KR101802842B1 - 타워 크레인용 가변형 월타이 - Google Patents

타워 크레인용 가변형 월타이 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타워 크레인용 가변형 월타이에 관한 것으로, 칼라와 건축물의 벽체에 연결되어서 칼라를 지지하는 마스트지지부와, 마스트지지부와 제1체결부 사이에 결합되어서 마스트지지부를 제1체결부에 연결시키고 칼라와 벽체 사이의 거리에 맞게 마스트지지부의 길이방향을 따라 신축되어서 마스트지지부의 단부가 벽체에 지지되도록 하는 길이조절부와, 길이조절부와 마스트지지부의 단부에 결합되는 어댑터로 이루어진다.
따라서, 시공 현장마다 마스트와 벽체 사이의 간격이 일정하지 않을 경우, 길이조절부를 조작하여서 시공 현장에 맞게 월타이 전체 길이를 조절할 수 있으며, 이에 따라 호환성을 크게 향상시킬 수 있으며, 시공후 재사용이 가능하다.

Description

타워 크레인용 가변형 월타이{Flexible wall tie for tower crane}
본 발명은 타워 크레인용 가변형 월타이에 관한 것으로, 더 상세하게는 시공 현장마다 마스트와 벽체 사이의 간격이 일정하지 않을 경우, 길이조절부를 조작하여서 시공 현장에 맞게 월타이 전체 길이를 간편하고 신속하게 조절할 수 있는 타워 크레인용 가변형 월타이에 관한 것이다.
타워 크레인은, 항만 하역용이나 고층 건축용으로 발달하여 조선소(造船所)의 선대(船臺)와 안벽(岸壁) 등에 설치하고, 초고층 빌딩이나 아파트 건설현장에서 많이 사용된다. 플랜트 공사에서는 벌크(bulk) 작업과 스풀 홀딩(spool holding) 등에 많이 쓰인다.
이러한 타워 크레인은 꼭대기 부분의 모양에 따라 지브 형(jib type)과 해머 헤드 형(hammer head type)으로 나눈다. 지브(팔 모양으로 돌출된 것) 형은 탑 꼭대기에 회전 프레임을 설치하고 지브를 붙여 회전운동이나 트롤리(trolley)의 직선운동으로써 화물을 끌어올리거나 내리는 작업을 한다. 해머 헤드 형은 탑 꼭대기에 선회 프레임을 설치하고 여기에 좌우 평형하도록 붐(boom)을 장치한 것으로서 하중의 이동이 수평으로 이루어진다.
이와 같은 타워 크레인은 보통 용량을 달아올림 하중으로 나타내고 소형은 3t 미만, 중형은 5t 미만, 대형은 5t 이상으로 나눈다. 작업 범위는 30m 이상이 대부분이며, 자립고(Free Standing)는 타워의 강도로 정해지는데 18∼30m 범위가 많다. 데릭 크레인에 비하여 지주와 지지 케이블이 필요 없으며, 인접시설 등에 장해가 없는 상태로 360도 회전할 수 있다는 장점이 있다. 작업 범위가 넓고 작업 능력도 다른 크레인에 비하여 2배에 이른다.
타워 크레인의 주축을 이루는 마스트는 안전을 고려하여서 건물의 벽체에 일정한 간격씩 고정한다. 마스트를 건물의 벽체에 고정하기 위한 부품이 월타이이다. 이러한 타워 크레인용 월타이는 일단이 마스트에 고정되고 타단이 건물의 벽체에 고정되어서 마스트를 건축물에 지지시킨다.
그런데 이러한 종래의 타워 크레인용 월타이는 몇가지 문제점이 발생되었다.
종래의 월타이는 일체형 H빔 형태로 이루어지는데, 이러한 긴 길이의 월타이를 시공할 높은 위치로 이동시키고, 벽체와 마스트 사이의 공간에 배치시킨 후 조립하는 작업이 매우 어려웠으며, 이에 따라 작업 시간 및 인건비가 상승되는 문제점이 발생되었다.
또한, 종래의 월타이는 일체형 H빔 형태로 이루어지므로 길이 조절이 불가능하다. 따라서 세팅할 타워 크레인에 맞게 월타이를 한번 절단하면 다른 타워 크레인의 마스트 고정용으로 재사용할 수 없다. 그러므로 종래의 월타이는 호환성이 없으며, 이에 따라 자재비가 증가되었다.
그리고, 종래의 월타이는 길이가 비교적 긴 일체형으로 이루어지므로 해체후 운반 및 보관시 넓은 공간이 확보되어야 하는 문제점도 있게 되었다.
