KR101972423B1

KR101972423B1 - 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치

Info

Publication number: KR101972423B1
Application number: KR1020170179613A
Authority: KR
Inventors: 빈경호
Original assignee: 빈경호
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2019-04-25

Abstract

본 발명은 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호퍼내의 스크류를 구동시키는 샤프트의 강성을 유지하고 회전 지지부에 뿜칠 내용물의 유입으로 인한 오염을 효과적으로 방지할 뿐만 아니라, 샤프트의 점검 및 유지 보수가 용이하도록 발명된 것이다.
본 발명의 구성은, 모터(5)로부터 변속용 기어박스(7)에 연결되어 호퍼(4) 내부에서 스크류(6)와 함께 구동되는 샤프트(10)를 회전 자유롭게 지지하는 윤활부를 구비하는 것에 있어서,
상기 호퍼(4)에 고정 부착되며 내부가 관통되는 하우징(20)과, 이 하우징(20)의 트여진 개구부를 밀폐시키도록 체결 고정되는 캡부재(30)와, 상기 스크류(6)가 형성되지 않는 위치로 샤프트(10)에 고정되며 선단 외측으로 구름접촉면(42)을 갖는 윤활부재(40)와, 상기 윤활부재(40)의 구름접촉면(42)에 밀착된 상태로 샤프트(10)와 윤활부재(40)의 회전이 이루어지도록 하는 패킹부재(50)와, 상기 캡부재(30)와 패킹부재(50) 사이에 강하게 탄력 설치되어 패킹부재(50)를 윤활부재(40)에 가압시키는 스프링(60)이 포함되어 구성되되, 상기 윤활부재(40)의 구름접촉면(42)은 구(球) 형상 또는 경사지는 콘형상 중 어느 하나로 선택됨을 특징으로 한다.

Description

뿜칠기용 샤프트의 씰링장치{sealing device for spray coat machine of shaft}

본 발명은 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호퍼내의 스크류를 구동시키는 샤프트의 강성을 유지하고 회전 지지부에 뿜칠 내용물의 유입으로 인한 오염을 효과적으로 방지할 뿐만 아니라, 샤프트의 점검 및 유지 보수가 용이하도록 발명된 것이다.

일반적인 예로서 건설 공사지역이나 또는 터널 공사지역 등은 장마철의 우수와 암반층의 균열로 인하여 붕괴의 위험성이 매우 높으므로 이러한 도로 경사면, 제방, 비탈면, 터널 굴착면 등은 안전성을 확보하기 위하여 콘크리트 및 시멘트 몰타르를 뿜칠기를 이용해 고압 분사하여 숏크리트(Shotcrete) 시공하고 있다.

또, 건축물의 단열성과 내화성이나, 흡음성 및 방수성을 확보하기 위한 내외장 마감 소재를 뿜칠기로 고압 분사하여 시공하고 있다.

뿜칠기의 구성은, 도 1에서 도시한 바와 같이 점성을 갖는 소재가 투입되는 호퍼(4)의 하단부에는 모터(5)의 동력으로 스크류(6)가 회전되어 토출구에 연결된 유연재의 호스(2)의 단부에 분사노즐(1)이 연결되어 콤프레셔의 공기압과 함께 소재가 분사노즐(1)에서부터 분출되는 구조로 이루어져 있다.

모터(5)의 동력은 변속용 기어박스(7)를 통해 스크류(6)와 함께 구동되는 샤프트(10)로 전달된다.

샤프트(10)와 변속용 기어박스(7)의 출력축 사이에는 동력을 전달하기 위한 커플링(8)이 설치되어 있다.

통상적으로 스크류(6)를 둘레에 구비하고 있는 샤프트(10)의 회전을 지지하기 위해 양단부에는 베어링과 베어링 하우징이 설치되어 있다.

베어링 하우징은 베어링의 외부를 감싼 상태로 호퍼(4)에 용접 또는 볼트에 의해 고정 설치되어 비교적 고속으로 회전되는 샤프트(10)를 베어링에 의해 원활한 윤활작동이 이루어지도록 지지하게 된다.

국내 등록 특허 제10-0723957호(2007년05월25일 등록) 국내 실용신안 등록 제20-0398377호(2005년10월5일 등록)

종래, 뿜칠기용 샤프트(10)는 베어링의 내륜과 직접 접촉되도록 설치된다.

따라서, 운전중 큰 진동이나 충격이 발생되면 그대로 샤프트(10)에 전달되어 강성유지가 어렵고, 심하게는 샤프트(10)의 변형으로 인해 고장의 원인이 되었다.

