KR100506539B1 - 승강식 부선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프 - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 포스트와 접촉하는 부위에 다수의 볼들을 배열시켜 볼에 가해진 압력에 의해 포스트의 표면에 그와 상응하는 홈이 형성되어 상하방향의 하중에 대해 걸림력이 작용하게 함으로써 플랫폼을 포스트에 파지고정시키는 파지력을 배가시킬 수 있는 바지선(Barge)의 플랫폼 고정용 볼식 클램프에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 바지선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프는 바지선의 플랫폼을 포스트에 고정시키고 상기 포스트를 따라 승강시키기 위한 클램프에 있어서, 상기 포스트를 에워싸며, 상기 플랫폼의 승하강을 안내하도록 일체로 형성된 상하한쌍의 환형 가이드; 상기 한쌍의 환형 가이드 사이에 배치되고, 좌우한쌍으로 구성되어 조여들거나 벌어지되 내측에는 가압볼들이 장착되어 상기 포스트의 외주면을 가압파지하여 상기 플랫폼을 상기 포스트에 고정시키는 파지부재; 및 상기 환형가이드에 장착되고 상기 파지부재의 가동부분과 연결되어 상기 파지부재가 조여들거나 벌어지도록 힘을 제공하는 구동수단을 포함하여 이루어진다.

Description

승강식 부선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프{BALL TYPE CLAMP FOR A SELF ELEVATING BARGE}
본 발명은 수상작업을 위한 바지선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포스트와 접촉하는 부위에 다수의 볼들을 배열시켜 볼에 가해진 압력에 의해 포스트의 표면에 그와 상응하는 홈이 형성되어 상하방향의 하중에 대해 걸림력이 작용하게 함으로써 플랫폼을 포스트에 파지고정시키는 파지력을 배가시킬 수 있는 바지선(Barge)의 플랫폼 고정용 볼식 클램프에 관한 것이다.
일반적으로, 해상에서 시추, 연구 등을 위해 바지선을 띄워 해상의 작업위치에 고정시킨 후 작업하게 된다. 이러한 바지선 중 연안 해역이나 내륙의 하천, 강 등의 수역에서 해저 또는 하저의 지층을 굴착하거나 해상 구조물을 설치하기 위해 파일(Pile)을 박는데 주로 이용되는 것이 승강식 바지선(Self-elevating barge)이다. 이러한 승강식 바지선은 작업도구를 배치하고 작업자가 소정의 작업을 수행할 수 있는 공간을 제공하는 플랫폼과, 이 플랫폼을 수상에 띄워 지지하는 적어도 4개의 포스트로 구성된다. 특히, 플랫폼은 포스트에 상하로 높이조절이 가능하게 파지되는데, 이를 위해 포스트와 대응되는 플랫폼의 측면에는 클램프가 마련되어 있다.
이와 같이, 클램프는 플랫폼의 사방 모서리에 각각 설치되어 포스트의 길이방향을 따라 옮겨가며 고정될 수 있게 구성되어 있다. 그에 의해, 클램프는 포스트를 따라 플랫폼을 상하로 승강시켜 높이를 조절함에 의하여, 플랫폼을 수면으로부터 원하는 높이로 이격시켜 위치시킬 수 있게 한다. 이에 대한 종래의 일예가 도 1에 도시되어 있다.
도 1은 종래의 바지선의 플랫폼 고정용 클램프를 나타낸 평면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기존 바지선의 플랫폼 고정용 클램프(100)는 포스트(200)를 에워싸며 플랫폼(미도시)의 승하강을 안내하는 상하한쌍의 환형 가이드(110)와, 이 환형 가이드(110)들 사이에 배치되어 환형 가이드(110)에서 선회되며 조여들거나 벌어져서 포스트(200)의 외주면에 밀착되어 플랫폼(미도시)을 포스트(200)에 고정시키는 클램핑부재(120)를 구비하고 있다.
클램핑부재(120)는 하나는 환형 가이드(110)와 일체로 형성되거나 환형 가이드(110)에 고정되고 다른 하나는 선회가능하게 환형 가이드(110)에 힌지(112)로 결합된 한쌍의 반원형 연결부재(122,122a)와, 각각의 연결부재(122,122a)에 소정의 간격을 두고 장착되어 포스트(200)에 밀착되는 다수의 치조부(124,124a) 및, 환형 가이드(110)에 선회가능하게 결합된 반원형 연결부재(122a)의 일단부에 연결되어 선회가능한 연결부재(122a)를 고정된 연결부재(122)쪽으로 밀어 포스트(200)에 치조부(124,124a)를 밀착시키는 유압실린더(130)를 구비한다.
