KR100418498B1 - 크레인 스프레더용 충격흡수장치. - Google Patents

Abstract

본 발명은 항만 크레인 스프레더용 충격흡수장치에 관한 것으로, 항만에서 컨테이너의 적재와 하역시 컨테이너와 크레인 스프레더 간의 충격을 완화시킴으로써 컨테이너 크레인의 유지 보수 소요가 가장 많은 스프레더의 내구성을 현저히 증가시킬 수 있도록 하였다.

Description

크레인 스프레더용 충격흡수장치.{Shock absorbing system for crane spreader}

본 발명은 항만 물류 수송에서 중요한 역할을 하는 컨테이너 운반용 크레인에 관한 것으로서, 특히 크레인의 스프레더에서 발생하는 충격을 흡수할 수 있는 크레인 스프레더용 충격흡수장치에 관한 것이다.

통상적으로, 육상의 컨테이너와 컨테이너 수송선 상의 컨테이너를 상호 이동시키기 위하여 컨테이너용 크레인을 사용하는데, 이 크레인에서 컨테이너를 장ㆍ탈착하는 장비가 스프레더(Spreader)이다.

이러한 크레인 스프레더를 사용하여 컨테이너를 적재하거나 하역할 때 스프레더의 트위스트 락(twist lock)부와 컨테이너의 코너 케스팅(corner casting)부에서 큰 충격이 발생하게 된다. 특히 스프레더의 트위스트 락부는 각종 기구들이 집중되어 있어 가장 민감한 부분이라 할 수 있는데, 이 부위에 대한 충격은 큰 문제가 된다. 충격에 의한 스프레더의 트위스트 락부의 파손으로 인한 정비 소요가 빈번하게 제기되고 있으며, 이로 인한 가동 정지를 유발하게 하는데 이 때문에 수출입과 물류에 막대한 영향을 미치게 된다.

이러한 충격에 의한 문제점을 해결하기 위해 싱가폴의 RAM 사에서는 방진고무를 활용하여 충격흡수를 도모하고자 하였는데, 상기 방진고무는 스프링의 역할을 하므로 충격에 의한 에너지를 축적할 뿐 그 에너지를 흡수할 수가 없는 문제점이 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 항만에서 컨테이너의 적재와 하역시 컨테이너와 크레인 스프레더 간의 충격을 완화시킴으로써 컨테이너 크레인의 유지 보수 소요가 가장 많은 스프레더의 내구성을 현저히 증가시킬 수 있는 크레인 스프레더용 충격흡수장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 컨테이너 크레인의 스프레더에서 발생하는 충격을 흡수할 수 있는 크레인 스프레더용 충격흡수장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 제1견지에 있어 본 발명은 익스텐션빔의 가장 자리에 위치하고 있는 트위스트락 모듈부와, 이 모듈부에 설치된 트위스트락부와, 상기 모듈부를 보호하기 위한 충격흡수장치가 설치된 실린더로 구성된 통상의 크레인 스프레더용 충격흡수장치에서, 로드 타입으로 형성되고, 일측단에는 제1 오리피스를 가지는 원반형태의 디스크가 일체형으로 형성된 제1 피스톤과; 상기 제1 피스톤에 결합되어 상/하로 유동되며, 일측단에는 제2 오리피스가 형성된 원반형태의 디스크가 일체로 형성되고, 벽면에는 다수개의 제3 오리피스가 형성된 제2 피스톤을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 충격흡수장치가 장착된 크레인 스프레더의 구성을 보이고 있는 구조도.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 충격흡수장치의 내구 구조를 보이고 있는 절개 사시도.

도 3은 도 2에서 도시하고 있는 충격흡수장치의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 실린더 12: 제1 피스톤

14: 제1 오리피스 16: 제1 스프링

18: 제2 피스톤 20: 제2 오리피스

22: 제3 오리피스 24: 제2 스프링

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

우선 본 발명에서 제안하고자 하는 크레인 스프레더용 충격흡수장치는 컨테이너용 크레인 스프레더의 트위스트락부와 스프레더의 프레임을 보호하고, 스프레더와 컨테이너를 체결시 충격에 의해 발생되는 소음을 현저히 감소시키기 위해 개발된 것이다.

