KR200321554Y1 - 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된크레인 과권상 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 천장 크레인의 과권상을 방지하고 작업자가 과권상 방지 장치를 시험할 수 있으며 크레인의 과권상시 전원 투입이 용이하여 크레인을 권하시키는 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치는 빔 프레임의 상부에 형성된 중추상승판(19)과 중추 리미트(21)에 연결된 중추를 이용하여 크레인의 과권상을 방지하는 크레인의 과권상 방지장치에 있어서, 상기 중추 리미트(21)에 일단이 연결되는 웨이트 암(59); 상기 웨이트 암(59)의 일단에 연결되고 하단부에 미끄럼 봉(55)이 형성되는 중공형의 센서 가이드(56); 상기 미끄럼 봉(55)이 삽입되고 중앙부에 센서 고정홀(54)이 형성되는 센서고정판(53); 상기 센서 고정홀(54)에 고정되는 근접센서(52); 상기 웨이트 암(59)의 타단부에 고정되는 상부 마그네트(61); 프레임에 고정되고 상기 상부 마그네트(61)의 하부에 위치하는 하부 마그네트(62) 및 상기한 구성요소를 제어하는 제어부가 구비된다.

Description

자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치{Apparatus for Preventing Crane from Over-Hoisting with Self Test and Power Supply in Over-Hoisting}

본 고안은 건물의 공간 상부에서 중량물을 이동 또는 운반시키기 위한 천장 크레인의 과권상 방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 천장 크레인의 과권상을 방지하고 작업자가 과권상 방지 장치를 시험할 수 있으며 크레인의 과권상시 전원 투입이 용이하여 크레인을 권하시키는 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치에 관한 것이다.

중량물을 이송하기 위해 설비의 천장에 설치되는 천장크레인에는 권상장치의 과권상을 방지하는 장치가 구비되어있다. 이러한 과권상 방지 장치는 중량물을 들어 올리는 과정에서 운전자의 오동작이나 설비의 오작동에 의해 과권상이 발생되는 경우 천장크레인의 권상장치를 자동으로 정지시키기 위해서 캠 리미트와, 캠 리미트가 작동하지 않는 비상의 경우에 대비해 도1에서와 크레인의 과권상을 방지하기 위한 중추식 리미트(21)장치가 각각 구비된다.

통상적으로 캠 리미트는 1차 리미트라고도 하며 와이어 드럼(11)의 회전수를 감지하여 캠을 작동시키고, 비상시 사용되는 중추식 리미트는 통상 2차 리미트라 한다. 중추식 리미트의 구성을 보면 기본적으로 평형저울과 같은 특성을 이용한 것으로서, 전원 차단용 접점이 부가되어 있는 회전축을 중심으로 일측으로 웨이트(25)가 부착되어 있고, 타측에는 리미트 바(23)에 연결된 중추와이어(29)에 중추(27)를 매달아 무게 중심을 유지하고 있으며 웨이트(25)보다 중추(27)가 약간 무거운 상태(통상 200g∼300g)로 매달려 있다.

따라서, 권상되는 빔 프레임(17)의 상부의 중추상승판(19)이 중추(27)를 밀어올리면 리미트 바(23)의 한쪽끝에 연결되어 있던 중추와이어(29)의 장력이 제거되면서 웨이트(25)의 무게에 의하여 리미트 축(60)이 회전되고, 리미트 내부의 접점을 동작시켜 권상 모터의 전원을 차단시킨다. 1차 리미트가 정상적으로 작동하고 있다면, 중추리미트는 작동되지 않는다.

그렇지만, 2차 리미트인 중추리미트가 정상적으로 작동하지 않는다면, 1차 리미트 만으로 권상장치의 과권상을 막아 설비의 오동작으로 줄이는데는 한계가 있었다. 중추리미트가 정상적으로 작동하지 않는 상태에서, 1차 리미트 마저 정상적으로 작동하지 않는다면, 권상장치의 과권상을 막지 못하여 설비의 대형사고를 유발하게 된다.

중추 리미트는 크레인의 운행중 발생되는 충격 또는 진동 등에 의해 중추 리미트(21)가 파손되거나 오동작 발생의 원인이 되는 수가 있어 이를 정기적으로 점검해야 하는데 이를 적정하고 안전하게 점검할 수 있는 장치가 없어, 항상 크레인 운전자와 점검자 2인이 참여하여 운전자는 운전실에서 권상장치를 운행하고 점검자는 크레인 상부에 올라가 중추와이어(29)를 손으로 상향시키거나 웨이트(25)를 눌러줌으로써 리미트의 동작상태를 확인할 수 있었다. 이로 인하여 작업자가 항상 안전사고에 노출되고 수시로 발생하는 크레인의 점검 시기에 맞추어 점검하기가 어려워 대형 크레인 사고 발생의 위험이 항상 잔존하는 문제점이 있었다.

