KR20060107570A - 윤활제의 공급상태감시센서 및 공급상태감시장치 - Google Patents

Abstract

회전기계의 축 베어링 등의 윤활부위에 공급되는 윤활제의 공급상태를, 각 윤활부위 근방에 있어서 확실하게 감시할 수 있는 저렴한 윤활제의 공급상태감시센서 및 윤활제의 공급상태감시장치를 제공한다. 윤활제의 공급상태를 감시하는 센서를 윤활유의 공급이 필요하게 되는 기기에 직접 또는 윤활제 공급배관에 설치하여 윤활제의 공급을 검지한다. 상기 센서는 일단이 고정되고, 타단이 윤활제의 흐름 중에 위치하도록 배치된 검지부재를 구비한다. 검지부재는 윤활제가 공급될 때의 윤활제의 흐름에 의해 발생하는 변형을 전기신호로 변환하기 위한 압전소자 또는 변형 게이지를 갖는다.

윤활제, 감시센서, 감시장치, 베어링, 변형 게이지, 압전소자

Description

윤활제의 공급상태감시센서 및 공급상태감시장치{LUBRICANT FEED STATE MONITORING SENSOR AND LUBRICANT FEED MONITORING DEVICE}

본 발명은 회전기계의 축베어링 등의 윤활부위에 공급되는 윤활제의 공급상태를 감시하기 위한 센서 및 장치에 관한 것이다.

공장 등에 구비되어 있는 생산설비에는 회전기계가 많이 사용되고 있다. 회전기계의 축베어링 등에 일정시간 간격으로 구리스(Grease) 등의 윤활제를 공급하기 위한 자동집중윤활장치가 다수 사용되고 있다. 회전기계의 설비 이상(異常)의 주된 원인의 하나로 윤활불량이 있다. 각각의 설비에 윤활제가 적정하게 공급되고 있는 것을 감시하는 것이 중요하다.

자동집중윤활장치로부터의 윤활제의 공급상태를 감시하는 방법으로서, 공급이 일정시간 간격으로 공급될 때에 분배밸브가 동작하는 것을 이용하여, 소정시간 내의 분배밸브의 작동 회수를 카운트(Count)하여, 윤활제의 공급이 적정하게 행하여지고 있는지 아닌지를 확인하는 것이 알려져 있다.

그러나, 이 방법에서는 분배밸브 이후의 경로에서의 윤활제의 공급상태에 대하여는 알 수 없기 때문에, 분배밸브로부터 축베어링 등까지의 사이에서 발생하는 윤활제공급배관의 파손, 막힘 등에 의한 윤활제의 공급 불량에 대하여는 감시할 수 없다.

다른 방법으로서는, 분배밸브로부터 축베어링 등의 윤활제 공급 기계부품으로의 공급상태를 확인하는 방법으로, 각 윤활부위 바로 근방의 윤활제공급배관에 설치한 압력센서를 사용하여 윤활제의 공급상태를 확인하는 것이다. 이 압력센서 방식으로는, 그 압력센서로 측정한 각 윤활제공급배관 내의 윤활제의 압력과 미리 설정한 설정압력을 컨트롤러(Controller)로 비교하고, 그 비교결과에 따라 윤활제를 공급하지 않는 것, 혹은 압력센서의 이상을 판정하여 경보를 발하는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌1).

그러나, 이러한 압력센서를 이용하는 방식에서는, 각 윤활부위 바로 근방의 각 윤활제공급배관에 압력센서를 설치하여, 압력센서에 전원을 더 공급할 필요가 있다. 따라서, 생산공장 등에서의 수천 곳에 미치는 감시 포인트(point)를 이 압력센서 방식으로 구성하려고 하였던 경우에는 감시장치가 대규모로 되고, 설치비용도 고가의 것으로 되어 버리는 문제가 있다.

한편, 또 다른 방법으로서, 윤활제의 통유로(通流路)에 접하는 상태에 압전소자(壓電素子)를 설치하고, 통유로 내의 맥동압력을 압전소자에 작용시켜, 그 압전효과에 의해 얻어지는 전하를 전압으로 변환하여 윤활제의 공급 상황을 검출하는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허문헌2).

그러나, 이러한 통유로에 접하는 상태의 압전소자에 윤활제의 맥동압력을 작용시키는 방법에서는, 충분히 큰 신호를 얻는 것이 곤란하다. 윤활제의 공급상태를 파악하기 위한 실용상 충분한 출력을 얻을 수 없기 때문에 , 확실성이 결여되는 문제가 있다.

특허문헌1: 일본특개 2001-164916호 공보

특허문헌2: 일본특개평 1-197623호 공보

발명의 개시

본 발명은 이러한 사정에을 감안하여 이루어진 것이다. 본원발명의 목적은 회전기계의 축베어링 등의 윤활부위에 공급되는 윤활제의 공급상태를, 각 윤활부위 근방에 있어서 확실하게 감시할 수 있는 저렴한 윤활제의 공급상태감시센서 및 공급상태감시장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 유상(油狀) 또는 지상(脂狀)의 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기에 직접, 또는 이 기기에 윤활제를 공급하는 윤활제공급배관에 설치되어, 이 기기에의 윤활제의 공급을 검지함으로써 윤활제의 공급상태를 감시하는 센서로서, 일단이 고정되고, 타단이 상기 윤활제가 공급되었을 때에 형성되는 윤활제의 흐름 중에 위치하도록 배치되고, 상기 윤활제의 흐름에 의해 상기 타단에 변위가 생겨서 굽힘 변형하는 검지부재를 구비하고, 상기 검지부재는 굽힘 변형에 의해 전압을 발생하는 압전소자를 갖는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시센서를 제공한다.

본 발명은 유상 또는 지상의 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기에 직접, 또는 이 기기에 윤활제를 공급하는 윤활제공급배관에 설치되어, 이 기기에의 윤활제의 공급을 검지함으로써 윤활제의 공급상태를 감시하는 센서와, 상기 센서로부터 출력되는 검지신호에 근거하여 상기 기기에의 윤활제 공급회수를 카운트하는 카운트장치를 구비하고, 상기 센서는 일단이 고정되고, 타단이 상기 윤활제가 공급되었을 때에 형성되는 윤활제의 흐름 중에 위치하도록 배치되고, 상기 윤활제의 흐름에 의해 상기 타단에 변위가 생겨서 굽힘 변형하는 검지부재를 갖고, 상기 검지부재는 굽힘 변형에 의해 전압을 발생하는 압전소자를 갖고, 상기 카운트장치는 상기 압전소자로부터 전압으로서 출력되는 검지신호의 전압펄스에 근거하여 윤활제 공급회수를 카운트하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치를 제공한다.

본 발명에 있어서는 유상 또는 지상의 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기에 직접, 또는 이 기기에 윤활제를 공급하는 윤활제공급배관으로 압전소자를 사용한 센서를 설치하므로, 구동전원이 불필요하여, 염가로 윤활제의 공급상태를 감시할 수 있다. 또한, 압전소자를 갖는 검지부재의 일단을 고정하고, 타단을 윤활제가 공급되었을 때에 형성되는 윤활제의 흐름 중에 위치하도록 배치하고, 상기 윤활제의 흐름에 의해 상기 타단에 변위가 생겨서 굽힘 변형하도록 하고, 굽힘 변형에 의해 압전소자에 전압을 발생시키므로, 윤활제의 맥동압력을 검지하는 경우보다 출력을 크게 할 수 있고, 윤활제의 공급상태를, 각 윤활부위 근방에서 확실하게 감시할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 검지부재는 상기 압전소자를 피복하는 가요성(可撓性)재료로 이루어지는 피복재를 더 갖는 구조로 할 수 있다. 또한, 상기 검지부재는 상기 압전소자를 협지(狹持)하는 보강부재와, 상기 보강부재를 피복하는 가요성재료로 이루어지는 피복재를 더 갖는 구조로 할 수도 있다.

