KR200472262Y1 - 버킷 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 버킷 어셈블리의 끝단 부위에 대한 강도 보강이 이루어질 수 있도록 하면서도 그 강도 보강을 위한 제조 단가의 상승은 최소화하며, 또한 강도 보강을 위한 구조의 분리 및 이탈은 방지될 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 버킷 어셈블리에 관한 것이다.
이를 위해, 본 고안은 전방이 개방됨과 더불어 내부는 빈 구조의 박스형 구조로 형성된 버킷몸체; 상기 버킷몸체의 개방된 전방측의 외측 끝단 부위로부터 외부로 갈수록 점차 확장되는 구조로 형성된 확장부; 상기 확장부의 외면에 중첩되게 구비됨과 더불어 상기 확장부와는 이격되게 배치되면서 상기 확장부에 대한 강도를 보강하는 강도보강판; 그리고, 상기 확장부 끝단과 상기 강도보강판의 끝단 사이의 틈새를 가로막도록 배치되면서 상기 확장부 및 강도보강판과는 용접에 의해 고정되는 가로막부재;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 버킷 어셈블리가 제공된다.

Description

버킷 어셈블리{bucket assembly}

본 고안은 버킷 어셈블리에 관련된 것으로서, 더욱 상세하게는 작업시 야기되는 휨 변형이나 벌어짐 현상 등이 방지될 수 있도록 하면서도 무게의 증가는 최소화될 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 버킷 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 제철소에서 사용되는 광석 등의 원료와, 고로 작업시 광석을 용융시키기 위한 연료로 사용되는 석탄과 같은 벌크화물(bulk cargo)은 선박으로 이송되어 상기 제철소의 인접 부두에서 하역 작업을 수행한 후 컨베이어를 통해 상기 제철소로 운반된다.

상기 선박으로 이송되는 벌크화물을 부두로 하역하는 작업은 연속식 하역기(CSU;Continuous Ship Unloader)에 의해 수행되며, 이러한 연속식 하역기는 첨부된 도 1에 도시된 바와 같이 부두를 따라 이동되는 몸체부(10)와, 상기 몸체부(10)에 승강 및 회전 가능하게 설치된 붐(boom)(20)과, 상기 붐(20)의 끝단에 수직하게 세워진 상태로 설치된 버킷 엘리베이터(30)와, 상기 버킷 엘리베이터(30)의 하단 부위를 이룸과 더불어 선박의 적재 공간 내에 위치되면서 체인(50) 및 버킷(bucket)(60)의 이동을 안내 및 지지하는 디깅장치(digging part)(40)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 몸체부(10)와 붐(20)의 이동 및 회전에 의해 선박의 적재 공간으로 디깅장치(40)가 수용된 상태에서 각 버킷(60)이 버킷 엘리베이터(30) 및 디깅장치(40)를 따라 무한궤도식으로 연속 반복하여 승강되면서 상기 적재 공간 내의 벌크화물을 굴삭 및 취출하는 것이다.

한편, 전술된 종래의 연속식 하역기 중 버킷(60)은 벌크화물의 굴삭을 수행하는 부위로써 전방이 개방된 박스형 구조로 형성되면서 상기 체인(50)에 고정된다.

하지만, 이와 같은 버킷(60)은 지속적인 사용에 의해 끝단(벌크화물과의 마찰 부위)에 대한 휨 변형 및 마모 발생이 크기 때문에 지속적인 유지 보수나 교체가 이루어져야 함에 따른 유지 비용의 증가에 따른 문제가 있었다.

물론, 종래에는 상기 버킷(60)의 끝단에 보강판(도시는 생략됨)을 덧대어 용접하는 등의 중첩 구조로 구성함으로써 전술된 문제점을 해소할 수 있도록 하였으나, 이러한 종래의 보강판을 덧댄 버킷의 구조는 지속적인 사용시 상기 보강판을 덧댄 부위의 벌어짐이 발생된 문제점이 추가로 발생되었고, 이러한 벌어짐 부위의 발생시 상기 벌어짐 부위 사이로 벌크화물의 지속적으로 유입됨에 따른 더욱 큰 변형이 발생되었던 또 다른 문제점이 추가로 야기되었다.

이에 따라, 최근에는 등록실용신안 제20-0437375호에서는 버킷(60)의 끝단을 두꺼운 내마모 재질의 단일판으로 형성함과 더불어 버킷(60)을 이루는 전면판과 배면판의 내부 사이에 복수의 버팀대를 추가로 구비함으로써 상기 버킷의 끝단에 대한 휨 변형 또는, 파손이 최소화될 수 있도록 하였다.

