KR200223754Y1 - 통스 크레인의 통 키 오작동 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 통(TONG) 장치를 장착한 천정기중기에 있어서 통 장치가 슬라브(Slab)를 집거나 놓기 위해 개,폐 동작을 하는 과정에서 통 키(Tong Key)(30) 자체의 구조적 문제점과 작업 현장의 조건 변화에 따라 비정상적인 오작동이 발생하는 것을 오작동 감지센서에 의해 사전 감지하여 설비의 파손 사고를 방지할 수 있도록 하는 통 키의 오작동 감지장치에 관한 것으로,

통 키 몸체에 내부 통 키 핀(50)의 오작동 위치를 감지할 수 있도록 회전 키 몸체(51) 외피를 관통하는 홀을 가공한 후 오작동 감지센서(40)를 장착하고, 오작동 감지센서(40)에 의해 감지된 감지신호를 응용한 2차적 안전 인터 록(Inter Lock) 기능을 추가 적용함으로써 통 키 오작동의 원인을 극명하게 검토 및 규명하여 현장 특성에 맞는 정확한 대안 모색으로 대형 설비사고 및 안전사고를 방지하고, 천정크레인의 가동을 극대화하도록 한다.

Description

통스 크레인의 통 키 오작동 감지장치{SENSING DEVICE OF TONG KEY OPERATION ERROR FOR TONGS CRANE}

본 고안은 천정크레인 통 장치(Tongs)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 통 장치가 슬라브(Slab)를 집거나 놓기 위해 개,폐 동작(Tong Open,Tong Close)을 하는 과정에서 통 키(Tong Key)의 키 헤드(Key Head)가 하부의 통 장치를 걸고 있던 중 통 키의 오작동에 의해 임의로 걸림이 풀리면서 하부 그리퍼(Gripper)를 포함한 통 장치 전체가 순간 추락함에 따라 자중의 낙하 충격에 의해 통 장치 전반의 영구변형 및 파손이 발생하는 것을 방지하기 위한 통스 크레인의 통 키 오작동 감지장치에 관한 것이다.

도 2a는 일반적인 통 장치 천정크레인에 있어서 부하 상태의 작동 상태도이고, 도 2b는 일반적인 통 장치 천정크레인에 있어서 무부하 상태의 작동 상태도이다.

도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명하면, 일반적으로 통 장치 천정크레인(200)은 거더(Girder)에 크라브(Crab) 장치(110)가 횡 방향으로 이동하며, 크라브 장치의 와이어 로프 드럼(Wire Rope Drum)(112)으로부터 하방으로 연결된 와이어 로프(115)가 구성되어지며, 그 하부의 집게 통 장치(Tongs)(100)에 연결되어 크라브 장치(110) 상의 권상 모우터(도시되지 않음)에 의해 통 장치(100)를 권상 및 권하하여 슬래브(Slab)(135)를 공간 이동시키는 것이다.

통 장치(100)의 동작원리 및 특성을 설명하면, 슬라브(Slab)를 집는 2조의 집게(Gripper)(124a, 124b)가 구성되어 있고, 집게의 개,폐 동작은 통 키(Tong Key)(30)의 기구적 기능 동작과 크레인 호이스트(Crane Hoist)의 권상 및 권하의 복합적인 동작에 의해 이루어진다. 즉, 통 키(30)의 역할은 하부 통 장치의 집게(124a, 124b)를 벌리기 위해 상,하 안내링크(128a, 128b)를 걸어 올리거나 슬라브(135)를 집기 위해 걸림을 해지하는 기능을 맡고, 슬라브(135)로부터 통 장치(100) 전체를 이격시키거나 집는 역할은 크레인 호이스트(Crane Hoist)의 권상 및 권하에 의해 이루어진다.

먼저, 도 2b는 통 키(30)의 키 헤드(Key Head)(52)가 키 헤드 록크 실린더(60)에 +자로 걸려있는 통 오픈(Tong Open) 상태인 무부하 상태로 통 장치(100) 전체를 권상하여 슬라브(135)로부터의 이격이 가능하게 된다.

