KR100730436B1 - 스프링클링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저장부(2), 계량 장치(3) 및 컨베이어 또는 분배 장치(5)를 포함하는 스프링클링 장치(1)에 관한 것으로, 스프링클링 재료를 분배하기 위해 압축 공기에 의해 작동되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라, 스프링클링 재료를 계량하기 위한 계량 장치(3)는 회전 축선(4′) 둘레로 회전할 수 있는 하나 이상의 컨베이어 또는 폐쇄면(19)을 가진다.

Description

스프링클링 장치{GRITTING DEVICE}

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 스프링클링 장치에 관한 것이다.

이 같은 스프링클링 장치는 예를 들면 레일이 부착된 차량(rail-borne vehicles) 또는 화물 자동차와 같은 차량의 휠의 전방에, 스프링클링 재료, 특히 건조한 모래 또는 다른 미끄럼 방지 재료를 스프링클링 또는 스프레이하도록 의도된다.

AT 403 599 A로부터, 축선방향으로 변위가능한 피스톤에 의한 계량을 포함하는 스프링클링 장치가 공개되어 있는데, 이 계량은 모래의 이송으로부터 분리된다. 계량 후, 스프링클링되어지는 재료가, 인젝터로서 설계되고 인젝터로부터 분배되어지도록 압축 공기에 의해 작동되는, 이송 및 분배 장치로 공급된다. 이는 스프링클링되어지는 재료가 스프링클링 재료의 이송과는 별개로 계량되는 스프링클링 장치에서 보다 상당히 작은 양의 스프링클링 재료가 소모되는 장점이 있다. 그러나, 이러한 스프링클링 장치는 스프링클링되는 재료, 예를 들면, 모래의 계량된 양이 모래의 품질 또는 모래의 크기에 종속되는 단점이 있으며, 이는 계량 피스톤의 개구 갭이 변화가능하지 않기 때문이다. 이는 개구 갭이 조악한 모래에 대해 너무 작아지는 위험이 있어, 계량 피스톤의 개구가 모래 그레인에 의해 막히게 되어 모래 그레인이 계량 피스톤의 개구를 통과하지 못하여 모래 배출의 바람직하지 않은 장애가 발생하는 단점이 있다.

DE 30 42 413 A1은 스프링클링 재료를 배출 개구로 운반하는 모터 구동 로터를 포함하는 입자형 재료(grained materials)용 스프링클링 장치를 보여준다. 그러나, 로터는 계량 수단으로서 설계되어 있지 않기때문에, 스프링클링 재료의 언도우즈된 스프레잉(undosed spraying)은 브러시 롤에 의해 달성되었다.

본 발명의 목적은 이러한 단점을 해결하고 스프링클링 재료의 계량이 현재의 스프링클링 재료의 각각의 품질 또는 그레인 크기와 무관하게 되는 스프링클링 장치를 제공하고, 계량 장치가 막히는 위험을 감소시키기 위한 것이다. 더욱이, 계량은 매우 가변적이다.

본 발명에 따르고 서두에서 정의한 타입의 스프링클링 장치에서, 이러한 목적은 청구항 1의 특징부에 따른 장치에 의해 달성한다.

통상적으로, 셀룰러 휠 슬루스(cellular wheel sluices)는 기계적 이송 수단으로부터 공기압 이송 시스템을 분리하도록 작용하는 기능을 하는 록킹 장치이다. 셀룰러 휠에 형성된 챔버 용적과 이러한 휠의 단속가능하고 자유롭게 선택가능한 회전 수에 의해, 소정의 계량 양이 조정될 수 있다.

따라서, 계량된 스프링클링 재료의 양을 결정하는 파라미터는 회전가능한 이송 및 폐쇄 면의 회전 수이다. 정지 위치에서, 컨베이어 및 폐쇄면은 각각 저장부와 압축공기로 작동되는 이송 및 분배 수단 사이의 연결을 록킹하는 반면, 컨베이어 및 폐쇄면은 회전동안 스프링클링 재료의 개략적으로 계량된 양을 수용한다.

베인(vane)이 셀룰러 휠을 몇 개의 챔버로 세분하고 컨베이어 및 폐쇄면으로서 작용하는 경우, 각각 가요성 재료로 제작되는, 베인은 스프링클링 재료가 베인과 주변 하우징 사이에서 잡히는 경우가 발생할 수 있어, 유용하게 셀률러 휠 베인의 손상 또는 과도한 마모가 피해진다.

