KR20150029020A - 하중 전달 플랫폼 셔틀 - Google Patents

Abstract

하중 전달 플랫폼 셔틀(10)은 고정 프레임(12)과 가동 캐리지(14)를 가진다. 프레임은 건설 중인 고층 건물의 소정의 작업 층과 같은 장착 위치에 고정 가능하고, 캐리지는 장착 위치의 외부의 인출 위치와 장착 위치의 내부의 인입 위치 사이에서 고정 프레임 내부로 텔레스코픽 방식으로 이동하도록 마련된다. 상기 가동 캐리지는 하중을 전달하는 과정에서 인출 위치와 인입 위치 사이에서 이동할 수 있다. 셔틀은 하중을 전달하는 과정에서 인출 위치와 인입 위치 사이에서 캐리지의 이동을 구동하기 위한 모터(76)와 기어 조립체(72, 74, 78)를 포함한다.

Description

하중 전달 플랫폼 셔틀{LOAD CARRYING PLATFORM SHUTTLE}

본 발명은 하중 전달 플랫폼 셔틀에 관한 것으로, 고층 건물 건설, 창고업, 및 운송업과 같은, 일시적으로나 영구적인 사용이 요구되는 다양한 상업적 하중 전달 분야에 적용된다. 또한, 본 발명은 종래 기술의 가동 작업 플랫폼들보다 특정하게 개선된 하중 전달 플랫폼 셔틀에 관한 것이다.

가동 작업 플랫폼(적재 플랫폼, 운반 플랫폼, 또는 건설 플랫폼으로도 알려짐)은 건설 중인 건물의 소정의 작업 층에 건설 재료를 포함한 여러 재료를 싣고 내리기 위한 고층 건물의 건설 현장에서 통상적으로 사용된다. 이러한 작업 플랫폼은 건물 내부에 고정되고 인입 구성과 인출 구성 사이에서 이동 가능하다. 인출 구성에서 플랫폼은 건물에서 돌출되어 기중기 화물을 플랫폼에 싣거나 내리기 위한 적재 덱(deck)으로 작용한다.

호주 특허 제 199476058 호에는 이격된 평행한 가이드 빔들을 포함하는 고정 지지 구조와, 빔 사이에서 빔에 의해 슬라이딩 가능하게 지지되어, 건설 중인 건물의 소정의 작업 층에 인입 인출되는 가동 랜딩 덱(landing deck)을 가지는 건설 플랫폼이 개시되어 있다. 이 특허에는 또한 가이드 빔을 따라 덱을 구동시키기 위한 모터 구동 랙 피니언 장치의 사용이 개시되어 있다. 그러나, 사용 시, 모터 구동 장치는 하중이 가해지지 않은 덱을 전후로 이동할 때에만 유효하다. 외부 위치에서, 즉, 덱이 건물에서 완전히 인출되었을 때 덱에 실린 기중기 화물의 이동은 수동으로 또는 다른 수단에 의해 이루어지고 모터 구동 장치를 이용하지는 않는다. 화물이 인출된 덱에서 제거된 후에만 모터 구동 장치가 이용되어 빈 덱을 내부 위치로, 즉, 덱이 건물로 완전히 인입된다.

호주 특허 출원 제 199947390 호에는 고정 지지 구조체와 가동 랜딩 덱을 유사하게 가지고 있고 고층 빌딩 건설에 사용되는 운반 플랫폼이 개시되어 있다. 사용 시, 덱은 수동 래칫 스프로켓(ratchet and sprocket) 메커니즘이나 수동 윈치에 의해 지지 구조체의 가이드 수단을 따라 슬라이딩 가능하고 역으로 이동 가능하다. 그러나, 덱을 이동시키기 위한 이러한 장치들의 수동 작동은 덱에 하중이 가해지지 않는 경우만으로 제한된다. 화물이 덱에서 제거된 후에만 이러한 수동 장치들이 이용되어 빈 덱이 내부 위치로 인입된다.

따라서, 이들을 포함한 기타 유사한 종래의 가동 작업 플랫폼들의 단점은 기중기 화물이 실린 덱들은 그 내부 위치로 인입될 수 없다는 것과, 인입되기 전 화물을 제거하기 위한 시간 소비와 집약된 노동이 필요하다는 것이다. 종래 기술에서는 덱이 내부 위치로 안전하게 들어갈 수 있기 전에 외부 위치에서 덱의 화물이 제거되어야 하기 때문에 덱에서 화물을 내리는데 오랜 시간이 걸리고, 건설 중인 건물 외부에서의 장기적인 체류는 재료들을 다른 층에 적재하기 위한 기중기의 사용을 포함한 다른 적재 동작들을 제한하게 된다. 기중기 사용은 고층 건물 건설 현장에서 주요한 비용이다.

동일한 것을 포함한 많은 기타 종래의 가동 작업 플랫폼들의 또 다른 단점은 기중기 화물을 받기 위한 적재 영역이 고층 건물 외부로 돌출되도록 덱이 완전히 인출될 때 적재 영역의 최외곽단이 이상적인 수평 위치에서 상당한 거리만큼 아래로 기울어지는 것이다. 이들 종래의 덱들에 하중이 가해지지 않을 때는 통상적으로 수평에서 약 10mm의 변형이 발생하지만, 하중이 가해지는 경우는 이러한 변형이 작업 플랫폼의 안전한 작동과 작업자에게 위협이 될 수 있는 정도까지 훨씬 더 확연해진다. 덱이 약 5톤의 하중을 지지하는 경우, 수평에서 약 30mm의 덱 변형은 이러한 종래 작업 플랫폼들에 통상적이다.

본 발명의 목적은 이러한 것들을 포함한 종래의 여러 단점들을 극복하거나 적어도 실제적으로 개선하는 것이거나 적어도 유용한 대안을 제공하는 것이다.

