KR102450204B1 - 중량물 인상기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작업자의 신장 보다 낮고 공간도 협소한 작업현장에서 인력으로 다루기 힘겨운 빔이나 관통 PC‘S(파이프), 러그 등을 적은 힘을 들여 중단없는 연속작업으로 신곡 간편하며 용이하게 인상할 수 있는 중량물 인상기를 제공하려는 것으로서, 하단에 접지판이 부착된 종형 실린더와, 핸들축이 상기 실린더를 수평으로 관통하도록 설치된 핸들과, 상기 실린더 내에 위치하도록 핸들축 상에 장착된 구동 베벨기어와, 상기 핸들축 윗부분의 실린더에 삽입된 나사봉과, 상기 나사봉의 하단에 장착되어 상기 구동 베벨기어에 잇물림된 종동 베벨기어와, 상기 실린더와 나사봉 사이에 헐겁게 끼워진 인상관과, 상기 인상관의 내부 하단에 내장되어 상기 나사봉에 피동되어 인상관의 승강시키는 링너트와, 상기 인상관의 상단에 장착된 소재받침으로 이뤄지고, 인상관이 하사점까지 내려진 상태에서 소재받침에 빔 따위의 소재를 올려놓고 일방향으로 핸들을 돌리면 나사봉이 회전하면서 링너트를 상승시키고, 인상관이 링너트와 동반 상승하여 소재받침에 얹힌 소재를 원하는 높이로 인상할 수 있게 한 중량물 인상기를 특징으로 한다.

Description

중량물 인상기{LIFTING APPRATUS FOR HEAVY MATERIAL}

본 발명은 조선소에서 선박을 건조할 때 성인의 키 보다 낮은 높이에 빔이나 관통 PC‘S(파이프) 또는 러그(Lug) 등을 적은 힘으로 중단없이 연속 작업으로 인상하여 소재 관련 작업을 효율적으로 수행할 수 있게 한 중량물 인상기에 관한 것이다.

선박 내에서 필요한 작업을 수행할 공간이 비좁아 원하는 작업할 위치로 H형강, I형강, 철판, 철 구조물과 같은 중량물을 인력으로 들어올리고 동바리로 떠받쳐 용접, 체결 등으로 고정 또는 부착하는 작업을 수행하기 곤란한 경우가 흔하다.

이런 경우에 동원할 수 있는 중량 인상기로 우선 떠오르는 것이 체인 블록이다. 체인 블록은 천장에 체인블록의 윗고리를 거는 걸고리를 설치하고, 그 걸고리에 체인 블록의 로우프단에 부착된 후크를 건 다음에 체인 블록의 밑고리에 중량물을 걸어서 끌어 올리는 데, 천장이 높을수록 걸고리를 설치하는 작업의 난이도가 높고, 중량물의 추락과 같은 안전사고의 위험도 있는 데다, 인상한 중량물을 설치한 후 체인 블록을 철수하는 작업도 녹록치 않다.

등록특허 제10-0921423호의 인상기는 바닥 콘크리트 받침 상에 기둥이 고정된 철 구조물의 빔 아래 지상에 위치시키고, 상부 스크류의 상판을 빔의 저면에 밀착시키고, 콘크리트 받침에서 철 구조물의 하단을 고정한 너트를 풀어 상부 스크류 잭으로 철 구조물을 1차 인상하고, 한 쌍의 장척 나사봉이 구비된 하부 스크류 잭으로 철 구조물을 원하는 높이까지 2차로 인상하도록 된 것으로서, 본체에서 한 쌍의 나사봉을 분리하여 이송하기도 관리하기도 곤란하며, 이 역시 규모가 커 작업공간이 협소한 선박 내부용 중량물 인상기로 부적합하다.

