KR20070099024A

KR20070099024A - 개선된 헤드 프레임

Info

Publication number: KR20070099024A
Application number: KR1020077018831A
Authority: KR
Inventors: 기 후아 엔쥐; 잔 민 통; 진 베이 탕; 로버트 아더 밀스
Original assignee: 엔에스엘 엔지니어링 피티이 리미티드
Priority date: 2005-02-02
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2007-10-08
Also published as: CN1935621A; CN100584732C; CN101111447A; EP1843965A1; JP2008528405A; SG124320A1; EP1843965A4; WO2006083230A1; CA2596602A1; AU2006211844A1; HK1103707A1; AU2006211844B2; US20090115212A1

Abstract

연장된 위치에서는 한 쌍의 스프레더와 결합하고 수축된 위치에서는 단일의 스프레더와 결합하는 본 발명의 호이스트 프레임(150)은, 승강 장치와 각각 결합하는 제 1 헤드 프레임 및 제 2 헤드 프레임(65a, 65b)과, 제 1 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 1 프레임(160a) 및 제 2 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 2 프레임(160b)과, 헤드 프레임들 사이에 개재되도록 고정 프레임 각각에 피봇회전 가능하게 장착되는 복수의 조립체(155a, 155b)를 포함하며, 조립체 각각은 상부 수평 부재(175)와, 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 제 1 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 외측 경사 부재(165)와, 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 제 2 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 외측 경사 부재(185)와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 제 1 외측 경사 부재와 평행하게 되도록 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 내측 경사 부재(170a)와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 제 2 외측 경사 부재와 평행하게 되도록 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 내측 경사 부재(180)를 포함하여, 제 1 외측 및 내측 경사 부재와 제 1 고정 프레임은 제 1 평행사변형(217)을 형성하고, 제 2 외측 및 내측 경사 부재와 제 2 고정 프레임은 제 2 평행사변형(216)을 형성한다.

Description

개선된 헤드 프레임{AN IMPROVED HEAD FRAME}

본 발명은 화물 운송기(freight device), 예컨대 컨테이너의 이동에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상기 화물 운송기의 이동에 사용되는 장치, 및 상세하게는 화물기의 이동을 용이하게 하기 위하여 화물기와 결합하여 상기 화물기를 조종하는 장치와 방법에 관한 것이다. 본 발명의 용도가 특정 유형의 화물 운송기로 제한되지는 않지만, 편의상 화물 운송기의 가장 일반적인 형태인 컨테이너에 적용되는 것으로 설명된다.

예컨대 항구를 통한 물류 량을 증가시키기 위하여, 컨테이너와 같은 다수의 화물 운송기를 호이스팅 시스템(hoisting system)으로 동시에 결합할 수 있는 시스템이 개발되어 왔다. 이론적으로, 이러한 시스템은 물류 량을 2배 증가시킨다. 그러나, 실제로 이러한 이론적 효율을 붕괴시켜 감소시킬 정도로 변동이 빈번하게 일어날 수 있는 경우, 물류 량에서의 이러한 이론적 증가는 컨테이너의 동일한 크기, 형상 및 위치에 좌우된다. 이들 요인 중 어느 한 요인에서의 변동도 컨테이너들의 결합을 복잡하게 하여 물류 량을 지연시키는데, 까다로운 지형으로 인해 운송 률이 저하되거나, 예컨대 중량 및/또는 높이에서의 상당한 차이로 인해 심지어 이중 결합이 포기될 수도 있다.

따라서, 선적 조건 및 컨테이너 자체가 균일하지 않기 때문에, 개발되어 있는 다중 컨테이너 승강 장치는 그 역할을 다하지 못한다.

본 발명의 일 목적은 선적 조건에서의 변동을 보다 효율적으로 수용함으로써 다양한 상황에 보다 보편적으로 적용할 수 있도록 하는 것이다.

제 1 실시형태에 있어서, 본 발명은 승강 장치와 각각 결합하는 제 1 헤드 프레임 및 제 2 헤드 프레임과, 제 1 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 1 프레임 및 제 2 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 2 프레임과, 헤드 프레임들 사이에 개재되도록 고정 프레임 각각에 피봇회전 가능하게 장착되는 복수의 조립체를 포함하며, 조립체 각각은, 상부 수평 부재와, 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 제 1 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 외측 경사 부재와, 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 제 2 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 외측 경사 부재와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 제 1 외측 경사 부재와 평행하게 되도록 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 내측 경사 부재와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 제 2 외측 경사 부재와 평행하게 되도록 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 내측 경사 부재를 포함하여, 제 1 외측 및 내측 경사 부재와 제 1 고정 프레임은 제 1 평행사변형을 형성하고, 제 2 외측 및 내측 경사 부재와 제 2 고정 프레임은 제 2 평행사변형을 형성하는, 연장된 위치에서는 한 쌍의 스프레더와 결합하고 수축된 위치에서는 단일의 스프레더와 결합하는 호이스트 프레임을 제공한다.

제 2 실시형태에 있어서, 본 발명은 승강 장치와 각각 결합하는 제 1 헤드 프레임 및 제 2 헤드 프레임과, 제 1 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 1 프레임 및 제 2 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 2 프레임과, 헤드 프레임들 사이에 개재되도록 고정 프레임 각각에 피봇회전 가능하게 장착되는 복수의 조립체를 포함하며, 조립체는, 고정 프레임에 각각 장착되며 정점 연결부를 통해 연결되는 제 1 경사 부재와 제 2 경사 부재를 포함하는, 연장된 위치에서는 한 쌍의 스프레더와 결합하고 수축된 위치에서는 단일의 스프레더와 결합하는 호이스트 프레임을 제공한다.

