KR101461576B1 - 이송기 정위치 정지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이송 경로를 따라 이동하는 이송기를 원하는 위치에 정지시키는 이송기 정위치 정지 장치에 관한 것으로서, 이송기의 적어도 일 측에 구비되며 이송경로에 교차하는 방향으로 틸팅가능하도록 설치되는 고정핀을 포함하는 고정부와, 이송경로의 외측에 배치되어 고정핀이 삽탈되는 굴곡부를 형성하는 삽입부 및 삽입부에 설치되어 고정핀의 삽입을 감지하는 감지부를 포함함으로써, 이송기가 원하는 정지 위치에서 벗어나면 정지하는 문제점을 해결할 수 있다.
이에, 운반차가 정지 위치에 정지되지 않아 발생하는 조업 지연 및 조업사고를 줄일 수 있어 조업의 효율성 및 생산성을 증가시킬 수 있다.
그리고, 기존의 이송기 및 구조물 상에 장치를 장착함으로써, 설비 공간의 증축이 요구되지 않아 공간 확장의 비용이 소모되지 않는다. 또한, 삽입부에 고정부의 삽입은 별도의 동력수단이 구비되지 않으며 삽입되기 때문에 이송기 정위치 정지 장치를 구동하기 위한 전력의 소모가 요구되지 않는다.

Description

이송기 정위치 정지 장치 {Right position fixing unit for carrier car}
본 발명은 이송기 정위치 정지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이송기를 원하는 위치에 안정적으로 정지시킬 수 있는 이송기 정위치 정지 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 코크스 건식 소화(Coke Dry Quenching; CDQ) 설비는 코크스 오븐에서 압출된 적열 코크스를 건식 방식으로 냉각시키는 설비이다. 적열 코크스는 코크스 오븐(cokes oven)의 여러 탄화실에 약 32톤 정도의 석탄을 장입하여, 대략 1400℃ 정도에서 18시간 정도 가열하여 건류시켜 제조된다. 이와 같이 제조된 적열 코크스는 코크스 오븐 탄화실의 도어 개방시에 진입되는 압출기 램에 의해 탄화실에서 그 반대편의 버켓(bucket)에 장입된다.
이때, 버켓은 전차(Loco)와 연결된 운반차(carriage car)에 탑재된 채 APS(Auto Position System)대기 위치로 이동된다. 그리고 버켓은 크레인에 의해 수직으로 들어올려져 상부로 올라가게 된다. 상부로 이동된 버켓은 크레인의 주행에 따라 챔버 상부로 이동된 후, 크레인의 권하구동에 의해 아래로 하강되어 장입 위치인 챔버 상단으로 내려지게 된다. 이러한 주행과정을 거쳐 적열코크스가 담긴 버켓을 최종적으로 챔버 상단으로 이동시켜, 적열코크스의 장입을 실시할 수 있다. 그리고 적열코크스의 장입이 완료되면 상기 주행의 역순으로 버켓을 이동시키게 된다.
상기와 같은 장입과정에서, 운반차는 APS 구간에서 정확한 위치에 정지한 뒤, 적열 코크스를 설비 내로 장입시키기 위한 자동화 공정을 수행하여야 적열 코크스를 챔버에 안정적으로 불출할 수 있다.
그런데, 운반차가 주행하는 차륜레일의 편마모, 레일의 침하 및 운반차 브레이크의 마모와 같은 물리적인 현상에 의해 운반차가 APS 대기 위치에 정확하게 정지하지 못하는 문제점이 발생한다.
이에, 종래에는 정위치를 감지하기 위해 마그네틱 센서를 이용하여 센서에 의해 운반차가 정위치에 정지되었다고 판단되면, 운반차를 고정하기 위한 고정장치를 작동시키는 방법을 사용하였다. 그러나, 마그네틱 센서의 작동거리는 일반적으로 10 ~ 50㎜이기 때문에, 운반차가 APS 대기 위치를 벗어나 정지하여 상기 작동거리를 벗어나면, 다음 동작을 진행할 수 없어 조업에 소요되는 시간을 증가시켜 조업의 지연이 야기되는 문제점이 발생한다.
이와 같은 문제점은 비주기적으로 코크스 건식 소화 설비의 챔버에 적열코크스를 장입하게되고, 챔버내에서 생성되는 각종 부산물의 편차가 발생되어 조업에 문제점을 발생시킨다.
또한, 조업지연 및 사고가 발생하면 공정 설비의 효율성 및 생산성이 감소되고, 더욱이 조업이 지연되는 경우, 코크스 건식 소화 설비의 온도를 급격히 하락시키고 발전용 고압 보일러의 증기 생산이 중단됨으로써 터빈의 운전까지 중단되는 상황이 발생한다. 이에 코크스 건식 소화 설비의 챔버 내부의 내화물 수명이 단축되며, 보일러 튜브에 열 손상이 초래되어 설비의 유지보수가 요구된다.
KR 2012-0005281 A1
본 발명은 이송기를 원하는 위치에 정지시킬 수 있는 이송기 정위치 정지 장치를 제공한다.
본 발명은 안정적인 조업 환경을 제공할 수 있는 이송기 정위치 정지 장치를 제공한다.
본 발명은 조업의 생산성 및 효율성을 증가시킬 수 있는이송기 정위치 정지 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이송기 정위치 정지 장치는, 이송 경로를 따라 이동하는 이송기를 원하는 위치에 정지시키는 장치로서, 상기 이송기의 적어도 일 측에 구비되며 상기 이송경로에 교차하는 방향으로 틸팅가능하도록 설치되는 고정핀을 포함하는 고정부와, 상기 이송경로의 외측에 배치되어, 상기 고정핀이 삽탈되는 굴곡부를 형성하는 삽입부 및 상기 삽입부에 설치되어 상기 고정핀의 삽입을 감지하는 감지부를 포함한다.
