KR102554680B1 - 코일링 및 언코일링될 수 있는 적어도 하나의 공급 라인을 위한 라인 가이딩 시스템 및 이를 위한 로터리 가이드 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 굵은 및/또는 강성의 라인, 예컨대 선박을 위한 해안 측 전력 공급원(대안적으로는 해상 전력원)을 위한 전력 케이블을 위해 제안된 라인 가이딩 시스템(600)은 라인(610)을 코일링 및 언코일링하기 위해 회전축(A)을 중심으로 회전 가능한 와인딩 장치(602) 및 제1 포인트(F)로부터 상대적으로 회전 가능한 제2 포인트로 라인을 위한 로터리 가이드(106, 206, 606)를 갖는다. 로터리 가이드는 라인이 회전축(A)을 중심으로 와인딩된 제1 헬리컬 레이어부(117, 257) 및 라인이 반대 방향으로 와인딩된 제2 헬리컬 레이어부(118, 258)를 갖는 나선형 가이딩 경로를 갖는다. 리턴 커브부(119, 259)는 두 헬리컬 레이어부를 연결한다.
본 발명에 따르면 로터리 가이드(106, 206, 606)는 회전축에 대해 동축이며 반경 방향 바깥쪽 또는 반경 방향 안쪽에서 헬리컬 레이어부를 지지하는 역할을 하는 튜브형 서포트 슬리브(140, 240, 640, 130, 230)를 갖는다. 나아가 회전 분리 구조가 제공되는데, 이에 의해 서포트 슬리브에 지지된 헬리컬 레이어부(117, 257, 118, 258)가 와인딩 장치(602)로부터 분리된다.

Description

코일링 및 언코일링될 수 있는 적어도 하나의 공급 라인을 위한 라인 가이딩 시스템 및 이를 위한 로터리 가이드

본 발명은 전체적으로 코일링 및 언코일링될 수 있는 적어도 하나의 라인을 위한 라인 가이딩 시스템 및 서로에 대해 회전 가능한 두 포인트 사이에서 라인을 위한 로터리 가이드에 관한 것이다.

본 발명은 특히 라인, 예컨대 케이블, 호스 등을 코일링 및 언코일링하기 위한 드럼형 와인딩 장치를 갖는 하나 이상의 라인을 위한 라인 가이딩 시스템에 관한 것으로, 상기 와인딩 장치는 샤프트를 통해 회전축을 중심으로 회전 가능하다. 라인 가이딩 시스템은 제1 포인트, 전형적으로는 이동 불가능한 고정 포인트로부터 회전 가능한 와인딩 장치에 회전 가능하게 결합되도록 연결된 제2 포인트, 즉 제1 포인트에 해대 회전 가능한 포인트로 라인(들)을 가이딩하기 위한 로터리 가이드를 더 포함한다. 로터리 가이드는 라인(들)이 회전축을 중심으로 나선형으로 와인딩된 하나 이상의 제1 헬리컬 레이어부, 라인(들)이 제1 헬리컬 레이어부의 방향에 반대 방향으로 회전축을 중심으로 마찬가지로 나선형으로 와인딩된 하나 이상의 제2 헬리컬 레이어부 및 두 서로 반대쪽으로 와인딩된 헬리컬 레이어부를 연결하는 리턴 커브부를 갖는 나선형 가이딩 경로를 갖는데, 상기 라인(들)은 리턴 커브부에서 돌아간다.

라인(들)이 두 헬리컬 연장부 사이에서 돌아가는 특정한 나선형 가이딩 경로는 전형적인 로터리 피드스루(rotary feed-through)를 필요로 함 없이, 예컨대 수천 도의 큰 회전각에 걸쳐 제1 포인트에 대한 제2 포인트의 상대적인 회전을 허용한다. 따라서 예컨대 전기 라인 및/또는 기체 또는 액체 매개체를 공급하기 위한 호스 라인을 위한 로터리 조인트에 대한 슬라이딩 접촉을 방지할 수 있다.

이러한 유형의 라인 가이딩 시스템은 독일 특허 DE 10 2012 110 967로부터 이미 공지되어 있다. 이러한 방안은 단일 드럼을 사용하여 서로 다른 매개체(전기, 데이터, 기체, 액체 등) 및 서로 다른 직경에 대해서도 전형적인 로터리 피드스루 없이, 복수의 라인을 코일링 및 언코일링할 수 있도록 한다. 또한 이러한 구성은 다른 것들 중에서 공간 절약적이다.

이러한 방안에서 라인을 위한 전형적인 로터리 피드스루를 방지하기 위해, 예컨대 리본형 라인 가이딩 장치를 갖는 예컨대 국제 특허 출원 WO 2011/086198 A2에 따른 특수한 로터리 가이드가 사용되는데, 이는 원하는 나선형 가이딩 경로를 따라 라인을 가이딩한다. 반대쪽으로 와인딩된 코일 또는 턴 및 그 사이에 배열된 리턴부를 갖는 특정한 나선형 가이딩 경로는 연속적인 라인이 채용되도록 허용하며, 즉 전형적인 로터리 피드스루를 방지할 수 있다.

DE 10 2012 110 967 A1의 원리에 따라 구성된 다양한 시스템이 “e-spool”이라는 상표명으로 본 출원인(igus GmbH, D-51147 Cologne)에 의해 출시되었다. 이러한 라인 가이딩 시스템이 실제로 이미 검증되었다. 상대적으로 작은 라인 직경, 예컨대 최대 약 20mm만 채용될 수 있거나, 고 비중량을 갖는 라인은 가이딩될 수 없다는 점에서 이러한 시스템의 이용에 제약이 있다.
이러한 유형의 케이블 가이딩 시스템을 위해, 청구항 1의 특징과 각각 유사한 예시가 EP 2 535 303 A1으로부터 공지되어 있다. 비록 이러한 시스템 또한 이론상 전력 공급 케이블의 가이딩을 허용하지만, 이는 가이딩될 케이블(들)이 특히 굵거나 큰 전도 단면을 가질 경우 실질적으로 제한이 있다.
상기 시스템의 실질적인 사용에 대한 제한은 비교적 작은 라인 직경, 예컨대 최대 약 20mm만 채용될 수 있거나, 고 비질량(단위 길이당 질량)을 갖는 라인은 가이딩될 수 없다는 데 있다.

본 발명의 제1 목적은 큰 라인 단면을 갖는 라인 또는 고 비중량을 갖는 라인에 대해서도 사용할 수 있도록, 전술한 유형의 라인 가이딩 시스템 및 로터리 가이드를 개선하는 데 있다.

이러한 목적은 한편으로는 청구항 1에 따른 특징을 갖는 라인 가이딩 장치에 의해, 그리고 마찬가지로 이에 독립적으로 청구항 16 또는 청구항 17에 따른 특징을 갖는 로터리 가이드에 의해 이루어진다. 유리한 개선예는 하위 청구항으로부터 얻을 수 있다.

청구항 1의 전단에 따른 일반적인 라인 가이딩 시스템에서, 제1 목적은 특히 헬리컬 레이어부를 지지하기 위해, 특히 반경 방향 안쪽 및/또는 반경 방향 바깥쪽에서, 로터리 가이드가 외부 튜브형 서포트 슬리브 및/또는 내부 튜브형 서포트 슬리브를 갖는 것에 의해 이루어진다. 서포트 슬리브(들)은 드럼형 와인딩 장치의 회전축과 동축으로 배열된다. 본 발명에 따르면 로터리 가이드가 회전 분리 기능을 갖는 것이 더 제공되는데, 이에 의해 개개의 서포트 슬리브에 지지되거나 인접한 코일 또는 헬리컬 레이어부가 와인딩 장치의 회전으로부터 분리되거나, 회전축을 중심으로 독립적으로 회전 가능하다. 다시 말해 서포트 슬리브에 지지된 코일 또는 턴은 드럼형 와인딩 장치의 회전 운동에 독립적으로, 회전축을 중심으로 각각 회전 가능해야 한다. 그 결과 제1 헬리컬 레이어부 중 일부나 전부 또는 제2 헬리컬 레이어부 중 일부나 전부가 와인딩 장치의 회전에 선택적으로 협력할 수 있는 한편, 다만 그 회전 운동을 수행해야만 하는 것은 아니다.

