KR20140106603A

KR20140106603A - 리세팅 장치

Info

Publication number: KR20140106603A
Application number: KR1020147017439A
Authority: KR
Inventors: 클라우스 호프만; 데니스 하이신거; 마티아스 코흐; 카롤 나이가
Original assignee: 시메그 텍버그 게엠베하
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-09-03
Also published as: US20140326569A1; AP3950A; EA201400640A1; CN104080625B; MA35827B1; IN2014CN04919A; BR112014013270A2; CL2014001449A1; PT2785540T; ES2721880T3; PL2785540T3; CN104080625A; ZA201404086B; UA113417C2; EP2785540B1; TR201907672T4; AP2014007689A0; KR101989446B1; US9365399B2; AU2012343762B2

Abstract

본 발명은 컨베이어 기계의 메인 샤프트 상에 회전가능하게 장착된 적어도 하나의 느슨한 드럼과 메인 샤프트(11)를 분리가능하게 연결하기 위한 콘실링 장치에 관한 것으로서, 상기 느슨한 드럼과 상기 메인 샤프트(11) 사이의 분리가능한 연결은 액추에이팅 수단(7)에 의해 결합가능하고 분리가능한 안내되는 커플링 휠(3a, 3b)을 갖는 포지티브하게 구현된다. 상기 클러치 휠(3a, 3b)의 안내는 상기 느슨한 드럼의 측부 상에 배치된다.

Description

컨실링 장치{CONCEALING DEVICE}

본 발명은 독립 청구항 1의 전제부에 기술된 바와 같은 호이스팅 기계를 위한 리세팅 장치에 관한 것이다.

샤프트 및 슬로프 호이스팅 기계류에서, 소위 이중-드럼 호이스트(double-drum hoists) 또는 이중-드럼 블레어 호이스트(double-drum Blair hoists)는 최대 500 m의 얕은 깊이와, 1,750 m 내지 3,000 m의 깊은 깊이에 이용되며, 이들은 드럼당 1개 또는 2개의 로프를 반작용적으로 권취 및 권출한다.

그 결과, 상기 드럼 중 하나 이상은 느슨한 드럼으로 설계되고, 다른 하가는 고정된 드럼으로 설계된다. 가이드 부싱 또는 롤러 베어링을 갖는 메인 샤프트 상에 회전가능하게 장착된 느슨한 드럼은 소위 리세팅 장치를 갖는 메인 샤프트에 연결된다.

이러한 리세팅 장치는 분리가능하고 제어가능한 클러치로서 설계됨으로써, 느슨한 드럼 브레이크가 적용된 정지 상태에서, 2개의 드럼은 서로에 대해 항상 이동될 수 있도록 해야 한다.

호이스팅 로프의 수명 동안에, 이들의 신장 및 신축은 호이스팅 작업에서의 응력 및 로프 자체의 중량으로 인해 변한다. 그러나, 그 길이 변화가 하나의 로프로부터 다른 로프로 항상 변하기 때문에, 2개 드럼 호이스팅 작업에서 2개의 드럼을 서로에 대해 이동함으로써, 하나의 호이스트가 지면의 선단 플로어에 확고하게 서있고 다른 호이스트가 언로딩 위치에 확고하게 서있도록 보장하는 것이 가능해야 한다. 기술된 콘스틀레이션(constellation)으로 성취될 수 있는 효과 중 하나는 로딩 및 언로딩 위치에서 로프 신축(rope stretch)의 균등화이다.

그와 동시에, 재료를 호이스트하는 작업은 하나의 플로우로부터 또 다른 플로우로, 더욱 위로 또는 더욱 아래로 이동되어야 하는 샤프트 및 슬로프 호이스팅 작업에서 일어날 수도 있다. 이를 위해, 호이스트의 2개의 드럼을 서로에 대해 이동시킴으로써, 하나의 호이스트가 언로딩 위치에 서있는 한편, 다른 호이스트가 로딩 위치에 서있도록 보장(각각의 호이스트는 동시에 지면 플로어에 있음)하는 것이 가능해야 한다. 그러나, 본원에 기술된 종류의 장치는 상이한 지면 플로어가 신속하고 정확하게 접근될 수 있는 한편, 언로딩이 지면 상에서 일어날 수 있음을 허용한다.

