KR200212667Y1 - 비상 급제동장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전동기나 각종 가공기계 등의 구동부에 설치하여 비상시 급제동시킬 수 있게 함으로서 안전사고 등을 방지할 수 있도록 한 제동장치에 관한 것으로, 본 고안의 특징은 중량추에 의해 작동하는 밴드브레이크를 구비하여 각종 가공기계 등의 구동부, 즉 회전축이나 회전드럼, 롤러 등을 급제동시킬 수 있도록 한 비상 급제동장치에 관한 것인 바,

구동부(A)가 내측에 설치되는 원형의 프레임(2)이 일측에 결합된 케이스(1)와, 프레임(2) 내측에서 구동부(A)와 일정한 설치간격(t)을 두고 설치되어 구동부(A)에 밀착, 압박작동되는 라이닝밴드(3)와, 케이스(1) 내측에서 프레임(2)내의 구동부(A) 일측으로 밀착, 압박작동되는 제동판(4)과, 상기 라이닝밴드(3)와 제동판(4)이 결합되고, 제동추(13)가 이동가능한 상태로 설치되어 제동추(13)의 작동으로 라이닝밴드(3)와 제동판(4)을 구동부(A)로 밀착, 압박작동하는 작동레버(9)와, 비상스위치와 연결되어 작동레버(9)의 작동을 단속함으로서 제동추(13)의 작동을 제어하는 제어수단으로 구성된 것에 요지가 있다.

Description

비상 급제동장치{Emergency break device}

본 고안은 전동기나 각종 가공기계 등의 구동부에 설치하여 비상시 급제동시킬 수 있게 함으로서 안전사고 등을 방지할 수 있도록 한 제동장치에 관한 것으로, 본 고안의 특징은 중량추에 의해 작동하는 밴드브레이크를 구비하여 각종 가공기계 등의 구동부, 즉 회전축이나 회전드럼, 롤러 등을 급제동시킬 수 있도록 한 비상 급제동장치에 관한 것이다.

일반적으로 전동기나 각종 가공기계류 등에는 비상시에 가공기계를 급제동시켜 안전사고에 대비할 수 있도록 하는 비상 제동장치가 설치되어 있다.

즉, 전동기나 각종 가공기계류 등에는 기계작동을 순간적으로 제동시켜 줌으로서 작업중인 작업자의 안전사고를 방지하기 위하여 제동장치가 설치되어 있다.

이러한 제동장치는 다음의 참고문헌에서 보는 바와 같다.

(참고문헌; 공개특허 제1995-014621호, 제1989-013856호 및 공개실용신안공보 제1987-018384호, 제1989-001482호, 제1997-011384호, 제1995-033705호, 제1998-026585호 및 일본공개특허 소57-193558호, 평10-288295호, 평9-112791호, 평4-107329호, 평2-195032호 및 일본공개실용 소52-070409호, 소60-095238호 등)

상기한 참고문헌중에서 대표적으로 추의 이동으로 변환하는 레버의 강하작동에 의해 브레이크레버의 제동력이 구동부에 가해지도록 한 일본공개특허 소57-193558호 등은 각종 가공기계의 고속으로 회전하는 회전축 또는 회전드럼, 롤러 등의 구동부를 급제동시키기 위해 추 등의 중량체를 이용하여 회전축에 가해지는 부하를 극대화시켜 순간적인 제동이 이루어지도록 장치를 구성하고 있는 바, 이러한 기존의 제동장치는 고속회전하는 구동부에 순간적인 급제동력을 부여하는 제동장치의 구성이 복잡하고 매우 순간적으로 강력한 힘이 요구되는 제동에너지가 충분히 전달되지 못함으로서 극히 순간적으로 회전축의 회전을 저지하여 제동시키기는 급제동효과를 기대하기 어려운 것이었다.