또한, 주기적으로 점검 및 보수가 필요로 하는데, 샤프트(10)와 베어링이 직접 미끄럼이 방지된 상태로 강하게 조립되는 경우 분해가 어려워 점검과 보수에 많은 어려움이 있어 부품의 내구성이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 뿜칠 내용물은 방수와 흡음 등의 기능성을 위한 각종 화학성분과 물에 석분, 시멘트 몰타르와 건축용 마감재가 혼합되어 액상의 반죽상태를 유지하게 된다.

샤프트에는 베어링을 보호하기 위해 리테이너를 설치하고 있기는 하나, 뿜칠 작업과정에서 샤프트를 축 지지하는 베어링 윤활부에 뿜칠 내용물이 침투될 수 밖에 없다.

따라서, 리테이너를 포함한 베어링 윤활장치의 수명이 매우 짧고, 윤활성이 쉽게 저하되므로 자주 분해하여 세척이나 유지 보수를 수행해야 하는 번거로움과 아울러, 정비 작업에 많은 시간과 숙련이 요구되어 경제적으로도 피해를 주는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 호퍼내의 내용물이 윤활부로 침투하는 것을 차단하여 샤프트와 윤활부의 강성과 수명을 오래 유지할 수 있도록 한 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 조립과 유지 보수를 위해 분해가 용이하여 상품성이 우수한 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 충격에 의해 변형을 방지하여 내구성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 윤활부 주위의 부품 사용 수명을 크게 연장시켜 경제적인 이익을 줄 수 있는 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터(5)로부터 변속용 기어박스(7)에 연결되어 호퍼(4) 내부에서 스크류(6)와 함께 구동되는 샤프트(10)를 회전 자유롭게 지지하는 윤활부를 구비하는 것에 있어서,

상기 호퍼(4)에 고정 부착되며 내부가 관통되는 하우징(20)과,

이 하우징(20)의 트여진 개구부를 밀폐시키도록 체결 고정되는 캡부재(30)와,

상기 스크류(6)가 형성되지 않는 위치로 샤프트(10)에 고정되며 선단 외측으로 구름접촉면(42)을 갖는 윤활부재(40)와,

상기 윤활부재(40)의 구름접촉면(42)에 밀착된 상태로 샤프트(10)와 윤활부재(40)의 회전이 이루어지도록 하는 패킹부재(50)와,

상기 캡부재(30)와 패킹부재(50) 사이에 강하게 탄력 설치되어 패킹부재(50)를 윤활부재(40)에 가압시키는 스프링(60)이 포함되어 구성되되,
상기 윤활부재(40)의 구름접촉면(42)은 구(球) 형상 또는 경사지는 콘형상 중 어느 하나로 선택됨을 특징으로 한다.

여기서 상기 캡부재(30)는 수개의 볼트(31)들로 하우징(20)에 나사 체결되어 고정된다.

상기 윤활부재(40)는 금속재를 침탄 열처리 후 그 표면에 크롬 도금되며, 패킹부재(50)는 경화성 고무재로 선택된다.

삭제

상기 하우징(20)의 내측 선단에는 패킹부재(50)의 외측으로 링형상의 칼라(70)를 위치시키고, 셋트스크류(71)로 위치 고정된다.

상기 윤활부재(40)는 셋트스크류(41)로 스크류(6)에 조립, 분해 가능하게 고정 부착된다.

상기 칼라(70)는 폴리 아세탈수지를 포함하는 엔지니어링 플라스틱으로 선택된다.

상기와 같은 본 발명은 샤프트(10)와 함께 회전되는 윤활부재(40)와 스프링(60)의 탄성력을 지지받는 패킹부재(50)가 강하게 밀착된 상태로 회전은 가능하게 하되, 뿜칠 내용물이 침투되는 경우는 차단시키게 된다.

또, 윤활부재(40) 및 패킹부재(50)가 부식될 염려가 없고, 이물질 침부를 방지하는 것에 의해 각 부속품들의 내구성을 크게 향상시킬 수 있다.