또한, 캠 리미트 스위치의 이상으로 과권상된 쉬브가 중추 리미트 스위치를 작동시키면 권상은 정지되지만, 이때 크레인의 권상, 권하 제어용 전원이 모두 단절된다. 이를 해제하기 위하여 점검 작업과 동일하게 2인 1조가 되어 중추 해제 작업자가 그라부 상부에서 해제를 하고 운전자가 권하 스위치를 넣어 권하시켜 주는 작업을 하게 됨으로써 마찬가지로 안전상의 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 중추리미트의 정상작동여부를 용이하게 확인할 수 있고 과권상시 천장크레인에 전원을 공급하여 권상장치를 권하시킬 수 있는 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치를 제공하는데 목적이 있다.

도1은 종래기술에 따른 크레인 과권상 방지 장치의 개념도.

도2는 종래기술에 따른 크레인 과권상 방지 장치의 회로도.

도3은 본 고안에 따른 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치 분해사시도.

도4는 본 고안에 따른 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치의 측면도.

도5는 본 고안에 따른 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치의 회로도.

※ 도면의 주요 부호에 대한 설명 ※

51 : 고정 링 52 : 근접센서

53 : 센서 고정판 54 : 센서 고정 홀

55 : 미끄럼 봉 56 : 센서 가이드

57 : 캡 58 : 연결고리

59 : 웨이트 암 60 : 리미트 축

61 : 상부 마그네트 62 : 하부 마그네트

63 : 주름관 64 : 미끄럼 홀

101 : 스위치 102 : 중추접점

103 : 원 딜레이 타이머 104 : 컨트롤 레버

105 : 구동모터 106 : 푸시버튼

108 : 마그네트 전원 109 : 센서 접점

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위해 본 고안의 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치는 빔 프레임의 상부에 형성된 중추상승판과 중추 리미트에 연결된 중추를 이용하여 크레인의 과권상을 방지하는 크레인의 과권상 방지장치에 있어서, 상기 중추 리미트에 일단이 연결되는 웨이트 암; 상기 웨이트 암의 일단에 연결되고 하단부에 미끄럼 봉이 형성되는 중공형의 센서 가이드; 상기 미끄럼 봉이 삽입되고 중앙부에 센서 고정홀이 형성되는 센서고정판; 상기 센서 고정홀에 고정되는 근접센서; 상기 웨이트 암의 타단부에 고정되는 상부 마그네트; 프레임에 고정되고 상기 상부 마그네트의 하부에 위치하는 하부 마그네트 및 상기한 구성요소를 제어하는 제어부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 센서가이드는 센서가이드의 상부에 고정되는 캡과 연결고리을 이용하여 웨이트 암에 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 마그네트의 하부와 하부 마그네트의 상부에 주름관이 제공되는 것을 특징으로 한다.

상기 근접센서가 작동하거나, 중추 리미트의 접점이 접속되면 메인 전원의 스위치이 차단되도록 상기 근접센서와 중추 리미트의 접점이 병렬로 연결되어 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 이용하여 본 고안의 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.

센서 가이드(56)는 상부가 중추리미트축(60) 연결된 웨이트 암(59)에 연결된다. 원통형의 형태를 갖는 센서 가이드(56)의 상부에는 일측에 케이블이 관통할 수 있는 홀이 형성되고, 연결고리(58)가 연결되는 캡(57)을 결합하여 센서 가이드(56)와 웨이트 암(59)이 연결된다. 캡(57)은 센서 가이드(56) 내부로 먼지와 같은 이물질이 들어가는 것을 방지하는 역할을 한다. 센서 가이드(56)의 하부는 둘레를 따라 다수의 미끄럼 봉(55)이 형성된다. 상기 미끄럼 봉(55)의 단부에는 결합을 위해서 나사산이 형성되도록 한다.