회전 운동의 해당 분리가 없으면, 회전 운동의 경로 동안 다양한 반경의 코일은 예컨대 와인딩 장치의 드라이브 샤프트와 같이 이웃한 구성요소와 접촉을 통해 매우 높은 마찰력이 일어나게 될 수 있다. 반경 방향 안쪽에서, 이는 압축 및 예컨대 접선 방향 정지 마찰력으로 인해 매우 높은 인장 응력을 유발할 수 있다. 실험상 이러한 현상은 특히 큰 단면 또는 높은 비중량을 갖는 라인에서 매우 두드러지는 것으로 나타났다. 이는 라인의 파손 또는 원하는 회전 운동의 방해를 초래할 수 있다. 반대 회전 방향에서, 코일 또는 턴의 직경이 증가하려 하기 때문에 해당 문제는 확장 또는 반경 방향 바깥쪽으로 “일어서는 것”을 유발할 수 있다.

적어도 하나의 서포트 슬리브 및 드럼형 와인딩 장치의 회전으로부터 그 분리에 의해, 전술한 원치 않는 응력을 적어도 하나의 반경 방향에서 확실하게 방지할 수 있는데, 상대적으로 이동하는 관련 구성요소 간 그 원인이 되는 마찰을 상당히 줄이거나 전부 방지할 수 있기 때문이다.

로터리 가이드는 특히 모든 공간상 방향으로 적절한 구성요소를 통해 헬리컬 레이어부를 가이딩하도록 구성될 수 있다. 따라서 의도된 상대적인 회전 운동이 예컨대 “일어서는 것”으로 인한 원치 않는 걸림 또는 예컨대 압축으로 인한 끼임 없이, 개개의 헬리컬 레이어부와 리턴 커브부로 전송될 수 있다.

구조에 따라, 적절하게 분리된 반경 방향 서포트가 안쪽에서만, 바깥쪽에서만 또는 양측에서 요구된다. 이는 예컨대 라인이 둘러싸이지 않게 노출되도록 로터리 가이드에서 가이딩되거나, 로터리 가이드 내에서 적절한 라인 가이딩 장치가 사용되는지에 따라 정해진다.

본 발명에 따른 구성의 실질적인 이점은 특히 무거운 라인, 예컨대 해상 선박으로 해안 측 전기를 공급하기 위한 전력 케이블이 일반적인 원리에 의해, 즉 드럼형 와인딩 장치에 의해, 슬라이딩 접촉 등에 의해 전형적인 로터리 피드스루를 필요로 함 없이, 코일링 및 언코일링 될 수 있다는 것이다.

드럼이 원하는 길이의 라인, 심지어 굵은 라인 또는 큰 직경의 라인을 코일링 및 언코일링하기 위해 사용되는지에 무관하게, 제안된 바와 같은 로터리 가이드는 전형적인 로터리 피드스루에 대한 요구를 방지하며, 즉 심지어 이러한 라인은 서로에 대해 회전 가능한 두 포인트 사이에서 중단됨 없이 지나갈 수 있다.

라인이 둘러싸이지 않거나 노출되도록 (즉 예컨대 이를 수용하는 에너지 체인과 같은 라인 가이딩 장치 없이) 가이딩될 경우, 특히 일 실시예는 내부 튜브형 서포트 슬리브가 제공되어, 회전 분리를 위해 적절한 회전식 마운팅에 의해 특히 와인딩 장치의 회전축을 중심으로 와인딩 장치에 대해 상대적으로 회전할 수 있는 것을 제공한다.

추가적으로 또는 대안적으로, 외부 튜브형 서포트 슬리브가 제공되는데, 이는 와인딩 장치에 대한 회전 분리를 위해 회전식 마운팅에 의해 특히 그 회전축을 중심으로 와인딩 장치에 대해 회전할 수 있다.

일 실시예에서, 양 서포트 슬리브는 와인딩 장치의 회전에 대해 자유롭게 회전하거나 유동하도록 개별적으로 또는 함께 장착된다.

적절한 회전식 마운팅에 의해, 예컨대 샤프트의 롤러 베어링에 의해 와인딩 장치에 대해 자유롭게 회전 가능하게 제공된 서포트 슬리브(들)에 더하여, 회전 분리의 기능을 얻기 위한 그밖에 다른 설계 사항도 본 발명의 범위에 속한다. 예를 들어 서포트 슬리브는 둘레 방향으로 분포된 복수의 (롤러 컨베이어나 롤러 베드에 유사한) 서포트 롤을 가질 수 있는데, 이에 걸쳐 반경 방향 안쪽 또는 반경 방향 바깥쪽으로 압박된 헬리컬 레이어부가 가능한 작은 마찰로 구를 수 있다.

회전축을 중심으로 자유롭게 회전 가능한 내부 및 외부 서포트 슬리브를 갖는 구성은 라인이 로터리 가이드에서 노출되도록 가이딩될 때 특히 유리하다. 이 경우 라인은 회전 방향에 따라 외부 또는 내부 서포트 슬리브에 직접적으로 인접하여 지지될 수 있다. 다른 한편으로 만약 라인(들)이 추가적인 라인 가이딩 장치, 예컨대 적절하게 설계된 에너지 체인에서 가이딩된다면 후술할 바와 같이 회전 분리의 기능을 얻기 위한 다른 방법이 이용 가능하다.

특히, 단 배타적이지 않게, 노출되도록 가이딩되는 라인의 경우, 일 실시예는 로터리 가이드가 리턴 커브부를 지지하기 위해 회전축을 중심으로 휘어진 서포트 바디를 포함하는 것을 제공한다. 서포트 바디는 이 경우 둘레 방향 또는 접선 방향을 향하는 리턴 영역을 갖는데, 이는 헬리컬 레이어부 사이의 리턴 커브부의 원하는 가이딩 경로, 특히 반경에 맞게 형성된다. 서포트 바디는 제공된 서포트 슬리브(들)에 대해 자유롭게 회전 가능하도록 배열된다. 서포트 바디는 특히 와인딩 장치의 회전 속도의 절반으로 회전할 수 있다.

적절한 서포트 바디는 바람직하게는 반경 방향 내부 및 반경 방향 외부 서포트 슬리브 사이에서 축 방향으로 이동 가능하도록 가이딩되며, 특히 슬라이딩 베어링 방식으로 슬라이딩하도록 장착된다. 이러한 방식으로 특히 서포트 바디의 원치 않는 반경 방향 운동을 제한하거나 방지할 수 있는 한편, 축 방향 이동성은 유지된다.

라인이 노출되도록 또는 로터리 가이드 내에서 추가적인 라인 가이딩에서 가이딩되는지에 따라, 서포트 바디는 바람직하게는 적어도 그 리턴 영역에서, 그리고 선택적으로는 이웃한 연장 표면에서도 연속적인 슬라이딩 표면을 가져 마찰을 저감한다. 대안적으로 또는 추가적으로 적어도 서포트 바디의 리턴 영역에서, 가이드 롤이 제공되어 마찰을 저감할 수 있다.

서포트 바디는 한편으로는 리턴 영역 또는 서로 반대쪽으로 와인딩된 헬리컬 레이어부 사이의 전환부에서 원하는 곡률을, 다른 한편으로는 그 둘 사이의 마찰을 방지하기 위한 적절한 간격을 보장한다. 서포트 바디는 마찬가지로 반경 방향 바깥쪽으로 헬리컬 레이어의 확장 또는 “일어서는 것”을 줄이거나 방지하도록 채용되며, 선택적으로 이를 위해 추가적인 가이드 부분을 포함할 수 있다.

