KR101466860B1

KR101466860B1 - 전동윈치

Info

Publication number: KR101466860B1
Application number: KR1020130023019A
Authority: KR
Inventors: 이승용
Original assignee: 이승용
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2014-12-03
Also published as: KR20130038323A

Abstract

본 발명은 전동윈치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 유선형리모콘과 무선형리모콘이 모두 가능하고, 고속회전과 저속회전이 지원되며, 저속회전시 회전속도의 미세조절을 가능하도록 함으로써 현장에서 도르래로 올리거나 내린 물품이 정확하게 정지하도록 제어가능하여 숙련되지 않은 초보자도 정확하게 원하는 위치에 정지시킬 수 있으므로 생산성의 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 전동윈치의 품질을 증대시킬 수 있는 전동윈치에 관한 것이다.

Description

전동윈치{electric winch}

본 발명은 전동윈치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 유선형리모콘과 무선형리모콘이 모두 가능하고, 고속회전과 저속회전이 지원되며, 저속회전시 회전속도의 미세조절을 가능하도록 함으로써 현장에서 도르래로 올리거나 내린 물품이 정확하게 정지하도록 제어가능한 전동윈치에 관한 것이다.

윈치는 원통형의 드럼에 와이어 로프를 감아, 도르래를 이용해서 중량물(重量物)을 높은 곳으로 들어올리거나 끌어당기는 기계를 지칭하는 것으로, 권양기라고도 한다. 작은 것은 드럼을 손으로 회전시키는 수동식이지만 큰 것은 전동기나 내연기관을 사용해서 회전시킨다. 드럼에는 클러치나 브레이크가 장착되어 있어 원동기에서 동력을 전하거나 끊을 수가 있다. 드럼의 수에 따라 단동, 복동, 다동 윈치가 있다. 주요 용도로는 기계공장에서의 중량물 운반을 비롯하여, 토목, 선박, 광산 등에서 사용된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 2009년 02월 11일자로 공개된 대한민국 공개특허번호 20-2009-0001402호는, "윈치(winch)의 승· 하강 동작시 속도 조절이 가능하도록 하여, 정지 상태에서 승강 또는 하강 시작시, 승강 또는 하강 상태에서 정지 시 종래에 발생되던 큰 소음과 리프트의 불안전성(충격 또는 떨림)을 우선 배제시키고, 스위치조작부가 가는 케이블로 연결 가능하게 구성됨으로써 현장에서 사용이 편리하도록 한 윈치구동용 직류모터의 구동제어회로에 관한 것으로, 윈치의 하강 및 상승구동을 선택하는 하강 및 상승 스위치(SW1)(SW2)와, 상기 윈치의 상하강 구동 속도를 조절하는 속도조절부(30)와, 제1 및 제2릴레이코일(RL1)(RL2)과, 브리지다이오드(BD2)와, 상기 제1 및 제2릴레이 코일(RL1)(RL2)의 구동(여자)에 의해 스위치 절환되는 제1 및 제2릴레이 스위치부(RL-S1)(RL-S2)를 포함하여 구성된다."라고 개시된 바가 있다.

그러나, 종래의 윈치는 전동으로 승하강이 조절되지만, 미세한 속도조절이 안되어서 정확한 위치에서 정지하는 것이 어려워서 정확한 위치로부터 벗어난 위치에서 정지하는 일이 빈번히 발생하였다.

그래서, 회전속도를 감안하여 정확히 정지시키려면 빈번한 실패를 반복한 후에 숙련도가 향상되면서 숙련자만이 정확하게 정지시키는 묘기에 가까워진 문제점이 있었다.

