KR960006420B1 - 자동 윤활 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자동 윤활 장치

제 1 도는 본 발명의 자동 윤활 장치의 외관을 나타낸 사시도.

제 2 도는 제 1 도의 자동 윤활 장치의 종단면도.

제 3 도는 본 발명에 따른 압력 감지 및 전류 차단 장치의 일부를 도시한 단면도.

제 4 도는 제 3 도의 압력 감지 및 전류 차단 장치의 또 다른 실시예의 단면도.

제 5 도는 제 3 도의 압력 감지 및 전류 차단 장치의 또 다른 실시예의 단면도.

제 6 도는 제 3 도의 압력 감지 및 전류 차단 장치의 또 다른 실시예의 단면도.

제 7 도는 본 발명의 자동 윤활 장치에 내장되는 전자 회로 기관의 회로도.

제 8 도는 제 7 도의 전자 회로의 다른 예를 도시한 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 자동 윤활 장치 11 : 하우징

12 : 윤활제 13 : 주유구

14 : 윤활제 용기 15 : 피스톤

16 : 가스 팽창실 17 : 전해조

18 : 제어 스위치 19 : 전해질

20 : 압력 감지 및 전류 차단 장치 21 : 경고등

22 : 하부 부분 23 : 스커트부

24 : 덮개 25 : 0형 링

26 : 제어 상부캡 27 : 나사 원통부

28 : 주유규 보강 부재 29 : 건전지

30 : 전기 분해 장치 31 : 상부 전극

32 : 하부 전극 33 : 전자 회로 기판

34 : 전환 스위치 35 : 스위치 작동기

36 : 팽창 부재 37 : 지지부재

38 : 스프링 39 : 스템

40 : 스위치 41 : 접

42 : 접점 44 : 스템

45 : 덥개

본 발명은 산업용 기계의 회전축이나 베어링에 적정량의 오일이나 그리스 등의 윤활유를 주유하는 자동윤활장치에 관한 것이다.

현재까지 알려진 자동 윤활 장치는 피스톤의 가압 방법에 따라 스프링식 (미합중국 특허 제4,375,246호)과 가스 압력식(독일연방공화국 특허 제3726473호, 캐나다 특허 제1280700C호, 대한민국 특허 제55954호)의두 종류가 있는데, 스프링식 자동 윤활장치는 단순히 스프링의 압력과 베어링의 회전에 따른 흡입력에 그 기본 원리를 두고 있기 때문에 작동 중에 급유량에 변동이 있으며, 고속 회전시 기계의 진동에 따른 오차가 심할 뿐 아니라, 원격 설치할 경우 주유 불능이 되는 사례가 빈번함에도 불구하고 주유 불능 여부를 알기가 곤란하였다.

스프링식 자동 윤활 장치의 이러한 단점을 보완하기 위하여 가스 압력식 자동 윤활 장치가 개발되었으나, 주유 불능시의 대비책은 전혀 되어 있지 않아서 실용성에 큰 문제를 가지고 있었다. 즉, 종래의 가스압력식 자동 윤활 장치에서는 윤활유 주유 불능시에는 그에 대한 안전 장치나 경보 장치가 전혀 없어서 결과적으로 윤활이 불가능하게 되어 기계가 파괴되거나 공장이 가동 정지되는 등의 문제가 있다.

주유 불능의 원인에는 윤활유 주입관이 막히거나 베어링 하우징에 이물질이 끼이는 등의 기계적인 요인이 있는데, 종래의 자동 윤활 장치는 윤활유가 주입되지 않는 상태에 이르렀음에도 불구하고 이를 감지하지 못하고 계속 전해 반응을 일으켜 기체를 발생하게 되어 있어서 주입기 내부 압력만 상승하는 결과를 초래한다.