상기 센서는 상기 윤활제공급배관에 접속되는 윤활제 통류부(通流部)와, 그 윤활제 통류부의 중간부로부터 수직으로 뻗고, 상기 검지부재가 삽입되는 검지부재 삽입부를 갖는 T형부재를 더 구비하며, 상기 검지부재의 상기 일단은 상기 검지부재 삽입부의 상부에 고정되고, 상기 타단은 상기 윤활제 통류부 내에 비구속(非拘束)상태로 위치하는 구조로 할 수 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 윤활제 공급시의 윤활제의 흐름에 의해 굽힘 변형을 받는 부재와, 굽힘 변형에 의해 이 부재에 발생하는 변형을 감지하여 전기신호로 변환하는 신호변환수단과, 내부에 부재가 윤활제의 흐름에 의해 굽힘 변형을 받도록 배치된 윤활제공급배관에 접속하기 위한 관접속수단을 갖고, 관접속수단은 배치된 부재를 지지함과 아울러 윤활제의 누설을 방지하는 지지씰(Seal) 구조를 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는, 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 관접속수단은 T형 관이음매, Y형 관이음매, 크로스(Cross)관이음매, 엘보우(Elbow), 벤드(Bend) 중 어느 하나의 이음매를 사용하여 구성된다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는, 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 신호변환수단으로부터 출력되는 윤활제 공급시의 부재의 굽힘 변형을 변환한 전기신호로부터 윤활제의 공급회수를 카운트하는 카운터장치를 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 관접속수단에 회전가능하게 설치된다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 관접속수단에 착탈가능하게 설치된다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 관접속수단에 플렉시블 튜브(Flexible Tube)를 통하여 접속된다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 클램프(Clamp) 수단 또는 흡착수단을 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 적어도 월일(月日)을 포함하는 날짜를 설정, 표시가능한 날짜설정수단을 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 카운트 값을 리셋(Reset)하는 리셋수단을 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 일정 기간마다 신호를 발생하는 타이머(Timer)장치와, 이 일정기간 내에 검지(檢知)한 윤활제의 공급회수가 미리 결정된 윤활제의 공급회수보다 적은 경우에 경보를 발생하는 경보장치를 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 윤활제공급배관의 상류에 있는 분배밸브의 작동을 검출한 신호를 윤활제 공급신호로서 받아들이고, 이 윤활제 공급신호를 검출하고나서 소정기간 내에, 윤활제의 공급상태감시장치로부터의 윤활제의 공급을 나타내는 출력이 없는 또는 작은 경우에 경보를 발생하는 경보장치를 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 윤활제공급배관에 윤활제를 압송(壓送)하는 윤활제 공급펌프의 기동(起動)신호를 윤활제 공급신호로서 받아들이고, 이 윤활제 공급신호를 검출하고나서 소정기간 내에, 윤활제의 공급상태감시장치로부터의 윤활제의 공급을 나타내는 출력이 없는 또는 작은 경우에 경보를 발생하는 경보장치를 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 경보장치는 소리에 의한 경보, 빛에 의한 경보, 기계적으로 유지되는 표시에 의한 경보 중 적어도 하나에 의해 경보를 발한다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 신호변환수단으로부터의 출력신호, 또는 윤활제의 공급회수의 카운트 신호, 또는 분배밸브의 작동신호, 또는 윤활제 공급펌프의 기동신호, 또는 경보장치로부터의 경보신호 중 적어도 하나의 신호를 받아들여 무선으로 발신하는 무선장치를 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치는 신호변환수단으로부터의 출력신호, 또는 윤활제의 공급회수의 카운트 신호, 또는 분배밸브의 작동신호, 또는 윤활제 공급펌프의 기동신호, 또는 경보장치로부터의 경보신호 중 적어도 하나의 신호를 수집하는 데이터 수집장치와, 수집된 데이터를 케이블, 또는 무선, 또는 전화 회선, 또는 랜(LAN)에 의해 전송하는 전송장치를 구비하고 있다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 부재(部材)는 신호변환수단을 겸하는 압전소자이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 부재는 신호변환수단을 겸하는 압전소자를 피복재로 피복하여 형성된다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 부재는 신호변환수단을 겸하는 압전소자와 이 압전소자에 접촉하는 접촉부재를 피복재로 피복하여 형성된다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 신호변환수단은 변형 게이지(Strain Guage)이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시장치는 상기 기재의 발명인 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 부재에 변형 게이지를 배치한다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법은 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기 또는 이 기기에 접속된 윤활제공급배관에 센서를 설치하고, 이 기기에의 윤활제의 공급상태를 감시하는 윤활제의 공급상태감시방법으로서, 상기 센서를 윤활제 공급시의 윤활제의 흐름에 의해 굽힘 변형을 받도록 설치하고, 윤활제의 흐름에 의한 굽힘 변형에 의해 상기 센서에 의해 발생한 변형을 전기신호로 변환하고, 이 전기신호에 근거하여 윤활제의 공급이 필요한 기기에의 윤활제의 공급회수를 카운트 하고, 이 카운트된 윤활제의 공급회수가 미리 설정된 일정시간 내에서의 윤활제의 공급회수를 밑돌았을 때에, 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법은 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기 또는 이 기기에 접속하고 있는 윤활제의 공급배관에 센서를 설치하고, 이 기기에의 윤활제의 공급상태를 감시하는 윤활제의 공급상태감시방법으로서, 상기 센서를 윤활제 공급시의 윤활제의 흐름에 의해 굽힘 변형을 받도록 설치하고, 윤활제의 흐름에 의한 굽힘 변형에 의해 상기 센서에 의해 발생한 변형을 전기신호로 변환하고, 이 전기신호로부터 피크 홀드(Peak Hold) 처리에 의해 전기신호의 피크전압을 측정하고, 이 피크전압이 미리 설정된 범위외로 되었을 때에, 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법은 피크전압에 미리 하한 한계값(Threshold)과 상한 한계값을 설정하여, 피크전압이 하한 한계값 미만이 되었을 때에, 윤활제의 공급량 감소 또는 정지라고 판정하고, 피크전압이 상한 한계값을 초과하였을 때에, 센서로부터 하류측이 막혀있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법은 센서로서 압전소자를 사용하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법은 센서로서 압전소자를 사용하는 경우에는 윤활제의 공급상태의 감시를 시작한 후에 센서의 정전용량(靜電容量)을 측정하여, 이 센서의 정전용량이 미리 설정된 한계값보다 감소하였을 때에, 센서가 이상하다고 판정하고, 그 센서 이상의 판정에 근거하고, 윤활제의 공급회수의 카운트에 근거하여 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정하였을 경우 중에서, 센서 이상에 근거하는 것을 제거하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법은 센서로서 압전소자를 사용하는 경우에는 윤활제의 공급상태의 감시를 시작한 후에 센서의 정전용량을 측정하고, 이 센서의 정전용량이 미리 설정된 한계값보다 감소하였을 때에, 센서가 이상하다고 판정하고, 그 센서 이상의 판정에 근거하고, 피크전압에 근거하여 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정하였을 경우 중에서, 센서 이상에 근거하는 것을 제거하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법은 센서에는 피복재로 피복하여 형성된 압전소자를 사용하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법은 센서로는 피복재로 피복하여 형성된 압전소자와 이 압전소자에 접촉하는 접촉부재를 사용하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법이다.

본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법은 센서로는 변형 게이지를 사용하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법이다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는 도 1의 윤활제의 공급상태감시센서의 검지부재의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 3은 윤활제의 공급상태감시센서를 윤활유공급회로에 조립된 구성예를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시센서의 출력 파형(波形)을 나타내는 도면이다.

도 5A는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 실험에 사용한 장치를 나타내는 모식도이다.

도 5B는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 실험에 사용한 장치를 나타내는 모식도이다.

도 6은 실시예 및 비교예의 윤활제의 공급상태감시센서의 출력 파형을 나타내는 도면이다.

도 7은 제1 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시장치를 나타내는 구성도이다.

도 8은 다른 실시형태에 의한는 윤활제의 공급상태, 감시 장치를 나타내는 구성도이다.

도 9는 다른 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시장치를 나타내는 구성도이다.

도 10은 다른 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시장치를 나타내는 구성도이다.

도 11은 다른 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시장치를 나타내는 구성도이다.

도 12는 다른 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시장치를 나타내는 구성도이다.

도 13은 제1 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.

도 14는 제1 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.

도 15는 윤활제의 공급상태감시센서를 윤활제의 공급회로에 조립된 구성예를 나타내는 도면이다.

도 16은 윤활제의 공급상태감시센서를 윤활제의 공급회로에 조립된 다른 구성예를 나타내는 도면이다.

도 17은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 18은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 19는 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 20은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 21은 검지부재의 구성을 나타내는 측면에서 본 단면도이다.

도 22는 변형검출소자를 사용한 윤활제의 공급상태감시센서의 출력 파형을 나타내는 도면이다.

도 23A는 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 23B은 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 23C는 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 24는 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 25A는 카운터장치를 윤활제공급배관에 장착한 상태를 나타내는 도면이다.

도 25B는 카운터장치를 윤활제공급배관에 장착한 상태를 나타내는 도면이다.

도 26A는 카운터장치를 관이음매에 장착한 상태를 나타내는 도면이다.

도 26B는 카운터장치를 관이음매에 장착한 상태를 나타내는 도면이다.

도 26C는 카운터장치를 관이음매에 장착한 상태를 나타내는 도면이다.

도 27은 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 28은 윤활제의 공급상태감시장치를 윤활제의 공급회로에 조립된 구성예를 나타내는 도면이다.

도 29는 날짜설정기구의 다른 형태를 나타내는 도면이다.

도 30은 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 31은 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 32는 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 33은 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 34는 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 35는 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 36은 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 37은 기계적인 경보표시장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 38A는 기계적인 경보표시장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 38B은 기계적인 경보표시장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 39는 본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법의 하나의 실시형태를 나타내는 그래프로, 카운터장치를 이용하여 측정한 일정시간 당의 윤활제의 공급회수의 시간에 대한 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.

도 40은 윤활제의 공급회수의 누적회수와 시간과의 관계의 일례를 나타내는 그래프이다.

도 41은 본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법의 다른 실시형태를 나타내는 그래프로, 피크 홀드 처리가 가능한 장치를 이용하여 측정한 센서 출력의 피크전압의 시간에 대한 변화의 일례를 나타내는 그래프이다.

도 42는 피크 홀드 처리를 행하지 않고, 센서 출력 파형을 그대로 오실로스코프(Oscilloscope)에 의해 관찰한 화면출력을 나타내는 설명도이다.

도 43A는 센서에 피에조(Piezo) 소자를 사용한 윤활제의 공급상태감시장치의 센서부 선단의 파손에 대한 정전용량의 변화를 나타내는 그래프이다.

도 43B는 센서에 피에조 소자를 사용한 윤활제의 공급상태감시장치의 센서부 선단의 파손에 대한 정전용량의 변화를 나타내는 그래프이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도 1은 본 발명의 하나의 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 나타내는 단면도이다.

윤활제의 공급상태감시센서(1)는 이하의 구성을 갖는다. 유상 또는 지상의 윤활제, 예컨대 구리스를 회전기계의 축베어링 등의 윤활부위에 공급하는 윤활제공급배관에 접속하는 T형 관이음매(2)의 이음매부(2b)에 니플(Nipple, 3)을 접속한다. 그 니플(3)의 반대측에, 플러그(Plug, 4)을 삽입한 소켓(Scoket, 5)을 접속한다. 또한 피에조 소자(압전소자, 8)를 갖는 판형상의 검지부재(6)를 플러그(4)에 설치한 개방구멍으로부터 T형 관이음매(2)에 삽입한다. 한편, 플러그(4)와 소켓(5)은 나사고정되고, 또한, 니플(3)과 소켓(5) 및 이음매부(2b)와의 사이도 나사고정되어 있다.

T형 관이음매(2)의 주관부(主管部, 2a)는 도시하지 않은 윤활제공급배관에 접속되어, 윤활제 통류부로서 기능한다. 또한, 상기 이음매부(2b)는 주관부(2a)의 중앙으로부터 수직으로 뻗고, 이 이음매부(2b), 니플(3), 플러그(4) 및 소켓(5)에 의해, 검지부재(6)가 삽입되는 검지부재 삽입부(15)가 구성된다. 한편, T형 관이음매(2) 이외에도, Y형 관이음매나 크로스에 플러그를 설치한 이음매를 사용하는 것이라도 좋지만, 구성의 용이로부터 T형 관이음매(2)를 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 니플(3)과 소켓(5)은 검지부재(6)의 길이에 대응하여 검지부재 삽입부(15)의 길이를 조정하기 위하여 설치한 것으로, 반드시 필요로 하는 것은 아니다. 그러나, 이후에 설명하는 바와 같이, 센서의 감도를 좋게 하기 위하여는 검지부재(6)는 어느 정도의 길이가 필요하게 되기 때문에, 설치하는 것이 바람직하다.

