KR101447904B1 - 기계적 안전장치를 구비한 수문장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계적 안전장치를 구비한 수문장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보다 상세하게는 수문을 장기간 사용하지 않거나, 일정기간 수문의 개방상태를 유지하는 동안, 권양장치의 불량 등으로 인해 수문이 갑작스럽게 낙하하는 것을 방지할 수 있는 기계적 안전장치를 구비한 수문장치에 관한 것이다.

Description

기계적 안전장치를 구비한 수문장치{water gate having a mechanical locking device}

본 발명은 기계적 안전장치를 구비한 수문장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수문을 장기간 사용하지 않거나, 일정기간 수문의 개방상태를 유지하는 동안, 권양장치의 불량 등으로 인해 수문이 갑작스럽게 낙하하는 것을 방지할 수 있는 기계적 안전장치를 구비한 수문장치에 관한 것이다.

일반적으로 수문 시스템은 댐이나 하천제방, 방조제, 저수지 등의 담수설비 또는 저수설비의 수로 상에 설치되어 배수량 조절 및 역류를 방지함으로써 담수율 또는 저수율을 인위적으로 조절하며, 홍수로 인한 설비 구조물의 안정성을 보장 할 수 있도록 하는 설비이다.

이러한 수문 시스템의 구성은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 크게 수문유닛(100)과 권양유닛(200)으로 구분된다.

즉, 수문유닛(100)은 수로 상에 구비되는 수문틀(101)과, 상기 수문틀을 따라 상기 권양유닛(200)에 의해 상하방향으로 작동하여 수로를 개방 또는 폐쇄하는 수문(103)으로 이루어진다.

또한, 권양유닛(200)은 구동모터(자동) 또는 수동핸들(수동)의 동작으로 구동축을 회전시키기 위한 수문구동장치(1)와, 상기 수문구동장치(1)의 하부에 형성되어 상기 구동축의 회전력을 전달받은 기어들이 서로 맞물려 회전속도를 조절하기 위한 주 감속기(A)와, 상기 주 감속기(A)의 일측 또는 양측에 형성되어 회전력을 전달받기 위한 보조감속기(B)와, 상기 보조 감속기(B)의 내부에 형성된 스프로킷의 회전으로 상부와 하부방향으로 이동하는 래크바(C)와, 상기 래크바(C)의 하부에 형성된 수문(D)으로 이루어진다. 따라서 상기 수문구동장치(1)의 구동력이 주 감속기(A)와 보조 감속기(B)에 순차적으로 전달되어 상기 래크바(C)를 승,하강시킴으로써 결국 수문(D)을 개폐할 수 있게 된다.

그러나 이러한 종래 수문 시스템은 수문(103)을 장기간 사용하지 않거나, 정비를 목적으로 일정기간 수문을 개방상태로 유지해야 할 경우, 수문의 갑작스런 낙하를 방지하기 위한 장치를 별도로 구비하고 있지 않아, 도 2에서 도시한 바와 같이, 수문(103) 상단의 양측 브라켓(105)에 각각 형성되는 걸림고리(107)와 메인축(MS)의 양측부를 각각 체인(300) 또는 와이어(미도시)로 권양기 위의 현장에서 작업자가 직접 걸어서 고정해야 함으로 이에 따른 불편함과 작업자의 안전성을 보장할 수 없는 등의 문제점을 내포하고 있다.

이를 해소하기 위하여, 대한민국 등록특허공보 제10-0778029호에서는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 베이스 베드 상의 양측에 각각 피동 힌지기어를 갖는 힌지유닛을 통하여 상단이 힌지 연결되고, 하단에는 수문의 상단 양측 브라켓에 형성되는 걸림고리를 걸도록 후크부가 일체로 형성되는 양측 후크레버; 상기 감속기의 하부에서 양측 힌지유닛에 회전 가능하게 지지되어 횡방향으로 배치되며, 양단에는 상기 양측 힌지유닛의 각 피동 힌지기어와 치합되는 구동 힌지기어가 장착되며, 일측에는 피동 후크 스프로켓이 구성되는 후크 동력축; 상기 베이스 베드 상의 일측에 장착되며, 그 출력축 상에는 상기 피동 후크 스프로켓과 체인 연결되는 구동 후크 스프로켓이 장착되는 기어유닛; 상기 기어유닛에 장착되어 회전 구동력을 제공하는 후크 동력모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수문 시스템용 수문 고정장치를 개시하고 있다.