상기 고정부에는 상기 고정핀을 고정하기 위한 고정프레임이 구비되고, 상기 고정핀은 상기 고정프레임의 기둥부와 평행하는 방향 및 상기 고정프레임의 돌출부와 평행하는 방향으로 틸팅가능하도록 결합될 수 있다.
상기 삽입부는 길이방향이 상기 이송경로와 평행하게 배치되는 상부 플레이트와, 상기 상부 플레이트의 하부에 이격되어 배치되는 하부 플레이트 및 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 배치되는 중간 플레이트 및 상기 상부 플레이트, 상기 중간 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 일단에 배치되어 상기 플레이트들을 연결하는 연결프레임을 포함하고, 상기 굴곡부는 상기 중간 플레이트의 하측면과 상기 하부 플레이트의 상측면에 형성된 굴곡에 의해 형성될 수 있다.
상기 삽입부에는 상기 굴곡부를 형성하는 상기 중간 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 측면을 제외한 상기 상부 내지 하부 플레이트의 마주보는 측면에 구비되는 요철 및 상기 마주보는 요철들을 상호 연결하는 삽입부 탄성부재가 구비될 수 있다.
상기 상부 플레이트와 상기 중간 플레이트의 중앙은 지지축에 의해 연결되고, 상기 지지축의 일단은 상기 중간 플레이트에 힌지결합될 수 있다.
상기 중간 플레이트의 양단부는 상기 지지축을 기준으로 서로 반대방향으로 승강하도록 형성될 수 있다.
상기 삽입부에는 상기 하부 플레이트의 상측면에 교차하는 방향으로 상기 고정핀의 삽입범위를 제한하는 스토퍼가 구비될 수 있다.
상기 감지부는 상기 하부 플레이트의 상측면에 배치되는 하우징과, 상기 하우징을 관통하며 구비되고 일단은 상기 고정핀과 마주보는 로드, 상기 로드의 타단에 장착되는 자력발생부재 및 상기 자력발생부재와 마주보며 배치되는 자력감지센서를 포함할 수 있다.
상기 하우징 내부에는 상기 하우징 내의 상기 로드를 권취하며 배치되는 감지부 탄성부재가 구비될 수 있다.
상기 고정핀과 상기 로드가 근접할수록, 상기 굴곡부의 폭은 좁아지다가 넓어지도록 형성될 수 있다.
상기 굴곡부의 최대폭은 상기 고정핀의 직경과 같거나 크게 형성될 수 있다.
상기 감지부가 감지하는 신호에 따라 상기 이송기의 동작을 제어하는 제어기가 구비될 수 있다.
상기 이송기는 버켓을 탑재한 운반차이고, 상기 이송경로는 상기 운반차가 주행하는 운반차 주행레일일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이송기 정위치 정지 장치에 의하면, 원료가 수용된 용기를 운반하는 이송기를 원하는 위치에 안정적으로 정지시킬 수 있다. 예컨대, 적열코크스가 수용된 버켓을 운반하는 운반차에 고정부를 장착하고, 자동 공정 대기 위치(APS 대기 위치)에 삽입부를 장착한다. 그리고 고정부의 고정핀이 삽입부에 삽입됨으로써 운반차가 기 설정해 놓은 정지 위치에서 벗어나며 정지하는 문제점을 해결할 수 있다.
이에, 운반차가 기 설정해 놓은 위치에 정지되지 않아 발생하는 조업 지연 및 조업사고를 억제 또는 방지할 수 있기 때문에 조업의 효율성 및 생산성을 증가시킬 수 있다.
또한, 기존의 운반차 및 구조물에 이송기 정위치 정지 장치를 장착하거나 설치함으로써, 기존 설비 공간의 증축이 요구되지 않아 장치의 설치가 용이하다. 그리고 삽입부에 고정부의 삽입은 별도의 동력수단이 구비되지 않는 방법으로 삽입되기 때문에 이송기 정위치 정지 장치를 구동하기 위한 전력 소모가 요구되지 않아, 비용의 발생이 요구되지 않는다.
도 1은 코크스 선식 소화 설비로 버켓을 이동하는 과정을 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이송기 정위치 정지 장치를 나타내는 사시도 및 후면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고정부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 삽입부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 굴곡부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 감지부를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이송기 정위치 정지 장치의 작동상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
이송기 정위치 정지 장치는 이송 경로를 따라 이동하는 이송기를 정해놓은 위치에 고정시키는 장치이다. 본 발명의 실시 예에서는 코크스 오븐(coke oven)으로부터 압출한 적열 코크스가 수용된 버켓을 APS 대기 위치까지 이송하는 운반차에 장착될 수 있다. 즉, 이송기는 버켓을 운반하는 운반차일 수 있고, 이송경로는 운반차가 주행하는 운반차 주행레일일 수 있다. 그러나, 이송기 정위치 정지 장치가 사용되는 곳은 이에 한정되지 않고, 원하는 위치에 이송기와 같은 운반수단을 정지시키기 위한 다양한 곳에 적용 가능하다.
도 1은 코크스 선식 소화 설비로 버켓을 이동하는 과정을 도시한 개략도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이송기 정위치 정지 장치를 나타내는 사시도 및 후면도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고정부를 나타내는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 삽입부를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 굴곡부를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 감지부를 나타내는 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이송기 정위치 정지 장치의 작동상태를 나타내는 도면이다.
이송기 정위치 정지 장치(1000)의 설명에 앞서, 적열 코크스가 수용된 버켓의 이동경로를 간단하게 설명하기로 한다. 도 1을 참조하면, 코크스 오븐(미도시)에서 압출된 적열코크스는 운반차(30)에 탑재된 버켓(50)에 담겨지고, 운반차(30)의 전방에 연결되는 전차(10)에 의해 운반차(30)가 운반차 주행레일(20)을 따라 움직이며 버켓(50)은 적열코크스 장입을 위한 APS 대기 위치로 이동하게 된다. APS 구간에서 운반차(30)의 중간트럭(35)을 코크스 건식 소화 설비(90) 쪽으로 진행되는 주행레일(40)로 끌어당기게 되고, 중간트럭(35) 위에 설치된 버켓(50)도 함께 이동한다. 이후, 버켓(50)은 크레인(70)에 의해 권상을 위한 제1 포지션(A)으로 이동하게 된다. 제1 포지션(A)으로 이동된 버켓(50)은 크레인(70)에 의해 수직으로 들어올려져 지상의 제2 포지션(B)으로 이동하게 된다.
