KR20220084558A - 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치는 임펠러 호이스트 유니트의 와이어 드럼을 원주 방향으로 감싸 결합되며 톱니 형상 치를 구비하는 치형 구조물, 및 상기 치형 구조물에 인접한 위치에서 상기 치형 구조물을 향하는 방향으로 회동 가능하게 설치되며, 상기 톱니 형상 치에 맞물려 체결 또는 해제되어 상기 와이어 드럼의 회전을 구속 또는 해제시키는 폴을 포함한다.

Description

임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치{IMPELLER WIRE DRUM STOPPER DEVICE}

본 발명은 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치에 관한 것으로, 예비처리공장 KR(Kanvara Reactor) 설비 수리 작업 시 임펠러 캐리지 디바이스의 추락을 방지할 수 있는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치에 관한 것이다.

예비처리공장 KR(Kanvara Reactor) 공정은 고로에서 출선된 고황 함유 용선에 탈류제를 투입한 후 강제 교반을 통해 저황의 용선을 만들어 제강에 공급하는 공정으로, 고품질 생산의 기초 역할을 수행하고 있는 핵심 공정에 해당된다.

그런데, KR(Kanvara Reactor)의 임펠러 디바이스의 설비 점검 및 수리 작업 시, 임펠러 호이스트의 브레이크 슬립 문제 등으로 인해 캐리지 디바이스가 추락할 수 있는데, 이로 인해 점검 및 수리 중인 작업자의 안전사고가 유발될 위험이 있었다.

이러한 이유로, 종래에는 임시적인 안전조치로서, 캐리지 가이드 롤러와 레일 사이에 추락 방지용 쐐기를 설치하고 있다. 그런데 추락 방지용 쐐기의 설치 과정에 안정상의 위험이 따를 수 있으며, 작업자의 숙련도에 따라 안전에 대한 신뢰도가 저하될 수 있는 문제점이 있었다.

한편, 일반적으로 캐리지 디바이스는 고 중량(예: 60톤 등)을 갖는 점을 고려할 때, 만일 사고가 일어날 경우 경미한 사고에 그치지 않고 중대한 산업 재해 문제로 직결될 수 있어서, 적절한 대응방안이 필요한 실정이다.

따라서, 임펠러 호이스트 브레이크의 장치 이상 및 신뢰도가 떨어지는 임시 안전조치를 제거하여 임펠러 캘지 디바이스의 추락을 방지할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.

관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개실용신안공보 제20-1996-0008031호가 있으며, 상기 선행문헌에는 천정기중기의 호이스트 드럼 와이어로프 이탈방지 장치가 개시되어 있다.

대한민국 공개실용신안공보 제20-1996-0008031호

본 발명의 목적은 예비처리공장 KR(Kanvara Reactor)설비 수리 작업 시 임펠러 캐리지 디바이스의 추락을 방지하기 위하여 임펠러 와이어 드럼에 적용 가능한 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면 예비처리공장 KR(Kanvara Reactor)설비 수리 작업 시 임펠러 캐리지 디바이스의 추락을 방지하기 위하여 임펠러 호이스트 유니트의 와이어 드럼에 적용할 수 있는 수동 조작 시 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치는 임펠러 호이스트 유니트의 와이어 드럼을 원주 방향으로 감싸 결합되며 톱니 형상 치를 구비하는 치형 구조물; 및 상기 치형 구조물에 인접한 위치에서 상기 치형 구조물을 향하는 방향으로 회동 가능하게 설치되며, 상기 톱니 형상 치에 맞물려 체결 또는 해제되어 상기 와이어 드럼의 회전을 구속 또는 해제시키는 폴;을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치에서, 상기 치형 구조물은, 상기 와이어 드럼의 둘레 면을 감싸도록 서로 양단부가 연결되며, 각각이 원호 형상으로 분할된 복수의 분할 원호 몸체;를 포함한다. 상기 복수의 분할 원호 몸체 각각에는 상기 톱니 형상 치가 동일한 개수로 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치에서, 상기 폴은, 상기 치형 구조물에 근접하거나 후퇴하는 방향으로 회동하는 폴 몸체부; 및 상기 폴 몸체부의 선단 부위로부터 상기 치형 구조물을 향해 구부러진 형상을 가지며, 상기 폴 몸체부가 상기 치형 구조물에 근접 회동할 때 상기 톱니 형상 치에 대응하여 치합되는 맞물림용 치를 갖는 폴 물림부;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치에서, 상기 맞물림용 치는, 적어도 3개가 구비될 수 있다. 상기 적어도 3개의 맞물림용 치는, 상기 폴 몸체부가 상기 치형 구조물에 근접 회동할 때, 적어도 3개의 톱니 형상 치와 한번에 치합될 수 있다. 이와 같이, 적어도 3개의 맞물림용 치가 폴 물림부에 구비됨으로써 맞물림용 치와 톱니 형상 치 간의 체결 시 충분한 하중을 견딜 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치는 상기 폴 몸체부를 베이스로부터 소정 높이 상에 축 연결하여 상기 폴 몸체부를 회동시키는 제1 브라켓;을 더 포함한다. 상기 제1 브라켓의 일단부는 상기 베이스에 고정되며, 상기 제1 브라켓의 타단부는 상기 베이스로부터 상기 와이어 드럼의 일측으로 이격된 위치상으로 기립하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 브라켓은, 상기 폴 몸체부의 양 측면으로 돌출된 회동 축이 삽입되어 연결되는 축 연결 공;을 더 포함한다. 상기 축 연결 공은, 상기 제1 브라켓의 높이 방향을 따라 설정 길이를 갖도록 형성되며, 상기 폴 몸체부는, 상기 축 연결 공의 길이만큼 상기 제1 브라켓의 높이 방향으로 들어 올려져 상기 맞물림용 치와 상기 톱니 형상 치 사이의 밀착이 조절될 수 있다.

