KR102188092B1 - 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치 - Google Patents
작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치는, 작업면의 단부에 설치된 것으로, 개방 영역을 포함한 작업 난간; 상기 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 게이트 프레임과, 상기 게이트 프레임의 단부에서 절곡된 베이스 프레임 및, 상기 게이트 프레임과 상기 베이스 프레임의 측부를 각각 잇는 1쌍의 연결 프레임으로 이루어진 틸팅 게이트; 상기 작업면의 일 측에서 기립된 상태로 상기 연결 프레임 각각에 접하는 1쌍의 스탠드; 상기 스탠드의 상단과 상기 연결 프레임의 일 측 사이에 설치된 힌지; 상기 스탠드와 연결 프레임의 일 측에 연결된 것으로, 신축 작용으로 상기 힌지를 중심으로 상기 틸팅 게이트를 회동하는 유압 실린더; 상기 유압 실린더의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치에 의하면, 유압 실린더 방식으로 틸팅 게이트를 자동으로 회동하여 작업의 편의성을 제공함과 동시에 작업 난간을 필요에 따라 개폐하여 작업자의 안전을 보장하는 효과를 가진다.
본 발명에 따른 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치에 의하면, 유압 실린더 방식으로 틸팅 게이트를 자동으로 회동하여 작업의 편의성을 제공함과 동시에 작업 난간을 필요에 따라 개폐하여 작업자의 안전을 보장하는 효과를 가진다.
Description
본 발명은 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 작업 난간의 아래 위치로 화물을 이동시킬 때 작업 난간의 개방 영역을 자동으로 개폐하여 작업자의 안정성과 작업의 편의성을 동시에 확보할 수 있는 틸팅 게이트 장치에 관한 것이다.
화물을 임시로 보관하거나 이동시키는 화물 보관소와 같은 화물 적재 공간은 단층으로 이루어진 상태에서 각 화물을 분리하여 보관하는 구조로 이루어질 수도 있으나, 이 경우 작업 공간의 면적이 커야 하는 애로사항이 따르기 때문에 2층, 3층과 같은 높이 차이를 두고 작업 공간이 형성되는 경우가 많다.
이러한 화물 적재 공간에서 화물을 낮은 위치에서 높은 위치, 또는 그 반대 방향으로 이동시킬 때 사다리차나 리프트와 같은 승강 수단에 화물을 실어 이동시킨다.
이때, 높은 위치에는 작업자의 안전을 위해 난간이 설치되어 있는 경우가 일반적인데, 이 선반이 화물을 이동시킬 때에 일종의 장벽이 되어 작업의 효율성을 해치는 문제가 따를 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 높은 위치에 설치된 난간을 화물 작업 시에 개폐하는 별도의 장치나 수단이 필요하다.
국내 특허 제 1218827호인 가변선반이 구비된 화물 보관 시스템 및 그 보관 방법은 전기적으로 열리거나 잠기는 도어를 가지는 복수의 가변형 보관함과 인접한 상기 복수의 가변형 보관함을 결합 혹은 분리하는 가변선반이 구비된 가변형 보관함부, 상기 도어와 상기 가변선반의 개방 혹은 폐쇄에 따른 상태정보를 검출하는 센서 감시부 및 각부의 전반적인 동작을 제어하며, 화물의 입고 혹은 출고 시 수신되는 상기 상태정보에 기초하여 상기 가변선반의 상기 분리 혹은 결합을 제어하는 제어부를 포함하여, 다양한 크기의 대형 화물을 용이하게 보관할 수 있는 효과가 있다고 게시되어 있다.
그러나, 상기 기술에 의하면 랙 형태의 선반을 일일이 별도로 준비해야 하는 것은 물론 각 선반에 화물을 감지하는 센서는 물론 이 센서의 센싱으로 개폐되는 도어를 장착해야 하기 때문에 설치 및 유지 비용이 상당히 소요된다는 단점이 따른다.
따라서, 특히 높이 차이를 가진 화물 적재 공간에서 화물을 올리거나 내릴 때 높은 위치에 설치된 선반을 편리하게 개폐하여 작업의 효율성과 작업자의 안정성을 동시에 보장할 수 있는 신규하고 진보한 선반 개폐 수단을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 작업 난간의 개방 영역을 자동으로 개폐함과 동시에 화물을 쌓거나 이동시킬 수 있는 작업 공간을 형성하는 틸팅 게이트를 포함한 틸팅 게이트 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 틸팅 게이트에 경사 연장된 경사 프레임을 통해 틸팅 게이트가 불필요하게 커지는 문제를 방지하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 작업 환경에 알맞게 틸팅 게이트의 회동 속도를 조절하는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 틸팅 게이트의 회동으로 작업면에 그 일부가 닿을 시 작업자의 안전을 보장함과 동시에 불필요한 소음을 줄일 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치는, 작업면의 단부에 설치된 것으로, 개방 영역을 포함한 작업 난간; 상기 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 게이트 프레임과, 상기 게이트 프레임의 단부에서 절곡된 베이스 프레임 및, 상기 게이트 프레임과 상기 베이스 프레임의 측부를 각각 잇는 1쌍의 연결 프레임으로 이루어진 틸팅 게이트; 상기 작업면의 일 측에서 기립된 상태로 상기 연결 프레임 각각에 접하는 1쌍의 스탠드; 상기 스탠드의 상단과 상기 연결 프레임의 일 측 사이에 설치된 힌지; 상기 스탠드와 연결 프레임의 일 측에 연결된 것으로, 신축 작용으로 상기 힌지를 중심으로 상기 틸팅 게이트를 회동하는 유압 실린더; 상기 유압 실린더의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 틸팅 게이트는, 상기 게이트 프레임과 베이스 프레임의 단부를 경사지게 잇는 경사 프레임을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 스탠드의 일 측에는, 상기 틸팅 게이트의 회동 속도를 측정하는 속도측정센서를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 기 설정된 임계속도와 상기 속도측정센서에서 측정한 상기 틸팅 게이트의 회동속도가 다를 시에 상기 유압 실린더의 신축량을 보정하는 기본 보정 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치에 의하면,
1) 유압 실린더 방식으로 틸팅 게이트를 자동으로 회동하여 작업의 편의성을 제공함과 동시에 작업 난간을 필요에 따라 개폐하여 작업자의 안전을 보장하고,
2) 틸팅 게이트의 개선된 구조에 의해 불필요하게 큰 사이즈로 제작할 필요 없이 합리적으로 틸팅 게이트를 운영할 수 있으며,
3) 작업 환경에 최적화되도록 틸팅 게이트의 회동 속도를 1차 또는 2차에 걸쳐 보정할 수 있을 뿐 아니라,
4) 인디케이터 블록에 의해 작업자의 시인성을 추가로 확보하여 안정성을 강화함과 동시에 불필요한 소음을 줄일 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 틸팅 게이트 장치의 전체적인 구조를 도시한 사시도.
도 2는 도 1을 다른 각도에서 도시한 사시도.
도 3은 스탠드의 지지 프레임에 스토퍼가 설치된 구조를 도시한 사시도 및 부분확대도.
도 4는 본 발명의 컨트롤러가 유압 실린더 및 속도 측정센서와 연동된 상태를 도시한 블록도.
도 5는 틸팅 게이트의 일 측에 인디케이터 블록이 형성된 상태를 도시한 개념도.
도 6은 틸팅 게이트의 수용 홈에 적층된 탄성 보조층을 예시한 단면도.
도 7은 추가 조성물을 포함한 완충 보조재의 제조 방법을 개략적으로 도시한 순서도.
도 2는 도 1을 다른 각도에서 도시한 사시도.
도 3은 스탠드의 지지 프레임에 스토퍼가 설치된 구조를 도시한 사시도 및 부분확대도.