제 3 실시형태에 있어서, 본 발명은 승강 장치와 각각 결합하는 제 1 헤드 프레임 및 제 2 헤드 프레임과, 제 1 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 1 프레임 및 제 2 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 2 프레임과, 헤드 프레임들 사이에 개재되도록 고정 프레임 각각에 피봇회전 가능하게 장착되는 복수의 중첩 가능한 피동 조립체를 포함하며, 중첩 가능한 피동 조립체는 헤드 프레임들의 선택적 상대 이동을 일으키고, 고정 프레임들의 상호 끼워짐을 통한 헤드 프레임들 사이의 접촉을 허용하도록 수축하여 접히는, 연장된 위치에서는 한 쌍의 스프레더와 결합하고 수축된 위치에서는 단일의 스프레더와 결합하는 호이스트 프레임을 제공한다.

본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 승강 장치가 스프레더 또는 어댑터 프레임 등의 중간 장치를 포함하는 본 발명의 분야에서 공지된 변형물을 포함하는 것임을 이해할 것이다.

본 발명은 상대적인 방식으로 헤드 프레임을 조종하는 복수의 조립체를 수용한다. 또한, 호이스트 프레임에 의해 요구되는 공간을 감소시키는 수축 위치를 제공하여, 중량을 감소시키고 제조비용을 절감할 수 있다. 따라서, 바람직한 실시예에 있어서, 호이스트 프레임은 완전히 연장된 상태에서는 6 미터의 폭으로 작동할 수 있지만, 1 미터의 폭으로 수축될 수도 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 조립체는 복수의 일체 장착식 액추에이터에 의해 편의될 수 있다. 보다 바람직한 실시예에 있어서, 상기 액추에이터는 전기식, 유압식 또는 공압식으로 구동될 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 상대적인 종방향 이동은 헤드 프레임의 종방향 축에 대략 직각인 방향으로 장착된 적어도 한 쌍의 직각 액추에이터에 의해 달성될 수 있다. 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 액추에이터 중의 하나의 작동에 의해, 헤드 프레임들에 의해 한정되는 평면 내에서 헤드 프레임들이 서로에 대해 상대 회전할 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 피동 조립체는 고정 프레임에 각각 장착되고 정점 연결부를 통해 연결되는 제 1 경사 부재와 제 2 경사 부재를 포함할 수 있으며, 상기 직각 액추에이터는 제 1 고정 프레임으로부터 제 2 경사 부재에 장착된다. 이 실시예에 있어서, 조립체는 상향의 A형 프레임과 유사할 수 있다. 달리, 중첩 가능하다는 본질적인 특징을 충족하는 배열인 한, 부재들은 헤드 프레임에 의해 한정되는 평면과 평행한 평면 내에 배치될 수 있다.

바람직한 실시예에 있어서, 정점 연결부는 제 1 경사 부재에 피봇회전 가능하게 연결되고 제 2 경사 부재에 피봇회전 가능하게 연결되는 중간부를 포함하며, 종방향 액추에이터는 중간부와 제 1 경사 부재의 일단부 사이에 장착됨으로써, 종방향 액추에이터의 작동시 제 1 경사 부재의 일단부로부터 중간부와의 피봇 연결부까지의 거리가 응력중심간 거리(lever arm)로서 작용하여 헤드 프레임들의 종방향 상대 이동이 이루어진다. 이렇게 하여, 종방향 이동을 위해 헤드 프레임에 직접적으로 지지되는 액추에이터 대신에, 횡방향 구성요소 없이 순수한 종방향 만으로의 이동을 보장하는 조립체에 의해 헤드 프레임은 상기 종방향으로 이동할 수 있다.

보다 바람직한 실시예에 있어서, 각각의 중첩 가능한 조립체는, 상부 수평 부재와, 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 제 1 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 외측 경사 부재와, 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 제 2 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 외측 경사 부재와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 제 1 외측 경사 부재와 평행하게 되도록 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 내측 경사 부재와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 제 2 외측 경사 부재와 평행하게 되도록 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 내측 경사 부재를 포함함으로써, 제 1 외측 및 내측 경사 부재와 제 1 고정 프레임은 제 1 평행사변형을 형성하고, 제 2 외측 및 내측 경사 부재와 제 2 고정 프레임은 제 2 평행사변형을 형성한다. 평행사변형은 부재들 간의 평행 관계를 유지하면서 피봇 이동할 수 있다는 이점을 제공한다. 또한, 바람직한 잠금 구성요소를 추가함으로써, 평행사변형 배향은 현저하게 강성을 갖게 되어, 호이스트 프레임에 강도를 부가한다.