또한, 상기 제1 브라켓은, 상기 제1 브라켓의 일단부와 상기 베이스의 일면 사이에 용접되어 상기 제1 브라켓을 위치를 고정하는 제1 브라켓 고정부;를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치는 상기 폴 몸체부의 일측을 향해 체결 진입되어 상기 폴 몸체부의 회동을 제한하는 고정나사;를 더 포함한다.

이때, 상기 고정나사는, 상기 치형 구조물에 상기 폴 물림부가 접근하여 상기 맞물림용 치가 상기 톱니 형상 치에 대응하여 치합된 상태에서 상기 폴 몸체부의 일측을 향해 체결되고, 상기 맞물림용 치와 상기 톱니 형상 치의 치합 상태가 해제되면, 상기 폴 몸체부의 일측으로부터 멀어지는 방향으로 체결 해제될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치는 상기 고정나사를 상기 베이스의 소정 높이 상에서 체결 진입 및 해제시키도록 상기 고정나사를 지지하는 제2 브라켓;을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치는 상기 제1 브라켓의 후방에서 설정 거리를 두고 위치하며, 상기 제1 브라켓의 후방으로 회동한 상기 폴 물림부의 근접 동작을 검출하는 근접센서;를 포함한다.

한편, 상기 치형 구조물과 상기 폴은, 상기 와이어 드럼의 양단 각각에 적어도 하나 배치될 수 있다. 예를 들어, 와이어 드럼은 전체 길이가 긴 구조물로 이루어질 수 있으며, 고중량의 캐리지 디바이스를 지탱하기 위해서는 와이어 드럼의 양단 각각에 치형 구조물과 폴을 설치하여 운용할 수 있다.

치형 구조물은, 48개의 톱니 형상 치를 구비할 수 있다. 또한, 치형 구조물은, 4개의 분할 원호 몸체를 포함하며, 상기 4개의 분할 원호 몸체 각각은, 12개의 톱니 형상 치를 구비할 수 있다. 그리고 치형 구조물에서, 서로 인접한 톱니 형상 치 사이의 각도는 60도일 수 있다. 이와 같이 구성됨에 따라, 와이어 드럼을 분해하지 않고도 복수의 분할 원호 몸체를 손쉽게 설치할 수 있는 장점이 있으며, 톱니 형상 치의 개수가 48개로 이루어져 캐리지 디바이스의 승/하강 어느 위치에서든 설치 및 수리가 손쉬운 장점이 있다. 나아가, 서로 인접한 톱니 형상 치 사이의 각도를 60도로 정함에 따라 최적의 체결력을 가질 수 있다.

본 발명에 의하면 KR 임펠러 디바이스의 설비 점검 및 수리 작업 시, 임펠러 호이스트의 브레이크 슬립 문제 등에 따른 캐리지 디바이스의 추락을 방지하여 점검 및 수리 작업 중인 작업자의 안전사고를 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 종래의 임시적인 안전조치, 즉 캐리지 가이드 롤러와 레일 사이에 추락 방지용 쐐기를 일일이 설치하는 방식에서 벗어나, 톱니 형태의 수동 레버를 손쉽게 조작하는 방식으로 임펠러 호이스트 와이어 드럼을 신속하게 수동 조작하여 정지시킬 수 있는 장점이 있다. 그리고 고 중량의 장비의 낙하만을 방지하고 권상은 항상 구속하지 않는 장점이 있다. 이에 따라, 안전 조치 과정을 최소화, 단순화시키고, 안전에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있어, 안전 작업 환경 조성에 유리한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면 안전조치 작업이 단순화되어 작업자의 숙련도와 무관하게 누구든지 손쉽게 짧은 시간 안에 스토퍼(Stopper)를 체결 및 해제할 수 있는 장점이 있다. 이에 더하여 본 발명에 의하면 설비의 수리 시간이 단축되는 장점이 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 KR(Kanvara Reactor) 설비를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 임펠러 호이스트 유니트를 간략히 도시한 평면도.
도 3은 호이스트 모터 브레이크를 간략히 도시한 정면도.
도 4는 KR(Kanvara Reactor) 임펠러 스테이션에 관련된 주요 설비의 점검 및 수리 작업을 보여주는 사진 및 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치를 간략히 도시한 구성도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치가 설치된 모습을 보여주는 정면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.

