KR20200046254A - 대빗장치 - Google Patents

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KR20200046254A
KR20200046254A KR1020180127127A KR20180127127A KR20200046254A KR 20200046254 A KR20200046254 A KR 20200046254A KR 1020180127127 A KR1020180127127 A KR 1020180127127A KR 20180127127 A KR20180127127 A KR 20180127127A KR 20200046254 A KR20200046254 A KR 20200046254A
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fender
winch
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wire
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KR1020180127127A
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시대엽
김상휘
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

대빗장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 대빗장치는 선체에 설치되어 펜더를 지지하는 대빗장치로서, 상기 펜더와 연결되는 와이어; 및 상기 펜더가 승강하도록 상기 와이어를 감거나 푸는 윈치부를 포함하고, 상기 윈치부는, 상기 와이어를 감거나 푸는 윈치드럼; 상기 윈치드럼과 분리 가능하게 연결되고, 상기 윈치드럼과 연결될 때 상기 윈치드럼을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 메인구동부; 및 상기 윈치드럼과 분리 가능하게 연결되고, 상기 윈치드럼과 상기 메인구동부가 분리될 때 상기 와이어의 장력이 제1설정값 이상이 되도록 상기 윈치드럼을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 보조구동부를 포함하고, 상기 메인구동부는, 상기 펜더가 상기 선체에 보관되는 보관상태에서 정수면을 향해 하강할 때 상기 윈치드럼과 연결되고, 상기 펜더가 상기 정수면에 부유하는 부유상태가 될 때 상기 윈치드럼과 분리될 수 있다.

Description

대빗장치{Davit apparatus}
본 발명은 대빗장치에 관한 것이다.
일반적으로 화물을 운반하는 선박 등 해양구조물은 화물을 다른 해양구조물에 이송시키기 위하여 다른 해양구조물에 인접하여 계류할 수 있다. 이때, 해양구조물의 선체 측면에는 다른 해양구조물과의 충돌을 방지하기 위하여 펜더가 배치될 수 있다.
이러한 펜더는 선체에 설치되는 대빗장치를 통해 선체에 보관되거나 충돌을 방지하기 위해 선체 측면에 배치될 수 있다.
대빗장치는 펜더와 연결되는 와이어 및 와이어를 감거나 푸는 윈치부를 포함할 수 있다. 이 경우, 대빗장치는 와이어를 통해 선체 측면에 배치된 펜더를 지지할 수 있다.
한편, 선체 측면에 배치된 펜더는 파도 등 외부요인에 의해 상하방향으로 이동할 수 있다. 종래, 대빗장치는 펜더가 상승할 때 펜더에 연결된 와이어가 느슨하게 되어 선체 등과 충돌하여 손상되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예는, 펜더를 지지하는 와이어가 펜더가 상하방향으로 이동할 때 손상되는 것을 방지할 수 있는 대빗장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 설치되어 펜더를 지지하는 대빗장치로서, 상기 펜더와 연결되는 와이어; 및 상기 펜더가 승강하도록 상기 와이어를 감거나 푸는 윈치부를 포함하고, 상기 윈치부는, 상기 와이어를 감거나 푸는 윈치드럼; 상기 윈치드럼과 분리 가능하게 연결되고, 상기 윈치드럼과 연결될 때 상기 윈치드럼을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 메인구동부; 및 상기 윈치드럼과 분리 가능하게 연결되고, 상기 윈치드럼과 상기 메인구동부가 분리될 때 상기 와이어의 장력이 제1설정값 이상이 되도록 상기 윈치드럼을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 보조구동부를 포함하고, 상기 메인구동부는, 상기 펜더가 상기 선체에 보관되는 보관상태에서 정수면을 향해 하강할 때 상기 윈치드럼과 연결되고, 상기 펜더가 상기 정수면에 부유하는 부유상태가 될 때 상기 윈치드럼과 분리되는, 대빗장치가 제공될 수 있다.
상기 와이어를 부분적으로 지지하는 지지암을 더 포함할 수 있다.
상기 윈치부는, 상기 윈치드럼과 상기 메인구동부를 연결시키거나 분리시키는 제1클러치부; 및 상기 윈치드럼과 상기 보조구동부를 연결시키거나 분리시키는 제2클러치부를 더 포함할 수 있다.
