KR20030006012A

KR20030006012A - 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인

Info

Publication number: KR20030006012A
Application number: KR1020010041552A
Authority: KR
Inventors: 한만엽
Original assignee: 한만엽
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-01-23

Abstract

본 발명은 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인에 관한 것으로, 컨테이너를 선적하거나 하역하는 갠트리 크레인에 있어서, 이동가능한 주탑기둥; 상기 주탑기둥의 소정 높이에 수평으로 설치되며, 내측면 상부에 형성된 제1 트랙과, 내측면 중간에 형성된 제2 트랙 및 내측면 하부에 형성된 제3 트랙을 구비하고, 2개의 몸체가 소정 간격 이격되어 연결된 붐; 수전부를 구비한 헤드블록 및 상기 헤드블록과 탈착가능하며 소정의 구동장치를 구비한 후크를 각각 포함하고, 상기 헤드블록을 승강시키며 상기 제1 트랙을 따라 이동가능한 복수의 호이스트 트롤리; 및 상기 컨테이너 및 상기 후크와 착탈가능하고 상기 제2 트랙 및 상기 제3 트랙에서 이동가능한 복수의 스프레더를 포함하며, 상기 복수의 스프레더는, 상기 컨테이너와 결합된 후 상기 제3 트랙에 놓일 때 상기 제3 트랙을 따라 이동하고, 상기 컨테이너와 분리된 후 상기 제2 트랙에 놓일때 상기 제2 트랙을 따라 이동함으로써 컨테이너의 선적과 하역을 신속하고 안정적으로 행할 수 있다.

Description

순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인{Gantry crane having circulating spreader}

본 발명은 항구에 배치되어 컨테이너를 부두에서 선박으로 선적하거나 선박에서 부두로 하역하는 갠트리 크레인에 관한 것으로, 특히 복수의 스프레더가 붐의 트랙들을 따라 순환하는 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인에 관한 것이다.

오늘날 액체, 분말의 화물을 제외한 화물 수송의 80% 이상을 컨테이너 수송이 차지하고 있으며, 이러한 비중은 앞으로도 더욱 커질 것으로 판단되고 있다. 이와 같은 컨테이너의 사용 증가에 따라 컨테이너선의 크기가 커지고 있으며, 동시에 컨테이너를 선적하거나 하역하는 갠트리 크레인의 처리 능력도 구동모터의 용량 증가와 트롤리 및 스프레더의 개조, 자동제어 시스템의 도입 등으로 초기에 비하여 그 처리 능력이 향상되고 있다.

종래의 갠트리 크레인은 도 1에 도시된 바와 같이 주탑기둥(11)에 붐(12)이 수평으로 결합되어 있고, 붐(12)에는 기계실(13) 및 헤드블록(19), 스프레더(18)가 구비된 트롤리(17)가 왕복운동 할 수 있도록 장착되어 있다. 상기와 같은 구조를 갖는 종래의 갠트리 크레인은 트롤리(17)에 구비된 스프레더(18)가 하강하여 컨테이너(15)를 집은 후, 트롤리(17)가 붐(12)을 이동하면서 부두에서 선박으로 또는 선박에서 부두로 컨테이너(18)를 이송한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 갠트리 크레인은 단 하나의 스프레더가 구비된 트롤리가 컨테이너의 이송을 전담하기 때문에 컨테이너의 이송 속도가 느려 갠트리 크레인의 컨테이너 선적 및 하역 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 갠트리 크레인은 트롤리(17)가 붐(12)을 따라 이동함과 동시에 강선(14)을 늘어뜨려 스프레더(18)를 하강시킴으로써, 스프레더(18)가 컨테이너(15)의 상부에 정확히 위치하는데 걸리는 시간이 길어지게 되어 작업이 지체되고, 아울러 스프레더(18)가 늘어진 상태로 트롤리(17)와 함께 이동하면서 승강 운동을 하기 때문에, 컨테이너(15)가 흔들려 트럭이나 선박에 컨테이너를 적층시에 정확한 장소에 컨테이너를 위치시키기 불편하므로, 결국 컨테이너 선적 및 하역 속도와 효율이 매우 떨어지는 문제가 있다.

상기와 같은 문해결하기 위하여 본 출원인이 1999년 2월 20일에 출원한 처리능력이 향상된 갠트리 크레인(특허 출원 번호 10-1999-005683)은, 복수의 트롤리 및 스프레더가 붐을 따라 순환하기 때문에 컨테이너의 선적 및 하역작업이 신속하고 효율적이다.

하지만, 상기 발명에서는 스프레더가 트롤리와 결합된 상태에서 컨테이너를 이송해야 하고 상기 스프레더가 결합된 트롤리가 상기 붐을 끝에서 끝까지 순환해야 하며, 이때 붐의 양끝에는 엘리베이터라는 추가적인 장치가 필요한 실정이었다. 따라서 기존 기술에서는 부품의 수가 많으며, 추가 장치가 필요하며, 스프레더의 이동거리가 매우 길어서 크레인의 에너지 소모량이 크다는 문제가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 기존 기술의 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로서, 컨테이너의 이송시 컨테이너의 흔들림이 발생하지 않아 컨테이너의 선적 및 하역이 신속 정확하며, 특히 컨테이너의 선적 및 하역시 복수의 스프레더가 붐에 구비된 트랙들을 따라 최단 거리를 이동함으로써 컨테이너의 선적 및 하역이 신속하고 효율적인 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인을 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 갠트리 크레인을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인의 구성을 개략적으로 도시한 정면도이다.