크레인(70)에 의해 승강된 버켓(50)은 크레인 주행레일(75)을 따라 제2 포지션(B)에서 코크스 건식 서화 설비의 챔버 상부인 제3 포지션(C)으로 이동된다. 제3 포지션(C)에서 크레인(70)은 버켓(50)을 아래로 하강시켜 적열코크스의 장입 위치인 챔버 상단의 제4 포지션으로 내리게 된다. 이에, 제4 포지션으로 이동된 버켓(50)은 코크스 건식 소화 설비 챔버 상단에 정위치한 상태에서 내부에 수용된 적열 코크스를 챔버 내부로 장입하게 된다. 이와 같은 순서를 통해 적열 코크스의 장입이 완료되면 버켓(50)은 상기 순서를 역순으로 진행하여 원위치로 복귀한다.
여기서, 상기와 같은 공정을 자동으로 실시하기 위해서는 이송 초기에 버켓을 APS 대기 위치에 정확하게 위치되는 것이 요구된다. 이에, 본 발명의 이송기 정위치 정지 장치는 APS 대기 위치에 설치되어 버켓(50)의 자동화 이송공정이 수행되도록 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이송기 정위치 정지 장치(1000)는 이송경로를 따라 이동하는 운반차(30)를 원하는 위치에 고정시키는 장치로서, 운반차(30)의 적어도 일 측에 구비되며, 이송경로에 교차하는 방향으로 틸팅가능하도록 설치되는 고정핀(140)을 포함하는 고정부(100)와, 이송경로의 외측에 배치되어, 고정핀(140)이 삽입되는 굴곡부(390)를 형성하는 삽입부(300) 및 삽입부(300)에 설치되어 고정핀(140)의 삽입을 감지하는 감지부(500)를 포함한다.
고정부(100)는 삽입부(300)에 삽입되어 운반차(30)를 정위치에 고정하기 위해 구비되며, 운반차(30)의 적어도 일측에 장착되는 고정프레임(120)과, 고정프레임(120)에 장착되어 틸팅되는 고정핀(140)을 포함한다.
고정프레임(120)은 도 3에 도시된 것처럼, 상단보다 하단이 소정길이 긴 'ㄷ'자 형상으로 형성된다. 즉, 고정프레임(120)은 'ㄷ'자 형상의 기둥부와, 기둥부의 상단 및 하단에 소정길이 돌출되어 있는 돌출부로 형성된다. 이때, 고정프레임(120)의 상단과 하단 돌출부는 고정핀(140)이 틸팅될 때, 고정핀(140)의 이동에 방해가 되지 않도록 홈을 형성하여 제작될 수 있다. 이때, 고정프레임(120)의 기둥부는 운반차(30)에 접촉하는 측면 즉, 'ㄷ'형상에서 상부 및 하부의 단을 제외한 측면이다.
고정핀(140)은 고정프레임(120)에 장착되어 고정프레임(120)의 기둥부와 평행하는 방향 및 고정프레임(140)의 돌출부와 평행하는 방향으로 틸팅되고, 삽입부(300)의 굴곡부(390)에 삽탈된다. 즉, 도 2에 도시된 것처럼, 고정핀(140)은 운반차 주행레일(20)의 방향인 이송방향(x)에 교차하는 방향(y, z)으로 틸팅 가능하도록 구비된다. 이때, 고정핀(140)은 운반차(30)를 정지시킬 때에는 고정프레임(120)의 기둥부와 평행하는 방향(z)으로 틸팅되고, 고정핀(140)이 돌출되어있을때, 이동에 방해가 되는 경우에는 고정프레임(140)의 돌출부의 평행하는 방향(y)으로 틸팅된다.
한편, 고정핀(140)은 고정프레임(120)에 일단이 연결되고 타단은 단면 형상이 원형으로 형성되어 굴곡부(390)에 삽입될 수 있다. 그러나, 고정핀(140) 타단의 단면 형상은 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
이와 같이, 고정부(100)를 구성하는 고정프레임(120)과 고정핀(140)을 결합하기 위해 제1 고정부재(160)가 구비될 수 있다.
도 3의 (a)에 도시된 것처럼 제1 고정부재(160)는 고정프레임(120)과 고정핀(140)에 각각 형성된 고정홀(125a, 125b, 145)을 결합하기 위해 구비된다. 이때, 본 발명에서 고정프레임(120) 하단에 체결되는 제1 고정부재(160b)로는 볼트와 너트가 사용되어 볼트에 너트가 체결됨으로써 고정프레임(120)과 고정핀(140)을 결합하나, 이에 한정되지 않고 고정프레임(120)에 고정핀(140)이 틸팅가능하도록 결합될 수 있는 다양한 부재가 사용될 수도 있다.
한편, 고정프레임(120)의 상단에 체결되는 제1 고정부재(160a)는 고정핀(140)이 고정프레임(120)의 기둥부와 나란하게 되는 경우, 즉, 고정핀(140)이 삽입부(300)에 삽입되지 않도록 접혀있는 경우에 고정핀(140)이 틸팅되는 것을 방지하기 위해 제1 고정부재(160a)를 체결하여 고정핀(140)이 고정부재에 의해 틸팅되지 않도록 한다. 이에, 고정프레임(120)의 상부에 체결되는 제1 고정부재(160a)는 이송기 정위치 정지 장치가 작동하는 동안에는 고정프레임(120)에 체결되지 않고 고정핀(140)이 접힌 후에 고정프레임(120)에 체결될 수 있다.