회전 분리의 기능을 얻는 또 다른 방법은 로터리 가이드가 라인(들)이 전환부를 갖는 원하는 나선형 가이딩 경로를 따라 가이딩되는 적절하게 설계된 라인 가이딩 장치를 포함하는 것으로 이루어진다. 이 경우 라인 가이딩 장치는 본 발명에 따른 회전 분리를 위해 적절하게 배열된 서포트 롤을 포함하는데, 이는 예컨대 작동 위치에서 하나 또는 양 서포트 슬리브 위를 구를 수 있다.

이러한 실시예에서, 라인 가이딩 장치는 회전 가능하게 연결된 체인 링크를 갖는 에너지 체인 형태를 취할 수 있다. 회전축은 작동 상태에서 바람직하게는 이 경우 가능한 회전축에 대해 반경 방향으로 배치된다. 체인 링크는 적어도 하나의 내부 사이드 링크, 외부 사이드 링크 및 이 둘을 견고하게 연결하는 크로스 부재를 각각 갖는다. 발생한 주 효과가 반경 방향 안쪽으로 압축되는지, 반경 방향 바깥쪽으로 “일어서는 것”인지 또는 그 모두인지에 따라, 아래 사항 중 하나 또는 조합된 둘이 회전 분리를 위해 제공될 수 있다. 한편으로 적어도 내부 사이드 링크 중 일부에서, 반경 방향 안쪽을 향하는 서포트 롤이 각각 제공될 수 있다. 이러한 서포트 롤은 내부 서포트 슬리브 또는 예컨대 와인딩 장치의 샤프트 위를 직접적으로 구름으로써 회전 운동을 분리하여 정지 마찰을 방지한다. 다른 한편으로 유사하게 적어도 에너지 체인의 외부 사이드 링크 중 일부에서, 반경 방향 바깥쪽을 향하는 서포트 롤이 각각 제공될 수 있다. 이러한 서포트 롤은 특히 반경 방향 바깥쪽으로 제공된 서포트 슬리브 위를 구를 수 있게 된다. 만약 서포트 롤을 갖는 에너지 체인이 사용된다면, 제공된 서포트 슬리브의 회전 운동은 이론상 중요하지 않으며, 즉 이는 제2 포인트의 회전에 협력할 수도 있고, 예컨대 제1 포인트에 대해 회전 가능하게 결합될 수도 있다.

라인 가이딩 장치가 로터리 가이드 내에서 사용될 때, 이는 헬리컬 레이어부의 원하는 가이딩 경로를 효율적으로 형성하며, 큰 면적으로 이러한 가이딩 경로를 정의하도록 적절하게 설계된다. 라인 가이딩 장치는 그 자체로 원치 않는 압축 또는 확장의 영향을 방지할 수 있다.

나선형 가이딩 경로를 형성하기 위한 에너지 체인의 가능한 실시예는 내부 사이드 링크를 갖는 반경 방향 내부 링크 스트랜드보다 길이 방향으로 더 큰 길이를 갖는 외부 사이드 링크를 갖는 적어도 하나의 반경 방향 외부 링크 스트랜드를 갖는다. 이는 예컨대 사이드 링크 스트랜드에서 거울 대칭 또는 동일한 사이드 링크를 사용하되, 적어도 하나의 추가적인 가운데 부재가 매 두 쌍의 회전 가능하게 연결된 사이드 링크 사이에서 더 긴 외부 링크 스트랜드에 제공됨으로써 모듈식으로 이루어질 수 있다. 가운데 부재의 개수는 길이 방향으로 원하는 길이를 조절하기 위해 사용될 수 있다. 마찬가지로 예컨대 가운데 부재의 개수가 반경 방향 바깥쪽으로 늘어나면서, 복수의 하위 분할부를 갖는 에너지 체인이 추가적인 중앙 스트랜드에 의해 제공될 수 있다.

로터리 가이드에서 선택된 라인(들)의 가이딩에 무관하게, 후술할 바람직한 특징이 제공될 수 있다.

일 실시예에서, 로터리 가이드는 제1 디스크형 끝단 플랜지를 포함할 수 있다. 제1 포인트는 이러한 제1 플랜지에 고정적으로 배열될 수 있다. 유사하게 로터리 가이드의 반대 단면에서 제2 디스크형 플랜지가 제공될 수 있는데, 이는 드럼형 와인딩 장치에 회전 가능하게 결합되도록 연결된다. 따라서 제2 포인트가 이러한 제2 플랜지에 배열될 수 있다. 본 발명에 따라 제공된 각 서포트 슬리브는 이 경우 양 끝단 플랜지에 대해 자유롭게 회전하도록 배열된다. 디스크형 플랜지는 축 방향으로 지지부 또는 중단부로 작용한다.

와인딩 장치의 로터리 드라이브를 위해, 특히 별개의 샤프트가 제공될 수 있다. 이 경우 본 발명에 따라 제공된 서포트 슬리브는 임의의 경우로 제공된 샤프트에 적절한 회전식 마운팅, 예컨대 롤러 베어링에 의해 자유롭게 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 이는 내재적으로 구성요소의 동축 배열을 보장한다. 와인딩 장치는 회전 가능하도록 서포트 슬리브 중 하나에 배열될 수도 있다.

본 시스템의 와인딩 장치는 특히 나선형으로 그 안에 와인딩된 에너지 체인을 갖는 드럼 형태를 취할 수 있는데, 이는 라인(들)의 코일링 및 언코일링 가능한 길이 방향 구역을 가이드한다.

제안된 라인 가이딩 시스템의 특정한 특징은 라인이 공간상 고정 연결 포인트로부터 언코일링 가능한 자유단으로 중단됨 없이 이어질 수 있는 것으로 이루어진다. 따라서 연속적인 라인은 와인딩 장치에 와인딩 또는 언와인딩된 제1 하위 구역 및 코일링 및 언코일링 가능한 자유단을 가질 수 있다. 나선형 가이딩 경로를 갖는 라인의 제2 구역은 로터리 가이드에 수용되며, 제1 포인트에 고정적으로 부착되는 라인의 끝단을 포함한다. 따라서 가이딩되는 각 라인은 (로터리 연결부 없이) 제1 포인트로부터 드럼형 와인딩 장치의 제2 포인트를 거쳐, 코일링 및 언코일링 가능한 자유단으로 중단됨 없이 지나갈 수 있다. 이는 예컨대 선박으로 해안 측 전력을 공급하기 위한 다상 전력 케이블과 같이 굵은 전력 공급 케이블에 대해 특히 유리하다.

감길 수 있는 라인 길이 및 라인 단면에 따라, 본 발명에 따른 라인 가이딩 시스템은 전형적으로 도입부에서 언급한 종래기술에 따른 시스템보다 상당히 더 크다. 따라서 공간 절약을 위해, 로터리 가이드가 축 방향에서 보았을 때 드럼형 와인딩 장치의 중공 실린더형 내부 내에 적어도 부분적으로 배열되는 것으로 제공될 수 있다. 와인딩 장치의 크기 및/또는 필요한 상대적인 회전각에 따라, 로터리 가이드는 드럼형 와인딩 장치의 중공 공간 내에 완전히 수용될 수도 있다. 이는 긴 이송 거리 및 큰 라인 단면에도 상대적으로 소형의 설계를 허용한다. 따라서 본 시스템이 예컨대 표준 컨테이너에 수용될 수 있다.

제안된 라인 가이딩 시스템은 특히 항구에 있을 때 해상 선박, 예컨대 컨테이너 선박으로 해안 측 전력을 공급하는 데 특히 유리하다.