일반적으로, 예비처리공장 KR(Kanvara Reactor) 공정은 고로에서 출선된 고황 함유 용선에 탈류제를 투입 후 강제 교반을 통해 저황의 용선을 만들어 제강에 공급하는 공정을 말한다.

그런데 KR(Kanvara Reactor)의 임펠러 디바이스의 설비 점검 및 수리 작업 시, 임펠러 호이스트의 브레이크 슬립 문제 등으로 인해 캐리지 디바이스가 추락할 수 있는데, 이로 인해 점검 및 수리 중인 작업자의 안전사고가 유발될 위험이 있었다.

종래에는 임시적인 안전조치로서, 캐리지 가이드 롤러와 레일 사이에 추락 방지용 쐐기를 설치하였는데, 쐐기의 설치 과정에는 안전사고의 위험이 있으며, 작업자의 숙련도에 따라 안전에 대한 신뢰도 저하의 문제가 있었다.

본 발명의 실시예들은 예비처리공장 KR(Kanvara Reactor)설비 수리 작업 시 임펠러 캐리지 디바이스의 추락을 방지하기 위하여 임펠러 와이어 드럼에 적용 가능한 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치에 관한 것이다.

임펠러 호이스트 유니트 및 호이스트 모터 브레이크

도면에서, 도 1은 KR(Kanvara Reactor) 설비를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 임펠러 호이스트 유니트를 간략히 도시한 평면도이며, 도 3은 호이스트 모터 브레이크를 간략히 도시한 정면도이다.

도 1을 참조하면, KR(Kanvara Reactor) 설비의 개략적인 모습을 보여준다.

고로에서 출선된 용선 래들(이하, 간략히 '래들'이라 함)(30)은 대차(31)를 이용하여 KR(Kanvara Reactor) 탈류 처리 위치로 이동한다.

임펠러 호이스트 유니트(1)는 임펠러(4), 임펠러 스터링 모터(7)를 포함한다.

임펠러 스터링 모터(7)에서 출력된 회전력은 임펠러 스터링 감속기(3)에서 설정 비로 감속되고, 임펠러 샤프트(8)을 거쳐 임펠러(4)까지 전달된다.

또한, 임펠러 호이스트 유니트(1)는 고정된 마스터 빔(5)과, 승/하강하는 캐리지 디바이스(2)와, 캐리지 디바이스(2)의 승/하강 및 승/하강 방향을 안내하는 캐리지 가이드 롤러(6)와, 임펠러 호이스트 유니트(1)에 연결된 와이어 로프를 감아 이동시키는 와이어 로프 시브(9)를 포함한다.

이와 같이 구성된 임펠러 호이스트 유니트(1)는 캐리지 디바이스(2)를 이용하여 래들(3)의 내부로 임펠러(4)를 하강시킨다. 그리고 임펠러 스터링 모터(7)를 동작시켜 임펠러(4)를 회전시키고, 교반 작업을 수행한다.

도 2를 참조하면, 임펠러 호이스트 유니트(1)의 평면 모습을 보여준다.

임펠러 호이스트 유니트(1)는 상하 방향으로 승/하강되는 캐리지 디바이스(2)를 포함한다.

또한, 임펠러 호이스트 유니트(1)는 캐리지 디바이스(2)의 승/하강을 위한 세부 구성으로서, 캐리지 디바이스(2)을 승/하강시키도록 회전하는 와이어 드럼(18), 와이어 드럼(18)에 회전력을 제공하는 호이스트 모터(13), 및 호이스트 모터(13)의 회전을 차단하는 호이스트 모터 브레이크(12)를 포함한다.

또한, 임펠러 호이스트 유니트(1)는 호이스트 감속기(15), 호이스트 감속기 입측 기어 커플링(14), 및 호이스트 감속기 출측 기어 커플링(16)을 포함한다.

호이스트 감속기(15)는 호이스트 모터(13)의 출력을 감속시킨다. 호이스트 감속기 입측 기어 커플링(14)은 호이스트 감속기(15)의 입측에 위치하며, 호이스트 감속기 출측 기어 커플링(16)는 호이스트 감속기(15)의 출측에 위치하며, 각각을 통해 와이어 드럼(18)에 감속된 회전력이 전달될 수 있다.