도 1a는 호이스트 프레임의 방위를 규정하는데 사용된 축의 개략 등각도,

도 1b 내지 도 1g는 2개의 헤드 프레임에서 가능한 상대 자유도의 개략도,

도 2는 본 발명과 함께 사용되는 어댑터 프레임과 스프레더의 등각도,

도 3은 본 발명의 일 태양에 따른 호이스트 프레임의 등각도,

도 4는 본 발명의 다른 태양에 따른 호이스트 프레임의 등각도,

도 5는 헤드 프레임의 횡방향 병진운동을 수행하는 도 4의 호이스트 프레임의 등각도,

도 6은 완전 수축 상태인 도 4의 호이스트 프레임의 등각도,

도 7은 도 4의 호이스트 프레임의 평면도,

도 8은 헤드 프레임의 종방향 병진운동을 수행하는 도 4의 호이스트 프레임의 등각도,

도 9는 종방향 축을 중심으로 한 헤드 프레임의 상대 회전을 수행하는 도 4 의 호이스트 프레임의 단부 측면도,

도 10은 헤드 프레임의 상대 승강을 수행하는 도 4의 호이스트 프레임의 단부 측면도,

도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 2개의 상이한 크기의 컨테이너를 하강시키는 과정을 도시하는 도면,

도 12a 내지 도 12c 및 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2개의 상이한 크기의 컨테이너를 하강시키는 다른 과정을 도시하는 도면.

이하에서는 편의상 본 발명의 가능한 구성을 도시하는 첨부의 도면과 관련하여 본 발명을 더 설명한다. 이 외의 본 발명의 구성도 가능하므로, 첨부 도면의 특이성이 이후 설명되는 본 발명의 일반성보다 우선시되는 것으로 이해되어서는 안 된다.

본 발명의 응용성을 설명함에 있어서, 본 발명의 장치에 의해 수용되어야 하는 위치에서의 변화를 인식하는 것이 중요하다. 이를 위해, 도 1a는 X축, Y축 및 Z축을 규정하는 축 시스템과 Mx, My 및 Mz로 규정된 각 축을 중심으로 하는 회전을 도시한다. 이러한 지정의 각각은, 다양한 상황에 적용될 수 있도록 장치가 바람직하게 수용할 수 있는 자유도를 규정한다. 개략 도시된 2개의 컨테이너(5a, 5b)는 서로 평행하게 정렬되며 이들 컨테이너의 종방향 축은 Y축에 평행하다. 따라서, 컨테이너들은 Z축이 아래를 향하고 X축을 따르는 서로에 대한 공간 관계로 배치된 다. 2개의 컨테이너의 상대 위치를 규정하고 각자의 자유도를 동일하게 함으로써, 어떠한 상대 위치가 본 발명의 다양한 실시예에 의해 수용될 수 있는지를 결정하기 위해 본 발명의 다양한 실시예가 비교될 수 있다.

도 1b는 X축을 따라 컨테이너들이 서로에 대해 이동하는 위치에서의 상대 변화를 나타낸다. 이하, 이 상대 이동을 간단하게 "분리(separation)"라고 한다.

도 1c는 종방향 경로를 따른 컨테이너들의 위치에서의 상대 변화, 즉 Y축에 평행한 상대 이동을 도시한다. 이하, 이 상대 이동을 "오프셋(off-set)"이라고 한다.

도 1d는 컨테이너들 사이의 높이 차이를 같게 만드는 Z축에 평행한 위치의 상대 변화를 도시한다.

도 1e는 한 컨테이너에 대해 상승한 다른 컨테이너의 일단부를 같게 만드는 X축을 중심으로 하는 상대 회전을 나타내며, 이하 이 상대 회전을 "트림(trim)"이라고 한다.

도 1f는 Y축을 중심으로 하는 컨테이너들의 상대 롤링(rolling)을 도시한다.

도 1g는 Z축을 중심으로 하는 컨테이너들의 상대 회전을 도시하며, 이하 이 상대 회전을 "스큐(skew)"라고 한다.

이들 자유도는 컨테이너의 상대 이동에 기초한다. 단일 유닛으로서 작용하는 컨테이너들도 병진운동과 회전 모두에서의 6개의 자유도가 가능하다. 이들은 크레인에 의해 일반적으로 수용되기 때문에 그 자체로는 헤드 프레임에 의한 제어를 받지 않는다. 따라서, 본 발명의 다양한 실시예에 대한 판단은 상대 이동에 기 초한 상기 자유도로 국한된다.

도 2는 본 발명에 따른 헤드 프레임 중의 어느 하나가 부착될 수 있는 중간 프레임(40)을 도시한다. 특히, 중간 프레임(40)은 비틀림 잠금 결합 장치(twist lock engagements device; 55)를 통해 컨테이너와 결합하도록 구성된 스프레더(spreader; 50)와 어댑터 프레임(adapter frame; 45)을 포함한다.

도 3은 호이스트 프레임(60)을 포함하는 본 발명에 따른 일 태양을 도시한다. 호이스트 프레임(60)은 중간 프레임(40)과 결합할 수 있는 2개의 헤드 프레임(65a, 65b)을 포함한다. 헤드 프레임(65a, 65b)은 헤드 프레임의 양 단부에 위치한 조립체(85a, 85b)를 통해 연결된다. 이들 조립체(85a, 85b)가 헤드 프레임(65a, 65b)의 상대 이동을 용이하게 한다. 호이스트 프레임(60)은 이들을 연결하는 케이블에 의하여 도르래(70a, 70b, 70c, 70d)를 통해 호이스트 프레임(60)의 이동을 제어하는 크레인 또는 트롤리(trolley)에 연결된다. 또한, 호이스트 프레임(60)은 케이블 바스켓(80)을 포함할 수 있다.

