KR101693961B1 - 레버 블록 과부하 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 레버 블록 과부하 표시장치에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 레버 블록의 안전 하중을 표시하거나 과부하를 방지할 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 체결홈이 구비된 본체부와, 상기 본체부의 제1 측에 구비된 고정훅과, 상기 제1 측의 반대인 제2 측에 로드 체인을 통하여 연결되어 부하를 걸 수 있도록 구비된 유동훅과, 상기 제1 측과 제2 측에 서로 인접되는 제3 측에 돌출 형성되되, 상기 체결홈의 외주연에 구비된 래칫형 기어에 결합되는 래칫 핀이 구비되는 핸들부를 구비하는 레버 블록; 상기 핸들부의 래칫 핀에 인접하도록 적어도 하나로 구비된 스트레인 게이지; 및 상기 스트레인 게이지로부터 측정된 상기 래칫 핀의 주변 영역의 비틀림 정도를 나타내는 스트레인값을 수신하고, 상기 스트레인값을 표시하거나 기준 스트레인값과 비교하여 상기 기준 스트레인값을 초과하는 경우 외부로 경보 신호를 출력하는 컨트롤러를 포함하는 레버 블록 과부하 표시장치를 개시한다.

Description

레버 블록 과부하 표시장치{OVER LOAD DISPLAY DEVICE FOR LEVER BLOCK}
본 발명의 일 실시예는 레버 블록 과부하 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로 레버 블록은 차량의 화물칸에 적재된 적화물을 로프를 이용하여 고정시킬 때 헐거워진 로프를 조이기 위해 사용되고, 작업 현장에서는 상호 이격된 부재와 부재를 인장력에 의해 지지하거나, 용접을 위해 부재와 부재를 인장력에 의해 밀착시키고자 할 경우에 주로 사용되고 있다.
이러한 레버 블록은 국내 및 전세계적으로 조선소 및 중공업 등 각종 산업체에서 아주 유용하게 사용되고 있으며 없어서는 안되는 장비이다.
하지만 이와 같이 유용한 장비인 레버 블록으로 인하여 발생하는 사고로 한 해에 수많은 사람들이 다치거나 사망하는 경우가 허다하게 발생하고 있는 실정이다.
이러한 안전 사고 유형 중에 하나는 레버 블록의 안전 하중 보다 무리한 하중을 가하여 발생하는 사고가 가장 많이 발생한다.
이러한 사고 발생을 방지하기 위하여 레버 블록 자체에 안전 하중을 표시하거나 과부하를 방지할 수 있는 장치의 개발 필요성이 대두되고 있다.
공개특허공보 제10-2011-0032277호 '대용량 운반기용 하중시험기' 공개실용신안공보 제20-2014-0000470호 '안전후크가 구비된 레버 블록'
본 발명의 일 실시예는 레버 블록의 안전 하중을 표시하거나 과부하를 방지할 수 있는 레버 블록 과부하 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 레버 블록 과부하 표시장치는 체결홈이 구비된 본체부와, 상기 본체부의 제1 측에 구비된 고정훅과, 상기 제1 측의 반대인 제2 측에 로드 체인을 통하여 연결되어 부하를 걸 수 있도록 구비된 유동훅과, 상기 제1 측과 제2 측에 서로 인접되는 제3 측에 돌출 형성되되, 상기 체결홈의 외주연에 구비된 래칫형 기어에 결합되는 래칫 핀이 구비되는 핸들부를 구비하는 레버 블록; 상기 핸들부의 래칫 핀에 인접하도록 적어도 하나로 구비된 스트레인 게이지; 및 상기 스트레인 게이지로부터 측정된 상기 래칫 핀의 주변 영역의 비틀림 정도를 나타내는 스트레인값을 수신하고, 상기 스트레인값을 표시하거나 기준 스트레인값과 비교하여 상기 기준 스트레인값을 초과하는 경우 외부로 경보 신호를 출력하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 레버 블록은 상기 핸들부의 반복 동작에 의하여 상기 유동훅이 상기 로드 체인의 길이 방향으로 이동될 수 있다.
