KR20090018549A - 이물질의 유입을 방지할 수 있는 실린더 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전도식 수문, 슬라이딩 수문, 밀폐전도식 수문, 회전식 수문 등의 동력수단으로 실린더를 적용할 때 실린더의 작동부위로 이물질이 유입되지 않도록 하여 실린더의 수명을 연장하고 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 이물질의 유입을 방지할 수 있는 실린더에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 실린더가 수문의 어떠한 위치에 설치되든 상관없이 이물질과 물이 실린더 외측에 설치된 각 케이스에 의해 실린더의 피스톤로드 삽탈부위, 실린더 전체, 실린더의 유압배관 연결부위로 유입되지 않게 되므로 실린더의 파손 또는 손상을 근본적으로 막아줄 수 있음은 물론 물과 실린더의 주요부위의 접촉을 방지하여 산화를 방지할 수 있으며, 또 실린더의 파손 또는 손상을 방지해줌에 따라 실린더 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.

실린더, 이물질

Description

이물질의 유입을 방지할 수 있는 실린더{Cylinder preventing from inflow of heterogeneous materials}

본 발명은 이물질의 유입을 방지할 수 있는 실린더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전도식 수문, 슬라이딩 수문, 밀폐전도식 수문, 회전식 수문 등의 동력수단으로 실린더를 적용할 때 실린더의 작동부위로 이물질이 유입되지 않도록 하여 실린더의 수명을 연장하고 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피, 물을 저장하여 농사용 또는 공업용으로 사용하거나 또는 오염된 수질을 정화시키기 위해 하천, 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계 용수로에는 수중보 또는 수문이 설치되어 저수측(貯水側)의 수위를 항상 일정 높이로 유지하여 주게 된다.

종래 수중보는 대부분 고정식으로 설치되어 있어 유입수가 수중보의 상부로 넘쳐흐르는 방식으로 배출되므로 저장된 물 속에 포함된 오염물질이 저수측의 하단부에 지속적으로 쌓여 퇴적오니가 누적되는 문제가 있으며, 이러한 퇴적오니로 인해 병원성 세균 또는 해충의 발생이 심각해지는 등 2차 오염의 문제가 발생된다.

이를 감안하여 수로의 사이에 선택적으로 개폐되는 수문을 설치하게 되는데, 최근에는 저수측의 수량 또는 수압에 따라 실린더와 같은 동력수단을 구동하여 자동으로 개폐되는 자동보 수문이 많이 설치되고 있다.

이러한 자동보 수문은, 수문의 하단부에 회전축이 형성되어 양측 지지구조체의 하부 사이에 회전가능하게 설치되는 전도식 수문, 수문의 상단부에 회전축이 형성되어 양측 지지구조체의 상부 사이에 회전가능하게 설치되는 부상식 수문, 양측 지지구조체에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이딩 수문, 수문의 하단부에 회전축이 형성되어 양측 지지구조체 사이에 회전가능하게 설치되고 수문 내부에 실린더가 위치되어 이러한 실린더의 신축에 따라 기립/전도되는 밀폐 전도식 수문, 평판형의 수문판 양측에 측판이 각각 형성되고 측판 상부에 외측방향으로 각각 회전축이 형성되어 양측 지지구조체 사이에 회전가능하게 설치되는 회전식 수문 등 그 형상 및 구동방식에 따라 다양한 종류가 있다.

이러한 각종 수문에 적용되는 실린더는 각 수문에 구동력을 제공하는 동력수단으로서 그 역할이 매우 중요하며, 따라서 수문에 적용된 실린더가 외력에 의해 파손되거나 손상될 경우에는 수문을 작동할 수 없는 문제가 있다.

이러한 이유로 지지구조체 또는 수문의 내부에 밀폐공간을 만들고 이러한 밀폐공간의 내부에 실린더를 위치시킨 상태에서 실린더를 수문의 회전축과 연결하여 수문을 구동함으로써 실린더와 물의 접촉을 막아주도록 한 발명들이 제안된 바 있다.

