KR102122899B1 - 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법에 관한 것으로서, (a) 하부 케이싱의 제1, 및 제2 점검구 중 적어도 하나 이상을 개방하는 단계; (b) 하부 케이싱에 위치하는 체인, 상부 개방형 버킷 및 내부와 주변의 원료를 청소하는 단계; (c) 하나의 형태로 조립되어 있는 체인의 한 부분을 버킷 분해 후 체인을 분리하여 제1 점검구와 제2 점검구로 나누는 단계; (d) 상기 버킷이 분리된 위치의 체인을 분리하여 상기 제1 점검구를 유출점검구로 설정하고, 상기 제2 점검구를 유입점검구로 설정하는 단계; (e) 분리된 체인과 버킷의 세그먼트에서 체인을 제거하고 버킷 크리닝 후 폐기품과 재활용품으로 분리하는 단계; 및 (f) 새로운 체인 및 버킷의 설치가 완료되면, 조깅모터를 구동하여 (b), (d), (e) 단계를 반복하여 기설치된 체인과 버킷을 교체 한다.

Description

버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법{Method for replacing bucket and chain of bucket elevator}

본 발명은 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 안전하고 효과적으로 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인을 교체하여 안전사고를 예방하고 비용을 절감할 수 있는 고효율, 저비용의 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법에 관한 것이다.

버킷 엘리베이터는 원료를 수직방향으로 이송시키는 기계로써 장비의 규모는 그리 크지 않지만 높이가 대단히 높으므로 유지, 보수에 어려움이 있다.

종래에는, 버킷 엘리베이터 상부 하우스의 천정을 오픈 후 중장비를 이용하여 천정을 바닥에 내려놓은 다음 버킷 엘리베이터의 상부 케이싱 커버를 오픈한 후 중장비를 이용하여 체인과 버킷을 통째로 별도의 작업 공간에 내려놓는다. 그 다음에 신규 체인 교체 작업 후 조립하는 방법을 이용하였다. 이 방법은 계속된 중장비(크레인, 지게차 등) 사용이 필수적이다.

이와 같은 방법은 작업순서가 단순하다는 장점이 있으나, 교체 작업 완료할 때까지 상부 하우스 천정을 내려놓을 넓은 공간이 필요하며, 버킷 엘리베이터의 크기에 따라 주작업(Bucket & Chain 분해 조립)을 위한 넓은 작업 공간이 필요하게 된다. 또한, 준비작업 및 주작업(Bucket & Chain 분해 조립)에 중장비가 필요하므로 작업 공간 외로 중장비 작업을 위한 별도의 넓은 공간이 필요하며, 많은 비용이 발생할 뿐만 아니라, 하우스 천정 분해 및 조립 작업은 고소작업 및 중장비작업으로 작업이 난해하며, 안전사고 발생 우려가 매우 높다.

(한국등록특허 제10-2046636호, 2019년 11월 19일)

본 발명의 목적은 안전하고 효과적으로 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인을 교체하여 안전사고를 예방하고 비용을 절감할 수 있는 고효율, 저비용의 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 상하 길이방향으로 연장되는 중공의 미들 케이싱과 미들 케이싱의 상단에 결합되는 상부 케이싱, 미들 케이싱의 하단에 결합되는 하부 케이싱, 상부 케이싱에 구비되는 스프라켓, 하부 케이싱에 구비되는 스프라켓과 상, 하부 스프라켓에 결합되어 상부 케이싱, 미들 케이싱 및 하부 케이싱을 따라 무한 회전하는 체인, 체인에 결합되어 체인의 회전에 따라 회전하는 상부 개방형 버킷, 체인과 버킷의 점검 또는 교체작업 시 스프라켓에 연결되어 스프라켓을 저속으로 운전시키는 조깅모터 및 하부 케이싱에 점검 또는 교체작업할 수 있는 제1, 및 제2 점검구를 구비하는 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인의 교체의 방법은 (a) 하부 케이싱의 제1, 및 제2 점검구 중 적어도 하나 이상을 개방하는 단계; (b) 하부 케이싱에 위치하는 체인, 상부 개방형 버킷 및 내부와 주변의 원료를 청소하는 단계; (c) 하나의 형태로 조립되어 있는 체인의 한 부분을 버킷 분해 후 체인을 분리하여 제1 점검구와 제2 점검구로 나누는 단계; (d) 상기 버킷이 분리된 위치의 체인을 분리하여 상기 제1 점검구를 유출점검구로 설정하고, 상기 제2 점검구를 유입점검구로 설정하는 단계; (e) 분리된 체인과 버킷의 세그먼트에서 체인을 제거하고 버킷 크리닝 후 폐기품과 재활용품으로 분리하는 단계; 및 (f) 새로운 체인 및 버킷의 설치가 완료되면, 조깅모터를 구동하여 (b), (d), (e) 단계를 반복하여 기설치된 체인과 버킷을 교체 한다.

