KR100497150B1 - 아암을 구비한 회전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작동 부재(16)를 원 위치와 작동 위치 사이에서 회전시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 캔틸레버 아암(20)과 지지구조체(18)을 포함하고, 상기 캔틸레버 아암(20)의 일단은 상기 지지구조체(18)에 회전될 수 있도록 배치된다. 작동체 구동부(42)를 구비한 회전 아암(38)은 상기 지지구조체(18)에 일단이 회전될 수 있도록 위치된다. 상기 회전 아암(38)의 타단은 첫 번째 선형 구동부(28)와의 분절된 연결부를 구비하고, 상기 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 번째 끝단은 상기 캔틸레버 아암(20)과의 분절된 연결부를 가진다. 회전 아암(38)의 회전축(40)은 레버 아암이 상승할 수 있도록 상기 캔틸레버 아암(20)의 회전축(22)으로부터 소정 거리에 위치된다. 이것은 상기 첫 번째 선형 구동부(28)가 작동 위치에서 그것의 힘을 캔틸레버 아암(20)으로 전달하도록 한다. 또한 회전 아암(38)의 이 편심 위치는 상기 캔틸레버 아암(20)이 작동 위치에 있을 때 회전 아암(38)의 작동체 구동부(42)가 힘을 들이지 않고도 크게 전환되도록 한다. 이 회전장치(14)는 특히 탭 홀 플러그 장치에 적합하다.

Description

아암을 구비한 회전장치 {Slewing mechanism with an arm}

본 발명은 작동 부재를 원 위치와 작동 위치 사이에서 회전시키는 캔틸레버 아암을 구비한 회전장치에 관한 것이다. 이러한 장치는, 예를 들면, 용광로의 탭 홀(tap hole) 정면에서 탭 홀 플러그 건(plugging gun)을 원 위치로부터 작동 위치로 회전시키는데 사용될 뿐만 아니라 탭 홀에 대하여 플러그 건에 연속적인 압력을 가하는데 사용된다.

탭 홀 플러그 건의 전형적인 회전장치는, 그 자체로 알려진 바와 같이, 고정된 지지구조체와 캔틸레버 아암을 포함한다. 상기한 후자는 그 두 개의 끝단 중에 하나가 지지구조체에 회전되도록 설치된다. 대부분의 경우, 유압 실린더가 캔틸레버 아암을 회전시키는데 사용된다. 이러한 회전장치의 회전 범위는, 태핑 채널(tapping channel)의 범위로부터 가능한 한 멀리 떨어지도록 플러그 건을 회전시키기 위하여, 가능한 한 커야 한다. 이것에 덧붙여, 근래의 플러그 건들은 계속적으로 증가되는 높은 압력에서 동작되고 있다는 것을 고려해야 한다. 결과적으로, 탭 홀에 대하여 플러그 건을 가압하게 되는 회전장치는 또한 보다 큰 압력에 대응할 수 있도록 설계되어야 한다.

미국특허공보 제3,765,663호에서 탭 홀 플러그 건에 대한 회전장치의 두 개의 다른 실시예가 기재되어 있다. 첫 번째 실시예에서, 유압 실린더는 캔틸레버 아암의 지지구조체 상의 고정된 레버 아암과 캔틸레버 아암의 후미 사이에 배열되어 있다. 충분하게 큰 압력을 달성하기 위하여, 이 장치에 의한 회전각도는 약 90°로 제한된다. 90°이상의 회전범위로 넓히기 위하여, 미국특허공보 제3,765,663호는 유압 실린더와 지지구조체 사이에 레버 시스템(lever system)의 배열을 제안한다. 이 레버 시스템은 일단은 지지구조체에 조인트 방식으로 고정되고, 타단은 캔틸레버 아암에 커넥팅 로드에 의해 조인트 방식으로 연결되어 있는 U자형의 부재로 구성된다. 유압 실린더는 지지구조체와 U자형의 부재 사이에 배열된다.

