KR102575589B1 - 플랜지 리프팅 툴 - Google Patents

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KR102575589B1
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코르넬리스 벨더
퀸터스 윌헬머스 페트러스 마리아 주이쥐이스트
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아이에이취시 홀랜드 아이이 비.브이.
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/42Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles
    • B66C1/44Gripping members engaging only the external or internal surfaces of the articles and applying frictional forces
    • B66C1/54Internally-expanding grippers for handling hollow articles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)

Abstract

플랜지형 물체(2)를 리프팅 또는 어펜딩하기 위한 리프팅 툴(1)로, 리프팅 툴은 툴의 종방향 중심축을 따라 연장하고, 리프팅 툴은: 호이스팅 라인에 리프팅 툴을 결합시켜 리프팅 툴에 호이스팅 힘을 가하기 위한 호이스팅 부재(4); 이동 가능한 플랜지 체결 부재를 안내하기 위한 메인 프레임(5)을 구비하고; 상기 플랜지 체결 부재(6)는 플랜지형 물체를 지지하기 위해 메인 프레임과 결합되고, 메인 프레임에 대해 이동 가능하며; 상기 플랜지형 물체 내에 리프팅 툴의 적어도 부분을 플랜지형 물체를 지나 도입하기 위한 플랜지 해제 위치와, 플랜지 체결 부재가 물체를 지지하는 플랜지 지지 위치 사이에서, 툴의 종방향 중심축에 대해 반경 방향으로 플랜지 체결 부재를 구동하기 위한, 플랜지 체결 부재 및 메인 프레임과 결합되는 구동 장치(7)를 포함한다.

Description

플랜지 리프팅 툴
본 발명은 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기(upending) 위한 리프팅 툴에 관한 것이다.
이러한 리프팅 툴이 WO2012093940 A1호에 공지되어 있다. 이 문헌에서 플랜지는 이동 가능한 플랜지 체결 부재에 의해 클램핑된다.
DE89 00 457 Ul호는 하중을 지지하는 장치에 관한 것으로, 특히 산업용 연삭 숫돌과 같이 수용 보어를 갖는 물체를 리프팅하는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 무게를 리프팅하기 전에, 수용 보어를 관통하여 도달한다. 이 장치는 다수의 스프링 장전식 그리핑 후크들을 구비한다. 그리핑 후크들은 벨형 플랜지에 의해 스프링 로드(spring load)에 대해 가압되어 물체가 파지되어 리프팅될 수 있는 펼쳐진 자세가 된다.
이러한 플랜지형 물체는 특히 해상 기초 파일(offshore foundation pile)이다. 플랜지를 갖는 이러한 기초 파일들은 일반적으로 플랜지 아래에 장치를 걸어서 뒤집어지거나 리프팅된다. 이는 상황에 따라서 안전성을 저하시킬 수 있다.
공지된 리프팅 툴들은 지름이 작은 플랜지들을 갖는 대형 구조물들을 뒤집기 및 리프팅하기에 적합하지 않다. 또한, 종종 플랜지로부터 기초 파일의 나머지 부분으로 가는 전이부에서 높은 응력이 발생된다.
본 발명은 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 툴은 사용 시에 보다 안정적이고 안전하다.
본 발명의 또 다른 목적은 공지된 리프팅 툴과 관련된 문제점이 적어도 부분적으로 해결된다는 점에서 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴을 개선하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 대안적인 리프팅 툴을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴이 실현되며, 리프팅 툴은 툴의 종방향 중심축을 따라 연장하고, 리프팅 툴은,
- 리프팅 툴을 호이스팅 라인에 결합시켜 리프팅 툴에 호이스팅 힘을 가하기 위한 호이스팅 부재,
- 이동 가능한 플랜지 체결 부재를 안내하는 메인 프레임,
- 상기 플랜지형 물체 내에 리프팅 툴의 적어도 부분을 상기 플랜지형 물체의 플랜지를 지나 도입하기 위한 플랜지 해제 위치와, 플랜지 체결 부재가 물체를 지지하는 플랜지 지지 위치 사이에서, 툴의 종방향 중심축에 대하여 반경 방향으로 플랜지 체결 부재를 구동시키는, 플랜지 체결 부재 및 메인 프레임과 결합되는 구동 장치를 포함하며,
- 상기 플랜지 체결 부재(6)는 상기 플랜지형 물체를 지지하기 위해 메인 프레임에 이동 가능하게 결합되고, 메인 프레임에 대해 이동 가능하며,
구동 장치는, 리프팅 툴에 호이스팅 힘이 가해질 때 플랜지 체결 부재가 플랜지 지지 위치를 향해 가압되도록, 호이스팅 부재 및 플랜지 체결 부재와 결합되는 링키지 시스템을 포함한다.
