KR20110064229A - 컨테이너 2단 하역 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적인 크레인 및 이와 인접하게 설치된 자동 하역 장치가 서로 협동하며 컨테이너에 대한 하역 작업을 수행하는 컨테이너 2단 하역 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 컨테이너가 적재되는 공간이 구비되는 플랫폼과, 상기 플랫폼에 의해 지지되는 프레임 모듈을 따라 이동하는 컨테이너 운송 모듈 및 상기 프레임 모듈을 따라 이동하며 상기 컨테이너 운송 모듈과의 사이에서 컨테이너를 전달하고 상기 플랫폼과의 사이에서 컨테이너를 이송 또는 적재하는 스프레더 모듈이 구비되는 자동 하역 장치와, 상기 자동 하역 장치의 상부에 형성되어 상기 컨테이너 운송 모듈과의 사이에서 컨테이너를 전달하고 다른 장소와의 사이에서 컨테이너를 이송하는 크레인 붐 및 상기 크레인 붐을 지지하는 크레인 레그가 구비되는 크레인을 포함하는 컨테이너 2단 하역 장치를 제공한다.

이동항구, 모바일 하버, 자동 하역, 크레인, 컨테이너

Description

컨테이너 2단 하역 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR 2-STAGE CONTAINER HANDLING}

본 발명은 컨테이너 2단 하역 장치에 관한 것이며, 좀 더 자세히는 일반적인 크레인 및 이와 인접하게 설치된 자동 하역 장치가 서로 협동하며 컨테이너에 대한 하역 작업을 수행하는 컨테이너 2단 하역 장치 및 방법에 관한 것이다.

원격지 사이의 상품이동수단으로서 선박을 이용한 해상운송은, 타 운송수단에 비하여 에너지를 적게 사용하며 수송비용도 저렴하여 국제 교역의 많은 부분을 차지하고 있다.

최근에는 컨테이너를 이용하는 해상운송에 있어서, 운송의 효율을 향상시키기 위하여 대형화된 선박을 이용하게 되는데, 이는 선박의 수송량을 증가시켜 운송의 경제성을 확보하기 위한 것이다. 이에 따라 대형 선박을 접안 시키고 컨테이너의 하역 작업을 수행할 수 있는 항만 또는 항구가 더 많이 요구되고 있다.

하지만, 대형 컨테이너선을 접안시킬 수 있는 항구는 국내외에 한정되어 있으며, 이러한 항구의 건설에는 필요한 항만 수심을 유지하기 위한 준설 등으로 인하여 많은 경비가 소요될 뿐만 아니라 넓은 장소가 요구된다. 또한, 대형 항구의 건설로 인하여 주변 교통 체증의 유발이나 해안환경의 파괴 등 주위의 환경에도 많은 영향을 끼치는 바, 대형 항구의 건설에는 많은 제약이 따르고 있다.

그러므로, 대형 선박을 육지에 마련된 항구의 안벽에 접안 시킬 필요 없이, 육지로부터 떨어진 해상에서 화물을 하역할 수 있는 새로운 시스템의 개발이 요구되며, 이에 관련하여 이동항구(모바일 하버, Mobile Harbor) 및 이를 이용한 화물 이송 방법에 관한 발명이 특허(등록번호 제10-0895604호)받은 바 있다. 도 1은 상기 특허에서 도시된 이동항구의 개략적인 모습을 나타내는 도면이다. 해상 부유체인 이동항구(10)는 크레인(20)을 이용하여 하역 작업을 수행할 수 있으며, 도 1a는 이동항구(10)와 대형 컨테이너선(30) 사이에서의 하역을, 도 1b는 이동항구(10)와 육상 부두(40) 사이에서의 하역을 도시하고 있다.

도 2는 이동항구에 설치되는 크레인을 사용하여 컨테이너 하역을 수행하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기서 이동항구(10)의 길이 방향인 X방향은 종방향, 너비 방향인 Y방향은 횡방향, 그리고 Z방향은 수직방향이라고 정의한다. 크레인(20)이 스프레더(80)를 사용하여 컨테이너선(30) 또는 육상 부두(40)와의 사이에서 컨테이너(C)의 하역 작업을 수행할 때, 컨테이너(C)는 스프레더(80)에 체결되어 도면에 도시된 화살표 방향을 따라 이동하게 된다.