발명에 따르면 장착 위치에 고정 가능한 고정 프레임; 및 장착 위치의 외부의 인출 위치와 장착 위치의 내부의 인입 위치 사이에서 고정 프레임 내부로 텔레스코픽(telescopic) 방식으로 이동하도록 마련된 캐리지를 포함하고, 캐리지는 하중을 전달하는 과정에서 인출 위치와 인입 위치 사이에서 이동할 수 있는 하중 전달 플랫폼 셔틀이 제공된다.

바람직하게는, 셔틀은 하중 전달 과정에서 인출 위치와 인입 위치 사이에서 캐리지의 이동을 구동하기 위한 모터 기어 조립체를 포함한다.

바람직한 형태에서, 셔틀은 프레임의 외부단에 연결된 한 쌍의 하중 지지 하부 지지 롤러를 포함하고, 각각의 하부 지지 롤러는 그 각각의 대향 측에서 캐리지를 지지한다.

바람직하게는, 각각의 하부 지지 롤러는 캐리지의 각각의 측에서 사이드 빔의 플랜지의 밑면을 지지한다.

바람직하게는, 사이드 빔은 수직 중앙부에 의해 상호 연결된 하부 플랜지와 상부 플랜지를 가지는 I-빔이고, 하부 지지 롤러는 하부 플랜지의 밑면을 지지한다.

또한, 바람직하게는, 셔틀은 프레임의 외부단에 연결된 한 쌍의 상부 지지 롤러를 포함하고, 각각의 상부 지지 롤러는 각각의 하부 지지 롤러와 함께 그 사이에서 사이드 빔의 플랜지를 끼워서 잡는다.

바람직하게는, 셔틀은 프레임의 외부단에 연결된 한 쌍의 가이드 롤러를 포함하고, 각각의 가이드 롤러는 그 각각의 대향측에서 캐리지의 I-빔 수직 중앙부의 외향측과 맞물린다.

본 발명의 다른 측면에 따라, 하중 전달 플랫폼 셔틀을 이용해 장착 위치의 외부 위치와 내부 위치 사이에서 하중을 전달하는 방법에 있어서, 셔틀의 프레임을 장착 위치에 고정하는 단계; 셔틀의 캐리지를 장착 위치의 외부의 인출 위치로 인출시키는 단계; 인출 위치 상태에서 셔틀 상에 하중을 받아들이는 단계; 및 캐리지를 장착 위치의 내부의 인입 위치로 인입해 하중을 내부 위치로 전달하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

방법의 바람직한 적용에 있어서, 하중 전달 플랫폼 셔틀은 고층 빌딩의 외부 위치와 내부 위치 사이에서 하중들을 전달하는데 이용된다.

첨부된 도면들을 참조하여, 다만 예시적으로 본 발명의 다양한 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 발명의 바람직한 실시예에 따른 셔틀의 가동 캐리지가 인출 위치에 있는 상태의 하중 전달 플랫폼 셔틀의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 셔틀의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 셔틀의 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 셔틀의 외부단의 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 셔틀의 A-A에 대한 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 셔틀의 B-B에 대한 단면도이다.
도 7은 도 1 내지 6의 셔틀의 고정 프레임의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 고정 프레임의 평면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 고정 프레임의 측면도이다.
도 10은 도 7에 도시된 고정 프레임의 외부단의 도면이다.
도 11은 도 8에 도시된 고정 프레임의 C-C에 대한 단면도이다.
도 12는 도 1 내지 6의 셔틀의 가동 캐리지 상부의 사시도이다.
도 13은 도 1 내지 6의 셔틀의 가동 캐리지 하부의 사시도이다.
도 14는 셔틀의 가동 캐리지가 인출 위치에 있고 사이드 가드 레일들과 단부 가드 게이트들이 직립 위치에 있는 작동 형태에서의 도 1 내지 13의 하중 전달 플랫폼 셔틀의 사시도이다.
도 15는 셔틀의 가동 캐리지가 인입 위치에 있고 사이드 가드 레일들과 단부 가드 게이트들이 접힘 위치에 있는 상태의 도 14의 셔틀의 사시도이다.
도 16은 도 14 및 15의 셔틀의 고정 프레임의 외부단 일부의 바닥과 가동 캐리지의 맞물림부의 확대 사시도이다.
도 17은 도 16에 도시된 셔틀의 상호 맞물림부들의 상부의 확대 사시도이다.
도 18은 도 14 및 15의 셔틀의 가동 캐리지의 내부단 일부와 고정 프레임의 맞물림부의 확대 사시도이다.
도 19는 발명의 다른 실시예에 따른 셔틀의 가동 캐리지가 인출 위치에 있는 상태의 하중 전달 플랫폼 셔틀의 제1사시도이다.
도 20은 도 19에 도시된 셔틀의 측면도이다.
도 21은 도 19에 도시된 셔틀의 평면도이다.
도 22는 도 21에 도시된 셔틀의 D-D에 대한 측면 단면도이다.
도 23은 도 19 내지 22의 셔틀의 제2사시도이다.
도 24는 셔틀의 가동 캐리지가 인입 위치에 있는 상태의 도 19 내지 23의 하중 전달 플랫폼 셔틀의 사시도이다.
도 25은 도 24에 도시된 셔틀의 측면도이다.
도 26은 도 24에 도시된 셔틀의 평면도이다.
도 27은 도 26에 도시된 셔틀의 E-E에 대한 정면 단면도이다.
도 28은 도 19 내지 27의 셔틀의 고정 프레임의 사시도이다.
도 29는 도 19 내지 27의 셔틀의 가동 캐리지의 사시도이다.

