KR20190034086A - 기계 요소 - Google Patents
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Abstract
윤활 베어링(2) 및/또는 시일(3) 및 바람직하게는 실질적으로 무압력으로 상기 베어링(2) 및/또는 상기 시일(3)로부터 나오는 매체를 포획하기 위한 적어도 하나의 배수 도관(4, 5)을 갖는, 특히 성형 기계를 위한 기계 요소가 개시되고,
- 일정 시간 동안 상기 적어도 하나의 배수 도관(4, 5)에 포획되는 상기 매체를 수집하기 위한 적어도 하나의 수집 장치(6), 및
- 상기 일정 시간 동안 상기 적어도 하나의 수집 장치(6)에 의해 수집된 상기 매체의 양을 직접 및/또는 간접적으로 측정하도록 구성된 측정 장치(7)
가 제공된다.
- 일정 시간 동안 상기 적어도 하나의 배수 도관(4, 5)에 포획되는 상기 매체를 수집하기 위한 적어도 하나의 수집 장치(6), 및
- 상기 일정 시간 동안 상기 적어도 하나의 수집 장치(6)에 의해 수집된 상기 매체의 양을 직접 및/또는 간접적으로 측정하도록 구성된 측정 장치(7)
가 제공된다.
Description
본 발명은 본원의 청구범위 제1항의 전제부의 특징에 따른, 윤활 베어링 및/또는 시일 및 바람직하게는 실질적으로 무압력으로 상기 베어링 및/또는 상기 시일로부터 나오는(issuing) 매체를 포획하기 위한 적어도 하나의 배수 도관을 갖는, 특히 성형 기계를 위한 기계 요소, 및 대응하는 방법에 관한 것이다.
종래 기술은 로터리 피드스루(rotary feedthrough)의 예를 참조하여 이하에서 설명된다.
특히 예를 들어 사출 성형 기계와 같은 성형 기계에 사용되는 로터리 피드스루는 특히 유체, 즉 가스 또는 액체 매체의 매체 순환이 구성 요소로부터 상기 구성 요소와 관련되어 회전하는 샤프트로 전달되는 것을 가능하게 한다.
이러한 로터리 피드스루의 매체 통로에는 환형 시일이 제공되어 한편으로 매체 통로로부터 매체가 나오는 것을 방지하고, 다른 한편으로는 샤프트 베어링 수단을 위한 윤활로부터 유래된 오일 또는 그리스에 의해 매체가 오염되는 것을 방지한다.
베어링 위치 또는 시일의 작동 시간에 따라, 윤활유에 대해 그리고 또한 매체에 대해 누출이 발생한다는 것을 이해할 것이다. 이를 위해 예를 들어 컨테이너 내로 개방되는 배수 도관이 제공된다.
또한 배수 도관에 압력 센서를 제공하는 것이 당업계의 기술 분야에서 알려져 있다. 그로 인해 로터리 피드스루에 대한 손상이 발생하면 많은 양의 윤활유 또는 매체가 나와서 서로를 오염시킬 수 있으므로 설치 작업자에게 경고할 수 있다.
분명히 이 시스템은 로터리 피드스루에서의 손상 또는 적어도 누출 증가에 대한 정보를 상대적으로 신뢰성 있게 제공한다. 그러나 배수 도관의 압력이 이미 증가하면, 상호 오염의 위험이 자연스럽게 이미 발생하는데, 즉 일반적으로 손상이 이미 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 임박한 손상 또는 적어도 누출 속도의 증가가 이미 검출될 수 있는 로터리 피드스루를 제공하는 것뿐만 아니라, 상응하는 방법을 제공하는 것이다.
로터리 피드스루 또는 일반적으로 기계 요소와 관련해서, 상기 목적은 본원의 청구범위 제1항의 특징부에 의해 달성된다.
이는 일정 시간 동안 적어도 하나의 배수 도관에 포획되는 매체를 수집하기 위한 적어도 하나의 수집 장치, 및 일정 시간 동안 적어도 하나의 수집 장치에 의해 수집된 매체의 양을 직접 및/또는 간접적으로 측정하도록 구성된(adapted) 측정 장치에 의해 수행된다.
방법와 관련해서는, 상기 목적은 본원의 청구범위 제12항의 특징부에 의해 달성된다.