공지된 리세팅 장치는, 예컨대 외측 기어 치형부를 갖는 샤프트 휠과, 내측 기어 치형부를 갖는 드럼 휠을 가짐으로써, 2개의 휠은 내측 및 외측 기어 치형부를 갖는 축방향으로 이동가능한 커플링 휠을 거쳐 서로에 연결된다.

샤프프 휠의 기어는 상기 장치가 분리 위치로 리셋될 때에도, 비교적 근접한 백래시로 안내 기어로서 기능하고 항상 결합을 유지하도록 항상 설계된다.

그 구성의 결과는 리세팅 과정 동안뿐만 아니라, 기계의 작업 동안에, 리세팅 장치의 일부가 회전하고 있고, 그를 따라 여전히 실제로 서있을 수 있다는 점이다. 이러한 장치는 기계 프레임 상에서 안내되고 내측 및 외측 기어 치형부를 갖는 커플링 휠을 축방향 전후로 이동시키며 기어 치형부를 결합 및 분리시킬 수 있는 비회전형 오프셋 칼라/세팅 링(non-rotating offsetting collar/setting ring)에 의해 제어된다. 상기 오프셋 칼라/세팅 링은, 예컨대 니 레버 시스템(knee lever system)을 거쳐 오프셋 칼라/세팅 링과 결합될 수도 있는 2개의 이중 작용의 유압 실린더에 의해 작동된다.

그 구성의 단점은, 통상적인 호이스팅 작업에서, 고정된 오프셋 칼라/세팅 링과 회전하는 커플링 휠 사이에 상대 운동이 항상 있다는 점이다. 이러한 상대 운동은 마모(wear)와 인열(tear)을 초래하고, 이로써 유지보수의 필요성을 초래한다. 또한, 이들 영역에는 오작동에 대한 잠재성이 있다.

또한, 샤프트 휠이 기어 치형부를 구비하는 점은, 샤프트가 만곡될 때 기어 치형부에 직접 영향을 미쳐서 리세팅 장치에 재밍(jamming)이 생기게 할 수 있는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 공지된 구성의 상기한 단점을 회피함으로써, 가능한 한 쉽게 실시되며, 유지보수가 적고 안전하며 경제적인 작업을 허용하는 당해 기술의 리세팅 장치를 제공하는 것이다.

이러한 문제점은 호이스팅 기계의 메인 샤프트 상에 회전가능하게 장착된 느슨한 드럼을, 상기 느슨한 드럼과 더불어, 고정된 드럼으로서 또는 그 자체의 리세팅 장치를 갖는 제2 느슨한 드럼으로서 제2 로프 드럼을 제공하는 메인 샤프트에 분리가능한 연결을 위한 리세팅 장치에 의해 해결되며, 상기 느슨한 드럼과 상기 메인 샤프트의 분리가능한 연결은 액추에이팅 수단에 의해 결합되고 분리될 수 있는 안내되는 커플링 휠을 이용한 포지티브 연결이다. 본 발명에 의하면, 커플링 휠의 안내는 상기 느슨한 드럼의 측부 상에 배치된다.

바람직하게, 상기 커플링 휠은, 상기 커플링 휠 자체, 상기 느슨한 드럼에 연결된 드럼 휠 및 상기 메인 샤프트에 연결된 샤프트 휠로 구성된 배열체의 일부이다.

기술된 유형의 구성의 경우, 리세팅 과정 동안에 상기 느슨한 드럼뿐만 아니라 상기 커플링 휠 및 커플링 슬리브가 여전히 서있게 함으로써, 상기 메인 샤프트, 리턴 드럼 및 샤프트 휠만이 회전하고 있게 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 커플링 휠은 인터로킹 치형부를 거쳐 안내되고, 또한 상기 드럼 휠은 내측 기어 치형부를 갖고 상기 샤프트 휠은 작동 기어를 갖는 외측 기어 치형부를 가짐으로써, 상기 커플링 휠이 대응하게 인터로킹되는 것이 바람직하다. 상기 커플링 휠은 안내하는 기어 치형부를 따라 축방향으로 안내된다.

본 발명의 동등하게 바람직한 실시예에서, 상기 커플링 휠은 간극을 갖는 원통형 피팅을 거쳐 안내됨으로써, 상기 드럼 휠과 상기 샤프트 휠은 외측 기어 치형부를 갖는 작동 기어를 갖고, 상기 커플링 휠은 대응하는 내측 기어 치형부를 갖는다.

