KR20110106489A - 하향 격납되는 붐을 가지는 컨테이너 크레인 - Google Patents

하향 격납되는 붐을 가지는 컨테이너 크레인 Download PDF

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KR20110106489A
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Abstract

본 발명은, 복수의 레그에 의해 고정 지지되어 수평방향으로 긴 형상을 가지는 거더와, 일단이 상기 거더의 일단에서 연장되는 붐과, 상기 거더 및 상기 붐을 따라 이동하는 트롤리와, 상기 트롤리에 의해 지지되며 컨테이너를 파지하는 스프레더를 포함하고, 상기 붐은 상기 거더에 회전 가능하도록 힌지 결합되어 상기 거더와 일직선으로 배치되거나 또는 하향되어 격납 가능한 컨테이너 크레인을 제공한다. 본 발명에 따른 컨테이너 크레인에 의하면, 붐이 하향 격납되어 크레인의 무게중심을 낮춤으로써, 격납 시의 안정성이 확보되고 선박의 운동과 요동 및 주행 관성에도 불구하고 전복되거나 파손될 위험이 감소될 수 있다.

Description

하향 격납되는 붐을 가지는 컨테이너 크레인 {Container Crane With Downward Housed Boom}
본 발명은 육상 또는 해상에서 화물에 대한 하역을 수행하는 컨테이너 크레인에 관한 것이다.
원격지의 상품이동수단으로써 선박을 이용한 해상운송은, 타 운송수단에 비하여 에너지를 적게 사용하며 수송비용도 저렴하여 국제교역의 많은 부분을 차지하고 있다.
최근에는 컨테이너선과 같은 해상운송에 있어서, 운송의 효율을 향상시키기 위하여 대형화된 선박을 이용하게 되는데, 이는 선박의 수송량을 증가시켜 운송의 경제성을 확보하기 위한 것이다. 이에 따라 대형 선박을 접안 시킬 수 있는 계류시설 및 하역시설을 구비한 항만이 점점 더 많이 요구되고 있다.
하지만, 대형 컨테이너선을 접안 시킬 수 있는 항구는 국내외에 한정되어 있으며, 이러한 항구의 건설에는 필요한 항만수심을 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.
이에, 대형 선박을 항구 내의 안벽에 접안시키지 않고, 육지로부터 떨어진 해상에 정박시킨 채로 화물을 선적 및 하역할 수 있는 이동 항구(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 나타낸 것으로서, 이동 항구(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 부두(40) 사이에서의 하역을 도시하고 있다.
이동항구(10)는 화물이 적재되는 공간을 구비하는 플랫폼과, 선박과 플랫폼 사이에서 화물을 선적 및 하역하기 위한 장치와, 상기 플랫폼의 위치에 관한 정보를 획득하기 위한 위치결정 장치와, 화물을 하역하는 동안 선박과 충돌하지 않고 접속한 상태를 유지하도록 하는 완충접속 장치 등을 포함하게 된다.
항만에서의 화물의 하역은 일반적으로 규격화된 컨테이너를 사용하며 이를 취급하는 크레인이 일반화되어 있다. 도 2는 육상의 부두에서 일반적으로 사용되는 종래의 컨테이너 크레인의 구조를 도시하는 도면으로서, 도 2a는 크레인의 측면도이고, 도 2b는 크레인의 정면도를 도시하고 있다. 컨테이너 크레인은, 컨테이너(C)를 파지하는 스프레더(S)와, 스프레더(S)가 지지되어 이동하는 트롤리(T)와, 트롤리(T)가 이동하도록 안내하는 거더(G) 및 붐(B)과, 붐(B)과 거더(G)을 지지하는 4 개의 레그(L)를 가지고 있다. 일반적인 컨테이너 크레인의 붐(B)은 컨테이너의 하역 작업 시에는 수평으로 배치되고(B-1), 대기 시에는 상향하여 격납된다(B-2).