아래 실시예에서 동일한 번호는 동일한 특징 또는 요소를 지칭한다. 또한, 복수개의 유사한 특징이나 요소가 대칭적으로 위치한 경우, 도면에서 그 특징이나 요소의 일부에만 부호가 제공될 수도 있다. 실시예들은 고층 건물의 건설과 관련되어 있지만, 본 발명은 건물로 무거운 짐의 출입이 필요한 운송업이나 창고업에도 동일하게 적용 가능하다.

도 1 내지 18에 도시된 실시예를 참조하면, 도 1 내지 6 및 14는 인출 구성에서의 하중 전달 플랫폼 셔틀(10)을 도시하고, 도 15는 인입 구성을 도시한다. 하중 셔틀(10)은 고정 프레임(12)과 가동 캐리지(14)의 두 주요 구성요소를 가진다. 도 7 내지 11은 분리된 프레임(12)을 도시하고, 도 12 및 13은 분리된 캐리지(14)를 도시한다. 캐리지(14)는 프레임(12) 내부에 포개지고 텔레스코픽(telescopic) 방식으로 신축 가능하여 셔틀(10)이 인출 구성과 인입 구성 사이에서 이동하도록 한다.

고층 건물에서 하중들을 전달하기 위해 하중 전달 플랫폼 셔틀(10)을 사용하는 경우, 캐리지(14)가 인출 위치에 있을 때, 캐리지(14)는 외부 위치에서 건물 밖으로 돌출되어 화물이 기중기에 의해 캐리지(14)에 안착되도록 한다. 캐리지(14)를 건물 내부의 인입 위치로 이동시킴으로써 기중기는 돌출된 캐리지(14)와 간섭 없이 다른 동작을 할 수 있게 된다. 도시된 실시예는 인입 위치와 인출 위치 사이에서 6톤의 하중을 전달하도록 설계된다.

도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 콘크리트 판(17)이나 다른 장착 위치 상에 장착되고 평행하게 함께 고정된 한 쌍의 강철 사이드 I 빔(16)으로 하중 셔틀 프레임(12)이 형성된다. 각각의 I-빔(16)은 수직 중앙부(22)에 의해 상호 연결된 상부 플랜지(18)와 하부 플랜지(20)를 가지는데, 이로 인해 (프레임(12)의 각 I-빔(16)에 대해) 수직 이격된 한 쌍의 외향 플랜지 부와 수직 이격된 한 쌍의 내향 플랜지 부가 정의된다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 하중 셔틀 캐리지(14)도 평행하게 함께 고정된 한 쌍의 강철 사이드 I 빔(24)으로 형성된다. 각각의 I-빔(24)은 수직 중앙부(30)에 의해 상호 연결된 상부 플랜지(26)와 하부 플랜지(28)를 가지는데, 이로 인해 (캐리지(14)의 각 I-빔(24)에 대해) 수직 이격된 한 쌍의 외향 플랜지 부와 수직 이격된 한 쌍의 내향 플랜지 부가 정의된다.

셔틀(10)이 조립되면, 캐리지(14)의 사이드 I-빔(24)의 외향 플랜지부들이 프레임(12)의 사이드 I-빔(16)의 내향 플랜지부들 내부에 포개진다. 이로 인해, 셔틀 캐리지(14)가 셔틀 프레임(12) 밖으로 기울어지는 것이 제한된다.

대안적인 형태로, I-빔들(16, 24)은 평행 플랜지 채널(parallel flange channel (PFC))들로 대체될 수도 있는데, 이 경우 프레임은 채널이 내부로 향한 한 쌍의 강철 사이드 PFC를 가지고, 캐리지는 채널이 외부로 향한 한 쌍의 강철 사이드 PFC를 가지며 캐리지의 외향 채널은 프레임의 내향 채널 내부에 포개진다. 사각형 채널과 C-빔 같은 다른 형태의 빔들도 이용될 수 있다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 하중 셔틀 프레임(12)의 사이드 I 빔(16)은 한 세트의 프레임 가로 버팀대(32)에 의해 서로 고정된다. 프레임 가로 버팀대(32)는 프레임(12)의 외부단에서 뒤로 이격되고 프레임(12)의 I-빔(16)이 이격되는 것을 제한한다.

도 1, 3 내지 6, 10, 11, 16, 및 17에 도시된 바와 같이, 프레임(12)의 외부단에는 벌크 헤드(34, bulk head 또는 프레임 노즈(frame nose)부)가 위치하고, 벌크 헤드(34)는 한 쌍의 대향하는 외부 노즈 판(36), 각각의 외부 노즈 판(36)에 인접한 내부 노즈 브래킷 판(37), 모터 기어 조립체(38), 강화 사각 단면 크로스빔(40, 또는 노즈 가로 버팀대), 강화 L-단면 크로스빔(41, 조립 상태에서 “뒤집힌 L”형태), 및 지지 가이드 롤러 장치를 포함한다. 벌크 헤드(34)는 이러한 주요 하중 전달 구성 요소들을 수용한다.