이러한 점은 인건비용의 상승을 초래하지만, 윈치의 특성상 정확한 위치에서 정지시키려면 필수불가결한 부분이어서 반드시 기기의 개선이 절실히 요구되는 것이었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 숙련되지 않은 초보자도 정확하게 원하는 위치에 정지시킬 수 있도록 리모콘으로 회전속도를 저속에서 세밀하게 조절가능하고, 고속과 저속으로 구분된 회전속도를 가지며, 유선리모콘과 무선리모콘이 모두 사용가능한 전동윈치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입력된 버튼명령에 따라서 가감된 저항 제어신호와 정방향과 역방향의 제어신호를 출력하는 콘트롤판넬, 상기 콘트롤판넬의 저항 제어신호에 따라서 저항값을 조절하는 볼륨, 교류전원을 직류전원으로 변환하는 브릿지다이오드, 윈치의 정역방향을 결정하는 마그네틱컨택터, 상기 브릿지다이오드로부터 공급된 직류전원을 동력으로 정방향 혹은 역방향으로 회전하는 전동모터, 리모콘에 구비된 상승버튼, 하강버튼, 과전류 발생시 회로보호를 위한 퓨즈, 무선리모콘으로부터 사용자명령을 수신하는 무선수신부; 모터의 속도를 조절하는 볼륨스위치, 비상정지를 위한 비상정지버튼, 사용자로부터 고속상승명령을 입력받는 고속상승버튼, 사용자로부터 고속하강명령을 입력받는 고속하강버튼, 사용자로부터 저속상승명령을 입력받는 저속상승버튼, 사용자로부터 저속하강명령을 입력받는 저속하강버튼, 별도로 구비된 2개의 예비스위치로 구성된 무선리모콘을 포함하는 것이다.

실시예에서, 상기 무선리모콘과는 별도로, 비상정지를 위한 비상정지버튼, 전원의 온오프제어를 위한 전원버튼, 사용자로부터 고속상승명령을 입력받는 고속상승버튼, 사용자로부터 고속하강명령을 입력받는 고속하강버튼, 사용자로부터 저속상승명령을 입력받는 저속상승버튼, 사용자로부터 저속하강명령을 입력받는 저속하강버튼이 구비된 유선리모콘이 더 포함된 것이다.

실시예에서, 상기 2개의 예비스위치(87)(88)중 하나를 일정시간동안 누르면 그 버튼은 그 때의 전동모터의 속도와 방향으로 자동 설정되는 것이다.

본 발명의 바람직한 효과에 따르면, 숙련되지 않은 초보자도 정확하게 원하는 위치에 정지시킬 수 있으므로 생산성의 향상을 도모할 수 있고, 리모콘으로 회전속도를 저속에서 세밀하게 조절가능하고, 고속과 저속으로 구분된 회전속도를 가지며, 유선리모콘과 무선리모콘이 모두 사용가능하므로 전동윈치의 품질을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 윈치를 나타낸 도면.
도 2와 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전동윈치를 나타낸 도면.
도 4와 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전동윈치를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 전동윈치를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 전동윈치를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 전동윈치의 유선리모콘 회로구성을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 전동윈치의 무선리모콘 회로구성을 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

1)제 1 실시예는 윈치를 제어하는 리모콘을 상승버튼과 하강버튼이 구비된 유선리모콘으로 구현된 것이다.

도 2를 참조하면, 전동윈치는 내측에 정방향 또는 역방향으로 회전하는 전동회전력을 공급하는 모터가 내장되는 몸체(1), 모터에 연결되어 모터의 정회전 또는 역회전에 따라 몸체 내부에 감겨지거나 풀려지는 와이어로프(2), 와이어로프(2)의 종단에 고정되어 상승 혹은 하강하는 후크(3), 다수의 버튼이 구비되고, 사용자의 버튼입력에 따라서 몸체(1)에 유선으로 연결되고, 후크(3)의 상승제어신호 혹은 하강제어신호를 주고받는 유선리모콘(4)을 포함한다.

도 3을 참조하면, 몸체(1) 내부에는 모터가 내장되어 있는데, 사용자의 버튼입력에 따라서 상기 모터의 정회전과 역회전을 결정하고 상기 모터의 온오프제어를 수행하는 콘트롤판넬(11), 상기 콘트롤판넬(11)의 온오프제어를 위한 전자마그네틱스위치(12)가 구비된다.