작업자가 윤활유 주입기의 가동 스위치를 켰을 때 자동 윤활 장치로부터 윤활유가 주입되지 않는 상태가 발생하더라도 이를 감지·경고하는 기능이 없으므로, 윤활유가 주유되지 않는 상태가 오래 지속될 수있다. 따라서, 관리자가 적시에 그 주유 불능 상태에 대처하지 못하게 되어 윤활이 필요한 부분의 기계적 마모가 심하여지고 파손될 확율이 높아지고 대규모의 수선·보수가 필요하게 되어 생산성을 떨어뜨리게 된다.

심지어 윤활유 주입기의 내부 압력이 설계 최고 압력보다 높아지면 윤활유 주입기가 파열될 수도 있으며, 이 때에는 윤활유 주입기 내의 윤활유나 가스 발생을 위한 전해액 등이 주입기 주변에 흩어지게 되어 기계 장치를 오염시킬 뿐만 아니라 제품까지도 오염시켜 막대한 경제적 손실까지도 초래할 수 있다.

즉, 종래의 자동 윤활 장치는 윤활유의 주입이 불능인 상황에서도 계속 작동하여 피스톤 가압 가스를 지속적으로 생성함으로써, 결국은 그 적용 대상인 기계의 결함 까지도 방치하는 결과를 낳게 된다. 실제로 엘리베이터의 풀리, 지하 콘베이어, 오버헤드 크레인 등의 윤활을 필요로 하는 기계 요소가 주유 불능의 상태에서도 계속해서 가동함으로써 윤활은 안되고 가스 압력만 높아져 구동 장치나 베어링 등이 파손되어 전체공장 생산 라인의 가동이 중단되는 사례가 빈번한다.

이러한 자동 윤활 장치의 치명적인 결함 때문에 제품에 대한 신뢰성이 결여되고 그 적용 대상이 한정될 뿐만 아니라 자동화라는 개념이 희석되게 된다.

이러한 문제를 피하기 위하여 압력 제거 밸브를 설치하는 기술(미합중국 특허 제4,023,648호)도 제안된바 있으나, 윤활유가 주입되지 않는 상태를 작업자에게 경고하는 기능은 배려되어 있지 않다.

본 발명은 이러한 기존 제품의 모든 결함을 완벽하게 해결하려는 것이다.

본 발명에서는 주입기의 내부 압력을 계속 감시하고 일정 압력 이상이 되면 기체 발생을 멈추게 하면서 동시에 경고등이 켜지게하여 해결한다. 즉, 압력이 설정치보다 높아지면 전기 스위치가 절환되면서 전기 분해 회로가 차단되고 경고등 회로가 연결되어 경고등이 깜박이게 된다. 따라서, 작업자에게 윤활유 주입 계통에 이상이 있음을 알려주어 더 큰 고장이 발생하기 전에 보수하여 윤활 대상 기계의 가동율과 수명을 극대화할 수 있게 된다.

즉, 본 발명의 자동 윤활 장치는 계속적인 압력 증가로 인한 폭발 위험성을 제거하기 위하여 압력 감지장치를 갖추고 가스 팽창실 내의 압력이 설정 최고 압력 이상으로 상승하면 가스 발생을 정지시키는 전환 스위치와 주유 불능 상태를 표시하는 경고 등을 포함하는 전자 회로 장치를 제공함으로써 주유 불능의 원인을 제거한 후에는 그대로 재사용될 수 있도록 한 것으로서 그 실용성이 매우 높다. 이에 따라 본 발명의 자동 윤활 장치는 종래의 자동 윤활 장치의 안정성 및 신뢰성의 결함을 획기적으로 개선할 수 있게 된다. 이것은 사용자가 오랫동안 갈망하여 왔던 사항이기도 했다.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 따라 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 자동 윤활장치(10)의 외형을 제 1 도에 나타내었지만, 그 윤활 장치는 제 2 도에 도시한 바와같이, 중공형 하우징(11)과, 이 중공형 하우징 (11)의 내부에 설치되고 윤활제(12)가 충전되어 있으며 하단부에 주유구(13)가 형성되어 있는 윤활제 용기 (14)와, 상기 윤활제 용기(14)의 상부에 설치된 피스톤(15)과, 피스톤(15)의 상부에 설치되어 있는 가스 팽창실(16)과, 전해조(17) 및 제어 스위치(18)로 구성된다. 전해조(17) 내에는 전압을 가하면 가스가 발생되는 화학 반응 물질인 전해질이 담긴다.