그러나 상기 개시된 종래기술은 수문(5)의 개방상태에서, 상기 수문 고정장치는 그 후크 동력모터(71)가 정방향으로 회전하여 그 회전력이 기어유닛(63)을 거쳐 구동 후크 스프로켓(67)에 체인(69) 연결된 피동 후크 스프로켓(61)에 전달되고, 그러면, 그 회전력은 후크 동력축(57)에 전달되어 후크 동력축(57)이 회전하게 되고, 후크 동력축(57)의 양단에 각각 구성된 구동 힌지기어(59)도 회전하여 이에 치합된 각 피동 힌지기어(53)가 일방향으로 회전하게 되어, 상기 각 피동 힌지기어(53)가 회전하면, 피동 힌지기어(53)와 일체로 형성된 힌지 하우징(51)도 함께 회전하여 각 후크레버(41)가 수직선상으로 이동하게 되며, 이러한 과정에서, 상기 후크레버(41)의 하단에 형성된 후크부(43)가 수문(5)의 상단 양측에 브라켓(7)과 일체로 형성된 걸림고리(9)에 끼워져 걸리게 되는 매우 복잡한 구동구조를 가지고 있는 문제점이 있다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-0778029호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 양측 권양 케이스의 사이에서 베이스 베드 상의 양측에 각각 형성된 잠금레버가 수문의 승강에 따라 수문에 형성된 작동간에 의해 슬라이딩되어 렉핀 사이에 위치하도록 하여 수문의 갑작스런 낙하시에도 수문의 개방상태를 유지할 수 있도록 하는 기계적 안전장치를 구비한 수문장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 기계적 안전장치를 구비한 수문장치는 수문을 포함하는 수문유닛과, 상기 수문유닛에 형성된 레크바를 승하강시키기 위하여 상부지지면 형성된 권양유닛으로 구성된 수문장치에 있어서, 상기 수문에는 상기 레크바 일측으로 상기 레크바와 나란하게 연장된 로드체 및 상기 로드체 말단에 형성된 푸쉬로드작동체를 포함하는 푸쉬로드가 형성되고; 상기 레크바의 렉핀사이 또는 레크바 일측에 형성된 렉브라켓의 렉홀에 삽탈되도록 수평 슬라이딩하는 결속체 및 상기 결속체에 고정된 잠금유닛작동체를 구비한 잠금유닛이 상기 상부지지면에 형성되며; 상기 수문의 승강에 따라 푸쉬로드작동체의 수직외력에 의해 상기 결속체가 수평 슬라이딩하도록 상기 푸쉬로드작동체 및 잠금유닛작동체에는 각각 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 1실시예에 따른 상기 잠금유닛은 상기 결속체를 지지하는 지지체, 상기 지지체와 상기 잠금유닛작동체에 고정된 탄성스프링 및 상기 결속체를 잠그는 로킹체를 더 포함하고, 상기 로킹체는 상부지지면에 볼트로 연결되는 한쌍의 볼트연결부, 상기 볼트연결부로부터 수직하게 연장되는 한쌍의 수직부, 상기 수직부를 연결하면서 상기 결속체에 형성된 걸림돌기와 접촉하는 수평부로 형성되되, 상기 볼트연결부에 형성된 볼트는 상기 걸림돌기의 높이보다 높게 돌출되게 형성되고, 상기 걸림돌기의 일측에는 걸림돌기경사부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 2실시예에 따른 상기 잠금유닛은 상기 결속체를 지지하는 지지체, 상기 지지체와 상기 잠금유닛작동체에 고정된 탄성스프링 및 상기 잠금유닛작동체을 잠그는 로킹체를 더 포함하고, 상기 로킹체는 중앙에 핸들브라켓이 구비된 제1 요소, 제1 요소 양말단에 평행하게 연장된 제2 요소, 상기 제2 요소에서 하향으로 연장된 제3 요소, 상기 제3 요소 말단에서 절곡된 제4 요소로 구성되되, 상기 제4 요소는 상기 잠금유닛작동체 일측에 형성된 결속홈에 삽탈되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로킹체를 작동시키는 핸들유닛을 더 구비하되, 상기 핸들유닛은 상기 핸들브라켓에 수직하게 상방향으로 위치하는 핸들 및 상기 핸들브라켓 저부에 형성된 지지스프링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 기계적 안전장치를 구비한 수문장치는 수문의 갑작스런 낙하시에도 수문의 개방상태를 유지할 할 수 있도록 하되, 수문의 승하강을 위한 기존 장치에 전혀 지장을 주지 않으면서 별도의 구동원 없이 기구학적으로 단순화시킴에 따라 종래의 구동모터 등의 구동원과 스프로켓, 체인 등을 비롯한 다수의 동력전달 구성이 없어지므로 사용이 매우 편리해지고, 수문장치의 불량률을 낮출 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 랙바 타입의 권양장치가 적용된 수문 시스템의 정면도.
도 2는 종래 방법에 따라 수문을 고정하기 위한 방법을 도시한 도면
도 3은 종래 방법에 따라 수문을 고정하기 위한 방법을 도시한 도면
도 4는 종래 방법에 따라 수문을 고정하기 위한 방법을 도시한 측면도
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수문장치 사시도
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수문장치 측면도
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수문장치 요부 확대 측면도
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수문장치 요부 확대 사시도
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수문장치 작동 예시도
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수문장치 작동 예시도
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수문장치 정면도
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수문장치 측면도
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수문장치 요부확대 작동 예시도
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수문장치 로킹체 평면도, 정면도, 측면도