컨테이너의 하역 작업은 수 톤 내지 수십 톤에 이르는 화물을 이동시키는 작업이므로 이동 항구로서의 역할을 하는 선박과 이에 장착된 크레인의 안정성 확보가 절실히 요구되지만, 해상에서는 바람, 파랑, 또는 조류 등의 영향으로 선박의 요동이 불가결하다고 할 것인 바, 이러한 요동에도 불구하고 선박이 해상에서 작업하는 도중에 그 기능이 유지되고 안정성이 확보될 수 있는 구조를 가지는 크레인 및 이러한 크레인이 장착된 이동항구가 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 붐이 하향 격납되어 크레인의 무게중심을 낮추어 안정화된 컨테이너 크레인을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 복수의 레그에 의해 고정 지지되어 수평방향으로 긴 형상을 가지는 거더와, 일단이 상기 거더의 일단에서 연장되는 붐과, 상기 거더 및 상기 붐을 따라 이동하는 트롤리와, 상기 트롤리에 의해 지지되며 컨테이너를 파지하는 스프레더를 포함하고, 상기 붐은 상기 거더에 회전 가능하도록 힌지 결합되어 상기 거더와 일직선으로 배치되거나 또는 하향되어 격납 가능한 컨테이너 크레인을 제공한다.
컨테이너 크레인은 상기 거더의 일단에서 상방향으로 연장되는 마스트 빔을 더 포함하고, 상기 붐은 일직선 배치 상태에서 다른 일단이 상기 마스트 빔의 상부와 연결되는 포 스테이에 의해 지지될 수 있다. 상기 포 스테이는, 상기 마스트 빔의 상부에 분리 가능하도록 결합되는 스테이 힌지 핀을 구비하며, 상기 스테이 힌지 핀이 상기 마스트 빔을 따라 형성되는 가이드 레일에 접하며 상하방향으로 이동 가능할 수 있다. 상기 스테이 힌지 핀은 상기 마스트 빔의 상부에 마련되는 스테이 윈치에 의하여 와이어가 감기거나 풀리면서 상하방향으로 이동하도록 하는 와이어 드럼을 포함할 수 있다.
상기 붐은, 하부가 상기 거더의 하부에 마련되는 붐 힌지 핀에 의하여 회전 가능하도록 결합되고, 일직선 배치 상태에서 상부가 상기 거더의 상부에 마련되는 상부 안장부에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 상기 붐은 하향 격납 상태에서 상기 거더의 하부에 마련된 하부 안장부에 분리 가능하도록 결합될 수 있다.
상기 붐은 상기 레그의 하부에 배치된 기계실에서 구동되는 와이어 리빙 시스템에 의하여 회전될 수 있다.
상기 붐은 상기 기계실에 마련되는 붐 와이어 드럼으로부터 상기 거더의 다른 일단에 마련되는 슐더 빔 시브 블록과 상기 마스트의 상부에 마련된 마스트 빔 시브 블록을 거쳐 상기 붐의 다른 일단에 연결되는 와이어에 의하여 회전될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 컨테이너 크레인이 설치되는 부유체를 제공한다. 상기 부유체에는 횡방향 양단 각각에 레일이 종방향으로 길게 형성되고, 상기 컨테이너 크레인은 상기 레일을 따라 이동할 수 있다. 상기 컨테이너 크레인은 종방향 간격을 두고 2 개 이상 설치될 수 있다.
또한 본 발명은 상기 컨테이너 크레인이 설치되는 이동항구를 제공한다.
본 발명에 따른 컨테이너 크레인에 의하면, 붐이 하향 격납되어 크레인의 무게중심을 낮춤으로써, 격납 시의 안정성이 확보되고 선박의 운동과 요동 및 주행 관성에도 불구하고 전복되거나 파손될 위험이 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 컨테이너 크레인이 설치된 이동항구는, 깊은 수심이 필요한 초대형 선박의 화물 운송을 효율적이고 안정적으로 처리할 수 있어 앞으로의 항만 시스템 경쟁력 강화에 기여할 것이다.
