KR102211560B1 - 크린룸 전동 벨트 호이스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 반도체, 디스플레이, 의약품, 화학, 식품 등의 제조분야에서와 같은 엄격한 청정 환경이 요구되는 작업에서 사용할 수 있도록 한 크린룸 전동 벨트 호이스트에 관한 것이다.
본 발명은 주행 트로리파트(10)에 리프팅벨트(30)를 설치하고 권상파트(40)의 메인드럼(50)에 감거나 풀어서 후크파트(20)로 하중물을 리프팅하여 이송하는 크린룸 전동 벨트 호이스트에 있어서, 상기 주행 트로리파트(10)에; 리프팅벨트(30)의 리프팅 시에 리프팅벨트(30)의 중심 이동에 따라 일정한 범위 이내로 스위블(SWIVEL)되는 스위블파트(1)를 설치하여 크린룸 전동 벨트 호이스트를 구성한 것에 요지가 있다.

Description

크린룸 전동 벨트 호이스트{TRANSMISSION BELT HOIST FOR THE CLEAN-ROOM}

본 발명은 크린룸 전동 벨트 호이스트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주로 반도체, 디스플레이, 의약품, 화학, 식품 등의 제조분야에서와 같은 엄격한 청정 환경이 요구되는 작업에서 사용할 수 있도록 한 크린룸 전동 벨트 호이스트에 관한 것이다.

일반적으로 크레인은 하물을 들어올려 이동시키기 위한 것으로, 이와 같은 크레인은 천정에 레일을 장착하고 호이스트를 설치하여 하물을 들어올려서 전후좌우로 운반한다.

특히 환경 조건이 제품의 생산 품질에 직접적으로 크게 영향을 끼치는 반도체, 디스플레이, 의약품, 화학, 식품 등의 제조분야에서는 외부로부터의 미세먼지 등의 오염물질을 차단시킨 청결한 작업환경을 갖춘 크린룸 내에서 제조공정을 수행한다.

이러한 크린룸 영역 내 제조공정의 수행 과정에서 필요한 각종 장비, 재료 등을 운반하는 크린룸용 호이스트는 하중물을 들어올리고 내리는 과정에서 분진이 발생하지 않도록 각별한 주의가 필요하다.

그런데 종래의 호이스트는 체인이나 와이어로프 등과 같이 분진이 발생하는 구성으로 되어 있다.

즉, 금속성 재질로 된 와이어로프 및 체인을 사용함에 따라 호이스트를 풀고 감는 과정 등에서 금속성 분진 등으로 인해 오염이 발생하는 문제가 있었다.

이에 크린룸 영역 내에서 사용하기 위한 다양한 구조의 크레인, 호이스트에 대한 개발을 필요로 하고 있다.

이하 다양한 구조의 호이스트를 참고문헌을 통해 살펴본다.

참고문헌1에; 제1횡축빔과 평행하게 설치된 제2횡축빔; 상기 제2횡축빔을 따라 기동할 수 있도록 트레버스휠이 구비되고 상기 제2횡축빔에 설치된 트레버스; 및 상기 트레버스에서 하물을 승강할 수 있도록 설치된 호이스트; 등으로 구성된 클린룸용 천정크레인이 개시되어 있다.

참고문헌2에; 드럼에서 느려 뜨려진 와이어 끝단이 용이하게 거치될 수 있도록 하는 2개의 와이어 거치용 휠과, 와이어의 움직임에 따라서 상,하 리프팅이 이동할 수 있도록 하는 훅크장치; 트라밸링(traveling) 모터의 동력을 전달받아 회전 구동되는 주행휠; 상기 주행휠에서 발생되는 분진을 포집하는 분진 포집용 휠 등으로 구성되어 크린룸에서 설치사용이 가능하도록 한 크린룸용 호이스트장치가 개시되어 있다.

참고문헌3에; 주행 휠과 접촉되는 가이드 레일 상에 스텐레스재질의 안내 플레이트를 부착하거나 혹은 스테인레스 커버를 감싸 설치하여 주행 휠 이동시 마찰로 인한 분진발생의 최소화는 물론 이송시의 원활성을 도모한 크린룸용 크레인 시스템이 개시되어 있다.

참고문헌4에; 대상 장비에 연결되는 연결수단이 대칭적으로 연결 및 고정되는 호이스팅블럭을 지지하는 호이스트프레임; 상기 호이스트프레임 상의 상호 대칭되는 위치에서 회전가능하도록 설치되는 최소 4개 이상의 후크를 포함하는 후크구동부; 상기 호이스트프레임의 중심에서 대칭적으로 설치되는 후크에 회전력을 전달하는 메인드럼을 포함하는 구동축; 및 최소 4개 이상의 후크에 연결되는 평벨트를 포함하여 구성되는 평벨트를 이용한 클린룸용 호이스트장치가 개시되어 있다.