상기 보조구동부는, 하우징; 일단부가 상기 윈치드럼과 분리 가능하게 연결되고, 타단부가 상기 하우징 내부에 위치하는 보조구동샤프트; 및 상기 하우징 내부에서 상기 보조구동샤프트에 연결되고, 상기 윈치드럼과 상기 보조구동샤프트가 연결될 때 탄성에너지가 저장되는 태엽스프링을 포함할 수 있다.
상기 보조구동샤프트는 상기 펜더가 상기 보관상태에서 상기 정수면을 향해 하강하는 과정에서 설정높이에 도달할 때 상기 윈치드럼과 연결되고, 상기 태엽스프링은 상기 펜더가 상기 설정높이에서 상기 부유상태가 되도록 하강하는 과정에서 상기 윈치드럼의 회전에 의해 탄성에너지를 저장할 수 있다.
상기 윈치드럼과 상기 메인구동부 및 상기 윈치드럼과 상기 보조구동부를 연결시키거나 분리시키는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 펜더가 상기 보관상태에서 상기 설정높이까지 하강하는 과정에서 상기 윈치드럼과 상기 메인구동부를 연결시키며, 상기 윈치드럼과 상기 보조구동부를 분리시키고, 상기 펜더가 상기 설정높이에서 상기 부유상태가 되도록 하강하는 과정에서 상기 윈치드럼과 상기 보조구동부를 연결시키고, 상기 펜더가 상기 부유상태가 될 때 상기 윈치드럼과 상기 메인구동부를 분리시킬 수 있다.
상기 펜더가 상기 부유상태가 되도록 하강하는 과정에서 상기 와이어의 장력을 측정하는 장력측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 장력측정부의 장력측정값이 제2설정값 이하가 될 때 상기 펜더가 부유상태인 것으로 판단할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 펜더가 상기 부유상태에서 상기 보관상태가 되도록 상승할 때 상기 윈치드럼과 상기 메인구동부를 연결시키며, 상기 윈치드럼과 상기 보조구동부를 분리시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 부유상태의 펜더가 상하방향으로 이동할 때 윈치드럼이 보조구동부의 구동력에 의해 회전함으로써, 펜더에 연결된 와이어가 제1설정값 이상의 장력을 유지하며, 선체 등과 충돌하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대빗장치가 선체에 설치된 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 AA선을 화살표방향으로 바라본 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 윈치부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3의 BB선을 화살표방향으로 바라본 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대빗장치의 일부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 대빗장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대빗장치가 선체에 설치된 모습을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 AA선을 화살표방향으로 바라본 모습을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 1의 윈치부를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3의 BB선을 화살표방향으로 바라본 단면을 나타내는 도면이다.
참고로, 도 1 및 도 2에서 +Y축방향은 선체(10)의 좌현측을 나타내고, 대빗장치(1000)가 부유상태의 펜더(100)를 지지하는 모습이 되어 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대빗장치(1000)는 선체(10)에 설치되어 펜더(100)를 지지한다.
펜더(100)는 도 1과 같이 해상에서 서로 계류되는 제1해양구조물(1) 및 제2해양구조물(2) 사이 배치되어 제1해양구조물(1) 및 제2해양구조물(2)이 서로 접근하여 충돌하는 것을 완충할 수 있다.
예컨대, 제1해양구조물(1)은 FLNG이고 제2해양구조물(2)은 LNG운반선일 수 있다. 이 경우, 펜더(100)는 LNG의 이송을 위해 서로 계류되는 제1해양구조물(1) 및 제2해양구조물 사이에 개재될 수 있다.
이때, 대빗장치(1000)는 도 1과 같이 제1해양구조물(1)의 선체(10)에 설치되어 제1해양구조물(1) 및 제2해양구조물(2) 사이에 개재된 펜더(100)를 지지할 수 있다. 다시 말해, 펜더(100)는 대빗장치(1000)를 통해 제1해양구조물(1)의 선체(10)에 대해 지지될 수 있다.