도 1은 종래 특허에서 도시된 이동항구의 개략적인 모습을 나타낸 도면으로서, 도 1a는 해상에서의 하역하는 모습을, 도 1b는 육상에서 하역하는 모습을 나타낸다.
도 2는 종래의 일반적인 육상 크레인의 구조를 개략적으로 도시하는 도면으로서, 도 2a는 측면도이고, 도 2b는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 구조를 도시하는 도면으로서, 도 3a는 측면도이고, 도 3b는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 와이어 리빙 시스템의 구조를 도시하는 개략도이다.
도 5는 마스트 빔과 포 스테이가 힌지 핀 구조를 사용하여 결합되는 부분을 도시하는 도면이다.
도 6은 거더와 붐이 힌지 핀 구조를 사용하여 결합되는 부분을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 크레인이 설치된 이동항구의 개략적인 형상을 도시하는 도면이다.
도 3, 도 5 및 도 6에서 부호 -1(예를 들어 109-1)은 붐이 하강하여 격납된 때의 상태를, 부호 -2(예를 들어 109-2)는 붐이 상승하여 하역 작업을 수행할 때의 상태를 도시한다.
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.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 구조를 도시하는 도면으로서, 도 3a는 측면도이고, 도 3b는 정면도이다. 여기서 부호 -1(예를 들어 109-1)은 붐(109)이 하강하여 격납된 때의 상태를, 부호 -2(예를 들어 109-2)는 붐(109)이 상승하여 하역 작업을 수행할 때의 상태를 도시하며, 이하 모두 동일하다.
본 발명은 붐(109)이 하향 격납되어 크레인의 무게중심을 낮추어 안정화된 컨테이너 크레인(100)을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 크레인(100)은, 4 개의 레그(105)에 의해 고정 지지되어 수평방향으로 긴 형상을 가지는 거더(108)와, 일단이 거더(108)의 일단에서 연장되는 붐(109)과, 거더(108) 및 붐(109)을 따라 이동하는 트롤리(123)와, 트롤리(123)에 의해 지지되며 컨테이너(10C)를 파지하는 스프레더(124)를 포함할 수 있다.
컨테이너 크레인(100)은, 거더(108)의 일단에서 상방향으로 연장되는 마스트 빔(112)과, 거더(108)의 다른 일단에서 돌출되는 슐더 빔(107)을 더 포함할 수 있고, 레일을 따라 이동할 수 있도록 주행부(125)를 더 포함할 수 있다.
붐(109)은 일직선 배치 상태에서 다른 일단이 마스트 빔(112)의 상부와 연결되는 포 스테이(114)에 의해 지지될 수 있다. 포 스테이(114)는 절곡부(114a)를 가지고 붐(109)의 상승 또는 하강에 따라 그 형상을 변화하며 이동하게 된다.
붐(109)은 거더(108)에 회전 가능하도록 힌지 결합되어 거더(108)와 일직선으로 배치되거나 또는 하향되어 격납 가능하도록 형성된다. 붐 힌지 핀(116)을 중심으로 붐(109)이 회전하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 크레인의 와이어 리빙 시스템의 구조를 도시하는 개략도이다.
붐(109)은 레그(105)의 하부에 배치된 기계실(103)에서 구동되는 와이어 리빙 시스템에 의하여 회전될 수 있다. 기계실(103)이 하부에 배치됨으로써 컨테이너 크레인(100)의 전체 무게중심이 낮아진다.
붐(109)은 기계실(103)에 마련되는 붐 와이어 드럼(103a)으로부터 거더(108)의 다른 일단에 마련되는 슐더 빔 시브 블록(107a)과 마스트 빔(112)의 상부에 마련된 마스트 빔 시브 블록(112a, 112b)을 거쳐 붐(109)의 다른 일단에 연결되는 와이어에 의하여 회전될 수 있다. 붐(109)의 다른 일단에는 엔드 시브 블록(109a)이 마련되어 와이어가 감기고 와이어는 최종적으로 다시 마스트 빔 시브 블록(112b)에 연결된다.
