KR20140143752A - 유압식 부속 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 유압 회로를 포함하며, 지원 장치에 기계적으로 연결될 수 있고 지원 장치의 유압 시스템에 유압으로 연결될 수 있는 건축 또는 파괴 공구, 특히, 유압식 파쇄기, 파괴 전단기, 스크랩 전단기, 분쇄기, 그리퍼, 쇄석기 버킷 또는 다짐기인 유압식 부속 장치에 관한 것이다. 유압 회로를 부속 장치 내에서 신속하고 안전하게 개방시킬 수 있고, 특히, 유압식 부속 장치 내에서 특정 압력 수준의 존재를 표시할 수 있고, 시스템 내에 위험한 잔류 압력이 존재하는지 여부를 판단할 수 있도록, 부속 장치의 유압 회로에 탈착 가능한 방식 또는 탈착 가능하지 않는 방식으로 연결되는 잔류 압력 디스플레이(40)를 갖는 유압식 부속 장치가 제안된다.

Description

유압식 부속 장치{Hydraulic attachment}

본 발명은, 지원 장치에 기계적으로 연결될 수 있고 지원 장치의 유압 시스템에 유압으로 연결될 수 있는 유압 회로를 갖는 건축 또는 파괴 공구, 특히, 파쇄기, 파괴 핀서(pincer), 스크랩 핀서, 분쇄기, 그랩(grab), 쇄석기 버킷 또는 다짐기인, 유압식 부속 장치에 관한 것이다.

유압식 부속 장치는 매우 넓은 범위의 제조자로부터의 다수의 상이한 지원 장치에 부착될 수 있다. 부착 및 제거 도중에 그리고 부속 장치의 기능 모드를 절환하거나, (예를 들면, 연속적인 윤활 펌프를 추가하는 것에 의해) 장치를 확대할 때, 오일 회로를 개방할 필요가 자주 있다. 이를 위하여, 안전한 개방이 가능하도록 먼저 유압유 압력이 주위 수준으로 낮아져야 한다.

유압을 주위 수준으로 낮추는 것은 지원 장치 및 부속 장치의 상호 작용을 포함한 과정에서만 가능하다. 다수의 지원 장치로 인하여, 부속 장치의 제조자가 유압을 주위 수준으로 낮추는 것과 관련한 표준 권고를 해 줄 수가 없고, 이에 따라, 압력이 낮아질 수 있는 방법을 사용자에게 보편적으로 적용 가능한 방식으로 알려줄 수 없다. 이와는 반대로, 지원 장치의 제조자에 의해 표준으로서 공급된 보통의 장비와는 별도로, 절차가 지원 장치의 특정 유압 장치에 심하게 의존하며, 응용 영역에 특정된다.

그러므로, 지원 장치의 제조자 또는 부속 장치의 제조자는, 지원 장치 및 부속 장치로 구성된 기계 전체의 시스템 압력을 주위 압력으로 안전하게 낮출 수 있는 방법에 관하여 사용자에게 명확한 요령이나 명확한 설명을 제공할 수 없다. 불리한 유압 장치의 경우, 예를 들면, 지원 장치의 자유 밸브부를 통한 복귀 및 탱크로의 비직접적 복귀의 경우, 보다 높은 압력 수준이 경우에 따라 수 시간 동안 회로 내에 존재할 수 있다. 사용자는 잔류 압력이 회로 내에 여전히 존재하는지 여부를 인식하는 수단을 갖고 있지 않다. 또한, 지원 장치에서 측정된 압력이 이미 주위 수준으로 떨어졌다고 하더라도, 예를 들면 우발적으로 폐쇄된 차단 밸브 또는 조급하게 분할된 호스 커플링으로 인하여, 사용자에 의한 부정확한 거동이 잔류 압력을 부속 장치에 갇히게 할 가능성도 있다. 부속 장치에 여전히 존재하며 고압 하에 있는 오일은 그런 다음 유압 라인이 분리될 때 제어되지 않은 방식으로 오일 제트의 형태로 빠져나올 수 있으며, 이는 신체 상해 및 환경 오염으로 이어질 수 있다.

호스 커플링에 의해 (지원 차량으로서) 건설 기계의 유압 시스템에 연결될 수 있는 유압 호스를 구비하는 유압식 건설 기계용 유압 장비를 갖는 부속 장치를 설명한 DE 202009007316 U1에서, 유사한 문제가 이미 다루어졌다. 뿐만 아니라, 부속 장치가 유압식 건설 기계로부터 분리되고 이에 따라 호스 커플링이 분할되면, 그 유압 호스가 유압유로 채워진다는 것이 설명된다. 태양에 의한 조사의 경우, 폐쇄된 호스 커플링으로 인해 폐쇄되는 부속 장치의 유압 회로 내에 과잉 압력이 형성될 수 있으며, 이 과잉 압력은 사용자에 의해 검출되지 않는다. DE 202009007316 U1에 따른 장치의 목적은 장비의 유압식 기계 내에 과잉 압력이 형성되는 것을 방지하는 것이며, 이를 위하여, 부속 장치 상에 배치되고 호스 커플링 절반을 갖는 개방된 유압 탱크가 제안된다. 지원 장치 및 부속 장치 사이의 호스 커플링이 분할된 이후에는, 사용자가 부속 장치-장착 호스를 호스 커플링 절반을 통하여 유압 탱크에 연결시켜야 한다.

