KR20220106521A - 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구에 있어서: 프레임(11) 상에 회전 가능하게 대향하는 지지축(13)을 갖춘 본체(10); 상기 본체(10)의 지지축(13)에 원통부(21)와 원추부(22)를 결합하고, 원추부(22)에 로프(15)와 맞물림 가능한 치형면(26)을 갖춘 스토퍼롤러(20); 및 상기 커버판(12)과 원추부(22) 사이에 파단되는 로프(15)의 통과를 허용하도록 설치되는 게이트바아(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 선박의 계류 중에 돌발적으로 계류 로프가 파단되어도 스냅 백의 영역과 충격력을 최소화하여 이에 따른 인명사고를 방지하거나 피해를 축소하는 효과가 있다.

Description

선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구 {Closed Type Roller Fairlead Device}

본 발명은 선박용 롤러 페어리드 기구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 선박의 계류용 로프가 선체 외부로 쉽게 빠져나가도록 다수의 롤러를 기반으로 지지하는 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구에 관한 것이다.

보편적으로 선박 계류 시 갑판 상부에서 계류 로프(Mooring Line) 방향을 굴절시키기 위해서 개방형 또는 폐쇄형의 롤러 페어리드(Deck Stand Roller)를 적용하고 있다. 앵커, 체인, 페어리드를 비롯한 계류장비의 설계에 있어서 선박의 흘수와 배수량, 해상조건 등을 변수로 로프의 수와 안전 사용 하중이 결정되고 궁극적으로 로프의 최소 파단 하중도 결정된다.

그러나 선박의 계류 중에 로프의 파단이 일어나는 경우 페어리드에도 불구하고 스냅 백(Snap-Back) 현상에 의하여 주변 선상에 있는 인명과 더불어 사물에 중대한 피해를 초래하게 된다.

이와 관련되는 선행기술문헌으로서 한국 등록특허공보 제1516186호, 한국 공개특허공보 제2017-0001661호 등의 선행특허를 참조할 수 있다.

전자는 무어링 로프를 통과 및 지지하고, 이동가능한 페어리드 및 페어리드와 결합되고, 페어리드의 동선을 정의하는 핸드레일 장치를 포함하되, 핸드레일 장치는 페어리드의 상부를 안내하는 가이드 라인 세트와, 페어리드의 하부를 안내하는 슬라이드 홈 세트를 포함한다. 이에, 페어리드의 위치 변경으로 무어링 라인의 하중 부담을 줄이는 효과를 기대한다.

후자는 계류를 위한 로프가 통과될 수 있게 마련되는 프레임, 프레임의 개방된 전후방을 통과하는 로프에 의해 회전되도록 프레임에 지지되는 원통형 롤러 및 프레임의 개방된 전방을 차단하도록 프레임에 결합되는 개폐수단을 포함한다. 이에, 페어리드가 물이나 기후로 인해서 계류 시 작동이 불가하거나 사고가 발생되는 위험을 방지하는 효과를 기대한다.

그러나, 상기한 선행특허에 의하면 계류 중에 로프의 파단이 발생하는 경우 스냅 백 현상에 의한 사고를 방지하는 기술적 사상을 반영하지 않는다.