다른 선행기술인 등록특허 제10-2252089호의 빔 인상기는 승강형 안내관용 지지관에 끼워진 승강관의 안내관을 오르내리며 빔을 인상하는 승강관과 승강관 상에서 회전가능하게 씌워진 회전관, 회전관의 외주면에 부착된 평형 빔 받침과 상기 빔 받침의 저면과 회전관의 외면간에 부착된 빔 인상 체인용 체인걸이를 구비하며, 콘크리트 슬래브 보강용 빔을 인상하여 천장에 고정할 때 사용하는 유압실린더형으로서, 빔을 인상할 때 윈치의 도움이 절대적이고. 구성요소가 많아 복잡하며, 빔당 인상조작빈도가 많아 인상작업이 까다롭고, 규모(높이)가 커 작업공간이 협소한 선박 내부용 중량물 인상기로 부적하기는 상기한 여느 중량물 인상기와 마찬가지다.

다시 말하면, 상기한 종래의 중량물 인상기들은 한결같이 대형이라 차량 수송 및 설치, 운용에 큰 어려움이 따르고, 안전사고가 발생할 가능성도 높으며, 구조가 복잡해 제작단가가 높고, 협소한 공간에서 소형 경량 자재를 인력으로 인상하는 인상기로는 부적합하다는 과제를 안고 있다.

등록특허 제10-0921423호 등록특허 제10-2252089호

본 발명의 목적은 조선소에서 선박을 건조하거나 수리, 보강할 때 성인의 키 보다 낮고 공간도 협소한 작업여건 하에서 윈하는 높이로 인력으로 다루기 힘겨운 빔이나 관통 PC‘S(파이프), 러그 등의 소재를 적은 힘으로 간편 용이하며 안전하게 인상할 수 있는 중량물 인상기를 제공하는 데 있다.

위 과제는, 하단에 접지판이 부착된 종형 실린더와, 핸들축이 상기 실린더를 수평으로 관통하도록 설치된 핸들과, 상기 실린더 내에 위치하도록 핸들축 상에 장착된 구동 베벨기어와, 상기 핸들축 윗부분의 실린더에 삽입된 나사봉과, 상기 나사봉의 하단에 장착되어 상기 구동 베벨기어에 잇물림된 종동 베벨기어와, 상기 실린더와 나사봉 사이에 헐겁게 끼워진 인상관과, 상기 인상관의 내부 하단에 내장되어 상기 나사봉에 피동되어 인상관의 승강시키는 링너트와, 상기 인상관의 상단에 장착된 소재받침으로 이뤄지고, 인상관이 하사점까지 내려진 상태에서 소재받침에 빔 따위의 소재를 올려놓고 일방향으로 핸들을 돌리면 나사봉이 회전하면서 링너트를 상승시키고, 인상관이 링너트와 동반 상승하여 소재받침에 얹힌 소재를 인상하도록 한 중량물 인상기로 구현할 수 있다.

본 발명의 중량물 인상기는 수동식으로서, 작업공간이 협소하여 작업자의 몸놀림이 여의치 않고, 중량물의 인상높이도 제한적인 탓에 체인 블록, 유압잭, 스크류 잭, 장척 유압실린더형 인상기를 사용하기 곤란한 현장에서 인력으로 감당하기 어려운 빔이나 관통 PC‘S, 러그 등의 소재를 간편 용이하고 안전하며, 중단없는 연속 작업으로 소재를 인상할 수 있다.

또, 구조가 단순해 소형 경량화 설계가 가능하고, 장소 이동도 용이하다.

도 1은 본 발명에 의한 중량물 인상기의 분리 사시도.
도 2는 실린더의 일측 축공과 핸들축의 관계도.
도 3은 본 발명에 의한 중량물 인상기의 조립상태에서 인상관이 내려진 상태의 정단면도.
도 4는 도 3의 “가” 부 부분 절개 확대도.
도 5는 본 발명에 의한 중량물 인상기의 인상 후의 상태를 도시한 정단면도.
도 6은 본 발명에 의한 중량물 인상기의 인상관과 소재받침의 결합도.
도 7은 본 발명에 의한 중량물 인상기의 핸들 부분을 도시해 보인 평단면 예시도.

이하, 첨부도면을 참조하여 구체적으로 본 발명을 설명한다.