가요성 컨베이어 및 페쇄면을 얻기 위해, 각각, 셀룰러 휠을 몇 개의 챔버로 세분하는 베인이 브러시로 이루어지는 장점이 있다.

셀룰러 휠의 간단하고 저가의 제조 및 적절한 재료 특성을 위해, 특히 가요성에 관해, 셀룰러 휠 또는 각각 셀이 합성 재료 또는 고무로 제조된 경우 유용하다.

원하는 가요성이 제공되면서 셀룰러 휠의 길고 유용한 수명을 위해, 셀룰러 휠이 금속, 바람직하게는 시트 금속으로 제조되는 경우 유용하다.

그러나, 셀룰러 휠이 또 다른 재료, 예를 들면 합성 재료, 고무 등으로 생산하는 것도 가능하다.

우세한 스프링클링 재료의 상이한 품질에 따른 최적 계량을 달성하기 위해, 셀룰러 휠이 교환가능한 것이 적절하다.

셀룰러 휠의 챔버 용적이 변화가능한 경우, 유용하고 추가적인 가능성이 회전 수를 단속하는 것에 부가하여, 스프링클링 재료의 계량을 조정하는 것이 가능하다.

분배되어지는 스프링클링 재료의 계량을 가능한 한 정확히 하기 위해, 회전가능한 계량 수단의 회전 수가 매우 가변적으로 조정하는 경우 유용하다.

구동 유닛이 하나 이상의 컨베이어 및 폐쇄 면의 회전 수를 제어하기 위해 제공되는 경우, 회전 수가 스프링클링 장치에서 나머지 파라미터와 무관하게 유용하게 조정될 수 있다.

회전 수의 정확한 단속으로 간단한 구성을 구동하기 위해, 전자적 rpm 제어부를 포함하는 직류 모터가 구동 유닛으로서 제공되는 경우 적절하다. 또한 직류 모터 대신, 유체 동력 모터 또는 압축 공기 모터 또는 다른 모터가 사용될 수 있다. 유체 동력 모터에서, rpm 조절은 또한 유체 양 제어에 의해 달성될 수 있으며, 압축 공기 모터에서는 압축 공기 밸브에 의해 제어될 수 있다.

구동 유닛과 계량 수단 사이의 회전 트랜스미션의 적절한 수를 위해, 감속 기어가 구동 유닛과 계량 수단 사이에 제공된 경우 유용하다.

압축 공기 작동 이송 및 분배 장치와 압축 공기를 공급하기 위해 제공되는 압축기 사이에 비복귀 밸브(unreturn valve)가 제공되는 경우, 압축기로의 공기의 복귀 유동이 유용하게 방지된다.

비복귀 밸브는 주로 압축기를 보호하는 작용을 하는데, 특히 소위 2 방향 비클(so-called two-directional vehicles)의 경우, 이동 방향의 가능한 변화에 의해, 스프링클링 장치는 휠의 양측에 제공되는데, 비클의 이동 동안 작동되지 않는 스프링클링 장치에 있는 이송 덕트에서 충격 압력이 초래되며, 이러한 충격 압력은 시스템에서 동적 압력으로 변화될 수 있어, 적절한 이송 방향에 대해 반대로 향하는 공기의 원하지 않는 유동을 초래하며, 이러한 공기의 원하지 않는 유동은 차례로 습기와 모래가 압축기로 유입된다. 이는, 차례로, 럼프(lumps)를 형성하고 최종적으로 스프링클링 장치의 막힘을 초래한다.

다음에서, 본 발명은 도면에서 도시된 바람직한 전형적인 실시에에 의해 더욱 상세하게 설명되지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 1은 스프링클링 장치의 개략적인 블록 다이어그램이며,

도 2는 구동 유닛을 구비한, 도 2에 도시된 계량 장치로서 셀룰러 휠 슬루스를 상세하게 도시한 도면이다.

도 1은 계량 수단(metering means; 3)에 연결된 저장부(2)를 포함하는 스프링클링 장치(1)의 블록 다이어그램을 개략적으로 보여준다. 도 1에 도시된 전형적인 실시예에서, 셀룰러 휠 슬루스(cellular wheel sluce)가 계량 수단(3)으로서 제공된다. 셀룰러 휠 슬루스(3)에 의해 계량된 양이 저장부(2)에 제공된 모래의 품질, 또는 입자 크기(grain size) 각각에 무관하게 되는 것이 가능하다.