본 발명은 또한 드럼형 와인딩 장치에 독립적으로, 로터리 가이드 그 자체에 관한 것이다. 로터리 가이드는 적어도 하나의 라인을 포함하는데, 이는 제1 포인트로부터 회전축을 중심으로 그에 대해 회전할 수 있는 제2 포인트로 로터리 가이드에서 가이딩된다. 적어도 하나의 라인은 로터리 가이드에서 라인이 회전축을 중심으로 와인딩된 하나 이상의 제1 헬리컬 레이어부, 라인이 반대 방향으로 회전축을 중심으로 와인딩된 하나 이상의 제2 헬리컬 레이어부 및 그 사이에서 두 헬리컬 레이어부를 연결하는 리턴 커브부를 갖는 나선형 가이딩 경로를 갖는다. 리턴 커브부에서 라인이 돌아가거나 그 회전 방향이 변한다.

(청구항 16에 따른) 일 실시예는 로터리 가이드가 반경 방향 바깥쪽에서 헬리컬 레이어부를 지지하기 위한 외부 튜브형 서포트 슬리브 및 반경 방향 안쪽에서 헬리컬 레이어부를 지지하기 위한 내부 튜브형 서포트 슬리브를 갖는다는 점에서 구별되는데, 양 튜브형 서포트 슬리브는 제2 포인트의 회전으로부터 분리되도록 회전 가능하다.

(청구항 17에 따른) 로터리 가이드의 대안적인 실시예는 로터리 가이드가 헬리컬 레이어부를 지지하기 위해 적어도 하나의 튜브형 서포트 슬리브를 갖고, 로터리 가이드가 라인 가이딩 장치를 포함한다는 점에서 구별되는데, 라인은 나선형 가이딩 경로를 따라 가이딩되며, 라인 가이딩 장치는 적어도 하나의 서포트 슬리브 위를 구름으로써 회전 분리를 위한 것으로 반경 방향으로 배향된 서포트 롤을 갖는다.

적어도 하나의 튜브형 서포트 슬리브는 회전 가능하게 결합되도록 제2 포인트의 회전에 협력할 수 있다. 서포트 슬리브는 예컨대 드라이브 샤프트와 같은 기존의 구성요소에 의해 형성될 수 있다. 서포트 슬리브는 특히 전술한 바와 같이 추가적인 구성요소로 제공될 수도 있다. 반경 방향 내부 및 반경 방향 외부 서포트 슬리브가 제공될 수도 있는데, 이 경우 특히 둘 중 하나 또는 그 모두는 회전에 있어서 분리되지 않는다. 라인 가이딩 장치로서 특히 밀폐 사이클을 위한 에너지 체인이 사용될 수 있는데, 이는 예컨대 새롭게 장착됨으로써 적절한 서포트 롤에 의해 보충된다.

만약 라인 가이딩 장치가 사용된다면, 회전축을 중심으로 회전 가능한 샤프트가 제2 포인트에 회전 가능하게 결합된 장치, 특히 드럼형 와인딩 장치를 구동하기 위해 제공될 수 있는데, 그 위에서 라인 가이딩 장치의 서포트 롤이 구른다. 이러한 실시예에서, 추가적인 내부 서포트 슬리브는 필요하지 않다. 이 경우 외부 서포트 슬리브가 제공될 수 있는데, 그 위에서 라인 가이딩 장치의 다른 반경 방향으로 배향된 서포트 롤이 구르거나, 샤프트의 회전으로부터 분리되도록 회전 가능하다. 후자의 경우 서포트 롤은 라인 가이딩 장치에서 반경 방향 안쪽에만 제공될 수 있다.

본 시스템 및 로터리 가이드는 특히 굵은 라인 또는 큰 단면을 갖는 라인을 포함하여, 제1 포인트로부터 제2 포인트로 연속적으로 가이딩되는 복수의 공급 라인을 허용한다.

본 발명은 도면에 도시된 바람직한 실시예로, 전체적인 위 설명을 더 제한함 없이, 이하에서 더 상세하게 설명된다.

도 1은 로터리 가이드에서 노출되도록 가이딩되는 라인을 갖는 본 발명의 제1 실시예의 부분 분해 사시도이다.
도 2a-2b는 일 회전 방향(도 2a) 및 반대 회전 방향(도 2b)의 회전으로서 도 1에 따른 로터리 가이드의 단면도이다.
도 3a-3b는 도 2a-2b에서 단면 A-A 또는 B-B 선에 해당하는 길이 방향 단면도로, 화살표는 개개의 회전 방향을 나타낸다.
도 4는 적어도 하나의 라인이 가이딩되는 라인 가이딩 장치를 갖는 라인 가이딩 시스템을 위한 로터리 가이드의 다른 실시예의 부분 분해 사시도이다.
도 5a-5b는 예컨대 도 4에 따른 로터리 가이드에 사용하기 위한 라인 가이딩 장치로서 에너지 체인의 바람직한 실시예이다.
도 6은 복수의 라인을 코일링 및 언코일링하기 위한 드럼형 와인딩 장치 및 예컨대 도 1 또는 도 4에 따른 로터리 가이딩 시스템의 사시 개요도이다.
도 7은 종래기술에 따른 라인 가이딩 시스템(본 발명에 따른 것이 아니라 DE 10 2012 110 967 A1에 따른 것)이다.

도 7은 전력 케이블 및 예컨대 압축 공기 또는 액체를 위한 호스와 같이 코일링(coiling) 및 언코일링(uncoiling)될 수 있는 라인을 위한 공지된 라인 가이딩 시스템을 나타낸다. 도 7에서 전체적으로 1로 표시된 라인 가이딩 시스템은 에너지 체인(3)의 나선형 코일링 및 언코일링을 위한 드럼형 와인딩 장치(2)를 포함하는데, 이는 복수의 라인(미도시)을 나란하게 가이딩한다. 와인딩 장치(2)는 샤프트(4)에 의해 회전 가능하게 장착되며 드라이브(5), 예컨대 전기 모터를 통해 구동된다. 샤프트(4)는 회전축(A)을 정의한다.

와인딩 장치(2)에 의해 코일링 및 언코일링될 수 있는 라인은 제1 공간상 고정 포인트(F)로부터 전체적으로 6으로 표시된 로터리 가이드를 거쳐, 제1 포인트(F)에 대해 더 회전 가능한 와인딩 장치(2)의 드럼의 제2 포인트(R) 그리고 에너지 체인(3)의 자유단(E)으로 중단됨 없이 지나간다.

포인트(F, R) 사이의 상대적인 회전이 회전축(A)을 중심으로 더 큰 회전각에 걸쳐 일어날 수 있도록 하기 위해, 라인이 되돌아가는 부분을 갖는 나선형 가이딩 경로가 로터리 가이드(6)에 제공된다. 이를 위해 설계된, 예컨대 WO 2011/086198 A2에 따른 라인 가이딩 장치는 이러한 나선형 가이딩 경로를 정의 및/또는 지지한다. 이러한 가이딩 경로는 가이딩되고 있는 라인이 샤프트(4)의 회전축(A)을 중심으로 나선형으로 와인딩된 제1 헬리컬 레이어부(7) 및 그에 축 방향으로 반대되는 것으로 라인 가이딩 장치가 회전축(A)을 중심으로 반대 회전 방향으로 가이딩되고 있는 라인과 함께 와인딩된 제2 헬리컬 레이어부(8)를 갖는다. 두 반대쪽으로 와인딩된 코일 그룹(7, 8)은 리턴 커브부(9)를 통해 서로 연결되어, 서로 별개로 회전할 수 있는 턴(turn)의 연장을 형성한다. 리턴 커브부(9)에서, 가이딩되고 있는 라인은 일 회전 방향으로부터 반대 회전 방향으로 돌아간다. 헬리컬 레이어부(7, 8)는 본 경우 포인트(F, R) 사이에서 회전축(A)을 중심으로 나선형 선을 따라 각각 완전한 턴(코일) 또는 부분적인 턴(부분적인 코일)인 것으로 이해되는데, 나머지 둘레 방향 크기는 포인트(F, R)의 중단부 근처에서 작아지기 때문이다.

