KR20090045576A - 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핵물질을 취급하는 방사선 차폐시설에 있어서, 집게 형태로서 일정 길이의 바(bar)의 각 양단에 손잡이 및 집게가 관절기능을 갖도록 이루어짐으로써, 다루고자 하는 핵물질 등을 수평 및 일정한 각도록 유지할 수 있으며, 임의의 방향 및 위치에 있는 해당 핵물질 등을 취급하기가 매우 용이하며, 병(bottle) 속에 담겨진 액체 상태의 핵물질을 취급할 경우에서도 액체 상태의 핵물질이 수용된 병을 일정한 형태로 취급할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 잠금장치에 의해 취급되는 핵물질 등을 요구되는 위치 및 상태에서 정지 및 이동시킬 수 있는 것으로서, 그 기술적 구성은, 방사선 차폐시설 벽 내에 삽입 및 고정되어 구면체의 일측 및 타측에 구비되는 구면좌와, 차폐체를 내장하고 와이어 케이블을 관통시키기 위한 관통홀이 길이 방향으로 형성되며, 상기 구면체의 일측 및 타측에 형성된 관통홀을 관통하여 결합되는 바(bar)와, 상기 바(bar)의 일측 및 타측에 각각 결합되되, 그 내부에 각각 상기 와이어 케이블의 양끝단을 고정 및 권선가능하도록 하는 구조로 이루어진 제1 하우징 및 제2 하우징와, 상기 제1 하우징의 일측에서 상기 와이어 케이블로 연결 및 결합되는 집게(tongs)와, 그리고 상기 집게를 개방 및 폐쇄시키도록 상기 와이어 케이블을 작동시키기 위해 상기 제2 하우징의 일측에 상기 와이어 케이블로 연결 및 결합되는 손잡이 레버를 포함하는 손잡이로 이루어지는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치를 요지로 한다.

방사선 차폐시설, 원격 집게, 관절, 와이어 케이블, 핵 물질

Description

관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치{Joint tong for a radiation shielding facility}

본 발명은 관절을 가진 방사선 차폐시설용 집게 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 길이의 바(bar)의 각 양단에 손잡이 및 집게가 관절기능을 갖추도록 구비됨으로써, 손잡이 및 집게의 작동에 따라 방사선 차폐시설 내 핵 물질을 자유롭고 요구되는 위치 및 상태로 취급할 수 있도록 하는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 집게 장치에 관한 것이다.

일반적으로 원자력 발전소와 같은 고 방사성구역 또는 구조물이나, 고 방사성용기 또는 고 방사성구역에서의 핵 물질 또는 핵 물질이 수용된 용기, 병(bottle) 등을 자유롭거나 요구되는 위치 및 상태로 취급하는 데 있어 방사능 노출의 위험이 수반된다.

이러한 방사능 노출의 위험으로부터 벗어나 핵 물질 또는 핵 물질이 수용된 용기, 병(bottle) 등을 원하는 위치 및 상태로 취급하려면 방사선 차폐 시설 내에 서 각종 원격 장치들을 사용하고 있다.

한편, 핵 물질을 취급하는 시설은 방사선 차폐를 하기 위하여 격리된 시설을 갖추어야 하며 차폐시설 내의 핵물질 등을 취급하기 위해서는 원격으로 작업하기 위한 원격 조작 장치가 필수적이다.

하지만, 핵 물질 또는 핵 물질을 수용한 용기 및 병 등을 취급하는 방사선 차폐시설에 설치되어 이용되는 종래의 원격 집게 장치는 방사선 차폐시설의 벽면에 형성된 홀에 설치된다.

더욱 상세히 설명하면, 상기 홀에 구 형상의 구면체가 구비되고, 상기 구면체 외측에 구비되어 상기 구면체의 일정 부분에서 감싸주도록 구비되어 이루어진다.

따라서, 상기 구면체는 상기 구면좌 내에서 자유로운 회전운동이 가능해진다.

이러한 구면체 내부에는 관통 형성된 관통홀을 통해 삽입 및 결합되는 일정 길이의 바(bar)는 상기 구면체를 통해 전·후 방향으로 이동이 가능하며, 회전운동이 가능해진다.

그리고, 상기 바의 각 양단에는 손잡이 및 집게가 구비되어 이루어지며, 내측 중앙에는 길이방향으로 집게를 작동시기 위한 스틸 재질의 와이어가 삽입되어 있어 상기 손잡이에 결합된 손잡이 레버를 작동시켜 상기 집게를 개방 및 폐쇄 작동시켜 핵 물질 및 핵 물질이 수용된 용기 및 병 등을 취급할 수 있다.