하지만, 상기한 종래 기술에 따른 버킷(60)은 그의 끝단을 두꺼운 단일판으로 형성함에 따라 두께의 증대만큼 강도가 증가되었다고는 하나, 여전히 충격이나 지속적 사용에 따른 휨 변형에 취약할 수밖에 없었던 문제점이 있었다.

본 고안은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 버킷 어셈블리의 끝단 부위에 대한 강도 보강이 이루어질 수 있도록 하면서도 그 강도 보강을 위한 제조 단가의 상승은 최소화하며, 또한 강도 보강을 위한 구조의 분리 및 이탈은 방지될 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 버킷 어셈블리에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 버킷 어셈블리는 전방이 개방됨과 더불어 내부는 빈 구조의 박스형 구조로 형성된 버킷몸체; 상기 버킷몸체의 개방된 전방측의 외측 끝단 부위로부터 외부로 갈수록 점차 확장되는 구조로 형성된 확장부; 상기 확장부의 외면에 중첩되게 구비됨과 더불어 상기 확장부와는 이격되게 배치되면서 상기 확장부에 대한 강도를 보강하는 강도보강판; 그리고, 상기 확장부 끝단과 상기 강도보강판의 끝단 사이의 틈새를 가로막도록 배치되면서 상기 확장부 및 강도보강판과는 용접에 의해 고정되는 가로막부재;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 강도보강판은 상기 가로막부재와의 용접 부위로부터 상기 확장부와 점차 벌어지는 구조로 형성되면서 상기 버킷몸체의 외벽면에 접촉된 상태로 용접에 의해 고정됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 강도보강판에는 복수의 용접홀이 관통 형성되어, 상기 각 용접홀을 통해 상기 확장부와의 용접 고정이 추가로 이루어질 수 있도록 함과 더불어 상기 강도보강판과 상기 확장부가 서로 이격된 상태를 유지할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

또한, 상기 확장부의 끝단면 및 상기 강도보강판의 끝단면의 적어도 일부는 상기 가로막부재의 배면에 접촉되도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 가로막부재는 단면이 원형인 환봉으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 버킷몸체는 복수의 둘레벽 및 후방벽으로 이루어지며, 상기 각 둘레벽 및 후방벽의 각 모서리 부위는 라운드지게 형성함을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 고안의 버킷 어셈블리는 벌크화물의 굴삭 작업시 부하를 가장 많이 제공받는 부위를 이중의 중첩 구조로 형성함으로써 부하에 의한 휨 변형이 방지될 수 있도록 하면서도 가로막부재를 추가로 제공함에 따라 상기한 중첩 부위에 대한 벌어짐이 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

특히, 상기 가로막부재와 확장부 및 강도보강판은 부하의 제공 방향을 고려하여 배치되도록 함으로써 부하의 제공에 의한 가로막부재의 변형이나 분리됨 및 확장부와 강도보강판 간의 벌어짐은 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 고안의 버킷 어셈블리는 상기 강도보강판에 형성한 복수의 용접홀을 통한 추가적인 용접 수행을 통해 상기 강도보강판과 확장부 간의 간격 유지가 더욱 안정적으로 이루어질 수 있음과 더불어 상기 강도보강판과 확장부 간의 분리됨이 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 고안의 버킷 어셈블리는 각 둘레벽 및 후방벽의 각 모서리 부위가 라운드지게 형성됨으로써, 해당 버킷 어셈블리에 의한 벌크화물의 굴삭 작업시 제공받게 되는 부하가 상기 모서리 부위에서 집중됨이 방지되어 전체적인 강도의 보강을 이룰 수 있게 됨으로써 휨 변형이 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

도 1은 종래 일반적인 연속식 하역기의 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 버킷 어셈블리의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 종단면도
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 버킷 어셈블리의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 버킷 어셈블리의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 횡단면도

이하, 본 고안의 버킷 어셈블리에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.

실시예의 설명에 앞서, 본 고안의 버킷 어셈블리는 연속식 하역기(CSU;Continuous Ship Unloader)에 적용되는 버킷임을 그 예로 하며, 실시예의 설명 중 언급되는 연속식 하역기의 각 구성에 대한 도면 부호는 종래 기술로 소개된 도 1에 도시한 도면 부호를 참조하도록 한다.

