KR102604384B1 - 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트에 관한 것으로, 정상적인 작동시에는 전동으로 조작되고, 홍수, 지진, 태풍, 호우, 정전 등의 비상시에는 센서에 의해서 전원을 공급하여 자중으로 게이트를 작동하는 기본적인 기능과 함께 센서 오작동이나 전자클러치 또는 액추에이터(모터)의 작동불량시에 작업자가 수동 조작하여 게이트를 비상 작동시킬 수 있도록 한 것이다.
즉, 본 발명은 상단에 베벨기어박스가 구비된 스텐드 내측으로 하단이 게이트와 연결되고 상단이 베벨기어박스 외측으로 도출되며 외주연에 다줄나사가 형성된 스템을 스템너트에 나사 결합되도록 설치하고, 베벨기어박스 내에는 스템에 나사결합되는 슬리브가 결합된 출력베벨기어와, 출력베벨기어에 기어 결합되는 입력베벨기어 및 피니언베벨기어가 설치되며, 입력베벨기어에 결합한 입력축에는 전자클러치의 축력 측인 가동자를 결합하고, 전자클러치의 입력 측인 고정자는 액추에이터의 구동축에 결합하며, 피니언베벨기어가 결합된 출력축에는 원심유압브레이크를 설치한 자중 하강식 비상차단 게이트에 있어서; 상기 전자클러치에는 케이싱 외부에서 조작하는 수동레버를 설치하되; 상기 수동레버의 하단은 권선 또는 도체원판이 부착되고 스프링의 가압력이 제공되는 가동자에 형성한 결합홈에 끼워 전자석이 결합된 고정자에서 가동자를 임의 분리할 수 있도록 한 것이다.

Description

수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트{self-weight descending emergency cut-off gate with manual action function}

본 발명은 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트에 관한 것으로, 정상적인 작동 시에는 전동으로 조작되고, 홍수, 지진, 태풍, 호우, 정전 등의 비상시에는 센서에 의해서 전원을 공급하여 자중으로 게이트를 작동하는 기본적인 기능과 함께 센서 오작동이나 전자클러치 또는 액추에이터(모터)의 작동 불량 시에 작업자가 수동 조작하여 게이트를 비상 작동시킬 수 있도록 한 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트를 제공코자 한 것이다.

정수장, 하수처리장, 댐(DAM)등의 유입 또는 유출측 수로에는 수문(게이트)를 설치하고 있다. 이들 수문은 정동 작동에 의해 개폐 작동이 이루어질 수 있도록 구성된 것으로, 홍수, 지진, 태풍, 호우, 정전 등의 비상시 운전자가 현장에 없을 경우 수문 작동이 이루어지지 않아 갑자기 물이 유입되어 건물이나 기계가 침수 파손되는 등 경제적 손실을 초래하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로 대한민국 등록특허공보(B1)10-0323464호(2002.02.07.)의 퍼펙트 비상차단 게이트가 제안되고 있다.

상기 선행기술의 경우 베벨 기어 박스의 내부에 베벨 기어를 내장하고 베벨 기어의 좌.우에는 각각 피니온 베벨 기어와 피니온베벨 기어 축을 올려놓고 그 좌.우에는 볼 베어링을 심는다.

볼 베어링 좌.우에는 칼라를 올려놓고 그 좌.우에는 볼 베어링을 올려 놓는다. 우측에는 케이싱을 삽입하고 케이싱의 내부에는 피니온 베벨 기어 축에 전자 브레이크을 삽입하고 그 위에 전자 클러치를 삽입한다.

전자 클러치에는 볼 베어링이 삽입된 브라켓을 올려놓고 그 상부에는 전동 엑추에이터를 장착하고 그 위에는 모타와 핸드휠을 취부한다.

또한, 좌측에는 원심 브레이크를 취부하고, 플랜지와 카프링를 장착하고 베벨 기어 박스의 상부에는 칼라를 올려놓고 그것 위에는 볼 베어링을 심으며 또한 스냅 링을 삽입하고 그 상부에는 인디케이트 박스를 올려놓고 다시 그 위에는 캡을 고정한다. 그리고, 스템의 상부 외부에는 슬리브을 심는다.