도시한 바와 같이 본 발명에 의한 중량물 인상기는 선박 건조시 협소한 공간에서 작업자의 자력으로는 감당하기 곤란한 빔, 철판 등의 소재를 작업위치로 인상하여 설치할 때 소재의 인상 편의와 작업안전을 도모하기 위한 것으로, 하단에 접지판(11)이 부착된 실린더(10)와, 상기 실린더(10) 상에 핸들축(21)이 수평으로 관통하도록 설치되는 핸들(20)과, 상기 실린더(10) 내의 핸들축(21) 상에 장착되는 구동 베벨기어(30)와, 상기 핸들축(21) 위 실린더(10) 상에 삽입된 나사봉(40)과, 상기 나사봉(40)의 하단에 장착되어 상기 구동 베벨기어(30)에 잇물림되는 종동 베벨기어(50)와, 상기 실린더(10)와 나사봉(40) 사이에 헐겁게 끼워지는 인상관(60)과, 상기 인상관(60)의 하단에 장착된 채로 상기 나사봉(40)에 잇물림되는 링너트(70)와, 상기 인상관(60)의 상단에 장착된 소재받침(80)으로 구성된다.

실린더(10)는 소재를 인상할 때 및 인상 후 복귀할 때 지면(평탄한 바닥)에 접지되는 접지판(11)의 도움으로 늘 직립자세를 유지하는 종형이며, 중량물을 인상할 작업자가 쪼그린 자세로 핸들을 돌리기 편한 높이에는 실린더(10)의 평면 중심을 지나는 선과 만나는 주벽에 핸들축공(12)(12a)이 천공되어 있다. 실린더(10) 내에 구동 베벨기어(30)를 삽입하고 그 축공(31)을 상기 축공(12)의 중심에 맞추고 축공(12) 쪽에서 핸들축(21)을 끼우면 구동 베벨기어(22)가 핸들축(21)에서 헛돌지 않고 연동하게 한다.

실린더(10) 깊숙이 구동 베벨기어(30)를 삽입하고 그 축공(31)에 핸들축(21)을 맞춰 끼우는 것은 실린더(10)의 내경이 작을수록 난이도가 높고, 실린더(10) 속으로 키를 집어넣어 구동 베벨기어(30)의 축공(31) 쪽에서 그 키홈으로 키를 끼워 핸들축(21)의 키홈에 끼워 잠그는 작업의 난이도도 크다.

이점을 감안하여, 핸들축(21) 중에서 구동 베벨기어(30)가 끼워지는 부분은 각축부(21a)로 하고, 구동 베벨기어(30)의 축공(31)은 상기 각축부(21a)에 부합하는 각공으로 하면 장척에 상당하는 실린더(10) 깊숙이 구동 베벨기어(30)를 집어넣고 구동 베벨기어(30)의 축공(31)에 각축부(21a)를 맞춰 끼우는 것만으로 키를 사용하지 않고도 신속 간편하게 핸들축(21) 상에서 구동 베벨기어(30)가 헛돌지 못하게 설치할 수 있다.

핸들(20)은 적은 힘을 들여 나사봉(40)을 회전시킬 수 있는 크랭크형이며. 그 핸들축(21)은 구동 베벨기어(30)가 헛돌지 않게 끼워지는 각축부(21a)와 축공(12a)을 관통하는 환축부(21b)로 이뤄지고, 환축부(21b)의 축단에는 축공(12a) 밖에서 E링(13)을 끼워 축빠짐을 방지하는 링홈(21c)도 구비한다.

나사봉(40)은 상기 핸들축(21)의 상단에서 실린더(10)의 상단에 근접할 정도로 긴 인상관 승강용이며, 하단에는 핸들(20)의 구동 베벨기어(30)에 맞물려 나사봉(40)에 구동 베벨기어(30)의 구동력을 전달하는 종동 베벨기어(50)가 장착되어 있다.