실용신안등록 제20-0139398호
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 시공 현장마다 마스트와 벽체 사이의 간격이 일정하지 않을 경우, 길이조절부를 조작하여서 시공 현장에 맞게 월타이 전체 길이를 조절할 수 있도록 한 타워 크레인용 가변형 월타이를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 시공 현장에 맞게 월타이의 전체 길이를 간편하고 신속하게 조절할 수 있도록 한 타워 크레인용 가변형 월타이를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타워 크레인용 가변형 월타이는, 마스트의 둘레에 고정된 칼라와 벽체 사이를 고정하는 타워 크레인용 월타이에 있어서, 칼라와 건축물의 벽체에 연결되어서 칼라를 지지하는 마스트지지부; 마스트지지부와 벽체 사이를 체결하는 제1체결부; 마스트지지부와 칼라 사이를 체결하는 제2체결부; 마스트지지부와 제1체결부 사이에 결합되어서 마스트지지부를 제1체결부에 연결시키고, 칼라와 벽체 사이의 거리에 맞게 마스트지지부의 길이방향을 따라 신축되어서 마스트지지부의 단부가 벽체에 지지되도록 하는 길이조절부; 길이조절부와 마스트지지부의 단부에 결합되는 어댑터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 타워 크레인용 가변형 월타이의 다른 특징은, 길이조절부는, 어댑터와 제1체결부 사이를 연결하고 내부에 작동공간이 구비되는 앵글박싱과, 앵글박싱의 일단에 고정되고 앵글박싱의 작동공간이 외부와 연결되도록 하는 길이조절너트와, 길이조절너트에 체결되고 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 일단이 작동공간 내에서 앵글박싱의 길이방향을 따라 이송되는 길이조절축과, 앵글박싱의 작동공간 내에 위치된 길이조절축의 일단에 고정되고 길이조절축의 일단이 앵글박싱으로부터 이탈되는 것을 방지시키는 이탈방지편과, 길이조절축 및 앵글박싱 사이의 작동공간 내에 위치되고 길이조절너트에 고정되며 길이조절축이 앵글박싱 외측으로 인출될 시 이탈방지편이 지지되면서 길이조절축의 이송을 제한하는 스토퍼와, 앵글박싱의 타단에 고정되어서 앵글박싱이 어댑터에 결합되도록 하는 결합판과, 앵글박싱의 둘레와 길이조절너트의 둘레에 고정되어서 앵글박싱 및 길이조절너트 사이를 보강하는 제1보강리브와, 앵글박싱의 둘레와 결합판의 둘레에 고정되어서 앵글박싱 및 결합판 사이를 보강하는 제2보강리브로 이루어진다.
본 발명의 타워 크레인용 가변형 월타이의 또 다른 특징은, 어댑터는, H빔 형태의 연결브라켓과, 연결브라켓의 일단에 고정되고 마스트지지부에 결합되는 제1체결판과, 연결브라켓의 타단에 고정되고 길이조절부에 결합되는 제2체결판으로 이루어진다.
이상에서와 같은 본 발명은, 칼라와 건축물의 벽체에 연결되어서 칼라를 지지하는 마스트지지부와, 마스트지지부와 제1체결부 사이에 결합되어서 마스트지지부를 제1체결부에 연결시키고 칼라와 벽체 사이의 거리에 맞게 마스트지지부의 길이방향을 따라 신축되어서 마스트지지부의 단부가 벽체에 지지되도록 하는 길이조절부와, 길이조절부와 마스트지지부의 단부에 결합되는 어댑터로 이루어진다. 따라서, 시공 현장마다 마스트와 벽체 사이의 간격이 일정하지 않을 경우, 길이조절부를 조작하여서 시공 현장에 맞게 월타이 전체 길이를 조절할 수 있으며, 이에 따라 호환성을 크게 향상시킬 수 있으며, 시공후 재사용이 가능하다.
본 발명의 길이조절부는, 어댑터와 제1체결부 사이를 연결하고 내부에 작동공간이 구비되는 앵글박싱과, 앵글박싱의 일단에 고정되고 앵글박싱의 작동공간이 외부와 연결되도록 하는 길이조절너트와, 길이조절너트에 체결되고 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 일단이 작동공간 내에서 앵글박싱의 길이방향을 따라 이송되는 길이조절축과, 앵글박싱의 작동공간 내에 위치된 길이조절축의 일단에 고정되고 길이조절축의 일단이 앵글박싱으로부터 이탈되는 것을 방지시키는 이탈방지편과, 길이조절축 및 앵글박싱 사이의 작동공간 내에 위치되고 길이조절너트에 고정되며 길이조절축이 앵글박싱 외측으로 인출될 시 이탈방지편이 지지되면서 길이조절축의 이송을 제한하는 스토퍼로 이루어진다. 따라서, 길이조절축을 회전시키는 비교적 간단한 작업만으로 월타이의 전체 길이를 조절할 수 있으며, 이에 따라 시공 현장에 맞게 월타이의 전체 길이를 간편하고 신속하게 조절할 수 있다. 또한, 길이조절축을 앵글박싱으로부터 최대한 인출시키게 되면 이탈방지편이 스토퍼에 걸려서 더이상 인출되는 것이 방지된다. 따라서, 길이조절축이 앵글박싱으로부터 완전히 이탈되는 문제가 방지된다.
도 1은 본 발명의 타워 크레인용 가변형 월타이가 설치된 상태를 보인 개략적 평면도
도 2는 길이조절부를 보인 평면도
도 3은 어댑터를 보인 평면도
도 4는 본 발명의 가변형 월타이가 마스트에 결합된 상태를 보인 부분 평면도
도 5는 본 발명의 타워 크레인용 가변형 월타이가 벽체에 고정되는 상태를 보인 부분 분리 평면도
도 6은 역회전제동와셔를 보인 부분 확대 단면도
본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.
도 1은 본 발명의 타워 크레인용 가변형 월타이가 설치된 상태를 보인 개략적 평면도이고, 도 2는 길이조절부를 보인 평면도이며, 도 3은 어댑터를 보인 평면도이다. 도 4는 본 발명의 가변형 월타이가 마스트에 결합된 상태를 보인 부분 평면도이고, 도 5는 본 발명의 타워 크레인용 가변형 월타이가 벽체에 고정되는 상태를 보인 부분 분리 평면도이며, 도 6은 역회전제동와셔를 보인 부분 확대 단면도이다.
