KR100779749B1 - 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스틸코일(steel coil) 이동 및 적치시에 사용되는 마그네틱 리프터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 규격의 스틸코일에 대응할 수 있는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터에 관한 것이다.

본 발명은 하우징부; 상기 하우징부의 중앙에 결합되는 중앙 마그네틱 바디부; 상기 하우징부의 양측에 힌지 회동가능하도록 결합되는 측면 마그네틱 바디부; 상기 중앙 마그네틱 바디부 및 측면 마그네틱 바디부에 배치되고, 원통형상의 피부착물의 외주면에 접촉하는 곡면부를 구비하며, 상기 피부착물을 자기력으로 탈부착시키는 복수개의 마그네틱 폴; 및 상기 중앙 마그네틱 바디부에 구비되는 마그네틱 폴을 승하강시키는 승하강장치;를 포함하며, 다양한 외경을 가지는 피부착물의 외주면에 각각의 마그네틱 폴의 곡면부가 최대접촉면적을 가질 수 있도록, 상기 중앙 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 승하강되고 측면 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 측면 마그네틱 바디부와 함께 힌지 회동되는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 제공한다.

마그네틱 리프터, 마그네틱 폴, 영구자석, 멀티 타입

Description

멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터 {MULTI TYPE ADJUSTABLE MAGNETIC LIFTER FOR STEEL COIL}

도 1은 측면에 부착되는 방식의 종래의 마그네틱 리프터의 구조를 나타낸 도면,

도 2a는 외주면에 부착되는 방식의 종래의 마그네틱 리프터의 구조를 나타낸 도면,

도 2b는 스틸코일의 중심공을 걸어서 고정하는 방식의 종래의 리프터의 구조를 나타낸 도면,

도 2c는 도 2b의 리프터를 사용하기 위한 스틸코일 적재상태를 나타낸 도면,

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 나타낸 사시도와 분리 사시도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 나타낸 사시도와 분리 사시도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 측면 마그네틱 바디부를 나타낸 단면구성도,

도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네틱 바디부를 나타낸 단면구성 도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중앙 마그네틱 바디부를 나타낸 단면구성도,

도 7a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 마그네틱 폴의 극성배치를 나타낸 저면도,

도 7b는 본 발명의 제 2실시예 따른 마그네틱 폴의 극성배치를 나타낸 저면도,

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터가 최대 규격의 스틸 코일을 부착한 상태를 나타낸 사시도 및 정면도,

도 8c는 본 발명의 제 1실시예 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터가 작은 규격의 스틸 코일을 부착한 상태를 나타낸 정면도,

도 9a 및 9b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터의 사용상태를 나타낸 정면도,

도 10 및 도 11은 본 발명의 제 1실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 이용한 스틸코일 적재상태를 나타낸 도면

* 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명*

10 : 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터

20 : 피부착물

100 : 중앙 마그네틱 바디부 102 : 회전축

104 : 내측케이스 106 : 외측케이스

120 : 마그네틱 폴 122 : 곡면부

123 : 접촉폴 124 : 고정형 영구자석

126 : 가변형 영구자석 128 : 극성전환용 코일

150 : 승하강장치 152 : 구동모터

154 : 피니언기어 156 : 랙기어

200 : 중앙 마그네틱 바디부 202 : 회전축

220 : 마그네틱 폴 222 : 곡면부

223 : 접촉폴 224 : 고정형 영구자석

226 : 가변형 영구자석 228 : 극성전환용 코일

240 : 마그네틱 폴 244 : 영구자석

246 : 전자석 300 : 하우징부

302 : 회전공 310 : 브래킷

340 : 연결봉 342 : 체결수단

400 : 부착구

본 발명은 스틸코일(steel coil) 이동 및 적치시에 사용되는 마그네틱 리프 터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 규격의 스틸코일에 대응할 수 있는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터에 관한 것이다.

마그네틱 리프터(magnetic lifter)란 스틸코일과 같은 피부착물을 자기력에 의하여 탈부착시키기 위한 것으로 크레인등의 이송장치와 연결되어 피부착물을 고정하고 이동시킨 후 다시 내려놓을 때 사용되는 것이다.

그런데 일반적으로 제철소에서 두루마리 형태로 감겨져 생산되는 스틸코일 제품은 그 크기나 중량이 다양하다. 직경을 살펴보면 작은 것은 700mm에서 큰 것은 2600mm에 달하고, 그 중량도 작은 것은 10톤 내외에서 무거운 것은 20톤을 넘는다.

이하에서 종래의 마그네틱 리프터의 구조를 살펴본다.

도 1은 측면에 부착되는 방식의 종래의 마그네틱 리프터의 구조를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 종래의 마그네틱 리프터는 직경이 다양하더라도 그 양측면은 평평한 평면을 가지고 있다는 점에 착안한 것으로, 평평한 면인 측면이 상부로 향하도록 적치된 상태에서 상기 측면을 마그네틱으로 부착시켜 이동 및 적치시키기 위한 구조를 가지고 있다.

