KR100805788B1 - System for lifting and moving an object - Google Patents
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Abstract
Description
기술분야
본 발명은 물체들을 일 위치에서 다른 위치로 승강 및 이동시키는 장치에 관한 것이다.
배경기술
일 위치에서 다른 위치로 물체들을 승강 및 이동시키는 다수의 장치들이 공지되어 있다. 그러나, 그 장치들은 사용하기 불편하고, 제조하는데 비용이 많이 든다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 주요 특징들 및 장점들은 "중량의 작용"에 있다.
1. 상승 운동은 평방 인치당 4 파운드(4PSI) 또는 30 파스칼(30Pa)의 공기 압력으로 이루어질 수 있다.
2. 추(weight)(피스톤)의 시일링(sealing) 원리는 그것이 작은 크랙(crack)을 통해 움직일 때 공기 마찰을 이용하는 것이다. 이러한 원리는 매우 적은 공기로 피스톤 아래에 공기 압력을 발생시킬 수 있게 한다.
3. 상기 원리의 다른 장점은, 발생되는 적은 공기의 누설이 피스톤을 튜브 안에 중심이 잡혀서 머무르게 하며 추와 기둥(post) 내부 사이에 마모 효과를 제거한다는 사실이다.
4. 안내 작용과 밀봉(sealing) 작용을 보장하는 것과 함께, 이러한 누설 시스템의 이용은 피스톤 상부를 가압해야 하는 필요성과 공기 배출 밸브의 이용을 제거한다. 이러한 시스템은 공기 흡입의 감소 또는 폐쇄만을 필요로 하여, 추가 중력에 의해 간단하게 낮춰질 수 있게 하여 물체를 상승시킨다.
5. 추의 중량의 99 % 를 이용하여 목적물을 들어올릴 수 있을 뿐이라는 사실에 기인하여 장치를 남용하거나 파괴하는 것이 불가능하다. 기계적인 요소들의 마찰은 1 % 중량 손실의 이유이다.
6. 압축 챔버로서 지지용 기둥을 이용하는 것은 360 도의 연속적인 움직임을 허용한다.
7. 케이블을 통하여 물체 부착 부재를 지지하는 운반대의 2 개의 풀리(pulley)가 근접한 것은, 각각의 풀리와 물체 부착 부재 사이에 있는 케이블에 제공된 국부적인 각도 때문에, 작업자가 물체를 너무 높이 상승시키려고 하는 경우에 제동 효과를 유도한다.
8. 추는 가변적인 중량일 수 있으며, 하부에 있는 트랩(trap)이 설치된 용기가 있어서 신속하게 비워질 수 있다.
a) 상기의 콘테이너는 상부가 개방되어 있다. 장치의 상부에 설치된 탱크는 조용한 순간을 이용하여 액체나 또는 그래뉼 재료(granular material)로 채워질 수 있다. 하부에 있는 트랩은 필요에 따라서 추 용기(weight container)로 이용된다.
b) 그래뉼 재료 또는 액체를 가져오는 방법은, 단지(jar)들을 가지는 1/4 HP (또는 190 와트)의 소형 콘베이어 시스템을 이용하여 연속적인 운동으로 달성될 수 있다.
c) 추의 운용은 액체 (물, 오일, 수은) 또는 그래뉼 재료(모래, 강철 볼, 폴리머 볼)을 이용하여 이루어질 수 있다.
d) 수은이 선택된 경우에, 모든 것은 환경 오염 가능성을 방지하기 위하여 폐쇄 회로내에서 이루어져야 한다. 수은은 비록 비싸기는 하지만 매우 콤팩트하다는 장점을 가진다는 점이 주목되어야 한다.