이러한 본 발명의 타워 크레인용 가변형 월타이는, 마스트(1)의 둘레에 타워고정볼트(3)로 고정된 칼라(2)와 벽체 사이를 고정한다. 이 타워 크레인용 월타이는 마스트지지부(10), 제1체결부(20), 제2체결부(30), 길이조절부(40), 어댑터(50)로 이루어진다.
마스트지지부(10)는, 칼라(2)와 건축물의 벽체에 연결되어서 칼라(2)를 지지한다. 이러한 마스트지지부(10)는 칼라(2)와 벽체 사이를 지지하는 지지브라켓(11)과, 지지브라켓(11)의 일단에 고정되고 볼트(70) 및 너트(미도시)가 체결되는 제1연결구멍(12a)이 형성된 제1연결판(12)과, 지지브라켓(11)의 타단에 고정되고 볼트(70) 및 너트(미도시)가 체결되는 제2연결구멍(13a)이 형성된 제2연결판(13)으로 이루어진다.
제1체결부(20)는, 마스트지지부(10)와 벽체 사이를 체결한다. 이러한 제1체결부(20)는, 길이조절축(43)의 일단에 고정되는 축고정브라켓(21)과, 벽체에 고정되고 축고정브라켓(21)에 볼트(70) 및 너트(미도시)로 체결되는 콘솔(22)로 이루어진다. 여기서 콘솔(22)은 도 1 및 도 5에 도시한 바와 같이 제1콘솔(22a), 제2콘솔(22b), 제3콘솔(22c) 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
제2체결부(30)는, 마스트지지부(10)와 칼라(2) 사이를 체결한다. 이러한 제2체결부(30)는, 칼라(2)에 고정되는 마스트고정브라켓(31)과, 일단이 마스트지지부(10)의 지지브라켓(11) 단부에 결합되고 타단이 마스트고정브라켓(31)에 체결되는 각도조절브라켓(32)으로 이루어진다.
길이조절부(40)는, 마스트지지부(10)와 제1체결부(20) 사이에 결합되어서 마스트지지부(10)를 제1체결부(20)에 연결시키고, 칼라(2)와 벽체 사이의 거리에 맞게 마스트지지부(10)의 길이방향을 따라 신축되어서 마스트지지부(10)의 단부가 벽체에 지지되도록 한다.
이러한 길이조절부(40)는, 어댑터(50)와 제1체결부(20) 사이를 연결하고 내부에 작동공간(41a)이 구비되는 앵글박싱(41)과, 앵글박싱(41)의 일단에 고정되고 앵글박싱(41)의 작동공간(41a)이 외부와 연결되도록 하고 암나사부(42a)가 형성된 길이조절너트(42)와, 길이조절너트(42)에 체결되고 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 일단이 작동공간(41a) 내에서 앵글박싱(41)의 길이방향을 따라 이송되며, 암나사부(42a)에 체결되도록 수나사부(43a)가 형성된 길이조절축(43)과, 앵글박싱(41)의 작동공간(41a) 내에 위치된 길이조절축(43)의 일단에 고정되고 길이조절축(43)의 일단이 앵글박싱(41)으로부터 이탈되는 것을 방지시키는 이탈방지편(44)과, 길이조절축(43) 및 앵글박싱(41) 사이의 작동공간(41a) 내에 위치되고 길이조절너트(42)에 고정되며 길이조절축(43)이 앵글박싱(41) 외측으로 인출될 시 이탈방지편(44)이 지지되면서 길이조절축(43)의 이송을 제한하는 스토퍼(45)와, 앵글박싱(41)의 타단에 고정되어서 앵글박싱(41)이 어댑터(50)에 결합되도록 하며 볼트(70) 및 너트(미도시)가 체결되도록 결합구멍(46a)이 형성된 결합판(46)과, 앵글박싱(41)의 둘레와 길이조절너트(42)의 둘레에 고정되어서 앵글박싱(41) 및 길이조절너트(42) 사이를 보강하는 제1보강리브(47)와, 앵글박싱(41)의 둘레와 결합판(46)의 둘레에 고정되어서 앵글박싱(41) 및 결합판(46) 사이를 보강하는 제2보강리브(48)로 이루어진다.
어댑터(50)는, 길이조절부(40)와 마스트지지부(10)의 단부에 결합된다. 이러한 어댑터(50)는, H빔 형태의 연결브라켓(51)과, 연결브라켓(51)의 일단에 고정되고 마스트지지부(10)에 결합되며 볼트(70) 및 너트(미도시)로 체결되도록 제1관통구멍(52a)이 형성된 제1체결판(52)과, 연결브라켓(51)의 타단에 고정되고 길이조절부(40)에 결합되며 볼트(70) 및 너트(미도시)로 체결되도록 제2관통구멍(53a)이 형성된 제2체결판(53)으로 이루어진다.
이러한 구성의 본 발명의 타워 크레인용 가변형 월타이는 다음과 같이 조립된다.
