KR102109038B1 - 해저 폐기물 인양장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해저 폐기물 인양장치에 관한 것이다. 이는, 해저면으로부터 지지력을 전달받는 슬라이딩판, 슬라이딩판의 저면에 수직을 이루고, 슬라이딩판의 주행 시 슬라이딩판에 직진성을 부여하는 직진유지판을 구비하는 주행프레임과; 주행프레임에 착탈 가능하게 설치되며 주변의 해저 폐기물을 감아올리는 와인딩로터와; 주행프레임에 장착되며, 와인딩로터를 수용한 상태로 주행프레임에 결합하거나, 와인딩로터를 주행프레임으로부터 분리하기 위해 주행프레임으로부터 벌어지는 샤프트유지부를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 해저 폐기물 인양장치는, 직진성 및 추종성이 뛰어나, 주행 중 측방향으로 이탈하지 않으므로, 폐기물 수거 작업을 계획된 대로 신속 진행할 수 있게 한다. 또한, 주행 중, 해저면으로부터 폐기물을 감아올리는 와인딩로터가 주행바디에 착탈식으로 장착되므로, 필요할 때마다 와인딩로터를 교체하여 시간 손실이 없이 연속된 작업을 할 수 있다. 아울러, 와인딩로터에 구비되어 있는 로터아암이 외력에 의해 절곡될 수 있는 링크구조를 가지므로, 주행 중 바위 위를 통과하더라도 주행바디 자체가 해저면으로부터 크게 들뜨지 않아 안적적인 주행이 가능하다.

Description

해저 폐기물 인양장치{Underwater waste lifting device}

본 발명은 해저면 상에서 인양선박에 연결된 상태로 주행하며, 버려져 있는 각종 폐기물을 긁어 올리는 폐기물 인양장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 폐기물을 감는 와인딩로터의 교체가 용이하고, 직진성이 안정적으로 유지되는 해저 폐기물 인양장치에 관한 것이다.

어촌에서 주로 사용되는 그물이나 로프 또는 각종 양식용 장비들은 자연 분해되지 않는 소재로 제작된 것들로서, 수명이 다한 후 반드시 정해진 장소에 버려야 한다. 그러나 현실적으로는, 비용을 들여 폐어구를 따로 수거하거나 정해진 장소로 운반하는 경우는 거의 없고, 대부분 그대로 바다에 투기(投棄)하는 방식으로 처리되고 있다.

또한, 어장에 설치되어 사용 중인 그물이나 각종 양식용 장비의 경우, 태풍이나 해류의 영향에 의해 해체되어 분실되기도 한다. 가령, 결속부분이 끊어져 어디론가 흘러가 가라앉는 것이다.

그물이나 로프 등이 바다에 버려지게 되면, 수중에 부유하거나, 무거운 것은 무게에 의해 가라앉아 해저면을 덮고 시간이 지남에 따라 뻘에 묻히는 등 해양 환경을 크게 황폐화 시킨다. 또한, 부유하고 있는 그물이나 로프는, 해류에 쓸려 다니면서 선박의 프로펠러에 감겨 사고를 유발하기도 한다.

바다에 방치된 폐어구(이하, 폐기물)를 수거하는 일은, 해양 환경을 개선한다는 점에 있어서 매우 중요한 일이며, 폐기물 수거를 위한 다양한 장치가 제안되고 있다.

그 중에는, 갈퀴를 갖는 걸림수단을 인양선과 연결하고, 인양선을 이동시켜 걸림수단을 끌고 다니면서, 걸림수단으로 하여금 해저면에 방치되어 있는 폐어망이나 폐로프를 걸어 올리는 방식의 수거장치도 있다.

그러나 이러한 수거장치는, 인양선의 속도가 빠를 경우 걸림수단이 해저면으로부터 쉽게 부양하여 수거효율이 그다지 높지 않다는 단점을 갖는다. 수거에 소요되는 시간이 그만큼 길다는 것이다.

또한 걸림수단의 직진성도 기대할 수 없어, 걸림수단을 원하는 경로를 따라 유도하기 곤란한 경우가 많다. 이를테면, 인양선이 아무리 직진한다 하더라도, 인양선을 따르는 걸림수단은 좌우로 불규칙적으로 움직이므로, 목적하는 지점으로 통과시키기가 어려운 것이다. 걸림수단을, 인양 목적 폐기물로 근접 시키는 것 자체가 기술적으로 쉬운 일이 아닌 것이다.