도 3은 도 2에 있는 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인을 위에서 내려다본 평면도이다.

도 4는 도 2에 있는 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인의 좌측면도이다.

도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 의한 갠트리 크레인의 컨테이너 하역 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인의 각 구성 요소의 배치를 설명하기 위한 배치 상태도이다.

도 7은 도 6에 도시된 구성 요소들의 우측면도이다.

도 8은 도 7에 도시된 후크의 확대도이다.

도 9는 도 8에 도시된 후크를 위에서 내려다본 평면도이다.

도 10은 도 8에 도시된 후크의 좌측면도이다.

도 11은 신축 아암이 신장되지 않은 상태에서 회전식 롤링 장치가 수직으로 세워져 고정된 스프레더를 도시한 도면이다.

도 12는 도 11에 도시된 스프레더를 위에서 내려다 본 평면도이다.

도 13은 도 11에 도시된 스프레더의 측면도이다.

도 14는 신축 아암이 신장되지 않은 상태에서 회전식 롤링 장치가 안쪽으로 기울어져 고정된 스프레더를 도시한 도면이다.

도 15는 신축 아암이 신장된 상태에서 슬라이드식 롤링 장치가 바깥쪽으로 이동된 스프레더를 도시한 도면이다.

도 16은 도 15에 도시된 스프레더를 위에서 내려다본 평면도이다.

도 17은 도 15에 도시된 스프레더의 측면도이다.

도 18은 신축 아암이 신장된 상태에서 슬라이드식 롤링 장치가 안쪽으로 이동된 스프레더를 도시한 도면이다.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명은, 컨테이너를 선적하거나 하역하는 갠트리 크레인에 있어서, 이동 가능한 주탑기둥; 상기 주탑기둥의 소정 높이에 수평으로 설치되며, 내측면 상부에 형성된 제1 트랙과, 내측면 중간에 형성된 제2 트랙및 내측면 하부에 형성된 제3 트랙을 구비하고, 2개의 몸체가 소정 간격 이격되어 연결되어 있는 붐; 수전부를 구비한 헤드블록 및 상기 헤드블록과 탈착 가능하며 소정의 구동장치를 구비한 후크를 각각 포함하고, 상기 헤드블록을 승강시키며 상기 제1 트랙을 따라 이동 가능한 복수의 호이스트 트롤리; 및 상기 컨테이너 및 상기 후크와 착탈 가능하고 상기 제2 트랙 및 상기 제3 트랙에서 이동 가능한 복수의 스프레더를 포함하며, 상기 복수의 스프레더는, 상기 컨테이너와 결합된 후 상기 제3 트랙에 놓일 때 상기 제3 트랙을 따라 이동하고, 상기 컨테이너와 분리된 후 상기 제2 트랙에 놓일 때 상기 제2 트랙을 따라 이동하는 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인을 제공한다.

바람직하게는, 상기 후크는 상기 복수의 스프레더의 작동을 제어하는 제1 구동장치를 구비하고, 상기 호이스트 트롤리는 상기 헤드블록을 승강시키기 위한 제2 구동장치 및 상기 제1 트랙을 따라 이동하기 위한 제3 구동장치를 구비하며, 상기 스프레더는, 상기 후크들 중 어느 한 후크인 제1 후크와 결합된 상태에서 상기 제1 후크의 하강에 의해 제1 위치에서 상기 컨테이너와 결합되어 상기 컨테이너가 적재된 후 상기 제1후크의 상승에 의해 상기 제3 트랙에 놓여지는 경우 상기 제1 후크와 분리되어 제1 이동장치에 의해 상기 제3 트랙을 따라 이동하고, 상기 컨테이너가 적재된 상태에서 상기 제3 트랙을 따라 이동하여 소정 위치에 올 때 상기 후크들 중 어느 한 후크인 제2 후크와 결합된 후 상기 제2 후크의 하강에 의해 제2 위치에서 상기 컨테이너와 분리되어 상기 컨테이너가 하역된 후 상기 제2 후크의 상승에 의해 상기 제2 트랙에 놓여지는 경우 상기 제2 후크와 분리되어 제2 이동장치에 의해 상기 제2 트랙을 따라 이동한다.

또한, 바람직하게는, 상기 복수의 호이스트 트롤리는 기존의 기계식 트롤리와 거의 같은 구조와 기능을 갖고 있으며, 육상측에 위치하는 육상측 호이스트 트롤리와 해상측에 위치하는 해상측 호이스트 트롤리를 포함한다.

또한, 바람직하게는, 상기 붐의 각 몸체의 상면과 하면 및 상기 몸체들이 마주보는 면에는 트러스를 형성하고 상기 각 몸체의 바깥쪽 면에는 트러스를 형성하지 않음으로써 상기 각 몸체가 한 면에 트러스가 형성되지 않은 오픈 트러스를 형성하여 상기 트랙들에 가해지는 힘에 의해 상기 각 몸체가 횡방향으로 휘어지지 않도록 한다.

또한, 상기 복수의 헤드블록도 기존의 헤드블록과 같은 것이나 다만 헤드블록의 높이가 약간 낮게 설계되어 있다.