참고문헌5에; 초정밀 제품 및 장비 등과 같이 극히 청결한 작업환경이 요구되는 크린룸(clean room) 내에 설치하여 위치이동을 요하는 다양한 장비의 정밀한 위치제어와 함께 중량물을 들어올려 이송가능하게 구성되는 크레인 장치가 개시되어 있다.

그 밖에 참고문헌6에; 반도체 및 LCD의 제조설비에 직접 설치되어, 360도 회전과 길이조절이 가능하여 다양한 위치의 중량물을 이동시킬 수 있는 반도체 및 LCD 제조설비의 호이스트가 개시되어 있고,

참고문헌7에; 복수개의 반도체 패키지가 수납되는 트레이를 들어올려 이송하는 반도체 패키지 트레이 이송장치가 개시되어 있으며,

참고문헌8에; 반도체 및 디스플레이 제조설비의 크린룸용 이동식 크레인이 개시되어 있다.

이와 같이 종래 호이스트는 금속성 재질의 체인, 와이어로프 등의 사용에 의한 분진으로 인해 오염이 발생하는 문제 등이 있었다.

일례로 전동 체인 호이스트의 경우 도 1에서와 같이 로드체인의 사용을 위해 그리스유를 도포해야 하고, 작동 시 분진발생으로 인해 피해를 방지하기 위해 방진천을 추가로 설치해야 하는 등의 여러 문제가 있다.

이러한 오염물질 발생을 최소화하기 위해 위해 평벨트를 사용하는 경우에는 호이스트의 이동작업 도중에 무게중심이 어느 일방으로 치우치는 기울어짐이 발생하는 등의 문제가 있었다.

즉, 대부분의 호이스트(Chain Type, Wire Type)와 마찬가지로 벨트 호이스트 또한 하중물의 수직권상을 권장하고 있으나 벨트호이스트의 경우 하중물이 수직에서 벗어나게 리프팅되는 경우 벨트 이탈 등의 위험성이 있었다.

(참고문헌1) 대한민국 공개실용신안공보 제20-2010-0012521호,2010.12.17. (참고문헌2) 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0028839호, 2004.04.03. (참고문헌3) 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0028840호, 2004.04.03. (참고문헌4) 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0106454호, 2012.09.26. (참고문헌5) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0003274호, 2016.01.22. (참고문헌6) 대한민국 등록특허공보 제10-1630133호, 2017.06.07. (참고문헌7) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0091482호, 2009.08.28. (참고문헌8) 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0027113호, 2019.03.14.

본 발명은 크린룸 등과 같이 엄격한 청정 환경을 요구하는 작업 조건에서 금속성 분진이 발생되지 않도록 함으로써 반도체, 디스플레이, 의약품, 화학, 식품 등의 제조분야에서 효과적으로 사용할 수 있는 크린룸용 전동 벨트 호이스트를 제공하고자 한다.

본 발명은 하중물이 수직에서 벗어나 리프팅되는 경우에 벨트 이탈 등의 문제가 발생되지 않도록 벨트의 위치 보정이 자동으로 이루어지도록 하고, 벨트의 견고한 결합으로 뛰어난 작업안정성 등을 도모할 수 있는 등의 이점을 갖춘 크린룸용 전동 벨트 호이스트를 제공하고자 한다.

