KR100902554B1 - 과부하 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과부하 방지장치에 관한 것으로, 감속기에 설치되어 과부하가 발생하면 강구가 스프링을 밀어 스프링에 압축력이 발생하게 되며, 이 압축력을 로드셀로 실시간으로 감지하여 감속기를 자동으로 멈추도록 하여 구동장치의 오작동 및 고장을 미연에 방지할 수 있도록 한 특징이 있다.

본 발명은 동력을 발생시키는 감속기(10)와; 상기 감속기(10)의 회전축에 설치되되, 일측으로는 장홈(21)이 구비된 단차진 원통 형태의 하우징(20)과; 상기 하우징(20)에 설치되되, 일측으로는 통공(31)이 구비된 톱니바퀴형태의 스프라켓(30)과; 상기 하우징(20)과 결합되어 스프라켓(30)의 이탈을 방지하도록 원판형태로 구성된 엔드커버(40)와; 상기 하우징(20)의 장홈(21)에 내설되는 강구(51)와 스프라켓(30)의 통공(31)에 내설되는 스프링(52) 및 스프링(52)의 변위를 감지하는 로드셀(53)로 구성된 감지수단(50)과; 상기 엔드커버(40)의 중앙에 설치되어 로드셀(53)의 선이 꼬임 없이 외부로 변위 값이 전달되도록 하는 슬립링(60)으로 구성되어 과부하의 발생 여부를 실시간으로 감지하여 즉각적으로 대응할 수 있도록 한 특징이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 과부하가 발생되면 강구 장홈의 경사면을 따라 이동됨으로써 스프링에 압축력이 발생하게 되며, 이 압축력을 로드셀로 실시간 으로 감지하여 감속기를 자동으로 멈추도록 하여 구동장치의 오작동 및 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존에 주로 사용되던 시어핀을 사용하지 않음으로써 과부하에 의해 절단된 시어핀을 교체장착할 필요가 없어 그에 따른 시간 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 비용절감에도 유익한 효과가 있다.

과부하 방지, 하우징, 스프라켓, 시어핀, 강구, 스프링, 로드셀, 슬립링

Description

과부하 방지장치 { OVERLOAD PROTECTION APPARATUS }

본 발명은 과부하 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 감속기에 설치되어 과부하가 발생되면 강구가 스프링을 밀어 스프링에 압축력이 발생하게 되며, 이 압축력을 로드셀로 실시간으로 감지하여 감속기를 자동으로 멈추도록 하여 구동장치의 오작동 및 고장을 미연에 방지할 수 있도록 한 과부하 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 과부하 방지장치라 함은, 동력전달 장치가 손상되지 않고 동작할 수 있는 최대정격 정력, 전압, 전류 및 동작 온도범위 이하에서 이루어지게 만들어 전력, 전압, 전류에서 소자가 파괴되지 않게 전력을 끊어주는 장치를 말하는 것이다.

이러한 과부하 방지장치가 적용된 구동장치는 스프라켓과 하우징의 내부에 시어핀이 장착되어 구동장치의 회전과 스프라켓의 회전이 등속이 아니거나, 스프라 켓에 과부하가 발생되면, 시어핀이 파손되면서 스프라켓이 자유회전을 하도록 하여 구동장치의 오작동과 고장을 방지하도록 하였다.

이러한 시어핀이 내재된 구동장치의 내부구조를 도시한 도면이 도 1에 잘 도시된바, 이를 살펴보면, 스프라켓샤프트(1)의 플랜지부에 안전수단인 시어핀(2)을 매개로 스프라켓(3)이 결합되어 있고, 상기 스프라켓(3)은 구동모터(M)의 구동력을 상기 스프라켓샤프트(1)로 전달시켜 구동부(4)를 작동시키는 스크랩 컨베이어에 있어서, 전방에 일정 간격으로 신호돌기(5a)가 돌출 형성된 신호공급용 더그(5)를 상기 스프라켓샤프트(1)에 일체로 결합 고정시키는 한편, 상기 신호공급용 더그(5) 아래에 일정 간격을 두고 회전감지용 근접스위치(6)를 설치하여, 상기 시어핀(2)이 파손되면 상기 신호공급용 더그(5)의 회전 상태가 정지되면서 상기 회전감지용 근접스위치(6)에 의해 상기 구동부(4)가 중단되도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 시어핀이 내재된 구동장치는 과부하가 발생될 경우에는 시어핀이 파손됨으로써 이를 새로 갈아 끼우는 교체작업이 대단히 불편하고 그 교체시간도 많이 요구되었으며, 상기 시어핀이 파손된 상태에서 근접스위치가 정상적으로 작동되지 않을 경우에는 구동모터가 계속적으로 구동되면서 상기 시어핀의 파손 유무를 작업자가 확인하지 못할 수도 있기 때문에, 작업자가 조금만 부주의하게 관리할 경우 더 큰 고장으로 이어지는 문제점을 내포하고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 동력을 발생시키는 감속기(10)와; 상기 감속기(10)의 회전축에 설치되되, 일측으로는 장홈(21)이 구비된 단차진 원통 형태의 하우징(20)과; 상기 하우징(20)에 설치되되, 일측으로는 통공(31)이 구비된 톱니바퀴형태의 스프라켓(30)과; 상기 하우징(20)과 결합되어 스프라켓(30)의 이탈을 방지하도록 원판형태로 구성된 엔드커버(40)와; 상기 하우징(20)의 장홈(21)에 내설되는 강구(51)와 스프라켓(30)의 통공(31)에 내설되는 스프링(52) 및 스프링(52)의 변위를 감지하는 로드셀(53)로 구성된 감지수단(50)과; 상기 엔드커버(40)의 중앙에 설치되어 로드셀(53)의 선이 꼬임 없이 외부로 변위 값이 전달되도록 하는 슬립링(60)으로 구성되어 과부하의 발생 여부를 실시간으로 감지하여 즉각적으로 대응할 수 있도록 한 특징이 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 과부하가 발생되면 강구 장홈의 경사면을 따라 이동됨으로써 스프링에 압축력이 발생하게 되며, 이 압축력을 로드셀로 실시간으로 감지하여 감속기를 자동으로 멈추도록 하여 구동장치의 오작동 및 고장을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존에 주로 사용되던 시어핀을 사용하지 않음으로써 과부하에 의해 절단된 시어핀을 교체장착할 필요가 없어 그에 따른 시간 손실을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 비용절감에도 유익한 효과가 있다.