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 기계적 안전장치를 구비한 수문장치는 수문이 승강한 후 고정상태를 유지하다가 갑자기 추락하는 경우를 방지하기 위한 것으로서, 이에 따른 구성은 수로 상에 구비되는 수문틀(101)을 따라 상하방향으로 승하강하도록 설치되는 수문(103)으로 구성되는 수문유닛(100), 상기 수문에 연결된 레크바(C)를 승하강시키기 위하여 상부지지면(F) 상부에 형성된 베이스 베드(210)에 형성된 감속기(A), 보조감속기(B)를 포함하는 권양유닛(200), 푸쉬로드(300) 및 잠금유닛(400)을 포함한다.

여기서 상기 수문유닛(100)과 권양유닛(200)은 공지의 구성이므로 구체적인 기술은 생략하기로 하고, 본 발명에 따른 특징적 구성만을 위주로 실시예를 들어 기술하기로 한다.

아울러, 각 실시예에 따른 특징을 간략히 설명하면, 제 1실시예는 하기할 잠금유닛(400)이 레크바의 렉핀의 형성방향과 직각이 되도록 위치하면서 결속체(410)가 레크바(c)의 렉핀 사이에 삽입되는 것이고, 제 2실시예는 하기할 잠금유닛(500)이 레크바의 렉핀의 형성방향과 평행이 되도록 위치하면서 결속체(510)가 레크바(c)의 렉핀의 형성방향과 수직하게 돌출된 렉브라켓(C-B)에 삽입되는 것이다.

[ 제 1실시예 ]

상기 푸쉬로드(300)는, 도 5 및 도 6를 참조하면, 하기할 잠금유닛(400)을 동작하도록 하는 것으로서, 상기 수문(103)에 형성되되, 상기 수문에 연결되는 상기 레크바 일측으로 상기 레크바(C)와 평행하게 연장된 로드체(310) 및 상기 로드체 말단에 형성된 푸쉬로드작동체(330)를 포함하는 푸쉬로드(300)가 형성된다. 즉, 일단은 상기 수문에 고정되고 타단은 상기 푸쉬로드작동체(330)가 형성되는 것이다.

여기서, 상기 푸쉬로드작동체는 단면이 삼각형인 푸쉬로드작동체경사면(331)이 형성되어 있어, 수문의 상승과 함께 하기할 잠금유닛작동체(430)에 수직외력을 가한다.

상기 잠금유닛(400)은 상기 레크바(C)와 결합 또는 분리되면서 상기 수문을 고정시키거나 해방시키는 역할을 하는 것으로서, 상기 상부지지면(F)에 형성되되 베이스베드(210)에 형성된 보조감속기(B) 저부에 위치된다.

상기 베이스베드(210)는 감속기(A) 및 보조감속기(B)가 놓이는 일종의 프레임으로서, 가로빔(210-1)과 세로빔(210-2)이 서로 수직하게 교차하면서 동일평면을 이루는데, 이렇게 교차하는 곳 중앙에 상기 감속기(A)가 형성되고, 양측면에 각각 보조감속기(B)가 형성되며, 상기 보조감속기를 레크바(C)가 관통하게 되는 것이다.

다시 말해 상기 보조감속기를 볼트결합하기 위하여 보조감속기의 폭만큼의 간격으로 놓인 세로빔(210-2) 사이의 공간을 상기 레크바가 지나가는 것이다.

따라서, 잠금유닛(400)은 수문이 갑자기 추락하는 경우 상기 세로빔(210-2) 사이의 공간에 형성되었다가 레크바와 결합하면서 수문의 추락을 방지하는 것이다.

이를 위하여, 상기 잠금유닛(400)은, 도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 레크바와 결합 또는 분리될 수 있도록 상기 레크바의 렉핀(C-P) 사이를 슬라이딩하는 결속체(410), 상기 결속체에 고정된 잠금유닛작동체(430), 상기 결속체를 지지하는 지지체(450), 상기 지지체와 상기 잠금유닛작동체 사이에 형성된 탄성스프링(470) 및 상기 결속체를 록킹하는 로킹체(490)를 포함한다.