도 5는 마스트 빔(112)과 포 스테이(114)가 힌지 핀 구조를 사용하여 결합되는 부분을 도시하는 도면이다.
붐(109)은 일직선 배치 상태에서 다른 일단이 마스트 빔(112)의 상부와 연결되는 포 스테이(114)에 의해 지지될 수 있다.
포 스테이(114)는 마스트 빔(112)의 상부에 분리 가능하도록 결합되는 스테이 힌지 핀(121)을 구비할 수 있다. 스테이 힌지 핀(121)에는 개구(121d)가 형성되어 마스트 빔(112)의 상부에 마련되는 돌출부(112d)에 의해 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 스테이 힌지 핀(121)은 마스트 빔(112)의 상부에 마련되는 스테이 윈치(112c)에 의하여 와이어가 감기거나 풀리면서 상하방향으로 이동하도록 하는 힌지 핀 와이어 드럼(121c)을 포함할 수 있다.
가이드 레일(115)은 마스트 빔(112)과 마찬가지로 거더(108)의 일단에서 상방향으로 수직 연장되어 스테이 힌지 핀(121)의 움직임을 안내한다. 스테이 힌지 핀(121)이 가이드 레일(115)에 접하며 포 스테이(114)는 상하방향으로 이동할 수 있다. 스테이 힌지 핀(121)은 가이드 레일(115)을 따라 이동하는 롤러(121b)를 구비할 수 있다. 포 스테이(114)가 가이드 레일(115)에 의해 안내되며 이동하고 붐(109)을 지지하므로 붐(109)이 동일한 궤도를 따르며 안정적으로 상승 및 하강할 수 있게 된다.
도 6은 거더(108)와 붐(109)이 힌지 핀 구조를 사용하여 결합되는 부분을 도시하는 도면이다.
붐(109)은 거더(108)에 회전 가능하도록 힌지 결합되어 거더(108)와 일직선으로 배치되거나 또는 하향되어 격납 가능하도록 형성된다.
붐(109)은 하부가 거더(108)의 하부에 마련되는 붐 힌지 핀(116)에 의하여 회전 가능하도록 결합된다. 붐(109)의 상부는 거더(108)의 상부에 마련되는 상부 안장부(108c)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 붐(109)은 하향 격납 상태에서 거더(108)의 하부에 마련된 하부 안장부(108d)에 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 붐(109)의 상부에는 상부 삽입부(109c)가 마련되고, 붐(109)의 하부에는 하부 삽입부(109d)가 마련되어, 각각 상부 안장부(108c) 및 하부 안장부(108d)에 안착되는 구조로 형성됨으로써, 붐(109)이 안정적으로 고정되고 이탈이 방지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 크레인이 설치된 이동항구의 개략적인 형상을 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 크레인(100)은 해상에 부유하는 부유체(130) 또는 이동항구에 설치될 수 있다. 컨테이너 크레인(100)은 종방향 간격을 두고 2 개 이상 제공될 수 있다.
부유체(130)는 자체 동력을 가지고 이동할 수 있는 선박일 수 있고, 해상에 계류되는 부유 구조물일 수도 있다. 부유체(130)는 해상에 부유하면서 육상의 항만 대신에 또는 육상의 항만과 더불어 컨테이너선과의 사이에서 컨테이너를 전달하고 컨테이너를 임시적으로 적재하는 이동항구의 기능을 수행할 수 있다.