도시된 바와 같이, 피부착물(1)이 평평한 측면이 상부를 향하도록 놓인 상태에서 사용되는 것이다. 이러한 종래의 리프터(5)는 마그네트(2)와 연결고리(3)를 포함하여 이루어지며, 상기 연결고리(3)가 크레인의 훅(2)에 고정된다. 즉 리프터(5)는 탈착 부착을 제어할 수 있도록 되어 있으며, 별도의 크레인등의 이송장치에 리프터(5)가 연결되어 있다.

작동 과정을 살펴보면 크레인등의 이송장치를 조작하여 리프터(5)를 피부착물(1)의 상부에 위치시킨 후, 리프터(5)를 작동하여 마그네트(2)의 자기력으로 피부착물(1)을 고정한 후, 이송장치를 조작하여 피부착물(1)이 부착된 리프터(5)를 원하는 위치로 이동 및 적치시키고, 마그네트(2)의 자기력을 차단하여 피부착물(1)을 리프터(5)로부터 분리하는 방식으로 작동시킨다.

그런데 이러한 측면을 마그네트로 부착하는 방식은, 피부착물인 스틸코일의 권취상태가 아무리 양호한 경우에도 그 측면에는 약간의 돌출된 부분이 존재하기 마련이어서, 돌출된 부분이 마그네트(2) 부착시에 변형되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점으로 인하여 원주면을 마그네트로 부착하여 이동 및 적치하는 방식이 제안되었다.

도 2a는 외주면에 부착되는 방식의 종래의 마그네틱 리프터의 구조를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 외주면을 마그네틱으로 고정하는 종래의 리프터(30)는, 자기력으로 피부착물(1)을 마그네틱 폴(32)을 구비한다. 상기 마그네틱 폴(32)은 피부착물(1)의 외주면에 대응하는 부착면(34)을 구비한다. 그런데 상기 부착면(34)이 피부착물(1)의 외주면과 완전히 밀착해야만 충분한 부착력을 얻을 수 있기 때문에, 외주면의 규격이 다른 피부착물에 대해서는 각각 그에 일치하는 마그네틱 폴(32)로 교체해야하는 문제점을 가지고 있다.

또한, 다른 형태의 스틸 코일 리프터로는 스틸코일의 내경을 걸고리 방식으로 고정하는 타입이 있다.

도 2b는 스틸코일의 내경을 걸어서 고정하는 방식의 종래의 리프터의 구조를 나타낸 도면이고, 도 2c는 도 2b의 리프터를 사용하기 위한 스틸코일 적재상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 내경을 걸어서 고정하는 방식의 리프터(40)는 스틸 코일의 양측을 따라 하강하는 암부(42)와 상기 암부(42)에서 절곡된 걸고리부(44)를 구비하여, 상기 걸고리부(44)를 내경에 삽입하여 스틸 코일을 이송 및 적치하는 구조를 제공한다.

물론, 내경을 걸어서 고정하는 방식의 리프터(40)는 다양한 규격에 스틸 코일에 대응할 수 있는 장점은 있으나, 상기 걸고리부(44)에 많은 하중이 가해지기 때문에, 그와 접촉하는 부분의 스틸 코일이 손상되는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 방식의 경우에는 스틸코일 사이에 리프터(40)의 암부(42)가 출입할 수 있는 공간이 필요하기 때문에 다수의 스틸코일들을 보관할 때도 2c에 도시된 바와 같이 피부착물들을 배치할 수밖에 없어서 적재공간의 효율성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.

그리고, 도 1의 방식이나 도 2a의 방식 모두 마그네트로 전자석을 사용하고 있어서, 전자석에 전원을 공급하여 피부착물을 부착하고 전원을 차단하여 피부착물을 분리하는 구조로 되어 있어서, 피부착물을 부착하고 이동하는 도중에 정전 등의 이유로 전원이 차단되는 경우에 엄청난 무게의 피부착물이 낙하 되는 문제점이 있 었다. 이를 개선하기 위한 한가지 방법으로 정전에 대비하여 보조배터리 전원을 구비하고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 다양한 규격을 가지는 피부착물에 대응할 수 있는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 영구자석을 사용하여 갑작스런 정전 등에 의하여 피부착물이 낙하하지 않는 구조를 가지는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 피부착물의 상부를 부착하는 구조를 제공함으로써 단위면적당 적재효율을 향상시킬 수 있는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 자중으로 마그네틱 바디부가 힌지 회동되는 구조를 제공함으로써 다양한 규격을 가지는 스틸코일에 사용될 수 있으며 조작이 용이하고 작업시간을 단축할 수 있는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 피부착물의 외주면을 부착하는 구조를 제공하여 피부착물의 손상을 최소화할 수 있는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 제공함에 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 하우징부; 상기 하우징부의 중앙에 결합되는 중앙 마그네틱 바디부; 상기 하우징부의 양측에 힌지 회동가능하도록 결합되는 측면 마그네틱 바디부; 상기 중앙 마그네틱 바디부 및 측면 마그네틱 바디부에 배치되고, 원통형상의 피부착물의 외주면에 접촉하는 곡면부를 구비하며, 상기 피부착물을 자기력으로 탈부착시키는 복수개의 마그네틱 폴; 및 상기 중앙 마그네틱 바디부에 구비되는 마그네틱 폴을 승하강시키는 승하강장치;를 포함하며, 다양한 외경을 가지는 피부착물의 외주면에 각각의 마그네틱 폴의 곡면부가 최대접촉면적을 가질 수 있도록, 상기 중앙 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 승하강되고 측면 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 측면 마그네틱 바디부와 함께 힌지 회동되는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 제공한다.