90°이상으로 회전각도를 넓히기 위하여, 여러 개의 유압 실린더를 구비한 회전장치의 사용을 제안하고 있다. 독일특허공보 제2035697호는 예로서 회전운동을 발생시키는 주 실린더와 주 실린더의 사중심(dead centre)을 극복하도록 하는 더 작은 보조 실린더를 나타낸다. 주 실린더는 캔틸레버 아암 후미의 첫 번째 레버 아암과 캔틸레버 아암의 지지구조체로부터 돌출된 첫 번째 고정 아암 사이에 설치된다. 보조 실린더는 주 실린더의 사중심으로부터 캔틸레버 아암을 멀리 회전시킨다. 유압 스위치는 사중심점이 극복되었을 때 이중 작용하는(double-acting) 주 실린더의 스트로크 방향을 변경한다.

미국특허공보 제4,544,143호는 탭 홀 플러그 건에 대한 크기가 동일한 두 개의 유압 실린더를 구비한 회전장치를 나타낸다. 첫 번째 유압 실린더는 캔틸레버 아암의 지지구조체 상의 고정된 점과 회전 프레임 사이에 설치된다. 이 회전 프레임은 지지구조체 상에 회전 가능한 방식으로 설치되고, 여기서 그 회전축은 캔틸레버 아암의 회전축과 동축 상에 존재한다. 두 번째 유압 실린더는 회전 프레임과 캔틸레버 아암의 후미 사이에 배치된다. 두 개의 유압 실린더는 동시에 동작되거나 특별한 순서를 따라 동작된다. 이것들은 모두 캔틸레버 아암의 회전범위를 결정하는 역할을 한다. 작동 위치에서, 첫 번째 유압 실린더는 회전 프레임 상의 두 번째 유압 실린더에 의한 힘의 모멘트를 지지구조체에 전달해야 하고, 이때 탭 홀에 대하여 플러그 건을 가압한다. 양 유압 실린더의 레버 아암은 거의 동일한 크기이고, 양 실린더는 동일한 동력을 발생시키도록 설계되어 있기 때문에 캔틸레버 아암으로 동력을 전달하기 위한 두 번째 유압 실린더에 유용한 레버 아암은 회전 프레임의 위치에 의해 영향을 받지 않는 다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 실시예는 첨부된 도면에 기초하여 더욱 상세하게 설명된다.

도 1은 용광로의 전면 원 위치에서, 본 발명에 의한 회전장치를 구비한 탭 홀 플러그 장치의 평면도,

도 2는 도 1과 같은 평면도로서, 회전장치가 개략적인 형태로 도시된 도면,

도 3은 중간 위치에서, 도 1의 탭 홀 플러그 장치의 평면도,

도 4는 도 3과 같은 평면도로서, 회전장치가 개략적인 형태로 도시된 도면,

도 5는 탭 홀에 있는 작동 위치에서, 도 1에 도시된 탭 홀 플러그 장치의 평면도,

도 6은 도 5와 같은 평면도로서, 회전장치가 개략적인 형태로 도시된 도면,

도 7은 도 6과 같은 평면도로서, 회전장치의 설계를 변경한 도면.

본 발명의 목적은 미국특허공보 제4,544,143호로부터 알려진 회전장치에서 힘의 전달을 향상시키기 위한 것이다.

