KR20130141653A - 공압식으로 기동된 교호의 선형 용적형 펌프를 모니터링 하는 장치 및 그 시스템 - Google Patents

공압식으로 기동된 교호의 선형 용적형 펌프를 모니터링 하는 장치 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공압식으로 기동된, 교호의 선형 용적형 펌프를 모니터하는 장치와, 공압식으로 기동된, 교호의 선형 용적형 펌프를 모니터하는 시스템에 관한 것으로서, 상기 시스템은 공기 압력을 감지하는 수단, 감지된 공기 압력을 나타낸 시그널을 전송하는 수단, 및 상기 감지된 공기 압력을 나타낸 전송된 시그널에 따라 상기 공압식으로 기동된, 교호의 선형 용적형 펌프를 조정하는 수단을 포함한다.

Description

공압식으로 기동된 교호의 선형 용적형 펌프를 모니터링 하는 장치 및 그 시스템{Device and system for monitoring a pneumatically-actuated alternating linear displacement pump}
본 발명은 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 모니터링 하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 모니터링 하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 특히 연속의 유동율이나 또는 단속적인 유동율로 펌핑되고, 이송되고, 조정되어 퇴적되기 위한 액체나 걸쭉한 제품의 펌핑이나, 추출이나, 계량이나, 조정 시 페인트-이송 펌프를 모니터하는데 유용하다.
이러한 종류의 페인트-이송 펌프에 있어서, 왕복 선형 용적형 공기압 모터는 제품의 아웃풋 압력원이다.
왕복 선형 용적형 공기압 모터의 피스톤의 섹션과 펌프의 피스톤의 섹션의 비는 왕복 선형 용적형 공기압 모터와 페인트-이송 펌프 사이에 이론적인 압력 비를 만든다.
왕복 선형 용적형 공기압 모터와 페인트-이송 펌프 사이의 이러한 이론적인 압력 비는 따라서 상기 펌프에 의해 발생된 제품 아웃풋 압력을 결정한다.
왕복 선형 용적형 공기압 모터는 가압된 공기 공급부에 의해 이송된 공기 압력으로 작동하고 그리고 배출관과 통상적으로 연결된다.
왕복 선형 용적형 공기압 모터의 이동은 공기 방향성 유동 밸브와 연결된 2개의 주행 단부(two end-of-travel) 접촉기를 포함한 전자-기계적 시스템에 의해 제어될 수 있다.
이러한 고 유동율 공기 방향성 유동 밸브는 가압된 공기를 모터의 상부 챔버나 또는 상기 모터의 하부 챔버로 교호로 나아가게 하여, 피스톤을 하강시키거나 상승시키면서, 상기 모터의 다른 챔버, 즉, 하부 챔버나 또는 상부 챔버로부터 배출된 공기를 배출한다.
프랑스 회사 KREMLIN REXSON가 제조한 왕복 선형 용적형 공기압 모터를 제어하는 다른 기술이 차동복권 모터와, 인버터 블럭과, 플립-플롭(flip-flop) 스위치로써, 모터의 역전을 제어하는 상이한 시스템을 갖는다.
왕복 선형 용적형 공기압 모터의 방향 역전을 제어하기 위한 이들 모든 공지된 시스템은 피스톤을 하강시키거나 상승시키기 위하여, 가압된 공기를 모터의 상부 챔버나 또는 하부 챔버에서 교호의 방식으로 나아가게 함으로써 피스톤이 상승하거나 하강하게 하면서, 모터의 다른 챔버, 즉 하부 챔버나 또는 상부 챔버로부터 배출된 공기를 배출한다.
모니터링 장치는 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터에 대해 알려졌다.
특허문헌 WO 2007/016151 A2는 공기압 모터의 방향성 유동 밸브의 스풀에 장착된 자석과, 이러한 방향성 유동 밸브에서의 상기 스풀의 위치 및 속도를 관찰하기 위해 상기 방향성 유동 밸브의 커버에 장착된 2개의 자기 센서를 사용하여, 압축된 공기에 의해 기동된 펌프를 제어하는 방법을 개시하고 있다.
