KR101509219B1

KR101509219B1 - 레일 클램핑 장치

Info

Publication number: KR101509219B1
Application number: KR20140083157A
Authority: KR
Inventors: 정대영; 이상일; 조준식
Original assignee: 지엠에스아이 주식회사; 정대영; 이상일; 조준식
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2015-04-08

Abstract

본 발명은 레일 상에서 주행하는 기계장치가 돌풍 등의 영향으로 인해 미끄럼 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 기계장치에 설치되어 기계장치를 레일에 고정하는 레일 클램핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레일 상부에 직립하도록 설치되며, 제1힌지축에 의해 서로 힌지결합되어 상단부와 하단부가 서로 반대방향으로 운동하는 한 쌍의 조우와; 상기 한 쌍으로 이루어진 조우의 상단부 간에 설치되어 한 쌍의 조우가 제1힌지축을 중심축으로 하여 조우의 상단부가 서로 벌려지거나 오므려지도록 하는 실린더와; 상기 제1힌지축의 양단이 양측면에 결합함으로써 상기 한 쌍의 조우를 내부공간에서 지지시키는 하우징;을 포함하도록 구성되는 것이 특징인 레일 클램핑 장치에 관한 것이다.
본 발명 레일 클램핑 장치는 레일을 따라 기계장치가 이동시 이동을 안내해주는 가이드 롤러가 필요하지 않아 구성이 단순하며, 이에 가이드 롤러의 파손 또는 마모에 따른 추가적인 보수비용이 들지 않아 경제적이며, 기계장치를 지지하는 레일 클램프의 중심위치가 유연하여 변하기 때문에 매우 안정적이며, 실린더에 의해 레일을 파지하기 때문에 큰 하중의 기계장치에도 사용할 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.

Description

레일 클램핑 장치{Rail clamping device}

본 발명은 레일 상에서 주행하는 기계장치가 돌풍 등의 영향으로 인해 미끄럼 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 기계장치에 설치되어 기계장치를 레일에 고정하는 레일 클램핑 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레일 상부에 직립하도록 설치되며, 제1힌지축에 의해 서로 힌지결합되어 상단부와 하단부가 서로 반대방향으로 운동하는 한 쌍의 조우와; 상기 한 쌍으로 이루어진 조우의 상단부 간에 설치되어 한 쌍의 조우가 제1힌지축을 중심축으로 하여 조우의 상단부가 서로 벌려지거나 오므려지도록 하는 실린더와; 상기 제1힌지축의 양단이 양측면에 결합함으로써 상기 한 쌍의 조우를 내부공간에서 지지시키는 하우징;을 포함하도록 구성되는 것이 특징인 레일 클램핑 장치에 관한 것이다.

일반적으로 레일을 따라 이동하는 기계장치의 경우 레일 상에 안착되기 적합한 형태의 바퀴와 레일 상에서 기계장치를 제동하기 위한 클램핑 장치가 수반되기 마련이다.

특히 레일 상을 이동하는 기계장치의 경우, 순간 돌풍이나 태풍 등의 기상조건에 의해 기계장치의 밀림현상이 발생하기에 기계장치를 레일 상에 견고히 고정을 해주어야 하는 클램핑 장치는 매우 중요하다.

이러한 클램핑 장치의 종래기술로는 등록실용신안공보 제0330229호에 유압 실린더와, 상기 유압 실린더에 의해 연동되는 톱니모양의 패드에 의해 레일을 클램핑하는 레일 클램핑 제동장치에 있어서, 상기 유압 실린더와, 상기 유압 실린더에 의해 작동되는 피스톤 로드와, 상기 유압 실린더의 유압을 제어하는 제어부로 구성된 유압 발생부와; 상기 유압 실린더의 상부측에 연결되는 상부 플레이트와, 상기 유압 실린더 하부측에 연결되는 스프링 플레이트와, 상기 스프링 플레이트의 하부측에 위치하는 베이스 플레이트와, 상기 각 플레이트를 상호 지지하는 스프링 로드로 구성된 몸체부와; 상기 스프링 플레이트에 연결되며 상기 피스톤 로드에 의해 연동되는 센트럴 핀과, 상기 센트럴 핀을 매개로 상호 회전가능한 한쌍의 터글과, 상기 터글의 회전에 의해 연동하며 끝단부에 톱니모양의 패드가 구비된 한쌍의 링크와, 상기 스프링 플레이트 하부측의 스프링 로드에 끼워지는 스프링으로 구성된 작동부와; 그리고 상기 스프링 플레이트의 상부측 스프링 로드에 형성되어 상기 스프링 플레이트의 위치를 일정하게 고정가능한 고정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 레일 클램핑 제동장치가 등록공개되어 있다.