그리고, 본 발명은 하우징부; 상기 하우징부의 중앙에 힌지 회동 가능하도록 결합되는 한쌍의 중앙 마그네틱 바디부; 상기 하우징부의 양측에 힌지 회동가능하도록 결합되는 측면 마그네틱 바디부; 상기 중앙 마그네틱 바디부 및 측면 마그네틱 바디부에 배치되고, 원통형상의 피부착물의 외주면에 접촉하는 곡면부를 구비하며, 상기 피부착물을 자기력으로 탈부착시키는 복수개의 마그네틱 폴; 및 상기 중앙 마그네틱 바디부에 구비되는 마그네틱 폴을 승하강시키는 승하강장치;를 포함하며, 다양한 외경을 가지는 피부착물의 외주면에 각각의 마그네틱 폴의 곡면부가 최대접촉면적을 가질 수 있도록, 상기 중앙 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 승하강 하며 힌지 회동되고 측면 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 측면 마그네틱 바디부와 함께 힌지 회동되는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 나타낸 사시도와 분리 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)는 중앙 마그네틱 바디부(100)와, 한쌍의 측면 마그네틱 바디부(200)와, 상기 마그네틱 바디부들(100, 200)을 지지하는 하우징부(300)로 이루어진다.

본 발명에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)는 피부착물(20, 스틸코일 등 원통형상을 가지는 마그네틱에 부착되는 재질)을 이동시킬 때 사용하는 것이다. 대략적인 작동은 중앙 마그네틱 바디부(100) 및 측면 마그네틱 바디부(200)에 피부착물(20)을 부착자기력으로 부착하고 원하는 이동한 후, 자기력을 상쇄시켜 피부착물(20)을 탈착한다.

이러한 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)는 하우징부(300)에 부착구(도 8b의 400)가 연결되고, 부착구는 별도의 크레인등의 이송장치에 연결된다. 즉 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)는 크레인에 매달려 피부착물을 자 기력으로 탈부착시키는 역할을 수행한다.

상기 마그네틱 바디부들(100, 200)을 지지하는 하우징부(300)는, 좌우 대칭형상을 가지는 것이 바람직하다. 상기 하우징부(300)의 양측에 대칭되는 형태로 배치되는 한 쌍의 측면 마그네틱 바디부(200)는, 상기 하우징부(300)에 힌지 회동 가능하게 결합되며, 중앙에 배치되는 중앙 마그네틱 바디부(100)는 힌지 회동 가능하게 결합될 수도 있고, 회동할 수 없이 고정된 상태로 결합될 수도 있다.

하우징부(300)는 마그네틱 바디부(100)를 고정하는 역할과, 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)를 크레인등의 이송장치에 연결하는 역할을 수행한다.

하우징부에 케이블 등을 연결하여 크레인등의 이송장치에 연결되는 것인데 이러한 연결은 당업자에게 자명한 사실이므로 이 부분에 관한 상세한 설명은 생략한다.

상기 하우징부(300)는 한 쌍의 브래킷(310)이 연결봉(340)으로 결합되어 형성되며, 마그네틱 바디부들(100, 200)의 회전축(102, 202)에 대응하는 회전공(302)을 구비하고 있다.

도 3b를 살펴보면 연결봉(340)이 브래킷(310)을 관통하고, 관통된 부분들을 너트와 같은 체결수단(342)을 이용하여 고정하는 것으로 도시되어 있으나 반드시 이러한 고정구조에 한정되는 것은 아니다. 다른 구조로는 브레킷(310)의 외부에서 체결볼트 등을 연결봉(340)에 삽입하는 방식으로 고정할 수도 있고 용접 등의 방법을 이용할 수도 있다.

상기 브래킷(310)은 그 양측 하부에 측면 마그네틱 바디부(200)가 회전가능 하게 결합되는 회전공(302)을 구비하고 있다. 이러한 브래킷(310)은 전체적인 무게중심이 중앙에 위치할 수 있도록 좌우 대칭형상을 가지는 것이 바람직한데, 도시한 바와 같은 사다리꼴 형상을 가질 수도 있고, 직사각형 등의 다른 형상을 가질 수도 있다.