첨부된 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 버킷 어셈블리의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 종단면도이고, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 버킷 어셈블리의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도이며, 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 버킷 어셈블리의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 횡단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 버킷 어셈블리는 크게 버킷몸체(100)와, 확장부(200)와, 강도보강판(300) 및 가로막부재(400)를 포함하여 구성됨을 제시하며, 이를 통해 확장부(200)에 대한 강도의 보강이 이루어질 수 있도록 하면서도 상기 확장부(200)와 강도보강판(300) 사이의 틈새 발생이 방지될 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 버킷몸체(100)는 본 고안의 실시예에 따른 버킷 어셈블리의 외관을 형성하는 부위이다.

이와 같은 버킷몸체(100)는 전방이 개방됨과 더불어 내부는 빈 구조의 박스형 구조로 형성되며, 단일의 후방벽(110)과 복수의 둘레벽(120)을 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 후방벽(110)과 둘레벽(120)은 단일체로 성형하여 형성된 것임을 그 예로 하고 있지만, 상기 후방벽(110)과 둘레벽(120)을 각각 개별적으로 제조한 후 서로 용접에 의해 박스형 구조를 이루도록 형성할 수도 있다.

특히, 상기 각 둘레벽(120) 및 후방벽(110)의 각 모서리 부위(140)는 라운드지게 형성함을 특징으로 제시한다. 즉, 상기 각 모서리 부위(140)를 라운드지게 형성함으로써, 해당 버킷 어셈블리에 의한 벌크화물의 굴삭 작업시 제공받게 되는 부하가 상기 모서리 부위(140)에서 집중됨을 방지하여 전체적인 강도의 보강을 이룰 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기한 버킷몸체(100)의 외벽에는 버킷 엘리베이터(30)를 따라 이동되는 체인(50)에의 연결을 위한 연결부(130)가 구비된다.

다음으로, 상기 확장부(200)는 벌크화물이 최우선적으로 맞닿는 부위이면서도 상기 벌크화물의 굴삭을 위한 실질적인 작업이 수행되는 부위이다.

상기한 확장부(200)는 상기 버킷몸체(100)의 개방된 전방측의 끝단 부위로부터 외부로 갈수록 점차 확장되는 구조로 형성된다.

이때, 상기 확장부(200)는 상기 버킷몸체(100)와는 별개의 금속 판재로 제조된 후 상기 버킷몸체(100)의 끝단에 용접됨으로써 서로 일체형을 이루도록 형성됨을 제시한다. 물론, 상기 확장부(200)는 상기 버킷몸체(100)의 끝단을 절곡함으로써 형성되도록 할 수도 있으나, 상기 버킷몸체(100)를 이루는 금속의 판재가 그 두께나 재질적인 특징에 의해 원하는 각도에 이르기까지 쉽게 휨 변형되지 않을 뿐 아니라 휨 변형이 이루어진다 하더라도 스프링백에 의해 원상태로 복원되려는 현상으로 인해 형성하고자 하는 형상과는 달라질 우려가 크기 때문에 전술된 바와 같이 상기 확장부(200)를 상기 버킷몸체(100)와는 별개로 제조하여 용접으로 고정함이 가장 바람직하다.

다음으로, 상기 강도보강판(300)은 상기 확장부(200)의 강도를 보강하기 위해 추가로 제공되는 부위이다.

상기한 강도보강판(300)은 상기 확장부(200)의 외면에 중첩되게 구비됨과 더불어 상기 확장부(200)와는 이격되게 배치되도록 제공된다.

이때, 상기 강도보강판(300)은 그의 전방측 끝단으로부터 후방으로 갈수록 상기 확장부(200)와 점차 벌어지는 구조로 형성되면서 상기 버킷몸체(100)의 외벽면에 접촉된 상태로 용접에 의해 고정되도록 하며, 이를 통해 확장부(200)에 의해 확장되는 부위의 부피를 최대화하면서도 무게의 증가는 최소화될 수 있도록 한다.

특히, 본 고안의 실시예에서는 상기 강도보강판(300)에 복수의 용접홀(310)이 관통 형성됨을 추가로 제시한다.

즉, 상기한 각 용접홀(310)을 통해 상기 확장부(200)와의 용접 고정이 추가로 이루어질 수 있도록 함과 더불어 상기 강도보강판(300)과 상기 확장부(200)가 서로 이격된 상태를 유지할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 각 용접홀(310)은 첨부된 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 규칙적인 간격을 갖도록 각각 형성함이 가장 바람직하지만, 강도가 취약한 부위에 각 용접홀(310)을 추가로 형성할 수도 있다.

다음으로, 상기 가로막부재(400)는 상기 확장부(200) 끝단과 상기 강도보강판(300)의 끝단 사이의 틈새를 가로막도록 설치되는 부위이다.