검지부재(6)의 상단(上端)은 플러그(4)의 상부부분을 수지(樹脂, 7)로 다짐 으로써 고정되고, 이것에 의해 T형 관이음매(2)로부터의 윤활제의 누설을 방지하고 있다. 또한, 검지부재(6)의 하단(下端)은 윤활제 통류부로서 기능하는 주관부(2a) 내에 비구속 상태로 위치한다. 따라서, 윤활제가 공급되어 주관부(2a)를 통류하면, 윤활제의 흐름에 의해 검지부재(6)의 하단에 변위가 생겨서 굽힘 변형하고, 피에조 소자(8)는 이 굽힘 변형에 의해 전하를 유기(誘起)하여, 전압을 발생한다.

검지부재(6)는 도 2의 종단면도로 도시하는 바와 같이, 긴 길이형상을 이루는 각판형(角板形)의 피에조 소자(8)의 양면을 보강판(9)으로 끼우고, 또한 전체를 가요성을 갖는 피복재(10)로 피복한 구성을 갖고 있다.

그리고, 피에조 소자(8)의 양면에는 각각 단부(端部)전극이 설치되어 있고, 이 단부전극에는 피에조 소자(8)에서 발생한 전압을 출력하기 위한 리드선(Lead Line, 11)이 납땜 등으로 접속되어 있다. 즉, 피에조 소자(8)에 윤활제의 흐름에 따르는 굽힘 응력이 작용하여 변형이 생긴 경우, 리드선의 양단에는 전압이 발생한다.

피에조 소자(8)로서는, 굴곡형의 것, 즉 상술한 바와 같이 굽힘 변형함으로써 전압을 발생시킬 수 있는 것을 사용할 수 있고, 한 개의 피에조 소자로 구성되는 모노몰프(Monomorph)형이라도, 피에조 소자를 두 개 접합시켜서 이루어지는 바이몰프(Bimorph)형이라도 좋다. 바이몰프형의 피에조 소자는 힘(F)에 의해 굴곡되면, 한쪽의 소자가 늘어나고 다른 쪽의 소자가 줄어듦으로써 양쪽의 소자가 함께 전하를 발생하여, 출력을 더욱 크게 할 수 있다. 또한 피에조 소자(8)로서는 판형상의 피에조 소자를 세 개 이상 접합시켜 구성하는 것이라도 좋다. 피에조 소 자(8)를 구성하는 재료로서는, 압전성을 나타내는 재료라면 좋지만, 압전 세라믹스나 고분자 압전필름이 적합하다. 이들 중에서는 출력 전압이 큰 압전 세라믹스가 바람직하다. 또한, 피에조 소자(8)의 형상은 윤활제의 흐름에 의한 굽힘을 받도록 어느 정도의 길이가 있으면, 봉상(棒狀)이라도, 관(管)을 반으로 분할한 원통형 등 어떤 형상이라도 좋지만, 취급 용이성이나 제조비용을 감안하면 길다란 직방체 형상이 바람직하다.

보강판(9)은 굽힘 응력에 의한 피에조 소자(8)의 파손을 일으키기 어렵게 하기 위하여 설치하는 것이다. 소정의 굽힘 응력에 대하여 피에조 소자(8)의 파손을 방지할 수 있는 재료이면 좋고, 피에조 소자(8)와 절연되어 있으면 철 등의 금속 혹은 플라스틱 등의 고분자재료이라도 좋다. 한편, 보강판(9)은 피에조 소자(8)의 양면에 설치하지 않아도 편면(片面)에 설치하는 것이라도 좋다.

또한, 피복재(10)는 피에조 소자(8)와 보강판(9)을 일체화하여 보호함과 아울러, 만약 피에조 소자(8)가 파손한 경우이라도, 윤활제 중에 파손편이 혼입하여 설비 이상을 발생시키는 것을 방지하기 위한 것인다. 이 피복재(10)는 특히, 피에조 소자(8)가 부서지기 쉬운 세라믹스로 형성되어 있는 경우에 유효하다. 피복재(10)의 재료로서는 가요성을 갖고 충분한 보호기능을 갖는 것이면 좋고, 수지재료가 적합하다. 예컨대, 열수축성 필름을 적합하게 사용할 수 있다.

이들 보강판(9) 및 피복재(10)는 피에조 소자(8)의 재질, 사용 조건 등에 의해, 다층구조로 하여도 좋다. 또한, 보강판(9) 및 피복재(10)는 필수적이지 않고, 보강판(9)을 이용함이 없이, 피에조 소자(8)를 피복재(10)로 직접 피복하여 검지부 재(6)를 형성하여도 좋고, 피에조 소자(8)를 보강판(9)로 끼운 채의 것을 검지부재(6)로서 이용하여도 좋다. 또한, 피에조 소자(8)가 충분한 강도나 인성(靭性)을 갖고 있으면, 피에조 소자(8) 단독으로 검지부재(6)를 구성하여도 좋다. 다만, 피복재(10)는 피에조 소자(8)에 대한 방습, 전기적 절연을 강화하는 작용도 갖고 있으므로 설치하는 것이 바람직하다.

도 3은 상술한 윤활제의 공급상태감시센서(1)를 윤활제 공급회로에 조립한 구성예를 나타내는 도면이다.

윤활제의 공급상태감시센서(1)는 일정 간격으로 윤활제를 공급하는 자동집중 윤활장치로 구성되는 윤활제 공급회로의 일부에 조립되어 있다. 구체적으로는 분배밸브(12)로부터 분기되는 윤활제공급배관(13)의 도중에 설치한다. 윤활부위에의 윤활제의 공급을 감시하기 위하여는 윤활부위인 축베어링(14)의 바로 근방 혹은 축베어링(14) 자체에 설치하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 구성된 윤활제의 공급상태감시센서에 있어서는, 윤활제공급배관(13)을 통하여 윤활부위에 윤활제가 공급될 때에, T형 이음매(2)의 주관부(2a)에, 도 1에 표시하는 화살표 방향의 윤활제의 흐름이 발생한다. 그러면, 검지부재(6)는 수지(7)에 의해 고정된 부분을 지점으로 하여 흐름의 하류방향으로 구부려진다. 이 결과, 피에조 소자(8)의 표리면(表裏面)에 각각 반대의 전하가 발생하여 리드선(11)의 양단에 전압이 발생한다. 따라서, 이 전압을 검출함으로써, 윤활제의 공급상태를 파악할 수 있다.

이때의 출력 파형을 도 4에 나타낸다. 도 4의 세로축은 리드선(11)에 발생 하는 전압을 나타내고, 가로축은 경과시간을 나타내고 있다. 도 4에 도시하는 바와 같이 간헐적인 윤활제의 압송류(壓送流)가 검지부재(6)에 작용하여 굽힘이 생기면, 펄스형상의 전압(17)이 발생한다. 그리고, 윤활제의 흐름이 정지하면 검지부재(6)는 피에조 소자(8)와 보강판(9)의 탄성력에 의해 원래의 상태로 복원한다. 이때, 가해진 굽힘 변형이 감소하는 결과, 반대의 극성을 가지는 펄스형상의 전압(18)이 발생한다.

이와 같이, 간헐적인 윤활제의 흐름에 의해 정부(正負)의 쌍으로 된 전압펄스가 발생하고, 도 4에 도시하는 바와 같이 노이즈(Noise)가 적은 파형을 얻을 수 있다. 따라서, 검지부재(6)의 길이가 길면 길수록, 굽힘 변형이 커지기 때문에 더욱 큰 발생 전압을 얻을 수 있다.

본 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서에 있어서는, 피에조 소자(8)를 사용한 이상과 같은 원리에 근거하여 설계하고 있기 때문에, 발생하는 전압도 크게 신호처리할 때에도 특별한 증폭 처리, 노이즈 제거 처리를 필요로 하지 않는 레벨(Level)이다. 또한, 피에조 소자(8)를 사용하고 있기 때문에, 전원을 사용하는 일 없이 윤활제의 공급상태를 파악할 수 있다. 따라서, 윤활제의 공급상태감시센서를 소형이면서도 저렴한 것으로 할 수 있다.

또한, 이 원리에 의하면, 흐르는 윤활제의 양이 많아지면 검지부재(6)의 굽힘 변형은 커지기 때문에, 발생하는 전압(17)의 피크도 커진다는 것을 알 수 있다. 따라서, 전압(17)이 일정 이상의 크기이라면 충분한 양의 윤활제가 공급되고, 반대로, 전압(17)이 일정 이하이면 공급되는 윤활제의 양은 불충분하다고 판정할 수 있 다.

또한, 이와 같이 피에조 소자(8)를 갖는 검지부재(6)의 상단을 고정하고, 하단을 윤활제가 공급되었을 때에 형성되는 윤활제의 흐름 중에 위치하도록 배치하고, 윤활제의 흐름에 의해 하단에 변위가 생겨서 굽힘 변형하도록 하고, 굽힘 변형에 의해 피에조 소자(8)에 전압을 발생시키므로, 상기 특허문헌2와 같은 윤활제의 맥동압력을 검지하는 경우보다 본질적으로 큰 출력을 얻을 수 있고, 윤활제의 공급상태를, 각 윤활부위 근방에 있어서 확실하게 감시할 수 있다.

이하, 이러한 효과를 확인한 실험에 대하여 설명한다.

도 5A에 도시하는 바와 같은 윤활제로서의 구리스 공급장치를 준비하고, 상술한 도 1에 도시하는 바와 같은 구조의 실시예의 윤활제의 공급상태감시센서와, 도 5B에 도시하는 바와 같은 구조의 비교예의 윤활제의 공급상태감시센서를 도시한 바와 같이 설치하였다. 즉, 실시예의 공급상태감시센서는 검지부재를 한쪽만 지지한 상태로 T형 관이음매(1/4B) 내에 수직으로 설치한 것이며, 비교예의 공급상태감시센서는 상기 특허문헌2(일본특개평 1-197623호 공보)의 센서를 모의(模擬)하여, 검지부재를 T형 관이음매(1/4B) 내에 양쪽 지지한 상태로 수평으로 설치한 것이다. 검지부재를 구성하는 피에조 소자로서는 5mm×60mm×O.5mm 의 티탄산 지르콘산납계 세라믹스를 사용하고, 그 위에 열수축성 필름(상품명 스미튜브(Sumitube))을 피복하여 검지부재로 하였다.