참고로, 본 실시예에서는 도 1과 같이 하나의 대빗장치(1000)가 하나의 펜더(100)를 지지하는 경우를 예를 들어 설명하나, 다른 실시예에서는 도시되지 않았으나, 한 쌍의 대빗장치가 하나의 펜더를 지지하는 것과 같이 대빗장치는 다양한 구조로 펜더를 지지할 수 있다.
이 경우, 펜더(100)는 도 1과 같이 제1해양구조물(1)과 제2해양구조물(2) 사이 충돌을 완충하도록 정수면(S)에 부유하는 부유상태에 있을 수 있고, 대빗장치(1000)는 부유상태의 펜더(100)를 지지할 수 있다.
여기서, 정수면(S)은 펜더(100)가 배치되는 지점, 즉 제1해양구조물(1)과 제2해양구조물(2)이 서로 계류되는 해상에서 파도 등이 없는 수면일 수 있다. 이러한 정수면(S)은 파도 등이 없을 때 선체(10)의 흘수선에 대응할 수 있다.
또는, 펜더(100)는 부유상태에서 선체(10)로 회수로 되어 선체(10)에 보관되는 보관상태에 있을 수 있고, 대빗장치(1000)는 보관상태의 펜더(100)를 지지할 수 있다.
이때, 대빗장치(1000)는 펜더(100)가 보관상태가 되도록 펜더(100)를 정수면(S)에 대해 상승시키거나, 펜더(100)가 부유상태가 되도록 정수면(S)에 대해 하강시킬 수 있다. 이 경우, 대빗장치(1000)는 펜더(100)를 선체(10)의 외측면을 따라 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 대빗장치는 도시되지 않았지만, 제2해양구조물의 선체에 설치되어 펜더를 지지할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 대빗장치(1000)는 와이어(1100) 및 윈치부(1500)를 포함한다.
와이어(1100)는 펜더(100)와 연결된다. 와이어(1100)는 도 1과 같이 일단이 펜더(100)에 연결되고, 타단이 후술하는 윈치부(1500)에 연결될 수 있다.
예컨대, 와이어(1100)는 도 2와 같이 펜더(100)의 양측단부를 향해 분기되어 펜더(100)에 연결될 수 있다.
이외에도, 와이어는 도시되지 않았지만, 펜더의 중앙부에 직접 연결되는 것과 같이 다양한 구조로 펜더에 연결될 수 있다.
본 실시예에 따른 대빗장치(1000)는 지지암(1300)을 더 포함할 수 있다.
지지암(1300)은 도 1 및 도 2와 같이 와이어(1100)를 부분적으로 지지할 수 있다. 다시 말해, 지지암(1300)은 와이어(1100) 중 선체(10) 내측에서 선체(10) 외측으로 연장되는 일부분을 지지할 수 있다. 이 경우, 와이어(1100)는 선체(10)와 접촉하는 것이 방지될 수 있다.
지지암(1300)은 와이어(1100)에 연결된 펜더(100)를 선체(10) 외측에 위치시키도록 선체(10)에 형성될 수 있다. 이 경우, 지지암(1300)은 일단부가 선체(10)에서 멀어지는 방향으로 연장되고, 타단부가 선체(10)에 지지될 수 있다.
예컨대, 지지암(1300)은 복수의 지지부재(1310)를 포함할 수 있다. 복수의 지지부재(1310)는 서로 관절구조로 연결되고, 적어도 하나는 선체(10)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
이 경우, 복수의 지지부재(1310)는 펜더(100)를 선체(10) 내측에서 선체(10) 외측으로 위치시키도록 각각 회전동작할 수 있다.
지지암(1300)에는 복수의 풀리(1350)가 형성될 수 있다. 와이어(1100)는 풀리(1350)를 통해 지지암(1300)에 지지될 수 있다. 이때, 와이어(1100)는 후술하는 윈치부(1500)에 감기거나 풀릴 때 풀리(1350)에 가이드되어 원활하게 이동할 수 있다.
풀리(1350)의 수는 지지암(1300)의 구조 등을 고려하여 다양하게 결정될 수 있다. 예컨대, 풀리(1350)는 도 1과 같이 세 개가 제공될 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
윈치부(1500)는 펜더(100)가 승강하도록 와이어(1100)를 감거나 푼다. 이 경우, 펜더(100)는 윈치부(1500)가 와이어(1100)를 감을 때 정수면(S)에 대해 상승하고, 윈치부(1500)가 와이어(1100)를 풀 때 정수면(S)에 대해 하강할 수 있다.