중앙 마그네틱 바디부(100)는 하우징부(300)의 중앙에 배치되고, 측면 마그네틱 바디부(200)는 상기 중앙 마그네틱 바디부(100)의 양측에 배치되어, 중앙 마그네틱 바디부(100)를 중심으로 좌우가 대칭되는 형태로 구성된다.

상기 중앙 마그네틱 바디부(100)와 측면 마그네틱 바디부(200)는 각각 마그네틱 폴(120, 220)을 구비한다. 상기 마그네틱 폴(120, 220)(magnetic pole)은 고정형 영구자석, 가변형 영구자석 및 극성전환용 코일에 의하여 부착자기력을 제어하는 것으로 세부 구성은 후술한다.

상기 중앙 마그네틱 바디부(100)에 구비되는 마그네틱 폴(120)은 중앙 마그네틱 바디부(100)에 대하여 승하강 가능하도록 결합되어 있다.

상기 측면 마그네틱 바디부(200)에 구비되는 마그네틱 폴(220)은 측면 마그네틱 바디부(200)에 고정되어 있어서, 측면 마그네틱 바디부(200)와 함께 힌지 회동하게 된다.

즉, 중앙 마그네틱 바디부(100)의 마그네틱 폴(120)은 승하강하게 되고, 측면 마그네틱 바디부(200)의 마그네틱 폴(220)은 측면 마그네틱 바디부(200)와 함께 힌지 회동 됨으로써, 피부착물의 외경에 대응하여 각각의 마그네틱 폴(120, 220)의 위치를 조절함으로써 피부착물에 대하여 최대의 접촉면적을 확보할 수 있는 것이 다.

상기 중앙 마그네틱 폴(120) 및 측면 마그네틱 폴(220)은 하부에 곡면부(122, 222)를 구비한다. 상기 곡면부(122, 222)는 피부착물(20)의 외주면에 직접 접촉하는 부분이다. 상기 곡면부(122, 222)의 곡률반경은 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)가 핸들링 할 수 있는 최대 외경의 피부착물(20)에 밀착할 수 있도록, 그에 대응하는 곡률반경을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어 핸들링 할 수 있는 피부착물의 최대 외경이 2600mm 라면, 상기 곡면부(122, 222)는 1300mm의 곡률반경을 가지도록 형성되는 것이다.

상기 측면 마그네틱 바디부(200)는 하우징부(300)에 회전축(202)으로 결합하고 있어서, 상기 하우징부(300)에 대하여 힌지 회동이 가능하다. 여기서 측면 마그네틱 바디부(200)를 회전시키기 위한 별도의 구동수단이 존재하는 것이 아니고 자중에 의하여 회전가능하도록 힌지 결합하고 있는 것이다. 단순한 힌지 결합의 경우에는 무게중심에 따라서 피부착물이 부착되지 않은 상태의 위치가 결정된다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 나타낸 사시도와 분리 사시도이다.

앞선 제 1실시예의 경우에는 중앙 마그네틱 바디부(100)가 1개 구비되는 구조임에 반하여, 제 2실시예는 중앙 마그네틱 바디부(100)가 2개 구비되는 구조를 가진다.

중앙 마그네틱 바디부(100)는 하우징부(300)의 중앙에 배치되며, 상기 중앙 마그네틱 바디부(100)의 양측으로 측면 마그네틱 바디부(200)가 구비된다.

중앙 마그네틱 바디부(100)는 앞선 실시예와 마찬가지로 마그네틱 폴(120)이 승하강 가능한 구조를 가지며, 측면 마그네틱 바디부(200)의 마그네틱 폴(120)은 측면 마그네틱 바디부(200)에 고정되어, 측면 마그네틱 바디부(200)와 하우징부(300)에 대하여 힌지 회동한다.

제 2실시예의 중앙 마그네틱 바디부(100)는 하우징부(300)에 대하여 힌지 회동가능하도록 결합된다. 제 1실시예의 경우에는 중앙 마그네틱 바디부(100)가 1개이기 때문에 힌지 회동되지 않는 구조를 가져도 무방하였지만, 제 2실시예의 경우에는 중앙 마그네틱 바디부(100)가 반드시 하우징부(300)에 대하여 힌지 회동가능하도록 결합되어야 한다.

따라서, 제 2 실시예의 중앙 마그네틱 바디부(100)의 마그네틱 폴(120)은 중앙 마그네틱 바디부(100)와 함께 하우징부(300)에 대하여 힌지 회동되며, 또한 중앙 마그네틱 바디부(100)에 대하여 승하강 가능한 구조를 가지게 된다.

이러한 차이점을 제외하고는 하우징부(300)와, 중앙 마그네틱 바디부(100)와, 측면 마그네틱 바디부(200)는 동일한 구성과 작용을 가진다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 측면 마그네틱 바디부를 나타낸 단면구성도이다.

양측에 대칭되는 형태로 배치되는 측면 마그네틱 바디부(200)는 마그네틱 폴(220)을 구비하고 있다. 상기 마그네틱 폴(220)은 다수개의 접촉폴(223)과, 고정 형 영구자석(224)과, 가변형 영구자석(226)과 극성전환용 코일(228)을 포함하여 구성된다.