한국 등록특허공보 제1516186호 "페어리드 시스템 및 이를 포함하는 선박" (공개일자 : 2015.02.13.) 한국 공개특허공보 제2017-0001661호 "유니버셜 페어리드" (공개일자 : 2017.05.12.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 선박의 계류 중에 로프의 파단이 발생하는 경우에도 페어리드를 통하여 로프의 스냅 백을 차단하여 주변에 있는 인명과 사물에 중대한 피해를 초래하지 않도록 하는 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구에 있어서: 프레임 상에 회전 가능하게 대향하는 지지축을 갖춘 본체; 상기 본체의 지지축에 원통부와 원추부를 결합하고, 원추부에 로프와 맞물림 가능한 치형면을 갖춘 스토퍼롤러; 및 상기 커버판과 원추부 사이에 파단되는 로프의 통과를 허용하도록 설치되는 게이트바아;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 스토퍼롤러는 치형면의 일부 영역에 로프의 맞물림을 증강하는 톱니부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 게이트바아는 대향하는 고정부의 내단에 로프의 설정된 충격량에 의하여 변위 가능한 가동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 가동부는 고정부의 단부에 힌지부와 탄성체를 개재하여 로프의 이동을 단속 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 본체는 대향하는 지지축의 상단에 너트체를 갖추고, 양측 너트체를 이중나선축으로 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 선박의 계류 중에 돌발적으로 계류 로프가 파단되어도 스냅 백의 영역과 충격력을 최소화하여 이에 따른 인명사고를 방지하거나 피해를 축소하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기구의 작동전 상태를 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 기구의 작동후 상태를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 변형예가 적용된 상태를 나타내는 모식도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구에 관하여 제안한다. 선박의 계류용 로프(15)가 선체 외부로 쉽게 빠져나가도록 안내하는 페어리드 기구를 대상으로 하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따르면 본체(10)가 프레임(11) 상에 회전 가능하게 대향하는 지지축(13)을 갖춘 구조를 이루고 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본체(10)는 수직하게 대향하는 프레임(11)의 상단에 커버판(12)을 구비하는 상태로 나타낸다. 커버판(12)은 후술하는 스토퍼롤러(20)를 착탈 가능하도록 지지한다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 본체(10)의 지지축(13)에 원통부(21)와 원추부(22)를 결합한 스토퍼롤러(20)가 원추부(22)에 로프(15)와 맞물림 가능한 치형면(26)을 갖춘 구조를 이루고 있다.

도 1에서, 스토퍼롤러(20)를 구성하는 원통부(21), 원추부(22), 접촉부(24) 등이 나타난다. 원통부(21), 원추부(22), 접촉부(24)는 지지축(13)에 동심으로 결합된다. 원통부(21)는 평상시 로프(15)가 페어리드 기능을 수행하는 영역이다. 원통부(21)의 상측에 배치되는 원추부(22)는 로프(15)의 파단시 스냅 백(Snap-Back) 현상으로 진입하는 영역이다. 원추부(22)의 상측에 배치되는 접촉부(24)는 한 쌍의 원추부(22)를 연동시키도록 맞물리는 영역이다.

도 1에서 우측의 단면도는 각각 원통부(21), 원추부(22), 접촉부(24)를 나타낸다.

이때, 대향하는 원추부(22)는 상단에 인접하여 로프(15)를 긴밀하게 밀착시키는 각도로 형성되고 접촉부(24)와 더불어 외면에 각각 동일한 규격의 치형면(26)을 구비한다. 원추부(22)는 일부 영역에 치형면(26)을 갖추어 평면에서 볼 때 타원형 단면을 이루도록 하는 것이 좋다. 치형면(26)은 상하 방향으로 형성되어 수평으로 진입하는 로프(15)가 치차 사이에 끼이도록 한다. 원추부(22)의 일측 치형면(26)에 로프가 걸려서 회전력이 전달되면, 타원형 원추부(22)가 회전을 시작하면서 일정한 각도에 이르면 (로프 높이와 무관하게) 좌우의 치형면(26)이 맞물리면서 로프를 찝어서 이동을 구속시킨다. 치형면(26)의 치차 단면은 사다리꼴이 적합하지만 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 변형예로서, 상기 스토퍼롤러(20)는 치형면(26)의 일부 영역에 로프(15)의 맞물림을 증강하는 톱니부(28)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참조하면, 로프(15)가 대향하는 원추부(22)에 형성되는 치형면(26)에서 톱니부(28)와 맞물린 상태를 나타낸다. 톱니부(28)는 로프(15)의 맞물림이 예상되는 영역에 대략 삼각형 단면으로 형성한다. 파단된 로프(15)가 톱니부(28)를 상측으로 이동하는 것은 용이하지만 하측으로 이동하는 것은 구속된다. 톱니부(28)는 원추부(22)보다 강도와 내마모성을 높이는 것이 좋다.

또한, 본 발명에 따르면 게이트바아(30)가 상기 커버판(12)과 원추부(22) 사이에 파단되는 로프(15)의 통과를 허용하도록 설치되는 구조를 이루고 있다.

