KR101619991B1 - 안전 장치가 설치된 크레인 - Google Patents

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Abstract

안전 장치가 설치된 크레인이 개시된다. 안전 장치가 설치된 크레인은, 붐(boom)에 설치되어 와이어가 연결되는 권취 롤러와, 권취 롤러로부터 연장된 와이어에 연결되는 후크 롤러를 포함하여 붐으로부터 승강 가능하게 설치되는 후크부와, 와이어가 권취 롤러 또는 후크 롤러에 권취된 상태를 센싱하는 연수 감지 센서와, 연수 감지 센서의 센싱 신호를 전달받아 와이어가 권취 롤러 또는 후크 롤러에 권취된 연수를 확인하여, 와이어의 연수에 대응하는 하중값을 도출하는 제어부를 포함한다.

Description

안전 장치가 설치된 크레인{CRANE WITH SAFETY DEVICE}
본 발명은 크레인의 전도 등의 안전 사고가 발생되는 것을 방지하는 안전 장치가 설치된 크레인에 관한 것이다.
일반적으로, 크레인(crane, 또는 기중기라고도 함)과 같이 중량물을 일정 높이로 이동시키는 장치는 중량물이 걸리게 되는 훅(hook)부와, 훅부에 연결되는 와이어로프(wire rope)와, 상기 와이어로프가 권취되는 와이어드럼 등을 포함하여 이루어진다.
크레인 중량물이 걸리는 와이어의 연결된 상태에 따라, 즉, 크레인의 붐에 와이어가 권취되는 회수인 연수의 설정에 따라 크레인의 하중표에서 인양가능한 인양무게범위가 결정되어진다.
이러한 크레인에는 과부하 방지를 위한 과부하 방지장치가 설치된다.
그러나 과부하방지장치는, 중량물에 대응하는 연수를 변경하기 위한 연수 변경 설정 기능이 포함되지 않거나 장비 운영자가 쉽게 변경할 수 있다. 그리고, 크레인의 실제 사용되는 연수를 변경한 상태에서 크레인에 설치된 과부하방지 장치의 연수를 변경하지 않아, 연수 설정 오류가 발생될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 와이어의 연결된 연수의 확인이 정확하게 이루어지지 않는 바, 크레인의 작동 과정에서 일측으로 전도 또는 크레인 붐의 손상이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
공개특허공보 10-2015-0030322
본 발명의 일 실시예는, 크레인에 적용되는 중량물의 하중을 정확히 확인하는 것이 가능하여, 중량물의 하중에 대응하여 크레인을 적절하게 제어하여, 중량 오류에 의한 크레인의 전도 등의 안전 사고가 발생되는 것을 방지하는 안전 장치가 설치된 크레인을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는, 붐(boom)에 설치되어 와이어가 연결되는 권취 롤러와, 권취 롤러로부터 연장된 와이어에 연결되는 후크 롤러를 포함하여 붐으로부터 승강 가능하게 설치되는 후크부와, 와이어가 권취 롤러 또는 후크 롤러에 권취된 상태를 센싱하는 연수 감지 센서와, 연수 감지 센서의 센싱 신호를 전달받아 와이어가 권취 롤러 또는 후크 롤러에 권취된 연수를 확인하여, 와이어의 연수에 대응하는 하중값을 도출하는 제어부를 포함한다.
붐(boom)에는 권취 롤러의 근접 위치에 설치되어 와이어의 권취 상태 여부를 센싱하는 권과 방지부를 더 포함할 수 있다.
후크부는, 내부에 설치 공간이 형성된 후크바디와, 후크바디의 내부에 회전 가능하게 설치되는 와이어가 권취되는 후크 롤러와, 후크바디의 설치 공간의 내벽면에 설치되어 후크 롤러에 권취된 상태를 확인하는 연수 감지 센서와, 와이어에 일단이 연결되고 중량물이 걸림 연결되는 후크부재를 포함할 수 있다.
연수 감지 센서는, 붐에 설치되어 와이어의 권취 상태를 확인하는 제1 감지 센서와, 후크부에 설치되어 와이어의 권취 상태를 확인하는 제2 감지 센서를 포함할 수 있다.
붐에 설치되어 와이어의 인장력을 센싱하는 인장 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동시키고자 하는 중량물에 대응하여 크레인의 하중 제어값을 정확하게 적용하는 것이 가능하다. 이에 따라, 크레인에 과부하가 발생되는 것을 방지하여 크레인의 전도 또는 붐 등의 설비가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 중량물을 견인하는 와이어의 단선 상태를 정확하게 확인하여 신속한 고장 조치 작업을 실시하는 것이 가능하여, 안전 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 안전 장치가 설치된 크레인의 붐 부분을 개략적으로 도시한 요부 측면도이다.