상기 접촉폴(223)은 피부착물의 표면에 직접 접촉하는 것으로 곡면부(222)를 구비하고 있으며, 고정형 영구자석(224) 및 가변형 영구자석(226)의 자기력을 피부착물로 전달한다.

상기 고정형 영구자석(224)은 전원의 공급여부에 상관없이 항상 일정한 극성과 자기력을 유지한다.

상기 가변형 영구자석(226)은 극성전환용 코일(228)에 전원이 공급될 때와, 전원이 공급되지 않을 때 서로 반대 방향의 극성을 제공한다. 예를 들어 전원이 공급되지 않을 때는 상기 접촉폴(223)에 접하는 면이 N극의 극성을 띠고 있었다면, 전원이 공급될 때는 상기 접촉폴(223)에 접하는 면이 S극의 극성을 띠게 되는 것이다. 이러한 가변형 영구자석(226)의 극성전환 성질을 이용해서 상기 가변형 영구자석(226)과 고정형 영구자석(224)이 접촉폴(223)에 동일한 극성을 제공하거나 반대 방향의 극성을 제공하도록 한다. 접촉폴(223)에 동일한 극성이 제공되는 경우에는 도 5a에 도시된 바와 같이, 접촉폴(223)이 부착자기력을 발생하게 되며, 서로 반대방향의 극성이 접촉폴(223)에 제공되는 경우에는 자기력이 상쇄되어 도 5b에 도시된 바와 같이 접촉폴(223)이 미약한 자기력을 띠거나 자기력을 띠지 않게 되는 것이다.

도 5a는 극성전환용 코일(228)에 전원이 공급되지 않은 상태를 나타낸 것으로, 고정형 영구자석(224)와 가변형 영구자석(226)이 하나의 접촉폴(223)에 동일한 자기력을 제공하고 있다.

도 5b는 극성전환용 코일(228)에 전원이 공급되어 가변형 영구자석(226)의 극성이 전환된 상태를 나타낸 것으로, 고정형 영구자석(224)과 가변형 영구자석(226)이 서로 반대방향의 극성을 띠게 되어, 접촉폴(223)에 자기력이 전달되지 않는다.

도 5c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마그네틱 바디부를 나타낸 단면구성도이다.

본 실시예는 마그네틱 폴(240)이 영구자석(244)과 전자석(246)으로 이루어진 경우를 나타낸 것이다. 각각의 마그네틱 폴(240)은 영구자석(244)과 전자석(246)을 포함하여 이루어진다. 본 실시예의 경우에는 부착자기력이 영구자석(244)에 의하여 제공되고, 상기 전자석(246)은 영구자석(244)의 자기력을 상쇄시키기 위해서 작동한다.

즉, 전자석(246)에 전원이 공급되지 않은 상태에서 피부착물이 부착되는 것이고, 피부착물을 분리하기 위하여 전자석(246)에 전원을 공급하는 것이다. 이러한 구조는 분리시에만 전자석(246)에 전원을 공급하면 되는 것으로, 장비에 소비되는 전력을 감소시켜 에너지 효율을 높여 준다.

상기 영구자석(244)들은 인접한 영구자석들 간에 서로 다른 극성을 가지도록 배치된다(도면에서 영구자석(244)의 중앙에 표시된 문자가 영구자석(244)의 극성을 나타낸다). 즉 번갈아서 N극과 S극을 가지도록 배치된다. 인접한 영구자석이 서로 같은 극성을 가지면 극성간의 반발력으로 인하여 자기력이 효율적으로 작용하지 않기 때문이다.

상기 전자석(246)은 전원이 공급되면 각각의 영구자석(244)과 반대의 극성을 가지도록 배치된다(도면에서 전자석 안쪽으로 외곽선 문자 (N,S)로 표시된 것이 전자석에 전원공급시 발생하는 극성을 나타낸다). 전자석(246)이 작동하게 되면 영구자석(224)과 반대의 극성을 가지도록 함으로써 영구자석(244)의 자기력을 상쇄시키게 된다.

마그네틱 폴(240)을 도시한 바와 같이 영구자석(244)과 전자석(246)으로 구성하게 되면, 전원이 공급되지 않는 상태에서는 영구자석(244)의 자기력이 피부착물(20)에 작용하여 피부착물(20)이 마그네틱 폴(240)에 부착되고, 반대로 전원을 공급하면 영구자석(244)의 자기력이 전자석(246)의 자기력에 의하여 상쇄되므로 피부착물(20)이 마그네틱 폴(240)에 부착되지 않는다.

도시한 실시예의 경우에는 마그네틱 폴(240)이 영구자석(244)과 전자석(246)의 조합으로 이루어진 것을 나타내고 있지만, 전자석만을 이용할 수도 있다. 전자석만을 이용하는 경우에는 전원을 공급하는 경우에 자기력이 발생하고, 전원을 차단하면 자기력이 소멸하게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중앙 마그네틱 바디부를 나타낸 단면구성도이다.