본 발명은 물체를 일 위치에서 다른 위치로 승강 및 이동시키는 시스템 및 장치에 관련된 것으로서, 상기 시스템 및 장치는:
a) 전체적으로 수직인 축을 가지는 부분적으로 중공의 기둥;
b) 상기 기둥 안에 배치되고 그 아래에 기둥 챔버를 형성하는 추로서, 상기 기둥 챔버가 압력 유체로 채워질 수 있는 추;
c) 추를 상기 기둥에 대하여 길이 방향으로 그리고 상방향으로 변위시키는 추 변위 시스템으로서, 상기 추를 상기 기둥을 따라서 선택적으로 위치시키기 위하여 상기 기둥 챔버 안에서 압력을 조절하는 추 변위 시스템;
d) 상기 수직 축을 중심으로 회전되도록 상기 기둥에 회전 가능하게 연결되고, 상기 기둥에 근접하게 위치된 기단의 길이 방향 단부와 상기 기둥으로부터 이격되게 위치된 말단의 길이 방향 단부를 가지는 횡단 암;
e) 상기 추에 부착된 일 단부와 횡단 암의 상기 말단 단부에 부착된 다른 단부를 가지는 케이블;
f) 상기 케이블에 연결되고 상기 횡단 암에 장착된 운반대; 및
g) 물체를 부착시키기 위해 상기 케이블에 연결된 물체 부착 부재;를 구비하고,
물체는 중력하에서 상기 기둥에 대한 상기 추의 하방향 변위시에 상기 케이블을 통하여 상승되고, 상기 기둥 챔버 안의 가압된 유체하에 상기 기둥에 대한 상기 추의 상방향 변위시에 하강된다.
도면의 간단한 설명
도 1a는 본 발명에 따른 승강 시스템의 사시도이고;
도 1b는 도 1a에 도시된 시스템의 평면도이고;
도 1c는 도 1a의 "D" 부분에 대한 상세도이고;
도 2는 도 3a의 "B" 부분에 대한 상세도이고;
도 3a는 도 1b의 A-A선을 따라 취한 시스템의 부분 단면도이고;
도 3b는 도 3a의 "C" 부분에 대한 상세 단면도이고;
도 3c는 도 1a에 도시된 시스템의 기부에 대한 부분 측단면도이고;
도 4는 본 발명에 따른 승강 시스템의 다른 사시도이고;
도 5는 도 4의 "E" 부분에 대한 상세도이고;
도 6은 도 4의 "E" 부분에 대한 다른 부분도로서 부분들이 추출된 상태로 도시된 것이고;
도 7은 본 발명에 따른 시스템에 이용되는 운반대의 풀리 서브 시스템의 사시도이고;
도 8은 도 7에서 부착 블록의 풀리 하우징의 일부가 제거될 경우 보여지는 풀리 서브 시스템의 다른 사시도이고;
도 9a는 본 발명에 따른 시스템에 이용되는 암 서브 시스템의 사시도이고;
도 9b는 본 발명에 따른 시스템에 이용되는 기부의 사시도이고;
도 10은 본 발명에 따른 시스템에 이용되는 케이블 서브 시스템의 사시도이고;
도 11은 본 발명에 따른 시스템에 이용되는 풀리 서브 시스템의 부분 사시도이고;
도 12는 본 발명에 따른 시스템에 이용되는 암 회전 조인트의 부분적으로 절단된 단면도이다.
실시예
상기 장치는 높이가 8 내지 12피트(또는 2.5 내지 4 미터)이고 직경이 8 인치(또는 20 cm)인 기둥(2)의 꼭대기에 고정된, 전체적으로 횡방향에서 12 피트(또는 4 m) 길이인 레일(38)을 구비로 이루어진다.
레일(38)은 암 연결 시스템이나 또는 회전 조인트(40)를 이용하여 기둥(2)에 고정되는데, 이는 기둥의 축을 중심으로 기둥의 둘레에서 제한되지 않고 방해되지 않은 연속적인 360 도 및, 그 이상의 운동을 가능하게 한다.
구멍이 회전 조인트(40) 안에 제공되어 추(5)가 상승하거나 또는 강하하는 동안 케이블(29)의 자유로운 움직임을 허용한다. 도 2, 도 10, 도 11 에 도시된 바와 같이, 회전 조인트(40)는 기둥(2)의 상부에 부착된 덮개(35)의 중심에 위치된다. 케이블(29)은 안내부(24)를 통하여, 수평 축(20)의 둘레로 회전되는 풀리(41)의 둘레로 통과된다. 베어링(42)은, 볼트(23) 또는 공지의 수단에 의해 레일(38)에 고정된 지지용 실린더(21)와 안내부(24) 사이에 배치된다.
