KR102460594B1 - 가스압 스프링을 무선으로 배기하기 위한 안전 기능을 갖는 모니터링 센서 - Google Patents

가스압 스프링을 무선으로 배기하기 위한 안전 기능을 갖는 모니터링 센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 센서 요소(3) 및 압력 방출 개구(4)를 포함하여 가스압 스프링(2)의 물리적 변수(P)를 측정, 수신 및 송신하기 위한 모니터링 센서로서, 센서 요소(3)를 원격 트리거하여 가스압 스프링(2)을 배기함으로써 압력 방출 개구(4)가 작동 상태로부터 안전 상태로 전환될 수 있는 것을 특징으로 하되, 모니터링 센서(1)는 가스압 스프링(2)의 커플링(6)에의 연결을 위해, 사용 목적에 따라 분리될 수 있는 연결 디바이스(5)를 갖게 설계되는, 모니터링 센서(1)에 관한 것이다.

Description

가스압 스프링을 무선으로 배기하기 위한 안전 기능을 갖는 모니터링 센서
본 발명은 센서 요소 및 압력 방출 개구를 포함하여 가스압 스프링의 물리적 변수를 측정, 수신 및 송신하기 위한 모니터링 센서에 관한 것이다. 압력 방출 개구는 센서 요소를 원격 트리거하여 가스압 스프링을 배기함으로써 작동 상태로부터 안전 상태로 전환될 수 있다. 뿐만 아니라, 모니터링 센서는 가스압 스프링의 커플링에의 연결을 위해, 사용 목적에 따라 분리될 수 있는 연결 디바이스를 갖게 설계된다.
일반적인 모니터링 센서들은 종래 기술로부터 알려져 있다.
공구에서 충돌 상황이 발생하면 가스 압력 스프링을 안전하게 제거할 수 있기 전에 그것은 배기되어야 한다. 이를 위해, 종래 기술에서는, 가스압 스프링들이 함께 연결되었다. 이는 연결 또는 지지 플레이트에서의 호스 라인들 또는 깊은 홀 보어들 중 어느 하나에 의해 구현된다. 배수 디바이스의 도움으로, 가스는 이러한 구성요소들을 통해 가스압 스프링으로부터 외부로 배기될 수 있다.
이러한 공구 설계의 난점은 가스 압력 스프링을 배기하기 위해, 추가 구성 요소인 배수 디바이스를 사용해야 한다는 점이다. 또한, 공구 사용자는 여전히 가스 압력 스프링 부근에서 작업해야 하기 때문에, 가스 압력 스프링의 배기 동안 안전 위험이 남아 있다. 또한, 이러한 공구 설계는 호스 라인들 또는 연결 또는 지지 플레이트와 같은 추가 구성요소들로 인해 매우 복잡하다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 난점들을 극복하고 배기를 용이하게 하고 공정에서 안전 위험 또는 사고 위험을 감소시키며 또한 공구 설계의 복잡성을 감소시키는 가스 압력 스프링을 위한 배수 디바이스를 제공하는 것이다.
이러한 목적들은 청구항 1에 따른 특징들의 조합에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명에 따라 센서 요소 및 압력 방출 개구를 포함하여 가스압 스프링의 물리적 변수를 측정, 수신 및 송신하기 위한 모니터링 센서가 제안된다. 본 발명에 따르면, 상기 압력 방출 개구는 상기 센서 요소를 원격 트리거하여 상기 가스압 스프링을 배기함으로써 작동 상태로부터 안전 상태로 전환될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 모니터링 센서는 상기 가스압 스프링의 커플링에의 연결을 위해, 사용 목적에 따라 트리거될 수 있는 연결 디바이스를 갖게 설계된다. 여기서, 가스 압력 스프링을 배기하기 위한 센서 요소의 원격 트리거가 가스 압력 스프링으로부터 충분히 큰 안전 거리를 가능하게 하여, 사고의 위험이 최소화되게 된다는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 모니터링 센서는 연결 디바이스에 기인하여 언제든지 장착 또는 제거 될 수 있다. 이는 배수 디바이스의 유지 보수를 상당히 단순화한다. 또한, 호스 라인들 또는 연결 또는 지지 플레이트와 같은 구성요소들이 생략된다. 이는 결과적으로 공구의 복잡성을 상당히 줄인다.
바람직한 실시 예에서, 상기 센서 요소는 상기 가스압 스프링에서의 압력을 모니터링하도록 설계되는 것이 제공된다. 이에 의해, 모니터링 센서는 가스 압력 스프링 내의 압력을 지속적으로 측정하고 측정 데이터를 송신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 모니터링 센서는 상기 센서 요소가 상기 압력에 대한 데이터에 더하여, 선택적으로 다음 추가 변수들: 온도, 부품 번호, 부품 ID, 센서 ID, 공구에서의 위치, 상이한 사이클 시간들, 센서의 배터리 상태 및 송전 전력 중 하나 또는 전부를 결정하고, 그것들은 게이트웨이 또는 데이터 홀더에 무선으로 송신하도록 설계된다. 여기서, 가스 압력 스프링의 작동 안전과 관련된 모든 작동 데이터가 결정된다는 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, 추가 데이터를 통해 작동 데이터를 특정 모니터링 센서와 연관시킬 수 있고, 비상시 대응하는 가스 압력 스프링을 신속하게 찾을 수 있다. 또한, 이러한 데이터를 써서 유지 보수가 상당히 단순화된다.