중앙 마그네틱 바디부(100)도 측면 마그네틱 바디부(200)와 마찬가지로 마그 네틱 폴(120)을 구비하고 있다. 그런데 측면 마그네틱 바디부(200)의 마그네틱 폴(220)이 고정된 구조로 되어 있었던 것에 반하여, 중앙 마그네틱 바디부(100)의 마그네틱 폴(120)은 승하강 가능한 구조를 가지고 있다.

마그네틱 폴(120)이 다수개의 접촉폴(123)과, 고정형 영구자석(124)과, 가변형 영구자석(126)과 극성전환용 코일(128)을 포함하여 구성되는 점에 있어서는 동일하지만, 마그네틱 폴(120) 전체가 승하강장치(150)에 의하여 승하강하게 된다.

이를 위하여, 중앙 마그네틱 바디부(100)는 내측케이스(104)와 외측케이스(106)를 포함한다. 외측케이스(106)는 하우징부(300)에 힌지 회동가능하게 결합되거나 고정되고, 내측케이스(104)는 상기 외측케이스(106)에 대하여 승하강 할 수 있도록 승하강장치(150)로 연결되어 있다.

상기 승하강장치(150)는 외측케이스(106)에 고정되는 구동모터(152)와, 상기 구동모터(152)에 결합된 피니언 기어(154)와, 상기 피니언 기어(154)와 치합되며 내측케이스(104)에 고정된 랙기어(156)를 포함하여 구성된다. 상기 구동모터(152)가 회전하면, 피니언 기어(154)가 회전하며 랙기어(156)에 연결된 내측케이스(104)를 승하강 시키는 구조이다. 따라서, 중앙 마그네틱 바디부(100)는 마그네틱 폴(120)이 승하강 할 수 있는 구조를 제공하게 된다.

본 실시예는 승하강장치(150)를 구동모터(152)와 피니언 기어(154)와 랙기어(156)의 조합으로 구성하였으나, 이는 한가지 승하강장치(150)의 실시예를 나타낸 것으로 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니며 승하강 가능한 다른 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 리니어 모터 등을 이용할 수도 있도 다른 승하강 가능한 액츄 에이터를 이용하거나 공압이나 유압을 이용한 승하강장치도 적용될 수 있다. 또한 실린더를 이용한 승하강구조를 적용할 수도 있을 것이다.

중앙 마그네틱 바디부(100)의 마그네틱 폴(120) 승하강 구조는 마그네틱 폴(120)과 피부착물의 최대접촉면적을 확보하기 위한 것이다. 중앙 마그네틱 바디부(100)의 마그네틱 폴(120)이 승하강 하지 않으면 측면 마그네틱 바디부(200)의 마그네틱 폴(220)이 힌지 회동 된다고 하더라도 접촉면적을 최대한으로 확보하는 것이 곤란하기 때문이다.

도 7a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 마그네틱 폴의 극성배치를 나타낸 저면도이고, 도 7b는 본 발명의 제 2실시예 따른 마그네틱 폴의 극성배치를 나타낸 저면도이다.

도시된 바와 같이, 각각 마그네틱 바디부(100, 200)에 배치되는 마그네틱 폴(120, 220)은 서로 마주보는 마그네틱 폴(120,220)이 서로 다른 극성을 가지도록 배치된다. 앞서 도 5의 설명에서 상술한 바와 같이, 동일 극성간의 반발력으로 인한 손실을 감소시키기 위한 것이다. 본 발명의 앞선 실시예들의 경우에는 하나의 마그네틱 바디부(100 또는 200)에 각각 4개의 마그네틱 폴(120, 220)이 구비되는 경우를 도시하였으나, 상기 마그네틱 폴(120, 220)의 개수는 자기력의 세기나 핸들링 하고자 하는 피부착물의 크기나 외주면에 폭에 따라서 변경될 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 제 1실시에에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터가 최대 규격의 스틸 코일을 부착한 상태를 나타낸 사시도 및 정면도이다.

도시된 바와 같이, 중앙 마그네틱 바디부(100)와 측면 마그네틱 바디부(200)에 구비되는 마그네틱 폴(120, 220)의 곡면부(122, 222)는 핸들링할 수 있는 최대규격의 피부착물(20) 외경에 대응하는 곡률반경을 가지고 있다.

따라서, 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)를 하강하여 마그네틱 폴(120, 220)의 곡면부(122, 222)가 피부착물(20)에 닿으면, 그 상태에서 측면 마그네틱 바디부(200)는 회전하지 않고 마그네틱 폴(120, 220)의 곡면부(122, 22) 전체면적이 피부착물(20)의 외주면에 완전히 밀착하게 된다.

