KR20090070322A - 권상 로프의 장력 검출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 권상 로프의 장력 검출장치에 관한 것으로, 권상 로프와 접촉하는 한 쌍의 가이드 롤러와, 상기 한 쌍의 가이드 롤러 각각을 회전가능하게 지지하는 케이싱과, 상기 한 쌍의 가이드 롤러 사이에 설치되어 권상 로프를 파지하는 파지부와, 상기 파지부에서 연장 형성된 활주 로드와, 상기 활주 로드가 인입되는 삽입구가 형성되고 케이싱과 일체로 형성된 스프링 박스와, 상기 스프링 박스 내에 위치하여 활주 로드에 고정된 스토퍼와, 상기 스프링 박스 내에서 스토퍼를 가압하는 스프링과, 상기 스프링 박스 내에 설치되고 스토퍼의 접촉에 의해 시그널을 송출하는 리미트 스위치를 포함하는 권상 로프의 장력 검출장치가 제공된다. 따라서, 권상 로프가 느슨해지는 경우 장력 검출장치가 이를 실시간으로 검출하여 권상 로프를 권상시키기 위한 기계장치를 비상 제동하여 작업자의 안전을 도모하고 피권양물 추락과 같은 설비사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
권상 로프, 장력, 텐션, 비상 제동

Description

권상 로프의 장력 검출장치{ROPE TENSION DETECTOR}
본 발명은 권상 로프의 장력 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천장 기중기와 같은 권상 로프를 동력전달매개로 이용하는 기계장치에서 권상 로프에 작용하는 장력의 이상 유무에 따라 기계장치를 비상 제동할 수 있는 권상 로프의 장력 검출장치에 관한 것이다.
일반적으로 천장 기중기는 크레인 중에서 가장 널리 사용되는 것으로, 제철소와 같은 넓은 공장이나 창고의 천장에 설치되어 사용되며, 천장에 부착된 레일을 타고 필요한 위치까지 자유롭게 이동하는 트롤리(trolley)나 호이스트에서 내려진 후크(hook) 또는 호이스트 전자석을 통해 코일과 같은 중량의 피권양물을 끌어 올려 목표지점까지 이송하도록 되어 있다.
이와 같이 천장에 가설된 레일을 따라 이리저리 이동하면서 피권양물을 임의의 위치까지 이송하는 천장 기중기의 트롤리 중 권양 및 횡행(橫行)장치를 갖춘 트롤리를 크래브(crab) 또는 윈치대차(crab winch)라 한다.
도 1은 종래의 윈치대차를 나타낸 개략도이다. 제철소에 설치되는 윈치대차(10)는 레들과 같은 피권양물(20)이 매달리는 권상 로프(W)를 감기 위한 호이스 팅 드럼(30)이 대차(12)에 설치되고, 상기 호이스팅 드럼(30)과 권상 로프(W) 사이에는 다수의 도르래 바퀴(sheave)가 설치되어 권상 로프(W)의 장력을 분배 또는 조절하게 된다.
이와 같은 종래의 윈치대차(10)는, 호이스팅 드럼(30)의 가동이나 대차(12)가 레일(14)을 따라 이동 중 후크(40)가 흔들거리거나 다른 물체와 충돌하면서 권상 로프(W)에 작용하는 장력이 느슨해 지면서 권상 로프(W)가 도르래 바퀴에서 이탈하는 현상이 발생된다. 상기와 같이 권상 로프가 도르래 바퀴에서 이탈하는 경우 작업자의 안전을 위협할 뿐만 아니라 조업에 막대한 영향을 주게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 권상 로프의 장력 변화를 실시간으로 검출하고 권상 로프의 장력이 느슨해 지는 경우 기계장치를 비상 제동하여 작업자의 안전을 도모하고 피권양물 추락과 같은 설비사고를 미연에 방지할 수 있는 권상 로프의 장력 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 권상 로프와 접촉하는 한 쌍의 가이드 롤러와, 상기 한 쌍의 가이드 롤러 각각을 회전가능하게 지지하는 케이싱과, 상기 한 쌍의 가이드 롤러 사이에 설치되어 권상 로프를 파지하는 파지부와, 상기 파지부에서 연장 형성된 활주 로드와, 상기 활주 로드가 인입되는 삽입구가 형성되고 케이싱과 일체로 형성된 스프링 박스와, 상기 스프링 박스 내에 위치하여 활주 로드에 고정된 스토퍼와, 상기 스프링 박스 내에서 스토퍼를 가압하는 스프링과, 상기 스프링 박스 내에 설치되고 스토퍼의 접촉에 의해 시그널을 송출하는 리미트 스위치를 포함하는 권상 로프의 장력 검출장치에 의해 달성된다.