도 3은 권취 롤러에 와이어가 연결된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 4는 후크 롤러에 와이어가 연결된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인의 회전 센서가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인을 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인을 개략적으로 도시한 요부 측면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 안전 장치가 설치된 크레인의 붐 부분을 개략적으로 도시한 요부 측면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인(100)은, 붐(boom, 10)에 설치되어 와이어(11)가 연결되는 권취 롤러(20)와, 권취 롤러(20)로부터 연장된 와이어(11)에 연결되는 후크 롤러(43)를 포함하여 붐(10)으로부터 승강 가능하게 설치되는 후크부(40)와, 와이어(11)가 권취 롤러(20) 또는 후크 롤러(43)에 권취된 상태를 센싱하는 연수 감지 센서(47)와, 연수 감지 센서(47)의 센싱 신호를 전달받아 와이어(11)가 권취 롤러(20) 또는 후크 롤러(43)에 권취된 연수를 확인하여, 연수에 대응하는 하중값을 도출하는 제어부(50)를 포함한다.
붐(10)은 크레인에 설치되는 부분을 말하는 것으로, 일 방향으로 긴 길이를 갖도록 설치될 수 있다. 이러한 붐(10)은 단일의 일체형 구성으로 설치되는 것을 예시적으로 설명하지만, 이에 반드시 한정되는 것은 아니고 다단으로 길이 가변 가능하게 설치되는 것도 가능하다. 이러한 붐(10)에는 권취 롤러(20)가 설치된다.
도 3은 권취 롤러에 와이어가 연결된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 권취 롤러(20)는 붐(10)의 연장된 단부 위치에 회전 가능하게 설치되는 것으로서, 와이어(11)를 회전 상태로 지지할 수 있다. 본 실시예에서 권취 롤러(20)는 권취 회전축(21)의 길이 방향을 따라 4개가 등간격으로 설치되는 것을 예시적으로 설명한다. 이러한 권취 롤러(20)의 근접 위치에는 권과 방지부(30)가 설치될 수 있다.
권과 방지부(30)는 붐(10)에서 권취 롤러(20)가 설치된 근접 위치에 설치될 수 있다.
이러한 권과 방지부(30)는, 후크부(40)가 붐과 충돌되는 것을 방지하기 위한 것을 말한다. 즉, 권과 방지부(30)는 후크부(40)과 붐이 일정 거리를 유지하도록 설치되는 것으로서, 후크부(40)와 붐이 충돌하여 중량물이 낙하하는 것을 방지하고, 와이어 단선에 의한 후크부의 낙하가 발생되는 것을 방지하기 위한 것이다.
와이어(11)는 권취 롤러(20)를 통과하여 붐(10)의 하부로 연장되고, 연장된 와이어(11)에는 후크부(40)가 승강 가능하게 설치될 수 있다.
와이어(11)는 권취 롤러(20)를 통과하면서 와이어 클립(13)에 의해 바닥면 방향으로 연장될 수 있다. 와이어 클립(13)은 내부로 와이어(11)가 통과하면서 와이어(11)의 연장된 방향을 가이드할 수 있다.
이러한 와이어 클립(13)에는 와이어가 홀수 또는 짝수로 연결되는 연수를 판단하는 연수 확인 센서부가 설치되는 것도 가능하다.
후크부(40)는, 내부에 설치 공간이 형성된 후크바디(41)와, 후크바디(41)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 와이어(11)가 권취되는 후크 롤러(43)와, 후크바디(41)의 설치 공간의 내벽면에 설치되어 후크 롤러(43)에 권취된 상태를 확인하는 연수 감지 센서(47) 및 중량물이 걸림 연결되는 후크부재(45)를 포함할 수 있다.
후크바디(41)는 와이어(11)가 설치 공간의 내부로 관통하도록 설치되는 것으로, 중량물을 지지하도록 충분한 강도를 갖는 스틸 재질 등으로 형성될 수 있다. 이러한 후크바디(41)는 복수개의 프레임들이 용접 등에 의해 결합되는 것도 가능하고, 일체로 형성되는 것도 가능하다. 이러한 후크바디(41)의 내부에는 후크 롤러(43)가 회전 가능하게 설치될 수 있다.
