KR20170063060A - 선박의 원료 피딩장치 - Google Patents

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Abstract

원료가 수용된 원료 자루를 커팅머신으로 피딩하는 선박의 원료 피딩장치가 소개된다.
원료 피딩장치는 커팅머신의 투입구 전방측에 설치되는 컨베이어유닛과, 컨베이어유닛의 일측에 설치되고, 원료 자루를 공급받아 투입구가 위치한 높이로 원료 자루를 승강시키는 리프팅유닛과, 리프팅유닛의 일측에 장착되어, 리프팅유닛에서 승강된 원료 자루를 컨베이어유닛으로 이동시키는 푸쉬유닛을 포함할 수 있다.

Description

선박의 원료 피딩장치{MATERIALS FEEDING APPARATUS OF SHIP}
본 발명은 선박의 원료 피딩장치에 관한 것이다.
일반적으로 오일이나 가스 탐사에서 유정을 시추하기 위하서 시추선이 활용되어 왔다. 특히, 지구의 부존자원이 급격히 감소됨에 따라, 지금까지 경제성이 없어 무시되어 왔던 심해 유전의 개발의 중요성이 부각되고 있으며, 해저 채굴 기술의 발달과 더불어 심해 유전의 개발에 적합한 시추 장비를 구비한 시추선이 개발되고 있다.
이러한 시추선은 리그선(rig ship), 고정식 플랫홈(stationary platform) 또는 드릴쉽(drill ship) 등이 다양한 형태로 운용되고 있다.
한편, 해저 시추 작업 시 시추선은 드릴 비트(drill bit)를 사용하여 드릴링하게 되는데, 이때 드릴 비트의 과열을 방지함과 더불어, 윤활작용을 통해 드릴링을 더욱 쉽게 하기 위해서, 드릴 비트가 장착된 드릴 파이프 속으로 머드가 공급된다. 이 머드는 드릴 파이프에서 윤활 작용을 하고, 시추할 때 발생되는 파면(debris)을 제거하고, 시추공(hole)을 안정시키며, 탄화수소가 웰 구경 속으로 유입되는 것에 대한 주요 안전 장벽(safety barrier)의 역할을 한다
이러한 머드(mud)는 드릴 파이프로 머드가 공급되기 전, 시추공( hol e) 각 지층의 특성을 고려하여 머드의 PH 농도, 점도 등을 조절하기 위한 첨가물(mud additive)을 사용하여 머드 믹싱 시스템(mud mixing system)에서 배합을 통해 준비되어진다. 예컨대, 첨가물(원료)은 자루에 수용된 상태로, 쌕 커팅 머신(Sack Cutting Machine)에 투입되어 자루가 커팅된 후, 머드 믹싱 시스템(mud mixing system)에서 머드와 배합된다.
그런데, 첨가물이 수용된 자루를 쌕 커팅 머신에 투입하기 위해서는, 작업자가 무거운 자루(대략 20kg)를 쌕 커팅 머신에 직접 공급해야 하는 바, 자루를 쌕 커팅 머신에 투입하는데 상당한 작업시간이 소요되고, 결국, 첨가물과 머드 간의 배합을 위한 전체 공정이 지연될 수 있다.
특히, 첨가물에는 인체에 유해한 물질이 다량 포함되어 있으므로, 첨가물이 수용된 자루의 운반시, 자루 내 유해한 물질이 작업자의 건강에 악영향을 미칠 수 있다.
공개특허공보 제10-2013-0136263호(2013. 12. 12 공개)
본 발명의 실시예들은 머드 배합을 위한 원료 자루를 커팅머신으로 자동 투입할 수 있는 선박의 원료 피딩장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 선박의 원료 피딩장치는, 원료가 수용된 원료 자루를 커팅머신의 투입구에 피딩하는 선박의 원료 피딩장치로서, 상기 투입구의 전방측에 설치되는 컨베이어유닛; 상기 컨베이어유닛의 일측에 설치되고, 원료 자루를 공급받아 상기 투입구가 위치한 높이로 상기 원료 자루를 승강시키는 리프팅유닛; 및 상기 리프팅유닛의 일측에 장착되어, 상기 리프팅유닛에서 승강된 상기 원료 자루를 상기 컨베이어유닛으로 이동시키는 푸쉬유닛을 포함할 수 있다.
이때, 상기 리프팅유닛은 상기 원료 자루가 인입되는 리프팅 테이블; 및 상기 리프팅 테이블을 승강시키기 위한 액츄에이터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 푸쉬유닛은 상기 원료 자루를 상기 컨베이어유닛으로 이송시키기 위한 푸쉬 피스톤; 및 상기 푸쉬 피스톤을 상기 컨베이어유닛을 향해 전진 및 후진시키는 구동 실린더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 푸쉬유닛은 상기 원료 자루가 상기 리프팅 테이블로 인입되는 방향을 따라 다단으로 배치될 수 있다.
또한, 상기 컨베이어유닛은 상기 원료 자루가 상기 투입구로 투입되도록 상기 원료 자루의 이송경로를 제공하는 컨베이어 벨트; 및 상기 컨베이어 벨트를 왕복 회전시키기 위한 컨베이어 모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨베이어유닛은 상기 푸쉬유닛에 의해 이송된 상기 원료 자루가 놓여지도록 상기 컨베이어 벨트의 상측에 배치되고, 상기 원료 자루가 상기 투입구로 이동되는 방향으로 가이드홈이 연장 형성되는 지지대; 및 상기 가이드홈을 따라 이동 가능하도록 상기 컨베이어 벨트의 일면에서 돌출되어, 상기 컨베이어 벨트의 회전시, 상기 원료 자루를 상기 투입구로 안내하는 가이드돌기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 머드 배합을 위한 원료 자루를 커팅머신에 자동 투입할 수 있으므로, 별도의 작업자 없이도, 커팅머신에 대한 원료 원료의 피딩작업이 신속하고 효율적으로 진행될 수 있다는 이점이 있다.