상기 결속체(410)는 통상의 환봉일 수 있고, 또는 판형 플레이트일 수 있다.

상기 판형 플레이트로 형성할 경우 상기 레크바의 폭, 즉 렉핀(C-P)의 길이에 대응하는 정도의 폭을 갖고, 두께는 렉핀(C-P)사이를 관통할 수 있을 정도로 형성하는 것이 바람직하다.

또한 상기 렉핀(C-P) 사이에 삽입될 때 삽입의 용이성을 위하여 상기 결속체의 말단에는 경사부(411)를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 결속체에는 잠금유닛작동체(430)가 고정설치되는데, 상기 잠금유닛작동체(430)는 그 단면이 사다리꼴로서, 상기 수문의 상승과 함께 푸쉬로드작동체의 수직외력을 받아 상기 결속체가 수평운동할 수 있도록 운동방향을 변환시킨다.

또한, 상기 결속체(410)에는 걸림돌기(412)가 상기 경사부(411) 못미쳐에 형성되어 있는데, 이는 하기할 로킹체(490)와 결속되어 결속체가 하기할 탄성스프링(470)에 의해 복귀되는 것을 막는다.

상기 잠금유닛작동체(430)는 잠금유닛작동체경사면(431)이 형성되되 상기 경사면은 상기 레크바에서 상기 지지체(450)를 향하여 하향경사지게 형성된다.

즉, 상기 수문의 승강에 따라 푸쉬로드작동체(330)의 수직외력에 의해 상기 잠금유닛작동체(430)에 고정된 상기 결속체(410)가 수평 슬라이딩하도록 상기 푸쉬로드작동체(330) 및 잠금유닛작동체(430)에는 각각 경사면(331, 431)이 형성되되, 상기 푸쉬로드작동체경사면(331)은 상기 레크바를 향하여 하향경사지게 형성되고, 상기 잠금유닛작동체경사면(431)은 상기 레크바에서 상기 지지체(450)를 향하여 하향경사지게 형성된다.

또한, 상기 경사면 각각을 볼록한 곡면으로 형성하므로써, 상기 푸쉬로드작동체(330)와 잠금유닛작동체(430)가 당접하는 부분이 선접촉이 되게 하여 상기 푸쉬로드작동체(330)와 잠금유닛작동체(430) 간의 마찰력을 최소화하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지체(450)는 복수의 지지플레이트(451)로 구성되되, 바람직하게는 2개의 지지플레이트로 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 만일 지지플레이트를 하나만 설치할 경우 수문의 추락시 렉핀(C-P)에 의해 수직하게 집중하중을 받는 상기 결속체에는 굽힘모멘트와 전단력이 동시에 작용하는 외팔보형태를 띄게 되므로 내구성에서 매우 취약해 진다.

따라서, 지지플레이트를 복수개 형성하여 상기 결속체에 가해지는 굽힘모멘트와 전단력을 분산하는 것이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 결속체에 가해지는 굽힘모멘트와 전단력을 분산하기 위하여 상기 수문의 승강시 상기 렉핀(C-P) 사이에 삽입되는 결속체(410)의 길이를 상기 지지체 건너편 상부지지면(F)에 지지될 수 있는 길이를 갖도록 설계하므로서, 상기 집중하중을 받는 외팔보형식을 집중하중을 받는 일단고정타단지지보 형식의 부정정보로 변환하는 것이 바람직하다.

즉, 일측은 복수의 지지체에 의해 고정되고, 타단은 상부지지면(F)에 의해 지지되되 상기 렉핀(C-P)에 의해 수직 집중하중을 받는 일종의 부정정보형식을 띄게 되는 것이다.

아울러, 상기 지지플레이트에는 상기 잠금유닛작동체(430)에 의해 변환된 운동방향에 따라 수평 슬라이딩하는 결속체의 운동방향을 고려하여 슬라이딩홀(451-1)이 형성된다.

상기 탄성스프링(470)은 상기 지지체와 상기 잠금유닛작동체 사이에 형성되어 수문이 하강하면서 상기 푸쉬로드작동체(330)와 상기 잠금유닛작동체(430)의 접합이 떨어지면, 즉 푸쉬로드작동체의 지지력이 사라지면 상기 레크바로부터 상기 결속체가 상기 지지체측으로 이동할 수 있도록 압축력을 제공한다. 즉, 상기 푸쉬로드작동체(330)가 하강하면 상기 렉핀(C-P)으로부터 상기 결속체를 빼내게 되어 수문이 하강할 수 있도록 하는 것이다.

