KR20130062288A

KR20130062288A - 접이식 선박 램프와 연결되는 장치

Info

Publication number: KR20130062288A
Application number: KR1020127031541A
Authority: KR
Inventors: 헨릭 웨스터마크
Original assignee: 티티에스 마린 악티에볼라게트
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2013-06-12
Also published as: KR101797473B1; JP2013525206A; CN102858626B; WO2011139216A1; SE1050457A1; CN102858626A; JP5666695B2; SE534831C2

Abstract

본 발명은 부두(6) 또는 다른 설치 부품에 있는 램프의 연장 위치(I,Ⅱ)에서의 부품들 사이의 각도(X¹) 조정을 허용하도록 관절로 상호연결되는 2 개의 램프 부품들(3,4)로 이루어지고 선박용 램프(2)와 연결되는 장치(1)에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 공통 작동 시스템은 램프의 부품들(3,4)을 부두 등에서 이중 접힘 보관 기립 위치로부터 하강 펼침 위치(Ⅱ)로의 순서 및 그 역순으로 접을 수 있도록 통상적으로 설치되고, 그 작동 시스템(7)의 작동 암(9)과 풀리 사이에서의 상호동작에 의하여 연장 위치(Ⅱ)에서의 램프 부품들(3,4)의 각도 조정을 위하여 설치되며, 이에 의하여 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X¹ 등)는 풀리의 구동 작용에 의하여 희망하는 방향에서의 변경된다.

Description

접이식 선박 램프와 연결되는 장치{DEVICE IN CONNECTION WITH A FOLDING SHIP RAMP}

본 발명은 부두(quay)나 다른 설치 부품에 있는 램프의 연장 위치(extended position)에서 램프 부품들 사이의 각도 조정을 허용하도록, 관절로 상호연결되는 2개의 램프 부품들로 이루어지며, 선박 램프와 연결되는 장치에 관한 것이다.

이런 램프 부품의 각도 조정은 보통 지지(buttressing)라 불리며, 이런 각도 조정은 다른 것들 중에서 선박과 부두 또는 다른 대상물, 예를 들어 다른 선박, 로딩 플랫폼 등 사이에서 가능한 한 큰 높이 차이로 램프를 사용할 수 있기 위해서 필요하다.

통상적으로 주된 2 가지의 지지 유형으로 수동형 지지(manual buttressing)와 유압 실린더를 가진 지지(buttressing with hydraulic cylinders)가 있다.

수동형 지지

여기에서, 램프 부품들 사이의 각도는 희망하는 각도를 달성하는데 필요한 크기의 웨지(wedge)를 단순히 삽입함으로써 변화된다. 이는 간단한 해결책이며, 로딩/언로딩 과정 동안에 램프 각도를 변화시킬 필요가 없다는 것을 내포한다.

수동형 시스템은 단지 수동형일 뿐이며, 자동형/조정가능한 해결책이 요구되는 경우에는 충분하지 않을 것이다. 이 경우 사람이 램프 위를 걸어가서 조정을 하는데, 그것은 자동화 시스템에서는 피할 수 있다.

유압 실린더를 가진 지지

여기에서, 유압 실린더는 램프 부품들 사이에서 웨지를 형성하기 위해서 만들어지고, 이 램프 부품들은 로딩 및 언로딩 동안 희망하는 각도를 달성하도록 조정될 수 있다는 사실에 기초한 해결책이 주로 사용된다.

다른 해결책도 있으나, 이 모든 해결책은 램프 각도를 변경시키기 위하여 유압 실린더 또는 다른 압력 장치로 가압한다는 사실에 기초한다.

유압 실린더, 유압 파이프 등으로 이루어진 별개의 지지 시스템(buttressing system)은 램프 내에 설치되어야 한다. 이것은 누유를 초래할 수 있을 뿐만 아니라 고가이다.

램프 부품을 개별적으로 가압하는데 사용되는 유압 실린더에서의 압축력은 커지기 쉬워서, 큰 실린더를 필요로 하고 많은 경우에는 고가의 실린더를 필요로 한다.

당해 산업분야에서는 전전동식(all-electric) 해결책이 점점 더 요구되는 경향이 있어서 유압 실린더는 이 요구를 만족시키기에 충분하지 않다.

일본 특허 제 55136684A호 또는 제 2125493U호는 모두 당해(논의중인) 문제점을 해결하는 방식으로 구성되어 스프레딩 시스템(spreading system)에 의해서 지지하는것, 즉 램프가 부두에서 펼쳐진 수평 위치에 있을 때 제 1 및 제 2 램프 부품 사이의 각도를 변화시킬 수 있는 것을 달성하는 장치와 아무런 관련이 없다. 이 장치로 달성가능한 유일한 것은 통상의 스프레딩(spreading), 즉 램프를 펼치는 것/접는 것이다.

그러므로, 본 발명의 주 목적은 다른 무엇보다도 신뢰할 수 있고 비용면에서 효율적인 수단에 의하여 전술한 문제를 주로 해결하는 것이다.

이 목적은 본 발명에 따라 공통 작동 시스템(common actuation system)에서 필수적으로 특정되는 장치에 의하여 달성되며, 이 시스템은 램프의 부품을 부두 등에서 이중 접힘 보관 기립 위치(double-folded stored raised position)로부터 하강 펼침 위치(lowed unfolded position)로의 순서 또는 그 역순으로 접을 수 있도록 통상적으로 설치되고, 작동 시스템의 풀리(winch)와 작동 암(arm) 사이에서의 상호동작(co-operation)에 의하여 그 연장 위치에서 램프 부품의 각도 조정을 위하여 설치되고, 이 작동 암은 램프 부품의 접힘/펼침을 제어할 뿐만 아니라 램프 부품들의 지지를 제어하는데, 즉 램프가 접혀진 위치에 있을 때 램프 부품들 사이의 각도를 변화시키고, 버트스프레드 암(buttspread arm)을 형성하며, 직접 작용하여 램프 부품들을 서로에 대하여 회전(turn)시킴으로써 램프 부품들 사이의 각도는 풀리의 구동 작용에 의하여 희망하는 방향으로 변경된다.