도 2a는 슬라브를 집기 위한 동작으로, 크레인(Crane) 권하 조작에 의해 통 장치(100)가 오픈(Open)된 상태에서 슬라브(135) 위에 착지하면 통 장치 중앙부에 설치된 지지 블럭(Supporting Block)(125)이 슬라브에 닿게 되며, 통 장치(100)가 조금 더 내려지면 상,하 안내링크(128a, 128b)와 연결된 링크 핀(link pin)(122)에 의해 균형 빔(129)은 조금 더 내려지게 된다. 즉, 키 헤드(52)가 키 헤드 록크 실린더(60)에 닿으면서 기구적 동작을 하는 시점이 된다.

도 2c는 일반적인 통 장치 천정크레인에 있어서 통 키(30)의 내부 구조도이다.

도 2c를 참조하여 설명하면, 통 키(30)의 구조 특성에 의해 회전 키 몸체(51)가 일정 스트로크(Stroke)만큼 상승되면서 45˚회전운동을 하게 된다. 이후, 운전자는 다시 크레인 권상 조작을 하게 되며, 동시에 회전 키 몸체(51)는 다시 45˚를 더 회전하게 되어 키 헤드(52)가 키 헤드 록크 실린더(60)로부터 잠김이 풀리면서 크레인 호이스트의 계속 권상에 의해 통 장치 링크 운동으로 좌,우 그리퍼(124a, 124b)가 오므려지면서 슬라브(Slab)의 자중에 의해 집혀 올라가게 된다.

이렇게 집어 올린 슬라브(Slab)를 이동시킨 다음, 통 오픈 상태로 통 장치(100) 전체를 권상하여 다음 이동시킬 슬라브(Slab)로 크레인을 이동시킬 경우, 통 키(30)의 키 헤드(Key Head)(52)는 키 헤드 록크 실린더(60)에 +자로 걸리게 된다.

이때, 키 헤드(52)가 키 헤드 록크 실린더(60)에 완전하게 +자로 걸리지 않은 상태에서 통 장치(100)를 권상하게 되면, 키 헤드(52)는 모서리부만 살짝 키 헤드 록크 실린더(60) 측면에 불안정하게 걸린 상태가 된다.

통 장치(100)의 자중은 균형 빔(129)을 포함해 전체 약 40ton 정도이고, 구조상으로 통 키(30)에 걸리는 하중은 그리퍼를 연결하는 링크 핀(122)을 기준으로 하방의 전 하중(약 25ton)이 걸리게 된다,

이러한 불안정한 상태를 모르는 체 운전자가 크레인을 주행시키게 되면, 레일 이음부를 지날 때의 진동에 의해 키 헤드(52)가 키 헤드 록크 실린더(60)로부터 빠지게 된다. 즉, 좌,우 그리퍼(124a, 124b)가 임의로 오므려지며 하방으로 낙하되는 것이다.

이때의 충격은 25ton의 자유낙하 충격으로 엄청난 충격이 발생되며 이로 인해 통 장치(100)의 전반적 파손 및 영구변형이 일어나 사용을 할 수 없게 되고, 그외에도 순간 탈락에 의한 충격으로 크레인 운전실 이동 휠의 탈선, 운전실 유리창 파손, 와이어 로프의 절단 및 탈선 등 각부에 심각한 손상은 물론 운전자의 안전사고의 위험까지도 가져오는 것이 현실이다.

이러한 심각한 문제점은 통 키 장치를 장착한 통스 크레인(Tongs Crane)에 있어서의 근본적인 문제점으로 이의 해결을 위해 지금까지 많은 종류의 방법을 시도해 왔으나 실제 현장 적용시 실용성이 거의 없었다.

도 3a, 도 3b, 도 3c는 종래의 통 키 오작동 감지장치의 부분 예시도이고, 도 4는 종래의 통 키 오작동 감지장치를 부착한 통 장치의 구조도이다.

도 3a를 참조하여 설명하면, 종래의 통 크레인 통 키 오작동 감지장치는 통 키(30)의 회전 키 몸체(51) 측면에 감지봉(2)을 부착하고, 통 키(30) 몸체 외부에 이상 감지 장치(10)를 설치하여 통 키 몸체가 회전하거나 상,하강시 이상 위치에 올때 이상 감지 장치(10)와 감지봉(2)을 일치시켜 신호를 발하도록 구성하였으나, 이것은 통 키(30)의 유동과 감지봉(2)과 이상 감지 장치(10)와의 정밀한 간격유지 구성이 어렵고, 통 키의 동작시의 반복 충격에 대한 내구성이 없음은 물론 회전 및 상,하강시의 조합상의 불합리성으로 실제 현장 적용상의 문제가 많았다.