도 4는 후크 롤러에 와이어가 연결된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 후크 롤러(43)는 후크바디(41)의 내부에 설치되는 회전축(42)에 의해 회전 가능하게 설치되는 것으로서, 회전축(42)의 길이 방향을 따라 적어도 2개 이상의 복수개로 설치될 수 있다. 본 실시예에서 후크 롤러(43)는 회전축(42)에 4개가 등간격을 이루며 설치되는 것을 예시적으로 설명한다. 그러나, 후크 롤러(43)는 4개로 반드시 한정되는 것은 아니고, 적어도 2개 이상의 복수개로 설치될 수 있다. 즉, 후크 롤러(43)는 중량물의 중량에 대응하여 설치되는 개수를 달리할 수 있다.
이러한 후크 롤러(43)에는 중량물의 하중에 따라 와이어(11)가 감기는 연수가 변동될 수 있다. 즉, 중량물의 중량이 증가되는 경우, 와이어(11)의 권취 회수는 증가된다. 보다 구체적으로 설명하면, 하나의 연수를 이용하여 인양하는 중량물의 하중은 설정 중량으로 정해진다. 즉, 와이어의 1연당 인양하는 중량물이 2톤으로 가정하면, 4연의 경우 8톤의 중량물을 인양하는 것이 가능하다.
이와 같이, 후크 롤러(43)에 권취된 회수인 연수는 연수 감지 센서(47)에 의해 센싱될 수 있다.
연수 감지 센서(47)는, 붐(10)에 설치되어 와이어(11)의 권취 상태를 확인하는 제1 감지 센서(47a)와, 후크부(40)에 설치되어 와이어의 권취 상태를 확인하는 제2 감지 센서(47b)를 포함할 수 있다.
제1 감지 센서(47a)는 권취 롤러(20)에 근접된 부분에 설치되는 것으로서, 와이어(11)가 권취 롤러(20)에 권취된 회수인 연수를 센싱한다. 이러한 제1 감지 센서(47a)는 레이저 센서 또는 근접센서와 같은 비접촉 센서나, 접촉 센서 등으로 적용되어 와이어(11)의 권취된 연수를 확인하는 것이 가능하다. 제1 감지 센서(47a)를 통해 센싱된 신호는 제어부(50)로 전송될 수 있다.
제2 감지 센서(47b)는 후크바디(41)의 내부의 설치 공간의 내벽면에 설치되어, 후크롤러에 와이어가 권취된 연수를 센싱한다. 이와 같이, 제2 감지 센서(47b)를 통해 센싱된 와이어(11)의 권취된 연수는 제어부(50)로 전송될 수 있다.
제어부(50)는, 연수 감지 센서(47)의 센싱 신호를 전달받아 와이어(11)가 권취 롤러(20) 또는 후크 롤러(43)에 권취된 연수를 확인하여, 와이어(11)의 연수에 대응하는 하중값을 도출할 수 있다.
이러한 제어부(50)는 크레인을 제어하는 메인 제어부(미도시)로 정보 전달이 무선 또는 유선으로 가능하도록 설치될 수 있다. 즉, 제어부(50)는 크레인의 과부하 상태를 확인하여 메인 제어부로 정보 전달이 이루어지도록 설치되는 중간 컨트롤러 기능을 수행하는 것이 가능하다.
제어부(50)는 와이어(11)가 권취 롤러(20) 및 후크 롤러(43)에 권취된 회수가 증가된 것으로 확인되면, 와이어(11)의 권취된 연수에 대응하는 하중값을 크레인에 적용하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 제어부(50)는 이동하고자 하는 중량물에 대응하여 크레인을 제어하는 것이 가능하여, 중량 오류에 의해 크레인의 전도 등과 같이 설비 손상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 안전 장치가 설치된 크레인(100)은, 이동시키고자 하는 중량물에 대응하여, 크레인의 하중 제어값을 정확하게 적용하는 것이 가능하다. 이에 따라. 크레인에 과부하가 발생되는 것을 방지하여 크레인의 전도 또는 붐 등의 설비가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인을 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 1 내지 도 4와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인(200)은, 와이어(11)의 인장력을 센싱하는 인장 센서(110)가 설치된다.
인장 센서(110)는 와이어 클립(13)에 설치되어 와이어(11)의 인장력을 확인할 수 있다. 이와 같이, 인장 센서(110)에 의해 센싱된 신호는 제어부(50)로 전송될 수 있다.