지지 동작을 지금 해결한 이 새로운 장치는 기존의 램프 스프레딩 시스템의 이용에 기초를 두고 있다. 스프레딩(spreading)은 부두에서 수직 이중 접힘 위치로부터 수평 펼침 위치로 램프를 펼치는 것을 의미한다.

전동 풀리 및 와이어 도르래로 이루어진 기존의 스프레딩 시스템과 함께, 본 발명의 핵심인, 이른바 버트스프레드 암을 사용한다.

와이어와 풀리에 더하여, 버트스프레드 암은 핀치 바(pinch bar)/제미(jemmy) 처럼 램프 부품들에 작용하여 그 램프 부품들 사이의 각도를 변화시킨다.

램프 부품들 사이의 각도를 증가시키기 위하여, 와이어는 풀리에 의하여 안으로 당겨진다. 이렇게 할 때에, 와이어는 버트스프레드 암을 당겨서 이 버트스프레드 암이 회전하고 램프 부품들을 개별적으로 가압한다. 램프 부품들은 개별적으로 회전하며, 즉 각도가 증가한다.

램프 부품들 사이의 각도를 감소시키기 위하여(램프를 평평하게 하기 위하여), 몇 몇 와이어를 간단히 풀어준다. 그 후, 버트스프레드 암은 역으로 회전하는 것이 허용되고, 결과적으로는 램프가 주로 자중(dead weight) 및 가능한 운반 화물에 의하여 평평하게 된다.

본 발명의 이점은 기존 설비가 부가적인 동작을 수행하는데 이용될 수 있다는 점이고, 그러한 경우에는 스프레딩 풀리가 사용되어 스프레딩 뿐만 아니라 지지에서도 유용하다는 것을 증명한다. 유압 실린더를 회피할 수 있는데, 이는 환경 측면에서 중요하다.

램프가 격납 위치(stowed position)에 있을 때, 버트스프레드 암은 격납된 램프의 총 높이를 감소시키도록 접힐 수 있다.

전체 로딩/언로딩 동작 동안 스프레딩 와이어는 인장력을 받을 것이고, 별개의 지지 시스템을 이용하는 것과는 대조적으로, 스프레딩 와이어는 전체 로딩/언로딩 과정 동안 정지되어 있다. 필요한 경우, 스프레딩 와이어가 계속하여 하중을 받지 않는 것이 바람직하다면, 상이한 로딩 위치에서 자동식 또는 수동식으로 맞물리는 래칫(ratchet)을 활용하는 것도 가능할 수 있다.

이하에는, 본 발명과 그 기능은 도면을 참고하여 일반적인 용어를 사용하였음에도 불구하고 보다 개괄적으로 설명한다.

버트스프레드 암 메카니즘은 램프 부품(1)의 외측 부분에 힌지 결합 되어있다. 힌지는 바람직하게는 샤프트 및 이어 브래킷 장치(ear bracket arrangement)로 만들어지지만, 다른 힌지 유형도 지지 위치에서 회전할 수 있는 한 실현 가능하다.

일반적인 기능은 선박과 부두, 플랫폼, 링크스팬(linkspan) 또는 부유식 폰툰(floating pontoon) 사이에 있는 램프의 부품(1)과 부품(2) 사이에서 쇠지렛대(crowbar)로서 작용하는 것이다. 버트스프레드 암은 쇠지렛대로서 작용하며, 지렛대를 가지고 힌지 지점/미는 지점/당기는 지점의 기하학적 배열을 회전시키고 변화시킬 수 있음으로써 힌지 결합된 램프 부품을 분리하는 것이 가능하며, 이는 베어링이 하중을 받을 때 관절로 연결된 램프의 너클(knucle)을 증가시킬 수 있게 한다. 혁신적인 부분은 기존의 와이어 도르래 또는 액츄에이터 장치/배치를 이용하는 것을 포함하고, 이 와이어 도르래 또는 액츄에이터 장치/배치는 스프레딩 장치뿐만 아니라 지지 장치로서 작용하기 위하여 이 관절로 이어진 램프를 펼치는데(본 명세서의 용어로 '램프를 전개하는데') 사용된다.

버트스프레드 암의 운동은 미리 한정되고 디자인되어있는 간격 사이에서 발생하도록 제한되어있다. 버트스프레드 암은 그 단부 위치에서 기계적으로 방해를 받거나 지지 되어서, 이 구조는 램프의 자중, 램프 상의 하중 및 구동 시스템의 역방향의 힘(counter force)으로부터 버트스프레드 암 상에 가해지는 하중/토크를 견딜 수 있는 강도를 가지는데, 이 구동 시스템은 풀리, 실린더 또는 전동 스크류 일 수 있다. 여기서, 구동 시스템은 와이어 장치를 가지는 풀리로 나타날 수 있는데 이는 풀리가 이 전형적인 디자인에 공통적으로 사용되기 때문이다.

지지 동작을 수행하기 위하여 또한 스프레딩 풀리/액츄에이터가 사용가능하다.

이는 공통적인 배치에서 큰 유압 실린더 또는 전동 스크류 없이 지지 동작을 수행할 수 있음을 의미한다.

완전 전동식 대안으로, 적소에서 크로스바를 유지하기 위하여 그리고 램프를 유지하는 것/원하는 새로운 위치로 이동시키는 것을 허용하기 위하여 전동식 스프레딩 풀리 도르래를 쉽게 이용할 수 있다.

전체 램프가 격납 위치에 있을 때, 버트스프레드 암은 램프 장치의 총 공기 유입량을 감소시키기 위하여 전방으로 또는 후방으로 접힐 수 있다. 이는 공기 유입량이 문제될 때 장점이 된다. 이는 또한 시이브(sheave)에 대한 접근을 용이하게 할 수 있고, 메카니즘, 시이브, 샤프트, 베어링의 부품과 와이어, 액츄에이터 등의 부품들을 검사/수리하는 것을 용이하게 할 수 있을 것이다.

