KR20110003042U - 선박용 윈치장치의 밴드브레이크 - Google Patents

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박영두
강인산
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대원중공업 주식회사
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Abstract

본 고안은 선박에 설치된 윈치장치를 제동하는 선박용 윈치장치의 밴드브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 윈치드럼의 외주면을 감싸는 브레이크밴드를 상하부브레이크밴드로 분리 구성하고, 상하부브레이크밴드의 일측을 힌지식으로 결합함으로서, 종래에 일체형으로 형성되었던 브레이크밴드가 수축하는데 소요되는 큰 힘이 필요 없고, 2개로 분리 구성된 상하부브레이크밴드가 윈치드럼의 외주면에 균일한 압력으로 접촉하여 상하부브레이크밴드의 내면에 설치된 라이닝의 편마모를 예방함과 아울러 상하부브레이크밴드가 설치되는 밴드브레이크의 수명을 연장시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 고안은 금속밴드를 일측이 개구된 링형으로 말은 브레이크밴드(11)의 내면에 라이닝(11a)이 볼트로 고정되게 설치되고, 이 브레이크밴드(11)의 개구부 외주면과 브레이크밴드(11)의 상면 중앙부에 선단브래킷(12)과 말단브래킷(13), 그리고 중간브래킷(14)이 용접으로 고정되게 설치된 밴드브레이크(10)에 있어서, 상기 브레이크밴드(11)가 상하부브레이크밴드(30,31)로 분리 형성되고, 상부브레이크밴드(30)의 선단브래킷(12) 반대편 외주면에는 핀구멍(32)을 형성한 끼움돌기(33)가 돌출되게 형성되며, 하부브레이크밴드(31)의 말단브래킷(13) 반대편 외주면에는 끼움돌기(33)의 외측으로 끼워질 장공(34)을 구비한 스토퍼(35)의 단부가 고정 결합되고, 장공(34)으로 상향 관통하여 스토퍼(35)의 상부로 노출된 핀구멍(32)에 핀(36)이 삽입된 것을 특징으로 한다.
선박, 윈치, 윈치드럼, 밴드브레이크, 상하부브레이크밴드, 라이닝

Description

선박용 윈치장치의 밴드브레이크{A band brake of a winch device for a ship}
본 고안은 선박에 설치된 윈치장치를 제동하는 선박용 윈치장치의 밴드브레이크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 윈치드럼의 외주면을 감싸는 브레이크밴드를 상하부브레이크밴드로 분리 구성하고, 상하부브레이크밴드의 일측을 힌지식으로 결합함으로서, 종래에 일체형으로 형성되었던 브레이크밴드가 수축하는데 소요되는 큰 힘이 필요 없고, 2개로 분리 구성된 상하부브레이크밴드가 윈치드럼의 외주면에 균일한 압력으로 접촉하여 상하부브레이크밴드의 내면에 설치된 라이닝의 편마모를 예방함과 아울러 상하부브레이크밴드가 설치되는 밴드브레이크의 수명을 연장시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 1은 종래의 일반적인 선박용 윈치장치(1)의 일실시예를 나타내는 사시도이고, 도 2는 선박용 윈치장치(1)에 설치되어 선박용 윈치장치(1)의 윈치드럼(5)을 제동(制動)하는 밴드브레이크(10)를 나타내는 도면이다.
상기와 같은 종래의 선박용 윈치장치(1)는 선박의 소정위치에 설치되어 와이어나 윈치체인으로 무거운 물건을 들어 올리거나 내리는 경우와, 선박이 정박할 때 사용되고 있다.
상기 선박용 윈치장치(1)는 한 쌍의 전후방측 지지대(3)에 의해 간격을 유지하는 양측 측판지지대(2)가 선박의 소정 위치에 수직하게 설치되고, 일측 측판지지대(2)의 외측에는 모터장치부(4)가 설치되며, 양측 측판지지대(2) 사이의 중앙부 상측에는 일측에 윈치드럼(5)을 구비한 권취드럼(6)이 모터장치부(4)의 축(도시생략)과 연결된 회전축(도시생략)에 회전되게 설치되어 있다.