그러나, 기존에 설치되어 있는 수문에는 상기와 같은 밀폐공간을 갖는 수문을 적용할 수 없어 여전히 많은 수의 자동보 수문에서는 실린더의 파손 또는 손상 문제에 노출되어 있고, 설령 수문 또는 지지구조체에 형성된 밀폐공간에 실린더가 수납되어 있는 구조라 할지라도 밀폐공간으로 누수되는 것을 막아주는 패킹부재가 마모되어 누수가 발생되면 실린더와 물이 접촉될 수밖에 없어 상기와 같은 문제는 여전히 내포하고 있는 것이라 할 수 있다.

본 발명은 실린더의 작동부위로 이물질이 유입되지 못하도록 하여 실린더의 설치장소에 상관없이 항상 실린더를 이물질로부터 안전하게 보호할 수 있도록 함으로써 실린더의 수명을 연장하고 그 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 이물질 유입을 방지할 수 있는 실린더를 제공하고자 하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 피스톤로드에 고정된 원통형의 케이스가 실린더의 외부와 밀착되어 슬라이딩되도록 하고, 케이스의 단부와 실린더의 상부 사이에는 주름관을 고정하여 이물질이 실린더의 피스톤로드 삽탈부위로 유입되지 않도록 하는 것이다.

본 발명은 실린더가 수문의 어떠한 위치에 설치되든 상관없이 이물질과 물이 실린더의 피스톤로드 삽탈부위, 실린더 전체, 실린더의 유압배관 연결부위로 유입되지 않게 되므로 실린더의 파손 또는 손상을 근본적으로 막아줄 수 있음은 물론 물과 실린더의 주요부위의 접촉을 방지하여 산화를 방지할 수 있으며, 또 실린더의 파손 또는 손상을 방지해줌에 따라 실린더 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이러한 구조의 실린더는 특히 전도식 수문, 슬라이딩 수문, 밀폐 전도식 수문, 회전식 수문 등에 적용할 경우 각 수문을 안정적으로 동작시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

이하, 본 발명을 제시된 각 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

[제 1실시예]

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 실린더의 신장시 상태도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 실린더의 수축시 상태도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 전도식 수문의 폐쇄시 상태도이고, 도 4는 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 전도식 수문의 개방시 상태도이며, 도 5는 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 밀폐 전도식 수문의 폐쇄시 상태도이고, 도 6은 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 밀폐 전도식 수문의 개방시 상태도이며, 도 7은 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 회전식 수문의 개방시 상태도이고, 도 8은 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 회전식 수문의 폐쇄시 상태도이다.

본 발명의 제 1실시예는 피스톤로드가 하나인 일반적인 유압실린더에 적용되는 것으로, 실린더(10)의 유압배관 연결부위(12) 외측에 제1케이스(20)를 고정하여 이물질이 유압배관 연결부위(12)로 유입되지 못하도록 하고, 일단부는 실린더(10)의 피스톤로드(11)에 고정되면서 타단부 내부에는 제1케이스(20) 및 실린더(10)의 외면과 밀착되어 슬라이딩되도록 패킹부재(31)가 고정된 원통형상의 제2케이스(30)를 구비하여 이물질이 실린더(10)의 피스톤로드 삽탈 위치로 유입되지 못하도록 하며, 제 1케이스(20) 및 실린더(10)의 피스톤로드 반대측 단부와 제2케이스(30)의 타단부 사이에는 주름관(40)을 위치시켜 그 양단부를 제 1케이스(20) 및 실린더(10)의 피스톤로드 반대측 단부와 제2케이스(30)의 타단부에 고정밴드(41)에 의해 각각 고정하여서 된 것이다.

이때, 제1케이스(20)와 제2케이스(30)의 밀착성 향상을 위해 제1케이스(20)도 원통형으로 구성하여 실린더(10)의 외측에 고정함이 바람직하고, 제2케이스(30)를 제1케이스(20)와 동심으로 배치하면 된다.