이 목적은 특허청구 범위 제1항의 회전장치에 의해 달성된다. 이러한 회전장치는, 미국특허공보 제4,544,143호에 기재된 장치와 같이, 탭 홀 플러그 건과 같은 작동 부재를 지지하기 위한 캔틸레버 아암, 일단이 회전축에 회전 가능하게 설치된 캔틸레버 아암을 구비하는 지지구조체, 일반적으로 유압 실린더와 같은 원 위치와 작동 위치 사이에서 캔틸레버 아암을 회전시키고 첫 번째 회전 조인트에 의해 캔틸레버 아암에 연결된 첫 번째 선형 구동부, 회전축에 대하여 회전될 수 있도록 지지구조체에 일단이 배치되고 타단에 상기 첫 번째 선형 구동부가 두 번째 회전 조인트에 의해 연결되는 회전 아암(swivel arm), 그리고 지지구조체에 회전에 연결된 회전 아암을 회전시키기 위한, 예를 들어 유압 실린더와 같은 작동체 구동부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 회전 아암의 회전축은, 미국특허공보 제4,544,143호에 기재된 바와 같이, 캔틸레버 아암의 회전축과 동축 상에 위치되지 않고, 그것으로부터 약간 떨어져 위치된다. 다시 말하면, 회전 아암은 캔틸레버 아암에 편심되어 설치된다. 회전 아암의 이러한 편심 설치에 의해 첫 번째 선형 구동부가 동작시키는 레버 아암이 캔틸레버 아암에 가하는 힘을 증대시키게 하는 것이 가능하다. 편심되게 설치된 회전 아암의 적합한 회전에 의해, 캔틸레버 아암이 작동 위치에서 있을 때 크게 힘의 제공 없이 회전 아암의 작동체를 전환하는 것이 또한 가능하다. 바꾸어 말하면, 회전 아암이, 캔틸레버 아암에 그것의 힘을 전달할 때, 첫 번째 선형 구동부가 작동체 구동부로 어떠한 힘의 모멘트도 전달하지 않는 위치로 회전될 수 있다. 캔틸레버 아암이 그것의 원 위치로부터 그것의 작동 위치로 회전된 때, 캔틸레버 아암의 첫 번째 선형 구동부와 회전 아암의 작동체 구동부가 동시에 또는 순차적으로 동작된다. 또한 본 발명에서 회전 아암의 작동체는 캔틸레버 아암의 회전 범위를 정하는 역할을 담당한다. 미국특허공보 제4,544,143호의 회전 장치와 비교하여 보면, 본 발명에 의한 회전 장치는 더 소형이고 싸며, 회전 범위와 작동 부재에 전달되는 압력은 감소되지 않는다.

본 발명의 유익한 실시예에서, 회전 아암은 그것의 작동체 구동부에 의해서 작동 위치로 회전될 수 있고, 그 위치에서, 캔틸레버 아암의 작동 위치에서, 첫 번째 선형 구동부의 두 번째 회전 조인트가 회전 아암의 회전축과 첫 번째 선형 구동부의 첫 번째 회전 조인트의 중심을 포함하는 평면에 인접되게 위치된다. 이 위치에서, 첫 번째 선형 구동부가 동작될 때, 회전 아암은 힘의 모멘트를 전혀 흡수하지 않거나, 단지 작은 힘의 모멘트를 흡수함으로써, 작동체는 회전 아암이 그것의 작동 위치에 머물도록 작은 힘을 제공하거나 전혀 제공하지 않는다. 그에 따라, 회전 아암의 작동체 구동부는 캔틸레버 아암의 첫 번째 선형 구동부보다 실질적으로 약하게 설계될 수 있다.

다른 실시예에서, 회전 아암은 그것의 작동체 구동부에 의해서 작동 위치로 회전될 수 있고, 그 위치에서, 캔틸레버 아암의 작동 위치에서, 첫 번째 선형 구동부의 두 번째 회전 조인트는 회전 아암의 회전축과 첫 번째 회전 조인트의 중심점을 포함하는 평면의 다른 면에 위치하게 된다. 바꾸어 말하면, 첫 번째 선형 구동부의 두 번째 회전 조인트는 상기 첫 번째 선형 구동부가 동작될 때 회전 아암이 전형 힘의 모멘트를 받지 않는 위치로부터 멀리 회전된다. 회전 동작 중에, 회전 아암에 가해지는 힘의 모멘트는 그것의 작용하는 방향을 바꾸게 된다는 것을 알 수 있다. 회전장치에 관한 이 실시예에서, 지지구조체는 편리하게도 접합부를 구비하고, 그 접합부로 회전 아암이 작동 위치에 접하게 된다. 이 접합부는 첫 번째 선형 구동부가 동작될 때 회전 아암에 안내되는 힘의 모멘트를 흡수하고, 결과적으로 작동체 구동부는 완전히 경감된다. 접합부의 다른 예로, 작동체 구동부는 회전 아암의 작동 위치를 정의하는 통합 제한 멈추개(integrated limit stop)를 가질 수 있다.