이와 같이 구성된 종래 바지선의 플랫폼 고정용 클램프(100)는 유압실린더(130)의 유압력을 이용하여 가동되는 연결부재(122a)를 고정된 연결부재(122)를 향하여 밀어서 포스트(200)에 치조부(124,124a)를 밀착시킴으로써 플랫폼을 포스트(200)에 고정시키는 방식이었다.
이와 같이, 기존의 플랫폼 고정용 클램프는 유압력에 의한 치조부와 포스트와의 마찰력만을 이용하여 플랫폼을 고정하므로, 큰 유압력을 요구하게 되어 대용량의 유압실린더를 필요로 할 뿐만 아니라, 큰 하중에 견디기 어려워 플랫폼에 무거운 작업공구를 탑재하기 곤란한 문제점도 있었다.
다른 방식으로는, 클램프를 스크류로 조여서 포스트에 고정하는 방식도 있으나, 이러한 스크류형 크램프는 포스트상에서 플랫폼을 이동할 때마나 스크류를 풀고 조이는 동작을 반복해야 하므로 작업속도가 느리고 번거로운 단점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 포스트와 접촉하는 부위에 다수의 볼들을 배열시켜 볼에 가해진 압력에 의해 포스트의 표면에 그와 상응하는 홈이 형성되어 상하방향의 하중에 대해 걸림력이 작용하게 함으로써 플랫폼을 포스트에 파지고정시키는 파지력을 배가시킬 수 있는 바지선(Barge)의 플랫폼 고정용 볼식 클램프를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바지선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프는 바지선의 플랫폼을 포스트에 고정시키고 상기 포스트를 따라 승강시키기 위한 클램프에 있어서, 상기 포스트를 에워싸며, 상기 플랫폼의 승하강을 안내하도록 일체로 형성된 상하한쌍의 환형 가이드; 상기 한쌍의 환형 가이드 사이에 배치되고, 좌우한쌍으로 구성되어 조여들거나 벌어지되 내측에는 가압볼들이 장착되어 상기 포스트의 외주면을 가압파지하여 상기 플랫폼을 상기 포스트에 고정시키는 파지부재; 및 상기 환형가이드에 장착되고 상기 파지부재의 가동부분과 연결되어 상기 파지부재가 조여들거나 벌어지도록 힘을 제공하는 구동수단을 포함한다.
이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 볼식 클램프가 적용된 바지선의 개략적인 모습을 보여주는 측면도 및 평면도이다. 또한, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 바지선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프의 평면도 및 좌ㆍ우측면도들이다.
도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 바지선은 4개의 포스트(200)를 수상에 수직으로 세워 고정하고, 이렇게 고정된 4개의 포스트(200)들에 클램프(300)들로 플랫폼(400)의 네모서리를 고정하여 원하는 높이에 위치시키게 된다. 본 발명의 볼식 클램프(300)는 플랫폼(400)을 포스트(200)에 고정하기 위하여 플랫폼(400)의 네모서리에 결합되어 있는데, 포스트(200)에서 플랫폼(400)의 상하이동을 위해 상하한쌍이 짝을 이루며 유압실린더(410)에 의해 서로 연결되어 있다.
본 발명의 볼식 클램프(300)는 도 3a 내지 도 3c에서 보는 바와 같이, 상하가 개구된 원통체를 이루며, 상하에 각각 환형의 상ㆍ하부 가이드들(310,310a)이 위치하고 있으며, 그 사이에 조여들거나 벌어져서 포스트(200)를 파지하는 파지부재(320)가 결합되어 있고, 이 파지부재(320)를 조이거나 벌어지게 구동하는 구동수단(330)을 구비하고 있다.