또한, 임펠러 호이스트 유니트(1)는 와이어 드럼 베어링 블록(17)을 포함한다. 와이어 드럼 베어링 블록(17)은 와이어 드럼(18)의 양측에 연결될 수 있는데, 와이어 드럼(18)의 회전 마찰을 저감시켜줄 수 있다.

도 3을 참조하면, 호이스트 모터 브레이크(12)의 정면 모습을 보여준다.

호이스트 모터 브레이크(12)는 호이스트 브레이크 드럼(19)과, 브레이크 드럼 패드(20)와, 호이스트 브레이크 장력 조정 장치(21)를 포함한다.

호이스트 브레이크 드럼(19)은 호이스트 모터 브레이크(12)의 내측에 위치는 드럼 형상의 부재이며, 브레이크 드럼 패드(20)는 호이스트 브레이크 드럼(19)의 일측에 접촉 가능하게 배치될 수 있다. 호이스트 브레이크 장력 조정 장치(21)는 호이스트 브레이크(12)의 장력을 조정한다.

구체적으로는 호이스트 브레이크 드럼(19)은 호이스트 모터(13, 도 2 참조)와 조립된다. 호이스트 브레이크 드럼(19)은 호이스트 모터 브레이크(12) 오픈(open) 후 호이스트 모터(13, 도 2 참조)가 가동되면, 이에 연동하여 회전을 한다.

만일, 호이스트 모터(13, 도 2 참조)가 정지하게 되면, 호이스트 모터 브레이크(12)는 클로즈(close) 상태가 되는데, 이때 브레이크 드럼 패드(20)는 호이스트 브레이크 드럼(19)을 설정된 토크로 잡아준다.

브레이크 장력 조정 장치(21)는 브레이크 드럼 패드(20)가 호이스트 브레이크 드럼(19)을 잡아주는 토크를 조정하는 장치이다.

그런데, 지속적인 브레이크 동작에 의해 브레이크 장력 조정 장치(21)가 풀리거나, 또는 다양한 주변 환경요인에 따라 호이스트 브레이크 드럼(19)이나 브레이크 드럼 패드(20)가 그리스, 오일 등에 오염이 되면 접촉 부위에서 슬립 현상이 발생될 수 있다. 이를 브레이크 슬립 현상이라 한다.

이러한 브레이크 슬립 현상은 캐리지 디바이스(2, 도 1 참조)의 자유 낙하로 연결되어, 중대한 산업 재해를 일으키는 원인이 될 수 있다.

도 4는 KR(Kanvara Reactor) 임펠러 스테이션에 관련된 주요 설비의 점검 및 수리 작업을 보여주는 사진 및 도면이다.

도 4의 (a)는 캐리지 가이드 롤러를 점검 및 수리하는 작업을 보여준다. 이 작업을 수행하기 위해서는 주변 구조물을 기반으로 작업 발판을 신규 설치해야 하는데, 작업 중 캐리지 디바이스(2, 도 1 참조)가 추락한다면 작업 발판이 파손되어 추락 재해와 함께 주변 구조물에 협착되는 재해가 발생될 수 있다.

도 4의 (b)는 임펠러 돔 수리 작업을 보여준다. 이 작업은 캐리지 디바이스(2, 도 1 참조)의 추락 시 협착 사고로 인해 사망 확률이 가장 높은 작업이라 할 수 있다.

도 4의 (c)와 (d)는 임펠러 스터링 감속기와 모터 수리 작업을 보여준다. 도 5의 (e)는 임펠러 샤프트 비파괴 진단을 실시하고 있는 작업 사진이며, 캐리지 디바이스(2, 도 1 참조)의 추락 시 협착, 충돌 재해로 인해 사망 위험이 매우 높은 작업에 해당된다. 그리고 이러한 비파괴 진단 작업은 주기적으로 연간 다수 회 실시하고 있어 위험 작업 빈도가 높은 편에 해당된다.

도 4의 (f)는 잠재 위험 작업을 수행하기 전 캐리지 디바이스(2, 도 1 참조)의 추락 방지를 위한 임시 안전조치 작업을 보여준다. 종래의 임시 안전조치 작업은, 캐리지 가이드 롤러(G)와 레일(R) 사이에 쐐기(50)를 설치하였다. 그런데, 쐬기(50)를 설치하는 작업 도중에도 캐리지 디바이스(2, 도 1 참조)의 추락 위험은 상시 존재하며, 고소 및 화기 작업으로 인한 추락, 화재, 화상 재해의 2차 잠재 위험이 존재하는 단점이 있었다.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100, 도 5 및 도 6 참조)에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예들에 따른 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100, 도 5 및 도 6 참조)는 종래의 쐐기 등의 설치 방식과 달리 안전 조치 작업이 단순화되어 작업자의 숙련도와 무관하게 짧은 시간 내에 손쉽게 와이어 드럼의 회전을 차단하는 기계식 스토퍼(Stopper) 구조물을 설치 및 해제할 수 있다.

