KR101288704B1 - 유체-쿠션 운송 시스템 - Google Patents

Abstract

수평 방향 운송을 위한 유체-쿠션 지지 장치는 중심부와 말단부를 갖는 지지 플랫폼, 플랫폼의 말단부 하부에 위치하여 실링 피스톤을 형성하는 유연한 회전체로 된 실링 부재를 포함한다. 실링 피스톤은 중심부 측으로 연장되어 지지 플랫폼과 함께 유체 챔버를 형성하는 수평 다리, 지지 플랫폼과 함께 압력 제어 챔버를 형성하는 수직 다리를 갖는다. 수직 다리는 압력 제어 챔버 내에 수직으로, 조절 가능하도록 삽입된다. 주입 수단은 유체 챔버 내로 유체를 공급한다. 압력 조절 장치는 유체 챔버, 압력 제어 챔버와 함께 유체를 전달할 때 유체 압력을 조절한다. 수직 다리는 적어도 하나의 금속 띠를 포함하는 복수의 보강 부재들을 포함한다.

유체, 쿠션, 운송 시스템

Description

유체-쿠션 운송 시스템{Fluid cushion conveyance system}

도 1은 본 발명에 따른 유체-쿠션 지지 장치의 수직 단면을 보인 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 유체-쿠션 지지 장치의 말단부를 보인 세부 도면이다.

도 3은 실링 링의 횡단면을 보인 도면이다.

***** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *****

1: 주입 밸브(inlet valve)

11.1: 수평 다리(substantially horizontal leg)

11.2: 수직 다리(substantially vertical leg)

13: 지지 플랫폼(supporting platform)

14: 실링 부재(sealing element)

15: 유체 챔버(fluid chamber)

16: 압력 제어 챔버(control pressure chamber)

100, 101: 보강 부재(reinforcement element)

본 발명은 수평 방향의 운송을 위한 유체-쿠션 지지 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 높은 유체 압력으로 수평 방향의 운송을 수행하고, 기술적인 안정화를 제어하며, 무거운 적재물의 운송과 슬라이드 트랙 상에 있는 초박형 몸체들에 적합한 유체-쿠션 지지 장치에 관한 것이다.

유체 쿠션에 의해 지지되는 운송 수단의 도움을 받는 적재물의 수평 방향 운송은 관련 기술로 알려져 있다. 이러한 운송의 원칙적인 장점은 기준면과 운송 수단 사이의 낮은 마찰력으로, 이러한 마찰력으로 인해 후자의 쉬운 이동이 가능하다. 기준면과 유체-쿠션 지지 장치 사이의 거리는 최소가 되어야 한다(예를 들면, 1mm 이하). 이러한 조건은 높은 정밀도로 조절된 완벽한 평면 슬라이드 트랙에 의해 만족된다. 그러나, 알려진 유체-쿠션 지지 장치는 유체 매개물의 상당한 손실과, 그로 인한 높은 에너지 손실 및 낭비되는 적재물을 갖는다. 이러한 단점들은 실링 피스톤들 또는 탄력 있는 물질로 이루어지고, 유체 챔버의 외곽에 놓인 부풀릴 수 있는 실링 부재들에 의해 보상된다.

이러한 실링 피스톤들은 US 4,538,699에 기재되어 있다. 상술한 유체-쿠션 지지 장치는 다음을 포함한다.

- 중심부와 말단부를 갖는 지지 플랫폼;

- 상기 플랫폼 하부의 상기 말단부 영역에 놓여져 실링 피스톤을 형성하는 유연한 회전체로 된 실링 부재, 상기 실링 피스톤은 상기 중심부 측으로 연장되어 상기 지지 플랫폼과 함께 유체 챔버를 형성하는 수평 다리와, 상기 지지 플랫폼과 함께 압력 제어 챔버를 형성하며 상기 압력 제어 챔버 내에 수직으로, 조절 가능하도록 삽입되는 수직 다리를 가짐;

- 상기 유체 챔버 내로 유체를 공급하는 주입 수단; 및

- 상기 유체 챔버, 상기 압력 제어 챔버와 함께 유체를 전달할 때 유체 압력을 조절하는 압력 조절 장치

그렇지만, 이러한 지지 장치는 오직 한정된 적재물만을 운송할 수 있을 것이다. 무거운 적재물을 운송하고자 할 때(예를 들면, 300t 또는 그 이상), 압력 제어 챔버가 실링 링, 특히, 그것의 수직 다리의 상당한 변형으로 인해 새게 될 것이다.