하지만, 이러한 종래의 원격 집게 장치는 상기 바의 양단에 구비된 손잡이 및 집게가 고정되어 있기 때문에 핵 물질 및 핵 물질이 수용된 용기 및 병 등을 임의의 방향 및 상태로 자유롭게 취급하기 매우 어려울 뿐만 아니라, 각각의 동작을 제어 즉, 고정시키기 위한 잠금장치가 없어 핵 물질 및 핵 물질이 수용된 용기 및 병 등을 취급하는 동안에 임의의 위치 및 상태에서 정지시킬 수 없다.

특히, 상기 바의 양단에 손잡이 및 집게가 고정되어 있으므로 용기 및 병 등에 수용된 액체 상태의 핵 물질을 취급할 경우 구면체를 중심으로 전·후 방향으로의 이동과 회전에 따른 각 운동으로 인해 액체 상태의 핵 물질이 유출되는 큰 문제점을 가진다.

상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 핵 물질을 취급하는 방사선 차폐시설의 벽면에 설치되는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치로서 바의 양단에 손잡이와 집게의 관절기능을 갖도록 하여 손잡이 및 집게를 이용하여 핵물질을 자유롭고 편리한 상태로 취급하기 위한 각회전 운동을 가능케 하고, 관절의 자유로운 각 회전운동과 구면체를 중심으로 바의 전·후 방향으로의 이동 및 회전운동 뿐만 아니라 구면체의 자유로운 각회전 운동 및 집게 등을 고정하기 위한 각각의 상대운동을 하는 부위에 대한 잠금장치 기능이 있어 방사선 차폐 시설 내의 핵 물질 등을 안전할 뿐만 아니라, 자유롭고 편리하게 취급할 수 있는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

방사선 차폐시설 벽 내에 삽입 및 고정되어 구면체의 일측 및 타측에 구비되는 구면좌;

차폐체를 내장하고 와이어 케이블을 관통시키기 위한 관통홀이 길이 방향으로 형성되며, 상기 구면체의 일측 및 타측에 형성된 관통홀을 관통하여 결합되는 바(bar);

상기 바(bar)의 일측 및 타측에 각각 결합되되, 그 내부에 각각 상기 와이어 케이블의 양끝단을 고정 및 권선가능하도록 하는 구조로 이루어진 제1 하우징 및 제2 하우징;

상기 제1 하우징의 일측에서 상기 와이어 케이블로 연결 및 결합되는 집게(tongs); 및

상기 집게를 개방 및 폐쇄시키도록 상기 와이어 케이블을 작동시키기 위해 상기 제2 하우징의 일측에 상기 와이어 케이블로 연결 및 결합되는 손잡이 레버를 포함하는 손잡이;

로 이루어진다.

그리고, 상기 구면체의 상기 관통홀의 내경은 상기 바(bar)의 외경과 대응하는 크기로 이루어진다.

상기 바의 일단 외측 및 상기 제1 하우징의 일단 외측에 버팀 부재가 구비되 고, 상기 버팀 부재의 일단에 너트가 결합되며, 상기 너트의 일단에는 풀림방지 너트가 결합되어 이루어진다.

상기 바의 외측 일정 위치에 일정 길이의 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯에 고정 볼트가 결합되어 이루어진다.

상기 집게의 후면 일정 위치에 구비되는 오염 방지용 부트와, 상기 오염 방지용 부트를 상기 방사선 차폐시설의 벽 일측에 고정시키는 부트 고정 장치로 이루어진다.

상기 손잡이 레버에 상기 와이어 케이블의 일단이 결합 및 고정된다.

상기 집게 내에 리턴용 인장 스프링이 삽입 및 결합되어 이루어진다.

상기 손잡이 레버의 상단 일측에 래칫(latch)이 구비되고, 상기 손잡이의 상단 일정 위치에 상기 래칫과 치합을 이루도록 래칫 폴(latch pole)이 구비되고, 상기 래칫 폴을 상기 래칫과 치합 및 이탈을 하도록 상기 손잡이의 일정 위치에 구비되는 래칫작동 레버로 이루어진다.

상기 구면체의 상기 관통홀은 그 일측 단부로부터 중심 방향으로 서로 다른 직경을 갖도록 단턱지게 형성되어 외측에서 중심방향으로 볼트 가이드부, 스프링 가이드부, 그리고 콜릿 가이드부로 이루어진다.

