KR20160028457A - 크레인 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크레인, 특히 고무-휠 컨테이너 크레인에 관한 것이며, 이 크레인은 그것의 하부 부분의 반대편 측면들 상에 메인 빔 구조체들(1)을 갖는 프레임을 포함하며, 상기 구조체들의 양 단부들에는, 즉 상기 크레인의 하부 코너부들에는, 각 특정 경우에 있어서, 2개의 연속하는 고무 휠들(2) 또는 휠 배열체들이 존재하며, 상기 고무 휠들 또는 휠 배열체들을 통해서 상기 크레인은 그것의 가동 캐리어에 지지된다. 상기 휠들(2)은, 각 특정 경우에 있어서, 강하게 그리고 매달리지 않는 방식으로 상기 메인 빔 구조체(1)에 지지된다. 상기 크레인은 탈착가능한 프레임 조인트들로, 바람직하게는 플랜지형 조인트들로 서로 부착된 다수의 서브어셈블리들을 포함하며, 상기 프레임 조인트들 간의 거리들은 상기 서브어셈블리들의 주 치수들을 결정하도록 하는 치수를 가지며, 이러한 주 치수들은 운송 공간, 바람직하게는 운송 컨테이너의 내측 치수들보다 작다.

Description

크레인{CRANE}

본 발명은 크레인, 특히 고무-휠 컨테이너 크레인(rubber-wheel container crane)에 관한 것이며, 이 크레인은 그 하부 부분의 반대편 측면들 상에서 메인 빔 구조체(main beam structure)들을 갖는 프레임을 포함하며, 상기 구조체들의 양 단부들, 즉 상기 크레인의 하부 코너부(corner)들에는, 각 특정 경우에 있어서, 2개의 연속하는 고무 휠들 또는 휠 배열체들이 존재하며, 상기 고무 휠들 또는 휠 배열체들을 통해서 상기 크레인은 그것의 가동 캐리어(moving carrier)에 지지된다.

따라서, 크레인은 상술한 구조체의 코너부들에서 휠들에 의하여 캐리어에 지지된다. 휠 부하가 휠의 부하 능력 한계치를 초과하는 경우에는, 코너부마다 2개 이상의 휠들이 요구되며, 이에 의해 코너부 부하가 2개 이상의 휠들 간에서 분할되고 휠 부하를 동등하게 분할하며, 통상적으로는 관절운동형 밸런싱 스케일(articulated balancing scale)이 이들 사이에 구성된다. 또한, 스트라들 캐리어 타입(straddle carrier type)의 머신들에서는, 휠들이 매달려(suspended) 있으며, 몇몇 경우들에서는 능동 스프링들이 또한 사용되고 있다.

이러한 설계는 크레인이 매우 불균일한 지형 상에서 움직이는 것으로부터 유래된다. 예를 들어, 항만 야드(harbour yard)에서, 상대적으로 균일한 지형 위에서 고무 휠들을 가진 크레인을 운용할 경우, 이러한 구조체는 매우 복잡하고 고가이며, 따라서 유지보수하는데 큰 노력도 들고 많은 개수의 부품들이 마모된다. 몇몇 경우들에서, 스케일 관절운동부의 유지보수는 1년의 실제적 사용(productive operation) 이후와 같이 조기에 필요하였다. 유지보수는 며칠이 소요될 수도 있으며, 크레인은 1주간 이상 완전히 실제적 사용될 수 없게 될 수도 있다.

본 발명의 목적은 상기 구조체들이 그 사용을 위한 요건들에 더욱 잘 맞도록 최적화되며, 이와 동시에, 크레인에 의해 유발된 비용들이 근본적으로 저감될 수 있는 앞에서 언급된 크레인을 개발하는 것이다.