본 발명은 바람직한 실시예, 첨부의 도면에 있는 참조사항의 형태로 이하에 설명되어 있다.
도 1에는 측면에서 바라본 것으로서, 선박 위에서 접을 수 있는 접이식 램프가 개략적으로 도시되어 있다.
도 2에는 램프의 상이한 동작 패턴이 동일 그림에 도시되어 있다.
도 3에는 위에서 바라본 것으로서, 연장 위치에서의 램프가 도시되어 있다.
도 4 내지 도 5에는 램프의 펼쳐지는 과정 동안 측면에서 바라본 램프가 도시되어 있다.
도 6 내지 도 8은 작동 위치에서 본 발명에 따른 장치가 구비된 램프가 연장된 로딩/언로딩 위치에 있을 때의 측면도이되, 램프의 일 측면 상에 위치한 램프의 지지 암 하나만을 도시한다.
도 9에는 램프의 펼쳐진 위치에서 위에서 바라본 본 발명에 따른 장치가 도시되어 있으나, 어떤 와이어도 도시되어 있지 않다.
도 10 내지 도 12에는 작동 암과 그 베어링의 설치의 일례가 도시되어 있다.
상세하게는, 본 발명은 선박 램프(2)와 연결되는 장치(1)로 이루어진다. 본 발명은 공통 작동 시스템(7)으로 구성된다고 할 수 있다. 선박 램프(2)는 피봇 조인트(5)에 의하여 관절로 상호연결되는 2 개의 램프 부품들(3,4)로 이루어지고, 부두(6) 또는 몇몇 다른 설치 부품에 있는 램프의 연장 위치(Ⅰ,Ⅱ)에서 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹) 조정을 허용하기 위한 수단을 구비한다. 공통 작동 시스템(7)은 접혀진 램프 부품들(3,4)을 부두(6) 등에서 이중 접힘 보관 기립 위치(Ⅲ)로부터 하강 펼침 위치(Ⅰ,Ⅱ)로의 순서 및 그 역순으로 접을 수 있도록 통상적으로 설치된다. 본 발명에 따라서, 작동 시스템(7)은 또한 그 연장 위치(Ⅰ,Ⅱ)에서 램프 부품들(3,4)의 각도 조정을 위하여 설치된다. 이것은 작동 시스템(7)의 작동 암(9)과 설치된 풀리(8) 사이의 상호동작에 의하여 가능함으로써 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)는 풀리의 구동 작용에 의하여 희망하는 방향(11,12)으로 풀리의 와이어(10) 상에서 변경될 수 있다.
풀리(8)에 의하여 구동되는 와이어(10)는 와이어(10)용으로 적합한 도르래(13)를 통하여 작동 암(9)과 연결되고, 풀리(8)는 모든 이점을 달성하도록 전기로 구동된다. 암(9)은 램프의 기존 스프레딩 암(9)으로 형성되고, 즉 암에 의해서 램프 부품들(3,4)이 상방 접힘 수직 보관 위치(Ⅲ)로부터 펼침 수평 로딩 위치(Ⅰ,Ⅱ)로의 순서로 펼쳐지고 반대로 접힐 때는 그 역순으로써 접힌다.
암(9)은 램프 부품들(3,4)의 펼침/접힘을 제어할 뿐만 아니라 램프 부품들(3,4)의 지지를 제어하는데, 즉 램프(2)가 펼쳐진 위치에 있을 때 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)를 변화시키고, 또한 버트스프레드 암을 형성하며, 직접 작용하여 램프 부품들(3,4)을 서로에 대하여 회전(turn)시킴으로써 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)는 풀리의 구동 작용에 의하여 희망하는 방향(11,12)으로 변경될 수 있다.
암(9)은 피봇 가능하게 설치되고, 역압 부품(14)과의 상호동작에 의하여 램프 부품들(3,4)을 작동시켜 핀치바 또는 제미의 작용과 같은 지렛대 작용에 의하여 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)를 변화시키도록 설치된다.
시스템(7)과 시스템의 암(9)에 의하여, 장치(1)는 본 발명에 따라 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)를 감소시키기 위하여 풀리(8)로 와이어(10)를 안으로 당김으로써 와이어(10)는 버트스프레드 암(9)을 당겨서 이 버트스프레드 암이 회전(turn)됨으로써 램프 부품들(3,4)을 서로 개별적으로 가압하여, 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)를 감소시킨다.
램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)를 증가시키기 위하여, 와이어(10)를 풀리(8)로부터 풀어주어서 버트스프레드 암(9)은 되돌아오게 되어, 그 때문에 램프 부품들(3,4)을 평평하게 하고 램프 부품들 사이의 각도(X, X¹ 등)를 증가시킨다.
게다가, 이 암(9)에는 램프 부품의 공통 베어링 조인트(5)에서 그 베어링 단부 내에 있는 압력 부품(15)이 제공되고, 외측 램프 부품(4)의 암 부품(14)은 압력 부품(15)을 위한 역압 부품을 형성한다. 역압 암 부품(14)과 버트스프레드 암(9)은 링크(100)를 통해서 서로 연결되고, 버트스프레드 암(9)은 피봇 조인트(16)를 통해서 램프의 내측 램프 부품(3)과 연결된다.