상기 컨트롤러는 동작 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 동작 전원을 이용하여 상기 스트레인 게이지에 펄스 전압 신호를 공급하는 펄스 신호 공급부; 상기 스트레인 게이지의 출력 전압을 수신하는 전압 수신부; 상기 스트레인 게이지의 출력 전압을 증폭하는 증폭부; 상기 증폭된 전압 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터부; 상기 변환된 디지털 신호를 기준 스트레인값과 비교하는 비교부; 상기 비교 결과를 외부로 출력하는 디스플레이부; 상기 비교 결과에 따라 외부로 경보 신호를 출력하는 경보 출력부; 및 상기 컨트롤러를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 고정훅의 일측에는 텐션 타입의 로드셀이 구비될 수 있다.
상기 증폭부는 상기 로드 셀의 출력 전압을 증폭하고, 상기 컨버터부는 상기 증폭된 전압 신호를 디지털 신호로 변환하며, 상기 디스플레이부는 상기 변환된 디지털 신호를 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레버 블록 과부하 표시장치는 레버 블록 자체의 안전 하중을 표시하거나 과부하 상태임을 출력하고 있기 때문에, 과부하를 방지할 수 있고, 보다 안전하게 사용 가능하며, 인사 사고를 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레버 블록 과부하 표시장치에서의 레버 블록을 설명하기 위하여 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레버 블록 과부하 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 레버 블록에 스트레인 게이지가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 컨트롤러를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 5는 도 2의 스트레인 게이지와 로드 셀의 출력 전압을 나타내는 그래프이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레버 블록 과부하 표시장치에서의 레버 블록을 설명하기 위하여 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레버 블록 과부하 표시장치를 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2의 레버 블록에 스트레인 게이지가 설치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 2의 컨트롤러를 개략적으로 나타내는 블록도이며, 도 5는 도 2의 스트레인 게이지와 로드 셀의 출력 전압을 나타내는 그래프이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 작업 현장에서 다양한 용도로 사용되는 레버 블록(10)은 트럭 등의 적화물에 로프걸이 할 때 체결되어 인장력에 의해 이 적화물들을 지지하는 용도로 사용되거나 또는 작업 현장에서 부재와 부재 사이에 체결되어 인장력에 의해 이들 부재들을 지지하는 용도로 사용된다.
특히, 조선소에서는 레버 블록(10)의 사용이 빈번하게 요구되는데, 블록 작업을 수행하거나 무거운 중량물을 리프팅할 때 자주 사용되고 있으며, 필수 작업 장비 중의 하나이다.
이러한 레버 블록(10)의 구성을 간략하게 설명하면, 체결홈(미도시)이 구비된 본체부(11)와, 본체부(11)의 제1 측에 구비된 고정훅(12)과, 제1 측의 반대인 제2 측에 로드 체인(14)을 통하여 연결되어 부하를 걸 수 있도록 구비된 유동훅(13)과, 제1 측과 제2 측에 서로 인접되는 제3 측에 돌출 형성되되, 체결홈의 외주연에 구비된 래칫형 기어(미도시)에 결합되는 래칫 핀(15)이 구비되는 핸들부(16)를 구비한다.
상기 레버 블록(10)은 핸들부(16)의 반복 동작에 의하여 유동훅(13)이 로드 체인(14)의 길이 방향으로 이동될 수 있다.
상기 레버 블록(10)을 작업장에서 사용하기 위해서는 고정훅(12)을 구조물에 걸어 지지한 후에, 작업자가 핸들(16)을 동작시킴으로써, 유동훅(13)이 승강되는 과정을 통해 중량물을 리프팅할 수 있게 된다.
이때, 상기 고정훅(12)을 구조물에 걸어 지지시키기 위해서는, 고정훅(12)이 걸리기 위한 홀이나 홈이 제공되어야 한다.
상기 래칫형 기어와 래칫 핀(15)을 포함하는 래칫 수단은 폴(pawl, 멈춤쇠)의 작용에 의해 한쪽 방향으로만 회전을 전하고 반대 방향으로는 운동을 전하지 않는 톱니바퀴로 형성될 수 있다. 즉, 상기 래칫 수단은 래칫기어와, 본체(11)에 회전 가능하게 설치되어 래칫기어를 선택적으로 간섭하는 폴(pawl)로 이루어져 있다.