마스트(1)의 둘레에 칼라(2)를 위치시키고 마스트(1)와 칼라(2)를 타워고정볼트(3)로 체결시켜서 서로 고정시킨다. 그리고 칼라(2)의 모서리 부위에 제2체결부(30)의 마스트고정브라켓(31)을 고정시키고, 벽체에 제1콘솔(22a) 내지 제3콘솔(22c) 중 어느 하나를 결합시킨 후 마스트고정브라켓(31)과 콘솔(22) 사이에 마스트지지부(10), 길이조절부(40), 어댑터(50) 어셈블리를 결합시킨다.
먼저, 마스트지지부(10)의 제1연결판(12)에 제2체결부(30)의 각도조절브라켓(32)을 결합시키고, 마스트지지부(10)의 제2연결판(13)에 어댑터(50)의 제1체결판(52)을 결합시킨다.
마스트지지부(10)와 어댑터(50)가 체결되면 어댑터(50)의 제2체결판(53)에 길이조절부(40)의 결합판(46)을 결합시킨다. 한편, 길이조절축(43)의 단부에는 제1체결부(20)의 축고정브라켓(21)이 고정된다.
마스트지지부(10), 어댑터(50), 길이조절부(40)가 결합되면, 이 어셈블리를 칼라(2)와 콘솔(22)에 결합시킨다. 마스트지지부(10) 일단에 고정된 각도조절브라켓(32)을 칼라(2)에 고정된 마스트고정브라켓(31)에 결합시키고, 길이조절축(43)에 고정된 축고정브라켓(21)을 콘솔(22)에 결합시킨다.
이때 작업 현장 마다 칼라(2)와 건축물의 벽체 사이의 간격이 다를 수 있는 바, 이러한 경우 길이조절부(40)를 조작하여서 본 발명의 월타이의 전체 길이를 조절할 수 있다.
이와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 칼라(2)와 건축물의 벽체에 연결되어서 칼라(2)를 지지하는 마스트지지부(10)와, 마스트지지부(10)와 제1체결부(20) 사이에 결합되어서 마스트지지부(10)를 제1체결부(20)에 연결시키고 칼라(2)와 벽체 사이의 거리에 맞게 마스트지지부(10)의 길이방향을 따라 신축되어서 마스트지지부(10)의 단부가 벽체에 지지되도록 하는 길이조절부(40)와, 길이조절부(40)와 마스트지지부(10)의 단부에 결합되는 어댑터(50)로 이루어진다.
따라서, 시공 현장마다 마스트(1)와 벽체 사이의 간격이 일정하지 않을 경우, 길이조절부(40)를 조작하여서 시공 현장에 맞게 월타이 전체 길이를 조절할 수 있으며, 이에 따라 호환성을 크게 향상시킬 수 있으며, 시공후 재사용이 가능하다.
둘째, 본 발명의 길이조절부(40)는, 어댑터(50)와 제1체결부(20) 사이를 연결하고 내부에 작동공간(41a)이 구비되는 앵글박싱(41)과, 앵글박싱(41)의 일단에 고정되고 앵글박싱(41)의 작동공간(41a)이 외부와 연결되도록 하는 길이조절너트(42)와, 길이조절너트(42)에 체결되고 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 일단이 작동공간(41a) 내에서 앵글박싱(41)의 길이방향을 따라 이송되는 길이조절축(43)과, 앵글박싱(41)의 작동공간(41a) 내에 위치된 길이조절축(43)의 일단에 고정되고 길이조절축(43)의 일단이 앵글박싱(41)으로부터 이탈되는 것을 방지시키는 이탈방지편(44)과, 길이조절축(43) 및 앵글박싱(41) 사이의 작동공간(41a) 내에 위치되고 길이조절너트(42)에 고정되며 길이조절축(43)이 앵글박싱(41) 외측으로 인출될 시 이탈방지편(44)이 지지되면서 길이조절축(43)의 이송을 제한하는 스토퍼(45)로 이루어진다.
따라서, 길이조절축(43)을 회전시키는 비교적 간단한 작업만으로 월타이의 전체 길이를 조절할 수 있으며, 이에 따라 시공 현장에 맞게 월타이의 전체 길이를 간편하고 신속하게 조절할 수 있다.
또한, 길이조절축(43)을 앵글박싱(41)으로부터 최대한 인출시키게 되면 이탈방지편(44)이 스토퍼(45)에 걸려서 더이상 인출되는 것이 방지된다. 따라서, 길이조절축(43)이 앵글박싱(41)으로부터 완전히 이탈되는 문제가 방지된다.
도 6은 본 발명의 볼트(70) 조립시 끼워지는 역전방지나사받이(60)이다. 역전방지나사받이(60)는 볼트머리(71) 하부에 결합되어서 볼트(70)의 풀림을 방지시키며 상부역전방지나사받이(61)와 하부역전방지나사받이(64)로 구성될 수 있다.
이러한 상부역전방지나사받이(61)는 상부면에 볼트(70)의 볼트머리(71) 저면에 접촉되는 상부톱니(62)가 형성되고, 하부면에 볼트(70)의 나사산 경사각보다 큰 각도의 하부캠면(63)이 형성된 구조로 구비되고, 하부역전방지나사받이(64)는 하부면에 하부톱니(65)가 형성되고, 상부면에는 상부역전방지나사받이(61)의 하부캠면(63)과 맞물리도록 볼트(70)의 나사산 경사각보다 큰 각도의 상부캠면(66)이 형성된 구조로 구비된다.