이는 베어링 및/또는 시일로부터 나오는 매체가 일정 시간 동안 수집되는 단계 및 일정 시간 동안 수집된 매체의 양이 직접 및/또는 간접적으로 측정되는 단계에 의해 수행된다.
따라서, 본 발명은 로터리 피드스루에서 뿐만 아니라 매우 일반적으로는 윤활 베어링을 갖는 기계 요소 및/또는 시일을 갖는 임의의 기계 요소와 관련해서도, 즉 특히 거의 모든 종류의 롤링 베어링 및/또는 플레인 베어링을 갖는 기계 요소와 관련하여 사용될 수 있다.
적어도 하나의 배수 도관에 의해 운반되는 매체는 베어링으로부터의 윤활유, 시일이 밀봉 완전성을 제공하는 매체 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 즉, 시일 및/또는 베어링으로부터 나올 수 있는 임의의 것은 본 발명에 따른 매체인 것으로 간주된다.
본 발명의 기본 양태는 나오는 매체의 양을 수집 장치에 의해 수집하는 단계를 제공하고, 이는 합리적인 정확도로 양의 측정을 수행하는 것을 가능하게 한다. 일반적으로 나오는 매체는 (주변 압력과 비교하여) 실질적으로 무압력이므로, 직접적인 체적 유량 측정은 일반적으로 허용 가능한 정확도로 수행될 수 없다. (체적 유량은 ml/월 범위일 수 있다.)
따라서, 본 발명에 의해 조기에 증가된 누출을 검출할 수 있으며, 따라서 특히 조기에 대응하는 기계 부품에 대한 손상을 또한 검출할 수도 있다. 따라서 베어링 및/또는 시일은 "상태 모니터링"을 받을 수 있다.
본 발명의 또 다른 유리한 실시예는 첨부된 청구항에서 정의된다.
본 발명에 따른 장치는 일정 시간 동안 및/또는 일정 시간 후에 적어도 하나의 수집 장치에 의해 수집된 매체의 양을 측정하도록 구성될 수 있고, 여기서 일정 시간은 미리 설정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 적어도 하나의 배수 도관은 스톱 밸브에 의해 차단될 수 있고, 짧은 개방에 의해 주기적으로 비워질 수 있다. (어떤 경우에도 정상적인 상황에 있는) 압력 센서를 사용할 수 있는 경우, 압력이 얼마나 빨리 상승하는지에 대한 정보를 기초로 하여 누출의 양을 결정할 수 있다. 예를 들어 배수 도관을 비운 후에 압력이 이전의 경우보다 현저하게 더 빨리 상승하면, 유지 보수 또는 해당 기계 요소의 변경을 개시할 수 있다.
그러나 누출 속도의 측정으로 미리 정해진 양의 매체가 수집될 때까지 경과된 측정된 일정 시간을 사용할 수도 있다. 특히, 바람직하게는 상기 측정 장치는 한편으로는 적어도 하나의 수집 장치에 의해 수집된 매체의, 상기 수집된 매체의 양에 따라 변화하는, 특성(property)을 측정하도록 구성되고, 다른 한편으로는 일정 시간을 측정하도록 구성되며, 상기 수집된 매체의 상기 특성의 측정 값이 한계 값에 도달하거나 및/또는 상기 한계 값을 초과하는 순간에서 일정 시간의 측정 값은 상기 일정 시간 동안 수집된 매체의 양에 대한 측정 값으로서 사용되는 것이 제공될 수 있다.
이는 예를 들어 압력 제한 밸브에 의해 달성될 수 있다. 정상적인 누출은 적어도 하나의 배수 도관에서의 압력이 천천히 상승한다는 것을 의미한다. 압력이 압력 제한 밸브의 한계 압력을 초과하면, 밸브가 개방되고 압력은 적어도 하나의 배수 도관에서 하강한다. 후자는 예를 들어 압력 센서 등에 의해 다시 검출될 수 있다. 압력 제한 밸브가 반응하여 상승하는 빈도가 증가하면, 증가된 누출이 존재하고 기계 요소의 유지 보수 또는 변경이 개시될 수 있다고 상정될 수 있다.
일반적으로, 수집된 매체의 양은, 그러나 측정되고, 관찰될 수 있으며, 그 후 단위 시간당 양(또는 대안적으로 단위 양당 일정 시간)이 - 상당히 - 증가하면, 기계 요소의 유지 보수 또는 교체가 수행될 수 있다.