도 4는 본 발명의 컨트롤러가 유압 실린더 및 속도 측정센서와 연동된 상태를 도시한 블록도.
도 5는 틸팅 게이트의 일 측에 인디케이터 블록이 형성된 상태를 도시한 개념도.
도 6은 틸팅 게이트의 수용 홈에 적층된 탄성 보조층을 예시한 단면도.
도 7은 추가 조성물을 포함한 완충 보조재의 제조 방법을 개략적으로 도시한 순서도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 틸팅 게이트 장치의 전체적인 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1을 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 틸팅 게이트 장치는 작업 난간(10)의 일부를 틸팅 게이트로 덮고 있다가 화물을 아래층으로 내리거나 이동 시 열 수 있는 개폐 구조를 제공하는 것을 기본으로 한다.
우선, 작업 난간(10)은 공지의 난간과 같이 1층, 특히 2층/3층과 같이 화물을 아래로 내릴 필요가 있는 높은 곳에 형성된 작업면(20)의 단부(예를 들어, 아래층이 내려 보이는 끝단)에서 작업자는 물론 화물이 추락되는 것을 방지하기 위한 안정성을 확보하기 위해 설치된 것으로서, 작업면(20)의 단부에서 작업면(20)이 연장된 방향을 따라 일정 높이로 기립된 상태로 설치되어 있다.
이때, 작업면(20)은 화물의 운반/이동과 같은 화물 작업을 수행하는 작업 공간의 바닥면을 의미하는 것으로, 도 1 및 도 2에서 작업면(20)은 작업 난간(10)이 설치된 층의 바닥을 말하는 것으로 이해할 수 있다.
특히, 본 발명의 작업 난간(10)은 대개 2층 이상의 높이에 위치한 작업면(20)에서 아래층으로 화물을 싣거나 내리기 위한 개방된 공간을 가지는데, 이를 개방 영역(11)이라 한다.
즉, 개방 영역(11)은 벽체 역할을 하는 작업 난간(10)에서 일부 벽체 부분을 개방시켜 이를 통해 화물을 이동/운반시킬 수 있는 개방 공간이라 할 수 있다.
단, 이 개방 영역(11)이 항시 개방된 상태를 취하면 작업자가 추락할 수 있는 위험성이 따르기 때문에 화물 작업 시에만 개방 영역(11)을 개방하고 평상시에는 개방 영역(11)을 가릴 필요가 있는데, 이를 위해 본 발명은 '틸팅 게이트'(100)라는 구조체를 포함한다.
도 1 및 도 2를 보아 알 수 있듯이, 틸팅 게이트(100)는 작업 난간(10)의 개방 영역(11)을 개폐함과 아울러 화물 작업 공간을 형성하는 기능을 제공하는 것으로서, 여러 개의 단위 바(unit bar)라는 소형 단위 골조가 조합되어 프레임이라는 중형 단위 골조가 연결된 구조를 취한다.
다시 말해, 후술할 게이트 프레임(110), 베이스 프레임(120)은 물론 연결 프레임(130)(더 나아가, 경사 프레임 포함)은 복수 개의 기초 자재(소형 단위 골조)라 할 수 있는 단위 바(101)가 조합되어 이루어진 중형 단위 골조를 명명한 것으로 이해할 수 있다.
구체적으로, 틸팅 게이트(100)는 게이트 프레임(110)과, 베이스 프레임(120) 및 연결 프레임(130)으로 이루어진 입체적 구조체이다.
게이트 프레임(110)은 작업 난간(10)과 같거나 비슷한 높이를 가진 상태에서 개방 영역(11)의 전체 폭이나 일부 폭을 가릴 수 있는 폭(너비)을 가지도록 여러 단위 바(101)가 조합된 구조물(중형 단위 골조)로서, 도 1,2를 참조하면 1차적으로 복수 개의 단위 바(101)가 둘레를 이룬 다음 2차적으로 이 둘레의 내부 공간을 일정 간격을 두고 높이 방향으로 연장된 단위 바(101)가 채워진 구조를 가진 것을 알 수 있다. 물론, 도 1 및 도 2에 도시된 구조는 하나의 예시이고 이 외에 다양한 구조와 형상을 취할 수 있다.
베이스 프레임(120)은 게이트 프레임(110)의 단부(작업 난간을 가리기 위해 게이트 프레임(110)이 기립된 경우 상단부)에서 절곡되어 마치 게이트 프레임(110)과 비슷한 형상을 가지는 구조물로서, 도 1,2를 참조하면 게이트 프레임(110)의 단부에서 90도 절곡된 상태로 게이트 프레임(110)과 비슷한 형상을 가지도록 복수 개의 단위 바(101)가 조합된 것을 알 수 있다.
특히 게이트 프레임(110)과 베이스 프레임(120)에서 단위 바(101)가 둘레만 감싼 것이 아니라 둘레 내부에 발생된 부위, 즉 둘레 내부 부위에 복수 개의 단위 바가 격자 또는 행렬 구조로 조합될 수 있는데, 이를 '월 존(wall zone)'(111, 121)이라 한다.
이러한 월 존(111, 121)은 마치 망체와 같은 격자 구조를 제공하면서 개방 공간을 가리는 벽체와 같은 역할을 수행할 수 있는데, 이로 인해 단순히 둘레만 감싼 게이트 프레임(110) 및 베이스 프레임(120)에 비해 촘촘한 구조를 제공하기 때문에 이 개방 공간 사이로 작업자가 추락하는 등의 안전사고를 방지할 수 있는 역할을 수행한다.
이처럼 베이스 프레임(120)은 게이트 프레임(110)의 단부에서 직접 접촉한 상태로 절곡될 수도 있으나, 도 1,2에서와 같이 베이스 프레임(110)의 단부에서 경사지게 절곡된 경사 프레임(140)을 매개로 절곡되는 것도 가능하다.
가령, 틸팅 게이트(100)에서 게이트 프레임(110)과 베이스 프레임(120)이 90도 각도를 가지면서 직접 연결된 구조, 즉 "ㄱ"자 구조를 가질 경우, 틸팅 게이트(100)의 안정적인 회동 반경을 보장하면서 게이트 프레임(120)이 개방 영역(11)을 개방하기 위해서는 게이트 프레임(110)과 베이스 프레임(120)이 모두 작업 선반(10)의 높이보다 훨씬 높아야 한다. 하지만, 이 경우 틸팅 게이트(100) 자체가 불필요하게 커지는 문제가 따라 운영의 불편함을 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 도 1,2에 도시된 바와 같이 게이트 프레임(110)과 베이스 프레임(120)이 "ㄱ"자 구조를 가지도록 절곡 연결된 상태에서 절곡 연결 부위를 챔퍼(chamfer) 처리한 것과 같은 구조를 가지는 것이 바람직한데, 이러한 챔퍼 처리 구조를 포함한 경우 굳이 게이트 프레임(110) 및 베이스 프레임(120)을 ㄴ높게 제작하지 않으면서도 개방 영역(11)을 개폐하면서 틸팅 게이트(100)의 회동 반경을 충분히 확보할 수 있는 장점을 제공한다.
본 발명에서는, 상술한 "ㄱ"자와 같이 절곡된 구조에서 절곡 부위를 챔퍼(chamfer) 처리한 구조를 경사 프레임(140)이라 한다.
즉, 경사 프레임(140)은 게이트 프레임(110) 및 베이스 프레임(120)의 서로 마주보는 단부를 경사지게 잇는 역할을 수행하는 것으로, 이로 인해 상술한"ㄱ"자 구조에서 회동성을 확보하기 위해 체적이 커질 수밖에 없는 단점을 보완하면서 틸팅 게이트(100) 자체의 구조적 안정성을 보장할 수 있는 특성을 제공한다.