상기 권취드럼(6)에는 와이어나 윈치체인(도시생략)이 감겨지고, 윈치드럼(5)의 외주면에는 윈치드럼(5)을 포함한 권취드럼(6)의 회전을 제동하는 밴드브레이크(10)가 설치된다.
상기 밴드브레이크(10)는 금속밴드를 일측이 개구된 링형으로 말은 브레이크밴드(11)의 내면에 라이닝(11a)이 볼트로 고정되게 설치되고, 이 브레이크밴드(11)의 개구부 외주면과 브레이크밴드(11)의 상면 중앙부에 선단브래킷(12)과 말단브래킷(13), 그리고 중간브래킷(14)이 용접으로 고정되게 설치되어 있다.
그리고, 선단브래킷(12)과 전방측 지지대(3)의 사이에는 당김바(15)가 힌지핀으로 각각 힌지식으로 설치되고, 선단브래킷(12)에는 상중하 3개소에 삼각형으로 상단힌지구멍(16)과, 중간힌지구멍(17), 그리고 하단힌지구멍(18)을 형성한 링크(19)의 중간힌지구멍(17)이 당김바(15)의 상부를 선단브래킷(12)에 힌지식으로 연결하는 힌지핀에 의해 함께 힌지식으로 설치되어 있다.
또한, 상기 링크(19)의 하단힌지구멍(18)과 말단브래킷(13)의 사이에는 연결바(20)의 양단부가 힌지핀에 의해 힌지식으로 각각 설치되며, 상기 중간브래킷(14) 의 핀구멍에는 좌우방향으로 관통되게 형성된 힌지핀(22)이 설치되고, 이 힌지핀(22)의 암나사구멍(21)에는 말단부에 핸들(23)이 설치되고 선단부에 스크류(24)를 구비한 핸들봉(25)의 스크류(24)가 나사식으로 체결된다.
그리고, 이 스크류(24)의 선단부는 링크(19)의 상단힌지구멍(16)에 삽입된 힌지핀에 공회전되게 설치되거나, 또는 링크(19)의 상단힌지구멍(16)에 삽입된 힌지핀과 스크류(24)의 선단부 사이에 실린더(26)를 설치할 수 있다.
위와 같이 상단힌지구멍(16)과 스크류(24)의 선단부 사이에 실린더(26)를 설치할 때, 상단힌지구멍(16)측에 연결되는 실린더(26)의 외측부분은 상단힌지구멍(16)에 삽입되는 힌지핀에 힌지식으로 연결되고, 스크류(24)와 연결되는 스크류(24)의 타측부분은 실린더(26)의 타측부분과 스크류(24)의 선단부가 공회전되게 연결되어야 한다.
위에서 종래고안을 설명할 때 도시한 선박용 윈치장치(1)는 선박을 계류(정박)할 때 사용되는 계류윈치중의 한 가지로서, 선박을 부두에 정박시킬 때나, 또는 부두와는 거리가 이격된 바다에 선박을 정박시킬 때 와이어나 체인을 풀어서 선박을 붙잡아 매어 놓는 것 윈치장치는 다양한 형태가 존재하고 있음을 밝혀둔다.
상기 종래고안은 권취드럼(6)에 감겨진 와이어나 체인을 풀어낼 때, 필요로 하는 만큼 풀어낸 뒤에 권취드럼(6)이 더 이상 회전하지 않게 제동시키게 되는데, 이때는 선박용 윈치장치(1)의 밴드브레이크(10)를 동작시켜서 권취드럼(6)을 포함한 윈치드럼(5)이 정지되게 하여 와이어나 체인이 더 이상 풀려나가지 못하도록 한다.
상기와 같이 밴드브레이크(10)를 동작시키고자 하는 경우에는 도 2에서 보는 바와 같이 링크(19)의 상단부를 "A"와 같이 당겨주어야 하는데, 이때는 핸들(23)을 돌리거나 또는 실린더(26)를 이용하여 링크(19)의 상단부를 "A"와 같이 당겨준다.