즉, 동력이 인가된 상태에서 계속하여 회전하고 있는 구동부나 동력이 이미 끊어진 상태의 회전축에 관성이 작용하여 고속회전하는 구동부에 제동력을 가하기 위해서는 극히 순간적으로 상당한 부하의 제동에너지로서 구동부를 정지시켜야만 급제동효과를 얻을 수 있는 바, 기존에는 고속 회전중인 구동부에 라이닝을 밀착시켜 단순한 마찰저항력 등만으로 회전중인 구동부의 회전력에 대응하게 되어 그 제동효과가 미흡한 것이었다.

특히, 신발창이나 직물류의 생산공정 등에서의 가공기계류는 비교적 직경이 크고 중량인 회전축이나 회전드럼으로 구동부가 구성되어 있으므로 이러한 구동부를 정지시키기 위해서는 구동부의 직경이나 중량이 상당한 만큼 제동을 위한 상당한 제동에너지가 필요로 하게 되는 데, 기존에는 고속회전하고 있는 회전력이 큰 구동부를 제대로 제동시키기 위해 필요한 저항력(중량)을 함께 제공하지 못한 상태에서 높은 마찰에너지만으로 강제로 정지시켜 제동이 이루어지도록 함으로서 고속회전하는 회전력이 큰 구동부에 제동력을 가할 시에 그 관성력을 극복하지 못하고 슬립현상이 발생하여 순간적인 급제동효과를 얻기에는 부족한 것이었다.

이하, 기존 제동장치에 대하여 종합적으로 언급하면; 기존 제동장치는 고속회전중인 구동부에 높은 밀착력으로 압력을 가하여 제동력을 발생시킴으로 회전력이 큰 구동부의 제동에는 무리가 있었다.

이것은 중량이 큰 물체일수록 그 관성에너지가 크게 작용하므로 여기에 대응하여 높은 마찰력으로 구동부를 밀착, 압박함과 동시에 그 관성력을 잡아줄 수 있는 제동에너지(중량)가 필요로 하는 것이다.

따라서 전술한 각 요소가 순간적으로 회전중인 구동부에 동시에 작용하여 보다 확실한 급제동효과를 발휘할 수 있는 새로운 제동장치의 개발이 요구되었던 것이다.

이에 본 고안에서는 중량추에 의해 작동되는 밴드브레이크를 구비한 제동장치로서 전동기나 각종 가공기계류의 고속회전하는 회전축, 회전드럼, 롤러 등의 구동부(이하, 구동부라 함)를 비상시 급제동시킬 수 있게 하여 각종 안전사고 방지에 기여할 수 있는 비상 급제동치를 제공하고자 하는 것으로,

중량추에 의해 구동부의 구동에너지(회전력)를 제동시키는 제동에너지가 발휘되게 하여 밀착력이나 가압력에만 의존한 기존 제동장치에 비하여 매우 효율적인 급제동 능력이 발휘되는 제동장치를 제공코자 하는 것이다.

도 1은 본 고안의 일실시예를 보인 사시도

도 2는 본 고안의 내부 구성을 요부 발췌 단면도

도 3은 본 고안의 요부 발췌 분리 사시도

도 4는 본 고안의 요부 발췌 평단면도

도 5a, 5b는 본 고안의 작용상태 단면도

☞ 도면의 주요부분에 사용된 부호에 대한 설명 ☜

1;케이스 2;프레임

3;라이닝밴드 4;제동판

5;솔레노이드 6;마그네트봉

7;작동고리 8;축핀

9;작동레버 10;걸림핀

11;연결판 12;축핀

13;제동추 14;스프링

15;마이크로스위치 16;접촉판

도 1은 본 고안의 사시도, 도 2는 본 고안의 요부 발췌 단면도, 도 3은 본 고안의 요부 발췌 분리 사시도, 도 4는 본 고안의 요부 발췌 평단면도로서,

본 고안은 고속회전중의 회전축, 회전드럼, 롤러 등의 구동부(이하, 구동부라 함)를 급제동시키기 위해 높은 밀착력으로 회전체에 압압력(壓押力)과 조임력을 가함과 동시에 이들 압압력과 조임력이 무거운 중량물에 의해 작용되어 제동에너지가 발휘되게 한 것이다.