조립체(85a, 85b)를 참조하면, 헤드 프레임(65a, 65b)들은 외관상 유사하게 헤드 프레임(65a, 65b) 각각에 일체식으로 고정된 부재(90, 91)를 포함한다. 이들 고정 부재(90, 91)에 경사 부재(95, 100)가 부착되며, 이들 경사 부재(95, 100)는 고정 부재(90, 91)에 피봇회전 가능하게 연결되며 서로에 대해서도 피봇회전 가능하게 연결되어 수직 연장하는 A형 프레임을 형성한다. 피봇 조인트(105, 110)는 경사 부재(95, 100)로부터 변화하는데, 제 1 헤드 프레임(65a) 상에서 경사 부재(95)는, 적어도 2개의 직각 방향으로의 회전을 허용하는 유니버설 조인트(105)를 통해 고정 프레임(90)에 연결된다. 반대로, 제 2 헤드 프레임(65b)은 적어도 2개의 경사 부재(100a, 100b)를 구비하며, 이들 경사 부재(100a, 100b) 모두는, 도 1a에서 언급한 Y축을 중심으로 하는 회전은 허용하지만 이외의 다른 방향으로의 회전은 방지하는 핀 조인트(pin-joint; 110)를 통해 고정 프레임(91)에 연결된다.

경사 부재(100a, 100b 및 95)를 연결하는 정점 연결부(115)도 유니버셜 조인트를 수반한다. 유니버셜 연결부(105)가 주어짐으로써, 경사 부재(95)가 어느 방향으로도 회전할 수 있기 때문에, 다른 요소를 포함해야 하는 제1 헤드 프레임(65a)이 여러 방향으로 제 2 헤드 프레임(65b)에 대해 움직일 수 있다.

조립체(85a, 85b)는 제 1 고정 프레임(90)에 지지되는 반작용 지점과 제 2 경사 부재(100a, 100b)에 지지되는 제 2 반작용 지점을 갖는 액추에이터(125, 126)를 더 포함한다. 이들 액추에이터는 상향으로 제 1 경사 부재(95)와 동일한 각도로 경사진다. 동시 동작시, 액추에이터(125, 126)는 제 2 헤드 프레임(65b)을 X축에 평행하게 이동시킴으로써, 헤드 프레임(65a, 65b)의 X축을 따른 병진운동에 영향을 준다. 그러나, 하나의 액추에이터(126)만 작동하고 제 2 액추에이터(125)는 고정된 길이를 유지하는 경우에는, 헤드 프레임(65a, 65b)은 Z축을 중심으로 하는 상대 회전(Mz)인 도 1g에 도시된 바와 같은 스큐 방식으로 회전하게 된다.

따라서, 액추에이터(125, 126)의 선택적인 작동에 의해 헤드 프레임(65a, 65b)의 2개의 자유도 또는 상대 이동이 이루어진다.

정점 연결부(115)는 서브조립체를 더 포함함으로써, 경사 부재(95)가 자유 단부를 갖는 연장부(135)를 포함한다. 또한, 제한된 회전을 허용하는 피봇부(140) 가 일단부에 부착되고, 추가의 액추에이터(130)가 경사 부재(95)의 자유 단부(135)와 피봇부(140) 사이에 구비된다. 이 액추에이터는 대체로 Y축에 평행하게 배향되며 회전부(140)는 정점 연결부(115)에 연결된다. 액추에이터(130)의 작동시, 정점 연결부(115)에 연결된 회전부는 고정 상태를 유지하여 자유 단부(135)를 정점 연결부에 대해 이동시킴으로써, 경사 부재(95)의 유니버셜 연결부에 의하여 도 1c에 도시된 오프셋에 상응하는 Y축에 평행한 헤드 프레임(65a, 65b)의 상대 이동이 일어난다. 결국, 정점 연결부(115)에 이러한 액추에이터(130)를 포함함으로써, 상대 이동의 자유도가 추가된다.

도 4는 호이스트 프레임(150)의 제 2 태양을 도시한다. 도 3에 도시된 전술한 실시예에서와 같이, 호이스트 프레임(150)은 어댑터 프레임(45)에 부착 가능한 2개의 헤드 프레임(65a, 65b)을 포함한다. 또한, 헤드 프레임(65a, 65b)은 두 개의 조립체(155a, 155b)를 통해 연결되는데, 본 실시예와 도 3에 도시된 실시예와의 차이가 이들 조립체(155a, 155b)에 있다.

본 제 2 태양의 목적은, 평행사변형을 형성하는 부재의 골조(framework)를 갖는 조립체(155a, 155b)를 만들어서 강도와 강성에 있어서 현저한 증가를 가져오는 것이다. 한편, 조립체(155a, 155b)의 구조는 유사하다. 제 1 조립체(155a)에 있어서, 부재의 골조는 2개의 평행한 경사 부재(165, 170)를 통해 제 1 헤드 프레임(65a)에 연결되는 상부 수평 부재(175)를 포함하며, 이들 경사 부재(165, 170)는 모두 고정 프레임(160a)과 수평 부재(175)에 피봇회전 가능하게 연결된다. 제 2 헤드 프레임(65b)은 수평 부재(175)를 고정 프레임(160b)에 피봇회전 가능하게 연 결시키는 쌍을 이룬 경사 부재(180 및 185)를 포함한다. 따라서, 제 1 경사 부재(165, 170), 고정 프레임(160a) 및 수평 부재(175)의 일부분이 제 1 평행사변형을 형성한다. 쌍을 이룬 경사 부재(180 및 185), 제 2 고정 프레임(160b) 및 수평 부재(175)의 나머지 부분은 제 2 평행사변형을 형성한다.