본 발명에 따라 모니터링될 수 있는 기계 요소의 예는 바람직하게는 복수의 상호 밀봉된 매체 도관을 갖는 적어도 하나의 밀봉된 압력 챔버 또는 로터리 피드스루를 갖는 유압 실린더일 수 있다.
특히, 후자의 경우에, 다양한 매체 도관을 위한 개별 배수 도관이 존재하는 것이 제공될 수 있다. 그러나 이것은 로터리 피드스루와 관련해서만 가능하지 않다. 기계 요소에서 매체가 나오는 복수의 다양한 위치 또는 복수의 다양한 매체가 존재할 때마다, 별도의 배수 도관을 사용할 수 있다.
복수의 (별도의) 배수 도관이 있는 경우, 각각의 별도의 수집 장치가 그와 연결(associated)될 수 있다. 이러한 방식으로 증가된 누출이 정확히 발생하는 곳을 쉽고 빠르게 찾을 수 있게 된다.
특히 간단한 구성에서, 별도의 배수 도관은 자연스럽게 또한 메인 배수 도관으로 함께 모일 수 있고, 이 경우 적어도 하나의 수집 장치는 메인 배수 도관 내에 및/또는 메인 배수 도관에 배치될 수 있다.
수집 장치는 다음 중 적어도 하나를 가질 수 있다:
- 적어도 하나의 배수 도관에 배치된 스톱 밸브,
- 적어도 하나의 배수 도관에 배치된 압력 제한 밸브, 및/또는
- 적어도 하나의 배수 도관에 연결된 컨테이너.
매우 간단한 구성에서, 그러나, 수집된 매체의 측정은 또한 해당 수집 컨테이너에서 육안 검사를 통해 구현될 수도 있다. 측정 장치는 이 경우 해당 수집 컨테이너 상의 보기 창에 의해 또는 투명한 수집 컨테이너에 의해 구현된다.
본 명세서의 목적을 위해, 적어도 하나의 배수 도관에 연결된 컨테이너라는 표현은 적어도 하나의 배수 도관의 유체가 외부로부터의 지지 없이 개방되는 임의의 컨테이너를 의미하는데 사용된다. 적어도 하나의 배수 도관 내의 압력을 검출하고 이를 본 발명에 따른 측정 장치로서 사용하기 위한 압력 센서를 제공하는 가능성이 이미 언급되었다.
본 발명에 따른 기계 요소를 갖는 성형 기계에 대해서도 보호가 청구된다.
본 발명의 다른 장점 및 세부 사항은 도면 및 관련 특정 설명으로부터 명백해질 것이다.
성형 기계라는 용어는 사출 성형 기계, 사출 프레스, 프레스 등을 의미하는데 사용될 수 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 로터리 피드스루의 제1 실시예를 도시한다.
도 1b는 본 발명에 따른 로터리 피드스루의 제2 실시예를 도시한다.
도 2a는 본 발명에 따른 유압 실린더의 일 실시예를 도시한다.
도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 성형 기계의 다양한 구성의 기호도를 도시한다.
도 1b는 본 발명에 따른 로터리 피드스루의 제2 실시예를 도시한다.
도 2a는 본 발명에 따른 유압 실린더의 일 실시예를 도시한다.
도 2b 및 도 2c는 본 발명에 따른 성형 기계의 다양한 구성의 기호도를 도시한다.
도 1a에 도시된 기계 요소(1)는 로터리 피드스루 또는 유니온이다. 이는 시일(3)에 의해 서로에 대해 밀봉되는 복수의 매체 통로(9)를 갖는다.
또한 메인 배수 도관(4) 내로 모두 개방되는 복수의 개별 배수 도관(5)이 존재한다.
이러한 관점에서, 메인 배수 도관(4)은 로터리 피드스루의 구성 요소 내의 메인 배수 통로 및 이에 연결된, 예를 들어 튜브 또는 호스와 같은 가요성 또는 비-가요성 도관 부분으로 구성될 수 있다고 언급될 수 있다. 본 실시예에서, 예를 들어 2 방향 밸브의 형태인 스톱 밸브가 수집 장치(6)로서 작용한다. 대응하는 스톱 밸브는 전기적 또는 전자적으로 작동될 수 있으며, 이와 관련해서 이론적으로 수동식 스톱 밸브를 사용할 수도 있다. 또한 압력 센서 형태의 측정 장치가 존재한다.