또한, 상기 후크는 상기 스프레더의 동작에 필요한 모든 동력 및 제어, 기계장치들을 구비하고 상기 헤드블록 및 상기 스프레더와의 결합장치를 갖고, 상기 스프레더를 동작시키기 위한 다수의 동력 전달부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프레더는 상기 후크의 동력 전달부와 결합하여 상기 스프레더의 여러 가지 동작을 할 수 있도록 연결된 다수의 동력 수신부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 후크는 기존의 스프레더에 올려져 있는 기계, 전기 부분 등을 모두 분리하여 별도의 프레임에 설치한 것으로서 상기 스프레더에 있는 동력 수신부와 결합되어 기존의 스프레더에서 작동하는 모든 기능을 발휘할 수 있도록 동력 전달부가 있는 점이 기존 스프레더와 다른 점이다.

또한, 상기 복수의 스프레더는 기존의 스프레더에 올려져 있는 기계 장치들이 모두 분리되어 상기 복수의 후크로 이동하였으며, 기계장치가 제외된 스프레더 하단부의 구조체 만으로 구성되어 있는 것이 특징인 스프레더이다. 또한, 상기 스프레더에는 상기 후크로부터 동력을 전달받을 수 있도록 동력 수신부를 갖고 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 이동장치는 상기 제3 트랙에 놓인 상기 스프레더를 이동시키기 위하여 제1 동력원에 연결되어 폐루프를 구성하고 상기 붐내에서 회전하는 기다란 좌우 한쌍의 제1 강선을 포함하고, 상기 제2 이동장치는 상기 제2 트랙에 놓인 상기 스프레더를 이동시키기 위하여 제2 동력원에 연결되어 폐루프를 구성하고 상기 붐내에서 회전하는 기다란 좌우 한쌍의 제2 강선을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프레더는 상기 제1 강선 또는 상기 제2 강선을 파지하기 위한 파지부와 상기 파지부에 구비되어 상기 강선과 상기 파지부의 결합이나 해제의 기능을 갖고 있는 잠금부를 각각 구비하는 복수의 강선홀더를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 호이스트 트롤리는 상기 제1 강선 및 상기 제2 강선이 처지는 것을 방지하기 위하여 복수의 롤러를 구비하는 복수의 강선 지지장치를 더 포함하고 상기 붐은 소정 위치에 복수의 강선 지지장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프레더는 상기 제2 트랙 또는 상기 제3 트랙을 따라 구르는 바퀴들과 상기 바퀴들을 지지하기 위한 바퀴 지지대와 상기 바퀴 지지대에 부착된 가이드 롤러 및 상기 바퀴 지지대와 상기 스프레더 몸체의 상부 사이에 설치되어 상기 바퀴들이 상기 트랙에서 탈선되는 것을 방지하는 가압 스프링을 구비하는 롤링 장치를 상기 스프레더 몸체의 상방에 4개 더 구비하며, 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시키고자 하는 경우 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 기울어져 있는 상기 롤링 장치들을 수직으로 세워 고정시킨 다음 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 하강시켜 상기 롤링 장치의 상기 바퀴들이 상기 트랙에 놓이게 함으로써 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시킨 뒤, 상기 스프레더의 강선 홀딩 장치(43)를 작동시킴으로서 제1 이동장치 또는 제2 이동장치의 강선을 파지함으로써 강선의 작동에 따라 스프레더를 이동시킬 수 있게 되며, 상기 스프레더를 상기 트랙에서 분리시키고자 하는 경우 먼저 상기 스프레더의 강선 홀딩장치를 제1이동장치 또는 제2 이동장치의 강선으로부터 해제시킨 뒤, 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후, 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 상기 롤링 장치들을 안쪽으로 기울여 고정시킴으로써 상기 스프레더를 상기 트랙으로부터 분리하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프레더는 상기 제2 트랙 또는 상기 제3 트랙을 따라 구르는 바퀴들과 상기 바퀴들을 지지하기 위한 바퀴 지지대와 상기 바퀴 지지대에 부착된 가이드 롤러 및 상기 바퀴 지지대와 상기 스프레더 몸체의 상부 사이에 설치되어 상기 바퀴들이 상기 트랙에서 탈선되는 것을 방지하는 가압 스프링을 구비하는 회전식 롤링 장치를 상기 스프레더 몸체의 상방에 4개 더 구비하며, 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시키고자 하는 경우 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 기울어져 있는 상기 롤링 장치들을 수직으로 세워 고정시킨 다음 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 하강시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙에 놓이게 함으로써 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시키며, 상기 스프레더를 상기 트랙에서 분리시키고자 하는 경우 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 상기 롤링 장치들을 안쪽으로 기울여 고정시킴으로써 상기 스프레더를 상기 트랙으로부터 분리하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프레더는 상기 제2 트랙 또는 상기 제3 트랙을 따라 구르는 바퀴들과 상기 바퀴들을 구비하고 안쪽 및 바깥쪽으로 이동가능한 바퀴 지지부와 상기 바퀴 지지부를 지지하기 위한 지지대를 구비하는 슬라이드식 롤링 장치를 상기 스프레더 몸체의 상방에 4개 더 구비하며, 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시키고자 하는 경우 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴 지지부들을 바깥쪽으로 이동시켜 고정시킨 다음 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 하강시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙에 놓이게 함으로써 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시키며, 상기 스프레더를 상기 트랙에서 분리시키고자 하는 경우 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴 지지부들을 안쪽으로 이동시켜 고정시킴으로써 상기 스프레더를 상기 트랙으로부터 분리하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인의 구성을 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 3 및 도 4는 도 2에 도시된 갠트리 크레인을 각각 위에서 내려다본 평면도와 우측에서 본 우측면도이다. 도 2에 도시된 도면은 선박(26a)에 있는 컨테이너(20d)를 부두(26b)에 하역하는 하역 작업을 도시한 도면이다. 또한, 도 5는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 갠트리 크레인의 컨테이너 선적 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인의 각 구성 요소의 배치를 설명하기 위한 배치 상태도이고, 도 7은 도 6에 도시된 구성요소들의 우측면도이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인은, 이동 가능한 주탑기둥(21)과, 상기 주탑기둥(21)의 소정 높이에 수평으로 설치되며, 내측면 상부에 형성된 제1 트랙(28)과, 내측면 중간에 형성된 제2 트랙(29) 및 내측면 하부에 형성된 제3 트랙(30)을 구비하며, 2개의 몸체(도 3의 22a, 22b)가 소정 간격 이격되어 연결되어 있는 붐(22)을 구비하고 있으며, 상기 붐(22)의 처짐을 방지하기 위하여 인장봉들(27)을 구비하고 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의한 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인은, 육상 측에 설치된 제1 호이스트 트롤리(23) 및 해상 측에 설치된 제2 호이스트 트롤리(24)를 구비하고 있다. 본 실시예에서는 2개의 호이스트 트롤리가 붐(22)에 설치된 것으로 도시되었지만, 필요에 따라 컨테이너의 이송 속도를 더 높이기 위해 더 많은 수의 호이스트 트롤리가 설치될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 호이스트 트롤리(23, 24)는 필요시 상기 제1 트랙(28)을 따라 화살표 I방향으로 이동하는 것이 가능하며, 컨테이너를 선적하거나 하역할 위치의 상부에 위치하는 것이 바람직하다.