상기 탄성스프링(470)의 복원력에 의해 복귀되는 잠금유닛작동체(430)는 경사면을 갖는 형상에 의해 상기 상부지지면(F)에 간섭될 수 있으므로 이를 방지하기 위하여 상기 상부지지면(F)에는 상기 수문의 하강에 따라 상기 잠금유닛작동체(430)가 슬라이딩 복귀되어 안착할 수 있는 안착홈(F-H)을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 로킹체(490)는, 도 8을 참조하면, 상기 결속체가 렉핀 사이에 삽입된 후 상기 결속체가 상기 탄성스프링의 압축력에 의하여 상기 렉핀 사이를 빠져나가지 않도록 하는 기능을 하는 것으로서, 이를 위하여 상기 로킹체는 상부지지면(F)에 볼트로 연결되는 한쌍의 볼트연결부(491) 및 볼트연결부로부터 수직하게 연장되어 상기 결속체의 높이 정도로 형성되는 한쌍의 수직부(492), 상기 수직부를 연결하면서 상기 걸림돌기(412)와 접촉하는 수평부(493)로 형성된다.

이때, 상기 볼트연결부에 형성된 볼트는 상기 걸림돌기(412)의 높이보다 높게 돌출되게 형성하고, 상기 걸림돌기(412)의 일측에는 걸림돌기경사부(412-1)를 형성한다.

이로써, 상기 결속체가 렉핀 사이로 삽입되어 상기 로킹체를 만나면, 상기 걸림돌기경사부(412-1)가 상기 수평부(493)와 접촉하면서 상기 로킹체를 상기 볼트에 의해 가이드되면서 상승시킨다. 이어서, 상기 결속체가 더 이상 진행하지 않고 멈추는 지점 즈음에서 상기 걸림돌기에 의해 상승하던 상기 로킹체는 걸림돌기를 벗어나면서 자중에 의해 추락하여 걸림돌기를 후방에 위치하게 되고, 상기 탄성스프링의 압축력이 작용함에도 불구하고 상기 걸림돌기에 의해 상기 결속체는 고정되어 있게 된다.

여기서, 작업자가 개방된 수문을 닫기 위하여 하강시킬 때 상기 걸림돌기와 로킹체의 결속을 일측 보조감속기(B)에서 용이하게 해제시킬 수 있도록 상기 각 로킹체를 연결하여 일측 보조감속기(B)까지 연장되게 설치되는 작동바(도면 미도시)를 형성하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명의 제 1실시예에 따른 기계적 안전장치를 구비한 수문장치의 작동을 설명한다.

먼저, 작업자가 수문(103)을 개방하기 위하여 수문을 승강시키기 위해 권양유닛(200)을 작동하게 되면, 상기 구동모터의 구동력이 감속기(A)를 거쳐 보조감속기(B)에 전달되고 레크바(C)의 렉핀(C-P)과 치합되어 있던 보조감속기(B)의 권양스프로켓(도면 미표시)이 상기 레크바를 상승시키게 된다.

이때, 상기 수문에 형성되어 있던 로드체(310)는 수문과 함께 상승하게 되고, 수문이 완전 개방되어 정지하기 전에 상기 로드체(310)의 말단에 형성된 푸쉬로드작동체(330)는 상부지지면(F)에 놓인 잠금유닛(400)의 잠금유닛작동체(430)와 만나면서 잠금유닛작동체(430)에 수직외력을 가하게 된다.

이어서, 상기 푸쉬로드작동체(330)의 수직외력은 상기 잠금유닛작동체(430)에 의해 수평이동으로 변환되어 잠금유닛작동체(430)에 고정된 결속체(410)가 탄성스프링의(470)의 탄성력을 극복하면서 렉핀(C-P)을 향해 수평 슬라이딩된다.

상기 결속체가 렉핀 사이로 삽입되어 상기 로킹체(490)를 만나면, 상기 걸림돌기경사부(412-1)가 로킹체의 수평부(493)와 접촉하면서 상기 로킹체는 상기 볼트에 의해 가이드되면서 상승한다.

이어서, 상기 결속체가 더 이상 진행하지 않고 멈추는 지점 즈음에서 상기 걸림돌기에 의해 상승하던 상기 로킹체는 걸림돌기를 벗어나면서 자중에 의해 추락하여 걸림돌기를 후방에 위치하게 되고, 상기 탄성스프링의 압축력이 작용함에도 불구하고 상기 걸림돌기에 의해 상기 결속체는 고정되어 있게 된다.