상기 관통홀의 상기 볼트 가이드부의 내측면에는 일정 길이만큼 그 내측면에 나사산이 형성된다.

상기 콜릿 가이드부에는 일단은 원주방향으로 테이퍼 형상으로 이루어지며, 타단은 직경이 큰 스프링 가압부로 이루어지는 콜릿이 구비되어 이루어진다.

상기 스프링 가이드부 및 상기 콜릿 가이드부에 걸쳐 콜릿(collet)이 구비되고, 상기 콜릿의 상기 스프링 가압부와 상기 스프링 가이드부 사이에 리턴 스프링이 더 구비되어 이루어진다.

상기 볼트 가이드부의 상기 나사산에 콜릿 이동용 볼트가 더 결합되어 이루어진다.

상기 제1 하우징 및 제2 하우징 내부 중앙에 와이어 케이블 드럼이 베어링과 결합되어 이루어진다.

상기 와이어 케이블 드럼의 일단 면에는 스톱퍼 홈이 형성되어, 상기 스톱퍼 홈에 대응되는 형상의 스톱퍼가 리턴 압축 스프링에 의해 이동하도록 이루어진다.

본 발명은 핵물질을 취급하는 방사선 차폐시설의 벽면에 설치되는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치는 바의 양단에 손잡이와 집게의 관절기능을 갖추도록 함으로써, 다루고자 하는 핵물질 등을 수평 및 일정한 각도로 유지할 수 있으며, 임의의 방향 및 자세로 놓여 있는 핵물질 등을 취급하기가 편리하며, 특히 병속에 담겨진 액체 상태의 핵물질을 취급할 경우 액체 상태의 핵물질이 담겨진 병을 일정한 상태로 취급할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 각각의 상대운동을 하는 부위에 대한 잠금장치 기능을 구비함으로써, 핵물질 등을 취급하는 중에 핵물질 등을 임의의 위치 및 상태로 정지 및 고정시킬 수 있어 핵물질 등을 취급하는 데 있어 매우 용이한 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치의 정면도 및 평면도이고, 도 2는 구면체의 일정한 각회전 운동을 나타낸 원격 집게 장치의 정면도 및 평면도이고, 도 3은 손잡이 레버의 작동에 의한 집게의 동작관계를 나타낸 단면도이고, 도 4는 손잡이의 각회전 운동을 집게의 각회전 운동으로 전달시키기 위한 와이어 케이블 단면도이고, 도 5a 및 5b는 도 4의 와이어 케이블에 인장력을 유지시키기 위한 장치의 확대도이고, 도 6은 손잡이를 반시계 방향으로 회전시켰을 때 집게의 동작관계를 나타낸 단면도이고, 도 7은 손잡이를 시계 방향으로 회전시켰을 때 집게의 동작관계를 나타낸 단면도이고, 도 8은 구면체의 잠금장치 및 바의 잠금장치를 나타낸 단면도, 평면도 및 측면도이고, 도 9a 및 9b는 바의 잠금장치를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 10은 콜릿을 개략적으로 나타내는 정면도 및 측면도이고, 도 11은 볼트를 개략적으로 나타내는 정면도 및 측면도이고, 도 12는 와이어 케이블 드럼 잠금장치의 관계를 나타낸 단면도이고, 도 13은 와이어 케이블 드럼 및 스토퍼에 대한 잠금장치의 단면도이고, 도 14는 집게 작동용 와이어 케이블 잠금장치의 관계를 나타낸 단면도이다.

따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치는, 방사선 차폐시설 벽 내에 삽입 및 고정되어 구면체(8)의 일측 및 타측에 구비되는 구면좌(7)(7')를 포함하고, 차폐체를 내장하고 와이어 케이블(11)을 관통시키기 위한 관통홀이 길이 방향으로 형성되며, 상기 구면체(8)의 일측 및 타측에 형성된 관통홀을 관통하여 결합되는 바(bar,1)를 포함하며, 상기 바(bar,1)의 일측 및 타측에 각각 결합되되, 그 내부에 각각 상기 와이어 케이블(11)의 양끝단을 고정 및 권선가능하도록 하는 구조로 이루어진 제1 하우징(2') 및 제2 하우징(2)를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 제1 하우징(2')의 일측에서 상기 와이어 케이블로 연결 및 결합되는 집게(tongs,5)를 포함하며, 상기 집게(5)를 개방 및 폐쇄시키도록 상기 와이어 케이블(11)을 작동시키기 위해, 상기 제2 하우징(2)의 일측에 상기 와이어 케이블(11)로 연결 및 결합되는 손잡이 레버(4)를 포함하는 손잡이(3)로 이루어진다.