주요 동작
본 시스템은 보통은 선박의 상갑판 위에 설치되는 하나 또는 두 개의 풀리로 이루어지고, 풀리는 왕대공(kingposts)이라 불리는 것까지 편향시키기 위하여 갑판 위에 다수의 풀리를 가지고 있다. 풀리의 최상부에는 풀리 하우징이 있다. 이 풀리 하우징 및 램프의 하부에 설치되는 하나의 풀리 하우징 주위에, 램프의 주요 동작 장치는 측면 당 12개 내지 14개의 가닥으로 이루어지도록 설치되어 있다. 갑판 위의 풀리는 유압식, 전동식 일 수 있고 또는 지거 풀리(jigger winch)로 이루어질 수 있으나, 후자의 대안은 보다 큰 램프 상에서 실시할 수 있는 것은 아니다. 본 장치는 기본적으로 수직인 배의 선미에 대하여 램프 부품(3)의 각도에 영향을 미친다.
본 특허 출원 명세서에 개시된 장치는 램프 부품들(3,4)의 각도에 서로 영향을 미친다. 즉 스프레딩하고 지지하는 것 모두 가능하다. 선박에 부착되어 있는 램프 부품은 제 1 램프 부품이며 본 출원 명세서 및 도면에서 참조번호 3으로 지시된다. 제 2 램프 부품은 참조번호 4로 지시된다.
방지 링크(preventer link)
링크(200)는 지삭(支索,stay)으로서 작용하고, 버트스프레드 암(9)을 램프 부품(1)에 대하여 정확한 각도로 유지한다. 이 기능은 지삭이 형성되어있는 링크(200)가 타원형 홀(202), 슬롯 안으로 미끄러져서 단부 위치에 도달하도록 하며, 링크는 버트스프레드 암(9)이 하중을 받는 정도에 따라 하중을 받는다. 기본적으로 이 부품은, 램프가 전개될 때, 즉 램프 부품(4)이 부두(6)에 도달하기 전에 펼쳐지고 접힐 때 작동한다. 램프(2)가 부두에 정박하고 있을 때, 램프 부품들(3,4) 사이의 각도는 거의 180°에 가깝다. 샤프트(201)는, 램프(2)가 평평하게 되고 지지 암(9)이 기립하는 경우, 즉 와이어(10)가 스프레딩 풀리(8)로부터 풀어질 때 전체적으로 언로딩되어서 타원형의 홀(202) 안으로 미끄러진다. 링크(200) 또한 고정길이가 2m 정도인 보다 짧은 와이어/체인으로 이루어질 수 있는데, 이는 단지 링크가 스프레딩 동작에서 하중을 받을 때 링크가 한 위치에서 화물을 운반할 수 있고 버트스프레딩 암(9)이 회전하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
접촉 링크
램프 부품(4)이 램프가 부두(6) 또는 다른 플렛폼 상에 내려놓여지기 전에 충분하게 전개하였을 때, 램프 부품(4)은 한 지점에서 버트스프레딩 암(9)과 접촉하며, 와이어(10)가 보다 단단히 팽팽해진다면 미리 압축 응력이 전체 구조에 인가될 수 있다. 이 접촉점은 바로 버트스프레드 암(9)과 램프 부품(4)으로부터의 힘이 전해지거나, 그 버트스프레드 암(과) 램프 부품(4)에 힘을 전하는 곳이며, 이는 어떻게 보는지에 따라 달라진다. 버트스프레드 암(9)이 램프 부품(3)의 중심(16) 주위에 힌지 결합 되고 램프 부품(4)이 램프 부품들(3,4) 사이에서 힌지(5) 결합 되고, 이들 힌지 결합은 동일한 중심을 가지지 않기 때문에, 접촉점에서 일부 미끄러짐이 발생할 수 있으며, 이는 링크(100)에 의하여 해결된다. 링크(100)의 디자인은 기하학적인 조건에 따라 달라진다. 본 발명은 가능한 한 링크를 짧게 하는 것을 목표로 한다. 링크의 일 단부에는 저널(journalled) 샤프트(18)가 있는데, 이 샤프트는 고정될 수 있다. 링크의 반대편 단부에는 부품(2) 상의 "포크"(102)와 접촉하는 베어링 부품(101)이 있고, 베어링 부품(101)에서 힘의 전달이 발생한다. 링크의 자유 단부상의 베어링 부품(101)이 포크 및 포크의 타원형의 홀(202)에 접근할 때, 베어링 부품은 포크의 시트(seat) 내로 향하여서 포크의 시트 내에 고정되어있는데, 포크의 시트는 한편으로는 전단력에 의하여 하중을 받는 볼트 조인트에서 접촉/홀 에지 압력에 상응하는 접촉 압력을 보다 큰 반원통형 영역에 걸쳐서 분배하도록 형성되어있고, 다른 한편으로는 링크를 적소에서 유지하도록 형성되어있다. 샤프트(101)가 포크의 시트 내에서 그 자체로 고정될 때, 지지 암(9)이 움직이기 때문에 링크(100)의 일정한 회전/선회(rotation/turning)가 발생한다. 이 회전은 램프 부품들(3,4) 사이의 가장 작은 가능한 마찰 손실 및 각도로 베어링에서 발생한다. 링크(100)는 스프링 하중을 받아서(spring-loaded) 부품들이 접촉할 때 항상 정확한 위치에 배치된다. 이 링크는 지지 암의 동작 범위 및 기하학적으로 발생하는 작은 각도 변화에 의하여 그때 조금 움직일 수 있다(회전할 수 있다). 이 움직임 동안 스프링은 가압된다. 도킹 아웃 동작 중에는 스프링이 전체적으로 드러나서 접촉 링크가 스프링 하중을 받아서 기계적 정지부에 대해 지지된다.