예컨대, 윈치부(1500)는 도 1과 같이 선체(10)의 상측면에 배치될 수 있다. 이 경우, 윈치부(1500)는 지지암(1300)의 타단부에 인접하게 배치될 수 있다.
윈치부(1500)는 도 3과 같이 윈치드럼(1510), 메인구동부(1530) 및 보조구동부(1570)를 포함할 수 있다.
윈치드럼(1510)은 와이어(1100)를 감거나 풀 수 있다. 이 경우, 윈치드럼(1510)은 회전하며 와이어(1100)를 감거나 풀 수 있다.
윈치드럼(1510)의 일측부에는 도 3과 같이 후술하는 메인구동부(1530)와 연결되는 제1윈치샤프트(1511)가 형성되고, 윈치드럼(1510)의 타측부에는 후술하는 보조구동부(1570)와 연결되는 제2윈치샤프트(1512)가 형성될 수 있다.
메인구동부(1530)는 윈치드럼(1510)을 회전시키기 위한 구동력을 제공한다.
본 실시예에서, 메인구동부(1530)는 메인모터(1531) 및 메인구동샤프트(1532)를 포함할 수 있다.
메인모터(1531)는 전기 또는 유압 등에 의해 구동력을 발생시킬 수 있다. 메인모터(1531)는 정역회전할 수 있다.
메인구동샤프트(1532)는 일단부가 메인모터(1531)에 연결되고, 메인모터(1531)의 구동력에 의해 회전할 수 있다.
메인구동샤프트(1532)는 타단부가 제1윈치샤프트(1511)와 연결될 수 있다. 이때, 제1윈치샤프트(1511)는 메인모터(1531)의 구동력에 의해 회전하는 메인구동샤프트(1532)를 따라 회전하고, 윈치드럼(1510)은 제1윈치샤프트(1511)와 함께 회전할 수 있다.
따라서, 윈치드럼(1510)은 메인모터(1531)의 구동력에 의해 와이어(1100)를 감는 방향 또는 와이어(1100)를 푸는 방향으로 회전할 수 있다.
메인구동부(1530)는 윈치드럼(1510)과 분리 가능하게 연결될 수 있다.
보다 상세히, 메인구동부(1530)는 펜더(100)가 보관상태에서 정수면(S)을 향해 하강할 때 윈치드럼(1510)과 연결될 수 있다. 이때, 메인구동부(1530)는 윈치드럼(1510)에 구동력을 제공하고, 윈치드럼(1510)은 펜더(100)가 하강하도록 와이어(1100)를 푸는 방향으로 회전할 수 있다.
또는, 메인구동부(1530)는 펜더(100)가 부유상태가 될 때 윈치드럼(1510)과 분리될 수 있다. 이 경우, 메인구동부(1530)는 윈치드럼(1510)에 구동력을 제공하는 것이 중단할 수 있다.
본 실시예에서, 메인구동부(1530)는 제1클러치부(1550)를 통해 윈치드럼(1510)과 분리 가능하게 연결될 수 있다. 다시 말해, 제1클러치부(1550)는 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530)를 연결시키거나 분리시킬 수 있다.
이 경우, 제1클러치부(1550)는 제1윈치샤프트(1511)와 메인구동샤프트(1532)를 연결시키거나 분리시킬 수 있다.
제1클러치부(1550)는 구동력을 전달하기 위한 공지의 클러치부재를 포함할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.
보조구동부(1570)는 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530)가 분리될 때 윈치드럼(1510)을 회전시키기 위한 구동력을 제공한다. 이때, 윈치드럼(1510)은 보조구동부(1570)의 구동력에 의해 와이어(1100)의 장력이 제1설정값 이상이 되도록 회전할 수 있다.
여기서, 제1설정값은 펜더(100)의 하중에 의해 와이어(1100)에 부가되는 장력이고, 0보다 크고 펜더(100)의 하중 이하인 임의의 값으로 결정될 수 있다.