알려진 종래 기술의 단점은, 부속 장치 내에서 우세한 압력이 사용자에 의하여 검출될 수 없고, 이에 따라, 위험 없이 유압 회로를 개방할 수 없다는 것이다. 뿐만 아니라, 모든 경우에 압력 방출이 가능하지 않은 한편, 알려진 가능성들로 설치 공간, 비용 및 유지 보수 경비가 증가하고, 먼지가 유압 회로로 유입될 수 있다는 단점이 있다. 유압 탱크, 호스 커플링, 통기 수단 및 배출 밸브와 같은 추가적인 부품은 상당한 양의 설치 공간을 필요로 하며, 이는 수많은 부속 장치에서 가능하지 않다. 건설 현장 및 채석장에서의 거친 사용으로 인하여, 부속 장치에 추가적으로 체결되는 모든 부품이 손상될 우려가 크다. 부속 장치 내의 충전 오일이 냉각함에 따라 추가적인 오일이 유압 탱크로부터 부속 장치 내로 유입되므로, 공기 또는 오염된 오일이 유압 탱크로부터 부속 장치의 유압 회로로 유입될 우려가 있다. 유압 탱크의 용량에 따라, 유압 탱크가 규칙적인 간격으로 비워져야 한다. 유압 탱크를 포함하는 해결책은, 부속 장치 및 지원 장치 사이의 호스 커플링 또는 차단 밸브가 분할되거나 폐쇄될 때 회로 내에 압력이 여전히 존재한다면, 부속 장치 내의 잔류 압력으로부터의 보호를 제공하지는 못한다. 호스 커플링 절반 또는 차단 밸브가 분할 상태에서 각각의 라인을 밀봉하므로, 오일이 빠져나갈 수 없고, 압력이 갇힌 상태로 유지되며, 갇힌 압력에 대항하여 호스 커플링 절반의 정지 밸브를 개방하는 데에 지나치게 큰 힘이 요구되어, 호스 커플링 절반은 유압 탱크의 호스 커플링 절반에 연결될 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 부속 장치 내의 유압 회로의 위험 없는 개방을 허용하고, 특히, 언급된 단점을 제거하는 것이다. 뿐만 아니라, 바람직하게는 잔류 압력이 부속 장치의 유압 회로에 있는지 여부를 검출할 수 있는 간단하고 신뢰할 수 있는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 목적은 본 발명에 따라, 부속 장치의 유압 회로에 탈착 가능한 방식 또는 탈착 가능하지 않은 방식으로 연결되는 잔류 압력 인디케이터를 갖는 청구항 1에 청구된 유압식 부속 장치에 의해 달성된다. 이는 부속 장치의 유압 회로에서의 제한을 넘는 압력의 존재를 표시할 가능성을 제공한다. 잔류 압력 인디케이터는, 부착 및 제거 중 그리고, 부속 장치의 기능 모드를 절환할 때, 예를 들면, 연속적인 윤활 펌프를 갖는 장치를 확대할 때, 또는 유지 보수 작업 중, 오일 회로가 위험 없이 개방될 수 있을 정도로 압력이 떨어졌는지 여부를 검출할 가능성을 사용자가 가지도록 하는 표시 요소로서의 기능을 하며, 이에 의해, 가능한 한 부속 장치의 고비용 및 불필요한 중단 시간을 방지할 수 있다.

게다가, 압력이 표시 요소에 의해 부속 장치 내에서 직접적으로 측정되고 표시되기 때문에, 압력이 여전히 높을 때, 있을 수 있는 부정확한 사용, 예를 들면, 차단 밸브의 폐쇄 또는 호스 커플링의 분할에 의한 위험이 방지된다. 압력 인디케이터 또는 지원 장치 상의 압력 측정 지점에 대조적으로, 잔류 압력 인디케이터는 그 사이에 선택 밸브, 차단 밸브 또는 호스 커플링 없이 부속 장치의 유압 회로에 직접적으로 연결되며, 지원 장치 설치에 관계 없이 작동하므로, 표시된 결과가 밸브의 작동 위치 및 호스 커플링의 결합 상태에 의해 영향을 받지 않는다는 것을 보장할 수 있다. 추가적인 측정 도구를 필요로 하지 않는다. 본 발명에 따른 장치는 높은 압력 하의 유체가 유지 보수 또는 조절 작업 중 누출되어 신체 상해를 야기할 수 있는 위험을 제거한다.

본 발명의 바람직한 실시예가 아래 및 종속 청구항에 기재된다.

본 발명의 제1 바람직한 실시예에 따르면, 잔류 압력 인디케이터가 바람직하게는 유압에 의해 직접적으로 작용되는 측정 및 표시 피스톤을 갖는 직동 장치라는 것이 예상된다. 뿐만 아니라, 잔류 압력 인디케이터는 바람직하게는 부속 장치 내로 일체화되며, 표시 요소가 배치된 잔류 압력 인디케이터의 외면만이 외부로부터 보여진다. 이러한 종류의 잔류 압력 인디케이터는 튼튼하며, 이에 따라, 바람직하게는 유압식 충격 장치 또는 유압식 파괴 핀서로서 설계되는 건축, 파괴 및 광산 산업용 유압식 부속 장치에 이용하기에 특히 적합하다. 표시 피스톤에 대한 대안으로서, 측정 피스톤의 선형 운동이, 표시 요소, 예를 들면, 상이한 색상(빨강/녹색 등)의 두 개의 마킹을 갖는 회전 디스크의 회전 운동으로 변환되는 것도 가능하다. 유압에 따라 결정되고 표시 요소의 편향을 유발하는 선형 운동은 측정 피스톤 보다는 측정 다이어프램에 의해 생성될 수도 있다.