제 1 실시예의 유선리모콘(4)은 콘트롤판넬(11)과의 유선통신으로 상승과 하강되도록 한 것으로, 이 유선리모콘(4)에는 속도조절용 볼륨버튼(41), 전원을 온오프하기 위한 전원버튼(42), 사용자로부터 상승명령을 입력받는 상승버튼(43), 사용자로부터 하강명령을 입력받는 하강버튼(44)이 구비된다.

2)제 2 실시예는 윈치를 제어하는 리모콘을 상승버튼과 하강버튼이 구비된 유선리모콘으로 구현한 것이다.

도 4를 참조하면, 전동윈치는 내측에 정방향 또는 역방향으로 회전하는 전동회전력을 공급하는 모터가 내장되는 몸체(1), 모터에 연결되어 모터의 정회전 또는 역회전에 따라 몸체 내부에 감겨지거나 풀려지는 와이어로프(2), 와이어로프(2)의 종단에 고정되어 상승 혹은 하강하는 후크(3), 다수의 버튼이 구비되고, 사용자의 버튼입력에 따라서 몸체(1)에 유선으로 연결되고, 후크(3)의 상승제어신호 혹은 하강제어신호를 주고받는 유선리모콘(5)을 포함한다.

도 5를 참조하면, 몸체(1) 내부에는 모터가 내장되어 있는데, 사용자의 버튼입력에 따라서 상기 모터의 정회전과 역회전을 결정하고 상기 모터의 온오프제어를 수행하는 콘트롤판넬(11), 상기 콘트롤판넬(11)의 온오프제어를 위한 전자마그네틱스위치(12)가 구비된다.

유선리모콘(5)에는 비상정지를 위한 비상정지버튼(51), 전원을 온오프시키는 전원버튼(52), 사용자로부터 상승명령을 입력받는 상승버튼(53), 사용자로부터 하강명령을 입력받는 하강버튼(54)이 구비된다.

3)제 3 실시예는 윈치를 제어하는 리모콘을 고속상승버튼, 고속하강버튼, 저속상승버튼, 저속하강버튼이 구비된 유선리모콘으로 구현한 것이다.

도 6을 참조하면, 전동윈치는 내측에 정방향 또는 역방향으로 회전하는 전동회전력을 공급하는 모터가 내장되는 몸체(1), 모터에 연결되어 모터의 정회전 또는 역회전에 따라 몸체 내부에 감겨지거나 풀려지는 와이어로프(2), 와이어로프(2)의 종단에 고정되어 상승 혹은 하강하는 후크(3), 다수의 버튼이 구비되고, 사용자의 버튼입력에 따라서 몸체(1)에 유선으로 연결되고, 후크(3)의 상승제어신호 혹은 하강제어신호를 주고받는 유선리모콘(6)을 포함한다.

몸체(1) 내부에는 모터가 내장되어 있는데, 사용자의 버튼입력에 따라서 상기 모터의 정회전과 역회전을 결정하고 상기 모터의 온오프제어를 수행하는 콘트롤판넬(11), 상기 콘트롤판넬(11)의 온오프제어를 위한 전자마그네틱스위치(12)가 구비된다.

유선리모콘(6)에는 비상정지를 위한 비상정지버튼(61), 전원의 온오프제어를 위한 전원버튼(62), 사용자로부터 고속상승명령을 입력받는 고속상승버튼(63), 사용자로부터 고속하강명령을 입력받는 고속하강버튼(64), 사용자로부터 저속상승명령을 입력받는 저속상승버튼(65), 사용자로부터 저속하강명령을 입력받는 저속하강버튼(66)이 구비된다.

4)제 4 실시예는 윈치를 제어하는 리모콘을 전원스위치, 비상정지버튼, 고속상승버튼, 고속하강버튼, 저속상승버튼, 저속하강버튼, 2개의 예비스위치가 구비된 무선리모콘으로 구현한 것이다.