그리고, 운전중 강한 충격이나 진동이 발생하더라도 스프링(60)에 탄력 지지되는 패킹부재(50)가 완충하여 샤프트(10)를 포함한 각 부품들의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 각 부품들의 조립 및 분해가 용이하여 유지 보수가 쉽고 구조가 비교적 간단하여 경제적인 이익을 줄 뿐만 아니라 제품의 상품성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 뿜칠기의 구성을 보인 전체 장치도.
도 2는 본 발명의 요부 구성을 보인 단면도.
도 3은 본 발명의 분해상태를 보인 반단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 보인 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

즉, 본 발명은 건축 및 토건용으로 시멘트 소재로 보강하거나, 내화/단열/흡음/방수 등의 내외장 마감 등을 위해 해당 소재를 고압으로 분출하여 시공되도록 하는 뿜칠기에 있어서, 외부에 스크류(6)를 구비하고 있는 샤프트(10)의 윤활부 씰링장치에 관한 것이다.

호퍼(4)는 소재가 투입된 상태로 모터(5)의 동력으로 기어박스(7)에 연결된 샤프트(10)와 함께 스크류(6)가 회전되어 소재가 혼합된 상태로 콤프레셔의 공기압과 함께 분사노즐(1)에서 분출되도록 한다.

샤프트(10)는 모터(5)의 동력을 변속용 기어박스(7)를 통해 전달 받은 후 스크류(6)와 함께 구동되며 거친 소재들을 혼합하면서 강한 압력으로 토출시키는 역할을 수행하게 되므로, 강한 충격에 의한 응력과 진동 등을 전달받게 된다.

또, 샤프트(10)를 회전 가능하게 지지하는 윤활부에 각종 화학물을 포함한 액상의 내용물 침투를 차단하는 것이 중요하다.

본 발명의 샤프트 씰링장치는 우선, 샤프트(10)의 윤활부를 수용하도록 내부가 관통된 캡 단면형상의 하우징(20)이 패킹부재(50)와 윤활부재(40)를 감싼 상태로 호퍼(4)에 고정 설치된다.

하우징(20)은 호퍼(4)의 하단 몸체부와 주로 용접 또는 볼트로 이탈이 방지된 상태로 견고하게 고정 설치된다.

이 하우징(20)의 트여진 개구부는 캡부재(30)로 내부가 밀폐되도록 주로 수개의 볼트(31)들에 의해 체결 고정된다.

이때, 볼트(31)를 대신하여 하우징(20)의 외부로는 숫나사부를, 캡부재(30)의 내경은 암나사부를 각각 형성하여 나사 체결될 수도 있음을 밝혀둔다.

그리고, 상기 스크류(6)가 형성되지 않는 선단 위치로 샤프트(10)에 셋트스크류(41)로 윤활부재(40)를 위치 고정시키게 된다.

윤활부재(40)는 선단 외측으로 구름접촉면(42)이 형성되는데, 이 구름접촉면(42)의 형상은 구(球) 형상으로 형성된다.(도 2 및 도 3)

또, 이 구름접촉면(42)의 형상은 경사면을 갖는 콘형상으로 형성될 수도 있다.(도 4)

한편, 상기 윤활부재(40)는 금속재를 침탄 열처리 후 그 표면에 크롬 도금되어 마찰력을 최대한 줄일 수 있도록 가공된다.

그리고, 상기 윤활부재(40)의 구름접촉면(42)에는 패킹부재(50)가 밀착된 상태로 샤프트(10)와 윤활부재(40)의 회전이 이루어지도록 된다.

이 패킹부재(50)는 경화성 고무재로 선택된다.

또한 상기 캡부재(30)와 패킹부재(50) 사이에는 강한 압축력으로 스프링(60)이 탄력 설치되어 패킹부재(50)를 윤활부재(40)에 가압시키게 된다.

이와 같이 경화성 고무재로 된 패킹부재(50)가 금속재로 표면 처리가 된 윤활부재(40)의 구름접촉면(42)에 강한 탄력으로 밀착되어 있으므로, 샤프트(10)와 함께 윤활부재(40)가 회전되는 과정에서 패킹부재(50)와의 접촉면 사이에는 틈새 발생이 이루어질 수 없다.

따라서, 샤프트(10)와 윤활부재(40) 및 스크류(6)의 회전은 이루어지되, 뿜칠 내용물이 윤활부재(40)와 패킹부재(50) 사이의 틈새로 침투되지 못하게 된다.

또, 패킹부재(50)는 스프링(60)의 강한 탄력으로 하우징(20)의 내측 턱부(21)에 강하게 밀착되고 있으므로, 뿜칠 내용물이 하우징(20)의 내부로 유입되지 못하게 되는 것이다.

한편, 상기 하우징(20)의 내측 선단에는 패킹부재(50)의 외측으로 링형상의 칼라(70)를 위치시키고, 셋트스크류(71)로 위치 고정된다.