순간적인 모습으로 도 7에 예로서 도시된 나선형 가이딩 경로는 포인트(F, R)의 회전 위치의 상대적인 각에 따라 그 위치가 변한다. 제1 포인트(F)에 반대되는 제2 포인트(R)를 갖는 와인딩 장치(2)의 상대적인 회전의 경우, 그 회전에 따라 리턴 커브부(9)는 개개의 포인트(F, R)의 전단 사이에서 축 방향으로 움직이고, 헬리컬 레이어부 그룹(7, 8)의 개개의 코일 또는 턴의 개수는 늘어나거나 줄어든다. 도 7에 따른 라인 가이딩 시스템(1)의 보다 상세한 기능과 구조를 위해 DE 10 2012 110 967 A1을 참조하며, 관련 부품들은 이하에 통합된다.

로터리 가이드(106)의 본 발명에 따른 실시예가 도 1에 도시되어 있다. 일부 구성요소, 특히 드럼형 와인딩 장치(도 5 참조)는 이해의 편의를 위해 도 1에 나타나 있지 않다. 도 1에서 단일 라인(110), 예컨대 다상 전력 케이블은 (로터리 가이드(106)에서 라인 가이딩 장치 또는 에너지 체인 없이) 노출되도록 가이딩되고 있다. 작동 준비 상태에서, 라인(110)은 회전 위치에 따라 회전축(A)을 중심으로 하나 이상의 헬리컬 레이어부(117) 및 회전축(A)을 중심으로 반대 회전 방향으로 하나 이상의 제2 헬리컬 레이어부(118)를 형성한다. 헬리컬 레이어부(117, 118)는 라인(110)이 돌아가는 리턴 커브부(119)에 의해 서로 연결된다. 반대쪽으로 와인딩된 헬리컬 레이어부(117, 118)와 리턴 커브부(119)를 갖는 나선형 가이딩 경로의 기능은 도 7에 대응된다. 헬리컬 레이어부(117, 118)에 걸쳐 완전한 코일의 총 개수는 최대 회전각을 결정한다(하나의 완전한 코일은 약 600˚ 내지 720˚의 회전각을 허용함). 완전한 코일의 총 개수는 바람직하게는 3 이상(n≥3)이다.

리턴 커브부(119)를 지지하기 위해, 로터리 가이드(106)는 실질적으로 둘레 방향을 가리키는 리턴 영역(121)을 갖는 서포트 바디(120)를 갖는다. 리턴 영역(121)은 서포트 바디(120)의 중간 평면을 향해 가늘어지며 적절하게 경사진 측 방향 연장 표면(122)으로 전환되는데, 이는 주로 축 방향을 가리키며 그 접선 표면은 회전축(A)과 교차한다.

나타난 예시의 서포트 바디(120)의 리턴 영역(121)은 슬라이딩 표면을 형성하는데, 그 형상은 인접한 리턴 커브부(119)의 원하는 가이딩 경로를 정의한다. 이는 특히 리턴 커브부(110)에서 라인(110)의 완만한 최소 곡률 반경을 보장한다. 서포트 바디(120)는 270˚ 내지 거의 360˚ 사이의 각도상 크기에 걸쳐 둘레 방향으로 연장되며, 회전축(A)을 중심으로 자유롭게 회전 가능하도록 배열된다. 리턴 영역(121)의 슬라이딩 표면과 연장 표면(112)은 슬라이딩 마찰을 줄이는 코팅 또는 마찰 공학적으로 최적화된 소재를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 마찰 저감 연장 롤러가 서포트 바디(120)의 리턴 영역(121) 및/또는 연장 표면(122)에 제공될 수 있다. 서포트 바디(120)는 한편으로는 리턴 커브부(119)의 형상을 정의하고, 다른 한편으로는 반대 방향으로 연장된 두 헬리컬 레이어부(117, 118)의 바로 이웃한 턴 또는 코일 사이에 마찰이 일어나지 않도록, 서로에 대해 회전하는 것으로 반대쪽으로 와인딩된 헬리컬 레이어부(117, 118)가 축 방향으로 이격되도록 보장한다. 또한 리턴 영역(121)과 연장 표면(122)은 적절한 챔퍼링에 의해 리턴 커브부(119)가 "일어서는 것(rearing-up)"을 방지할 수 있다.

도 1은 중공 실린더형 내부 서포트 슬리브(130) 및 중공 실린더형 외부 서포트 슬리브(140)를 더 나타내는데, 이는 추가적인 구성요소로서 회전축(A)과 동축으로 장착된다. 서포트 슬리브(130, 140)는 튜브형, 예컨대 스틸 시트로 제조된 튜브를 절단한 부분으로 제작된다. 외부 서포트 슬리브(140)의 직경은 도 3a-3b에 나타난 바와 같이 가운데 공간에서 라인(110)이 움직이기 위한 여유가 있도록, 내부 서포트 슬리브(130)의 직경보다 라인(110)의 직경의 두 배를 약간 초과할 만큼 더 크다.

서포트 슬리브(130, 140)의 단면에서, 로터리 가이드(106)는 라인(110)의 축 방향 지지를 위한 디스크형 플랜지(107, 108)를 갖는다. 플랜지(107, 108)는 특히 헬리컬 레이어부(117, 118)가 작동 동안 축 방향으로 슬라이딩해 나가는 것을 방지한다.

도 2a-3b에 의하면, 로터리 가이드(106)가 작용하는 방식 및 특히 도 1에 따른 서포트 슬리브(130, 140)를 볼 수 있다. 제2 포인트(R)가 제1 고정 포인트(F)에 대해 제1 회전 방향으로 회전할 때(도 2a, 3a), 라인(110)의 나선형 가이딩 경로는 반경 방향 안쪽으로 수축한다. 따라서 라인(110)은 적어도 일부 또는 (도 2a-3a에 나타난 바와 같이) 가능한 모든 코일이 서포트 슬리브(130)에 접하여 지지되는 위치로 반경 방향 안쪽으로 오게 된다. 제2 포인트(R)가 제1 공간상 고정 포인트(F)에 대해 반대 회전 방향으로 회전할 때(도 2b-3b), 반대 효과가 일어난다. 나선형으로 배열된 라인(110)은 이 경우 반경 방향 바깥쪽으로 확장되며, 외부 서포트 슬리브(140)에 접하여 지지되는 위치에 놓인다. 추가적인 서포트 슬리브(130, 140)는 해당 수축이나 확장을 한정하여, 그밖에 이동식 부품, 예컨대 샤프트(도 7 참조) 또는 드럼(도 5 참조)에 대해 부정적인 영향을 방지한다.

도 1 및 도 2a-3b에 따른 제1 실시예에서, 양 내부 서포트 슬리브(130)와 외부 서포트 슬리브(140)는 서로 독립적으로 그밖에 구성요소에 대해, 특히 드럼형 와인딩 장치의 샤프트에 대해(도 5 또는 도 7 참조) 각각 자유롭게 회전 가능하며, 즉 이들은 제2 포인트(R)의 미리 정해진 회전으로부터 분리(decoupling)된다. 그 결과 도 3a 또는 도 3b에 도시된 효과에 의한 원치 않는 과부하가 단순한 방식에 의해 방지된다.