임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치

도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치를 간략히 도시한 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치가 설치된 모습을 보여주는 정면도이다.

본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100)는 치형 구조물(110)과 폴(130)을 포함한다.

치형 구조물(110)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

치형 구조물(110)은 임펠러 호이스트 유니트(1, 도 2 참조)의 와이어 드럼(18)을 원주 방향으로 감싸 결합된다.

치형 구조물(110)의 외측에는 톱니 형상 치(113)가 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100)에서, 치형 구조물(110)은 복수의 분할 원호 몸체(111)를 포함한다.

복수의 분할 원호 몸체(111)는 와이어 드럼(18)의 둘레 면을 원주 방향으로 감싸도록 각각의 양단부가 서로 연결되는 구조를 가질 수 있다.

이에 따라, 복수의 분할 원호 몸체(111)가 서로 연결될 경우 전체 형상은 와이어 드럼(18)의 외주 면을 감싸는 링 또는 밴드 형상을 가질 수 있다.

복수의 분할 원호 몸체(111) 각각에는 복수 개의 톱니 형상 치(113)가 구비될 수 있다.

예를 들어, 복수의 분할 원호 몸체(111) 각각에 형성된 복수 개의 톱니 형상 치(113)는 서로 동일한 개수로 구비되는 것이 바람직하다.

더 구체적으로 설명하면, 예를 들어, 치형 구조물(110)은 48개의 톱니 형상 치(113)를 구비할 수 있다. 그리고 치형 구조물(110)은 4개의 분할 원호 몸체(111)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 4개의 분할 원호 몸체(111) 각각에는 서로 동일한 개수, 즉 12개의 톱니 형상 치(113)가 구비될 수 있다.

이와 같이 구성됨에 따라, 와이어 드럼(18)을 분해하지 않고도 복수 개(예: 4개 등)로 분할된 분할 원호 몸체(111)를 와이어 드럼(118)의 둘레 면에 밀착시켜 서로 연결시킬 수 있어 작업의 편의성이 향상되고, 작업시간이 단축되는 장점이 있다.

또한, 톱니 형상 치(113)의 전체 개수가 48개로 이루어지며, 각 분할 원호 몸체(111)마다 12개의 톱니 형상 치(113)가 동일 개수로 형성됨으로써, 캐리지 디바이스(2, 도 1 참조)의 승/하강 중 어느 위치에서든 무관하게 설치 및 수리가 쉬워질 수 있으며, 치형 구조물(110)과 폴(130) 간의 체결 시 충분한 하중을 견딜 수 있다.

또한, 치형 구조물(1100에서 서로 인접한 톱니 형상 치(113) 사이의 각도(a, 도 5 참조)는 60도로 정해질 수 있는데, 이러한 각도 선정에 의해 치형 구조물(110)과 폴(130) 간의 체결 시 최적의 체결력을 발휘할 수 있다.

이하, 폴(130)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.

폴(130)은 치형 구조물(110)에 인접한 위치에 설치될 수 있다.

구체적인 예로서, 폴(130)은 치형 구조물(110)을 향하는 방향으로 회동 가능하게 설치될 수 있다.

그리고 폴(130)은 톱니 형상 치(113)에 맞물려 체결(즉, 치합) 되거나 체결이 해제될 수 있다.

이에 따라, 폴(130)의 수동 조작에 의해 와이어 드럼(18)의 회전을 구속 또는 해제시킬 수 있다. 다시 말해, 폴(130)의 수동 조작에 의해 신속하고 손쉬운 방식으로 와이어 드럼(18)의 회전이 중단되거나 또는 회전이 재개될 수 있다.

예를 들어, 폴(130)은 폴 몸체부(131)와 폴 물림부(133)를 포함한다.

폴 몸체부(131)는 치형 구조물(110)에 근접하거나 후퇴하는 방향으로 회동하는 바 형상의 강재를 말한다.

폴 물림부(133)는 폴 몸체부(131)의 선단 부위(또는 상단 부위)로부터 치형 구조물(110)을 향해 접촉 가능하게 일측으로 구부러진 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 폴(130)은 "ㄱ" 형상을 가질 수 있다.

또한, 폴 물림부(133)는 맞물림용 치(135)를 포함한다.

맞물림용 치(135)는 폴 몸체부(131)가 치형 구조물(110)에 근접하도록 회동할 때, 치형 구조물(110)의 외측에 형성된 복수 개의 톱니 형상 치(113)에 대응하여 치합되는 치 형상 부위를 말한다.