리프팅 툴에 호이스팅 힘이 가해질 때 플랜지 체결 부재가 플랜지 지지 위치를 향해 가압되도록 링키지 시스템이 호이스팅 부재 및 플랜지 체결 부재와 결합되어, 본질적으로 안전하게 플랜지형 물체를 리프팅하는 방식이 제공된다. 플랜지 체결 부재는 플랜지형 물체의 외측 벽을 향해 가압되므로, 플랜지 체결 부재는 플랜지를 따라 미끄러질 수 없다.
본 발명과는 대조적으로, DE89 00 457 U1호는 플랜지 체결 부재를 안내하는 메인 프레임과 연계된 링키지 시스템을 구비하지 않는다. 그 대신, DE89 00 457 U1호의 장치는 링 부분에 매달려 있는 그립핑 후크를 로드(load)와 맞물리도록 하는 쐐기 작용에 의존한다.
수 백톤의 무게일 수 있는 해양 기초 파일을 리프팅할 때, 안전이 가장 중요하다는 것을 이해할 것이다.
플랜지 체결 부재가 물체를 지지한다는 것은, 플랜지 체결 부재가 플랜지형 물체의 무게를 적어도 일부 지지하도록 구성된다는 것을 말한다. 이때, 무게의 일부는 리프팅 툴에 사용되는 플랜지 체결 부재의 실제 개수에 따라 달라진다. 대조적으로, WO2012093940 A1호의 이동 가능한 플랜지 체결 부재는 물체를 지탱(bear)하지 않으며, 그 대신 이동 가능한 플랜지 체결 부재는 플랜지를 클램핑하고 로드는 고정식 플랜지 체결 부재에 의해 지탱된다.
링키지 시스템 자체는 잘 알려져 있으며, 로드(rod) 메커니즘이라고도 불린다. 이러한 링키지 시스템은 단단하고, 활주 가능한 또는 힌지 가능한 방식으로 상호 결합되는 로드 요소들을 구비한다. 이러한 링키지 시스템은 기계적 범위에서의 전환(conversion)을 수행한다. 이 경우, 호이스팅 힘은 링키지 시스템을 통해 플랜지 체결 부재를 플랜지 지지 위치를 향해 가압한다.
본 발명의 일 실시예에서, 메인 프레임은 툴의 종방향 중심축에 대해 반경 방향으로 연장하는 레이디얼 프레임 부재(radial frame member)를 포함하고, 레이디얼 프레임 부재는 플랜지 체결 부재를 안내한다. 이는, 플랜지 체결 부재를 적절하고 균일한 방식으로 지지하여, 플랜지 체결 부재가 플랜지형 물체를 지지하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 구동 장치는 링키지 시스템과 독립적으로 플랜지 체결 부재를 구동시키기 위해, 플랜지 체결 부재와 결합된 선형 액추에이터를 포함한다. 이는, 실제 호이스팅 힘의 존재로부터 독립적으로 플랜지 체결 부재를 구동할 수 있도록 한다. 이러한 상황은 초기에 수평 자세에 있는 기초 파일에 리프팅 툴을 도입할 때 발생할 수 있다. 선형 액추에이터는 링키지 시스템과 병렬로 또는 직렬로 작동하는 것으로 이해할 수 있다. 이러한 선형 액추에이터는 일반적으로 유압 실린더이지만, 임의의 적절한 액추에이터가 고려될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 선형 액추에이터는 레이디얼 프레임 부재에 장착된다. 이는, 선형 액추에이터와 메인 프레임의 깊은 통합성(integration)을 가능하게 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 리프팅 툴은 플랜지 체결 부재의 위치를 플랜지 지지 위치 또는 플랜지 해제 위치에 잠금하기 위해, 플랜지 체결 부재와 결합되는 잠금 부재를 포함한다. 잠금 부재는 추가적인 안전성을 제공한다. 하나의 잠금 부재가 플랜지 체결 부재의 위치를 플랜지 지지 위치 또는 플랜지 해제 위치에 희망하는 대로 고정하도록 구성되는 것으로 이해할 수 있다. 