연결 프레임(130)은 게이트 프레임(110) 및 베이스 프레임(120)의 양 측부(좌측부 및 우측부)를 각각 잇는 구조물을 의미한다.
구체적으로, 도 1 및 도 2를 참조하면 연결 프레임(130)은 게이트 프레임(110) 및 베이스 프레임(120)의 좌측부 일 측을 잇는 좌측 연결 프레임과, 게이트 프레임(110) 및 베이스 프레임(120)의 우측부 일 측을 잇는 우측 연결 프레임으로 이루어진 것을 알 수 있다.
다시 말해, 틸팅 게이트(100)는 1쌍의 연결 프레임(130)을 포함하는데, 이 각각의 연결 프레임(130)은 게이트 프레임(110)과 베이스 프레임(120) 사이에서 경사 프레임(140)과 같이 경사지게 연장된 하나의 단위 바(101)로 이루어지거나 아니면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이러한 하나의 단위 바(101)로부터 게이트 프레임(110) 및 베이스 프레임(120)의 각 단부로 연장된 추가적인 단위 바(101)를 포함한 복수의 단위 바 조합체로 이루어지는 것도 가능하다.
정리하면, 틸팅 게이트(100)는 경사 프레임(140)의 포함 여부에 따라 'ㄱ'자 구조 또는 'ㄱ'자 구조의 절곡 부위를 챔퍼 처리한 구조를 취한 상태에서 작업 난간(10)의 개방 영역(11)의 전부 또는 일부를 가리는 폭을 가진 구조체로 이루어질 수 있다.
이때, 개방 영역(11)은 틸팅 게이트(100)와 같거나 넓은 폭을 가질 수 있는데, 다시 말해 틸팅 게이트(100)가 개방 영역(11)의 전부를 가릴 경우에는 틸팅 게이트(100)의 폭이 개방 영역(11)의 폭과 같고, 개방 영역(11)의 일부를 가릴 경우에는 개방 영역(11)의 폭 방향을 따라 2 내지 3개가 인접하여 일렬 배치될 수도 있다.
상술한 바와 같이 틸팅 게이트(110)는 게이트 프레임(110)과 베이스 프레임(120)이 절곡된 구조를 가지기 때문에 게이트 프레임(110)이 개방 영역(10)을 가리고 있는 경우 베이스 프레임(120)은 지붕과 같이 작업면(20)과 평행한 방향으로 연장된 상태에서 작업면(20)의 상부에 붕 뜬 상태를 취한다. 이 경우, 게이트 프레임(120)은 자체 하중에 의해 작업면(20) 측으로 쏠릴 개연성이 농후한 불안정한 상태에 놓일 수 있는바, 이러한 문제를 해결하기 위해 틸팅 게이트(100)의 일 측을 지지하는 스탠드(30)가 작업면(20)에서 기립되어 있다.
즉, 스탠드(30)는 틸팅 게이트(100)의 좌측부 및 우측부 각각을 지지하도록 틸팅 게이트(100)의 폭에 상응하는 너비로 이격된 상태로 작업면(20)에서 기립된 1쌍의 기립체로서, 개방 영역(11)으로부터 내측으로 일정 거리 진입된 바닥 면(20)의 일 지점, 보다 바람직하게는 게이트 프레임(110) 및 베이스 프레임(120)의 끝단을 잇는 가상선의 중심 위치에 해당하는 바닥면(20)의 특정 지점에서 연결 프레임(130)에 접할 수 있는 높이로 기립되어 틸팅 게이트(100)의 무게 중심에 해당하는 부위를 지지한다.
다시 말해, 스탠드(30)는 틸팅 게이트(100)의 폭에 해당되는 좌측/우측 바닥면(20) 각 지점에서 기립된다.
이러한 스탠드(30)는 가장 쉬운 구조로서 바닥면(20)에서 수직하게 기립된 지주와 같은 봉일 수 있다.
더 나아가, 도 1 및 도 2를 보아 알 수 있듯이, 스탠드(30)는 상술한 봉과 같이 연결 프레임의 일 측(구체적으로, 후술하겠지만 힌지)에서 하방으로 일정 길이로 연장된 지지봉(31)과, 이 지지봉(31)의 하단에서 복수 개의 단위 바가 조합되어 일정 면적(또는 체적)을 가지며 바닥면(20)에 접하는 지지 프레임(32)으로 이루어지는 것도 가능하다.
이처럼 스탠드(30)가 지지봉(31) 자체만으로 이루어지지 않고 지지 프레임(32)을 포함한 구조체로 이루어질 경우, 스탠드(30) 하부의 안정성을 보장함과 아울러 지지 프레임(32)의 다양한 형상에 따라 스탠드(30)가 틸팅 게이트(100)의 양 측 사이에서 화물 작업을 수행하는 작업 공간의 일부인 일종의 작업로를 형성하면서 틸팅 게이트(100)와 함께 독립적인 작업 공간을 확보하여 화물 작업에 집중할 수 있는 편의성을 제공하는 것이 가능하다.
도 1 내지 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 틸팅 게이트 장치는 상술한 틸팅 게이트(100)가 스탠드(30)에 지지된 상태에서 회동성, 특히 수동 방식이 아닌 자동 방식의 회동성을 확보하기 위해 힌지(150)와 유압 실린더(160) 및 컨트롤러(200)를 포함한다.
힌지(150)는 스탠드(30)의 상단과 연결 프레임(130)의 일 측(바람직하게는 안정성을 위해 연결 프레임의 중간 위치) 사이에 설치되어, 스탠드(30)를 기준으로 틸팅 게이트(100)가 회동될 수 있는 기반을 제공한다.
즉, 힌지(150)를 중심으로 틸팅 게이트(100)가 스탠드(30)에 매달린 상태에서 회전될 수 있는데, 보다 구체적으로 게이트 프레임(100)이 개방 영역(11)을 가리도록 기립되어 있을 때 베이스 프레임(120)은 지붕과 같이 작업면(20)에서 일정 높이 이격된 지점에 떠 있고, 틸팅 게이트(100)가 회동하여 베이스 프레임(120)이 작업면(20)에 닿을 경우 게이트 프레임(120)이 앞서 설명한 베이스 프레임(120)과 같이 작업면(20)에서 떠 있는 지붕 역할을 한다.
다시 말해, 틸팅 게이트(100)는 이러한 회동 방식으로 작업 난간(10)의 개방 영역(11)을 개폐함과 동시에 일종의 독립적인 화물 작업 공간을 형성할 수 있다.
예를 들어, 평상시에는 게이트 프레임(110)이 개방 영역(11)을 가린 상태에서 베이스 프레임(120)이 지붕과 같이 떠 있는 구조를 취하고 있어, 스탠드(30)와 게이트 프레임(110) 및 베이스 프레임(120)에 둘러싸인 공간에 화물을 쌓아놓을 수 있는데 이 공간이 화물을 쌓거나 위치시킬 수 있는 일종의 화물 적재 공간이나 화물 이동 공간과 같은 화물 작업 공간으로서의 역할을 수행하는 것이다.
또한, 작업면(20)의 아래층으로 이 화물을 이동시키기 위해 틸팅 게이트(100)를 회동시켜 게이트 프레임(110)이 지붕 역할을 하고 베이스 프레임(120)이 작업면(20)에 기립 상태로 닿으면 게이트 프레임(110), 베이스 프레임(120) 및 스탠드(30)에 둘러싸인 공간이 마치 화물을 아래층으로 이동시키기 위한 화물 이동 공간으로서의 화물 작업 공간을 확보하는 역할을 제공할 수 있다.