여기서, 제1 및 제2 점검구는 하부 케이싱을 중심으로 전후면에 형성되거나, 하부 케이싱의 상, 하로 적층 배치될 수 있다.

여기서, 제1 및 제2 점검구 중 적어도 하나 이상에는 운반이 용이하도록 이송용 윈치가 구비될 수 있다.

여기서, (e) 단계에서, 새로운 버킷을 설치한 후에, 새로운 버킷을 고정하는 볼트 및 너트의 풀림방지를 위해 용접하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법은 중장비를 사용하지 않고도 안전하고 효과적으로 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인을 교체할 수 있어 교체비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 작업공간 없이도 교체가 가능하고 안전사고를 방지할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 버킷 엘리베이터의 체인 및 버킷을 교체하는 방법을 나타내는 공정사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버킷 엘리베이터의 측면도이다.
도 4는 도 2의 'A'부분 확대도이다.
도 5는 체인과 버킷의 연결부위 확대도면이다.
도 6은 본 발명의 핀 제거용 지그 및 핀 체결용 지그의 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

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 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법의 순서도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버킷 엘리베이터의 측면도이고, 도 4는 도 2의 'A'부분 확대도이고, 도 5는 체인과 버킷의 연결부위 확대도이고, 도 6은 본 발명의 핀 제거용 지그 및 핀 체결용 지그의 도면이다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명은 본 발명의 실시예에 따른 상하 길이방향으로 연장되는 중공의 미들 케이싱(110a)와 미들 케이싱(110b)의 상단에 결합되는 상부 케이싱(110b), 미들 케이싱(110c)의 하단에 결합되는 하부 케이싱(110c), 상부 케이싱((110b)에 구비되는 스프라켓(113)과, 스프라켓(113)에 결합되어 상부 케이싱(110b), 미들 케이싱(110a) 및 하부 케이싱(110c)을 따라 무한 회전하는 체인(114), 체인(14)에 결합되어 체인(14)의 회전에 따라 회전하는 상부 개방형 버킷(115), 체인과 버킷의 점검 또는 교체작업 시 스프라켓(113)에 연결되어 스프라켓(113)을 저속으로 운전시키는 조깅모터(114) 및 하부 케이싱(110c)에 내부점검 또는 작업할 수 있는 제1, 및 제2 점검구(111, 112)를 구비하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 이하에서 조깅모터(114), 제1 점검구(111) 및 제2 점검구(112)를 제외한 다른 구성에 대한 설명은 생략하고, 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법을 구체적으로 설명한다.

본 발명은 제1 점검구(111) 및 제2 점검구(112)는 하부 케이싱(110c)을 중심을 전후면에 형성되거나, 하부 케이싱(110c)의 전면 또는 후면에 상, 하로 적층배치될 수 있다. 만약, 점검구가 본원발명과 같이 한 쌍으로 형성되지 않고, 1개의 점검구로 형성되면, 유입과 유출 작업을 진행할 경우는 작업별 공간을 확보하기 위해 점검구의 크기가 커지게 되어 버킷 엘리베이터의 자체 하중에 의해 케이싱에 무리를 줄 수 있고, 작업 동선이 겹쳐 작업 능률이 떨어지며 안전사고가 발생할 수 있게 된다.