대안적으로, 각각의 위치에 대해 각각의 잠금 부재가 제공되는 것이 고려될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 메인 프레임은 툴의 종방향 중심축을 가로지르는 메인 프레임 평면에서 연장하며, 링키지 시스템은, 툴의 종방향 중심축을 따라 연장하고, 메인 프레임에 이동 가능하게 결합되고, 툴의 종방향 중심축을 따라 이동 가능한 제1 링키지 부재를 포함한다. 제1 링키지 부재는 리프팅 툴 내에 그리고 리프팅 툴에 호이스팅 힘을 도입하여, 링키지 시스템을 통해 플랜지 체결 부재들을 플랜지 지지 위치에 가압할 수 있도록 한다. 특히, 툴의 종방향 중심축을 따라 연장하는 제1 링키지 부재는 다수의 플랜지 체결 부재들 각각을 작동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 링키지 시스템은 제1 링키지 부재 및 플랜지 체결 부재와 결합되는 제2 링키지 부재를 포함한다. 제2 링키지 부재는, 툴의 종방향 중심축을 따른 제1 링키지 부재의 운동을 툴의 종방향 중심축에 대한 플랜지 체결 부재의 횡방향으로의 운동으로 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 링키지 부재는 플랜지 체결 부재 아래로 연장한다. 이는, 리프팅 툴에 호이스팅 힘이 가해질 때 플랜지 체결 부재가 플랜지 지지 위치를 향하여 가압되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 링키지 부재는 중앙에 배치되어, 툴의 종방향 중심축과 일치한다. 이는, 다수의 플랜지 체결 부재들 각각의 작동을 더더욱 가능하게 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 호이스팅 부재는 제1 링키지 부재의 일 단부와 결합되고, 제2 링키지 부재는 제1 링키지 부재와 플랜지 체결 부재 사이에 결합된다. 이는, 툴의 종방향 중심축을 따른 제1 링키지 부재의 운동을 툴의 종방향 중심축에 대해 횡방향으로의 플랜지 체결 부재의 운동으로 변환시키는 것을 더더욱 가능하게 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 리프팅 툴은 각각 구동 장치와 결합되는 다수의 개별적(respective) 플랜지 체결 부재들을 포함한다. 이는 플랜지형 물체의 플랜지를 균일하게 지지할 수 있도록 한다. 플랜지가 더 많은 부분에 걸쳐 지지되기 때문에 기계적 응력이 감소된다.
본 발명의 실시예에서, 다수의 개별적 플랜지 체결 부재들은 플랜지형 물체의 둘레를 따라 플랜지형 물체를 균일하게 지지하도록 중심축 주위에 배치된다.
본 발명의 일 실시예에서, 구동 장치는 다수의 개별적 링키지 시스템을 포함하며, 각 링키지 시스템은 플랜지 체결 부재에 결합된다. 이는, 모든 개별적인 플랜지 체결 부재가 각각 리프팅 툴의 안전성에 기여하도록 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 구동 장치는 다수의 개별적 선형 액추에이터들을 포함하고, 각 선형 액추에이터는 각각의 플랜지 체결 부재에 결합된다. 이는, 실제 호이스팅 힘의 존재와 독립적으로 각각의 플랜지 체결 부재를 구동할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에서, 각각의 링키지 시스템들은 제1 링키지 부재를 공통으로 갖는다. 이는, 모든 플랜지 체결 부재들 각각을 동시에 구동할 수 있도록 하여, 안전성을 더욱 향상시킨다.