프레임에 장착된 상부 캐리지 지지 롤러(42)와 프레임에 장착된 하부 캐리지 지지 롤러(44 또는 하중 지지 타이어)는 각각의 노즈 판(36)에 부착되고, 지지 롤러들(42, 44)은 그 수평 축들에 대해 회전 가능하다. 또한, 하부 지지 롤러(44)는 자신의 넓은 직경 회전축(45)과 베어링들(특히 도 11 참조)을 통해 내부 노즈 브래킷 판(37)에 부착된다. 도 4, 5, 16, 및 17에 도시된 바와 같이, 상부 지지 롤러(42)와 하부 지지 롤러(44)는, 사용 시, 그 사이에 캐리지 사이드 I-빔(24)의 하부 플랜지(28)의 외향 플랜지부를 잡고 있는 핀치 롤러로 작용한다. 하부 지지 롤러(44)는 상부 지지 롤러(42)보다 더 넓고, 실제적으로 캐리지 사이드 I-빔(24) 각각의 하부 플랜지 밑면 전체 폭을 지지함으로써(즉, 롤러(44)는 “완벽히 플랜지된다”), 더 넓은 표면적에 걸쳐 하중이 분산되어, “완벽히 플랜지된” 한 쌍의 롤러(44)가 캐리지(14) 안의 대부분의 하중을 전달하거나 지지할 수 있게 된다. 이 하중은 캐리지(14)가 인출 위치에 있을 때, 구체적으로, 실제적인 기중기 화물이 캐리지에 내려질 때 현저하게 증가한다. 프레임에 인입 인출되는 캐리지(14)의 텔레스코픽 방식 이동에서 이러한 프레임에 장착된 하부 캐리어 지지 롤러(44)의 사용은, 고층 건물의 소정의 작업 층 외부 위치와 내부 위치 사이에서 셔틀(10)이 실제적인 기중기 화물을 전달하는데 크게 기여한다. 사각 단면 크로스빔(40)과 L-단면 크로스빔(41)이 하부 지지 롤러(44)를 떠받치며 그 하중 전달 용량을 더 증가시킨다. 또한, 프레임에 장착된 상하부 지지 롤러(42, 44)는 캐리지 사이드 I-빔(24)의 하부 플랜지(28)에 대한 그 핀칭 작용에 의해서 프레임(12)의 외부단에서 캐리지(14)의 수직 이동을 제한하는데 기여한다. 이는 캐리지(14)의 외부단이 그 인출 위치에서 실제적인 기중기 화물을 받기 전과, 특히, 화물을 받은 후에 위험하게 변형되거나 기울어지는 것을 제한한다.

또한, 프레임에 장착된 캐리지 가이드 롤러(46)는 그 수직 축을 중심으로 회전 가능하고 각각의 노즈 판(36)에 부착된다. 각각의 대향 노즈 판(36) 상의 한 쌍의 대향 가이드 롤러(46)는 캐리지 사이드 I-빔들(24)의 수직 중앙부들(30)의 외향측들을 강하게 가압하면서 잡는다. 프레임에 장착된 대향 캐리지 가이드 롤러들(46)은 프레임(12)의 외부단에서 캐리지(14)의 수평 이동을 제한하는데 기여한다.

도 1, 2, 및 12 내지 15에 도시된 바와 같이, 캐리지(14)는 수평 하중 수용 영역(50)을 가지는 캐리지 바닥판(48)(또는 캐리지 바닥 영역)을 가지고, 수평 하중 수용 영역(50)은 캐리지(14) 내부단의 경사 램프(ramp) 영역(52)으로 변형된다. 플로팅 램프(54)는 경사 램프 영역(52)의 모서리에 힌지결합(도 13의 힌지(56) 참조)된다. 사용 시, 플로팅 램프(54)의 내부 자유 모서리는 콘크리트 판(17)이나, 프레임(12)이 고정되는 장착 위치의 다른 면에 인접한다. 경사 램프 영역(52) 및 플로팅 램프(54)는 캐리지 바닥판(48)의 수평 하중 수용 영역(50)으로 그리고 수평 하중 수용 영역(50)으로부터 화물들을 굴리거나 슬라이딩시키는 것을 더 용이하게 한다. 도 13에 도시된 바와 같이, 캐리지 바닥판(48)의 밑면 상에는 하중 분산 및 강화 프레임 구조체(57)가 위치한다.

도 5, 12, 13, 및 18에 도시된 바와 같이, 캐리지(14)는 캐리지에 장착된 상부 캐리지 지지 롤러(58)와 캐리지에 장착되고 각각의 캐리지 사이드 I-빔(24)의 내부단에 부착된 하부 캐리지 지지 롤러(60)를 가지고, 지지 롤러들(58, 60)은 그 수평 축들에 대해 회전 가능하다. 상부 지지 롤러(58)는 프레임 사이드 I-빔(16)의 상부 플랜지(18)의 내향부 하측과 맞물리고, 하부 지지 롤러(60)는 프레임 사이드 I-빔(16)의 하부 플랜지(20)의 내향부 상측과 맞물린다. 캐리지에 장착된 대향하는 상하 캐리지 지지 롤러 쌍들(58, 60)은 프레임(12)의 내부단에서 캐리지(14)의 수직 이동을 제한하는데 기여한다.

또한, 캐리지 사이드 I-빔(24) 각각의 내부단에는 캐리지에 장착된 캐리지 가이드 롤러(62)(도 18의 롤러(62)의 브래킷 부착을 위한 너트(64) 참조)가 부착되고, 가이드 롤러(62)는 그 수직 축을 중심으로 회전 가능하다. 각각의 가이드 롤러(62)는 캐리지 사이드 I-빔(24)의 수직 중앙부(30) 외향면에 부착된다. 캐리지 사이드 I-빔(24) 상의 대향 캐리지 가이드 롤러(62)는 프레임 사이드 I-빔(16)의 수직 중앙부(22) 내향측 각각에 맞물리고, 이는 캐리지의 내부단의 수평 이동을 제한하는데 기여한다.

하중 전달 플랫폼 셔틀(10)의 인출 구성과 인입 구성 사이의 이동 정도(도 14 및 도 15의 비교에서 가장 잘 도시됨)는 이동 정지부들에 의해 제어된다.

도 5, 7, 11, 및 18에 도시된 바와 같이, 프레임(12)은 각각의 프레임 사이드 I-빔(16) 상에, 프레임에 장착된 한 쌍의 캐리지 인출 이동 정지부들(66)과 프레임에 장착된 캐리지 인입 이동 정지부(68)를 가진다. 캐리지 인출 이동 정지부들(66)은 프레임 사이드 I-빔(16) 각각의 상하부 플랜지(18, 20)의 내향부들 상하측에 부착된다. 이동 정지부들(66)은 프레임(12)의 외부단에 가장 가깝고 프레임 가로 버팀대들(32)과 사이드 I-빔들(16)이 서로 연결되는 곳에 인접한다.