이 태양에서의 다른 변화는 액추에이터(190)의 배치에 있다. 이 태양에서, 상기 액추에이터는 상부 수평 부재(175)의 아래에 상부 수평 부재(175)와 평행하게 위치되어, 외측 경사 부재(165 및 185)와의 반작용을 달성한다. 유사한 액추에이터를 구비한 유사한 조립체(155a, 155b)에 의해, 도 1b에 도시된 분리 모드가 액추에이터(190a, 190b)의 동시 작동을 통해 달성된다.

도 5는 액추에이터(190a, 190b)의 동시 수축 결과를 도시한다. 이러한 배향에 있어서, 상대 이동(200)은 고정 프레임(160a, 160b)이 인접할 때까지 헤드 프레임(65a, 65b)을 서로를 향해 끌어당긴다. 도 6은 액추에이터(190a, 190b)의 추가 수축의 결과를 도시하며, 도 3 및 도 4에 도시된 실시예 모두가 본질적으로 갖고 있는 본 발명의 "중첩성(nestability)"을 설명한다. 완전히 수축된 위치에서, 보다 콤팩트한 배열로 조립체(155a, 155b)가 접혀진 이후에 고정 프레임(160a, 160b)은 상호 끼워진다. 그 결과, 헤드 프레임(65a, 65b)은 단일의 어댑터 프레임(45)에 부착되기 위하여 신속한 실제 접촉부(205)를 형성함으로써, 호이스트 프레임(150)은 단일 컨테이너에의 부착에 사용되도록 변형된다.

도 7은 도 4에 따른 완전히 연장된 상태로 도시된 호이스트 프레임(150)의 평면도이다. 이 도면은 제 2 조립체(155b)에서 Y축에 소정 각도로 배향된 제 3 액 추에이터(210)를 명확하게 나타낸다. 이 제 3 액추에이터는 제 2 조립체(155b)의 제 1 헤드 프레임(65a)에 장착된 내측 경사 부재(170b)와 주연 부재(185b) 사이에 장착된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이러한 경사진 액추에이터(210)의 작동에 의해, 도 1c에 도시된 거동인 오프셋에 상응하는 Y축에 평행한 헤드 프레임(65a, 65b)의 상대 이동이 이루어진다.

도 9는 평행사변형을 형성하는 부재들의 골조를 도시하는 제 1 조립체(155a)의 측면도이다. 특히 제 2 헤드 프레임(65b)과 관련된 평행사변형(216)은 경사 부재(180, 185), 수평 부재(160b) 및 상부 수평 부재(175)의 일부분을 포함한다. 제 1 헤드 프레임(65a)과 관련된 제 1 평행사변형(217)은 수평 부재(160a), 상부 수평 부재(175)의 나머지 부분 및 경사 부재(165, 170)를 포함한다. 그러나, 경사 부재(165)의 특징은 경사 부재(165)에 평행하게 놓이는 액추에이터(220)와의 연결에 있다. 또한, 경사 부재(165)는 평행한 액추에이터(220)의 수축이나 연장에 따르는 신장부(225)를 갖는다는 점에서 제 2 평행사변형(216)의 대응하는 경사 부재(185)와 상이하다. Y축을 중심으로 하는 상대 회전(235)을 달성하기 위하여, 액추에이터(220)는 경사 부재(165)의 신장부(225)를 신장하도록 연장된다. 이에 따라, 제 1 평행사변형(217)의 정점에서의 회전이 일어나 평행사변형이 변형되어 사변형을 형성한다. 따라서, 부재(160a)가 정점(230)을 중심으로 회전하여, 위치와 길이가 고정된 채로 남아 있는 상부 수평 부재(175)와 더 이상 평행하지 않게 되고, 제 1 헤드 프레임(65a)은 (이제는 사변형인) 제 1 평행사변형(217)의 형상이 일그러짐에 따라 회전한다. 따라서, 도 1f에 도시된 거동과 같이 Y축을 중심으로 하는 상대 회전(235)이 달성된다. 또한, 헤드 프레임(65a)이 하강하여 부착되어 있는 컨테이너가 경사면과 접촉하는 상황에서는, 액추에이터(220)를 해제하면 컨테이너가 하강됨에 따른 지면과의 접촉에 의해 가해지는 힘에 의해 프레임이 자체 조절(self-adjustment)된다.

본 발명의 자체 조절의 다른 예가 도 10에 도시된다. 헤드 프레임(65b)에 결합된 컨테이너가 다른 헤드 프레임(65a)에 결합된 컨테이너보다 먼저 지면과 접촉하는 상황과 같이 부하(240)가 상향으로 가해지면, 상부 수평 부재(175)는 수평을 유지하면서 제2 헤드 프레임(65b)의 상향으로의 상대 이동을 허용하도록 프레임의 형상이 조절된다. 이러한 상대 이동(240)은, 케이블에 의해 제2 헤드 프레임(65b)을 제 1 헤드 프레임(65a)에 대해 승강하는 트롤리에 의해서도 달성될 수 있다.