즉, 본 발명은 2개의 피스톤을 사용한 충격흡수장치로서, 제1 피스톤이 충격을 받는 경우 상기 제1 피스톤의 오리피스를 통해 유체가 빠져 나가면서 제1 피스톤이 하강하게 되는데, 이때 제1 피스톤의 외벽이 제2 피스톤의 벽면에 형성된 오리피스를 하나씩 막으면서 오리피스의 개수가 시간에 따라 달라진다. 상기 오리피스의 개수 변화에 따라서 감쇠계수가 차차 변하게 되며 종국에는 제1,2 피스톤이 실린더의 끝단까지 이르게 된다. 또한 외부의 충격에 의한 힘을 댐퍼내 유체중의 피스톤을 통해 열에너지 등으로 변환하여 에너지를 흡수하게 된다.

이후, 내부에 장착된 2개의 스프링에 의해 피스톤들이 다시 원래 위치로 복귀하게 된다. 따라서 본 발명을 통해 2개의 피스톤을 활용한 가변 감쇠계수를 구현할 수 있고, 감쇠계수와 스프링 상수의 독립적인 변환이 가능하므로 사용 환경에 따른 유연한 설계와 균일한 반력을 얻을 수 있다.

이하, 전술한 바와 같은 본 발명의 크레인 스프레더용 충격흡수장치의 상세구성을 최상의 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.

{실시예 1}

도 1에는 크레인 스프레더의 익스텐션빔(26)의 가장 자리에 위치하고 있는 트위스트락 모듈부(30)와 이를 보호하기 위해 본 발명의 충격흡수장치가 설치된 실린더(10)를 장착한 사시도를 나타내었다.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 충격흡수장치는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 실린더(10)와 실린더 덮개(11) 및 제1,2 피스톤(12,18), 그리고 제1,2 스프링(16,24)과 작동유로 구성되어 있다.

상기 실린더(10)는 원통형으로 제작하고, 오리피스의 갯수 변화 및 스프링(16,24) 등의 편리한 교체를 위해 실린더 덮개(11)에 나사산을 주어 실린더(10)와 덮개(11)를 나사식으로 체결하였다. 또한 상기 실린더(10)에는 제1,2 피스톤(12,18)과 제1,2 스프링(16,24)과 유체가 내재되어 있다.

전술한 제1 피스톤(12)은 충격 하중을 받도록 로드가 길게 돌출되어 있는 형태이고, 감쇠 효과를 얻기 위해 디스크(12b)에 제1 오리피스(14)가 구성되어 있다. 그리고, 제1 피스톤(12)의 내부에는 충격력 작용시 에너지를 축적하고, 충격흡수 완료 후 제1 피스톤(12)을 원래 위치로 복귀시키기 위한 제1 스프링(16)이 제2 피스톤(18)과 연결되어 있다. 또한 상기 제1 피스톤(12)의 가장자리에는 피스톤이 움직일 때, 운동의 수직성을 보장하기 위해 가이드를 두었다.

한편, 컨테이너를 체결하기 위해 스프레더를 하강시키면, 도 1에 도시한 트위스트락(32)이 컨테이너의 코너 캐스팅과 부딪히게 되는데, 이 때 트위스트락(32)에 전해지는 충격은 트위스트락 모듈부(30)에 전해진다. 상기 트위스트락 모듈부(30)에는 트위스트락(32)의 구동을 위해 링크 장치(28)들이 구성되어 있는데, 이들은 충격에 민감하며 파손의 우려가 많은 곳이다. 상기 트위스트락 모듈부(30)에 전해지는 충격을 완화시키고 또한 충격시 발생하는 소음을 감소시키기 위해 모듈부(30)의 상단에 충격흡수장치가 설치된 실린더(10)를 장착하였다.