또 다른 종래기술로는 공개특허공보 제2005-0013425호에 부두에 설치된 주행 레일과 이 주행 레일을 따라 주행하는 다수의 주행 휠이 설치된 하역기에 사용되는 레일 클램프에 있어서, 상자 형태의 프레임; 상기 프레임의 상하부 사이에 연장된 한 쌍의 가이드, 이들 가이드를 따라 활주 가능하게 장착된 한 쌍의 베이스 및 상기 프레임의 상부와 상기 베이스 사이에서 상기 가이드 둘레에 각각 배치되어 상기 베이스를 각각 압박하는 한 쌍의 스프링으로 이루어진 압박 수단; 상기 프레임의 하부에 장착되고, 한 쌍의 핀 결합용 슬릿이 상단에 형성된 샤프트가 상향 연장된 실린더; 및 상단이 상기 실린더의 각각의 슬릿에 선회 가능하게 결합된 한 쌍의 제1 링크, 상단이 각각의 상기 베이스에 선회 가능하게 결합된 한 쌍의 제2 링크 및 상단이 각각의 상기 제1 및 제2 링크의 하단과 선회 가능하게 공통 결합되고 하단이 상기 프레임의 밑면을 지나 상기 주행 레일 양쪽으로 연장된 한 쌍의 암을 포함하는 파지(把持) 수단을 구비하고, 상기 제1 링크의 상단은 상기 샤프트의 슬릿에 상하 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 하역기용 레일 클램프가 공개되어 있다.

그러나 상기 종래기술에 열거된 클램핑 장치는 스프링의 탄성복원력에 의해 레일을 파지하여 기계장치를 고정하기 때문에 큰 하중의 기계장치에는 적합하지 않으며, 시간이 지남에 따라 스프링의 탄성복원력이 약해지기에 클램핑력도 약해진다는 단점이 있다.

또한, 기계장치가 레일 상을 이동시 좌우의 움직임을 가지게 되면 레일 클램프의 전후에 설치되어 기계장치를 안내하기 위하여 설치된 가이드롤러가 닳게 되는 문제점이 있다.

즉, 가이드롤러의 양단은 레일 상을 이동시 이탈을 방지하기 위하여 양단이 플랜지형상으로 형성되어 있으며, 이를 가이드롤러 플랜지라 일컫는데, 이 가이드롤러플랜지 부분이 닳게 되며, 특히 주행휠의 직경보다 가이드롤러의 직경이 상대적으로 작기 때문에 주행휠의 회전수보다 가이드롤러의 회전수가 훨씬 많아 그 만큼 가이들롤러는 닳게 된다.

그리고 마모정도가 커지면 레일 클램프의 개방시에도 클램핑 패드가 레일에 접촉하게 되어 클램핑 패드의 마모현상을 일으키게 되므로 근본적인 클램핑 기능을 상실하기 때문에 돌풍이나 태풍에 의해 기계장치의 밀림현상이 발생하면 기계장치가 일방향으로 쏠릴 수 있다는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 기계장치의 쏠림방향에 따라 레일 클램프의 중심위치가 유연하게 대처할 수 있는 클램핑 장치를 제공하여 보다 안정적으로 기계장치를 클램핑할 수 있는 데 그 목적이 있다.

본 발명 레일 상에서 주행하는 기계장치가 돌풍 등의 영향으로 인해 미끄럼 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 기계장치에 설치되어 기계장치를 레일에 고정하는 레일 클램핑 장치는 레일 상부에 직립하도록 설치되며, 제1힌지축에 의해 서로 힌지결합되어 상단부와 하단부가 서로 반대방향으로 운동하는 한 쌍의 조우와; 상기 한 쌍으로 이루어진 조우의 상단부 간에 설치되어 한 쌍의 조우가 제1힌지축을 중심축으로 하여 조우의 상단부가 서로 벌려지거나 오므려지도록 하는 실린더와; 상기 제1힌지축의 양단이 양측면에 결합함으로써 상기 한 쌍의 조우를 내부공간에서 지지시키는 하우징;을 포함하도록 구성되는 것이 특징이다.