한편, 제2 호이스트 트롤리(24)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 수전부(37)를 구비한 헤드블록(34) 및 상기 헤드블록(34)과 탈착 가능하며 유압장치(47) 및 제어장치(48)를 구비한 후크(33)를 포함하며, 강선(35)으로 연결된 상기 헤드블록(34)을 제1 구동장치(63)에 의해 승강운동시키고, 제2 구동장치(64)에 의해 상기 제1트랙(28)을 따라 이동한다. 제1 호이스트 트롤리(23)도 동일한 구조로 되어 있다.

또한, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 의한 갠트리 크레인은 컨테이너(20c) 및 상기 후크(33)와 착탈 가능하고 상기 제2 트랙(29) 및 상기 제3 트랙(30)에서 이동 가능한 스프레더(25c)를 포함하는데, 본 발명의 실시예에서는 4개의 스프레더(25a, 25b, 25c, 25d)가 도시되었지만, 필요에 따라 컨테이너의 이송 속도를 높이기 위하여 더 많은 수의 스프레더를 사용할 수도 있다.

한편, 상기 붐(22)의 각 몸체(22a, 22b)의 상면과 하면 및 상기 몸체(22a, 22b)들이 마주보는 면에는 트러스(31)를 형성하고 상기 각 몸체(22a, 22b)의 바깥쪽 면에는 트러스를 형성하지 않음으로써 상기 각 몸체(22a, 22b)가 한 면에 트러스를 형성하지 않은 오픈 트러스를 형성하여, 상기 트랙들(28, 29, 30)에 가해지는 힘에 의해 상기 각 몸체(22a, 22b)가 횡방향으로 휘어지지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 각 구성 요소들의 규모는 항구의 접안 용량 및 하역수준에 따라 달라지며, 붐(22)을 안정되게 지지하도록 필요에 따라 보강부재를 추가할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 순환식 스프레더를 구비한 갠트리 크레인의 동작을 하기에 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 헤드블록(34)과 후크(33)는 항상 결합된 상태에서 작동하고, 후크(33)에 이상이 있을 때에만 수리를 위해 헤드블록(34)과 후크(33)가 분리된다. 또한, 4개의 스프레더(25a, 25b, 25c, 25d)는 컨테이너와 결합된 후 상기 제3 트랙(30)에 놓인 후 강선홀딩 장치로 이동용 강선과 결합한 뒤 제1 강선(62)에 의해 상기 제3 트랙(30)을 따라 제1 호이스트 트롤리(23)와 제2 호이스트 트롤리(24) 사이에서 이동하고, 컨테이너와 분리된 후 상기 제2 트랙(29)에 놓일 때는 제2 강선(61)에 의해 상기 제2 트랙(29)을 따라 제1 호이스트 트롤리(23)와 제2 호이스트 트롤리(24) 사이에서 이동한다. 한편 참조부호 60은 제1 강선(62)과 제2 강선(61)이 처지는 것을 방지하기 위하여 상기 호이스트 트롤리에 설치된 복수의 롤러를 구비하는 복수의 강선 지지장치이고, 도시되지는 않았지만, 상기 붐(22)은 소정 위치에 같은 종류의 복수의 강선 지지장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1 강선(62)은 상기 제3 트랙(30)에 놓인 스프레더를 이동시키기 위하여 제1 동력원(미도시)에 연결되어 폐루프를 구성하고 상기 붐(22)내에서 회전하는 기다란 좌우 한쌍의 강선이고, 상기 제2 강선(61)은 상기 제2 트랙(29)에 놓인 스프레더를 이동시키기 위하여 제2 동력원(미도시)에 연결되어 폐루프를 구성하고 상기 붐(22)내에서 회전하는 기다란 좌우 한쌍의 강선이다.