잔류 압력 인디케이터는 바람직하게는, 암나사를 구비하는 위치 결정 홀 내에 수나사에 의해 나사 결합되는 본체를 가지며, 위치 결정 홀은 상기 유압식 부속 장치의 부품 내로 도입된다. 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 본원에서는 잔류 압력 인디케이터는 로드, 피스톤 칼라 및 정지 칼라를 갖는 측정 피스톤을 가지며, 측정 피스톤은 본체의 홀 내에 배치되고 홀 내에서 종축을 따라 스프링의 힘에 대항하여 이동할 수 있다는 것이 예상된다. 이러한 종류의 장치는 복잡하지 않은 방식으로 부속 장치 상에 또는 부속 장치의 부품 내에 장착될 수 있고, 외부의 기계적 영향으로부터 양호하게 보호된다. 잔류 압력 인디케이터가 유압식 파쇄기에 사용된다면, 충격 기구 하우징 내부, 충격 기구를 수용하는 지지 하우징 상부, 또는 충격 기구 하우징 또는 지지 하우징에 고정되는 유압 구동식 윤활 펌프의 하우징 내부에 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 유리한 실시예에 따르면, 유압 회로 내에 우세한 압력이 측정 피스톤에 작용하는 결과로, 홀이 측정 홀에 의해 부속 장치의 유압 회로에 연결된다. 따라서, 로드는 측정 피스톤의 가압을 증가함에 따라 본체로부터 더 돌출하며, 압력이 감소될 때 본체 내로 후퇴한다. 본체로부터 돌출하는 로드의 길이에 의해, 사용자는 유압 회로의 위험 없는 개방이 가능한지 여부를 직접 판단할 수 있다. 적어도 하나의 방향으로의 측정 피스톤의 변위 이동을 제한하기 위해, 측정 피스톤은 정지 칼라를 갖는다. 잔류 압력 인디케이터는 바람직하게는 충격 기구 하우징 내에, 특히, 유압식 파쇄기의 실린더 내에 설치된다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예가 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 충격 장치를 갖는 유압식 파쇄기의 개략도를 도시한다.
도 2는 파괴 핀서의 개략도를 도시한다.
도 3은 잔류 압력 인디케이터의 개략적인 상세도를 도시한다.

유체-압력 작동식 충격 장치는, 특히, 바위, 콘크리트 또는 기타 건축 소재를 파쇄하는 역할을 하는 유압식 파쇄기와, 바위 및 기타 건축 소재에 구멍을 뚫는 역할을 하는 해머 드릴에 사용되며, 대부분의 경우에는, 굴삭기, 로더(loader), 궤도 차량 또는 기타 건설 및 광산 기계와 같은 지원 장치용 부속품 또는 부속 장치로서 사용된다.

도 1은 유압식 파쇄기의 충격 기구(5)가 압력 라인(1, 2) 및 탱크 라인(3, 4)을 통하여 예를 들면 굴삭기와 같은 지원 장치의 펌프(6) 및 탱크(7)에 각각 유압으로 연결되는 것을 도시한다. 굴삭기 상에는, 펌프로의 라인(1)이 작동용 가압 오일을 충격 기구로 공급하기 위해 연결될 수 있거나, 충격 기구의 동작을 정지시키기 위해 연결이 분할될 수 있는 밸브가 있다. 이 밸브는 도 1에 도시되지 않는다. 굴삭기로부터 유압식 파쇄기를 제거하기 위해 유압 연결이 분할될 때 유압 유체가 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 보통 차단 밸브(8, 9)가 충격 기구로 이어지는 굴삭기의 각 라인에 있다. 차단 밸브 대신에, 또는, 차단 밸브 외에도, 호스 커플링이, 커플링이 분할될 때 유압 유체가 빠져나가는 것을 방지하는 정지 밸브를 갖는 두 개의 커플링 절반(12a, 12b, 13a, 13b)을 각각 포함하는 라인에 끼워질 수 있다. 커플링은 정지 밸브가 폐쇄되는 분할된 상태로 도시된다. 도시된 커플링은 개별적으로 도시되며, 유압 회로에 연결되지 않는다.

충격 기구는, 충격 피스톤(15)이 안내되는 실린더 하우징과, 실린더 헤드와, 비트(bit)(16) 또는 삽입단이 마모 부시에 의해 장착되는 파쇄기 하부로 구성된다. 실린더 하우징 및 헤드의 단순화된 내측 윤곽만이 도시된다. 정상적인 작동에서, 지원 장치는 작업될 소재(17)의 방향으로 충격 기구를 가압하며, 이에 따라, 충격 기구는 하우징 내에 배치되는 비트 정지부(18)를 통하여 비트의 상단의 베어링면에 지지되고, 비트의 하단은 작업될 소재에 대해 가압된다.

정상적인 작동에서, 유압 구동식 충격 피스톤은 각 충격 스트로크의 끝에서 충격 기구 내에 위치되는 비트의 끝단을 때려, 그 운동 에너지를 비트로 전달한다. 비트로 도입된 에너지는, 비트에 의해 소재로 전달되며 소재의 파괴를 초래하는 큰 충격력을 발생시킨다.

충격 피스톤(15)은 차동 피스톤으로서 구현되며, 즉, 상이한 크기의 두 개의 대향하는 환형 구동면(19, 20)을 갖는다. 가압 시 복귀 스트로크를 개시하는 하부 구동면(20)은 작동 중 압력 라인(2)에서 이용 가능한 미리 설정된 작동 압력을 연속적으로 받는다. 가압에 의해 충격 스트로크를 개시하는 상부 구동면(19)은 제어 슬라이드 밸브(21)의 위치에 따라 작동 압력을 받거나 탱크 압력으로 완화된다. 상부 환형 구동면(19)이 하부(20)에 비하여 크기 때문에 충격 스트로크가 가능하여, 양면이 작동 압력을 받을 때 충격 방향으로의 합력이 존재한다. "충격 스트로크" 중, 이동하는 피스톤은, 펌프(6)로부터 나오는 오일도 그 표면으로 유동하는 피스톤의 더 큰 상부 구동면(19)의 방향으로 작은 하부 구동면에 의해 변위된 오일을 변위시킨다. 복귀 스트로크 중, 오일은 펌프(6)로부터 보다 작은 면적의 하부 구동면(20)의 방향으로만 유동하는 반면, 보다 넓은 면적의 상부 구동면(19)으로부터의 오일은 파쇄기의 원활한 작동을 보장하는 복귀 제한 장치(22)를 통하여 탱크(7)로 배출된다.

뿐만 아니라, 충격 기구는, 가스 공간(23), 즉, 피스톤의 상단면이 돌출하는 가스 압력 하의 공간을 갖는다. 이 공간 내의 가스 압력은 충격 스트로크의 방향으로 작용하는 추가적인 힘을 피스톤에 가한다. 충격 기구는 가스 리저버 없이도 구현될 수 있다. 그에 끝단 또는 충격면을 포함하는 피스톤의 타단에 위치한 피스톤 부분은 대기와 연결되는 "충격 공간"(24) 내로 돌출한다.