파지부재(320)는 한쌍의 대향하는 반환판(322,322a)이 합체되어 환형을 이루며, 일측 고정반환판(322)은 상ㆍ하부 가이드들(310,310a) 사이에 고정되어 일체화되어 있으며, 타측 가동반환판(322a)은 상ㆍ하부 가이드들(310,310a)에 수직하게 양단이 고정된 지지축(312)에 일단이 끼워져 상ㆍ하부 가이드들(310,310a) 사이에서 선회되게 된다. 좀더 부연설명하면, 이 고정반환판(322)과 가동반환판(322a)은 통형을 반으로 자른 형상으로, 이 둘이 합체되어 통형을 이룬다. 따라서, 합체되는 고정반환판(322)과 가동반환판(322a)은 양단에서 접촉하게 되고, 이 만나는 두 부위 중 일측에서 지지축(312)으로 결합되어 가동반환판(322a)이 고정반환판(322) 쪽으로 선회되면서 닫히거나 지지축(312)을 정점으로 외부로 벌여져 개방된다. 이와 같이 가동반환판(322a)은 지지축(312)을 축으로 하여 선회되면서 고정반환판(322)에 가까워지거나 멀어져 결과적으로 파지부재(320)가 그 내부를 관통하는 포스트(200)의 표면을 조이거나 해제하게 한다. 이와 같은 원리로 파지부재(320)는 클램프(300)가 포스트(200)를 파지하여 고정되게 한다. 이때, 파지부재(320)인 고정반환판(322)과 가동반환판(322a)에는 각각 한쌍씩의 가압구(340)가 장착되어 가압구(340)의 내면을 돌출한 가압볼(Ball)(342)들이 포스트(200)의 표면을 가압하여 파지하게 된다. 이를 위해 고정반환판(322)과 가동반환판(322a)에는 가압구(340)들이 장착되는 장착홈(324,324a)들이 마련되어 있다. 가압볼(342)들이 소정압력으로 포스트(200)를 가압하면 가압볼(342)과 접촉하는 포스트(200)의 표면에는 그와 상응하는 요입홈(210)이 형성되면서 수직방향으로의 걸림력이 배가되어 파지력이 상승하게 된다. 이 가압구(340)에 대한 보다 상세한 구조 및 설명은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
전술한 파지력은 구동수단(330)인 유압구동기(332)에서 나오며, 유압구동기(332)의 로드(334)를 가동반환판(322a)의 고정반환판(322)과 결합되지 않은 개방단에 결합시키고, 로드(334)를 팽창시킴에 의하여 가동반환판(322a)을 고정반환판(322)쪽으로 밀거나 반대로 로드(334)를 수축시킴에 의하여 가동반환판(322a)이 고정반환판(322)에서 멀어지면서 벌어지게 한다. 좀더 부연설명하면, 가동반환판(322a)의 구동력은 가동반환판(322a)의 지지축(312) 반대단에 연결편(326a)을 고정하고 구동수단(330)인 유압구동기(332)의 로드(334)를 결합하여 로드(334)를 수축팽창시킴에 의하여 얻어진다. 즉, 유압구동기(332)의 유압작동에 따라 로드(334)가 팽창하면 가동반환판(322a)은 고정반환판(322)쪽으로 선회되면서 그 사이에 위치한 포스트(200)를 조이게 되고, 로드(334)가 수축되면 가동반환판(322a)은 고정반환판(322)으로부터 멀어지면서 조여 파지하고 있던 포스트(200)를 해제하게 된다. 이렇게 파지부재(320)에 동력을 전달하는 구동수단(330)인 유압구동기(332)는 상ㆍ하부 가이드들(310,310a)과 고정반환판(322)으로 이뤄진 고정부분에 고정된 브라켓(336)에 탑재되어 고정된다.
도 4는 도 3a에 도시된 가압구의 구조를 보여주는 분리사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 가압구의 단면도이다.
가압구(340)는 파지부재(320)의 장착홈(324)들에 고정되는 외측판(344)과 이 외측판(344)에 결합되어 착탈가능한 내측판(346)으로 구성되어 있으며, 내측판(346)에는 걸림판(348)이 덧대어져 있다. 즉, 내측판(346)에는 가압볼(342)이 삽입되는 삽입공(346a)들이 무수히 천공되어 있으며, 이 삽입공(346a)들은 바람직하게는 도시한 바와 같이 수직방향으로 형성된 3개, 2개, 3개, 2개, 3개가 군을 이루면서 수평으로 배열되면서 수평방향으로 이웃한 삽입공들을 서로 엇갈리게 위치되어 파지력을 향상하고 있다. 이 가압볼(342)들이 내측판(346)의 삽입공(346a)들을 빠져나가지 않도록 내측판(346)의 전방부에는 볼의 최대직경보다 약간 작은 걸림공(348a)들이 천공된 걸림판(348)이 용접이나 볼팅 등의 방법에 의해 결합되어 있다. 따라서, 내측판(346)의 후방에서 삽입공(346a)들에 삽입된 가압볼(342)들은 전방에서 걸림판(348)의 걸림공(348a)들에 걸려 이탈하지 않게 된다. 그리고, 내측판(346)의 삽입공(346a)들에는 암나선이 형성되어 후방에서 세트스크류(Set screw)(349)들을 체결하여 전방측에 위치한 가압볼(342)들이 포스트(200)에 밀착되어 최대한 가압할 수 있도록 하고 있다. 또한, 외측판(344)에도 내측판(346)의 삽입공(346a)들과 대응되는 부위에 세트스크류(349)를 회전시켜 조이기 위한 드라이버나 렌치 등의 도구가 삽입되는 진입공(344a)들이 형성되어 있다. 특히, 외측판(344)과 내측판(346)의 중심부에 형성된 진입공(344a)과 그와 대응되는 삽입공(346a)은 고정볼트(350)가 삽입체결되어 외측판(344)에 내측판(346)을 결합시키는 체결공들로 사용된다. 좀더 상세히 부연설명하면, 외측판(344)의 중심진입공(344a)에 고정볼트(350)를 진입시켜 내측판(346)의 중심삽입공(346a)에 체결하면 내측판(346)은 외측판(344)과 결합되어 클램프(300)에 고정되게 되고, 반대로 고정볼트(350)를 풀으면 외측판(344)에서 쉽게 내측판(346)의 분리가 가능하다. 포스트(200)를 직접 잡고 있는 가압볼(342)들과 이를 수용하고 있는 내측판(344)은 다른 부품보다 마모 및 파손의 우려가 높으므로 이 부분의 손상이 발생시 쉽게 교체하거나 수리할 수 있어 유용하다.