한편, 상기 4개의 스프레더(25a, 25b, 25c, 25d)는 상기 제1 강선(62) 또는 상기 제2 강선(61)을 파지하기 위한 파지부(81)와 상기 파지부(81)에 구비되어 상기 강선과 상기 파지부(81)의 결합 또는 해제를 행하는 잠금부(80)를 각각 구비하는 복수의 강선홀더(43)를 각각 포함하여, 상기 스프레더들(25a, 25b, 25c, 25d)이 제2 트랙(29) 또는 제3 트랙(30)에 놓일 때 제2 강선(61) 또는 제1 강선(62)을 홀딩하여 상기 제1 강선(62) 또는 제 2강선(61)의 이동에 의해 상기 스프레더가 이동할 수 있도록 한다.

우선 도 2 및 도 4 내지 도 7을 참조하여, 컨테이너를 선박(26a)에서 부두(26b)로 하역하는 갠트리 크레인의 동작을 살펴보기로 한다. 평상시, 제2 호이스트 트롤리(24)는 선박(26a)의 상부에 위치하고, 제1 호이스트 트롤리(23)는 부두(26b)에서 컨테이너가 하역될 위치 또는 컨테이너가 적재될 위치의 상부에 위치한다.

도 2, 도 6 및 도 7에서, 스프레더(25c)와 후크(33)가 결합된 상태에서 제2 호이스트 트롤리(24)는 후크(33)가 결합되어 있는 헤드블록(34)의 강선(35)을 풀어내려 하강시킴으로써, 스프레더(25c)를 선박(26a)에 적재된 컨테이너(20d)중 부두로 하역할 컨테이너의 윗면까지 하강하여, 후크(33)에 구비된 유압장치(47)와 제어장치(33)에 의해 상기 스프레더(25c)의 트위스트락(미도시)을 작동시킴으로서 스프레더(25c)와 컨테이너(20c)를 결합시킨다.

상기 컨테이너(20c)와 상기 스프레더(25c)가 결합되면, 상기 제2 호이스트 트롤리(24)는 강선(35)을 감아올려 헤드블록(34)을 화살표 A 방향으로 상승시킴으로써, 컨테이너(20c)가 적재된 스프레더(25c)의 롤링장치(42)의 바퀴(50)가 제3 트랙(30)보다 높은 위치에 있도록 상승시킨 후, 기울어져 있는 롤링장치(42)를 수직으로 세워 고정시킨 다음, 롤링장치(42)의 바퀴(50)가 제3 트랙(30) 상에 놓일 때까지 헤드블록(34)을 하강시킨다. 스프레더(25c)의 롤링장치(42)의 바퀴(50)가 제3 트랙(30) 상에 놓이면, 스프레더(25c)의 강선홀더(43)와 제1 강선(62)이 결합된 후 후크(33)와 스프레더(25c)와의 결합이 해제되어, 컨테이너(20c)가 적재된 스프레더(25c)가 제1 강선(62)의 이동에 의해 제3 트랙(30)을 따라 화살표 B방향으로 이동하여 제1 호이스트 트롤리(23)쪽으로 이동하게 된다.

참조부호 25b는 제1 강선(62)에 의해 제3 트랙(30)을 따라 제1 호이스트 트롤리(23)쪽으로 이동 중인 다른 컨테이너(20b)가 적재된 스프레더를 표시한 것이다. 한편, 컨테이너가 적재된 스프레더가 하역장소의 상부에 배치되어 있는 제1 호이스트 트롤리(23)의 하부에 오면, 제1 강선(62)의 이동이 멈추게 되어, 스프레더의 이동이 정지된 다음, 제1 호이스트 트롤리(23)의 후크가 스프레더와 결합되고, 스프레더의 강선홀더(43)와 제1 강선(62)과의 결합이 해제된다.

그 다음, 스프레더를 약간 상승시켜 스프레더의 롤링장치의 바퀴가 제3 트랙(30)과 분리되도록 한 후, 롤링장치를 안쪽으로 기울여 고정시킨 다음, 제1 호이스트 트롤리(23)에 구비된 강선을 풀어내려 헤드블록을 하강시킴으로써, 컨테이너가 적재된 스프레더를 부두로 하강시킨다. 컨테이너가 부두의 소정 하역 위치에 오면, 제1 호이스트 트롤리(23)는 스프레더를 컨테이너와 분리시킨 후 상기 스프레더를 상승시킨다.

한편, 스프레더에는 도 7에 도시된 바와 같이, 다른 크기의 컨테이너와 결합하기 위하여 신축아암(44)을 구비하고 있는데, 만약 신축아암이 신장된 상태라면, 컨테이너를 하역한 후 상승하면서, 상기 신축아암을 스프레더의 몸체 안으로 수축시켜 컨테이너를 하역한 빈 스프레더가 제2 트랙(29)에 놓일 수 있도록 한다.

제1 호이스트 트롤리(23)는 스프레더를 상승시켜 스프레더의 롤링장치의 바퀴가 제2 트랙(29)보다 높은 위치에 있도록 한 후, 기울어져 있는 상기 스프레더의 롤링장치를 수직으로 세워 고정시킨 다음, 상기 롤링장치의 바퀴가 상기 제2 트랙(29) 상에 놓일 때까지 제1 호이스트 트롤리(23)에 구비된 헤드블록을 하강시켜 상기 스프레더를 하강시킨다. 상기 스프레더의 롤링장치의 바퀴가 제2 트랙(29) 상에 놓이면, 상기 스프레더의 강선홀더(43)가 제2 강선(61)과 결합된 후 상기 제1 호이스트 트톨리(23)에 구비된 후크와 상기 스프레더와의 결합이 해제되어, 상기 스프레더가 제2 강선(61)의 이동에 의해 제2 트랙(29)을 따라 화살표 D방향으로 이동하여 제2 호이스트 트롤리(24)쪽으로 이동하게 된다. 참조부호 25d는 제2 강선(61)에 의해 제2 트랙(29)을 따라 제2 호이스트 트롤리(24)쪽으로 이동 중인 스프레더를 표시한 것이다.