작동 방법으로서, 본 명세서에는 램프 작동의 상이한 단계를 통하여 격납 위치로부터 하강된 위치로 및 다시 격납 위치로의 작동에 대하여 설명될 것이다.

A. 램프는 격납 위치에 있고 버트스프레드 암은 접혀 있다. 스프레딩 풀리는 회전하기 시작하고, 이는 와이어를 감는 것을 의미한다. 와이어 도르래는 접혀진 지지 암을 거의 수직 위치로 들어올리도록 설치되어 있다. 방지 링크 또는 고정된 지지물은(와이어나 링크 일 수 있음) 단부 위치까지 뻗어있고, 압력/토크는 증가하고 있다. 유압식 또는 전동식으로 동작되는 풀리인지 여부에 의존하여, 와이어는 각도 센서, 위치 센서에 의하거나 압력 또는 토크 제어에 의하여 팽팽해지고 풀리가 정지한다.

B. 램프의 주요 동작은 이제 시작될 수 있다. 램프는 실린더를 작동시킴으로써 밀려나가고 주요 동작 풀리(들)는 드럼으로부터 더욱더 많은 와이어를 풀어준다. 램프는 중력에 의하여 움직이기 시작하고, 이 동작은 램프가 수평 위치로부터 70°정도로 경사질 때까지 계속된다. 이는 램프가 격납 위치로부터 약 20°,즉 거의 90°에서 70 °까지 수직으로 이동된다는 것을 의미한다.

C. 이 위치에서, 부품(2)(즉 램프 구조의 주된 제 2 부품)은 와이어 도르래에서 작용하는 "약한" 힘에 의해서만 지지되는 힌지에 매달려있는데, 이 힘은 버트스프레드 암을 그 외측 위치에 유지할 정도로만 충분히 강할 뿐, 중력에 의하여 부품(2)이 자유롭게 회전하는 것을 저지할 정도로 강하지는 않다. 약 20°의 램프 동작 동안에, 와이어 도르래의 힘은 상태를 폐쇄력으로 작용하는 것으로부터 개방력으로서 작용하는 것으로 변화시키는데, 이는 와이어 도르래의 힘이 부품(1)과 부품(2) 사이에서 힌지에 전해졌기 때문이다. 토크가 제어된 스프레딩 풀리는 이제 스프레딩 와이어 도르래에 장력을 발생시키기 시작한다. 버트스프레드 암은 그 받침점(fulcrum)/회전 지점 둘레를 회전하는 것을 목표로 하지만, 기계적으로 막히거나 지지되어 이 방향으로의 움직임이 억제되며(방지 링크 또는 와이어 일 수 있음), 이 힘은 부품(2)이 회전하기 시작할 때까지 증가한다. 조작자는 이 스프레딩 동작을 볼 수 있다.

D. 램프의 스프레딩 및 하강은 램프가 부두에 충돌하는 것을 방지하기 위하여 동시에 주의 깊게 행하여 진다. 스프레딩 동작이 그 단부 위치에 도달할 때, 본 발명의 혁신은 그 목적을 달성한다. 부품(2)은 거의 180°로 전개되고 부품(1)과 부품(2) 사이의 간격은 닫히지만, 이제 버트스프레드 암은 장애가 된다(이 위치를 차단한다). 부품(2)은 구조 부품들 사이에서 간격을 닫도록(폐쇄하도록) 회전하고 있으며, 와이어를 감는 드럼 때문에 버트스프레드 암에 부딪힐 때까지 회전한다. 압력 또는 토크는 증가하여 버트스프레드 암과 기계적 표면 사이의 접촉 압력은 증가한다. 전체 구조는 토크/압력이 풀리/액츄에이터 상에서 그 최대치에 도달하였을 때 팽팽하고 "빽빽해" 진다. 이는 버트스프레드 암을 통해서 접촉점까지의 와이어 도르래의 지렛대가 5:1의 비율로 보다 강하기 때문이며, 움직이는 것은 없다. 시이브의 하우징/힘점으로부터 힌지까지 및 상/하 지점으로부터 접촉점까지의 부품(2)의 지렛대는 5:2의 비율이다. 토크는 보다 약하며, 이는 부품(2)이 "갈곳이 없고", 단지 램프 상의 구동로(driveway)를 넘어 약 12°내지 15°너클 만큼 가장 경사진 지지 위치인 미리 정하여진 위치로 미리 인장되어지는 것을 의미한다.

E. 이제 강성 램프는 부두로 하강된다. 램프의 외측 부분은 부두에 도달하고 반발력은 구조물에 작용한다. 램프는 주요 동작 와이어가 느슨해질 때까지 하강된다. 부두로부터의 반발력은 이제 언로딩된 정지 램프에 대하여 그 최대치에 있으며, 램프 자중의 40% 내지 50% 이다. 그동안에, 스프레딩 시스템은 동일한 위치에 유지된다. 와이어 길이도 유지된다.

F. 이제 램프는 안전하게 부두에 정지하여 있고, 선박의 유입량 및 부두의 높이에 따라 조작자는 로딩 동작이 램프를 보다 적게 경사지고/너클되어진 구동로로 펴는 것이 유리하다는 것을 알 수 있을 것이다. 반발력과 "뉴턴의 법칙"(중력)은 이를 자동적으로 야기시킨다. 이러한 동작이 발생하는 것을 방지하는 방법에는 버트스프레드 암이 부품들 사이에서 쇠지렛대의 역할을 하는 것과 와이어 도르래가 고정 길이를 가지는 것이 있으며, 이것은 힌지 위치와 접촉 위치 및 버트스프레드 암의 기하학적 배열 때문에, 버트스프레드 암이 기립되지 않는다면 일어나지 않을 것이다. 버트스프레드 암의 이러한 기립은 풀리 드럼으로부터 와이어를 더욱 풀어줌으로써만 달성될 수 있다. 조작자는 부두까지의 거리를 확인하고, 만약 램프를 펴는 것이 가능하다면, 조작자가 풀리 드럼으로부터 와이어를 더욱 풀어주어 중력이 작용하게 된다. 버트스프레드 암의 접촉 압력은 감소되고, 암의 평형 위치가 표면과 암 사이의 마찰과 긁힘을 방지하기 위하여 가능한 링크를 통해서 회전하기 시작할 때 램프는 보다 곧은 위치에 놓여지며, 이 위치는 로딩 동작에 유리하다.

G. 정확한 위치에 도달하면, 조작자는 드럼의 운동/회전을 정지시키고, 드럼의 브레이크는 작동된다. 버트스프레드 암은 이제 새로운 위치로 약간 회전한다. 램프는 이제 선박으로부터 적하/화물을 실어나를 준비가 되어있다.

