KR200327213Y1 - 수문권양기의 역회전 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수문의 자중에 의하여 수문 권양기가 역회전되는 것을 방지하도록 캠을 부설한 레버식 역회전 방지장치를 이용하여 견고하게 하고, 간단하게 제어하도록 한 것에 관한 것으로, 종래의 수문 권양기가 모터로 구동되는 자동과 수동으로 분리형성되므로서 자동과 수동을 선택적으로 사용할 수 없는 문제가 있고 수문의 자중에 의한 역회전을 방지하기 위해 밴드 브레이크를 사용하므로서 역회전하는 축 또는 드럼을 밴드브레이크로 고정하기 위해서는 밴드브레이크의 핸들을 수십회를 회전시켜야 역회전을 방지하도록 고정되게 되며, 핸들 회전작업에 시간이 많이 소요되며, 힘이 많이 들고, 고정시키더라도 그 고정정도를 알지 못하여 신뢰성이 떨어지게 되며, 계속적인 고정작업을 가하게 될 경우 밴드 및 드럼 등이 파손되게 됨으로서, 역회전 방지장치의 수명이 짧아지게 되고, 밴드 및 드럼의 파손으로 수문이 급하강하거나 내부의 부품등이 파손되어 안전성 문제가 대두되는 문제점이 있어, 본 고안은 수동 또는 자동으로 작동되는 수문 권양기에 있어서, 선택적으로 수동 또는 자동으로 사용할 수 있도록 하고, 수문의 자중에 의한 수문권양기가 역회전 되는 것을 방지하기 위하여, 수문 권양기 본체 측면에는 캠을 형성한 작동레버와, 상기 캠의 회동으로 상,하 유동되는 걸림쇠로 구성되는 역회전 방지장치를 고정하고, 상기 수문 권양기 본체의 구동축에 구동스프로켓을 고정하여 상기 구동스프라켓 치형의 이뿌리면에 걸림쇠를 위치시켜 역회전되지 않도록 함을 특징으로 하는 수문 권양기의 역회전 방지 장치를 제공하고자 한다.

Description

수문권양기의 역회전 방지장치{Backlashing prevention equipment of a floodgate winch}

본 고안은 수문 권양기의 역회전 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수문의 자중에 의하여 수문 권양기가 역회전되는 것을 방지하도록 캠을 부설한 레버식 역회전 방지장치를 이용하여 견고하게 하고, 간단하게 제어하도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 수문을 개폐 작동시키는 수문 권양기는 그 작동방법과 구조에 따라 스핀들 식과 핀잭식으로 구분되는데, 통상 스핀들식 수문 권양기는 수문에 고정 설치된 승강 회전축에 연결된 원형의 핸들을 회전시켜 개폐하므로서 수문 개폐시 오랜시간이 소요될 뿐만 아니라, 작동부가 외부로 노출되어 있게 되므로 수시로 이를 관리 점검하여야 하는 등 수문의 개폐작동과 유지보수에 따른 불편함이 많았던 것이다.

핀잭식 수문 권양기는 밴드 브레이크, 후드 브레이크와 원심 브레이크들을 사용하여 스핀들식 수문 권양기가 지닌 제반 문제점을 보완하여서 적은 인원으로도 작동할 수 있으며, 수문 개폐시 작동시간도 스핀들식에 비해 반정도로 단축되고,유지관리가 편리한 것이나, 통상 회전축의 지지수단으로 부싱을 사용하므로서 수문의 개폐작동시 수문의 무게에 의한 마찰 손실로 회전축의 안정된 회전력의 유지에 어려움이 있었던 것이다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인의 선 출원된 1997년 실용신안 등록 5767호가 제시되었는데, 기어박스의 내부에 조작레버의 조작으로 회전하는 회전력을 구동기어에 전달하는 회전축이 설치되고, 구동기어의 회전력에 의해 구동축이 회전하여 체인커플링에 의해 연결 설치된 연결축이 래크기어박스에 수직으로 설치된 래크바를 승강시키도록 맞물려 설치된 스프로켓을 회전하며, 회전축의 일단부에는 밴드 브레이크와 원심브레이크를 결합 설치한 수문 권양기본체를 형성함에 있어서, 상기 회전축에 결합 설치되는 밴드 브레이크를 역회전 방지기능을 갖도록 회전체와 브레이크드럼을 결합하고, 그 외주연에 브레이크 라이닝을 내주면에 부착 설치한 브레이크 밴드를 결합 설치하되, 상기 브레이크 드럼의 내주면에 다수개의 테이퍼형 요입부를 형성하고, 이 요입부의 좁은 쪽에는 로울러 베어링을 넓은 쪽에는 판 스프링을 삽입 설치하여 판스프링이 로울러 베어링을 항시 밀어주도록 형성하여서 구성되어 있었다.