본 고안은 대략 원형으로 형성되어 내측에 각종 가공기계류의 구동부(A)가 삽입상태로 위치되는 프레임(2)이 케이스(1) 일측에 설치되며, 프레임(2)내측에는 프레임(2)을 내측면을 따라 역시 원형으로 라이닝밴드(3)가 설치되고 케이스(1)일측으로 대략 반달형의 제동판(4)이 설치되어 비상시 프레임(2)상의 구동부(A)를 동시에 제동시키게 되는 것으로,

상기 라이닝밴드(3)와 제동판(4)은 제동추(Weight)(5)에 의해 동시에 작동하여 구동부(A)을 압박하고 조임력을 가지는 제동에너지를 발휘하게 된다. 이하 본 고안의 구성에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

케이스(1) 상측에 비상스위치나 감지센서 등에 연동하는 솔레노이드(5)를 설치하여 솔레이노이드(5)의 마그네트봉(6)이 작동고리(7)의 일측에 연결되어 마그네트봉(6)의 상승으로 작동고리(7)가 축핀(8)을 중심으로 각운동하여 작동고리(7) 끝에 걸림된 작동레버(9)의 걸림핀(10)을 해제시킬 수 있게 한다.

상기 작동레버(9)는 대략 일측이 수평레버부(91)로 이루어지고, 타측은 하향 경사진 경사레버부(92)로 이루어지며, 경사레버부(92)의 끝단 조립공(93)에는 도 3과 같이 제동판(4)와 연결판(11)이 조립공(93)측에 동축으로 결합된다.

그리고, 상기 연결판(11)의 상측 조립공(11a)은 축핀(12)으로 케이스(1)상에 축결합되고 하측 조립공(11b)에는 라이닝밴드(3)의 일단이 고정연결되는 바, 상기 연결판(11)은 케이스(1)상에 축핀(12)으로 축결합된 조립공(11a)을 중심으로 각운동가능하게 결합한다.

한편, 상기 작동레버(9) 및 연결판(11)과 결합된 제동판(4)은 작동레버(9)의 각운동으로 케이스(1) 일측 즉, 프레임(2)측으로 진퇴작동하여 원호상으로된 라이닝(4a)이 프레임(2) 내측에 위치한 구동부(A)의 외측면으로 밀착, 압박되게 하며, 제동판(4)에는 양측에 이동핀(41)을 형성하여 케이스(1)의 안내공(1a)에 안내되도록 한다.

작동레버(9)는 일측에 걸림핀(10)을 형성하여 작동고리(7)에 걸림, 해제되게 하고, 후측 수평레버부(91)는 케이스(1) 후측으로 노출되게 결합하여 제동추(13)가 이동가능한 상태로 결합되게 하며, 수평레버부(91) 끝에는 제동추(13)가 수평레버부(91)로부터 벗어나지 않도록 하는 스토퍼(95)와, 수평레버부(91)를 다시 수평상태로 복귀시키기 위한 복귀손잡이(96)를 형성한다.

상기 작동레버(9)와 제동판(4)이 함께 결합된 연결판(11)의 하측 조립공(11b)에는 도시한 예와 같이 라이닝밴드(3)의 일단을 고정결합하여 케이스(1)의 하측으로부터 원형의 프레임(2) 내측을 경유하여 케이스(1) 상측으로 이어지도록 두른 다음 이의 끝단을 작동레버(9)상에 연결한다.

즉, 라이닝밴드(3) 끝단에 볼트봉(31)을 형성하여 작동레버(9)상에 회동이 가능하게 결합된 조절판(94)의 조절공(94a)에 관통결합한 후 조절너트(32)로 체결함으로서 조절너트(32)로서 라이닝밴드(3)와 구동부(A)간의 간격을 조절할 수있게 한다.