본 발명의 제 1 목적은 자기 간섭에 의해 영향을 받지 않는, 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 모니터하는 새로운 장치를 제안함으로써 공지된 종래 기술을 향상시키는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 경제적으로 제조되고, 유지보수가 용이하며 사용이 간편한, 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 모니터하는 새로운 장치를 제안하는 것이다.
본 발명의 제 3 목적은 즉시 이해될 수 있고 사용이 간편한, 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 모니터하는 새로운 시스템을 제안하는 것이다.
본 발명은 페인트와 같은 페이스트 제품(pasty product)이나 또는 액체용 펌프를 모니터하는 장치에 관한 것이고, 상기 펌프는 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프이고, 공압식 기동은 공기압 모터에 의해 제공되고, 상기 펌프를 모니터하는 장치는 공기압 모터의 공기 압력을 감지하는 센서 수단, 상기 공기압 모터의 감지된 공기 압력을 나타낸 시그널을 전송하는 수단, 및 상기 공기압 모터의 감지된 공기 압력을 나타낸 전송된 시그널에 기초하여, 공압식 기동 및 왕복 선형 이동에 의해, 액체나 또는 페이스트 제품용 펌프를 조정하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 선택적인 특징에 따르면:
- 공기 압력 검지 수단은 공기압 모터의 챔버의 압력을 측정하기 위한 단일의 압력 센서를 포함한다.
- 공기 압력 센서는 상기 공기압 모터의 외측에 위치될 수 있다.
- 공기 압력 센서는 상기 공기압 모터 내측에 위치될 수 있다.
본 발명은 또한 페인트와 같은 페이스트 제품이나 또는 액체용 펌프의 시스템에 관한 것이며, 상기 펌프는 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프이고, 공압식 기동은 공기압 모터에 의해 제공되고, 상기 펌프의 시스템은 상기 공기압 모터의 공기 압력을 감지하는 수단, 공기압 모터의 감지된 공기 압력을 나타낸 시그널을 전송하는 수단, 및 공기압 모터의 감지된 공기 압력을 나타내는 전송된 시그널에 기초하여, 공압식 기동 및 왕복 선형 이동에 의해, 액체나 또는 페이스트 제품용 펌프를 조정하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 선택적인 특징에 따르면:
- 감지된 공기 압력을 나타낸 시그널을 전송하는 수단은 바람직하게는 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 조정하기 위한 조정 수단에, 감지된 공기 압력을 나타낸 전기 시그널을 전송한다.
- 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 조정하는 수단은 감지된 공기 압력을 나타낸 전송된 시그널에 기초하여 감지된 공기 압력의 변화를 나타낸 적어도 하나의 타이밍 차트를 발생시킬 수 있는 시계나 또는 카운터를 포함한다.
- 상기 모니터링 시스템은 여러 주기 내내, 공기 압력 시그널을 측정하는 수단과, 시그널의 주파수가 단지 일정하다면 이러한 측정을 테스트하고 확인하는 수단을 포함한다.
- 상기 모니터링 시스템은, 페인트-이송 펌프의 분무 건의 노즐의 변경 시, 실행되는 경험으로써 테스트하고 확인하는 수단을 포함한다.
- 상기 모니터링 시스템은 전체 상태(full tone)에 대한 프라이밍 시기(priming period)나 상승 시기, 또는 "제동(triggering)" 터치에 의한 작동의 시기를 여과하기 위한 기준으로 사용하기 위해, 공기 압력 시그널의 주파수를 기록하기 위한 수단을 포함한다.
본 발명은 아래 첨부된 도면과 아래 기재된 상세한 설명을 참조하면 더욱 이해가 용이할 것이며, 본 발명이 이들 도시되고 설명된 사항만으로 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
- 도 1은 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터를 모니터하기 위한 본 발명에 따른 모니터링 장치의 개략적인 부분도이다.