본 발명 레일 클램핑 장치는 레일을 따라 기계장치가 이동시 이동을 안내해주는 가이드 롤러가 필요하지 않아 구성이 단순하며, 이에 가이드 롤러의 파손 또는 마모에 따른 추가적인 보수비용이 들지 않아 경제적이며, 기계장치를 지지하는 레일 클램프의 중심위치가 유연하여 변하기 때문에 매우 안정적이며, 실린더에 의해 레일을 파지하기 때문에 큰 하중의 기계장치에도 사용할 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명 레일 클램핑 장치의 개요도.
도 2는 본 발명 레일 클램핑 장치사진.
도 3은 본 발명 조우와 실린더의 관계를 나타낸 개요도.
도 4는 본 발명 레일 클램핑 장치의 하우징의 개요도.
도 5는 본 발명 레일 클램핑 장치의 작동도.
도 6은 본 발명 레일 클램핑 장치의 일부분 상세개요도.
도 7은 본 발명 레일 클램핑 장치와 주행휠과의 관계를 나타낸 개요도.
도 8은 주행휠과 레일의 관계를 나타낸 개요도.

본 발명 레일 클램핑 장치는(100)는 레일(200) 상부에 직립하도록 설치되며, 제1힌지축(140)에 의해 서로 힌지결합되어 상단부와 하단부가 서로 반대방향으로 운동하는 한 쌍의 조우(110)와; 상기 한 쌍으로 이루어진 조우(110)의 상단부 간에 설치되어 한 쌍의 조우(110)가 제1힌지축(140)을 중심축으로 하여 조우(110)의 상단부가 서로 벌리거나 오므려지도록 하는 실린더(120)와; 상기 제1힌지축(140)의 양단이 양측면에 결합함으로써 상기 한 쌍의 조우(110)를 내부공간에서 지지시키는 하우징(130);을 포함하도록 구성되는 것이 특징이다.

또한, 상기 레일 클램핑 장치(100)에는 한 쌍의 링크(150)가 구성되되, 한 쌍으로 이루어진 링크(150)의 일단은 제2힌지축(160)에 의해 서로 결합되고, 타단은 한 쌍의 조우(110)에 각각 제3힌지축(170)과 결합되는 것으로, 상기 제1힌지축(140)이 결합되는 하우징(130)의 양측면에는 관통홀(131)이 상기 제2힌지축(160)보다 직경이 크게 형성되며, 상기 관통홀(131)에 제2힌지축(160)의 양단이 연장되어 이탈되지 않도록 결합되는 것이 특징이다.

그리고 상기 한 쌍의 조우(110)의 상단부 간에는 상기 실린더(120)에 나란하게 스프링(180)의 양단이 결합되는 것이 특징이다.

이하, 본 발명 레일 클램핑 장치를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 레일 클램핑 장치의 개요도, 도 2는 본 발명 레일 클램핑 장치사진, 도 3은 본 발명 조우와 실린더의 관계를 나타낸 개요도, 도 4는 본 발명 레일 클램핑 장치의 하우징의 개요도이다.

또한, 도5는 본 발명 레일 클램핑 장치의 작동도이다.

특히, 도 5의 (a)은 본 발명 레일 클램핑 장치(100)에 의해 레일(200)을 클램핑 하는 것이 해제된 상태를 나타낸 것이며, 도 5의 (b)는 본 발명 레일 클램핑 장치(100)에 의해 레일(200)을 클램핑 하는 상태를 나타낸 것이다.

레일 클램핑 장치(100)는 레일(100) 상에서 주행하는 기계장치(도면 미도시)가 돌풍 등의 영향으로 인해 미끄럼 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 기계장치에 설치되어 기계장치를 레일(200)에 고정하는 레일 클램핑 장치에 관한 것으로서, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍의 조우(110)가 서로 제1힌지축(140)에 의해 서로 힌지결합되어 상단부와 하단부가 서로 반대방향으로 운동하도록 결합된다.

그리고 상기 한 쌍의 조우(110)의 상단부에는 한 쌍의 조우(110)의 상단부가 서로 벌려지거나 오므려지도록 하는 실린더(120)가 결합된다.

상기 실린더(120)는 양단이 폐쇄된 튜브와, 튜브의 내부에 설치되어 튜브의 내부에 압력을 형성시키는 피스톤과, 튜브의 내부에 유압 내지 공압이 공급되면 피스톤과 함께 튜브의 내외부로 직선왕복운동하는 로드로 이루어진 관용의 장치로서, 상기 튜브의 외측면은 조우(110)의 상단부에 힌지결합되어 있고, 로드의 끝단부는 다른 조우(110)의 상단부에 힌지결합되어 있다.

편의상 튜브의 외부로 로드가 직선운동하게 되는 것을 실린더(120)의 길이가 늘어난다고 표현하며, 튜브의 내부로 로드가 직선운동하는 것을 실린더(110)의 길이가 줄어든다고 표현한다.