이때, 수문이 완전 개방되어 정지되면서, 레크바의 승강이 멈취지면 상기 결속체는 렉핀 사이에 완전 삽입되어 고정되게 된다.

이로써, 수문이 완전 개방되면 레크바에 연결된 수문은 레크바에 의해 정지된 상태로, 그 개방상태를 장시간 혹은 작업시간 동안 안전하게 유지할 수 있게 된다.

만일 이때 권양기의 불량 등으로 수문이 추락하게 될 경우 렉핀 사이에 삽입되어 있는 결속체에 의해 수문은 더 이상 하강하지 않고 개방상태를 유지하게 되는 것이다.

이어서, 수문을 하강하고자 할 때, 작업자는 상기 로킹체를 상기 걸림돌기 보다 높게 상승시킨 체로 권양유닛(200)을 작동하게 되면 상기 로드체는 수문과 함께 하강하게 되고, 잠금유닛작동체(430)와 당접하고 있던 푸쉬로드작동체(330)도 하강하게 되어 상기 잠금유닛작동체(430)는 자유로워지는 상태에 놓인다.

이때, 상기 탄성스프링(470)에 의해 압축력을 받고 있던 잠금유닛작동체(430)는 슬라이딩되고, 상기 잠금유닛작동체(430)에 고정된 결속체 역시 슬라이딩되면서 상기 렉핀을 빠져나오게 된다.

이로서, 상기 레크바는 하강이 자유로워져 수문은 하강하게 되는 것이다.

[ 제 2실시예 ]

제 2실시예의 주요 구성 및 기능에 대하여 제 1실시예와 동일한 부분은 생략하고 주요한 차이점 위주로 기재하도록 한다.

상기 잠금유닛(500)은 상기 레크바(c) 일측에 마련된 로킹체(590)와 결합 또는 분리되면서 상기 수문을 고정시키거나 해방시키는 역할을 하는 것으로서, 제 1실시예와 달리 상기 상부지지면(F) 저부에 형성된다.

이는 렉핀(C-P) 사이의 간격이 좁기 때문에 결속체가 렉핀 사이를 삽입하도록 하기 위해서는 고도의 정밀성을 요구하게 되는 바, 이를 보완하기 위하여 별도의 렉브라켓 (C-B)을 렉핀의 형성방향과 수직하게 돌출시키고 상기 렉브라켓에 렉홀(C-H)을 형성하여 결속체(510)가 상기 렉홀에 삽입되도록 하는 것이다.

이를 위하여, 상기 잠금유닛(500)은, 도 10 내지 도 14를 참조하면, 상기 레크바와 결합 또는 분리될 수 있도록 상기 레크바(c) 일측에 마련된 렉브라켓(C-B)을 슬라이딩하는 결속체(510), 상기 결속체에 고정된 잠금유닛작동체(530), 상기 결속체를 지지하는 지지체(550), 상기 지지체와 상기 잠금유닛작동체 사이에 형성된 탄성스프링(570) 및 상기 잠금작동유닛을 록킹하는 로킹체(590)를 포함한다.

상기 결속체(510)는 통상의 환봉일 수 있고, 또는 판형 플레이트일 수 있는데, 상기 렉브라켓에 형성된 렉홀(C-H)에 삽입되어 레크바와 결속된다.

상기 잠금유닛작동체(530)는 수문이 추락하는 경우에도 결속체가 상기 렉홀(C-H)에서 빠져 나오지 않고 삽입상태를 유지하여 레크바와 결속력이 지속될 수 있도록 상기 로킹체(590)가 삽입될 수 있는 결속홈(531)을 일측에 갖는다.

상기 지지체(550)는 상부지지면(F) 저부에 일정 간격으로 형성된 제1 지지체 내지 제4 지지체로 구성된다.

상기 제1 지지체(551)는 상기 잠금작동유닛(530)을 지지하면서 결속체(510)의 원활한 슬라이딩을 지원하는 것으로서, 이를 위하여 단부에 슬라이딩롤러(551-1)를 형성한다.

상기 제2 지지체(552) 내지 제4 지지체(554)는 그 말단에 상기 결속체(510)가 삽입될 수 있도록 삽입홀(552-1, 553-1, 554-1)이 형성되어 있고, 상기 제1 지지체 내지 제3 지지체에는 결속체(510)가 항상 삽입되어 있는 상태에서 잠금작동유닛의 작동에 의해 결속체가 상기 렉홀(C-H)과 제4 지지체(554)에 삽탈되게 된다.