이렇게 링크(19)의 상단힌지구멍(16) 부분을 "A"와 같이 당겨주면, 링크(19)는 중간힌지구멍(17)을 중심으로 "B"와 같이 회전하면서 하단힌지구멍(18)측과 그 하단힌지구멍(18)에 연결된 연결바(20)를 "C"와 같이 상측으로 당겨준다.
이때, 브레이크밴드(11)의 선단브래킷(12)을 지지대(3)와 연결된 당김바(15)가 잡고 있어서 선단브래킷(12) 측은 상측으로 끌려올라가지 못하고 제자리에 있으면서 말단브래킷(13) 측이 상측으로 당겨지면서 브레이크밴드(11)의 내경(D)이 수축되면서 도 1에서 보는 바와 같이 윈치드럼(5)의 외주면을 잡아주어 윈치드럼(5)을 제동하게 되는 것이다.
상기와 같은 종래고안은 브레이크밴드(11)가 수축하며 그 내주면에 설치된 라이닝(11a)이 윈치드럼(5)의 외주면에 밀착되면서 제동을 할 때, 두꺼운 철판으로 제작된 브레이크밴드(11)가 휘면서 내경이 수축되는데 매우 큰 힘이 소요되게 된다.
참고로 종래고안과 본 고안을 본 출원인은 모두 제작하는데, 선박용 윈치장치(1)의 크기가 선박에 따라 달라지지만 현재 도면에 도시된 선박용 윈치장치(1)에 설치되는 밴드브레이크(10)의 브레이크밴드(11)의 내경(D)은 1160㎜이고, 브레이크밴드(11)의 두께는 18~22㎜로 제작하고 있다.
이렇게 18~22㎜로 두께가 매우 두꺼운 브레이크밴드(11)의 내경을 수축시키 는데 큰 힘이 소요되고 있는 상황에서 브레이크밴드(11)의 개구부와 인접한 "E"구간은 지지대(3)와 당김바(15)가 연결되어서 제자리에 있고, 연결바(20)에 의해 당겨지는 말단브래킷(13)가 설치되는 하측의 "G"구간이 연결바(20)가 당기는 방향으로 "C"와 같이 당겨지고 있는 상태이다.
따라서, 위치가 고정된 "E"구간에서 라이닝(11a)과 윈치드럼(5)의 외주면이 접촉하는 압력이 가장 크게 작용하고, "C"방향으로 당겨지는 "G"구간의 내면에 설치된 라이닝(11a)은 윈치드럼(5)의 외주면과 미끄럼이 발생되면서 윈치드럼(5)의 외주면과 접촉하여 그 만큼 접촉 압력이 낮으며, "G"구간과 "E"구간의 중간에 있는 "F"구간은 "G"구간과 "E"구간의 중간만큼의 접촉압력이 작용하게 된다.
위와 같이 브레이크밴드(11)의 내주연에 부분별로 접촉압력이 다르게 작용하게 됨에 따라 접촉압력이 가장 크게 작용하는 "E"구간의 라이닝(11a)이 가장 먼저 마모가 일어나고, "F"구간에서는 브레이크밴드(11)가 구부려짐과 펼쳐지는 동작이 반복적으로 일어남에 따라 그 부분에 설치된 볼트로 설치한 라이닝(11a)이 가장 먼저 파손되게 되는 문제가 있었다.
그리고, 위에서의 설명에서와 같이 종래고안은 18~22㎜로 두께가 매우 두꺼운 철판으로 제작된 브레이크밴드(11)를 수축시키는데 큰 힘이 소요되기 때문에, 본 고안과 같이 브레이크밴드(11)의 구부림을 최소화한 것에 비교하면 동일한 하중으로 윈치드럼(5)를 제동시키는 것이 매우 비효율적인 문제를 지니고 있었다.