도 5, 12, 13, 및 18에 도시된 바와 같이, 캐리지(14)는 각각의 캐리지 사이드 I-빔(24) 상에, 캐리지에 장착된 한 쌍의 캐리지 인출 이동 정지부들(70)을 가진다. 캐리지 인출 이동 정지부들(70)은 캐리지 사이드 I-빔(24) 각각의 상하부 플랜지(28, 26)의 외향부들 상하측에 부착된다. 이동 정지부들(70)은 캐리지(14)의 내부단에 가장 가깝다.

도 5 및 18에 가장 잘 도시된 바와 같이, 프레임(12)으로부터 텔레스코픽 방식으로 인출 위치로 이동하는 캐리지(14)의 이동 정도는 캐리지에 장착되고 프레임에 장착된 대응하는 캐리지 인출 이동 정지부들(66)에 인접하는 캐리지 인출 이동 정지부들(70)에 의해 제한된다.

도 15에 가장 잘 도시된 바와 같이, 프레임(12)을 향해 텔레스코픽 방식으로 인입 위치로 이동하는 캐리지(14)의 이동 정도는 각각의 프레임 사이드 I-빔(16) 상의 캐리지 인입 이동 정지부들(68)(또는 후방 범프 정지부) 각각에 인접하는 캐리지 사이드 I-빔(24) 각각의 내부단에 의해 제한된다.

셔틀(10)의 인출 구성과 인입 구성 사이의 이동은 모터나 수동 메커니즘에 의해 구동될 수 있다.

도 4 및 16에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 이러한 이동은 전기 모터 기어 조립체(38)로부터 동력을 받는 랙 피니언 구동 메커니즘에 의해 이루어진다. 캐리지 사이드 I-빔들(24) 중 하나의 하부 플랜지(28)와 나란히 고정되는 랙(72)(도 13 참조)은 바닥판(48)의 수평 하중 수용 영역(50) 밑면 길이 방향으로 연장된다. 랙(72)은 피니언(74)(또는 스퍼 기어) 상의 이빨을 통해 맞물린다. 모터(76)와 그 기어 박스(78)의 작동에 의해 피니언(74)이 회전하면 랙(72)과 캐리지(14)가 두 개의 가능한 방향 중 하나로 이동한다. 모터 조절 블록(79)이 크로스빔(40)에 연결된다. 모터(76)는, 예를 들어, 600와트의 전력 소요량과 100:1의 기어비를 가진 DC나 AC 모터일 수 있다. 구동 메커니즘은 작동 수단에 따라 다른 기어 장치를 가질 수도 있다. 예를 들어, 수동 구동 메커니즘은 전기 모터 구동 메커니즘과 매우 다른 기어 장치를 가지게 된다.

고층 건물의 건설과 관련되어 사용 시, 하중 전달 플랫폼 셔틀(10)은 건물의 소정의 작업 층에서 바닥이나 콘크리트 바닥판(17, 도 15 참조) 상면의 인입 구성에 위치하고, 프레임(12)의 벌크 헤드(34)(또는 노즈부)는 판(17)의 외부 모서리로부터 돌출되고 판(17) 상면 아래로 돌출된다.

프레임(12)은 종래의 버팀목들을 이용하는 건물 안 콘크리트 바닥판(17)에 고정되는데, 버팀목들은 위층의 판과 프레임 지지대들(80, 도 14 및 15 참조) 사이에 연장되어 프레임(12)을 떠받친다. 대안적으로, 프레임(12)을 위한 콘크리트 침목들이나 기타 적절한 앵커들을 이용하는 바닥판(17)에 프레임(12)이 고정된다.

필요한 경우, 프레임(12) 상의 네 개의 기중기 받침대(81)를 이용하는 기중기에 의해, 프레임(12)과 캐리지(14)를 포함하는 셔틀(10)이 하나의 유닛으로서 상승될 수 있다.

도 14 및 15에 도시된 바와 같이, 캐리지(14)는 8개의 가드 레일 브래킷(82)을 가지는데, 이 브래킷들(82)은 직립 위치에서 캐리지 바닥판(48)으로부터 직교하여 돌출하는 가드 레일들(84)을 지지하기 위한 캐리지 사이드 I-빔들(24)에 부착된다. 가드 레일들(84)은 각각의 캐리지 사이드 I-빔(24) 길이만큼 그 외향단으로부터 수평 하중 수용 영역(50)의 내부단으로 연장되고, 하부 내측 접힘 위치로 캐리지 바닥판(48) 상에 평평하게 피봇될 수 있다.

캐리지(14) 각 변에 걸친 가드 레일들(84)은 한 쌍의 강철 패널이고, 벨트 부착 지점(86)으로도 기능하는 브래킷에 의해 상단 모서리에서 서로 연결된다. 벨트 부착 지점(86)은 캐리지 바닥판(48)의 전체 영역 둘레에서 작업자가 안전하게 이동하도록 하는 안전 벨트의 부착 지점을 제공한다. 또한, 캐리지 바닥판(48)의 대향측에 한 쌍의 벨트 부착 지점(87)이 위치한다 (도 1 및 12에 도시됨).

최외측 가드 레일들(84)은, 직립 위치에서 캐리지 바닥판(48)으로부터 직교하여 돌출되고 캐리지 바닥판(48)의 외부 모서리에 걸쳐 연장되는 가드 게이트들(88)을 지지해 닫힘 위치를 제공한다. 가드 게이트들(88)은 가드 레일들(84)에 연결되는 개방 위치와 닫힘 위치 사이에서 피봇될 수 있다. 가드 게이트들(88)은 화물과 작업자들이 캐리지(14)로부터 추락하는 사고를 예방한다.