이때, 상기 구면체(8)의 상기 관통홀의 내경은 상기 바(bar,1)의 외경과 대응하는 크기로 이루어지는 것이 바람직하며, 이는 상기 바(1)가 상기 구면체(8)의 관통홀을 통해 전·후 방향으로 이동가능하도록 이루어지기 위함이다.

하지만, 상기 바(1)의 외경 보다 상기 관통홀의 내경이 많이 클 경우, 상기 바(1)가 상기 구면체(8)에 대해 직선 운동을 할 경우, 헐거워져서 이격이 발생하여 원하는 동작을 원할히 수행할 수 없게 되므로, 상기 바(1)의 외경보다 상기 관통홀의 내경은 크되 거의 같거나 조금 크게 형성되어 상기 바(1)의 직선 운동이 이격없이 원활히 수행될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 바(1)의 내측에 형성된 관통홀은 본 명세서에서는 3개가 형성 되도록 하였으나, 그 이상 다수개 형성할 수도 있다.

따라서, 상기와 같은 구조의 본 발명은 상기 바(1)가 고정된 상태에서 상기 손잡이(3) 및 집게(5)를 일정한 각도로 관절의 각운동이 가능해지며, 상기 제1 하우징(2') 및 제2 하우징(2)의 내부에는 와이어 케이블 드럼(21,22)과 시이브(sheave) 등이 베어링과 결합되어 이루어진다.

그리고, 상기 방사선 차폐시설 벽면(6)에 삽입 및 고정된 상기 구면체(8)는 상기 구면좌(7)(7')를 통해 자유로운 회전 운동이 가능하여 상기 바(1)는 전·후 방향에 대해 이동가능할 뿐만 아니라, 원주방향으로 각운동도 가능해진다.

한편, 상기 집게(5)의 후면 일정 위치에 구비되는 오염 방지용 부트(9)와, 상기 오염 방지용 부트(9)를 상기 방사선 차폐시설의 벽(6) 일측에 고정시키는 부트 고정 장치(10)로 이루어진 부트 어셈블리를 더 포함하여 이루어진다.

이는 본 발명에 따른 원격 집게 장치의 방사선 차폐시설 내에서의 오염을 방지하기 위함이다.

그리고, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 바(1)의 일단 외측 및 상기 제1 하우징(2')의 일단 외측에 버팀 부재(27)가 구비되고, 상기 버팀 부재(27)의 일단에 너트(26)가 결합되며, 상기 너트(26)의 일단에는 풀림방지 너트(26')가 결합되어 이루어진다.

도면에 도시된 A는 상기 바(1)의 직선운동을 나타내며, B는 상기 바(1)의 회전운동을 나타낸다.

그리고, 상기 손잡이 레버(4)에 상기 와이어 케이블(11)의 일단이 결합 및 고정되어 있으며, 상기 집게(5) 내에 리턴용 인장 스프링(12)이 삽입 및 결합되어 이루어진다.

또한, 상기 구면체(8)의 상기 관통홀(8a)은 그 일측 단부로부터 중심 방향으로 서로 다른 직경을 갖도록 단턱지게 형성되어 외측에서 중심방향으로 볼트 가이드부(8b), 스프링 가이드부(8c), 그리고 콜릿 가이드부(8d)로 이루어진다.

상기 콜릿 가이드부(8d)의 경우 그 일단은 원주방향으로 테이퍼 형상으로 이루어지는 테이퍼부(46a), 타단은 직경이 큰 스프링 가압부(46b)로 이루어지는 콜릿(collet,46)이 구비된다.

그리고, 상기 스프링 가이드부(8c) 및 상기 콜릿 가이드부(8d)에 걸쳐 상기 콜릿(46)이 구비되고, 상기 콜릿(46)의 상기 스프링 가압부(46b)와 상기 스프링 가이드부(8c) 사이에 리턴 스프링(return spring,47)이 더 구비되어 이루어진다.

이는 상기 리턴 스프링(47)에 의해 상기 콜릿(46)의 상기 구면체(8)의 중심 방향으로의 이동 후, 원위치로 복귀시키기 위함이다.

또한, 상기 볼트 가이드부(8b)의 상기 나사산에 상기 콜릿(46)을 이동시키는 볼트(48)가 더 결합되어 이루어진다.