그러나, 이러한 수문 권양기는 모터등으로 구동되는 자동 수문권양기와 핸들등으로 구동되는 수동 수문권양기로 구분되어 제작되므로, 자동형태로 제작된 수문권양기는 자동으로만 사용되어야 하고, 수동으로 제작된 권양기는 수동으로만 사용되어야 하므로 자동 또는 수동을 선택적으로 사용할 수 없는 문제가 있었다.

또한, 수문 권양기가 수문의 자중에 의한 역회전을 고정하기 위해 밴드 브레이크를 사용하므로서 역회전하는 축 또는 드럼을 밴드브레이크로 고정하기 위해서는 밴드브레이크의 핸들을 수십회를 회전시켜야 역회전을 방지하는 정도로 고정되게 되고, 핸들 회전작업에 시간이 많이 소요됨과 동시에 힘이 많이 드는 문제점이 있었다.

그리고, 밴드 브레이크로 고정시키더라도 그 고정정도를 알지 못하여 신뢰성이 떨어지게 되고, 계속적인 고정작업을 가하게 될 경우 밴드 및 드럼 등이 파손되게 됨으로서, 역회전 방지장치의 수명이 짧아지게 되며, 밴드 및 드럼의 파손으로 수문이 급하강하는 등의 이유로 권양기 내부의 부품 및 수문등이 파손됨과 동시에 안전성 문제가 대두되는 문제점이 있었다.

마지막으로, 권양 장치 내부에서 기어들이 맞물리게됨으로서 꼭 필요로 하는 오일 등이 드럼과 밴드 사이에 침투하게 되면, 제동기능이 현저하게 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로, 그 주된 목적은 모터등으로 구동되는 자동수문 권양기와, 핸들등으로 구동되는 수동 수문 권양기로 구분하지 않고 하나의 수문 권양기에서 사용자의 용도에 따라 자동 또는 수동으로 구동되도록 하는 수문권양기를 구성함에 있는 것이다.

다른 목적은 수문이 자중에 의한 하강으로 수문 권양기가 역회전이 되지 않도록 하고, 역회전 방지에 신뢰성이 높은 역회전 방지장치를 구성함에 있는것이다.

마직막으로, 수문의 승,하강을 용이하게 하고, 간단한 조작만으로 쉽게 정,역회전을 할 수 있도록 하며, 부품의 파손이 적어 긴 수명을 보장받을 수 있게 구성함에 있는 것이다.

따라서 본 고안은 수동 또는 자동으로 작동되는 수문 권양기에 있어서, 선택적으로 수동 또는 자동으로 사용할 수 있도록 하고, 수문의 자중에 의한 수문권양기가 역회전 되는 것을 방지하기 위하여, 수문 권양기 본체 측면에는 캠을 형성한 작동레버와, 상기 캠의 회동으로 상,하 유동되는 걸림쇠로 구성되는 역회전 방지장치를 고정하고, 상기 수문 권양기 본체의 구동축에 구동스프로켓을 고정하여 상기 구동스프라켓의 치형에 걸림쇠를 위치시켜 역회전을 방지하게 함을 특징으로 하는 수문 권양기의 역회전 방지 장치를 제공하고자 한다.

도 1은 본 고안이 적용된 수문권양기의 설치 상태도.

도 2는 본 고안에 따른 역회전 방지장치를 부설한 수문 권양기를 보인 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 수문권양기의 역회전 방지장치가 설치된 상태의 커버를 분리한 분해 사시도.

도 4a, 4b는 본 고안에 따른 수문권양기의 역회전 방지장치의 작동전,후를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 구동축 11 : 구동기어 12 : 연동기어

13 : 단부 14 : 구동스프로켓 14a : 이뿌리면

15 : 핸들 20 : 감속축 ` 21 : 제 1감속기어

22 : 제 2감속기어 30 : 종동축 31 : 종동기어

32 : 커플링 40 : 원심축 41 : 원심기어

42 : 조속기 50 : 역회전 방지장치 50a : 케이스

50b : 힌지 51 : 작동레버 51a : 캠

52 : 걸림쇠 52a : 누름부 52b : 걸림부

53 : 스프링 100 : 수문권양기 본체 110 : 래크기어 박스

111 : 스프로켓 112 : 래크바 200 : 수문

B : 베어링

본 고안을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면,

도 1은 본 고안이 적용된 수문권양기의 설치 상태도이고, 도 2는 본 고안에 따른 역회전 방지장치를 부설한 수문 권양기를 보인 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 수문권양기의 역회전 방지수단이 설치된 상태의 커버를 분리한 상태의 분해 사시도이다.