본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 브레이크밴드를 상하부브레이크밴드로 분리 구성하고, 상하부브레이크밴드의 일측을 힌지식으로 결합함으로서, 종래에 일체형으로 형성되었던 브레이크밴드가 수축하는데 소요되는 큰 힘이 필요 없고, 2개로 분리구성된 상하부브레이크밴드가 윈치드럼의 외주면에 균일한 압력으로 접촉하여 상하부브레이크밴드의 내면에 설치된 라이닝의 편마모를 예방함과 아울러 상하부브레이크밴드가 설치되는 밴드브레이크의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 금속밴드를 일측이 개구된 링형으로 말은 브레이크밴드의 내면에 라이닝이 볼트로 고정되게 설치되고, 이 브레이크밴드의 개구부 외주면과 브레이크밴드의 상면 중앙부에 선단브래킷과 말단브래킷, 그리고 중간브래킷이 용접으로 고정되게 설치된 밴드브레이크에 있어서, 상기 브레이크밴드가 상하부브레이크밴드로 분리 형성되고, 상부브레이크밴드의 선단브래킷 반대편 외주면에는 핀구멍을 형성한 끼움돌기가 돌출되게 형성되며, 하부브레이크밴드의 말단브래킷 반대편 외주면에는 끼움돌기의 외측으로 끼워질 장공을 구비한 스토퍼의 단부가 고정 결합되고, 장공으로 상향 관통하여 스토퍼의 상부로 노출된 핀구멍에 핀이 삽입된 것을 특징 한다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안의 선박용 윈치장치의 밴드브레이크는, 윈치드럼의 외주면을 감싸는 브레이크밴드를 상하부브레이크밴드로 분리 구성하고, 상하부브레이크밴드의 일측을 힌지식으로 결합함으로서, 종래에 일체형으로 형성되었던 브레이크밴드가 수축하는데 소요되는 큰 힘이 필요 없고, 2개로 분리 구성된 상하부브레이크밴드가 윈치드럼의 외주면에 균일한 압력으로 접촉하여 작은 힘으로 우수한 제동력을 발휘할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.
또한, 상하부브레이크밴드의 내면 전체가 윈치드럼의 외주면과 균일한 압력으로 접촉함에 따라 상하부브레이크밴드의 내면에 설치된 라이닝의 편마모를 예방하는 효과와, 상하부브레이크밴드가 설치되는 밴드브레이크의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.
이하, 본 고안에 따른 선박용 윈치장치의 밴드브레이크에 대하여 첨부된 도면 도 1 및 도 3, 4를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 금속밴드를 일측이 개구된 링형으로 말은 브레이크밴드(11)의 내면에 라이닝(11a)이 볼트로 고정되게 설치되고, 이 브레이크밴드(11)의 개구부 외주면과 브레이크밴드(11)의 상면 중앙부에 선단브래킷(12)과 말단브래킷(13), 그리고 중간브래킷(14)이 용접으로 고정되게 설치된 밴드브레이크(10)에 있어서, 상기 브레이크밴드(11)가 상하부브레이크밴드(30,31)로 분리 형성된다.
상기 상부브레이크밴드(30)의 선단브래킷(12) 반대편 외주면에는 핀구멍(32) 을 형성한 끼움돌기(33)가 돌출되게 형성되며, 하부브레이크밴드(31)의 말단브래킷(13) 반대편 외주면에는 끼움돌기(33)의 외측으로 끼워질 장공(34)을 구비한 스토퍼(35)의 단부가 고정 결합되고, 장공(34)으로 상향 관통하여 스토퍼(35)의 상부로 노출된 핀구멍(32)에 핀(36)이 삽입되어 상하부브레이크밴드(30,31)가 연결 설치된다.
그리고, 본 고안에 따른 밴드브레이크(10)을 수축시켜 윈치드럼(5)을 제동시키는 주변장치는 도 2에 도시된 종래의 밴드브레이크(10)에 설치된 것과 동일한 것이 설치된다.