본 발명의 자동 윤활 장치(10)는 제어 스위치(18)를 켜면 전해조(17)로 일정한 전류가 공급되어 전해조(17) 내의 전해질(19)이 전기 분해되어 가스가 발생되고 상기 가스는 가스 팽창실(16)로 들어가 가스 팽창실(16)을 팽창시키고 피스톤(15)을 하방으로 밀어 내려 윤활제 용기(14) 내부의 윤활제(12)가 주유구(13)를 통해서 공급되도록 되어 있으며, 가스 팽창실(16)의 압력이 소정 최대치 이상으로 상승할 때 전해조(17)로의 전류 공급을 차단하는 압력 감지 및 전류 차단 장치(20)와 이를 작업자에게 경고 해주는 경고 장치를 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 경고 장치는 경고등으로서, 압력 감지 및 전류 차단 장치(20)가 전해조(17)로의 전류 공급을 차단하면 그와 동시에 경고등(21)이 급속하게 점멸하여 작업자가 윤활 상태의 이상을 알 수 있게 해 준다.

하우징(11)은 하부 부분(22)의 상단 연부에 외부 나사가 형성되어 하우징(11)의 외부 나사와 결합하는 내부 나사가 형성된 스커트부(23)를 구비한 하우징의 상부 부분을 이루는 덮개(24)가 나사 결합됨으로써 완성된다. 제어 스위치(18)의 상부에 대응하는 덮개(24) 부분에는 제어 스위치(18)를 조작하기 위한 접근용개구가 형성되어 있고 이 개구의 측벽에 밀착되게 하는 O형 링(25)를 구비한 상부캡(26)이 끼워져서 외부로부터 하우징 내부로의 이 물질 혼입을 방지한다. 피스톤(15)은 그 밑면이 윤활제 용기(14)의 상부에 일체로 결합되어 구성되어 있으며 윤활제 용기(l4)에 내장된 윤활제가 잔류량 없이 전부 주유될 수 있도록 하우징(14)의 하부 부분(22)의 저면 내부의 경사각과 동일한 경사각으로 형성되어 있다. 하우징(11)의 하단부에 있는 주유구(13)에는 기계 운전시의 진동이나 충격으로 인한 주유구 부근의 파손을 방지하기 위하여 외부나사가 형성된 나사 원통부(27)를 가진 주유구 보강 부재(28)가 부착되어 있다.

윤활제(12)의 주입을 위해 가스 팽창실(16)을 팽창시키도록 전해조 내에 반응을 일으키기 위한 전기분해장치(30)는 건전지(29)와, 하단에 전해질(19)을 내장한 전해조(17), 상부 전극(31)과 하부 전극(32), 이 전극들로 공급되는 전류의 양을 작업자가 조절할 수 있도록 된 제어 스위치(18) 및 회로 기판(33)으로 구성되어 있다.

제 3 도, 제 4 도, 제 5 도 및 제 6 도는 압력 감지 및 전류 차단 창치(20)의 각종 실시예를 도시한 것이다.