또한, 상기 고정훅(12)과 유동훅(13)은 로프 또는 부재에 걸리도록 일단이 둥글게 구부러져 원호형상으로 형성되어 있고, 로프 또는 부재가 고정훅(12)과 유동훅(13)으로부터 이탈되지 않도록 로프 또는 부재가 인입되는 유동훅(13)의 열린 부분을 탄성력에 의해 선택적으로 개폐시키는 후크 해지 장치(미도시)가 설치되어 있다.
상기 핸들부(16)는 래칫 기어의 회전 중심부에 일단이 래칫 핀(15)을 통하여 연결되어있다. 따라서, 핸들부(16)의 회전 이동으로 래칫 기어는 회전하게 된다. 이러한 레버 블록(10)은 일반적인 것으로 그 자세한 도면은 생략한다.
이와 같이 구성된 레버 블록(10)은 작업자가 조이고자 하는 로프와 로프, 또는 지지하고자 하는 부재와 부재에 고정훅(12)과 유동훅(13)을 각각 건 다음, 핸들부(16)를 a방향으로 회전 이동시킨다. 상기 핸들부(16)가 회전 이동되면, 래칫 기어의 회전으로 로드 체인(14)이 후퇴되면서 로프가 조여지고 부재는 지지된다. 또한, 상기 래칫 수단에 의해 역회전이 방지되어 로프의 조여짐과, 부재의 지지가 유지된다.
한편, 상기 레버 블록(10)의 해제는 래칫수단의 폴을 래칫 기어로부터 이탈시킴으로서 역회전시키면 된다.
이로 인하여, 상기 로드 체인(14)이 전진으로 로드 체인(14)의 인장력이 풀리어 고정훅(12)과 유동훅(13)을 로프 또는 부재로부터 이탈시킬 수가 있게 된다.
본 발명에서는 상기와 같이 구성된 레버 블록 자체에 안전 하중을 표시하거나 과부하를 방지하기 위한 장치로서, 이하에 구체적으로 설명하기로 한다.
또한, 도2 내지 도 3을 참조하면, 도 1과 같은 레버 블록(10)을 포함하는 레버 블록 과부하 표시장치는 스트레인 게이지(20)와 컨트롤러(30)를 포함한다.
상기 스트레인 게이지(20)는 핸들부(16)의 래칫 핀(15)에 인접하도록 적어도 하나로 구비되어 래칫 핀의 주변 영역의 비틀림 정도를 나타내는 스트레인값을 측정한다.
상기 스트레인 게이지(20)에 대하여 보다 상세하게 설명하자면, 우선 스트레인 게이지(20)는 물체가 외력으로 변형될 때 등에 변형을 측정하는 측정기를 말하며, 물체에 부착시켜 측정한다. 이러한 스트레인 게이지(20)를 설명하기 위하여 먼저 스트레인을 설명하기로 한다. 스트레인은 변형도(變形度) 또는 변형률(變形率)을 나타내며, 어느 물체가 인장 또는 압축을 받을 때 원래의 길이에 대하여 늘어나거나 줄어든 길이를 비율로 표시한 값을 일컫는다. 따라서, 스트레인은 단위를 갖지 않으며 굳이 단위를 표시하려면 cm/cm, mm/mm 등으로 표시할 수 있다. 또한, 상기 스트레인 게이지는 전기식으로 측정하는 전기식 스트레인 게이지(electrical strain gage)와 기계식으로 측정하는 기계식 스트레인 게이지(mechanical strain gage)의 2종류로 구분할 수 있다. 상기 전기식 스트레인 게이지는 구조체가 변형을 일으킬 때에 부착된 스트레인 게이지의 전기적 저항이 변하여 이로부터 변형률을 측정하는 것이며, 기계식 스트레인 게이지는 두 점 사이의 미소한 거리변화를 기계적으로 측정하여 구조체의 변형률을 측정하는 것이다. 본 발명에서는 핸들부(16)의 래칫 핀의 주변 영역의 변형 상태, 즉 비틀림 정도를 측정하기 위하여 전기식 스트레인 게이지를 사용한다.