삽입부(300)는 이송경로의 외측에 구비되며, 고정부(100)의 고정핀(140)이 삽입되는 굴곡부(390)를 형성한다. 삽입부(300)는 도 4에 도시된 것처럼, 길이방향이 이송경로와 평행하게 배치되는 상부 플레이트(310)와, 상부 플레이트(310)의 하부에 이격되어 배치되는 하부 플레이트(350) 및 상부 플레이트(310)와 하부 플레이트(350) 사이에 배치되는 중간 플레이트(330) 및 상부, 중간, 하부 플레이트의 일단에 배치되어, 플레이트(310, 330, 350)들을 연결하는 연결프레임(370)을 포함한다. 이때, 중간 플레이트(330)의 하측면과 하부 플레이트(350)의 상측면에는 고정핀(140)이 삽입될 수 있는 굴곡부(390)가 형성된다.
상부 플레이트(310)는 소정의 길이를 갖는 판 형상으로 제작되며, 상부 플레이트(310)의 하측 중앙에는 중간 플레이트(330)와 연결되는 지지축(315)이 장착된다.
지지축(315)은 상부 플레이트(310)와 중간 플레이트(330)의 중앙에 연결되는 것으로, 지지축(315)은 일단은 상부 플레이트(310)의 하측면에 결합되고, 타단은 중간 플레이트(330)의 제1 홀(333)에 결합된다. 이때, 상부 플레이트(310) 하측면에는 지지축 하우징(313)이 설치되고, 지지축(315)은 지지축 하우징(313) 내부에 소정 영역이 배치될 수 있다. 또한, 지지축 하우징(313)의 내부에는 지지축 탄성부재(314)가 구비되어 지지축(315)의 일부는 지지축 탄성부재(314)가 연결할 수도 있다. 이처럼, 지지축 하우징(313)과 지지축 탄성부재(314)가 구비되는 경우, 중간 플레이트(330)의 유동시, 지지축(315)만 구비되어 상부 플레이트(310)와 중간 플레이트(330)를 연결할 때보다, 더욱 안정적으로 중간 플레이트(330)가 유동할 수 있으며, 지지축(315)에 가해지는 압력을 최소화할 수 있다. 또한, 중간 플레이트(330)의 유동에 의해 지지축(315)이 결합부위를 이탈하는 것을 지지축 하우징(313)을 구비함으로써 억제 또는 방지할 수 있다.
이때, 본 발명에서는 고정핀(140)이 굴곡부(390)로 삽입될 때에, 중간 플레이트(330)의 일단과 타단은 지지축(315)을 중심으로 시소운동한다. 이때, 지지축(315)에 중간 플레이트(330)가 시소운동 가능하도록 장착하기 위해, 지지축(315)의 타단은 단부가 구의 형태를 갖도록 제작될 수 있다. 이에, 구형의 단부가 중간 플레이트(330)에 힌지결합되어, 중간 플레이트(330)의 양단이 승강 및 하강할 때에 지지축(315)의 움직임이 용이하게 할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 중간 플레이트(330)의 시소운동을 위해 지지축(315)의 단부를 변형시켜 중간 플레이트(330)에 삽입하는 방법을 사용하였으나, 이에 한정되지 않고, 중간 플레이트(330)를 시소운동시키기 위해 지지축(315)을 연결하는 것은 다양한 방법을 사용할 수 있다. 예컨대, 중간 플레이트(330)의 상측면에 구형의 돌기를 형성한뒤, 중간 플레이트와 결합하는 지지축의 타단에 링크를 장착한 후, 링크와 돌기를 결합시키는 방법으로도 지지축(315)과 중간 플레이트(330)를 힌지결합할 수 있다.
중간 플레이트(330)는 상부 플레이트(310)와 유사한 소정의 길이를 갖는 판 형상으로 제작되며, 중간 플레이트(330)의 상측면에는 상기 지지축(315)의 일단이 결합하는 제1 홀(333)이 형성된다. 이에, 중간 플레이트(330)는 지지축(315)을 기준으로 양단부가 서로 반대방향으로 승강하도록 형성된다. 그리고 중간 플레이트(330)는 하측면에 굴곡부(390)를 구성하는 굴곡이 형성되기 때문에, 굴곡이 형성되기 위한 소정의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 중간 플레이트(330)는 상부 플레이트(310) 및 하부 플레이트(350)보다는 증가된 두께를 가질 수 있다.
한편, 중간 플레이트(330)의 양단 중 후술되는 연결프레임(370)과 마주보단 단부에는 중간 플레이트(330)가 힌지 결합될 수 있도록 제1 고정홀(335)이 형성될 수 있다. 이에, 중간 플레이트(330)와 연결프레임(370)의 결합에 대해서는 후에 자세하게 설명하기로 한다.
하부 플레이트(350)는 중간 플레이트(330)의 하부에 이격되어 구비되고, 상술한 상부 플레이트(310) 및 중간 플레이트(330)와 유사한 소정의 길이를 갖는 판 형상으로 제작된다. 하부 플레이트(350)는 중간 플레이트(330)와 마주보는 측면에 소정의 굴곡의 형성되어 굴곡부(390)를 형성할 수 있다. 그러나, 하부 플레이트(350)는 중간 플레이트(330)와 비교하여, 1:9의 비율로 굴곡부(390)가 형성된다. 즉, 고정핀(140)은 수평형태로 삽입되기 때문에 하부 플레이트(350)에 높은 비율로 굴곡이 형성되더라도 고정핀(140)이 삽입되는 위치는 변경되지 않기 때문에 하부 플레이트(350)는 도 4에 확대 도시된 것처럼, 평평한 면을 형성하다가 고정핀(140)이 삽입되는 끝부분에만 고정핀(140)의 단부에 대향하는 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 하부 플레이트(350)의 상측면에는 고정핀(140)이 삽입되어 정위치에 정지된 것을 감지할 수 있는 감지부(500)가 구비된다. 이에, 감지부(500)에 대한 자세한 설명은 후에 서술한다.