셀룰러 휠 슬루스(3)에서 회전가능한 셀룰러 휠(4)(도 2)은 한편으로는 저장부(2)와 인젝터(5) 사이에서의 모래의 유동을 차단하도록 폐쇄 기관(closing organ)으로서 작용하며, 다른 한편으로는 압축 공기에 의해 작동되고 인젝터(5)로 설계되는 이송 및 분배 수단(the conveying and dispensing means)으로 분배되어질 모래를 이송하도록 이송 수단으로서 작용한다.

셀룰러 휠 슬루스(3)를 경유하여 인젝터(5)로 유입되는 모래 물질은 압축 공기 작용하에서 모래 호스 덕트(11)를 경유하여 스프링클링 튜브(12)로 이송되며, 스프링클링 튜브로부터 휠(13)용 미끄럼 방지 물질로서 나온다. 압축 공기 작용은 압력 탱크(7)에 의해 공급되고 압축 공기 호스(9)를 경유하여 인젝터(5)와 연결되는 압축기(8)에 의해 발생한다.

필수적인 것은 셀룰러 휠 슬루스(3)로부터 인젝터(5)로 유입되는 모래의 양이 셀룰러 휠(4)의 회전 수와 셀룰러 휠(4)의 챔버 용적에만 종속되어, 공지된 스프링클링 장치와 비교할 때, 분배되어지는 모래의 양의 계량의 제어가 상당히 개선된다.

비복귀 밸브(10)는 압축기(8)를 보호하는 기능을 하는데, 스프링클링 장치와 같은 소위 2방향 비클(two-directional vehicles)은, 구동 방향으로 볼 때, 휠(13)의 양측에 적용되기 때문이다. 이는 구동의 실제 방향에 대한 반대 방향으로 적용되는 스프링클링 장치에 있는 이송 덕트(11)의 영역에서 충격 압력을 초래하며, 이 충격 압력은 시스템내의 동적 압력으로 변화할 수 있어, 압축기(8)의 방향으로 공기의 원하지 않는 복귀 이송이 발생된다. 공기 역유동은 시스템으로 습기 및 먼지 또는 모래 입자를 각각 수송하며, 이는 스프링클링 장치(1)의 차단을 초래한다.

도 2는 회전 축선(4′) 둘레로 셀룰러 휠(4)의 회전을 위한 구동 유닛으로서 직류 모터(14)를 구비한 셀룰러 휠 슬루스(3)를 부분 절개한 상세도이다. 토크의 적절한 전달을 위해, 직류 모터(14)와 셀룰러 휠(4) 사이에 감속 기어(15)가 삽입된다. 모래가 저장부(2)로부터 화살표(16) 방향으로 유입 개구(17)를 경유하여 셀룰러 휠 슬루스(3)에 유입된다. 또한 저급한 품질의 모래 또는 조잡한 모래의 경우 유입을 확실하게 하기 위해, 유입 개구(17)는 깔때기형 단부(funnel-shaped end portion; 18)를 가진다.

셀 베인(cell vane; 19)에 의해, 셀룰러 휠(4)은 몇 개의 별형 챔버(several star-shaped chamber)로 나누어지며, 이러한 별형 챔버는 차례로 분배되어지는 모래의 계량된 양을 결정하도록 변화가능하다. 바람직하게는 합성 재료 또는 시트 금속으로 제작된 셀룰러 휠(4)의 베인(19)은 모래 또는 먼지 입자가 하우징(20)과 셀룰러 휠(4) 사이에 끼인 경우 셀룰러 휠(4)의 손상 또는 막힘(jamming)을 방지하도록 가요적이다.

셀룰러 휠 슬루스(3)의 배출 개구(21) 다음에 또한 깔때기형 개구(22)를 경유하여 인젝터가 설치된다.

회전 수가 제어될 수 있는 셀룰러 휠(4)을 경유하여 모래의 양을 무한히 가변 계량하기 위해, 직류 모터(14)에는 전자 rpm 제어부가 제공되는데, 전자 rpm 제어부에는 전위차계에 의해 rpm이 제어되는 것이 바람직하다.