이러한 목적은 크레인의 각 코너부에서의 휠들이, 각 특정 경우에 있어서, 강하게(rigidly) 그리고 매달리지 않는 방식(unsuspended manner)으로 메인 빔 구조체에 지지되는 것을 특징으로 하는 크레인에 의해서 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에서 개시된다.

본 발명은 고무 휠들의 스프링 거동 특성들(springing characteristics)을 사용하며, 이에 의해 종래에 사용된 밸런싱 스케일 및 추가 서스펜션이 더 이상이 필요하지 않게 되는 사상에 기초한 것이다. 이러한 방식으로, 본 구조체는 더 단순하게 이루어질 수가 있다. 밸런싱 스케일을 생략하는 것은 크레인 프레임 구조체의 강성(rigidity)을 가능하게 하고, 고무 휠들의 본질적 탄성이 부하 아래에서 사용될 수 있게 하며, 이에 의해 지엽적으로 평탄하지 않은 지형도 이러한 특성에 의해 안정화 된다. 코너부들에서의 휠 부하들 간의 소량의 편차들은, 구조적 분석 시에 고려되는 경우에는 허용될 수 있다. 크레인 프레임은 스케일이 제공될 때 갖는 것과 동일한 기능을 갖는다.

본 발명은 이전에 일정한 간격으로 요구되던, 스케일의 관절운동 핀(articulation pin)의 헐거워짐과 관련된 유지보수를 또한 필요 없게 한다. 항만에 있을 경우에, 본 발명에 따른 크레인은 풍하중 또는 파도의 영향 하에서도 매우 안정하다. 지면에 대한 지지부들의 베이스(base), 즉 외측 휠들 간의 거리는, 관절운동부가 강성 조인트로 대체된 경우에, 주행 방향에서 더 크다. 또한, 크레인을 폭풍에 맞서 지면에 고정시키거나 지지하는 것은, 예를 들어 5년의 기간 내에서도 매우 드물게 요구된다. 크레인이 충돌의 경우에 전/후방으로 움직일 때에, 종래 기술의 관절운동 구조는 프레임이 전/후방으로 휘어질 수 있게 하였으며, 즉 프레임을 이에 노출시켰으며, 이에 따라 안정성의 측면에서, 크레인은 전/후방으로 넘어지기가 매우 쉬웠다.

이제, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 일 실시예에 의해서 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 고무 휠들이 달려 있는 크레인 프레임의 하부 부분의 메인 빔 구조체를 보여준다.
도 2는 일 구조체 타입의 구조체의 측면으로부터 보여지는 프레임의 조인트 표면들을 보여준다.
도 3은 크레인의 전방으로부터 레그 빔 및 보조 프레임의 측면 상에서 카운터웨이트를 가이드하는 것을 보여준다.

본 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 크레인, 특히 고무-휠 컨테이너 크레인은 그 하부 부분의 반대편 측면들 상에서 메인 빔 구조체들(1)을 갖는 프레임을 포함하며, 이 메인 빔 구조체들 중에서(및 따라서 전체 프레임 중에서) 오직 하나만이 도면에 도시되어 있으며, 이것과 크레인 프레임의 다른 측면 상에서의 구조체는 동일하다. 이러한 프레임 구조체들(1)의 양 단부들, 즉, 크레인의 하부 코너부들에는, 적어도 2개의 연속하는 고무 휠들(2) 또는 휠 배열체들(가능하게는, 예를 들어, 트윈(twin) 휠들)이 각 특정 경우에 있어서 존재하며, 이들을 통해서 크레인이 그것의 가동 캐리어에 지지된다. 필수적인 사항은 크레인의 각 코너부에 있는 이러한 휠들(2)은, 각 특정 경우에 있어서, 메인 빔 구조체(1)에 강하게 그리고 매달리지 않는 방식으로 지지된다는 것이다.