한편, 하부 플레이트(350)에서 고정핀(140)이 삽입되는 끝 부분(즉, 굴곡부(390)가 종료되는 지점)에는 고정핀(140)의 삽입영역을 제한할 수 있는 스토퍼(355)가 구비될 수 있다.
스토퍼(355)는 후술하는 감지부(500)의 로드(530)가 관통될 수 있도록 중앙부가 뚫린 소정의 판 형태로 형성되어 하부 플레이트(350)의 상측면에 교차하는 방향으로 장착된다. 이때, 스토퍼(355)는 고정핀(140)이 굴곡부(390)에 삽입될 때에, 고정핀(140)이 굴곡부(390)에 빠른 속도로 삽입될 경우, 굴곡부(390)를 벗어나는 것을 방지해줄 뿐만 아니라, 고정핀(140)과 접촉하여 고정핀(140)의 정위치 정지를 감지하는 감지부(500)와의 접촉시, 감지부(500)에 큰 충격을 전달하지 않기 위해 구비될 수 있다.
연결프레임(370)은 전술한 상부 플레이트(310), 중간 플레이트(330) 및 하부 플레이트(350)를 연결하기 위한 것으로서, 상기 플레이트(310, 330, 350)들의 일단에 배치된다. 이에, 연결프레임(370)의 상부에는 상부 플레이트(310)가 연결되고, 중앙에는 중간 플레이트(330)가 연결되며 하부에는 하부 플레이트(350)가 연결된다. 즉, 연결프레임(370)의 상하방향을 기준으로 각각의 플레이트(310, 330, 350)가 소정거리 이격되어 장착될 수 있다.
이때, 연결프레임(370)과 상부 플레이트(310) 및 하부 플레이트(350)는 용접 등과 같은 방법에 의해 결합될 수 있다. 그러나, 중간 플레이트(330)는 연결프레임(370)에 결합되어 시소 운동 가능하도록 힌지결합될 수 있다. 즉, 플레이트(310, 330, 350) 들과 마주보는 연결프레임(370)의 측면에 제2 고정홀(375)이 형성된 돌기(373)를 형성한 후, 중간 플레이트(330)의 제1 고정홀(335)과 연통시켜 제2 고정부재(380)로 연결프레임(370)과 중간 플레이트(330)를 연결할 수 있다. 그러나, 연결프레임(370)에 중간 플레이트(330)를 유동 가능하게 연결하는 방법은 이에 한정되지 않고 연결프레임(370)에 중간 플레이트(330)가 연결된 후, 고정핀(140)이 삽입될 때에 중간 플레이트(330)의 승강 및 하강의 움직임에 방해가 되지 않는 방법으로 다양하게 변경 가능하다.
굴곡부(390)는 전술한 중간 플레이트(330)와 하부 플레이트(350)의 굴곡에 의해 형성되고, 고정핀(140)의 원형의 일단이 경유하는 공간을 형성한다. 즉, 굴곡부(390)가 일면이 평평한 항아리 모양으로 형성되어 공간이 굴곡을 갖게 된다. 더욱 자세하게는, 굴곡부(390)는 하부 플레이트(350)가 삽입부(300)를 지지하는 역할을 하기 때문에 중간 플레이트(330)에 더 높은 비율로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나 굴곡부(390)는 전술한 형상에 한정되는 것이 아니라 굴곡부(390)에 삽입되는 고정핀(140)의 형상에 따라 다양한 형태로 변경 가능하다. 즉, 고정핀(140)이 굴곡부(390) 내 공간에 삽입될 수 있도록 다양한 형태로 변경 가능하다.
한편, 굴곡부(390)는 도 5에 도시된 것처럼, 고정핀(140)이 삽입되는 초기공간부터 굴곡부의 끝부분으로 갈수록 폭이 감소하다가 증가하는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 로드(530)와 고정핀(140)이 근접할수록, 굴곡부(390)의 폭은 좁아지다가 넓어지도록 형성된다. 이에, 굴곡부의 입구 Wα는 가장 낮은 폭인 Wmin 보다는 크며, Wmax보다는 작은 폭을 갖는다. 또한, 굴곡부의 최대 폭인 Wmax는 고정핀(140)의 직경 D와 비교하였을 때, 같거나 크게 형성될 수 있다. 이때, 본 발명에서는 한정하지는 않으나, 굴곡부(390)가 가질 수 있는 바람직한 초기 폭 Wα는 가장 낮은 폭 Wmin 및 가장 높은 폭 Wmax의 범위에 대해 설명하면, 상기 각각의 폭은 고정핀(140)의 구형단부의 직경(D)을 기준으로 0.6 ~ 0.8배, 0.5 ~ 0.7배 및 1.0 ~ 1.3배의 직경을 갖는다.
이때, Wα의 폭이 고정핀(140) 구형단부 직경(D)의 0.6배 이하인 경우에는, 고정핀(140)의 단부가 중간 플레이트(330)를 승강시키기 위한 힘이 더욱 요구되기 때문에, 고정핀(140)이 삽입하기 용이하게 하기 위해, 폭은 0.6배 이상이 바람직하다. 또한, 폭이 0.8배 이상인 경우에는, Wα의 폭이 고정핀(140)의 구형단부의 직경(D)과 거의 유사하기 때문에 고정핀(140)에 의해 중간 플레이트(330)가 승강하는 높이가 낮아지고, 이에 고정핀(140)이 굴곡부(390)에 삽입되는 것이 용이하지 않기 대문에 Wα 폭은 0.6 내지 0.8배의 범위가 바람직하다.
또한, Wmin의 폭이 고정핀(140) 구형단부 직경(D)의 0.5 이하인 경우에는, 고정핀(140)이 굴곡부(390)의 끝까지 삽입되기 용이하지 않기 때문에 폭이 0.5배 이상인 것이 좋다. 또한, Wmin의 폭이 0.7 이상인 경우에는, Wmin의 폭과 고정핀(140)의 구형단부의 직경(D)이 거의 유사하기 때문에 고정핀(140)이 고정되지 않고 다시 굴곡부(390)의 앞쪽으로 밀려나오는 현상이 발생할 수 있다. 이에, Wmin의 폭은 0.5 내지 0.7배의 범위가 바람직하다.