또한, 베벨 기어 박스의 하부면에는 볼 베어링을 심고 그 하부면에는 하우징 장착하고 그 내부의 상부에는 오링을 심고 너트로 죄임하며 하우징의 내면에는 스템너트를 장착하고 그 상.하부에는 트라스트 베어링을 삽입하고 상부에는 볼트,너트 고정한다.

그리고, 하우징의 하부에는 스탠드를 장착하고 볼트, 너트로서 죄임한다. 또한, 바닥 콘크리트와 스탠드이 고정되게 앙카 볼트 너트로 고정한 후 베벨 기어 박스의 중심부에 스템 장착한다.

이러한 구성의 퍼펙트 비상차단 게이트는 위급시에 수문을 차단시켜 건물이나 기계가 침수 파손되는 등 경제적 손실을 예방할 수 있는 기능성을 제공하고 있다.

그러나, 센서 오작동이나 전자크러치 또는 모터의 작동불량과 같은 위급시 운전자가 현상에 있더라도 게이트 작동을 신속하게 제공하지 못하는 문제점에는 대처가 어려웠다.

KR 100323464 B1 2002.02.07.

이에 본 발명자는 종래 센서 오작동이나 전자클러치 또는 모터의 작동 불량과 같은 위급 시 운전자가 현상에 있더라도 게이트 작동을 신속하게 제공하지 못하는 문제점을 개선코자 본 발명을 연구 개발한 것이다.

즉, 본 발명에서는 특허 제10-0323464호와 같이 비상차단 게이트를 제공함에 있어서, 케이싱에 내장된 전자클러치가 외부에 설치한 수동레버로 수동 제어되도록 구성함으로써, 센서 오작동이나 전자클러치 또는 모터의 작동 불량 시에 작업자가 수동 조작하여 게이트를 비상 작동시킬 수 있도록 한 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는 첫째 상단에 베벨 기어 갑이 구비된 스텐드 내측으로 하단이 게이트와 연결되고 상단이 베벨기어박스 외측으로 도출되며 외주연에 다줄나사가 형성된 스템을 스템너트에 나사 결합되도록 설치하고, 베벨기어박스 내에는 스템에 나사결합되는 슬리브가 결합된 출력베벨기어와, 출력베벨기어에 기어 결합되는 입력베벨기어 및 피니언베벨기어가 설치되며, 입력베벨기어에 결합한 입력축에는 전자클러치의 축력 측인 가동자를 결합하고, 전자클러치의 입력 측인 고정자는 액추에이터의 구동축에 결합하며, 피니언베벨기어가 결합된 출력축에는 원심유압브레이크를 설치한 자중 하강식 비상차단 게이트에 있어서;

상기 전자클러치에는 케이싱 외부에서 조작하는 수동레버를 설치하되; 상기 수동레버의 하단은 권선 또는 도체원판이 부착되고 스프링의 가압력이 제공되는 가동자에 형성한 결합홈에 끼워 전자석이 결합된 고정자에서 가동자를 임의 분리할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

둘째 상기 수동레버는, 케이싱에 축방향으로 형성한 레버작동홈으로 끼워져 케이싱에 핀으로 결합한 레버본체와; 레버본체의 하단에 대칭으로 형성되며, 결합홈에 접하는 구름롤러를 구비된 포크부를 포함하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