예를 들어, 맞물림용 치(135)는 적어도 3개가 구비될 수 있다. 적어도 3개의 맞물림용 치(135)는 폴 몸체부(131)가 치형 구조물(110)에 근접 회동할 때, 치형 구조물(110)에 형성된 적어도 3개의 톱니 형상 치(113)와 한번에 치합 될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 적어도 3개의 맞물림용 치(135)가 폴 물림부(133)에 구비됨으로써, 적어도 3개의 맞물림용 치(135)가 적어도 3개의 톱니 형상 치(113)에 견고하게 밀착하여 복수의 치합 면을 통해 강하게 체결될 수 있다.

이로써, 맞물림용 치(135)와 톱니 형상 치(113) 간의 체결 시 충분한 하중을 견딜 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100)는 제1 브라켓(150)을 더 포함한다.

제1 브라켓(150)은 폴 몸체부(110)를 베이스(101)로부터 소정 높이 상에 축 연결하여 폴 몸체부(110)를 설정 각도 범위 내에서 회동시킬 수 있다. 여기서, 베이스(101)는 임펠러 호이스트 유니트(1)의 본체의 일부에 해당될 수 있으며, 반드시 도시된 형상에 한정될 필요는 없다.

예를 들어, 제1 브라켓(150)의 일단부(151)는 베이스(101)에 고정될 수 있다. 또한, 제1 브라켓(150)의 타단부(153)는 베이스(101)로부터 와이어 드럼(18)의 일측으로 이격된 위치로 기립, 즉 세워 설치될 수 있다.

이와 같이, 제1 브라켓(150)은 플레이트 형상을 갖는 강재일 수 있는데, 폴 몸체부(110)를 회동 가능하게 구속 및 지지할 수 있다.

또한, 제1 브라켓(150)은 폴 몸체부(110)의 양 측면으로 돌출된 원형 단면의 회동 축(139)이 삽입되어 연결되는 축 연결 공(155)을 더 포함한다.

예를 들어, 축 연결 공(155)은 제1 브라켓(150)의 높이 방향을 따라 설정 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 축 연결 공(155)은 제1 브라켓(150)의 높이 방향으로 길게 형성된 호형 장공 형상을 가질 수 있다. 그리고 호형 장공 형상의 축 연결 공(155)을 통해서 폴 몸체부(110)의 회동 축(139)이 소정 범위에 내에서 상하로 이동할 수 있다.

이에 따라, 폴 몸체부(110)는 축 연결 공(155)의 길이만큼 제1 브라켓(150)의 높이 방향으로 이동 가능하다.

이로써, 맞물림용 치(135)와 톱니 형상 치(113) 간의 완전한 밀착이 이루어지지 않을 경우, 폴 몸체부(110)를 축 연결 공(115)의 길이 내에서 위로 들어올려 체결을 완료시킬 수 있다. 이에 더하여, 밀착 후에 폴 몸체부(110)가 아래로 이동하는 것을 방지하기 위해 라이너(137)와 같은 부재를 더 삽입하는 구조를 이용할 수 있다. 다만, 도시된 형상에 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 다양한 형태로 변경하여 이용할 수 있다.

또한, 제1 브라켓(150)은 제1 브라켓 고정부(157)을 더 포함한다.

제1 브라켓 고정부(157)는 제1 브라켓(150)의 일단부(151)와 베이스(101)의 일면 사이에 용접되는 부위로서, 제1 브라켓(150)을 베이스(101)에 견고하게 고정시켜 폴(130)의 분리 및 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100)는 폴 몸체부(110)를 고정하는 고정나사(170)를 더 포함한다.

고정나사(170)는 폴 몸체부(131)의 일측을 향해 체결 진입되어 제1 브라켓(150)에서 회동하는 폴 몸체부(131)의 회동을 제한한다.

예를 들어, 고정나사(170)는 치형 구조물(110)의 톱니 형상 치(113) 쪽으로 풀 물림부(133)가 밀착되어, 맞물림용 치(133)가 톱니 형상 치(113)에 대응하여 치합된 상태에서 폴 몸체부(131)의 일측을 향해 체결 진입될 수 있다. 이로써, 폴 몸체부(133)의 회동을 구속하여 맞물림용 치(133)와 톱니 형상 치(113) 간의 체결을 유지시켜 와이어 드럼(18)의 회전을 단속시킬 수 있다.

이와 반대로, 맞물림용 치(133)와 톱니 형상 치(113) 간의 치합 상태가 해제될 경우, 고정나사(170)는 폴 몸체부(110)의 일측에서 멀어지는 방향, 즉 제1 브라켓(150)에서 후퇴하는 방향으로 체결이 해제될 수 있다. 이로써, 폴 몸체부(131)는 베이스(101)에 근접하는 방향으로 회동하여, 와이어 드럼(18)의 회전이 재개될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100)는 제2 브라켓(180)을 더 포함한다.