바람직하게는 충격 기구의 실린더 헤드에 위치된 이미 상술된 제어 슬라이드 밸브(21)는, 작동 위치에 따라, 작동 압력이 그에 작용되는 결과로 보다 큰 표면적의 상부 구동면(19)을 압력 라인(2)에 연결하거나, 복귀 스트로크 중 탱크 라인(4)를 통하여 탱크(7)로 상기 표면을 완화시킨다.

충격 피스톤과 같이, 제어 슬라이드 밸브(21)는 또한 제1 면인 복귀면이 압력 라인에 의해 연속적으로 작동 압력을 받으며, 보다 큰 면적의 대향하는 제2 면인 제어면이 작동 압력을 받거나 탱크 압력으로 완화되는, 두 개의 구동면을 가질 수 있다. 두 면의 크기가 다르기 때문에, 제어 슬라이드 밸브는 적절한 압력이 표면에 가해질 때 그 끝단 위치 중 하나로 밀릴 수 있다.

제어면은, 피스톤 위치에 따라 작동 압력을 받거나 탱크 압력으로 완화되도록 충격 피스톤이 안내되는 실린더 공간(25) 내로 개방되는 반전 라인(24)에 연결된다. 충격 피스톤이 정상 작동 상태에서 공구를 때리는 하부 반전 위치에서, 낮은 압력이 우세한 작동 실린더 내로 마찬가지로 개방되는 탱크 라인(27)으로의 충격 피스톤의 구동면 사이에 배치되는 둘레방향 홈(26)을 통하여 반전 라인(24)의 끝단이 연결되며, 그 결과, 작동 압력이 제어 슬라이드 밸브의 복귀면에 가해지고 대응하는 복귀력을 생성하므로, 제어 슬라이드 밸브의 제어면은 탱크(7)로 완화되며, 제어 슬라이드 밸브는 제1 끝단 위치(복귀 스트로크 위치)를 취한다. 탱크 라인(27, 4)은 충격 기구 내에서 결합되고, 지원 장치 상의 공통 탱크 내로 개방되며, 본원에서 이 탱크는 명확화를 위해 두 개의 탱크로서 나타낸다. 복귀 스트로크 위치에서, 제어 슬라이드 밸브는 교호하는 압력 라인(28)을 통하여 충격 피스톤의 상부 구동면(19)을 탱크 라인(4)에 연결시킨다. 충격 피스톤의 하부 구동면(20)에 가해지는 일정한 작동 압력으로 인하여, 충격 피스톤이 충격 스트로크의 방향과 반대로 상측으로 밀린다. 복귀 제한 장치(22)를 통하여, 상부 피스톤 구동면에 의해 변위된 오일이 제한된 방식으로 탱크로 유동하며, 이에 따라, 복귀 스트로크 중 상부 구동면 상에서의 원활한 작동에 요구되는 압력 수준을 유지한다.

일부 타입의 유압식 파쇄기는 가압 유압유를 저장하기 위해 제공되며 충격 기구에 의해 오일 소비의 시간 변동에 의해 유발되는 압력 요동을 줄이는 유압 어큐뮬레이터(29)와 맞춰진다.

충격 기구의 유압유 공급이 중단된 이후, 즉, 펌프로부터의 분리 이후에, 충격 기구 내에 여전히 우세하는 압력은, 지원 장치의 밸브에서의 누설에 의해 소멸되고, 이에 요구되는 시간은 누설 간극 및 오일 점도에 따라, 정확하게는 작은 간극 및 차가운 점성유인 경우, 아마도 매우 긴 시간이 소요된다. 정확하게는, 충격 기구가 유압 어큐뮬레이터(29)를 가지면, 압력이 소멸되기 전에, 상대적으로 많은 양의 오일이 누설 지점을 통하여 소멸되어야 한다. 완전한 압력 소멸 이전에 차단 밸브(8, 9)가 폐쇄되거나 호스 커플링(12a, 12b, 13a, 13b)이 분할되면, 충격 기구의 유압 회로가 차단되고, 압력이 회로 내에 갇힌 상태로 남게 된다.

이러한 압력의 지속적인 존재를 검출하기 위해, 잔류 압력 인디케이터(40)가 압력 라인(2)에 연결된다. 잔류 압력 인디케이터(40)는, 로드(43) 및 피스톤 칼라(112)를 갖는 측정 피스톤(42)이 끼워지는 홀을 갖는 측정 실린더(41)로 구성된다. 피스톤 칼라는 측정 실린더를 연결 라인(44, 45)에 의해 압력 라인(2)에 연결되는 두 개의 실린더 챔버로 분할한다. 피스톤 칼라의 오른쪽에 위치된 환형 실린더 챔버 내에는, 압력 라인 및 이에 따른 실린더 챔버가 가압되지 않을 때 측정 피스톤 및 이에 부착되는 로드를 정지 위치로 미는 스프링(46)이 있다. 정지 위치에서, 로드는 충격 기구의 부품 표면 또는 일점 쇄선(47)으로 나타낸 측정 실린더를 형성하는 부품의 부품 표면을 넘어 돌출하지 않는 정도로 측정 실린더 내로 후퇴된다. 압력 라인에서 우세한 압력은 연결 라인(44, 45)을 통하여 두 개의 실린더 챔버 내로 진행하며 피스톤 칼라의 원형 면(48) 및 대향하는 환형 면(49)에 동등하게 작용한다. 원형 면(48)은 환형 면에 비하여 넓은 면적을 가지므로, 힘들이 반대되더라고, 부품 표면의 방향으로 측정 피스톤을 미는 유효한 차등 합력(effective resultant differential force)이 존재한다. 이러한 이동 및 합력에 반대하여, 스프링에 의해 힘이 생성된다. 합력이 스프링의 힘을 초과하면, 오일 압력으로 인하여, 로드가 부품 표면에 대하여 가시적으로 돌출하는 결과로, 측정 피스톤 및 표시 요소를 형성하는 로드가, 부품 표면의 방향으로 이동한다. 로드의 돌출 및 가시성은 충격 기구의 유압 회로 내에서 미리 설정된 압력 수준이 초과되었다는 것과, 유압 회로가 위험 없이 개방될 수 없다는 것을 표시한다. 피스톤 칼라의 치수, 로드의 치수 및 스프링의 기하학적 치수는 로드가 그 다음 돌출하여 임계 압력 수준이 초과될 때 가시화되도록 선택되며, 유압 회로가 위험 없이 개방될 수 있는 것을 더 이상 확보할 수 없다. 로드가 돌출하지 않는다면, 유압 회로 내의 압력 수준이 너무 낮아서 유압 유체의 누출이 더 이상 중대한 위험을 나타내지 않는다. 로드가 돌출하는 임계 압력은 1 bar및 6 bar 사이이다. 스프링 특성에 따라, 로드는 제1 압력 수준에서 하우징으로부터 짧은 길이만큼 돌출할 수 있으며, 다른, 어느 정도 보다 높은 압력 수준에서 더 돌출하여, 그런 다음 단지 명확하게 가시화될 수 있다. 대기로의 누출 또는 실린더 챔버 사이에서의 누출을 방지하기 위한, 로드 상의 밀봉, 선택적으로, 피스톤 칼라 상의 밀봉은 도시되지 않는다.