셋째 상기 레버본체의 상단에는 고리를 마련하고, 케이싱에 고리를 걸 수 있는 고정구를 마련하여 고정자에서 가동자를 임의 분리한 상태에서 수동레버를 고정할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트는 수동레버를 잡아당기면 전자석이 결합된 고정자에서 권선 또는 도체원판이 부착되고 스프링의 가압력이 제공되는 가동자가 분리되는데, 이때 스템에 결합되어 있는 게이트가 자중에 의해 하향 이동되면서 수문을 차단하게 되는 효과를 제공하게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 센서 오작동이나 전자클러치 또는 모터의 작동 불량으로 인해 케이트의 비상 차단 작동이 불가능할 때 운전자가 상기에서와같이 수동레버를 잡아당겨 게이트를 비상 작동시켜 건물이나 기계가 침수 파손되는 등 경제적 손실을 예방할 수 있는 효과를 제공하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트의 바람직한 일 실시례를 보인 정면도
도 2는 본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트에서의 게이트 조립상태를 보인 측면도
도 3은 본 발명에서의 수동레버 결합상태를 보인 정단면도
도 4는 본 발명에서의 수동레버 결합상태에서 가동자와 포크의 결합을 보인 측단면도
도 5는 본 발명에서의 수동레버 결합상태에서 레버본체에 고리를 적용한 예를 요부 발췌 정면도
도 6은 본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트를 더블로 구성한 예를 보인 정면도

이하 본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트의 바람직한 일 실시례를 보인 정면도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트에서의 게이트 조립상태를 보인 측단면도를 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트(1)는 정상적인 작동 시에는 전동으로 조작되고, 홍수, 지진, 태풍, 호우, 정전 등의 비상시에는 센서에 의해서 전원을 공급하여 자중으로 게이트(100)를 작동하는 기본적인 기능을 제공한다. 또한 본 발명은 센서 오작동이나 전자클러치(10) 또는 모터의 작동불량시에 작업자가 수동 조작하여 게이트(100)를 비상 작동시킬 수 있도록 한다.

본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트(1)는 도시된 바와 같이 수로 등에 설치되어 있는 게이트(100)의 상측으로 스텐드(2)를 배치한다.

상기 스텐드(2)의 상단에는 베벨기어박스(3)가 구비되며, 스텐드(2) 내측으로는 베어링에 지지되는 스템너트(4)를 설치하고, 다줄나사 구성의 스템(5)을 스템너트(4)에 결합한다.

스템(5)의 하단에는 게이트(100)가 결합되고, 스템(5)의 상단은 베벨기어박스(3)의 상측으로 도출되어 있다. 도출된 스템(5)은 게이트(100)의 승강 스트로크에 부합하는 길이로 구성한다.

또한 상기 스템(5)은 출력베벨기어(6)에 결합되어 있는 슬리브(7)에 나사결합되어 출력베벨기어(6)로부터 동력을 제공받을 수 있게 한다. 즉, 출력베벨기어(6)를 슬리브(7)에 키이 결합하고, 슬리브(7)를 스템(5)과 나사결합하는 구성을 통해서 동력이 전달되도록 한다.

상기 출력베벨기어(6)에는 입력베벨기어(8)가 기어 결합되며, 입력베벨기어(8)와 대칭으로 피니언베벨기어(9)가 기어 결합된다.

상기 입력베벨기어(8)에 결합된 입력축(8a)은 전자클러치(10)의 출력 측에 결합되고, 전자클러치(10)의 입력 측에는 액추에이터(11)의 구동축(11a)을 결합하여 입력베벨기어(8)로의 동력전달을 제어할 수 있도록 한다.

또한 피니언베벨기어(9)에 결합된 출력축(9a)에는 원심유압브레이크(12)를 하여 자중에 의해 하강하는 게이트(100)의 과도한 하강 작동 없이 서서히 하강할 수 있도록 한다.

상기와 같은 구성의 경우 종래 기술에서 공지된 구성이다.

본 발명에서는 상기와 같이 구성된 자중 하강식 비상차단 게이트(1)를 구성함에 있어서, 전자클러치(10)의 개량하는 구성을 통해서 센서 오작동이나 전자클러치(10) 또는 모터의 작동 불량시에 작업자가 수동 조작하여 게이트(100)를 비상 작동시킬 수 있도록 한 것이다.