버킷 엘리베이터는 메인구동부에 스프라켓이 연결되어 상시 구동 시, 스프라켓에 연결되는 체인구동을 통해 버킷이 구동하게 된다. 점검 또는 교체작업시 메인구동부를 통해 스프라켓을 구동하게 되면, 구동속도가 빠르기 때문에 안전사고가 발생할 가능성이 높아지게 된다. 이러한 이유로, 본 발명은 메구동부에 조깅 모터(jogging motor)를 연결하는 단계를 실시한다(S100). 이를 통해서, 구동속도를 저속으로 하여 안전한 교체환경을 제공할 수 있다.

체인과 버킷은 통상적으로 중량물이기 때문에 사람이 간단히 들 수 없는 경우가 대부분이다. 이에 따라, 제1 점검구(111) 및 제2 점검구(112) 측에 윈치(119)를 설치한다(S200). 윈치(119)를 통해 제거된 버킷을 안전하게 배출시키거나 교체시 제2 점검구(112)를 통해 안전하게 교체되도록 함으로써 작업자의 안전사고를 방지함과 동시에 작업효율을 증대시킬 수 있다.

하부 케이싱(110c)의 제1 점검구를 개방(S300)하여 체인, 버킷(115) 및 내부에 붙어 있는 원료 등을 제거한다(S400). 이를 통해, 체인과 버킷의 분해 및 조립을 위한 절단, 용접 등의 화기 작업 후 전달 작업을 하는 과정에서 발생할 수 있는 화재를 방지함과 동시에 작업공간을 확보할 수 있으며, 교체작업 진행중 상부측 반환점을 돌아올 때 발생할 수 있는 무게 중심의 쏠림에 의한 설비 추락등의 안전사고를 방지할 수 있게 된다.

그 다음으로, 버킷을 분해 후 체인을 분리한다. 버킷은 기 설치된 체인의 절단을 위해서 먼저 분리하고, 버킷이 분리된 위치에 체인을 절단한다. 절단된 체인의 유출을 위해 제1 점검구를 유출 점검구로 설정하고, 신규 체인을 연결을 위해 제2 점검구를 유입 점검구로 설정한다(S500).

그 다음으로, 분리된 체인의 한쪽은 제1 점검구를 통해 하나 이상의 세그먼트로 분리하고 동시에 다른 한쪽은 제2 점검구를 통해 새로운 체인 연결 후 비킷을 조립한다.(S600) 이때, 하나 이상의 세그먼트로 분리된 체인과 버킷은 제1 점검구(111)를 통해 바깥으로 배출할 수 있다. 제1 점검구(111)와 제2 점검구(112)의 위치(전, 후 또는 상, 하)에 따라 최대의 작업 효율을 고려하여 하나 이상의 세그먼트로 분리하게 되어 배출되는 버킷 및 체인의 갯수는 변경될 수 있으며, 설치된 윈치를 이용하여 안전하게 배출시킬 수 있다.

이때, 본 발명은 제1 점검구(111)를 통해 분리된 체인에서 하나 이상의 세그먼트로 분리하고 동시에 제2 점검구(112)를 통해 새로운 체인을 연결하고, 새로운 체인에 버킷을 연결하게 된다. 여기서, “동시에”라는 의미는 제1점검구(111)와 제2 점검구(112)를 통해 분리 및 교체되는 위치가 동일한 곳을 의미하는 것이 아니라, 제1검검구(111)를 통해 분리된 체인의 한쪽이 제2점검구(112)로 위치하여 신규 체인과 버킷의 연결작업을 진행할 때에, 제1점검구(111)에서는 분리된 체인의 다른 한쪽으로부터 나머지 기존 체인을 분리하고 있음을 의미하는 것이다.

따라서, 체인 및 버킷의 해체 및 결합이 동시에 연속해서 이루어지도록 함으로써 공정을 단축시켜 공사비를 절감시킬 수 있게 된다.