로드는, 압력 수준의 도달을 보다 명확하게 나타내고 정밀한 압력 수준이 표시될 수 있도록 하는, 유색 마킹 또는 홈 또는 돌기 형태의 마킹을 갖는 방식으로 구현될 수 있다.

로드 및 환형 면(49)이 위치되는 실린더 챔버가 압력 라인에 연결되지 않는 대신 공기로 채워지고 차단되거나, 탱크 라인에 연결되거나, 대기에 연결되는 것이 가능할 수도 있다. 그러므로, 압력 라인에 연결된 원형 면(48)에 의해 발생하는 힘 및 스프링 힘만이 측정 피스톤에 작용할 수 있다.

측정 피스톤의 로드는, 로드가 아닌, 부품 표면에 대하여 돌출할 수 있는 로드에 의해 이동되는 표시 요소가 되도록 배치되는, 핀 형상 또는 피스톤 형상의 표시 요소에 작용할 수 있다.

잔류 압력 인디케이터(40)는 바람직하게는, 압력 라인(2) 내에서 우세한 압력이 이용 가능한, 충격 기구의 유압 회로의 압력 라인에 연속적으로 연결된다. 잔류 압력 인디케이터를 작동시키기 위해 수동으로 작동되어야 하는 밸브를 압력 라인 및 잔류 압력 인디케이터 사이에 배치하는 것도 가능하며, 이는, 충격 기구의 작동 중, 유압 회로 내의 압력 수준이 높은 펌프 압력 및 낮은 탱크 압력 사이에서 빈번하게 교번할 때, 측정 피스톤이 반복적으로 이동되지 않고, 요구될 때에만, 이동되는 장점을 갖는다. 측정 피스톤의 로드 및 스프링의 적절한 배치를 통하여, 잔류 압력 인디케이터는, 표시 요소가 가압되지 않은 정지 위치에서는 부품 표면을 넘어 돌출하고, 특정 압력 수준이 초과되고 유압 회로의 위험 없는 개방이 더 이상 보장되지 않을 때는 부품 표면 뒤로 후퇴하도록 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 구체적인 실시예를 개략적으로 도시하며, 이는 도시된 예시적인 실시예에서 파괴 핀서 상에 구현된다.