이러한 구조로 인해, 상기 볼트(48)를 시계방향으로 회전시켜 상기 콜릿(46)을 상기 구면체(8) 내부 중심 방향으로 이동시키면 상기 관통홀(8a) 내부의 상기 콜릿 가이드부(8d)를 따라 상기 콜릿(46)의 상기 테이퍼부(46a)가 이동하게 되어 상기 바(1)의 외측에서 원주방향으로 일정한 압축력을 가하게 된다.

따라서, 상기 바(1)의 외측에 상기 콜릿(46)이 가압하게 되어 상기 구면 체(8)에 대해 상기 바(1)의 직선 운동(A) 및 회전운동(B)을 정지 및 고정시킬 수 있게 된다.

그와는 반면, 상기 볼트(48)를 반시계방향으로 회전시키면 상기 리턴 스프링(47)에 의하여 상기 콜릿(46)은 상기 관통홀(8a)의 외측으로 이동되어 상기 콜릿(46)의 압축력은 해제되어 상기 구면체(8)에 대하여 상기 바(1)의 직선운동(A) 및 회전운동(B)는 다시 수행가능한 상태가 된다.

이때, 상기 관통홀(8a)의 상기 볼트 가이드부(8b)의 내측면에는 일정 길이만큼 그 내측면에 나사산이 형성되어, 상기 볼트(48)가 상기 볼트 가이드부(8a)에 나사결합되어 상기 콜릿(46)을 이동시킬 수 있다.

그리고, 상기 바(1)의 외측 일정 위치에 일정 길이의 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯에 고정 볼트(29)가 결합되어 이루어진다.(도 5a 및 도 5b 참조)

한편 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 손잡이(3)에 부착된 손잡이 레버(4)에 와이어 케이블(11)의 일단이 고정되고, 상기 와이어 케이블(11)의 타단이 상기 집게(5)에 연결되도록 이루어진다.

따라서, 상기 손잡이 레버(4)를 C와 같이 각운동 시키면 상기 와이어 케이블(11)의 운동전달에 의하여 집게(5)를 D와 같이 폐쇄상태로 위치시킬 수 있으며, 상기 손잡이레버(4)를 놓으면 상기 집게(5) 내에 삽입되어 있는 리턴용 인장 스프링(12)에 의하여 집게(5)가 개방되도록 이루어진다.

이때, 상기 손잡이 레버(4)를 잡은 상태에서 래칫작동 레버(13)를 일정 방향으로 회전시키면 래칫 폴(14)이 래칫(15)과 치합되어 집게(5)의 개방을 억제할 수 있으며, 래칫작동 레버(13)를 반대방향으로 회전시키면 래칫 폴(14)과 래칫(15)이 해제되어 집게(5)가 개방되는 동작관계를 수행할 수 있다.

이는 상기 손잡이 레버의 상단 일측에 래칫(latch,15)이 구비되고, 상기 손잡이(3)의 상단 일정 위치에 상기 래칫(15)과 치합을 이루도록 래칫 폴(latch pole,14)이 구비되고, 상기 래칫 폴(14)을 상기 래칫(15)과 치합 및 이탈을 하도록 상기 손잡이(3)의 일정 위치에 구비되는 래칫작동 레버(13)로 이루어지기 때문이다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, E와 F는 2개의 관절을 일정한 각도로 각운동 시키기 위한 서로 다른 방향으로 연결된 것을 나타낸 상기 와이어 케이블(23)(24)의 연결된 상태도로서 와이어 케이블(23)의 일단이 상기 와이어 케이블 드럼(21)의 슬롯에 고정되고, 상기 와이어 케이블 드럼(21)에 감겨진 와이어 케이블(23)은 아이들 시이브(idel sheave,30)를 거쳐 손잡이 측의 제2 하우징(2)의 홀을 통과하게된다.

그리고, 집게 측의 제1 하우징(2')의 홀을 통과 한 후 상기 아이들 시이브(30')를 거쳐 와이어 케이블 드럼(21')에 감기고 타단이 슬롯에 고정된다.

또한, 반대방향으로 연결된 것으로서 상기 와이어 케이블(24)의 한쪽 끝이 와이어 케이블 드럼(22)의 슬롯에 고정되고, 상기 와이어 케이블 드럼(22)에 권선된 와이어 케이블(24)은 아이들 시이브(31)를 거쳐 손잡이 측의 하우징(2)의 구멍을 통과하고 집게 쪽 하우징(2')의 구멍을 통과 한 후 시이브(31')를 거쳐 와이어 케이블 드럼(22')에 감기고 다른 한쪽 끝이 슬롯에 고정되어 이루어진다.