따라서, 하부역전방지나사받이(64)의 하부톱니(65)가 대응면에 밀착되도록 하고, 연이어 하부역전방지나사받이(64) 위에 상부역전방지나사받이(61)를 적층시키되, 하부역전방지나사받이(64)의 상부캠면(66)과 상부역전방지나사받이(61)의 하부캠면(63)이 서로 치합되게 적층시킨 후, 이어서 볼트(70)를 상부역전방지나사받이(61)와 하부역전방지나사받이(64)와 장착면에 관통 체결시킨다.
이에 따라, 볼트(70)의 볼트머리(71) 저면에 상부역전방지나사받이(61)의 상부톱니(62)가 밀착됨으로써, 볼트(70)가 느슨해지는 것이 방지될 수 있고, 결국 볼트(70)의 체결 부위가 견고히 장착된다.
한편, 길이조절부(40)의 길이조절축(43)의 둘레에는 마모방지도포층이 도포될 수 있다. 이 마모방지도포층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 길이조절축(43)에 용사되어서 이루어지고, 50∼600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900∼1000HV를 유지하도록 플라즈마 도포될 수 있다.
길이조절축(43)의 외주면에 세라믹 도포를 하는 이유는 마모 방지 및 부식 방지가 주목적이다. 세라믹 도포는 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, 마모방지도포층이 길이조절축(43)의 외주면에 확실하게 피복되도록 하며, 마모방지도포층에 부착된 이물질을 분해, 제거하여 마모방지도포층의 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 길이조절축(43)의 외주면의 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 길이조절축(43)의 외주면 둘레에 부착되는 이물질을 분해, 제거하여서 길이조절축(43)의 외주면이 부식되거나 손상되는 것을 방지시키는데, 그 혼합비율이 2∼4중량%보다 작을 경우, 부착된 이물질을 분해하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.
이러한 재료들로 이루어진 도포층은, 길이조절축(43)의 외주면의 둘레에 50∼600㎛의 두께로 이루어지고, 경도는 900∼1000HV, 표면조도는 0.1∼0.3㎛를 유지하도록 플라즈마 도포된다.
이러한 마모방지도포층은, 상기의 분말가루와 1400℃의 가스를 마하 2정도의 속도로 길이조절축(43)의 외주면의 둘레에 제트분사하여서 50∼600㎛으로 용사한다.
마모방지도포층의 두께가 50㎛ 미만일 경우, 상술한 세라믹 도포층에 의한 효과가 보장되지 못하게 되며, 마모방지도포층의 두께가 600㎛을 초과할 경우, 상술한 효과의 증대는 미미한 반면 과다한 세라믹도포에 의해 작업시간 및 재료비가 낭비되는 문제점이 있다.
길이조절축(43)의 외주면에 마모방지도포층이 도포되는 동안 길이조절축(43)의 외주면의 온도는 상승되는데, 가열된 길이조절축(43)의 외주면의 변형이 방지되도록 길이조절축(43)의 외주면이 냉각장치(미도시)로 냉각되어서 150∼200℃의 온도를 유지하도록 된다.
마모방지도포층의 둘레에는 금속계 유리 석영 계통으로 이루어진 무수크롬산(CrO3)으로 이루어진 실링재가 더 도포될 수 있다. 무수크롬산은 무기실링재로써 크롬니켈 분말로 이루어진 도포층 둘레에 도포된다.
무수크롬산(CrO3)은, 높은 내마모, 윤활성, 내열성, 내식성, 이형성을 필요로 하는 곳에 사용되며, 대기중에서 변색이 안되고, 내구성이 크며, 내마모성과 내식성이 좋다. 실링재의 도포 두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다. 실링재의 도포두께가 0.3㎛ 미만이면 약간의 스크래치홈에도 실링재가 쉽게 파이면서 벗겨지게 되므로 상술한 효과를 얻을 수 없게 된다. 실링재의 도포두께가 0.5㎛를 초과할 정도로 두껍게 하면 도금면에 핀홀(pin hole), 균열 등이 많게 된다. 따라서 실링재의 도포두께는 0.3∼0.5㎛ 정도가 바람직하다.
따라서 길이조절축(43)의 외주면의 둘레에 내마모성 및 내산화성이 뛰어난 도포층이 형성되므로 길이조절축(43)의 외주면이 마모되거나 산화되는 것이 방지되고, 이에 따라 제품의 수명이 연장된다.
또한, 마스트지지부(10)의 지지브라켓(11)은 FCD주철로 이루어질 수 있다. 이 FCD주철을 1600∼1650℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어진다.
FCD주철은, 일반 회주철의 용탕에 마그네슘 등을 첨가하여 응고과정에서 흑연이 구상으로 정출된 주철이므로 회주철에 비하여 흑연의 형태가 구상이다. 이러한 FCD주철은 노치효과가 적기 때문에 응력 집중 현상이 감소되어 강도와 인성이 크게 향상된다.
본 발명의 지지브라켓(11)은 FCD주철을 1600∼1650℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어진다.
여기서, FCD주철을 1600℃ 미만으로 가열하면 전체 조직이 충분히 용융되지 못하며, 1650℃를 초과하여 가열시키면 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 FCD주철을 1600∼1650℃로 가열하는 것이 바람직하다.
용융된 FCD주철에는 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣는 바, 마그네슘이 0.3중량% 미만이면 구상화 처리제를 투입효과가 극히 미미해 지며, 0.7중량%를 초과하면 구상화 처리제의 투입효과가 크게 향상되지 않는 반면에, 고가의 재료비가 증가되는 문제점이 있다. 그러므로 구상화 처리제의 마그네슘 혼합비율은 0.3∼0.7중량% 정도가 적합하다.
