KR100196982B1 - 크레인 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비행선용 공기주머니의 조림을 위한 구조물에 대한 크레인 시스템에 관한 것이며, 상기 구조물(20)은 바닥(22)과 길이축, 수직 축과, 측면 축(26A, 26B, 26C)을 가지는 지붕(24)을 구비한다.

상기 크레인 조립체는 상기 구조물(20) 내에 설치되어 상기 빌댕의 측면 축(26C)과 나란한 아치 형태의 복수의 크레인 운반 레일 조립체(30 내지 38)를 포함한다. 상기 운반대 레일 조립체(30 내지 38)는 길이축(26A)을 따라서 일정한 공간을 유지한다. 복수의 크레인 운반대(40A 내지 40I에서 48A 내지 48I)는 연장 및 수축 케이블(98)을 가지는 상위에 윈치(96)를 포함하는 각각의 운반대를 구비한 크레인 레일 조립체(30 내지 38)상에 각각 이동 가능하게 설치된다. 제어 시스템은 상기 크레인 운반 레일 조립체(30 내지 38)를 따르는 구조물(20)의 길이축(26A)과 평행한 배열로 측면 축(26C)을 따라서 특정 위치에 상기 크레인 운반대(40A 내지 40I에서 48A 내지 48B)를 이동시키고 각각의 상기 배열에서 윈치(96)의 케이블(98) 길이를 상기 구조물(20)의 측면축(26C)을 따르는 각각의 배열에 대한 거리의 함수로 조절하기 위하여 제공된다.

Description

크레인 조립체

초보적으로는, 2 종류의 비행선, 즉 경식(rigid) 비행선, 또는 연식(non-rigid) 비행선이 있다. 상기 연식 비행선에는 일반적으로 세가지 형태가 있는데, 상기 연식 비행선은 단일 공기로 채워진 공기 주머니들을 포함하는 것으로서, 상기 각각의 공기 주머니는 연속으로 함께 결합되며, 상기 연식 비행선은 연식 기낭 내에 다수의 공기주머니를 구비한다. 연식으로 디자인에서, 소위 곤돌라(gondola)라고 자주 언급되는 탑승 장소와 화물 칸은 비행선의 바닥에 매달려있게 된다.

대형의 단일 공기주머니의 연식 비행선 제조에 있어서, 하나의 주요한 문제점은 상기 비행선의 마지막 조립 과정에서 발생한다. 상기 공기주머니는 통상적으로 수지로 채워진 작은 헝겊 조각의 두루말이들을 모아서 만들어진다. 상기 헝겊 조각들은 펼쳐져서, 길이로 잘려지고 상기 공기주머니의 많은 부분을 형성하도록 결합한다. 상기 부분은 차례로 서로 결합되어, 상기 공기주머니의 훨씬 더 큰 세그먼트를 형성한다. 상기 조립 공정이 진행되는 동안, 사슬 모양의 커텐과, 중첩장치(doubler)와, 그 외의 다양한 부착물 등이 상기 세그먼트에 결합된다. 상기 공기주머니의 더 큰 세그먼트가 함께 결합될 때, 보조기낭과 같은 큰 품목이 상기 세그먼트에 결합된다. 마지막으로 상기 조립된 세그먼트가 커져서 적당한 크기의 구조물의 전체 이용 가능한 바닥 공간을 커버한다는 것을 알 수 있다. 더욱이, 아주 큰 세그먼트, 예를 들면 길이가 800 피트이고 바닥의 너비가 60 피트인 세그먼트를 수동으로 다루는 것은 거의 불가능하다. 따라서, 마지막 조립 과정 동안, 상기 세그먼트는 마지막 조립을 용이하게 하기 위하여 상기 바닥 위로 들어 올려져야 하고, 이 과정에는 상기 아주 큰 세그먼트의 봉합이 포함된다.

따라서, 본 발명의 우선되는 목적은 고가 크레인 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 조립되는 동안 비행선용 공기주머니 부분을 지지하기 위한 고가 크레인 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 추가적인 목적은 컴퓨터로 제어되는 조립 과정동안 비행선용 공기주머니를 지지하기 위한 고가 크레인 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명은 구조물용 고가(高架) 크레인 조립체에 관한 것이며, 보다 상세히는, 비행선용 공기주머니의 제조에 유용한 크레인 조립체에 관한 것이다.

제1도는 비행선용 공기주머니를 조립하는데 적합한 구조물을 단순화하여 도시한 사시도.