H. 로딩 동작은 시작되며, 고 부하 웨건이나 유사한 유형의 화물이 램프 위에 있을 때, 스프레딩/지지 장치의 도르래에서의 와이어 장력은 화물의 무게에 따라 증가한다. 시스템의 와이어 길이는 일정하므로 램프는, 버트스프레드 암이 부품들 사이의 쇠지렛대와 같이 램프 부품들이 움직이는 것을 방지하기 때문에 경사를 변화시킬 수 없다. 최대 안전 작업 하중(Safe Working Load(SWL))이 램프에 가해 질 때, 와이어 장력은 통상 최소 파괴 하중(Breaking Load(BL))의 약 4배 내지 5배 이하인 중고 와이어의 최대 허용 장력 이하로 유지되어 진다. 와이어는 로딩 동작 동안에는 보다 길어지는/기다랗게 되는 경향이 있으며, 이는 주행로의 각도를 조금 변화시킬 수 있지만, 시스템의 완충 장치/스프링도 나타날 수 있다.

I. 로딩 동작이 계속되고 선박의 흐름 또는 유입량이 변할 때, 조작자는 램프가 부두 또는 램프 아래의 어떠한 장애물과 충돌하는 것을 방지하기 위하여 부품(2)의 경사를 변화시키는 것이 필요하다는 사실을 알게 될 것이다. 버트스프레드 암은 쇠지렛대와 같이 2 개의 램프 구조물들을 개별적으로 가압하기/구부리기 위하여 위치를 변화시킬/회전시킬 필요가 있는데, 이는 필요한 경우 로딩 동작과 동시에 실행 될 수 있다. 조작자는 풀리를 작동시켜서, 버트스프레드 암의 위치를 변화시킬 목적으로 드럼상에 더 많은 와이어를 감아 올리기 위하여 압력/토크를 증가시키기 시작한다. 와이어 장력은 증가되는데, 평형점을 지날 때 드럼은 회전하기 시작하고 시스템의 와이어는 드럼 상에 감긴다. 버트스프레드 암은 회전하기 시작하여서 부품(2)의 "가능한 링크"를 통해서 접촉점을 가압한다. 이는 램프 구조물들을 분리시켜서 램프 구조물 사이의 경사를 변화시킨다. 이 동작은 적당한 가시 거리(clear distance)가 램프와 부두/장애물 사이에서 확보될 때까지 계속된다. 풀리가 정지하고 브레이크가 작동될 때, 지지 동작은 종료된다.

J. 로딩 동작은 완료되고 램프는 항해를 위하여 기립되고, 폐쇄되어서 고정된다. 램프의 주요 동작이 시작할 수 있기 전에, 램프는 12°내지 15°의 최대 경사로 지지될 수 있고, 즉 이하에서 설명하는 위치일 수 있다.

A) 주 램프 동작이 시작될 때 지지 과정 중간 위치에 있다면, 부품(2) 및 버트스프레드 암은 버트스프레드 암이 그 지지 위치에 도달할 때까지 위치를 변화시킬 것이고, 그런 다음 버트스프레드 도르래의 와이어가 다시 팽팽해질 때 부품(2)을 포함한 전체 램프는 부두로부터 들어 올려질 것이다.

B) 램프가 주 램프 동작이 시작되기 전에 최대한으로 지지되면, 전체 램프는 부두로부터 들어 올려질 것이며, 이 구조는 전술한 바와 같이 빽빽해 질 것이다. 이는 주 램프 동작을 만드는 더욱 제어되는 방법으로서 설명되어있다.

K. 램프의 주요 동작은 계속되어서 램프는 부두로부터 안전하게 들어 올려진다. 안전 거리에 도달할 때 스프레딩 풀리는 그 압력/토크를 풀어주고 와이어를 스프레딩 장치(지금은 접혀있는)의 와이어 시스템으로 공급하기 시작한다. 이는 램프 부품(2)이 중력에 의하여 제어 방식으로 움직이기 시작한다는 것을 의미한다. 부품(2) 의 반 스프레딩(anti spreading)/접는 동작 및 주 램프 동작은 부품(1)이 수평 위치에 대해 약 70°정도의 각도로 배향되고 부품(2)이 힌지에 거의 수직으로 매달려 있을 때까지 계속된다. 이제 스프레딩 풀리는, 와이어 도르래로부터 와이어의 느슨해질 가능성을 배제하고 버트스프레드 암이 기립되어 있게 하기 위하여 장력이 미리 인가된 모드(pre-tension mode)로 설정된다.

L. 폐쇄 동작의 마지막 부분이 시작되며, 주 램프(부품(1)) 동작은 계속된다. 스프레딩 풀리는 토크가 제어되고 램프 부품(1)은 폐쇄되어있는 거의 수직 위치로 작동된다. 이 동작 동안, 부품(2)은 힌지에 매달려있고, 와이어 도르래는 기하학적으로 변화되어있는 위치를 가지는 데, 왜냐하면 와이어 도르래가 부품(1)과 부품(2) 사이에서의 힌지(기하학적 배열의 중심이라 함)를 통과하고 이제는 작동된다면 폐쇄력으로서 작용하기 때문이다.

M. 부품(1)은 이제 거의 수직 위치에 있다. 밧줄걸이(cleat)는 선체 또는 램프 안에 걸린다. 부품(1)은 이제 맞물리고, 램프 부품(1)은 마지막 부분에서 당겨지는 중이며, 선체 개구부 주위의 실링은, 있다면 가압된다. 이제 부품(1)은 웨지에 의하여 선체에 고정될 수 있다. 스프레딩 풀리가 장력이 미리 인가된 모드에 있는 동안에, 조작자 또는 제어 시스템(자동식)은 이제 풀리 상의 압력/토크를 증가시켜서 발생되는 힘에 의하여 부품(2)은 기계적으로 정지할 때까지 부품(1)에 보다 가까이 스스로 회전하면서 접근할 수 있다. 이제 부품(2)은 부품(1)이나 선체에 고정될 수 있다.