이러한 경우 스프레더(80)는 이동항구(10) 측으로 이동한 후에도 횡방향 및 종방향 그리고 수직방향 이동을 하는 등 몇 번이고 이동을 반복하여 이동항구(10) 상의 원하는 위치에 컨테이너(C)를 적재한다. 또한 그 후에도 스프레더(80)는 역순의 과정을 거쳐 또 다시 몇 번의 이동을 반복한 후에야 다음 컨테이너에 대한 하역 작업에 착수할 수 있게 된다. 따라서 크레인(20)만에 의한 하역 작업은 시간이 오래 걸리고 작업 효율이 낮아지게 되는 문제점이 있어 이를 해결할 필요가 있다.

또한 컨테이너(C)의 하역 작업은 수 톤 내지 수십 톤에 이르는 화물을 이동시키는 작업이므로 이동항구(10)와 이에 장착된 크레인 등의 하역 장치가 평형을 유지하고 정해진 경로를 따라 이동하는 것이 요구되지만, 해상에서는 바람, 파랑, 또는 조류 등의 영향으로 선박의 요동이 불가결하다고 할 것인 바, 이러한 요동에도 불구하고 해상에서 작업하는 도중에 흔들림 없이 정해진 경로를 따라 이동할 수 있는 구조를 가지는 하역 장치가 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 필요성을 고려하여 이루어진 것으로서, 본 발명은 일반적인 크레인 및 이와 인접하게 설치된 자동 하역 장치가 서로 협동하며 컨테이너에 대한 하역 작업을 수행하는 컨테이너 2단 하역 장치와, 이를 활용하여 해상에서 신속하게 화물 하역을 수행할 수 있는 2단 하역 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 컨테이너가 적재되는 공간이 구비되는 플랫폼과, 상기 플랫폼에 의해 지지되는 프레임 모듈을 따라 이동하는 컨테이너 운송 모듈 및 상기 프레임 모듈을 따라 이동하며 상기 컨테이너 운송 모듈과의 사이에서 컨테이너를 전달하고 상기 플랫폼과의 사이에서 컨테이너를 이송 또는 적재하는 스프레더 모듈이 구비되는 자동 하역 장치와, 상기 자동 하역 장치의 상부에 형성되어 상기 컨테이너 운송 모듈과의 사이에서 컨테이너를 전달하고 다른 장소와의 사이에서 컨테이너를 이송하는 크레인 붐 및 상기 크레인 붐을 지지하는 크레인 레그가 구비되는 크레인을 포함하는 컨테이너 2단 하역 장치를 제공한다.

상기 자동 하역 장치에서의 컨테이너 이송 또는 적재와 상기 크레인에서의 컨테이너 이송은 병렬적으로 수행 가능할 수 있다.

또한 본 발명은, 제1항 또는 제1항의 컨테이너 2단 하역 장치가 설치되고 해상에 부유하며 이동 가능한 컨테이너 2단 하역 선박을 제공한다.

상기 크레인 레그는 상기 플랫폼의 횡방향 양단에 서로 간격을 두고 2개 이상 설치되며, 상기 자동 하역 장치는 상기 크레인 레그 사이에 설치되어 종방향으로 이동할 수 있다.

나아가 본 발명은, 크레인에 장착된 크레인 스프레더가 다른 장소와의 사이에서 컨테이너를 전달받아 이송하는 제0 단계와, 상기 크레인 스프레더가 자동 하역 장치로 컨테이너를 전달하는 제1 단계와, 상기 자동 하역 장치가 컨테이너를 플랫폼 상의 원하는 위치로 이송하는 제2 단계와, 상기 자동 하역 장치가 컨테이너를 상기 플랫폼에 적재하는 제3 단계를 포함하는 컨테이너 2단 하역 방법을 제공한다.

상기 자동 하역 장치에서의 컨테이너 이송과 상기 크레인에서의 컨테이너 이송은 병렬적으로 수행 가능할 수 있다.

상기 다른 장소는 컨테이너선의 갑판일 수 있다.

본 발명에 따르면, 컨테이너의 하역 작업에 있어서 크레인과 자동 하역 장치가 병렬적으로 또는 동시에 작업하며 서로 협력할 수 있으므로 하역 시간을 단축시킬 수 있다. 또한 자동 하역 장치가 선박에 설치되어 적용되는 경우 빠른 속도로 원하는 적재 위치에 컨테이너를 적재할 수 있으므로 선박의 무게중심을 유지하여 안정성을 확보할 수 있다.