이때, 상기 제1 하우징(2') 및 제2 하우징(2) 내부 중앙에 와이어 케이블 드럼(21)이 베어링(57)과 결합되어 이루어지며, 상기 베어링(57)은 볼 베어링인 것이 바람직하며, 그외의 다양한 베어링을 적용할 수 있다.

그리고, 2개의 와이어 케이블(23)(24)을 연결한 다음 2개의 와이어 케이블(23)(24)에 일정한 인장력을 가하기 위하여 바(1)와 하우징(2)을 고정한 볼트(29)를 풀고 너트(26)를 돌리면 버팀부재(27)가 이동된다.

이때, 상기 바(1)의 볼트 구멍은 길이방향으로 길게 되어 있으므로 바(1)와 하우징(2)과의 상대적 거리가 이동하게 되므로 2개의 와이어 케이블(23)(24)은 인장력을 갖게 되며 적당한 인장력이 유지되었을 때 고정 볼트(29)를 고정하고 풀림방지 너트(26')를 조인다.

그리고, 손잡이(3)를 하우징(2)에 대하여 반시계방향(G)으로 회전할 경우 손잡이(3)에 고정된 와이어 케이블 드럼(21)(22)이 똑같이 시계방향(G)으로 회전하며, 와이어 케이블 드럼(21)(22)에 감겨진 와이어 케이블(23)(24)에 의하여 와이어 케이블 드럼(21')(22')이 하우징(2')에 대하여 역시 반시계방향(H)으로 회전하게 되므로 와이어 케이블 드럼(21')(22')에 고정된 집게(5) 또한 반시계방향(H)으로 회전하게 된다.

상기와 같은 구조를 통해, 관절의 자유로운 각 회전운동과 구면체를 중심으로 바의 전·후 방향으로의 이동 및 회전운동 뿐만 아니라 구면체의 자유로운 각회전 운동 및 집게 등을 고정하기 위한 각각의 상대운동을 하는 부위에 대한 잠금장치 기능이 있어 방사선 차폐 시설 내의 핵 물질 등을 안전할 뿐만 아니라, 자유롭 고 편리하게 취급할 수 있다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 손잡이(3)를 하우징(2)에 대하여 시계방향(J)으로 회전할 경우 손잡이(3)에 고정된 와이어 케이블 드럼(21)(22)이 똑같이 시계방향(J)으로 회전하며, 와이어 케이블 드럼(21)(22)에 감겨진 와이어 케이블(23)(24)에 의하여 와이어 케이블 드럼(21')(22')이 하우징(2')에 대하여 역시 시계방향(K)으로 회전하게 되므로 와이어 케이블 드럼(21')(22')에 고정된 집게(5) 또한 시계방향(K)으로 회전하게 된다.

또한, 구면좌(7')는 볼트(49)와 리턴 스프링(41)에 의하여 상기 구면좌(7)와 일정한 간격을 유지하며, 상기 구면체(8)의 자유로운 회전운동이 가능케 한다.

그리고, 상기 구면좌(7')에 끼워져 있는 부시(49')는 볼트(49)와 미끄럼 운동을 하게 된다.

그 다음, 상기 레버(45)를 당기면 캠(43)의 회전으로 캠 받침대(42)를 밀어 주면 리턴용 압축 스프링(41)을 누르고 구면좌(7')는 구면좌(7)에 밀착되어 구면체(8)의 회전을 정지시킬 수 있게 된다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 와이어 케이블 드럼(21)(22)의 일정한 각회전 운동을 억제시키기 위한 잠금장치는, 와이어 케이블 드럼(21)(22)은 하우징(2)에 베어링(57)으로 지지되어 있으므로 자유로운 회전운동이 가능하다.

그리고, 와이어 케이블 드럼(21)(22)의 양측면의 일부에 일정한 형태의 홈(58)을 형성시키고 이에 대응하는 형상을 가진 스토퍼(51)를 하우징(2)에 스포퍼(51)의 단면과 똑같은 형상의 관통구멍에 삽입하여 압축 스프링(52)의 장력으로 와이어 케이블 드럼(21)(22)과 스토퍼(51)가 맞물리게 함으로서 와이어 케이블 드럼(21)(22)의 회전을 억제시킨다.