N. 부품(1)과 부품(2) 모두가 안전하게 선박에 고정되어 질 때, 스프레딩 풀리의 와이어 장력은 이제 풀어질 수 있어서, 설계 기하학적 배열에 따라 지지 암들은 공기 유입량을 줄이고 안전한 위치에서 그 암들을 고정시키기 위하여 접힐 수 있다. 버트스프레드 암의 접힘은 설계 기하학적 배열과 중력에 의하여 실행되거나 또는 전동식이나 유압식 액츄에이터에 의하여 실행된다. 버트스프레드 암이 스프링 시스템 또는 유사한 기계적 시스템에 의하여 정지하는/접는 것 또한 실현 가능하다. 만약 공기 유입량이 문제되지 않으면, 대안으로서 버트스프레드 암들을 버트스프레드 암들이 부품(2)을 잡아당겨 격납/고정 위치로 이동한 후의 상태로 놓을 수 있다.

보다 예시적인 몇 가지 정보

버트스프레드 암은 와이어를 팽팽하게 함으로써 그 토크를 획득한다. 이 토크는 부품(2) 및 버트스프레드 암이 서로 기계적인 접촉 위치일 때 부품(2)에 전달될 수 있다. 이것이 접촉점이라 불리는 것이다. 이 접촉점은 버트스프레드 암의 표면이 부품(2)의 표면과 접촉하는 원활한 표면일 수 있다. 접촉압은 높고, 표준 램프에 있어서 힘 간격은 면 당 100t 내지 400t의 범위에 걸쳐 있을 것이다. 따라서 우리에게는 링크를 이용하는 대안이 있다. 이 링크를 위한 바람직한 용어로 푸쉬 링크(push link)가 가능하다.

링크는 버트스프레드 암에 부착되거나 램프 구조물의 부품(2) 상에 부착될 수 있다. 링크의 접촉점은 열린 끼워맞춤 유형의 포크일 수 있으며, 링크에 "끼워져 (wedges in)"있고 적소에 유지된다. 링크가 "그것을 끼우고(wedge it in)" 적소에 유지하기 위하여 일 단부에 포크를 가지고 샤프트 또는 그와 유사한 것과 접촉하는 것 또한 실현 가능하다. 링크는 힘과 크기에 따라 베어링을 구비하거나 구비하지 않을 수 있다. 가장 원활한 동작을 위하여, 윤활유가 칠하여진 미끄럼 황동 베어링이 구비된 링크가 추천될 수 있다.

이 링크는, 램프가 활짝 전개되어서 부품(2)와 포크가 이 링크 내에 결합할 때 작동되고/로딩 된다. 부품(2)과 포크는, 부두로 램프가 하강하는 동안, 화물의 로딩 및 지지 동작 동안, 즉 램프(주된 구조물들)의 부품(1)과 부품(2) 사이의 각도 변화 동안 그리고 램프가 다시 접힐 때까지 연결되어있는 위치를 유지할 것이며, 선박은 즉시 항해할 준비가 된다. 링크와 포크는 항상 매 순간 동일한 위치에 도킹 될 것이어서, 링크는 길이에 따라 전체 동작 동안 약간 회전할 것이다. 가장 효율적인 것은 링크를, 예컨대 -7°로 포크에 도킹하고 모든 범위에 걸쳐서 링크를 +7°까지 회전시키는 것이다. 링크가 길면 길수록, 각도 간격은 좁아질 것이지만, 최적화된 길이를 찾는 것은 기하학적으로 반복된다. 만약 링크가 너무 짧아서 접촉점과 버트스프레드 암에 부착되는 곳 사이에서 너무 많이 회전한다면, 힘은 방향을 바꿔야만 할 것이고 구조물 안과 포크의 끼워 맞춤에 있어서 원하지않는 장력/힘을 받게 된다는 사실을 어느 정도 받아들일 필요가 있다. 링크는 스프링 하중을 받는 기준 위치를 가질 수 있으며, 모든 비활동 기간 내내 기준 위치에 있을 것이다. 도킹될 때, 링크의 회전 운동 동안 링크는 이 스프링을 가압할 것이어서, 다시 분리될 때 링크는 다시 기준 위치에 있을 것이다.

버트스프레드 암은 부품(1)에 힌지 결합 되어있으나, 부품(4)에도 역시 힌지 결합 될 수 있다.

스프레딩 풀리는 부품(3) 또는 부품(4) 중 어느 하나 위에 위치될 수 있다. 풀리가 부품(1) 상에 위치하는 것이 가장 흔하며, 왜냐하면 어느 곳에서든 위치될 수 있는 가능성이 있는데 와이어 라우팅이 모든 가능한 방법에서 생성될 수 있기 때문이다. 풀리는 전동식과 유압식 모두 가능하고, 와이어, 로프 또는 체인을 당길 수 있다. 또한 버트스프레드 암과 부품(4) 사이에서 풀리 및 와이어 도르래를 대신하여 몇 가지 종류의 스크류 액츄에이터 또는 유압 실린더를 가지는 것도 가능하다. 스트로크가 매우 길기 때문에 램프는 헤비 스틸(heavy steeel) 구조물일 수 있고, 부품(4)은 180°의 동작 범위를 가질 수 있으므로, 이것이 아무리 가능하더라도 비용면에서 효율적인 해결책인지는 불분명하다. 유압 실린더는 신축 가능할 필요가 있거나 설계자는 가장 긴 링크 구조를 생각해 볼 필요가 있으며 이는 도전할 만하다.

본 발명의 본질과 기능은 전술한 것과 도면에 도시한 것으로부터 명확할 것이다.

당연히, 본 발명은 전술되고 첨부의 도면에 도시된 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 수정은 특히 상이한 부품의 본질에 대하여 특허청구범위에 한정된 바와 같이 본 발명의 보호범위를 벗어남이 없이 본 발명의 균등론적 기술을 이용함으로써 실현 가능하다.