본 발명을 사용하면, 플랫폼에 우선 컨테이너를 내려놓은 후 차량 등으로 컨테이너를 이송하는 방식에 비하여 컨테이너를 체계적이고 원활하게 적재할 수 있다. 또한 자동 하역 장치가 공중에서 컨테이너를 전달받아 이송시키므로 시간과 비용 면에서 효율적이고, 나아가 플랫폼 상의 원하는 위치 어디든지 컨테이너를 적재할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 선박은 해상에서 신속하고 안정적으로 대형 컨테이너선에 대한 하역을 수행함으로써 깊은 수심이 필요한 대형 컨테이너선의 화물 운송을 효율적으로 처리할 수 있어 앞으로의 항만 시스템 경쟁력 강화에 기여할 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명을 설명하기에 앞서 우선 참고로 도 18을 참조하여 컨테이너(C)의 규격을 살펴본다. 일반적으로 사용하는 컨테이너는 TEU(Twenty-foot Equivalent Unit) 컨테이너 및 FEU(Forty-foot Equivalent Unit) 컨테이너가 있다. TEU 컨테이너는 길이(L)가 20 피트인 컨테이너, FEU 컨테이너는 길이(L)가 40 피트인 컨테이너를 일컬으며, 두 종류의 컨테이너 모두 너비(W)는 8 피트, 높이(H)는 8 피트 6 인치로 동일하다.

본 발명에 따른 컨테이너 2단 하역 장치에 대하여 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 2단 하역 장치가 선박 위에 설치되어 컨테이너 하역을 수행하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다. 여기서 선박(500)의 길이 방향인 X방향은 종방향, 너비 방향인 Y방향은 횡방향, 그리고 Z방향은 수직방향이라고 정의한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 2단 하역 장치는, 플랫폼(520)과, 크레인(100)과, 자동 하역 장치(200)를 포함한다.

플랫폼(520)은 컨테이너(C)가 적재되는 공간이 형성된다. 도 3과 같이 플랫폼(520)은 선박(500)의 갑판이 될 수 있으나, 육상의 부두도 가능하다. 선박(500)은 해상에 부유하며 이동 가능하여 이동항구의 기능을 수행할 수 있고, 나아가 자체 동력을 가지고 있을 수도 있다.

자동 하역 장치(200)는, 플랫폼(520)에 의해 지지되는 프레임 모듈(210)과, 프레임 모듈(210)을 따라 이동하는 컨테이너 운송 모듈(300) 및 스프레더 모듈(280)을 포함한다.

컨테이너 운송 모듈(300)은 자동 하역 장치(200)와 크레인(100)과의 사이에서 컨테이너(C)를 전달하는 기능을 수행한다.

스프레더 모듈(280)은 컨테이너 운송 모듈(300)과의 사이에서 컨테이너(C)를 전달하고 플랫폼(520)과의 사이에서 컨테이너(C)를 적재한다.

크레인(100)은, 크레인 붐(120)과 크레인 레그(110) 및 크레인 스프레더(180)를 포함한다. 크레인(100)은 자동 하역 장치(200)에 근접하여 설치될 수 있고, 나아가 자동 하역 장치(200)와 일부 구조물을 공유할 수도 있다.

크레인 붐(120)은 자동 하역 장치(200)의 상부에 형성되어 스프레더를 사용하여 컨테이너 운송 모듈(300)과의 사이에서 컨테이너(C)를 전달하고 하역 대상인 컨테이너선(S)와의 사이에서 컨테이너(C)를 이송한다.

크레인 레그(110)는 크레인 붐(120)을 지지하는 구조물이다. 도 3의 실시예에서는 2 개의 크레인 레그(110)가 플랫폼(520)의 횡방향 양단에 서로 간격을 두고 설치된다. 자동 하역 장치(200)는 2 개의 크레인 레그(110) 사이에 설치되어 종방향으로 이동할 수 있다.

여기서 크레인(100)의 하역 대상은 컨테이너선(S)이 아닌 육상부두 또는 다른 장소라도 무방하며, 다른 선박 또는 다른 이동항구일 수도 있다. 또는 자동 하역 장치(200)에서의 컨테이너 이송과 크레인(100)에서의 컨테이너 이송은 병렬적으로 또는 동시에 수행 가능하다.

이하에서는 자동 하역 장치(200)의 구조와 기능에 대하여 자세히 살펴본다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 자동 하역 장치(200)를 입체적으로 도시하는 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 자동 하역 장치의 프레임 모듈(210)을 입체적으로 도시하는 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 자동 하역 장치를 개념적으로 도시하는 평면도이다.

자동 하역 장치(200)는, 프레임 모듈(210)과, 컨테이너 운송 모듈(300)과, 스프레더 모듈(280)을 포함한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 프레임 모듈(210)은, 컨테이너 운송 모듈(300) 및 스프레더 모듈(280)이 이동하는 이동 프레임(214)과, 이동 프레임(214)을 지지하는 지지 프레임(212)을 포함할 수 있다. 이동 프레임(214)은 긴 형상을 가지고 수평으로 설치되고, 지지 프레임(212)은 이동 프레임(214)의 양단을 지지할 수 있다.

