KR100500082B1 - 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치는, 브레이크 드럼의 외주면 상에 롤러를 매개로 놓여지도록 브레이크 장치의 지지 베이스 상에 설치된 센서 가이드와 이 센스 가이드에 설치된 온도 센서를 포함하는 온도 감지부와; 상기 브레이크 드럼의 일측에 위치하도록 브레이크 슈 상에 설치되고 브레이크 드럼을 향하여 다수개의 분사공이 형성된 분사구와, 상기 브레이크 드럼의 타측에 위치하도록 브레이크 슈 상에 설치되고 상기 분사공과 마주보도록 마련된 반사판과, 상기 분사구에 연결되어 찬 공기를 공급하는 송풍수단을 포함하는 브레이크 냉각부로 구성된다.

본 발명에 따르면, 브레이크 드럼이 과열되어 생기는 균열이나 브레이크 슈와 융착되어 일어나는 안전 사고 등을 미연에 방지할 수 있다.

Description

마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치{Apparatus for cooling Magnetic brake drum}

본 발명은 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마그네틱 브레이크 장치 내에 설치된 브레이크 드럼의 표면 온도가 일정 온도 이상으로 과열될 때 이를 감지하여 브레이크 드럼의 표면에 일정압의 찬 공기를 분사하도록 구성됨으로써, 브레이크 드럼이 과열되어 생기는 균열이나 브레이크 슈와 융착되어 일어나는 안전 사고 등을 미연에 방지할 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 마그네틱 브레이크 장치는 마그네트를 이용하여 운동하는 물체를 정지시키는 제동장치로서 주로 감속기와 모터 사이에 설치되는데, 이 마그네틱 브레이크 장치는 자력에 의한 제동력이 커서 행정거리 및 제동시간이 짧을 뿐만 아니라, 브레이크 드럼과 브레이크 슈와의 접촉시 충격과 소음의 발생이 작아 호이스트의 제동 등에 많이 사용되고 있다.

도1을 참조하여 마그네틱 브레이크 장치의 구성 및 작동원리를 간단히 설명한다. 도시된 바와 같이, 브레이크 드럼(1)의 양측에 일정한 간격을 두고 브레이크 슈(2)가 설치되고, 이 2개의 브레이크 슈(2)는 지지 베이스(3)에 수직으로 세워진 좌측 브레이크 슈 포스트(6)와 우측 브레이크 슈 포스트(7)에 각각 고정 지지된다. 상기 좌측 브레이크 슈 포스트(6)를 기준으로 상기 우측 브레이크 슈 포스트(7)의 반대측에는 마그네트가 내장된 마그네트 동력부(4)가 동력부 포스트(5)에 고정 지지되어 설치된다. 상기 동력부 포스트(5)는 좌측 브레이크 슈 포스트(6)와 일체로 형성되며, 이들 3개의 포스트(5,6,7)는 회동 가능하도록 상기 지지 베이스(3)에 힌지 결합된다. 상기 동력부 포스트(5)와 우측 브레이크 슈 포스트(7)의 상부에는 수평바(8)가 연결 설치되며, 이 수평바(8)는 상기 우측 브레이크 슈 포스트(7)와 나사 결합되어 있어 드럼의 마모되는 경우에 브레이크 슈(2)의 이동 거리를 조절할 수 있다. 한편, 상기 좌측 브레이크 슈 포스트(6)의 상부에는 수평 방향으로 이격되게 스프링 고정판(9)이 설치되고 이 스프링 고정판(9)과 상기 동력부 포스트(5) 사이에는 스프링(8a)이 상기 수평바(8)에 끼워지는 형태로 설치된다.

이와 같이 구성된 마그네틱 브레이크 장치에 있어서, 동력원인 마그네트에 전원이 공급되면 자력에 의해 양 브레이크 슈 포스트(6,7)의 사이가 벌어져 브레이크 슈(2)가 브레이크 드럼(1)에서 떨어짐으로써 제동이 해지되고, 반대로 전원이 차단되면 스프링(8a)의 탄성력에 의해 양 브레이크 슈 포스트(6,7)의 사이가 좁혀져 브레이크 슈(2)가 브레이크 드럼(1)을 잡아줌으로써 제동이 이루어진다.

