지브크레인{Jib crane}
본 발명은 지브크레인에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 붐이 회동하면 붐과 붐지지프레임과의 거리의 차이로 인하여 주후크와 보조후크의 높이를 일정하게 유지시킬 수 있는 지브크레인에 대한 것이다.
일반적으로 크레인(Crane)은 중량물을 들어올려서 수직 또는 수평방향으로 이동시키는 기계를 칭하며, 기중기(起重機)라고도 한다. 이러한 크레인은 각종 공장?항만?창고 등에서 재료나 제품 또는 기타 중량물(重量物)을 입체적으로 이동시키는 작업에 쓰이며, 호이스트(Hoist)나 체인블록에 비하여 한층 무거운 중량물을 다루는데 사용된다.
그리고 크레인은 그 기능 및 형태에 따라 탑형크레인, 천정크레인, 지브(Jib)크레인 등으로 분류되는데, 상기 탑형크레인은 높은 탑 상부에 빔(Beam)을 걸쳐서 하중을 매단 트롤리(Trolly)가 이동되어 중량물을 옮기는 형태를 말하며, 상기 천정크레인은 공장, 창고 등의 천정 부분에 서로 마주 보는 벽을 따라 레일을 부설하고 이러한 레일에 직각으로 주행하는 빔을 걸쳐서 트롤리로부터 후크(Hook)를 내려서 중량물을 이동시키는 형태를 말하고, 상기 지브크레인은 돌출된 암(Arm) 에 중량물을 매달아 수직축을 중심으로 선회하면서 이동시키는 형태를 말한다.
도 6 내지 도 10은 종래의 지브크레인의 개념도이다. 도 6 내지 도 10에 도시된 종래의 지브크레인은 기계실(105)과, 붐(110)과, 붐지지프레임(115)과, 러핑수단(120)과, 포털프레임(125)과, 주후크(130)와, 주호이스팅수단(150)과, 보조붐(135)과, 보조후크(140)와, 보조호이스팅수단(170)을 포함한다.
기계실(105)은 지브크레인을 구동하는 곳으로 작업자가 입실하여 조정수단을 조작하는 운전실이 붙어 있다.
붐(110)은 기계실(105)의 일단을 중심으로 회동할 수 있게 설치된다.
붐지지프레임(115)은 러핑수단(120)의 러핑와이어(Luffing wire)로 붐(135)을 들어올릴 때 이를 지지하여 붐(110)을 들어올릴 수 있도록 한다.
러핑수단(120)은 붐(110)을 들어올리는 역할을 한다. 이를 위하여 러핑수단(120)은 러핑드럼(121)과 복수의 러핑시브(Luffing Sheave, 122)와 러핑와이어(124)를 구비한다. 러핑드럼(121)은 기계실(105)에 설치된다. 러핑시브(122)의 일부는 붐지지프레임(115)의 상부에 설치되고, 나머지는 붐(110)에 설치된다. 러핑와이어(124)는 러핑드럼(121)과 러핑시브(122)에 리빙(reeving)된다. 러핑드럼(121)이 러핑와이어(124)를 감으면 붐(110)은 회동하여 들어올려지고, 러핑와이어(124)를 풀면 붐(110)은 회동하여 내려진다.
기계실(105)과 붐지지프레임(115)을 선회부라 한다. 포털프레임(125)는 상기 선회부를 지지한다.
주후크(130)는 대중량물을 파지하기 위한 후크이다.
주호이스팅수단(150)은 주후크(130)를 상승시키거나 하강시키는 역할을 한 다. 이를 위하여 주호이스팅수단(150)은 주호이스팅드럼(151)과 주호이스팅시브(153, 155)와 주와이어(157)를 구비한다.
주호이스팅드럼(151)은 기계실(105)에 설치된다. 일부의 주호이스팅시브(153)는 붐지지프레임(115)의 상부에 설치되고, 나머지 주호이스팅시브(155)는 붐(110)의 단부에 설치된다. 주와이어(157)는 주호이스팅드럼(151)과 주호이스팅시브(153, 155)와 주후크(130)와, 러핑드럼(121)에 리빙된다. 주호이스팅드럼(151)이 주와이어(157)를 감거나 풀면 주후크(130)가 상승하거나 하강한다.