바람직하게는, 이러한 2개의 연속하는 휠들(2)(또는 휠 배열체들)은, 각 특정 경우에 있어서, 강성의 보조 프레임(3)에 의해서 메인 빔 구조체(1)에 강하게 지지된다. 보조 프레임(3)은 프레임에 대해서 움직일 가능성이 없는 단순화된 "보기(bogie)"와 같다. 또한, 휠들(2)을 메인 빔 구조체(1)에 직접적으로 지지시키는 것도 가능하다. 수평 빔(5)은 도 1에 의해 도시된 바와 같이, 링크들(13)에 의해서 레그 빔들(6) 간에 연결될 수 있다. 이러한 구조에서, 크레인의 상부 부분은 통상적으로 볼트 조인트들과 같은 강성 구조체들로 이루어진다. 다른 대안은 프레임의 하부 부분의 조인트를 강성 조인트로서 구현하는 것이며, 이에 의해 통상적으로 크레인의 상부 구조체는 몇몇 방식에서, 예를 들어 관절운동부들(articulations)에 의해 탄성적으로 구현된다.

휠들(2)은 그것들의 수직 지지 축들(4)을 중심으로 실질적으로 90°회전되도록, 메인 빔 구조체들에 지지된다. 이러한 지지 축들(4) 및 그들의 회전성은 예를 들어 Fl 특허 117753에서와 같이 구현될 수 있다.

통상적인 정적 치수조절(static dimensioning)이 크레인에서 사용되는 경우, 모든 휠들(2)은 동일한 레벨로 배열되지만, 동적 치수조절이 사용되는 경우에는, 연속적으로 배열된 휠들(2) 중 최외각 휠들(2)이 내측 휠들(2)보다 이동 레벨에 있어서 더 높이 리프트(lift)되도록 배열될 수 있으며, 이에 따라 크레인의 이동경로 상의 요철 또는 장애물들에 대하여 보다 탄성적으로 그리고 보다 밸런싱된 방식으로 대처할 수 있다. 크레인 내 휠들의 각 쌍에 있어서, 즉 각 코너부 아래에는, 구동 휠(2) 및 자유롭게 회전하는 휠(2)이 쌍으로 존재할 수 있다. 휠들(2)의 작동을 구성하는 일 방식은 구동 휠을 내측 휠로서 그리고 자유 휠을 외측 휠로서 장착하는 것이다. 이는 최외각 휠이 가능한 충격들을 흡수하고, 휠 구조체가 보다 단순해지기 때문에 수리가 보다 간단해지는, 이점을 가져온다. 이와 대응되게, 외측 휠의 높이가 제어되는 방식으로 변경되면, 높이-이동 메커니즘(height-moving mechanism)이 자유롭게 회전하는 휠(2)에 보다 용이하게 배치될 수 있다. 구동 휠 및 자유롭게 회전하는 휠(2)은, 요구는 경우에, 프레임 구조체(1)의 (동일한 측면의) 연속하는 코너부들에 대해서 서로 바꾸어진 순서로 배열될 수도 있다.

또한, 휠들(2)의 휠 부하들은 소망하는 방식으로 분할될 수 있다. 이는 휠 부하들이 고려되도록 휠들(2)의 베어링을 설계함으로써 이용될 수 있다. 자유롭게 회전하는 휠들(2)의 베어링은 예를 들어, 이들이 보다 무거운 부하를 감당하고 내측 휠의 축이 구동축일 경우에 공간 활용과 관련된 이유들로 인해서, 선택된 베어링이 내측 휠(2)의 베어링보다 큰 부하를 위한 것이 되도록 구현될 수 있다.

바람직하게는, 본 예에서, 메인 빔 구조체들(1)은 측면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 각 특정 경우에 있어서 A-형상 빔 구조체를 형성한다. 메인 빔 구조체들(1)은 또한 직각으로 존재할 수도 있으며, 이 경우에 레그 빔(6)은 보조 프레임(3)으로부터 실질적으로 수직으로 연장된다. A-형상으로 되는 대신에, 메인 빔 구조체(1)의 측면 프로파일은 다른 종류의 프로파일로 될 수도 있으며, 예를 들어, 역 U자 형상으로 될 수도 있다(예를 들어, 하부 수평 빔(5)이 생략된 경우).