즉, 주변장치는 선단브래킷(12)과 전방측 지지대(3)의 사이에는 당김바(15)가 힌지핀으로 각각 힌지식으로 설치되고, 선단브래킷(12)에는 상중하 3개소에 삼각형으로 상단힌지구멍(16)과, 중간힌지구멍(17), 그리고 하단힌지구멍(18)을 형성한 링크(19)의 중간힌지구멍(17)이 당김바(15)의 상부를 선단브래킷(12)에 힌지식으로 연결하는 힌지핀에 의해 함께 힌지식으로 설치되어 있다.
또한, 상기 링크(19)의 하단힌지구멍(18)과 말단브래킷(13)의 사이에는 연결바(20)의 양단부가 힌지핀에 의해 힌지식으로 각각 설치되며, 상기 중간브래킷(14)의 핀구멍에는 좌우방향으로 관통되게 형성된 힌지핀(22)이 설치되고, 이 힌지핀(22)의 암나사구멍(21)에는 말단부에 핸들(23)이 설치되고 선단부에 스크류(24)를 구비한 핸들봉(25)의 스크류(24)가 나사식으로 체결된다.
그리고, 이 스크류(24)의 선단부는 링크(19)의 상단힌지구멍(16)에 삽입된 힌지핀에 공회전되게 설치되거나, 또는 링크(19)의 상단힌지구멍(16)에 삽입된 힌 지핀과 스크류(24)의 선단부 사이에 실린더(26)를 설치할 수 있다.
상기와 같이 구성되어 있는 본 고안의 작용관계를 도 1 및 도 3, 4를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 선박용 윈치장치(1)에 도 3 및 도 4에 도시한 본 고안에 따른 밴드브레이크(10)가 장착된 상태에서 권취드럼(6)에 감겨진 와이어나 체인을 풀어낼 때, 필요로 하는 만큼 풀어낸 뒤에 권취드럼(6)이 더 이상 회전하지 않게 제동시키게 되는데, 이때는 선박용 윈치장치(1)의 밴드브레이크(10)를 동작시켜서 권취드럼(6)을 포함한 윈치드럼(5)이 정지되게 하여 와이어나 체인이 더 이상 풀려나가지 못하도록 한다.
상기와 같이 밴드브레이크(10)를 동작시키고자 하는 경우에는 링크(19)의 상단부를 "A"와 같이 당겨주어야 하는데, 이때는 핸들(23)을 돌리거나 또는 실린더(26)를 이용하여 링크(19)의 상단부를 "A"와 같이 당겨준다.
이렇게 링크(19)의 상단힌지구멍(16) 부분을 "A"와 같이 당겨주면, 링크(19)는 중간힌지구멍(17)에 설치된 힌지핀을 중심으로 "B"와 같이 회전하면서 하단힌지구멍(18)측과 그 하단힌지구멍(18)에 연결된 연결바(20)를 "C"와 같이 상측으로 당겨준다.
이때, 상부브레이크밴드(30)의 선단브래킷(12)을 지지대(3)와 연결된 당김바(15)가 잡고 있어서 선단브래킷(12) 측은 상측으로 끌려올라가지 못하고 제자리에 있으면서 말단브래킷(13) 측이 상측으로 당겨지면서 상하부브레이크밴드(30,31) 간의 내경(D)이 수축되면서 도 1에서 보는 바와 같이 윈치드럼(5)의 외주면을 조여 주어 윈치드럼(5)을 제동하게 되는 것이다.
상기와 같이 상하부브레이크밴드(30,31) 간의 내경(D)이 수축되는 것에 대하여 구체적으로 설명하며, 상기 연결바(20)가 "C"와 같이 상측으로 당겨질 때, 상부브레이크밴드(30)와 하부브레이크밴드(31)가 연결된 부분(스토퍼(35)의 장공(34)으로 끼움돌기(33)가 끼워지고 장공(34)의 상측으로 노출된 핀구멍(32)에 핀(36)이 끼워진 부분)이 힌지식으로 꺾이면서 상측의 상부브레이크밴드(30)의 내주면과 하측의 하부브레이크밴드(31)의 내주면이 윈치드럼(5)의 외주면에 순간적으로 밀착되게 된다.