용융된 FCD주철에 구상화 처리제가 투입되면 이를 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한다. 구상화 처리 온도가 1500℃ 미만이면 구상화 처리가 제대로 이루어지지 않으며, 1550℃를 초과하면 구상화 처리 효과가 크게 개선되지 않는 반면에 불필요하게 에너지가 낭비된다. 그러므로 구상화 처리 온도는 1500∼1550℃가 적합하다.
이와 같이 본 발명의 지지브라켓(11)이 FCD주철로 이루어지므로 노치효과가 적기 때문에 응력 집중 현상이 감소되어 강도와 인성이 크게 향상된다.
그리고, 어댑터(50)의 둘레에는 외부 충격 또는 외부 환경에 대한 내충격성이 우수한 폴리프로필렌 수지 조성물이 코팅될 수 있다. 이러한 폴리프로필렌 수지 조성물은 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체 75~95중량% 및 에틸렌 함량이 20~50중량%인 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5~25중량%로 이루어진 폴리프로필렌 랜덤 블록 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 폴리프로필렌 랜덤 블록 공중합체는 전술한 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체 75~95중량% 및 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5~25중량%인 것이 바람직한데, 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체가 75중량% 미만이면 강성이 저하되고, 95중량%를 초과하면 내충격성이 저하되며, 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 5중량% 미만이면 내충격성이 저하되고, 25중량%를 초과하면 강성이 저하된다. 상기 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체는 에틸렌 0.5~7중량% 및 탄소수가 4~5인 알파올레핀 1~15중량%를 포함하며, 폴리프로필렌 수지 조성물의 기계적 강성유지 및 내열성을 향상시키며 내백화성을 유지하는데 효과적인 역할을 한다. 상기 에틸렌 함량은 바람직하게는 0.5~5중량%이며, 더욱 바람직하게는 1~3중량%일 수 있으며, 0.5중량% 미만이면 내백화성이 저하되고, 7중량%를 초과하면 수지의 결정화도 및 강성이 저하된다.
또한, 상기 알파올레핀은 에틸렌 및 프로필렌을 제외한 임의의 알파올레핀을 의미하며, 바람직하게는 부텐이다. 또한, 전술한 알파올레핀은 탄소수가 4 미만이거나 5를 초과하면 랜덤 공중합체의 제조 시, 코모노머와의 반응성이 낮아 공중합체를 제조하는데 어려움이 있다. 또한, 전술한 알파올레핀 1~15중량%를 포함하며, 바람직하게는 1~10중량%이고, 더욱 바람직하게는 3~9중량%일 수 있다.
상기 알파올레핀은 1중량% 미만이면, 결정화도가 필요 이상으로 높아져 투명성이 저하되고, 15중량%를 초과하면 결정화도 및 강성이 저하되어 내열성이 현저히 낮아지는 문제점을 가진다. 또한, 상기 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체는 에틸렌 20~50중량%을 포함하며, 폴리프로필렌 수지 조성물에 내충격적 특성을 부여하고 미세 분산이 가능하여 내백화성 및 투명성을 동시에 부여하는 역할을 한다. 이러한 에틸렌 함량은 바람직하게는 20~40중량%일 수 있으며, 20중량% 미만이면 내충격성이 저하되고 50중량%를 초과하면 내충격성 및 내백화성이 저하될 수 있다.
이와 같이 어댑터(50)의 둘레에 폴리프로필렌 수지 조성물이 코팅되므로 외부 충격 또는 외부 환경에 대한 내충격성이 향상된다.
또한, 길이조절너트(42)의 암나사부(42a)에는 표면오염문제를 해결하기 위하여 실리콘 성분을 포함한 도포층이 도포될 수 있다. 상기 도포층은 미생물 및 부유물 등의 부착을 억제하여 표면오염문제를 방지하게 된다. 상기 도포액을 제조하는 방법에 대하여 간략하게 설명하자면, 우선 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 도포액을 제조한다. 이때, 상기 디메틸디클로로실란 용액의 함량이 2%에 미치지 못하면 도포의 효과를 충분히 얻을 수 없고, 5%를 초과하면 도포층이 너무 두꺼워져 효율이 떨어진다.
상기와 같은 비율로 용해된 도포액은 도포시간 및 도포두께를 고려하여 용액의 점도가 0.8-2cp(센티포아제)의 범위인 것이 바람직하다. 이는 점도가 너무 낮으면 도포시간을 오래해야 하며, 점도가 너무 높으면 도포가 두껍게 일어나고 건조가 안되며 또한 불균일한 도포로 인하여 센서의 오지시를 유발할 수 있기 때문이다.
본 발명에서는 상기와 같이 제조된 도포용액으로 길이조절너트(42)의 암나사부(42a)에 1㎛이하의 두께로 도포한다. 이때, 도포층의 두께가 1㎛를 초과하면 표면오염 문제가 더이상 개선되지 않는 반면에 길이조절축(43)과의 체결에 문제가 발생된다. 따라서, 본 발명에서는 도포층의 두께를 1㎛이하로 한정한다. 또한, 상기와 같은 두께로 도포하는 방법으로서는 길이조절너트(42)의 암나사부(42a)에 2-3회 정도 분사하는 스프레이 방법이 사용될 수 있다.