셔틀(10)은 프레임(12)의 내부단을 가로지르는 충돌 방지 센서 설비를 또한 포함한다. 센서 설비는 레이저 빔 방출기 및 수신기를 이용하여 빔 차단을 검출하는데, 빔 차단의 검출은 캐리지(14)가 그 내부 위치로 인입되는 과정에서 프레임(12)의 내부단의 충돌 위험 구역에 사람이나 다른 대상물이 진입한 것을 의미한다. 빔이 차단되면 모터(76)는 즉시 정지하고 캐리지(14)는 위험이 제거될 때까지 이동을 중지하고, 위험이 제거되면 셔틀이 다시 작동할 수 있다.

셔틀(10)의 작동은 맞춤 제작된 전기 제어 시스템과 관련될 수 있는데, 이 시스템은 셔틀에 연결되고 접근이 용이한 하우징 안에 위치한다. 그 전력 공급은 DC 나 AC일 수 있다. 전력 공급은 배터리들이나 임의 전압, 바람직하게는 저전압의 AC에 의해 이루어질 수 있다.

튼튼한 기계를 위한 전기 제어 시스템들의 사용자들 및 설계자들에게 잘 알려지고 셔틀(10)의 전기 제어에 이용될 수 있는 많은 다른 특징들 중에는 일반적으로, 과전류에 대한 퓨즈 회로, 저속 구역을 감안한 감지 장치, 오버라이드(override) 방지를 위한 감지 장치들, 비상 폐쇄 시스템들, 비상 차단 및 시동 버튼들이 있는 독립 회로, 캐리지가 과실로 차단된 경우의 전류 상승 경고 센서, 버튼 릴리스 상태에서 이동 및 폐쇄를 허용하기 위한 버튼 억제, 캐리지 이동을 위한 원격 제어기, 특정한 프로그램이 가능한 셔틀 원격 제어기, 및 제어 및 지시 패널의 LCD 디스플레이들이 있다. 임의의 이러한 전기 제어 시스템을 위한 제어 지시 패널에 제공될 수 있는 정보 중에는 저 배터리 경고, 충전 중 불빛, 충전 완료 불빛, 시작 준비 불빛, 과전류를 나타내는 에러 불빛들, 및 PE 트립 불빛이 있다.

전력 문제나 장비 문제가 발생하는 경우, 캐리지를 이동하도록 기계적 오버라이드 시스템들이 제공될 수 있다.

도 19 내지 23에 도시된 실시예를 참조하면, 인출 구성(1000A)의 하중 전달 플랫폼 셔틀(1000)이 도시된다. 도 24 내지 27을 참조하면, 인입 구성(1000B)의 하중 셔틀(1000)이 도시된다. 하중 셔틀(1000)은 프레임(300)과 캐리지(400)의 두 주요 구성요소를 가진다. 도 28은 프레임(300)의 사시도를 나타낸다. 도 29는 캐리지(400)의 사시도를 나타낸다. 캐리지(400)는 프레임(300) 내부에 포개지고 텔레스코픽 방식으로 신축 가능하여 셔틀이 인출 구성(1000A)과 인입 구성(1000B) 사이에서 이동하도록 한다.

고층 건물의 건설과 관련하여 사용 시, 캐리지(400)가 그 인출 위치에 있을 때, 캐리지(400)는 외부 위치에서 건물 밖으로 돌출되어 화물이 기중기에 의해 캐리지(400)에 안착되도록 한다. 캐리지(400)를 건물 내부의 인입 위치로 이동함으로써 기중기는 캐리지(400)와 간섭 없이 다른 동작을 할 수 있게 된다. 도시된 실시예는 인입 위치와 인출 위치 사이에서 5톤의 하중을 전달하도록 설계된다.

도 19를 참조하여, 서로를 향해 내부로 돌출된 플랜지부들을 가지고 평행하게 고정된 한 쌍의 강철 사이드 C-채널(301)로 하중 셔틀 프레임(300)이 형성된다. 또한, 도 19를 참조하여, 서로를 향해 내부로 돌출된 플랜지부들을 가지고 평행하게 고정된 한 쌍의 강철 사이드 I-빔(401)으로 하중 셔틀 캐리지(400)가 형성된다. 조립 시, 캐리지(400)의 사이드 I-빔들(401)의 외측 플랜지부들이 프레임(300)의 C-채널들(301)의 플랜지부들 내부에 포개진다. 이로 인해, 셔틀 캐리지(400)가 셔틀 프레임(300) 밖으로 기울어지는 것이 제한된다.

도 28을 참조하면, 하중 셔틀 프레임(300)을 구성하는 한 쌍의 사이드 C-채널(301)은 한 세트의 프레임 가로 버팀대(302)에 의해 서로 고정된다. 프레임 가로 버팀대들(302)은 셔틀 프레임(300)의 외부 모서리에서 뒤로 이격된다. 프레임(300)의 외부 모서리에서, 프레임 노즈부(310)는 노즈 판(311)과 노즈 가로 버팀대(312)를 포함한다.

상부 프레임 지지 롤러(320)와 하부 프레임 지지 롤러(321)가 노즈 판(311)에 부착된다. 도 22를 참조하면, 상부 프레임 지지 롤러(320)와 하부 프레임 지지 롤러(321)는, 사용 시, 캐리지 사이드 I-빔들(401)의 하부 수평 외측 플랜지를 잡고 있는 핀치 롤러들로 작용한다. 하부 프레임 지지 롤러(321)는 캐리지(400) 안의 대부분의 하중을 전달하기 때문에 상부 지지 롤러(320)보다 크다. 이 하중은 캐리지(400)가 인출 위치에 있을 때 현저하게 증가한다. 노즈 가로 버팀대(312)가 하부 프레임 지지 롤러(321)를 떠받치며 그 하중 전달 용량을 증가시킨다. 상하부 프레임 지지 롤러들(320, 321)은 프레임(300)의 외부 모서리에서 캐리지(400)의 수직 이동을 제한한다.