아울러, 상기 갈퀴에 폐기물이 잔뜩 감긴 경우, 걸림수단을 인양선 위로 올린 후, 걸림수단에 엉켜 있는 폐기물을 해체해야 하는데, 폐기물을 일일이 절단하여 갈퀴로부터 떼어내는 데는 많은 시간이 소요되므로, 걸림수단의 재투입에 많은 시간이 소요되는 문제도 있다.

국내 등록특허공보 제10-0533314호 (해양수질 개선장치) 국내 등록특허공보 제10-0505739호 (상수원지 수질 오염 예방을 위한 쓰레기 인양 갈고리 구조)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 주행 중 측방향으로 이탈하지 않으므로, 폐기물 수거 작업을 계획된 대로 신속 진행할 수 있게 하며, 시간 손실이 없이 연속된 작업을 할 수 있고, 해저면으로부터 크게 들뜨지 않아 안적적인 주행이 가능한 해저 폐기물 인양장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 해저 폐기물 인양장치는, 견인와이어를 통해 인양선에 연결되고, 인양선의 이동시 인양선을 따라 해저면상을 주행하며 해저 폐기물을 수거하는 것으로서, 해저면으로부터 지지력을 전달받는 슬라이딩판, 상기 슬라이딩판의 저면에 수직을 이루고, 주행 시, 해저면을 구성하는 흙을 가르며 슬라이딩판에 직진성을 부여하는 직진유지판을 구비하는 주행프레임과; 상기 주행프레임에 착탈 가능하게 설치되며, 주행프레임의 주행시 회전 운동을 통해 주변의 해저 폐기물을 감아올리는 와인딩로터와; 상기 주행프레임에 장착되며, 와인딩로터를 수용한 상태로 주행프레임에 결합하거나, 와인딩로터를 주행프레임으로부터 분리하기 위해 주행프레임으로부터 벌어지는 샤프트유지부를 포함한다.

또한, 상기 와인딩로터는; 상기 주행프레임의 주행방향에 직교하는 방향으로 연장된 샤프트와, 상기 샤프트에 고정되는 다수의 로터아암을 구비하고, 상기 주행프레임에는, 상기 샤프트의 양단부를 받쳐 지지하는 받침베어링이 설치되며, 상기 샤프트유지부는; 상기 받침베어링에 받쳐져 있는 샤프트를 하향 지지하여 받침베어링으로부터 이탈하는 것을 방지하는 가압베어링과, 상기 가압베어링을 수용하며, 그 일단부가 주행프레임에 힌지 연결되는 개폐커버와, 상기 개폐커버의 타단부를 주행프레임에 고정시켜, 가압베어링이 샤프트를 누른 상태를 유지하게 하는 커버고정수단을 구비한다.

아울러, 상기 커버고정수단은; 상기 주행프레임에 수직으로 고정되며, 하향 회동한 개폐커버의 일부를 관통하는 록킹볼트와, 상기 개폐커버의 일부를 그 사이에 두고, 관통로를 통과한 상태의 록킹볼트와 결합하여 개폐커버를 고정시키는 잠금쇠를 포함한다.

또한, 상기 개폐커버의 타단부에는, 상기 록킹볼트를 그 두께방향으로 통과시키는 관통로가 형성된 고정판부가 더 구비되고, 상기 잠금쇠는, 상기 록킹볼트와 나사 결합하며 상기 고정판부를 주행프레임측으로 가압 지지하는 가압디스크와, 상기 가압디스크에 고정되는 손잡이를 갖는다.

또한, 상기 주행프레임에는, 상기 인양선으로부터 유압을 제공받아 회전력을 출력하는 유압모터와, 상기 유압모터에 의해 구동하는 구동기어와, 구동기어의 측부에 나란하게 이격 배치되는 받침기어가 더 구비되고, 상기 샤프트에는 상기 구동기어 및 받침기어에 치합하며, 유압모터의 회전력을 전달받아 샤프트를 축회전 시키는 전동기어가 구비된다.

아울러, 상기 전동기어의 측부에는, 와인딩로터에 감기는 폐기물이 상기 전동기어측으로 넘어가는 것을 차단하는 차단수단이 구비된다.

또한, 상기 차단수단은; 디스크의 형태를 취하며 상기 샤프트를 그 중심으로 통과시키는 디스크본체와, 상기 디스크본체를 샤프트에 고정시키는 샤프트홀더를 포함한다.

또한, 상기 로터아암은; 샤프트로부터 멀어지는 방향으로 연장되면서 샤프트의 회전방향으로 만곡된 형태를 취하고, 폐기물을 걸어 올리는 후크를 갖는다.