작동레버(9)는 라이닝밴드(3)의 하측으로 스프링(14)을 탄력연결하여 수평레버부(91)가 수평상태(기본상태)에서 작동레버(9)와 라이닝밴드(3)간의 스프링(14)이 인장된 상태로 유지되게 하여 작동레버(9)의 걸림핀(10)이 작동고리(7)로부터 해제되면 스프링(14)이 복원력으로 압축되게 한다.

한편, 작동레버(9)의 수평레버부(91) 끝에 형성되는 스토퍼(95)는 안내장공(98)을 따라 이동가능하게 결합하여 그 위치를 변경조절할 수 있게 함으로서 수평레버부(91)에 결합된 제동추(13)의 이동거리를 조절할 수 있게 하여 이동거리에 따라 작동레버(9)의 작동범위를 조절할 수 있게 실시할 수 있다.

즉, 스토퍼(95)로서 제동추(13)의 이동거리를 짧게 하면 제동추(13)의 이동거리가 짧아져 작동레버(9)가 작은 기울기로 각운동이 이루어지고 이와 반대로 이동거리를 길게 조절하면 작동레버(9)가 큰 기울기로 각운동이 이루어지게 하여 작동레버(9)가 라이닝밴드(3)를 당기는 길이를 조절할 수 있게 한다.

또한, 솔레노이드(5) 일측에는 마이크로스위치(15)를 설치하고 작동고리(7) 일측에는 접촉판(16)을 형성하여 기본상태에서 접촉판(16)이 마이크로스위치(15)에 접촉된 상태로 있게 함으로서 솔레노이드(5)의 마그네트봉(6)이 작동하여 작동고리(7)가 움직이게 되면 작동고리(7)의 접촉판(16)이 마이크로스위치(15)로부터 이탈되면서 솔레노이드(5)로 인가된 전원이 자동으로 차단되게 한다.

즉, 작동고리(7)의 접촉판(16)과 마이크로스위치(15)와의 접촉, 미접촉상태에 따라 솔레노이드(5)에 인가되는 전원이 ON/OFF되게 하는 것으로, 이의 작동에 대해서도 역시 후술에서 상세히 살펴보기로 한다.

상기에서 솔레노이드(5) 등의 각 구성부재는 그 형상 등이 특별히 한정되는 것이며, 등가의 여러 수단으로 대체하여 실시가능한 것임은 물론이다.

도면중 미설명 부호 17은 케이스(1)의 안내공(1A)의 커버이고, 18은 프레임(2)의 텐션조절구, 19는 제동판(4)의 스톱핀이다.

이상과 같이 구성된 본 고안은 전동기나 각종 가공기계류 등에 설치하여 위험 등 비상시에 동작을 멈추도록 하는 급제동기능을 제공함으로서 안전사고 방지에 기여하게 되는 것으로, 이하, 본 고안의 작용에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

도 5a와 같이 각종 가공기계류의 구동부(A)를 프레임(2) 내측에 위치되게 설치하고, 구동부(A)와 밴드프레임(2) 및 제동판(4)간을 적정의 설치간격(t)(대략 2㎜내외)으로 조절하며, 제동추(13)는 케이스(1)의 직후면측에 위치시킨다.

라이닝밴드(3)는 일측에 볼트봉(31)이 작동레버(9)의 조절판(94)의 조절공(94a)에 삽입되어 조절너트(32)로 체결되어 있으므로 조절너트(32)로서 프레임(2) 내측에 설치된 라이닝밴드(3)를 당기거나 느슨하게 풀어줌으로서 라이닝밴드(3)와 구동부(A)간의 설치간격(t)을 조절한다. 상기 설치상태에서 작업자의 위험을 감지한 감지센서로부터 신호가 발생되거나 비상스위치를 누르게 되면 이로부터 신호가 전달되어 솔레노이드(5)에 전원이 인가된다.