이처럼 틸팅 게이트(100)가 회동성을 확보하여 작업 난간(10)의 개방 영역(11)을 개폐하는 것은 물론 화물 적재/이동 공간과 같은 화물 작업 공간을 형성함으로써 작업자에게 일종의 주의력과 시인성을 동시에 제공하는 특성을 가진다.
특히, 본 발명에서는 틸팅 게이트(100)를 수동이 아닌 자동 방식으로 회동시키기 위해 유압 실린더(160)와 컨트롤러(200)를 포함한다.
유압 실린더(160)는 유체의 유량 및 유압을 조절하는 방식으로 실린더의 로드를 신축 구동시키는 역할을 수행하는바, 이러한 유압 실린더(160)는 유체의 양을 조절하여 로드의 구동 속도 및 구동 범위를 설정하기 위한 유량조절밸브와 이 유량조절밸브의 개폐 및 개방 상태를 조절하는 모터가 구비될 수 있다. 이 유압 실린더(160)에 대한 상세한 구조는 공지의 유압 실린더와 같으므로 별도의 설명은 생략한다.
이러한 유압 실린더(160)는 고정 및 지지대 역할을 하는 스탠드(30)와 틸팅 게이트(100)의 일 측, 보다 바람직하게는 틸팅 게이트(100)의 측부에 위치한 연결 프레임(130)에 연결되어, 로드의 신축 작용으로 힌지(150)를 중심으로 틸팅 게이트(100)를 자동으로 회동시키는 역할을 수행한다.
도 3은 스탠드의 지지 프레임에 스토퍼가 설치된 구조를 도시한 사시도 및 부분확대도이다.
앞서 설명한 바와 같이 스탠드(30)가 지지봉(31)과 지지 프레임(32)으로 이루어진 경우, 지지 프레임(32)의 일 측에는 스토퍼(50)가 추가로 장착되는 것이 가능하다.
스토퍼(50)는 틸팅 게이트(100)의 회동 시 작업면(20)과 부딪치면서 발생되는 충격은 물론 지지 프레임(32)의 표면에 경사 프레임(140)의 일부가 접촉 시 발생되는 충격을 완화하는 기능을 수행하는 것으로서, 지지 프레임(32)에서 작업 난간(10) 측 부위와 이 작업 난간(10)의 대향 측 부위 각각에 설치되어 있다. 다시 말해, 1개의 지지 프레임(32)을 기준으로 2개의 스토퍼(50)가 설치되었다는 의미이다.
구체적으로, 스토퍼(50)는 지지대(51)와 지그(52)로 이루어져 있다.
지지대(51)는 판상체, 즉 패널 형상으로 이루어진 상태에서 경사 프레임(140)의 경사 방향에 상응한 경사각을 가지며 지지 프레임(32)에서 상술한 부위에 장착된 구조체이다.
또한, 지그(52)는 지지대(51)의 표면에서 일정 간격을 두고 너비 방향을 따라 벌어진 양 측 부위 각각에서 연장된 1쌍의 돌출 구조물로서, 특히 1자로 돌출 연장되지 않고 내측(서로 마주보는 방향)으로 라운딩 처리되도록 절곡 연장되어 있다. 더불어, 지그(52)는 휨성을 가진 금속 재질로 이루어져 경사 프레임(140)의 인입 및 인출 시 휘어지거나 탄성 유동되는 성질을 보유한다.
틸팅 게이트(100)가 회동할 때 경사 프레임(140)은 지지 프레임(32)에 닿을 수 있는데, 경사 프레임(140)은 2번에 걸쳐 지지 프레임(32)에 닿게 된다. 1번은 게이트 프레임(110)이 작업 난간(10)에 근접하도록 회동하였을 때이고 다른 1번은 베이스 프레임(120)이 작업면(20)에 근접하도록 회동하였을 때이다.
즉, 스토퍼(50)는 경사 프레임(140)과 지지 프레임(32) 간의 2번의 접촉 시점에 대응하여 지지 프레임(32)의 각각의 접촉 위치에 설치된 것이다.
구체적으로, 지지대(51)는 경사 프레임(140)의 경사 방향에 맞게 경사지게 연장되어 경사 프레임(140)의 일부 부위(도 3에서 빨간색으로 표시된 경사 프레임 부위)을 효율적으로 수용할 수 있는 기반을 제공하고, 지그(52)는 일반적으로 바(bar) 나 봉 형태로 이루어진 경사 프레임(140)을 수용하는 공간을 제공함과 아울러 내측으로 라운딩 지도록 절곡되어 경사 프레임(140)이 지그(52) 사이 공간에 인입되거나 인출 시 접촉하면서 휨성 기반의 유동적인 저항성을 부여하여 지그(52) 사이 공간에 수용된 경사 프레임(140)이 쉽사리 이탈되지 않도록 하면서 틸팅 게이트(100)의 회동 시 발생되는 충분한 회동력이 전달되었을 때에만 경사 프레임(140)이 분리될 수 있는 안정적인 지지 기능을 제공한다.
이러한 스토퍼(50)에 의하면, 틸팅 게이트(100)의 회동 시 작업 난간(10)이나 작업면(20)에 직접 접촉하기 이전에 먼저 지지 프레임(32)에 접촉하도록 하여 틸팅 게이트(100)의 회동/개폐로 인한 충격을 완화함과 더불어 지지 프레임(32)에 가해지는 충격 역시 최소화할 수 있어, 틸팅 게이트(100) 자체는 물론 유압 실린더(160)를 비롯한 각종 부품의 내구성을 강화할 수 있는 특성을 제공한다.
도 4는 본 발명의 컨트롤러가 유압 실린더 및 속도 측정센서와 연동된 상태를 도시한 블록도이다.
컨트롤러(200)는 상술한 유압 실린더(160)의 구동, 다시 말해 유량조절밸브 및 모터의 구동 제어를 통해 즉 로드의 신축 여부, 신축 길이 내지 신축 속도를 제어하는 기능을 수행하는 것으로, 도 4를 참조하면 여러 스위치(202)가 장착된 컨트롤 패널(201)을 구비하여 작업자에 의한 스위치의 조작으로 유압 실린더(160)에 대한 다양한 제어 기능을 제공할 수 있다.
일 예로, 컨트롤 패널(201)에는 ON/OFF 스위치가 장착되어 유압 실린더(160)의 구동 여부를 제어하고, 또한 속도 조절 스위치를 구비하여 유압 실린더(160)의 로드 신축 속도 역시 조절하는 것이 가능하며, 회동 조절 스위치를 통해 유압 실린더(160)의 로드 구동 범위를 제어하면서 결과적으로 틸팅 게이트(100)의 회동 범위를 조절하는 것이 가능하다.
정리하면, 본 발명의 게이트 장치는 작업면(20)으로부터 이보다 낮은 위치로 화물을 이동시킬 때 작업 난간(10)의 개방 영역(11)을 자동으로 개폐시킴으로 작업자의 안정성을 확보함과 동시에, 작업자에게 독립적인 화물 작업 공간을 제공하여 작업의 편의성을 보장할 수 있으며, 주변 작업자에게는 멀리 떨어진 위치에서도 틸팅 게이트(100)의 회동 상태를 육안으로 관찰할 수 있어 주의력과 시인성을 더욱 간편하게 제공할 수 있는 특성을 구비한다.
추가적으로 스탠드(30)의 일 측에는 속도측정센서(203)가 장착되는 것이 가능하다.
속도측정센서(203)는 유압 실린더(160)의 로드가 이동하는 속도, 더욱 정확히는 구체적으로 틸팅 게이트(100)가 회동하는 회동 속도를 측정하는 기능을 수행한다. 즉, 속도측정센서(203)는 유압 실린더(160) 근방이나 틸팅 게이트(100)의 외각 구성인 연결 프레임(130)의 주변 측 스탠드(30)에 설치되어, 틸팅 게이트(100)의 회동 속도를 측정한다.