본 발명은 과부하 방지장치에 관한 것으로, 감속기에 설치되어 과부하가 발생되면 강구가 스프링을 밀어 스프링에 압축력이 발생하게 되며, 이 압축력을 로드셀로 실시간으로 감지하여 감속기를 자동으로 멈추도록 하여 구동장치의 오작동 및 고장을 미연에 방지할 수 있도록 한 특징이 있다.

이하 본 발명의 실시 예를 예시도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 정면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 요부 확대도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명의 측면도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 작동 상태 평단면도를 나타낸 것으로 도시한 바와 같이, 본 발명은 감속기(10)와 하우징(20), 스프라켓(30), 엔드커버(40), 감지수단(50) 및 슬립링(60)의 여섯 부분으로 구성된다.

우선, 감속기(10)는 전기를 이용하여 동력을 발생시키는 장치로, 통상적으로 사용되는 감속기를 그대로 차용하여 사용하도록 하며, 전기적인 신호가 인가되면 회전운동을 시작하여 모든 부품들을 작동시키도록 한다.

한편, 상기 감속기(10)의 회전축에 설치되는 하우징(20)의 구성을 살펴보면, 하우징(20)은 단차진 원통 형태로 구성되며, 감속기(10)의 회전축에 키로 고정되어 회전축의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하도록 구성된다.

상기 하우징(20) 또한 통상 사용되는 하우징과 유사한 형태로 구성되나, 종래 사용되는 하우징과 가장 큰 차이점은 하우징(20)의 단차부 일측에 장홈(21)이 형성되되, 장홈(21)의 바닥면이 오목한 형태로 구성된 것이 특징이다.

다시 말해, 장홈(21)의 바닥면의 중앙은 낮고 양측 가장자리로 향할수록 점진적으로 높아지는 형태로 제작되어, 후술하는 강구(51)가 장홈(21)의 경사면을 따라 이동함에 따라 강구(51)의 후방에 결합된 스프링(52)에 압축력이 발생하도록 구성된다.

그리고 상기 하우징(20)에 설치되는 스프라켓(30)의 구성을 살펴보면, 스프 라켓(30)은 톱니바퀴형태로 형성되어 스프라켓(30)에 설치되는 체인(미도시)을 회전시키도록 하는 역할을 한다.

상기 스프라켓(30)은 통상의 스프라켓(30)과 동일한 형태로 구성되는바, 스프라켓(30)의 일측으로는 통공(31)이 형성되어 있어, 종래에 시어핀이 내재되는 대신에 그 내부로 후술하는 스프링(52)이 내재되도록 구성된다.

또한, 상기 스프라켓(30)의 후방에 설치되는 엔드커버(40)의 구성을 살펴보면, 원판 형태로 형성되어, 스프라켓(30)의 이탈을 방지하도록 구성된다.

상기 엔드커버(40)는 하우징(20)과 결합되어, 스프라켓(30)을 막아주는 형태로 설치되며, 엔드커버(40)의 중앙으로는 후술하는 슬립링(60)이 설치되는 구성을 갖는다.

한편, 상기 하우징(20)과 스프라켓(30)에 설치되어 과부하가 발생하는지 여부를 감지하는 감지수단(50)의 구성을 살펴보면, 강구(51)와 스프링(52) 및 로드셀(53)로 구성되는바, 강구(51)는 하우징(20)의 장홈(21) 내에 삽설되고, 스프링(52)은 스프라켓(30)의 통공(31)에 삽설되며, 로드셀(53)은 스프라켓(30)의 통공(31) 끝단에 설치된다.