인상관(60)은 나사봉(40)이 정회전할 때 수직 상승하여 소재를 인상하고, 소재 인상 및 그 소재에 대한 유관 작업 종료 후에 나사봉(30)을 역회전시키면 하강 복귀하여 후속 소재의 인상에 대비하는 것으로, 외경은 실린더(10)의 내경 보다 작고 내경은 나사봉(40)의 외경 보다는 크게 하여 나사봉(40)을 수용하면서 실린더(10) 내에서 나사봉(40)에 의해 순탄하게 승강되도록 한다.

인상관(60)의 하단에는 상기 나사봉(40)의 회전방향에 종동되는 링너트(70)가 부착되어 있다. 링너트(70)는 인상관(60)의 하단 내면에 암나사를 부여하는 것으로 대체할 수 있으나, 설계와 제작 및 조립 분해성을 고려하면 전자가 합리적이다.

소재?궂?(80)은 원반이며, 인상관(80)의 상단에서 360° 회전 가능한 디스크를 포함한다.

도 2에서, 축공(12)은 각축부(21a)의 대각선과 같은 직경으로 천공하여 각축부(21a)가 끼워지기 용이하게 동시에, 각축부(21a)가 축공(12)에 의지하여 핸들축(21)이 순탄하게 회전할 수 있게 한다.

각축부(21a)에 내접되는 양상의 환축부(21b)는 축공(12) 보다 지름이 작으므로 환축부(21b)가 끼워지는 축공(12a)은 환축부(21b)의 지름에 준하는 공경으로 천공한다.

도 3은 조립된 본 발명의 중량물 인상기를 예시한다. 이런 형태를 갖추기까지의 과정은, 실린더(10) 내부로 구동 베벨기어(30)를 삽입하여 그 축공(31)을 축공(12)의 중심에 맞추고, 축공(12) 쪽에서 핸들축(21)을 끼워 구동 베벨기어(30)의 축공(31)이 각축부(21a)에 끼워지게 한 다음에 축공(12a)으로 환축부(21b)로 관통시키고, 축공(12a) 밖에서 링홈(21c)에 E링(13)을 꽂아 핸들(20)을 안정시킨다.

다음으로, 종동 베벨기어(50)가 아래로 향하게 한 나사봉(40)을 실린더(10)의 상단으로 삽입하여 구동 베벨기어(30)에 종동 베벨기어(50)를 잇물림시킨다.

이어서, 나사봉(40)의 상단에 링너트(70)의 하단을 맞추고, 링너트(70)의 하단이 종동 베벨기어(50)의 상면에 닿을 때까지 인상관(60)을 회전시킨다. 인상관(60)은 링너트(70)가 나사봉(40)에 체결되는 힘에 이끌려 미끄러지듯이 하강하다가 인상관(60) 또는 링너트(70)의 저면이 종동 베벨기어(50)의 상면에 가닿아 멈춘다.

도 3의 “가”부를 부분 절개하여 확대한 도 4에서, 실린더(10) 내에 위치하는 각축부(21a)에 축공이 끼워진 구동 베벨기어(30)에 종동 베벨기어(50)가 맛물렸다. 실린더(10) 내에서 나사봉(40)을 안정시키기 위해 필요하다면 나사봉(40)의 하단의 굵기를 줄여 종동 베벨기어(50)의 축공으로 하향 관통시키고, 나사봉(40) 하단의 저면이 환축부(21b)의 정점에 닿게 해 나사봉(40)의 중량을 종동 베벨기어(50)와 분담하도록 한다.

나사봉(40)이 오른나사형이라고 가정하자. 도 3과 같이 인상관(60)이 하사점에 머무는 상황에서, 시계방향(d1)으로 핸들(20)을 돌리면 나사봉(40)도 같은 방향으로 회전한다. 이에 링너트(70)는 도 5와 같이 나사봉(40)을 타고 상승하며, 인상관(60)이 동반 상승한다. 소재받침(80)에 소재가 실렸다면 인상관(60)에 의해 원하는 높이까지 인상된다.

링너트(70)가 나사봉(40)의 상단을 벗어나면 인상관(60)과 함께 분리되어 인상기능이 상실되므로 인상관(60)의 최대 인상높이는 링너트(70)가 나사봉(40)의 상단 부근에서 멈출 때까지로 한다. 소재의 인상높이는 상기한 최대 인상높이 범위 내로 제한한다.

