KR200172380Y1 - 브이벨트 이완 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 밸트의 마모상태 및 이완의 정도를 단계별로 감지할 수 있도록 하여 밸트교체를 적시에 할 수 있도록 한 브이밸트의 이완 감지장치를 제공함에 있다.

이에 본 고안은, 구동 풀리와 피동 풀리에 연결된 브이밸트 하부에 위치하여 브이밸트가 이완되어 일정 폭 이상 처진 경우 처진 브이밸트에 접하여 회전되는 터치롤과, 이 터치롤의 회전량을 감지하여 브이밸트의 이완정도를 감지할 수 있도록 된 센서부로 이루어진 브이밸트 이완 감지장치를 제공한다.

Description

브이벨트 이완 감지장치{V-belt slack detector}

본 고안은 동력전달장치에 사용되는 브이밸트에 관한 것으로, 특히 브이밸트의 처짐현상을 감지하여 밸트의 교체 및 관리를 효율적으로 행할 수 있도록 된 브이밸트 이완 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로 동력을 전달하기 위해서 다양한 장치들이 사용되는 데, 그 중 브이밸트는 전동능률이 좋고 소음이 적어 단거리의 2축 운동에 많이 사용되고 있다.

이러한 브이밸트는 천 또는 고무로 만든 브이자형 단면형상을 갖는 밸트로, 브이자형 단면을 갖는 풀리에 걸어서 동력을 전달하게 되며, 접촉면적의 확대로 잘미끄러지지 않는 특성이 있다.

그런데 브이밸트를 장시간 사용하게 되면 밸트 자체의 처짐 등의 현상이 발생되어, 풀리에 단단히 결속되지 못하고 느슨해져 동력을 제대로 전달하지 못하는 결함이 있다.

도 4는 브이밸트가 설치된 각종 장치 중에서 숏블라스트에 설치된 브이밸트를 도시한 사시도로서, 숏임펠러(100)와 구동모터(102)의 회전축(104,106)에는 각각 구동풀리(110)와 피동풀리(108)가 설치되고, 각 풀리(108,110)간에는 브이밸트(112)가 걸려 연결된 구조로 되어 있다.

여기서 동력전달의 확실성을 기하기 위해 각 회전축에 풀리를 다수개 설치하고 각 풀리간에 브이밸트를 연결한 구조로 되어 있다.

그런데 상기한 숏블라스트는 브이밸트에 의해 동력을 전달하여 임펠러의 회전력을 얻도록 되어 있으나, 언급한 바와 같이 밸트의 이완현상이 발생한 경우 이를 확인하여 적시에 브이밸트를 교체할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않아, 작업중에 구동풀리와 피동풀리간의 슬립현상이 발생하게 되고 따라서 임펠러의 불규칙적인 구동에 의해 제품표면의 스케일 분쇄에도 영향을 미치게 되고 설비고장도 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 벨트 감시의 한계를 극복하기 위하여 안출된 것으로서, 밸트의 마모상태 및 이완의 정도를 단계별로 감지할 수 있도록 하여 밸트교체를 적시에 할 수 있도록 한 브이밸트의 이완 감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안은 브이밸트 이완감지장치의 설치상태도,

도 2는 본 고안의 이완 감지장치만을 도시한 사시도,

도 3a는 본 고안에 따른 이완 감지장치의 상세도,

도 3b는 본 고안에 따른 이완 감지장치의 상세도,

도 4는 종래기술로서 숏블라스트에 설치된 브이밸트를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 터치롤 22 : 지지봉

24 : 지지블럭 28 : 요철부

40 : 속도센서 42 : 연결판

44 : 램프 46 : 컨트롤러

60 : 암나사관 62 : 수나사봉

64 : 고정블럭 66 : 워엄기어

68 : 워엄 70 : 스텝모우터

80 : 상부감지센서 82 : 하부감지센서

84 : 감지편

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 구동 풀리와 피동 풀리에 연결된 브이밸트 하부에 브이밸트가 이완되어 일정 폭 이상 처진 경우 처진 브이밸트에 접하여 회전되는 터치롤을 설치하고 이 터치롤의 회전량을 감지하여 브이밸트의 이완정도를 감지할 수 있도록 함에 그 특징이 있다.