보조 프레임(3)은 프레임 구조체(1)의 볼트 조인트들로부터 용이하게 개방될 수 있으며, 이로써 유지보수 동안에, 전체 휠 쌍은 그것의 보조 프레임(3)과 함께, 필요한 경우, 여분의 부품으로 교체될 수 있다.

크레인의 메인 빔들(5 및 6)은 폐쇄형 프로파일들, 개방형 프로파일들 및 또한 이들의 조합들을 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, 프레임의 가능한 탄성이 사용될 수 있으며, 요구되는 경우, 프레임의 탄성은 각 고객에 대해서 그리고 고객의 항만 야드(harbor yard)의 평탄성(evenness) 및 평탄성의 유지가능성(maintainability)(눈, 얼음, 모래 더미, 성애에 의한 손상, 캐리어의 코팅부 내의 홈들)에 대해서 맞춤화될 수 있다.

모든 프레임 조인트들은 바람직하게는, 모든 메인 빔들이 서브어셈블리들이 되도록 분할되며, 즉 바람직하게는 전체 크레인이 컨테이너 운송 시에 공급될 수 있다. 해양 운송 시에 사용되는 컨테이너들은 예를 들어, 20 피트 및 및 40 피트 컨테이너들을 포함하며, 이들에 추가하여, 또한 매우 드물게 사용되긴 하지만 보다 큰 컨테이너들도 존재한다. 이것은 도 2의 일 예에 의해 도시되어 있다. 크레인의 레그 빔(6)은 이 레그 빔이 보조 프레임(3)으로부터 상향으로 연장되고 그것의 상단부가 볼트결합된(bolted) 플랜지형 조인트(10)에서 끝나도록 구현되며, 이 플랜지형 조인트에 의해서 레그 빔(6)(빔들)은 크레인의 상부 구조체들(예를 들어, 레그 빔(6A) 및 수평 빔(6B))에 연결가능하다. 따라서, 플랜지형 조인트(10) 아래의 레그 빔(6)의 부분은 크레인 높이의 예를 들어 3/5일 수 있으며, 플랜지형 조인트(10) 위의 구조체(예를 들어, 레그 빔(6A) 및 수평 빔(6B))에 대한 잔여 높이는 크레인 높이의 2/5일 수 있다. 운송 시에 탈착되는 플랜지형 조인트(10), 플랜지형 조인트(10) 아래의 부분은 상대적으로 긴 레그 빔(6) 및 이 레그 빔에 이미 장착된 휠들(2)에 의해서 운송 컨테이너의 단부로부터 내측으로 밀어질 수 있다(pushed in). 이 크레인 서브어셈블리(부품들(3 및 6))는 일 단부가 휠들(2)에 의해서 유지되며, 레그 빔(6)의 타 단부는 운송 동안에, 예를 들어, 플랜지(10)에 부착된 임시 운송 휠들(도면들에서는 미도시)에 의해서 유지될 수 있다. 또한, 휠들(2)은 지지 축들(4)을 중심으로 90도 회전할 수 있으며, 이 경우에, 휠들은 나란하게 존재하며 이들을 운송 컨테이너 내로 밀어 넣는 것이 안정적이다. 이와 대응되게, 크레인의 상부 구조체는 동일한 원리에 따라서, 그들의 주 치수들이 컨테이너의 내측 치수들보다 작은 때에 컨테이너 내측에서 운송될 수 있는 서브어셈블리들(예를 들어, 개별적으로 된 또는 적합한 조합으로 된 부품들(6A 및 6B))로 구성된다. 이러한 서브어셈블리들은 대응하는 플랜지형 조인트들(11 및 12)로 서로 연결될 수 있다.