여기서 상기 한 쌍의 가이드 롤러는, 권상 로프와 접촉하는 제 1 가이드 롤러와, 상기 제 1 가이드 롤러와 일정 간격을 두고 권상 로프와 접촉하는 제 2 가이드 롤러를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 파지부는, 상기 제 1 가이드 롤러와 제 2 가이드 롤러 사이의 중 심에 위치하는 권상 로프를 파지하는 것이 바람직하다.
또한 상기 파지부는, 형합되는 좌우반체를 포함하고 상기 좌우반체 사이에는 라이너가 설치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 스프링은, 스프링 박스의 삽입구와 스토퍼 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 스토퍼는, 상기 스프링 박스 내부를 따라 구름하는 베어링을 포함하고, 상기 베어링은 스토퍼에서 돌출 형성된 고정부에 설치되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 스프링 박스의 일측면에 스토퍼의 움직임을 관찰할 수 있도록 관찰창을 형성하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 권상 로프의 장력 검출장치는, 권상 로프가 느슨해지는 경우 장력 검출장치가 이를 실시간으로 검출하여 권상 로프를 권상시키기 위한 기계장치를 비상 제동하여 작업자의 안전을 도모하고 피권양물 추락과 같은 설비사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치를 나타낸 측단면도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치는, 권상 로프와 접촉하는 한 쌍의 가이드 롤러(120)와, 상기 가이드 롤러(120)를 지지하는 케이싱(110)과, 상기 한 쌍의 가이드 롤러(120) 사이에서 권상 로프(W)를 파지하는 파지부(132))와, 상기 파지부(132)에서 연장 형성되는 활주 로드(130)와, 상기 활주 로드(130)가 인입되고 활주 로드(130)를 권상 로프의 직교방향으로 가압하는 스프링(150)이 설치된 케이싱(110)과 일체로 형성된 스프링 박스(140)와, 상기 스프링 박스(140) 내에 위치하여 활주 로드(130)에 고정된 스토퍼(160)와, 상기 활주 로드(130)의 이동에 스토퍼(160)와 접촉하여 시그널을 송출하는 리미트 스위치(180)로 구성된다.
상기 한 쌍의 가이드 롤러(120)는, 권상 로프(W)와 접촉하는 제 1 가이드 롤러(120a)와, 상기 제 1 가이드 롤러(120a)와 일정 간격을 두고 권상 로프(W)와 접촉하는 제 2 가이드 롤러(120b)로 구성된다.
상기 제 1 가이드 롤러(120a)와 제 2 가이드 롤러(120b) 각각은 케이싱(110)에 회전가능하게 설치되는 바, 상기 제 1 가이드 롤러(120a)와 제 2 가이드 롤러(120b) 각각은 제 1 핀(122a)과 제 2 핀(122b)에 관통되고, 상기 제 1 핀(122a)과 제 2 핀(122b)은 케이싱(110)에 형성된 제 1 관통홀(114a)과 제 2 관통홀(114b)에 삽입 고정된다.
여기서, 상기 제 1 가이드 롤러(120a)와 제 2 가이드 롤러(120b) 각각은 권상 로프(W)와 접촉하여 회전할 때 더욱 원할하게 구름할 수 있도록 제 1 가이드 롤러(120a)와 제 2 가이드 롤러(120b) 내경 각각에는 볼 베어링(124a, 124b)의 외륜 이 억지끼움되고, 상기 제 1 핀(122a)과 제 2 핀(122b)의 외경 각각에 볼 베어링(124a, 124b) 내륜이 억지끼움된다.
그리고, 상기와 같은 제 1 가이드 롤러(120a)와 제 2 가이드 롤러(120b)를 지지하는 케이싱(110)의 일측면으로는 케이싱 커버(112)가 설치되어 제 1 가이드 롤러(120a)와 제 2 가이드 롤러(120b)의 이탈 방지하게 된다.
상기 파지부(132)는, 제 1 가이드 롤러(120a)와 제 2 가이드 롤러(120b) 사이에 설치되어 권상 로프(W)를 파지하게 되는데, 상기 파지부(132)는 권상 로프(W)의 외경 둘레를 감싸도록 좌우반체로 형성되고, 상기 좌우반체 사이에는 권상 로프(W)가 파지부(132)를 지나게 될 때 발생되는 마찰을 최소화시킬 수 있도록 라이너(134)가 설치된다.