상기한 감지센서와 비상스위치의 신호로부터 솔레노이드(5)에 전원을 인가하는 구성 등은 일반적인 것이므로 이에 대한 구성과 작용에 대한 언급은 생략한다.

솔레노이드(5)에 전원이 인가되면 도 5b와 같이 마그네트봉(6)이 상승하여 작동고리(7)를 축핀(8)을 중심으로 상향으로 각운동시켜 작동고리(7)로부터 작동레버(9)의 걸림핀(10)이 해제된다.

따라서 작동레버(9)의 수평레버부(91)가 제동추(13)에 의해 후측으로 기울어지면서 제동추(13)가 수평레버부(91)를 타고 후측으로 이동하게 됨과 동시에 자동레버(9)와 연결판(11)을 탄력연결하고있는 스프링(14)은 복원력으로 압축된다.

이와 같이 작동레버(9)의 수평레버부(91)가 하향 각운동하게 됨에 따라 선측 경사레버부(92)의 조립공(93)에 결합되어 있는 제동판(4)은 프레임(2)측으로 밀려나가면서 라이닝면(4a)이 구동부(A) 외측면을 압박하면서 밀착된다.

이때 제동판(4)은 이동핀(41)이 케이스(1)의 안내공(1a)에 안내됨으로서 상하 위치변동없이 수평선상에서 구동부(A)측으로 전진하여 밀착 압박하게 된다.

그리고, 이와 동시에 작동레버(9)의 수평레버부(91)가 하향 각운동함에 따라 조절판(94)에 연결되어 있는 라이닝밴드(3)는 제동추(13)측으로 당기지게 되므로 프레임(2) 내측에서 설치간격(t)을 두고 구동부(A) 외측을 감싸고 있던 라이닝밴드(3)가 제동추(13)의 중량에 의한 조임력으로 구동부(A)측으로 조여지면서 압박하여 제동판(4)과 함께 제동작용을 하게 된다.

이때, 제동판(4)과 라이닝밴드(3)를 구동부(A)의 외측면에 밀착, 압박시켜 제동력을 제공하는 제동추(13)는 상당한 무게를 가지고 있으므로 제동추(13)의 자체 무게가 제동판(4)과 라이닝밴드(3)를 통해 고속회전중인 구동부(A)에 작용함으로서 제동판(4)과 밴드라이닝(3)의 밀착과 함께 제동추(13)의 무거운 중량도 구동부(A)에 직접 제동부하로 작용하여 구동부(A)의 회전력을 상실시켜 회전을 저지함으로서 슬립현상이 없이 구동부(A)를 급제동시키게 된다.

작동레버(9)를 기존상태로 복귀시키기 위해서는 수평레버부(91)의 복귀손잡이(96)를 손으로 잡고 수평레버부(91)를 수평선상으로 들어올리고 제동추(13)를 케이스(1) 직후면에 위치시킨 다음 걸림핀(10)을 작동고리(7)에 걸어주면 된다.

한편, 상기 과정에서 감지센서나 비상스위치의 작동으로 솔레노이드(5)에 전원이 인가되어 작동고리(7)가 작동한 후에는 작동고리(7)의 접촉판(16)이 마이크로스위치(15)로부터 이탈하여 솔레노이드(5)의 전원공급을 차단시킨다.

즉, 솔레노이드(5)에 전원이 인가되어 작동고리(7)가 작동된 후에는 접촉판(16)이 마이크로스위치(15)로부터 이탈되므로 곧장 전원이 차단된다.

이것은 솔레노이드(5)에 전원을 인가하여 작동고리(7)를 작동시킨 후에는 더 이상에 솔레노이드(5)측에 전원을 인가시킬 필요가 없으며, 솔레노이드(5)에 전원이 지속적으로 인가되면 솔레노이드(5)를 구성하는 코일에 과부하가 걸려 코일이 타버리거나 고장을 일으킬 우려도 있기 때문이다.