또한, 상기 샤프트 휠의 치형부는 만곡형 형상을 가짐으로써, 상기 메인 샤프트가 만곡되어야 한다면 상기 기어 치형부의 조절을 유지한 방식으로 허용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 커플링 휠은 결합 위치에서 다수의 스프링 요소에 의해 축방향으로 고정되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 리세팅 장치의 이점을 충분히 이용하기 위해, 상기 로프 캐리어 또는 상기 느슨한 드럼 내외로 동일한 거리로 상기 스프링 중 충분한 개수를 제공함으로써, 상기 커플링 휠 또는 상기 드럼 휠 상의 상기 커플링 샤프트의 안내와 함께, 통상적인 호이스팅 작업에서 회전 부품 및 특히 상기 커플링 휠과 접촉하지 않도록 상기 액추에이팅 수단이 작동 스테이지에서 리트렉트될 수 있게 제안된다.

요약하면, 당해 기술의 리세팅 장치는, 호이스팅 기계의 메인 샤프트 상의 외측 기어 치형부를 갖는 샤프트 휠과, 상기 기계의 로프 캐리어의 측면 쉴드 상의 내측 또는 외측 기어 치형부를 갖는 또 다른 드럼 휠이 나사 연결을 거쳐 확고하게 부착되고, 내측 또는 외측 기어 치형부 또는 내측 기어 치형부만을 갖는 또 다른 커플링 휠이 축방향으로 이동가능하며 상기 샤프트 휠과 상기 드럼 휠 사이에 포지티브 연결을 형성함으로써, 내측 또는 외측 기어 치형부에 의해 또는 원통형 피팅에 의해 안내되고, 링키지(linkage) 또는 니 레버 시스템(knee lever system)과 함께, 하나 이상의 전기식, 유압식, 공압식, 전자유압식 또는 다른 액추에이팅 수단을 거쳐 축방향으로 기어 치형부 연결로부터 분리되고, 그 후 리세팅 과정은 사전결정된 크기의 몇 가지의 프리텐션된 스프링 팩에 의해 기어 치형부 연결에서 충분히 자동으로 재결합되어 위치설정된다.

본 발명의 경우, 상기 느슨한 드럼이 상기 메인 샤프트에 장착되는 가이드 부싱 또는 롤러 베어링에서의 불가피한 상대 운동을 제외하고는 상기 시스템으로부터의 모든 상대 운동을 제거하는 것이 가능하다.

그와 동시에, 상기 제안된 구성은 상기 커플링 휠 또는 상기 커플링 슬리브의 안내를 개선하며, 상기 치형부의 만곡된 형상으로 인해, 상기 장치의 재밍을 방지한다.

통상적인 호이스팅 작업 동안에, 요구된 유형의 액추에이팅 수단을 통한 작동은 리세팅 장치 또는 호이스팅 기계의 다른 부분과 접촉할 필요가 없음으로써, 이러한 접촉에 대한 모든 부정적인 효과는 시작서부터 완전히 제어된다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 관련된 도면과 함께 본 발명의 비제한적인 실시예에 대한 기재를 통해 하기에 설명된다.

도 1은 분리 위치와 결합 위치에서의 리세팅 장치에 대한 도면,
도 2는 도 1에 도시한 리세팅 장치의 변형도.

도 1 및 2는 본 발명에 따른 리세팅 장치에 대한 2가지의 실시예를 도시한다. 양자의 도면은 상측 반부에서 리세팅 장치의 결합 위치(engaged position)와, 하측 반부에서 분리 위치(disengaged position)를 도시한다. 대응하는 요소는 동일한 참조부호로 지칭된다.

도면에 도시한 바와 같이, 양자의 실시예에서, 내측 및 외측 기어 치형부를 갖는 커플링 휠(3a) 및 내측 기어 치형부를 갖는 커플링 슬리브(3b)에 대한 안내는 샤프트 휠(1)로부터 드럼 휠(2)로 멀어지게 이동된다.

따라서, 커플링 휠(3a) 또는 커플링 슬리브(3b)는 리세팅 과정 동안에 여전히 서있고, 메인 샤프트(11), 고정된 드럼(미도시) 및 샤프트 휠(1)만이 회전하고 있다.

드럼 휠(2) 상에서의 안내는 도 1에서와 같이 적절한 기어-치형부(예컨대, DIN 5480)를 거쳐 또는 도 2에 도시한 바와 같이 적절한 간극을 갖는 원통형 피팅을 거쳐 이루어진다.