- 도 2는 본 발명에 따른 모니터링 장치를 포함한, 본 발명에 따른 시스템의 수단에 의해 정상 작동에서 왕복 선형 용적형 공기압 모터의 모니터링에 대응하는 타이밍 차트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
- 도 3은 본 발명에 따른 모니터링 장치를 포함한, 본 발명에 따른 시스템의 수단에 의해 고장 작동에서 왕복 선형 용적형 공기압 모터의 모니터링에 대응하는 타이밍 차트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
- 도 4는 본 발명에 따른 모니터링 장치를 포함한, 본 발명에 따른 시스템의 수단에 의해 고장 작동에서 왕복 선형 용적형 공기압 모터의 모니터링에 대응하는 타이밍 차트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
- 도 5는 본 발명에 따른 모니터링 장치를 포함한, 본 발명에 따른 시스템의 수단에 의해 고장 작동에서 왕복 선형 용적형 공기압 모터의 모니터링에 대응하는 타이밍 차트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 살펴보면, 페인트-이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)용 모니터링 장치는 공기 압력을 감지하는 센서 수단(2), 감지된 공기 압력을 나타낸 시그널을 전송하는 전송 수단(3), 및 감지된 공기 압력을 나타내는 전송된 시그널에 기초하여 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 조정하기 위한 수단(4)을 포함한다.
공기 압력을 감지하는 센서 수단(2)은 유리하게도 공기압 모터(1)의 상부 챔버(1a)의 압력을 측정할 수 있는 단일의 압력 센서를 포함한다.
공기 압력 센서는 본 실시예에서 공기압 모터(1) 외측에 위치된다.
본 발명은 또한 공기 압력 센서가 공기압 모터(1) 내측에 위치되는 실시예에 따라 도시되지 않은 실시예를 포함한다.
감지된 공기 압력을 나타낸 시그널을 전송하는 수단(3)은 바람직하게는 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 조정하는 수단(4)에, 감지된 공기 압력을 나타낸 전기 시그널을 전송한다.
공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 조정하는 수단(4)은, 감지된 공기 압력을 나타낸 전송된 시그널에 기초하여, 감지된 공기 압력에서의 변화를 나타낸 적어도 하나의 타이밍 차트를 발생시킬 수 있는 카운터나 시계를 포함한다.
본 발명은 이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터의 방향 역전을 제어시키는 모든 공지된 시스템의 모니터링에 적용가능하고, 상기 이송 펌프는 가압된 공기를 모터의 상부 챔버나 또는 모터의 하부 챔버로 교호로 나아가게 함으로써 피스톤을 상승시키거나 하강시키면서, 상기 모터의 다른 챔버, 즉 하부 챔버나 또는 상부 챔버로부터 배출된 공기를 배출한다.
도 2에 있어서, 페인트-이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)용 모니터링 시스템에 따른 시스템 사용의 타이밍 차트는 페인트-이송 펌프의 정상 작동을 나타낸다.
왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)의 챔버 내에서 실행된 압력 측정에 기초하여, 상기 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)를 모니터하는 본 발명에 따른 시스템은 페인트-이송 펌프의 유동율을 계산함으로써 이로부터 유도하기 위해 모터(1)의 피스톤의 주파수를 계산하고, 그리고 이송 펌프의 아웃풋에서 페인트의 압력을 계산 함으로써 이로부터 유도하기 위해 모터(1)에서의 공기 압력의 값을 계산한다.
이러한 종류의 페인트-이송 펌프에 있어서, 제품의 아웃풋 압력원인 왕복 선형 용적형 공기압 모터는 펌프를 통해 발생된 제품 아웃풋 압력의 함수로서 페인트-이송 펌프의 저항력을 견딘다.
시간(T)의 함수로서 전송된 시그널에 기초한 감지된 공기 압력(P)의 도 2의 규칙적인 왕복 타이밍 차트는 따라서 페인트-이송 펌프에 의해 발생된 제품 아웃풋 압력의 규칙적인 왕복 사이클에 대응한다.
도 3에 있어서, 페인트-이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)를 모니터하는, 본 발명에 따른 시스템 사용의 타이밍 차트는 페인트-이송 펌프의 불완전한 작동을 나타낸다.
이러한 종류의 페인트-이송 펌프에 있어서, 제품 아웃풋 압력원인 왕복 선형 용적형 공기압 모터는 펌프에 의해 발생된 제품 아웃풋 압력의 함수로서 페인트-이송 펌프의 저항력을 견딘다.
시간(T)의 함수로 전송된 시그널에 기초한 감지된 공기 압력(P)의 도 3의 불규칙적인 왕복 타이밍 차트는 펌프의 사이클 시간에서의 실질적인 감소를 반영하는 변화에 대응하며, 상기 검출은 사이클 시간이 소정의 또는 계산된 문턱 값 아래로 떨어질 때 유효하다.