이렇게 곡면부(122, 222)의 전체면이 밀착하는 경우에 가장 강력한 자기력이 작용한다. 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)가 핸들링 할 수 있는 최대 외경은 곡면부(122, 222)의 곡률 반경에 의하여 결정되는 것이고, 핸들링 할 수 있는 최대 중량은 곡면부(122)의 전체면이 접촉하였을 때 자기력이 지탱할 수 있는 무게가 된다.

본 발명에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)는 하우징부(300)의 중앙에 중앙 마그네틱 바디부(100)와 그 양측에 좌우 대칭되는 위치에 힌지 회동가능한 측면 마그네틱 바디부(200)를 구비함으로써, 피부착물의 외경에 대응하여 부착할 수 있는 구조를 제공하고 있다. 그리고 도 8b에 도시된 바와 같이, 하우징부(300)에 부착구(400)가 연결되고, 상기 부착구(400)가 크레인등의 이송장치에 연결되는 구조를 가진다.

본 발명에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)는 좌우 대칭형상을 가지고 있어서, 정 중앙에 무게중심이 놓여진다. 피부착물(20)이 양측의 마그네틱 바디부(100, 200)의 마그네틱 폴(120, 220)에 부착되면, 피부착물(20)은 서로 대칭되는 위치의 마그네틱 폴(120, 220)과 최대 접촉면을 가지도록 접촉되는 것으로 피부착물(20)의 무게중심과 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)의 무게중심이 동일한 수직면에 놓여지게 되므로 별도의 센터링이 필요치 않게 된다.

도 8c는 본 발명의 제 1실시예 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터가 작은 규격의 스틸 코일을 부착한 상태를 나타낸 정면도이다.

도시된 바와 같이, 최대 규격 보다 작은 규격의 피부착물을 부착하는 경우에는 피부착물의 외경에 최대 접촉 면적을 가지도록, 중앙 마그네틱 바디부(100)의 마그네틱 폴(120)은 상승하고, 측면 마그네틱 바디부(200)의 마그네틱 폴(220)은 측면 마그네틱 바디부(200)와 함께 안쪽으로 회전한다. 상기 측면 마그네틱 바디부(200)가 하우징부(300)에 대하여 회동하는 별도의 구동수단에 의한 것이 아니라 자중에 의하여 이루어지는 것이다. 종래 기술의 경우 마그네틱을 별도의 구동수단으로 이동시키는 방식을 취하고 있었는데, 그러한 종래의 방식은 정확한 조작을 필요로 하며 그 조작에 상당한 시간이 소요되는 등의 문제점을 가지고 있었다.

도 9a 및 9b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터의 사용상태를 나타낸 정면도이다.

도 9a는 최대규격의 피부착물(20)을 부착한 상태를 나타낸 것이고, 도 9b는 최소규격의 피부착물(20)을 부착한 상태를 나타낸 것이다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 최대 규격의 피부착물(20)을 부착하는 경우에는 중앙 마그네틱 바디부(100)와 측면 마그네틱 바디부(200)가 피부착물(20)의 외주면에 완전히 밀착되어 최대의 부착자기력을 제공할 수 있다.

최소규격의 피부착물(20)을 부착하는 경우에는 측면 마그네틱 바디부(200)가 피부착물(20)의 중심을 향해서 안쪽으로 회전하게 되고, 중앙 마그네틱 바디부(100)는 마그네틱 폴(120)을 상승시킨 상태로 부착하게 되며, 중앙 마그네틱 바디부(100)도 안쪽으로 회전하게 된다.

이러한 각각의 마그네틱 바디부(100, 200)의 회전과, 중앙 마그네틱 바디부(100)의 마그네틱 폴(120)의 승하강 조절을 통하여, 다양한 외경의 피부착물(20)에 마그네틱 폴(120, 220)들이 최대접촉 면적을 확보하는 것이다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 제 1실시예에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터를 이용한 스틸코일 적재상태를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터(10)는 피부착물(20)의 상부를 통하여 부착이 이루어지는 것으로, 피부착물들이 간격없이 보관되어 있는 상태에서도 아무런 지장없이 피부착물(20)을 부착하고 이동시킬 수 있다. 또한, 도시한 바와 같이 피부착물인 스틸코일을 간격없이 적치할 수 있으므로 2단 이상의 다단으로 적재하여 보관하는 것도 가능하게 된다.

이는 종래의 도 2c와 확연히 대비되는 것으로, 도 2c와 같이 종래의 리프터는 암이 출입할 수 있는 공간이 필수적으로 필요하기 때문에 스틸코일의 외주면들 사이에 일정한 공간이 확보되어야만 리프터를 사용할 수 있었다. 이는 한정된 공간의 효율적인 사용과 관련되는 것으로, 본 발명에 따른 마그네틱 코일 리프터(10)를 이용할 경우 단위 면적당 보관할 수 있는 스틸코일의 개수가 현저하게 증가하는 효과를 가져온다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터는 다수개 배치된 마그네틱 폴이 피부착물의 외주면에 부착되는 구조를 제공하여 피부착물의 손상을 최소화하는 효과를 가져온다.