이에 대응하여 컨트롤러(200)는 기본 보정 모듈(210)을 포함하는 것이 가능하다. 이때, 컨트롤러(200)는 작업자에 의해 기설정된 틸팅 게이트(100)의 임계 회동속도를 저장하는 기능을 포함할 수 있다.
이처럼 기설정된 임계 회동속도는 틸팅 게이트(100)의 사이즈 및 무게, 유압 실린더의 종류와 유압 범위에 따라 작업자에 의해 다양하게 설정/입력/저장되는 것이 가능하다. 즉, 이러한 임계 회동 속도는 틸팅 게이트(100)의 사이즈나 무게 등에 따라 틸팅 게이트(100)의 회동 속도를 이론상으로 설정한 속도로서, 틸팅 게이트(100)의 베이스 프레임(120)이 바닥면(20)에 닿을 때 빠른 회동 속도로 불필요한 충격이 크게 발생하지 않는 범위에서의 속도 수치 범위를 가진다.
기본 보정 모듈(210)은 이러한 임계 회동 속도와 상술한 속도측정센서(203)에서 측정한 틸팅 게이트(100)의 회동 속도가 다를 경우 유압 실린더(160), 구체적으로 로드가 신장되거나 수축되는 속도를 보정하여 결과적으로 틸팅 게이트(100)의 회동 속도를 조절하는 기능을 수행한다.
즉, 임계 회동속도는 이론상의 속도라 유압 실린더(160), 특히 로드의 중량이나 유압 실린더(160)에 적용된 유체의 종류는 물론 유량 조절 범위의 차이 등에 의해 오차가 발생할 수 있으므로 이러한 오차를 유압 실린더(160)가 실제 신축되는 신축 속도와 비교하여 보정함으로써 보다 정밀하고 정확하게 유압 실린더(160)의 신축 속도를 조절함으로써 게이트 프레임(110)이 개방 영역(11)을 덮거나 베이스 프레임(120)이 작업면(20)에 닿을 때 발생되는 충격과 소음을 줄일 수 있도록 처리한 것이다.
이때, 기본 보정 모듈(210)은 실제 틸팅 게이트(100)의 회동 속도와 이론적으로 설정된 임계 회동 속도의 차이값에 따라 미리 결정된 유량 조절 정보를 학습하여 경험적으로 정리한 룩업 테이블(look-up table)과 같은 데이터베이스를 포함하여 이 데이터베이스에 의한 유량 조절 정보를 참조하여 유압 실린더(160)의 신축 속도를 보정할 수 있다.
도 5는 틸팅 게이트의 일 측에 인디케이터 블록이 형성된 상태를 도시한 개념도이다.
더 나아가, 도 5를 참조하면 베이스 프레임(120)이 바닥면(20)에 닿는 특정 지점에는 인디케이터 블록(40)이 구비된 것을 알 수 있다.
인디케이터 블록(40)은 틸팅 게이트(100) 주변에 위치한 작업자의 안정성을 더욱 보장하는 것은 물론 베이스 프레임(120)의 손상을 방지하면서 베이스 프레임(120)이 바닥면(20)에 닿으면서 불필요한 충격과 소음이 발생되는 것을 더욱 확실하게 방지하기 위한 구조라 할 수 있다.
다시 말해, 작업자의 부주의로 틸팅 게이트(100)가 회동되는 경우 이 주변에 작업자가 위치할 때 머리를 다치는 안전사고가 발생할 수 있는바, 인디케이터 블록(40)은 작업자에게 미리 틸팅 게이트(100)가 회동되는 위치를 직감적이면서 쉽게 확인하도록 하여 주의력을 강화시키는 기능을 제공한다.
이러한 인디케이터 블록(40)을 시인성을 강화하기 위해 노란색과 같은 색상이 착색된 상태에서 베이스 프레임(120)의 폭 방향을 따라 일정 길이 연장되어 바닥면(20)에서 돌출된 구조로 이루어져 있다.
이러한 인디케이터 블록(40)은 바닥면(20)에 항시 고정될 수도 있으나 평상시에 거치적거리는 문제가 발생할 여지가 있어 화물 운반/이동 작업 시, 즉 틸팅 게이트(100)가 회동되는 작업 시점에서만 위치하도록 탈착 가능하게 바닥면(20)에 안착될 수 있는 구조를 취한다.
이때, 인디케이터 블록(40)은 바닥면(20)에서 매립된 상태에서 승강될 수 있는 구조를 가질 수도 있는데, 다시 말해 평상시에는 바닥면(20)에 매립되어 있다가 상술한 컨트롤러(200)와 연동되어 화물 작업 시에 바닥면(20)에서 상승할 수 있도록 바닥면(20)과 연동되어 발전된 구조로 이루어지는 것도 가능하다.
이러한 인디케이터 블록(40)의 상면에는 봉 형태의 단위 바로 이루어진 베이스 프레임(120)의 단부가 수용될 수 있는 사이즈로 이루어진 수용 홈(41)이 베이스 프레임(120)의 폭 방향을 따라 일정 길이 함입 연장되어 있다.
즉, 인디케이터 블록(40)에 베이스 프레임(120)의 단부가 접촉할 때 반발력이 발생하면서 틸팅 게이트(100) 전체가 흔들리거나 반발에 따라 불필요한 소음이 가중될 수 있으므로, 인디케이터 블록(40)의 상면에 수용 홈(41)을 형성하고 이 수용 홈(41)에 베이스 프레임(120)의 단부를 수용하도록 함으로써, 베이스 프레임(120)의 충격량을 감소시키면서 반발 및 소음 없이 안정적으로 인디케이터 블록(40)과 접할 수 있는 가이드 역할을 제공할 수 있다.
또한, 이러한 수용 홈(41)의 주변(예를 들어, 수용 홈 입구 또는 도입 부위)에는 서브 속도측정센서(204)가 장착되는 것이 가능하다.
서브 속도측정센서(204)는 베이스 프레임(120)이 수용 홈(41)에 진입되는 시점에서의 틸팅 게이트(100)의 회동 속도 즉, '삽입 회동속도'를 측정하는 기능을 수행한다.
이에 대응하여 컨트롤러(200)는 기설정된 임계속도와 상기 서브 속도측정센서(204)에서 측정한 틸팅 게이트(100)의 삽입 회동 속도가 다를 시에 유압 실린더(160)의 신축 속도를 추가 보정하는 추가 보정 모듈(220)을 포함할 수 있다. 이때, 임계속도는 상술한 임계 회동 속도와 같거나 아니면 별도의 속도로 미리 설정되어 컨트롤러(200)의 저장 수단에 저장되는 것이 가능하다.
즉, 본 발명에서는 유압 실린더(160)의 신축 속도를 2단계, 다시 말해 수용 홈(41)에 진입되기 전의 제 1 이동 속도와 수용 홈(41)에 접촉하여 삽입되는 제 2 이동 속도라는 2단계의 속도 단계로 구분한 다음, 제 1 이동 속도 단계에서는 상술한 기본 보정 모듈(210)에 의해 유압 실린더(160)의 신축 속도를 1차 보정하고 제 2 이동 속도 단계에서는 추가 보정 모듈(220)에 의해 1차 보정된 유압 실린더(160)의 신축 속도를 2차 보정하는 기능을 제공하는 것이다.