파괴 전단기라고도 하는 파괴 핀서는, 적어도 하나의 암이 적어도 하나의 유압 실린더에 의해 개방 위치 및 폐쇄 위치 사이에서 후방 및 전방으로 피벗될 수 있는 공구 암을 갖는다. 도 2에 도시된 파괴 핀서는, 연결 플레이트(61)를 통하여 굴삭기의 붐에 부착될 수 있는 하우징(60)을 갖는다. 두 개의 암(63a, 63b)은 두 개의 피벗축(62a, 62b)에 의해 하우징에 피벗 가능하게 부착된다. 유압 실린더(65)의 피스톤 로드(64)은 각 암에 피벗되게 부착되며, 그 실린더 튜브(66)는 하우징에 피벗되게 부착된다. 각 유압 실린더는, 피스톤 로드 상에 고정되며 실린더를 두 개의 챔버로 분할하는 피스톤(67)을 갖는다. 피스톤 로드 측에서, 피스톤은 환형 구동면(68)을 가지며, 반대측에서는, 원형 구동면(69)을 갖는다. 두 개의 실린더의 동일하게 형성된 면은 각각 유압 라인(70, 71)에 의해 서로 연결된다. 유압유가 원형 피스톤면(69)으로 공급되고 유압유가 환형 피스톤면(68)으로부터 멀어지도록 유동할 수 있다면, 피스톤 로드가 실린더로부터 연장되어 암 사이의 거리가 감소하고 암이 폐쇄 위치로 피벗되도록 암을 피벗시킨다. 실린더 힘이 암으로 전달되고 소재로 더 전달되므로, 핀서 암이 둘레에 위치된 콘크리트와 같은 파쇄될 소재(72)가 이러한 이동에 의해 파괴된다. 암 및 소재 사이의 접촉 지점에서 높은 면압을 달성하기 위해 암은 치형(73)을 갖는다. 암을 다시 개방 위치로 피벗시키고 암 사이의 거리를 증가시키기 위해, 오일이 그런 다음 환형 피스톤면(68)으로 공급되고, 원형 구동면(69)으로부터 멀어지게 운반된다. 피스톤면으로의 오일의 공급 및 피스톤면으로부터의 오일의 제거는, 지원 장치에 배치되어 사용자에 의해 직접적으로 기계적으로 작동될 수 있거나 유압식 제어 시스템 또는 전기식 제어 시스템을 통하여 간접적으로 기계적으로 작동될 수 있는 제어 밸브(74)를 통하여 수행된다. 제1 작동 위치(75)에서, 원형 구동면은 펌프(6)로부터 나오는 라인(1)에 연결되고, 환형 구동면은 탱크로 이어지는 라인(3)에 연결되며, 그 결과, 암이 폐쇄 위치로 피벗된다. 제2 작동 위치(76)에서, 환형 구동면이 펌프(6)로부터 나오는 라인(1)에 연결되고, 원형 구동면이 탱크로 이어지는 라인(3)에 연결되며, 그 결과, 암이 개방 위치로 피벗된다. 굴삭기 밸브의 제3 작동 위치(77)인 중앙 위치에서, 실린더 공간의 펌프 및 탱크로의 연결이 차단된다. 본원에서는 호스 커플링의 정지 밸브가 개방되어 오일의 자유로운 유동을 허용하는 결합 상태로 도시된 유압 호스 커플링(78, 79)이 파괴 핀서 및 굴삭기 밸브 사이에서 라인(70, 71)에 배치된다. 셔틀 밸브(82)의 두 개의 입구(80, 81)가 각각 라인(70, 71)에 연결된다. 셔틀 밸브는, 그 사이에 볼 또는 피스톤 형태의 밸브 요소(85)가 이동 가능한 방식으로 배치되는 두 개의 대향하는 밸브 시트(83, 84)를 갖는다. 각 유압 입구는 밸브 시트의 각각에 연결되며, 유압 출구(86)는 밸브 시트 사이에 배치된다. 환형 구동면으로 이어지는 라인(71)이 펌프에 연결되고 원형 구동면으로 이어지는 라인(70)이 굴삭기 밸브를 통하여 탱크에 연결된다면, 라인(71)에서 그러므로 입구(80)에서 높은 압력이 이용 가능하며, 입구(81)에서 낮은 압력이 이용 가능하다. 밸브 요소(85)는 라인 사이의 압력차에 의해 시트(83) 내로 밀리며, 오일이 라인(71)으로부터 라인(70) 내로 유동하는 것을 방지한다. 시트(84)가 밸브 요소에 의하여 폐쇄되지 않는다는 사실로 인하여, 라인(71) 및 출구(86) 사이에 연결이 이루어진다. 잔류 압력 인디케이터(40)가 출구(86)에 연결되며, 그 측정 피스톤(42)이, 원형 면(48)에서, 라인(71) 또는 출구(86)에서 이용 가능한 압력을 받는다. 환형 면(49)과 동일 측의 챔버는 압축 가능한 공기로 채워지고 차단된다. 피스톤 칼라 상의 밀봉(미도시)은 오일 또는 공기가 챔버 사이로 유동하는 것을 방지한다. 셔틀 밸브는, 각 경우에서, 유압 실린더의 실린더 챔버 내에 우세한 최고 압력이 측정 피스톤(42)으로 진행하는 것을 보장한다. 뿐만 아니라, 원형 면에 압력이 작용하지 않거나 단지 적은 압력이 작용할 때 측정 피스톤을 그 정지 위치로 미는 스프링이 환형 면과 동일 측에 배치된다.

셔틀 밸브를 갖는 잔류 압력 인디케이터 대신에, 셔틀 밸브를 구비하지 않는 두 개의 잔류 압력 인디케이터를 이용하는 것도 가능하며, 각 경우에서 하나의 잔류 압력 인디케이터는 동일한 면적의 각각의 피스톤면(68, 69)에 유압으로 연결된다.

마지막으로, 잔류 압력 인디케이터의 구체적인 실시예가 도 3에 도시된다.

잔류 압력 인디케이터(40)는 암나사를 구비하는 위치 결정 홀(101) 내로 수나사에 의해 나사 결합되는 본체(100)로 구성되며, 위치 결정 홀은 부속 장치의 부품(102), 예를 들면, 유압식 파쇄기의 충격 기구의 실린더 헤드에 위치된다. 본체는 밀봉 홈(104, 105)이 있는 단차 홀(103)을 갖는 측정 실린더를 수용한다. 일 방향으로 밀봉 홈(105)을 축방향으로 획정하며 홀로부터 밀봉 슬리브를 제거하는 것에 의해 밀봉(107)의 용이한 삽입 및 변경을 허용하는 밀봉 슬리브(106)가 홀에 삽입된다. 밀봉 슬리브는 제한 홀(108)을 갖는 와셔(109) 및 유지 링(110)에 의해 홀 내에서의 축방향 변위에 대하여 고정된다. 로드(43), 피스톤 칼라(112) 및 정지 칼라(111)를 갖는 측정 피스톤(42)이 홀 내에 삽입된다. 정지 칼라가 측정 피스톤의 유압으로 작용하는 피스톤 칼라(112)에 비하여 큰 직경을 가지며, 그 외측 직경은 오일의 통과를 허용하는 간극이 홀 및 정지 칼라 사이에 존재하고 이에 따라 정지 칼라의 양측의 공간 사이에 유압 연결이 이루어지도록 설계된다. 밀봉(107)은 피스톤 칼라(112) 양측의 공간 사이에서의 오일 또는 공기 유동을 방지한다. 스프링(46)은 로드 주위에서 공기로 채워진 공간 내에 배치되고, 피스톤 칼라의 환형 면(49)에 힘을 가하며, 정지 칼라가 와셔에 대하여 정지하는 정지 위치로 이를 복귀시킨다. 이 위치에서, 로드의 외측 끝단면(116)은 본체의 오목한 외측 끝단면(115)과 같은 높이가 되며, 즉, 로드는 유압 회로 내에 압력이 작용하지 않거나 위험을 나타내지 않는 압력만이 작용하는 정지 위치에서 본체를 넘어 돌출하지 않는다. 로드 및 본체 사이의 안내 간극 내로의 먼지 및 수분의 침투를 방지하는 먼지 스크래퍼(113)가 밀봉 홈(104) 내에 삽입된다. 그러나, 먼지 스크래퍼는 공기 투과성이고 스프링이 위치되는 공기로 채워진 공간 내에 압력 축적을 방지하도록 구현된다. 먼지 및 수분의 침투에 대한 다른 안전한 보호를 제공하는 투명하고 가요성인 캡(114)이 본체의 끝단에 고정된다.