즉, 상기한 가로막부재(400)의 추가적인 제공을 통해 상기 확장부(200)와 상기 강도보강판(300) 간이 서로 고정될 수 있도록 하면서도 상기 확장부(200)와 상기 강도보강판(300) 사이의 틈새를 완전히 폐쇄할 수 있도록 하여 상기 틈새를 통한 이물질의 유입이 방지될 수 있도록 한 것이다.

상기한 가로막부재(400)는 상기 확장부(200)의 끝단 및 상기 강도보강판(300)의 끝단에 용접으로써 고정되며, 특히 상기 확장부(200)의 끝단면 및 상기 강도보강판(300)의 끝단면은 적어도 일부가 상기 가로막부재(400)의 배면에 접촉되도록 구성된다.

이와 같은 가로막부재(400)의 설치 형태는 상기 가로막부재(400)가 실질적으로 벌크화물의 굴삭시 발생되는 부하를 가장 먼저 제공받는 부위임을 고려할 때 상기 가로막부재(400)로의 부하가 제공되는 방향과 대응되는 방향(동일한 방향)으로 상기 확장부(200)의 끝단면 및 강도보강판(300)의 끝단면이 위치될 수 있도록 하여 상기 확장부(200)와 강도보강판(300) 사이의 틈새가 벌어짐이 방지될 수 있도록 함과 더불어 상기 부하에 의한 가로막부재(400)의 휨 변형 역시 방지될 수 있도록 한 것이다.

더욱이, 상기 가로막부재(400)는 단면이 원형인 환봉으로 형성하여 상기 가로막부재(400)로 제공되는 부하가 상기 가로막부재(400)의 전 둘레면으로 원활히 분산될 수 있도록 함을 추가로 제시한다. 이에 대하여는 첨부된 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같다.

하기에서는, 전술된 본 고안의 실시예에 따른 버킷 어셈블리의 제조 과정 및 그 작용에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 전방이 개방된 박스형 구조의 버킷몸체(100)를 준비한다. 이때 상기 버킷몸체(100)의 외벽에는 체인(50)과의 연결을 위한 연결부(130)가 고정 설치된 상태로 제공된다. 물론, 상기 연결부(130)는 확장부(200)와 강도보강판(300) 및 가로막부재(400)의 고정이 완료된 이후에 상기 버킷몸체(100)의 외벽에 고정할 수도 있다.

그리고, 상기 과정에 의해 형성된 버킷몸체(100)의 전방측 끝단에 확장부(200)를 용접하여 고정한다. 이때 상기 확장부(200)는 상기 버킷몸체(100)의 끝단으로부터 외부로 갈수록 점차 벌어지는 확장 구조를 이루도록 한다.

이와 함께, 상기한 확장부(200)의 고정이 완료되면 강도보강판(300)을 상기 확장부(200)의 외면에 중첩되게 위치한 상태로 상기 버킷몸체(100)의 끝단 외면에 추가로 용접 고정한다. 이때, 상기 강도보강판(300)은 그의 끝단으로부터 상기 버킷몸체(100)에 용접 고정되는 부위로 갈수록 상기 확장부(200)로부터 점차 벌어지는 구조로 이격하여 고정한다.

이후, 상기 확장부(200)의 외측 끝단면 전방과 상기 강도보강판(300)의 외측 끝단면 전방에 가로막부재(400)를 위치시킨 다음 서로 용접하여 고정한다. 이때 상기 가로막부재(400)는 상기 확장부(200)의 외측 끝단면과 상기 강도보강판(300)의 외측 끝단면 사이의 틈새를 완전히 가로막도록 위치시킨다.

그리고, 전술된 각 작업이 완료되면 상기 강도보강판(300)에 형성된 각 용접홀(310) 내에 추가적인 용접을 수행하여 상기 강도보강판(300)과 확장부(200) 간을 추가로 고정함과 더불어 상기 강도보강판(300)과 확장부(200) 간의 간격이 항상 일정하게 유지될 수 있도록 한다.

따라서, 전술된 각 작업을 통해 버킷 어셈블리의 제조가 완료되며, 이렇게 제조된 버킷 어셈블리는 그의 전방측 개방부위가 체인(50)의 이동 방향측에 위치되도록 한 상태로 상기 체인(50)에 결합함으로써 그의 설치가 완료된다.

한편, 상기와 같이 체인(50)에 설치된 버킷 어셈블리는 상기 체인(50)의 이동에 의해 함께 이동되면서 선박 혹은, 지상에 적재된 벌크화물을 굴삭하게 된다.