상기 제2 호이스트 트롤리(24) 쪽으로 이동 중인 스프레더가 상기 제2 호이스트 트롤리(24) 하부에 오면, 제2 강선(61)의 이동이 멈추게 되어, 스프레더의 이동이 정지된 후, 제2 호이스트 트롤리(24)의 후크(33)와 스프레더가 결합되고, 스프레더의 강선홀더(43)와 제2 강선(61)과의 결합이 해제된다.

그 다음, 제2 호이스트 트롤리(24)가 스프레더를 약간 상승시켜 상기 스프레더의 롤링장치의 바퀴가 제2 트랙(29)과 분리되도록 한 후, 롤링장치를 안쪽으로 기울여 고정시킨 다음, 제2 호이스트 트롤리(24)에 구비된 강선(35)을 풀어내려 헤드블록(34)을 하강시켜 스프레더를 컨테이너가 적재된 선박(26a)으로 하강시킴으로써 상술한 바와 같은 컨테이너 하역 작업을 계속한다.

도 5는 컨테이너를 부두(26b)에서 선박(26a)으로 선적하는 갠트리 크레인의 동작을 도시한 도면이다. 컨테이너를 선적하는 갠트리 크레인의 동작은 상술한 컨테이너 하역 동작과 비교할 때 스프레더의 이동 방향만 다르고 나머지 동작은 유사하므로 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 의한 갠트리 크레인에서, 컨테이너가 적재된 스프레더들은 제1 강선(62)에 의해 제3 트랙(30)을 따라 제1 호이스트 트롤리(23)와 제2 호이스트 트롤리(24) 사이를 이동하고, 컨테이너가 적재되지 않은 빈 스프레더들은 제2 강선(61)에 의해 제2 트랙(29)을 따라 제1 호이스트 트롤리(23)와 제2 호이스트 트롤리(24) 사이를 이동한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 의한 갠트리 크레인에서는, 롤링장치가 구비된 스프레더들이 제2 트랙(29) 또는 제3 트랙(30)을 이동하며, 상기 스프레더들은 붐(22)의 끝에서부터 끝으로 이동할 필요없이 선적 및 하역할 위치에 있는 호이스트 트롤리들 사이만을 이동하므로, 스프레더의 이동거리가 최소화된다.

한편, 도 7을 참조하면, 제2 트랙(29)에는 컨테이너가 적재되지 않은 빈 스프레더(25d)가 놓여 있으며, 제2 호이스트 트롤리(24)는 강선(35)을 상승 또한 하강시키기 위한 제1 구동장치(63)와 제1 트랙(28)을 따라 이동하기 위한 제2 구동장치(64)를 구비하며, 제1 구동장치(63)에 의해 강선(35)을 상승 또는 하강시킴으로써 헤드블록(34)을 승강시킨다. 또한 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 호이스트 트롤리에는 부가적인 헤드블록 승강장치로 유압잭이나 전기모터 등을 이용한 단거리 승강장치가 최소 4개 이상 구비되어 있는데, 이 승강장치는 스프레더를 제2트랙이나 제3트랙에 안치시킬 때 발생하는 단거리 이동 작업에 사용된다. 이러한 부가적인 승강장치를 구비함으로써 상기 트랙에의 안치작업을 신속히 수행할 수 있을 뿐만 아니라 컨테이너가 기울어지거나 삐뚤어진 경우에 이를 바로 잡기 위한 기능도 갖고 있다.

도 7에서, 스프레더(25c)는 크기가 다른 컨테이너와 결합하기 위하여 신축되는 신축아암(44)을 스프레더(25c)의 몸체(70) 양쪽에 더 구비하며, 상기 신축아암(44)의 신축동작은 상기 후크(33)의 유압장치(47)와 제어장치(48)에 의해 제어되고, 상기 신축아암(44)의 4개의 귀퉁이에는 상기 스프레더(25c)와 상기 컨테이너(20c)가 결합할 때 상기 컨테이너(20c)를 안내하도록 하단쪽이 바깥으로 벌어진 형태의 플리퍼라 불리는 컨테이너 가이더(49)가 상방으로 회전 가능하게 형성되어 있다.

상기 컨테이너 가이더(49)는 상기 컨테이너(20c)와의 결합이 완료된 후 상기 유압장치(47)와 제어장치(48)에 의해 상방으로 회전하여 상기 컨테이너 가이더(49)가 상기 스프레더(25c)의 바깥쪽으로 돌출되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프레더(25c)는 상술한 바와 같이 상기 제2 트랙(29) 또는 상기 제3 트랙(30)을 따라 구르는 바퀴들(50)과 상기 바퀴들(50)을 지지하기 위한 바퀴 지지대(51)와 상기 바퀴 지지대(51)에 부착된 가이드 롤러(52) 및 상기 바퀴 지지대(51)와 상기 스프레더 몸체(70)의 상부 사이에 설치되어 상기 바퀴들(50)이 상기 트랙(29, 30)에서 탈선되는 것을 방지하는 가압 스프링(53)을 구비하는 롤링 장치(42)를 상기 스프레더 몸체(70)의 상부에 4개 구비하고 있다.