그러나, 이러한 마그네틱 브레이크 장치는 도4에서 도시된 바와 같은 사용상의 문제점이 있다. 즉, 브레이크의 작동이 반복되는 동안 브레이크 드럼(1)과 브레이크 슈(2) 간의 충격으로 인해 브레이크 슈(2)의 상하, 좌우 간격이 불량하게 되고, 이로 인해 브레이크 슈(2)의 라이닝 면의 일부 또는 전체가 브레이크 드럼(1)에 접촉, 간섭하게 되어 회전하는 브레이크 드럼(1)과 브레이크 슈(2)가 계속적으로 마찰됨으로써 브레이크 드럼(1)이 허용 온도 이상으로 과열된다. 이와 같이 브레이크 드럼(1)이 이상 과열되면 브레이크 드럼의 표면에 균열이 발생되고 심한 경우 브레이크 슈(2)가 브레이크 드럼(1)에 융착되어 제동장치로서의 기능을 할 수 없게 된다. 이는 브레이크 장치의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라, 안전 사고의 위험까지 초래한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 마그네틱 브레이크 장치 내에 설치된 브레이크 드럼의 표면 온도가 허용 온도 이상으로 상승되는 것을 감지할 수 있는 온도 센서부와 브레이크 드럼이 이상 과열되는 경우 그 표면에 일정압의 찬 공기를 분사하여 냉각시키는 브레이크 냉각부로 구성된 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치를 마련하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명에 따른 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치에 의하면 브레이크 드럼이 브레이크 슈와 융착되어 생기는 안전 사고 등을 미연에 방지할 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치는, 브레이크 드럼의 외주면 상에 롤러를 매개로 놓여지도록 브레이크 장치의 지지 베이스 상에 설치된 센서 가이드와 이 센스 가이드에 설치된 온도 센서를 포함하는 온도 감지부와; 상기 브레이크 드럼의 일측에 위치하도록 브레이크 슈 상에 설치되고 브레이크 드럼을 향하여 다수개의 분사공이 형성된 분사구와, 상기 브레이크 드럼의 타측에 위치하도록 브레이크 슈 상에 설치되고 상기 분사공과 마주보도록 마련된 반사판과, 상기 분사구에 연결되어 찬 공기를 공급하는 송풍수단을 포함하는 브레이크 냉각부로 구성된다.

상기 센서 가이드는 가이드 가압구에 장착되고, 이 가이드 가압구는 상기 센서 가이드가 상기 브레이크 드럼에 소정의 압력으로 놓여질 수 있도록 스프링을 매개로 가이드 홀더에 설치되며, 이 가이드 홀더는 브레이크 장치의 지지 베이스 상에 설치된 홀더 지지대에 장착된다.

상기 분사구와 반사판은 각각 상기 브레이크 드럼의 상·하부에 한 쌍씩 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 송풍수단은 일측은 상기 분사구와 연통되고 타측은 하우징과 연통된 송풍관과, 상기 하우징에 내장된 임펠러와, 이 임펠러와 연결 설치된 구동모터로 구성된다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 설명한다.

도1 본 발명에 따른 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치를 주요 부분으로 나누어 도시한 사시도이고 도2는 분해 사시도이다.

도시된 구성요소 중 각 구성부분을 체결하기 위한 볼트와 너트의 구성은 체결 이외의 특별한 기능을 갖는 경우를 제외하고는 별도로 설명하지 않으며 따라서 도면부호도 붙이지 아니한다.

본 발명에 따른 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치는 기존의 브레이크 장치에 브레이크 드럼의 표면이 허용 온도 이상으로 과열되는지 여부를 감지할 수 있는 온도 감지부(10)와 브레이크 드럼이 이상 과열된 경우에 그 표면에 일정압의 찬 공기를 분사하여 이를 냉각시키는 브레이크 냉각부(20)가 더 설치된다.

상기 온도 감지부(10)의 구성은 다음과 같다. 브레이크 드럼(1)의 원주면과 일치하도록 원호 형상을 갖는 센서 가이드(11)가 브레이크 드럼(1)의 표면에 안착되고, 이 센서 가이드(11)의 양 끝단에는 롤러(13)가 설치되어 상기 센서 가이드(11)가 브레이크 드럼(1)의 회전을 방해하지 않도록 해주며, 상기 센서 가이드(11)의 중앙에는 온도 센서(12)가 설치되어 브레이크 드럼(1)의 표면 온도를 감지한다.

또한, 상기 센서 가이드(11)는 "ㄱ" 자형의 가이드 가압구(14)에 설치되고, 이 가이드 가압구(14)의 상면에는 상부에 나사산이 형성된 2개의 수직봉(14a)이 마련되어 있다. 상기 가이드 가압구(14)는 상면에 2개의 관통공이 형성된 가이드 홀더(16)에 상기 2개의 수직봉(14a)이 삽입되는 형태로 결합된 후, 상기 수직봉(14a)에 스프링(15)이 끼워지고 나사산이 형성된 상부에 너트(17)가 결합된다. 이 너트(17)를 얼마나 조이느냐에 따라 상기 스프링(15)에 의해 가이드 가압구(16)에 가해지는 압력이 달라지고, 이 압력은 결국 상기 센서 가이드(11)가 일정한 압력으로 브레이크 드럼(1) 상에 놓여질 수 있도록 해준다. 브레이크 드럼의 표면이 마모된 경우에도 상기 너트(17)를 더 조아줌으로써 센서 가이드(11)에 가해지는 압력을 일정하게 유지시킬 수 있다.