한편, 도 3b 및 도 3c에 도시된 바와같이, 키 헤드 록크 실린더(60) 측면에 이상 감지 장치(10)를 삽입 구성하여 키 헤드(52)가 실린더 내에서 회전할 때 이상 걸림 위치에 올때를 센서가 감지하도록 구성하였으나, 실제 적용시 감지 자체를 할 수 없는 문제점이 있었다.

통 장치(100)는 전체가 링크 구조로 통 키(30)는 상부 프레임(129)에 고정되고, 키 헤드 록크 실린더(60)는 링크 핀(122)을 중심으로 별개의 하부 그리퍼(124a, 124b)에 고정되어 있어서 통 키(30)가 하강되어 실린더 내에 삽입될 때 상부 프레임과 하부는 별도의 유동이 일어나고, 키 헤드(52)는 매 동작시마다 실린더(60) 내에서 좌,우 및 전,후 임의로 위치 변동이 되어 실린더 벽면에 삽입된 근접 센서와의 일정거리 유지가 어려워 실제로는 절대 신호를 발생시키지 못하였다.

이와같은 통 키 동작에 따른 간접적인 방법으로 센서를 이용한 오동작 감지장치의 예는 이밖에도 수없이 많으나, 거의 동일 개념의 방법으로 이론상의 방안일 뿐 실제 적용시 실용성이나 내구성은 거의 없었다. 이는 조합상의 불합리성으로 실제 현장 적용시 통 키(30)가 충격, 유동, 진동 등의 극한 조건으로 운용되는 상태에서 내구성면으로 결코 견딜 수 없고, 수만 및 수십만 번의 동작시마다 정확한 신호검출은 더더욱 곤란한 것이 현실이다.

한편, 도 5a는 도 4의 통 키 오작동 감지장치에 있어서 무부하 상태의 작동 상태도이고, 도 5b는 도 4의 통 키 오작동 감지장치에 있어서 부하 상태의 작동 상태도이며, 도 5c는 도 4의 통 키 오작동 감지장치에 있어서 이상위치를 감지한 상태도이다.

도 4에 도시된 바와같이, 통 키 핀(50)의 오작동 위치를 감지하기 위해 상,하 안내링크(128a, 128b)에 이상 감지 장치(10)를 부착하여 통 키(30)의 상,하강에 따른 오작동 위치를 감지하는 종래의 이상 감지 방법은 다음과 같으나, 이또한 정확한 위치 감지가 어려워 현장 적용시 유명무실하였다.

도 4 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명하면, 종래의 통 키 오작동 감지장치는 상,하 안내링크(attach)(128a, 128b)가 절첩 구조로 상부 통 키(30)의 키 헤드(52)를 키 헤드 록크 실린더(60)에 정확하게 일치 삽입시키기 위한 것으로 크레인 권상, 권하에 따른 통 장치(100)의 개,폐시 동시 접철되어진다.

따라서, 상부 안내링크(128a)에 감지봉(2)을 부착하고, 하부 안내링크(128b)에 리미트 센서(20) 및 누름대(14)를 도 4와 같이 설치해 놓으면 통 키가 실린더(60)에 삽입되거나 분리될 때 상,하 안내링크도 접철 운동에 따른 거리 변화가 일어나게 되고, 통 키 핀(50)이 오작동 위치에 있을 때 그에 맞게 감지봉(2)과 누름대(14)의 거리를 조정하여 오작동 위치에 신호를 발생시킨다.

그러나, 이러한 종래의 감지장치도 실제로 통 키(30)의 회전 키 몸체(51)가 상,하강하는 전체 스트로크 150mm(상,하 캠(31a, 31b)간의 간격) 중 오작동 위치의 범위가 통 키 핀(50)의 크기 때문에 50mm 범위를 광범위하게 감지하게 됨에 따라 정확한 오동작 중심위치를 감지할 수 없는 문제점이 있어 실효성 및 신뢰성이 없었다.