도 6은 본 발명의 볼식 클램프로 포스트를 파지하고 있는 상태를 나타낸 단면도이다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 클램프(300)는 수직방향으로 다단 배치된 가압볼(342)들이 포스트(200)의 표면을 가압하여 요입홈(210)을 형성하며 마찰력에 더하여 걸림력으로 강력하게 포스트를 잡고 있다.
이제, 전술한 도면들을 참조하면서 본 발명의 동작에 대해 상세히 설명하기로 한다.
포스트(200)에 상ㆍ하부 가이드들(310,310a)을 끼운 후 파지부재(320)에 장착된 가압구(340)의 외측판(344)에 형성된 진입공(344a)으로 드라이버를 집어넣어 세트스크류(349)를 조여서 가압볼(342)이 포스트(200)의 표면에 밀착되게 한다. 이때, 각각의 가압구(340)에 배열된 모든 가압볼(342)들이 균일하게 포스트(200)의 표면에 밀착되도록 가압볼(342)들을 고정하고 있는 각각의 세트스크류(349)를 조정하게 된다. 그런다음, 유압구동기(332)를 작동시키면 그 로드(334)가 팽창하면서 고정반환판(322)이 고정된 상태에서 가동반환판(322a)이 고정반환판(322)쪽으로 지지축(312)을 정점으로 선회하여 접근하므로 파지부재(320)는 수축되어 그 내면에 마련된 가압볼(342)이 포스트(200)의 표면을 가압하게 된다. 이에 따라, 가압볼(342)들이 가압한 포스트(200)의 표면에는 약간의 요입홈(210)들이 형성되면서 클램프(300)의 파지력은 향상된다. 즉, 가압볼(342)은 포스트(200)의 그 대응부위에 형성된 요입홈(210)에 일정부분 진입안착되어 마찰력에 더하여 걸림작용이 일어나므로 그 파지력이 배가된다.
물론, 클램프(300)를 해제할 경우에는 유압구동기(332)의 로드(334)를 수축시키면 그에 따라 로드단에 고정된 가동반환판(322a)이 지지축(312)을 정점으로 외측으로 멀어지면서 포스트(200)를 잡고 있던 파지부재(320)가 벌어져 이루어지게 된다.
만약, 가압볼(342)이 마모되거나 파손된 경우에는 파지부재(320)에 용접등으로 고정된 외측판(346)에서 고정볼트(350)를 해제하여 내측판(344)을 클램프(300)의 내측으로 쉽게 분리할 수 있고, 이렇게 분리된 내측판(344)에서 세트스크류(349)를 풀면 간단히 마모된 가압볼(342)을 제거하고 새로운 가압볼을 장착하여 교체할 수 있다.
여기에 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서만 한정되거나 제한받는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 다른 실시예가 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 바지선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프는 포스트와 접촉하는 부위에 다수의 볼들을 배열시켜 볼에 가해진 압력에 의해 포스트의 표면에 요입홈을 형성하여 수직방향의 하중에 대해 걸림력이 작용하게 함으로써 플랫폼을 포스트에 파지고정시키는 파지력을 배가시킬 수 있는 효과가 있다. 이와 같이, 클램프의 파지력이 향상되므로 플랫폼상에서 보다 안정된 작업이 가능하고 높은 중량의 장비를 실을 수 있는 장점이 있다. 또한, 가압볼을 장착하고 있는 내측판이 손쉽게 분리되므로 가압볼의 마모파손시 수리 및 교체가 용이한 잇점도 있다.