이하 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안은 브이밸트 이완감지장치의 설치상태도이고, 도 2는 본 고안의 이완 감지장치만을 도시한 사시도이다.

상기한 도면에 의하면, 본 발명에 따른 이완 감지장치는 구동풀리(110)와 피동풀리(108) 사이의 브이밸트(112) 하부에 위치하여 브이밸트(112)가 일정폭 이상 처진 경우 처진 브이밸트(112)에 접하여 회전되는 터치롤(20)과, 이 터치롤(20)의 회전량을 감지하기 위한 센서부와, 상기 터치롤(20)을 센싱위치까지 상승,하강시키기 위한 승강부로 이루어진다.

여기서 숏블라스트에 설치된 구동풀리(110)와 피동풀리(108) 및 각 풀리(108,110)에 연결되는 브이밸트(112)는 각각 열 개씩으로서, 상기 터치롤(20) 또한 각 브이밸트(112) 하단에 열 개가 놓여지도록 하여 각 브이밸트(112)의 처짐 상태를 개별적으로 확인할 수 있도록 한다.

상기 터치롤(20)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 밸트(112)에 직각방향으로 놓여지는 지지봉(22)에 베어링(30)을 매개로 회동가능하게 설치되고, 각 터치롤(20) 사이에는 지지봉(22)에 형성된 홈(26)에 스냅링(28)이 설치되어 각 터치롤(20) 간에 구동 간섭이 배제되는 구조로 되어 있다.

여기서 도면부호 (32)는 상기 지지봉(22)을 고정하기 위한 지지봉고정틀이다.

그리고 도 3b에서는 외주면을 따라 기어식으로 요철부(28)가 형성된 상기 터치롤(20)이 잘 예시되어 있다.

상기 센서부는 상기 터치롤(20)에 근접 위치하여 터치롤(20)의 회전에 따라 요철부(28)의 회전속도를 감지하여 펄스신호를 발생시키는 속도센서(40)와, 이 속도센서(40)의 신호를 연산하여 밸트(112)의 처짐상태를 표시하기 위한 컨트롤러(46)로 이루어진다.

여기서 본 고안에 따르면 상기 속도센서(40)는 상기 터치롤(20) 하부에 근접하여 놓여지는 연결판(42) 위에 설치되는 데, 이 연결판(42)은 상기 지지봉(22)의 양단의 지지봉고정틀(32)에 설치된 지지블럭(24) 하부에 연결설치된다.

상기 속도센서(40)는 터치롤(20)과 마찬가지로 열 개를 구비하여 각 터치롤(20)의 중심과 일치되는 위치의 연결판(42)에 각각 설치한다.

따라서 상기 열 개의 브이밸트(112) 중 일개 밸트(112)가 이완되어 처지게 되면 해당 밸트(112) 하부에 놓여져 있는 터치롤(20)이 밸트(112)에 접하여 회전하게 되고, 이 회전량은 터치롤(20) 하부에 위치하고 있는 속도센서(40)에 의해 감지되어 컨트롤러(46)로 보내지고 컨트롤러(46)는 터치롤(20)이 일정속도 이상인 경우 표시수단을 통해 나타내게 되는 것이다.

상기 표시수단은 램프(44)나 부저 등으로 구성하여 해당 밸트(112) 마다 램프(44)가 온/오프됨으로서 처진 밸트(112)와 정상적인 밸트(112)를 구별할 수 있도록 한다.

한편, 상기 승강부는 터치롤(20)을 센싱가능한 위치까지 상승시키거나 밸트(112)의 처짐량이 많은 경우 설비보호를 위해 터치롤(20)을 하강시켜 브이밸트(112)와 터치롤(20)을 접촉 해제시키기 위한 것으로, 상기 지지봉고정틀(32)의 양단을 고정하고 있는 지지블럭(24) 하부에 각각 수직으로 고정설치되고 내부에 암나사가 형성되어 있는 암나사관(60)과, 외주면에 수나사가 형성되어 상기 암나사관(60)에 치합되어 설치되는 수나사봉(62), 이 수나사봉(62)을 회전시켜 수나사봉(62)을 따라 상기 암나사관(60)을 상하이동시키기 위한 구동부로 이루어진다.