부유체(130)에는 레일(128)이 형성될 수 있다. 레일(128)은 부유체(130)의 횡방향 양단에 각각 종방향으로 길게 2 개 이상 형성될 수 있다. 컨테이너 크레인(100)은 주행부(125)를 사용하여 레일(128)을 따라 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨테이너 크레인(100)에 의하면, 붐(109)이 하향 격납되어 크레인의 무게중심을 낮춤으로써, 격납 시의 안정성이 확보되고 부유체 또는 선박의 운동과 요동 및 주행 관성에도 불구하고 전복되거나 파손될 위험이 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 컨테이너 크레인이 설치된 이동항구는, 깊은 수심이 필요한 초대형 선박의 화물 운송을 효율적이고 안정적으로 처리할 수 있어 앞으로의 항만 시스템 경쟁력 강화에 기여할 것이다.
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.
101: 컨테이너 크레인 103: 기계실
105: 레그 107: 슐더 빔
108: 거더 109: 붐
110: 마스트 빔 111: 백 스테이
112: 탑 빔 114: 포 스테이
115: 가이드 레일 116: 붐 힌지 핀
121: 스테이 힌지 핀 123: 트롤리
124: 스프레더 125: 주행부
128: 레일 130: 부유체

Claims (12)

  1. 복수의 레그에 의해 고정 지지되어 수평방향으로 긴 형상을 가지는 거더와,
    일단이 상기 거더의 일단에서 연장되는 붐과,
    상기 거더 및 상기 붐을 따라 이동하는 트롤리와,
    상기 트롤리에 의해 지지되며 컨테이너를 파지하는 스프레더를 포함하고,
    상기 붐은 상기 거더에 회전 가능하도록 힌지 결합되어 상기 거더와 일직선으로 배치되거나 또는 하향되어 격납 가능한
    컨테이너 크레인.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거더의 일단에서 상방향으로 연장되는 마스트 빔을 더 포함하고,
    상기 붐은 일직선 배치 상태에서 다른 일단이 상기 마스트 빔의 상부와 연결되는 포 스테이에 의해 지지되는
    컨테이너 크레인.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 포 스테이는,
    상기 마스트 빔의 상부에 분리 가능하도록 결합되는 스테이 힌지 핀을 구비하며,
    상기 스테이 힌지 핀이 상기 마스트 빔을 따라 형성되는 가이드 레일에 접하며 상하방향으로 이동 가능한
    컨테이너 크레인.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 스테이 힌지 핀은 상기 마스트 빔의 상부에 마련되는 스테이 윈치에 의하여 와이어가 감기거나 풀리면서 상하방향으로 이동하도록 하는 와이어 드럼을 포함하는
    컨테이너 크레인.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 붐의 일단은,
    하부가 상기 거더의 하부에 마련되는 붐 힌지 핀에 의하여 회전 가능하도록 결합되고,
    일직선 배치 상태에서 상부가 상기 거더의 상부에 마련되는 상부 안장부에 분리 가능하도록 결합되는
    컨테이너 크레인.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 붐은 하향 격납 상태에서 상기 거더의 하부에 마련된 하부 안장부에 분리 가능하도록 결합되는
    컨테이너 크레인.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 붐은 상기 레그의 하부에 배치된 기계실에서 구동되는 와이어 리빙 시스템에 의하여 회전되는
    컨테이너 크레인.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 거더의 일단에서 상방향으로 연장되는 마스트 빔을 더 포함하고,
    상기 붐은 상기 기계실에 마련되는 붐 와이어 드럼으로부터 상기 거더의 다른 일단에 마련되는 슐더 빔 시브 블록과 상기 마스트 빔의 상부에 마련된 마스트 빔 시브 블록을 거쳐 상기 붐의 다른 일단에 연결되는 와이어에 의하여 회전되는
    컨테이너 크레인.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 컨테이너 크레인이 설치되는 부유체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 부유체에는 횡방향 양단 각각에 레일이 종방향으로 길게 형성되고,
    상기 컨테이너 크레인은 상기 레일을 따라 이동하는
    부유체.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 컨테이너 크레인은 종방향 간격을 두고 2 개 이상 설치되는
    부유체.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 컨테이너 크레인이 설치되는 이동항구.
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