그리고, Wmax의 폭이 고정핀(140) 구형단부 직경(D)의 1.0 이하인 경우에는, 중간 플레이트(330) 일단의 승강 높이가 증가된다. 이에, 중간 플레이트(330)의 타단의 하강 높이 또한 증가되어, 중간 플레이트(330)와 하부 플레이트(350) 사이의 이격공간이 좁아지게 되어 감지부(500)를 장착하기 위한 공간이 협소해지기 때문에 폭이 1.0배 이상인 것이 좋다. 또한, Wmax의 폭이 1.3배 이상인 경우에는, 굴곡부(390)를 형성하기 위한 중간 플레이트(330)의 두께 또한 증가되기 때문에, 중간 플레이트(330)의 무게가 증가하게 된다. 이에, 삽입부(300)를 배치하거나 제작하기 위한 공간 및 비용에 소모량이 증가되기 때문에 Wmax의 폭은 1.0 내지 1.3배의 범위가 바람직하다.
전술한 바와 같이, 형성되는 각각의 플레이트(310, 330, 350)들 사이에는 중간 플레이트(330)의 시소 운동시, 중간 플레이트(330)의 승강 및 하강 범위를 제한할 수 있는, 삽입부 탄성부재(320)가 구비될 수 있다. 또한, 삽입부 탄성부재(320)가 설치되기 위해 삽입부 탄성부재(320)가 체결될 수 있는 요철(325)이 각각의 플레이트(310, 330, 350)들에 구비될 수 있다. 더욱 자세하게는, 상부 플레이트(310)의 하측면과 중간 플레이트(330)의 상측면에서 길이방향을 기준으로 중간 플레이트(330)의 시소운동에 의해 상부 플레이트(310)와 접촉될 수 있는 지점에 형성될 수 있다. 이에, 요철(325)이 각각의 플레이트(310, 330, 350)에 마주보도록 형성되고, 요철(325)을 삽입부 탄성부재(320)가 연결하며 장착될 수 있다. 이때, 삽입부 탄성부재(320)는 중간 플레이트(330)의 승강 및 하강의 범위를 제한하는 역할뿐만 아니라, 중간 플레이트(330)가 승강하여 상부 플레이트(310)와 접촉할 때의 압력을 최소화시킬 수 있다. 즉, 중간 플레이트(330)가 상부 플레이트(310)와 직접적으로 접촉하지 않고, 삽입부 탄성부재(320)가 플레이트(310, 330, 350)들 사이에 배치됨으로써 중간 플레이트(330)의 충돌 힘을 흡수하게 된다. 그리고, 고정핀(140)이 삽탈될 때에, 중간 플레이트(330)가 승강 및 하강하고 난 후, 제 자리로 복귀하기 위한 탄성력을 제공하는 역할을 할 수 있다.
한편, 중간 플레이트(330)와 하부 플레이트(350) 사이에는 굴곡부(390)가 형성되지 않는 지점에 전술한 요철(325) 및 삽입부 탄성부재(320)가 구비될 수 있다. 이처럼, 중간 플레이트(330)와 하부 플레이트(350) 사이에 삽입부 탄성부재(320)가 구비될 경우, 굴곡부(390)에 고정핀(140)이 삽입되어 연결프레임(370) 쪽의 중간 플레이트(330)가 하강할 때에, 그 단부가 급격하게 하강하는 것을 억제할 수 있다.
감지부(500)는 삽입부(300)에 구비되어 고정핀(140)의 삽입을 감지하는 장치로서, 더욱 상세하게는 삽입부(300)의 하부 플레이트(350) 상측면에 구비된다. 감지부(500)는 하부 플레이트(350)의 상측면에 배치되는 하우징(510)과, 하우징을 관통하며 배치되는 로드(530), 로드에 장착되는 자력발생부재(550) 및 자력발생부재(550)로부터 자력을 감지하는 자력감지센서(570)를 포함한다.
하우징(510)은 소정 공간을 형성하는 것으로서, 내부가 중공형의 형상을 가진 원통의 형태로 형성된다. 하우징(510)은 하부 플레이트(350)의 상측면에서 굴곡부(390)가 끝나는 지점에 근방에 설치될 수 있다. 더욱 자세하게는 도 4에 도시된 것처럼, 하부 플레이트(350)의 중앙영역(하부 플레이트의 중앙을 기준으로 소정영역)에 배치될 수 있다. 이때, 본 발명에서는 하우징(510)이 원형의 형상을 갖고 제작되나, 하우징(510)의 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
로드(530)는 소정의 길이를 갖는 바의 형상을 갖고, 하우징(510)을 관통하며 배치된다. 이에, 로드(530)의 소정영역은 하우징(510)의 내부에 배치될 수 있다. 로드(530)는 일단은 굴곡부(390)쪽으로 배치되고, 타단에는 자력발생부재(550)가 장착된다. 더욱 자세하게는, 로드(530)의 일단은 고정핀(140)과 마주보며 배치되고, 일단은 고정핀(140)이 굴곡부(390)에 삽입될 때에 접촉할 수 있다. 이때, 로드(530)의 일단은 고정핀(140)과 유사하게 구형의 단부로 형성되나, 로드(530)의 일단 형상은 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 변경 가능하다.
자력발생부재(550)는 전술한 로드(530)에 장착되는 것으로서, 본 발명에서는 자력을 발생시키는 마그네틱이 사용되었다. 그러나, 자력발생부재(550)는 이에 한정되지 않고 자력을 발생하는 다양한 수단이 사용될 수 있다.
자력감지센서(570)는 자력발생부재(550)에 마주보는 위치에 배치되고, 하부 플레이트(350)의 상측면에 장착된다. 이때, 자력감지센서(570)는 브래킷과 같은 지지대에 의해 하부 플레이트(350)에 장착될 수도 있고, 단독으로 하부 플레이트(350) 상에 장착될 수도 있다.