센서 고정판(53)은 센서 가이드(56) 하부에 형성된 미끄럼 봉(55)에 연결된다. 센서 고정판(53)의 둘레를 따라 상기 미끄럼 봉(55)에 대응하도록 미끄럼 홀(64)이 형성되고, 중앙부는 센서를 고정하기 위한 중공부 형태의 센서 고정홀(54)이 형성된다. 센서 고정판(53)의 미끄럼 봉(55)에 센서 가이드(56)의 미끄럼 봉(55)을 삽입하고 너트를 미끄럼 봉(55)의 단부에 결합하여 센서 가이드(56)와 센서 고정판(53)을 결합시킨다.

근접센서(52)는 상기 센서 고정홀(54)에 삽입된다. 근접센서(52)의 외측으로 나사산을 형성하고, 센서 고정홀(54)의 내측에 나사산을 형성하여 근접센서(52)를 센서 고정홀(54)에 끼워넣어서 근접센서(52)를 센서 고정판(53)에 결합한다. 이때, 근접센서(52)의 위치를 고정하기 위해서 근접센서(52)에 고정링(51)을 결합한 후, 센서 고정홀(54)에 끼워넣도록 한다. 근접센서(52)의 출력값이 출력되는 케이블은 상기 캡(57)에 형성된 홀을 통하여 외부로 배출된다.

한편, 웨이트 암(59)의 반대편에는 상부 마그네트(61)와 하부 마그네트(62)가 구비된다.

상부 마그네트(61)는 웨이트 암(59)에 힌지 연결되고, 전원인가 여부에 따라 자성을 띄는 전자석으로 구비된다.

프레임에 고정되는 하부 마그네트(62)는 상부 마그네트(61)의 하단에 주름관(63)을 이용하여 결합된다. 하부 마그네트(62)도 상부 마그네트(61)와 마찬가지로 전자석이나, 전원인가시 상부 마그네트(61)와 반대의 극성을 띄도록 한다. 상부 마그네트(61)와 하부 마그네트(62)을 결합시키는 주름관(63)은 이물질의 침입을 막는 역할을 수행하기도 한다.

아울러, 상기한 각 구성요소를 제어하기 위한 제어부는 근접 센서(52)와 중추 리미트의 접점과 병렬로 연결되고, 메인 전원에 연결하여 근접 센서(52)가 작동하거나, 중추 리미트의 접점이 붙으면 메인 전원이 차단되도록 하여 크레인이 과권상되는 것을 방지한다.

상기와 같은 구성을 가지고 있는 본 고안의 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치는 다음과 같은 작용을 갖는다.

웨이트 암(59)의 일측에 연결되어 있는 센서 가이드(56), 센서 고정판(53) 및 근접센서(52) 등의 통합중량은 반대편에 연결된 상부 마그네트(61)의 중량보다 통상적으로 약 200∼300g 정도 무거워서 정상인 경우에는 센서 가이드(56) 측의 무게에 의해서 중추 리미트의 접점은 ON상태가 된다.

이 상태에서 1차 과권상 방지수단인 캠 리미트에 이상이 발생하여 크레인이 과권상되면, 본 고안의 크레인 과권상 방지 장치의 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원투입장치에 의해 과권상이 방지된다.

권상되는 쉬브의 일측에 부착된 접촉판이 근접 센서(52)에 접촉되면 순간적으로 전원을 차단하게 되면 구동모터에 연결되어 있던 전원이 접점이 OFF 되면서 ON, OFF 스위치가 자동으로 차단되어 권상동작이 정지하게 되고, 메인 회로에서 과권상 경보 회로가 작동하여 과권상을 운전자에게 알리게 된다.

운전자는 과권상을 확인하고 컨트롤 레버를 중립위치로 한 후 스위치를 전원을 투입하게 되면 릴레이를 통해 회로가 연결되어 전원의 투입이 가능해진다. 전원 투입후 운전자가 콘트롤 스위치를 조작하여 크레인을 권하시키고 근접 센서(52)의 접촉 위치에서 접촉판이 벋어나게 됨으로서 릴레이의 설정 시간 동안은 전원 투입 회로가 구성되어 과권상 상태의 크레인을 권하시켜 안전한 위치를 확보한다.

상기에서 설명한 방법에 의해서 중추 리미트 스위치는 최종적으로 과권상 방지의 역할을 하여 과권상이 방지되나, 여전히 진동 및 충격등에 의한 중추의 고장요인은 남아있게 된다. 이하에서는 본 고안에 따른 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치의 테스트 과정에 대하여 설명한다.