물론, 제1케이스(20)를 원통형으로 구성하지 않고, 대신 패킹부재(31)를 제1케이스(20) 및 실린더(10)의 외면과 제2케이스(30) 사이의 형상에 맞게 제작하여 구성할 수도 있다.

도면상의 미설명 부호 13은 유압배관을 나타낸다.

이와 같이 구성된 실린더(10)를 도 3 및 도 4와 같이 전도식 수문(100)에 적용하는 경우에는 실린더(10)를 지지구조체(101)의 밀폐공간(미도시)에 위치시키거나 외부에 위치시키더라도 그 신축에 따라 수문(102)을 동작시키는 데에는 전혀 지장이 없게 되고, 또한 저수공간의 물을 배출할 때 이물질이 같이 배출되더라도 제1케이스(20) 및 제2케이스(30)에 의해 실린더(10)의 피스톤로드 삽탈부위, 실린더(10) 전체, 실린더(10)의 유압배관 연결부위(12) 등 주요한 부위로 물이 유입될 수 없음은 물론 이물질이 상기한 부위와 부딪히는 것을 차단하여 실린더(10)를 안전하게 보호해줄 수 있는 것이며, 따라서 전도식 수문(100)에 적용되는 실린더(10)의 수명을 연장할 수 있고, 나아가 실린더(10)의 안정적인 작동에 따라 수문 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 발명의 제 1실시예에 따른 실린더(10)를 도 5 및 도 6과 같이 밀폐 전도식 수문(200)에 적용하는 경우에는 지지구조체(201)에 회전가능하게 고정되어 있는 수문(202)의 내부에 밀폐공간(203)이 형성되고, 실린더(10)가 이러한 밀폐공간(203)에 위치되어 있어 물과의 접촉이 방지될 수 있는 것이지만, 만일의 경우 누수가 발생되어 수문(202)에 형성된 밀폐공간(203)에 물이 유입되더라도 제1케이스(20) 및 제2케이스(30)에 의해 실린더(10)의 피스톤로드 삽탈부위, 실린더(10) 전체, 실린더(10)의 유압배관 연결부위(12) 등 주요한 부위로 물이 유입될 수 없어 실린더(10)를 안전하게 보호해줄 수 있는 것이며, 따라서 밀폐 전도식 수문(200)에 적용되는 실린더(10)의 수명을 연장할 수 있고, 나아가 실린더(10)의 안정적인 작동에 따라 수문 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 발명의 제 1실시예에 따른 실린더(10)를 도 7 및 도 8과 같이 회전식 수문(300)에 적용하는 경우에는 지지구조체(301)에 형성되는 밀폐공간(미도시)에 실린더(10)가 수납되어 기본적으로 실린더(10)와 물의 접촉이 방지될 수 있는 것이지만, 만일의 경우 누수가 발생되어 지지구조체(301)에 형성된 밀폐공간에 물이 유입되더라도 제1케이스(20) 및 제2케이스(30)에 의해 실린더(10)의 피스톤로드 삽탈부위, 실린더(10) 전체, 실린더(10)의 유압배관 연결부위(12) 등 주요한 부위로 물이 유입될 수 없어 실린더(10)를 안전하게 보호해줄 수 있는 것이며, 따라서 회전식 수문(300)에 적용되는 실린더(10)의 수명을 연장할 수 있고, 나아가 실린더(10)의 안정적인 작동에 따라 수문 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

[제 2실시예]

도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 실린더의 신장시 상태도이고, 도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 실린더의 수축시 상태도이며, 도 11은 본 발명의 제 2실시예가 적용되는 슬라이딩 수문의 폐쇄시 상태도이고, 도 12는 본 발명의 제 2실시예가 적용되는 슬라이딩 수문의 개방시 상태도이다.