또한, 프레임 가이드 롤러(322)는 노즈 판(311)에 부착되고, 대향 노즈 판(311) 상의 대향하는 프레임 가이드 롤러(322)와 함께 캐리지 사이드 I-빔들(401)의 수직 중앙부들의 외측을 잡고 있는 핀치 롤러들로 작용한다. 대향 프레임 가이드 롤러들(322)은 프레임(300)의 외부 모서리에서 캐리지(400)의 수평 이동을 제한한다.

도 29를 참조하면, 하중 셔틀 캐리지(400)는 캐리지 바닥 영역(402)을 가지고, 캐리지 바닥 영역(402)은 수평 하중 영역(402A)과 수평 하중 영역(402A)의 외부 모서리에서 변화하는 경사 램프 영역(402B)을 가진다. 플로팅 램프 영역(402C)은 경사 램프 영역(402B)의 외부 모서리에 힌지결합된다. 사용 시, 플로팅 램프 영역(402C)의 내부 모서리는 프레임(300)이 고정되는 면에 인접한다. 경사 램프 영역(402B) 및 플로팅 램프 영역(402C)은 수평 하중 영역(402A)으로 그리고 수평 하중 영역(402A)으로부터 화물들을 굴리거나 슬라이딩시키는 것을 더 용이하게 한다.

도 29를 참조하면, 하중 셔틀 캐리지(400)는 상부 캐리지 지지 롤러(420)와, 캐리지 사이드 빔(401)의 내부단에 위치하는 하부 캐리지 지지 롤러(421)를 가진다. 도 22를 참조하면, 상부 캐리지 지지 롤러(420)와 하부 캐리지 지지 롤러(421)는 프레임 사이드 채널(301)의 상부 플랜지 하측과 하부 플랜지 상측에 각각 맞물려 캐리지의 내부단의 수직 이동을 제한한다.

도 29를 참조하면, 하중 셔틀 캐리지 (400)는 캐리지 가이드 롤러(422)를 가지고, 캐리지 가이드 롤러(422)는 캐리지 사이드 빔(401)의 내부단에서 캐리지 사이드 빔(401)의 수직 중앙에 부착되고 외부로 돌출된다. 각각의 캐리지 사이드 빔(401) 상의 대향 캐리지 가이드 롤러들(422)은 프레임 사이드 채널들(301) 상의 수직 중앙에 맞물려 캐리지의 내부단의 수평 이동을 제한한다.

하중 셔틀의 인출 구성(1000A)과 인입 구성(1000B) 사이의 이동 정도는 이동 정지부들에 의해 제어된다.

도 28을 참조하면, 프레임(300)은 각각의 프레임 사이드 채널(301) 상에서 프레임 인출 이동 정지부(330)와 프레임 인입 이동 정지부(331)를 가진다. 프레임 인출 이동 정지부(330)는 프레임 가로 버팀대들(302)이 사이드 채널(301)에 부착되는 곳의 외부측에 가장 가까운 프레임 사이드 채널(301)의 하부 플랜지 상측에 부착된다.

도 29을 참조하면, 캐리지(400)는 각각의 캐리지 사이드 빔(401) 상에서 캐리지 인출 이동 정지부(430)를 가진다. 도 22를 참조하면, 텔레스코픽 방식으로 프레임(300) 외부의 인출 위치로 이동하는 캐리지(400)의 이동 정도는 프레임 인출 이동 정지부(330)에 인접하는 캐리지 인출 이동 정지부(430)에 의해 제한된다. 도 28을 참조하면, 프레임(300) 내부의 인입 위치로 이동하는 캐리지(400)의 이동 정도는 프레임 인입 이동 정지부(331)에 인접하는 캐리지 사이드 I-빔(401)의 내부단에 의해 제한된다.

인출 구성(1000A)과 인입 구성(1000B) 사이의 이동은 전기 모터나 수동 메커니즘에 의해 구동될 수 있다. 도 22를 참조하면, 본 실시예에서의 이러한 이동은 랙 피니언 구동 메커니즘(340)에 의해 이루어진다. 도 29 및 27을 참조하면, 캐리지 사이드 빔(401)은 상하부 플랜지의 하측 길이만큼 연장되는 랙(442)을 가진다. 도 28, 22, 및 27을 참조하면, 랙은 피니언 기어(341) 상의 기어 이빨에 의해 맞물린다. 구동 메커니즘(340)은 작동 수단에 따라 다른 기어 장치를 가진다. 수동 구동 메커니즘은 전기 구동 메커니즘과 다른 기어 장치를 가지게 된다.

도 23을 참조하면, 고층 건물의 건설과 관련되어, 하중 셔틀은 프레임(300)의 노즈부(310)가 바닥판(500) 상측 아래로 돌출한 상태로 바닥판(500) 상측의 면 상에 위치하고, 노즈부(310)의 내부 모서리는 바닥판(500)의 외부 모서리와 인접하지 않고 이격된다.

도 28을 참조하면, 프레임(300)은 종래의 버팀목들을 이용하는 건물 안 바닥판(500)에 고정되는데, 버팀목들은 위층의 판과 프레임 지지대들(351) 사이에 연장되어 프레임(300)을 떠받친다. 대안적으로, 콘크리트 침목들이나 기타 적절한 앵커들을 이용하는 바닥판(500)에 프레임 바닥 받침대들(350)을 통해 프레임(300)이 고정된다.

프레임(300) 상의 네 개의 기중기 받침대(352)를 이용하는 기중기에 의해, 프레임(300)과 캐리지(400)를 포함하는 하중 셔틀(1000)이 하나의 유닛으로서 상승될 수 있다.