회전 조인트(40) 안의 구멍은 추가 상승하거나 또는 하강하는 동안에 케이블(29)의 자유로운 움직임을 가능하게 한다.
레일(38)은 2 개의 1 인치 (또는 2.5cm)인 정방형의 신장된 지지부 또는 버팀대(26) 및 수직 버팀대(25)에 의해 지지되는데, 버팀대(26)는 레일 고정된 하나의 길이 방향 단부 회전 블록(27)에 볼팅된 반대편 길이 방향 단부를 가지며, 수직 버팀대(25)는 같은 볼트(28)를 통하여 회전 블록(27)에 연결된다.
회전 블록(27)은 두 개의 베어링(12)의 보조에 의하여 상기 기둥(2)의 외측에서 접선 방향에서 측방향으로 움직일 수 있다.
레일(38)의 내부에 설치되고, 축(13)에 장착된 풀리(11), 휘일(12), 베어링(14) 및 나사(16)를 구비하는 작은 운반대(50)는, 2 개의 전체적으로 동축선상에 있는 휘일(12)을 이용하여 하중을 상기 레일을 따라서 자유롭게 이동하도록 해 준다.
레일(38)의 끝은 개구부를 폐쇄하고 케이블(29)의 끝을 제자리에 유지하기 위해 덮개(19)로 덮여져 있다.
기둥(2)의 하측은, 각 모서리에서 바닥에 앵커(3-34)로 고정되고 에폭시로 채워져 있는 삼각형의 기부(1)에 용접되어 있다.
밀봉 부재가 바람직스럽게는 추(5)의 상측과 하측에 설치된 두 개의 플라스틱 링들(6)으로 제작되어서 금속 부품들 사이의 마찰을 억제한다. 이들은 요구조건에 따라 미리 정해진 체적에서 공기 또는 다른 기체를 누설시키도록 조정된다.
상기 기둥의 하측에 설치된 밸브(33)와 같은 추 변위 시스템은 상기 추를 상승시키기 위해 이용되는 공기 흡입의 제어를 가능하게 한다.
장치의 설명
추의 하측에 볼트(8) 체결된 한 조각의 고무(7)는 하강시의 충격을 제거한다.
레일(38)의 내측에 있는 두 개의 검은 고밀도 강철 밴드(17)는, 운반대(50)의 움직임을 부드럽게 해준다.
5/8 인치(또는 1.5 cm)의 베어링(15)은 레일(38)의 개구부에서 상기 운반대의 정렬동작을 확실하게 한다.
부착 블록(30)과 같은 물체 부착 부재의 상대적으로 작은 질량은 케이블(29)에 장력을 유지하게 함으로써 케이블이 2 개의 전체적으로 같은 평면에 있는 풀리(11)로부터 이탈하는 것을 방지한다.
장치의 기계적 기능
이 장치는 세 가지의 차별적인 기능을 가진다.
a) 상승될 물체의 무게를 추에 의해서 상쇄하며;
b) 운전자가 물체를 쉽게 상승 또는 하강시킬 수 있도록 해주며; 그리고
c) 반경이 2 내지 12 피트인(또는 60 cm 내지 4 m 인) 물체를 360도의 각도로 움직인다.
장치 운전 절차
이 장치는 흡입 디스크, 자석, 후크 또는 다른 홀딩 시스템에 의해 잡힐 수 있는 어떠한 고체 물체라도 손쉽게 처리할 수 있는 리프팅 암이다.
운전자는 지름이 24 피트(또는 8 m) 이내의 물체를 처리할 수 있으며, 무선 또는 유선의 리모트 컨트롤에 의하여 상승 및 하강을 제어할 수 있다.
또한, 리모트 컨트롤이 설치되는 스탠드는 홀딩 시스템의 기부에 있는 운전자를 위한 핸들로 이용될 수도 있다.