상기와 같이 설치된 강구(51)와 스프링(52) 및 로드셀(53)은, 과부하가 발생됨에 따라 강구(51)가 장홈(21)의 바닥면을 타고 이동하게 되면, 그와 결합된 스프링(52)에는 압축력이 발생하게 되며, 그 힘을 로드셀(53)이 감지하여 과부하 발생 여부를 감지하는 구성을 갖는다.

마지막으로 상기 엔드커버(40)의 중앙에 설치되는 슬립링(60)의 구성을 살펴보면, 통상적으로 사용되는 슬립링과 유사한바, 상기 로드셀(53)의 선을 슬립링(60)의 외주부와 연결하여 로드셀(53)이 회전하더라도 로드셀(53)의 선이 꼬이지 않고, 슬립링(60)을 통해 지속적으로 로드셀(53)의 신호를 외부의 제어장치(미도시)로 전달해 주도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 조립과정을 살펴보면, 우선, 감속기(10)의 회전축에 하우징(20)을 키를 이용하여 설치하고, 설치된 하우징(20)에 스프라켓(30)을 엔드커버(40)를 이용하여 설치한다.

그런 다음, 하우징(20)의 장홈(21)에 강구(51)를 삽입하고, 스프라켓(30)의 통공(31)에 스프링(52)을 삽입하며, 통공(31)의 끝 부분에는 로드셀(53)을 설치한다.

그 후, 엔드커버(40)의 중앙에 슬립링(60)을 설치하여 로드셀(53)의 전선과 슬립링(60)을 연결함으로써 본 발명의 설치를 완료한다.

상기와 같이 조립된 본 발명의 작동과정을 살펴보면, 우선 감속기(10)에 전원을 인가하면 감속기(10)의 회전축이 회전하게 되며, 그에 따라 회전축에 결합된 하우징(20)과 스프라켓(30)이 회전하게 되어, 스프라켓(30)에 설치된 체인(미도시) 에 의해 외부에 동력을 전달하는 형태로 작동한다.

상기와 같이 작동되는 중에 과부하가 발생하게 되면, 감속기(10)와 결합된 하우징(20)은 계속 회전하려고 하지만, 과부하에 의해 스프라켓(30)은 정지하고자 하는 힘이 발생하게 되면, 하우징(20)의 장홈(21) 내에 삽입된 강구(51)가 장홈(21)의 경사면을 따라서 이동하게 된다.

상기와 같이 강구(51)가 경사면을 따라서 이동하게 되면 스프라켓(30)의 통공(31) 내에 위치한 스프링(52)이 압축되게 되며, 이러한 압축력은 스프링(52)의 끝 부분에 설치된 로드셀(53)에 의해 그 변위된 값을 슬립링(60)을 거쳐 외부의 제어장치(미도시)로 보냄으로써 과부하 발생여부를 실시간으로 감지할 수 있도록 하며, 과부하기 발생되면 제어장치를 통해 감속기(10)의 구동을 정지시키도록 하는 전체적인 작동과정을 갖는다.

도 1은 종래 과부하 방지장치의 단면도

도 2는 본 발명의 정면도

도 3은 본 발명의 요부 확대도

도 4는 본 발명의 측면도

도 5는 본 발명의 작동상태 평단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10: 감속기 20: 하우징

21: 장홈 30: 스프라켓

31: 통공 40: 엔드커버

50: 감지수단 51: 강구

52: 스프링 53: 로드셀

60: 슬립링

Claims (2)

1. 과부하 방지장치에 있어서,

   동력을 발생시키는 감속기(10)와;

   상기 감속기(10)의 회전축에 설치되는 단차진 원통 형태로 구성되되, 일측 원주방향으로는 장홈(21)이 형성되어 있는바, 바닥면 중앙은 낮고 양측 가장자리로 향할수록 점진적으로 높아지는 형태의 장홈(21)이 구비된 하우징(20)과;

   상기 하우징(20)에 설치되되, 일측으로는 통공(31)이 구비된 톱니바퀴형태의 스프라켓(30)과;

   하우징(20)과 결합되어 스프라켓(30)의 이탈을 방지하도록 원판형태로 구성된 엔드커버(40)와;

   상기 하우징(20)의 장홈(21)에 내설되는 강구(51)와 스프라켓(30)의 통공(31)에 내설되는 스프링(52) 및 스프링(52)의 변위를 감지하는 로드셀(53)로 구성되되, 강구(51)가 장홈(21)의 경사면을 따라 이동함에 따라 강구(51)의 후방에 위치한 스프링(52)에 압축력이 발생되며, 이를 로드셀(53)로 감지하도록 구성된 감지수단(50)과;

   상기 엔드커버(40)의 중앙에 설치되어 로드셀(53)의 선이 꼬임 없이 외부로 변위 값이 전달되도록 하는 슬립링(60)으로 구성됨을 특징으로 하는 과부하 방지장치.
2. 삭제

Images