프레임 모듈(210)에는 프레임 모듈(210)이 레일(240)을 따라 이동 가능하도록 하는 프레임 모듈 이송부(230)가 마련될 수 있다. 프레임 모듈(210)의 측면에는 플랫폼(520)에 고정되어 프레임 모듈(210)을 지지하는 측면 지지부(220)가 마련될 수 있다. 프레임 모듈(210)은 측면 지지부(220)에 의해 안내되며 이동할 수 있다.

프레임 모듈(210) 상에서 컨테이너 운송 모듈(300)과 스프레더 모듈(280)은 서로 간섭을 받지 않도록 서로 다른 레일을 사용하여 이동할 수 있다. 여기서 프레임 모듈(210)은 종방향으로 이동하고, 컨테이너 운송 모듈(300) 및 스프레더 모듈(280)은 횡방향으로 이동할 수 있다.

도 5를 참조하면, 이동 프레임(214)은 중간 부분이 지지 프레임(212)과 연결된 지지 와이어(216)에 의해 지지될 수 있다. 지지 프레임(212)은 수직으로 형성되는 프레임 외에도, 강성을 증대시키기 위해 수평 또는 대각선으로 형성되거나 곡선 형상으로 형성되는 프레임일 수도 있고, 별도의 보강 구조(218)를 가질 수도 있을 것이다.

도 6을 참조하면, 이동 프레임(214)은 2 개의 프레임이 서로 간격을 두고 평 행하게 설치되되, 2 개의 프레임 간의 간격은 FEU 컨테이너(C40)의 길이보다 넓을 수 있다. 2 개의 이동 프레임(214) 사이로 1 개의 FEU(C40), 1 개의 TEU(C20) 또는 2 개의 TEU(C20)가 통과할 수 있게 된다.

도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 자동 하역 장치(200)가 컨테이너 하역을 수행하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 컨테이너 운송 모듈(300) 및 스프레더 모듈(280)은 프레임 모듈(210)에 형성되는 레일을 따라 이동하는 운송 모듈 이송부(310) 및 스프레더 이송부(284)를 각각 구비할 수 있다.

컨테이너 운송 모듈(300)은 컨테이너(C)를 상부에 적재하여 이송한다. 컨테이너 운송 모듈(300)은 컨테이너의 형상에 대응하는 4각형 형상으로 형성될 수 있다. 컨테이너 운송 모듈(300)에 대해서는 이후에 상세히 기술한다.

스프레더 모듈(280)은, 컨테이너 운송 모듈(300)에 대응하여 하부에서 컨테이너(C)와 접하는 컨테이너 체결부(282)를 구비할 수 있다. 스프레더 모듈(280)은 그 사이로 컨테이너가 지나갈 수 있는 공간을 형성하는 복수의 지지 바(288) 및 지지 바(288)의 상부에서 지지되어 컨테이너 체결부(282)를 승하강하는 케이블(286)을 구비할 수 있다.

프레임 모듈 이송부(230), 운송 모듈 이송부(310) 또는 스프레더 이송부(284)는 이송 휠 또는 롤러를 포함한 형태로 구현 가능하다. 이송부(230, 310, 284)는 레일로부터 이탈되지 않도록 하는 레일이탈 방지 모듈(400)을 구비할 수 있다. 레일이탈 방지 모듈(400)에 대해서는 이후에 상세히 기술한다.

도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명인 컨테이너 자동 하역 선박의 다른 실시예들을 도시하는 사시도이다.

도 8a에 도시된 것과 같이, 지지 프레임(212)은 선박의 플랫폼(520) 양단뿐만 아니라 이동 프레임(214)의 중간 부근에 설치되어, 이동 프레임(214)의 처짐을 방지하도록 할 수 있다. 도 8b에 도시된 것과 같이, 자동 하역 장치(200)를 2 개 이상 설치하고 각각 독립적으로 작동하도록 할 수도 있다.

이하에서는 도 3 및 도 7를 참조하여 2단 하역 장치 또는 자동 하역 장치의 작동 방법에 대하여 살펴본다.