상기 홀딩 시스템은 적용 가능한 임의의 형상을 가질 수 있다.
일예로써 멜라민이 코팅된 시트를 이용할 경우, 운전자는 추 아래에 공기를 주입한다. 그 결과로, 홀딩 시스템(이 경우에는 흡입 디스크)은 상기 시트의 상측으로 내려간다. 일단 상기 시트가 적절하게 붙잡혀 지면, 운전자는 공기를 빼며, 추가 내려가서 결과적으로 상기 시트를 들어 올린다. 그 후 운전자는 상기 시트를 요구되는 곳으로 이동시키고, 상기 시트를 내리기 위해 공기를 다시 주입시킨다. 마지막으로, 운전자는 상기 시트를 놓고, 다른 동작을 수행하기 위해 준비한다.
이 장치는 50 내지 150 lbs(또는 2 내지 70 Kg)의 작은 부하들을 처리하기 위해 설계된 것이다.
바람직하게는 액체, 가스, 또는 그래뉼의 유체에 의해 생성된 압력하에서 상하로 움직이는 피스톤을 내부에 구비하며, 바람직하게는 상기 유체가 공기, 불활성 가스, 합성유, 천연유, 수은, 물, 또는 모래 및 중력과 같은 요소내에 있는 수직 기둥이 제공되고;
측면 암의 내부 또는 위로 움직이는 운반대에 케이블에 의해 단단하게 지지되며, 피스톤이 상기 암을 따라서 어느 위치에 있든지 상기 홀딩 시스템을 상기 운반대로부터 동일한 거리에 있도록 해주는 상기 피스톤이 제공된다. Technical Field
The present invention relates to an apparatus for lifting and moving objects from one position to another.
Background
Many devices are known for lifting and moving objects from one location to another. However, the devices are inconvenient to use and expensive to manufacture.
Detailed description of the invention
The main features and advantages of the present invention reside in the action of weight.
1. The upward motion may be at an air pressure of 4 pounds per square inch (4 PSI) or 30 Pascals (30 Pa).
2. The sealing principle of weight (piston) is to use air friction as it moves through a small crack. This principle makes it possible to generate air pressure under the piston with very little air.
3. Another advantage of the above principle is that the small amount of air leakage that occurs causes the piston to stay centered in the tube and eliminates the wear effect between the weight and the inside of the post.
4. The use of this leakage system, along with ensuring guiding and sealing action, eliminates the need to pressurize the piston top and the use of an air bleed valve. Such a system only needs to reduce or close the air intake, allowing it to be simply lowered by additional gravity to raise the object.
5. It is impossible to abuse or destroy the device due to the fact that only 99% of the weight of the weight can be used to lift the object. The friction of the mechanical elements is the reason for the 1% weight loss.
6. Using the support pillar as the compression chamber allows 360 degrees of continuous movement.
7. The proximity of the two pulleys of the carriage supporting the object attachment member through the cable is due to the local angle provided to the cable between each pulley and the object attachment member, which causes the operator to try to raise the object too high. Induce braking effects.
8. The weights can be of variable weight and can be emptied quickly due to a vessel with a trap installed on the bottom.
a) The container is open at the top. The tank installed on top of the device can be filled with liquid or granular material using quiet moments. The trap at the bottom is used as a weight container as needed.
b) The method of bringing granule material or liquid can be achieved in a continuous motion using a 1/4 HP (or 190 watt) compact conveyor system with jars.
c) The operation of the weight may be by means of liquid (water, oil, mercury) or granule material (sand, steel balls, polymer balls).
d) If mercury is chosen, everything should be done in a closed circuit to prevent the possibility of environmental pollution. It should be noted that mercury, although expensive, has the advantage of being very compact.