도 23을 참조하면, 캐리지(400)는 8개의 가드 레일 브래킷(460)을 가지는데, 이 브래킷들(460)은 캐리지 바닥판(402)으로부터 직교하여 돌출하는 가드 레일들(461)을 지지하는 캐리지 사이드 빔들(401)에 부착된다. 가드 레일들(461)은 캐리지 사이드 빔(401)의 외향단으로부터 바닥판(402) 상의 수평 하중 영역(402A)과 경사 램프 영역(402B)의 길이에 걸쳐 각각의 캐리지 사이드 빔(401)의 길이만큼 연장된다.

각 변에 걸친 가드 레일들(461)은 한 쌍의 강철 패널이고, 벨트 부착 지점(462)으로도 기능하는 브래킷에 의해 상단 모서리에서 서로 연결된다. 벨트 부착 지점(462)은 캐리지 바닥판(402)의 전체 영역 둘레에서의 이동을 허용하는 안전 벨트의 부착 지점을 제공한다.

가드 레일들(461)은, 캐리지 바닥판(402)으로부터 직교하여 돌출되고 각각의 가드 레일들(461) 사이에서 캐리지 바닥판(402)의 외부 모서리에 걸쳐 연장되는 가드 게이트들(470)을 지지한다. 가드 게이트들(470)은 가드 레일들(461)에 연결되는 개방 위치와 닫힘 위치 사이에서 피봇된다. 가드 게이트들(470)은 화물과 사람들이 캐리지(400)로부터 추락하는 사고를 예방한다.

본 발명의 하중 전달 플랫폼 셔틀의 장점은 고층 건물의 건설에 사용 시, 예를 들어, 기중기 화물을 전달하는 동안 캐리지가 내부 위치로 이동할 수 있고, 이는 소정의 시간 동안 기중기 이동 횟수를 증가시킬 수 있게 한다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 다른 종래의 작업 플랫폼들은 플랫폼이 내부 위치로 안전하게 이동하기 전에 가동 플랫폼으로부터 하중이 제거되어야 한다. 이러한 종래의 작업 플랫폼들의 경우, 가동 플랫폼으로부터 하중이 제거되면서 가동 플랫폼이 외부 위치에 있는 동안 기중기의 다른 동작들이 제한된다.

또 다른 장점은 가동 캐리지가 그 인출 위치로부터 인입 위치로 이동할 때 본 발명의 셔틀의 하중 전달 용량이 6톤인 것인데, 이는 종래 기술보다 현저하게 향상된 용량이다. 이는 주로, 주요 하중 전달 구성요소들, 구체적으로, “완벽히 플랜지된” 한 쌍의 롤러(44)(또는 하중 지지 타이어)를 수용하는 프레임의 벌크 헤드(34)의 강도에 기인한다.

본 발명이 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었음에도 불구하고 발명은 많은 다른 형식으로 실시될 수 있음을 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 이해할 것이다. 예를 들어, 구동 메커니즘은 유압식 피스톤 장치일 수 있다.

Claims (9)

1. 장착 위치에 고정 가능한 고정 프레임; 및 상기 장착 위치의 외부의 인출 위치와 상기 장착 위치의 내부의 인입 위치 사이에서 상기 고정 프레임 내부로 텔레스코픽(telescopic) 방식으로 이동하도록 마련된 캐리지를 포함하고, 상기 캐리지는 하중을 전달하는 과정에서 상기 인출 위치와 상기 인입 위치 사이에서 이동할 수 있는 하중 전달 플랫폼 셔틀.
2. 제1항에 있어서, 하중 전달 과정에서 상기 인출 위치와 상기 인입 위치 사이에서 상기 캐리지의 이동을 구동하기 위한 모터 기어 조립체를 포함하는 셔틀.
3. 제1항에 있어서, 상기 프레임의 외부단에 연결된 한 쌍의 하중 지지 하부 지지 롤러를 포함하고, 각각의 하부 지지 롤러는 그 각각의 대향 측에서 상기 캐리지를 지지하는 셔틀.
4. 제3항에 있어서, 각각의 하부 지지 롤러는 상기 캐리지의 각각의 측에서 사이드 빔의 플랜지의 밑면을 지지하는 셔틀.
5. 제4항에 있어서, 상기 사이드 빔은 수직 중앙부에 의해 상호 연결된 하부 플랜지와 상부 플랜지를 가지는 I-빔이고, 상기 하부 지지 롤러는 상기 하부 플랜지의 밑면을 지지하는 셔틀.
6. 제4항에 있어서, 상기 프레임의 외부단에 연결된 한 쌍의 상부 지지 롤러를 포함하고, 각각의 상부 지지 롤러는 각각의 하부 지지 롤러와 함께 그 사이에서 상기 사이드 빔의 플랜지를 끼워서 잡는 셔틀.
7. 제5항에 있어서, 상기 프레임의 외부단에 연결된 한 쌍의 가이드 롤러를 포함하고, 각각의 가이드 롤러는 그 각각의 대향측에서 상기 캐리지의 I-빔 수직 중앙부의 외향측과 맞물리는 셔틀.
8. 하중 전달 플랫폼 셔틀을 이용해 장착 위치의 외부 위치와 내부 위치 사이에서 하중을 전달하는 방법에 있어서, 상기 셔틀의 프레임을 상기 장착 위치에 고정하는 단계; 상기 셔틀의 캐리지를 상기 장착 위치의 외부의 인출 위치로 인출시키는 단계; 상기 인출 위치 상태에서 상기 셔틀 상에 하중을 받아들이는 단계; 및 상기 캐리지를 상기 장착 위치의 내부의 인입 위치로 인입해 상기 하중을 상기 내부 위치로 전달하는 단계를 포함하는 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 하중 전달 플랫폼 셔틀은 고층 빌딩의 외부 위치와 내부 위치 사이에서 하중들을 전달하는데 이용되는 방법.
   

Images