따라서, 실린더(120)의 길이가 늘어나게 되면 한 쌍의 조우(110)의 상단부는 제1힌지축(140)을 중심축으로 벌어지게 되며, 조우(110)의 하단부는 반대로 오므려지게 되어 레일(200)의 양측면을 압박하여 고정하게 되는 것이다.

특히, 조우(110)의 하단부에는 레일(200)의 양측면을 직접 접촉하여 압박하는 클램핑 패드(111)가 구성되어 있으며, 상기 클램핑 패드(111)의 접촉면은 널링작업, 즉 거칠기 표현이 되어 있는 것이 레일(200)을 압박하는데 더욱 효율적이다.

그리고 실린더(120)의 길이가 줄어들게 되면 조우(110)의 상단부는 오므려지고 하단부는 자연 벌어지게 된다.

또한, 상기 조우(110)를 내부공간에 위치시켜 조우(110)를 지지하는 하우징(130)이 형성되는데, 한 쌍의 조우(140)를 힌지결합하는 제1힌지축(140)의 양단이 하우징(130)의 양측면에 결합되는 것이 특징이다.

특히, 한 쌍으로 이루어진 링크(150)의 일단은 제2힌지축(160)에 의해 서로 결합되고, 타단은 한 쌍의 조우(110)에 각각 제3힌지축(170)과 결합되어 있으며, 상기 제1힌지축(140)이 결합되는 하우징(130)의 양측면에는 관통홀(131)이 상기 제2힌지축(160)보다 직경이 크게 형성되어 있다.

그리고 상기 하우징(130)에 형성된 관통홀(131)의 외부로 연장돌출된 제2힌지축(160)의 끝단부는 결속부재(190)에 의해 제2힌지축(160)이 관통홀(131) 내에서 이탈되지 않도록 결합되어 있다.

상기 결속부재(190)는 링형상으로 외경이 관통홀(131)의 직경보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

특히, 하우징(130)에 형성된 관통홀(131)은 ‘

’형상으로 형성되어 있다.

상기 조우(110)와 링크(150) 그리고 관통홀(131)의 관계는 후술하기로 한다.

한편, 상기 한 쌍의 조우(110)의 상단부 간에는 상기 실린더(120)에 나란하게 스프링(180)의 양단이 결합되어 있다.

따라서, 유압이나 공압에 의해 작동하는 실린더(120)에 의해 레일(200)의 양측면을 견고히 잡도록 하며, 레일 클램핑 장치(100)의 개방시에는 외부의 힘이 작용하지 않더라도 압축되어 있던 스프링(180)이 원래의 상태로 복원하면서 조우(110)의 상단부 간이 벌어지도록 하기에, 개방시에는 동력손실이 없게 된다.

도 6은 본 발명 레일 클램핑 장치의 일부분 상세개요도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 실린더(120)에는 리미트 스위치(121)와 리미트 스위치를 고정시켜 주는 락킹브래킷(122)이 설치되어 있다.

리미트 스위치(121)는 레일 클램핑 장치(100)의 개방상태를 운전자에게 표시하거나 주행장치 연동장치(Interlock)회로에 삽입하여 열려있지 않을 때 주행을 하지 못하도록 하는 기능을 하는 것으로, 리미트 스위치(121)으 조정은 실린더(120) 외부에 장착되어 있는 락킹브래킷(122)의 고정볼트(도면부호 미기재)를 풀고 조우(110)의 클램핑 패드(111)가 레일(200)에 접촉되는 정도를 조정하여 고정볼트를 잠그면 된다.

도 7은 본 발명 레일 클램핑 장치와 주행휠과의 관계를 나타낸 개요도로서, 도 7의 (a)는 레일 클램핑 장치의 정면 개요도이고, (b)는 측면 개요도이다.

도 7에 도시된 바와 같이 레일 클램핑 장치(100)는 기계장치의 이송수단인 주행휠(310)의 전방에 설치되는 것으로, 주행휠(310)은 기계장치에 하부에 구성되어 기계장치를 지지하는 브래킷(320)에 설치되어 있다.

그리고 상기 레일 클램핑 장치(100)와 브래킷(320)은 각각에 형성되어 있는 플랜지(132, 330)가 서로 접하게 되고, 이렇게 접해진 플랜지(132, 330) 간에는 고정볼트(B)에 의해 서로 결합되게 된다.

도 8은 주행휠과 레일의 관계를 나타낸 개요도이다.