도 11a, 도 11b 및 도 11c는 도 10에 도시된 이동의 특정 응용례를 도시한다. 도 11은 동일한 높이에 있는 제 1 및 제 2 헤드 프레임(65a, 65b)을 도시하며, 제 1 헤드 프레임(65a)에는 제 2 헤드 프레임(65b)에 의해 결합된 컨테이너(245b)보다 작은 컨테이너(245a)가 결합되어 있다. 이 예에서, 컨테이너(245a, 245b) 모두는 평탄면(246)에 놓여진다. 지면과의 접촉시, 조립체가 컨테이너들(245a, 245b) 사이의 높이 차이를 수용하도록 자신의 형상을 자체 조절함에 따라, 제 2 컨테이너(245b)는 제 2 헤드 프레임(65b)의 평행사변형을 변형시킨다. 그 결과, 헤드 프레임(65a, 65b)의 상대 높이를 변화시켜 도 11c에 도시된 바와 같이 2개의 컨테이너 모두가 지면과 접촉하기 전까지 컨테이너(245a)의 바닥과 지 면(246) 사이의 간극(251)을 감소시킨다.

도 12a, 도 12b, 도 12c 및 도 13에는 다른 예가 도시된다. 도 11a 내지 도 11c에 도시된 예에서는 컨테이너(245a 및 245b)가 서로 근접하게 되는 것을 요구하지 않았지만, 도 12a 내지 도 12c 및 도 13에 도시된 예에서는 컨테이너들이 서로 근접하게 위치되는 것을 요구한다. 따라서, 도 12a에 도시된 바와 같이, 컨테이너들은 가장 멀리 떨어진 위치(260)에서 유지된 후에 도 12b에 도시된 바와 같이 지면으로 하강된다. 제 2 컨테이너(245b)가 더 크기 때문에, 제 2 컨테이너(245b)가 먼저 지면과 접촉하게 된다. 액추에이터(220)의 자유 이동을 허용하면서 수평 액추에이터(190)를 더 수축시키고, 제 1 컨테이너(245a)가 여전히 지면 위에 떠있는 동안에 제 2 컨테이너(245b)에 접근하도록 제 1 컨테이너(245a)를 끌어당긴다. 그 후 제 1 컨테이너(245a)를 지면으로 하강시켜, 도 13에 도시된 바와 같이 원하는 상태가 될 때까지 조립체를 조절한다.

본 발명의 상기 실시예에서의 자체 조절 특성에 의해 도 1e에 도시된 바와 같은 이동을 달성하는 것도 가능하다. 서로 다른 경사를 갖는 표면으로 컨테이너(5a, 5b)를 하강시키면, 도 10에 도시된 높이 조절에 의한 것과 동일한 효과를 갖는다. 따라서, 컨테이너들을 조작하기 위한 복잡한 제어 시스템을 요구하지 않으면서, 조립체는 원하는 배열을 자동적으로 달성하기 위한 자체 조절이 가능하다.

자체 조절 특성에 의해 얻어지는 유익의 다른 예로는, 컨테이너에 편심 하중이나 풍압 하중이 가해지는 경우이다. 컨테이너는 상당한 표면적을 갖기 때문에, 컨테이너가 이동하거나 불완전하게 묶여져 편심 하중을 일으킬 가능성이 있는 경우 에 헤드 프레임에 상당한 힘이 가해진다. 종래 기술의 시스템은 헤드 프레임에 대한 회전/스윙을 통해서 하중의 불균형을 수용하기 때문에, 컨테이너가 바람직하지 않게 배열된다. 그러나, 본 발명의 헤드 프레임은 조립체의 강성 구조에 의해 구속되어 있기 때문에 움직이지 못한다. 상부 수평 부재(175)가 수평 자세를 유지하기 때문에, 추가적인 힘에 의해 새로운 바람직한 배향으로 배열이 자체 조절되기 전까지 컨테이너는 지면에 대해 수평을 유지한다.

Claims

연장된 위치에서는 한 쌍의 스프레더와 결합하고 수축된 위치에서는 단일의 스프레더와 결합하는 호이스트 프레임에 있어서,

승강 장치와 각각 결합하는 제 1 헤드 프레임 및 제 2 헤드 프레임과,

상기 제 1 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 1 프레임 및 상기 제 2 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 2 프레임과,

헤드 프레임들 사이에 개재되도록 고정 프레임 각각에 피봇회전 가능하게 장착되는 복수의 조립체를 포함하며,

상기 조립체 각각은, 상부 수평 부재와, 상기 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상기 상부 수평 부재의 제 1 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 외측 경사 부재와, 상기 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상기 상부 수평 부재의 제 2 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 외측 경사 부재와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 상기 제 1 외측 경사 부재와 평행하도록 상기 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상기 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 내측 경사 부재와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 상기 제 2 외측 경사 부재와 평행하도록 상기 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상기 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 내측 경사 부재를 포함하되, 상기 제 1 외측 및 내측 경사 부재와 제 1 고정 프레임은 제 1 평행사변형을 형성하고, 상기 제 2 외측 및 내측 경사 부재 와 제 2 고정 프레임은 제 2 평행사변형을 형성하는

호이스트 프레임.
제 1 항에 있어서,

상기 조립체는 복수의 일체 장착식 액추에이터에 의해 구동되는

호이스트 프레임.
제 2 항에 있어서,

적어도 한 쌍의 직각 액추에이터가 헤드 프레임들의 종방향 축에 대략 직각 방향으로 장착되어, 동시 작동시 상기 직각 액추에이터에 의해 헤드 프레임이 직각 방향으로 상대 이동하는