또한, 상기 로터아암은; 상기 샤프트에 고정되는 고정부와, 상기 고정부의 연장단부에 링크핀을 통해 핀 연결된 가동부와, 상기 고정부와 가동부의 사이에 설치되며, 외력이 가해지지 않은 상태에서, 고정부에 대해 가동부가 절곡되는 것을 방지하는 탄력지지부가 구비된다.

아울러, 상기 탄력지지부는; 상기 고정부 및 가동부에 각각 형성되며 상호 대응 배치되는 돌출부와, 상기 돌출부에 그 양단부가 고정되는 스프링을 포함한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 해저 폐기물 인양장치는, 직진성 및 추종성이 뛰어나, 주행 중 측방향으로 이탈하지 않으므로, 폐기물 수거 작업을 계획된 대로 신속 진행할 수 있게 한다.

또한, 주행 중, 해저면으로부터 폐기물을 감아올리는 와인딩로터가 주행바디에 착탈식으로 장착되므로, 필요할 때마다 와인딩로터를 교체하여 시간 손실이 없이 연속된 작업을 할 수 있다.

아울러, 와인딩로터에 구비되어 있는 로터아암이 외력에 의해 절곡될 수 있는 링크구조를 가지므로, 주행 중 바위 위를 통과하더라도 주행바디 자체가 해저면으로부터 크게 들뜨지 않아 안정적인 주행이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 폐기물 인양장치의 사용 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 해저 폐기물 인양장치의 측면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 해저 폐기물 인양장치의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 로터구동부의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도 이다.
도 6은 도 4에 도시한 로터구동부의 내부 구조를 나타내 보인 단면도이다.
도 7 내지 도 9는 도 5에 도시한 와인딩로터의 분해 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 1에 도시한 로터아암을 별도로 도시한 도면이다.
도 11a 및 11b는 도 1에 도시한 로터아암의 변형 예 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 해저 폐기물 인양장치는, 해저면을 따라 주행하며 주변에 방치되어 있는 폐기물(폐로프, 폐그물, 어망, 양식장비 등)을 감아올리는 것이다. 이는, 견인와이어를 통해 해상의 인양선과 연결된다. 별도의 크레인을 이용해 인양장치를 인양선에 올릴 수 있음은 당연하다.

특히 본 발명의 인양장치는, 주행프레임에 대한 와인딩로터의 분리가 간단하다. 인양선에 인양장치를 올린 상태로 와인딩로터를 수시로 교체할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명의 해저 폐기물 인양장치의 기본 구성은, 견인와이어를 통해 인양선에 연결되고, 인양선의 이동시 인양선을 따라 해저면상을 주행하며 해저 폐기물을 수거하는 것으로서, 해저면으로부터 지지력을 전달받는 슬라이딩판, 상기 슬라이딩판의 저면에 수직을 이루고, 주행 시, 해저면을 구성하는 흙을 가르며 슬라이딩판에 직진성을 부여하는 직진유지판을 구비하는 주행프레임과; 상기 주행프레임에 착탈 가능하게 설치되며, 주행프레임의 주행시 회전 운동을 통해 주변의 해저 폐기물을 감아올리는 와인딩로터와; 상기 주행프레임에 장착되며, 와인딩로터를 수용한 상태로 주행프레임에 결합하거나, 와인딩로터를 주행프레임으로부터 분리하기 위해 주행프레임으로부터 벌어지는 샤프트유지부로 이루어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해저 폐기물 인양장치(20)의 사용 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 해저면(10) 상에 배치되어 있는 인양장치(20)가 견인와이어(12a,12b) 및 쇠사슬(13)을 통해 인양선(11)과 연결되어 있다. 인양선(11)을 이동시키면 인양선(11)의 추진력이 견인와이어(12a,12b) 및 쇠사슬(13)을 통해 인양장치(20)에 전달되어 인양장치가 해저면 위를 주행하게 된다.

상기 견인와이어(12a,12b) 중 일측 견인와이어(12a)는 인양선(11)과 솨사슬(13)을, 타측 견인와이어(12b)는 쇠사슬(13)과 인양장치(20)를 연결한다. 이와 같이 쇠사슬(13)을 적용한 이유는 쇠사슬(13)의 무게를 이용하기 위한 것이다.