The present invention relates to a system and apparatus for lifting and moving an object from one position to another, the system and apparatus comprising:
a) a partially hollow column having a generally vertical axis;
b) a weight disposed within and forming a pillar chamber thereunder, wherein the pillar chamber can be filled with a pressure fluid;
c) a weight displacement system for displacing the weight longitudinally and upwardly relative to the column, the weight displacement system regulating pressure in the column chamber to selectively position the weight along the column;
d) a transverse arm rotatably connected to said pillar to rotate about said vertical axis, said transverse arm having a longitudinal end of a proximal end positioned proximate said post and a longitudinal end of a distal end located away from said post;
e) a cable having one end attached to the weight and the other end attached to the distal end of the cross arm;
f) a carriage connected to said cable and mounted to said cross arm; And
g) an object attachment member connected to said cable for attaching an object,
An object is raised through the cable upon downward displacement of the weight with respect to the column under gravity, and descends upon upward displacement of the weight with respect to the column under pressurized fluid in the column chamber.
Brief description of the drawings
1A is a perspective view of a lifting system according to the present invention;
1B is a top view of the system shown in FIG. 1A;
1C is a detail view of portion “D” of FIG. 1A;
FIG. 2 is a detail view of portion “B” of FIG. 3A;
3A is a partial cross-sectional view of the system taken along line AA of FIG. 1B;
FIG. 3B is a detailed sectional view of the portion “C” of FIG. 3A;
3C is a partial side cross-sectional view of the base of the system shown in FIG. 1A;
4 is another perspective view of the elevating system according to the present invention;
5 is a detail view of portion “E” of FIG. 4;
FIG. 6 is another partial view of portion “E” of FIG. 4, with portions extracted; FIG.
7 is a perspective view of a pulley sub-system of the carriage used in the system according to the invention;
FIG. 8 is another perspective view of the pulley subsystem seen when part of the pulley housing of the attachment block in FIG. 7 is removed;
9A is a perspective view of an arm sub system used in the system according to the present invention;
9B is a perspective view of the base used in the system according to the present invention;
10 is a perspective view of the cable subsystem used in the system according to the invention;
11 is a partial perspective view of a pulley subsystem used in a system according to the present invention;
12 is a partially cut cross-sectional view of an arm revolving joint for use in the system according to the invention.
Example
The device is a total of 12 feet (or 4 m) in the transverse direction, fixed to the top of a
The
A hole is provided in the rotary joint 40 to allow free movement of the
Holes in the rotary joint 40 allow free movement of the
The
The
The
The end of the
The lower side of the
The sealing member is preferably made of two plastic rings 6 provided on the upper side and the lower side of the
A weight displacement system, such as a
Description of the device
One piece of
Two black high
A 5/8 inch (or 1.5 cm) bearing 15 ensures alignment of the carriage at the opening of the
The relatively small mass of the object attachment member, such as the
Mechanical function of the device
This device has three distinct functions.
a) offset by weight the weight of the object to be lifted;
b) allows the driver to raise or lower the object easily; And
c) Move an object with a radius of 2 to 12 feet (or 60 cm to 4 m) at an angle of 360 degrees.
Device operating procedure
The device is a lifting arm that can easily handle any solid object that can be grabbed by suction disks, magnets, hooks or other holding systems.
The driver can handle objects within 24 feet (or 8 meters) in diameter and can control the rise and fall by wireless or wired remote controls.
The stand on which the remote control is installed may also be used as a handle for the driver at the base of the holding system.
The holding system can have any shape applicable.
As an example, when using a sheet coated with melamine, the driver injects air under the weight. As a result, the holding system (in this case the suction disk) is lowered to the top of the seat. Once the seat is properly caught, the driver bleeds out, further descends and subsequently lifts the seat. The driver then moves the seat to the required place and injects air again to lower the seat. Finally, the driver releases the seat and prepares to perform another action.
The device is designed to handle small loads of 50 to 150 lbs (or 2 to 70 Kg).
It is preferably provided with a piston moving up and down under pressure generated by the fluid of the liquid, gas or granule, preferably the fluid is air, inert gas, synthetic oil, natural oil, mercury, water, or sand and Vertical pillars are provided that are within elements such as gravity;
The piston is provided which is rigidly supported by a cable on a pallet moving inside or above the side arm and which keeps the holding system at the same distance from the pallet no matter where the piston is located along the arm.
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