특히, 상기 파지부(132)를 중심으로 제 1 가이드 롤러(120a)까지의 권상 로프(W) 길이와 제 2 가이드 롤러(120b)까지의 권상 로프(W) 길이가 서로 대응하도록 상기 파지부(132)는 제 1 가이드 롤러(120a)와 제 2 가이드 롤러(120b) 사이의 중심에 위치하는 권상 로프(W)를 파지하게 된다.
그리고, 상기 파지부(132)에는 케이싱(110)으로 연장되는 활주 로드(130)가 형성되는데, 상기 활주 로드(130)의 기단은 권상 로프(W)와 직교하여 케이싱(110)과 일체로 형성된 스프링 박스(140)로 인입 관통된다.
또한, 상기 활주 로드(130)가 인입되는 스프링 박스(140)는, 상기 케이싱(110)과 일체로 형성되고, 상기 스프링 박스(140)의 전면과 후면에 활주 로드(130)가 인입 관통되는 삽입구(146)가 형성된다. 그리고, 상기 스프링 박 스(140) 내부는 스프링(150)을 수용할 수 있도록 공간이 형성된다.
또한, 상기 활주 로드(130)가 관통한 스프링 박스(140)의 내부에는 활주 로드(130)에 스토퍼(160)가 고정되는 바, 상기 스토퍼(160)는 스프링 박스(140) 내부 단면적에 부합하는 형상을 갖고, 스토퍼(160)의 후면으로 다수의 고정부(162)가 형성되고, 상기 고정부(162)에 스프링 박스(160) 내부를 따라 구름하는 베어링(164)이 설치된다.
그리고, 상기 활주 로드(130)가 관통한 스프링 박스(140) 내에는 스토퍼(160)를 가압하는 스프링(150)이 설치되는데, 상기 스프링(150)은 스프링 박스(140) 전면에 형성된 삽입구(146)와 스토퍼(160) 사이에 설치되어, 스토퍼(160)를 스프링 박스(140) 후면으로 가압하게 된다. 즉, 상기 스프링(150)이 스토퍼(160)를 스프링 박스(140) 후면으로 가압하게 되면, 스토퍼(160)와 일체로 형성된 활주 로드(130)가 수평 이동하게 된다.
또한, 상기 스프링 박스(140)의 일측면에는 스프링 박스 커버(142)가 설치되는데, 상기 스프링 박스 커버(142)에는 스토퍼(160)의 움직임을 확인할 수 있도록 관찰창(148)이 형성되고, 상기 스프링 박스(140)를 관통한 활주 로드(130)의 기단 일부에는 나사산이 형성되고, 상기 나사산에는 풀림방지 너트(136)가 체결된다. 또한, 상기 스프링 박스(140)의 상면에는 현가용 체인(144)과 연결되어 검출장치의 위치를 고정하게 된다.
그리고, 상기 스프링 박스(140) 내에는 스토퍼(160)의 접촉에 의해 시그널을 송출하는 리미트 스위치(180)가 설치되는데, 상기 리미트 스위치(180)에서 송출된 시그널은 권상 로프(W)를 권상시키기 위한 기계장치(미도시)의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부(미도시)로 인가된다.
한편, 상기 스토퍼는 스토퍼 연장부를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 스토퍼(160)와 리미트 스위치(180) 사이에는 스토퍼 연장부(170)가 설치되는데, 상기 스토퍼 연장부(170)는 스프링 박스(140) 내에 설치된 스프링(150)의 반발력을 조정하기 위한 것으로, 상기 스토퍼 연장부(170)는 활주 로드(130)의 외경과 치산 결합된다. 이에 따라, 상기 스토퍼 연장부(170)를 활주 로드(130)에서 회전시켜 스토퍼 연장부(170)를 스프링 박스(140) 전면으로 이동시키는 경우 스프링(150)이 압축되고 스토퍼 연장부(170)를 스프링 박스(140) 후면으로 이동시키는 경우 스프링(150)이 팽창되어 스프링의 반발력을 조정할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 권상 로프의 장력 검출장치의 작동을 도 5에 의거하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치를 동작을 나타낸 작동 상태도이다.