한편, 상기 가이드 홀더(16)는 중앙에 장착홈이 형성된 홀더 지지구(18a)에 끼워져 볼트 체결되고, 이 홀더 지지구(18a)는 브레이크 장치의 지지 베이스(3) 상의 소정 지점에 설치된 홀더 베이스(18b)에 볼트 결합됨으로써 결과적으로 상기 가이드 홀더(16)가 브레이크 장치 내에 고정 설치된다. 간단하게는 상기 가이드 홀더(16)가 직접 지지 베이스(3) 상에 설치될 수도 있으나, 구조적 안정성을 고려하여 홀더 지지구(18a)와 홀더 베이스(18b)를 매개로 설치되는 것이 바람직하며, 상기 홀더 지지구(18a)와 홀더 베이스(18b)는 일체형을 만들어져 홀더 지지대(18)를 구성하여도 무방하다.

본 발명에 또 다른 주요부인 브레이크 냉각부(20)의 구성은 다음과 같다. 브레이크 드럼(1)의 표면에 찬 공기를 분사하는 분사구(21)가 상기 브레이크 드럼(1)의 일측에 위치하도록 브레이크 슈(2) 상에 설치되고, 이 분사구(21)에는 상기 브레이크 드럼(1)을 향하도록 다수개의 분사공(21a)이 형성되어 있다. 한편, 상기 분사구(21)로부터 분사된 찬 공기를 반사하여 브레이크 드럼 표면 전체를 균일하게 냉각시키는 반사판(22)이 상기 브레이크 드럼(1)의 타측에 위치하도록 브레이크 슈(2) 상에 설치되고, 이 반사판(22)은 드럼의 원주면과 일치하는 원호 형태를 가지며 그 내주면이 상기 분사구(21)의 분사공(21a)과 마주보도록 설치된다. 가스켓(23)은 상기 분사구(21) 및 반사판(22)과 브레이크 슈(2) 사이로 찬 공기가 누출되는 것을 방지하기 위해 끼워진다. 상기 분사구(21)와 반사판(22)은 냉각 효율을 향상시키기 위해 상기 브레이크 슈(2)의 상·하부에 2개씩 설치되는 것이 바람직하다.

상기 브레이크 냉각부(20)에는 상기 분사구(21)를 통해 분사되는 찬 공기를 생성하여 공급하는 송풍수단도 마련된다. 즉, 일측이 상기 분사구(21)와 연통되는 송풍관(24)이 설치되고, 이 송풍관(24)은 브레이크 슈(2) 상·하부에 2개가 설치된 상기 분사구(21) 모두에 찬 공기를 공급하기 위해 선단이 2갈래로 나뉘어져 있으며 플렉스블 호스(25)에 의해 각 분사구(21)와 연결된다. 상기 송풍관(24)의 타측은 찬 공기를 생성하는 임펠러(29)가 내장된 하우징(26)과 연통되고, 그 연결 통로에는 송풍되는 공기 내에 포함된 불순물을 여과하는 필터(27)와 공기의 누출을 방지하는 가스켓(28)이 각각 설치된다. 또한, 상기 하우징(26) 내에 설치된 임펠러(29)에는 커플링(31)을 매개로 구동모터(30)가 연결 설치되어 임펠러를 회전시키는데 필요한 동력을 전달한다.

본 발명에 따른 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치의 작동 상태를 도시한 도3을 참조로 본 발명의 작용을 설명한다.

상기한 바와 같이, 마그네트 브레이크의 드럼 냉각장치는 마그네트 동력부(4)로 전달되는 전원 회로의 개폐에 따라 지지 베이스(3)에 힌지 결합된 각 포스트(5,6,7)가 회동을 하고 이에 의해 상기 포스트(6,7)에 설치된 브레이크 슈(2)가 브레이크 드럼(1)을 잡거나 놓아줌으로써 제동 기능을 수행한다. 그러나, 브레이크 드럼(1)과 브레이크 슈(2)의 충돌 등으로 인해 상기 브레이크 드럼(1)의 표면이 허용 온도 이상으로 과열되는 수가 있는데, 본 발명에 따르면, 상기 브레이크 드럼(1)의 표면에 설치된 온도 센서(12)에 의해 브레이크 드럼(1)의 표면 온도를 측정할 수 있다. 이 온도 센서(12)를 창착하고 있는 센서 가이드(11)는 그 끝단부에 설치된 롤러(13)에 의해 상기 브레이크 드럼(1)의 표면에 안착되기 때문에 브레이크 드럼(1)의 회전을 방해하지 않는다.