본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 방법이 제공되며, 리프팅 툴은 툴의 종방향 중심축을 따라 연장하고, 리프팅 툴은,
- 호이스팅 라인에 리프팅 툴을 결합시켜 리프팅 툴에 호이스팅 힘을 가하기 위한 호이스팅 부재,
- 이동 가능한 플랜지 체결 부재를 안내하는 메인 프레임으로,
- 상기 플랜지 체결 부재는, 플랜지 물체를 지지하는 메인 프레임과 이동 가능하게 결합되고, 메인 프레임에 대해 이동 가능하며,
- 상기 플랜지형 물체 내에 리프팅 툴의 적어도 부분을 상기 플랜지형 물체의 플랜지를 지나 도입하기 위한 플랜지 해제 위치와, 플랜지 체결 부재가 플랜지형 물체를 지지하는 플랜지 지지 위치 사이에서, 툴의 종방향 중심축에 대해 반경 방향으로 플랜지 체결 부재를 구동하는, 플랜지 체결 부재 및 메인 프레임과 결합되는 구동 장치를 포함하되, 구동 장치는 호이스팅 부재 및 플랜지 체결 부재와 결합되는 링키지 시스템을 포함하며,
상기 방법은, 리프팅 툴의 호이스팅 부재에 호이스팅 힘을 가함으로써 링키지 시스템을 통해 플랜지 체결 부재를 플랜지 지지 위치를 향해 가압하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 구동 장치는 플랜지 체결 부재와 결합되는 선형 액추에이터를 포함하며, 방법은 링키지 시스템으로부터 독립적으로 플랜지 체결 부재를 구동하는 단계를 포함한다. 이는, 호이스팅 힘의 존재와는 독립적으로 플랜지 체결 부재를 구동할 수 있도록 한다. 이는, 기초 파일이 수평 위치에서 뒤집어지는 경우이다. 이때, 처음에는 호이스팅 힘이 없다.
본 발명은 또한, 상세한 설명에서 설명되고 및/또는 첨부된 도면에 도시되는 하나 이상의 특징부들을 포함하는 장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 상세한 설명에서 설명되고 및/또는 첨부된 도면에 도시되는 하나 이상의 특징부들을 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 특허에서 논의되는 다양한 양태들은 추가적인 유리한 이점들을 제공하기 위해 결합될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 더 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 리프팅 툴의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 리프팅 툴의 평면도이다.
도 3은 도 1의 툴이 신장 위치에 있는 것을 도시한다.
도 4는 도 2의 툴이 신장 위치에 있는 것을 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 리프팅 툴의 또 다른 실시예의 평면도이다.
도 6은 도 5에 따른 리프팅 툴의 사시도이다.
도 7은 도 5에 따른 리프팅 툴의 측면도이다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 리프팅 툴(1)을 도시한다. 리프팅 툴(1)은 부분적으로 도시된 플랜지형 물체(2)를 리프팅하거나 뒤집도록 구성된다.
리프팅 툴(1)은 툴의 종방향 중심축(3)을 따라 연장한다. 사용 시, 툴의 종방향 중심축은 리프팅 툴(1)과 결합되는 호이스팅 라인과 정렬된다.
리프팅 툴(1)은 호이스팅 부재(4)를 포함한다. 호이스팅 부재(4)는 리프팅 툴(1)을 호이스팅 라인(도시되지 않음)에 결합하도록 구성된다. 사용 중에, 호이스팅 부재(4)를 통해 리프팅 툴(1)에 호이스팅 힘이 가해진다.
리프팅 툴(1)은 메인 프레임(5)을 포함한다. 메인 프레임(5)은 리프팅 툴(1)에 강성 및 일체성(integrity)을 제공한다.
메인 프레임(5)은 툴의 종방향 중심축(3)에 대하여 반경 방향으로 연장하는 레이디얼 프레임 부재(13)를 포함한다. 레이디얼 프레임 부재(13)는 플랜지 체결 부재(6)가 반경 방향으로 이동할 때 플랜지 체결 부재(6)를 안내한다. 여기서, 메인 프레임(5)은 3개의 레이디얼 프레임 부재(13)를 구비하며, 이들 각각에는 플랜지 체결 부재(6)가 제공된다.
메인 프레임(5)은 툴의 종방향 중심축(3)을 가로지르는 메인 프레임 평면에서 연장한다.
여기서, 리프팅 툴(1)은, 특히 리프팅 툴(1)이 기초 파일을 뒤집는 데 사용될 때 추가적인 안정성을 제공할 수 있도록 붐(boom) 부재(15)를 구비한다.
리프팅 툴(1)은 플랜지 체결 부재(6)를 포함한다. 플랜지 체결 부재(6)는 플랜지형 물체(2)를 지지하기 위해 메인 프레임(5)에 이동 가능하게 결합된다. 지지를 위해 결합된다는 것은, 그 결합이 해상 기초 파일과 같이 상당한 하중이 지탱될 수 있도록 한다거나, 다르게 말하면 이러한 하중이 플랜지 체결 부재(6)에 의해 지지될 수 있음을 의미한다. 메인 프레임(5)은 이동 가능한 플랜지 체결 부재(6)를 안내하도록 구성된다.