상기 탄성스프링(570)은 상기 잠금작동유닛(530)과 제 2 지지체(553) 사이에 위치하여 수문이 하강하면서 상기 푸쉬로드작동체(330)와 상기 잠금유닛작동체(530)의 접합이 떨어지면, 즉 푸쉬로드작동체의 지지력이 사라지면 상기 레크바로부터 상기 결속체가 상기 지지체측으로 이동할 수 있도록 압축력을 제공한다. 다시말해, 상기 푸쉬로드작동체(330)가 하강하면 상기 렉홀(C-H)로부터 상기 결속체(510)를 빼내게 되어 수문이 하강할 수 있도록 하는 것이다.

상기 로킹체(590)는 상기 결속홈(531)에 삽입되어 결속체(510)가 렉홀(C-H)에서 삽입된 상태를 유지하도록 하는 구성으로서, 중앙에 핸들브라켓(591-1)이 구비된 제1 요소(591), 제1 요소 양말단에 평행하게 연장된 제2 요소(592), 상기 제2 요소에서 하향으로 연장된 제3 요소(593), 상기 제3 요소 말단에서 절곡된 제4 요소(594)로 구성된다.

상기 제1 요소(591)는 수문과 나란한 방향으로 권양유닛 일측에 위치하게 되며, 핸들브라켓(591-1)에 의해 하기할 핸들유닛(600)과 연결된다.

상기 제2 요소 및 제3 요소(592, 593)는 권양유닛 일측에서 잠금유닛(500)이 위치한 곳까지 수평 및 아래방향으로 연장된 구성이고, 상기 제4 요소(594)는 잠금유닛(500)의 결속홈(531)에 삽입되는 구성이다.

상기 로킹체(590)를 편리하게 작동시키기 위해서는 핸들유닛(600)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 핸들유닛(600)은 상기 핸들브라켓(591-1)에 수직하게 상방향으로 위치하는 핸들(610) 및 상기 핸들브라켓(591-1) 저부에 형성된 지지스프링(620)을 포함한다.

이로서, 상기 핸들브라켓(591-1)은 핸들(610)과 지지스프링(620) 사이에 위치하게되어, 작업자가 핸들을 누르게 되면 핸들브라켓(591-1)을 중심으로 제4 요소가 회전(도면상으로는 반시계방향)하면서 결속홈(531)에 삽입이 되고, 핸들을 잡아당기면 반대방향으로 회전하면서 결속홈(531)으로부터 탈거되게 된다.

이상과 같은 본 발명의 제 2실시예에 따른 기계적 안전장치를 구비한 수문장치의 작동을 설명한다.

먼저, 작업자가 수문(103)을 개방하기 위하여 수문을 승강시키기 위해 권양유닛(200)을 작동하게 되면, 상기 구동모터의 구동력이 감속기(A)를 거쳐 보조감속기(B)에 전달되고 레크바(C)의 렉핀(C-P)과 치합되어 있던 보조감속기(B)의 권양스프로켓(도면 미표시)이 상기 레크바를 상승시키게 된다.

이때, 상기 수문에 형성되어 있던 로드체(310)는 수문과 함께 상승하게 되고, 수문이 완전 개방되어 정지하기 전에 상기 로드체(310)의 말단에 형성된 푸쉬로드작동체(330)는 상부지지면(F) 저부에 놓인 잠금유닛(500)의 잠금유닛작동체(530)와 만나면서 잠금유닛작동체(530)에 수직외력을 가하게 된다.

이어서, 상기 푸쉬로드작동체(330)의 수직외력은 상기 잠금유닛작동체(530)에 의해 수평이동으로 변환되어 잠금유닛작동체(530)에 고정된 결속체(510)가 탄성스프링의(570)의 탄성력을 극복하면서 렉브라켓(C-B)을 향해 수평 슬라이딩된다.

수문이 완전 개방되어 정지되면서, 레크바의 승강이 멈취지면 상기 결속체는 렉브라켓의 렉홀(B-H) 사이에 완전 삽입되어 고정되게 된다.

이어서, 작업자는 상기 핸들(610)을 눌러 핸들브라켓(591-1)을 중심으로 로킹체(590)의 제4 요소가 회전(도면상으로는 반시계방향)하면서 결속홈(531)에 삽입되도록 한다.

이로써, 수문이 완전 개방되면 레크바에 연결된 수문은 레크바에 의해 정지된 상태로, 그 개방상태를 장시간 혹은 작업시간 동안 안전하게 유지할 수 있게 된다.

만일 이때 권양기의 불량 등으로 수문이 추락하게 될 경우 렉홀에 삽입되어 있는 결속체에 의해 수문은 더 이상 하강하지 않고 개방상태를 유지하게 되는 것이다.