그러므로, 압력 제어 챔버의 누설과 실링 링의 손상 없이 보다 무거운 적재물을 상당량까지 운반할 수 있도록 하는 개선된 지지 장치가 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 단점들을 개선하는 수평 방향 운송을 위한 유체-쿠션 지지 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 무거운 적재물을 수평 방향으로 운송하기 위한 장소 및/또는 초박형 몸체들의 설치 시 실용화에 적합하고, 에너지 소비가 보다 적으며, 동시에 알려진 장치와 비교하여 유체 손실을 감소시키고, 낭비되는 적재물을 줄일 수 있는 유체-쿠션 지지 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것 이다.

상기된 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체-쿠션 지지 장치는 중심부와 말단부를 갖는 지지 플랫폼과, 상기 플랫폼의 상기 말단부 하부에 위치하여 실링 피스톤을 형성하는 유연한 회전체로 된 실링 부재-상기 실링 피스톤은 상기 중심부 측으로 연장되어 상기 지지 플랫폼과 함께 유체 챔버를 형성하는 수평 다리와, 상기 지지 플랫폼과 함께 압력 제어 챔버를 형성하며 상기 압력 제어 챔버 내에 수직으로, 조절 가능하도록 삽입되는 수직 다리를 가짐-과, 상기 유체 챔버 내로 유체를 공급하는 주입 수단과, 상기 유체 챔버, 상기 압력 제어 챔버와 함께 유체를 전달할 때 유체 압력을 조절하는 압력 조절 장치를 포함하며, 상기 수직 다리는 적어도 하나의 금속 띠를 포함하는 복수의 보강 부재들을 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유체 쿠션 지지 장치에 대하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

수평 방향 운송을 위한 유체-쿠션 지지 장치는 도 1 및 도 2에 나타나 있으며, 도면 부호 13으로 정의된 지지 플랫폼을 갖는다. 유연한 회전체로 된 부재(14)는 자신의 주변부 영역에 있는 지지 플레이트(13)의 하부에 위치하고, 실링 피스톤으로서 형성된다. 실링 피스톤(14)은 링 모양으로 설계되는 것이 좋은 반면, 지지 플랫폼(13)은 원형으로 설계되는 것이 좋다. 지지 플랫폼(13)과 실링 피스톤(14)은 플랫폼(13)의 중심 영역에 있는 유체 챔버(15)와 플랫폼(13)의 말단 영역에 있는 압력 제어 챔버(16)에 각각 형성된다.

도 1에 도시된 것처럼, 실링 피스톤(14)은 수평 다리(11.1)와 수직 다리(11.2)를 포함한다. 수직 다리(11.2)는 압력 제어 챔버(16)의 아래에 한정적으로 형성된 반면에, 수직 다리(11.1)는 유체 챔버(15)의 아래에 한정적으로 형성된다. 압력 조절 장치(3)의 센서(10)는 실링 피스톤(14)의 수직 다리(11.2)에 접촉되고, 주입 밸브(1)의 센서(19)는 실링 피스톤의 수평 다리(11.1)에 접촉된다.

실링 피스톤(14)의 불필요한 팽창을 피하기 위하여, 링-형태의 몸체로서 형성된 실링 피스톤은 저면, 예를 들면, 직물-강화된 저면 플레이트(20) 근처의 수평 다리(11.1)를 따라 강화 처리될 수 있다.

저면 플레이트(20)에는 슬라이드 트랙(18) 또는 실링 갭(17)으로 유체가 통과될 수 있도록 하는 개구부(12)가 마련된다.

본 발명에 따른 유체-쿠션 지지 장치에서, 실링 피스톤(14)은 도 2에 도시된 것처럼, 복수의 보강 부재들(100, 101) 덕에 더 강화되며, 자신의 수직 다리(11.2)가 마련된다. 이러한 요소들은 압력 제어 챔버(16) 내에 들어간 수직 다리(11.2)가 외면 형태를 유지할 수 있도록 하고, 누설-제한 챔버(16)를 견딜 수 있도록 한다. 그리하여, 본 발명에 따른 지지 장치에 의해 보다 무거운 적재물들이 운송된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 보강 부재들은 보강 띠들이다. 또한, 그들은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 이러한 띠들의 배치는 바람직한 방향으로 형성된 수직 다리(11.2)의 모양을 보존한다. 본 발명에 따른 지지 장치의 보다 바람직한 실시예에서, 보강 띠들은 수직으로 연장된다. 그리하여, 띠들은 수직 다리(11.2)와 같은 방향이나 그것에 닿는 방향으로 연장된다. 닿는 방향에서 형태 보존력이 증가되면, 누설-제한 챔버(16)는 상당히 개선된다.

앞서 예를 들어 언급한 대로 실링 피스톤(14)이 링 모양으로 설계될 때, 도 2에 도시된 것처럼, 그것의 수직 다리(11.2)는 링을 형성하고, 그것의 중심부는 지지 플랫폼(13)의 중심으로부터 수직 방향으로 위치하게 될 것이다.