본 발명의 실시예에 따른 2단 하역 방법은, 크레인(100)에 장착된 크레인 스프레더(180)가 컨테이너선(S)과의 사이에서 컨테이너(C)를 전달받아 이송하는 제0 단계(S600)와, 크레인 스프레더(180)가 자동 하역 장치(200)로 컨테이너(C)를 전달하는 제1 단계(S610)와, 자동 하역 장치(200)가 컨테이너(C)를 플랫폼(520) 상의 원하는 위치로 이송하는 제2 단계(S620)와, 자동 하역 장치(200)가 컨테이너(C)를 플랫폼(520)에 적재하는 제3 단계(S630)를 포함한다.

제1 단계(S610)는, 컨테이너 운송 모듈(300)이 크레인(100)으로부터 컨테이너(C)를 전달받아 적재하는 제1-1 단계(S611)와, 컨테이너 운송 모듈(300) 또는 스프레더 모듈(280)이 프레임 모듈(210)을 따라 이동하여 서로 마주하는 제1-2 단계(S612)와, 컨테이너 운송 모듈(300)이 스프레더 모듈(280)로 컨테이너(C)를 전달하는 제1-3 단계(S613)를 포함할 수 있다.

제2 단계(S620)는, 플랫폼(520)에 의해 지지되는 프레임 모듈(210)이 직접 종방향으로 이동하여 컨테이너(C)를 이송하는 제2-1 단계(S621)와, 프레임 모듈(210)을 따라 이동하는 컨테이너 운송 모듈(300) 또는 스프레더 모듈(280)이 적재된 컨테이너(C)를 횡방향으로 이송하는 제2-2 단계(S622)를 포함할 수 있다.

여기서 제2-2 단계(S622)에서의 이동은 제1-2 단계(S612)에서의 이동에 의해 달성될 수 있다. 또한 제2-1 단계(S621)와 제2-2 단계(S622)는 동시에 이루어지거나 순서에 관계 없이 이루어질 수 있다. 이 외에도 각 단계에 순번을 기재하였지만, 이것은 편의상의 기재일 뿐 각 단계는 적절한 선택에 의해 순서에 관계 없이 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 컨테이너선(S)으로부터 이동항구인 선박(500)으로 컨테이너를 하역하는 경우를 기술하였지만, 본 발명은 역으로 선박(500)으로부터 컨테이너선(S)으로의 하역을 수행하는 장치 및 방법도 포함한다. 또한 전달한다, 이송한다, 적재한다 등의 용어는 전달받는다, 이송받는다 또는 들어올린다 등의 의미를 포함하는 것이다.

본 발명에 따르면, 컨테이너의 하역 작업에 있어서 크레인(100)과 자동 하역 장치(200)가 병렬적으로 또는 동시에 작업하며 서로 협력할 수 있으므로 하역 시간을 단축시킬 수 있다. 또한 자동 하역 장치가 빠른 속도로 원하는 적재 위치에 컨테이너를 적재할 수 있으므로 설치된 선박의 무게중심을 유지하여 안정성을 확보할 수 있다.

본 발명을 사용하면, 플랫폼에 우선 컨테이너를 내려놓은 후 차량 등으로 컨 테이너를 이송하는 방식에 비하여 컨테이너를 체계적이고 원활하게 적재할 수 있다. 또한 자동 하역 장치가 공중에서 컨테이너를 전달받아 이송시키므로 시간과 비용 면에서 효율적이고, 나아가 플랫폼 상의 원하는 위치 어디든지 컨테이너를 적재할 수 있게 된다.

다음으로 컨테이너 운송 모듈(300)(이하에서는 컨테이너 운송 장치라는 용어로도 사용한다.)에 대하여 살펴본다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치(300)의 구조를 도시하는 사시도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 컨테이너 고정부(330)의 위치 및 역할을 도시하는 측면도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치(300)는, 상부에 컨테이너가 적재되는 적재 프레임(320)과, 적재 프레임(320)에 장착되되 컨테이너의 하면에 형성되는 고정 홀에 삽입되어 컨테이너를 고정시키는 복수의 컨테이너 고정부(330)와, 컨테이너 고정부(330)가 회전 운동을 통하여 고정 홈과 체결되어 컨테이너를 고정하도록 하는 회전 구동부(350)와, 복수의 컨테이너 고정부(330)가 고정 홈에 선택적으로 삽입되도록 하는 상하 구동부(340)를 포함한다.

컨테이너 운송 장치(300)는 적재 프레임(320)에 마련되어 컨테이너 운송 장치가 이동 가능하도록 하는 운송 모듈 이송부(310)를 더 포함할 수 있다. 이송부(310)에 의한 이동을 통하여 본 발명에 따른 컨테이너 운송 장치는 그 자체로 독립적인 운송수단이 될 수 있다.