즉, 전자클러치(10)의 케이싱(10a) 외부로 수동레버(13)를 도출시켜 작업자가 수동 조작할 수 있도록 하여 건물이나 기계가 침수 파손되는 등 경제적 손실을 예방할 수 있게 한 것이다.

도 3은 본 발명에서의 수동레버 결합상태를 보인 정단면도를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명에서의 수동레버 결합상태에서 가동자와 포크의 결합을 보인 측단면도, 도 5는 본 발명에서의 수동레버 결합상태에서 레버본체에 고리를 적용한 예를 요부 발췌 정면도를 각각 도시한 것이다.

본 발명에서의 전자클러치(10)는 베벨기어박스(3)와 액추에이터(11)에 양단이 고정된 케이싱(10a) 내측으로 입력베벨기어(8)에 결합된 입력축(8a)에는 전자클러치(10)의 축력 측인 가동자(10c)를 결합하고, 전자클러치(10)의 입력 측인 고정자(10b)는 액추에이터(11)의 구동축(11a)에 결합한다. 이때 입력축(8a)와 가동자(10c)의 결합부위에는 축방향 이동이 가능하면서 동력을 절단할 수 있는 스플라인 또는 세레이션(도시되지 않음)구성을 통해서 축 결합함이 바람직하다.

상기 전자클러치(10)에는 케이싱(10a) 외부에서 조작하는 수동레버(13)를 설치한다. 이때 수동레버(13)의 하단은 권선 또는 도체원판이 부착되고 스프링의 가압력이 제공되는 가동자(10c)에 형성한 결합홈(10d)에 끼워 전자석이 결합된 고정자(10b)에서 가동자(10c)를 임의 분리할 수 있도록 한다.

수동레버(13) 설치의 예 예로는 케이싱(10a)에 축방향으로 레버작동홈(10a-1)을 형성하여 레버본체(13a)를 끼워 케이싱(10a)에 핀으로 결합하고, 레버본체(13a)의 하단에는 좌우 대칭으로 포크부(13b)를 형성하고, 포크부(13b)를 가동자(10c)에 형성한 결합홈(10d)에 삽입하되, 결합홈(10d)에 삽입된 포크부(13b)에는 결합홈(10d)의 측면과 바닥면에 면접하는 구름롤러(13c)를 설치하여 가동자(10c)가 회전할 때 자유회전되게 한다. 또한 상기 레버본체(13a)의 상단에는 고리(14)를 마련하고, 케이싱(10a)에 고리(14)를 걸 수 있는 고정구(15)를 마련하여 고정자(10b)에서 가동자(10c)를 임의 분리한 상태에서 수동레버(13)를 고정할 수 있도록 한다.

본 발명의 작동을 위해 수동레버(13)를 잡아 당기면 전자석이 결합된 고정자(10b)에서 권선 또는 도체원판이 부착되고 스프링의 가압력이 제공되는 가동자(10c)가 분리되는데, 이때 스템(5)에 결합되어 있는 게이트(100)가 자중에 의해 하향 이동되면서 수문을 차단하게 된다.

도 6은 본 발명에서 제공하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트를 더블로 구성한 예를 보인 정면도를 도시한 것이다.

이는 본 발명 자중 하강식 비상차단 게이트(1)를 복수로 설치에 상태일 때 도시한 것으로, 양측 베벨기어박스(3)를 컨넥션로드(16)와 체인커플링(17)을 이용하여 상호 연결하고, 일측 베벨기어박스(3)에는 전자클러치(10) 및 엑추에이터(11)를 결합하고, 타측 베벨기어박스(3)에는 원심유압브레이크(12)를 결합한 구성으로 제공된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트(1)는 전자클러치(10)가 전원이 인가된 상태에서 동력을 전달하는 것으로 정상 작동시 상기에서 언급한 바와 같이 액추에이터(11)의 구동력이 전자클러치(10)를 통해서 베벨기어박스(3)로 동력 전달하는 것으로 액추에이터(11)가 락 기능을 하여 게이트(100)의 하강을 방지하도록 구성되는 바, 홍수, 지진, 태풍, 호우, 정전 등의 비상시 작업자가 현장에 있을 때 엑추에이터(11)를 작동시켜 게이트(100)를 차단하고, 작업자가 현장에 없을 때에는 게이트(100) 쪽에 설치되어 있는 센서(도시되지 않음) 신호에 의해 액추에이터(11)를 작동시켜 게이트(100)를 차단하게 된다.(정전시 UPS 전원으로 작동이 이루어진다.) 또한 정전시 센서 신호로 전원이 차단되는 경우 전자클러치(10)의 기능성이 상실될 때 베벨기어박스(3)가 무부하 상태가 되어 게이트(1)가 자중에 의해 하강하게 된다.