알려진 바와 같이, 해양용 쇠사슬은 그 무게가 매우 무거우므로, 해저면(10)에 붙어 있는 상태로 움직인다. 가령, 인양선(11)이 전진하며 일측 견인와이어(12a)를 화살표 a방향으로 당기면, 쇠사슬(13)은 단지, a방향 힘의 수평분력에 반응하여 화살표 b방향으로 이동하며 타측 견인와이어(12b)를 화살표 c방향으로 당긴다. 결국 인양장치(20)는 화살표 c방향으로 당겨지며 쇠사슬을 따라가게 되는 것이다. 인양장치(20)의 전방이 들뜰 염려가 없는 것이다.

도면부호 15는 유압라인이다. 유압라인(15)은 후술할 유압모터(42)에 유압을 전달하기 위한 호스이다. 유압모터(42)는 와인딩로터(50)를 화살표 d방향으로 축회전시키는 역할을 한다. 와인딩로터(50)가 상기한 방향으로 회전하므로 인양장치(20)는 그 자체가 구동능력을 갖는 것이다. 즉, 단지, 견인와이어 및 쇠사슬에 당겨지는 것만이 아니라, 자체의 구동력을 이용해 구동하는 것이기도 하다. 이러한 인양장치(20)의 세부 구조에 대해 알아보기로 한다.

도 2는 도 1에 도시한 해저 폐기물 인양장치(20)의 측면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다. 또한 도 4는 해저 폐기물 인양장치의 평면도이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 해저 폐기물 인양장치(20)는, 주행프레임(30), 와인딩로터(50), 로터구동부(40), 샤프트유지부(49)를 구비한다.

주행프레임(30)은 상호 평행하며 주행방향(화살표 z방향) 앞뒤로 연장된 한 쌍의 직진바디(33)와, 직진바디(33)의 선단부 및 후단부를 연결하는 간격유지빔(31)을 구비한다.

직진바디(33)는 두 개가 상호 평행하게 이격되며 해저면(10)에 부분적으로 접한 상태로 직선 주행하는 부분이다. 좌우측 직진바디(33)는 동일한 형상을 가지고, 대략 중앙부가 하부로 돌출되도록 구부러져 있으며, 선단부와 후단부는 해저면(10)으로부터 올라가 있다.

또한, 직진바디(33)는, 슬라이딩판(33a)과 직진유지판(33b)으로 이루어진, 대략 T자의 단면 형상을 갖는다. 슬라이딩판(33a)은 일정폭을 갖는 띠형 부재로서 그 저면 일부가 해저면(10)에 받쳐져 지지된다. 슬라이딩판(33a)이 판상 구조를 이루므로 해저면을 이루는 뻘이나 모래에 빠지지 않는다.

직진유지판(33b)은 슬라이딩판(33a)의 저면에 수직으로 고정된 판상 부재로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 해저면(10)을 구성하는 흙에 삽입된 상태로 주행한다. 직진유지판(33b)은, 인양장치(20)의 주행 시, 흙을 가르며 슬라이딩판(33a)에 직진성을 부여한다. 즉, 슬라이딩판(33a)이 전방으로 진행하는 동안 좌우측으로 편향되는 것을 차단하는 것이다. 이와 같이, 주행프레임(30)은 직진유지판(33b)의 작용에 의해 안정적인 직선 주행이 가능하다.

도면부호 33c는 경사부이다. 경사부(33c)는 주행프레임(30)의 전방에 장애물이 있을 때, 주행프레임(30)이 장애물의 상부로 쉽게 올라갈 수 있게 적용한 부분이다.

상기 간격유지빔(31)은 그 양단부가 직진바디(33)에 고정된 직선형 부재로서 직진바디(33)의 간격을 안정적으로 유지시킨다. 아울러 전방측 간격유지빔(31)에는 걸이부(31a)가 위치한다. 걸이부(31a)는 견인와이어(12a)가 연결되는 연결고리이다.

와인딩로터(50)는, 샤프트(53) 및 다수의 로터아암(55)을 갖는다. 샤프트(53)는 직진바디(33)에 직교하는 방향으로 연장된 부재로서, 그 양단부가 받침베어링(도 6의 45)에 받쳐져 지지된다. 받침베어링(45)은 직진바디에 고정된 베어링으로서 후술할 샤프트유지부(49)의 일부 구성요소이다. 샤프트(53)는 받침베어링(45)에 지지된 상태로 축회전 가능하다.

상기 로터아암(55)은 샤프트(53)의 외주면에 고정된 상태로 반지름 방향으로 연장되며 만곡된 것으로서, 도 10에 도시한 형태를 취한다.