아울러, 본 발명의 실시예들은 원료 자루 내 유해한 물질을 작업자가 직접 접촉하지 않으므로, 작업장 내 유해 환경으로부터 작업자의 건강을 보호할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치가 커팅머신에 설치된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치의 컨베이어유닛을 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치에서, 컨베이어유닛의 작동 상태를 도시한 상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치가 커팅머신에 설치된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치(10)는, 머드와의 배합을 위한 원료 자루를 커팅머신(20)의 투입구(21)에 자동으로 피딩(feeding)할 수 있다.
본 실시예에서 선박은 해양에서 석유 또는 가스 자원을 채굴하기 위해 시추 장비를 구비하고 자체 동력으로 항해도 가능한 드릴쉽을 예로 들어 설명하였으나. 이에 한정되지는 아니하며, 머드에 원료(첨가물)를 배합하기 위해, 원료(첨가물)가 수용된 원료 자루를 커팅머신(20)에서 커팅하는 리그선(rig ship), 고정형 플랫폼(stationary platform) 등의 선체를 제공할 수 있다.
이러한 선박의 원료 피딩장치(10)는, 컨베이어유닛(100), 리프팅유닛(200) 및 푸쉬유닛(300)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 컨베이어유닛(100)은 커팅머신(20)의 투입구(21) 전방측에 설치되고, 리프팅유닛(200)에서 제공되는 원료 자루를 커팅머신(20)의 투입구(21)에 공급할 수 있다.
이를 위해, 컨베이어유닛(100)은 원료 자루를 커팅머신(20)의 투입구(21)를 안내하는 이송경로를 제공하는 컨베이어 벨트(110)와, 컨베이어 벨트(110)가 왕복 회전되도록 구동샤프트(미도시)를 통해 컨베이어 벨트(110)에 구동력을 제공하는 컨베이어 모터(120)로 구성될 수 있다.
여기서, 커팅머신(20)은 원료 피딩장치(10)의 컨베이어유닛(100)으로부터 원료 자루를 공급받아 커팅하고, 커팅된 원료 자루에서 원료(첨가물)를 추출하여 머드 믹싱 시스템(30: mud mixing system)에 제공할 수 있다. 이 커팅머신(20)은 원료가 수용된 원료 자루를 커팅하는 종래 쌕 커팅 머신(Sack Cutting Machine)과 대응되는 장치이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
리프팅유닛(200)은 컨베이어유닛(100)의 일측에 설치되고, 별도의 이송수단(예를 들면, 지게차)로부터 원료 자루를 제공받아 커팅머신(20)의 투입구(21)가 위치한 높이, 다시 말해, 컨베이어유닛(100)과 동일평면상의 높이까지 원료 자루를 승강시킬 수 있다.
예컨대, 리프팅유닛(200)은 원료 자루의 적재가 가능한 리프팅 테이블(210)과, 리프팅 테이블(210)을 승강시키기 위해 리프팅 테이블(210)의 하부를 지지하는 액츄에이터(220)로 구성될 수 있다. 리프팅 테이블(210)은 원료 자루가 1열 또는 2열로 배치 가능한 공간을 제공할 수 있고, 리프팅 테이블(210)이 이동 가능한 최고 높이는 커팅머신(20)의 투입구(21)가 위치한 높이일 수 있으며, 리프팅 테이블(210)이 이동 가능한 최저 높이는 이송수단으로부터 원료 자루가 제공되는 투입위치일 수 있다.
본 실시예에서는, 액츄에이터(220)로서 유압실린더가 사용되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 리프팅 테이블(210)을 상하 이동시키기 위한 다양한 승강장치가 사용될 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(220)는 기어를 통해 리프팅 테이블(210)에 구동력이 전달되는 구동모터일 수 있다.
푸쉬유닛(300)은 푸쉬 피스톤(310) 및 구동 실린더(320)를 포함하는 구성으로, 커팅머신(20)의 투입구(21) 높이까지 승강된 원료 자루를 컨베이어유닛(100)으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 푸쉬유닛(300)은 리프팅 테이블(210)에 적재된 원료 자루를 컨베이어유닛(100)으로 이송시키는 푸쉬 피스톤(310)과, 푸쉬 피스톤(310)을 컨베이어유닛(100)을 향해 전진 및 후진시키기 위한 구동력을 제공하는 구동 실린더(320)로 구성될 수 있다.
특히, 푸쉬유닛(300)은 원료 자루가 리프팅 테이블(210)로 인입되는 방향을 따라 다단으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 푸쉬유닛(300)은 리프팅유닛(200)의 상부 일측에 나란하게 배치되는 제 1 푸쉬유닛(300a) 및 제 2 푸쉬유닛(300b)으로 구성될 수 있다.