그리고, 앵글박싱(41)의 내주면 둘레에는 부식방지용 피복 조성물이 도포될 수 있다. 피복 조성물은, 레조르시놀 디글리시딜에테르(Resorcinol diglycidyl ether) 80중량% 및 프로판올아민(Propanol amine) 20중량%를 혼합하여 수용해성 수지 조성물을 만들고, 상기 수용해성 수지 조성물 100중량부에 대하여, 헥사메틸레이티드-헥사메틸롤 멜라민(Hexamethylated-hexamethylol melamine)을 1 내지 10중량부를 혼합하여서 구성된다.
본 발명에서는 레조르시놀 디글리시틸에테르의 우수한 내화학성, 치수안정성 등의 특성과 프로판올아민의 내부식성 등의 특성 및 멜라민 유도체의 우수한 윤활특성 등을 활용하여 보다 친환경적인 앵글박싱(41)의 부식방지를 위한 피복을 형성할 수 있다.
상기 부식방지용 피복 조성물을 도포하는 방법은 특별한 제한은 없으나, 알루미늄합금 표면에 건조도막 두께가 10 내지 30㎛가 되도록 도포되는 것이 바람직하다. 건조도막 두께가 10㎛ 미만이면 수명이 짧아질 수 있고, 30㎛를 초과하는 경우에는 기능상 문제점은 없으나 경제적 이점이 감소한다.
또한, 상기 부식방지용 피복 조성물이 도포된 앵글박싱(41)은 10 내지 30분 동안 공기 건조 후 100 내지 200℃, 바람직하게는 150 내지 180℃에서 10 내지 50분 동안 경화하여 비점착성이고 광택이 우수한 도막을 얻는 것이 가능하다.
또한, 길이조절부(40)의 둘레 전체에는 살균기능을 가진 방향제 물질이 코팅될 수 있으며, 이에 따라 길이조절부(40)의 오염이 최소화된다.
이 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있으며, 그 혼합비율은 방향제 95~97중량%에 기능성 오일 3~5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은, 머틀 오일(Myrtle oil) 50중량%, 릿치아 쿠베아 오일(Litsea cubeba oil) 50중량%로 이루어진다.
여기서 기능성 오일은 방향제에 대해 3~5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 3~5중량%를 초과하면 그 기능이 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.
머틀 오일(Myrtle oil)의 주 화학성분은 cineol, myrtenol 등이며, 새순이나 작은 가지 등에서 스팀증류법으로 추출되는데 노란색을 띠며 상쾌하고 싱그러운 향을 가지고 있고, 살균작용, 방부작용 등에 좋은 효과가 있다.
릿치아 쿠베아 오일(Litsea cubeba oil)은 열매에서 스팀 증류법을 이용하여 오일을 추출하는데 달콤하면서도 레몬그라스와 비슷하면서도 강한 향을 갖고 있으며, 주 화학성분으로는 85%이상을 차지하는 citral을 비롯하여 linalol, neral 등을 함유하고 있고, 강한 방부효과를 내며 살균작용으로 박테리아균 등을 죽이는 작용효과가 우수하다. 이러한 기능성 오일이 길이조절부(40) 둘레 전체에 도포되므로 길이조절부(40)의 오염이 방지된다.
1 : 마스트 2 : 칼라
3 : 타워고정볼트 10 : 마스트지지부
11 : 지지브라켓 12 : 제1연결판
12a : 제1연결구멍 13 : 제2연결판
13a : 제2연결구멍 20 : 제1체결부
21 : 축고정브라켓 22 : 콘솔
22a : 제1콘솔 22b : 제2콘솔
22c : 제3콘솔 30 : 제2체결부
31 : 마스트고정브라켓 32 : 각도조절브라켓
40 : 길이조절부 41 : 앵글박싱
41a : 작동공간 42 : 길이조절너트
42a : 암나사부 43 : 길이조절축
43a : 수나사부 44 : 이탈방지편
45 : 스토퍼 46 : 결합판
46a : 결합구멍 47 : 제1보강리브
48 : 제2보강리브 50 : 어댑터
51 : 연결브라켓 52 : 제1체결판
52a : 제1관통구멍 53 : 제2체결판
53a : 제2관통구멍 60 : 역전방지나사받이
61 : 상부역전방지나사받이 62 : 상부톱니
63 : 하부캠면 64 : 하부역전방지나사받이
65 : 하부톱니 66 : 상부캠면
70 : 볼트 71 : 볼트머리

Claims (3)

  1. 마스트(1)의 둘레에 고정된 칼라(2)와 벽체 사이를 고정하는 타워 크레인용 월타이에 있어서,
    칼라(2)와 건축물의 벽체에 연결되어서 칼라(2)를 지지하는 마스트지지부(10);
    마스트지지부(10)와 벽체 사이를 체결하는 제1체결부(20);
    마스트지지부(10)와 칼라(2) 사이를 체결하는 제2체결부(30);
    마스트지지부(10)와 제1체결부(20) 사이에 결합되어서 마스트지지부(10)를 제1체결부(20)에 연결시키고, 칼라(2)와 벽체 사이의 거리에 맞게 마스트지지부(10)의 길이방향을 따라 신축되어서 마스트지지부(10)의 단부가 벽체에 지지되도록 하는 길이조절부(40);
    길이조절부(40)와 마스트지지부(10)의 단부에 결합되는 어댑터(50)로 이루어지고;
    길이조절부(40)는,