그리고, 직선운동 캠 레버(56)의 직선운동에 따라 직선운동 캠(55)은 직선운동 캠 가이드(54, 54')를 따라 직선운동하며, 스토퍼(51)의 한쪽 끝에 형성된 베어링(53)은 직선운동 캠(55)의 경사면을 따라 이동하게 된다.

따라서, 스토퍼(51)는 직선운동을 하며 스토퍼(51)의 홈을 리턴 압축 스프링(52)의 장력에 의하여 와이어 케이블 드럼(21)(22)의 홈(58)에 대응시킴으로서 와이어 케이블 드럼(21)(22)을 고정시킬 수도 있고 반대로 해제시킬 수도 있다.

한편, L은 스토퍼(51)로 와이어 케이블 드럼(21)(22)을 고정한 상태를 나타낸 것이며 M은 스토퍼(51)를 해제하여 와이어 케이블 드럼(21)(22)의 회전이 자유로운 상태를 나타낸 것이며 N은 그 측면도를 나타낸 것이다.

그리고, 도 14에 도시된 바와 같이, 손잡이(3)에 힌지로 형성된 손잡이 레버(4)는 일정한 각도로 C와 같이 각운동을 할 수 있으며 손잡이 레버(4)의 하단에는 집게(5) 작동용 와이어 케이블(11)의 길이를 조절 노브(knob,61)를 이용하여 조절할 수 있다.

또한, 상기 손잡이 레버(4)의 작동에 의하여 집게에 잡혀 있는 핵물질 등을 고정하기 위하여 레칫 폴 회전 레버(13)를 회전시키면 래칫 폴(14)이 래칫(15)의 홈에 끼워져 손잡이 레버(4)의 풀림을 정지시킬 수 있으며 레칫 폴 회전 레버(13)를 반대방향으로 회전시키면 래칫 폴(14)이 래칫(15)의 홈에서 이탈하여 손잡이 레버(4)의 구속을 해제시킴으로서 집게(5)에 구속되어 있는 핵 물질 등을 요구되는 위치에 놓을 수 있다.

따라서, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치는, 본 발명은 핵 물질을 취급하는 방사선 차폐시설의 벽면에 설치되는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치로서 바의 양단에 손잡이와 집게의 관절기능을 갖도록 하여 손잡이 및 집게를 이용하여 핵물질을 자유롭고 편리한 상태로 취급하기 위한 각회전 운동을 가능케 하고, 관절의 자유로운 각 회전운동과 구면체를 중심으로 바의 전·후 방향으로의 이동 및 회전운동 뿐만 아니라 구면체의 자유로운 각회전 운동 및 집게 등을 고정하기 위한 각각의 상대운동을 하는 부위에 대한 잠금장치 기능이 있어 방사선 차폐 시설 내의 핵 물질 등을 안전할 뿐만 아니라, 자유롭고 편리하게 취급할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구의 범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치의 정면도 및 평면도,

도 2는 구면체의 일정한 각회전 운동을 나타낸 원격 집게 장치의 정면도 및 평면도,

도 3은 손잡이 레버의 작동에 의한 집게의 동작관계를 나타낸 관계도,

도 4는 손잡이의 각회전 운동을 집게의 각회전 운동으로 전달시키기 위한 와이어 케이블 연결도,

도 5a 및 5b는 도 4의 와이어 케이블에 인장력을 유지시키기 위한 장치의 확대도,

도 6은 손잡이를 반시계 방향으로 회전시켰을 때 집게의 동작관계를 나타낸 단면도,

도 7은 손잡이를 시계 방향으로 회전시켰을 때 집게의 동작관계를 나타낸 단면도,

도 8은 구면체의 잠금장치 및 바의 잠금장치를 나타낸 단면도, 평면도 및 측면도,

도 9a 및 9b는 바의 잠금장치를 개략적으로 나타낸 단면도

도 10은 콜릿을 개략적으로 나타내는 정면도 및 측면도,

도 11은 볼트를 개략적으로 나타내는 정면도 및 측면도,

도 12는 와이어 케이블 드럼 잠금장치의 관계를 나타낸 단면도,

도 13은 와이어 케이블 드럼 및 스토퍼에 대한 잠금장치의 단면도,

도 14는 집게 작동용 와이어 케이블 잠금장치의 관계를 나타낸 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 긴 바 2': 제1 하우징