상기 과제해결을 위한 본 발명은

[청구항1]에 기재된 발명에 따르면; 주행 트로리파트에 설치된 리프팅벨트를 권상파트의 메인드럼에 감거나 풀어서 후크파트로 하중물을 리프팅하여 이송하며, 상기 주행 트로리파트에는 리프팅벨트의 리프팅 시에 리프팅벨트의 중심 이동에 따라 일정한 범위 이내로 스위블(SWIVEL)되는 스위블파트를 설치하고, 상기 스위블파트는 리프팅벨트를 안내하는 휠을 구비한 브라켓을 주행 트로리 파트의 고정블럭에 설치하여 스위블 작동되게 구성한 크린룸 전동 벨트 호이스트에 있어서, 상기 스위블파트는; 주행 트로리파트의 고정블럭에 회전샤프트를 설치하여 브라켓과 결합하되, 상기 회전샤프트는 브라켓에 설치된 휠의 축방향과 교차방향으로 설치하여 브라켓이 회전샤프트를 중심으로 좌우로 스위블(Swivel) 작동되도록 구성하고, 상기 메인드럼은; 로드휠과 벨트홀더 사이로 리프팅벨트를 개재하여 로드휠에 리프팅벨트를 벨트홀더로 조립하여 고정시키고, 상기 벨트홀더로 고정시킨 리프팅벨트는 로드휠에 감아 리미트(Limit) 세팅후 로드(Load)를 걸어서 감긴 리프팅벨트 끼리 서로 압착되어 고정되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 리프팅시 분진이 발생하지 않아 디스플레이, 의약품, 화학, 식품 제조분야 등과 같이 엄격한 청정 환경을 요구하는 작업에서 효과적으로 사용할 수 있으며, 리프팅시 하중물이 수직에서 벗어나는 경우 등에 벨트의 위치 보정이 자동으로 수행되어 벨트 이탈의 문제 등이 발생되지 않는 이점을 제공한다.

본 발명은 분진의 원인이 되는 체인, 와이어로프를 사용하지 않고 다이니마(DYNEEMA)소재의 리프팅 벨트로 구성하여 분진이 발생하지 않게 됨으로써 추가 부품의 설치가 필요없고 유지보수가 용이한 이점이 있다.

본 발명은 리프팅시 분진 발생이 없고 벨트의 위치 보정이 자동으로 수행되어 벨트 이탈 등의 문제가 발생하지 않아 반도체, 디스플레이, 의약품, 화학, 식품 등을 생산하는 엄격한 청정환경이 요구되는 장소에서 호이스트의 작업안정성 및 효율성을 높이고 생산성 향상에 기여할 수 있는 등의 여러 이익과 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 종래 호이스트의 문제점을 도시한 설명도
도 2, 도 3은 본 발명의 일실시예가 적용된 호이스트의 사시도
도 4 내지 도 6는 본 발명의 일실시예가 적용된 호이스트의 구성도
도 7은 본 발명 중 메인 드럼의 구성을 보인 일부 분리 사시도
도 8, 도 9는 본 발명 중 메인 드럼의 구성을 보인 단면도
도 10은 본 발명 중 스위블파트의 구성을 요부 발췌도
도 11, 도 12는 본 발명 중 스위블파트의 정면도 및 좌우 측면도
도 13, 도 14은 본 발명 중 스위블파트의 단면도
도 15, 도 16은 본 발명 중 스위블파트의 작용 상태도
도 17, 도 18은 본 발명 중 마무리 고정부의 구성도
도 19는 본 발명 중 휠의 구성도

본 발명은 천정 레일에 주행 트로리파트가 설치되어 전후 좌우로 이동하면서 후크파트를 이용해 하중물을 들어올려 이동시키는 호이스트에 있어서, 하중물을 들어올리는 리프팅벨트를 다이니마(DYNEEMA; 상품명, 강력하고 유연하며 내구성이 뛰어난 소재로 알려져 있다.) 소재로 구성하고, 호이스트 상부의 스위블파트가 일정 범위 이내에서 스위블(SWIVEL)되는 구조로 구성하여 하중물이 수직 을 벗어나서 리프팅되는 경우에도 벨트 이탈 등의 위험이 발생되지 않도록 크린룸 전동 벨트 호이스트를 구성한 것에 특징이 있다.

천정 레일에 설치되는 주행 트로리파트는 레일 상에서 주행할 수 있도록 주행모터와 주행바퀴 등으로 구성된다.

상기 주행 트로리파트에는 하중물을 리프팅하는 후크파트를 구동하기 위한 권상파트와, 상기 권상파트에 의해 구동되어 하중물을 리프팅하기 위해 후크 및 리프팅벨트 등으로 이루어지는 후크파트 등이 구성된다.

본 발명은 후크파트를 권상하는 리프팅벨트를 분진 발생이 없는 다이니마(DYNEEMA) 소재로 구성하고, 상기 주행 트로리파트에는 하중물이 수직을 벗어나서 리프팅되는 경우에도 벨트 이탈 등의 우려가 발생되지 않도록 스위블파트를 설치하여 크린룸용 전동 벨트 호이스트를 구성한다.

이하에 본 발명의 구체적인 실시내용을 첨부 도면과 함께 살펴본다.

도 2, 도 3은 본 발명의 일실시예가 적용된 호이스트의 사시도, 도 4 내지 도 6는 본 발명의 일실시예가 적용된 호이스트의 구성도이다.