호이스트 프레임.
제 3 항에 있어서,

상기 헤드 프레임들은 상기 직각 액추에이터의 차동 작동에 의해 상기 헤드 프레임들에 의해 한정되는 평면 내에서 서로에 대해 상대 회전하는

호이스트 프레임.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

종방향의 힘 성분을 부여하기 위하여 상기 헤드 프레임에 의해 한정되는 평 면 내에 장착되는 적어도 하나의 종방향 액추에이터를 더 포함하며,

상기 조립체는 상기 종방향 액추에이터의 작동시 종방향 내에서 헤드 프레임의 상대 이동을 허용하도록 구성되는

호이스트 프레임.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조립체 중 적어도 하나는 헤드 프레임의 각각의 단부에 인접하여 배치되는

호이스트 프레임.
제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 직각 액추에이터는 상기 상부 수평 부재에 평행하게 배치되며, 상기 제 2 외측 경사 부재와 제 1 외측 경사 부재의 중간 지점 사이에 피봇회전 가능하게 장착되는

호이스트 프레임.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 2 경사 부재들은 평행한 한 쌍의 부재를 포함하는

호이스트 프레임.
제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 종방향 액추에이터는 적어도 종방향의 힘 성분을 부여하기 위하여 상기 제 2 외측 경사 부재와 제 1 내측 경사 부재 사이에 피봇회전 가능하게 장착되는

호이스트 프레임.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 외측 경사 부재와 평행하게 변형 액추에이터가 장착되며, 상기 제 1 외측 경사 부재는 상기 변형 액추에이터에 의해 가해지는 힘에 의해 연장 가능한

호이스트 프레임.
제 10 항에 있어서,

상기 변형 액추에이터는, 작동시 제 1 평행사변형의 형상이 평행한 측면이 없는 사변형의 형상으로 변형되어 종방향 축을 중심으로 하는 제 1 헤드 프레임의 회전을 일으키도록 구성되는

호이스트 프레임.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 변형 액추에이터의 해제시, 상기 조립체는 외력이 가해짐에 따라서 자체적으로 조정 가능한

호이스트 프레임.
연장된 위치에서는 한 쌍의 스프레더와 결합하고 수축된 위치에서는 단일의 스프레더와 결합하는 호이스트 프레임에 있어서,

승강 장치와 각각 결합하는 제 1 헤드 프레임 및 제 2 헤드 프레임과,

상기 제 1 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 1 프레임 및 상기 제 2 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 2 프레임과,

헤드 프레임들 사이에 개재되도록 고정 프레임 각각에 피봇회전 가능하게 장착되는 복수의 조립체를 포함하며,

상기 조립체는, 상기 고정 프레임에 각각 장착되며 정점 연결부를 통해 연결되는 제 1 경사 부재와 제 2 경사 부재를 포함하는

호이스트 프레임.
제 13 항에 있어서,

상기 조립체는 복수의 일체 장착식 액추에이터에 의해 구동되는

호이스트 프레임.
제 14 항에 있어서,

적어도 한 쌍의 직각 액추에이터가 헤드 프레임들의 종방향 축에 대략 직각 방향으로 장착되어, 동시 작동시 상기 직각 액추에이터에 의해 헤드 프레임이 직각 방향으로 상대 이동하며, 상기 직각 액추에이터는 상기 제 1 고정 프레임으로부터 상기 제 2 경사 부재에 장착되는

호이스트 프레임.
제 15 항에 있어서,

상기 헤드 프레임들은 상기 직각 액추에이터의 차동 작동에 의해 상기 헤드 프레임들에 의해 한정되는 평면 내에서 서로에 대해 상대 회전하는

호이스트 프레임.
제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,

종방향의 힘 성분을 부여하기 위하여 상기 헤드 프레임에 의해 한정되는 평면 내에 장착되는 적어도 하나의 종방향 액추에이터를 더 포함하며,

상기 조립체는 상기 종방향 액추에이터의 작동시 종방향 내에서 헤드 프레임의 상대 이동을 허용하도록 구성되는

호이스트 프레임.
제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 조립체 중 적어도 하나는 헤드 프레임의 각각의 단부에 인접하여 배치되는

호이스트 프레임.
제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 정점 연결부는 상기 제 1 경사 부재에 피봇회전 가능하게 연결되고 상기 제 2 경사 부재에 피봇회전 가능하게 연결되는 중간부를 포함하며, 종방향 액추에이터는 상기 중간부와 제 1 경사 부재의 일단부 사이에 장착됨으로써, 상기 종방향 액추에이터의 작동시 상기 제 1 경사 부재의 일단부로부터 상기 중간부와의 피봇 연결부까지의 거리가 응력중심간 거리로서 작용하여 헤드 프레임들의 종방향 상대 이동이 이루어지는

호이스트 프레임.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,

상기 제 2 경사 부재는 상기 제 2 고정 프레임에 각각 장착되는 한 쌍의 경사 부재를 포함하여, 고정 프레임들의 상호 끼워짐은 상기 제 1 경사 부재가 상기 2개의 제 2 경사 부재 사이의 개재 공간으로 이동하는 것을 포함하는

호이스트 프레임.
연장된 위치에서는 한 쌍의 스프레더와 결합하고 수축된 위치에서는 단일의 스프레더와 결합하는 호이스트 프레임에 있어서,

승강 장치와 각각 결합하는 제 1 헤드 프레임 및 제 2 헤드 프레임과,

상기 제 1 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 1 프레임 및 상기 제 2 헤드 프레임에 고정되는 강성의 제 2 프레임과,