캔틸레버 아암의 회전축과 첫 번째 선형 구동부의 두 개의 회전 조인트의 중심점에 연결되는 직선 사이의 거리는 증가되고, 그때 회전 아암은 그것의 작동 위치로 회전된다. 이것의 결과로, 첫 번째 선형 구동부의 힘이 회전하는 캔틸레버 아암으로 전달되도록 하는 레버 아암이 상승한다. 회전장치를 통하여 동작 부재에 전달되는 압력은 첫 번째 선형 구동부에 의해 캔틸레버 아암에 전달되는 힘의 모멘트에 비례하기 때문에, 결과적으로 압력은 상기에서 언급된 레버 아암에 비례하여 증대된다. 바꾸어 말하면, 제안된 장치에서는 소형의 선형 구동부를 가지고 높은 압력을 발생시키는 것이 가능하다.

작동체 구동부는 바람직하게는 두 번째 선형 구동부, 일반적으로 유압 실린더이고, 이것은 일측은 지지구조체의 고정된 점에 타측은 회전 아암에 회전 가능하게 연결된다. 이 두 번째 선형 구동부는 첫 번째 선형 구동부보다 실질적으로 작게 설계될 수 있다(즉, 이것은 실질적으로 더 작은 직경을 특징으로 할 수 있다). 이것은 회전장치를 더 소형화시키고 더 싸게 설계할 수 있을 뿐만 아니라, 회전장치의 오일 소비를 절감할 수 있다. 회전 아암의 작동체 구동부는 적합하기만 하다면, 예를 들어 전자 또는 유압 회전 모터와 같은 회전 구동부일 수 있다.

본 발명에 의한 장치의 바람직한 실시예에서, 회전 아암은 캔틸레버 아암의 원 위치에서 첫 번째 선형 구동부가 필연적으로 캔틸레버 아암에 평행하게 되는 그런 방식으로 상기 첫 번째 선형 구동부의 두 번째 회전 조인트가 원 위치에서 배치되는 것을 특징으로 한다. 이것에 의한 결과로서, 회전장치는 원 위치에서 특히 소형으로 되고, 그에 따라 조립에 작은 공간이 필요하게 된다.

마지막으로, 본 발명에 의한 회전장치는 유익하게도 탭 홀 플러그 장치에 사용될 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 1에서, 본 발명에 의한 탭 홀 플러그 장치(10)는 원호에 의해 개략적으로 표시된 용광로의 전면, 그것의 원 위치에 있는 것을 알 수 있다. 이 탭 홀 플러그 장치(10)는 본질적으로 본 발명에 의한 회전장치(14)와 예를 들어, 탭 홀 플러그 건과 같은 공지된 작동 부재(16)로 구성된다. 후자는 여기서 더 이상 상세하게 묘사되지는 않는다.

회전장치(14)는 캔틸레버 아암(20)을 위한 지지구조체(18)를 이루는 설치용 받침대를 포함한다. 지면에 설치되는 것 대신, 물론 이 지지구조체(18)는 또한 매달려 설치될 수 있다. 캔틸레버 아암(20)의 일단은 지지구조체(18)에 있는 회전축(22)에 대하여 회전 가능하게 설치된다. 도 1에서, 지지구조체(18)에서 캔틸레버 아암(20)의 회전축의 위치는 참조번호 22로 표시된다. 이 축(22)은 대부분의 경우 수직에 관하여 용광로(12)에 대하여 약간 기울어진다. 캔틸레버 아암(20)의 자유단에서 작동 부재(16)는 캔틸레버 아암의 자유단에 회전 가능하게 매달린다. 캔틸레버 아암(20)에 있는 작동 부재(16)의 회전축의 위치는 참조번호 24로 나타내어진다. 공지된 방법으로, 컨트롤 로드(control rod)(26)는 지지구조체(18)와 작동 부재(16)의 후미에 조인트 방식으로 연결된다. 이 컨트롤 로드(26)는 캔틸레버 아암(20)의 회전 각도에 따라 작동 부재(16)의 방향을 결정한다.