또한, 거리에 따른 위치조정으로 거리(간격)가 미세하게 달라질 경우라도 실제 중심 위치는 크게 변화되는 문제점이 있었다. 이는 통 장치(100)의 전체 구조가 링크 구조로 되어 있어 접철에 따른 마모 유격이 쉽게 발생되고, 통 장치의 반복 부하(걸림)에 따른 키 고정 러그(33), 키 헤드 록크 실린더(60) 하부 고정 베이스 링크부 등의 마모, 신장에 따른 유격 발생과 특히 이상 감지 장치(10)와 감지봉(2)이 설치되는 상,하 안내링크(128a, 128b)는 상,하 링크가 별개로 구성되고, 상,하 링크를 연결하는 중간링크에 미세한 마모 시라도 거리변동이 발생될 수 밖에 없었다.

따라서, 감지 위치의 변동으로 실제 오작동 위치를 감지할 수 없었고, 감지장치 자체의 구조적인 문제로 쉽게 변형되거나 상,하 안내링크(128a, 128b)의 접철 시 감지봉(2) 및 누름대(14)의 파손, 작동간(12)과 센서간의 변형, 유격에 따른 신호(Signal) 발생 불능의 근복적인 문제점이 있었다. 이로 인해 오히려 이상 위치가 아닌 엉뚱한 위치에서 신호를 발생시키는 등의 큰 문제점으로 오인운전으로 인한 운전자의 오조작의 위험이 있었다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 통 키 몸체에 내부 통 키 핀의 오작동 위치를 감지할 수 있도록 회전 키 몸체 외피를 관통하는 홀을 가공한 후 오작동 감지센서를 장착함으로써 통 키 오작동의 원인을 극명하게 검토 및 규명하여 현장 특성에 맞는 정확한 대안 모색으로 대형 설비사고 및 안전사고를 방지하고, 천정크레인의 가동을 극대화할 수 있는 통스 크레인의 통 키 오작동 감지장치를 제공하는데 있다.

또한, 통 키 오작동 감지기능을 제공하고, 이에 부가해서 감지신호를 응용한 2차적 안전 인터 록(Inter lock) 기능을 추가 적용함으로써 기존의 통 키 장치의 오작동의 문제점에 대한 완벽한 기술적 대안을 마련할 수 있는 통스 크레인의 통 키 오작동 감지장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 통 키 오작동 감지장치를 장착한 통 키의 내부 구조도.

도 2a는 일반적인 통 장치 천정크레인에 있어서 부하 상태의 작동 상태도.

도 2b는 일반적인 통 장치 천정크레인에 있어서 무부하 상태의 작동 상태도.

도 2c는 일반적인 통 장치 천정크레인에 있어서 통 키의 내부 구조도.

도 3a, 도 3b, 도 3c는 종래의 통 키 오작동 감지장치의 부분 예시도.

도 4는 종래의 통 키 오작동 감지장치를 부착한 통 장치의 구조도.

도 5a는 도 4의 통 키 오작동 감지장치에 있어서 무부하 상태의 작동 상태도.

도 5b는 도 4의 통 키 오작동 감지장치에 있어서 부하 상태의 작동 상태도.

도 5c는 도 4의 통 키 오작동 감지장치에 있어서 이상위치를 감지한 상태도.

도 6은 통 키 핀이 하부 캠 산부에 올라 앉은 상태를 나타내는 통 키의 내부 구조도.

도 7a는 통 키의 회전시 키 헤드의 회전 각도 및 키의 걸림 상태를 나타내는 단면도.

도 7b는 통 키 핀의 위치에 따른 키 헤드의 걸림 상태도.