본 고안은 수문권양기 본체(100) 내부에 핸들(15) 또는 모터 등으로 구동되고, 구동기어(11)와 연동기어(12)와 단부(13) 및 구동스프로켓(14)을 형성한 구동축(10)과, 상기 구동축(10)의 구동기어(11)와 맞물리는 제1감속기어(21)와 제 2감속기어(22)를 형성한 감속축(20)과, 상기 제 2감속기어(22)와 맞물리는 종동기어(31)와 양단에 커플링(32)을 형성한 종동축(30)과, 상기 커플링(32)에 연동되는 연결축(60)과, 상기 연결축(60)으로 연장하여 스프로켓(111)을 회전시켜 래크바(112)를 승,하강하도록 구성한 래크기어박스(110)와, 상기 구동축(10)의 연동기어(12)에 맞물리는 원심기어(41)를 형성하고, 조속기(42)를 구비한 원심축(40)과, 구동축(10)의 구동스프로켓(14)을 작동레버(52)의 작동으로 수문권양기본체(100)의 정,역회전을 제어하는 역회전 방지장치(50)로 구성한다.

상기 역회전 방지장치(50)는 내부에 캠(51a)을 일체로 한 작동레버(51)와, 상기 캠(51a)과 접촉되도록 힌지(50b)를 중심으로 좌측에 누름부(52a)를 위치시키고, 우측에 걸림부(52b)가 스프링(53)에 의하여 탄력적으로 유지되도록 한 걸림쇠(52)를 케이스(50a)의 내부에 설치하여서 구성함을 특징으로 한다.

상기 구동축(10)은 양측을 베어링(B)으로 지지하고, 구동기어(11)와 구동기어보다 직경이 큰 연동기어(12)와, 끝단에 구동용 핸들(15)을 착탈가능하게 형성한 단부(13)와, 상기 단부(13)의 내측으로 체인을 감을 수 있는 구동스프로켓(14)을 형성하여, 상기 단부(13) 또는 구동스프로켓(14)을 통해 구동회전력을 수문 권양기 (100)에 전달한다.

따라서, 구동스프로켓(14)은 모터와, 상기 모터와 연동되게 하는 체인을 결합하여 모터의 회전력으로 수문 권양기(100)를 작동시켜 쉽고 간편하게 수문을 개폐할수 있고, 단부(13)는 핸들(15)을 끼워수동으로 수문 권양기(100)를 작동시킬수있어, 수동과 자동을 선택적으로 사용가능하게 구성한 것이다.

상기 감속축(20)은 양측을 베어링(B)으로 지지한 것으로, 제 1감속기어(21)는 구동축(10)의 구동기어(11)에 맞물리고, 제 2감속기어(22)는 종동축(30)의 종동기어(31)와 맞물리게 하되, 구동축(10)의 회전력을 감속하도록 제 1감속기어가 제 2감속기어보다 직경을 1.3 ~ 3배 크게 하는 것이 바람직하다.

상기 종동축(30)은 양측을 베어링(B)으로 지지하고, 중앙부분에 종동기어(31)를 형성하여 제 2 감속기어(22)와 맞물리게 하고, 양측 끝단부에는 커플링(32)을 결합하여 동일축선이 아니라 할지라도 회전력이 전달축(60)에 전달 되도록 한다.

따라서, 커플링(32)의 일측은 종동축(30)의 양측 단부를 결합하고 타측은 래크기어박스(110)로 결합되는 연결축(60)을 결합하여, 수문(200)에 결합된 래크바(112)와 맞물리는 스프로켓(111)을 회전시킨다.

상기 원심축(40)은 베어링(B)으로 지지하고, 일측에 조속기(42)를 구비한 구동축(10)의 연동기어(12)와 맞물려 원심기어(41)가 회전하여 조속기(42)를 작동시킨다.

상기 역회전 방지장치(50)는 함체형태의 상,하로 분리 가능한 케이스(50a) 내부에 형성하되, 캠축(51b)에 캠(51a)을 일체로 고정하여 케이스(50a)의 외부로 연장한 작동레버(51)와, 상기 작동레버(51)의 회동으로 캠(51a)의 회동되게 되고, 캠(51a)의 회동으로 상사점(51a')과 하사점(51a")이 좌측의 누름부(52a)를 눌러주어 타측의 걸림부(52b)가 상,하로 회동시키도록 중앙부에 힌지(50b)구성되는 걸림쇠(52)와, 상기 걸림쇠가(52)를 작동 후 일정 위치로 복원시켜 주도록 하는 스프링(53)을 케이스(50a)와 걸림쇠(52)를 탄력있게 설치한다.