도 1에서 캔틸레버 아암(20)의 길이 방향을 따라 위치된, 예를 들어 유압 실린더와 같은 첫 번째 선형 구동부(28)는 그것의 회전축(22)에 대하여 캔틸레버 아암(20)이 회전될 수 있도록 한다. 피스톤의 끝단(30)으로 실시예에서 나타내어진 상기 첫 번째 선형 구동부(28)의 일단은 첫 번째 회전 조인트(32)에 의해 캔틸레버 아암(20)의 전면 끝단에 연결된다. 상기 캔틸레버 아암(20)은 유리하게는 상기 첫 번째 회전 조인트(32)가 고정된 측면 돌출부(34)를 구비한다(도 2 참조). 실시예에서 실린더의 언저리로 도시된 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 번째 끝단은 두 번째 회전 조인트(36)에 의해 회전 아암(38)에 연결된다. 상기 후자는 지지구조체(18) 상의 고정된 점에 회전 가능하게 배치된다. 지지구조체(18)에서 회전 아암(38)의 회전축의 위치는 도면에서 참조번호 38로 나타내어진다. 회전 아암(38)의 회전축(40)이 상기 캔틸레버 아암(20)의 회전축(22)으로부터 일정거리 떨어져 위치된 다는 것은 본 발명의 중요한 특징이다. 바꾸어 말하면, 지지구조체(18), 캔틸레버 아암(20), 회전 아암(38) 및 첫 번째 선형 구동부(28)는 운동학의 관점에서 보았을 때 4개의 회전 조인트(22,32,36,40)를 갖는 4개의 구동부 어셈블리(18,20,38,28)를 형성한다.

비교적 작은, 예를 들어 유압 실린더와 같은 작동체 구동부(42)는 일단은 지지구조체(18)의 고정점(46)에, 타단은 회전 아암(38)에 회전 가능하게 연결된다. 상기 작동체 구동부(42)는 회전 아암(38)이 지지구조체(18)에 대하여 상대적으로 회전되는 것을 가능하는데, 이때, 상기 구동부 어셈블리(18,20,38,28)에서, 캔틸레버 아암(20)에 대한 상기 첫 번째 선형 구동부(28)의 상대적인 위치는 변화한다. 그에 이어, 캔틸레버 아암(20)의 회전축(22)에 대한 첫 번째 선형 구동부(28)의 레버 아암의 상대적인 위치 역시 변화한다.

도 1 및 도 2에서, 첫 번째 선형 구동부(28) 및 작동체 구동부(42)는 그 길이가 제일 작은 상태가 도시된, 즉, 피스톤 로드들이 수축된 상태가 도시되어 있다. 이 위치에서 회전장치(14)가 가장 소형이고, 공지된 장치에 비하여 작은 공간을 요구한다는 것을 알 수 있다. 그 반면에, 이 위치에서 첫 번째 선형 구동부(28)로부터 캔틸레버 아암(20)으로의 힘의 모멘트의 전달에 대한 전제조건은 아주 바람직하지 못하다. 사실상, 힘의 전달을 위한 레버 아암(X1), 즉, 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 개의 회전 조인트(32,36)의 중심점들을 연결하는 캔틸레버 아암(20)의 회전축(22)과 직선(48) 사이의 거리는 비교적 작다.

도 3 및 도 4에서, 탭 홀 플러그 장치(10)가 원 위치와 작동 위치 사이의 중간 위치에 있는 것이 도시되어 있다. 도 4와 도 2를 비교하면, 그 사이에, 단지 작동체 구동부(42)의 피스톤 로드만이 밖으로 이동된 것을 알 수 있다. 회전 아암(38)은 그것의 원 위치로부터 소위 작동 위치로 그것의 회전축(40)에 대하여 화살표(50) 방향으로 회전된다. 회전 아암(38)의 회전 운동 때문에, 캔틸레버 아암(20)은 그것의 도 1과 도 2에 도시된 원 위치로부터 도 3과 도 4에 도시된 중간 위치로 회전된다. 바꾸어 말하면, 상기 작동체 구동부(42)는 그것의 회전축(22)에 대하여 약 40°의 각도 이상으로 회전 아암(20)을 회전시킨다. 도 4에서 회전 아암(38)이 그것의 작동 위치로 회전되었기 때문에, 도 4의 그 위치에서, 첫 번째 선형 구동부(28)로부터 캔틸레버 아암(20)으로의 힘의 모멘트의 전달에 고려되어지는 레버 아암(X2)은 실질적으로 도 2에서 대응되는 레버 아암(X1)보다 더 크다는 것을 추가로 알 수 있다.