일부 실시예들에서, (호이스팅 힘(hoisting force) F를 받는) 짐(burden)(36)의 호이스팅 이동들과 동기화되는 카운터웨이트(31)는 도 3의 예에서 도시된 바와 같이, 레그 빔(6)의 내측면 또는 외측면 상의 수직 가이드 또는 갭(33)에 배치될 수 있다. 카운터웨이트(31)는 통상적으로 크레인 내의 호이스팅 메커니즘(hoisting mechanism)(35)에 로프, 또는 로프들 또는 유사 수단들(32) 및 로프 풀리(rope pulley) 또는 로프 풀리들(34) 등을 통해서 연결된다. 호이스팅 메커니즘(35)은 크레인에서 위 또는 아래에 위치될 수 있다. 호이스팅 메커니즘(35)의 위치 또는 구현은 중요하지 않다. 본 발명의 실시예에 따라서, 휠들(2)이 스케일 관절운동부(scale articulation) 없이, 보조 프레임(3)에 의해서 메인 빔 구조체(1)에 강하게 지지되기 때문에, 카운터웨이트(31)는 보조 프레임(3)과 메인 빔 구조체(1)의 강성 조인트를 지나갈 수 있으며 전보다도 더 아래로 갈 수 있으며, 이로써 수직 포텐셜 에너지의 유효 거리가 더 커질 수 있다. 보조 프레임(3)의 높이는 예를 들어 800 mm의 크기일 수 있으며, 이러한 추가 높이가 카운터웨이트(31)를, 이를 위해 예비된 가이드(33)에서 가이드하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 휠(2)의 직경은 1.5 내지 1.8 m의 크기이며, 이와 관련하여, 예를 들어, 휠(2)의 직경의 절반이 사용될 수 있으며, 추가된 높이 이점은 더 증가한다. 도 3의 예는, 가이드(33) 및 이에 따른 카운터웨이트(31)의 이동 구역이 휠(2)의 중간 허브의 높이까지 연장하는 방식을 예시한 것이다.

휠들(2)이 스케일 관절운동부 없이 강성의 보조 프레임(3)에 의해서 메인 빔 구조체(1)에 지지되기 때문에, 케이블링(cabling)이 스틸 구조체를 따르도록 전체적으로 구현될 수 있다. 도 1의 예에서는, 이러한 보조 프레임(3)의 높이에서의 케이블링이, 스케일 관절운동부에 의해 요구되었을 케이블 탄성에 대한 가능성 없이도, 가장 단순한 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 작업 플랫폼들이 강성 조인트(제거된 스케일 관절운동부)에 걸쳐서 연속적으로 될 수 있으며, 이로써 예를 들어, 왕복 운동하는 작업 플랫폼들의 에지들 사이에서 작업자의 발이 잘릴 위험이 없다. 따라서, 작업 플랫폼(도 1에서는 도시되지 않음)은 레그 빔(6)의 측면으로부터 보조 프레임(3)의 측면까지 일정하게 계속될 수가 있다.

보조 프레임(3)이 관절운동부 없이 레그 빔(6)에 직접적으로 연결되기 때문에, 액세스 홀(access hole)(8)이 스틸 구조체의 내측 상에서 이들 사이에 만들어질 수 있다. 따라서, 예를 들어, 유지보수자는 보조 프레임(3) 아래에 위치된 서비스 해치(service hatch)(7)를 통과하여 상향으로 레그 빔(6) 내측인 프레임 구조체의 내측 부분들까지 들어갈 수가 있다. 이것은 프레임 내의 각 플랜지형 조인트(10 및 11)가 액세스 홀(8)을 갖고 있기 때문에 가능하다. 유지보수자는 내측으로부터 볼트 조인트들을 체크할 수 있으며, 용접된 조인트들의 부식 및 상태에 대해 구조체를 체크할 수 있다.