도 10 및 도 11을 통해 로터아암(55)의 기본구조 및 응용구조를 먼저 알아보면 다음과 같다. 도 10은 로터아암(55)의 기본형을, 도 11a 및 11b는 로터아암의 변형 예 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 로터아암(55)은, 샤프트(53)로부터 멀어지는 방향으로 연장되면서 샤프트의 회전방향, 즉, 화살표 s방향으로 만곡된 형태를 취한다. 로터아암(55)을 상기와 같이 만곡시킨 이유는, 로터아암(55)이 해저면(10)의 하부를 긁어 올릴 때 해저면 하부에 방치되어 있는 폐로프나 그물을 용이하게 걸어 올리기 위함이다.

또한 각 로터아암(55)의 내측면(55f)에는 후크(59)가 마련되어 있다. 후크(59)는 내측면(55f)으로부터 마치 동물의 발톱처럼 솟아오른, 말하자면 미늘형 부재로서, 폐기물을 보다 용이하고 확실하게 감아올리도록 작용한다. 즉, 로터아암(55)에 일단 걸린 로프나 그물이, 와인딩로터(50)의 회전시, 내측면(55f)으로부터 미끄러져 나가는 것을 방지하는 것이다. 후크(59)에 의해, 로터아암(55)이 한번 회전하는 동안 끌어 올릴 수 있는 폐기물의 양이 훨씬 많아진다.

도 11a 및 11b에 도시한 로터아암(55)은 절곡 가능 타입이다. 가령, 와인딩로터(50)가 화살표 s방향으로 회전하면서 전진하는 동안, 바위(R)에 로터아암(55)이 걸렸을 때, 로터아암이 도 11b의 화살표 g방향으로 절곡되는 동작을 하는 것이다. 다시 말하면, 로터아암(55)이 바위(R)를 딛고 올라가지 않게 하는 것이다.

이러한 타입의 로터아암(55)은, 고정부(55a), 가동부(55b), 탄력지지부로 이루어진다. 탄력지지부는, 돌출부(56a,56b)와, 돌출부 사이의 스프링(57)으로 이루어진다.

고정부(55a) 및 가동부(55b)는 링크핀(55c)을 통해 핀 연결되며, 외력이 가해지지 않은 상태에서는, 도 10에 도시한 바와 같이 만곡된 형태를 유지한다.

고정부(55a)는, 샤프트(53)의 외주면에 고정되며 샤프트(53)로부터 멀어지는 방향으로 연장된다. 또한 가동부(55b)는 고정부(55a)의 연장단부에 링크핀(55c)을 통해 연결된다. 가동부(55b)가, 도 11b에 도시한 바와 같이, 링크핀(55c)을 회전축으로 삼아 화살표 g방향으로 회전 가능함은 위에 설명한 바와 같다.

또한 가동부(55b)의 일단부에는 스토핑아암(55d)이 일체로 형성되어 있다. 스토핑아암(55d)은, 가동부(55b)와 고정부(55a)가, 도 10에 도시한 것과 같은 만곡된 형상을 유지한 상태에서, 고정부(55a)의 내측면(55f)에 걸려, 가동부(55b)가 화살표 k방향으로 꺾이는 것을 방지한다.

상기 탄력지지부는, 고정부(55a)와 가동부(55b)의 사이에 설치되며, 외력이 가해지지 않은 상태에서, 고정부와 가동부가 도 10에 도시한 만곡된 형상을 유지하게 하는 역할을 한다.

이러한 탄력지지부는, 고정부(55a) 및 가동부(55a)에 각각 형성되며 상호 대응 하는 돌출부(56a,56b)와, 상기 돌출부에 그 양단부가 고정되는 스프링(57)을 포함한다. 스프링(57)은 압축스프링으로서, 가동부(55b)가 항상 화살표 k방향으로 탄성 바이어스 되도록 작용한다.

스프링(57)은 가동부(55b)가 외력에 의해 화살표 g방향으로 회전할 때, 꺾이며 가동부(55b)의 절곡을 용인한다.

다시 도 4를 참조하면, 샤프트(53)의 양단부에 차단수단과 전동기어(51)가 설치됨을 알 수 있다.

차단수단은, 와인딩로터(50)에 감긴 폐기물이 후술할 샤프트유지부(49)나 전동기어(51) 측으로 넘어가는 것을 방지하는 것으로서, 차단디스크(54)를 갖는다.