도 5와 도 6에서, 탭 홀 플러그 장치(10)는 그것의 작동 위치에 있는 것을 나타낸다. 이 동작 위치에서, 작동 부재(16)는 캔틸레버 아암(20)에 의하여 용광로(12)의 탭 홀(51)에 대하여 빈틈없이 압박하게 된다. 이 작동 위치에서 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 번째 회전 조인트(36)가 회전 아암(38)의 회전축(40)과 첫 번째 선형 구동부(28)의 첫 번째 회전 조인트(32)의 중심을 포함하는 평면(48")의 인접된 곳에 위치되는 것은 특히 강조되어야 한다. 이것은 적어도 이상적인 상황에서, 회전 아암(38)의 작동체 구동부(42)가 반동력의 어떠한 성분도 수용하는 것이 필요치 않다는 것을 보장한다. 만약 첫 번째 선형 구동부(28)가 지지구조체(18)에 의해 지지되는 경우에, 실제적으로 작동체 구동부(42)는 작은 힘의 요소를 수용해야만 할 것이다. 사실상, 만약 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 개의 회전 조인트(32,36), 그리고 회전 아암(38)의 회전축(40)이 모두 정확하게 상기 평면(48")에 위치한다면, 상기 반동력은 오직 회전 아암(38)에 의하여 회전 조인트(40)를 경유하여 직접 지지구조체(18)로 전달된다. 바꾸어 말하면, 힘의 전달 라인이 정확하게 회전 아암(38)의 회전축(40)을 통하여 전달되기 때문에, 첫 번째 선형 구동부(28)는 이 위치에서 회전 아암(38)에 어떠한 토오크도 미치지 않는다. 그러나 실질적으로, 캔틸레버 아암(20)의 동작위치에서 회전 아암(38)과 첫 번째 선형 구동부(28)의 약간의 정렬 실패는 피할 수 없다. 이러한 정렬 실패는, 예를 들면, 캔틸레버 아암(20)의 회전 각도가 원 위치에서부터 작동 위치까지에서 약간 변하게 될 수 있다는 사실로부터 기인한다. 이러한 정렬 실패를 고려하기 위하여, 작동 부재(16)가 탭 홀에 대하여 압박될 때, 첫 번째 선형 구동부(28)에 의하여 회전 아암(38)에 유도되는 잔존 모멘트를 보상할 수 있는 그런 방법으로 작동체 구동부(42)가 설계되는 것이 바람직하다. 회전 아암(38)의 마지막 위치를 캔틸레버 아암(20)의 다른 회전각도 값에 적응시킬 수 있도록 하기 위하여, 작동체 구동부(42)의 스트로크는 적용될 수 있도록 설계된다. 이것을 달성하기 위하여, 작동체 구동부(42)는 예를 들어, 기계적으로 적용 가능한 제한 멈추개를 구비할 수 있다. 그러나, 캔틸레버 아암(20)의 회전 각도가 너무 많이 변하여야 한다면, 정렬 실패가 제거될 때까지, 즉, 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 개의 회전 조인트(32,36)의 중심 그리고 회전 아암(38)의 회전축(40)이 한 평면(48")에 위치할 때까지, 회전 아암(38)의 보상 실패를 탐지하고 자동적으로 작동체 구동부(42)의 스트로크를 조정하는 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 조정은 개략적으로 도 6에 도시되어 있다. 참조번호 52는 회전 아암과 첫 번째 선형 구동부(28)의 각도를 측정하고 이 값을 제어부(54)에 출력하는 각도 센서를 나타낸다. 이 제어부(54)로부터의 출력 신호(56)는 그 다음에 작동체 구동부(42)의 스트로크를 제어하는데 사용된다. 작동체 구동부(42)를 조정할 목적으로, 작동체 구동부(42)는 필요하다면 잠시 릴리즈될 수 있다.

도 6에서, 거리(X3)는 캔틸레버 아암(20)에 가해지는 첫 번째 선형 구동부(28)의 힘의 모멘트의 전달에 참작되는 레버 아암을 나타낸다. 이 레버 아암(X3)은 공지된 탭 홀 플러그 장치와 비교할 때 비교적 크다는 것을 알 수 있다. 결과적으로, 첫 번째 선형 구동부(28)는 압력이 경감 없이 일반적인 경우보다 더 작게 설계되어질 수 있다. 이 증대된 레버 아암(X3)은 원 위치에서 장치의 소형화에 어떠한 부정적인 영양도 없이 얻어질 수 있다는 것은 특히 강조되어야 한다.