상기 구동부는 설비바닥에 고정설치되어 상기 수나사봉(62)을 회동가능하게 지지하기 위한 고정블럭(64)과, 상기 수나사봉(62) 하단에 설치되는 워엄기어(66), 이 워엄기어(66)에 치합되는 워엄(68) 및, 이 워엄(68)을 회동시키기 위한 스텝모우터(70)로 이루어진다.

여기서 미설명부호 (72)는 연결블럭으로 상기 암나사관(60)과 고정블럭(64)을 연결시킨다.

도 1에 도시된 바와 같이 상기 스텝모우터(70)는 하나만 설치하고, 이 스텝모우터(70)의 동력축(74)을 연장하여 연장된 동력축(74)의 양 선단에 워엄(68)을 각각 설치하므로서, 하나의 스텝모우터(70)에서 발생되는 동일한 회전량으로 워엄기어(66)를 회전시키도록 하여, 상기 터치롤(20)이 설치된 지지봉(22) 양 선단의 상승 높이가 균일하도록 한다.

여기서 상기 스텝모우터(70)는 상기 터치롤(20)이 센싱위치에 이르게 되면 작동을 멈추도록 해야 되는 데, 이를 위해 본 고안의 일실시예에서는 상기 암나사관(60)의 일측에 감지편(86)을 설치하고, 상기 고정블럭(64) 일측에 설치되어 소정높이까지 수직으로 연장된 수직판(84)에는 상기 터치롤(20)의 센싱위치와 하강위치에 해당되는 감지편(86)의 위치와 일치하는 곳에 각각 감지편(86)을 감지하기 위한 감지센서(80,82)를 설치된 구조로 되어 있다.

이하 본 고안에 따른 브이밸트 이완 감지장치의 작용에 대해 설명한다.

먼저 컨트롤러(46)에 설치되어 있는 스위치 작동으로 터치롤(20)을 초기 센싱위치까지 상승시킨다.

즉, 스위치 작동에 의해 스텝모우터(70)에 전원이 인가되면 스텝모우터(70)는 정회전을 하게 되고 이 스텝모우터(70)에 동력축(74)에 설치되어 있는 워엄(68)이 회전하면서 고정블럭(64) 내부에서 상기 워엄(68)과 치합되어 있는 워엄기어(66)가 감속되어 천천히 회전하게 된다.

상기 워엄기어(66)가 설치된 수나사봉(62)이 회전하면서 이 수나사봉(62)에 치합되어 있는 암나사관(60)이 수나사봉(62)으로부터 풀려 상승하게 되고. 따라서 상기 암나사관(60) 상단의 지지봉(22)에 설치되어 있는 터치롤(20)이 브이밸트(112)쪽으로 상승되게 된다.

이때 상기 터치롤(20)이 정확한 상승위치에 도달하게 되면 상기 암나사관(60) 일측에 설치되어 있는 감지편(84)이 수직판(84)의 상부감지센서(80)에 감지되게 되고, 이 상부감지센서(80)의 감지신호에 의해 상기 스텝모우터(70)는 구동을 멈춰 상기 터치롤(20)을 센싱위치에 놓여질 수 있게 한다.

이 상태에서 브이밸트(112)의 계속적인 사용에 의해 브이밸트(112)가 갈라짐 열화 등으로 변형되어 처지게 되면 처지는 밸트(112)의 외측 표면이 밸트(122) 하부에 놓여져 있는 상기 터치롤(20)에 닿게 되고, 고속으로 회전하는 밸트(112)에 닿은 터치롤(20)은 지지봉(22)에 대해 회전하게 된다.

여기서 상기 터치롤(20)의 회전량은 터치롤(20)에 닿는 밸트(112)의 접촉면적에 따라 달라지게 되는 데, 최초에는 밸트(112)의 접촉이 미약하여 터치롤(20)의 회전량이 적으나, 밸트(112)가 점점더 처짐에 따라 터치롤(20)과의 접촉면적이 커지고 따라서 상기 터치롤(20)의 회전량도 커지게 되는 것이다.

이와같이 밸트(112)의 처짐에 따라 터치롤(20)이 회전하게 되면, 상기 터치롤(20)의 중심 하부에 위치하고 있는 속도센서(40)가 이 터치롤(20)의 회전속도를 감지하여 해당신호를 컨트롤러(46)로 보내게 된다.