이들 제 1 푸쉬유닛(300a) 및 제 2 푸쉬유닛(300b)은, 동시에 작동되거나, 이들 중 선택된 어느 하나만 작동될 수 있으므로, 원료 자루가 리프팅 테이블(210) 상에 1열 및 2열에 적재된 경우, 각 열에 배치된 원료 자루를 모두 컨베이어유닛(100)으로 이동시키거나, 각 열에 배치된 원료 자루를 선택적으로 컨베이어유닛(100)으로 이동시킬 수 있다.
따라서, 머드에 배합되는 원료가 소량 필요한 경우, 이들 제 1 푸쉬유닛(300a) 및 제 2 푸쉬유닛(300b) 중 하나의 푸쉬유닛만을 작동하면, 커팅머신(20)에 투입되는 원료의 양을 소량으로 정밀 제어할 수 있다.
물론, 이들 푸쉬유닛(300)의 배치 형태 및 개수는, 본 실시예에 한정되지는 아니하며, 머드 믹싱 시스템(30)에서 요구하는 작업조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 3개의 푸쉬유닛이 리프팅 테이블(210) 상에 3열로 배치되거나, 1개의 푸쉬유닛이 리프팅 테이블(210) 상에 배치될 수도 있다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 원료 자루가 이송수단(미도시)에 의해 리프팅유닛(200)의 리프팅 테이블(210)에 적재되면, 원료 자루가 적재된 리프팅 테이블(210)은 액츄에이터(220)에 의해 커팅머신(20)의 투입구(21)가 위치한 높이(컨베이어유닛(100)과 동일평면상의 높이)까지 상방향으로 이동된다.
그리고 리프팅 테이블(210)이 컨베이어유닛(100)과 동일평면상 높이까지 이동되면, 리프팅 테이블(210) 상에 위치한 원료 자루는 푸쉬유닛(300)에 의해 컨베이어유닛(100)의 컨베이어 벨트(110)로 이송된다.
이때, 원료 자루가 리프팅 테이블(210) 상에 1열 및 2열에 적재된 경우, 머드와의 배합에 필요한 원료의 양을 고려하여, 원료 자루를 제 1 푸쉬유닛(300a) 및 제 2 푸쉬유닛(300b)에 의해 컨베이어 벨트(110)로 모두 이송시키거나, 1열 및 2열 중 한 열에 위치한 원료 자루만을 제 1 푸쉬유닛(300a) 또는 제 2 푸쉬유닛(300b)에 의해 컨베이어 벨트(110)로 이송시킬 수 있다.
이후, 원료 자루가 컨베이어유닛(100)의 컨베이어 벨트(110)로 이송되면, 원료 자루가 컨베이어 벨트(110)의 왕복 회전에 의해 커팅머신(20)의 투입구(21)로 이송될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치의 컨베이어유닛을 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치에서, 컨베이어유닛의 작동 상태를 도시한 상태도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 원료 피딩장치(10)에서, 컨베이어유닛(100')은 컨베이어 벨트(110), 컨베이어 모터(120), 지지대(130) 및 가이드돌기(140)를 포함할 수 있다.
여기서, 지지대(130) 및 가이드돌기(140)를 제외한 나머지 구성들, 예를 들어, 컨베이어 벨트(110) 및 컨베이어 모터(120)는 일 실시예에서 설명한 컨베이어 벨트(110) 및 컨베이어 모터(120)와 대응되는 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
지지대(130)는 원료 자루(A)가 적재되는 플레이트 형태로, 컨베이어 벨트(110)의 상측에 배치될 수 있다. 특히, 지지대(130)에는 원료 자루(A)가 투입구(21)로 이동되는 방향으로 다수개의 가이드홈(131)이 연장 형성될 수 있다. 이 가이드홈(131)에는 컨베이어 벨트(110)의 왕복회전에 의해 가이드돌기(140)가 커팅머신(20)의 입구를 향해 이동될 수 있다.
가이드돌기(140)는 가이드홈(131)을 따라 이동 가능하도록 컨베이어 벨트(110)의 일면에서 돌출되는 구조로, 컨베이어 벨트(110) 상에서 매트릭스 형태로 이격 배치되는 다수개로 제공될 수 있다. 그리고 각각의 가이드돌기(140)는 가이드홈(131)에 인입가능한 위치의 컨베이어 벨트(110) 상에 마련되므로, 컨베이어 벨트(110)의 회전시, 원료 자루(A)를 투입구(21)로 안내할 수 있다.
이때, 가이드돌기(140)는 지지대(130)의 가이드홈(131)에서 돌출가능한 높이를 가지며, 가이드돌기(140)의 일면은 원료 자루(A)를 효과적으로 지지하기 위한 곡면 형태로 경사지게 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 머드 배합을 위한 원료 원료를 커팅머신에 자동 투입할 수 있으므로, 별도의 작업자 없이도, 커팅머신에 대한 원료 원료의 피딩작업이 신속하고 효율적으로 진행될 수 있고, 원료 자루 내 유해한 물질을 작업자가 직접적으로 접촉하지 않으므로, 작업장 내 유해 환경으로부터 작업자의 건강을 보호할 수 있다는 등의 우수한 장점을 가진다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
100: 컨베이어유닛 110: 컨베어어 벨트
120: 컨베이어 모터 200: 리프팅유닛
210: 리프팅 테이블 220: 액츄에이터
300: 푸쉬유닛 310: 푸쉬 피스톤
320: 구동 실린더