주후크(130)와 주호이스팅수단(50)은 대중량의 하중을 들어올리기 위한 것이지만, 보조붐(135)과 보조후크(140)과 보조호이스팅수단(170)은 소중량의 하중을 들어올리기 위한 것이다.
이를 위하여 보조붐(135)은 붐(110)의 단부에 설치되며, 보조호이스팅수단(170)은 보조후크(140)를 상승 또는 하강시키는 역할을 한다. 보조호이스팅수단(170)은 보조호이스팅드럼(171)과 보조호이스팅시브(173)과 보조와이어(183)를 구비한다. 보조호이스팅드럼(171)을 사용하여 보조와이어(183)을 감거나 풀면 보조후크(140)가 상승하거나 하강한다.
주후크(130)가 대중량의 하중을 파지한 후 러핑드럼(21)을 감아서 화살표 190의 방향으로 붐(110)을 들어올리면 주후크(130)의 높이가 상승한다. 그런데 주후크(130)의 높이가 상승하면 주후크(130)에 파지된 하중을 다시 내려야 하므로 주후크(130)를 하강시켜야 한다. 이러한 작업을 피하기 위하여 붐(110)이 화살표 190의 방향으로 들어올려지더라도 주후크(130)의 높이를 일정하게 유지시키는 것이 필 요하다. 그래서 도 6 내지 도 10에 도시된 종래의 지브크레인은 주호이스팅수단(150)의 주와이어(157)를 러핑드럼(121)에 리빙하였다.
즉 러핑드럼(121)은 러핑부(121a)와 주권상부(121b)로 구분되어 러핑부(121a)에는 러핑와이어(124)가 리빙되며, 주권상부(121b)에는 주와이어(157)가 러핑와이어(124)와 반대방향으로 리빙된다. 그래서 러핑드럼(121)이 러핑와이어(124)가 감기는 방향으로 회전하면 주와이어(157)가 풀리며, 러핑와이어(124)가 풀리는 방향으로 회전하면 주와이어(157)가 감긴다. 그래서 러핑와이어(124)가 감겨서 붐(110)이 화살표 190의 방향으로 올라가더라도 주와이어(157)가 풀리어서 주후크(130)는 하강한다. 그러므로 붐(110)이 상승하더라도 주후크(130)의 높이는 비슷한 위치로 유지시킬 수 있다.
종래의 지브크레인의 경우 러핑드럼(121)에 러핑와이어(124) 및 주와이어(157)가 모두 리빙되었다. 그래서 러핑드럼(121)의 크기가 커지고 복잡하다는 문제점이 있었다.
또한 종래의 지브크레인의 경우 주와이어(157)가 러핑드럼(121)에 리빙되어서 붐(110)이 상승 또는 하강하더라도 주후크(157)의 높이는 일정하기 유지시킬 수 있었다. 그러나 보조후크(137)의 높이는 일정하게 유지시킬 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 러핑드럼에 주와이어를 감지 않더라도 붐이 상승 또는 하강시 주후크의 높이를 일정하게 유지할 수 있는 지브크레인을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 붐이 상승 또는 하강시 보조후크의 높이를 일정하게 유지할 수 있는 지브크레인을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 지브크레인은 기계실과, 붐과, 붐지지프레임과, 러핑수단과, 주후크와, 주호이스팅수단과, 포털프레임을 포함한다. 상기 붐은 일단이 상기 기계실의 일측을 중심으로 회동할 수 있게 설치된다. 상기 붐지지프레임은 상기 붐을 지지한다. 상기 러핑수단은 상기 붐을 일단을 중심으로 회동시킨다. 상기 주호이스팅수단은 상기 주후크를 들어올린다. 상기 포털프레임은 상기 붐지지프레임과 상기 기계실 즉 선회부를 지지한다. 그리고 상기 주호이스팅수단은 상기 기계실에 설치된 주호이스팅드럼과, 상기 붐지지프레임에 설치된 제1주호이스팅시브와, 상기 붐의 타단에 설치된 제2주호이스팅시브와, 상기 주호이스팅드럼과 상기 제1호이스팅시브와 상기 제2호이스팅시브와 상기 주후크에 권선된 주와이어를 구비한다. 또한, 상기 붐이 일단을 중심으로 회동하여 상기 주후크가 상승하거나 하강하면 상기 주호이스팅수단이 상기 제1주호이스팅시브와 상기 제2주호이스팅시브의 거리의 차이로 상기 주후크를 하강 또는 상승시켜서 상기 주후크가 높이를 일정하게 유지한 채 수평이동한다.