상기 컨트롤러(30)는 스트레인 게이지(20)로부터 측정된 래칫 핀(15)의 주변 영역의 비틀림 정도를 나타내는 스트레인값을 수신하고, 스트레인값을 표시하거나 기준 스트레인값과 비교하여 기준 스트레인값을 초과하는 경우 외부로 경보 신호를 출력하는 장치이다.
상기 컨트롤러(30)는 전원 공급부(310), 펄스 신호 공급부(320), 전압 수신부(330), 증폭부(340), 컨버터부(350), 비교부(360), 디스플레이부(370), 경보 출력부(380) 및 제어부(390)를 포함한다.
상기 전원 공급부(310)는 소정 전압을 가지는 동작 전원을 공급하는 장치로서, 외부 전원 또는 내부 전지로부터 컨트롤러(30) 내에 전원을 안정적으로 공급한다.
상기 펄스 신호 공급부(320)는 전원 공급부(310)로부터 공급된 동작 전원을 이용하여 스트레인 게이지(20)에 펄스 전압 신호를 공급한다.
상기 전압 수신부(330)는 스트레인 게이지(20)로부터 출력되는 출력 전압을 수신한다.
상기 증폭부(340)는 스트레인 게이지(20)의 출력 전압을 미리 설정된 비율로 증폭한다.
상기 컨버터부(350)는 증폭부(340)에 의하여 증폭된 전압 신호를 디지털 신호로 변환한다.
상기 비교부(360)는 컨버터부(350)에 의하여 변환된 디지털 신호를 기준 스트레인값과 비교한다.
상기 디스플레이부(370)는 비교부(360)에 의한 비교 결과를 외부로 출력하는 장치로서, 도 5에 도시된 바와 같이 비교 결과를 그래프로 표시할 수 있다.
상기 경보 출력부(380)는 비교부(360)에 의한 비교 결과에 따라 외부로 경보 신호를 출력하는 장치로서, 비교 결과 스트레인 게이지(20)의 출력 전압이 기준 스트레인값을 초과하는 경우 외부로 이를 알리는 경보 신호를 출력할 수 있다.
상기 제어부(390)는 컨트롤러(30)를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하는 장치로서, 레버 블록(10)의 과부하 상태를 표시하기 위한 구동 프로그램의 실행에 의하여 스트레인 게이지(20)로부터 측정된 래칫 핀(15)의 주변 영역의 비틀림 정도를 나타내는 스트레인값을 수신하고, 스트레인값을 표시하거나 기준 스트레인값과 비교하여 기준 스트레인값을 초과하는 경우 외부로 경보 신호를 출력하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 고정훅(12)의 일측에는 도 2에 도시된 바와 같이 텐션 타입의 로드셀(21)이 구비될 수 있다. 이에 대하여, 상기 증폭부(340)는 로드 셀(21)의 출력 전압을 증폭하고, 컨버터부(350)는 증폭부(340)에 의하여 증폭된 전압 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디스플레이부(360)는 컨버터부(350)에 의하여 변환된 디지털 신호를 표시할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 레버 블록 과부하 표시 장치의 동작을 설명하자면, 핸들부(16)가 a와 같이 화살표 방향으로 반복 운동을 하면, b의 화살표 방향으로 힘이 발생한다. 이때, 핸들부(16)에서는 b의 힘이 많이 발생하면 할 수록 a의 핸들부(16)를 화살표 방향으로 조작하기 위하여 많은 힘을 가해야 한다. 이때, a의 핸들부(16)에서 화살표 방향으로 많은 힘을 가하면 할 수록 래치 핀(15)의 위치에서 비틀어짐이 많이 발생한다.