제어부(50)는 인장 센서(110)의 센싱 신호를 확인하여, 와이어(11)의 인장력이 설정값 미만인지 여부를 확인할 수 있다. 따라서, 제어부(50)는 와이어(11)의 인장력이 설정값 미만인 경우 와이어(11)의 단선 등이 발생된 것으로 판단하여, 크레인의 비상 정지 작동을 실시하여 안전사고 발생을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인의 회전 센서가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 요부 도면이다. 도 1 내지 도 5와 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생락한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인은 권취 롤러(20) 또는 후크 롤러의 회전을 센싱하는 회전 센서(210)가 설치된다.
회전 센서(210)는 권취 롤러(20) 또는 후크 롤러의 비정상 회전 상태 여부를 센싱하여, 권취 롤러(20) 또는 후크 롤러의 고장 상태 여부를 용이하게 센싱하는 것이 가능하다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인을 개략적으로 도시한 측면도이다. 도 1 내지 도 6과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생락한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인(400)은, 붐(10)의 설치된 각도의 변형 상태를 확인하는 위치 센서(310)가 설치된다.
위치 센서(310)는 붐(10)이 지면에 대해 설정된 각도, 예를 들어 지면에 수평한 상태로 설치된 각도에 대해 일정 각도 변형이 발생되었는지 여부를 센싱할 수 있다. 따라서, 붐(10)의 설치 오류 또는 과중량 상태를 신속하게 확인하여, 크레인의 제어를 원활하게 실시하는 것이 가능하다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인을 개략적으로 도시한 요부 측면도이다. 도 1 내지 도 7과 동일 참조 번호는 동일 또는 유사 기능의 동일 또는 유사 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생락한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 안전 장치가 설치된 크레인(500)의 권과 방지부(30)에는 근접 센서(430)가 설치된다.
이러한 근접 센서(430)는 후크부(40)가 과도하게 근접되는 것을 센싱하여, 설정 거리 이내로 근접되는 것으로 확인되면 크레인(500)의 작동 정지가 가능하도록 할 수 있다. 이에 따라 후크부(40)의 과도한 상승에 의해 설비 손상이 발생되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10...붐 11...와이어
13...와이어 클립 20...권취 롤러
21...권취 회전축 30...권과 방지부
40...후크부 41...후크바디
43...후크 롤러 45...후크부재
47...연수 감지 센서 47a..제1 감지 센서
47b..제2 감지 센서 50...제어부
110..인장 센서 210..회전 센서
310..위치 센서 430..근접 센서

Claims (5)

  1. 붐(10)에 설치되어 와이어(11)가 연결되는 권취 롤러(20); 상기 권취 롤러(20)로부터 연장된 상기 와이어(11)에 연결되는 후크 롤러(43)를 포함하여 상기 붐(10)으로부터 승강 가능하게 설치되는 후크부(40); 상기 와이어(11)가 상기 권취 롤러(20) 또는 상기 후크 롤러(43)에 권취된 상태를 센싱하는 연수 감지 센서(47; 47a, 47b); 상기 연수 감지 센서(47; 47a, 47b)의 센싱 신호를 전달받아 상기 와이어(11)가 상기 권취 롤러(20) 또는 상기 후크 롤러(43)에 권취된 연수를 확인하여, 상기 와이어(11)의 연수에 대응하는 하중값을 도출하는 제어부(50); 상기 붐(10)의 설치된 각도의 변형 상태를 센싱하는 위치 센서(310); 상기 권취 롤러(20)의 근접 위치에서 상기 와이어(11)의 권취 상태 여부를 센싱하는 권과 방지부(30)에 설치되어, 후크부(40)가 과도하게 근접되는 것을 센싱하는 근접 센서(430); 및 와이어(11)가 권취 롤러(20)를 통과하면서 바닥면 방향으로 연장되도록 하는 와이어 클립(13)을 포함하는 안전 장치가 설치된 크레인에 있어서,
    상기 와이어 클립(13)에 설치되어 상기 와이어(11)가 홀수 또는 짝수로 연결되는 연수를 판단하는 연수 확인 센서부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 와이어(11)가 권취 롤러(20) 또는 후크 롤러(43)에 권취된 상태를 센싱하는 연수 감지 센서(47; 47a, 47b)의 센싱 신호 및 상기 와이어 클립(13)에 설치되어 있는 연수 확인 센서부의 센싱 신호를 전달받아 와이어(11)의 연수에 대응하는 하중값을 도출하는 것을 특징으로 하는 안전 장치가 설치된 크레인.
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