펌프의 사이클 시간에서의 실질적인 감소의 이러한 유효 검출은 예를 들면 캐비테이션 문제점이나 또는 펌프의 언프라이밍(unpriming)으로부터 개시될 수 있는 상기 펌프의 레이싱(racing)을 반영한다.
도 4에 있어서, 페인트-이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)를 모니터하는, 본 발명에 따른 시스템 사용의 타이밍 차트는 페인트-이송 펌프의 불완전한 작동을 나타낸다.
이러한 종류의 페인트-이송 펌프에 있어서, 제품 아웃풋 압력원인 왕복 선형 용적형 공기압 모터는 펌프에 의해 발생된 제품 아웃풋 압력의 함수로 페인트-이송 펌프의 저항력을 견딘다.
시간(T)의 함수로서 전송된 시그널에 기초한 감지된 공기 압력(P)의 도 4의 불규칙적인 왕복 타이밍 차트는 공기 압력(P)의 배출 시간(T1)이 공기 압력(P)의 흡입 시간(T2)보다 더 큰 변화에 대응한다.
공기 압력(P)의 배출 시간(T1)이 공기 압력(P)의 흡입 시간(T2)보다 더 큰 이러한 변화의 유효 검출이 페인트-이송 용적형 펌프의 상부 페인트-이송 밸브 부재의 누출로부터 비롯된다.
도 5에 있어서, 페인트-이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)를 모니터하는, 본 발명에 따른 시스템 사용에 대한 타이밍 차트는 페인트-이송 펌프의 불완전한 작동을 나타낸다.
이러한 종류의 페인트-이송 펌프에서, 제품 아웃풋 압력원인 왕복 선형 용적형 공기압 모터는 펌프에 의해 발생된 제품 아웃풋 압력의 함수로 페인트-이송 펌프의 저항력을 견딘다.
시간(T)의 함수로 전송된 시그널에 기초한 감지된 공기 압력(P)의 도 5의 불규칙적인 왕복 타이밍 차트는 공기 압력(P)의 배출 시간(T1)이 공기 압력(P)의 흡입 시간(T2) 보다 작다는 변화에 대응한다.
공기 압력(P)의 배출 시간(T1)이 공기 압력(P)의 흡입 시간(T2)보다 작다는 변화의 이러한 유효 검출은 페인트-이송 용적형 펌프의 페인트-이송 하부 밸브 부재의 누출로부터 비롯된다.
페인트-이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)를 모니터하는, 본 발명에 따른 시스템의 제 1 실시예는 유리하게도 여러 주기 내내, 공기 압력 시그널을 측정하는 수단과, 시그널의 주파수가 단지 일정하다면 이러한 측정을 테스트하고 확인하는 수단을 포함한다.
페인트-이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)를 모니터하는, 본 발명에 따른 제 2 실시예의 시스템은 유리하게도 경험에 의한 테스트 및 확인하는 수단을 포함한다. 페인트-이송 펌프의 분무 건의 노즐의 변화가 생긴 경우에, 본 발명에 따른 모니터링 시스템은 이러한 경험을 반복한다.
페인트-이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)용, 본 발명에 따른 2개의 실시예의 모니터링 시스템은 "제동(triggering)" 터치에 의한 정상 작동 사용 동안에 또는 전체 상태에 대한 프라이밍 단계나 상승 단계 동안에 유동율 계산시 에러나 누출의 부정확한 검출을 피할 수 있다.
왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)를 모니터하는, 본 발명에 따른 각각의 시스템은 따라서 전체 상태에 대한 프라이밍 시기나 상승 시기, 또는 "제동" 터치에 의한 작동 시기를 여과하기 위한 기준으로 사용될 시그널의 주파수를 기록한다.