또한, 상기의 지브크레인은 보조붐과, 보조후크와, 보조호이스팅수단을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 보조붐은 상기 붐의 타단에 설치된다. 그리고 상기 보조호이스팅수단은 상기 기계실에 설치된 보조호이스팅드럼과, 상기 붐지지프레임에 설치된 제1보조호이스팅시브와, 상기 붐의 일측에 설치된 제2보조호이스팅시브와, 상기 붐지지프레임에 설치된 제3보조호이스팅시브와, 상기 붐의 타단에 설치된 제4보조호이스팅시브와, 상기 보조붐의 일단에 설치된 제5보조호이스팅시브와, 상기 보조호이스팅드럼과 상기 제1보조호이스팅시브와 상기 제2보조호이스팅시브와 상기 제3보조호이스팅시브와 상기 제4보조호이스팅시브와 상기 제5보조호이스팅시브와 상기 보조후크의 순으로 권선된 보조와이어를 구비한다. 또한, 상기 붐이 일단을 중심으로 회동하여 상기 보조후크가 상승하거나 하강하면 상기 보조호이스팅수단이 상기 보조후크의 높이를 일정하게 유지시키기 위하여 상기 제1보조호이스팅시브 및 상기 제3보조호이스팅시브와 상기 제2보조호이스팅시브의 거리의 차이 및 상기 제3보조호이스팅시브와 상기 제4보조호이스팅시브의 거리의 차이로 상기 보조후크가 하강하거나 상승한다.
또한, 상기의 지브크레인에 있어서, 상기 제1주호이스팅시브에서 상기 제2주호이스팅시브에 감긴 주와이어의 회수는 상기 제2주호이스팅시브에서 상기 주후크에 감긴 주와이어의 회수의 수배인 것이 바람직하다. 그리고 상기 제2보조호이스팅시브에서 상기 제3보조호이스팅시브에 감긴 보조와이어의 회수는 상기 제3보조호이스팅시브에서 상기 제4보조호이스팅시브에 감긴 보조와이어의 회수 및 상기 제5보조호이스팅시브에서 상기 보조후크에 감긴 보조와이어의 회수와 같은 것이 바람직하다.
또한, 상기의 지브크레인에 있어서, 상기 제2보조호이스팅시브는 상기 보조후크에 파지된 하중으로 상기 붐을 들어올리기 위한 장력을 발생할 수 있도록 상기 붐의 중간부에 설치된 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 주와이어가 리빙되는 주호이스팅시브를 붐지지프레임과 붐에 설치함으로써 붐이 상승 또는 하강시 상기 주호이스팅시브 사이의 거리의 차이로서 주후크의 높이를 조절할 수 있다. 그래서 주와이어를 러핑드럼에 별도로 리빙할 필요가 없어서 러핑드럼의 부피를 줄일 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 붐이 상승 또는 하강시 보조호이스팅수단의 보조호이스팅시브 사이의 거리의 차이를 이용하여 보조후크의 높이를 일정하게 유지하도록 조절할 수 있다.
또한, 보조호이스팅수단의 호조호이스팅시브의 일부를 붐에 설치함으로써 보조후크에 파지된 하중을 봄을 상승시키는데 이용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지브크레인의 일 실시예의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실시예의 러핑수단의 개념도이며, 도 3은 도 1에 도시된 실시예의 주호이스팅수단의 개념도이다. 그리고 도 4는 도 1에 도시된 실시예의 보조호이스팅수단의 개념도이고, 도 5는 도 1에 도시된 실시예의 보조붐의 확대도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 지브크레인의 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 지브크레인은 기계실(5)과, 붐(10)과, 붐지지프레임(15)과, 러핑수단(20)과, 포털프레임(25)과, 주후크(30)와, 주호이스팅수단(50)과, 보조붐(35)과, 보조후크(40)와, 보조호이스팅수단(70)을 포함한다.