운전자가 테스트 하고자 하는 시점에서 컨트롤 레버를 이용하여 권상 시키면서 운전 판넬(도면 미도시)에 설치된 테스트용 푸쉬 버튼을 누르면, 웨이트 암(59)의 후면에 부착되어 있던 상부 전자석과 하부 전자석에 전원이 투입되어져 흡착력이 발생하게 된다.

이렇게 발생된 흡착력은 상부 마그네트를 당기고 웨이트 암(59)의 전면부에 부착되어 있는 센서 가이드(56) 및 센서 고정판(53)등을 들어올림과 동시에, 리미트 축(60)이 회전되면서 접점이 벌어져 스위치를 차단하게 되고 권상 동작을 정지시켜 주어 리미트의 정상 작동 여부를 확인할 수 있다.

또한 이렇게 스위치의 전원이 차단되면 상부 및 하부마그네트(61,62)에 공급되던 전원도 차단되게 되어 흡착력을 잃게 된다.

흡착력을 잃게 되면 센서 가이드(56) 및 센서 고정판(53)등의 무게에 의하여 중추의 위치는 테스트 전의 위치로 복원되게 되며 운전실에서 전원 투입이 가능한 조건이 된다.

중추 리미트의 정상 작동 여부가 확인되면 컨트롤 레버를 중립위치에 위치한 후 스위치에 전원을 투입하여 정상적인 운전을 실시하게 된다.

아울러, 종래의 중추 리미트 작동과 동일한 작용에 의해 전원을 차단하는 것으로서 여러 가지 원인에 의해 근접 센서(52)가 작동되지 않았을 경우에 종래와 동일한 효과를 위한 것으로서, 1차 과권상 방지 장치인 캠 리미트의 이상으로 과권상되어 근접 센서(52)에 접촉판이 접촉되었으나 근접 센서(52)가 작동하지 않고, 이 경우 센서 는 접촉판에 의해 밀려 올라가며, 접촉판의 외측에 형성된 미끄럼 홀(64)은 미끄럼 봉(55)을 타고 밀려 올라가게 되고 일정거리(약 50mm정도) 밀려 올라가게 되면 접촉판과 미끄럼 봉(55)이 접촉하여 센서 가이드(56)를 밀어 올리게된다.

이렇게 센서 가이드(56)를 밀어 올려주면 웨이트 암(59)의 일측에 걸려있는 하중이 제거되면서 리미트 축(60)을 중심으로 다른 쪽에 부착된 상부 마그네트(61)의 하중이 커지게 되어 리미트 축(60)을 회전시키면 중추 리미트 접점을 벌어지게 되어 스위치가 자동으로 차단되므로 권상 동작이 정지되고 이하 메인 회로에서 과권상 경보 회로가 작동하여 과권상을 운전자에게 알리게 된다.

본 고안에 따른 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치는 크레인의 운전 과정에서 임의 및 수시로 운전자의 기타 점검 작업과 동일하게 점검을 실시하여 설비 사고를 예방하여 생산성을 향상시키며 점검과정에서의 안전사고를 예방하고 센서에 의해서 방지하고 전원의 재투입이 신속하게 이루어지는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 빔 프레임의 상부에 형성된 중추상승판과 중추 리미트에 연결된 중추를 이용하여 크레인의 과권상을 방지하는 크레인의 과권상 방지장치에 있어서,

   상기 중추 리미트에 일단이 연결되는 웨이트 암;

   상기 웨이트 암의 일단에 연결되고 하단부에 미끄럼 봉이 형성되는 중공형의 센서 가이드;

   상기 미끄럼 봉이 삽입되고 중앙부에 센서 고정홀이 형성되는 센서고정판;

   상기 센서 고정홀에 고정되는 근접센서;

   상기 웨이트 암의 타단부에 고정되는 상부 마그네트;

   프레임에 고정되고 상기 상부 마그네트의 하부에 위치하는 하부 마그네트 및

   상기한 구성요소를 제어하는 제어부가 구비된 것을 특징으로 하는 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 센서가이드는 센서가이드의 상부에 고정되는 캡과 연결고리을 이용하여 웨이트 암에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 상부 마그네트의 하부와 하부 마그네트의 상부에 주름관이 제공되는 것을 특징으로 하는 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 근접센서가 작동하거나, 중추 리미트의 접점이 접속되면 메인 전원의 스위치이 차단되도록 상기 근접센서와 중추 리미트의 접점이 병렬로 연결되어 것을 특징으로 하는 자동 테스트 및 과권상시 자동 전원 투입 장치가 구비된 크레인 과권상 방지 장치.