본 발명의 제 2실시예는 피스톤로드가 다단으로 이루어진 다단 실린더에 적용되는 것으로, 이러한 경우에는 제 2케이스(30)를 피스톤로드(11)의 개수와 동일하게 구비하되, 다단의 제2케이스(30)는 그 피스톤로드(11)로부터 실린더(10) 방향으로 갈수록 순차 내측에 위치되도록 하면서 각 케이스(32) 중 외부에 위치된 케이스(32)의 단부 내측에는 패킹부재(31)를 각각 고정하여 각 케이스(32)가 서로 밀착되어 슬라이딩되도록 구성하고, 임의의 케이스(32)와 이로부터 실린더(10) 방향으로 인접한 다른 케이스(32)의 사이 외부에는 각각 주름관(40)을 위치시키고 그 양단부를 서로 다른 케이스(32)의 외부에 고정밴드(41)를 통해 각각 고정하여 구성하게 된다.

이때에도 제2케이스(30) 중 제 1케이스(20)와 접촉되는 케이스(32)와 제1케이스(20)의 밀착성 향상을 위해 제1케이스(20)를 원통형으로 구성하여 실린더(10)의 외측에 고정하고, 제2케이스(30) 중 제1케이스(20)와 접촉되는 케이스(32)를 제1케이스(20)와 동심으로 배치할 수 있으며, 제1케이스(20)를 원통형으로 구성하지 않고 대신 패킹부재(31)를 제1케이스(20) 및 실린더(10)의 외면과 제2케이스(30) 중 제1케이스(20)와 접촉되는 케이스(32) 사이의 형상에 맞게 제작하여 구성할 수도 있다.

물론, 제2케이스(30)를 이루는 다단의 케이스(32) 사이에 적용되는 패킹부재(31)는 링형상을 구성하면 된다.

이와 같이 구성되는 다단 실린더는 자동보 수문 중 스트로크가 가장 긴 슬라이딩 수문(400)에 적용하게 되는데, 슬라이딩 수문(400)은 지지구조체(401)의 사이에 수문(402)이 가이드부재(미도시) 또는 가이드롤러(미도시)에 의해 슬라이딩 가능하게 위치되어 있고, 다단 실린더(10)는 수문(402)의 하단부와 회전가능하게 연결되어 수로의 바닥에 회전가능하게 고정되어 있는 것이므로 외부로 노출되어 있어 수문(402) 개방시 물과 함께 배출되는 이물질에 의해 실린더(10)가 파손되거나 손상될 위험이 가장 큰 것이었으나, 본 발명의 제 2실시예를 적용하게 되면 스트로크에 있어서는 일반적인 다단 실린더와 동등하여 수문(402)을 개폐동작시키는데 전혀 지장이 없고, 수문(402) 개방시 물이 배출되면서 이물질이 같이 배출되더라도 제1케이스(20) 및 다단의 제2케이스(30)에 의해 피스톤로드(11)의 삽탈부위, 실린더(10) 전체, 실린더(10)의 유압배관 연결부위(12) 등 주요한 부위로 물과 이물질이 유입될 수 없음은 물론 이물질이 상기한 부위와 부딪히는 것을 차단하여 실린더(10)를 안전하게 보호해줄 수 있는 것이며, 따라서 슬라이딩 수문(400)에 적용되는 실린더(10)의 수명을 연장할 수 있고, 실린더(10)가 안정적으로 작동함에 따라 수문 개폐작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