한편, 기설치된 체인을 연결하는 핀을 분리할 때는 도 6(a)에 도시된 핀 제거용 지그(130)를 통해 기설치된 체인을 연결하고 있는 핀(P)을 제거하는 것으로서, 핀 제거용 지그(130)는 몸체(131), 유압잭고정구(132), 배출홀(133) 및 유압잭(134)을 포함하여 구성된다.

몸체(131)는 사용자의 파지가 용이하도록 납작한 직육면체 형상으로 형성될 수 있으며, 재질은 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.

유압잭고정구(132)는 몸체(131)의 일단에서 하방향으로 연장된다. 이때, 유압잭고정구(132)는 후술하는 유압잭(134)이 장착되어 유압잭(134)에 구비되는 유압구동핀이 일방향을 따라 이동할 수 있도록 홀이 형성된다.

배출홀(133)은 유압잭고정구(132)에서 소정거리 이격되어 몸체(131)의 타단에서 하방향으로 연장된다. 그리고 배출홀(133)은 유압잭고정구(132)에 형성된 홀과 동일한 축방향으로 형성된다. 따라서, 유압잭(134)의 유압핀이 일방향을 따라 이동하면서 기 설치된 체인의 핀을 배출홀(133)을 통해 분리되도록 함으로써, 보다 손쉽게 체인을 분리할 수 있게 된다.

이와 같이, 몸체(131)에 결합되는 유압잭고정구(132) 및 배출홀(133)을 통해 전체적인 형상이 ∪자 형상으로 형성되어 그 내부에 형성된 공간으로 체인이 손쉽게 배치되도록 할 수 있다.

제2 점검구(112)를 통해 체인이 분리된 위치에 새로운 체인을 연결하고, 새로운 체인에 새로운 버킷을 조립한다. 이때, 체인을 연결할 때는 도 6 (b)에 도시된 핀 체결용 지그(140)를 통해 체인에 핀(P) 연결하는 것으로서, 핀 고정용 지그(140)는 몸체(141), 유압잭고정구(142), 스톱퍼(143) 및 유압잭(144)을 포함하여 구성된다.

몸체(141)는 사용자가 파지할 수 있도록 납작한 직육면체 형상으로 형성될 수 있으며, 재질은 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.

유압잭고정구(142)는 몸체(141)의 일단에서 하방향으로 연장된다. 이때, 유압잭고정구(142)는 후술하는 유압잭(144)이 장착되어 유압잭(144)에 구비되는 유압구동핀이 일방향을 따라 이동할 수 있도록 홀이 형성된다.

스톱퍼(143)는 유압잭고정구에서 소정거리 이격되어 몸체의 타단에서 하방향으로 연장되어 핀의 이동을 제한하다. 따라서, 유압잭(144)의 유압핀이 일방향을 따라 이동하면서 핀이 체인에 결합된 후에 스톱퍼(143)로 인해서 일방향으로 이동하는 것이 제한됨으로써, 보다 손쉽게 핀을 체인에 연결시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 몸체(141)에 결합되는 유압잭고정구(142) 및 스톱퍼(143)을 통해 전체적인 형상이 ∪자 형상으로 형성되어 그 내부에 형성된 공간으로 체인이 손쉽게 배치되도록 할 수 있다.

그 다음으로 분리된 체인과 버킷의 세그먼트에서 체인을 제거하고 버킷을 세척 및 수리 후 폐기품과 재활용품으로 분리한다.(S700) 새로운 체인에 연결되는 버킷은 공정 S600에서 분리된 버킷을 세척 후 수리하여 재활용 하거나, 재활용이 불가능한 버킷은 폐기처분하며 부족한 수량은 신규품으로 대처한다.

새로운 버킷을 설치한 후에, 현장여건에 따라 다음과 같은 공정이 추가로 진행될 수 있다. (i)새로운 체인과 비킷 유입용 점검구(제2 점검구) 주변의 작업공간에 여유가 있는 경우에는 새로운 체인에 버킷을 연결할 때 볼트와 너트를 용접한다.