또한, 마그네틱 폴이 배치되는 중앙 마그네틱 바디부와 측면 마그네틱 바디부가 힌지 회동 가능한 구조를 제공하고, 상기 중앙 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 승하강 가능한 구조를 제공함으로써, 다양한 규격의 피부착물에 대응하여 조작이 간편하고 신속한 탈부착이 가능한 효과를 가져온다.

또한, 상기 마그네틱 폴은 전원이 공급되지 않을 때는 부착자기력을 제공하고, 전원이 공급되면 자기력이 상쇄되는 구조를 제공함으로써 에너지의 효율적인 사용을 가능하게 하는 효과를 가져온다.

Claims (14)

1. 하우징부;

   상기 하우징부의 중앙에 결합되는 중앙 마그네틱 바디부;

   상기 하우징부의 양측에 힌지 회동가능하도록 결합되는 측면 마그네틱 바디부;

   상기 중앙 마그네틱 바디부 및 측면 마그네틱 바디부에 배치되고, 원통형상의 피부착물의 외주면에 접촉하는 곡면부를 구비하며, 상기 피부착물을 자기력으로 탈부착시키는 복수개의 마그네틱 폴; 및

   상기 중앙 마그네틱 바디부에 구비되는 마그네틱 폴을 승하강시키는 승하강장치;를 포함하며,

   다양한 외경을 가지는 피부착물의 외주면에 각각의 마그네틱 폴의 곡면부가 접촉될 수 있도록, 상기 중앙 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 승하강되고 측면 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 측면 마그네틱 바디부와 함께 힌지 회동되는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
2. 하우징부;

   상기 하우징부의 중앙에 힌지 회동가능하도록 결합되는 한쌍의 중앙 마그네틱 바디부;

   상기 하우징부의 양측에 힌지 회동가능하도록 결합되는 측면 마그네틱 바디부;

   상기 중앙 마그네틱 바디부 및 측면 마그네틱 바디부에 배치되고, 원통형상의 피부착물의 외주면에 접촉하는 곡면부를 구비하며, 상기 피부착물을 자기력으로 탈부착시키는 복수개의 마그네틱 폴; 및

   상기 중앙 마그네틱 바디부에 구비되는 마그네틱 폴을 승하강시키는 승하강장치;를 포함하며,

   다양한 외경을 가지는 피부착물의 외주면에 각각의 마그네틱 폴의 곡면부가 접촉될 수 있도록, 상기 중앙 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 승하강하며 힌지 회동되고 측면 마그네틱 바디부의 마그네틱 폴은 측면 마그네틱 바디부와 함께 힌지 회동되는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 마그네틱 폴은 곡면부를 구비하며 피부착물의 표면에 직접 접촉하여 자기력을 전달하는 접촉폴;

   상기 접촉폴에 부착자기력을 제공하는 고정형 영구자석;

   상기 마그네틱 폴의 곡면부가 상기 피부착물에 부착시에는 부착자기력을 보강하는 자기력을 제공하고, 상기 피부착물의 탈착시에는 극성이 전환되어 상기 부 착자기력을 상쇄시키는 자기력을 제공하는 가변형 영구자석; 및

   상기 가변형 영구자석을 감싸며, 전원이 공급되면 상기 가변형 영구자석의 극성을 변환시키는 극성전환용 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 마그네틱 폴은 자기력을 가지는 영구자석과, 전원이 공급되면 상기 영구자석의 자기력을 상쇄시킬 수 있도록 배치되는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 전자석의 코일은 상기 영구자석의 일부를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 가변형 마그네틱 코일 리프터.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 마그네틱 폴은 전원이 공급되면 자기력을 발생시키는 전자석으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터
7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 측면 마그네틱 바디부는 회전축을 구비하고, 상기 하우징부는 상기 회전축에 대응하는 회전공을 구비하여, 상기 회전축과 회전공에 의하여 상기 측면 마그네틱 바디부가 하우징부에 대하여 힌지 회동되는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
8. 삭제
9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   각각의 마그네틱 바디부에 구비되는 다수개의 마그네틱 폴은 동일한 마그네틱 바디부에 구비된 인접한 마그네틱 폴들이 서로 다른 극성을 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 각각의 마그네틱 바디부에 구비되는 다수개의 마그네틱 폴은, 서로 다른 마그네틱 바디부에 배치되어 마주보는 마그네틱 폴들이 서로 다른 극성을 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

    상기 중앙 마그네틱 바디부 및 측면 마그네틱 바디부에는 각각 4개의 마그네틱 폴이 구비되는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

    상기 하우징부는 한 쌍의 브래킷과, 상기 브래킷을 연결하는 연결봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 브래킷은 좌우 대칭 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.
14. 제 2항에 있어서,

    상기 승하강장치는 구동모터와, 상기 구동모터에 연결된 피니언기어와, 상기 마그네틱폴에 연결된 랙기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 타입 가변형 마그네틱 코일 리프터.

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