기계실(5)과, 붐(10)과, 붐지지프레임(15)과, 포털프레임(25)과, 주후크(30)와, 보조붐(35)과, 보조후크(40)는 도 6에 도시된 실시예의 지브크레인과 유사하므로 자세한 설명은 생략한다.
러핑수단(20)은 붐(10)을 들어올리는 역할을 한다. 이를 위하여 러핑수단(20)은 러핑드럼(21)과 제1러핑시브(Luffing Sheave, 22)와 제2러핑시브(23)와 러핑와이어(24)를 구비한다. 러핑드럼(21)은 기계실(5)에 설치된다. 제1러핑시브(22)는 붐지지프레임(15)의 상부에 설치된다. 제2러핑시브(23)는 붐(10)의 일측에 설치된다. 러핑와이어(24)는 러핑드럼(21)과 제1러핑시브(22)와 제2러핑시 브(23)에 리빙(reeving)된다. 러핑드럼(21)이 러핑와이어(24)를 감으면 붐(10)은 회동하여 들어올려지고, 러핑와이어(24)를 풀면 붐(10)은 회동하여 내려진다.
주호이스팅수단(50)은 주후크(30)를 상승시키거나 하강시키는 역할을 한다. 이를 위하여 주호이스팅수단(50)은 주호이스팅드럼(51)과 제1주호이스팅시브(53)와 제2주호이스팅시브(55)와 주와이어(57)를 구비한다.
주호이스팅드럼(51)은 기계실(5)에 설치된다. 제1주호이스팅시브(53)는 붐지지프레임(15)의 상부에 설치된다. 제2주호이스팅시브(55)는 붐(10)의 단부에 설치된다. 주와이어(57)는 주호이스팅드럼(51)과 제1주호이스팅시브(53)와 제2주호이스팅시브(55)와 주후크(30)에 리빙된다. 그래서 주호이스팅드럼(51)이 주와이어(57)를 감으면 주후크(30)가 상승하고, 주와이어(57)를 풀면 주후크(30)가 하강한다.
한편 러핑수단(20)에 의하여 붐(10)이 들어 올려지면 주후크(30)의 높이는 상승한다. 이 경우 제1주호이스팅시브(53)는 붐지지프레임(15)에 설치되고 제2주호이스팅시브(55)는 붐(10)에 설치되어 있으므로 제1주호이스팅시브(53)와 제2주호이스팅시브(55)의 사이의 거리는 좁혀진다. 그러므로 주후크(30)가 무게에 의하여 저절로 하강한다. 그래서 붐(10)이 회동을 하여 상승하더라도 주후크(30)의 높이를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이 경우 주후크(30)의 높이를 일정하게 유지시키기 위해서는 붐(10)이 회동하여 주후크(30)의 높이가 올라가는 거리가 제1주호이스팅시브(53)와 제2주호이스팅시브(55) 사이의 좁혀진 거리로 주후크(30)가 내려오는 거리와 같아야 한다. 실시예에 따라 제1보조호이스팅시브(73)와 제2보조호이스팅시브(75) 및 제2보조호이스팅시브(77)의 개수와, 제3보조호이스팅시브(75)가 붐(10)에 설치되는 위치를 조절하여 보조후크(35)가 하강하는 길이를 조절할 수 있다. 그러면 붐(10)이 화살표 90의 방향으로 상승하더라도 주후크(30)는 도면부호 31의 곡선의 궤적을 그리면서 높이가 일정하게 유지된다.
보조호이스팅수단(70)은 보조후크(40)를 상승시키거나 하강시키는 역할을 한다. 이를 위하여 보조호이스팅수단(70)은 보조호이스팅드럼(71)과 제1보조호이스팅시브(73)와 제2보조호이스팅시브(75)와 제3보조호이스팅시브(77)와 제4보조호이스팅시브(79)와 제5보조호이스팅시브(81)와 보조와이어(83)를 구비한다.