리프팅 툴(1)은 구동 장치(7)를 포함한다. 구동 장치(7)는 플랜지 체결 부재(6)를 구동시키기 위해 플랜지 체결 부재(6) 및 메인 프레임(5)과 결합된다. 구동 장치(7)는 툴의 종방향 중심축(3)에 대해 반경 방향으로 플랜지 체결 부재(6)를 구동하도록 구성된다. 플랜지 체결 부재(6)는, 도 1 및 도 2에 도시된 리프팅 툴(1)이 적어도 부분적으로 플랜지형 물체(2)에 도입하여 그 플랜지(12)를 지나기 위한, 플랜지 해제 위치와, 플랜지 체결 부재(6)가 물체(2)를 지지하는 도 4에 도시된 플랜지 지지 위치 사이에서 구동할 수 있다.
구동 장치(7)는 점선으로 된 삼각형으로 표시되어 있는 링키지 시스템(8)을 포함한다. 링키지 시스템(8)은, 리프팅 툴(1)에 호이스팅 힘이 가해질 때 플랜지 체결 부재(6)가 플랜지 지지 위치를 향하여 가압되도록, 호이스팅 부재(4) 및 플랜지 체결 부재(6)와 결합된다.
구동 장치(7)는 선형 액추에이터(16)를 포함한다. 선형 액추에이터는 링키지 시스템(8)과는 독립적으로 플랜지 체결 부재(6)를 구동시키기 위해 플랜지 체결 부재(6)와 결합된다. 여기서, 선형 액추에이터는 레이디얼 프레임 부재(13)에 장착된다.
링키지 시스템(8)은 제1 링키지 부재(10)를 포함한다. 제1 링키지 부재(10)는 툴 중앙 종축(3)을 따라 연장한다. 제1 링키지 부재(10)는 메인 프레임(5)에 이동 가능하게 결합된다. 제1 링키지 부재(10)는 툴 중앙 종축(3)을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 메인 프레임(5)은 부시(21)를 포함한다. 부시(21)는 메인 프레임(5)과 함께 중앙에 배치된다. 레이디얼 프레임 부재(13)는 부시(21)에 견고하게 장착된다. 제1 링키지 부재(10)는 부시(21)의 중앙 개구를 관통하여 연장한다. 제1 링키지 부재(10)는 부시(21)와 활주 가능하게 결합된다. 부시(21)는 제1 링키지 부재(10)의 외측 표면(22) 위에서 슬라이딩 가능하다.
링키지 시스템(8)은 제2 링키지 부재(11)를 포함한다. 제2 링키지 부재(11)는 제1 링키지 부재(10) 및 플랜지 체결 부재(6)와 결합된다. 제2 링키지 부재(11)는 제1 링키지 부재(10)의 하단부에서 제1 링키지 부재(10)와 결합된다. 사용 시, 제1 링키지 부재(10)의 하단부는 호이스팅 부재(4)의 반대쪽에 있다. 제2 링키지 부재(11)는 칼라(14)를 통해 제1 링키지 부재(10)와 결합된다. 칼라(14)는 제1 링키지 부재(10)에 견고하게 장착된다. 제2 링키지 부재(11)는 제1 링키지 부재(10)와 힌지 가능하게 결합된다. 제2 링키지 부재(11)는 제1 링키지 부재(10) 및 플랜지 체결 부재(6)와 힌지 가능하게 결합되어 링키지 시스템(8)을 구성한다. 따라서, 링키지 시스템(8)은 부시(23)를 포함한다. 부시(23)는 리프팅 툴(1)과 함께 중앙에 배열된다. 제2 링키지 부재(11)는 부시(23)와 힌지 가능하게 결합된다. 제1 링키지 부재(10)는 부시(23)의 중앙 개구를 관통하여 연장한다. 여기서, 제1 링키지 부재(10)는 부시(23)에 활주 가능하게 결합된다. 모든 제2 링키지 부재(11)들은 칼라(14) 위에 위치하는 부시(23)를 통해 제1 링키지 부재(10)와 결합된다.