도 8은 본 고안에 따른 통 키 오작동시 감지된 신호를 이용한 권상 인터록 회로부의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 감지봉 10 : 이상 감지 장치

12 : 작동간 13 : 고정대

14 : 누름대 20 : 리미트 센서

30 : 통 키 31a : 상부 캠

31b : 하부 캠 32 : 통 키 몸체

33 : 키 고정 러그 40 : 오작동 감지센서

41 : 타이머 41' : 제1 보조 릴레이

42 : R1 릴레이 42' : 제2 보조 릴레이

43 : 부저 44 : 권상용 콘텍터 릴레이

50 : 통 키 핀 51 : 회전 키 몸체

52 : 키 헤드 60 : 키 헤드 록크 실린더

100 : 통 장치 110 : 크라브 장치

112 : 와이어 로프 드럼 115 : 와이어 로프

122 : 링크 핀 124a, 124b : 좌,우 그리퍼

125 : 지지 블럭 128a, 128b : 상,하 안내링크

129 : 균형 빔 135 : 슬라브

138 : 크레인 운전실 200 : 천정크레인

300 : 권상 인터록 회로부

상기 본 고안의 목적을 달성하기 위한 통스 크레인의 통 키 오작동 감지장치는, 통 키의 하부 캠 산부의 중심선상에 상부로 통 키 핀이 회전중 오작동에 의해 위치하게 되는 소정지점에 가공된 통 키 몸체 외피를 관통하는 홀에 취입되고, 통 키 핀이 회전 중 ⓐ지점에 위치할 때를 감지하여 온(ON) 신호를 권상 인터록 회로부의 타이머(T1)로 전송하는 오작동 감지센서; 및 오작동 감지센서로부터 전송된 온(ON) 신호에 의해 동작하는 타이머(T1)와, 타이머의 온 딜레이(ON Delay) 특성에 의해 일정시간 후 제1 보조 릴레이가 연결됨에 따라 작동하는 R1 릴레이와, R1 릴레이의 작동에 의해 운전실에 통 키의 오작동에 따른 위험을 경고하는 부저(BU)와, R1 릴레이의 작동에 의해 제2 보조 릴레이가 개로되면 크레인(Crane)의 권상 기동을 차단하는 권상용 콘텍터 릴레이(H)로 이루어진 권상 인터록 회로부로 구성된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 통 키 오작동 감지장치를 장착한 통 키의 내부 구조도이고, 도 6은 통 키 핀이 하부 캠 산부에 올라 앉은 상태를 나타내는 통 키의 내부 구조도이다. 또한, 도 7a는 통 키의 회전시 키 헤드의 회전 각도 및 키의 걸림 상태를 나타내는 단면도이고, 도 7b는 통 키 핀의 위치에 따른 키 헤드의 걸림 상태도이다. 도 8은 본 고안에 따른 통 키 오작동시 감지된 신호를 이용한 권상 인터록 회로부의 회로도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 통스 크레인(Tongs Crane)의 통 키(30)의 기구적 오작동을 감지하기 위한 감지장치는, 통 키(30)의 하부 캠(31b) 산부의 중심선상에 상부로 통 키 핀(50)이 회전중 오작동에 의해 위치하게 되는 소정지점에 가공된 통 키 몸체(32) 외피를 관통하는 홀에 취입되고, 통 키 핀(50)이 회전 중 ⓐ지점에 위치할 때를 감지하여 온(ON) 신호를 권상 인터록 회로부(300)의 타이머(T1)(41)로 전송하는 오작동 감지센서(40); 및 오작동 감지센서(40)로부터 전송된 온(ON) 신호에 의해 동작하는 타이머(T1)(41)와, 타이머(41)의 온 딜레이(ON Delay) 특성에 의해 일정시간 후 제1 보조 릴레이(41')가 연결됨에 따라 작동하는 R1 릴레이(42)와, R1 릴레이(42)의 작동에 의해 운전실에 통 키(30)의 오작동에 따른 위험을 경고하는 부저(BU)(43)와, R1 릴레이(42)의 작동에 의해 제2 보조 릴레이(42')가 개로되면 크레인(Crane)의 권상 기동을 차단하는 권상용 콘텍터 릴레이(H)(44)로 이루어진 권상 인터록 회로부(300)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의해서 본 고안에 따른 통스 크레인의 통 키 오작동 감지장치는 다음과 같이 작동된다.

먼저, 통 키(30)의 기능특성 및 동작원리를 도 1 내지 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명하면, 통 키 몸체(32)는 균형 빔(129)의 하부에 고정되고, 키 헤드 록크 실린더(60)는 통의 좌,우 그리퍼(124a, 124b)를 포함한 몸체부 중앙에 고정된다.