Claims (6)

  1. 원료가 수용된 원료 자루를 커팅머신의 투입구로 피딩하는 선박의 원료 피딩장치로서,
    상기 투입구의 전방측에 설치되는 컨베이어유닛;
    상기 컨베이어유닛의 일측에 설치되고, 원료 자루를 공급받아 상기 투입구가 위치한 높이로 상기 원료 자루를 승강시키는 리프팅유닛; 및
    상기 리프팅유닛의 일측에 장착되어, 상기 리프팅유닛에서 승강된 상기 원료 자루를 상기 컨베이어유닛으로 이동시키는 푸쉬유닛을 포함하는 선박의 원료 피딩장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리프팅유닛은
    상기 원료 자루가 인입되는 리프팅 테이블; 및
    상기 리프팅 테이블을 승강시키기 위한 액츄에이터를 포함하는 선박의 원료 피딩장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 푸쉬유닛은
    상기 원료 자루를 상기 컨베이어유닛으로 이송시키기 위한 푸쉬 피스톤; 및
    상기 푸쉬 피스톤을 상기 컨베이어유닛을 향해 전진 및 후진시키는 구동 실린더를 포함하는 선박의 원료 피딩장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 푸쉬유닛은
    상기 원료 자루가 상기 리프팅 테이블로 인입되는 방향을 따라 다단으로 배치되는 선박의 원료 피딩장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨베이어유닛은
    상기 원료 자루가 상기 투입구로 투입되도록 상기 원료 자루의 이송경로를 제공하는 컨베이어 벨트; 및
    상기 컨베이어 벨트를 왕복 회전시키기 위한 컨베이어 모터를 포함하는 선박의 원료 피딩장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 컨베이어유닛은
    상기 푸쉬유닛에 의해 이송된 상기 원료 자루가 놓여지도록 상기 컨베이어 벨트의 상측에 배치되고, 상기 원료 자루가 상기 투입구로 이동되는 방향으로 가이드홈이 연장 형성되는 지지대; 및
    상기 가이드홈을 따라 이동 가능하도록 상기 컨베이어 벨트의 일면에서 돌출되어, 상기 컨베이어 벨트의 회전시, 상기 원료 자루를 상기 투입구로 안내하는 가이드돌기를 더 포함하는 선박의 원료 피딩장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107826716A (zh) * 2017-10-25 2018-03-23 宁波市奉化智牛自动化设备设计有限公司 一种振动盘弹簧片生产装置
CN111573251A (zh) * 2020-06-19 2020-08-25 柏龙富 一种机械加工用往复式推料检验装置

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