도 7에서 롤링 장치(42)는 평상시에서는 기울어져 경사진 상태에서 트랙들에 놓여지기 바로 전에 수직으로 세워진 상태로 고정되는 롤링 장치가 도시되었지만, 상기 구조의 롤링 장치뿐만 아니라, 평상시에는 스프레더 몸체(70)의 안쪽에 수직으로 위치하다가 트랙들에 놓여지기 바로 전에 바깥쪽으로 슬라이딩되는 슬라이딩 롤링 장치가 사용될 수도 있고, 여러 가지 다른 구조의 롤링 장치가 사용될 수 있다.

한편, 도 7 내지 도 10에서 참조부호 46은 후크(33)와 스프레더(25c)가 결합될 수 있도록 하는 제1 결합구를 나타내며, 참조부호 55는 상기 제1 결합구와 체결되는 제1 결합걸이부를 나타낸다. 또한, 참조부호 45는 후크(33)에 구비된 유압장치(47)와 제어장치(48)의 동력을 스프레더로 전달하는 동력전달부를 나타내고, 참조부호 54는 상기 동력전달부(45)의 동력을 전달받는 동력수신부를 나타내며, 참조부호 57은 트위스트락이라 불리는 컨테이너(20c)의 제2 결합구(71)와 결합되는 제2 결합걸이부를 나타낸다.

도 11 내지 도 14는 신축아암(44)이 수축되어 있고 컨테이너 가이더(49)가 상방으로 회전되어 스프레더 몸체(70)의 상부 안쪽에 위치한 스프레더(25c)를 도시한 것이다. 도 11 내지 도 13에서 롤링 장치(42)는 수직으로 세워져 고정된 상태이고, 도 14에서 롤링 장치(42)는 신축아암(44)이 수축된 상태에서 안쪽으로 기울어져 고정된 상태이다.

도 15 내지 도 18은 신축 아암(77)이 신장된 상태에서 슬라이드식 롤링 장치(72)를 구비한 스프레더를 도시한 도면이다. 슬라이드식 롤링 장치(72)는 지지대(73)와 바퀴(74)를 구비한 바퀴 지지부(75)를 구비하고 있으며, 상기 바퀴 지지부(75)는 안쪽 및 바깥쪽으로 이동 가능하다. 참조번호 76은 강선홀더이고, 참조번호 77은 신축아암이며, 참조번호 78은 컨테이너 가이더이다.

따라서, 스프레더를 트랙 위에 위치시키고자 하는 경우에는 호이스트 트롤리가 스프레더를 상승시켜 롤링 장치들(72)의 바퀴들(74)이 트랙보다 위에 있도록 한 후 후크의 제1 구동장치에 의해 롤링 장치들(72)의 바퀴 지지부들(75)을 바깥쪽으로 이동시켜 고정시킨 다음 호이스트 트롤리가 스프레더를 하강시켜 롤링 장치들(72)의 바퀴들(74)이 트랙에 놓이게 함으로써 스프레더를 트랙 위에 위치시킬 수 있다.

한편, 스프레더를 트랙에서 분리시키고자 하는 경우 호이스트 트롤리가 스프레더를 상승시켜 롤링 장치들(72)의 바퀴들(74)이 트랙보다 위에 있도록 한 후 후크의 제1 구동장치에 의해 롤링 장치들(72)의 바퀴 지지부들(75)을 안쪽으로 이동시켜 고정시킴으로써 스프레더를 트랙으로부터 분리할 수 있다.

본 발명에 의한 갠트리 크레인은 스프레더에 롤링 장치를 장착하여 스프레더들을 선적 위치와 하역 위치 사이에서 이동시킴으로써 스프레더의 개수를 줄일 수 있고, 구조가 간단하여 컨테이너의 이송속도를 높일 수 있어 컨테이너의 선적 및 하역을 신속하고 안정적으로 할 수 있다.

Claims

컨테이너를 선적하거나 하역하는 갠트리 크레인에 있어서,

이동가능한 주탑기둥;

상기 주탑기둥의 소정 높이에 수평으로 설치되며, 내측면 상부에 형성된 제1 트랙과, 내측면 중간에 형성된 제2 트랙 및 내측면 하부에 형성된 제3 트랙을 구비하고, 2개의 몸체가 소정 간격 이격되어 연결되어 있는 붐;

수전부를 구비한 헤드블록 및 상기 헤드블록과 탈착 가능하며 소정의 구동장치를 구비한 후크를 각각 포함하고, 상기 헤드블록을 승강시키며 상기 제1 트랙을 따라 이동가능한 복수의 호이스트 트롤리; 및