그리고, 상기에서는 피스톤로드가 하나인 일반적인 유압 실린더를 전도식 수 문, 밀폐 전도식 수문, 회전식 수문에 적용한 것을 예로 하였지만, 이러한 실린더를 부상식 수문에도 적용할 수 있음은 자명하며, 또한 피스톤로드가 다단인 다단 실린더를 슬라이딩 수문에 적용한 것을 예로 하였지만, 다단 실린더가 필요한 곳이라면 어디에든 적용할 수 있음은 자명한 것으로, 본 발명에 따른 각 실린더를 상기에서 예시한 곳 이외의 장소에 적용하여 사용한다하더라도 이러한 것들은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 실린더를 구성할 때 각 케이스의 접촉부위 형상은 얼마든지 변형 가능한 것으로, 이러한 부위를 다소 변형하여 적용한다하더라도 이는 단순한 설계변경에 해당되는 것이므로 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한, 제1케이스와 제2케이스는 원통형인 것을 예로 하여 설명하였으나, 그 형상은 정다각형이든, 비대칭 다각형이든, 반원형이든 어떠한 형상으로든 구성할 수 있는 것이므로 각 케이스의 형상을 다양하게 변형하는 것들도 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 실린더의 신장시 상태도.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 실린더의 수축시 상태도.

도 3은 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 전도식 수문의 폐쇄시 상태도.

도 4는 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 전도식 수문의 개방시 상태도.

도 5는 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 밀폐 전도식 수문의 폐쇄시 상태도.

도 6은 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 밀폐 전도식 수문의 개방시 상태도.

도 7은 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 회전식 수문의 개방시 상태도.

도 8은 본 발명의 제 1실시예가 적용되는 회전식 수문의 폐쇄시 상태도.

도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 실린더의 신장시 상태도.

도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 실린더의 수축시 상태도.

도 11은 본 발명의 제 2실시예가 적용되는 슬라이딩 수문의 폐쇄시 상태도.

도 12는 본 발명의 제 2실시예가 적용되는 슬라이딩 수문의 개방시 상태도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 실린더 11 : 피스톤로드

12 : 유압배관 연결부위 13 : 유압배관

20 : 제1케이스 30 : 제2케이스

31 : 패킹부재 32 : 케이스

40 : 주름관 41 : 고정밴드

Claims (2)

1. 수문을 회전시킬 수 있도록 동력을 제공하는 실린더를 구비한 자동보 수문에 있어서,

   상기 실린더(10)의 유압배관 연결부위(12) 외측에 제1케이스(20)를 고정하여 이물질이 유압배관 연결부위(12)로 유입되지 못하도록 하고;

   일단부는 상기 실린더(10)의 피스톤로드(11)에 고정되면서 타단부 내부에는 상기 제1케이스(20) 및 상기 실린더(10)의 외면과 밀착되어 슬라이딩되도록 패킹부재(31)가 고정된 원통형상의 제2케이스(30)를 구비하여 이물질이 상기 실린더(10)의 피스톤로드 삽탈 위치로 유입되지 못하도록 하며;

   상기 제 1케이스(20) 및 상기 실린더(10)의 피스톤로드 반대측 단부와 상기 제2케이스(30)의 타단부 사이에는 주름관(40)을 위치시켜 그 양단부를 상기 제 1케이스(20) 및 상기 실린더(10)의 피스톤로드 반대측 단부와 상기 제2케이스(30)의 타단부에 고정밴드(41)에 의해 각각 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 이물질의 유입을 방지할 수 있는 실린더.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 피스톤로드(11)가 다단으로 형성되는 경우에는 상기 제 2케이스(30)를 상기 피스톤로드(11)의 개수와 동일하게 구비하되, 상기 다단의 제2케이스(30)는 그 피스톤로드(11)로부터 실린더(10) 방향으로 갈수록 순차 내측에 위치되도록 하 면서 각 케이스(32) 중 외부에 위치된 케이스(32)의 단부 내측에는 패킹부재(31)를 각각 고정하여 각 케이스(32)가 서로 밀착되어 슬라이딩되도록 구성하고, 임의의 케이스(32)와 이로부터 실린더 방향으로 인접한 다른 케이스(32)의 사이 외부에는 각각 주름관(40)을 각각 위치시키고 그 양단부를 서로 다른 케이스(32)의 외부에 고정밴드(41)를 통해 각각 고정하여서 된 것을 특징으로 하는 이물질의 유입을 방지할 수 있는 실린더.

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