윤활제인 구리스의 공급은 파발(Farval) 펌프를 사용하여 간헐적으로 행하였다. 그때의 전압검출 상태를 도 6에 나타낸다. 이 도면에 도시하는 바와 같이 비 교예의 경우에는 구리스의 공급에 의해 고작해야 수mV의 펄스를 얻을 수 있었던 것에 지나지 않음에 대하여, 실시예의 경우에는 20mV를 넘는 펄스를 얻을 수 있었다. 이로부터, 본 발명의 구성에 의해, 윤활제의 공급상태를 보다 확실하게 감시가능함이 확인되었다.

다음에, 이상 설명한 윤활제의 공급상태감시센서(1)를 이용하여 윤활제의 공급상태를 감시하기 위한 감시장치의 구성에 대하여 설명한다.

도 7은 제1 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시장치를 나타내는 구성도이다. 제1 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치는 윤활제의 공급상태감시센서(1)에 카운터장치(25)를 설치한 것으로, 윤활제의 공급상태감시센서(1)의 리드선(11)과 카운터장치(25)의 입력단자를 접속하여 구성한 것이다.

윤활제의 흐름이 발생할때 마다, 그 흐름을 검지부재(6)로 검지하고, 윤활제가 공급된 회수를 카운터장치(25)에 의해 카운트하여 표시한다. 그래서, 카운터장치(25)의 초기 카운트 수를 기록하여 두고, 어떤 일정시간 경과한 후에, 그 카운터장치(25)에 표시된 카운트 수를 확인하여, 차감 연산을 함으로써, 그 일정시간 내에 공급되는 윤활제의 공급회수를 산정할 수 있다. 여기에서, 카운트되지 않은 경우는 윤활제가 공급되지 않거나 혹은 공급량이 적은 경우이다. 따라서, 이 산정 회수를, 일정시간 내에 공급되어야 할 윤활제의 공급회수와 비교함으로써, 윤활제가 정상으로 공급되고 있는지의 여부를 판정할 수 있다.

이 경우에, 검지부재(6)로서 피에조 소자(8)를 사용하고 있으므로, 상술한 바와 같이 검지부재(6)에 급전(給電)하기 위한 전원은 불필요하고, 카운터장치(25) 에만 전원을 공급하면 좋으므로, 카운터장치(25)에 소형전지 등을 사용함으로써, 장치 전체로서 소형이고도 저렴한 장치로 할 수 있다.

도 8은 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 나타내는 구성도이다. 본 실시형태의 장치는 윤활제의 공급상태감시센서(1)에 카운터장치(25)와 타이머장치(26) 및 경보장치(27)를 설치한 것이다.

카운터장치(25)에 의해 카운트된 윤활제의 공급회수와 타이머장치(26)의 시간정보에 의해, 도시하지 않은 연산장치로, 소정시간 내에 윤활제가 공급되었는지의 여부를 판정하여, 소정시간 내에 윤활제가 공급되지 않는 경우 혹은 공급량이 적은 경우는 경보장치(27)에 의해 경보한다.

본 실시형태에 있어서는, 비교적 소형의 장치로 윤활제의 공급 불량을 감시하여 경보할 수 있다. 따라서, 카운터장치(25), 타이머장치(26) 및 경보장치(27) 를 일체로서 구성하여도 좋고, 각각을 분리하여 신호선으로 접속하도록 구성하여도 좋다.

또한, 경보장치(27)는 빛, 소리 등에 의해 경보를 발하여도 좋고, 전자적으로 디스플레이 표시하는 것만 아니라 기계적으로 전환하여 경보를 표시하는 것이라도 좋다.

도 9는 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 나타내는 구성도이다. 본 실시형태의 장치는 윤활제의 공급상태감시센서(1), 카운터장치(25), 경보장치(27) 및 분배밸브 변위센서(28)를 설치한 것이다.

분배밸브 변위센서(28)는 분배밸브(12)의 작동을 검출하고, 분배밸브(12)이 작동한 타이밍을 윤활제의 공급 타이밍으로서 받아들인다. 그리고, 분배밸브(12)가 작동하고나서 소정시간 내에 카운터장치(25)의 카운트가 증가하지 않는 경우는 윤활제의 공급 불량이라고 판정하여 경보장치(27)에 의해 경보한다.

본 실시형태의 장치는 다른 실시형태의 장치의 타이머장치(26)에 대신하여 분배밸브 변위센서(28)를 설치하고, 분배밸브의 변위를 검출하여 분배밸브(12)의 작동시에 윤활제의 공급상태를 감시하는 것이다. 따라서, 타이머장치(26)를 이용하는 것보다 조기에 이상(異常)을 검출할 수 있다.

도 10은 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 나타내는 구성도이다. 본 실시형태의 장치는 윤활제의 공급상태감시센서(1), 카운터장치(25), 경보장치(27) 및 윤활제 공급펌프기동신호(29)로 구성된다.

윤활제 공급펌프기동신호(29)가 온(ON) 하고나서 소정시간 내에 카운터장치(25)의 카운트가 증가하지 않은 경우는 윤활제의 공급 불량이라고 판정하여 경보장치(27)에 의해 경보한다.

본 실시형태의 장치는 다른 실시형태의 장치 타이머장치(26)에 대신하여 윤활제 공급펌프기동신호(29)를 설치하고, 윤활제 공급펌프기동신호(29)의 온을 검출하여 윤활제의 공급상태를 감시하는 것이다. 따라서, 타이머장치(26)를 이용하는 것 보다 조기에 이상을 검출할 수 있다.

도 11은 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 나타내는 구성도이다. 본 실시형태의 장치는 제1 또는 다른 실시형태의 장치에 무선장치(30)와 데이터수집장치(31)를 설치한 것이다.

본 실시형태의 장치에서는, 안전상의 문제 등으로, 설비의 가동 중에 용이하접근할 수 없는 설비에 대하여도 윤활제의 공급상태에 관한 데이터를 수집하여 감시할 수 있다. 이 경우의 수집되는 데이터는 카운터 값이라도 좋고, 윤활제의 공급상태의 판정결과이라도 좋다.

도 12는 윤활제의 공급상태감시장치의 다른 실시형태를 나타내는 구성도이다. 본 실시형태의 장치는 온라인 모니터링 시스템으로서 구성된다. 윤활제의 공급상태감시센서(1)는 리드선(11)을 통하여 카운터장치(25) 및 데이터 수집감시장치(35)과 접속되고, 또한 도시하지 않는 케이블, 무선, 전화 회선, 랜(LAN) 등을 이용하여 퍼스널 컴퓨터(36)에 윤활제의 공급상태에 관한 데이터를 전송한다.

이 구성에 의해, 특히 중요한 설비에 관하여는 윤활제의 공급상태를 원격으로 항시 집중 감시할 수 있다. 한편, 온라인 모니터링은 도 12에 도시하는 형태에 한정되지 않고, 상기한 실시형태와 조합시켜, 데이터 수집감시장치(35)와 퍼스널 컴퓨터(36)를 구비한 구성으로 할 수 있고, 각각의 실시형태에서 발생하는 데이터를 데이터 수집감시장치(35)를 이용하여 모니터링 하는 것도 가능하다. 또한, 윤활제의 공급상태감시센서(1)의 출력신호를 직접 데이터 수집감시장치(35)에 접속하는 것도 가능하다.

이상과 같은 각 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시장치는 공급되는 윤활제의 상태를, 윤활부위 혹은 윤활제공급배관에 설치한 윤활제의 공급상태감시센서(1)를 이용하여, 어떤 일정이상의 윤활제가 공급되었느지의 여부를 감시하는 것이다. 이러한 윤활제의 공급상태감시센서(1)에, 상기 각 실시형태처럼, 필요에 따 른 각 부품, 장치를 조합시켜 감시장치를 구성함으로써, 여러 가지 기능이 부가되어, 다양한 적용에 있어서, 윤활제의 공급상태를 감시하는 데에 필요하고도 충분한 장치구성으로 할 수 있다. 따라서, 윤활부위 혹은 윤활부위 바로 근방의 윤활제 공급상태를 감시할 수 있고, 윤활제 공급 불량에 의한 초기 이상을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 일 없이, 여러 가지 변형가능하다. 예컨대, 상기 실시형태에서는 윤활제로서 구리스를 예시하였지만, 윤활 오일 등, 유성 및 지방성의 여러 가지 윤활제를 이용할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 본 발명의 장치를 자동집중윤활장치에 적용한 예에 대하여 나타냈지만, 수동의 윤활장치에도 적용할 수 있다.

도 13에 도시하는 바와 같이 직접 T형 관이음매(2) 상부에 플러그(4)를 삽입하고, 또한 그 플러그(4)에 설치한 개구(開口)로부터 검지부재(6)를 T형 관이음매(2) 내부에 삽입하여, 플러그(4)의 상부부분을 수지(7)로 고정하고, 검지부재(6)의 한쪽 끝을 고정함과 아울러, T형 관이음매(2)로부터의 윤활제의 누설을 방지하도록 구성하여도 좋다. 또한, 도 14에 도시하는 바와 같이, 플러그(4)를 삽입한 니플(3)을 T형 관이음매(2)의 이음매에 접속하고, 그 플러그(4)에 설치한 개구로부터 검지부재(6)를 T형 관이음매(2) 내부에 삽입하여, 플러그(4)의 상부부분을 수지(7)로 고정하고, 검지부재(6)의 한쪽 끝을 고정함과 아울러, T형 관이음매(2)로부터의 윤활제의 누설을 방지하도록 구성하여도 좋다.

도 15는 윤활제의 공급상태감시센서를 윤활제 공급회로에 조립한 구성예를 나타내는 도면이다.

윤활제의 공급상태감시센서(1)는 일정시간 간격으로 윤활제를 공급하는 자동집중윤활장치로 구성되는 윤활제 공급회로의 일부에 구비되어 있다. 구체적으로는 분배밸브(12)로부터 분기되는 윤활제공급배관(13)의 도중에 설치하지만, 윤활부위에의 윤활제의 공급을 감시하기 위하여는 윤활부위인 축베어링(14)의 바로 근방 혹은 축베어링(14) 자체에 설치하는 것이 바람직하다.

그러나, 해당 설비가 설치되어 있는 장소의 환경에 있어서는, 축베어링(14)의 근방에 설치하는 것이 곤란한 경우도 있다. 이때는 도 16에 도시하는 바와 같이 윤활제의 공급상태감시센서(1)를 파손의 염려가 적은 장소를 선정하여 설치하는 것이 바람직하다.