도 7을 참조하면, 전동윈치는 내측에 정방향 또는 역방향으로 회전하는 전동회전력을 공급하는 모터가 내장되는 몸체(1), 모터에 연결되어 모터의 정회전 또는 역회전에 따라 몸체 내부에 감겨지거나 풀려지는 와이어로프(2), 와이어로프(2)의 종단에 고정되어 상승 혹은 하강하는 후크(3), 다수의 버튼이 구비되고, 사용자의 버튼입력에 따라서 몸체(1)에 내장된 무선수신부와의 통신으로 후크(3)의 상승제어신호 혹은 하강제어신호를 주고받는 무선리모콘(7)을 포함한다.

몸체(1) 내부에는 모터가 내장되어 있는데, 사용자의 버튼입력에 따라서 상기 모터의 정회전과 역회전을 결정하고 상기 모터의 온오프제어를 수행하는 콘트롤판넬(11), 모터의 속도를 조절 가능한 볼륨스위치(71),상기 콘트롤판넬(11)의 온오프제어를 위한 전자마그네틱스위치(12)가 구비된다.

무선리모콘(7)에는, 비상정지를 위한 비상정지버튼(72), 사용자로부터 고속상승명령을 입력받는 고속상승버튼(73), 사용자로부터 고속하강명령을 입력받는 고속하강버튼(74), 사용자로부터 저속상승명령을 입력받는 저속상승버튼(75), 사용자로부터 저속하강명령을 입력받는 저속하강버튼(76), 사용자 환경에 적합하도록 설정가능한 2개의 예비스위치(77)(78)이 구비된다.

이때, 상기 2개의 예비스위치(77)(78)는 고속상승버튼(73), 고속하강버튼(74), 저속상승버튼(75), 저속하강버튼(76) 중 하나를 누른 상태에서 상기 볼륨스위치(71)를 적절히 조절하여 원하는 속도로 맞춘 다음, 상기 2개의 예비스위치(77)(78)중 하나를 일정시간 동안 누르고 있으면 해당 속도와 해당 방향으로 자동설정되도록 구성된 사용자스위치로서 기능하고, 나머지 예비스위치도 마찬가지로 동작한다.

예를 들어서, 사용자는 고속상승버튼(73)과 저속상승버튼(75) 사이의 속도로 상승하는 버튼이 필요할 때, 고속상승버튼(73)과 저속상승버튼(75) 중 하나를 누르고 상기 볼륨스위치(71)로 속도를 낮추거나(고속상승버튼일 경우) 속도를 높이고(저속상승버튼일 경우) 2개의 예비스위치(77)(78)중 하나를 일정시간동안 누르면 그 버튼은 고속상승과 저속상승 사이의 속도로 상승하는 버튼으로 자동설정된다.

상술한 제 1 내지 제 4 실시예와 같이 리모콘의 실시형태가 다를 수 있지만, 몸체에 설치된 콘트롤판넬을 비롯한 회로구성은 유사하므로, 유선인 경우와 무선인 경우로 구분하여 살펴보도록 한다.

도 8을 참조하면, 상기 몸체(1) 내부에는 상기 와이어로프(2)를 올리거나 내리기 위한 회로구성이 구비된다.

입력된 버튼명령에 따라서 가감된 저항 제어신호와 정방향과 역방향의 제어신호를 출력하는 콘트롤판넬(A), 상기 콘트롤판넬(A)의 저항 제어신호에 따라서 저항값을 조절하여 모터의 속도를 결정하는 볼륨(B), 교류전원을 직류전원으로 변환하여 모터에 공급하는 브릿지다이오드(C)(E), 브릿지다이오드와 모터를 연결하며, 콘트롤판넬의 정방향과 역방향의 제어신호에 따라 모터의 정역방향을 결정하는 마그네틱컨택터(magnetic contactor; D), 상기 브릿지다이오드(C)(E)로부터 공급된 직류전원을 동력으로 정방향 혹은 역방향으로 회전하는 모터(F), 과전류 발생시 회로보호를 위한 퓨즈(I)로 구성된다. 이 외에, 유선리모콘에 구비된 버튼(회로도의 상승버튼(G), 하강버튼(H))이 회로도에 포함된다.