차단디스크(54)는, 만곡된 원판의 형태를 취하며 샤프트(53)를 그 중심으로 통과시키는 디스크본체(54d)와, 디스크본체(54d)를 샤프트에 고정시키는 샤프트홀더(54a)로 구성된다. 샤프트홀더(54a)는 원통의 형태를 취하며, 일측부에, 고정볼트(54c)를 통과시키는 관통구멍(54b)을 갖는다.

상기 관통구멍(54b)을, 샤프트(53)에 형성되어 있는 암나사구(53a)에 맞춘 상태로, 고정볼트(54c)를 관통구멍(54b)을 통해 암나사구(53a)에 나사 결합함으로써, 샤프트(53)에 대한 차단디스크(54)의 결합이 완료된다.

또한 전동기어(51)는 기어고정허브(51a)를 통해 샤프트(53)의 양단부에 고정된 기어로서, 도 5에 도시한 구동기어(43a) 및 받침기어(43b)와 치합한다. 기어고정허브(51a)는 전동기어(51)를 샤프트(53)에 고정시키는 기계요소로서 대략 튜브의 형태를 취한다.

도 5는 도 4에 도시한 로터구동부(40) 및 샤프트유지부(49)의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시한 개폐커버(44)의 내부 구조를 나타내 보인 단면도이다.

먼저, 로터구동부(40)는, 와인딩로터(50)를 회전시키기 위한 것으로서, 유압모터(42), 구동기어(43a), 받침기어(43b)를 구비한다. 유압모터(42)는 유압라인(15)을 통해 유압을 전달받아 구동기어(43a)를 회전시키는 역할을 한다. 유압모터(42)의 회전 특성은 인양선(11)에서 제어된다.

상기 구동기어(43a) 및 받침기어(43b)는, 직진바디(33)의 일측에 구비되어 있는 지지블록(41)에 설치된 것으로서, 구동기어(43a)는 유압모터(42)의 구동축에 연결되어 회전토크를 출력한다. 또한 받침기어(43b)는 구동기어(43a)와 동일한 규격을 갖는 아이들기어이다.

구동기어(43a) 및 받침기어(43b)는 나란하게 배치되며 전동기어(51)를 회전 가능하게 지지한다. 구동기어(43a)의 회전에 따라 전동기어(51)가 종동 함은 물론이다.

한편, 샤프트유지부(49)는, 주행프레임(30)에 대해 와인딩로터(50)를 지지하되, 필요시 와인딩로터(50)를 주행프레임(30)으로부터 바로 들어 올릴 수 있게 하는 것이다. 다시 말하면, 샤프트(53)를 하향 가압하여 전동기어(51)가 구동기어(43a)에 치합된 상태를 유지하도록 함과 동시에, 와인딩로터(50)를 교체하기 위하여 샤프트(53)로부터 벌어지는 것이다.

이러한 샤프트유지부(49)는, 받침베어링(45), 가압베어링(44b), 개폐커버(44), 커버고정수단을 포함한다.

받침베어링(45)은 직진바디(33)의 상부에 설치된 것으로서, 샤프트(53)의 양단부를 받쳐 지지한다. 특히 받침베어링(45)은 상부로 개방된 형태를 취한다. 따라서, 환봉의 형태를 취하는 샤프트(53)를, 받침베어링(45)에 안착하거나 받침베어링(45)으로부터 쉽게 들어 올릴 수 있다.

가압베어링(44b)은 개폐커버(44)의 내부에 고정된 부속으로서, 개폐커버(44)가 주행프레임(30)에 완전히 장착된 상태에서 샤프트(53)를 하향 지지하여, 샤프트(53)가 받침베어링으로부터 이탈하는 것을 방지한다. 샤프트(53)는 받침베어링(45)과 가압베어링(44b)에 의해 조여진 상태로 그 자리에서 축회전만 가능한 것이다.

상기 개폐커버(44)는 하부로 개방된 반원통형 케이스로서, 일단부가 주행프레임에 힌지 결합되고, 타단부는, 커버고정수단을 통해 직진바디(33)에 고정된다.

이를 위해 개폐커버(44)의 일단부에는 가동힌지(44f)가 구비된다. 가동힌지(44f)는 슬라이딩판(33a)에 구비되어 있는 지지힌지(33e)에 링크핀(33f)을 통해 연결된다. 개폐커버(44)는 링크핀(33f)을 기준으로 도 8의 화살표 m방향이나 그 반대 방향으로 회전운동이 가능하다.