도 4는 본 발명에 따른 로터리 가이드(206)의 대안적인 실시예를 나타낸다. 이는 로터리 가이드(206)에서 복수의 라인(미도시)이 원하는 나선형 가이딩 경로에 따라 추가적인 라인 가이딩 장치(250), 예컨대 에너지 체인에서 가이딩된다는 점에서 위와 다르다. 라인 가이딩 장치(250)에 의해 인장 및 전단 하중이 흡수될 수 있으며, 특히 리턴 커브부(259) 주변 영역에서 라인에 대한 영향을 방지할 수 있다.

도 4에 따른 라인 가이딩 장치(250)는 하나 이상의 제1 헬리컬 레이어부(257)와 반대 방향으로 연장된 헬리컬 레이어부(258) 및 이를 연결하는 리턴 커브부(259)를 갖는다. 라인 가이딩 장치(250)에 의해, 복수의 라인이 함께 가이딩되고 있을 때에도(미도시) 원하는 미리 정해진 나선형 가이딩 경로가 보장될 수 있다. 라인 가이딩 장치(250)는 특히 원하는 나선형 가이딩 경로를 위해 축 방향으로 예압될 수 있다. 라인 가이딩 장치(250)로서 예컨대 WO 98/31950 A1에 따른 원형 구조를 위해 특별히 설계된 에너지 체인이 채용될 수 있다.

도 4에 따른 실시예에서, 내부 서포트 슬리브(230)와 외부 서포트 슬리브(240)가 제공되는데, 이는 튜브형일 수 있으며, 예컨대 와인딩 장치의 샤프트의 적절한 회전 가능한 마운팅(미도시)에 의해 회전축(A)과 동축으로 자유롭게 회전 가능하도록 장착될 수 있다(도 7 참조). 로터리 가이드(206)에서, 내부 서포트 슬리브(230)는 반경 방향 안쪽에서 라인 가이딩 장치(250)의 압축을 보상하고, 외부 서포트 슬리브(240)는 반경 방향 바깥쪽에서 라인 가이딩 장치(250)의 확장을 보상한다.

로터리 가이드(206)의 그밖에 구성요소는 기능상 도면번호가 100만큼 증가한 도 1의 그것에 대응되는데, 서포트 바디(220)는 회전축(A)에 대한 라인 가이딩 장치(250)의 곡률 반경 및 리턴 커브부(259)의 곡률 반경에 맞게 형성된다. 전반적인 크기는 예컨대 복수의, 더 긴 및/또는 더 굵은 라인을 위해 증대될 수 있다.

라인 가이딩 장치(250)가 사용될 때 서포트 슬리브(230, 240)가 자유롭게 회전하지 않는 구성도 본 발명의 범위에 속한다. 이 경우 서포트 슬리브(230, 240)의 회전 운동은 제2 포인트(R) 또는 제1 포인트(F)의 그것과 연결(coupling)될 수 있는데, 이는 특히 큰 직경의 경우 단순한 구조를 나타낼 수 있다. 압축 또는 확장 효과(도 3a 또는 도 3b)에 의해 손상을 주는 마찰을 방지하기 위한 라인 또는 라인 가이딩 장치(250)의 분리는 도 5a-5b에 예로서 나타난 반경 방향 지향식 서포트 롤(551, 552)을 갖는 에너지 체인(550)의 설계에 의해 이루어질 수 있다. 서포트 슬리브(230, 240)의 분리된 회전 가능성에 대한 이러한 대안예는 반경 방향 안쪽과 반경 방향 바깥쪽 양측에 제공되거나, 예컨대 반경 방향 안쪽으로 서포트 롤을 갖는 부품 및 반경 방향 바깥쪽으로 자유롭게 회전 가능한 서포트 슬리브에 조합될 수 있다. 후자의 경우 라인 가이딩 장치(250)가 샤프트 위를 구른다면 반경 방향 내부 서포트 슬리브는 생략될 수 있다.

예컨대 도 4에 따른 구성에서 라인 가이딩 장치로 사용하기 위한 것으로 일부 대표적인 길이 방향 구역으로만 도 5a-5b에 도시된 본 발명에 따른 에너지 체인(550)은 사이드 링크(554)와 크로스 부재(555)를 포함하는 모듈식 시스템의 개별적인 부품으로 이루어진 복수의 스트랜드(553)를 갖는다. 사이드 링크(554)와 크로스 부재(555)는 안정적이고 대략 평행하도록 크로스 부재(55)를 통해 서로 연결되어, 라인을 위한 수용 공간이 그 사이에 형성되도록 한다.

중앙 링크 스트랜드 및 반경 방향 외부 링크 스트랜드(553)에서, 추가적인 가운데 부재(556)가 제공되는데, 이는 에너지 체인(550)이 전반적으로 측 방향으로 곡선적으로 연장되도록 스트랜드의 길이를 조절한다. 이는 원하는 나선형(spiral or helical) 가이딩 경로(도 4)가 이루어질 수 있도록 한다.

선택적인 가운대 부재(556)를 삽입할 수 있도록, 사이드 링크(554)는 길이 방향으로 두 개의 분리 가능한 형합식 링크 구역(554A, 554B)으로 이루어진다. 제1 링크 구역(554A)은 일단이 포크형 리시버를 갖는데, 이는 반대되는 제2 링크 구역(554B)의 다른 태브형 끝단이 맞물린다. 이러한 대략 반원형 끝단은 회전축(B)을 중심으로 적절한 관절식 볼트/보어 연결부를 통해 관절식으로 회전 가능하도록 각각 연결된다. 설치된 위치(도 4)에서, 회전축(B)은 각각 회전축(A)을 통해 대략 반경 방향 또는 직각으로 연장된다. 회전각 제한부(미도시)가 사이드 링크(554)에 통상의 기술자에게 공지된 적절한 방식으로 제공될 수 있는데, 이는 관절식 조인트의 최대 회전각을 제한하여 에너지 체인(550)의 리턴 커브부(259)(도 4)의 최소 곡률 반경을 유지한다.

사이드 링크(554)를 형성하기 위해 함께 결합된 링크 구역(554A, 554B)의 끝단에서, 톱니를 갖는 대략 E자형 인터페이스가 제공되는데, 그 사이드 링크(554)의 상호 맞물린 돌기를 통해 스플릿 핀 또는 핀(미도시)이 돌출되며, 이는 중앙에서 사이드 링크(554)의 주 평면에 놓이고, 선택적으로 크로스 부재(555)를 고정한다. 주 평면에서 회전축(B)에 직각인 스플릿 핀 또는 핀의 축에 대해, 사이드 링크(554)의 링크 구역(554A, 554B)은 도 5a-5b에 도시된 바와 같이 에너지 체인(550)의 측 방향 곡률을 위해 작은 각에 걸쳐 측 방향으로 회전 가능하다. 가운데 부재(556)는 이에 대응하여 도 5b에서 가장 명확하게 볼 수 있는 바와 같이 양측에, 링크 구역(554A, 554B)에 대한 연결을 위해 링크 구역(554A, 554B)의 인터페이스에 맞는 인터페이스를 갖는다. 링크 구역(554A, 554B)은 모듈식 시스템에서 동일한 부품의 개수를 늘리기 위하여, 모든 스트랜드에 이용하기 위해 대칭적으로 형성될 수 있다. 링크 구역(554A, 554B), 크로스 부재(555) 및 가운데 부재(556)는 바람직하게는 인젝션 몰딩 공정으로 플라스틱으로 제조된다.

서포트 롤(551, 552)은 리테이닝 암을 통해 장착될 수 있는데, 이는 두 링크 구역(554A, 554B) 중 하나에 일체로 형성된다. 서포트 롤(551, 552)은 사이드 링크(554)의 주 평면에 직각으로 각각 놓이며, 작동 위치에서 회전축(B)에 직각인 접선 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 서포트 롤(551, 552)은 에너지 체인(550)이 예컨대 추가적인 서포트 슬리브(230, 240)에 걸쳐, 내부 서포트로서 샤프트(도 7 참조)에 걸쳐 또는 와인딩 장치의 드럼의 내측(도 6 참조)에 걸쳐 매우 낮은 마찰로 구르도록 허용한다. 따라서 회전 분리의 기능이 예컨대 도 4에 따른 구성에서, 도 5a-5b와 같이 서포트 롤(551, 552)을 갖는 에너지 체인(550)을 통해 이루어질 수 있다. 서포트 롤(551, 552)은 별도의 애드-온 부품으로 새롭게 장착 가능하게 제공될 수 있다.