홀(103)의 베이스에 대면하는 본체의 끝단(117)은 측정 홀(118)에 의해 압력이 감시되는 유압 회로의 라인(미도시)에 연결된다. 제한 홀을 통하여, 측정 홀로부터의 압력이 측정 피스톤에 작용할 수 있으며, 이에 따라, 밀봉 슬리브 내부 및 정지 칼라의 양측에서 이용 가능하다. 스프링의 힘에 반대되는 유압력이 피스톤 칼라(112)의 단면적 및 단면적에 가해지는 압력으로부터 발생한다. 압력에 의해 생성되는 힘이 스프링의 힘을 초과하면, 측정 피스톤이 캡의 방향으로 이동되며, 정지 칼라가 밀봉 슬리브 상에 정지할 때까지 태핏이 본체로부터 연장된다. 그러므로, 태핏이 본체로부터 돌출하며, 이는 가압 오일이 측정 홀 및 이에 연결된 유압 회로에 존재하고 유압 회로가 위험 없이 개방될 수 없다는 명확한 표시가 된다. 압력이 스프링 힘이 유압력을 초과하는 특정 압력 아래로 떨어지면, 측정 피스톤이 로드가 더 이상 돌출하지 않을 때까지 반대 방향으로 이동하며, 이는 부속 장치의 유압 회로 내에 임의의 압력이 더 이상 존재하기 않거나 압력이 안전한 수준으로 떨어졌다는 명확한 표시가 된다. 스프링 프리로드(preload)가 예를 들면 나사 요소에 의하여 변경될 수 있으며, 이에 따라, 로드가 돌출하는 압력 수준이 조절될 수 있는 실시예가 가능하다.

대안으로서, 스프링은 또한 피스톤 칼라의 둘레에서 밀봉 슬리브의 공간 내에 배치될 수 있으며, 이에 따라, 정지 칼라의 환형 면 및 밀봉 슬리브의 홀의 환형 하면 사이에서 클램프 결합될 수 있다. 이 경우, 로드는 피스톤 칼라와 동일한 직경을 가질 수 있다.

압력 측정 장치가, 각 경우에서 유압으로 별도로 가압될 수 있는 두 개의 개별 실린더 챔버를 구비한 유압 실린더를 갖는, 파괴 핀서, 분쇄기 또는 그랩(grab)와 같은 부속 장치에 사용된다면, 잔류 압력 인디케이터가 셔틀 밸브를 통하여 핀서 암, 분쇄기 암 또는 그랩 버킷을 피벗시키기 위해 제공되는 유압 실린더 또는 실린더의 두 개의 실린더 챔버에 연결된다. 셔틀 밸브는, 그 사이에 밸브 요소가 작동 가능한 방식으로 배치되는 두 개의 대향하는 밸브 시트를 갖는다. 유압 입구는 각 밸브 시트에 연결되며, 유압 출구는 밸브 시트 사이에 배치된다. 셔틀 밸브는, 각 경우에서 두 개의 실린더 챔버 중 하나에서 우세하는 최고 압력이 잔류 압력 인디케이터의 측정 피스톤으로 진행되지만 보다 낮은 압력에서 다른 실린더 챔버로는 진행되지 않는 것을 보장한다.

압력 측정 장치가 유압식 회전 모터를 갖는 다짐기용으로 사용된다면, 잔류 압력 인디케이터가 셔틀 밸브를 통하여 다짐기의 두 개의 유압 포트에 연결된다. 셔틀 밸브는 두 개의 포트 중 하나에서 우세한 최고 압력이 각 경우에서 잔류 압력 인디케이터로 진행되는 것을 보장한다.

피벗을 위해 제공되는 유압 실린더에 부가하여, 부속 장치가 추가적인 구동, 예를 들면, 지원 장치의 붐에 대하여 부속 장치를 선회시키는 토크 모터 구동을 공급하는 추가적인 유압 회로를 갖는다면, 부속 장치의 유압 회로 중 하나에서 우세한 최고 압력이 잔류 압력 인디케이터로 진행되므로, 추가적인 유압 회로의 압력이 또한 셔틀 밸브의 캐스케이드(cascade)형 배치에 의해 잔류 압력 인디케이터로 진행될 수 있다.

또한, 잔류 압력 인디케이터 또는 부속 장치는, 릴리프 밸브(91)에 맞추어질 수 있고, 선택적으로는 제어된 방식으로 압력을 소멸시키고 환경에 적합한 방식으로 생성된 오일을 수집하여 제거하기 위해, 호스를 부속 장치에 연결시킬 수 있고 릴리프 밸브를 수동으로 개방하는 것을 통하여 오일을 부속 장치로부터 수집 용기 내로 배출시킬 수 있는 호스 커플링 절반(90)에 맞추어질 수 있다. 예를 들면, 잔류 압력 인디케이터가 부속 장치 내에 갇힌 압력을 표시할 때, 이 압력의 수준을 정밀하게 판단할 수 있도록, 예를 들면, 압력계(manometer) 형태의 압력 측정 장치가 감합 호스 커플링 절반을 구비하는 측정 호스를 통하여 호스 커플링 절반에 연결되는 것도 가능하다.