상기 온도 센서(12)에 의해 계속하여 브레이크 드럼(1)의 표면 온도를 측정하던 중 그 표면 온도가 허용 온도 이상으로 올라간 것이 체크되면 상기 구동모터(30)에 신호를 전달하여 임펠러(29) 회전시킴으로써 찬 공기를 생성한다. 생성된 찬 공기는 송풍관(24) 내에 설치된 필터(27)에 의해 여과된 후 플렉스블 호스(25)를 통해 각 분사구(21)로 공급된다. 공급된 찬 공기는 분사공(21a)을 통해 브레이크 드럼(1)을 향해 분사되어 그 표면을 냉각시킨다. 이 때, 수평 방향으로 분사된 찬 공기가 맞은편에 설치된 반사판(22)에 의해 반사되어 브레이크 드럼(1)으로 분사되므로 브레이크 드럼(1)의 표면은 그 폭방향으로 균일하게 냉각될 수 있다. 상기 분사구(21)와 반사판(22)은 브레이크 슈(2)의 상·하 양쪽에 모두 설치되어 그 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있다는 것을 상기한 바와 같다.

본 발명은 비록 마그네틱 브레이크에 설치되는 것을 일 실시예로 하여 설명하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며 모든 드럼형 브레이크에 적용될 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 마그네트 브레이크의 드럼 냉각장치에 의하면, 브레이크 드럼 표면이 이상 과열되어 그 표면에 균열이 발생하거나 브레이크 슈와 융착되어 제동 성능의 저하되는 것을 방지할 수 있으며, 장치 고장으로 인한 안전 사고의 발생도 예방할 수 있다.

도1은 본 발명에 따른 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치의 사시도.

도2는 본 발명에 따른 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치의 분해 사시도.

도3은 본 발명에 따른 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치의 작동 상태도.

도4는 종래의 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치를 도시한 도면.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1: 브레이크 드럼 2: 브레이크 슈

3: 지지 베이스 4: 마그네틱 동력부

5: 동력부 포스트 6: 좌측 브레이크 슈 포스트

7: 우측 브레이크 슈 포스트 8: 수평바

8a: 스프링 9: 스프링 고정판

10: 온도 감지부 11: 센서 가이드

12: 온도 센서 13: 롤러

14: 가이드 가압구 15: 스프링

16: 가이드 홀더 17: 조절 너트

18a: 홀더 지지구 18b: 홀더 베이스

18: 홀더 지지대 20: 브레이크 냉각부

21: 분사구 22: 반사판

23: 가스켓 24: 송풍관

25: 플렉스블 호스 26: 하우징

27: 가스켓 28: 필터

29: 임펠러 30: 구동모터

31: 커플링

Claims (4)

1. 브레이크 드럼(1)의 외주면 상에 롤러(13)를 매개로 놓여지도록 브레이크 장치의 지지 베이스(3) 상에 설치된 센서 가이드(11)와, 이 센스 가이드(11)에 설치된 온도 센서(12)를 포함하는 온도 감지부(10)와;

   상기 브레이크 드럼(1)의 일측에 위치하도록 브레이크 슈(2) 상에 설치되고 브레이크 드럼(1)을 향하여 다수개의 분사공(21a)이 형성된 분사구(21)와, 상기 브레이크 드럼(1)의 타측에 위치하도록 브레이크 슈(2) 상에 설치되고 상기 분사공(21a)과 마주보도록 마련된 반사판(22)과, 상기 분사구(21)에 연결되어 찬 공기를 공급하는 송풍수단을 포함하는 브레이크 냉각부(20)로 구성된 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 센서 가이드(11)는 가이드 가압구(14)에 장착되고, 이 가이드 가압구(14)는 상기 센서 가이드(11)가 상기 브레이크 드럼(1)에 소정의 압력으로 놓여질 수 있도록 스프링(15)을 매개로 가이드 홀더(16)에 설치되며, 상기 가이드 홀더(16)는 브레이크 장치의 지지 베이스(3) 상에 설치된 홀더 지지대(18)에 장착된 것을 특징으로 하는 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 분사구(21)와 반사판(22)은 각각 상기 브레이크 슈(2)의 상·하부에 2개씩 설치된 것을 특징으로 하는 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 송풍수단은 일측은 상기 분사구(21)와 연통되고 타측은 하우징(26)과 연통된 송풍관(24)과, 상기 하우징(26)에 내장된 임펠러(29)와, 이 임펠러(29)와 연결 설치된 구동모터(30)를 포함한 것을 특징으로 하는 마그네틱 브레이크의 드럼 냉각장치.