칼라(70)는 패킹부재(50)를 보호하고 스프링(60)의 강한 탄력을 받으면서 윤활부재(40)를 향해 출몰되도록 그 이동을 가이드하게 되는데, 이 칼라(70)는 폴리 아세탈수지를 포함하는 엔지니어링 플라스틱으로 선택된다.

그리고, 패킹부재(50)에는 스프링(60)의 탄력에 의해 훼손되는 것을 방지하기 위하여 스프링(60)의 접촉면 위치로 보호패드(51)가 고정 부착된다.

이러한 본 발명에 베어링 설치장치에 의하면, 스프링(60)의 강한 탄성력을 지지받는 패킹부재(50)가 윤활부재(40)에 구름 가능하도록 접촉되어 있으므로 기밀성을 지속적으로 유지할 수 있다.

또, 뿜칠 내용물과 접촉되는 부위에서 부식의 염려가 없고 빈번한 세척이나 보수 작업이 불필요하게 된다.

그리고, 윤활성이 우수하여 별도의 윤활제 등의 투입 작업도 불필요하게 되며 강한 진동이나 충격을 흡수하여 샤프트와 주변 윤활부 부품들의 변형을 방지할 수가 잇다.

또, 점검이나 보수가 필요로 하는 경우 볼트(31)와 셋트스크류(41)(71)를 분해하는 것에 캡부재(30)와 스프링(60), 패킹부재(50)와 칼라(70), 윤활부재(40)및 샤프트(10)를 포함한 각 부품들을 쉽게 분해할 수 있어 유지 보수가 용이하게 되는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

본 발명은 뿜칠기의 샤프트와 윤활부에 유지 보수가 자유롭고 뿜칠 내용물의 침투를 방지하여 내구성과 강성을 오래 유지할 수 있는 샤프트 기술에 적용된다.

1 - 분사노즐 2 - 호스
4 - 호퍼 5 - 모터
6 - 스크류 7 - 기어박스
10 - 샤프트 20 - 하우징
30 - 캡부재 40 - 윤활부재
42 - 구름접촉면 50 - 패킹부재
60 - 스프링 70 - 칼라

Claims

모터(5)로부터 변속용 기어박스(7)에 연결되어 호퍼(4) 내부에서 스크류(6)와 함께 구동되는 샤프트(10)를 회전 자유롭게 지지하는 윤활부를 구비하는 것에 있어서,
상기 호퍼(4)에 고정 부착되며 내부가 관통되는 하우징(20)과,
이 하우징(20)의 트여진 개구부를 밀폐시키도록 체결 고정되는 캡부재(30)와,
상기 스크류(6)가 형성되지 않는 위치로 샤프트(10)에 고정되며 선단 외측으로 구름접촉면(42)을 갖는 윤활부재(40)와,
상기 윤활부재(40)의 구름접촉면(42)에 밀착된 상태로 샤프트(10)와 윤활부재(40)의 회전이 이루어지도록 하는 패킹부재(50)와,
상기 캡부재(30)와 패킹부재(50) 사이에 강하게 탄력 설치되어 패킹부재(50)를 윤활부재(40)에 가압시키는 스프링(60)이 포함되어 구성되되,
상기 윤활부재(40)의 구름접촉면(42)은 구(球) 형상 또는 경사지는 콘형상 중 어느 하나로 선택됨을 특징으로 하는 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 캡부재(30)는 수개의 볼트(31)들로 하우징(20)에 나사 체결되어 고정되는것을 특징으로 하는 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 윤활부재(40)는 금속재를 침탄 열처리 후 그 표면에 크롬 도금되며, 패킹부재(50)는 경화성 고무재로 선택됨을 특징으로 하는 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 하우징(20)의 내측 선단에는 패킹부재(50)의 외측으로 폴리 아세탈수지를 포함하는 엔지니어링 플라스틱으로 선택되며 링형상의 칼라(70)를 위치시키고, 셋트스크류(71)로 위치 고정됨을 특징으로 하는 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 윤활부재(40)는 셋트스크류(41)로 스크류(6)에 조립, 분해 가능하게 고정 부착됨을 특징으로 하는 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 패킹부재(50)에는 스프링(60)의 탄력에 의해 훼손되는 것을 방지하기 위하여 스프링(60)의 접촉면 위치로 보호패드(51)가 고정 부착됨을 특징으로 하는 뿜칠기용 샤프트의 씰링장치.