즉, 상기 속도센서(40)는 상기 터치롤(20)의 외주면에 기어식으로 형성된 요철부(28)의 요부와 철부가 바뀌는 속도를 감지하여 펄스신호를 보내게 되고, 이 펄스신호를 받은 컨트롤러(46)는 감지되어진 밸트(112)에 대한 해당 램프(44)를 점등시키고 구비된 부저 등을 울려 작업자에게 확인시키게 된다.

한편, 본 고안인 감지장치의 바람직한 작동과 설비의 보호를 위해, 상기 브이밸트(112)의 50%이상이 이완되어 처진 경우 터치롤(20)이 밑으로 하강하여 브이밸트(112)와의 접촉을 해제시키도록 되어 있다.

이를 위해 컨트롤러(46)는 상기 램프(44)의 점등 개수가 설비에 장착되어 있는 브이밸트(112) 개수의 50%를 넘게되면 설비를 멈추고 상기 스텝모우터(70)를 역회전시키게 된다.

스텝모우터(70)가 역회전됨에 따라 터치롤(20) 상승때와는 반대방향으로 워엄(68)과 워엄기어(66) 및, 수나사봉(62)이 회전하고 이 수나사봉(62)에 치합되어 있는 암나사관(60)이 수나사봉(62)을 따라 하강하게 되는 것이다. 따라서 상기 암나사관(60) 상단에 설치되어 있는 터치롤(20)이 브이밸트(112)로부터 이탈되어 접촉이 해제되게 되는 것이다.

여기서 상기 터치롤(20)이 어느 정도 하강하게 되면 상기 암나사관(60)에 설치되어 있는 감지편(86)이 수직판(84)에 설치된 하부감지센서(82)에 감지되게 되고 이 하부감지센서(82)의 감지신호에 따라 상기 스텝모우터(70)는 구동을 멈춰 터치롤(20)을 현 위치에 정지시키게 된다.

이와같이 이완되어 처진 브이밸트(112)는 속도센서(40)에 의해 램프(44)로 표시되므로서, 작업자는 상기 램프(44)를 확인하여 처진 밸트(112)만을 용이하게 교체할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 본 고안에 따른 브이밸트의 이완 감지장치에 의하면, 밸트의 이완으로 인해 발생될 수 있는 설비사고 및 이상발생을 방지할 수 있으며, 밸트의 교체시기를 정확히 확인할 수 있게되어 설비 관리에 소요되는 시간과 노력을 절약할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 브이밸트 하부에 각각 위치하여 브이밸트가 일정폭 이상 처진 경우 처진 브이밸트에 접하여 회전되는 터치롤과, 상기 각 터치롤의 회전량을 감지하여 밸트 처짐을 개별적으로 확인할 수 있도록 된 센서부로 이루어진 브이밸트 이완 감지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 터치롤은 외주면에 요철부가 형성되고, 밸트에 직각방향으로 놓여지는 지지봉에 베어링을 매개로 회동가능하게 설치되며, 각 터치롤 사이에는 지지봉에 형성된 홈에 스냅링이 설치되어 각 터치롤 간에 구동 간섭이 배제되는 한편, 상기 센서부는 터치롤 양단의 지지블럭 간에 설치되는 연결판 윗면에 설치되어 터치롤의 회전에 따라 요철부의 회전속도를 감지하여 펄스신호를 발생시키는 속도센서와, 이 속도센서의 신호를 연산하여 밸트의 처짐상태를 표시수단에 나타내기 위한 컨트롤러로 이루어진 것을 특징으로 하는 브이밸트 이완 감지장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지블럭 하부에 각각 수직으로 고정설치되고 내부에 암나사가 형성되어 있는 암나사관과, 외주면에 수나사가 형성되어 상기 암나사관에 치합되어 설치되는 수나사봉, 이 수나사봉을 회전시켜 수나사봉을 따라 상기 암나사관을 상하이동시키기 위해 설비바닥에 고정설치되어 상기 수나사봉을 회동가능하게 지지하기 위한 고정블럭과, 상기 수나사봉 하단에 설치되는 워엄기어, 이 워엄기어에 치합되는 워엄 및, 이 워엄을 회동시키기 위한 스텝모우터로 이루어져, 상기 터치롤을 승하강시킬 수 있도록 된 승강부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 브이밸트 이완 감지장치.