KR101680671B1 - 배관 케이블포설장치 - Google Patents

Abstract

배관 케이블포설장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 배관 케이블포설장치는 배관 내에 삽입되며 연결부에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 복수의 케이블대차에 의해 형성되는 케이블대차 조립체와, 케이블대차 조립체의 양단을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 지지프레임 및 한 쌍의 지지프레임 중 적어도 하나에 설치되며 케이블대차 조립체를 회전 구동하는 회전장치를 포함한다.

Description

배관 케이블포설장치{APPARATUS FOR LAYING CABLE IN PIPE}

본 발명은 배관 내부에 케이블을 포설하는 케이블포설장치에 관한 것이다.

선박이나 해양플랜트에는 전력을 공급하거나 각종 기기의 동작 제어를 위해 많은 케이블이 설치된다. 이러한 케이블들은 통상적으로 케이블 트레이를 설치한 상태에서 그 위에 포설하지만, 해수의 영향이나 외부의 충격으로부터 보호할 필요가 있는 곳에서는 배관을 설치한 후 그 내부에 포설한다. 즉 해양플랜트의 갑판 등에 케이블을 포설할 경우에는 배관을 설치한 상태에서 그 내부에 포설한다.

배관 형태의 포설경로는 케이블의 포설작업, 점검, 케이블의 분기 등이 가능하도록 대략 25~30m 구간마다 그 내부로 작업자나 장비의 접근이 가능한 배관박스를 구비한다. 이러한 포설경로에 케이블을 포설할 때는 배관박스 내에 윈치나 케이블 피더와 같은 장비를 위치시킨 상태에서 배관 내부로 케이블을 진입시켜 견인하거나 밀어주는 방식으로 이루어질 수 있다.

하지만, 배관 내에 케이블을 포설할 때는 케이블 외면과 배관 내면 사이의 마찰이 발생하여 케이블을 견인하거나 밀어주는데 큰 힘이 요구되기 때문에 포설에 어려움이 있었다.

일본 공개특허공보 평10-56715호(1998.02.24 공개)

본 발명의 실시 예들은 배관 내부에 케이블의 포설을 용이하게 수행할 수 있는 배관 케이블포설장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 기술분야의 종사자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배관 내에 삽입되며, 연결부에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 복수의 케이블대차에 의해 형성되는 케이블대차 조립체와, 상기 케이블대차 조립체의 양단을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 지지프레임 및 상기 한 쌍의 지지프레임 중 적어도 하나에 설치되며 상기 케이블대차 조립체를 회전 구동하는 회전장치를 포함하는 배관 케이블포설장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 케이블대차는 상기 배관 내면과 접하여 회전하는 복수의 주행휠을 구비한 반원통 형태의 몸체와, 상기 케이블과 접촉하여 회전하는 복수의 지지롤러를 포함한다.

또한 상기 회전장치는 상기 케이블대차 조립체를 회전시킴에 의해 상기 케이블 대차 조립체 위에 얹혀진 케이블을 상기 배관 내면에 낙하시킬 수 있다.

또한 상기 회전장치는 상기 케이블대차 조립체의 가장 끝부분에 배치되는 케이블대차의 외면에 마련된 반원형 랙부와 치합되는 피니언과, 상기 피니언을 회전 구동하는 모터를 포함한다.

본 발명의 실시 예들은 배관 내부에 케이블의 포설작업을 용이하게 수행할 수 있어 작업 편리성이 월등히 향상되게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배관 케이블포설장치가 설치된 상태를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 케이블대차 조립체가 분리된 상태를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 케이블대차가 연결된 상태를 도시한 것이다.
도 4는 도 3의 A부분의 확대도이다.
도 5는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 배관 내에 케이블을 포설하는 과정을 도시한 동작 상태도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

또한 “제1”, “제2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원서 에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 발명을 제한 및 한정하려는 의도는 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서 에서, "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한 어떤 부분이 다른 부분과 "연결" 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배관 케이블포설장치가 설치된 상태를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 선박이나 해양플랜트 등에는 그 내부에 케이블(10)을 포설하기 위한 배관(15)들과, 배관(15)들 사이사이에 배관박스(17)들이 설치될 수 있다. 배관(15)은 대략 25~30m의 길이로 이루어질 수 있고, 그 내부로 작업자나 장비의 접근이 가능한 크기로 마련될 수 있다.