이와 같은 버킷 어셈블리에 의한 벌크화물의 굴삭이 이루어질 때에는 버킷 어셈블리를 구성하는 가로막부재(400)를 향해 부하가 제공되는데, 이러한 가로막부재(400)의 후방으로는 확장부(200) 및 강도보강판(300)의 끝단면이 접촉된 상태로 위치되어 있음을 고려할 때 상기 부하로 인한 가로막부재(400)의 휨 변형과 확장부(200)의 휨 변형 및 강도보강판(300)의 휨 변형은 방지된다.

더욱이, 상기 가로막부재(400)가 강도보강판(300)의 끝단과 확장부(200)의 끝단을 가로막도록 위치됨을 고려할 때 상기 강도보강판(300)과 확장부(200) 사이의 틈새로 이물질이 유입됨 역시 방지된다.

결국, 본 고안의 버킷 어셈블리는 벌크화물의 굴삭 작업시 부하를 가장 많이 제공받는 부위를 이중의 중첩 구조로 형성함으로써 부하에 의한 휨 변형이 방지될 수 있도록 하면서도 가로막부재(400)를 추가로 제공함에 따라 상기한 중첩 부위에 대한 벌어짐이 방지될 수 있게 된다.

특히, 상기 가로막부재(400)와 확장부(200) 및 강도보강판(300)은 부하의 제공 방향을 고려하여 배치되도록 함으로써 부하의 제공에 의한 가로막부재(400)의 변형이나 분리됨 및 확장부(200)와 강도보강판(300) 간의 벌어짐은 방지될 수 있게 된다.

더욱이, 상기 강도보강판(300)에 형성한 복수의 용접홀(310)을 통한 추가적인 용접 수행을 통해 상기 강도보강판(300)과 확장부(200) 간의 간격 유지가 더욱 안정적으로 이루어질 수 있음과 더불어 상기 강도보강판(300)과 확장부(200) 간의 분리됨이 방지될 수 있게 된다.

또한, 본 고안의 버킷 어셈블리는 각 둘레벽(120) 및 후방벽(110)의 각 모서리 부위(140)를 라운드지게 형성함으로써, 해당 버킷 어셈블리에 의한 벌크화물의 굴삭 작업시 제공받게 되는 부하가 상기 모서리 부위에서 집중됨을 방지하여 전체적인 강도의 보강을 이룰 수 있게 된다.

한편, 본 고안의 버킷 어셈블리는 연속식 하역기용으로만 사용되는 것으로 한정되지 않는다.

즉, 리크레이머에 적용되는 버킷이나 굴삭기에 사용되는 버킷 등에도 그의 적용이 가능한 유용한 고안이라 할 수 있다.

100. 버킷몸체 110. 후방벽
120. 둘레벽 130. 연결부
140. 모서리 부위 200. 확장부
300. 강도보강판 310. 용접홀
400. 가로막부재

Claims (6)

1. 전방이 개방됨과 더불어 내부는 빈 구조의 박스형 구조로 형성된 버킷몸체;
   상기 버킷몸체의 개방된 전방측의 외측 끝단 부위로부터 외부로 갈수록 점차 확장되는 구조로 형성된 확장부;
   상기 확장부의 외면에 중첩되게 구비됨과 더불어 상기 확장부와는 이격되게 배치되면서 상기 확장부에 대한 강도를 보강하는 강도보강판; 그리고,
   상기 확장부 외측 끝단면과 상기 강도보강판의 외측 끝단면 사이를 가로막도록 배치되면서 상기 확장부 및 강도보강판과는 용접에 의해 고정되는 가로막부재;를 포함하며,
   상기 강도보강판은 상기 가로막부재와의 용접 부위로부터 상기 확장부와 점차 벌어지는 구조로 형성되면서 상기 버킷몸체의 외벽면에 접촉된 상태로 용접에 의해 고정됨을 특징으로 하는 버킷 어셈블리.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 강도보강판에는 복수의 용접홀이 관통 형성되어, 상기 각 용접홀을 통해 상기 확장부와의 용접 고정이 추가로 이루어질 수 있도록 함과 더불어 상기 강도보강판과 상기 확장부가 서로 이격된 상태를 유지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 버킷 어셈블리.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 가로막부재는 단면이 원형인 환봉으로 이루어짐을 특징으로 하는 버킷 어셈블리.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 버킷몸체는 복수의 둘레벽 및 후방벽으로 이루어지며,
   상기 각 둘레벽 및 후방벽의 각 모서리 부위는 라운드지게 형성함을 특징으로 하는 버킷 어셈블리.
   
   

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