도 6은 코일링 및 언코일링될 수 있는 복수의 라인(610)을 위한 전반적인 에너지 가이딩 시스템(600)을 예로서 나타낸다. 라인 가이딩 시스템(600)은 큰 내부 중공 공간을 갖는 예컨대 드럼(602)으로서 와인딩 장치 및 공간을 절약하기 위해 드럼(602)의 중공 공간에 주로 수용되는 로터리 가이드(606)를 포함한다. 드럼(602)에서 도 6에 개략적으로 나타난 적절한 에너지 체인(603)은 라인(610)의 자유단(E)을 코일링 및 언코일링하기 위해 나선형으로 와인딩된다.

로터리 가이드(606)는 도 1의 원리에 따라, 즉 드럼(602)에 대해 자유롭게 회전할 수 있는 외부 서포트 슬리브(640) 및 자유롭게 회전 가능한 내부 서포트 슬리브(630)(도 6에서 미도시)를 갖도록 또는 예컨대 도 4에 따른 구성에서 도 5a-5b에 따라 회전을 분리하는 에너지 체인(550)을 갖도록 도 6으로 형성될 수 있는데, 서포트 슬리브는 예컨대 드럼(602)과 동기화되어 돌아간다. 별개의 구성요소 대신, 서포트 롤(551, 552)을 갖는 에너지 체인(550)이 사용될 때(도 5a-5b), 서포트 슬리브는 축(A)(도 6에서 미도시)을 중심으로 회전 가능하도록, 예컨대 드럼의 내측(602) 및 드럼을 지지하는 중공 샤프트로 형성될 수도 있다. 라인(610)은 로터리 가이드(606)의 회전 가능 포인트(R)로부터 드럼(602)에 고정된 끝단으로, 그리고 그로부터 중단됨 없이 드럼 측 에너지 체인(603)의 자유단(E)으로 지나간다. 다른 한편으로 라인(610)은 로터리 가이드(606)를 거쳐, 중단됨 없이 고정된 포인트(미도시)로, 그리고 선택적으로 그로부터 개개의 부착 또는 연결 포인트로 지나간다. 도 4에 따른 구성의 에너지 체인(550) 또는 도 1에 따른 구성의 라인(110)은 회전 운동이 걸림 또는 끼임 없이 이루어질 수 있도록, 모든 방향으로 로터리 가이드(606)의 구성요소에 의해 가이딩된다.

본 발명에 따른 라인 가이딩 시스템(601)은 굵은 라인(610) 및/또는 큰 라인 단면을 갖는 라인, 예컨대 해상 선박으로 다상 해안 측 전력을 공급하기 위한 전력 케이블에 특히 적합하다.

도 1, 2a-2b, 3a-3b
106: 로터리 가이드(Rotary guide)
107, 108: 플랜지 디스크(Flange discs)
110: 라인(Line)
117: 제1 헬리컬 레이어부(First helical layers)
118: 제2 헬리컬 레이어부(Second helical layers)
119: 리턴 커브부(Return curve)
120: 서포트 바디(Support body)
121: 리턴 영역(Return region)
122: 연장 표면(Running surface)
130: 내부 서포트 슬리브(Inner support sleeve)
140: 외부 서포트 슬리브(Outer support sleeve)
A: 회전축(Axis of rotation)
E: 자유단(Free end)
F: 공간상 고정 포인트(Spatially fixed point)
R: 회전 가능 포인트(Rotatable point)
도 4
206: 로터리 가이드(Rotary guide)
207, 208: 플랜지 디스크(Flange discs)
220: 서포트 바디(Support body)
221: 리턴 영역(Return region)
222: 연장 표면(Running surface)
230: 내부 서포트 슬리브(Inner support sleeve)
240: 외부 서포트 슬리브(Outer support sleeve)
250: 라인 가이딩 장치(Line guiding device)
257: 제1 헬리컬 레이어부(First helical layers)
258: 제2 헬리컬 레이어부(Second helical layers)
259: 리턴 커브부(Return curve)
A: 회전축(Axis of rotation)
F: 공간상 고정 포인트(Spatially fixed point)
R: 회전 가능 포인트(Rotatable point)
도 5a-5b
550: 에너지 체인(Energy chain)
551, 552: 서포트 롤(Support rolls)
554: 사이드 링크(Side link)
554A, 554B: 링크 구역(Link sections)
555: 크로스 부재(Cross piece)
556: 가운데 부재(Intermediate piece)
B: 회전축(Pivot axis)
도 6
601: 라인 가이딩 시스템(Line guiding system)
602: 드럼(Drum)
603: 에너지 체인(Energy chain)
606: 로터리 가이드(Rotary guide)
608: 플랜지 디스크(Flange disc)
610: 라인(Lines)
640: 외부 서포트 슬리브(Outer support sleeve)
A: 회전축(Axis of rotation)
R: 회전 가능 포인트(Rotatable point)
도 7(종래기술)
1: 라인 가이딩 시스템(Line guiding system)
2: 와인딩 장치(Winding device)
3: 에너지 체인(Energy chain)
4: 샤프트(Shaft)
5: 드라이브(Drive)
6: 로터리 가이드(Rotary guide)
7: 제1 헬리컬 레이어부(First helical layers)
8: 제2 헬리컬 레이어부(Second helical layers)
9: 리턴 커브부(Return curve)
A: 회전축(Axis of rotation)
F: 공간상 고정 포인트(Spatially fixed point)
R: 회전 가능 포인트(Rotatable point)

Claims (24)