제2도는 다양한 조립 단계에서 비행선용 공기주머니의 세그먼트를 나타내는 제1도에 도시된 구조물의 바닥을 도시한 도면.

제3도는 화살표(3)를 따른 제1도에 도시된 상기 크레인 운반 레일 조립체 중 한 레일 조립체의 부분적인 측면도.

제4도는 선(4-4)을 따른 제3도에 도시된 상기 크레인 운반 레일 조립체의 부분적인 단면도.

제5도는 선(5-5)을 따른 제3도에 도시된 상기 크레인 운반 레일 조립체의 부분적인 단면도.

제6도는 첫 번째 완성된 세그먼트를 상기 구조물의 바닥으로부터 들어올리는 본 크레인 조립체의 개략도.

제7도는 처음 세 개의 완성된 세그먼트를 상기 구조물의 바닥으로부터 들어올리는 제6도에 도시된 크레인 조립체의 반 개략도.

제8도는 공기주머니의 모든 세그먼트를 상기 구조물의 바닥으로부터 들어올리는 제6도에 도시된 크레인 조립체의 반 개략도.

제9도는 공기주머니의 세그먼트가 공기주머니의 원통부로 완전히 결합되는 제6도에 도시된 크레인 조립체의 반 개략도.

제10도는 상기 크레인 조립체를 위한 제어 시스템의 블록 다이어그램.

제11도는 상기 제어 시스템을 구동하는데 적절한 컴퓨터에 대한 위치의 단순화한 크레인 위치 라이브러리.

[실시예]

비행선용 공기주머니의 조립체를 위한 상기 구조물의 사시도가 제1도에 도시되고, 상기 구조물은 도면부호(20)로 표시된다. 상기 구조물(20)은 바닥(22)과, 길이축(26A), 수직 축(26B) 및 측면 축(26C)을 가진 아치형 지붕(24)을 포함한다. 상기 구조물은 복수의 크레인 레일 조립체(30 내지 38)를 포함하고 상기 레일 조립체는 복수의 크레인 운반 조립체(40A-40I 내지 48A-48I)를 포함한다.

제2도는 제1도에 도시된 상기 구조물(20)의 바닥(22)을 도시한 도면이고, 상기 공기주머니는 서브섹션(50, 52, 53, 54 및 55)으로부터 조립되고, 배열가소성 수지가 주입된 합성 직물(cloth)의 개개의 조각들(56)을 교대로 해서 조립된다. 상기 직물 조각들(56)은 상기 서브섹션(50 내지 55)을 형성하기 위하여 충분한 길이의 조각들(58)을 형성하도록 함께 결합된 버트(butt)이다. 상기 서브섹션(50 내지 55)은 함께 결합되어 세그먼트(60A)를 형성하고 상기 세그먼트는 그 다음에 상기 바닥의 반대면으로 이동한다. 여기에 사슬 모양의 커턴, 통풍구(vent ports) 등과 같은 모든 다른 장치와 보조 기낭(62)이 첨가된다.

모든 조각들과 서브섹션과 완전한 세그먼트는 상기 접합부에서 강화 오버레이와 상기 수지를 녹이는 압력하에서의 가열 작용을 포함하는 배열 봉합 공정에 의해 함께 결합된다. 상기 공기주머니의 서브세그먼트(subsegment)와 서브 섹션의 운동과 이동을 돕기 위하여, 상기 바닥은 피터선(T. K. Peterson)외 다수의 미국 특허 제2,918,183호 '에어 쿠션 화물 처리 시스템'과 데니스(D. H. Dennis)의 미국 특허 '공기 컨베이어'에 개시된 것과 같은 에어 쿠션 시스템(도시 않음)을 포함한다. 물론, 이용될 수 있는 다른 많은 시스템이 있다. 상기 세그먼트(60A)가 완성되는 동안, 제2세그먼트는 진공 상태에서 조립된다. 큰 비행선에서, 상기 세그먼트(60A)는 길이가 700피트 내지 800 피트이고 너비가 60 피트 내지 100 피트이다. 따라서 상기 세그먼트의 조립체는 일반적으로 아주 큰 구조물을 요구함을 쉽게 알 수 있다. 그러나, 본 크레인 조립체를 이용하면, 상기 공기주머니 조립체 구조물의 크기는 적당한 크기로 유지될 수 있다.