그리고, (ii)작업공간에 여유가 없는 경우에는 새로운 체인 교체 완료 후, 조깅모터를 구동하여 간헐적인 저속운전을 통해 볼트와 너트 용접작업을 별도로 용접한다. (i)의 방법은 신규 체인을 연결하고 버킷을 조립하는 과정중에 진행이 가능하지만, (ii)의 방법은 (i)의 방법과 비교했을 때 별도로 작업 공정이 추가되기 때문에 전체적인 작업시간이 늘어난다. 볼트와 너트의 용접작업이 2가지의 경우로 나뉘는 이유는 작업 공정 흐름상 원활한 진행을 위한 것으로 현장 여건에 따른 맞춤형 공정이다.

이를 통해, 운전중 볼트 및 너트의 풀림을 방지하여 설비의 안전한 운전환경을 제공할 수 있다.

그리고, 새로운 체인 및 버킷의 설치가 완료되면, 조깅모터를 구동하여 (b), (d), (e) 단계를 반복하여 기설치된 체인과 버킷을 교체하는 과정을 반복하게 된다.

이와 같이, 본 발명에 의한 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법을 통해, 버킷 및 체인을 교체하게 되면, 중장비를 사용하지 않고도 안전하고 효과적으로 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인을 교체할 수 있어 교체비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 넓은 작업공간 없이도 교체가 가능하고 안전사고를 방지할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (4)

1. 상하 길이방향으로 연장되는 중공의 미들 케이싱과 상기 미들 케이싱의 상단에 결합되는 상부 케이싱, 상기 미들 케이싱의 하단에 결합되는 하부 케이싱, 상기 상부 케이싱에 구비되는 스프라켓과, 상기 스프라켓에 결합되어 상기 상부 케이싱, 미들 케이싱 및 하부 케이싱을 따라 무한 회전하는 체인, 상기 체인에 결합되어 상기 체인의 회전에 따라 회전하는 상부 개방형 버킷, 상기 스프라켓에 연결되어 상기 스프라켓을 저속으로 운전시키는 조깅모터 및 상기 하부 케이싱에 내부점검 또는 작업할 수 있는 제1, 및 제2 점검구를 구비하는 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인의 교체의 방법에 있어서,
   (a) 상기 하부 케이싱의 제1, 및 제2 점검구 중 적어도 하나 이상을 개방하는 단계;
   (b) 상기 하부 케이싱에 위치하는 체인, 상부 개방형 버킷 및 내부와 주변의 원료를 청소하는 단계;
   (c) 상기 제1 점검구를 통해 기설치된 버킷을 분해하는 단계;
   (d) 상기 버킷이 분리된 위치의 체인을 분리하여 상기 제1 점검구를 유출점검구로 설정하고, 상기 제2 점검구를 유입점검구로 설정하는 단계;
   (e) 상기 제1 점검구를 통해 기존 체인을 하나 이상의 세그먼트로 분리하고 동시에 상기 제2 점검구를 통해 상기 체인이 분리된 위치에 새로운 체인을 연결하고, 상기 새로운 체인에 새로운 버킷을 연결하는 단계;
   (f) 분리된 체인과 버킷의 세그먼트에서 체인을 제거하고 버킷을 크리닝 후 폐기품과 재활용품으로 분리하는 단계; 및
   (g) 상기 새로운 체인 및 버킷의 설치가 완료되면, 상기 조깅모터를 구동하여 상기 (b), (e), (f) 단계를 반복하여 기설치된 체인과 버킷을 교체하는 것을 특징으로 하는 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 점검구는,
   상기 하부 케이싱을 중심으로 전후면에 형성되거나, 상기 하부 케이싱의 상, 하로 적층 배치되는 것을 특징으로 하는 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 점검구 중 적어도 하나 이상에는,
   운반이 용이하도록 이송용 윈치가 구비되는 것을 특징으로 하는 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 (e) 단계에서,
   상기 새로운 버킷을 조립한 후에, 상기 새로운 버킷을 고정하는 볼트 및 너트를 용접하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버킷 엘리베이터의 버킷 및 체인 교체 방법.
   

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