1 장치
2 선박 램프
3 램프 부품 (내측)
4 램프 부품 (외측)
5 피봇 조인트, 힌지, 베어링 조인트
6 부두
7 작동 시스템
8 풀리
9 작동 암 (버트스프레드 암)
10 와이어
11 방향
12 방향
13 도르래
14 역압 암 부품
15 압력 부품
16 피봇 조인트, 중심
18 샤프트
X 각도
X¹ 각도
Ⅰ,Ⅱ 펼침 연장 위치 (수평방향)
Ⅲ 기립 보관 위치 (수직방향)
100 링크
101 베어링 부품, 샤프트
200 링크
201 샤프트
202 타원형의 홀
102 포크

Claims

부두(6) 또는 다른 설치 부품에 있는 램프의 연장 위치(I,Ⅱ)에서 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등) 조정을 허용하도록, 관절로 상호연결되는 2 개의 상기 램프 부품들(3,4)로 이루어지고 선박 램프(2)와 연결되는 장치(1)에 있어서, 공통 작동 시스템(7)은 상기 램프(2)의 부품들(3,4)을 부두 등에서 이중 접힘 보관 기립 위치(Ⅲ)로부터 하강 펼침 위치(I,Ⅱ)로의 순서 및 그 역순으로 접을 수 있도록 설치되고, 상기 작동 시스템(7)의 풀리(8)와 작동 암(9) 사이에서의 상호동작에 의하여 그 연장 위치(Ⅰ,Ⅱ)에서 상기 램프 부품들(3,4)의 각도 조정을 위하여 설치되어, 상기 암(9)은 상기 램프 부품들(3,4)의 펼침/접힘을 제어할 뿐만 아니라 상기 램프 부품들(3,4)의 지지를 제어하는데, 즉 상기 램프(2)가 펼쳐진 위치에 있을 때 상기 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)를 변화시키고, 또한 버트스프레드 암을 형성하며, 직접 작용하여 상기 램프 부품들(3,4)을 서로에 대하여 회전시킴으로써 상기 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)가 풀리의 구동 작용에 의하여 희망하는 방향(11,12)으로 변경되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 풀리(8)에 의하여 구동되는 와이어(10)는 상기 와이어(10)용 도르래(13)를 통해서 상기 작동 암(9)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
전기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 풀리(8)는 바람직하게는 전기로 구동되는 것을 특징으로 하는 장치.
전기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 작동 암(9)은 상기 램프의 기존의 스프레딩 암, 즉 상기 작동 암(9)으로 형성되고, 상기 램프 부품들(3,4)은 상기 작동 암(9)에 의해서 상방 접힘 기립 수직 보관 위치(Ⅲ)로부터 연장 펼침 수평 로딩 및 언로딩 위치(I,Ⅱ)로 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 장치.
전기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암(9)은 피봇 가능하게 설치되고, 역압 암 부품(14)과의 상호동작에 의하여 상기 램프 부품들(3,4)을 작동시켜 지렛대 작용에 의하여 상기 램프 부품들 사이의 각도(X, X¹ 등)를 변화시키도록 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)를 감소시키기 위하여, 상기 풀리(8)는 와이어(10)로 당기도록 설치되어, 상기 와이어(10)는 상기 형성된 버트스프레드 암(9)을 당겨서 이 버트스프레드 암이 회전됨으로써 상기 램프 부품들(3,4)을 각각으로부터 개별적으로 가압하고 상기 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)를 감소시키는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 램프 부품들(3,4) 사이의 각도(X, X¹ 등)를 증가시키기 위하여, 상기 풀리(8)는 상기 풀리(8)로부터 상기 와이어(10)를 풀어주도록 설치되어, 상기 형성된 버트스프레드 암(9)은 되돌아 오게 되어 상기 램프 부품들(3,4)을 평평하게 하고 상기 부품들 사이의 각도(X, X¹ 등)를 증가시키는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암(9)에는 상기 램프 부품들(3,4)의 공통 베어링 조인트(5)에서 그 베어링 단부 내에 있는 압력 부품(15)이 제공되고, 상기 역압 암 부품(14)은 상기 반대편 램프 부품(4)에 의하여 지지되며, 링크(100)는 상기 압력 부품(15)과 상기 역압 암 부품(14) 사이에서 작용하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 링크(100)의 일 단부에는 저널 샤프트(18)가 있고, 반면에 상기 링크의 반대편 단부에는 상기 역압 암 부품(14) 상에서 포크(102)와 접촉하고 힘의 전달이 발생하는 베어링 부품(101)이 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 9 항에 있어서, 스프링 하중을 받는 링크(100)는, 상기 링크의 자유 단부 상의 상기 베어링 부품(101)이 상기 포크(102)로 접근할 때, 상기 포크의 시트 내로 향하여서 포크의 시트 내에 고정되며, 상기 포크의 시트는 한편으로는 전단력에 의해 하중을 받는 볼트 조인트의 접촉/홀 에지 압력에 상응하는 접촉 압력을 보다 큰 반원통형 영역에 걸쳐서 분배하도록 형성되어있고, 다른 한편으로는 상기 링크(100)를 적소에서 유지하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제 10 항에 있어서, 샤프트로서 형성되어 있는 상기 베어링 부품(101)은, 상기 베어링 부품(101)이 상기 포크(102)의 시트 내에서 그 자체로 고정되어 있을 때 상기 암(9)이 움직이기 때문에 상기 링크(100)의 일정한 회전/선회가 발생하고 이 회전이 작은 마찰 손실과 상기 램프 부품들(3,4) 사이의 작은 각도로 상기 베어링에서 발생하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 링크(100)는 상기 암(9)의 동작 범위와 기하학적으로 발생하는 상기 각도 변화를 따라 회전(turn)할 수 있도록 설치되고, 이 운동 동안 상기 스프링이 가압 되지만 도킹 아웃 중에는 상기 스프링이 전체적으로 드러나서 상기 접촉 링크(100)가 스프링 하중을 받아서 받침대 내에 기계적 정지부에 대해 지지되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 암(9)은 피봇 조인트(16)를 통해서 상기 램프의 내측 램프 부품(3)과 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 링크(200), 체인 또는 와이어는 상기 암(9)을 희망하는 정확한 위치에 유지하기 위하여 상기 암(9)용 방지 부재(preventing member)를 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 링크(200)는 기다란 베어링 홀(202) 내에서 움직일 수 있는 베어링 부품(201)과 저널 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.