KR20010069668A - 회전용 씰의 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속 회전하는 각종 구동축상에 장착되어 오일(OIL)이나 물(WATER) 등의 침투 및 유출을 근본적으로 차단하여 기기전체를 보호하는 회전용 씰(OIL SEAL+ WATER SEAL) 제조시 사용되는 원재료 조성물을 획기적으로 개선하여 구동축의 마모현상과 회전용 씰의 TORQUE 현상 등의 결함이 전혀 없는 고품질의 회전용 씰이 제조될 수 있는 그 조성물에 관한 것이다.
즉, 회전용 씰을 제조함에 있어서, NBR : 100PH / 쿠마론수지 : 5PHR / 충전제(CARBON) : 45 PHR / 규조토 : 20 ~ 30 PHR / 산화아연 : 5PHR / 노화방지제 : 3PHR / 스테아르산 : 1PHR / 유황 : 0.8PHR / 아로마틱 OIL ; 8PHR의 조성물로 제조될 수 있도록 하는 것이다.

Description

회전용 씰의 조성물{a composition seal for rotation}
본 발명은 회전용 씰(SEAL)에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 고속 회전하는 각종 구동축상에 장착되어 오일(OIL)이나 물(WATER) 등의 침투 및 유출을 근본적으로 차단하여 기기내부를 보호하는 회전용 씰(OIL SEAL+ WATER SEAL) 제조시 사용되는 원재료 조성물을 획기적으로 개선하여 구동축의 마모현상과 회전용 씰의 TORQUE 현상 등의 결함이 전혀 없는 고품질의 회전용 씰이 제조될 수 있는 그 조성물에 관한 것이다.
회전용 씰이라 함은 각종 기기내의 구동축 등에 장착되어 상기 구동축이 고속회전하는 가운데에서도 오일 또는 물의 침투나 유출 등을 완벽하게 차단하기 위하여 상기 구동축 일단의 둘레에 밀착 장착되는 것으로서, 그 역할에 따라서 OIL SEAL 또는 WATER SEAL로 통상 명명되는데, 이를 본원에서는 회전용 씰(SEAL)이라 통칭하기로 한다.
상기와 같이 각종 기기의 구동축에 장착되는 회전용 씰 중에서 본원에서는 세탁기에 사용되는 WATER SEAL에 대하여 그 종래의 기술설명을 하기로 하는 반면 OIL SEAL에 대한 기술설명은 동일역할임으로 생략키로 한다,
상기한 WATER SEAL은 세탁기의 세탁물수납공간의 하단에 구비되는 회전체의 저면부에 상기 회전축(또는 클러치축)을 구동하기 위해 마련된 동력장치내로 상기 세탁물수납공간에 구비된 회전체에서 유입될 수 있는 물을 차단하여 상기 동력장치를 보호하는 목적으로 사용되는 것으로서, 상기 WATER SEAL이 장착된 가운데 상기 구동축이 고속회전하게 됨으로 상당한 마찰이 발생된다.
상기와 같은 마찰로 인하여 종래의 WATER SEAL은 상기 구동축의 마모를 유발시킴은 물론 TORQUE 현상까지 발생되어 밀봉기능이 저하되어 제기능을 다하지 못하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 기기전체의 내구성을 떨어트려 세탁기의 수명을 단축시키는데 큰 원인으로 작용한다.
따라서 근자에 들어와 위와 같은 문제점을 보완하기 위하여 궁여지책으로 개발된 것이 도 1에서 도시된 바와 같이 WATER SEAL의 일측에 내마모성, 내약품성,비습윤성 등이 우수하고, 자기 윤활성을 가지는 테프론(PTFE)띠를 부착하여 구동축의 마모현상 및 WATER SEAL의 TORQUE 현상을 어느 정도 감소되게 하고 있는데, 이 또한 WATER SEAL의 일부분에 밖에 적용되지 못함으로 완벽한 밀봉효과를 얻기에는 부족하였을 뿐만 아니라 특히, 테프론(PTFE)띠를 WATER SEAL의 일측에 별도로 부착하여야함으로 추가 공정이 요구되고, 또 테프론(PTFE)띠 부착시 고난도 기술이 필요함으로 제작비의 상승요인이 된다.
또 상기 테프론(PTFE)띠는 장기간 지속적으로 사용될 경우 탈락되는 현상이 발생될 수 있음으로 장구한 수명을 갖지 못하는 등 아직까지 해결해야할 기술적 과제가 상당한 실정이다.
이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 문제점을 일소하기 위하여 발명한 것으로서, 회전용 씰의 제조시 원재료로 사용되는 조성물을 변화시켜 물성과 기능이 우수한 고품질의 회전용 씰이 제조될 수 있도록 하여 기존과 같이 테프론띠를 부착하지 않은 가운데에서도 구동축에 마모현상을 일으키지 않음은 물론 WATER SEAL에 TORQUE 현상 등과 같은 결함이 전혀 발생되지 않고 오래도록 확실한 밀봉력을 가질 있도록 하는 그 조성물을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.
도 1은 종래의 회전용 씰 중 세탁기의 구동축에 장착된 WATER SEAL의 단면도
도 2는 본 발명의 회전용 씰 중 세탁기의 구동축에 장착된 일실시예의 WATER SEAL 단면도