본 발명의 실시예에 관한 상세한 설명은 첨부하는 도면들을 참조하여 이루어질 것이며, 도면에서 대응되는 부분을 지정하는 번호는 같다.
도 1은 종래의 바지선의 플랫폼 고정용 클램프를 나타낸 평면도이고,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 볼식 클램프가 적용된 바지선의 개략적인 모습을 보여주는 측면도 및 평면도이고,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 바지선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프의 평면도 및 좌ㆍ우측면도들이고,
도 4는 도 3a에 도시된 가압구의 구조를 보여주는 분리사시도이고,
도 5는 도 4에 도시된 가압구의 단면도이고,
도 6은 본 발명의 볼식 클램프로 포스트를 파지하고 있는 상태를 나타낸 단면도이다.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
200 : 포스트(Post) 210 : 요입홈
300 : 클램프 310,310a : 환형 가이드
312 : 지지축 320 : 파지부재
322 : 고정반환판 322a : 가동반환판
324,324a : 장착홈 330 : 구동수단
332 : 유압구동기 334 : 로드
340 : 가압구 342 : 가압볼
344 : 외측판 344a : 진입공
346 : 내측판 346a : 삽입공
348 : 걸림판 348a : 걸림공
349 : 세트스크류 350 : 고정볼트

Claims (6)

  1. 승강식 부선의 플랫폼을 포스트에 고정시키고 상기 포스트를 따라 승강시키기 위한 클램프에 있어서,
    상기 포스트를 에워싸며, 상기 플랫폼의 승하강을 안내하도록 일체로 형성된 상하한쌍의 환형 가이드;
    상기 한쌍의 환형 가이드 사이에 배치되고, 좌우한쌍으로 구성되어 조여들거나 벌어지되 내측에는 가압볼들이 장착되어 상기 포스트의 외주면을 가압파지하는 파지부재; 및
    상기 환형 가이드에 장착되고 상기 파지부재의 가동부분과 연결되어 상기 파지부재가 조여들거나 벌어지도록 힘을 제공하는 구동수단을 포함하는 승강식 부선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 파지부재는 상기 상ㆍ하부의 환형 가이드들 사이에 고정되어 일체화되어 있는 고정반환판과, 상기 상ㆍ하부 가이드들에 수직하게 설치된 지지축에 일단이 끼워져 상기 구동수단에 의해 상기 상ㆍ하부 가이드들 사이에서 상기 고정반환판과 대향하며 선회되는 가동반환판으로 구성되며, 대향하는 상기 고정반환판과 상기 가동반환판은 합체되어 환형을 이루면서 조여들거나 벌어져 상기 포스트를 파지 및 해제하는 것을 특징으로 하는 승강식 부선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 구동수단은 유압에 의해 로드가 수축팽창하는 유압구동기로, 상기 로드 단부는 상기 가동반환판의 타단에 결합되는 것을 특징으로 하는 승강식 부선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 고정반환판과 상기 가동반환판에는 각각 적어도 하나이상의 장착홈이 마련되고, 상기 장착홈에 상기 가압볼이 상하좌우로 배열된 가압구들이 장착되는 것을 특징으로 하는 승강식 부선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 가압구는 상기 장착홈에 장착되며 상기 가압볼이 삽입되는 삽입공들이 천공되는 내측판과, 상기 내측판의 전방에 결합되어 상기 가압볼이 이탈하지 않게 걸림고정하는 걸림공들이 상기 삽입공들과 대응되는 부위에 형성된 걸림판 및, 상기 걸림공을 돌출하여 상기 포스트를 압착하는 상기 가압볼의 후방에서 상기 삽입공들에 체결되어 상기 가압볼을 상기 포스트의 표면에 균일하게 밀착시켜 정렬하는 세트스크류들을 구비하는 것을 특징으로 하는 승강식 부선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 내측판의 후방에는 상기 장착홈에 장착되어 상기 파지부재에 고정되는 외측판을 더 구비하고, 상기 외측판은 상기 삽입공들과 대면하는 부위에 진입공들을 형성하되, 상기 중심부위의 진입공과 그와 대면하는 상기 중심삽입공에 고정볼트를 체결하여 상기 내측판을 착탈가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 승강식 부선의 플랫폼 고정용 볼식 클램프.
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