본 발명에 대한 전술한 설명은 오직 본 발명의 기본적 사상을 예시하기 위한 것이다. 따라서, 본 기술분야의 당업자는 첨부된 청구항들의 범위 내에서 그것의 세부사항들을 변형시킬 수도 있다.

Claims (10)

1. 크레인, 특히 고무-휠 컨테이너 크레인(rubber-wheel container crane)으로서,
   그것의 하부 부분의 반대편 측면들 상에, 메인 빔 구조체들(1)을 갖는 프레임을 포함하며,
   상기 구조체들의 양 단부들에는, 즉 상기 크레인의 하부 코너부들에는, 각 특정 경우에, 2개의 연속하는 고무 휠들(2) 또는 휠 배열체들이 존재하며,
   상기 고무 휠들 또는 휠 배열체들을 통해서 상기 크레인은 그것의 가동 캐리어(moving carrier)에 지지되는 것인 크레인에 있어서,
   상기 크레인의 각 코너부에서의 상기 휠들(2)은, 각 특정 경우에 있어서, 강하게(rigidly) 그리고 매달리지 않는 방식(unsuspended manner)으로 상기 메인 빔 구조체(1)에 지지되며,
   상기 크레인의 상기 메인 빔 구조체(1)는 탈착가능한 프레임 조인트들로, 바람직하게는 플랜지형 조인트(flanged joint)들로 서로 부착된 다수의 서브어셈블리들(subassemblies)을 포함하며,
   상기 프레임 조인트들 간의 거리들은 상기 서브어셈블리들의 주 치수(main dimension)들을 결정하도록 하는 치수를 가지며, 이러한 주 치수들은 운송 공간, 바람직하게는 운송 컨테이너의 내측 치수들보다 작은 것을 특징으로 하는, 크레인.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 연속하는 휠들(2) 또는 휠 배열체들은, 각 특정 경우에 있어서, 강성의 보조 프레임(3)에 의해서 상기 메인 빔 구조체(1)에 지지되는 것을 특징으로 하는, 크레인.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개의 연속하는 휠들(2) 또는 휠 배열체들은 상기 메인 빔 구조체(1)에 직접적으로 지지되는 것을 특징으로 하는, 크레인.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 휠들(2)은 그것들의 수직 지지 축들을 중심으로 실질적으로 90°회전하도록, 상기 메인 빔 구조체들(1)에 지지되는 것을 특징으로 하는, 크레인.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 내측 휠들(2)은 구동 휠들인 것을 특징으로 하는, 크레인.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 최외각 휠들(2)의 부하-운반 능력(load-carrying capacity)은 내측 휠들(2)의 부하-운반 능력보다 큰 것을 특징으로 하는, 크레인.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 최외각 휠들(2)은 내측 휠들(2)보다 이동 레벨에 있어서 더 높게 배치된 것을 특징으로 하는, 크레인.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 최외각 휠들(2)은 내측 휠들(2)보다 이동 레벨에 있어서 더 높게 리프트(lift)되도록 배치된 것을 특징으로 하는, 크레인.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 메인 빔 구조체들(1)은, 각 특정 경우에 있어서, 측면에서 볼 때, A자 형상 또는 역 U자 형상으로 된 빔 구조체를 형성하는 것을 특징으로 하는, 크레인.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 서브어셈블리들 중 적어도 하나는 상기 프레임 구조체(1)의 레그 빔(6)의 하부 부분, 및 상기 하부 부분에 강하게 그리고 매달리지 않는 방식으로 지지되는 휠들(2)을 포함하며, 상기 레그 빔(6)의 상단부는 작동(operation) 동안에 상기 레그 빔(6)을 상기 프레임 구조체(1)의 상부 부분에 부착시키고 운송 동안에 상기 레그 빔을 탈착시키는 탈착가능한 프레임 조인트를 갖는 것을 특징으로 하는, 크레인.

Images