도 8에 도시된 바와 같이 레일(200)과 주행휠(310) 간에는 L2만큼의 폭차이가 있게 되는데, 이는 레일(200) 설치시 발생되는 허용편차를 감안하기 위해서이다.

일반적으로 주행휠(310)은 레일(200)을 이동하기 위해 양단이 플랜지형상으로 형성되어 있으며, L2는 대체로 25mm 정도이다.

따라서, 기계장치가 레일(200) 상을 운행중에 주행휠(310)은 좌우로의 움직임을 가지게 된다.

이에, 기존의 레일 클램프의 경우 기계장치가 좌우의 움직임을 가지게 되면 레일 클램프의 전후에 설치된 가이드 롤러플랜지(가이드 롤러의 양단이 플랜지 형상으로 형성된 것을 일컫음)의 마모를 발생시키게 되는데, 이는 주행휠(310)의 직경보다 가이드 롤러의 직경이 훨씬 작기 때문에 주행휠(310)의 회전에 비해 가이드 롤러의 회전수가 훨씬 많기 때문에 그만큼 가이드 롤러는 닳게 마련이다.

그리고 마모 정도가 커지면 레일 클램핑 장치(100)의 개방시에도 클램핑 패드(111)가 레일(200)에 접촉하게 되어 클램핑 패드(111)의 마모현상을 일으키게 된다.

이에, 상술한 바와 같이 하우징(130)에 형성된 관통홀(131)을 ‘

’형상으로 형성함으로써 조우(110)의 작동을 유도하기 위해 설치된 링크(150) 간을 힌지결합하는 제2힌지축(160)이 관통홀(131) 내에서 상하좌우의 유동성이 있도록 하였다.

이는 기계장치가 운행 중 움직임을 가져 중심위치가 바뀌더라도 링크(150)간을 연결하는 중심축인 제2힌지축(160)이 관통홀(131) 내에서 자연스럽게 중심을 찾아가도록 하기 위함이다.

즉, 클램핑 패드(111)가 레일(200)에 접촉되는 위치에 따라 조우(110)가 힘을 받는 위치가 달라지는데 이때, 조우(110)에 결합된 제3힌지축(170)은 고정되어 있는 관계로 링크(150)에 결합된 제2힌지축(160)이 관통홀(131) 내에서 작용반작용의 원리처럼 최적의 위치로 움직이게 되는 것이다.

100. 레일 클램핑 장치
110. 조우 120. 실린더 130. 하우징
140. 제1힌지축 150. 링크 160. 제2힌지축
170. 제3힌지축 180. 스프링 190. 결속부재
111. 클램핑 패드
121. 리미트 스위치 122. 락킹브래킷
131. 관통홀 132. 플랜지
200. 레일
310. 주행휠 320. 브래킷 330. 플랜지
B. 고정볼트

Claims

레일 상에서 주행하는 기계장치가 돌풍의 영향으로 인해 미끄럼 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 기계장치에 설치되어 기계장치를 레일에 고정하는 것으로, 레일(200) 상부에 직립하도록 설치되며, 제1힌지축(140)에 의해 서로 힌지결합되어 상단부와 하단부가 서로 반대방향으로 운동하는 한 쌍의 조우(110)와, 상기 한 쌍으로 이루어진 조우(110)의 상단부 간에 설치되어 한 쌍의 조우(110)가 제1힌지축(140)을 중심축으로 하여 조우(110)의 상단부가 서로 벌려지거나 오므려지도록 하는 실린더(120)와, 상기 제1힌지축(140)의 양단이 양측면에 결합함으로써 상기 한 쌍의 조우(110)를 내부공간에서 지지시키는 하우징(130)을 포함하도록 구성되는 레일 클랭핑 장치에 있어서,
상기 레일 클램핑 장치(100)에는 한 쌍의 링크(150)가 구성되되, 한 쌍으로 이루어진 링크(150)의 일단은 제2힌지축(160)에 의해 서로 결합되고, 타단은 한 쌍의 조우(110)에 각각 제3힌지축(170)과 결합되는 것으로, 상기 제1힌지축(140)이 결합되는 하우징(130)의 양측면에는 관통홀(131)이 상기 제2힌지축(160) 보다 직경이 크게 형성되며, 상기 관통홀(131)에 제2힌지축(160)의 양단이 연장되어 이탈되지 않도록 결합되고,
상기 한 쌍의 조우(110)의 상단부 간에는 상기 실린더(120)에 나란하게 스프링(180)의 양단이 결합되는 것이 특징인 레일 클램핑 장치.
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