제2 브라켓(180)은 고정나사(170)의 체결 진입 및 해제를 가능하게 해주며 제2 브라켓(180)을 지지한다.

예를 들어, 제2 브라켓(180)은 베이스(101)의 소정 높이 상에서 고정나사(170)가 폴 몸체부(131)를 향하여 체결 진입되거나 해제될 수 있도록 고정나사(170)를 지지할 수 있다.

고정나사(170)는 나사 몸체(171)와 나사 헤드(173)를 포함하여 구성될 수 있는데, 나사 몸체(171)는 제2 브라켓(180)을 관통하여 나사 체결되며, 폴 몸체부(131)를 향하여 진퇴 가능하게 결합될 수 있다. 나사 헤드(173)는 제2 브라켓(180)의 후방에 위치하며, 나사 몸체(171)를 회전시켜 진입 거리를 조절할 수 있다.

한편 본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100)는 근접센서(190)를 더 포함한다.

근접센서(190)는 제1 브라켓(150)의 후방에서 설정 거리를 두고 위치할 수 있다. 근접센서(190)는 제1 브라켓(150)의 후방으로 회동한 폴 물림부(133)의 근접 동작을 검출할 수 있는데, 적어도 하나의 리미트 센서를 포함할 수 있다.

만일, 폴(130)을 치형 구조물(110)에 치합 한 후 상호 간이 체결된 상태에서, 작업자는 점검 및 수리 작업을 실시할 수 있으며, 작업이 완료되었을 때 폴(130)을 수동 조작으로 해체할 수 있다. 그런데 폴(130)이 해체가 완전히 이루어지지 않은 상태에서 임펠러 호이스트 유니트(1, 도 2 참조)를 작동시키게 되면 호이스트 모터(13)의 과부하가 발생하여 설비를 정상적으로 사용할 수 없는 상태가 될 수 있다.

본 발명에 따르면 이러한 문제를 방지하기 위하여, 폴(130)의 해체가 완전히 이루어져 졌는지를 감지하기 위해 근접센서(190)를 이용한다. 이에 따라, 근접센서(190)에서 폴 물림부(133)의 근접 동작이 감지될 경우에만 폴(130)이 완전히 해체된 것으로 판단하여, 설비의 안정적인 운용을 가능하게 한다.

본 발명의 실시예에 따르는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100)에서, 치형 구조물(110)과 폴(130)을 포함하는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치(100)는, 와이어 드럼(18)의 양단 각각에 적어도 하나 배치될 수 있다(도 6 참조).

예를 들어, 와이어 드럼(18)은 전체 길이가 긴 구조물(예: 2550mm 등)로 이루어져 있으며, 단일의 와이어 드럼(18)을 통해 고중량의 캐리지 디바이스(2, 도 1 참조)를 안정적으로 지탱하기 위해서는 와이어 드럼(18)의 양단 각각에 치형 구조물(110)과 폴(130)을 설치하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, KR 임펠러 디바이스의 설비 점검 및 수리 작업 시, 임펠러 호이스트의 브레이크 슬립 문제 등에 따른 캐리지 디바이스의 추락을 방지하여 점검 및 수리 작업 중인 작업자의 안전사고를 방지할 수 있다.

나아가, 종래의 임시적인 안전조치, 즉 캐리지 가이드 롤러와 레일 사이에 추락 방지용 쐐기를 일일이 설치하는 방식에서 벗어나, 톱니 형태의 수동 레버를 손쉽게 조작하는 방식으로 임펠러 호이스트 와이어 드럼을 신속하게 수동 조작하여 정지시킬 수 있다. 그리고 고 중량의 장비의 낙하만을 방지하고 권상은 항상 구속하지 않는 장점이 있다. 이에 따라, 안전 조치 과정을 최소화, 단순화시키고, 안전에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있어, 안전 작업 환경 조성에 유리한 장점이 있다.

더 나아가, 안전조치 작업이 단순화되어 작업자의 숙련도와 무관하게 누구든지 손쉽게 짧은 시간 안에 스토퍼(Stopper)를 체결 및 해제할 수 있다. 게다가 설비의 수리 시간이 단축될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

1: 임펠러 호이스트 유니트
2: 캐리지 디바이스
3: 임펠러 스터링 감속기
4: 임펠러
5: 마스터 빔
6: 캐리지 가이드 롤러
7: 임펠러 스터링 모터
8: 임펠러 샤프트
9: 와이어 로프 시브
12: 호이스트 모터 브레이크
13: 호이스트 모터
14: 호이스트 감속기 입측 기어 커플링
15: 호이스트 감속기
16: 호이스트 감속기 출측 기어 커플링
17: 와이어 드럼 베어링 블록
18: 와이어 드럼
19: 호이스트 브레이크 드럼
20: 브레이크 드럼 패드
21: 호이스트 브레이크 장력 조정 장치
30: 래들
31: 대차
100: 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치
101: 베이스
110: 치형 구조물
111: 원호형 몸체
113: 톱니 형상 치(tooth)
115: 연결부
130: 폴
131: 폴 몸체부
133: 폴 물림부
135: 맞물림용 치
137: 라이너
139: 회동 축
150: 제1 브라켓
151: 제1 브라켓의 일단부
153: 제2 브라켓의 타단부
155: 축 연결 공
157: 제1 브라켓 고정부
170: 고정나사
171: 나사 몸체
173: 나사 헤드
180: 제2 브라켓
190: 근접센서