이처럼, 자력발생부재(550)와 자력감지센서(570)의 이격거리는 일정거리 이내의 이격거리를 갖는 경우, 자력감지센서(570)가 자력발생부재(550)로부터 자력을 감지할 수 있다. 일반적으로, 자력발생부재(550)와 자력감지센서(570)로 사용되는 마그네틱 센서는 10 내지 50㎜의 이내의 이격거리에 배치되는 경우, 자력을 감지할 수 있다. 이에, 본 발명에서는 고정핀(140)이 삽입되어 로드(530)를 밀어내지 않을 때에는, 도 6의 E의 이격거리는 50㎜를 초과하는 값을 갖고, 고정핀(140)이 로드(530)를 밀어낸 후의 F의 이격거리는 10 내지 50㎜의 값을 가질 수 있다.
한편, 전술한 감지부(500)에서 하우징(510) 내부에는 감지부 탄성부재(590)가 구비될 수도 있다.
감지부 탄성부재(590)는 도 6에 도시된 것처럼, 하우징(510) 내부에 배치되어, 하우징(510) 내부에 배치되는 로드(530)의 영역을 권취할 수 있다. 이때, 감지부 탄성부재(590)는 고정핀(140)에 의해 로드(530)가 자력감지센서(570) 쪽으로 밀려나는 경우, 로드(530)에 가해지는 압력을 최소화하여, 자력발생부재(550)와 자력감지센서(570)가 충돌하는 현상이 발생하지 않도록 할 수 있다.
그리고, 이송기 정위치 정지 장치(1000)에는 감지부(500)에 감지된 신호에 따라 운반차의 동작을 제어하는 제어기(미도시)가 구비될 수도 있다.
제어기는 고정핀(120)에 의해 밀려난 로드(530)에 부착된 자력발생부재(550)가 자력감지센서(570)와 근접되면서 고정핀(120)이 굴곡부(390)에 삽입된 것을 확인하는 신호가 제어기로 전달된다. 이에, 운반차가 정위치에 정지한 것을 자력감지센서(570)로부터 전달되는 신호에 의해 판단한 뒤, 건식 소화 설비로의 버켓의 이송하는 자동화 공정을 수행하기 위한 신호를 운반차로 전달한다. 이처럼, 제어기는 자력감지센서(570)에 전달받은 신호에 의해, 후공정의 신호를 전달하기 때문에 작업자가 수동으로 공정을 진행하는 것이 요구되지 않는다.
전술한 바와 같이 형성된 이송기 정위치 정지 장치(1000)의 작동상태를 나타내는 도면이 도 7에 도시되어 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 정위치 고정 장치의 작동상태를 나타내는 도면이다. 도 7의 (a) ~ (c)는 이송기 정위치 정지 장치의 작동을 순서대로 나타내는 도면이다.
운반차가 APS 대기 위치에 도달하기 위해서는 레일을 따라 이동한 뒤, 기 설정해 놓은 위치에 멈추는 방식이 사용된다. 이때, 운반차의 휠 상태 또는 운반차의 이송경로인 레일의 마모상태에 따라 APS 대기 위치로부터 벗어나게 되는 경우에는 적열 코크스가 수용된 버켓을 건식 소화 설비로 이송하기 위한 공정이 시작되지 않아 조업이 지연되는 문제점이 발생한다. 이에, 본 발명의 이송기 정위치 정지 장치(1000)의 작동을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 7의 (a)에 도시된 것처럼, 운반차를 APS 대기 위치의 정위치에 고정시키기 위해 운반차의 측면에 장착되는 고정부(100)의 고정핀(140)이 이송경로의 수직방향으로 틸팅된 후, APS 대기 위치로의 이동이 시작된다.
이때, 수직방향으로 틸팅된 고정핀(140)의 구형단부는 굴곡부(390) 내로 삽입되기 위해 굴곡부(390)와 가까워지는 방향으로 이동한다. 이에, 고정핀(140)은 굴곡부(390)에 밀어내는 힘을 가하고, 굴곡부(390)의 가장 작은 폭을 지나갈 때에, 중간 플레이트(330)의 일단부는 지지축(315)을 중심으로 승강한다. 이때, 중간 플레이트(330)의 타단부는 도7의 (b)에 도시된 것처럼 지지축(315)을 중심으로 하강한다.
이후에 굴곡부(390)의 끝부분까지 고정핀(140)이 삽입된 다음에는, 지지축(315)을 중심으로 승강한 중간 플레이트(330)의 일단부와, 지지축(315)을 중심으로 하강한 중간 플레이트(330)의 타단부는 삽입부 탄성부재(320)의 탄성력에 의해 본래의 위치로 복귀한다. 이처럼, 굴곡부(390)의 끝부분까지 고정핀(140)이 삽입되면, 하부 플레이트(350)의 상측면에 구비되는 감지부(500)의 로드(530)와 고정핀(140)의 구형단부가 접촉한다.
이에, 고정핀(140)은 로드(530)를 밀어내고, 고정핀(140)과 접촉하지 않는 단부에 장착된 자력발생부재(550)는 마주보는 방향에 배치되는 자력감지센서(570)에 근접하게된다.
이와 같이, 자력발생부재(550)와 자력감지센서(570)가 근접배치되어 자력감지센서(570)가 자력을 감지하면 신호라인(575)을 통해 제어기로 신호를 전달한다. 이때, 제어기로 전달되는 신호는, 운반차가 APS 대기 위치에 정지되었다는 상태의 신호이다.