도 17은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서는 제1 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서에 있어서, T형 관이음매(2)에 대신하여 Y형 관이음매(21)를 사용한 구성이다.

본 실시형태에서는 윤활제의 공급상태감시센서의 높이를 낮게 억제할 수 있기 때문에, 다른 장치, 기기 등과 간섭을 생기게 하는 것과 같은 좁은 장소에 적용할 수 있다는 이점이 있다.

도 18은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서는 제1 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서에 있어서, T형 관이음매(2)에 대신하여 크로스형 관이음매(22)를 사용한 구성이다. 그리고, 크로스형 관이음매(22)의, 흐름 방향과 직교하는 두 곳의 단부에는 각각 플러그(4)를 삽입하고, 또한 센싱소자를 갖는 판형상의 검지부재(6)를 한 쪽의 플러그(4)에 설치한 개방구멍으로부터 크로스형 관이음매(22)에 삽입하여, 양단의 플러그(4)로 받아서 지지하고 있다.

본 실시형태에서는, 윤활제공급배관(13)을 관통하여 검지부재(6)를 설치하고, 검지부재(6)를 양측으로부터 지지하는 구조이기 때문에, 한 쪽의 높이를 낮게 할 수 있다.

도 19는 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서는 제1 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서에 있어서, T형 관이음매(2)에 대신하여 엘보우(Elbow, 23)를 사용하는 구성이다.

본 실시형태에서는 윤활제의 공급상태감시센서를 윤활제공급배관(13)의 윤활제의 흐름 방향이 전환되는 부위에 적용하는 것이 가능하다. 한편, 본 실시형태ㅇ에서 윤활제의 흐름을 감도 좋게 검지하기 위하여는 검지부재(6)를 상류측의 윤활제공급배관(13)의 출구 근방에 위치하도록 배치하는 것이 바람직하다.

한편, 관이음매에는 엘보우(23) 이외에 벤드(Bend)를 사용하는 것도 가능하다. 여기에서, 엘보우(23), 벤드의 각도는 90도로 한정되지는 않고, 임의인 각도 로 구성되는 것이라도 좋다.

도 20은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서의 구성을 나타내는 단면도이다. 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시센서는 제1 실시형태로 같은 구성이지만, 검지부재(6)에 피에조소자(8)에 대신하여 변형검출소자를 사용한 점이 다르다.

도 21은 검지부재(6)의 구성을 나타내는 측면에서 본 단면도이다.

검지부재(6)는 변형검출소자로서 변형 게이지(16)을 사용하고, 그 변형 게이지를 보강판(9)에 부착하고, 또한 전체를 탄력성이 있는 피복재(10)로 피복한 구성이다. 그리고, 변형 게이지(16)의 단부에 설치된 전극에는 리드선(11)이 납땜 등으로 접속되어 있다.

여기에서, 보강판(9)은 소정의 굽힘 응력에 대하여 변형을 발생할 수 있는 재료이면 좋고, 철 등의 금속 혹은 플라스틱 등의 고분자재료이라도 좋다.

또한, 변형 게이지(16)의 설치는 보강판(9)의 편측만 아니라, 양측에 부착하여도 좋다. 또한, 더미(Dummy) 게이지를 사용하여 온도변화를 보상하도록 구성하여도 좋고, 통상 변형측정방법으로서 공지인 각종의 방법을 이용하여 구성하여도 좋다.

이와 같이 하여 윤활제공급배관(13)에 접속된 윤활제의 공급상태감시센서에 윤활제가 공급되었을 때는 도 20에 표시하는 화살표의 방향에 윤활제의 흐름이 발생한다. 그러면, 검지부재(6)는 수지(7)에 의해 고정된 부분을 지점으로 하여 흐름 하류방향으로 구부려진다. 이 결과, 변형 게이지(16)의 소선(素線)이 변형하여 그 저항치가 변화된다. 이 저항치의 변화를 도시하지 않은 휘트스톤 브릿지(Wheatstone Bridge) 회로에 의해 전압의 변화로서 검출하는 것으로 변형량을 측정할 수 있다.

도 22는 변형검출소자를 사용한 윤활제의 공급상태감시센서로 출력 파형을 나타내는 도면이다.

세로축은 변형량을 나타내고, 가로축은 왼쪽에서 오른쪽으로 경과하는 시간을 나타내고 있다. 세 번에 걸치는 간헐적인 윤활제의 압송류가 검지부재(6)에 작용하여 생기는 굽힘 변형에 의해, 세 개의 산형(山形)의 변형량 파형(19a, 19b, 19c)을 얻을 수 있다. 그리고, 윤활제의 흐름이 정지하면 검지부재(6)는 보강판(9)의 탄성력에 의해 원래의 상태로 복원한다. 이 결과 변형량은 원래의 상태를 향하여 복원을 시작한다. 이와 같이, 간헐적인 윤활제의 흐름에 의해 산형의 변형량 파형을 얻을 수 있고, 이 파형은 노이즈가 적은 파형으로 되어 있다.

여기에서, 도 22의 파형에 있어서 산형의 변형량 파형이 연속하고 있는 것은 보강판(9)의 탄성력에 의해 원래의 상태로 복원할때 까지 시간을 필요로 하기 때문이며, 보강판(9)을 더욱 탄성력이 높은 재료로 선정하면 이 현상은 생기지 않는다.다만, 몇 시간마다 윤활제를 공급하는 자동집중윤활장치에 적용하는 경우에는 이 현상은 문제로 되지 않는다.

또한, 변형 게이지(16)의 다른 결점으로서 윤활제가 온도변화한 경우의 0점의 드리프트(Drift)를 들 수 있지만, 전술한 온도보상의 적용 혹은 하이 패스 필터(High-Pass Filter)를 사용한 신호처리로 의해 해결을 도모하는 것이 가능하다.

또한, 윤활제의 공급상태감시센서는 검지부재(6)에 변형 게이지(16)를 사용하는 것 만의 간단한 구조이다. 따라서, 압력센서를 적용하는 것과 비교하면, 소형, 저렴한 윤활제의 공급상태감시센서를 얻을 수 있다.

계속하여, 이상 설명한 기능에 덧붙여 윤활제의 공급회수를 계수하고, 윤활제의 공급상태를 판정하기 위한 기능을 갖춘 윤활제의 공급상태감시장치의 구성에 대하여 설명한다.

도 7은 제1 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시장치를 나타내는 구성도이다. 본 실시형태의 변형예 로서, 도 13에 나타내는 공급상태감시센서를 이용하는 경우에는 카운터장치(25)를 T형 관이음매(2)와 직접 결합하여도 좋다.

도 23A, 도 23B, 도 23C은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 23A, 도 23B, 도 23C의 윤활제의 공급상태감시장치는 도 7의 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치(25)를 회전가능하게 설치한 구성이다.

즉, 도 23A는 카운터장치(25)를 검지부재(6)의 길이 방향을 중심축으로 하여, 그 중심축의 주위에 회전가능하게 구성하고 있다. 또한, 도 23B은 검지부재(6)가 윤활제의 동압(動壓)을 받는 면에 수직한 방향을 중심축으로 하여, 카운터장치(25)를 그 중심축의 주위에 회전가능하게 구성하고 있다. 또한, 도 23C은 도 23A 및 도 23B의 양 중심축의 주위에 회전가능하게 구성하고 있다.

이 실시형태에 의하면, 윤활제의 공급상태감시장치가 설치되는 상태에 관계없이, 카운터장치(25)를 적절한 각도로 회전시킬 수 있기 때문에, 독취자(讀取者) 의 자세를 변화하는 일 없이 용이하게 카운트 값을 읽어낼 수 있다.

도 24는 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 24의 윤활제의 공급상태감시장치는 도 7의 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치(25)를 T형 관이음매(2) 또는 니플(3)에 착탈가능하게 구성하고, 검지부재(6)와 카운터장치(25)를 리드선(11)에 의해 접속한다. 카운터장치(25)를 착탈가능하게 구성하기 위하여, 카운터장치(25)에는 클램프기구 혹은 흡착기구가 설치되어 있다.

도 25A, 도 25B는 카운터장치(25)를 윤활제공급배관(13)에 장착한 상태를 나타내는 도면이다. 도 25A는 장착 상태의 정면도를 나타내고, 도 25B은 장착 상태의 단면도이다. 카운터장치(25)는 클램프기구(34)에 의해 윤활제공급배관(13)에 장착할 수 있다. 여기에서, 클램프기구(34)에는 예컨대, 클립 등을 이용하면 염가로 구성할 수 있다.

도 26A, 도 26B, 도 26C는 카운터장치(25)를 T형 관이음매(2)에 장착한 상태를 나타내는 도면이다. 도 26A는 장착 상태의 상면도, 도 26B은 장착 상태의 정면도, 도 26C은 장착 상태의 측면도를 나타내고 있다. 카운터장치(25)는 클램프기구(34)에 의해 T형 관이음매(2) 또는 니플(3)에 장착할 수 있다.

도 24의 실시형태에 의하면, 조업 중에는 안전상의 이유로 접근할 수 없는 장소에 검지부재(6) 등이 설치되어 있는 경우라도, 떨어진 장소에 있어서 안전하게 카운트 값을 읽어낼 수 있다. 또한, 카운터장치(25)를 착탈가능하게 구성함으로 써, 윤활제의 공급상태감시장치의 결합부분의 구조를 간소화하는 것이 가능해 지고, 장치를 저렴한 것으로 할 수 있다. 한편, 본 실시형태에 있어서는, 클램프기구(34)를 사용한 구성을 설명하였지만, 이 예에 한정되지 않고, 카운터장치(25)에 마그넷(Magnet) 등을 사용한 흡착기구를 설치하여 착탈을 행하도록 구성할 수도 있다.

도 27은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 27의 윤활제의 공급상태감시장치는 도 7의 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 검지부재(6)와 카운터장치(25)와의 사이를 플렉시블 튜브(20)로 접속하는 구성이다. 이 플렉시블 튜브(20)은 카운터장치(25)에 힘을 가하는 것으로 신축가능하게 변형시키는 것이 가능하고, 또한 힘을 제거한 뒤도 형상을 유지할 수 있도록 한 소재 혹은 구조로 구성되어 있다.

본 다른 실시형태에 의하면, 카운터장치(25)를 적절한 위치로 간편하게 이동할 수 있기 때문에, 카운트 값의 읽어내기가 용이하게 행할 수 있고, 점검, 감시에 관한 작업을 효율화할 수 있다. 한편, 본 실시형태에 있어서, 카운터장치(25)에 상술한 클램프기구, 흡착기구를 구비하는 구성으로 할 수도 있다.