보다 상세히, 메인구동부(1530)는 펜더(100)가 부유상태가 될 때 윈치드럼(1510)과 분리될 수 있다. 이때, 메인구동부(1530)는 윈치드럼(1510)에 구동력을 제공하는 것을 중단되고, 윈치드럼(1510)은 메인구동부(1530)의 구동력에 의해 회전하는 것이 중단될 수 있다.
부유상태의 펜더(100)는 파도 등 외부요인에 의해 상하방향으로 이동할 수 있다. 이 과정에서, 펜더(100)에 연결된 와이어(1100)의 장력은 펜더(100)가 상승할 때 제1설정값보다 작을 수 있다. 다시 말해, 와이어(1100)는 부유상태의 펜더(100)가 상승할 때 느슨한 상태가 될 수 있다.
이 경우, 와이어(1100)의 장력은 제1설정값보다 작게 되고, 와이어(1100)는 선체(10) 등과 충돌하여 손상될 수 있다.
이때, 보조구동부(1570)는 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530)가 분리될 때, 즉 펜더(100)가 부유상태가 될 때 윈치드럼(1510)에 구동력을 제공할 수 있다.
이 경우, 윈치드럼(1510)은 부유상태의 펜더(100)가 상승할 때 보조구동부(1570)의 구동력에 의해 와이어(1100)를 감도록 회전하고, 와이어(1100)의 장력은 제1설정값 이상이 될 수 있다.
다시 말해, 윈치드럼(1510)은 부유상태의 펜더(100)가 상승할 때 보조구동부(1570)의 구동력에 의해 와이어(1100)를 팽팽한 상태가 되도록 감을 수 있다.
따라서, 와이어(1100)는 제1설정값 이상의 장력을 유지하며, 선체(10) 등과 충돌하여 손상되는 것이 방지될 수 있다.
본 실시예에서, 보조구동부(1570)는 도 3 및 도 4와 같이 하우징(1571), 보조구동샤프트(1572) 및 태엽스프링(1573)을 포함할 수 있다.
하우징(1571)의 내부에는 도 3과 같이 보조구동샤프트(1572)의 일부 및 태엽스프링(1573)이 배치될 수 있다. 하우징(1571)은 도 4와 같이 단면이 원형으로 제공될 수 있다.
보조구동샤프트(1572)는 도 3과 같이 일단부가 윈치드럼(1510)과 연결될 수 있다. 이 경우, 보조구동샤프트(1572)는 윈치드럼(1510)의 제2윈치샤프트(1512)와 연결될 수 있다.
보조구동부(1570)는 타단부가 하우징(1571) 내부에 위치할 수 있다.
태엽스프링(1573)은 도 4와 같이 하우징(1571) 내부에서 보조구동샤프트(1572)의 타단부를 중심으로 소용돌이 형태로 배치될 수 있다.
태엽스프링(1573)은 보조구동샤프트(1572)에 연결될 수 있다. 이 경우, 태엽스프링(1573)은 일단이 보조구동샤프트(1572)에 고정 지지되고, 타단이 하우징(1571) 내측벽에 고정 지지될 수 있다.
태엽스프링(1573)은 보조구동샤프트(1572)를 중심으로 감기며 탄성에너지를 저장할 수 있고, 보조구동샤프트(1572)를 중심으로 풀리며 저장된 탄성에너지를 방출할 수 있다.
이때, 태엽스프링(1573)은 탄성에너지를 방출하며 보조구동샤프트(1572)를 회전시키고, 보조구동샤프트(1572)와 제2윈치샤프트(1512)를 통해 연결된 윈치드럼(1510)을 회전시킬 수 있다.
이와 같은 보조구동부(1570)는 부유상태의 펜더(100)가 상하방향으로 이동하는 것에 실시간으로 대응하여 태엽스프링(1573)의 탄성에너지를 이용하여 윈치드럼(1510)을 신속하게 회전시킬 수 있다. 나아가, 부유상태의 펜더(100)가 상하방향으로 반복하여 이동하는 경우에도, 고장 또는 오작동의 위험이 감소할 수 있다.
다른 실시예에서, 보조구동부는, 도시되지 않았지만, 복수의 태엽스프링이 보조구동샤프트과 기어구조를 통해 연결되어 탄성에너지를 저장하는 것과 같이 윈치드럼을 회전시키기 위한 구동력을 제공할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다.