이러한 구성에서, 보강 띠들(100, 101)은 상술한 링의 중심과 같은 중심을 갖도록 밀집되어 있는 원형 띠들인 것이 좋다. 다시 말하면, 띠들은 실링 피스톤 중심 주위를 둘러싸도록 연장되어 있는 일련의 루프들을 형성하며, 상술한 띠들의 넓이는 도 2에 도시된 것처럼, 수직 방향으로 연장되어 있다.

바람직한 실시예에서, 보강 띠들은 적어도 하나의 직물 기반 띠를 포함한다. 다른 바람직한 실시예에서, 보강 띠들은 적어도 하나의 금속 띠를 포함한다. 바람직하게, 보강 띠들은 직물 기반 띠들과 적어도 하나의 금속 띠의 조합일 수 있다.

도 3은 띠 구성을 최적화하기 위한 검사 결과에 기반한 보강 띠들의 바람직한 배치를 보이고 있다. 이러한 예시에서, 실링 피스톤의 수직 다리 상에 있는 말 단부의 두 번째 보강 띠는 실링 피스톤(14)의 중심으로부터 방사선 방향에 보여진 것처럼, 금속 띠이다.

합금 기반 띠들이 사용될 수 있는 등 다양한 타입의 금속 띠가 있을 수 있으나, 금속 띠는 강철(steel) 기반 띠인 것이 바람직하다.

금속 기반 띠(들)는 강철 끈들을 포함할 수 있다. 강철 끈 보강은 실링 피스톤(14)에 강도와 내구성을 더해줄 수 있는 효과적인 방법이다. 이러한 띠들은 높은 강도, 높은 표준 및 변형 방지의 조합을 제공할 수 있다. 이것은 주어진 숫자의 강철 필라멘트들로 이루어진 엇갈리고 꼬아진 끈들에 의해 달성될 수 있다. 일례로, 필라멘트 지름은 30 내지 200㎛ 사이의 값을 가질 수 있다. 필라메트는 아연(zinc)이나 놋쇠(brass)로 코팅될 수 있다. 스테인레스 스틸(stainless steel) 필라멘트들이 사용될 수도 있다. 각각이 3개의 스테인레스 스틸 필라멘트들로 이루어진 7 가닥이 있을 때, 7×3이나 7×7의 강철 끈들이 예시된다. 최종적인 끈 지름 범위는 0.1 내지 2mm이거나 필요한 경우 그 이상이다. 앞서 기술한 내용들은 금속 끈들로 구성된 금속 띠에도 적용될 수 있다.

실링 피스톤(14)은 고무 기반인 것이 바람직하며, 서로 인접하도록 배치된 복수의 보강 띠들을 덮도록 몰드 처리된 것이 바람직하다. 도 3에 도시된 것처럼, 실링 피스톤(14)을 제조하기 위하여, 밀집되어 있는 띠들은 서로 인접하도록 배치하며, 실링 피스톤의 중심에 있는 점과 같은 중심을 갖는다. 그러면, 고무는 수평 다리(11.1) 및 수직 다리(11.2)와 함께 실링 피스톤(14)의 형태를 얻기 위하여 띠들을 덮도록 몰드된다. 오버몰드(overmold) 단계는 타이어 제조 시 사용되는 기술 과 유사한 기술에 의해 수행될 수 있다.

유체-쿠션 지지 장치는 다음과 같이 동작한다. 유체 챔버(15)와 압력 제어 챔버(16) 사이의 압력 관계는 압력 조절 장치(3)의 도움으로 결정된다. 압력 조절 장치(3)는 유체 챔버(15) 상의 통과부(2)와 압력 제어 챔버(16) 상의 통과부(8)에 연결된다. 압력 조절 장치(3)는 밸브 스프링(6)과 함께 제공되며, 센서(10)의 샤프트 상에서 슬라이드 가능한 밸브 플레이트(7)를 갖는다.

펌프 또는 유체 매개물로 채워진 유체 챔버(15)로 향하는 주입 밸브(1)를 경유하는 압축기에 의해 유체 흐름이 생성된다. 압축기가 동작할 때, 유체 매개물은 통과부(2)를 경유하여 압력 조절 장치(3)의 밸브 플레이트(7) 측으로 흐른다. 실링 피스톤(14)이 멈출 때 실링 피스톤(14)은 지지 플랫폼(13)에 의해 제한된 피스톤 가이드의 내부에서 충분히 존재하게 된다. 보다 상세하게, 실링 피스톤(14)의 다리(11.2)는 압력 제어 챔버(16) 내로 충분히 삽입된다. 상부 스프링(4)에 의해 로딩된 압력 조절 장치(3)의 센서(10)는 상측으로 압력을 받고, 스프링 플레이트(5)와 하부 밸브 스프링(6)에 의해 압력이 해제된다. 센서(10)의 샤프트 상에서 자유롭게 슬라이드될 수 있는 밸브 플레이트(7)는 이 위치에서 통과부(8)와 그에 따른 압력 제어 챔버(16) 내로 자유로운 유체 흐름을 가능하게 한다. 유체 챔버(15) 내 압력의 멈춤은 압력 제어 챔버(16) 내 실링 피스톤(14)의 다리(11.2) 상부의 압력에 대응한다.