헤드 프레임들 사이에 개재되도록 고정 프레임 각각에 피봇회전 가능하게 장착되는 복수의 중첩 가능한 피동 조립체를 포함하며,

상기 중첩 가능한 피동 조립체는 헤드 프레임들의 선택적 상대 이동을 발생시키고, 고정 프레임들의 상호 끼워짐을 통한 헤드 프레임들 사이의 접촉을 허용하도록 수축하여 접히는

호이스트 프레임.
제 21 항에 있어서,

상기 피동 조립체는 복수의 일체 장착식 액추에이터에 의해 구동되는

호이스트 프레임.
제 22 항에 있어서,

적어도 한 쌍의 직각 액추에이터가 헤드 프레임들의 종방향 축에 대략 직각 방향으로 장착되어, 동시 작동시 상기 직각 액추에이터에 의해 헤드 프레임이 직각 방향으로 상대 이동하는

호이스트 프레임.
제 23 항에 있어서,

상기 헤드 프레임들은 상기 직각 액추에이터의 차동 작동에 의해 상기 헤드 프레임들에 의해 한정되는 평면 내에서 서로에 대해 상대 회전하는

호이스트 프레임.
제 22 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,

종방향의 힘 성분을 부여하기 위하여 상기 헤드 프레임에 의해 한정되는 평면 내에 장착되는 적어도 하나의 종방향 액추에이터를 더 포함하며,

상기 조립체는 상기 종방향 액추에이터의 작동시 종방향 내에서 헤드 프레임의 상대 이동을 허용하도록 구성되는

호이스트 프레임.
제 21 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 중첩 가능한 피동 조립체 중 적어도 하나는 헤드 프레임의 각각의 단부에 인접하여 배치되는

호이스트 프레임.
제 21 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 피동 조립체는 상기 고정 프레임에 각각 장착되며 정점 연결부를 통해 연결되는 제 1 경사 부재와 제 2 경사 부재를 포함하며, 상기 직각 액추에이터는 상기 제 1 고정 프레임으로부터 상기 제 2 경사 부재에 장착되는

호이스트 프레임.
제 27 항에 있어서,

상기 정점 연결부는 상기 제 1 경사 부재에 피봇회전 가능하게 연결되고 상기 제 2 경사 부재에 피봇회전 가능하게 연결되는 중간부를 포함하며, 종방향 액추에이터는 상기 중간부와 제 1 경사 부재의 일단부 사이에 장착됨으로써, 상기 종방향 액추에이터의 작동시 상기 제 1 경사 부재의 일단부로부터 상기 중간부와의 피봇 연결부까지의 거리가 응력중심간 거리로서 작용하여 헤드 프레임들의 종방향 상대 이동이 이루어지는

호이스트 프레임.
제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,

상기 제 2 경사 부재는 상기 제 2 고정 프레임에 각각 장착되는 한 쌍의 경사 부재를 포함하여, 고정 프레임들의 상호 끼워짐은 상기 제 1 경사 부재가 상기 2개의 제 2 경사 부재 사이의 개재 공간으로 이동하는 것을 포함하는

호이스트 프레임.
제 21 항 또는 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,

각각의 중첩 가능한 조립체는, 상부 수평 부재와, 상기 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상기 상부 수평 부재의 제 1 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 외측 경사 부재와, 상기 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상기 상부 수평 부재의 제 2 단부에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 외측 경사 부재와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 상기 제 1 외측 경사 부재와 평행하게 되도록 상기 제 1 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상기 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 1 내측 경사 부재와, 호이스트 프레임의 제 1 위치에서 상기 제 2 외측 경사 부재와 평행하게 되도록 상기 제 2 고정 프레임에 피봇회전 가능하게 장착되며 상기 상부 수평 부재의 중간 지점에 피봇회전 가능하게 장착되는 제 2 내측 경사 부재를 포함하여, 상기 제 1 외측 및 내측 경사 부재와 제 1 고정 프레임은 제 1 평행사변형을 형성하고, 상기 제 2 외측 및 내측 경사 부재와 제 2 고정 프레임은 제 2 평행사변형을 형성하는

호이스트 프레임.
제 10 항에 있어서,

상기 직각 액추에이터는 상기 상부 수평 부재에 평행하게 배치되며, 상기 제 2 외측 경사 부재와 제 1 외측 경사 부재의 중간 지점 사이에 피봇회전 가능하게 장착되는

호이스트 프레임.
제 30 항 또는 제 31 항에 있어서,

상기 제 2 경사 부재들은 평행한 한 쌍의 부재를 포함하는

호이스트 프레임.
제 30 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 종방향 액추에이터는 적어도 종방향의 힘 성분을 부여하기 위하여 상기 제 2 외측 경사 부재와 제 1 내측 경사 부재 사이에 피봇회전 가능하게 장착되는

호이스트 프레임.
제 21 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 외측 경사 부재와 평행하게 변형 액추에이터가 장착되며, 상기 제 1 외측 경사 부재는 상기 변형 액추에이터에 의해 가해지는 힘에 의해 연장 가능한

호이스트 프레임.
제 34 항에 있어서,

상기 변형 액추에이터는, 작동시 제 1 평행사변형의 형상이 평행한 측면이 없는 사변형의 형상으로 변형되어 종방향 축을 중심으로 하는 제 1 헤드 프레임의 회전을 일으키도록 구성되는

호이스트 프레임.
제 21 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 변형 액추에이터의 해제시, 상기 조립체는 외력이 가해짐에 따라서 자체적으로 조정 가능한

호이스트 프레임.