전술한 제2 피스톤(18)은 제1 피스톤(12)의 아래에 위치하게 되며, 여기에는 디스크(18b)에 형성된 제2 오리피스(20)와 제2 피스톤의 벽면(18a)에 형성된 다수개의 제3 오리피스(22)가 구성되어 있다. 상기 제1 피스톤(12)과 마찬가지로 에너지 축적과 제2 피스톤(18)의 복원을 위한 제2 스프링(24)이 실린더(10)의 바닥과 연결되어 있다. 이때 상기 제2 피스톤(18)의 가장자리에도 수직 운동을 위해 아래 방향으로 가이드를 두었다.

한편, 전술한 트위스트락(32)에 충격이 가해지면, 이 충격 하중이 트위스트락 모듈부(30)를 거쳐 충격흡수장치가 설치된 실린더(10)의 하단에 전달되어진다. 이 충격 하중에 의해서 도 2의 제1 피스톤(12)이 하강하면서, 동시에 제1 피스톤(12)의 제1 오리피스(14)를 통해 실린더(10)내의 유체가 빠져 나오게 된다. 또한, 제1 피스톤(12)이 받는 힘에 의한 압력이 유체에 작용하여 제2 피스톤(18)도 제2,3 오리피스(20,22)를 통해 유체가 빠져 나오면서 서서히 하강하게 된다.

이후, 상기 제1 피스톤(12)이 계속 하강하면서, 제1 피스톤(12)의 벽면(12a)이 제2 피스톤(18)의 벽면(18a)에 형성된 제3 오리피스(22)를 차츰 막게 됨으로 감쇠계수가 차차 변화하게 된다. 즉, 상기 제3 오리피스(22)의 갯수가 차츰 작아지면서 감쇠계수가 점차 커지게 되며 충격력을 완화시키게 된다.

다음, 상기 트위스트락(32)으로부터 전달되어진 충격력만큼 실린더(10) 내의 제1,2 피스톤(12,18)이 하강하며 충격을 전적으로 흡수하게 된다. 이어서 충격을 완전히 흡수한 후, 실린더(10) 내의 제1,2 스프링(16,24)의 복원력으로 복원되면서제1,2 피스톤(12,18)을 원래 위치로 밀어내면서 원 형상으로 충격흡수장치가 복귀하게 된다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명을 통해 충격흡수장치 내부의 2개의 피스톤을 활용하여 가변 감쇠계수를 구현할 수 있고, 상기 감쇠계수와 스프링 상수 각각에 대하여 독립적인 변환이 가능하므로 충격흡수장치가 사용될 환경에 맞도록 감쇠계수와 스프링 상수를 선정하여 유연한 설계를 도모할 수 있는 이점이 있다. 또한 상기 감쇠계수와 스프링 상수의 적절한 설정을 통해 충격하중을 균일한 반력으로 변환시킬 수 있는 정교한 설계를 구현할 수 있는 상승적인 효과가 있다.

Claims (2)

1. 익스텐션빔(26)의 가장 자리에 위치하고 있는 트위스트락 모듈부(30)와, 이 모듈부(30)에 설치된 트위스트락(32)과, 상기 모듈부(30)를 보호하기 위한 충격흡수장치가 설치된 실린더(10)로 구성된 통상의 크레인 스프레더용 충격흡수장치에 있어서,

   로드 타입으로 형성되고, 일측단에는 제1 오리피스(14)가 형성된 원반형태의 디스크(12b)가 일체형으로 형성된 제1 피스톤(12)과;

   상기 제1 피스톤(12)에 결합되어 상/하로 유동되며, 일측단에는 제2 오리피스(14)가 형성된 원반형태의 디스크(18b)가 일체로 형성되고, 벽면(18a)에는 다수개의 제3 오리피스(22)가 형성된 제2 피스톤(18)과;

   상기 제1,2 피스톤(12,18)의 중앙부에 설치되며, 상기 제1,2 피스톤(12,18)을 항상 최초의 위치로 복귀시키기 위한 제1,2 스프링(16,24)을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 크레인 스프레더용 충격흡수장치.
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