도 1에 따른 실시예, 즉 인볼루트 프랭크(involute flanks)(예컨대, DIN 5480)를 갖는 인볼루트 스플라인 기어(involute spline gear)에서의 안내에서, 드럼 휠(2)은 내측 기어 치형부만을 가지며, 나사 연결부(5)를 갖는 로프 캐리어의 측면 쉴드(12)에 플랜지 형성된다.

외측 기어 치형부를 갖는 샤프트 휠(1)은 넉넉한 플랜지 간극 및 헤드 간극을 갖는 인볼루트 치형부를 갖는 작동 기어(예컨대, DIN 867에 따름)를 구비하며, 마찰 플랜지 연결부(4)를 거쳐 메인 샤프트(1) 상의 샤프트 플랜지(13)의 양측부에 플랜지 형성된다. 샤프트 휠(1)의 치형부는 기어 치형부 내의 조정을 위해 허용하도록 만곡 형상을 가지며, 메인 샤프트(11)는 만곡해야 한다.

외측 상에서 관련된 카운터 기어 치형부(예컨대, DIN 5480에 따름)를 갖고, 내측 상에서 관련된 카운터 기어 치형부(예컨대, DIN 867에 따름)를 갖는 실제의 커플링 휠(3a)은 안내하는 기어 치형부를 거쳐 축방향으로 안내되고, 그와 동시에 로프 캐리어 내에 제공된 충분한 개수의 코일 스프링 또는 디스크 스프링 팩(6)의 충분한 개수에 대해 텐션된다.

통상적인 작업 동안에, 액추에이팅 수단(7)은 커플링 휠(3a)과 전혀 접촉하지 않는다. 유해한 접촉을 방지하도록 양자 사이에는 간극이 제공된다. 로프 캐리어 브레이크(미도시)가 적용되는 경우에 리세팅 과정 동안에만, 액추에이팅 수단(7)이 연장되어, 커플링 휠(3a)의 외측면에 대해 프레싱된다. 작동 기어는 그때 완전히 분리되고, 기어링 가이드는 온전하게 유지되고, 그와 동시에 로프 캐리어 내의 스프링 팩(6)은 완전히 텐션된다. 이를 위해, 스프링은, 스프링에 대해 프레스되는 턴드아웃 칼라(turned-out collar)를 구비한 스프링 로드(8) 상에 안착한다.

이를 위한 카운터 베어링은 로프 캐리어 내의 스프링 실린더(10) 내로 나사 결합된 스프링 커버(9)에 위치되며, 여기서 스프링은 우선 소정의 토크로 텐션된 다음, 분리 시에 완전히 텐션된다. 스프링 로드(9)를 위한 로프 캐리어의 측면 쉴드 상의 관통 구멍은 치형부가 측면 쉴드에 대해 하중을 항상 지탱하고 있고 스프링 로드(8)가 측면 쉴드에 대해 하중을 항상 지탱하지 않는 만큼의 간극을 구비한다.

리세팅이 이루어진 후에, 액추에이팅 수단(7)은 다시 천천히 리트렉트되고, 스프링(6)은 그 텐션을 잃는다.

이상적인 경우는 작동 기어의 치형부가 서로 일치하여 서로 접촉하지 않고서 다시 결합될 수 있도록 근접하는 것이다.

그 경우가 아니라면, 스프링(6)의 이점은 다시 지탱하게 된다. 로프 캐리어 브레이크를 주의 깊게 분리함으로써, 기어링은 "스냅"과 결합하고, 커플링 휠(1)이 샤프트 휠(1) 상의 "그" 치형부 갭을 발견하자마자 사전결정된 힘으로 결합한다. 측정 도구(미도시)에 의해 완전한 커플링 과정을 모니터링한 후에, 호이스팅 작업을 계속할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이 원통형 피팅을 거쳐 안내되면, 로프 캐리어의 측면 쉴드(12)와 치형부 사이의 드럼 휠(2)의 후방부는 간극 핏(clearance fit)을 구비하며, 그의 매칭 부분은 내측 기어 치형부를 갖는 커플링 슬리브(3b)로 안내하는 2개의 부싱(9)이다. 이 경우 외측 기어 치형부를 갖는 드럼 휠(2)과, 도 1에 따른 해결책에서와 같이 치형부를 외측으로 만곡한 샤프트 휠(1)은 다이렉트 나사 연결부(5) 또는 플랜지(4)를 거쳐 도 1에 도시한 해결책과 유사하게 고정된다.