제1 링키지 부재(10)는 플랜지 체결 부재(6) 아래로 연장한다. 즉, 사용 하는 동안, 제1 링키지 부재(10)는 플랜지 체결 부재(6)의 아래로 연장한다. 제1 링키지 부재(10)는 메인 프레임(5)의 호이스팅 부재(4)와 반대되는 측으로부터 연장한다.
여기서, 제1 링키지 부재(10)는 중앙에 배치되어, 툴의 종방향 중심축(3)과 일치한다.
호이스팅 부재(4)는 제1 링키지 부재(10)의 일 단부와 결합된다. 제2 링키지 부재(11)는 제1 링키지 부재(10)와 플랜지 체결 부재(6) 사이에 결합된다. 제2 링키지 부재(11)는 제1 링키지 부재(4)의 호이스팅 부재(4)와 반대되는 단부에서 제1 링키지 부재(10)와 결합된다.
리프팅 툴(1)은 잠금 부재(9)를 포함한다. 잠금 부재(9)는 플랜지 체결 부재(6)의 위치를 플랜지 지지 위치 또는 플랜지 해제 위치에 고정시키기 위해 플랜지 체결 부재(6)와 결합된다.
이 경우, 리프팅 툴은 다수(이 실시예에서는 3개)의 개별적인 플랜지 체결 부재를 포함한다. 각각의 개별적인 플랜지 체결 부재(6)는 구동 장치(7)와 결합된다. 3개의 개별적인 플랜지 체결 부재들은 중심축(3) 둘레에 배치되어 플랜지형 물체(2)의 원주를 따라 플랜지형 물체(2)를 균등하게 지지한다.
여기서, 구동 장치(7)는 다수의 개별적인 링키지 시스템(8)들을 포함한다. 각각의 개별적인 링키지 시스템(8)은 각각의 플랜지 체결 부재(6)에 결합된다. 각 링키지 시스템(8)은 제1 링키지 부재(10), 제2 링키지 부재(11), 그리고 선형 엑추에이터를 포함하는 레이디얼 프레임(13)을 포함한다. 제1 링키지 부재(10)는 툴의 종방향 중심축(3)을 따라 연장한다. 레이디얼 프레임 부재(13)는 툴의 종방향 중심축(3)을 가로질러 연장한다. 제2 링키지 부재(11)는 제1 링키지 부재(10) 및 레이디얼 프레임 모두와 힌지 가능하게 결합된다. 제2 링키지 부재(11)는 힌지(24)를 통해 제1 링키지 부재(10)와 힌지 가능하게 결합된다. 제2 링키지 부재(11)는 힌지(25)를 통해 레이디얼 프레임 부재(13)와 힌지 가능하게 결합된다. 제1 링키지 부재(10), 제2 링키지 부재(11) 및 레이디얼 프레임 부재(13)는 함께, 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이 삼각형 형상을 구성한다. 이 경우, 각각의 링키지 시스템(8)은 제1 링키지 부재(10)를 공통으로 구비한다. 이는, 비교적 작은 지름을 갖는 기초 파일을 리프팅할 수 있는 컴팩트한 리프팅 툴(1)을 제조할 수 있도록 한다.
바람직하게는, 구동 장치(7)는 다수의 개별적인 선형 엑추에이터(도시되지 않음)를 포함하되, 각 선형 엑추에이터는 각각의 플랜지 체결 부재(6)에 결합된다.