본 발명에 의하면, 페인트-이송 펌프를 구동시키는 왕복 선형 용적형 공기압 모터(1)의 챔버의 단일의 공기 압력 센서는, 상기 피스톤의 하강 시간이 페인트-이송 용적형 펌프의 상부 밸브 부재의 누출을 검출하기 위한 목적의 상승 시간보다 더 큰지의 여부를 테스트하기 위하여, 상기 피스톤의 상승 시간이 페인트-이송 용적형 펌프의 하부 밸브 부재의 누출을 검출하기 위한 목적의 하강 시간 보다 더 큰지의 여부를 테스트하기 위해, 상이한 단위로 유동-율 값을 계산하기 위하여, 그리고 펌프된 제품의 아웃풋 압력을 계산하기 위하여, 페인트-이송 펌프의 레이싱(racing)이나, 마모나, 또는 캐비테이션을 검출하기 위한 목적의 공기압 모터의 피스톤의 주파수를 계산할 수 있다.
특정 실시예를 참조로 본 발명이 기재되어 있으나, 본 발명이 이들 기재된 사항만으로 한정되지 않으며, 본 발명에 대한 여러 변경이나 수정이 본 발명의 범주 내에서 행해질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 페인트와 같은 페이스트 제품이나 또는 액체용 펌프를 모니터하는 장치로서,
    상기 펌프는 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프이고, 공압식 기동은 공기압 모터에 의해 제공되고, 상기 모니터하는 장치는 상기 공기압 모터의 공기 압력을 감지하는 센서 수단(2), 상기 공기압 모터의 감지된 공기 압력을 나타낸 시그널을 전송하는 수단, 및 상기 공기압 모터의 감지된 공기 압력을 나타낸 전송된 시그널에 기초하여, 공압식 기동 및 왕복 선형 변위에 의해, 액체나 페이스트 제품의 상기 펌프를 조정하는 수단을 포함하는 펌프를 모니터하는 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    공기 압력을 감지하는 상기 수단(2)은 상기 공기압 모터(1)의 챔버(1a)의 압력을 측정하기 위한 단일의 압력 센서를 포함하는 펌프를 모니터하는 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 공기 압력 센서는 상기 공기압 모터(1) 외측에 위치되는 펌프를 모니터하는 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 공기 압력 센서는 상기 공기압 모터(1) 내측에 위치되는 펌프를 모니터하는 장치.
  5. 페인트와 같은 페이스트 제품이나 또는 액체용 펌프의 모니터링 시스템으로서,
    상기 펌프는 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프이고, 공압식 기동은 공기압 모터에 의해 제공되고, 상기 모니터링 시스템은 상기 공기압 모터의 공기 압력을 감지하는 수단(2), 상기 공기압 모터의 감지된 공기 압력을 나타낸 시그널을 전송하는 수단, 및 상기 공기압 모터의 감지된 공기 압력을 나타내는 전송된 시그널에 기초하여, 공압식 기동 및 왕복 선형 변위에 의해, 액체나 또는 페이스트 제품용 상기 펌프를 조정하는 수단을 포함하는 펌프의 모니터링 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    감지된 공기 압력을 나타낸 시그널을 전송하는 상기 수단(3)은 바람직하게는 상기 감지된 공기 압력을 나타낸 전기 시그널을, 공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 조정하기 위한 조정 수단(4)에 전송하는 펌프의 모니터링 시스템.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    공압식으로 기동된, 왕복 선형 용적형 펌프를 조정하는 상기 조정 수단(4)은 감지된 공기 압력을 나타낸 전송된 시그널에 기초하여, 감지된 공기 압력의 변화를 나타낸 적어도 하나의 타이밍 차트를 만들 수 있는 카운터나 또는 시계를 포함하는 펌프의 모니터링 시스템.
  8. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    여러 주기 내내, 상기 공기 압력 시그널을 측정하는 수단과, 그리고 상기 시그널의 주파수가 단지 일정하다면 이러한 측정을 테스트하고 확인하는 수단을 포함하는 펌프의 모니터링 시스템.
  9. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    페인트-이송 펌프의 분무 건의 노즐의 변화가 생긴 경우에 실행된 경험에 의한 테스트 및 확인용 수단을 포함하는 펌프의 모니터링 시스템.
  10. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    전체 상태에 대한 프라이밍(priming) 시기나 상승 시기, 또는 "제동(triggering)" 터치에 의한 작동 시기를 여과하기 위한 기준으로 사용하기 위해, 공기 압력 시그널의 주파수를 기록하기 위한 수단을 포함하는 펌프의 모니터링 시스템.
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