Claims (14)

1. 임펠러 호이스트 유니트의 와이어 드럼을 원주 방향으로 감싸 결합되며 톱니 형상 치를 구비하는 치형 구조물; 및
   상기 치형 구조물에 인접한 위치에서 상기 치형 구조물을 향하는 방향으로 회동 가능하게 설치되며, 상기 톱니 형상 치에 맞물려 체결 또는 해제되어 상기 와이어 드럼의 회전을 구속 또는 해제시키는 폴;
   을 포함하는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 치형 구조물은,
   상기 와이어 드럼의 둘레 면을 감싸도록 서로 양단부가 연결되며, 각각이 원호 형상으로 분할된 복수의 분할 원호 몸체;를 포함하며,
   상기 복수의 분할 원호 몸체 각각에는 상기 톱니 형상 치가 동일한 개수로 구비되는 것을 특징으로 하는
   임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 폴은,
   상기 치형 구조물에 근접하거나 후퇴하는 방향으로 회동하는 폴 몸체부; 및
   상기 폴 몸체부의 선단 부위로부터 상기 치형 구조물을 향해 구부러진 형상을 가지며, 상기 폴 몸체부가 상기 치형 구조물에 근접 회동할 때 상기 톱니 형상 치에 대응하여 치합되는 맞물림용 치를 갖는 폴 물림부;
   를 포함하는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 맞물림용 치는, 적어도 3개가 구비되며,
   상기 적어도 3개의 맞물림용 치는,
   상기 폴 몸체부가 상기 치형 구조물에 근접 회동할 때, 적어도 3개의 톱니 형상 치와 한번에 치합되는 것을 특징으로 하는
   임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 폴 몸체부를 베이스로부터 소정 높이 상에 축 연결하여 상기 폴 몸체부를 회동시키는 제1 브라켓;을 더 포함하고,
   상기 제1 브라켓의 일단부는 상기 베이스에 고정되며,
   상기 제1 브라켓의 타단부는 상기 베이스로부터 상기 와이어 드럼의 일측으로 이격된 위치상으로 기립하여 형성되는 것을 특징으로 하는
   임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 브라켓은,
   상기 폴 몸체부의 양 측면으로 돌출된 회동 축이 삽입되어 연결되는 축 연결 공;을 더 포함하며,
   상기 축 연결 공은,
   상기 제1 브라켓의 높이 방향을 따라 설정 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는
   임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 브라켓은,
   상기 제1 브라켓의 일단부와 상기 베이스의 일면 사이에 용접되어 상기 제1 브라켓을 위치를 고정하는 제1 브라켓 고정부;
   를 더 포함하는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 폴 몸체부의 일측을 향해 체결 진입되어 상기 폴 몸체부의 회동을 제한하는 고정나사;
   를 더 포함하는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 고정나사는,
   상기 치형 구조물에 상기 폴 물림부가 접근하여 상기 맞물림용 치가 상기 톱니 형상 치에 대응하여 치합된 상태에서 상기 폴 몸체부의 일측을 향해 체결되고,
   상기 맞물림용 치와 상기 톱니 형상 치의 치합 상태가 해제되면, 상기 폴 몸체부의 일측으로부터 멀어지는 방향으로 체결 해제되는 것을 특징으로 하는
   임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 고정나사를 상기 베이스의 소정 높이 상에서 체결 진입 및 해제시키도록 상기 고정나사를 지지하는 제2 브라켓;
    을 더 포함하는 임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 치형 구조물과 상기 폴은,
    상기 와이어 드럼의 양단 각각에 적어도 하나 배치되는 것을 특징으로 하는
    임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 치형 구조물은,
    48개의 톱니 형상 치를 구비하는 것을 특징으로 하는
    임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
    
13. 제11항에 있어서,
    상기 치형 구조물은,
    4개의 분할 원호 몸체를 포함하며,
    상기 4개의 분할 원호 몸체 각각은,
    12개의 톱니 형상 치를 구비하는 것을 특징으로 하는
    임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.
    
14. 제11항에 있어서,
    상기 치형 구조물에서,
    서로 인접한 톱니 형상 치 사이의 각도는 60도인 것을 특징으로 하는
    임펠러 와이어 드럼 스토퍼 장치.

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