적재 프레임(320)은 FEU 컨테이너 또는 TEU 컨테이너의 형상에 대응하는 4각형 형상으로 형성되고, 컨테이너 고정부(330)는 FEU 컨테이너 또는 TEU 컨테이너의 하면에 형성되는 고정 홀에 대응하는 위치에서 적재 프레임(320)에 삽입되어 장착될 수 있다. 구체적으로 적재 프레임(320)은 FEU 컨테이너의 형상에 대응하는 4각형 형상으로 형성되고, 컨테이너 고정부(330)는 적재 프레임(320)의 각각의 양단으로부터 TEU 컨테이너 길이의 0 지점(A), 1/2 지점(B), 1 지점(C)에서 적재 프레임(320)에 장착될 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 1개의 TEU 컨테이너를 적재할 시에는 1/2 지점에 설치되는 컨테이너 고정부(330B)를 사용한다. 2 개의 TEU 컨테이너 적재 시에는 0 지점에 설치되는 컨테이너 고정부(330A) 및 1 지점에 설치되는 컨테이너 고정부(330C)를 사용한다. FEU 컨테이너 적재 시에는 0 지점에 설치되는 컨테이너 고정부(330A)를 사용한다. 여기서 0 지점의 컨테이너 고정부(330A)는 돌출된 상태로 유지될 수 있으며, 1/2 지점의 컨테이너 고정부(330B) 및 1 지점의 컨테이너 고정부(330C)는 선택적으로 돌출됨으로써 컨테이너의 고정에 사용되거나 또는 적재 프레임(320)에 삽입됨으로써 컨테이너의 적재를 방해하지 않게 된다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 컨테이너 고정부(330)의 구조를 도시하는 사시도이다. 컨테이너 고정부(330)는 적재 프레임(320)에 삽입되어 설치되는 하우징(338) 및 하우징(338)에 회전 가능하도록 장착되어 락 조절부(332)의 회전에 따라 회전되는 트위스트 락(336)을 구비할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 회전 구동 부(350)의 구조를 도시하는 사시도이다. 회전 구동부(350)는 구동 모터(352) 및 구동 모터(352)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 구동 바(356)를 구비하고, 선택적으로 삽입된 컨테이너 고정부(330)는 구동 바(356)의 직선 운동을 회전 운동으로 변환하여 컨테이너를 고정시킬 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 상하 구동부(340)의 구조를 도시하는 사시도이다. 상하 구동부(340)는 복수의 컨테이너 고정부(330)를 각각 상하 이동시키는 복수의 선택 캠(344) 및 복수의 선택 캠(344)이 연결되어 회전되는 캠 연결 바(342)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 선택 캠(344)은 상기 1/2 지점(B) 및 1 지점(C)에 마련되고 캠 연결 바(342)로부터 서로 다른 방향으로 돌출되어 형성되며, 선택 캠(344)은 서로 엇갈리며 컨테이너 고정부(330)를 상하 이동시킬 수 있다.

도 14a 및 도 14b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 컨테이너 고정부(330)가 위치에 따라 상이하게 작동하는 모습을 도시하는 도면이다. 2개의 TEU 컨테이너를 적재할 때 작동하는 예를 도시하고 있다.

상하 구동부(340)의 작동으로 캠 연결 바(342)가 회전하면 그에 따라 회전 캠도 같이 회전한다. 이 때 선택 캠(344)은 캠 연결 바(342)로부터 서로 다른 방향으로 돌출되어 형성되어 있기 때문에, 도 14a의 컨테이너 고정부(330B)는 선택 캠(344B)의 움직임과 함께 하강되고, 도 14b에서는 선택 캠(344C)이 컨테이너 고정부(330C)를 상승시킨다.

이어서 회전 구동부(350)가 작동하여 구동 바(356)가 락 조절부(332)를 회전시켜 그에 따라 트위스트 락(336)도 회전하게 된다. 이 때 도 14a의 트위스트 락(336B)은 컨테이너의 고정 홀에 삽입되어 있지 않은 상태로 공회전한다. 반면에 도 14b의 트위스트 락(336C)은 컨테이너의 고정 홀에 삽입된 상태에서 회전하여 컨테이너를 고정 체결하게 된다.

컨테이너 운송 장치의 사용으로 크레인 스프레더가 컨테이너를 직접 적재하는 것보다 신속하고 효율적으로 컨테이너를 이송하고 적재할 수 있게 되고, 특히 다양한 규격의 컨테이너에 대하여 체계적이고 원활한 하역 작업을 수행할 수 있게 된다. 여기서 컨테이너 운송 장치는 본 발명의 실시예에 따른 자동 하역 장치에서 사용되었지만, 그 사용 모습은 다양하게 구현될 수 있을 것이다.