이때 스프링(53)은 걸림쇠(52)의 걸림부(52b)에서 케이스(50a)내측 상부에 탄력있게 설치하여 늘 원위치로 복원시키도록 하는 것이 바람직하나 여기에 한정하지 않고, 힌지(50b)를 중심으로 걸림쇠(52)의 걸림부(52b)하부에 인장 스프링(53)를 사용하여 케이스(50a) 하부에 연결하거나, 누름부(52a)의 상부하부에 압축 스프링(53)을 사용하여 케이스(50a) 하부에 결합하여도 좋은 효과를 거둘 수 있다.

도 4a는 역회전 방지장치의 작동레버를 회동키셔 수문권양기가 작동되도록 한 상태를 보인 것으로, "ㄴ"자 형태의 작동레버(51)를 시계방향으로 회동시키게 되면 캠축(51b)이 회전되고, 캠축(51b)에 고정된 캠(51a)이 회동되어 캠(51a)의 상사점(51a')이 걸림쇠(52)의 눌름부(52a)를 깊게 누르게 되어, 힌지(50b)를 중심으로 걸림부(52b)가 상승하게 되므로 구동스프라켓(14)이 회전가능한 상태가 된다.

따라서, 걸림쇠(52)와 구동스프로켓(14)의 사이에 서로 간섭이 일어나지 않으므로 수동 또는 자동으로 구동시킬수 있어, 수문(200)을 하강시켜 수문(200)을 폐쇄할 경우나, 수문(200)의 높낮이 조절을 요할 경우 구동축(10)의 단부(13)에 핸들(15)을 끼워 회동시켜 그 수문(200)의 승,하강을 조절하게 된다.

도 4b는 작동레버를 반시계 방향으로 회동시켜 역회전 방지 상태를 보인 것으로, "ㄴ"자형 작동레버(51)를 반시계 방향으로 회동시키게 되면, 캠축(51b)과 캠(51a)이 회동되고, 캠(51a)의 회동으로 하사점(51a")이 걸림쇠(52)의 누름부(52a)를 누르게 되어, 힌지(50b)를 중심으로 걸림부(52b)가 회동된다.

여기서 걸림부(52b)의 위치는 스프링(53)의 탄력적인 복구력에 의해 구동스프라켓(14)의 이뿌리 면(14a)에 끼워져 구동축(10)이 회전되지 않도록 함으로서 수문권양기(100)가 역회전 되지 않게 된다.

따라서, 이러한 수문 권양기(100)는 수문(200)을 개방시킬 경우, 역회전 방지장치(50)의 "ㄴ"자형 작동레버(51)를 시계방향으로 회동시키면 걸림쇠(52)의 누름부(52a)에 캠(51a)의 상사점(51a')이 위치하게 되어 걸림부(52b)가 상승하고 구동축(10)의 스프로켓(14)의 간섭이 없어 구동축(10)을 구동가능한 상태로 한 후, 구동용 핸들(15)을 구동축(10)의 단부(13)에 삽입하여 구동축(10)을 회전시키고, 상기 구동축(10)에 형성된 구동기어(11)는 감속축(20)의 제1감속기어(21)와 맞물려 회전함과 동시에 제 2감속기어(22)가 회전하게 되며, 상기 제 2 감속기어(22)는 종동축(30)의 종동기어(31)와 맞물려 회전하여 종동축(30)의 양측에 구비된 커플링(32)을 회전시키고, 상기 커플링(32)에 연결된 연결축(60)을 통해 래크기어박스(110)의 내부의 스프로켓(111)을 회전시켜, 레크바(112)를 상,하로 수직 유동하게되어, 적정한 위치에 수문(200)이 위치하게 되면 "ㄴ"자형 작동레버(51)를 반시계 방향으로 회동시켜 캠축(51b)과 캠(51a)을 회동시키고, 캠(51a)의 회동으로 하사점(51a")이 걸림쇠(52)의 누름부(52a)를 누르게 되어, 힌지(50b)를 중심으로 걸림부(52b)가 스프링(30)의 복구력에 의해 구동스프라켓(14)의 이뿌리면(14a)에 끼워져 구동축이 회전되지 않도록 고정시켜 수문권양기(100)가 역회전 되지 않도록 하게 된다.