보조호이스팅드럼(71)은 기계실(5)에 설치된다. 제1보조호이스팅시브(73)는 붐지지프레임(15)의 상부에 설치되고, 제2보조호이스팅시브(75)는 붐(10)의 중간부에 설치된다. 제3보조호이스팅시브(77)는 붐지지프레임(15)의 상부에 설치되고, 제4보조호이스팅시브(79)는 붐(10)의 단부에 설치되며, 제5보조호이스팅시브(81)는 보조붐(35)의 단부에 설치된다. 보조와이어(83)는 보조호이스팅드럼(71)과 제1보조호이스팅시브(73)와 제2보조호이스팅시브(75)와 제3보조호이스팅시브(77)와 제4보조호이스팅시브(79)와 제5보조호이스팅시브(81)와 보조후크(40)에 리빙된다. 그래서 보조호이스팅드럼(71)이 보조와이어(83)을 감으면 보조후크(40)가 상승하고, 보조와이어(83)를 풀면 보조후크(40)가 하강한다.
한편 러핑수단(20)에 의하여 붐(10)이 들어 올려지면 보조후크(40)의 높이는 상승한다. 이 경우 제1보조호이스팅시브(73)와 제3보조호이스팅시브(77)는 붐지지프레임(15)에 설치되고 제2보조호이스팅시브(75)는 붐(10)의 중간부에 설치되어 있으므로 제1보조호이스팅시브(73) 및 제3보조호이스팅시브(77)와 제2보조호이스팅시브(75)의 사이의 거리는 좁혀진다. 그러므로 보조후크(40)가 무게에 의하여 저절로 하강한다. 그래서 붐(10)이 회동을 하여 상승하더라도 보조후크(35)의 높이를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이 경우 보조후크(35)의 높이를 일정하게 유지시키기 위해서는 붐(10)이 회동하여 보조후크(40)의 높이가 올라가는 거리가 제1보조호이스팅시브(73) 및 제3보조호이스팅시브(77)와 제2보조호이스팅시브(75) 사이의 좁혀진 거리로 보조후크(40)로 내려오는 거리와 같아야 한다. 실시예에 따라 제1보조호이스팅시브(73)와 제2보조호이스팅시브(75) 및 제3보조호이스팅시브(77)의 개수와, 제2보조호이스팅시브(75)가 붐(10)에 설치되는 위치를 조절하여 보조후크(35)가 하강하는 길이를 조절할 수 있다.
그러면 붐(10)이 화살표 90의 방향으로 상승하더라도 보조후크(40)는 도면부호 41의 곡선의 궤적을 그리면서 높이가 일정하게 유지된다.
또한 제3보조호이스팅시브(75)가 붐(10)의 중간부에 설치되어 있으므로 보조후크(35)에 하중이 파지될 경우 보조와이어(83)에 장력이 작용한다. 그래서 빔(10)을 들어올리려는 힘이 발생한다. 그러므로 적은 힘으로 붐(10)을 들어올릴 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지브크레인의 일 실시예의 측면도,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 러핑수단의 개념도,
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 주호이스팅수단의 개념도,
도 4는 도 1에 도시된 실시예의 보조호이스팅수단의 개념도,
도 5는 도 1에 도시된 실시예의 보조붐의 확대도,
도 6은 종래의 지브크레인의 개념도,
도 7은 도 6에 도시된 실시예의 러핑수단의 개념도,
도 8은 도 6에 도시된 실시예의 주호이스팅수단의 개념도,
도 9는 도 6에 도시된 실시예의 보조호이스팅수단의 개념도,
도 10은 도 6에 도시된 러핑드럼의 개념도이다.
<도면부호의 간단한 설명>
5 : 기계실 10 : 붐
15 : 붐지지프레임 20 : 러핑수단
21 : 러핑드럼 22 : 제1러핑시브
23 : 제2러핑시브 24 : 러핑와이어
25 : 포털프레임 30 : 주후크
35 : 보조붐 40 : 보조후크
50 : 주호이스팅수단 51 : 주호이스팅드럼
53 : 제1주호이스팅시브 55 : 제2주호이스팅시브
57 : 주와이어 70 : 보조호이스팅수단
71 : 보조호이스팅드럼 73 : 제1보조호이스팅시브
75 : 제2보조호이스팅시브 77 : 제3보조호이스팅시브
79 : 제4보조호이스팅시브 81 : 제5보조호이스팅시브
83 : 보조와이어