리프팅 툴(1)은 접합(abutment) 부재들을 포함한다. 여기서, 각 레이디얼 프레임 부재(13)에는 접합 부재가 제공된다. 접합 부재들은 플랜지 물체(2)의 앞쪽 면, 일반적으로 플랜지형 물체(2)의 상부 면(20)과 접촉하기 위해 리프팅 툴에 배치된다. 리프팅 툴(1)은 접합 부재들을 통해 플랜지형 물체(2)에 안착한다. 접합 부재들은 리프팅 툴(1)의 무게를 일시적으로 지지하도록 구성된다. 이러한 접합 부재는 플랜지형 물체에 접촉하기 위한 지지 풋(19)을 포함한다. 지지 풋(19)은 툴의 종방향 중심축(3)으로부터 반지름만큼 떨어진 곳에 위치된다. 지지 풋(19)은 한 쌍의 플레이트 부재(17, 18)들을 통해 위치된다. 두 플레이트 부재는 레이디얼 프레임 부재(13)에 대해 중앙에 배치된다. 여기서, 지지 풋(19)은 플랜지 체결 부재(6)와 결속되어 이동한다. 일 실시예에서, 풋(19)은 툴의 종방향 중심축(3)에 대해 고정되어 있는 것으로 생각할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 리프팅 툴(1)의 또 다른 실시예를 도시한다. 일반적으로, 제1 실시예와의 차이점만이 설명된다. 여기서, 메인 프레임(5)은 4개의 레이디얼 프레임 부재(13)를 구비하며, 이들 각각에는 플랜지 체결 부재(6)가 제공된다. 플랜지 체결 부재(6)는 리프팅 툴(1)의 원주 주위에 균등하게 배치된다. 플레이트 부재(17, 18)들은 플랜지 체결 부재(6)의 대향 단부에 배치된다. 각각의 플레이트 부재(17, 18)는 지지 풋(19)을 구비한다. 사용 시, 4개의 플랜지 체결 부재(6)는 플랜지 둘레의 50% 이상을 따라 플랜지형 물체(2)를 지지한다.
작동하는 동안, 플랜지형 물체(2)를 리프팅 또는 뒤집기 위해 다음과 같은 방법이 수행된다. 리프팅 툴(1)의 호이스팅 부재(4)에 호이스팅 힘을 인가함으로써 링키지 시스템(8)을 통해 플랜지 체결 부재(6)를 플랜지 지지 위치로 가압한다. 바람직하게는, 구동 장치(7)는 플랜지 체결 부재(6)와 결합되는 선형 액추에이터(16)를 포함한다. 그 다음, 방법은 링키지 시스템(8)으로부터 독립적으로 플랜지 체결 부재(6)를 구동하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 선형 액추에이터(16)는 먼저, 플랜지 체결 부재(6)를 플랜지 지지 위치로 구동시킨다. 그 다음, 플랜지 체결 부재(6)는 호이스팅 하는 동안 호이스팅 힘에 의해 링키지 시스템(8)을 통해 플랜지 지지 위치를 향하여 가압된다. 따라서, 플랜지 체결 부재(6)는 플랜지 지지 위치를 유지하여, 안전성이 향상된다.
또한, 상기 설명 및 도면은 본 발명의 일부 실시예들을 나타내기 위해 포함되었으며, 보호 범위를 제한하기 위함이 아니라는 것이 명백해질 것이다. 이 개시로부터 시작하여, 본 발명의 보호 범위 및 본질 내에 있고, 종래 기술과 본 특허의 개시의 명백한 조합들인 더 많은 실시예들이 당업자에게 명백해질 것이다.

Claims (17)

  1. 플랜지형 물체(2)를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴(1)로, 리프팅 툴은 툴의 종방향 중심축(3)을 따라 연장하고, 리프팅 툴은,
    - 호이스팅 라인에 리프팅 툴을 결합시켜 리프팅 툴에 호이스팅 힘(hoisting force)을 가하기 위한 호이스팅 부재(4),
    - 이동 가능한 플랜지 체결 부재를 안내하기 위한 메인 프레임(5),
    - 상기 플랜지 체결 부재(6)는 플랜지형 물체를 지지하기 위해 메인 프레임에 이동 가능하게 결합되고, 메인 프레임에 대해 이동 가능하며,
    - 상기 플랜지형 물체 내에 리프팅 툴의 적어도 부분을 상기 플랜지형 물체의 플랜지를 지나 도입하기 위한 플랜지 해제 위치와, 플랜지 체결 부재가 플랜지형 물체를 지지하는 플랜지 지지 위치 사이에서, 툴의 종방향 중심축에 대해 반경 방향으로 플랜지 체결 부재를 구동하기 위한, 플랜지 체결 부재 및 메인 프레임과 결합되는 구동 장치(7)를 포함하며,
    - 구동 장치는, 호이스팅 힘이 리프팅 툴에 가해질 때, 플랜지 체결 부재가 플랜지 지지 위치를 향해 가압되도록, 호이스팅 부재 및 플랜지 체결 부재와 결합되는 링키지 시스템(8)을 포함하고,