이처럼, 운반차가 APS 대기 위치에 정지된 상태라 제어기로 전달되면, 제어기는 버켓을 건식 소화 설비로 이송하기 위해 기 설정해 놓은 자동 이송 공정이 수행될 수 있도록 운반차의 구동수단에 구동신호를 전달한다. 이에, 운반차는 건식 소화 설비로 이송되는 방향으로 이동을 시작하고, 이에, 도 7의 (c)에서부터 (a)까지 반대로 진행하며 이동할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 원료를 이송경로를 따라 이동시키는 이송기를 원하는 위치에 고정시킬 수 있는 이송기 정위치 정지 장치를 사용함으로써, 종래에 이송기가 정위치를 벗어나며 정지하는 문제점을 해결하여 이송기를 안정적으로 고정시킬 수 있고, 이송기가 정위치에 고정되지 않아 발생하는 조업 지연 및 조업사고를 억제 또는 방지할 수 있어, 조업의 효율성 및 생산성을 증가시킬 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 이송기의 측면에 고정부를 구비하고, 이송경로가 배치되는 지상의 일부에 삽입부를 구비함으로써, 이송기 정위치 정지 장치를 설치하기 위해 기존 공간의 증축이 요구되지 않고, 구동수단이 구비되지 않기 때문에 장치의 구성이 간단하며, 고정 장치를 구동하기 위한 전력소모가 요구되지 않는다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술 되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
1000 : 이송기 정위치 정지 장치
100 : 고정부 120 : 고정프레임
140 : 고정핀 160 : 제1 고정부재
300 : 삽입부 310 : 상부 플레이트
315 : 지지축 320 : 삽입부 탄성부재
330 : 중간 플레이트 333 : 제1 홀
335 : 제1 고정홀 350 : 하부 플레이트
355 : 스토퍼 370 : 연결프레임
373 : 돌기 375 : 제2 고정홀
380 : 제2 고정부재 390 : 굴곡부
500 : 감지부 510 : 하우징
530 : 로드 550 : 자력발생부재
570 : 자력감지센서 590 : 감지부 탄성부재

Claims (13)

  1. 이송 경로를 따라 이동하는 이송기를 원하는 위치에 정지시키는 장치로서,
    상기 이송기의 적어도 일 측에 구비되며, 상기 이송경로에 교차하는 방향으로 틸팅가능하도록 설치되는 고정핀을 포함하는 고정부와;,
    상기 이송경로의 외측에 배치되어, 상기 고정핀이 삽탈되는 굴곡부를 형성하는 삽입부; 및
    상기 삽입부에 설치되어 상기 고정핀의 삽입을 감지하는 감지부;를 포함하는 이송기 정위치 정지 장치.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 고정부에는 상기 고정핀을 고정하기 위한 고정프레임이 구비되고,
    상기 고정핀은 상기 고정프레임의 기둥부와 평행하는 방향 및 상기 고정프레임의 돌출부와 평행하는 방향으로 틸팅가능하도록 결합되는 이송기 정위치 정지 장치.
  3. 청구항 1 에 있어서,
    상기 삽입부는
    길이방향이 상기 이송경로와 평행하게 배치되는 상부 플레이트와;
    상기 상부 플레이트의 하부에 이격되어 배치되는 하부 플레이트;
    상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 배치되는 중간 플레이트; 및
    상기 상부 플레이트, 상기 중간 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 일단에 배치되어 상기 플레이트들을 연결하는 연결프레임;을 포함하고,
    상기 굴곡부는 상기 중간 플레이트의 하측면과 상기 하부 플레이트의 상측면에 형성된 굴곡에 의해 형성되는 이송기 정위치 정지 장치.
  4. 청구항 3 에 있어서,
    상기 삽입부에는 상기 굴곡부를 형성하는 상기 중간 플레이트 및 상기 하부 플레이트의 측면을 제외한 상기 상부 내지 하부 플레이트의 마주보는 측면에 구비되는 요철 및
    상기 마주보는 요철들을 상호 연결하는 삽입부 탄성부재가 구비되는 이송기 정위치 정지 장치.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4 에 있어서,
    상기 상부 플레이트와 상기 중간 플레이트의 중앙은 지지축에 의해 연결되고,
    상기 지지축의 일단은 상기 중간 플레이트에 힌지결합되는 이송기 정위치 정지 장치.
  6. 청구항 5 에 있어서,
    상기 중간 플레이트의 양단부는 상기 지지축을 기준으로 서로 반대방향으로 승강하도록 형성되는 이송기 정위치 정지 장치.
  7. 청구항 3 또는 청구항 4 에 있어서,
    상기 삽입부에는 상기 하부 플레이트의 상측면에 교차하는 방향으로 상기 고정핀의 삽입범위를 제한하는 스토퍼가 구비되는 이송기 정위치 정지 장치.
  8. 청구항 3 에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 하부 플레이트의 상측면에 배치되는 하우징과;,
    상기 하우징을 관통하며 구비되고, 일단은 상기 고정핀과 마주보는 로드;
    상기 로드의 타단에 장착되는 자력발생부재; 및
    상기 자력발생부재와 마주보며 배치되는 자력감지센서;를 포함하는 이송기 정위치 정지 장치.
  9. 청구항 8 에 있어서,
    상기 하우징 내부에는 상기 하우징 내의 상기 로드를 권취하며 배치되는 감지부 탄성부재가 구비되는 이송기 정위치 정지 장치.
  10. 청구항 8 에 있어서,
    상기 고정핀과 상기 로드가 근접할수록, 상기 굴곡부의 폭은 좁아지다가 넓어지도록 형성되는 이송기 정위치 정지 장치.
  11. 청구항 10 에 있어서,
    상기 굴곡부의 최대폭은 상기 고정핀의 직경과 같거나 크게 형성되는 이송기 정위치 정지 장치.
  12. 청구항 1 에 있어서,
    상기 감지부가 감지하는 신호에 따라 상기 이송기의 동작을 제어하는 제어기가 구비되는 이송기 정위치 정지 장치.
  13. 청구항 1 에 있어서,
    상기 이송기는 버켓을 탑재한 운반차이고,
    상기 이송경로는 상기 운반차가 주행하는 운반차 주행레일인 이송기 정위치 정지 장치.
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