the operating groove (65`) of the pilot rod (60`) and the pneumatic outlet (56 `), And the pneumatic pressure injected into the reverse second pneumatic inlet 54` acts on the second reverse operation chamber 34 through the check valve 70`, thereby reversing the pressure piston 30. Is done.
따라서 작동피스톤(20`)과 가압피스톤(30`)은 최대 후진점에 도달하여 다음 동작을 대기하게 된다.Therefore, the operation piston 20 'and the pressure piston 30' reach the maximum reversal point and wait for the next operation.
한편, 상기한 구성에서 저부하인 상태에서 작동피스톤(20`)의 전진시 제 2후진용 작동실(34`)측 가압피스톤(30`)의 단면이 제 1전진용 작동실(32`)측 가압피스톤(30`)의 단면보다 작아 공압의 압축성으로 푸쉬로드(31`)가 전진할 우려는 제 1전진용 작동실(22`)에 위치하는 푸쉬로드(31`)의 종단부 반력으로 해결된다.On the other hand, the cross section of the pressurized piston 30 'on the side of the second reverse operating chamber 34' at the time of advancing the operating piston 20 'in the state of low load in the above-described configuration is the first forward operating chamber 32'. There is a concern that the push rod 31` is moved forward by the pneumatic compressibility because it is smaller than the cross section of the side pressurized piston 30`, and the reaction force at the end of the push rod 31` positioned in the first forward operation chamber 22` is increased. Resolved.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 작은 직경의 실린더에 의해서도 큰 힘의 발휘가 가능할 뿐만 아니라, 실린더의 직경이 작아 공압과 유압의 충진량도 적고, 충진 시간도 빨라 생산성 및 작동효율이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, not only can the large force be exerted by the small diameter cylinder, but also the diameter of the cylinder is small, the filling amount of pneumatic and hydraulic pressure is small, the filling time is fast, and the productivity and operating efficiency are improved. There is.
더욱이, 저부하시와 고부하시에 따라 빠이롯드 밸브가 자동으로 개폐되기 때문에, 즉, 증압이 자동으로 전환되며 제 2후진용 작동실의 공압 및 유압을 제어하여 부하에 따른 전환이 정확하게 제어되므로, 정확한 동작전환이 가능하여 실린더의 오동작이 방지되는 효과가 있다.Furthermore, since the pilot rod valve is automatically opened and closed according to the low load and high load, that is, the boosting pressure is automatically switched and the pneumatic and hydraulic pressure of the second reverse operation chamber are controlled so that the switching according to the load is precisely controlled. It is possible to change the operation, thereby preventing the malfunction of the cylinder.
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