스톱 밸브는 일정한 간격으로 개방될 수 있으며, 그 후에 압력 센서를 통해 압력이 얼마나 빨리 상승하는지를 관찰하는 것이 가능하다. 이것이 이전의 관측 사이클보다 현저하게 더 빠르게 발생한다면, 누출이 증가한 것으로 상정되어야 한다.
도면의 명확성을 유지하기 위해, 모든 시일(3), 매체 통로(9) 및 개별 배수 통로(5)에 참조 번호가 제공되는 것은 아니라는 것을 유의해야 한다.
도 1b는 도 1a의 것과 유사한 도면이고, 수집 장치(6)가 다른 구성이다.
특히 도 1b에서, 수집 장치(9)는 압력 제한 밸브에 의해 형성된다. 압력 제한 밸브는 예를 들어 주변 압력보다 약 0.5 바 높게 설정될 수 있다. 메인 배수 도관(4)의 압력에 도달하면 압력 제한 밸브는 개방되고 메인 배수 도관(4)의 압력이 개별 배수 도관(5)과 함께 하강한다. 압력 제한 밸브의 그러한 개방은 압력 센서(측정 장치(7))를 통해 압력 강하로서 검출될 수 있다. 스톱 밸브의 그러한 활성화 사이의 시간이 현저하게 감소하면, 누출이 증가한 것으로 또한 상정될 수도 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예를 도시하며, 기계 요소(1)는 적어도 하나의 밀봉된 압력 챔버(8)를 갖는 유압 실린더이다. 시일(3)로부터 멀리 떨어져 있는 압력 챔버(8)의 측면에서, 배수 도관(5)은 빠져나오고, 압력 매체 - 이러한 경우에는 주로 압력 챔버(8)로부터의 유압 매체 - 가 배수 도관(5)에 포획된다.
본 발명에 따른 수집 장치(6) 및 측정 장치(7)는 도 1a의 예와 유사한 구조를 갖는다. 당연히 도 1b에서와 같이 누출 속도의 측정을 수행하는 것이 또한 가능하다. 추가의 예가 도 2b와 관련하여 설명된다.
도 2b는 기계 요소(1) 및 배수 도관(5)을 갖는 성형 기계(10)의 순수한 개략도이다. 배수 도관(5)에 연결된 것은 기계 요소(1)로부터 누출되는 매체가 수집되는 컨테이너, 즉 컨테이너가 수집 장치(6)를 형성하는 컨테이너이다. 컨테이너 내의 매체의 양을 검출하는 가능한 방법 중 2개의 예가 도시되어 있다. 이것은 한편으로는 플로트(float)(7)에 의해 컨테이너 내의 매체의 체적을 검출하는 것이다. (플로트의 레벨은 분리된 또는 통합된 장치에 의해 검출되어야 한다는 것을 이해할 것이다. 그러나 이는 도 2b의 다이어그램에는 표시되지 않는다.)
제2 예는 컨테이너가 배치되어 있는 측정 장치(7)로서의 계량 장치일 것이다. 컨테이너 내의 매체의 질량 또는 유사한 값이 계량 장치에 의해 검출될 수 있다.
도 2b에 도시된 2개의 실시예는 이전에 미리 결정된 일정 시간을 갖는 측정 사양 및 체적 또는 질량에 대한 한계 값 모두와 함께 사용될 수 있다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예를 개략적으로 도시하고, 여기서 성형 기계(10)의 기계 요소(1)가 복수의 분리된 배수 통로(4)를 갖는다. 각각의 분리된 배수 통로(4)는 이러한 목적으로 수집 장치(6)와 측정 장치(7)의 조합에 연결되어, 이 실시예에서는 개별 배수 통로(4) 중 어느 것으로부터 증가된 누출이 발생하는지 정확하게 확인할 수 있다. 도 2c에 도시된 실시예가 도 1a 또는 도 1b에 도시된 실시예에서 구현되는 경우, 이에 따라 증가된 누출이 발생하는 매체 통로(9)를 설정할 수 있다.