잔류 압력 인디케이터를 부속 장치의 정격 작동 압력이 초과될 때를 나타내는 추가적인 표시 기능에 맞추는 것도 가능하다. 이를 위하여, 잔류 압력 인디케이터의 태핏은, 로드 상의 추가적인 마킹 또는 측정 요소에 의해 작동되는 표시 요소를 가지며, 제2 스프링을 갖는다. 제2 스프링은 제1 스프링과 동일한 방향으로 작용하지만 보다 높은 스프링 상수 및 스프링 힘을 가지며, 측정 피스톤이, 정격 작동 압력에 비하여 낮은 제1 압력 수준에 의해, 정지 위치로부터 존재 압력이 유압 회로의 위험 없는 개방을 더 이상 허용하지 않는다는 것을 나타내는 위치로 이동된 때에만, 측정 피스톤에 힘을 가한다. 유압 회로 내에 존재하는 압력이 제1 압력 수준을 초과한다면, 제2 스프링은 측정 피스톤에 대하여 정지한다. 정격 작동 압력에 대략적으로 대응하는 제2 압력 수준에 도달하고 오일 압력에 의해 생성되는 힘이 두 스프링의 힘의 합을 초과할 때에만, 제2 마킹이 가시화될 때까지, 측정 피스톤이 부품 표면의 방향으로 더 이동하며, 로드가 본체의 외측 끝단면을 넘어 더 돌출한다.

제2 마킹이 시야에 들어오는 것은 정격 작동 압력이 초과되었다는 것을 나타낸다.

파괴 핀서는 하나 또는 두 개 모두가 이동식이며 하나 이상의 작동 실린더에 의해 구동되며 하나 또는 두 개의 축을 중심으로 피벗될 수 있는 상이한 형상의 암을 가질 수 있다. 암은, 판금, 형강(steel section), 철근을 절단하는 블레이드와 맞추어질 수 있고/있거나 형강을 변형시키는 영역 및/또는 콘크리트 또는 석조부(masonry)를 파쇄하는 치형 또는 치형의 열(row)을 가질 수 있다.

분쇄기는 구조 면에서 파괴 핀서와 유사하지만, 상호 대면하는 작업면 상의 암은, 콘크리트 또는 석조부를 파쇄하고, 철근을 감싸는 콘크리트와 같은 건축 소재 내의 철근을 절단하기 위해 보다 넓게 만들어진다.

그랩은 구조 면에서 파괴 핀서와 유사하지만, 보다 많은 양의 건축 소재가 들어올려질 수 있도록 하고 크기에 따라 건축 소재를 분류하기 위해 건축 소재의 작은 조각이 골격 구조의 홀을 통하여 떨어지도록 하는, 골격 구조를 갖는 두 개의 이동 그랩 버킷을 갖는다. 그랩 바가 그랩이 나무판과 같이 작고 얇은 건축 소재도 양호하게 파지될 수 있도록 폐쇄될 때 접촉하거나 거의 접촉하는 그랩 버킷의 선단에 배치된다.

쇄석기 버킷은 건축 소재가 도입될 수 있는 호퍼 형 로딩 공간을 갖는다. 서로에 대하여 이동할 수 있으며 테이퍼진 간극을 형성하는 두 개의 쇄석기 턱이 호퍼 내에 배치된다. 적어도 하나의 쇄석기 턱이 피벗 가능하게 장착되며, 유압 실린더 또는 유압식 토크 모터에 의한 편심 구동에 의해, 다른 쇄석기 턱을 향하여 다른 쇄석기 턱으로부터 이동될 수 있다. 이에 의해, 간극 내의 소재가 보다 작은 크기로 될 때까지 파쇄되고 쇄석기 버킷을 통과한다. 쇄석기 턱 대신에, 소재를 로딩 호퍼 내에서 파쇄하기 위해, 블레이드 또는 비트를 갖는 하나 이상의 회전 드럼이 호퍼 형 로딩 공간의 끝단에 배치되는 것도 가능하다.

Claims (9)

1. 유압 회로를 가지며, 지원 장치에 기계적으로 연결될 수 있고 상기 지원 장치의 상기 유압 시스템에 유압으로 연결될 수 있는 건축 또는 파괴 공구, 특히, 유압식 파쇄기, 파괴 핀서, 스크랩 핀서, 분쇄기, 그랩, 쇄석기 버킷 또는 다짐기인 유압식 부속 장치에 있어서,
   탈착 가능한 방식 또는 탈착 가능하지 않은 방식으로 상기 부속 장치의 상기 유압 회로에 연결되는 잔류 압력 인디케이터를 특징으로 하는 유압식 부속 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 잔류 압력 인디케이터는 상기 부속 장치 내로 일체화되며, 표시 요소가 배치된 상기 잔류 압력 인디케이터의 외면만이 외부로부터 보여지는 것을 특징으로 하는 유압식 부속 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 잔류 압력 인디케이터(40)는 암나사를 구비하는 위치 결정 홀 내에 수나사에 의해 나사 결합되는 본체(100)를 가지며, 상기 위치 결정 홀은 상기 유압식 부속 장치의 부품(102) 내로 도입되는 것을 특징으로 하는 유압식 부속 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 잔류 압력 인디케이터는 로드(43)를 갖는 측정 피스톤(42)을 가지며, 상기 측정 피스톤은 상기 본체의 홀(103) 내에 배치되고, 상기 홀 내에서 종축을 따라 스프링(46)의 힘에 대항하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 유압식 부속 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 홀(103)은 측정 홀(118)에 의해 상기 부속 장치의 상기 유압 회로에 연결되는 것을 특징으로 하는 유압식 부속 장치.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 유압 회로 내의 압력은 상기 스프링의 힘에 반대되는 힘을 생성하기 위해 상기 측정 피스톤의 적어도 하나의 면(48, 49)에 작용하는 것을 특징으로 하는 유압식 부속 장치.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 로드(43)는 상기 측정 피스톤의 상기 면(48, 49)의 가압이 증가함에 따라 상기 본체(100)로부터 더 돌출하고, 압력이 감소될 때 상기 본체(100) 내로 후퇴하는 것을 특징으로 하는 유압식 부속 장치.
8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 측정 피스톤은 적어도 하나의 방향으로의 상기 측정 피스톤의 변위 이동을 제한하는 정지 칼라(111)를 갖는 것을 특징으로 하는 유압식 부속 장치.
9. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 잔류 압력 인디케이터는 상기 충격 기구 하우징 내에, 바람직하게는 유압식 파쇄기의 상기 실린더 헤드 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 유압식 부속 장치.

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