도 28은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 28의 윤활제의 공급상태감시장치는 도 7의 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 날짜를 설정, 표시할 수 있는 날짜설정기구를 구비하고 있다.

윤활제가 정상으로 공급되고 있는지의 여부를 판정하기 위하여는 소정기간 내의 카운트 수를 조사하는 것이 필요하다. 그래서, 윤활제의 공급상태감시장치에 카운터를 리셋한 월일, 즉 기산일을 설정·표시하여 둠으로써, 현지에 있어서, 윤활제의 공급이 정상인지의 여부를 즉시 판단할 수 있다.

본 실시형태에서는, 날짜설정기구로서 숫자를 표시한 회전륜(回轉輪)을 회전하여 날짜를 설정하는 회전식 날짜설정기(24)를 이용하여 구성하고 있지만, 예컨대, 도 29에 도시하는 바와 같은 숫자를 기재한 원판을 회전하여 날짜를 설정하는 로터리식 날짜설정기(33)를 이용하여 구성하여도 좋다. 이 로터리식 날짜설정기(33)를 카운터장치(25)의 이면에 설치하고, 점검자가 십자 드라이버(Driver)에 의해 날짜를 설정하도록 구성하면, 윤활제의 공급상태감시장치를 컴팩트(Compact)하게 구성할 수 있다.

도 30은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 구성을 간략화하여 나타내는 단면도이다.

도 30의 윤활제의 공급상태감시장치는 도 7의 윤활제의 공급상태감시장치에 있어서, 카운터장치(25)에 카운트 값을 리셋하는 리셋스위치(Reset Switch, 32)를 구비하고 있다.

윤활제가 정상으로 공급되고 있는지의 여부를 판정하기 위하여는, 소정기간 내의 카운트 수를 조사하는 것이 필요하다. 그래서, 윤활제의 공급상태감시장치에 카운트의 리셋스위치(32)를 설치하고, 점검시에 카운터를 리셋하여 두면, 다음 회 점검할 때의 정상시의 카운트 값을 파악할 수 있기 때문에, 현지에 있어서, 윤활제 의 공급이 정상인지의 여부를 직접 판단할 수 있다.

도 31은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치(25)의 구성을 나타내는 블록도이다.

검지부재(6)로부터의 신호는 리드선(11)을 통하여 카운터장치(25)에 입력된다. 본 실시형태에서는 카운터장치(25)는 카운터부(40)를 구비하고 있고, 윤활제의 공급되는 회수를 카운트하여 그 값을 표시하는 기능만으로 구성되어 있다. 한편, 도 31에는 카운터의 리셋 기능에 대하여는 도시하지 않고 있다.

본 실시형태에 의한 윤활제의 공급상태감시장치는 최소한의 구성에 의한 검출장치이며, 소형·저렴한 장치로 할 수 있다.

도 32는 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치(25)의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 32의 카운터장치(25)는 카운터부(40), 타이머부(41), 연산부(42), 경보부(43) 및 경보설정부(44)로 구성되어 있다.

본 실시형태에서는, 카운터부(40)에 의해 카운트된 윤활제의 공급회수와 타이머부(41)의 시간정보에 의해, 연산부(42)에 있어서 소정시간 내에 소정량 이상의 윤활제가 공급되었는지의 여부를 판정한다. 그리고 타이머의 소정시간 내의 공급회수가 설정값 이하인 경우, 즉 소정시간 내에 윤활제가 공급되지 않거나 혹은 공급량이 적은 경우는 경보부(43)에 의해 경보를 출력한다. 여기에서, 경보를 출력하기 위한 한계값, 즉 공급회수의 설정값은 경보설정부(44)로부터 설정한다.

도 32의 윤활제의 공급상태감시장치는 비교적 소형의 장치로 윤활제의 공급 불량을 감시하여 경보할 수 있다. 한편, 카운터장치(25)를 구성하는 각 구성부(40∼44)는 일체로서 구성하여도 좋고, 적당히 분리하여 신호선으로 접속하도록 구성하여도 좋다.

도 33은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치(25)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 32의 기능을 갖춘 부분에 대하여는 동일 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.

도 33의 카운터장치(25)은 다른 실시형태의 타이머부(41)에 대신하여 분배밸브 변위센서 신호부(45)를 구비하고 있는 점이 다르다. 도시하지 않은 분배밸브 변위센서는 분배밸브(12)의 작동을 검출하고, 그 작동 타이밍을 분배밸브 변위센서 신호부(45)가 윤활제의 공급 타이밍으로서 받아들인다. 그리고, 분배밸브(12)가 작동하고나서 소정시간 내에 카운터부(40)의 카운트가 증가하지 않은 경우는 윤활제의 공급 불량이라고 연산부(42)가 판정하여 경보부(43)에 의해 경보한다. 여기에서, 경보설정부(44)는 연산부(42)의 판정에 사용되는 소정시간을 설정한다.

도 33의 윤활제의 공급상태감시장치는 도 32의 타이머부(41)에 대신하여 분배밸브 변위센서 신호부(45)를 설치하고, 분배밸브의 변위를 검출하는 것으로 분배밸브(12)의 작동 타이밍을 파악하여 윤활제의 공급상태를 감시하는 것이다. 따라서, 타이머부(41)을 사용하는 것보다 조기에 이상을 검출할 수 있다.

도 34는 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치(25)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 32와 같은 기능을 갖춘 부분에 대하여는 동일 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.

도 34에 관계되는 카운터장치(25)는 도 32의 타이머부(41)에 대신하여 윤활제 공급펌프기동신호부(46)을 구비하고 있는 점이 다르고 있다.

도시하지 않은 자동집중윤활제어장치는 윤활제 공급펌프기동신호를 출력하고, 윤활제 공급펌프기동신호부(46)가 윤활제 공급펌프기동신호가 온으로 된 타이밍을 윤활제의 공급 타이밍으로서 받아들인다. 그리고, 윤활제 공급펌프기동신호가 온하고나서 소정시간 내에 카운터부(40)의 카운트가 증가하지 않은 경우는 윤활제의 공급 불량이라고 연산부(42)가 판정하여 경보부(43)에 의해 경보한다. 여기에서, 경보설정부(44)는 연산부(42)의 판정에 사용되는 소정시간을 설정한다.

도 34의 윤활제의 공급상태감시장치는 도 32의 타이머부(41)에 대신하여 윤활제 공급펌프기동신호부(46)를 설치하고, 윤활제 공급펌프기동신호의 온을 검출하여 윤활제의 공급상태를 감시하는 것이다. 따라서, 타이머부(46)를 사용하는 것보다 조기에 이상을 검출할 수 있다.

도 35는 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치의 카운터장치(25)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 32와 같은 기능을 갖춘 부분에 대하여는 동일 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.

도 35에 관계되는 카운터장치(25)는 도 32의 카운터장치(25)의 구성에 더하여 데이터무선송신부(47)를 설치한 점이 다르다.

데이터무선송신부(47)는 카운트 값, 윤활제의 공급상태의 판정 결과, 경보출력 중 적어도 한 개의 신호를 데이터무선수신장치(48)에 송신한다. 송신 타이밍은 소정주기라도 좋고, 외부에서 데이터 송신 요구를 받아들였을 때에 송신하는 것이 라도 좋다.

도 35의 윤활제의 공급상태감시장치에 의하면, 안전상의 문제 등으로, 설비의 가동 중에 용이하게 접근할 수 없는 설비에 대하여도 윤활제의 공급상태에 관한 데이터를 수집하여 감시할 수 있다.

도 36은 본 발명에 의한 다른 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치 카운터장치(25)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 32와 같은 기능을 갖춘 부분에 대하여는 동일 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.

도 36의 카운터장치(25)는 도 32의 카운터장치(25)의 구성에 더하여 데이터 수집부(50)를 설치한 점이 다르다.

도 36의 윤활제의 공급상태감시장치는 온라인 모니터링 시스템으로서 구성된다. 즉, 데이터수집부(50)는 케이블, 무선, 전화 회선, 랜 등의 통신회선을 이용하여 데이터 관리시스템(51)에 윤활제의 공급상태에 관한 데이터를 전송한다.

이 구성에 의해, 특히 중요한 설비에 관하여는 윤활제의 공급상태를 원격으로 항시 집중 감시할 수 있다. 한편, 온라인 모니터링은 도 36에 나타내는 형태에 한정되지 않고, 지금까지 설명한 실시형태와 조합, 데이터 수집부(50)를 통하여, 각각의 실시형태에서 발생하는 데이터를 데이터 관리시스템(51)에 송신하여 모니터링 하는 것도 가능하다.

한편, 경보부(43)는 여러 가지의 방식을 이용하여 구성할 수 있다. 예컨대, 빛에 의해 경보를 발하는 경우는 윤활제의 공급상태감시장치에 발광 다이오드를 설치하여도 좋고, 원격장소에 있어서 파트라이트(Patlite)를 점멸시키도록 구성하여 도 좋다.

또한, 소리에 의해 경보를 발하는 경우는 윤활제의 공급상태감시장치에 스피커를 설치하여도 좋고, 운전실이나 보전(保全)부서의 원격장소에 있어서 별도의 경보장치를 통하여 경보소리, 음성을 출력하도록 구성하여도 좋다.

또한, 경보를 표시하는 경우는 전자적으로 디스플레이 표시하는 것뿐만 아니라 기계적으로 바꾸어서 경보를 표시하는 것이라도 좋다. 예컨대, 도 37에 도시하는 바와 같이 카운터장치(25)에 정상·이상을 색 구별 등을 실시한 회전원판(55)을 설치하고, 경보표시창(56)으로부터 윤활제의 공급상태를 표시시킬 수도 있다.

또한, 도 38A에 도시하는 바와 같이 카운터장치(25)에 정상·이상을 색 구별 등으로 구분한 평판(57)을 설치하여 스프링(58)을 통하여 핀(Pin, 59)으로 밀어붙여 두어, 이상 발생시에는 도 38B에 도시하는 바와 같이 핀(59)을 해제하는 것으로 평판(57)을 이동시켜 경보표시창(56)으로부터 윤활제의 공급상태를 표시시킬 수도 있다. 한편, 경보표시 후는 로드(Rod, 60)를 압입(壓入)함으로써 표시상태를 원래 상태로 복원할 수 있다.