본 발명의 예시적인 실시 예에서, 바람직하게는 상기 모니터링 센서가 특정 신호 또는 압력의 수신시, 상기 압력 방출 개구를 상기 작동 상태로부터 상기 안전 상태로 전환하는 것이 제공된다. 이러한 특징의 장점은 모니터링 센서가 압력 방출 개구를 안전 상태 또는 작동 상태로 전환하므로, 사용자가 가스 압력 스프링 바로 부근에 있지 않아도 된다는 점이다. 이에 의해 사고 위험이 상당히 최소화된다. 또한, 가스 압력 스프링을 배기하기 위한 추가 구성요소의 사용이 생략된다.
뿐만 아니라, 바람직한 실시 예에서, 상기 압력 방출 개구의 조절은 전자기 코일, 마이크로 서브 모터 또는 전기 기계 조절 유닛을 써서 상기 센서 요소에 의해 트리거된다. 여기서, 이러한 구성요소들이 적절한 크기로 생산될 수 있고 공정에서 적은 에너지를 사용하고 간단한 방식으로 에너지 공급을 구현하면서 압력 방출 개구를 전환하는데 충분한 힘이 가해질 수 있다는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 모니터링 센서들의 바람직한 적용 예에서, 상기 센서는 상기 압력 방출 개구의 조절을 위한 에너지를 제공하는 배터리 또는 기계적으로 충전 가능한 에너지 스토리지를 포함한다. 종래 공구 작동시, 배터리 수명은 수년이고 일상적인 유지 보수 작업 동안 간단하게 교체될 수 있다.
변형 실시 예에서, 본 발명에 따른 상기 모니터링 센서는 상기 압력 방출 개구가 밸브, 특히 2/2-방향 안전 밸브로서 설계되도록 설계된다. 2/2-방향 안전 밸브는 작동 상태 및 안전 상태를 위한 두 스위치 위치를 정확하게 제공하므로, 본 발명에 따른 모니터링 센서에 특히 적합하다.
상기 센서 요소의 원격 트리거를 위한 상기 신호가 무선으로 또는 블루투스를 통해 송신되는 경우 또한 바람직하다.
상기 센서 요소는 바람직하게는 플라스틱으로 만들어진 하우징 및 알루미늄으로 만들어진 베이스 플레이트를 포함하고, 상기 센서 요소의 기계적 구성은 작동 조건들에 따라 내-충격 및 -진동으로 설계된다.
본 발명에 따른 본 모니터링 센서의 개발시, 또한 상기 센서 요소가 0 ℃에서 80 ℃에 이르는 작동 온도 범위를 갖는 것이 제공된다.
본 발명에 따르면, 또한 바람직하게는 상기 센서 요소가 0 ℃에서 85 ℃에 이르는 온도 측정 범위 및 0 bar에서 500 bar에 이르는 압력 측정 범위를 갖는 것이 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에서, 상기 밸브는 그에 따라 상기 연결 디바이스와 상기 센서 요소 사이 연결 섹션에 일체로 된다.
본 발명의 다른 바람직한 개발들은 종속 청구항들에서 특징지어지거나 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명과 함께 더 상세하게 후술된다. 도면들은 다음을 도시한다:
도 1 모니터링 센서를 갖는 가스압 스프링의 측면도, 및
도 2 모니터링 센서를 갖는 가스압 스프링의 개략도.
본 발명은 대표적인 실시 예를 사용하여 도 1 및 도 2를 참조하여 후술되며, 이때 동일한 참조 부호들은 동일한 구조적 및/또는 기능적 특징부들을 지칭한다.
도 1에 가스압 스프링(2)의 물리적 변수를 측정, 수신 및 송신하기 위한 모니터링 센서(1)의 측면도가 도시되어 있다. 모니터링 센서(1)는 센서 요소(3) 및 압력 방출 개구(4)를 포함한다. 여기서, 압력 방출 개구(4)는 센서 요소(3)의 원격 트리거에 의해 가스압 스프링(2)을 배기하여 작동 상태로부터 안전 상태로 전환될 수 있다. 또한, 모니터링 센서(1)는 가스압 스프링(2)의 커플링(6)에의 연결을 위해, 사용 목적에 따라 분리될 수 있는 연결 디바이스(5)를 갖게 설계된다.
모니터링 센서(3)는 가스압 스프링(2)에서의 압력을 모니터링하도록 설계되고 그것은 압력에 대한 데이터에 더하여, 선택적으로 다음 추가 변수들: 온도, 부품 번호, 부품 ID, 센서 ID, 공구에서의 위치, 상이한 사이클 시간들, 센서의 배터리 상태 및 송전 전력 중 하나 또는 전부를 결정한다. 센서 요소(3)는 그것들을 게이트웨이 또는 데이터 홀더에 무선으로 송신한다.
센서 요소(3)의 기계적 구성은 모니터링 센서(1)의 작동 조건들에 따라, 내-충격 및 -진동으로 설계되고 센서 요소(3)는 플라스틱으로 만들어진 하우징(8) 및 알루미늄으로 만들어진 베이스 플레이트(9)를 포함한다.
뿐만 아니라, 모니터링 센서(1)의 밸브(4)는 연결 디바이스(5)와 센서 요소(3) 사이 연결 섹션에 일체로 된다.
도 2에, 모니터링 센서(1)를 갖는 가스압 스프링(2)의 개략도가 나타난다. 여기서, 모니터링 센서(1)는 센서 요소(3) 및 밸브(4)를 포함한다. 모니터링 센서(1)는 특정 신호 또는 압력의 수신시, 밸브(4)를 작동 상태로부터 안전 상태로 전환시킨다. 센서 요소(3)에 의한 밸브(4)의 조절은 전자기 코일, 마이크로 서브 모터 또는 전기 기계 조절 유닛을 써서 트리거된다.
뿐만 아니라, 도 2는 밸브(4)가 2/2-방향 안전 밸브로서 설계되는 것을 도시한다.
센서 요소(3)의 원격 트리거를 위한 신호는 무선으로 또는 블루투스를 통해 송신되고, 신호의 수신 이후, 가스압 스프링(2)이 배기된다.
본 발명은 그것의 실시가 상술된 바람직한 실시 예들로 제한되지 않는다. 대신, 기본적으로 상이한 유형의 실시 예들에서도 나타난 솔루션을 사용하는 많은 변형 예가 고려될 수 있다.