도 1에서, 본체(10)의 횡방향으로 원추부(22)의 상단을 가로지르는 게이트바아(30)가 나타낸다. 게이트바아(30)는 평상시 로프(15)가 원통부(21)에서 원추부(22)로 임의로 이동하지 않도록 한다. 파단된 로프가 스냅 백(Snap-Back) 현상으로 강하게 상승하는 경우에만 게이트바아(30)를 통과할 수 있다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 게이트바아(30)는 대향하는 고정부(31)의 내단에 로프(15)의 설정된 충격량에 의하여 변위 가능한 가동부(32)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 1 및 도 2에서, 게이트바아(30)를 구성하는 고정부(31)와 가동부(32)가 나타난다. 고정부(31)는 양측 프레임(11)에 내향되게 고정되고 원통부(21)의 회전에 간섭되지 않도록 연장된다. 고정부(31)의 단부에 연결되는 가동부(32)는 파단되는 로프(15)에 의하여 상방으로 변위 가능하다. 일예로, 고정부(31)와 가동부(32)의 사이에는 탄성변형이 가능한 별도의 금속을 개재할 수 있다.

본 발명의 세부 구성에 의하면, 상기 가동부(32)는 고정부(31)의 단부에 힌지부(34)와 탄성체(36)를 개재하여 로프(15)의 이동을 단속 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 2에서, 고정부(31)와 가동부(32)가 힌지부(34)로 연결되고 힌지부(34)에 탄성체(36)가 설치된 상태를 나타낸다. 힌지부(34)는 고정부(31)에 대한 가동부(32)의 변위 각도를 제한하도록 설치한다. 탄성체(36)는 힌지부(34)와 연결되는 토션스프링으로 구성할 수 있다. 이와 같은 구성에 의하면 게이트바아(30)의 작동 상태를 조절하거나 반복적으로 사용하는 것이 가능하다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 본체(10)는 대향하는 지지축(13)의 상단에 너트체(43)를 갖추고, 양측 너트체(43)를 이중나선축(40)으로 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 3에서, 본체(10)에 이중나선축(40), 각형봉(41), 너트체(43) 등이 설치된 상태를 나타낸다. 너트체(43)는 대향하는 지지축(13)의 상단에 회전 가능하게 연결된다. 이중나선축(40)은 너트체(43)에 동시에 맞물리지만 스토퍼롤러(20)의 작동에 지장을 주지 않는다. 각형봉(41)은 이중나선축(40)의 중간에 공구로 돌리기 용이한 구조로 설치한다. 이에 따라, 도 2처럼 파단된 로프(15)가 원추부(22)에 끼인 상태에서 이중나선축(40)을 돌려 양측 지지축(13)을 약간 벌리면 로프(15)를 제거하기 용이하다.

작동에 있어서, 선박의 계류 상태에서 텐션이 작용 중인 커버판(12)가 갑자기 파단되면 반발력으로 강하게 튀는 힘이 발생하지만, 스토퍼롤러(20)의 원통부(21)에서 게이트바아(30)를 통과하여 원추부(22)에 이르고, 원추부(22)의 경사를 따라 상단에서 치형면(26)과 맞물려 이동이 구속된다.

본체(10)를 기준으로 선외측 로프에서 파단이 발생하거나 선내측 로프에서 파단이 발생하여도 동일한 작동을 기대할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 본체 11: 프레임
12: 커버판 13: 지지축
15: 로프 20: 스토퍼롤러
21: 원통부 22: 원추부
24: 접촉부 26: 치형면
28: 톱니부 30: 게이트바아
31: 고정부 32: 가동부
34: 힌지부 36: 탄성체
40: 나선축 41: 각형봉
43: 너트체

Claims (5)

1. 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구에 있어서:
   프레임(11) 상에 회전 가능하게 대향하는 지지축(13)을 갖춘 본체(10);
   상기 본체(10)의 지지축(13)에 원통부(21)와 원추부(22)를 결합하고, 원추부(22)에 로프(15)와 맞물림 가능한 치형면(26)을 갖춘 스토퍼롤러(20); 및
   상기 커버판(12)과 원추부(22) 사이에 파단되는 로프(15)의 통과를 허용하도록 설치되는 게이트바아(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스토퍼롤러(20)는 치형면(26)의 일부 영역에 로프(15)의 맞물림을 증강하는 톱니부(28)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 게이트바아(30)는 대향하는 고정부(31)의 내단에 로프(15)의 설정된 충격량에 의하여 변위 가능한 가동부(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 가동부(32)는 고정부(31)의 단부에 힌지부(34)와 탄성체(36)를 개재하여 로프(15)의 이동을 단속 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체(10)는 대향하는 지지축(13)의 상단에 너트체(43)를 갖추고, 양측 너트체(43)를 이중나선축(40)으로 연결하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 폐쇄형 롤러 페어리드 기구.

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