그러나, 또한 예를 들면 유체 동력 모터 또는 압축 공기에 의하여 작동되는 모터와 같은 다른 구동 유닛이 제공될 수 있으며, 여기서 유체 동력 모터가 유체의 양을 통해 제어되며 압축 공기 모터에서는 압력 밸브에 의해 압축 공기를 통해 제어된다.

계량 수단으로서 제공된 셀룰러 휠 슬루스(3)의 외측 크기는 지금까지의 통상적인 피스톤 계량 수단의 외측 크기에 상응된다. 스프링클링 장치(1)는 지금까 지 사용된 스프링클링 장치의 외측 크기와 일치하는 외측 크기를 가진다. 이것은 종래의 스프링클링 장치 대신 본 발명에 따른 스프링클링 장치(1)를 설치하는 것을 가능하게 하여, 간단한 교체에 의해 모래의 계량을 개선할 수 있다.

특히, 이러한 방식으로 모래의 계량을 스프링클링되는 모래의 그레인 크기와 상관없이 달성되는데, 이는 매우 상이한 품질의 모래가 모래 직경이 0.5mm 이하로부터 8mm 이상의 매우 조악한 모래 직경의 범위에서 사용되기 때문에 특히 중요하다.

따라서, 종래의 스프링클링 장치에서, 피스톤 갭의 최소 폭을 상대적으로 크게 해서 조악한 입자형 모래의 경우 보장된 통로를 제공하므로, 모래의 최소 량을 상대적으로 크게 해서 계량되고 분배되기 때문에, 본원은 이에 비해서 소모되는 모래의 양이 낮아질 수 있다.

물론, 본 발명의 범주내에서 구성을 다양하게 변화시킬 수 있다. 따라서, 압축 공기 작동식 이송 및 분배 수단 대신 중력을 기초로 하여 작동하는 이송 및 분배 수단을 선택하는 것이 가능하다. 중력 작동식 장치, 예를 들면, 중력 공급 모래 스프링클러가 이 같은 장치로서 기능할 수 있다.

Claims (14)

1. 저장부, 몇 개의 챔버를 형성하고 회전 축선 둘레에서 회전가능하고 상기 회전 축선으로부터 반지름방향으로 돌출되는 베인을 구비한 셀룰러 휠을 포함하는 계량 수단, 및 스프링클링 재료를 분배하기 위한 압축 공기 작동식 이송 및 분배 수단을 포함하며, 상기 베인(19)은 가요성 재료로 제작되는, 스프링클링 장치에 있어서,

   상기 셀룰러 휠(4)을 몇 개의 챔버로 세분하는 상기 베인(19)이 브러시로 이루어지는 것을 특징으로 하는,

   스프링클링 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 셀룰러 휠(4)은 합성 재료 또는 고무로 제작되는 것을 특징으로 하는,

   스프링클링 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 셀룰러 휠(4)은 금속으로 제작되는 것을 특징으로 하는,

   스프링클링 장치.
5. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 셀룰러 휠(4)은 교체가능한 것을 특징으로 하는,

   스프링클링 장치.
6. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 셀룰러 휠 챔버의 용적이 변화가능한 것을 특징으로 하는,

   스프링클링 장치.
7. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 계량 수단(3)의 하나 이상의 컨베이어와 상기 베인(19) 각각의 회전 수가 무한 변수인 것을 특징으로 하는,

   스프링클링 장치.
8. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 계량 수단(3)의 회전 수를 제어하기 위해 구동 유닛(14)이 제공되는 것을 특징으로 하는,

   스프링클링 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 구동 유닛(14)으로서 전자식 회전수(rpm) 제어부를 가지는 직류 모터가 제공되는 것을 특징으로 하는,

   스프링클링 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 구동 유닛(14)과 상기 계량 수단(3) 사이에 감속 기어(15)가 제공되는 것을 특징으로 하는,

    스프링클링 장치.
11. 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 압축 공기 작동식 이송 및 분배 수단(5)과 압축 공기를 제공하기 위해 제공되는 압축기(8) 사이에 비복귀 밸브(10)가 제공되는 것을 특징으로 하는,

    스프링클링 장치.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 셀룰러 휠 계량 수단은 중력 작동식 장치로서 설계되는 것을 특징으로 하는,

    스프링클링 장치.
13. 제 4 항에 있어서,

    상기 금속은 시트 금속인 것을 특징으로 하는,

    스프링클링 장치.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 중력 작동식 장치는 중력 공급 모래 스프링클러인 것을 특징으로 하는,

    스프링클링 장치.

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