이러한 케이블 포설경로에 케이블(10)을 포설할 때는 배관박스(17) 내에 윈치나 케이블 피더와 같은 장비(19)를 위치시킨 상태에서 배관(15) 내부로 케이블(10)을 진입시켜 견인하거나 밀어주는 방식으로 이루어질 수 있다. 이처럼 배관(15) 내에 케이블(10)을 포설할 때는 본 실시 예에 따른 배관 케이블포설장치를 이용할 수 있다. 배관 케이블 포설장치는 배관(10) 내에 삽입되는 케이블대차 조립체(20)와, 케이블대차 조립체(20)를 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 지지프레임(30)과, 한 쌍의 지지프레임(30)에 지지된 케이블대차 조립체(20)를 회전 구동하도록 한 쌍의 지지프레임(30) 중 적어도 하나에 설치되는 회전장치(40)를 포함한다.

케이블대차 조립체(20)는 배관(15) 내부에 케이블(10)을 포설할 때 케이블(10)을 지지하여 용이한 이송이 이루어지도록 할 수 있다. 이러한 케이블대차 조립체(20)는 배관(15) 내부로의 삽입을 용이하게 할 수 있도록 서로 분리 가능하게 결합되는 복수의 케이블대차(20a)에 의해 형성될 수 있다. 즉 케이블(10)을 진입시키는 쪽에 위치하는 배관박스(17)에서 하나의 케이블대차(20a)를 진입시킨 후 선 진입된 케이블대차(20a)의 후단에 순차적으로 다른 케이블대차(20a)를 조립하여 연결시킨다. 이에 따라 배관(15) 내부에는 배관(15)의 길이방향을 따라 연속적으로 배치된 복수의 케이블대차(20a)에 의해 형성되는 케이블대차 조립체(20)가 배치될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 케이블대차 조립체가 분리된 상태를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 케이블대차가 연결된 상태를 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 A부분의 확대도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 케이블대차(20a)는 배관(15) 내면을 따라 이동할 수 있는 상부가 개방된 반원통 형태의 몸체(21)와, 몸체(21)의 하측에 설치되어 배관(15) 내면과 접하여 회전하는 복수의 주행휠(23)과, 몸체(21)의 내면에 접하여 포설방향으로 이동하는 케이블(10)과 접하여 회전 가능한 복수의 지지롤러(25)를 포함한다.

몸체(21)는 금속이나 합성수지 소재에 의해 일체형으로 마련되거나, 다수의 금속소재들이 연결되어 배관(15)의 내면 형상과 대응하는 반원통형의 골격을 이루도록 마련될 수 있다. 또한 몸체(21)는 케이블(10)의 안정적인 지지를 위해 케이블(10)의 이송방향으로 소정길이 연장될 수 있다.

몸체(21)의 외면에는 배관(15)의 내면과 접하여 구름 운동하는 복수의 주행휠(23)이 상호 이격된 상태로 설치되며, 몸체(21)가 배관(15) 내부로 삽입될 때 복수의 주행휠(23)에 의해 원활히 이동할 수 있다. 또한 복수의 주행휠(23)은 휠축(24)을 기준으로 360도 회전 가능하게 설치될 수 있고, 볼 형태의 휠로 구비될 수도 있다. 몸체(21)의 내면에는 포설방향으로 이송되는 케이블(10)과 접하여 회전 가능한 복수의 지지롤러(25)가 설치되며, 케이블(10)의 포설 시 복수의 지지롤러(25)는 케이블(10)의 원활한 이송을 안내한다.