이어서, 수문을 하강하고자 할 때, 작업자는 핸들을 잡아당겨 반대방향으로 회전하면서 로킹체(590)를 결속홈(531)으로부터 탈거시킨 체로 권양유닛(200)을 작동하게 되면 상기 로드체는 수문과 함께 하강하게 되고, 잠금유닛작동체(530)와 당접하고 있던 푸쉬로드작동체(330)도 하강하게 되어 상기 잠금유닛작동체(530)는 자유로워지는 상태에 놓인다.

이때, 상기 탄성스프링(570)에 의해 압축력을 받고 있던 잠금유닛작동체(530)는 슬라이딩되고, 상기 잠금유닛작동체(530)에 고정된 결속체 역시 슬라이딩되면서 상기 렉홀을 빠져나오게 된다.

이로서, 상기 레크바는 하강이 자유로워져 수문은 하강하게 되는 것이다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 수문유닛 200 : 권양유닛
300: 푸쉬로드
310: 로드체 330: 푸쉬로드작동체
400, 500: 잠금유닛
410, 510: 결속체 430, 530: 잠금유닛작동체
450, 550: 지지체 470, 570: 탄성스프링
490, 590: 로킹체
600: 핸들유닛
610: 핸들 620: 지지스프링

Claims (4)

1. 수문을 포함하는 수문유닛(100)과, 상기 수문유닛에 형성된 레크바(C)를 승하강시키기 위하여 상부지지면(F)에 형성된 권양유닛(200)으로 구성된 수문장치에 있어서,
   상기 수문에는 상기 레크바(C) 일측으로 상기 레크바와 나란하게 연장된 로드체(310) 및 상기 로드체 말단에 형성된 푸쉬로드작동체(330)를 포함하는 푸쉬로드(300)가 형성되고;
   상기 레크바의 렉핀(C-P)사이 또는 레크바 일측에 형성된 렉브라켓(C-B)의 렉홀(C-H)에 삽탈되도록 수평 슬라이딩하는 결속체(410, 510) 및 상기 결속체에 고정된 잠금유닛작동체(430, 530)를 구비한 잠금유닛(400, 500)이 상기 상부지지면(F)에 형성되며;
   상기 수문의 승강에 따라 푸쉬로드작동체(330)의 수직외력에 의해 상기 결속체(410, 510)가 수평 슬라이딩하도록 상기 푸쉬로드작동체(330) 및 잠금유닛작동체(430, 530)에는 각각 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 기계적 안전장치를 구비된 수문장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 잠금유닛(400)은 상기 결속체를 지지하는 지지체(450), 상기 지지체와 상기 잠금유닛작동체에 고정된 탄성스프링(470) 및 상기 결속체(410)를 잠그는 로킹체(490)를 더 포함하고,
   상기 로킹체(490)는 상부지지면(F)에 볼트로 연결되는 한쌍의 볼트연결부(491), 상기 볼트연결부로부터 수직하게 연장되는 한쌍의 수직부(492), 상기 수직부를 연결하면서 상기 결속체(410)에 형성된 걸림돌기(412)와 접촉하는 수평부(493)로 형성되되,
   상기 볼트연결부에 형성된 볼트는 상기 걸림돌기(412)의 높이보다 높게 돌출되게 형성되고, 상기 걸림돌기(412)의 일측에는 걸림돌기경사부(412-1)가 형성되는 것을 특징으로 하는 기계적 안전장치를 구비된 수문장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 잠금유닛(500)은 상기 결속체를 지지하는 지지체(550), 상기 지지체와 상기 잠금유닛작동체에 고정된 탄성스프링(570) 및 상기 잠금유닛작동체(530)을 잠그는 로킹체(590)를 더 포함하고,
   상기 로킹체(590)는 중앙에 핸들브라켓(591-1)이 구비된 제1 요소(591), 제1 요소 양말단에 평행하게 연장된 제2 요소(592), 상기 제2 요소에서 하향으로 연장된 제3 요소(593), 상기 제3 요소 말단에서 절곡된 제4 요소(594)로 구성되되,
   상기 제4 요소(594)는 상기 잠금유닛작동체(530) 일측에 형성된 결속홈(531)에 삽탈되는 것을 특징으로 하는 기계적 안전장치를 구비한 수문장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 로킹체(590)를 작동시키는 핸들유닛(600)을 더 구비하되,
   상기 핸들유닛(600)은 상기 핸들브라켓(591-1)에 수직하게 상방향으로 위치하는 핸들(610) 및 상기 핸들브라켓(591-1) 저부에 형성된 지지스프링(620)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기계적 안전장치를 구비한 수문장치.
   

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