1. 코일링(coiling) 및 언코일링(uncoiling)될 수 있는 적어도 하나의 라인을 위한 라인 가이딩 시스템(600)으로서,
   적어도 하나의 라인(610)을 코일링 및 언코일링하기 위한 것으로, 샤프트를 통해 회전축(A)을 중심으로 회전 가능한 드럼형 와인딩 장치(602) 및
   제1 포인트(F)로부터 제2 포인트(R)로 적어도 하나의 라인을 가이딩하기 위한 것으로, 회전 가능하게 결합되도록 와인딩 장치에 연결되며, 제1 포인트에 대해 회전할 수 있는 로터리 가이드(106, 206, 606)을 포함하고,
   로터리 가이드는 라인이 회전축(A)을 중심으로 와인딩된 하나 이상의 제1 헬리컬 레이어부(117, 257), 라인이 반대 방향으로 회전축을 중심으로 와인딩된 하나 이상의 제2 헬리컬 레이어부(118, 258) 및 두 헬리컬 레이어부를 연결하며 라인이 돌아가는 리턴 커브부(119, 259)를 갖되,
   로터리 가이드(106, 206, 606)는 반경 방향 바깥쪽 또는 반경 방향 안쪽에서 헬리컬 레이어부를 지지하기 위해 회전축과 동축으로 배열된 외부 튜브형 서포트 슬리브(140, 240, 640) 및 내부 튜브형 서포트 슬리브(130, 230) 중 적어도 하나를 갖고,
   로터리 가이드는 회전 분리 구조(Rotary decoupling structure)를 가져, 이에 의해 서포트 슬리브에 지지된 헬리컬 레이어부(117, 257, 118, 258)가 와인딩 장치(602)로부터 분리(decoupling)되어 회전축(A)을 중심으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   내부 튜브형 서포트 슬리브(130, 230)가 제공되고, 이는 회전 분리(rotary decoupling)를 위하여 회전식 마운팅에 의해 와인딩 장치에 대해 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   외부 튜브형 서포트 슬리브(140, 240)가 제공되고, 이는 회전 분리를 위하여 회전식 마운팅에 의해 와인딩 장치에 대해 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   라인(110)은 둘러싸이지 않도록 로터리 가이드에 가이딩되며, 회전 방향에 따라 외부 또는 내부 서포트 슬리브(130, 140)에 직접적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   로터리 가이드는 리턴 커브부(119, 259)를 위한 서포트 바디(120, 220)를 포함하고,
   서포트 바디는 회전축을 중심으로 굽혀져, 리턴 커브부에 맞게 형성되어 둘레 방향을 가리키는 리턴 영역(121, 221)을 갖고,
   서포트 바디는 서포트 슬리브(들)에 대해 자유롭게 회전 가능한 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   서포트 바디(120, 220)는 축 방향으로 이동 가능하도록 서포트 슬리브(130, 140, 230, 240) 사이에서 가이딩되는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   서포트 바디(120, 220)는 마찰을 저감하기 위해 적어도 그 리턴 영역(121, 221)에 연속적인 슬라이딩 표면 또는 가이드 롤을 갖는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   로터리 가이드는 라인이 나선형 가이딩 경로를 따라 가이딩되는 라인 가이딩 장치(250, 550)를 포함하되,
   라인 가이딩 장치는 회전 분리를 위해 서포트 롤(551, 552)을 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   라인 가이딩 장치는 적어도 내부 사이드 링크(554), 외부 사이드 링크(554) 및 사이드 링크를 연결하는 크로스 부재(550)를 각각 포함하는 회전 가능하게 연결된 체인 링크를 갖는 에너지 체인(550) 형태이고,
   회전 분리를 위해
   - 내부 사이드 링크의 적어도 일부에 각각 반경 방향 안쪽으로 배향된 서포트 롤(551) 및
   - 외부 사이드 링크 중 적어도 일부에 각각 반경 방향 바깥쪽으로 배향된 서포트 롤(552) 중 적어도 하나가 제공되는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    에너지 체인(550)은 나선형 가이딩 경로를 형성하기 위해 더 긴 외부 링크 스트랜드(553) 및 더 짧은 내부 링크 스트랜드(553)를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    로터리 가이드는 그 끝단 영역에 제1 포인트(F)가 고정적으로 배열되는 제1 디스크형 플랜지(107, 207) 및 드럼형 와인딩 장치(602)에 회전 가능하게 결합되도록 연결되며 제2 포인트(R)가 배열되는 제2 디스크형 플랜지(108, 208, 608)가 제공되고,
    서포트 슬리브(들)(130, 140, 230, 240, 640)는 양 플랜지에 대해 자유롭게 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    와인딩 장치를 구동하기 위한 샤프트를 포함하되,
    각 서포트 슬리브(130, 140, 230, 240, 640)는 화전식 마운팅에 의해 자유롭게 회전 가능하도록 샤프트에 장착되는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    라인을 포함하되,
    라인(610)은 코일링 및 언코일링 가능한 자유단(E)을 갖는 것으로 드럼형 와인딩 장치(602)에 와인딩된 제1 구역 및 나선형 가이딩 경로와 제1 포인트(F)에 고정적으로 부착될 수 있는 끝단을 갖는 것으로 로터리 가이드(606)에 수용되는 제2 구역을 포함하고,
    라인은 제1 포인트로부터 제2 포인트(R)를 거쳐 코일링 및 언코일링 가능한 자유단(E)으로 중단됨 없이 이어지는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    로터리 가이드(606)는 축 방향으로 드럼형 와인딩 장치(602) 내에 적어도 부분적으로 배열되거나 그 안에 완전히 수용되는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
15. 해상 선박으로 해안 측 전기를 공급하기 위해 제1항 또는 제2항에 따른 라인 가이딩 시스템을 사용하는 방법.
16. 라인 가이딩 시스템을 위한 로터리 가이드(106)로서,
    제1 포인트(F)로부터 제1 포인트에 대해 회전축을 중심으로 상대적으로 회전할 수 있는 제2 포인트(R)로 로터리 가이드에서 가이딩되는 적어도 하나의 라인(110)을 포함하고,
    라인은 로터리 가이드에서 라인이 회전축을 중심으로 와인딩된 하나 이상의 제1 헬리컬 레이어부(117), 라인이 반대 방향으로 회전 축을 중심으로 와인딩된 하나 이상의 제2 헬리컬 레이어부(118) 및 그 사이에서 두 헬리컬 레이어부를 연결하며 라인이 돌아가는 리턴 커브부(119)를 갖는 나선형 가이딩 경로를 갖되,
    로터리 가이드는 반경 방향 바깥쪽에서 헬리컬 레이어부를 지지하기 위한 외부 튜브형 서포트 슬리브(140) 및 반경 방향 안쪽에서 헬리컬 레이어부를 지지하기 위한 내부 튜브형 서포트 슬리브(130)를 갖고,
    튜브형 서포트 슬리브는 제2 포인트(R)의 회전으로부터 분리되도록 회전 가능한 로터리 가이드.
17. 라인 가이딩 시스템을 위한 로터리 가이드(206, 606)로서,
    제1 포인트로부터 회전축을 중심으로 제1 포인트에 대해 회전할 수 있는 제2 포인트로 로터리 가이드에서 가이딩되는 적어도 하나의 라인(610)을 포함하고,
    라인은 로터리 가이드에서 라인이 회전축을 중심으로 와인딩된 하나 이상의 제1 헬리컬 레이어부, 라인이 반대 방향으로 회전축을 중심으로 와인딩된 하나 이상의 제2 헬리컬 레이어부(258) 및 그 사이에서 두 헬리컬 레이어부를 연결하며 라인이 돌아가는 리턴 커브부(259)를 갖는 나선형 가이딩 경로를 갖되,
    로터리 가이드는 반경 방향 바깥쪽 또는 반경 방향 안쪽에서 헬리컬 레이어부를 지지하기 위한 적어도 하나의 튜브형 서포트 슬리브(230, 240, 640)를 갖고,
    로터리 가이드는 라인이 나선형 가이딩 경로를 따라 가이딩되며 적어도 하나의 서포트 슬리브 위를 구름으로써 회전 분리를 위해 반경 방향으로 배향된 서포트 롤(551, 552)을 갖는 라인 가이딩 장치(250, 550)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 가이드.
18. 제17항에 있어서,
    제2 포인트(R)에 회전 가능하게 결합된 장치를 구동하기 위해 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 샤프트를 더 포함하되,
    서포트 롤(551)이 샤프트 위를 구르는 것을 특징으로 하는 로터리 가이드.
19. 제18항에 있어서,
    라인 가이딩 장치는 외부 서포트 슬리브(640) 위를 구르는 것으로 반경 방향 반대쪽으로 배향된 서포트 롤(552)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리 가이드.
20. 제18항에 있어서,
    외부 튜브형 서포트 슬리브(140, 240, 640)는 샤프트의 회전으로부터 분리되도록 회전 가능한 로터리 가이드.
21. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    복수의 공급 라인(610)이 제1 포인트(F)로부터 제2 포인트(R)로 연속적으로 가이딩되는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
22. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    복수의 공급 라인(610)이 제1 지점(F)으로부터 제2 지점(R)으로 연속적으로 가이딩되는 것을 특징으로 하는 로터리 가이드.
23. 제10항에 있어서,
    외부 링크 스트랜드는 길이 방향으로 길이를 늘리기 위해 매 두 쌍의 회전 가능하게 연결된 사이드 링크 부분(554A, 554B) 사이에 적어도 하나의 가운데 부재(556)를 갖는 것을 특징으로 하는 라인 가이딩 시스템.
24. 삭제

Images