통 키(30)는 통 키 몸체(32)와 회전 키 몸체(51)로 구성되는데, 통 키 몸체(32) 내부에는 상,하부에 각각 원형 캠(31a, 31b)이 간격을 두고 구성되고, 그 원통 중앙에는 간섭없이 상,하 및 회전운동을 하는 회전 키 몸체(51)가 끼워져 있다.

통 키(30) 몸체중 상부에는 통 키를 회전시키기 위한 통 키 핀(50)이 상,하 캠(31a, 31b) 사이에 직각 방향으로 끼워진다. 통 키 핀(50)은 권상 또는 권하시 상,하 캠(31a, 31b)에 통 키 핀(50)이 닿으면서 상,하 캠의 경사에 의해 키 몸체를 사이클 단위로 무한 회전시켜 키 헤드부(52)의 걸림 또는 해지의 기능 동작을 수행하게 된다.

이때, 기능 동작의 사이클은 도 7a에 도시된 바와같이 크레인(Crane) 권상 및 권하시 각각 45˚씩 회전되어 90˚회전으로 1 스크로크(Stroke)를 형성한다. 때문에 하부의 키 헤드(52)의 형상이 직육면체의 형상으로 그에 맞는 키 헤드 록크 실린더(60) 내에서 회전시 1 스트로크(Stroke)마다 무부하 상태(Tong Open)인 걸림과 부하 상태(Tong Close)인 풀림동작이 가능하게 된다.

통 키 오작동의 원인규명을 위한 통 키의 기구작용에 대해 먼저 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 위에서 설명한 통 키(30)의 회전특성을 참조하여 통 키 핀(50)의 상,하 캠(31a, 31b) 사이에서의 상승 및 하강과 회전운동을 설명한다. 도 7b는 도 6의 통 키(30) 내부 몸체의 상,하 캠(31a, 31b)의 전개도로, 상부 캠(31a)과 하부 캠(31b) 사이에 통 키 핀(50)이 직각 방향으로 위치하며, 통 키 핀(50)의 각각의 회전 이동은 먼저 설명한 크레인 권상 및 권하에 의해 이루어진다. 그리고, 도 7b의 하부 그림은 회전 키 몸체(51)의 회전에 따른 동일 몸체인 키 헤드(52)의 걸림 및 해지 상태를 나타낸 그림이다.

도 7b에 도시된 바와같이, 0˚를 기준으로 할때 키 헤드(52)는 키 헤드 록크 실린더(60)로부터 분리된 상태 즉, 슬라브(Slab)(135)를 집은 상태이며, 운전자는 슬라브를 착지하여 계속 권하 조작을 하게 된다. 이에 따라, 키 헤드(52)가 키 헤드 록크 실린더(60)로 삽입되어 접촉되면서 회전 키 몸체(51)는 통 키 몸체(32) 내부에서 상승되고, 통 키 몸체에 구성된 통 키 핀(50)이 상부 캠(31a)에 닿으면서 경사면을 타고 ②의 위치로 이동하게 된다.

통 키 핀(50)이 상부 캠(31a)에 닿으면, 크레인 균형 빔(129)은 더이상 내려가지 않고 와이어 로프(115)가 쳐지게 되며, 운전자는 권하 조작을 멈추게 되고, 키 헤드(52)는 키 헤드 록크 실린더(60) 내에서 45˚회전되어 반걸림 상태가 된다.

이후, 운전자는 권상 조작을 하게 됨에 따라 동시에 통 키 핀(50)은 하부 캠(31b)의 경사면을 타고 회전하여 ③의 위치로 이동되고, 키 헤드(52)는 키 헤드 록크 실린더(60) 내에서 +자로 걸리게 된다. 즉, 통(Tong)을 벌린 채 권상하게 되어 슬라브(Slab)(135)로부터 통 장치(100) 전체를 이격시키게 된다.

이것이 단위작업의 1 스트로크(Stroke)이며, 다시 슬라브를 집으면 통 키 장치(100)는 동일 동작으로 1 사이클을 회전하여 키 헤드(52)를 해지하게 된다.