아울러, 상기 가동힌지(44f)의 반대편에는 고정판부(44k)가 마련되어 있다. 고정판부(44k)는 사각 플레이트의 형태를 취하며 그 중앙부에 관통로(44d)를 갖는다. 관통로(44d)는 후술할 록킹볼트(33d)를 상향 통과시키는 통로이다. 상기 개폐커버(44)는 일정두께를 갖는 스테인리스스틸판으로 제작 가능하다.

커버고정수단은, 록킹볼트(33d)와 잠금쇠(46)를 포함한다. 록킹볼트(33d)는 주행프레임의 슬라이딩판(33a)에 수직으로 고정되어 있는 수나사봉이다.

또한 잠금쇠(46)는 도 7에 도시한 바와 같이, 고정판부(44k)의 상부로 돌출된 록킹볼트(33d)에 나사 결합하여 고정판부(44k)를 내리 누르는 것으로서, 가압디스크(46a)와 손잡이(46c)를 갖는다. 가압디스크(46a)는 일정두께를 갖는 원판으로서 그 중앙에 암나사구멍(46b)을 갖는다. 또한 손잡이(46c)는 가압디스크(46a)를 회전시키기 위해 손으로 잡는 부분이다. 상기 암나사구멍(46b)에 록킹볼트(33d)를 맞춘 상태로 손잡이(46c)를 돌려, 록킹볼트(33d)에 대해 가압디스크(46a)의 결합시킬 수 있는 것이다.

도 7 내지 도 9는 도 5에 도시한 와인딩로터(50)의 장착 및 분해 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 상기 샤프트(53)가 받침베어링(45)과 가압베어링(44b)의 사이에 축회전 가능하게 구속되어 있음을 알 수 있다. 또한 개폐커버(44)의 타단부에 위치한 고정판부(44k)는 잠금쇠(46)에 의해 직진바디(33)의 상면에 밀착 고정되어 있다. 와인딩로터(50)는 상기와 같이, 그 양단부가 샤프트유지부(49)에 지지된 상태로, 인양장치(20)가 주행하는 동안 회전하며 주변의 폐기물을 걷어 올린다.

한편, 와인딩로터(50)에 폐기물이 최대한 감겼다면, 상기 견인와이어를 당겨 인양장치(20)를 인양선(11)에 올린 후, 주행프레임(30)으로부터 (폐기물이 감긴 상태의) 와인딩로터(50)를 분리하고, 준비된 다른 와인딩로터를 주행프레임(30)에 장착한다.

상기 와인딩로터(50)를 주행프레임(30)으로부터 분리하는 과정은 매우 간단하다. 이를테면, 상기 잠금쇠(46)를 풀어 록킹볼트(33d)로부터 분리한 후, 개폐커버(44)를 도 8의 화살표 m방향으로 회전 시키면, 도 9에 도시한 바와 같이, 와인딩로터(50)를 그 자리에서 상부로 들어 올려 주행프레임(30)으로부터 분리시킬 수 있는 것이다.

와인딩로터(50)가 분리된 후의 비어 있는 받침베어링(45)에는 새로운 와인딩로터(50)가 장착된다. 받침베어링(45)에 새로운 와인딩로터(50)의 샤프트(53)를 앉힌 후, 개폐커버(44)를 도 9의 화살표 n방향으로 회전시켜, 직진바디(33)에 개폐커버(44)를 고정시킴에 의해, 주행프레임(30)에 대한 와인딩로터(50)의 교체 작업이 완료되게 된다.

상기 과정이 완료되었다면, 인양장치(20)를 다시 물속으로 투입하여 해저 폐기물의 수거 작업을 이어간다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:해저면 11:인양선 12a,12b:견인와이어
13:쇠사슬 15:유압라인 20:인양장치
30:주행프레임 31:간격유지빔 31a:걸이부
33:직진바디 33a:슬라이딩판 33b:직진유지판
33c:경사부 33d:록킹볼트 33e:지지힌지
33f:링크핀 40:로터구동부 41:지지블록
42:유압모터 43a:구동기어 43b:받침기어
44:개폐커버 44b:가압베어링 44d:관통로
44f:가동힌지 44k:고정판부 45:받침베어링
46:잠금쇠 46a:가압디스크 46b:암나사구멍
46c:손잡이 49:샤프트유지부 50:와인딩로터
51:전동기어 51a:기어고정허브 53:샤프트
53a:암나사구 54:차단디스크 54a:샤프트홀더
54b:관통구멍 54c:고정볼트 54d:디스크본체
55:로터아암 55a:고정부 55b:가동부
55c:링크핀 55d:스토핑아암 55f:내측면
56a,56b:돌출부 57:스프링 59:후크