Claims (13)

  1. 센서 요소(3) 및 압력 방출 개구(4)를 포함하여 가스압 스프링(2)의 물리적 변수(P)를 측정, 수신 및 송신하기 위한 모니터링 센서(1)로서,
    상기 센서 요소(3)의 원격 트리거에 의해 전자기 코일, 마이크로 서보 모터 또는 전기 기계 조절 유닛을 이용하여 상기 가스압 스프링(2)을 배기함으로써 상기 압력 방출 개구(4)가 작동 상태로부터 안전 상태로 전환될 수 있고,
    상기 모니터링 센서(1)는 상기 가스압 스프링(2)의 커플링(6)에 연결하기 위해, 사용 목적에 따라 분리될 수 있는 연결 디바이스(5)를 갖게 설계되며,
    상기 센서 요소(3)의 원격 트리거를 위한 신호가 무선으로 또는 블루투스를 통해 송신되고,
    상기 모니터링 센서(1)는 특정 신호 또는 압력의 수신시, 상기 압력 방출 개구(4)를 상기 작동 상태로부터 상기 안전 상태로 전환하는 것을 특징으로 하는, 모니터링 센서(1).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 센서 요소(3)는 상기 가스압 스프링(2)에서의 압력을 모니터링하도록 설계되는 것을 특징으로 하는, 모니터링 센서(1).
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 센서 요소(3)는 상기 압력에 대한 데이터에 더하여, 선택적으로 다음 추가 변수들: 온도, 부품 번호, 부품 ID, 센서 ID, 공구에서의 위치, 상이한 사이클 시간들, 센서의 배터리 상태 및 송전 전력 중 하나 또는 전부를 결정하고, 그것들은 게이트웨이 또는 데이터 홀더에 무선으로 송신하는 것을 특징으로 하는 모니터링 센서(1).
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 센서는 상기 압력 방출 개구(4)의 조절을 위한 에너지를 제공하는 배터리(7) 또는 기계적으로 충전 가능한 에너지 스토리지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 모니터링 센서(1).
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 압력 방출 개구(4)는 2/2-방향 안전 밸브로서 설계되는 것을 특징으로 하는, 모니터링 센서(1).
  8. 삭제
  9. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 센서 요소(3)는 플라스틱으로 만들어진 하우징(8) 및 알루미늄으로 만들어진 베이스 플레이트(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 모니터링 센서(1).
  10. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 센서 요소(3)의 기계적 구성은 작동 조건들에 따라 내-충격 및 -진동으로 설계되는 것을 특징으로 하는, 모니터링 센서(1).
  11. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 센서 요소(3)는 0 ℃에서 80 ℃에 이르는 작동 온도 범위를 갖는 것을 특징으로 하는, 모니터링 센서(1).
  12. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 센서 요소(3)는 0 ℃에서 85 ℃에 이르는 온도 측정 범위 및 0 bar에서 500 bar에 이르는 압력 측정 범위를 갖는 것을 특징으로 하는, 모니터링 센서(1).
  13. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 압력 방출 개구(4)는 상기 연결 디바이스(5)와 상기 센서 요소(3) 사이 연결 섹션에 일체로 되는 것을 특징으로 하는, 모니터링 센서(1).
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