이와 같이 비상스위치를 작동시키면 제동추(13)가 작동하여 제동판(4)과 라이닝밴드(3)을 무거운 중량으로 고속회전중인 구동부(A) 외측에 밀착시키면서 높은 밀착 압력과 조임력으로 구동부(A)를 제동시키게 되고, 이러한 제동작용은 제동추(13)가 가진 중량에 의해 고속회전중인 구동부(A)를 상당한 제동부하를 가하게 됨으로서 슬립현상이 없이 급제동을 발휘하게 하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 비교적 간단한 구성으로서 각종 가공기계류 등의 구동부(A)에 설치하여 비상시 높은 제동력으로 급제동시켜 줌으로서 안전사고에 효과적으로 대처하게 되는 것이며, 특히 상당한 무게의 제동추(13)가 구동부(A)에 제동부하로 직접 작용하여 제동이 이루어짐으로서 회전력이 큰 가공기계류의 구동부(A)의 제동에 있어서도 매우 효과적이고 안정된 제동력을 발휘할 수 있는 등의 많은 잇점과 효과를 기대할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 비상 급제동장치를 구성함에 있어서,

   구동부(A)가 내측에 설치되는 원형의 프레임(2)이 일측에 결합된 케이스(1)와, 프레임(2) 내측에서 구동부(A)와 일정한 설치간격(t)을 두고 설치되어 구동부(A)에 밀착, 압박작동되는 라이닝밴드(3)와, 케이스(1) 내측에서 프레임(2)내의 구동부(A) 일측으로 밀착, 압박작동되는 제동판(4)과, 상기 라이닝밴드(3)와 제동판(4)이 결합되고, 제동추(13)가 이동가능한 상태로 설치되어 제동추(13)의 작동으로 라이닝밴드(3)와 제동판(4)을 구동부(A)로 밀착, 압박작동하는 작동레버(9)와,

   비상스위치와 연결되어 작동레버(9)의 작동을 단속함으로서 제동추(13)의 작동을 제어하는 제어수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 비상 급제동장치
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 작동레버(9)는 스토퍼(95)와 복귀손잡이(96)가 형성되어 제동추(13)가 이동가능한 상태로 결합되는 수평레버부(91)와, 조립공(93)에 연결판(11)과 제동판(4)이 함께 결합되고 조절판(94)에 프레임(2)내측으로 설치된 라이닝밴드(3) 일단의 볼트봉(31)이 조절너트(32)로 체결되는 경사레버부(92)로 이루어지며,

   제동판(4)은 양측 이동핀(41)이 케이스(1)의 안내공(1a)에 수평선상으로 안내되고, 연결판(11)은 상측 조립공(11a)이 각운동가능하게 케이스(1)에 축결합되고 하측은 프레임(2) 내측으로 설치된 라이닝밴드(3)의 일단이 고정연결되며,

   작동레버(9)와 연결판(11)은 스프링(14)으로 탄력연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 비상 급제동장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 작동레버(9)를 제어하는 제어수단은, 축핀(8)을 중심으로 각운동되는 작동고리(7) 일측이 솔레노이드(5)의 마그네트봉(6)에 연결되고, 작동고리(7)는 작동레버(9)의 걸림핀(10)에 걸림결합되어 비상신호발생시 솔레노이드(5)에 전원이 인가되면 마그네트봉(6)의 상승으로 작동레버(9)의 걸림핀(10)으로부터 작동고리(7)가 해제되게 구성되며, 작동고리(7)에는 작동고리(7)가 작동레버(9)의 걸림핀(10)으로부터 해제되면 마이크로스위치(15)와의 접촉상태가 해제되어 솔레노이드(5)의 전원 공급을 차단하는 접촉판(16)을 구비한 것을 특징으로 하는 비상 급제동장치.