1 기계 요소
2 베어링
3 시일
4 메인 배수 도관
5 개별 배수 도관
6 수집 장치
7 측정 장치
8 압력 챔버
9 매체 도관
10 성형 기계
2 베어링
3 시일
4 메인 배수 도관
5 개별 배수 도관
6 수집 장치
7 측정 장치
8 압력 챔버
9 매체 도관
10 성형 기계
Claims (12)
- 윤활 베어링(2) 및/또는 시일(3) 및 바람직하게는 실질적으로 무압력으로 상기 베어링(2) 및/또는 상기 시일(3)로부터 나오는(issuing) 매체를 포획하기 위한 적어도 하나의 배수 도관(4, 5)을 갖는, 특히 성형 기계를 위한 기계 요소에 있어서,
- 일정 시간 동안 상기 적어도 하나의 배수 도관(4, 5)에 포획되는 상기 매체를 수집하기 위한 적어도 하나의 수집 장치(6), 및
- 상기 일정 시간 동안 상기 적어도 하나의 수집 장치(6)에 의해 수집된 상기 매체의 양을 직접 및/또는 간접적으로 측정하도록 구성된(adapted) 측정 장치(7)
를 특징으로 하는 기계 요소. - 제1항에 있어서,
상기 측정 장치(7)는 상기 일정 시간 동안 및/또는 상기 일정 시간 이후에 상기 적어도 하나의 수집 장치(6)에 의해 수집된 상기 매체의 양을 측정하도록 구성되고, 상기 일정 시간은 바람직하게는 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 기계 요소. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 측정 장치(7)는 한편으로는 상기 적어도 하나의 수집 장치(6)에 의해 수집된 상기 매체의, 상기 수집된 매체의 양에 따라 변화하는, 특성(property)을 측정하도록 구성되고, 다른 한편으로는 상기 일정 시간을 측정하도록 구성되며, 상기 수집된 매체의 상기 특성의 측정 값이 한계 값에 도달하거나 및/또는 상기 한계 값을 초과하는 순간에서 상기 일정 시간의 측정 값은 상기 일정 시간 동안 수집된 상기 매체의 양에 대한 측정 값으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 기계 요소. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기계 요소(1)는 적어도 하나의 밀봉된 압력 챔버(8)를 갖는 유압 실린더인 것을 특징으로 하는 기계 요소. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기계 요소(1)는 바람직하게는 복수의 상호 밀봉된 매체 도관(9)을 갖는 로터리 피드스루(rotary feedthrough)인 것을 특징으로 하는 기계 요소. - 제5항에 있어서,
복수의 상호 밀봉된 매체 도관(9)을 가지며, 상기 다양한 매체 도관(9)을 위한 개별 배수 도관(5)이 존재하는 것을 특징으로 하는 기계 요소. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
개별 수집 장치가 각각 연결되어(associated) 있는 복수의 배수 도관(5)이 존재하는 것을 특징으로 하는 기계 요소. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
개별 배수 도관(5)이 함께 모이는 메인 배수 도관(4)이 제공되고, 상기 적어도 하나의 수집 장치(6)는 상기 메인 배수 도관(4) 내에 및/또는 상기 메인 배수 도관(4)에 배치되는 것을 특징으로 하는 기계 요소. - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 수집 장치(6)는 다음 중 적어도 하나를 갖는 것을 특징으로 하는 기계 요소.
- 상기 적어도 하나의 배수 도관(4, 5) 내에 배치된 스톱 밸브,
- 상기 적어도 하나의 배수 도관(4, 5)에 배치된 압력 제한 밸브, 및/또는
- 상기 적어도 하나의 배수 도관(4, 5)에 연결된 컨테이너. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측정 장치(7)는 상기 적어도 하나의 배수 도관(4, 5) 내의 압력을 검출하기 위한 압력 센서를 갖는 것을 특징으로 하는 기계 요소. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 기계 요소를 갖는 성형 기계.
- 윤활 베어링(2) 및/또는 시일(3)로부터 일정 시간 동안 나오는 매체의 양을 결정하는 방법에 있어서,
- 상기 베어링(2) 및/또는 상기 시일(3)로부터 나오는 매체가 상기 일정 시간 동안 수집되는 단계, 및
- 상기 일정 시간 동안 수집된 상기 매체의 양이 직접 및/또는 간접적으로 측정되는 단계
를 포함하는, 방법.
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