다시 말해, 베이스 프레임(120)이 수용 홈(41)에 접할 시 발생되는 마찰력에 의해 수용 홈(41)에 진입할 시점에서의 유압 실린더(160)의 신축 속도는 베이스 프레임(120)이 수용 홈(41)에 접촉하지 않았을 때의 속도보다 낮을 것이 충분히 예상되기 때문에, 기본 보정 모듈(210)에서 조절된 유압 실린더(160)의 신축 속도를 실제 수용 홈(41)에 접촉할 시점에 그대로 적용하지 않고 수용 홈(41)에 접촉하여 진입하면서 변화된 실질적인 유압 실린더(160)의 속도를 추가로 반영하여 최종적인 유압 실린더(160)의 삽입 회동 속도를 조절하도록 한 것이다.
이로써, 인디케이터 블록(40)에 의한 충격 방지 기능을 제공하는 것은 물론, 베이스 프레임(120)이 수용 홈(41)에 진입하지 않았을 때는 물론 진입 시의 회동 속도를 각각 측정하여 이들을 각각 설정된 임계속도/임계 회동 속도와 비교하는 방식으로 두 번에 걸쳐 유압 실린더(160)의 신축 속도를 제어함으로써, 결과적으로 틸팅 게이트(10)의 회동 속도를 실제 상황에 맞게 더욱 정밀하게 조절할 수 있는 기반을 제공한다.
상술한 인디케이터 블록(40)은 베이스 프레임(120)에 접촉 시 발생되는 충격을 완화하기 위해 고무 등의 탄성 재질로 이루어지는 것이 바람직한데, 특히 좁은 공간에 충격이 집중되는 수용 홈(41)에서 탄성에 의한 충격 완화 기능을 집중하면서 자체적인 내구성을 강화시킬 필요가 따른다.
이를 위하여, 수용 홈(41)의 표면에는 탄성 보조층(42)이 일정 두께를 가지면서 적층되는 것이 가능하다.
도 6은 틸팅 게이트의 수용 홈에 적층된 탄성 보조층을 예시한 단면도이다.
탄성 보조층(42)은 열가소성 폴리우레탄(TPU)를 베이스로 함유한 상태에서, 라민수지(Melamine resin)와 아조디카본아마이드(Azodicarbonamide)를 포함한 완충 보조재를 이 열가소성 폴리우레탄과 혼합하여 제조될 수 있다.
열가소성 폴리우레탄(TPU)은 잘 알려진 바와 같이 질기고 탄성이 우수할 뿐 아니라 충격 흡수 기능을 포함하여 휴대폰 케이스, 완충 매트리스, 소방 호스와 같이 고무를 대체하는 구조재로 널리 적용되고 있다. 즉, 탄성 보조층(42)이 탄성을 제공하기 위한 주요 성분으로 적용할 수 있다.
완충 보조재는 열가소성 폴리우레탄(TPU)의 탄성을 보조하는 것으로서, 멜라민수지(Melamine resin)와 아조디카본아마이드(Azodicarbonamide)를 포함한다.
멜라민수지는 멜라민과 포름알데히드를 반응시켜 얻어지는 수지로서, 발포되었을 시 미세한 공극을 형성하는 특징이 있는데 이렇게 발포된 멜라민수지가 0.1 내지 1mm의 입경을 가지도록 탄성 보조층(42)에 포함될 경우 열가소성 폴리우레탄보다 쉽게 압축되어 탄성 보조층(42)에 가해진 충격이 멜라민수지로 흡수되도록 하여 열가소성 폴리우레탄의 충격 흡수를 보조하는 기능을 제공한다.
아조디카본아마이드는 두 개의 CONH2기를 질소와 질소의 이중결합인 아조기가 연결하고 있는 물질로서, 아마이드기에서 질소가 떨어져 나와 멜라민수지에 미세 공극이 형성되는 것을 촉진하는 역할을 수행한다.
더불어, 아조디카본아마이드의 아조기는 노란색의 발색단으로서, 탄성 보조층(42)에 색을 부가하는 것이 가능하여 탄성 보조층(42), 더 나아가 인디케이터 블록(40)의 시인성 증대를 보조할 수도 있다.
상술한 탄성 보조층(42)은 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재를 다양한 조성비로 포함하는 것이 가능한데, 예를 들어 열가소성 폴리우레탄 75 내지 90 중량부와 완충 보조재 10 내지 25 중량부와 같은 조성비로 이루어지는 것이 가능하다.
또한, 탄성 보조층(42)은 180 내지 230℃에서 열가소성 폴리우레탄을 용융시키고 완충 보조재를 혼합한 다음 성형 틀에서 냉각해 제조되거나, 열가소성 폴리우레탄이 제조될 시 폴리올과 이소사이아네이트와 함께 완충 보조재를 혼합한 다음 절개, 사출 성형을 거쳐 제조되는 것이 가능하다.
정리하면, 본 발명의 탄성 보조층(42)은 틸팅 게이트(100)가 회동되면서 인디케이터 블록(40)에 내려앉을 때 인디케이터 블록(40)에 가해지는 충격을 흡수함으로써 틸팅 게이트(100)가 반발되는 문제가 발생하거나 불필요한 소음이 유발되는 현상을 방지하는 기능을 수행한다.
더 나아가, 완충 보조재에는 앞서 언급한 열가소성 폴리우레탄의 탄성을 보조하는 기능을 증진하기 위하여 멜라민수지와 아조디카본아마이드 외에 추가 조성물 및 이를 포함한 제조 방법을 제시할 수 있다.
도 7은 추가 조성물을 포함한 완충 보조재를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 7을 보아 알 수 있듯이, 추가 조성물을 포함한 완충 보조재는 1차 물질 제조 단계, 2차 물질 제조 단계, 3차 물질 제조 단계, 여과물 수득 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
먼저, 1차 물질 제조 단계는 이소프로필알코올(Isopropyl alcohol) 85 내지 95 중량부, 멜라민수지 5 내지 15 중량부를 150 내지 200℃에서 1 내지 3시간 동안 혼합하여 1차 물질을 제조하는 과정이다.
이때, 이소프로필알코올은 멜라민수지의 탄소-산소 부위에 대한 용해도가 우수한 용매이다. 즉, 1차 물질 제조 단계에 의해 150 내지 200℃에서 1 내지 3시간 동안 혼합되는 과정에서 과량의 이소프로필알코올이 증발되어 멜라민수지를 주성분으로 하는 겔 상의 1차 물질이 제조될 수 있다.
다음, 2차 물질 제조 단계는 1차 물질 90 내지 95 중량부, 아조디카본아마이드 5 내지 10 중량부를 150 내지 200℃에서 30 내지 60분 동안 혼합하여 2차 물질을 제조하는 과정이다.
여기서, 아조디카본아마이드는 10 중량부보다 많이 혼합될 경우 멜라민수지의 공극 크기가 과하게 커져 멜라민수지가 충격을 지탱하기 어려울 수 있고, 5 중량부보다 낮게 혼합될 경우 멜라민수지에 공극이 적게 형성되어 압축을 통한 충격 흡수가 잘 일어나지 않을 수 있으므로 상술한 중량부로 혼합되는 것이 바람직하다.
또한, 200℃이상에서는 아조디카본아마이드의 아조기가 분해되어 발색이 일어나지 않을 수 있고, 150℃미만에서는 1차 물질이 잘 유동되지 않아 혼합이 곤란하므로 150 내지 200℃에서 혼합되는 것이 적절하다.
이어서, 3차 물질 제조 단계는 2차 물질 80 내지 95 중량부, 디부틸메틸페놀(Dibutylmethyl phenol)과 5 내지 20 중량부를 100 내지 150℃에서 500 내지 2000rpm으로 1 내지 2시간 동안 혼합하여 3차 물질을 제조하는 과정이다.