상술한 동작원리에 따른 통 키 핀(50)의 오작동의 원인은 운전자가 슬라브(135)를 이송하여 착지 후 크레인을 권하하면, 통 키 핀(50)은 ①의 위치에서 ②의 위치로 이동한 후, 크레인을 다시 권상하면 ③의 위치로 이동되고, 동시에 키 헤드(52) 또한 걸림상태가 된다. 이때, ②의 위치에서 권하 완료후 다시 ③의 위치로 회전 이동시키기 위해 권상할 경우, 통 키 핀(50)은 상부 캠(31a)과 하부 캠(31b) 사이의 무간섭부를 지나게 되며, 이때의 키 헤드(52)는 키 헤드 록크 실린더(60) 바닥에 자중에 의해 접촉되어 작은 유동에도 임의 회전이 가능한 상태가 된다.

이 상태에서 운전자가 권상 조작을 하면, 와이어 로프(115)의 흔들림에 의해 통 장치(100) 전체가 유동하게 되고, 그로인해 회전 키 몸체(51)가 임의 회전되면서 통 키 핀(50)이 ②의 위치에서 ③의 위치로 정상 이동하지 못하고, ⓐ의 위치 즉, 하부 캠(31b) 산부에 올라 타게 되는 경우가 발생하게 된다. 하부 캠(31b) 산부는 형상이 완만한 곡면을 이룬 산으로 통 키 핀(50)의 완만한 타원형 구조와의 접촉시 쉽게 올라 탄 체 권상에 의해 그 상태로 상승하게 된다.

이렇게 하부 캠(31b)에 통 키 핀(50)이 올라 앉은 체 통 장치(100)가 권상하게 되면, 키 헤드(52)는 도 7b에 도시된 바와같이 모서리부만 살짝 키 헤드 록크 실린더(60) 측면에 불안정하게 걸린 상태가 된다. 통 장치(100)의 자중은 균형 빔(129)을 포함해 전체 약 40ton 정도이고, 구조상으로 통 키(30)에 걸리는 하중은 그리퍼를 연결하는 링크 핀(122)을 기준으로 하방의 전 하중(약 25ton)이 걸리게 된다.

이런 구조로 작동하는 통스 크레인(Tongs Crane)으로 슬라브(Slab)를 집거나 해지시 통 키(30)의 오작동을 감지할 수 있도록 오작동 감지센서(40)를 구성하게 되는데, 도 1에 도시된 바와같이, 통 키 몸체(32)에 외피를 관통하는 홀을 가공하여 오작동 감지센서(40)를 취입하게 된다.

오작동 감지센서(40)의 중심위치는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와같이 통 키 핀(50)의 오작동 위치인 하부 캠(31b)의 첫번째 산부인 0˚위치를 기준으로 할때 22.5˚를 중심위치로 하여 하부 캠(31b) 산으로부터 소정지점인 약 25mm 상부에 홀을 가공하여 오작동 감지센서(40)를 취입시켜 구성하며, 감지센서(40)의 감지부 선단과 통 키 핀(50) 측단면부의 거리간격은 5mm를 유지하여 통 키 핀(50)이 회전시 간섭을 받지 않도록 설치하게 된다.

이때, 사용되는 감지센서는주식회사한용의 원통형 근접센서로 감지거리 5mm 내지 30mm의 조절이 가능한 고주파 발진형 센서를 사용한다.

이와같이 설치된 오작동 감지센서(40)는 통 키 핀(50)이 회전중 오작동에 의해 22.5˚위치인 하부 캠(31b) 산부(ⓐ위치)에 올라 앉을 때 감지신호를 발생하며, 발생된 온(ON) 신호는 도 8에 도시된 권상 인터 록(Inter lock) 회로부(300)의 타이머(T1)(41)로 전송하게 된다.

오작동 감지센서(40)로부터 오작동 감지신호가 전송되면, 전송된 온(ON) 신호에 의해 타이머(T1)(41)가 작동하게 된다. 이때, 타이머(T1)는 온 딜레이(On Delay) 타이머로 설정된 일정시간이 지나면 작동하는 것으로 본 고안에서는 설정 시간이 2초로 설정됨으로, 통 키 핀(50)이 정상적으로 회전할 경우에는 오작동 감지센서(40)를 순간 스쳐 지나므로 신호발생이 되지 않도록 구성된 것이다.