그러나 센서 오작동이나 전자클러치(10) 또는 모터의 작동 불량시에 상기한 작동을 기대할 수 없게 되는데, 본 발명에 의하면 위급시 작업자가 수동 조작하여 게이트(100)를 비상 작동시켜 건물이나 기계가 침수 파손되는 등 경제적 손실을 예방할 수 있는 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:(수동 작동 기능을 갖는) 자중 하강식 비상차단 게이트
2:스텐드 3:베벨기어박스
4:스템너트 5:스템
6:출력베벨기어 7:슬리브
8:입력베벨기어 8a:입력축
9:피니언베벨기어 9a:출력축
10:전자클러치 10a:케이싱
10b:고정자 10c:가동자
10d:결합홈 10a-1:레버작동홈
11:액추에이터 11a:구동축
12:원심유압브레이크 13:수동레버
13a:레버본체 13b:포크부
13c:구름롤러 14:고리
15:고정구 16:컨넥션로드
17:체인커플링 100:게이트

Claims (3)

1. 상단에 베벨기어박스(3)가 구비된 스텐드(2) 내측으로 하단이 게이트(100)와 연결되고 상단이 베벨기어박스(3) 외측으로 도출되며 외주연에 다줄나사가 형성된 스템(5)을 스템너트(4)에 나사 결합되도록 설치하고, 베벨기어박스(3) 내에는 스템(5)에 나사결합되는 슬리브(7)가 결합된 출력베벨기어(6)와, 출력베벨기어(6)에 기어 결합되는 입력베벨기어(8) 및 피니언베벨기어(9)가 설치되며, 입력베벨기어(8)에 결합한 입력축(8a)에는 전자클러치(10)의 축력 측인 가동자(10c)를 결합하고, 전자클러치(10)의 입력 측인 고정자(10b)는 액추에이터(11)의 구동축(11a)에 결합하며, 피니언베벨기어(9)가 결합된 출력축(9a)에는 원심유압브레이크(12)를 설치한 자중 하강식 비상차단 게이트(1)에 있어서;
   상기 전자클러치(10)에는 케이싱(10a) 외부에서 조작하는 수동레버(13)를 설치하되;
   상기 수동레버(13)의 하단은 권선 또는 도체원판이 부착되고 스프링의 가압력이 제공되는 가동자(10c)에 형성한 결합홈(10d)에 끼워 전자석이 결합된 고정자(10b)에서 가동자(10c)를 임의 분리할 수 있도록 하며;
   상기 수동레버(13)는, 케이싱(10a)에 축방향으로 형성한 레버작동홈(10a-1)으로 끼워져 케이싱(10a)에 핀으로 결합한 레버본체(13a)와;
   레버본체(13a)의 하단에 대칭으로 형성되며, 결합홈(10d)에 접하는 구름롤러(13c)를 구비된 포크부(13b)를 포함하도록 구성하고;
   상기 레버본체(13a)의 상단에는 고리(14)를 마련하고, 케이싱(10a)에 고리(14)를 걸 수 있는 고정구(15)를 마련하여 고정자(10b)에서 가동자(10c)를 임의 분리한 상태에서 수동레버(13)를 고정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수동 작동 기능을 갖는 자중 하강식 비상차단 게이트.
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