위와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본원에서는 첨부된 각 도면과 이하 상세한 구성 및 작용상의 특성을 통하여 상세히 설명하면 하기와 같다.
NBR, 쿠마론수지, 충전제(CARBON), 산화아연, 노화방지제, 스테아르산, 유황,아로마틱 OIL 등의 조성물로 제조될 수 있는 통상의 회전용 씰에 있어서,
본원에서는 NBR : 100PH / 쿠마론수지 : 5PHR / 충전제(CARBON) : 45 PHR / 규조토 : 20 ~ 30 PHR / 산화아연 : 5PHR / 노화방지제 : 3PHR / 스테아르산 : 1PHR / 유황 : 0.8PHR / 아로마틱 OIL ; 8PHR의 조성물과 그 함량으로 하여 회전용 씰을 제조하는 것이다.
이는 규조토가 가지는 특징적인 물성과 기능을 이용하면 회전용 씰의 기능을 획기적으로 향상시킬 수 있다는데, 창안하여 개발한 것인바,
이와 같은 사실은 상기 규조토의 함량을 순차적으로 변화시키면서 수차례의 실험을 통하여 정밀 분석한 하기의 물성비교시험도표와 성능비교도표를 통하여 입증되었다.
물성 비교 DATA
규조토 함유량
규격 0PHR 10PHR 20PHR 30PHR
기본물성 경도 66 68 71 75
인장 200 210 22 180
신율 400 410 400 350
노화시험100℃*72hrs 경도변화 +15이내 1 0 2 3
인장강도변화율 -20이내 7 2 -4 -8
신장변화율 -50이내 21 10 -14 -20
윤활유 #1100℃*72hrs 경도변화 -5∼+10 4 2 -1 -3
인장강도변화 -20이내 8 4 -4 -8
신장변화율 -40이내 -20 -15 -10 -17
부피변화율 -10∼+5 -8.7 -6 -4 -10
윤활유 #1100℃*72hrs 경도변화 -15∼0 -8 -10 -13 -16
인장강도변화율 -35이내 -10 -9 -9 -12
신장변화율 35이내 -13 -12 -13 -15
부피변화율 0∼+25 6 9 12 17
압축영구줄음율 20 15 11 15
성능 비교 DATA
규조토 함유량
0PHR 10PHR 20PHR 30PHR
1RPM 회전시 TORQUE 3.5 2.8 1.8 1.5
가속내구시험(세제사용)*1 샤프트상태(갉아먹는상태) 갉아먹는 상태확연히 나타남 갉아먹는 상태는 양호하나 마모정도가 나쁘게 나타남 LIP 마찰부위광택이 나는수준 LIP마찰부위에 의한 선만 나타남
수밀기능 물침투 현상 없음 ← ← ←
가속내구시험(세제사용)*2 샤프트상태(갉아먹는상태) 갉아먹는 상태확연히 나타남 갉아먹는 상태는 양호하나 마모정도가 나쁘게 나타남 LIP마찰부위광택이 나는수준 LIP마찰부위에 의한선만 나타남
물침투 현상 없음 ← ← ←
*1 가속내구시험 : 온수75℃와 세제(수퍼타이를 물1ℓ/1g)을 넣코 880rpm으로 좌회전24hrs, 우회전 24hrs 가동함.
*2 가속내구시험 : 세탁기에 물을 고수위로 받은후 탈수 630rpm 연속으로 우회전 61hrs, 좌회전61hrs 가동함.
위의 결과로 보아 규조토가 10PHR 이하일 경우에는 마모현상이 그대로 발생됨으로 큰 효과를 얻을 수 없음을 알 수 있고 또 30PHR이상 함유시에는 WATER SEAL(KS B 2804 A종)의 물성이 부적합한 것으로 나타나고 있음에 반하여 규조토가 20~30PHR내로 첨가하는 것이 이상적임을 알 수 있다.
그리고, 쿠마론수지는 철과의 접착을 위하여 3∼5PHR 사용이 적합한 것을 더불어 확인된다.
이러한 결과는 규조토의 투입여부에 따라서 WATER SEAL의 기능이 월등하게 변화되는 것을 알 수 있음으로 회전용 씰의 제조시 규조토를 사용하여 제조한다는 것이 본원의 핵심적인 기술이 될 수 있다.
이 사실을 토대로 OIL SEAL 제조시에도 그대로 적용하면 우수한 기능의 OIL SEAL이 생산될 수 있음으로 본원에서는 WATER SEAL 뿐만 아니라 OIL SEAL의 제조시에 사용될 수 있는 회전용 씰(WATER SEAL+OIL SEAL)의 조성물에 관한 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같은 회전용 씰의 조성물은 각종 구동축이 고속으로 회전하는 가운데에서도 구동축에 마모현상을 일으키지 않음은 물론 SEAL에 TORQUE 현상 등과 같은 결함이 발생되지 않는 고품질의 회전용 씰을 제조할 수 있도록함에 따라서 회전용 씰의 자체 수명 뿐 아니라 이로 인하여 주변 기기의 수명을 연장하는데 지대한 공헌을 할 것으로 기대되는 획기적인 발명이다.

Claims (1)

  1. 회전용 씰(SEAL)을 제조함에 있어서,
    NBR : 100PH / 쿠마론수지 : 5PHR / 충전제(CARBON) : 45 PHR / 규조토 : 20 ~ 30 PHR / 산화아연 : 5PHR / 노화방지제 : 3PHR / 스테아르산 : 1PHR / 유황 : 0.8PHR / 아로마틱 OIL ; 8PHR의 조성물로 제조될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 회전용 씰의 조성물.
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