따라서, 통 키 핀(50)이 오작동 위치인 ⓐ지점에 올라탄 경우, 2초후 오작동 감지센서(40)에서 발생된 온(ON) 신호에 의해 타이머(T1)(41)가 동작하고, 타이머(41)의 온 딜레이 특성에 의해 2초후 제1 보조 릴레이(Relay)(41')가 동작하게 되어 R1 릴레이(42)가 작동하게 된다.

R1 릴레이(42)가 작동하게 되면, R1 릴레이(42) 작동과 동시에 운전실에 설치된 부저(43)가 작동되어 운전자에게 오작동 위험을 알리게 된다.

한편, R1 릴레이(42)의 동작에 의해 제2 보조 릴레이(42')가 개로됨으로써 권상용 콘텍터 릴레이(44)의 작동이 차단되고, 권상용 콘텍터 릴레이(44)의 작동 차단에 의하여 인터 록(Inter Lock)이 구성됨으로써 운전자가 임의로 권상을 시도하여도 크레인이 권상되지 않는다.

이상에서 설명한 것은 본 고안에 따른 통스 크레인의 통 키 오작동 감지장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 실용실안등록청구범위에서 청구하는 바와같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

본 고안은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 통 키 몸체에 내부 통 키 핀의 오작동 위치를 감지할 수 있도록 회전 키 몸체 외피를 관통하는 홀을 가공한 후 오작동 감지센서를 장착함으로써 직접적인 충격 이외에도 크레인의 진동, 통 장치(100)의 유동 등 어떠한 외부적 충격이나 간섭에 영향을 받지 않고 정확한 오작동 위치를 감지하여 통 키 오작동의 원인을 극명하게 검토 및 규명하여 현장 특성에 맞는 정확한 대안 모색으로 대형 설비사고 및 안전사고를 방지하고, 천정크레인의 가동을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 따른 통 키 오작동 감지장치는 통 키를 제작할 때 손쉽게 일체형으로 구성할 수 있음으로써 제작에 따른 원가절감은 물론 공장에서 제작시 정형, 표준화 및 정밀구성이 가능하여 통 키의 기구적 기능과 자체 오작동 진단조건이 한 개의 기능요건으로 구성되어 제품의 신뢰성과 정형화, 표준화가 가능하여 제품의 가격면으로도 월등한 차이를 가져올 수 있는 효과가 있다.

또한, 통 키 오작동 감지센서를 통해 감지된 감지신호를 응용한 2차적 안전 인터록 기능을 수행함으로써 기존의 통 키 장치의 오작동의 문제점에 대한 완벽한 기술적 대안을 마련하여 보다 정확하고 안전한 통 키의 기능 운용을 가능하게 한다.

Claims (1)

1. 통스 크레인(Tongs Crane)의 통 키(30)의 기구적 오작동을 감지하기 위한 감지장치에 있어서,

   상기 통 키(30)의 하부 캠(31b) 산부의 중심선상의 상부로 통 키 핀(50)이 회전중 오작동에 의해 위치하게 되는 소정지점에 가공된 통 키 몸체(32) 외피를 관통하는 홀에 취입되고, 통 키 핀(50)이 회전 중 ⓐ지점에 위치할 때를 감지하여 온(ON) 신호를 권상 인터록 회로부(300)의 타이머(T1)(41)로 전송하는 오작동 감지센서(40); 및

   상기 오작동 감지센서(40)로부터 전송된 온(ON) 신호에 의해 동작하는 타이머(T1)(41)와, 상기 타이머(41)의 온 딜레이(ON Delay) 특성에 의해 일정시간 후 제1 보조 릴레이(41')가 연결됨에 따라 작동하는 R1 릴레이(42)와, 상기 R1 릴레이(42)의 작동에 의해 운전실에 통 키(30)의 오작동에 따른 위험을 경고하는 부저(BU)(43)와, 상기 R1 릴레이(42)의 작동에 의해 제2 보조 릴레이(42')가 개로되면 크레인(Crane)의 권상 기동을 차단하는 권상용 콘텍터 릴레이(H)(44)로 이루어진 권상 인터록 회로부(300)로 구성되는 것을 특징으로 하는 통스 크레인의 통 키 오작동 감지장치.