드럼 휠 및 샤프트 휠 상의 카운터 기어 치형부와 같은 내측 기어 치형부를 갖는 커플링 슬리브(3b)는 넉넉한 플랭크 간극으로 DIN 867에 따라 인터로크되고, 커플링 슬리브(3b) 외부에 통합된 링과 로프 캐리어의 측면 쉴드(12) 사이의 충분한 개수의 스프링(6)에 대해 텐션된다.

도 1에 따른 실시예에서와 같이, 액추에이팅 수단(7)은 통상적인 작업 동안에 커플링 슬리브(3b)와 전혀 접촉하지 않는다. 유해한 접촉을 방지하도록 양자들 사이에는 간극이 있다.

로프 캐리어 브레이크(미도시)를 적용하는 리세팅 과정이 적용되는 경우에만, 액추에이팅 수단(7)이 연장되고, 커플링 슬리브(3b)의 외부면에 대해 프레싱한다. 이때, 기어 치형부는 완전히 분리되고, 커플링 슬리브는 로프 캐리어의 측면 쉴드(12)의 방향으로 간극을 갖는 원통형 피팅 상에 안내되고, 그와 동시에 로프 캐리어 외부의 스프링(6)은 완전히 텐션된다. 이를 위해, 스프링은, 스프링(6)에 대해 프레스하는 턴드아웃 칼라(turned-out collar)를 구비한 스프링 로드(8) 상에 배치된다.

이를 위한 카운터 베어링(counter bearing)은 로프 캐리어의 측면 쉴드(12)이다. 로프 캐리어의 측면 쉴드(12)에서의 스프링 로드(8)를 위한 관통 구멍은 충분한 간극을 구비함으로써, 치형부가 측면 쉴드(12)에 대해 하중을 항상 지탱하고 있고 스프링 로드(8)가 측면 쉴드에 대해 하중을 항상 지탱하지 않는 만큼의 간극을 구비해야 한다.

Claims

호이스팅 기계(hoisting machine)의 메인 샤프트(11) 상에 회전가능하게 장착된 하나 이상의 느슨한 드럼과 상기 메인 샤프트(11) 사이의 분리가능한 연결을 위한 리세팅 장치(resetting device)에 있어서,
상기 느슨한 드럼과 상기 메인 샤프트(11) 사이의 분리가능한 연결은, 액추에이팅 수단(7)과 결합가능하고 분리가능한 안내되는 커플링 휠(guided coupling wheel)(3a, 3b)과의 포지티브 연결(positive connection)로서 성취되며,
상기 클러치 휠(3a, 3b)의 안내는 상기 느슨한 드럼의 측부 상에 제공되는 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 커플링 휠(3a, 3b)은, 상기 커플링 휠(3a, 3b), 상기 느슨한 드럼에 연결된 드럼 휠(2), 및 상기 메인 샤프트(11)에 연결된 샤프트 휠(1)로 구성된 배열체의 일부인 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 커플링 휠(3a, 3b)의 안내는 기어 치형부에 의해 성취되는 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 드럼 휠(2)은 내측 안내 치형부를 구비하고, 상기 샤프트 휠(1)은 외측 기어 치형부의 작동 기어를 구비하여, 상기 커플링 휠(3a)은 대응하는 기어 치형부를 갖는 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.
제4항에 있어서,
상기 커플링 휠(3a)은 선단 기어 치형부(leading gear teeth)를 거쳐 축방향으로 안내되는 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 커플링 휠(3a)의 안내는 조정가능한 간극(adaptable clearance)을 갖는 원통형 피팅에 의해 성취되는 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.
제2항 또는 제6항에 있어서,
상기 드럼 휠(2)과 상기 샤프트 휠(1)은 외측 기어 치형부를 갖는 작동 기어를 가져서 상기 커플링 휠(2b)은 대응하는 내측 기어 치형부를 갖는 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샤프트 휠(1)의 치형부는 만곡형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.
제2항 또는 제6항에 있어서,
상기 커플링 휠(3a, 3b)은 결합 위치에서 상기 느슨한 드럼의 측부 상에 배치된 다수의 스프링 요소(6)에 대해 텐션되는 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커플링 휠(3a, 3b)이 결합 위치에 있을 때, 상기 액추에이팅 수단(7)은 상기 커플링 휠과 접촉하지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는,
리세팅 장치.