이러한 원리를 이용하여, 래치 핀(15) 위치의 핸들부(16) 내부에 스트레인 게이지(20)를 장착하여 힘이 많이 발생 할수록 비틀어지는 정도를 측정하여 레버 블록(10)의 과 하중을 표시할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하자면, 핸들부(16)에서 힘을 작용하면 핸들부(16)의 피봇(Pivot) 영역에 위치한 기어(Gear)와 래칫(Ratche)이 접촉하여 b방향으로 힘이 전달되어 래칫 핀(Ratchet Pin) 주위에 응력 분포가 발생된다. 이때, 힘의 방향을 고려하여 모재의 최대 변위 위치를 시뮬레이션하여 도출하고, 스트레인 게이지(Strain gauge)가 적절한 위치에 부착된다.
또한, 핸들부(16)에 도 2에 도시된 바와 같이 스트레인 게이지(20)를 장착하여 핸들부(16)의 조작 강도에 따라 출력 전압을 증폭하여 디지털 변환하고, 기준 값을 설정하여 기준 값 이상의 신호에서는 부저음 및 램프를 표시하여 과부하 상태를 판단할 수 있다. 또한, 스트레인 게이지(20)의 공급 전압에 펄스 신호를 인가하여 전원이 공급된 상태에서만 디지털 변환하여 배터리로 구동 시 에너지를 절약할 수 있게 된다.
또한, 레버 블록(10)의 한쪽 유동 후크(12)를 고정하고 반대쪽 고정 후크(12)에는 텐션 타입(tension type)의 로드 셀(21)을 장착하여, 핸들부(16)를 작동하여 로드 셀(21)의 출력 전압과 스트레인 게이지(20)의 출력전압을 도 5에 도시된 바와 같이 컨트롤러(30)에서 입력받아 증폭 및 필터링을 수행하고, A/D 변환하여 RS232로 측정된 데이터를 PC로 전송하거나 디스플레이부(370)를 통하여 표시한다. 이때, PC에서는 응용 프로그램을 통하여 실시간으로 두 개의 데이터를 측정하여 그래프로 표시할 수 있도록 한다. 따라서, 도 5에서와 같이, 텐션 타입의 로드 셀(21)의 출력이 올라가면 올라갈수록 스트레인 게이지(20)의 출력도 동일하게 상승하는 걸 볼 수 있다. 이러한 원리를 이용하여 본 레버 블록 과부하 표시 장치는 기준점(OVERLOAD)을 정하고 그 점을 기준으로 부저음 및 램프를 발생시켜 과부하 상태를 판단할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 레버 블록 과부하 표시장치에 따르면, 레버 블록 자체의 안전 하중을 표시하거나 과부하 상태임을 출력하고 있기 때문에, 과부하를 방지할 수 있고, 보다 안전하게 사용 가능하며, 인사 사고를 예방할 수 있다.
한편, 본 레버 블록 과부하 표시장치의 스트레인 게이지(20)의 외표면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있는 오염방지 코팅용 조성물이 코팅된다. 상기 오염방지 코팅용 조성물은 붕산 및 탄산나트륨이 1 : 0.01 ~ 1 : 2 몰비로 포함되어 있고, 붕산 및 탄산나트륨의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~ 10 중량%이다. 또한, 상기 붕산 및 탄산나트륨은 몰비로서 1 : 0.01 ~ 1 : 2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 코팅성이 저하되거나 코팅후 표면의 수분흡착이 증가하여 코팅막이 제거되는 문제점이 있다. 또한, 상기 붕산 및 탄산나트륨은 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 코팅성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 코팅막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다. 이러한 오염방지 코팅용 조성물이 적용되는 기재는 유리, 수지, 세라믹 및 금속 재료 그리고 기재 표면상에 유기물 또는 무기물이 코팅되어 있는 재료가 바람직하고, 본 발명에서 적용되기 위하여 가장 바람직하게는 유리재료일 수 있다. 또한, 상기 조성물을 기재 상에 코팅하는 방법으로는 침적법, 스프레이법, 플로우법 또는 러빙 등이 이용될 수 있으나, 기재의 크기가 크고 곡면의 대량생산 제조공정에 응용할 경우에는 스프레이법에 의해 코팅하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명 조성물에 의한 코팅이 이루어진 경우 기재상의 최종 코팅막 두께는 500 ~ 2000 Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000 Å이다. 상기 코팅막의 두께가 500 Å 미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 코팅 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다. 한편, 기재상에 도포된 막의 제거에는 세정제로서 물을 사용하는 것이 바람직하며, 그 방법으로서는 세정수조에서의 침적, 초음파 장치에 의한 제거 및 고압스프레이에 의한 분사 등이 있고, 바람직하게는 고압스프레이에 의한 분사방법을 이용하는 것이다.