그러므로, 상승이나 하강은 유선리모콘에 구비된 버튼(회로도의 G, H)에 의해 결정되고, 정방향이나 역방향은 브릿지다이오드(C)(E)로부터 공급된 직류전원에 따라 결정되며, 그 속도는 볼륨(B)의 저항값에 따라서 결정된다.

따라서, 사용자가 유선리모콘에 구비된 버튼을 누르면 상승이나 하강이 결정되고, 콘트롤판넬(A)에 의해서 정방향이나 역방향으로 회전하도록 모터로 직류전원이 공급되며, 콘트롤판넬(A)에 의해서 설정된 저항값으로 상기 모터의 속도가 조절된다.

유선리모콘의 종류는 매우 다양해질 수 있는데, 상승버튼(51)과 하강버튼(52)이 구비된 유선리모콘(5), 고속상승버튼(63), 고속하강버튼(64), 저속상승버튼(65), 저속하강버튼(66)이 구비된 유선리모콘(6), 속도조절을 위한 볼륨스위치(81), 전원의 온오프를 위한 전원버튼(82), 사용자로부터 상승명령을 입력받기 위한 상승버튼(83), 사용자로부터 하강명령을 입력받기 위한 하강버튼(84)이 구비된 유선리모콘(8)이 그것이다.

도 9를 참조하면, 무선수신부(Z)와 연결되어 무선리모콘(8)을 통해 입력된 버튼명령에 따라서 가감된 저항 제어신호와 정방향과 역방향의 제어신호를 출력하는 콘트롤판넬(A), 상기 콘트롤판넬(A)의 저항 제어신호에 따라서 저항값을 조절하하여 모터의 속도를 결정하는 볼륨(B), 교류전원을 직류전원으로 변환하여 모터에 공급하는 브릿지다이오드(C1)(C2)(E1)(E2), 브릿지다이오드와 모터를 연결하며, 콘트롤판넬의 정방향과 역방향의 제어신호에 따라 모터의 정역방향을 결정하는 마그네틱컨택터(magnetic contactor; D1)(D2), 상기 브릿지다이오드(C1)(C2)(E1)(E2)로부터 공급된 직류전원을 동력으로 정방향 혹은 역방향으로 회전하는 모터(F1)(F2), 과전류 발생시 회로보호를 위한 퓨즈(I), 무선리모콘(8)으로부터 사용자명령을 수신하는 무선수신부(Z)로 구성된다. 또한, 무선리모콘(8)에 구비된 버튼(회로도의 상승버튼(G1)(G2), 하강버튼(H1)(H2))이 회로도에 포함된다.

무선리모콘(8)은 모터의 속도를 조절하는 볼륨스위치(81), 비상정지를 위한 비상정지버튼(82), 사용자로부터 고속상승명령을 입력받는 고속상승버튼(83), 사용자로부터 고속하강명령을 입력받는 고속하강버튼(84), 사용자로부터 저속상승명령을 입력받는 저속상승버튼(85), 사용자로부터 저속하강명령을 입력받는 저속하강버튼(86), 별도로 구비된 2개의 예비스위치(87)(88)로 구성된다.

필요에 따라서, 비상정지를 위한 비상정지버튼(61), 전원의 온오프제어를 위한 전원버튼(62), 사용자로부터 고속상승명령을 입력받는 고속상승버튼(63), 사용자로부터 고속하강명령을 입력받는 고속하강버튼(64), 사용자로부터 저속상승명령을 입력받는 저속상승버튼(65), 사용자로부터 저속하강명령을 입력받는 저속하강버튼(66)이 구비된 유선리모콘(6)이 추가로 구성될 수 있다.

이때, 상기 2개의 예비스위치(87)(88)도 위에서 예시한 바와 같이 그중 하나를 일정시간동안 누르면 그 버튼은 그 때의 모터의 속도와 방향으로 자동 설정되도록 동작한다.