몸체(21)의 전후 양단에는 배관(15) 내에 선 진입된 케이블대차의 몸체(21)와 후 진입되는 케이블대차의 몸체(21)와 연결되기 위한 연결부가 마련될 수 있다. 연결부는 서로 이웃하는 케이블대차의 몸체(21)를 간단한 조작에 의해 탈착 가능하도록 인덱스플런저(index plunger,50)에 의해 서로 분리 가능하게 연결되는 구조를 가질 수 있다. 이를 위해, 몸체(21)의 후단 양측 외면에는 인덱스플런저(50)가 설치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 인덱스플런저(50)는 노브(51)의 조작에 의해 전후 진퇴이동 가능한 고정핀(52)을 구비하고, 고정핀(52)은 스프링(53)에 의하여 몸체(21)의 후단에 형성된 오목한 형태의 끼움홈(26)에 돌출한 상태로 배치되고, 작업자가 노브(51)를 당김에 의하여 고정핀(52)은 후퇴하여 끼움홈(26)에서 돌출되지 않는다. 몸체(21)의 선단에는 끼움홈(26)에 삽입 결합되는 끼움리브(27)가 마련될 수 있고, 끼움리브(27)에는 인덱스플런저(50)의 고정핀(52)이 삽입 가능한 고정홀(28)이 마련될 수 있다. 이러한 구조를 통해, 배관(15) 내에 선 진입된 케이블대차의 몸체(21)에 후 진입되는 케이블대차의 몸체(21)를 연결하는 경우 작업자는 몸체(21)의 양측에 설치된 인덱스플런저(50)의 노브(51)를 당긴 상태에서 끼움리브(27)를 끼움홈(26)에 삽입하고, 노브(51)를 놓게 되면 인덱스플런저(50)의 고정핀(52)이 고정홀(28)에 삽입되어 잠김에 따라 서로 이웃하는 케이블대차의 몸체(21)는 연결될 수 있고, 이와 반대로 작동하는 경우에는 서로 이웃하는 케이블대차의 몸체(21)는 간단한 조작에 의해 서로 분리될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 배관(15) 내부에 복수의 케이블대차(20a)가 연결되면서 삽입이 완료된 상태에서는 배관(15)을 관통하여 설치된 케이블대차 조립체(20)의 전후 양단은 배관박스(17)에 노출된 상태에 위치되고, 케이블대차 조립체(17)의 전후 양단은 지지프레임(30)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 즉 케이블대차 조립체(20)의 최전방에 배치되는 케이블대차(20a-1)와 케이블대차 조립체(20)의 최후방에 배치되는 케이블대차(20a-2)가 지지프레임(30)에 회전 가능하게 지지되고, 지지프레임(30)에 설치된 회전장치(40)의 구동에 의해 케이블대차 조립체(20)는 회전될 수 있다.

도 5는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도이다.

도 1과 도 5를 참조하면, 지지프레임(30)은 링가이드(31)와, 링가이드(31)를 지지하는 지지대(35)를 포함한다.

링가이드(31)는 외측링(32)과 내측링(33) 사이에 형성되는 원통형상의 레일홈(34)을 구비할 수 있고, 케이블대차 조립체(20)의 전후 양단을 지지하는 지지프레임(30)의 레일홈(34)에는 각각 케이블대차 조립체(20)의 최전방과 최후방에 배치되는 케이블대차(20a-1,20a-2)의 단부가 삽입된 상태로 지지될 수 있다. 이러한 레일홈(34)은 회전장치(40)에 의해 케이블대차 조립체(20)가 회전될 때 안정적 회전운동을 안내한다.

한편 레일홈(34)에 삽입되는 케이블대차(20a-1,20a-2)의 단부 외면에는 둘레방향을 따라 연장 형성되는 반원형 형태의 랙부(41)가 마련되고, 랙부(41)는 회전장치(40)로부터 동력을 전달받아 이동할 수 있다.

회전장치(40)는 레일홈(34)에 삽입되는 랙부(41)와 치합되는 피니언(42)과, 피니언(42)을 회전 구동하는 동력을 발생하는 모터(43)를 포함한다. 모터(43)는 양방향 회전 가능하여 피니언(42)을 정,역회전 시킴에 의해 피니언(42)과 치합되는 랙부(41)를 이동시킬 수 있다.