2: 제2 하우징

3: 손잡이 4: 손잡이 레버

5: 집게 6: 방사선 차폐시설 벽면

7,7': 구면좌 8: 구면체

9: 부트 10: 부트 고정장치

A: 직선운동 B: 회전운동

11: 와이어 케이블 12: 리턴용 인장 스프링

13: 래칫작동 레버 14: 래칫 폴

15: 래칫 21,21',22: 와이어 케이블 드럼

23,24: 와이어 케이블 26: 너트

27: 버팀부재 29: 고정 볼트

26': 풀림방지 너트 G: 시계방향

H: 반시계방향 30: 아이들 시이브(idle sheave)

Claims (15)

1. 방사선 차폐시설 벽 내에 삽입 및 고정되어 구면체의 일측 및 타측에 구비되는 구면좌;

   차폐체를 내장하고 와이어 케이블을 관통시키기 위한 관통홀이 길이 방향으로 형성되며, 상기 구면체의 일측 및 타측에 형성된 관통홀을 관통하여 결합되는 바(bar);

   상기 바(bar)의 일측 및 타측에 각각 결합되되, 그 내부에 각각 상기 와이어 케이블의 양끝단을 고정 및 권선가능하도록 하는 구조로 이루어진 제1 하우징 및 제2 하우징;

   상기 제1 하우징의 일측에서 상기 와이어 케이블로 연결 및 결합되는 집게(tongs); 및

   상기 집게를 개방 및 폐쇄시키도록 상기 와이어 케이블을 작동시키기 위해 상기 제2 하우징의 일측에 상기 와이어 케이블로 연결 및 결합되는 손잡이 레버를 포함하는 손잡이;

   로 이루어지는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 구면체의 상기 관통홀의 내경은 상기 바(bar)의 외경과 대응하는 크기 로 이루어지는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 바의 일단 외측 및 상기 제1 하우징의 일단 외측에 버팀 부재가 구비되고, 상기 버팀 부재의 일단에 너트가 결합되며, 상기 너트의 일단에는 풀림방지 너트가 결합되어 이루어지는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 바의 외측 일정 위치에 일정 길이의 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯에 고정 볼트가 결합되어 이루어지는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 집게의 후면 일정 위치에 구비되는 오염 방지용 부트와, 상기 오염 방지용 부트를 상기 방사선 차폐시설의 벽 일측에 고정시키는 부트 고정 장치로 이루어진 부트 어셈블리를 더 포함하는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
6. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,

   상기 손잡이 레버에 상기 와이어 케이블의 일단이 결합 및 고정되는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 집게 내에 리턴용 인장 스프링이 삽입 및 결합되어 있는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 손잡이 레버의 상단 일측에 래칫(latch)이 구비되고, 상기 손잡이의 상단 일정 위치에 상기 래칫과 치합을 이루도록 래칫 폴(latch pole)이 구비되고, 상기 래칫 폴을 상기 래칫과 치합 및 이탈을 하도록 상기 손잡이의 일정 위치에 구비되는 래칫작동 레버로 이루어지는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 구면체의 상기 관통홀은 그 일측 단부로부터 중심 방향으로 서로 다른 직경을 갖도록 단턱지게 형성되어 외측에서 중심방향으로 볼트 가이드부, 스프링 가이드부, 그리고 콜릿 가이드부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 관통홀의 상기 볼트 가이드부의 내측면에는 일정 길이만큼 그 내측면에 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 콜릿 가이드부에는 일단은 원주방향으로 테이퍼 형상으로 이루어지며, 타단은 직경이 큰 스프링 가압부로 이루어지는 콜릿이 구비되는 것을 특징으로 하는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
12. 청구항 1, 청구항 9 내지 청구항 11 중 어느 한 청구항에 있어서,

    상기 스프링 가이드부 및 상기 콜릿 가이드부에 걸쳐 콜릿(collet)이 구비되고, 상기 콜릿의 상기 스프링 가압부와 상기 스프링 가이드부 사이에 리턴 스프링 이 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
13. 청구항 12에 있어서,

    상기 볼트 가이드부의 상기 나사산에 콜릿 이동용 볼트가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
14. 청구항 1에 있어서,

    상기 제1 하우징 및 제2 하우징 내부 중앙에 와이어 케이블 드럼이 베어링과 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.
15. 청구항 14에 있어서,

    상기 와이어 케이블 드럼의 일단 면에는 스톱퍼 홈이 형성되어, 상기 스톱퍼 홈에 대응되는 형상의 스톱퍼가 리턴 압축 스프링에 의해 이동하도록 이루어지는 관절을 가진 방사선 차폐시설용 원격 집게 장치.

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