제3도와 제4도에서, 크레인 레일 조립체는 예를 들면, 레일 조립체(30)는 중앙 프레임(71)에 의해 지지된 일정한 간격의 이중 레일(70A, 70B)을 포함하고 상기 이중 레일은 상위 트랙(72A, 72B)과 하위 트랙(74A, 74B)을 가진다. 래크 기어(76)는 상기 프레임(71)의 바닥상에 위치된다. 크레인 운반 조립체는 예를 들면, 레일 조립체(30)의 운반 조립체(40A)는 지지 부재(81A, 81B)를 가지는 운반 프레임(80)을 포함한다. 상기 부재(81A)는 트랙(72A)상의 상위 휠(82A, 82B)과 트랙(74A)상의 하위 휠(83A, 83B)을 지지한다. 상기 부재(81B)는 트랙(72B)상의 상위 휠(84A, 84B)과 트랙(74B)상의 하위 휠(86A, 86B)을 지지한다. 따라서 상기 운반 조립체(40A)는 레일 조립체(30)의 양 측면에서 세로로 지지된다. 모터(87)는 전동 장치(90)를 통하여 피니언 기어(88)를 구동하여 상기 레일 조립체(30)를 따라 상기 운반 조립체(40A)를 구동하는 상기 프레임(80)상에 설치된다. 상기 모터(87)에 장착된 위치 센서(92)는 상기 운반 레일 조립체(30)를 따라서 운반 조립체의 위치를 표시한다. 클레비스(94)는 케이블(98)을 가지는 윈치(96)을 지지하는 프레임(80)의 바닥에 설치된다. 모터(100)는 전동 장치(104)를 통하는 축(102)을 통하여 윈치를 구동한다. 상기 모터(100)에 장착된 제2위치 센서(106)는 상기 케이블(98)의 단부를 표시한다.

제4도와 제5도에서, 상기 운반 조립체(40A)에 대한 전력은 상기 부재(81A)에 장착되고 홈(114)에 위치되어 절연체(117)에 설치된 콘덕터(l16A와 l16B)와 접촉하는 전기 접촉 헤드(112)를 가진 트롤리 형태의 전기 접속기(110)에 의해 제공된다. 전력은 상기 모터(87, 96)에 제공될 수 있고, 상기 위치 표시기(92, 106)로부터 나온 위치 표시도 전달될 수 있다.

제6도와 제7도에서, 제1세그먼트(60A)가 완성되면, 제1열의 운반 조립체(40A 내지 48A)의 상기 윈치 케이블(98)은 미리 정해진 길이를 따라 연장되어 상기 길이(점선으로 도시됨)를 따라 위치된 부착물(도시되지않음)을 통하여 상기 세그먼트에 수동으로 부착된다. 상기 운반 조립체(40A 내지 48A)는 그 다음에 제1위치로 이동되고, 케이블(98)의 길이를 동시에 조절하여, 상기 세그먼트(60A)의 일부를 바닥(22)으로부터 들어올린다. 제2세그먼트(60B)가 완성되면, 이것은 상기 세그먼트(60A)에 결합된다. 상기 운반 조립체(40A 내지 48A)는 상기 제1세그먼트(60A)를 상기 바닥(22)으로부터 완전히 들어올리는 제2위치로 이동된다. 그러면 상기 운반 조립체(40B 내지 48B)의 상기 윈치 케이블(98)은 연장되어 제2세그먼트(60B)에 부착되고 그 다음에 상기 운반 조립체(40A-48A 내지 40B-48B)는 케이블(98)을 동시에 조절하여, 운반 레일(30 내지 38)을 따라 더 멀리 이동된다. 제7도에 도시된 것과 같이, 세그먼트(60A 내지 60C)는 세그먼트(60A와 60B)가 상기 바닥(22)에서 완전히 들려지고 세그먼트(60C)의 일부가 운반 조립체(40C 내지 48C)에 의해 들려진 상태로 완성되었다.

제8도와 제9도에서, 모든 세그먼트(60A 내지 60I)가 완성되고 서로의 말단에 결합되고 상기 바닥(22)에서 들려질 때까지 상기 공정은 계속된다. 여기서, 바닥에 설치된 윈치(124, 126)의 케이블(120, 122)은 세그먼트(60A, 60I)에 각각 결합된다. 운반 조립체(40A 내지 48A 에서 40I 내지 48I)에서 상기 윈치(96)의 케이블(98)이 상기 세그먼트의 이동을 조절하도록 재조정될 때, 상기 세그먼트(60A, 60I)의 자유단은 그 다음에 윈치(124, 126)에 의해 바닥(22)의 중앙부(128)로 당겨진다.