한편 회전장치(40)는 피니언(42)이 모터(43)의 축에 직결된 구성을 도시하였으나, 피니언(42)은 기어 또는 벨트와 같은 동력전달부재를 통해 모터(43)의 동력을 전달받도록 연결될 수 있다. 또한 도 1에서는 회전장치(40)가 한 쌍의 지지프레임(30)에 각각 설치된 구성을 도시하였으나, 이와 달리 하나의 지지프레임(30)에만 구비될 수 있음은 물론이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 배관 케이블포설장치를 이용한 배관 케이블 포설방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이 작업자는 배관박스(17)에서 순차적으로 케이블대차(20a)를 연결하면서 배관(15)의 내부로 케이블대차(20a)를 밀어서 삽입시킨다. 여기서 몸체(21)의 선단 외면에 랙부(41)를 구비한 케이블대차(20a-1)를 가장 먼저 삽입시킨 후 순차적으로 케이블대차(20a)를 연결하고, 몸체(21)의 후단 외면에 랙부(41)를 구비한 케이블대차(20a-2)를 가장 나중에 연결시킨다. 이때 케이블대차(20a)의 연결은 전술한 인덱스플런저(50)를 이용함에 의해 간단한 조작에 의해 이루어질 수 있다. 배관(15)의 내부로 복수의 케이블대차의 연결이 완료된 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 배관(15)의 길이방향으로 연결된 복수의 케이블대차(20a,20a-1,20a-2)에 의해 형성되는 케이블대차 조립체(20)의 전후 양단은 배관박스(17)로 돌출된 상태에 배치되고, 작업자는 돌출된 케이블대차 조립체(20)의 전후 양단을 지지프레임(30)을 이용하여 지지시킨다.

그리고 도 8에 도시된 바와 같이 배관(15) 내부에 설치된 케이블대차 조립체(20)를 이용하여 배관(15) 내에 케이블(10)의 포설작업을 수행한다. 케이블(10)의 포설작업은 윈치(19)를 이용하여 케이블(10)과 연결되는 견인로프(11)를 끌어 당김에 의해 케이블(10)은 케이블대차 조립체(20)의 내면에 회전 가능하게 설치된 복수의 지지롤러(25)와 접촉하면서 이동된다. 따라서 케이블(10)과 배관(15)의 내면 사이의 마찰을 방지하여 배관(15) 내에 케이블(10)의 포설 시 견인저항을 줄일 수 있게 된다.

케이블대차 조립체(20)를 이용하여 케이블(10)의 이송이 완료된 후에는 도 9에 도시된 바와 같이 회전장치(40)를 이용하여 케이블대차 조립체(20)를 회전시킨다. 즉 모터(43)의 동력에 의해 회전되는 피니언(42)이 랙부(41)를 이동시킴에 따라 케이블대차 조립체(20)는 회전하게 되므로 케이블대차 조립체(20)의 내면에 지지된 케이블(10)은 하방으로 낙하하여 배관(15) 내의 포설작업이 완료된다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 케이블, 15: 배관,
20: 케이블대차 조립체, 20a: 케이블대차,
30: 지지프레임, 40: 회전장치,
41: 랙부, 42: 피니언,
43: 모터, 50: 인덱스플런저.

Claims (4)

1. 배관 내에 삽입되며, 연결부에 의해 서로 분리 가능하게 결합된 복수의 케이블대차에 의해 형성되는 케이블대차 조립체;
   상기 케이블대차 조립체의 양단을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 지지프레임; 및
   상기 한 쌍의 지지프레임 중 적어도 하나에 설치되며, 상기 케이블대차 조립체를 회전 구동하는 회전장치;를 포함하고,
   상기 회전장치는 상기 케이블대차 조립체를 회전시킴에 의해 상기 케이블 대차 조립체 위에 얹혀진 케이블을 상기 배관 내면에 낙하시키는 배관 케이블포설장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 케이블대차는 상기 배관 내면과 접하여 회전하는 복수의 주행휠을 구비한 반원통 형태의 몸체와, 상기 케이블과 접촉하여 회전하는 복수의 지지롤러를 포함하는 배관 케이블포설장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 회전장치는 상기 케이블대차 조립체의 가장 끝부분에 배치되는 케이블대차의 외면에 마련된 반원형 랙부와 치합되는 피니언과, 상기 피니언을 회전 구동하는 모터를 포함하는 배관 케이블포설장치.
   

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