도면을 참조하여 설명하면, 장력이 발생하는 권상 로프에 본 발명의 장력 검출장치가 설치되는 바, 권상 로프(W)의 장력에 변화가 발생하는 경우 특히, 권상 로프(ㅉ)의 장력이 느슨해지는 경우 제 1 가이드 롤러(120a)와 제 2 가이드 롤러(120b) 사이의 권상 로프(W)가 느슨해진다. 이에 따라 권상 로프(W)를 파지하고 있던 파지부(132)와 연결된 활주 로드(130)가, 스프링 박스(140)에 설치된 스프링(150)의 반발력에 의해 스프링 박스(140) 후면으로 수평 이동하게 된다.
상기와 같이 권상 로프(W)의 장력이 느슨해져 활주 로드(130)가 스프링 박 스(140) 후면으로 수평 이동하게 되면, 활주 로드(130)에 고정된 스토퍼(160)가, 활주 로드(130)의 이동 방향과 동일하게 이동하여 스프링 박스(140) 내에 설치된 리미트 스위치(180)를 접점하게 되고, 접점된 리미트 스위치(180)는 시그널을 송출하게 된다.
송출된 시그널은, 권상 로프(W)를 권상시키기 위한 기계장치의 제어부로 인가되고, 인가된 시그널에 의해 권상 로프(W)를 권상시키기 위한 기계장치를 일시 정지시키거나 비상 제동장치를 작동시켜 권상 로프의 장력 변화에 따른 피권양물의 추락을 미연에 방지할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치에 의하면 권상 로프에 장력이 변화하는 경우 특히, 권상 로프가 느슨해져 피권양물의 추락 위험이 있을 때 권상 로프를 권상시키기 위한 기계장치를 비상 제동하여 작업자의 안전을 도모하고 피권양물 추락과 같은 설비사고를 미연에 방지할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로서만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.
도 1은 종래의 윈치대차를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치를 나타낸 측단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 권상 로프의 장력 검출장치를 동작을 나타낸 작동 상태도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 케이싱 112 : 케이싱 커버
114a : 관통홀 120 : 가이드 롤러
122a : 제 1 핀 124a : 볼 베어링
130 : 활주 로드 132 : 파지부
134 : 라이너 136 : 풀림방지 너트
140 : 스프링 박스 142 : 스프링 박스 커버
144 : 현가용 체인 146 : 삽입구
148 : 관찰창 150 : 스프링
160 : 스토퍼 162 : 고정부
164 : 베어링 180 : 리미트 스위치

Claims (7)

  1. 권상 로프와 접촉하는 한 쌍의 가이드 롤러와,
    상기 한 쌍의 가이드 롤러 각각을 회전가능하게 지지하는 케이싱과,
    상기 한 쌍의 가이드 롤러 사이에 설치되어 권상 로프를 파지하는 파지부와,
    상기 파지부에서 연장 형성된 활주 로드와,
    상기 활주 로드가 인입되는 삽입구가 형성되고 케이싱과 일체로 형성된 스프링 박스와,
    상기 스프링 박스 내에 위치하고 활주 로드에 고정된 스토퍼와,
    상기 스프링 박스 내에서 스토퍼를 가압하는 스프링과,
    상기 스프링 박스 내에 설치되고 스토퍼의 접촉에 의해 시그널을 송출하는 리미트 스위치를 포함하는 권상 로프의 장력 검출장치.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    상기 한 쌍의 가이드 롤러는, 권상 로프와 접촉하는 제 1 가이드 롤러와,
    상기 제 1 가이드 롤러와 일정 간격을 두고 권상 로프와 접촉하는 제 2 가이드 롤러를 포함하는 권상 로프의 장력 검출장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서,
    상기 파지부는, 상기 제 1 가이드 롤러와 제 2 가이드 롤러 사이의 중심에 위치하는 권상 로프를 파지하는 것을 특징으로 하는 권상 로프의 장력 검출장치.
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 파지부는, 형합되는 좌우반체를 포함하고 상기 좌우반체 사이에는 라이너가 설치되는 것을 포함하는 권상 로프의 장력 검출장치.
  5. 청구항 1 에 있어서,
    상기 스프링은, 스프링 박스의 삽입구와 스토퍼 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 권상 로프의 장력 검출장치.
  6. 청구항 1 에 있어서,
    상기 스토퍼는, 상기 스프링 박스 내부를 따라 구름하는 베어링을 포함하고, 상기 베어링은 스토퍼에서 돌출 형성된 고정부에 설치되는 것을 포함하는 권상 로프의 장력 검출장치.
  7. 청구항 1 에 있어서,
    상기 스프링 박스의 일측면에 스토퍼의 움직임을 관찰할 수 있도록 관찰창을 형성하는 것을 포함하는 권상 로프의 장력 검출장치.
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