제 3 도는 압력 감지 및 전류 차단 창치(20)의 구성을 확대하여 도시한 단면도로서, 압력 감지 및 전류 차단 장치(20)는 기본적으로 전환 스위치(34)와 가스 팽창실(16)의 압력이 설정 최고 압력 수준을 상회하는경우 이전환 스위치(34)를 작동시키는 스위치 작동기(35)로 이루어진다. 스위치 작동기(35)는 전해조 상부전극(31)의 상부에 마련되어 전해조(17) 내에서 발생하는 가스가 설정 최고 압력을 초과하는 때만 상향 팽창될 수 있는 가요성 팽창 부재(36)와 이 팽창 부재(36)의 상방에 배치되고 지지 부재(37)의 내부에 형성된 요흠 내에 삽입된 스프링(38)에 의해 하향 편의되며 말단부가 전환 스위치(34)의 인접 하방에 배치되는 스템(39)으로 구성되어 있다. 이 실시예에서 팽창 부재(36)이 설정 최고치 이상의 가스 압력으로 상향 팽창되면 스템(39)가 스프링(38)의 편의력을 극복하면서 상향 이동되어 그 인접 상방에 배치된 전환 스위치(34)를 작동시켜 전해조(17)의 전류의 흐름은 차단하고 경고등(21)의 점멸을 빨라지게 한다.

제 4 도는 제 3 도의 압력 감지 창치(20)의 구성 중 스위치 작동기(35)를, 스템 및 편의 스프링을 사용하지 않고 단순히 캔틸레버 형태의 스위치(40)를 이용하는 구조로 한 실시예를 도시한 것이다. 이 실시예에서는 괭창 부재(36)가 팽창하면 캔틸레버 형태의 스위치(40)가 상향 만곡되어 그 외단부에 형성된 접점(41)이 평상시의 접점(42)으로부터 전해조 과대 압력시의 접점(43)으로 이동하게 되어 제 3 도에서와 같은 전해조(17)로의 전류 차단 및 경고등(21)의 급속 점멸 등의 작용을 한다.

제 5 도는 제 3 도의 압력 감지 및 전류 차단 장치(20)의 변형예를 도시한 것으로, 제 3 도 및 제 4 도와 유사하지만 전해조(17)에 전류를 공급하고 있는 평상시 접점(42) 및 과대 압력시 점멸등 급속 점멸용 접점(43)을 팽창 부재(36)의 상부에 설치한 스템(44)의 내부에 형성하고, 접점(41)은 스템(44)을 에워싸는 지지 부재(37)의 한 쪽 측면으로부터 돌출되도록 형성하여 팽창 부재(36)의 팽창에 따라 이 접점(41)이 스템(44)내부에서 상하 이동하도록 된 점이 다르게 되어 있다.

제 6 도는 제 3 도의 압력 감지 및 전류 차단 장치(20)의 또 다른 변형예를 도시한 것으로, 제 3 도의 실시예에서의 스템(39)와 같은 형태의 스템(44)를 사용하되 이 스템(44)의 상단 위에 부착된 스위치 접점(41)이 스템(44)의 상하 이동에 따라 함께 이동하여 상기 접점들(42, 43)사이에서 절환되도록 되어있는 점이 다르다. 이 실시예에서도 앞의 실시예와 마찬가지로 정상압일때는 접점(41)이 가스 발생 회로와 접속되어 있는 평상시 접점(42)에 접속되고 일정 압력 이상이 되면 스템(44)이 밀어 올려져 가스 발생 회로의 전류는 차단하고 경고 회로에 접속되어 있는 접점(43)에 접속되어 경고등(21)의 점멸 속도를 급격하게 한다.

본 발명의 자동 윤활 장치(10)는 전극에 전류가 공급됨으로써 전해조(17)내에 반응을 일으켜 가스를 발생시키도록 되어 있으므로 전류량이 변화하면 그에 따라 가스 발생량도 변화되고 따라서 전류량을 작업자가 설정하면 그에 대응하는 비율로 윤활제를 공급한다. 전해조 상방에는 전자 회로 기판(33)이 부착되어 있는데, 그 전자 회로의 일예가 제 7 도에 도시되어 있다.