여기서, 디부틸메틸페놀은 라디칼을 받아들이는 성질을 가진 산화방지제로서, 라디칼이 경화 반응을 일으켜 탄성을 낮출 수 있는 개연성을 해소할 수 있는바, 다시 말해 탄성 보조층(42)의 탄성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
마지막으로, 여과물 수득 단계는 3차 물질 20 내지 30 중량부, 아세톤 70 내지 80 중량부를 10 내지 30분 동안 2000 내지 3000rpm으로 혼합한 다음 여과한 여과물인 완충 보조재를 수득하는 과정이다. 여기서, 아세톤은 3차 물질을 분산시키는 용매이다.
이러한 여과물 수득 단계는 2000 내지 3000rpm으로 혼합하므로 다양한 입자 크기를 가진 완충 보조재가 수득될 수 있는데, 상술하였던 멜라민수지의 입자 크기인 0.1 내지 1mm의 여과막으로 여과하여 미세한 입자 크기로 제조되어 충격을 흡수하는 기능이 구현되기 어려운 불량한 완충 보조재를 제거하는 것이 가능하다.
이러한 과정을 거쳐 제조된 완충 보조재는 상술한 열가소성 폴리우레탄의 탄성 및 이를 기반으로 한 탄성 보조층(42)의 충격 흡수 기능을 더욱 증가시킬 수 있는 기반을 제공한다.
추가적으로, 상술한 3차 물질에는 내구성 증진제가 포함될 수 있다.
내구성 증진제는 접착성을 보유한 것으로서, 혼합 상태의 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재 간의 접착력을 강화시켜 충격을 받은 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재가 쉽게 분리되지 않도록 하는 기능을 제공한다.
또한, 내구성 증진제는 폴리부틸아크릴레이트(Poly butylacrylate) 및 트리에톡시비닐실란(Triethoxy vinylsilane)을 포함할 수 있다.
이러한 내구성 증진제를 포함시키는 3차 물질 제조 단계는 2차 물질 80 내지 85 중량부, 디부틸메틸페놀 5 내지 10 중량부, 내구성 증진제 5 내지 10 중량부를 100 내지 150℃에서 1000 내지 2000rpm으로 1 내지 2시간 동안 혼합하여 3차 물질을 제조하는 과정일 수 있다.
여기서, 폴리부틸아크릴레이트는 접착성을 보유한 아크릴계 고분자로서, 구체적으로 중합체의 사슬구조에 수많은 꺾임 부위를 포함하여 표면 요철에 의한 기계적 맞물림으로 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재의 접착을 강화할 수 있다.
트리에톡시비닐실란은 규소에 3개의 탄소-산소-에틸기가 결합된 물질로서, 산소의 비공유 전자쌍에 의한 정전기력 끌림으로 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재의 정전기적 접착력을 강화할 수 있다. 여기서, 정전기력 끌림은 서로 다른 밴드 갭(band gap)을 보유한 물질이 접촉되면 전자의 이동으로 페르미 준위가 맞춰지며 가역적인 결합상태를 이루는 것을 의미한다.
이러한 폴리부틸아크릴레이트와 트리에톡시실란을 포함한 내구성 보조제는 제 1 용액 제조 단계, 제 2 용액 제조 단계, 감온 단계를 거쳐 제조될 수 있다.
먼저, 제 1 용액 제조 단계는 폴리부틸아크릴레이트 20 내지 30 중량부, 메톡시부틸아세테이트(Methoxy butyl acetate) 70 내지 80 중량부를 200 내지 250℃에서 30 내지 60분 동안 혼합화여 제 1 용액을 제조하는 과정이다.
메톡시부틸아세테이트는 폴리부틸아크릴레이트와 상용성이 좋아 제 1 용액에 분산시킬 수 있는 유기용매로서, 끓는점이 유기용매치고 높은 271℃인데 이를 통해 폴리부틸아크릴레이트와 고온에서 혼합되는 것이 가능하여 제 1 용액 제조 단계의 혼합 시간을 단축시킬 수 있다. 더불어, 메톡시부틸아세테이트는 끓는점은 높으나 휘발은 빠르게 일어나는 특성을 가져 후술할 감온 단계에서 제거될 수도 있다.
다음, 제 2 용액 제조 단계는 제 1 용액 75 내지 85 중량부, 메틸아지리딘 5 내지 10 중량부, 수산화알루미늄(Aluminium hydroxide) 1 내지 5 중량부를 100 내지 150℃에서 10 내지 30분 동안 혼합하여 제 2 용액을 제조하는 과정이다.
여기서, 메틸아지리딘은 에폭사이드와 유사한 산소-탄소 고리구조를 포함한 물질로서, 100℃이상에서 산소-탄소 고리구조의 친핵성 열림으로 두 개의 탄소양이온이 형성되어 이 탄소양이온을 통해 분자 양측에 서로 다른 물질, 즉 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재를 연결 관계를 강화하는 것을 보조할 수 있다.
수산화알루미늄은 알루미늄에 수산기가 결합된 물질로서 메틸아지리딘에 의해 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재가 혼합될 시 멜라민수지의 분자단말에서 수소이온이 일부 발생될 수 있는데, 이 수소이온을 수산기로 잡아 물로 치환시킬 수 있다. 이러한 수소이온은 높은 반응성을 가질 수 있는바, 이로 인해 상술한 폴리부틸아크릴레이트의 꺾임 부위가 개질되어 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재의 혼합성을 강화할 수 있다.
마지막으로, 감온 단계는 제 2 용액 90 내지 95 중량부, 트리에톡시비닐실란(Triethoxy vinylsilane) 5 내지 10 중량부를 100 내지 150℃에서 30 내지 60분 동안 혼합한 다음 20 내지 50℃ 3 내지 5시간 동안 감온하여 내구성 증진제를 완성하는 과정이다. 이때, 트리에톡시비닐실란은 상술한 바와 같이 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재의 정전기적 접착력을 강화할 수 있는 물질이다.
이러한 감온 단계는 제 2 용액과 트리에톡시비닐실란의 혼합 시 온도가 150℃보다 높을 경우 트리에톡시비닐실란의 산소 부위인 에톡시기가 분해될 수도 있고, 100℃보다는 높아야 혼합이 용이하므로 상술한 온도 범위로 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 앞서 언급하였듯이 감온 단계를 거치며 제 1 용액 제조 단계에서 혼합된 메톡시부틸아세테이트가 증발되는바, 이에 따라 내구성 증진제의 점도를 일정 수준으로 확보할 수 있는 특성을 제공한다. 이와 같이 내구성 증진제가 일정 점도를 가지면 상술한 접착력을 더욱 장시간 보유할 수 있는 이점을 제공한다.