1 ; 몸체 2 ; 와이어로프
3 ; 후크 4 ; 유선리모콘
5 ; 유선리모콘 6 ; 유선리모콘
7 ; 무선리모콘 8 ; 유선리모콘
11; 콘트롤판넬 12; 전자마그네틱스위치
41; 볼륨버튼 42; 전원버튼
43; 상승버튼 44; 하강버튼
51; 비상정지버튼 52; 전원버튼
53; 상승버튼 54; 하강버튼
61; 비상정지버튼 62; 전원버튼
63; 고속상승버튼 64; 고속하강버튼
65; 저속상승버튼 66; 저속하강버튼
71; 전원토글버튼 72; 비상정지버튼
73; 고속상승버튼 74; 고속하강버튼
75; 저속상승버튼 76; 저속하강버튼
77; 예비스위치 78; 예비스위치

Claims

전동윈치에 있어서,
내측에 정방향 또는 역방향으로 회전하는 전동회전력을 공급하는 모터가 내장되는 몸체와:
상기 모터에 연결되어 상기 모터의 정회전 또는 역회전에 따라 상기 몸체 내부에 감겨지거나 풀려지는 와이어로프와:
상기 와이어로프의 종단에 고정되어 상승 혹은 하강하는 후크: 및
다수의 버튼이 구비되고, 사용자의 버튼입력에 따라서 상기 몸체에 내장된 무선수신부와의 통신으로 상기 후크의 상승제어신호 혹은 하강제어신호를 주고받는 무선리모콘: 을 포함하되,
상기 몸체에는,
상기 무선수신부와 연결되어 상기 무선리모콘을 통해 입력된 버튼명령에 따라서 가감된 저항 제어신호와 정방향과 역방향의 제어신호를 출력하는 콘트롤판넬이 구비되고,
상기 콘트롤판넬에는,
교류전원을 직류전원으로 변환하여 상기 모터에 공급하는 브릿지다이오드와;
상기 브릿지다이오드와 상기 모터를 연결하며, 상기 콘트롤판넬의 정방향과 역방향의 제어신호에 따라 상기 모터의 정역방향을 결정하는 마그네틱컨택터(magnetic contactor)와;
상기 콘트롤판넬의 저항 제어신호에 따라서 저항값을 조절하여 상기 모터의 속도를 결정하는 볼륨; 및
과전류 발생시 회로보호를 위한 퓨즈; 를 포함하여 상기 모터의 구동회로가 이루어지며,
상기 무선리모콘에는,
상기 모터의 속도를 조절하는 볼륨스위치와;
비상정지를 위한 비상정지버튼과;
사용자로부터 고속상승명령을 입력받는 고속상승버튼과;
사용자로부터 고속하강명령을 입력받는 고속하강버튼과;
사용자로부터 저속상승명령을 입력받는 저속상승버튼과;
사용자로부터 저속하강명령을 입력받는 저속하강버튼 및
상기 모터의 동작방향 및 속도를 설정할 수 있는 예비스위치; 가 포함되는 것을 특징으로 하는 전동윈치.
제 1 항에 있어서,
상기 무선리모콘과는 별도로 상기 콘트롤판넬에 연결되고,
비상정지를 위한 비상정지버튼과;
전원의 온오프제어를 위한 전원버튼과;
사용자로부터 고속상승명령을 입력받는 고속상승버튼과;
사용자로부터 고속하강명령을 입력받는 고속하강버튼과;
사용자로부터 저속상승명령을 입력받는 저속상승버튼; 및
사용자로부터 저속하강명령을 입력받는 저속하강버튼;
이 구비된 유선리모콘이 더 포함되는 전동윈치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 예비스위치는,
상기 모터의 동작방향 및 속도가 결정된 상태로 상기 모터가 동작하고 있는 중에 일정시간 이상 눌러지는 경우,
일정시간 이상 눌러진 시점의 상기 모터의 동작방향 및 속도로 상기 모터가 동작되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 전동윈치.