제 7 도에서 건전지(BAT)는 두 개의 1.5볼트 건전지로 구성되는 3 볼트 전압을 회로에 공급한다. 스위치 SW1은 회로에 전원을 연결시키며 스위치 SW2는 정상 상태에서는 제 1 라인과 연결되어 있으나 자동 윤활장치내의 압력이 일정 크기 이상으로 되면 압력 감지 및 전류 차단 장치에 의해 제 2 라인으로 절환된다. 제 1 라인과 제 2 라인에는 저항 R2와 R3가 각각 트랜지스터 Q2 및 콘덴서 C1과 직렬로 연결되어 있고, 저항 R2와 R3는 서로 병렬로 연결 배치되어 트랜지스터 Q1과 콘덴서 C1은 발광 다이오드 LED1과 접속되어 있으며 LED1은 저항 R1과 직렬로 접속되어 제3라인과 접속되어 있다.

발광 다이오드 LED1은 회로 동작 여부와 윤활제의 주입 상태를 표시한다. 즉 스위치 SW2가 제1라인과접속되어 전해조 내에 전류를 공급하고 있는 정상 작동시에는 긴 주기, 예컨대 10초 정도의 주기로 점멸하나 스위치 SW2가 제 2 라인과 접속되어 있는 이상 작동시에는 짧은 주기, 예컨대 1초 정도의 주기로 점멸하여 비정상 상태를 작업자에게 알린다.

제 7 도로부터 알 수 있는 바와 같이 전해조(17)는 상기 회로의 일부분을 구성한다. 전해조(17)를 흐르는 전류는 각 스위치 SW4 내지 SW9의 개폐에 의해 저항 R4내지 R9의 크기를 변화시킴으로써 조절한다. 전해조(17) 내에서의 반응에 의해 발생하는 가스의 양은 전해조에 공급되는 전류의 크기 또는 닫혀진 스위치 SW4 내지 SW9의 수에 의해서 조절된다.

제 8 도는 제 7 도의 구성의 변형예를 도시한 것으로, 전해조(17)에 공급되는 전류 또는 전해조 내의 가스발생량은 가변 저항 R14에 의해서 조절된다.

주유 불능 상태하에서의 계속적 운전을 예방하기 위한 장치로써 신호 경보 장치가 있는데, 이것은 정상적인 압력으로 주유할 수 없는 주유 불능의 상태이거나 자동윤활 장치의 대상인 기계에 고장이 있을 때에 일정 이상의 과압력을 감지하는 압력 감지 및 전류 차단 장치(20)와 경고등(21)으로 이루어진다. 압력 감지장치(20)는 제 7 도의 회로도에 있어서 스위치 SW2와 대응하며, 경고등(21)은 발광 다이오드 LED1에 대응한다.

Claims (1)

1. 중공형 하우징(11)과, 이 중공형 하우징(11)의 내측에 설치되고 내부에는 윤활제(12)가 충전되어 있으며 하단부에 주유구(13)가 형성되어 있는 윤활제 용기(14)와, 상기 윤활제 용기(14)의 상부에 설치된 피스톤(15)과, 피스톤(15)의 상부에 설치되어 있는 가스 팽창실(16)과, 전해조(17) 및 제어 스위치(18)로써 구성되어 있고 제어 스위치(18)를 켜면 전해조(17)로 일정한 전류가 공급되어 전해조(17)의 전해질(19)이 전기 분해되어 가스가 발생되고 상기 가스는 가스 팽창실(16)로 들어가 가스 팽창실(16)을 팽창시키고 피스톤(15)을 하방으로 밀어 윤활제 용기(14) 내부의 윤활제(12)가 주유구(13)를 통해서 공급되도록 되어 있는 자동윤활장치(10)에 있어서, 가스 괭창실(16)의 압력이 소정 최대치 이상으로 상승할 때 전해조로의 전류 공급을 차단하는 압력 감지 및 전류 차단 장치(20)와, 이 압력 감지 및 전류 차단 장치(20)가 전해조(17)로의 전류 공급을 차단하면 그와 동시에 급속하게 점멸하여 작업자가 윤활 상태의 이상을 알 수 있게 경고등(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 윤활 장치.