상기 컨테이너 및 상기 후크와 착탈 가능하고 상기 제2 트랙 및 상기 제3 트랙에서 이동가능한 복수의 스프레더를 포함하며,

상기 복수의 스프레더는, 상기 컨테이너와 결합된 후 상기 제3 트랙에 놓일 때 상기 제3 트랙을 따라 이동하고, 상기 컨테이너와 분리된 후 상기 제2 트랙에 놓일 때 상기 제2 트랙을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제1항에 있어서, 상기 후크는 상기 복수의 스프레더의 작동을 제어하는 제1 구동장치를 구비하고, 상기 호이스트 트롤리는 상기 헤드블록을 승강시키기 위한 제2 구동장치 및 상기 제1 트랙을 따라 이동하기 위한 제3 구동장치를 구비하며, 상기 스프레더는, 상기 후크들 중 어느 한 후크인 제1 후크와 결합된 상태에서 상기 제1 후크의 하강에 의해 제1 위치에서 상기 컨테이너와 결합되어 상기 컨테이너가 적재된 후 상기 제1후크의 상승에 의해 상기 제3 트랙에 놓여지는 경우 상기 제1 후크와 분리되어 제1 이동장치에 의해 상기 제3 트랙을 따라 이동하고, 상기 컨테이너가 적재된 상태에서 상기 제3 트랙을 따라 이동하여 소정 위치에 올 때 상기 후크들 중 어느 한 후크인 제2 후크와 결합된 후 상기 제2 후크의 하강에 의해 제2 위치에서 상기 컨테이너와 분리되어 상기 컨테이너가 하역된 후 상기 제2 후크의 상승에 의해 상기 제2 트랙에 놓여지는 경우 상기 제2 후크와 분리되어 제2 이동장치에 의해 상기 제2 트랙을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제1항에 있어서, 상기 복수의 호이스트 트롤리는 육상측에 위치하는 육상측 호이스트 트롤리와 해상측에 위치하는 해상측 호이스트 트롤리를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제1항에 있어서, 상기 붐의 각 몸체의 상면과 하면 및 상기 몸체들이 마주보는 면에는 트러스를 형성하고 상기 각 몸체의 바깥쪽 면에는 트러스를 형성하지 않음으로써 상기 각 몸체가 한 면에 트러스가 형성되지 않은 오픈 트러스를 형성하여 상기 트랙들에 가해지는 힘에 의해 상기 각 몸체가 횡방향으로 휘어지지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제1항에 있어서, 상기 후크는 상기 스프레더의 동작에 필요한 모든 동력 및 제어, 기계장치들을 구비하고 상기 헤드블록 및 상기 스프레더와의 결합장치를 갖고, 상기 스프레더를 동작시키기 위한 다수의 동력 전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제5항에 있어서, 상기 스프레더는 상기 후크의 동력 전달부와 결합하여 상기 스프레더의 여러 가지 동작을 할 수 있도록 연결된 다수의 동력 수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제2항에 있어서, 상기 제1 이동장치는 상기 제3 트랙에 놓인 상기 스프레더를 이동시키기 위하여 제1 동력원에 연결되어 폐루프를 구성하고 상기 붐 내에서 회전하는 기다란 좌우 한쌍의 제1 강선을 포함하고, 상기 제2 이동장치는 상기 제2 트랙에 놓인 상기 스프레더를 이동시키기 위하여 제2 동력원에 연결되어 폐루프를 구성하고 상기 붐내에서 회전하는 기다란 좌우 한쌍의 제2 강선을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제7항에 있어서, 상기 스프레더는 상기 제1 강선 또는 상기 제2 강선을 파지하기 위한 파지부와 상기 파지부에 구비되어 상기 강선과 상기 파지부의 결합이나 해제를 행하는 잠금부를 각각 구비하는 복수의 강선홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제8항에 있어서, 상기 각 호이스트 트롤리는 상기 제1 강선 및 상기 제2 강선이 처지는 것을 방지하기 위하여 복수의 롤러를 구비하는 복수의 강선 지지장치를 더 포함하고 상기 붐은 소정 위치에 복수의 강선 지지장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제8항에 있어서, 상기 스프레더는 상기 제2 트랙 또는 상기 제3 트랙을 따라 구르는 바퀴들과 상기 바퀴들을 지지하기 위한 바퀴 지지대와 상기 바퀴 지지대에 부착된 가이드 롤러 및 상기 바퀴 지지대와 상기 스프레더 몸체의 상부 사이에 설치되어 상기 바퀴들이 상기 트랙에서 탈선되는 것을 방지하는 가압 스프링을 구비하는 회전식 롤링 장치를 상기 스프레더 몸체의 상방에 4개 더 구비하며, 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시키고자 하는 경우 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 기울어져 있는 상기 롤링 장치들을 수직으로 세워 고정시킨 다음 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 하강시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙에 놓이게 함으로써 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시키며, 상기 스프레더를 상기 트랙에서 분리시키고자 하는 경우 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 상기 롤링 장치들을 안쪽으로 기울여 고정시킴으로써 상기 스프레더를 상기 트랙으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.
제8항에 있어서, 상기 스프레더는 상기 제2 트랙 또는 상기 제3 트랙을 따라 구르는 바퀴들과 상기 바퀴들을 구비하고 안쪽 및 바깥쪽으로 이동가능한 바퀴 지지부와 상기 바퀴 지지부를 지지하기 위한 지지대를 구비하는 슬라이드식 롤링 장치를 상기 스프레더 몸체의 상방에 4개 더 구비하며, 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시키고자 하는 경우 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴 지지부들을 바깥쪽으로 이동시켜 고정시킨 다음 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 하강시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙에 놓이게 함으로써 상기 스프레더를 상기 트랙 위에 위치시키며, 상기 스프레더를 상기 트랙에서 분리시키고자 하는 경우 상기 호이스트 트롤리가 상기 스프레더를 상승시켜 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴들이 상기 트랙보다 위에 있도록 한 후 상기 후크의 상기 제1 구동장치에 의해 상기 롤링 장치들의 상기 바퀴 지지부들을 안쪽으로 이동시켜 고정시킴으로써 상기 스프레더를 상기 트랙으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 순환식 갠트리 크레인.