따라서, 종래고안에서 18~22㎜로 두꺼운 철판으로 형성되었던 브레이크밴드(11)가 휘어지게 하는 큰 힘이 소요되지 않으면서 말단브래킷(13)을 당기는 초기 하중에 의해 상하부브레이크밴드(30,31)가 연결되는 부분이 힌지식으로 꺾이면서 상하부브레이크밴드(30,31)의 내면이 윈치드럼(5)의 외주면에 순간적으로 밀착되게 되는 것이다.
상기와 같이 상하부브레이크밴드(30,31)의 내면이 윈치드럼(5)의 외주면에 밀착될 때, 상하부브레이크밴드(30,31)의 내면 전체가 윈치드럼(5)의 외주면에 밀착된 상태에서 말단브래킷(13)가 상측으로 설정된 하중만큼 계속적으로 당겨지면서 윈치드럼(5)의 외주면과 균일한 압력으로 밀착되게 된다.
상기 상하부브레이크밴드(30,31)의 내주면에는 라이닝(11a)이 설치되어서 그 라이닝(11a)이 윈치드럼(5)의 외주면을 균일한 압력으로 밀착되면서 그렇게 밀착되는 마찰력에 의해 윈치드럼(5)을 제동시키게 되는 것이다.
그리고, 하부브래킷(13)이 당겨질 때 상하부브레이크밴드(30,31)가 전체적으로 조여지는 것은 상하부브레이크밴드(30,31)가 스토퍼(35)와 그 스토퍼(35)에 삽입된 끼움돌기(33)로 연결되어서 하부부래킷(13)을 당기는 힘이 상부브레이크밴드(30)에 까지 전달되어 상하부브레이크밴드(30,31)의 내부공간이 조여지게 되는 것이다.
도 1은 종래의 일반적인 선박용 윈치장치의 일실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 선박용 윈치장치에 설치되는 밴드브레이크를 나타내는 측면도.
도 3은 본 고안에 의한 밴드브레이크를 나타내는 측면도.
도 4는 본 고안에 의한 밴드브레이크가 상하부브레이크밴드로 분리된 것을 나타내는 분해 사시도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 선박용 윈치장치 2 : 측판지지대 3 : 지지대
4 : 모터장치부 5 : 윈치드럼 6 : 권취드럼
10 : 밴드브레이크 11 : 브레이크밴드 12 : 선단브래킷
13 : 말단브래킷 14 : 중간브래킷 15 : 당김바
16 : 상단힌지구멍 17 : 중간힌지구멍 18 : 하단힌지구멍
19 : 링크 20 : 연결바 21 : 암나사구멍
22 : 힌지핀 23 : 핸들 24 : 스크류
25 : 핸들봉 26 : 실린더 30 : 상부브레이크밴드
31 : 하부브레이크밴드 32 : 핀구멍 33 : 끼움돌기
34 : 장공 35 : 스토퍼 36 : 핀

Claims (1)

  1. 금속밴드를 일측이 개구된 링형으로 말은 브레이크밴드(11)의 내면에 라이닝(11a)이 볼트로 고정되게 설치되고, 이 브레이크밴드(11)의 개구부 외주면과 브레이크밴드(11)의 상면 중앙부에 선단브래킷(12)과 말단브래킷(13), 그리고 중간브래킷(14)이 용접으로 고정되게 설치된 밴드브레이크(10)에 있어서,
    상기 브레이크밴드(11)가 상하부브레이크밴드(30,31)로 분리 형성되고, 상부브레이크밴드(30)의 선단브래킷(12) 반대편 외주면에는 핀구멍(32)을 형성한 끼움돌기(33)가 돌출되게 형성되며, 하부브레이크밴드(31)의 말단브래킷(13) 반대편 외주면에는 끼움돌기(33)의 외측으로 끼워질 장공(34)을 구비한 스토퍼(35)의 단부가 고정 결합되고, 장공(34)으로 상향 관통하여 스토퍼(35)의 상부로 노출된 핀구멍(32)에 핀(36)이 삽입된 것을 특징으로 하는 선박용 윈치장치의 밴드브레이크.
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