정리하면, 내구성 증진제는 열가소성 폴리우레탄과 완충 보조재 사이의 접착 상태를 강화함으로써 결과적으로 탄성 보조층(42)의 내구성을 증진하는 역할을 수행한다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 작업 난간 11: 개방 영역
20: 작업면 30: 스탠드
31: 지지봉 32: 지지 프레임
40: 인디케이터 블록 41: 수용 홈
42: 탄성 보조층 50: 스토퍼
51: 지지대 52: 지그
100: 틸팅 게이트
101: 단위 바 110: 게이트 프레임
111: 월 존 120: 베이스 프레임
121: 월 존 130: 연결 프레임
140: 경사 프레임 150: 힌지
160: 유압 실린더 200: 컨트롤러
201: 컨트롤 패널 202: 스위치
203: 속도측정센서 204: 서브 속도측정센서
210: 기본 보정 모듈 220: 추가 보정 모듈
S110: 1차 물질 제조 단계 S120: 2차 물질 제조 단계
S130: 3차 물질 제조 단계 S140: 여과물 수득 단계
20: 작업면 30: 스탠드
31: 지지봉 32: 지지 프레임
40: 인디케이터 블록 41: 수용 홈
42: 탄성 보조층 50: 스토퍼
51: 지지대 52: 지그
100: 틸팅 게이트
101: 단위 바 110: 게이트 프레임
111: 월 존 120: 베이스 프레임
121: 월 존 130: 연결 프레임
140: 경사 프레임 150: 힌지
160: 유압 실린더 200: 컨트롤러
201: 컨트롤 패널 202: 스위치
203: 속도측정센서 204: 서브 속도측정센서
210: 기본 보정 모듈 220: 추가 보정 모듈
S110: 1차 물질 제조 단계 S120: 2차 물질 제조 단계
S130: 3차 물질 제조 단계 S140: 여과물 수득 단계
Claims (9)
- 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치로서,
작업면의 단부에 설치된 것으로, 개방 영역을 포함한 작업 난간;
상기 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 게이트 프레임과, 상기 게이트 프레임의 단부에서 절곡된 베이스 프레임 및, 상기 게이트 프레임과 상기 베이스 프레임의 측부를 각각 잇는 1쌍의 연결 프레임으로 이루어진 틸팅 게이트;
상기 작업면의 일 측에서 기립된 상태로 상기 연결 프레임 각각에 접하는 1쌍의 스탠드;
상기 스탠드의 상단과 상기 연결 프레임의 일 측 사이에 설치된 힌지;
상기 스탠드와 연결 프레임의 일 측에 연결된 것으로, 신축 작용으로 상기 힌지를 중심으로 상기 틸팅 게이트를 회동하는 유압 실린더;
상기 유압 실린더의 구동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 틸팅 게이트 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 틸팅 게이트는,
상기 게이트 프레임과 베이스 프레임의 단부를 경사지게 잇는 경사 프레임을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 틸팅 게이트 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 스탠드는,
상기 힌지에 접한 지지봉과,
상기 지지봉의 하단에서 복수 개의 단위 바가 조합되어 일정 면적을 가지며 상기 바닥면에 접한 지지 프레임으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 틸팅 게이트 장치. - 제 3항에 있어서,
상기 지지 프레임에서 상기 작업 난간 및 상기 작업 난간의 대향 측 각각에는,
패널 형상으로서 상기 경사 프레임의 경사 방향에 상응한 경사각을 가지며 상기 지지 프레임의 일 측에 부착된 지지대와, 상기 지지대의 표면 양 측에서 상기 경사 프레임을 수용하도록 절곡 연장된 지그를 포함한 스토퍼;가 장착된 것을 특징으로 하는, 틸팅 게이트 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 스탠드의 일 측에는,
상기 틸팅 게이트의 회동 속도를 측정하는 속도측정센서를 포함하고,
상기 컨트롤러는,
기설정된 임계 회동속도와 상기 속도측정센서에서 측정한 상기 틸팅 게이트의 회동속도가 다를 시에 상기 유압 실린더의 신축 속도를 보정하는 기본 보정 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 틸팅 게이트 장치. - 제 5항에 있어서,
상기 베이스 프레임이 닿는 상기 바닥면의 일 부위에는,
상기 베이스 프레임의 폭 방향으로 연장된 상태에서 상면에 상기 베이스 프레임의 단부를 수용하도록 함입된 수용 홈과, 상기 수용 홈 주변에 형성되어 상기 베이스 프레임이 상기 수용 홈에 진입되는 시점에서의 상기 틸팅 게이트의 삽입 회동속도를 측정하는 서브 속도측정센서를 포함한 인디케이터 블록이 형성되고,
상기 컨트롤러는,
기설정된 임계 속도와 상기 서브 속도측정센서에서 측정한 상기 틸팅 게이트의 삽입 회동속도가 다를 시에 상기 유압 실린더의 신축 속도를 추가 보정하는 추가 보정모듈;을 포함한 것을 특징으로 하는, 틸팅 게이트 장치. - 제 6항에 있어서,
상기 수용 홈의 표면에는,
열가소성 폴리우레탄(TPU)과,
멜라민수지(Melamine resin)와 아조디카본아마이드(Azodicarbonamide)를 포함하는 완충 보조재를 혼합하여 제조된 탄성 보조층이 적층된 것을 특징으로 하는, 틸팅 게이트 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 완충 보조재는,
이소프로필알코올(Isopropyl alcohol) 85 내지 95 중량부, 멜라민수지 5 내지 15 중량부를 150 내지 200℃에서 1 내지 3시간 동안 혼합하여 1차 물질을 제조하는 단계;
상기 1차 물질 90 내지 95 중량부, 아조디카본아마이드 5 내지 10 중량부를 150 내지 200℃에서 30 내지 60분 동안 혼합하여 2차 물질을 제조하는 단계;
상기 2차 물질 80 내지 95 중량부, 디부틸메틸페놀(Dibutylmethyl phenol)과 5 내지 20 중량부를 100 내지 150℃에서 1000 내지 2000rpm으로 1 내지 2시간 동안 혼합하여 3차 물질을 제조하는 단계;
상기 3차 물질 20 내지 30 중량부, 아세톤 70 내지 80 중량부를 10 내지 30분 동안 2000 내지 3000rpm으로 혼합한 다음 여과하여 여과물을 수득하는, 여과물 수득 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 틸팅 게이트 장치. - 제 8항에 있어서,
상기 3차 물질은,
폴리부틸아크릴레이트(Poly butylacrylate) 및 트리에톡시비닐실란(Triethoxy vinylsilane)을 포함한 내구성 증진제를 추가로 포함하되,
상기 내구성 증진제는,
폴리부틸아크릴레이트 20 내지 30 중량부, 메톡시부틸아세테이트(Methoxy butyl acetate) 70 내지 80 중량부를 200 내지 250℃에서 30 내지 60분 동안 혼합화여 제 1 용액을 제조하는 단계;
상기 제 1 용액 75 내지 85 중량부, 메틸아지리딘 5 내지 10 중량부, 수산화알루미늄(Aluminium hydroxide) 1 내지 5 중량부를 100 내지 150℃에서 10 내지 30분 동안 혼합하여 제 2 용액을 제조하는 단계;
상기 제 2 용액 90 내지 95 중량부, 트리에톡시비닐실란(Triethoxy vinylsilane) 5 내지 10 중량부를 100 내지 150℃에서 30 내지 60분 동안 혼합한 다음 20 내지 50℃ 3 내지 5시간 동안 감온하는, 감온 단계를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 틸팅 게이트 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200134461A KR102188092B1 (ko) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200134461A KR102188092B1 (ko) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102188092B1 true KR102188092B1 (ko) | 2020-12-08 |
Family
ID=73779282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200134461A KR102188092B1 (ko) | 2020-10-16 | 2020-10-16 | 작업 난간의 개방 영역을 개폐하는 틸팅 게이트 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102188092B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102344892B1 (ko) * | 2021-05-26 | 2021-12-29 | 박순복 | 하지 부자유자를 위한 스마트 재활 훈련 장치 |
| KR102674292B1 (ko) * | 2024-03-18 | 2024-06-12 | 남영물류산업 주식회사 | 지게차 전용 안전난간 틸팅게이트 |
Citations (3)
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| KR20100005042U (ko) * | 2009-10-06 | 2010-05-14 | 최영경 | 자동급여기의 게이트프레임 |
| KR101218827B1 (ko) * | 2009-03-09 | 2013-01-18 | 주식회사 이지라커 | 가변선반이 구비된 화물 보관 시스템 및 그 보관 방법 |
| KR101776167B1 (ko) * | 2016-12-09 | 2017-09-08 | 제주특별자치도 | 승하차 안전 게이트 시스템 |
-
2020
- 2020-10-16 KR KR1020200134461A patent/KR102188092B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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