상기 래칫 핀(15)의 외표면에는 마모방지 코팅층이 형성될 수 있다. 여기서, 마모방지코팅층은, 산화크롬(Cr2O3) 96~98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2~4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 래칫 핀(15)의 외표면에 용사되어서 이루어지고, 50~600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900~1000HV를 유지하도록 플라즈마 코팅된다.이 마모방지코팅층은 산화크롬(Cr2O3) 96~98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2~4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 용사되어서 이루어진다. 상기 래칫 핀(15)의 외표면에 세라믹 코팅을 하는 이유는 마모 방지 및 부식 방지가 주목적이다. 세라믹 코팅은 크롬도금 또는 니켈크롬도금에 비해 내부식성, 내스크래치성, 내마모성, 내충격성 및 내구성이 뛰어나다. 산화크롬(Cr2O3)은, 금속 내부로 침입하는 산소를 차단시키는 부동태피막(Passivity Layer)의 역할을 함으로써 녹이 잘 슬지 않도록 하는 역할을 한다. 이산화티타늄(TiO2)은, 물리화학적으로 매우 안정적이고 은폐력이 높아서 백색안료로 많이 된다. 또한 굴절율이 높아서 고굴절율의 세라믹스에도 많이 이용되고 있다. 그리고 광촉매적 특성과 초친수성의 특성을 갖는다. 이산화티타늄(TiO2)은, 공기정화 작용, 항균작용, 유해물질 분해작용, 오염방지 기능, 변색 방지기능의 역할을 수행한다. 이러한 이산화티타늄(TiO2)은, 마모방지코팅층이 래칫 핀(15)의 외표면에 확실하게 피복되도록 하며, 마모방지코팅층에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 마모방지코팅층의 손상을 방지시킨다. 여기서, 산화크롬(Cr2O3)과 이산화티타늄(TiO2)을 혼합하여서 사용할 경우, 이들의 혼합 비율은, 산화크롬(Cr2O3) 96~98중량%에 이산화티타늄(TiO2) 2~4중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 산화크롬(Cr2O3)의 혼합비율이 96~98%보다 적을 경우, 고온 등의 환경에서 산화크롬(Cr2O3)의 피복이 파괴되는 경우가 종종 발생되었으며, 이에 따라 래칫 핀(15)의 외표면의 녹방지 효과가 급격이 저하되었다. 이산화티타늄(TiO2)의 혼합비율이 2~4중량%보다 적을 경우, 이를 산화크롬(Cr2O3)에 혼합하는 목적이 퇴색될 정도로 이산화티타늄(TiO2)의 효과가 미미하였다. 즉, 이산화티타늄(TiO2)은 래칫 핀(15)의 외표면 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 래칫 핀(15)의 외표면이 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2~4중량%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 재료들로 이루어진 코팅층은, 래칫 핀(15)의 외표면의 둘레에 50~600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900~1000HV, 표면조도는 0.1~0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 코팅된다. 이러한 마모방지코팅층은, 상기의 분말가루와 1400 ℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 래칫 핀(15)의 외표면의 둘레에 제트분사하여서 50~600㎛으로 용사한다. 마모방지코팅층의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 코팅층에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 마모방지코팅층의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹코팅에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.
상기 래칫 핀(15)의 외표면에 마모방지코팅층이 코팅되는 동안 래칫 핀(15)의 외표면의 온도는 상승되는데, 가열된 래칫 핀(15)의 외표면의 변형이 방지되도록 래칫 핀(15)의 외표면이 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150~200℃의 온도를 유지하도록 된다.