소재받침(80)은 소모품이다. 이 소재받침(80)을 인상관(60)의 상단에 체결하거나 용접하면 파손되어 기능이 저하돼 계속 사용하기 곤란하다든지 혹은 수명을 다한 경우에 교체하기 불편하고, 인상관(60)에 소재받침(80)을 장착하는 데도 품이 들고 시간도 걸린다.

인상관(60)에 소재받침(80)의 장착 편의, 교체 편의를 고려하면 도 6과 같이 인상관(60)의 외경과 같은 내경을 가진 캡(81)에 소재받침(80)을 부착하여 인상관(60)에 대한 탈착편의를 높인다.

여기서, 미설명부로 "B"는 통상적인 베어링으로서, 상기 실린더에 형성된 축공의 전면에 설치되어 상기 핸들의 회전이 용이하게 한다.

한편, 실린더(10)의 관경이 작을수록 핸들축(21)에 구동 베벨기어(30)를 설치하기가 어렵다. 이런 경우를 고려하여, 도 7과 같이, 실린더(10)에서 핸들축이 설치될 부위를 절취하여 구멍(14)을 내고, 상기 실린더(10)의 외경과 같은 내경을 가진 관의 일부를 상기 구멍(14) 보다 크게 재단한 조각 또는 그에 부합하는 곡률반경으로 절곡한 금속판제 축지지판(90)을 준비하여 축공(12)을 천공하고, 핸들축(21)의 각축부(21a)를 끼운 다음에, 축공(12)의 안쪽에서 각축부(21a)에 구동 베벨기어(30)의 축공(31)을 끼우고, 상기 축지지판(90)을 상기 구멍(14)을 가리도록 부착하는 것을 대안으로 삼을 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 충족하는 범위 내에서 최적의 실시태양을 기반으로 한 것으로, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항 1에 기재된 구성요소와 기능 및 작용 효과를 망라하여 일부 구성 요소를 등가물로 대체하거나, 부가 사항을 보태더라도 동일성이라고 판단되면 동종 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 추고 실시할 수 있는 것으로 간주되어 본 발명의 기술적 범주에 속하는 것으로 이해해야 할 것이다.

10: 실린더 12,12a,31: 축공
13: E링 14: 구멍
20: 핸들 21: 핸들축
21a: 각축부 21b: 환축부
30: 구동 베벨기어 40: 나사봉
50: 종동 베벨기어 60: 인상관
70: 링너트 80: 소재받침
90: 축지지판

Claims (4)

1. 하단에 접지판이 부착된 실린더와,
   핸들축이 상기 실린더를 수평으로 관통하도록 설치된 핸들과,
   상기 실린더 내의 핸들축 상에 장착된 구동 베벨기어와,
   상기 핸들축 윗부분의 실린더에 삽입된 나사봉과,
   상기 나사봉의 하단에 장착되어 상기 구동 베벨기어에 잇물림된 종동 베벨기어와,
   상기 실린더와 나사봉 사이에 헐겁게 끼워진 인상관과,
   상기 인상관의 내부 하단에 장착되어 상기 나사봉에 피동되는 링너트로 이뤄지되,
   상기 핸들축은 구동 베벨기어가 헛돌지 못하게 축끼움되는 각축부를 갖고, 상기 구동 베벨기어의 축공이 상기 각축부에 대응하는 각공으로 형성되고,
   상기 인상관의 상단에 탈착하는 캡에 소재받침이 설치되며,
   상기 실린더에서 핸들축이 설치될 부위를 절취하여 구멍을 내고, 상기 실린더의 외경과 같은 내경을 가진 관의 일부를 상기 구멍 보다 크게 재단한 조각 또는 그에 부합하는 곡률반경으로 절곡한 금속판제 축지지판에 축공을 천공하여 핸들축의 각축부를 끼우고, 상기 축공의 안쪽에서 각축부에 구동 베벨기어의 축공을 끼운 축지지판을 상기 구멍을 가리도록 부착한 중량물 인상기.
   
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