다음으로 I형 레일 상에서 이동하는 레일 이동 장치에서 사용할 수 있는 레일이탈 방지 모듈(400)(이하에서는 레일이탈 방지 장치라는 용어로도 사용한다.)에 대하여 살펴본다.

우선 도 19를 참조하여 I형 레일(240)의 형상에 대하여 살펴본다. 도면에 도시된 바와 같이 I형 레일은 움푹 들어간 오목부가 형성되며, 본 발명에서 이용하고자 하는 부분은 레일의 상부 하면과 레일의 상부 측면이다.

본 발명의 실시예에 따른 레일 이동 장치는 프레임 모듈(210)의 하부에 부착되는 프레임 모듈 이송부(230)(도 4 또는 도 5 참조)가 될 수 있다. 레일 이동 장치는 자동 하역 장치의 프레임 모듈 이송부(230)에 한정되지 않으며, 운송 모듈 이 송부(310) 또는 스프레더 이송부(284)에서도 사용 가능하다. 나아가 일반적인 크레인 등 다양한 컨테이너 이송수단이 그 적용 예가 될 수 있으며, 넓게는 I형 레일 위에서 이동하는 장치라면 모두 포함될 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 레일이탈 방지 장치가 부착된 레일 이동 장치의 모습을 도시하는 사시도이다.

레일 이동 장치의 일 예인 프레임 모듈 이송부(230)는, 하나 이상의 바퀴(238)와, 바퀴(238)가 회전 가능하도록 체결되는 바퀴 체결부(236)와, 바퀴 체결부(236)에 부착되는 레일이탈 방지 장치(400)를 포함한다.

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 레일이탈 방지 장치를 개념적으로 도시하는 도면이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 레일이탈 방지 장치의 구조를 도시하는 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 레일이탈 방지 장치(400)는, I형 레일의 상부 측면 에서 회전 가능하도록 접하며 이송수단의 좌우 이탈을 방지하는 측면 접촉 롤러(412)를 구비하는 측면 롤러부(410)와, I형 레일의 상부 하면에서 회전 가능하도록 접하며 회전하며 이송수단의 상하 이탈을 방지하는 하면 접촉 롤러(422)를 가지는 하면 롤러부(420)와, 바퀴 체결부(236)에 부착되되 측면 접촉 롤러(412) 및 하면 접촉 롤러(422)가 회전 가능하도록 연결되는 플레이트(430)를 포함한다.

측면 접촉 롤러(412)는 플레이트(430)에 마련되는 측면 바(414)를 통하여 플레이트에 연결되고, 하면 접촉 롤러(422)는 플레이트(430)에 마련되는 하면 바(424)를 통하여 플레이트(430)에 연결될 수 있다. 여기서 측면 접촉 롤러(412) 및 측면 바(414)는 복수로 형성되고, 측면 바(414)는 서로 연결되어 지지될 수 있다. 그 외에도 강성을 증대시키기 위해 다양한 보강재(434)가 사용될 수 있다. 플레이트(430)는 플레이트 체결부(432)에 의해 바퀴 체결부(236)에 부착된다.

본 발명에 따른 레일 이동 장치는, 바퀴(238)와 레일이탈 방지 장치(400)가 함께 레일(240)과 접촉하며 이동하게 되므로 레일 이동 장치에 전해지는 요동에도 불구하고 레일 이동 장치가 레일 상에서 흔들리거나 이탈되지 않고 이동할 수 있게 된다.

레일이탈 방지 장치의 사용으로 크레인, 자동 하역 장치, 컨테이너 운송 장치 등 다양한 컨테이너 이송수단이 레일 상에서 안정적으로 이동할 수 있게 되며, 특히 선박 위에 설치되는 경우에 해상의 파도와 바람에 의한 선박의 요동에도 불구하고 안정적인 하역 작업을 수행할 수 있게 된다.

이상 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이 외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 명백하다.

도 1a 및 1b는 종래 특허에서 도시된 이동항구의 개략적인 모습을 나타낸 도면이다.

도 2는 이동항구에 설치되는 크레인을 사용하여 컨테이너 하역을 수행하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 2단 하역 장치가 선박 위에 설치되어 컨테이너 하역을 수행하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 자동 하역 장치를 입체적으로 도시하는 사시도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 자동 하역 장치의 프레임 모듈을 입체적으로 도시하는 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 자동 하역 장치를 개념적으로 도시하는 평면도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 자동 하역 장치가 컨테이너 하역을 수행하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 8a 및 도 8b는 각각 본 발명인 컨테이너 자동 하역 선박의 다른 실시예들을 도시하는 사시도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 컨테이너 고정부 의 위치 및 역할을 도시하는 측면도이다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 컨테이너 고정부의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 회전 구동부의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 상하 구동부의 구조를 도시하는 사시도이다.