호이스트는 주행 트로리파트(10)는 주행모터와 주행바퀴가 설치되어 천정의 레일을 따라 전후 좌우로 이동하면서 후크파트(20)로 하중물을 리프팅하여 이동시킨다.

주행 트로리파트(10)에 설치되어 하중물을 리프팅하는 후크파트(20)에는 후크(부호생략)를 승하강시키는 리프팅벨트(30)가 설치되고, 리프팅벨트(30)는 권상파트(40)에 연동되어 후크(21)가 설치된 후크파트(20)를 승하강 작동시킨다.

상기 권상파트(40)는 리프팅벨트(30)를 메인드럼(50)에 감거나 풀어서 후크파트(20)를 승하강시킬 수 있도록 권상모터(60)와 권상리미트(70)가 설치된다.

상기 메인드럼(50)은 정역회전으로 리프팅벨트(30)를 감거나 풀어서 권상하고, 상기 메인드럼(50)에 권취되는 리프팅벨트(30)는 스위블파트(Swivel Part)(1)를 통해 후크파트(20)와 연결한다.

상기 메인드럼(50)에 권취되어 정역회전에 따라 감기거나 풀리면서 후크파트(20)를 승하강시키는 리프팅벨트(30)는 다이니마(Dyneema)소재로 구성하여 하중물을 들어올리거나 내릴 때에 분진이 발생되지 않게 하고, 분진발생이 없게 됨으로써 방진천 등의 추가 부품 설치가 필요하지 않고 유지보수가 용이한 이점 등을 제공한다.

그리고 상기 메인드럼(50)은 도 7 내지 9에서와 같이 로드휠(51)과 벨트홀더(52) 사이로 리프팅벨트(30)를 개재하여 벨트홀더(52)를 로드휠(51)에 볼트로 조립하여 고정시키고, 이 상태에서 리프팅벨트(30)를 로드휠(51)에 3~4회 감아 리미트(Limit) 세팅후 로드(Load)를 걸어 감긴 리프팅벨트(30) 끼리 서로 압착되어 고정되도록 한다.

이러한 리프팅벨트(30)의 결합 및 고정구조는 메인드럼(50)에 리프팅벨트(30)를 견고하게 결합시켜 정역회전에 따라 감거나 푸는 동작을 원만하고 안정적으로 수행할 수 있다.

상기와 같이 메인드럼(50)에 권취되는 리프팅벨트(30)는 스위블파트(1)를 통해 후크파트(20)를 승하강시키도록 하는 것으로, 스위블파트(1)는 일정한 범위 이내로 스위블(SWIVEL)되게 구성하여 하중물이 수직을 벗어나서 리프팅되는 경우에도 리프팅벨트(30)가 이탈되는 등의 위험이 발생되지 않도록 한다.

이를 구체적으로 살펴본다.

도 10은 본 발명 중 스위블파트의 구성을 요부 발췌도, 도 11, 도 12는 본 발명 중 스위블파트의 정면도 및 좌우 측면도, 도 13, 도 14은 본 발명 중 스위블파트의 단면도, 도 15, 도 16은 본 발명 중 스위블파트의 작용 상태도이다.

스위블파트(1)는 브라켓(2)에 [후크파트(20)를 승하강되도록 안내하는] 리프팅벨트(30)를 안내하는 휠(4,4')을 설치하고, 상기 휠(4,4')이 설치된 브라켓(2)은 고정블럭(3)과 회전샤프트(5,5')로 연결한다.

상기 회전샤프트(5,5')는 도시한 예와 같이 브라켓(2) 전후로 설치되는 것으로 단일 구조의 샤프트로도 실시할 수 있음은 물론이다.

상기 브라켓(2)을 회전샤프트(5,5')에 설치한 고정블럭(3)은 주행 트로리파트(10)에 고정설치한다.

상기에서 고정블럭(3)에 결합되는 회전샤프트(5,5')의 축방향과 브라켓(2)에 설치되는 휠(4,4')의 축방향은 서로 교차방향으로 이루어짐은 당연하다.

상기와 같이 고정블럭(3)에 회전샤프트(5,5')를 설치하고 여기에 휠(4,4')이 설치된 브라켓(2)을 회전결합한 스위블파트(1)는 회전샤프트(5,5')를 중심으로 브라켓(2)이 좌우로 스위블(Swivel)되어 여기에 설치된 휠(4,4')이 스위블작동되고, 이에 따라 휠(4,4')에 안내되는 리프팅벨트(30) 역시 스위블 된다.