이상 설명한 각각의 실시형태의 윤활제의 공급상태감시장치를 이용하면, 여러 가지의 상태에서의 회전기계 등의 설비에, 필요한 양의 윤활제가 공급되었는지의 여부를 감시할 수 있다. 또한, 이 윤활제의 공급상태감시장치를 필요에 따라 상술한 실시형태의 각 부품, 장치를 조합시켜 구성함으로써, 새로운 기능을 갖는 윤활제의 공급상태감시장치를 구축할 수 있다. 따라서, 다종 다양한 설비의 윤활제의 공급 불량에 의한 초기 이상을 미연에 방지할 수 있는 윤활제의 공급상태감시 장치를 필요하고도 충분한 기능으로 구성할 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 윤활제의 공급상태감시장치는 구리스 뿐만 아니라 오일 등의 윤활제에 대하여도 적용할 수 있다.

한편, 상기 실시형태에는 여러 가지의 단계의 발명이 포함되어 있기 때문에, 개시되는 복수의 구성요건에서의 적당한 조합에 의해 여러 가지의 발명을 추출할 수 있다. 예컨대, 실시형태에 나타내지는 전체 구성요건으로부터 몇 개의 구성요건이 삭제되어도, 발명이 해결하고자 하는 과제의 란(欄)에서 설명한 과제를 해결할 수 있고, 발명의 효과의 란에서 설명되고 있는 효과가 얻어지는 경우에는, 이 구성요건이 삭제된 구성이 발명으로서 추출할 수 있다.

도 39는 본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법의 하나의 실시형태를 나타내는 그래프이다. 본 실시형태에서는, 이 카운트된 윤활제의 공급회수가 미리 설정된 일정시간 내에서의 윤활제의 공급회수를 밑돌았을 때에, 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정한다.

도 39의 예에서는, 미리 설정된 일정시간 내의 윤활제의 공급회수는 1회/2시간(5회/10시간)으로, 윤활제의 공급상태가 40시간까지는 1회/2시간(5회/10시간)의 정상인 윤활제의 공급회수이었지만, 40∼50시간에 걸쳐서 윤활제의 공급회수가 0회/시간까지 감소하고, 50∼60시간으로 다시 1회/2시간의 정상인 윤활제의 공급회수까지 증가하였다. 40∼60시간에 걸쳐서 윤활제의 공급회수가 미리 설정된 일정시간 내의 윤활제의 공급회수를 밑돌았지만, 이는 윤활의 공급이 필요하게 되는 본 기기가 라인 정지에 의해 스톱(Stop)하였기 때문이다.

또한, 60∼70시간으로 다시 1회/2시간의 정상인 윤활제의 공급회수를 계속하였지만, 80시간으로 미리 설정된 일정시간 내의 윤활제의 공급회수를 밑돌았으므로, 공급상태가 이상하다고 판정하였다. 도 40은 도 39에 나타낸 일정시간 당의 윤활제의 공급회수의 시간에 대한 변화를 윤활제의 공급회수의 누적회수로 변화시켜 작성하여 고친 그래프이다. 도 40에 있어서도 도 39와 마찬가지로 하여 윤활제의 공급상태를 감시할 수 있다.

즉, 도 40에 있어서는, 그래프는 0∼40시간까지는 일정한 경사(윤활제의 공급회수/일정시간)을 갖는 직선으로 되고, 40∼50시간까지의 윤활제의 공급이 필요하게 되는 본 기기가 라인 정지에 의해 스톱하였을 때에는 그래프가 일시 수평으로 된다. 그 후, 50∼70시간까지 다시 0∼40시간까지와 같은 경사를 갖는 직선으로 되었지만, 80시간에서 경사가 떨어졌으므로, 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정하였다.

도 41은 본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법의 다른 실시형태로서, 피크 홀드 처리를 할 수 있는 장치를 이용하여 측정한 센서 출력의 피크전압의 시간에 대한 변화의 일례를 나타내고 있다. 피크 홀드 처리 기능이 구비되어 있는 오실로스코프나 그 밖의 해석장치에 센서 출력 파형을 입력하면, 용이하게 센서 출력의 피크전압을 얻을 수 있다. 본 실시형태에서는 센서 출력 파형으로부터 피크 홀드 처리에 센서 출력의 피크전압을 측정하고, 이 피크전압이 미리 설정된 범위 외가 되었을 때에, 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정한다. 구체적으로는, 피크전압에 미리 하한 한계값과 상한 한계값을 설정하고, 피크전압이 하한 한계값 미만으로 되었을 때에, 윤활제의 공급량 감소 또는 정지라고 판정하고, 피크전압이 상한 한계값을 초과하였을 때에, 센서보다 하류측이 막힘이 있다고 판정하면 좋다. 도 41의 예에서는, 미리 측정된 초기 전압을 바탕으로 설정된 피크전압의 하한 한계값은 0.15V이며, 상한 한계값은 0.4V이었다.

피크전압의 하한 한계값 및 상한 한계값의 설정의 방법은 데이터의 샘플링 주기를 낮게 억제하는 경우에는 피크 홀드 처리에는 편차가 다소 발생할 가능성이 있다고 고려하여 설정하는 것이 바람직하다.

그래서, 도 41에 있어서는 윤활제의 공급상태가 30시간까지는 피크전압이 0.2V의 정상인 윤활제의 공급상태이었지만, 40시간에 피크전압이 하한 한계값의 O.15V를 밑돌아서 O.1V로 되었으므로 윤활제의 공급상태가 공급부족이라고 판정하였다. 그리고, 40∼60시간까지 피크전압이 O.1V 의 상태가 계속되었다. 70시간에 피크전압이 더욱 내려가서, 피크전압은 제로로 되었으므로, 여기에서 윤활제의 공급상태는 공급 없음이라고 판정하였다. 그런데, 90시간에는 피크전압은 급격히 일어서서 상한 한계값의 0.4V를 넘어 O.5V로 되었으므로, 여기에서 센서보다 하류측의 막힘이 발생하였다고 판정하였다. 이는 센서보다 하류측의 막힘이 발생하면 센서 부분의 압력이 상승하고, 피에조 소자 또는 변형 게이지에 큰 힘이 가해지기 때문에 피크전압도 높아지기 때문이다.

한편, 피크 홀드 처리를 행하지 않고, 다소의 오차를 포함하는 것도 있지만, 오실로스코프의 화면상에서 육안으로 피크간 전압을 조사하여 피크전압을 구함으로써도 용이하게 윤활제의 공급상태를 판정하는 것이 가능하다.

예컨대, 도 42는 시험적으로 센서 출력 파형을 그대로 오실로스코프에 의해 관찰한 화면출력을 나타낸 것으로, 도 42의 왼쪽에서 오른쪽을 향하여, 정상인 윤활제 공급상태와, 윤활제의 공급 부족, 공급 없음, 센서보다 하류측의 막힘이 발생한다고 판정할 수 있다. 한편, 도 42는 각 상태를 5초간 씩 1초 간격으로 윤활제의 공급을 행하는 시험의 결과이다.

도 43B는 도 1, 도 13, 도 14에 도시하는 바와 같이 센서에 피에조 소자를 사용한 윤활제의 공급상태감시장치로 센서부(6)만 꺼내서, 도 43A에 나타내는 피에조 소자를 그 선단인 A부에서 10mm 씩 절단하고, 센서 절단 길이가 Omm(절단 없음)에서부터 50mm에 이르기까지의 정전용량을 정전용량측정기를 이용하여 실험적으로 측정한 것이다.

도 43B에 의하면, 센서를 전혀 절단하지 않을 때(초기값)는 정전용량이 15300pF이었던 것에 대하여, 센서를 그 선단에서 10mm절단하면 정전용량이 13200pF로 되고, 최종적으로 선단에서 50mm절단하면 2900pF로 크게 감소한다는 것을 알았다. 즉, 피에조 소자의 길이와 정전용량의 크기와는 거의 비례하고 있다는 것을 알았다.

일반적으로 피에조 소자를 사용한 센서의 이상(異常)이란, 윤활제에 의한 굽힘 응력에 의해, 센서 고정부 부근이 파손하는 것에 기인하는 경우가 대부분이며, 그때는 센서의 정전용량을 측정하면 크게 감소하고 있으므로, 센서 고정부의 파손의 판정은 용이하게 된다.

이로부터, 본 발명에서는 윤활제의 공급상태의 감시를 시작한 후에, 상술한 도 39에서부터 도 42에 나타내는 예에 의해 이상이 발견되면, 센서의 정전용량을 측정하고, 이것이 미리 설정된 한계값보다 감소하였을 때에, 센서가 이상하다고 판정하고, 윤활제의 공급회수의 카운트에 근거하는 이상 판정 또는 피크전압에 근거하는 이상 판정 중에서 센서 이상에 근거하는 것을 제거하는 것이 가능하다. 도 43B에 나타내는 예에서는, 센서가 그 선단에서 10mm 파손하는 경우를 고려하여, 한계값을 12000pF로 미리 설정하였다.

즉, 상술한 도 39에서부터 도 42에 도시하는 바와 같은 본 발명의 윤활제의 공급상태감시방법의 실시형태에 의해, 윤활제의 공급상태가 이상한 것을 판정할 수 있지만, 도 43A에 나타내는 실험결과보다, 센서로서 압전소자인 피에조 소자를 이용하는 경우에는 센서의 정전용량을 측정함으로써, 간단히, 겉보기상은 윤활제의 공급상태가 이상하여도, 윤활제의 공급회수의 카운트에 근거하는 이상 판정 또는 피크전압에 근거하는 이상 판정을 보정하는, 즉, 이들의 이상 판정 중에서 센서 이상에 근거하는 이상을 제거하는 것이 가능하게 되어 바람직하다.

한편, 도 20에 도시하는 바와 같은 센서로 변형 게이지를 사용한 윤활제의 공급상태감시장치의 경우는 변형 게이지의 절연저항을 측정함으로써 변형 게이지의 단선(斷線)을 확인하는 것이 가능하다. 또한, 정(靜)변형측정에 의해 변형 게이지가 정상인지의 여부를 확인하는 것이 가능하다.

한편, 본 발명은 축베어링 등에 구리스 등의 윤활제를 공급하기 위한 자동공급 장치에 적용될 뿐만 아니라, 수동공급 장치에 있어서도 적용이 가능하다.