도 14a 및 도 14b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 운송 장치의 컨테이너 고정부가 위치에 따라 상이하게 작동하는 모습을 도시하는 도면이다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 레일이탈 방지 장치가 부착된 레일 이동 장치의 모습을 도시하는 도면이다.

도 16a 및 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 레일이탈 방지 장치를 개념적으로 도시하는 사시도이다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 레일이탈 방지 장치의 구조를 도시하는 도면이다.

도 18은 일반적인 컨테이너의 형상을 도시하는 도면이다.

도 19는 I형 레일의 형상을 도시하는 도면이다.

<도면의 식별번호에 대한 설명>

100: 크레인 110: 크레인 레그

120: 크레인 붐 180: 크레인 스프레더

200: 자동 하역 장치 210: 프레임 모듈

212: 지지 프레임 214: 이동 프레임

216: 지지 와이어 218: 보강 구조

220: 측면 지지부

230: 프레임 모듈 이송부 236: 바퀴 체결부

238: 바퀴 240: 레일

280: 스프레더 모듈 282: 컨테이너 체결부

284: 스프레더 이송부 286: 케이블

288: 지지 바

300: 컨테이너 운송 모듈 310: 운송 모듈 이송부

320: 적재 프레임 330: 컨테이너 고정부

332: 락 조절부 336: 트위스트 락

338: 하우징 340: 상하 구동부

342: 캠 연결 바 344: 선택 캠

350: 회전 구동부 352: 구동 모터

356: 구동 바

400: 레일이탈 방지 모듈 410: 측면 롤러부

412: 측면 접촉 롤러 414: 측면 바

420: 하면 롤러부 422: 하면 접촉 롤러

424: 하면 바 430: 플레이트

432: 플레이트 체결부 434: 보강재

500: 선박 520: 플랫폼

S: 컨테이너선 C: 컨테이너

Claims (7)

1. 컨테이너가 적재되는 공간이 구비되는 플랫폼과,

   상기 플랫폼에 의해 지지되는 프레임 모듈을 따라 이동하는 컨테이너 운송 모듈 및 상기 프레임 모듈을 따라 이동하며 상기 컨테이너 운송 모듈과의 사이에서 컨테이너를 전달하고 상기 플랫폼과의 사이에서 컨테이너를 이송 또는 적재하는 스프레더 모듈이 구비되는 자동 하역 장치와,

   상기 자동 하역 장치의 상부에 형성되어 상기 컨테이너 운송 모듈과의 사이에서 컨테이너를 전달하고 다른 장소와의 사이에서 컨테이너를 이송하는 크레인 붐 및 상기 크레인 붐을 지지하는 크레인 레그가 구비되는 크레인을

   포함하는 컨테이너 2단 하역 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 자동 하역 장치에서의 컨테이너 이송 또는 적재와 상기 크레인에서의 컨테이너 이송은 병렬적으로 수행 가능한 컨테이너 2단 하역 장치.
3. 제1항 또는 제2항의 컨테이너 2단 하역 장치가 설치되고 해상에 부유하며 이동 가능한 컨테이너 2단 하역 선박.
4. 제3항에 있어서,

   상기 크레인 레그는 상기 플랫폼의 횡방향 양단에 서로 간격을 두고 2개 이상 설치되며,

   상기 자동 하역 장치는 상기 크레인 레그 사이에 설치되어 종방향으로 이동하는

   컨테이너 2단 하역 선박.
5. 크레인에 장착된 크레인 스프레더가 다른 장소와의 사이에서 컨테이너를 전달받아 이송하는 제0 단계와,

   상기 크레인 스프레더가 자동 하역 장치로 컨테이너를 전달하는 제1 단계와,

   상기 자동 하역 장치가 컨테이너를 플랫폼 상의 원하는 위치로 이송하는 제2 단계와,

   상기 자동 하역 장치가 컨테이너를 상기 플랫폼에 적재하는 제3 단계를

   포함하는 컨테이너 2단 하역 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 자동 하역 장치에서의 컨테이너 이송 또는 적재와 상기 크레인에서의 컨테이너 이송은 병렬적으로 수행 가능한 컨테이너 2단 하역 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 다른 장소는 컨테이너선의 갑판인 컨테이너 2단 하역 방법.

Images