장치의 기능에 관하여, 보통 상태에서 캔틸레버 아암이 원 위치로부터 작동 위치로 회전될 때, 동작되어지는 것이 첫 번째로 작은 작동체 구동부(42)이고, 그 다음에 큰 첫 번째 선형 구동부(28)이라는 것은 추가로 알 수 있다. 그러나, 게다가 상기 첫 번째 선형 구동부(28) 및 작동체 구동부(42)가 동시에 동작하거나 상기 작동체 구동부(42)를 작동 위치에 도달하기 바로 전에 동작시키는 것이 가능하다.

도 7에서, 본 발명에 의한 회전장치의 그 이상 가능한 실시예가 작동 위치에서 도시되어 있다. 도 7을 도 6과 비교하면, 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 번째 회전 조인트(36)가 회전 아암(38)의 회전축(40)과 첫 번째 선형 구동부(28)의 첫 번째 회전 조인트(32)를 포함하는 상기 평면(48")의 먼 측에 위치되는 것을 알 수 있다. 이 위치에서, 회전 아암(38)은 지지구조체(18)의 접합부에 접촉하고 있다. 회전장치의 이러한 실시예에서, 힘의 모멘트가 첫 번째 선형 구동부(28)를 경유하여 캔틸레버 아암(20)에 전달될 때, 작동체 구동부(42)는 캔틸레버 아암(20)의 작동 위치에서 어떠한 반동력도 흡수하지 않는다. 반동력은 실제적으로 회전 베어링(40) 또는 접합부를 경유하여 각각 직접 지지구조체(18)로 안내된다. 대안으로서, 도 7에 도시된 회전 아암(38)의 위치는 또한 작동체 구동부(42)의 내부 스트로크 제한 배열에 의해, 즉 지지구조체 상의 부가적인 접합부(60) 없이 고정될 수 있다. 그러나 이런 경우에, 작동체 구동부(42)는 첫 번째 선형 구동부(28)를 경유하여 캔틸레버 아암으로의 힘의 모멘트의 전달 동안에 장력을 수용하여야 한다.

상기 회전장치에서, 첫 번째 선형 구동부(28) 및 작동체 구동부(42)는 원 위치에서 그것들의 최소의 길이를 나타내다. 원 위치에서 작동 위치로의 캔틸레버 아암(20)의 회전은 그것들의 피스톤 로드의 신장에 의해 적절하게 동작된다. 원 위치로부터 작동 위치로의 캔틸레버 아암(20)의 회전이 상기 첫 번째 선형 구동부(28) 및 작동체 구동부(42)의 피스톤 로드의 수축에 의해 동작될 수 있는 그런 방법에 의해 회전장치가 용이하게 재 설계될 수 있다는 것은 알 수 있다.

회전장치의 오일 소비에 관하여, 아래의 사항을 알아야 한다. 캔틸레버 아암(20)의 특별한 회전각도에 대하여, 더 약한 작동체 구동부(42)의 오일 소비는 첫 번째 선형 구동부(28)의 오일 소비보다 자연적으로 아주 적다. 결과적으로, 원 위치로부터 작동 위치로의 캔틸레버 아암(20)의 회전에 소비되는 전체 오일 소비는 작동체 구동부(42)의 회전 능력에 의해 급격히 감소된다. 첫 번째 선형 구동부(28)는 공지된 회전장치와 비교함에 있어서, 동일한 회전각도에 대한 전체 오일 소비를 증가시키지 않고, 더 큰 직경을 가질 수 있게 된다. 회전장치의 압력은 실질적으로 회전 장치의 오일 소비를 증가시키지 않고, 더 강력한 유압 실린더를 선택함으로써 증대될 수 있게 된다. 이러한 관계에 있어서 더 적은 오일 소비가 유압 시스템에 관하여 단순히 비용을 절감하는 것뿐만 아니라 대부분의 경우에 한층 더 절감된 에너지 소비를 달성할 수 있다는 것을 의미한다.