실링 갭(17)에서는 실링 동작이 수행된다. 압력이 점점 많이 생성되면, 각각의 적재물과 함께 지지 플랫폼(13)의 상승이 일어난다. 공중 정지된 높이가 높아지 면, 압력 조절 장치의 센서(10)는 아래 방향으로 압력을 받는 실링 피스톤(14)의 다리(11.2)에 의해 움직이게 되고, 스프링 플레이트(5)가 밸브 플레이트(7)에 반하여 계속적으로 밸브 스프링(6)을 누르게 하기 위하여 아래 방향으로 움직인다. 압력 제어 챔버(16) 내의 압력은 그에 따라 줄어드는 통과부(8)를 경유하여 적용된다. 압력 제어 챔버(16) 내의 높이-의존적 압력 감소는 감소 조절판(relief throttle)(9)의 도움과 함께 안정화된다. 미리 지정된 공중 정지 높이가 되면, 지지 플랫폼(13)은 주입 밸브(1)를 닫는다. 이러한 운송 위치에서, 실링 갭(17) 내 실링 피스톤(14) 상의 압력 감소는 유체 챔버(15)로부터 개구부(12)를 통한 바깥 방향으로 유체 통과가 시작되도록 유도한다. 유체가 손실되는 실링 피스톤과 슬라이드 트랙(18) 사이의 운송 동안에 받을 수 있는 마찰과 관련해서, 주입 밸브(1)는 압력 조절 장치(3)와 역방향으로 조절된다.

압축 스프링(4)의 변경 가능한 압축 응력과 압력 조절 장치(3)의 밸브 스프링(6)에 의해 외부로부터 주입 밸브(1)와 압력 조절 장치(3)를 역방향으로 동작시키는 것도 가능하다.

유체 챔버(15)의 압력이 항상 실링 피스톤(14) 상부의 압력 제어 챔버(16) 내 압력과 같거나 그보다 높은 한, 본 발명의 범위 내에서 제어 매체가 외부에 배치될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 유체-쿠션 지지 장치는 수직 다리 상에 위치하여 흠 없는 상태와 초기의 형태를 유지하고, 누설이 방지되는 압력 제어 챔버를 견디기 위한 보강 부재들로 인한 장점을 갖는다.

Claims (9)

1. 중심부와 말단부를 갖는 지지 플랫폼;

   상기 지지 플랫폼의 상기 말단부 하부에 위치하여 실링 피스톤을 형성하는 유연한 회전체로 된 실링 부재;

   유체 챔버 내로 유체를 공급하는 주입 수단; 및

   상기 유체 챔버, 압력 제어 챔버와 함께 유체를 전달할 때 유체 압력을 조절하는 압력 조절 장치를 포함하며,

   상기 실링 피스톤은 상기 중심부 측으로 연장되어 상기 지지 플랫폼과 함께 상기 유체 챔버를 형성하는 수평 다리와, 상기 지지 플랫폼과 함께 상기 압력 제어 챔버를 형성하며 상기 압력 제어 챔버 내에 수직으로, 조절 가능하도록 삽입되는 수직 다리를 가지고, 상기 수직 다리는 적어도 하나의 금속 띠를 포함하는 복수의 보강 부재를 포함하는 수평 방향 운송을 위한 유체-쿠션 지지 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보강 부재는 수직 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 지지 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 실링 피스톤의 상기 수직 다리는 상기 지지 플랫폼의 상기 중심부로부터 수직 방향으로 떨어져 있는 중심지를 기준으로 링을 형성하고, 중심이 같은 원형 띠에 해당하는 상기 보강 띠는 상기 링의 상기 중심부에 위치하는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 보강 부재는 직물 기반의 띠를 포함하는 지지 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 금속 띠는 하나의 강철 끈을 형성하도록 꼬아진 복수의 강철 필라멘트를 포함하는 지지 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 보강 부재는 직물 기반의 띠와 적어도 하나의 금속 띠가 조합된 것을 특징으로 하는 지지 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 보강 부재는 상기 실링 피스톤의 상기 수직 다리 상에 위치하며 하나의 직물 기반 띠에 해당하는 가장 끝단의 보강 띠를 포함하는 지지 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 보강 부재는 상기 실링 피스톤의 상기 수직 다리 상에 위치하며 하나의 금속 띠에 해당하는 끝단 두 번째의 보강 띠를 포함하는 지지 장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 실링 피스톤은 상기 보강 부재를 덮도록 몰드 처리된 고무로 형성된 것을 특징으로 하는 지지 장치.

Images