    - 구동 장치는, 링키지 시스템과는 독립적으로 플랜지 체결 부재를 구동하기 위해 플랜지 체결 부재와 결합되는 선형 액추에이터(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  2. 제1항에 있어서, 메인 프레임은 툴의 종방향 중심축에 대해 반경 방향으로 연장하는 레이디얼 프레임 부재(13)를 포함하고, 레이디얼 프레임 부재는 플랜지 체결 부재를 안내하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  3. 제1항에 있어서, 예를 들어 유압 실린더와 같은 선형 액추에이터는 레이디얼 프레임 부재에 장착되는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  4. 제1항에 있어서, 플랜지 체결 부재와 결합되는 잠금 부재(9)로, 플랜지 지지 위치 또는 플랜지 해제 위치에 플랜지 체결 부재의 위치를 잠금하는 잠금 부재(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  5. 제1항에 있어서, 메인 프레임은 툴의 종방향 중심축을 가로지르는 메인 프레임 평면에서 연장하며, 링키지 시스템은, 툴의 종방향 중심축을 따라 연장하고, 메인 프레임에 이동 가능하게 결합되며, 툴의 종방향 중심축을 따라 이동 가능한 제1 링키지 부재(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  6. 제5항에 있어서, 링키지 시스템은, 제1 링키지 부재 및 플랜지 체결 부재와 결합되는 제2 링키지 부재(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 제1 링키지 부재는 플랜지 체결 부재 아래로 연장하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 제1 링키지 부재는 중앙에 배치되어 툴의 종방향 중심축과 일치하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  9. 제5항 또는 제6항에 있어서, 호이스팅 부재는 제1 링키지 부재의 일 단부와 결합되고, 제2 링키지 부재는 제1 링키지 부재와 플랜지 체결 부재 사이에 결합되는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  10. 제1항에 있어서, 각각이 구동 장치와 결합되는 다수의 개별적인(respective) 플랜지 체결 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  11. 제10항에 있어서, 다수의 개별적인 플랜지 체결 부재들은 중심축 둘레에 배치되어 플랜지형 물체의 둘레를 따라 플랜지형 물체를 균등하게 지지하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 구동 장치는 다수의 개별적인 링키지 시스템들을 포함하며, 각 링키지 시스템은 각각의 플랜지 체결 부재에 결합되는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서, 구동 장치는 다수의 개별적인 선형 액추에이터를 포함하고, 각 선형 액추에이터는 각각의 플랜지 체결 부재에 결합되는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  14. 제12항에 있어서, 개별적인 링키지 시스템들은 제1 링키지 부재를 공통으로 구비하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 리프팅 툴.
  15. 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 방법으로, 리프팅 툴은 툴의 종방향 중심축을 따라 연장하고, 리프팅 툴은,
    - 호이스팅 라인에 리프팅 툴을 결합하여 리프팅 툴에 호이스팅 힘을 가하기 위한 호이스팅 부재,
    - 이동 가능한 플랜지 체결 부재를 안내하기 위한 메인 프레임,
    - 상기 플랜지 체결 부재는 플랜지형 물체를 지지하기 위해 메인 프레임과 이동 가능하게 결합되고, 메인 프레임에 대해 이동 가능하며,
    - 상기 플랜지형 물체 내에 리프팅 툴의 적어도 부분을 상기 플랜지형 물체의 플랜지를 지나 도입하기 위한 플랜지 해제 위치와, 플랜지 체결 부재가 플랜지형 물체를 지지하는 플랜지 지지 위치 사이에서, 툴의 종방향 중심축에 대해 반경 방향으로 플랜지 체결 부재를 구동하기 위한, 제1 플랜지 체결 부재 및 메인 프레임과 결합되는 구동 장치를 포함하며,
    - 구동 장치는 호이스팅 부재 및 플랜지 체결 부재와 결합되는 링키지 시스템을 포함하고, 구동 장치는 링키지 시스템과는 독립적으로 플랜지 체결 부재를 구동하기 위해 플랜지 체결 부재와 결합되는 선형 액추에이터(16)를 포함하며,
    - 상기 방법은 리프팅 툴의 호이스팅 부재에 호이스팅 힘을 가함으로써 링키지 시스템을 통해 플랜지 체결 부재를 플랜지 지지 위치를 향해 가압하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 방법.
  16. 제15항에 있어서, 링키지 시스템과 독립적으로 플랜지 체결 부재를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플랜지형 물체를 리프팅 또는 뒤집기 위한 방법.
  17. 삭제
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