따라서, 이 경우 작은 직경의 구동기어(11)와 큰 직경의 제 1감속기어(21)가맞물리고, 작은 직경의 제 2 감속기어(22)와 큰 직경의 종동기어(31)와 맞물리므로 회전속도가 감속하게 되어, 적은 힘으로도 수문을 개방시킬 수 있는 것이다.

반대로 수문(200)을 폐쇄할 경우에는 따라서, 이러한 수문 권양기(100)는 수문(200)을 개방시킬 경우, 역회전 방지장치(50)의 "ㄴ"자형 작동레버(51)를 시계방향으로 회동시키면 걸림쇠(52)의 누름부(52a)에 캠(51a)의 상사점(51a')이 위치하게 되어 걸림부(52b)가 상승하고 구동축(10)의 스프로켓(14)의 간섭이 없어 구동축(10)을 구동가능한 상태로 회동시키면, 수문(200)의 자중에 의해 래크바(112)가 하강하게 됨으로서, 스프로켓(111)이 회전하게 되고, 이 회전력은 커플링(32)을 통해 종동축(30)을 거쳐 종동기어(31)와 맞물리는 제 2감속기어(22)와 감속축(20)을 회전시킴과 동시에 제 1감속기어(21)에 회전력을 전달하며, 제 1감속기어(21)와 맞물리는 구동기어(11)가 고정된 구동축(10)과 연동기어(12), 상기 연동기어(12)에 맞물리는 원심기어(41)와 원심축(40)을 회전시켜 조속기(42)를 작동하게 됨으로서 고속의 회전이 일정 속도로 유지시켜 줌으로, 수문(200)이 일정위치까지 위치하게되면, "ㄴ"자형 작동레버(51)를 반시계 방향으로 회동시켜 캠축(51b)과 캠(51a)을 회동시키고, 캠(51a)의 회동으로 하사점(51a")이 걸림쇠(52)의 누름부(52a)를 누르게 되어, 힌지(50b)를 중심으로 걸림부(52b)가 스프링(30)의 복구력에 의해 구동스프라켓(14)의 이뿌리면(14a)에 끼워져 구동축을 회전되지 않도록 고정시켜 수문권양기(100)가 역회전 되지 않도록 하게 된다.

역기서, 상기 역회전 방지장치(50)는 역회전을 방지함과 동시에 정회전이 발생할 경우에도 차단할 수 있게 한다.

수문 권양기의 내부에 맞물림 클러치형태로 하여 수문이 자중에 역회전 되는 것을 방지함으로서, 수문에 의한 역회전이 확실하여, 신뢰성이 회복되고, 안전성이 증대되는 등의 이점이 있다.

또한 수문의 승, 하강이 용이하고 간단한 조작으로 쉽게 역회전 또는 정회 전을 할 수 있도록 하며, 부품 등의 파손이 적어 긴 수명을 보장받을 수 있는 이점이 있다.

마직막으로, 수문권양기의 설치 용도에 따라 자동 또는 수동으로 구성할 수 있어, 하나의 수문권양기로 자동 또는 수동을 선택적으로 사용할 수 있고, 역회전 방지장치를 설치 및 해체가 용이하여 기존의 자동 또는 수동의 수문 권양기에 적용가능한 이점이 있다.

Claims (2)

1. 수동 또는 자동으로 작동되는 수문 권양기에 있어서,

   선택적으로 수동 또는 자동으로 사용할 수 있도록 하고, 수문(200)의 자중에 의한 수문권양기(100)가 역회전 되는 것을 방지하기 위하여, 수문 권양기(100) 측면에 캠(51a)을 형성한 작동레버(51)와, 상기 캠(51a)의 회동으로 상,하 유동되는 걸림쇠(52)로 구성되는 역회전 방지장치(50)를 고정하고, 상기 수문 권양기(100)의 구동축(10)에 구동스프로켓(14)을 고정하여 상기 구동스프라켓(14)의 이뿌리면(14a)에 걸림쇠(52)의 걸림부(52b)를 위치시켜서 역회전을 방지하게 함을 특징으로 하는 수문 권양기의 역회전 방지 장치
2. 제 1항에 있어서,

   상기 역회전 방지장치(50)는 내부에 캠(51a)을 일체로 한 작동레버(51)와, 상기 캠(51a)과 접촉되도록 힌지(50b)의 좌측에는 누름부(52b)가 위치하고 우측의 걸림부(52b)는 스프링(53)에 의하여 탄력적으로 유지되는 걸림쇠(52)가 케이스(50a)의 내부에 설치하여 구성함을 특징으로 하는 수문 권양기의 역회전 방지 장치.