    어댑터(50)와 제1체결부(20) 사이를 연결하고 내부에 작동공간(41a)이 구비되는 앵글박싱(41)과,
    앵글박싱(41)의 일단에 고정되고 앵글박싱(41)의 작동공간(41a)이 외부와 연결되도록 하는 길이조절너트(42)와,
    길이조절너트(42)에 체결되고 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면 일단이 작동공간(41a) 내에서 앵글박싱(41)의 길이방향을 따라 이송되는 길이조절축(43)과,
    앵글박싱(41)의 작동공간(41a) 내에 위치된 길이조절축(43)의 일단에 고정되고 길이조절축(43)의 일단이 앵글박싱(41)으로부터 이탈되는 것을 방지시키는 이탈방지편(44)과,
    길이조절축(43) 및 앵글박싱(41) 사이의 작동공간(41a) 내에 위치되고 길이조절너트(42)에 고정되며 길이조절축(43)이 앵글박싱(41) 외측으로 인출될 시 이탈방지편(44)이 지지되면서 길이조절축(43)의 이송을 제한하는 스토퍼(45)와,
    앵글박싱(41)의 타단에 고정되어서 앵글박싱(41)이 어댑터(50)에 결합되도록 하는 결합판(46)과,
    앵글박싱(41)의 둘레와 길이조절너트(42)의 둘레에 고정되어서 앵글박싱(41) 및 길이조절너트(42) 사이를 보강하는 제1보강리브(47)와,
    앵글박싱(41)의 둘레와 결합판(46)의 둘레에 고정되어서 앵글박싱(41) 및 결합판(46) 사이를 보강하는 제2보강리브(48)로 이루어지며;
    어댑터(50)는,
    H빔 형태의 연결브라켓(51)과, 연결브라켓(51)의 일단에 고정되고 마스트지지부(10)에 결합되는 제1체결판(52)과, 연결브라켓(51)의 타단에 고정되고 길이조절부(40)에 결합되는 제2체결판(53)으로 이루어지고;
    마스트지지부(10)의 제1연결판(12)과 제2연결판(13)에는 볼트(70)가 체결되고, 볼트(70)의 볼트머리(71) 하부에는 상부역전방지나사받이(61)와 하부역전방지나사받이(64)로 구성된 역전방지나사받이(60)가 결합되며, 상부역전방지나사받이(61)는 상부면에 볼트(70)의 볼트머리(71) 저면에 접촉되는 상부톱니(62)가 형성되고, 하부면에 볼트(70)의 나사산 경사각보다 큰 각도의 하부캠면(63)이 형성되며, 하부역전방지나사받이(64)는 하부면에 하부톱니(65)가 형성되고, 상부면에는 상부역전방지나사받이(61)의 하부캠면(63)과 맞물리도록 볼트(70)의 나사산 경사각보다 큰 각도의 상부캠면(66)이 형성되고;
    길이조절축(43)의 둘레에는 마모방지도포층이 도포되되, 상기 마모방지도포층은, 산화크롬(Cr2O3) 96∼98중량% 및 이산화티타늄(TiO2) 2∼4중량%가 혼합되어 이루어진 분말이 길이조절축(43)에 용사되어서 이루어지고, 50∼600㎛의 두께로 이루어지며, 경도는 900∼1000HV를 유지하도록 플라즈마 도포되며;
    마스트지지부(10)의 지지브라켓(11)은 FCD주철로 이루어지되, 상기 FCD주철을 1600∼1650℃로 가열시켜서 용탕으로 만든 다음 탈황처리를 하며, 마그네슘이 0.3∼0.7중량% 정도 포함된 구상화 처리제를 넣고 1500∼1550℃에서 구상화 처리를 실시한 후 열처리하여 이루어지고;
    어댑터(50)의 둘레에는 폴리프로필렌 수지 조성물이 코팅되되, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물은 에틸렌-프로필렌-알파올레핀 랜덤 공중합체 75~95중량% 및 에틸렌 함량이 20~50중량%인 에틸렌-프로필렌 블록 공중합체 5~25중량%로 이루어진 폴리프로필렌 랜덤 블록 공중합체를 포함하며;
    길이조절너트(42)의 암나사부(42a)에는 실리콘 성분을 포함한 도포층이 도포되되, 상기 도포층은 에틸아세테이트(ethyl acetate)용액에 디메틸디클로로실란 용액을 부피비로 2-5% 용해시켜 도포액을 제조하고, 상기 도포액의 점도가 0.8-2cp(센티포아제)의 범위이며;
    앵글박싱(41)의 내주면 둘레에는 피복 조성물이 도포되되, 상기 피복 조성물은, 레조르시놀 디글리시딜에테르(Resorcinol diglycidyl ether) 80중량% 및 프로판올아민(Propanol amine) 20중량%를 혼합하여 수용해성 수지 조성물을 만들고, 상기 수용해성 수지 조성물 100중량부에 대하여, 헥사메틸레이티드-헥사메틸롤 멜라민(Hexamethylated-hexamethylol melamine)을 1 내지 10중량부를 혼합하여 구성하고;
    길이조절부(40)의 둘레에는 방향제 물질이 코팅되되, 상기 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합되고, 혼합비율은 방향제 물질 95~97중량%에 기능성 오일 3~5중량%가 혼합되며, 상기 기능성 오일은, 머틀 오일(Myrtle oil) 50중량%, 릿치아 쿠베아 오일(Litsea cubeba oil) 50중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 타워 크레인용 가변형 월타이.
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