그 다음에, 상기 세그먼트(60A, 60I)의 자유단은 상기 공기주머니의 원통부를 형성하도록 함께 결합된다. 그 다음에 상기 완성된 공기주머니는 수반하는 제조 작업을 위하여 바닥(22)에서 완전히 들려질 수 있다. 상기 공기주머니가 아직 완성되지는 않았지만, (여기서, 말단 세그먼트는 결합되지 않았다) 본 크레인 조립체는 상기 공기주머니의 주요부가 쉽게 조립되도록 하였다.

제10도에서, 케이블(98)의 길이를 조절하기 위해 사용된 모터(96)와 크레인 운반 조립체(40A-40I 내지 48A-48I)의 모터는 마이크로프로세서(130)를 이용하여 쉽게 제어될 수 있다. 상기 마이크로프로세서(130)는 공기주머니의 다양한 조립 단계에서 각각의 위치를 위하여 제11도에 도시된 라이브러리 값(131)으로만 프로그램될 필요가 있고 상기 위치 센서(92, 106)로부터의 입력에 기초된 모터 제어기(132, 134)를 통하여 제어 신호를 공급할 필요가 있다. 그러나, 더 많은 복잡한 제어 시스템이 이용될 수 있다. 본 발명이 측정 실시예와 관련하여 상술되었지만, 상기 실시예는 본 기술에 숙련된 사람에 의해 제기될 수 있는 많은 변화와 수정의 단순한 한 예에 불과하다는 것을 주지한다.

따라서, 본 발명은 첨부된 청구항의 정신과 범위에 의해서만 한정된다.

비행선용 대형의 연식 원통형 공기주머니의 원통부를 제조하기 위해 제안된 한 방법은 상기 공기주머니의 원통부의 전체 길이의 세그먼트가 완성될 때까지 상기 공기주머니의 봉합(seam)부를 가열하는 것이다. 그 다음에, 완성된 상기 큰 세그먼트는 함께 가열될 것이다.

전술한 바와 같이, 상기 공기주머니의 완성된 원통 세그먼트가 아주 클 때, 마지막 조립은 어려워진다. 그러나, 제1크레인 시스템을 이용하면, 많은 문제점이 해결된다.

본 발명은 비행선용 공기주머니의 조립에 사용된 구조물에 대한 크레인 시스템에 대한 것으로서, 상기 구조물은 바닥과 종축선, 수직축선 및 횡축선을 가지는 지붕을 구비한다. 상세히 설명하면, 상기 크레인 조립체는 상기 구조물 내에 설치되어 상기 구조물의 횡축선과 나란한 아치 형태의 복수의 크레인 운반 레일 조립체를 포함한다. 상기 레일 조립체는 종축선을 따라서 일정한 간격을 유지하고 일반적으로 상기 종축선의 전체 길이를 따라서 연장되는 래크 기어를 각각 포함한다.

복수의 크레인 운반 조립체는 연장 및 수축 케이블을 가지는 윈치를 포함하는 각각의 운반 조립체를 구비한 레일 조립체상에 각각 이동 가능하게 설치된다. 모터는 각각의 크레인 조립체상에 설치되어 양호하게는, 상기 레일 조립체상에서 래크 기어와 결합하여 피니언 기어를 구동함으로써, 상기 크레인 조립체를 레일 위로 구동하게 한다.

운반 조립체의 위치 센서는 상기 레일 조립체를 따라서 그 위치를 결정한다. 운반 조립체는 각각 케이블 위치 센서를 포함한다. 제어 시스템, 양호하게는 컴퓨터로 제어되는 제어 시스템은 상기 레일 조립체를 따르는 구조물의 종축선과 평행한 배열로 횡축선을 따라서 특정 위치에 운반 조립체를 이동시키기 위하여 제공된다. 상기 제어 시스템은 또한 각각의 배열에서 상기 윈치로부터 나온 케이블의 연장된 길이를 상기 횡축선을 따라서 운반 조립체의 각 배열의 위치 함수로 조절한다.

제1세그먼트가 완성될 때, 운반 조립체의 제1열의 윈치 케이블은 미리 정해진 길이로 연장되고 상기 케이블의 길이를 따라서 위치된 부착물을 통하여 상기 세그먼트에 수동으로 부착된다. 상기 운반 조립체는 그 다음에 제1위치로 이동되고 제1세그먼트의 일부를 상기 구조물의 바닥으로부터 들어올린다. 제2세그먼트가 완성된 후, 상기 세그먼트는 제1세그먼트에 결합된다. 운반 조립체의 제1열은 제1세그먼트를 상기 바닥으로부터 완전히 들어올리는 제2위치로 이동된다. 그러면, 운반 조립체의 제2열의 윈치 케이블은 연장되어 제2세그먼트에 부착되고, 그 다음에 상기 제1 및 제2운반 조립체는 상기 케이블을 동시에 조절하면서 상기 레일 조립체를 따라서 더 멀리 이동된다. 상기 공정은 모든 세그먼트가 말단 결합되고 바닥으로부터 들려질 때까지 계속된다.