본 발명에 의하면, 윤활부위에 공급되는 윤활제의 공급상태를, 각 윤활부위 근방에 있어서 확실하게 감시할 수 있고, 또한 염가로 구성할 수 있으므로, 회전기계의 축베어링 등, 윤활제가 필요한 여러 가지의 부위에 적용가능하다. 조기에 윤활제 불량을 발견할 수 있어 고장을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (34)

1. 유상(油狀) 또는 지상(脂狀)의 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기에 직접, 또는 이 기기에 윤활제를 공급하는 윤활제공급배관에 설치되어, 이 기기에의 윤활제의 공급을 검지함으로써 윤활제의 공급상태를 감시하는 센서로서, 일단이 고정되고, 타단이 상기 윤활제가 공급되었을 때에 형성되는 윤활제의 흐름 중에 위치하도록 배치되고, 상기 윤활제의 흐름에 의해 상기 타단에 변위가 생겨서 굽힘 변형하는 검지부재를 구비하고, 상기 검지부재는 굽힘 변형에 의해 전압을 발생하는 압전소자를 갖는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시센서.
2. 제1항에 있어서,

   상기 검지부재는 상기 압전소자를 피복하는 가요성 재료로 이루어지는 피복재를 더 갖는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시센서.
3. 제1항에 있어서,

   상기 검지부재는 상기 압전소자를 협지(狹持)하는 보강부재와, 상기 보강부재를 피복하는 가요성재료로 이루어지는 피복재를 더 갖는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시센서.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 윤활제공급배관에 접속되는 윤활제 통류부(通流部)와, 그 윤활제 통류부의 중간부로부터 수직으로 뻗고, 상기 검지부재가 삽입되는 검지부재 삽입부를 갖는 T형부재를 더 구비하고, 상기 검지부재의 상기 일단은 상기 검지부재 삽입부의 상부에 고정되며, 상기 타단은 상기 윤활제 통류부 내에 비구속 상태로 위치하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시센서.
5. 유상 또는 지상의 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기에 직접, 또는 이 기기에 윤활제를 공급하는 윤활제공급배관에 설치되어, 이 기기에의 윤활제의 공급을 검지함으로써 윤활제의 공급상태를 감시하는 센서와,

   상기 센서로부터 출력되는 검지신호에 근거하여 상기 기기에의 윤활제 공급회수를 카운트하는 카운트장치를 구비하고,

   상기 센서는 일단이 고정되고, 타단이 상기 윤활제가 공급되었을 때에 형성되는 윤활제의 흐름 중에 위치하도록 배치되고, 상기 윤활제의 흐름에 의해 상기 타단에 변위가 생겨서 굽힘 변형하는 검지부재를 갖고, 상기 검지부재는 굽힘 변형에 의해 전압을 발생하는 압전소자를 갖고, 상기 카운트장치는 상기 압전소자로부터 전압으로서 출력되는 검지신호의 전압펄스에 근거하여 윤활제 공급회수를 카운트하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시센서.
6. 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기에 직접, 또는 윤활제공급배관에 설치되어서, 이 기기에의 윤활제의 공급상태를 감지하는 윤활제의 공급상태감시센서에 있 어서, 윤활제 공급시의 윤활제의 흐름에 의해 굽힘 변형을 받는 부재와, 굽힘 변형에 의해 이 부재에 발생하는 변형을 감지하여 전기신호로 변환하는 신호변환수단과, 내부에 상기 부재가 상기 윤활제의 흐름에 의해 굽힘 변형을 받도록 배치된 상기 윤활제공급배관에 접속하기 위한 관접속수단을 갖고, 상기 관접속수단은 배치된 상기 부재를 지지함과 아울러 상기 윤활제의 누설을 방지하는 지지 씰(Seal) 구조를 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시센서.
7. 제6항에 있어서,

   상기 관접속수단은 T형 관이음매, Y형 관이음매, 크로스 관이음매, 엘보우, 벤드 중 어느 하나의 이음매를 사용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시센서.
8. 제6항 또는 제7항에 기재한 윤활제의 공급상태감시장치 센서와, 상기 신호변환수단으로부터 출력되는 윤활제의 공급시의 상기 부재의 굽힘 변형을 변환한 전기신호로부터 윤활제의 공급회수를 카운트하는 카운터장치를 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 카운터장치는 상기 관접속수단에 회전가능하게 설치되어지는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 카운터장치는 상기 관접속수단에 착탈가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
11. 제8항에 있어서,

    상기 카운터장치는 상기 관접속수단에 플렉시블 튜브를 통하여 접속되는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,

    상기 카운터장치는 클램프수단 또는 흡착수단을 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
13. 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

    적어도 월일을 포함하는 날짜를 설정, 표시가능한 날짜설정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 카운터장치는 카운트 값을 리셋하는 리셋수단을 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 카운터장치는 일정기간마다 신호를 발생하는 타이머장치와, 이 일정기간 내에 검지한 윤활제의 공급회수가 미리 결정된 윤활제의 공급회수보다 적은 경우에 경보를 발생하는 경보장치를 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
16. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 카운터장치는 상기 윤활제공급배관의 상류에 있는 분배밸브의 작동을 검출한 신호를 윤활제 공급신호로서 받아들이고, 이 윤활제 공급신호를 검출하고나서 소정기간 내에, 윤활제의 공급상태감시장치로부터의 윤활제의 공급을 나타내는 출력이 없거나 또는 작은 경우에 경보를 발생하는 경보장치를 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
17. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 카운터장치는 상기 윤활제공급배관에 윤활제를 압송(壓送)하는 윤활제 공급펌프의 기동신호를 윤활제 공급신호로서 받아들이고, 이 윤활제 공급신호를 검출하고나서 소정기간 내에, 공급상태감시장치로부터의 윤활제의 공급을 나타내는 출력이 없거나 또는 작은 경우에 경보를 발생하는 경보장치를 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 경보장치는 소리에 의한 경보, 빛에 의한 경보, 기계적으로 유지되는 표시에 의한 경보 중 적어도 하나에 의해 경보를 발하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 카운터장치는 상기 신호변환수단으로부터의 출력신호, 또는 윤활제의 공급회수의 카운트 신호, 또는 분배밸브의 작동신호, 또는 윤활제 공급펌프의 기동신호, 또는 경보장치로부터의 경보신호 중 적어도 하나의 신호를 받아들여 무선으로 발신하는 무선장치를 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
20. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 카운터장치는 상기 신호변환수단으로부터의 출력신호, 또는 윤활제의 공급회수의 카운트 신호, 또는 분배밸브의 작동신호, 또는 윤활제 공급펌프의 기동신호, 또는 경보장치로부터의 경보신호 중 적어도 하나의 신호를 수집하는 데이터 수집장치와, 상기 수집된 데이터를 케이블, 또는 무선, 또는 전화 회선, 또는 랜(LAN)에 의해 전송하는 전송장치를 구비한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
21. 제6항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기부재는 상기 신호변환수단을 겸하는 압전소자인 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
22. 제6항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기부재는 상기 신호변환수단을 겸하는 압전소자를 피복재로 피복하여 형성되는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
23. 제6항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기부재는 상기 신호변환수단을 겸하는 압전소자와 이 압전소자에 접촉하는 접촉부재를 피복재로 피복하여 형성되는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
24. 제6항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 신호변환수단은 변형 게이지인 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
25. 제24항에 있어서,

    상기부재에 상기 변형 게이지를 배치한 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시장치.
26. 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기 또는 이 기기에 접속된 윤활제공급배관에 센서를 설치하고, 이 기기에의 윤활제의 공급상태를 감시하는 윤활제의 공급상태감시방법으로서,

    상기 센서를 윤활제 공급시의 윤활제의 흐름에 의해 굽힘 변형을 받도록 설치하고, 윤활제의 흐름에 의한 굽힘 변형에 의해 상기 센서에 의해 발생한 변형을 전기신호로 변환하고, 이 전기신호에 근거해 윤활제의 공급이 필요한 기기에의 윤활제의 공급회수를 카운트하고, 이 카운트된 윤활제의 공급회수가 미리 설정된 일정시간 내에서의 윤활제의 공급회수를 밑돌았을 때에, 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법.
27. 윤활제의 공급이 필요하게 되는 기기 또는 이 기기에 접속하고 있는 윤활제공급배관에 센서를 설치하고, 이 기기에의 윤활제의 공급상태를 감시하는 윤활제의 공급상태감시방법으로서,

    상기 센서를 윤활제 공급시의 윤활제의 흐름에 의해 굽힘 변형을 받도록 설치하고, 윤활제의 흐름에 의한 굽힘 변형에 의해 상기 센서에 의해 발생한 변형을 전기신호로 변환하고,

    이 전기신호로부터 피크 홀드 처리에 의해 전기신호의 피크전압을 측정하고, 이 피크전압이 미리 설정된 범위 외가 되었을 때에, 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법.
28. 제27항에 있어서,

    피크전압에 미리 하한 한계값과 상한 한계값을 설정하고, 피크전압이 하한 한계값미만이 되었을 때에, 윤활제의 공급량 감소 또는 정지라고 판정하고, 피크전압이 상한 한계값을 초과하였을 때에, 센서보다 하류측이 막혀있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법.
29. 제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,

    센서에는 압전소자를 사용하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법.
30. 제26항에 있어서,

    센서로서 압전소자를 사용하는 경우에는 윤활제의 공급상태의 감시를 시작한 후에 센서의 정전용량을 측정하고, 이 센서의 정전용량이 미리 설정된 한계값보다 감소하였을 때에, 센서가 이상하다고 판정하고, 그 센서 이상의 판정에 근거하고, 윤활제의 공급회수의 카운트에 근거하여 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정하였을 경우 중에서, 센서 이상에 근거하는 것을 제거하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법.
31. 제27 또는 제28항에 있어서,

    센서로서 압전소자를 사용하는 경우에는 윤활제의 공급상태의 감시를 시작한 후에 센서의 정전용량을 측정하고, 이 센서의 정전용량이 미리 설정된 한계값보다 감소하였을 때에, 센서가 이상하다고 판정하고, 그 센서 이상의 판정에 근거하고, 피크전압에 근거하여 윤활제의 공급상태가 이상하다고 판정하였을 경우 중에서, 센서 이상에 근거하는 것을 제거하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법.
32. 제26항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,

    센서에는 피복재로 피복하여 형성된 압전소자를 사용하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법.
33. 제26항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서,

    센서에는 피복재로 피복하여 형성된 압전소자와 이 압전소자에 접촉하는 접촉부재를 사용하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법.
34. 제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,

    센서에는 변형 게이지를 사용하는 것을 특징으로 하는 윤활제의 공급상태감시방법.

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