Claims (10)

1. 견인와이어를 통해 인양선에 연결되고, 인양선의 이동시 인양선을 따라 해저면상을 주행하며 해저 폐기물을 수거하는 것으로서,
   해저면으로부터 지지력을 전달받는 슬라이딩판, 상기 슬라이딩판의 저면에 수직을 이루고, 주행 시, 해저면을 구성하는 흙을 가르며 슬라이딩판에 직진성을 부여하는 직진유지판을 구비하는 주행프레임과;
   상기 주행프레임에 착탈 가능하게 설치되며, 주행프레임의 주행시 회전 운동을 통해 주변의 해저 폐기물을 감아올리는 와인딩로터와;
   상기 주행프레임에 장착되며, 와인딩로터를 수용한 상태로 주행프레임에 결합하거나, 와인딩로터를 주행프레임으로부터 분리하기 위해 주행프레임으로부터 벌어지는 샤프트유지부를 포함하며,
   상기 와인딩로터는;
   상기 주행프레임의 주행방향에 직교하는 방향으로 연장된 샤프트와, 상기 샤프트에 고정되는 다수의 로터아암을 구비하고,
   상기 주행프레임에는, 상기 샤프트의 양단부를 받쳐 지지하는 받침베어링이 설치되며,
   상기 샤프트유지부는;
   상기 받침베어링에 받쳐져 있는 샤프트를 하향 지지하여 받침베어링으로부터 이탈하는 것을 방지하는 가압베어링과,
   상기 가압베어링을 수용하며, 그 일단부가 주행프레임에 힌지 연결되는 개폐커버와,
   상기 개폐커버의 타단부를 주행프레임에 고정시켜, 가압베어링이 샤프트를 누른 상태를 유지하게 하는 커버고정수단을 구비하는 해저 폐기물 인양장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 커버고정수단은;
   상기 주행프레임에 수직으로 고정되며, 하향 회동한 개폐커버의 일부를 관통하는 록킹볼트와,
   상기 개폐커버의 일부를 그 사이에 두고, 관통로를 통과한 상태의 록킹볼트와 결합하여 개폐커버를 고정시키는 잠금쇠를 포함하는 해저 폐기물 인양장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 개폐커버의 타단부에는, 상기 록킹볼트를 그 두께방향으로 통과시키는 관통로가 형성된 고정판부가 더 구비되고,
   상기 잠금쇠는,
   상기 록킹볼트와 나사 결합하며 상기 고정판부를 주행프레임측으로 가압 지지하는 가압디스크와,
   상기 가압디스크에 고정되는 손잡이를 갖는 해저 폐기물 인양장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 주행프레임에는, 상기 인양선으로부터 유압을 제공받아 회전력을 출력하는 유압모터와, 상기 유압모터에 의해 구동하는 구동기어와, 구동기어의 측부에 나란하게 이격 배치되는 받침기어가 더 구비되고,
   상기 샤프트에는 상기 구동기어 및 받침기어에 치합하며, 유압모터의 회전력을 전달받아 샤프트를 축회전 시키는 전동기어가 구비된 해저 폐기물 인양장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 전동기어의 측부에는, 와인딩로터에 감기는 폐기물이 상기 전동기어측으로 넘어가는 것을 차단하는 차단수단이 구비된 해저 폐기물 인양장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 차단수단은;
   디스크의 형태를 취하며 상기 샤프트를 그 중심으로 통과시키는 디스크본체와,
   상기 디스크본체를 샤프트에 고정시키는 샤프트홀더를 포함하는 해저 폐기물 인양장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 로터아암은;
   샤프트로부터 멀어지는 방향으로 연장되면서 샤프트의 회전방향으로 만곡된 형태를 취하고, 폐기물을 걸어 올리는 후크를 갖는 해저 폐기물 인양장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 로터아암은;
   상기 샤프트에 고정되는 고정부와,
   상기 고정부의 연장단부에 링크핀을 통해 핀 연결된 가동부와,
   상기 고정부와 가동부의 사이에 설치되며, 외력이 가해지지 않은 상태에서, 고정부에 대해 가동부가 절곡되는 것을 방지하는 탄력지지부가 구비된 해저 폐기물 인양장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 탄력지지부는;
    상기 고정부 및 가동부에 각각 형성되며 상호 대응 배치되는 돌출부와,
    상기 돌출부에 그 양단부가 고정되는 스프링을 포함하는 해저 폐기물 인양장치.
    
    

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