여기서, 바닥에 설치된 두 배열의 윈치로부터 나온 케이블은 첫 번째와 마지막 세그먼트의 자유단에 결합된다. 상기 운반 조립체에서 상기 윈치의 케이블이 상기 세그먼트 이동을 조절하도록 재조정되면, 상기 세그먼트의 자유단은 그 다음에 바닥에 설치된 윈치에 의해 상기 바닥의 중심부로 내려온다. 그 다음에, 첫 번째와 마지막 세그먼트의 자유단은 상기 공기주머니의 원통부를 형성하기 위하여 함께 결합된다. 그 다음에 완성된 공기주머니는 다음의 제조 작업을 위하여 바닥에서 완전히 들려질 수 있다. 상기 공기주머니가 아직 완성되지는 않았지만(여기서, 말단 세그먼트는 결합되지 않았다), 본 크레인 조립체는 상기 공기주머니의 주요부가 쉽게 조립되도록 한다.

케이블의 길이를 조절하기 위해 사용된 모터와 크레인 운반 조립체의 모터는 마이크로프로세서를 이용하여 쉽게 제어될 수 있다.

상기 마이크로프로세서는 공기주머니의 다양한 조립 단계에서 운반 조립체의 위치와 케이블의 길이에 대한 라이브러리 값으로만 프로그램될 필요가 있고 상기 위치 센서로부터의 입력에 기초된 모터 제어기를 통하여 제어 신호를 공급할 필요가 있다. 그러나, 더 많은 복잡한 제어 시스템이 이용될 수 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점과 함께 조직과 동작 방법에 관하여 본 발명의 특징으로 여겨지는 새로운 특징은 본 발명의 양호한 실시예가 예증하는 수반된 도면과 관련된 다음의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다. 그러나, 상기 도면은 단지 예증과 설명만을 위한 것이고, 본질적으로 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

본 발명은 항공 구조 산업에 응용될 수 있다.

Claims (5)

1. 비행선용 공기주머니의 조립을 위하여, 종축선과 수직선 및 횡축선을 가지며, 바닥과, 상기 바닥의 위에 위치하는 지붕을 구비하는 구조물에 대한 크레인 시스템에 있어서, 횡축선에 따라 아치형태로 정렬되어 상기 구조물내에 장착되며 종축선을 따라 이격되어 연결되는 다수의 크레인 운반 레일 조립체와, 상기 크레인 레일 조립체들의 각각에 이동 가능하게 장착된 복수의 크레인 운반대와, 각각의 크레인 운반대에 장착되며, 연장 및 수축 가능한 케이블을 구비하는 윈치(winch)와, 상기 크레인 운반 레일 조립체를 따르는 구조물의 길이축과 나란한 배열로 측면 축을 따르는 특정 위치에 상기 크레인 운반대를 이동시키고, 각각의 상기 배열에서 상기 윈치 케이블의 길이를 상기 구조물의 측면 축을 따르는 각각의 상기 배열에 대한 거리의 함수로 조절하기 위한 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어 시스템은 상기 크레인 운반대의 상기 배열이 상기 크레인 레일 조립체를 따라 이동될 때, 상기 윈치 케이블의 길이를 동시적으로 조절하는 것을 특징으로 하는 크레인 시스템.
3. 제2항에 있어서, 크레인 운반 조립체와, 래크 기어(rack gear)를 가지는 각각의 크레인 운반 레일 조립체를 포함하며, 상기 각각의 크레인 운반 조립체는 상기 크레인 조립체에 설치되어 상기 래크 기어와 결합된 피니언을 구비한 모터와, 상기 크레인 레일 조립체를 따라서 상기 크레인 조립체의 위치를 결정하기 위한 위치 지시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 시스템.
4. 제3항에 있어서, 상기 각각의 윈치에 연결되며, 상기 윈치를 구동하는 모터와, 상기 케이블 단부의 위치를 결정하기 위한 상기 각각의 윈치에 결합된 위치 지시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 크레인 시스템.
5. 제4항에 있어서, 상기 제어 시스템은 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 크레인 조립체.

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