따라서 리프팅벨트(30)가 구동하여 하중물을 수직에서 벗어나서 리프팅되는 경우에 리프팅벨트(30)를 안내하는 휠(4,4')이 무게중심의 이동에 따라 회전샤프트(5,5')를 중심으로 스위블 작동됨으로써 리프팅벨트(30)가 이탈되는 우려가 발생하지 않고 안정적으로 리프팅작업을 수행할 수 있다.

그리고 리프팅벨트(30)를 안내하는 휠(4,4')의 롤러면(41)은 그 표면을 라운딩처리하여 리프팅벨트(30)의 하중이 휠(4,4') 상에서 고르게 분포되도록 한다.

이를 살펴본다.

휠(4,4')의 롤러면(41)을 평면으로 가공한 기존 구성은, 구조적 특성상 리프팅벨트(30)의 양 끝 부분으로 부하가 집중될 수 있으며, 결국 이러한 부하의 집중은 리프팅벨트(30)의 특성상 가장 취약한 부분인 리프팅벨트(30) 양 끝단부에 무리를 주게 되어 리프팅벨트(30)의 내구성을 저하시키는 원인이 된다.

따라서 리프팅벨트(30)가 안내되는 휠(4,4')의 롤러면(41)을 라운드 처리하여 리프팅벨트(30)가 휠(4,4')의 롤러면(41) 상에서 하중이 고르게 분포되도록 함으로써 상기한 문제를 해결할 수 있다.

한편, 상기와 같이 휠(4,4')에 안내되는 리프팅벨트(30)의 마무리 고정부(6)는 견고한 구조로 구성한다.

즉, 마무리 고정부(6)는 테이프 가공된 벨트홀더(61)와 벨트키(62) 사이에 리프팅벨트(30)를 넣고 리프팅벨트(30)의 한 줄에만 하중을 걸어서 접촉면의 마찰력을 이용하여 리프팅벨트(30)가 고정되게 한다.

그리고 상기 벨트키(62)에는 수개의 돌기(63,63')를 형성하여 벨트홀더(61)와 벨트키(62), 그리고 리프팅벨트(30) 간의 마찰력을 극대화함으로써 마무리 고정부(6)에 리프팅벨트(30)가 매우 견고하게 결합되도록 한다.

본 발명의 실시 내용을 구체적으로 설명하기 위해 첨부 도면에 사용한 부호에 대해 설명하면 하기와 같다.
10: 주행 트로리파트 20:후크파트
30:리프팅벨트 40:권상파트
50:메인드럼 51:로드휠
52:벨트홀더
60:권상모터 70:권상리미트
1:스위블파트 2:브라켓
3:고정블럭(FIXED BLOCK) 4,4':휠(WHEEL)
5,5':회전샤프트 6:마무리고정부
61:벨트홀더 62:벨트키
63,63':돌기

Claims (6)

1. 주행 트로리파트(10)에 설치된 리프팅벨트(30)를 권상파트(40)의 메인드럼(50)에 감거나 풀어서 후크파트(20)로 하중물을 리프팅하여 이송하며, 상기 주행 트로리파트(10)에는 리프팅벨트(30)의 리프팅 시에 리프팅벨트(30)의 중심 이동에 따라 일정한 범위 이내로 스위블(SWIVEL)되는 스위블파트(1)를 설치하고,
   상기 스위블파트(1)는 리프팅벨트(30)를 안내하는 휠(4,4')을 구비한 브라켓(2)을 주행 트로리 파트(10)의 고정블럭(3)에 설치하여 스위블 작동되게 구성한 크린룸 전동 벨트 호이스트에 있어서,
   상기 스위블파트(1)는; 주행 트로리파트(10)의 고정블럭(3)에 회전샤프트(5,5')를 설치하여 브라켓(2)과 결합하되, 상기 회전샤프트(5,5')는 브라켓(2)에 설치된 휠(4,4')의 축방향과 교차방향으로 설치하여 브라켓(2)이 회전샤프트(5,5')를 중심으로 좌우로 스위블(Swivel) 작동되도록 구성하고,
   상기 메인드럼(50)은; 로드휠(51)과 벨트홀더(52) 사이로 리프팅벨트(30)를 개재하여 로드휠(51)에 리프팅벨트(30)를 벨트홀더(52)로 조립하여 고정시키고, 상기 벨트홀더(52)로 고정시킨 리프팅벨트(30)는 로드휠(51)에 감아 리미트(Limit) 세팅후 로드(Load)를 걸어서 감긴 리프팅벨트(30) 끼리 서로 압착되어 고정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 크린룸 전동 벨트 호이스트.
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