마모방지코팅층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO3)으로 이루어진 실링재가 더 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 코팅층 둘레에 도포된다. 무수크롬산(CrO3)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 실링재의 코팅 두께는 0.3~0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 코팅두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 코팅두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 코팅두께는 0.3~0.5㎛ 정도가 바람직하다.
따라서 래칫 핀(15)의 외표면의 둘레에 내마모성 및 내산화성이 뛰어난 코팅층이 형성되므로 래칫 핀(15)의 외표면이 마모되거나 산화되는 것이 방지되고, 이에 따라 제품의 수명이 연장된다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 레버 블록 과부하 표시장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10: 레버 블록 11: 본체부
12: 고정훅 13: 유동훅
14: 로드 체인 15: 래칫 핀
16: 핸들부 20: 스트레인 게이지
21: 로드 셀 30: 컨트롤러
310: 전원 공급부 320: 펄스 신호 공급부
330: 전압 수신부 340: 증폭부
350: 컨버터부 360: 비교부
370: 디스플레이부 380: 경보 출력부
390: 제어부

Claims (5)

  1. 체결홈이 구비된 본체부와, 상기 본체부의 제1 측에 구비된 고정훅과, 상기 제1 측의 반대인 제2 측에 로드 체인을 통하여 연결되어 부하를 걸 수 있도록 구비된 유동훅과, 상기 제1 측과 제2 측에 서로 인접되는 제3 측에 돌출 형성되되, 상기 체결홈의 외주연에 구비된 래칫형 기어에 결합되는 래칫 핀이 구비되는 핸들부를 구비하는 레버 블록;
    상기 핸들부의 래칫 핀에 인접하도록 적어도 하나로 구비된 스트레인 게이지; 및
    상기 스트레인 게이지로부터 측정된 상기 래칫 핀의 주변 영역의 비틀림 정도를 나타내는 스트레인값을 수신하고, 상기 스트레인값을 표시하거나 기준 스트레인값과 비교하여 상기 기준 스트레인값을 초과하는 경우 외부로 경보 신호를 출력하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 레버 블록은 상기 핸들부의 반복 동작에 의하여 상기 유동훅이 상기 로드 체인의 길이 방향으로 이동되며,
    상기 컨트롤러는
    동작 전원을 공급하는 전원 공급부; 상기 동작 전원을 이용하여 상기 스트레인 게이지에 펄스 전압 신호를 공급하는 펄스 신호 공급부; 상기 스트레인 게이지의 출력 전압을 수신하는 전압 수신부; 상기 스트레인 게이지의 출력 전압을 증폭하는 증폭부; 상기 증폭된 전압 신호를 디지털 신호로 변환하는 컨버터부; 상기 변환된 디지털 신호를 기준 스트레인값과 비교하는 비교부; 상기 비교 결과를 외부로 출력하는 디스플레이부; 상기 비교 결과에 따라 외부로 경보 신호를 출력하는 경보 출력부; 및 상기 컨트롤러를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 스트레인 게이지의 외표면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 위한 오염방지 코팅용 조성물이 코팅되되, 상기 오염방지 코팅용 조성물은 붕산 및 탄산나트륨이 1 : 0.01 ~ 1 : 2 몰비로 포함되어 있고, 붕산 및 탄산나트륨의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~ 10 중량%이며,
    상기 래칫 핀의 외표면에는 마모방지 코팅층이 형성되되, 상기 마모방지코팅층은, 산화크롬(Cr2O3) 96~98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2~4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 상기 래칫 핀의 외표면에 용사되어서 이루어지고, 50~600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900~1000HV를 유지하도록 플라즈마 코팅되는 것을 특징으로 하는 레버 블록 과부하 표시장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정훅의 일측에는 텐션 타입의 로드셀이 구비되는 것을 특징으로 하는 레버 블록 과부하 표시장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 증폭부는 상기 로드 셀의 출력 전압을 증폭하고, 상기 컨버터부는 상기 증폭된 전압 신호를 디지털 신호로 변환하며, 상기 디스플레이부는 상기 변환된 디지털 신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 레버 블록 과부하 표시장치.
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