결과적으로 상기한 회전 장치는 큰 회전 각도와 높은 압력을 필요로 하는 경우에 특히 효과적이라는 것을 알 수 있다.

Claims (13)

1. 작동 부재(16)를 지지하는 캔틸레버 아암(20);

   캔틸레버 아암(20)의 일단이 회전축(22)에 대하여 회전 가능하게 배치되는 지지구조체(18);

   캔틸레버 아암(20)의 첫 번째 회전 조인트(32)에 의해 연결되고, 원 위치와 작동 위치 사이에서 캔틸레버 아암을 회전시키는 첫 번째 선형 구동부(28);

   일단이 회전축(40)에 대하여 회전될 수 있도록 지지구조체(18)에 배치되고, 자유단이 두 번째 회전 조인트(36)에 의해 상기 첫 번째 선형 구동부(28)에 연결된 회전 아암(38); 그리고

   지지구조체(18)에 연결된 회전 아암(38)을 회전시키는 작동체 구동부(42)를 포함하고;

   회전 아암(38)의 회전축(40)이 캔틸레버 아암(20)의 회전축(22)으로부터 소정 거리 떨어져 위치된 것을 특징으로 하는 작동 부재(16)를 원 위치와 작동 위치 사이에서 회전시키기 위한 회전장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전 아암(38)은 그것의 작동체 구동부(42)에 의해 작동 위치로 회전될 수 있으며, 이때, 캔틸레버 아암(20)의 작동 위치에서, 상기 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 번째 회전 조인트(36)가 회전 아암(38)의 회전축(40)과 상기 첫 번째 선형 구동부(28)의 첫 번째 회전 조인트(32)의 중심을 포함하는 평면(48")의 인접부에 위치되는 것을 특징으로 하는 회전장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 회전 아암(38)은 그것의 작동체 구동부(42)에 의해 작동 위치로 회전될 수 있으며, 이때, 캔틸레버 아암(20)의 작동 위치에서, 상기 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 번째 회전 조인트(36)가 회전 아암(38)의 회전축(40)과 상기 첫 번째 선형 구동부(28)의 첫 번째 회전 조인트(32)의 중심을 포함하는 평면(48")의 다른 면에 위치되는 것을 특징으로 하는 회전장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 회전 아암(38)은 그것의 작동 위치에서 기계적으로 고착되는 것을 특징으로 하는 회전장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 회전 아암(38)은 그것의 작동 위치에서 지지구조체의 접합부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 작동체 구동부(42)는 회전 아암(38)의 작동 위치를 결정하는 제한 멈추개를 구비하는 것을 특징으로 하는 회전장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전 아암(38)이 그것의 작동 위치로 회전될 때, 캔틸레버 아암(20)의 회전축(22)과 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 개의 회전 조인트(32,36)를 연결하는 직선 사이의 거리가 증가되는 것을 특징으로 하는 회전장치.
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전 아암(38)의 작동체 구동부(42)는 일단은 지지구조체(18)의 고정된 지점에 타단은 회전 아암(38)에 회전 가능하게 연결된 두 번째 선형 구동부이며, 이때, 상기 두 번째 선형 구동부는 첫 번째 선형 구동부(28)보다 약한 것을 특징으로 하는 회전장치.
9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 회전 아암(38)의 작동체 구동부(42)는 회전 구동부인 것을 특징으로 하는 회전장치.
10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 회전 아암(38)은 회전 아암(38)의 작동체 구동부(42)에 의해 회전될 수 있으며, 이때, 첫 번째 선형 구동부(28)의 두 번째 회전 조인트(36)는 캔틸레버 아암(20)의 원 위치에서 상기 첫 번째 선형 구동부(28)가 필수적으로 캔틸레버 아암(20)에 평행하게 위치되도록 하는 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 회전장치.
11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 첫 번째 선형 구동부(28)는 그것의 첫 번째 회전 조인트(32)가 캔틸레버 아암(20)의 자유단에 측면으로 고정되는 캔틸레버 아암(20)을 따라 측면으로 배열된 것을 특징으로 하는 회전장치.
12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 첫 번째 선형 구동부(28)는 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 회전장치.
13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 회전장치(14)를 포함하는 탭 홀 플러그 장치.