도 3을 참조하면, 보조구동부(1570)는 윈치드럼(1510)과 분리 가능하게 연결된다. 이 경우, 보조구동부(1570)는 펜더(100)가 보관상태에서 정수면(S)으로 하강하는 과정에서 윈치드럼(1510)과 연결되고, 펜더(100)가 부유상태에서 보관상태가 되도록 상승하는 과정에서 윈치드럼(1510)과 분리될 수 있다.
본 실시예에서, 보조구동샤프트(1572)는 윈치드럼(1510)과 분리 가능하게 연결될 수 있다. 이 경우, 보조구동샤프트(1572)는 윈치드럼(1510)의 제2윈치샤프트(1512)와 분리 가능하게 연결될 수 있다.
이때, 보조구동샤프트(1572)는 펜더(100)가 보관상태에서 정수면(S)을 향해 하강하는 과정에서 설정높이(H)에 도달할 때 윈치드럼(1510)과 연결될 수 있다.
여기서, 설정높이(H)는 파도 등 외부요인에 의해 펜더(100)가 정수면(S)에 대해 최대로 상승할 수 있는 높이이고, 기상정보 또는 펜더(100)가 배치되는 지점에서 측정된 파도 등에 대한 데이터 등을 기초로 결정될 수 있다. 이 경우, 펜더(100)는 외부요인에 의해 정수면(S)과 설정높이(H) 사이에서 상승할 수 있다.
태엽스프링(1573)은 윈치드럼(1510)과 보조구동샤프트(1572)가 연결될 때 탄성에너지를 저장할 수 있다. 이때, 태엽스프링(1573)은 펜더(100)가 설정높이(H)에서 부유상태가 되도록 하강하는 과정에서 윈치드럼(1510)의 회전에 의해 탄성에너지를 저장할 수 있다.
다시 말해, 태엽스프링(1573)은 부유상태의 펜더(100)가 정수면(S)과 설정높이(H) 사이에서 상승할 때 윈치드럼(1510)을 회전시킬 수 있는 탄성에너지를 저장할 수 있다.
이와 같이 저장된 태엽스프링(1573)의 탄성에너지는 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530)가 분리되며 부유상태의 펜더(100)가 상승할 때, 와이어(1100)의 장력이 제1설정값 이상이 되도록 윈치드럼(1510)을 회전시키기 위해 방출될 수 있다.
한편, 보조구동샤프트(1572)는 펜더(100)가 부유상태에서 보관상태가 되도록 상승하는 과정에서 윈치드럼(1510)과 분리될 수 있다.
본 실시예에서, 보조구동부(1570)는 제2클러치부(1590)를 통해 윈치드럼(1510)과 분리 가능하게 연결될 수 있다. 다시 말해, 제2클러치부(1590)는 윈치드럼(1510)과 보조구동부(1570)를 연결시키거나 분리시킬 수 있다.
이 경우, 제2클러치부(1590)는 제2윈치샤프트(1512)와 보조구동샤프트(1572)를 연결시키거나 분리시킬 수 있다.
제2클러치부(1590)는 구동력을 전달하기 위한 공지의 클러치부재를 포함할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 대빗장치는 도 5와 같이 제어부(1700)를 더 포함할 수 있다. 참고로, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 대빗장치(1000)의 일부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
제어부는 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530) 및 윈치드럼(1510)과 보조구동부(1570)를 연결시키거나 분리시킬 수 있다.
보다 상세히, 제어부(1700)는 펜더(100)가 보관상태에서 상기 설정높이(H)까지 하강하는 과정에서 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530)를 연결시키고, 윈치드럼(1510)과 보조구동부(1570)를 분리시킬 수 있다.
또는, 제어부(1700)는 펜더(100)가 설정높이(H)에서 부유상태가 되도록 하강하는 과정에서 윈치드럼(1510)과 보조구동부(1570)를 연결시킬 수 있다.
또는, 제어부(1700)는 펜더(100)가 부유상태가 될 때 상기 윈치드럼(1510)과 상기 메인구동부(1530)를 분리시킬 수 있다.
이를 위해, 제어부(1700)는 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530)가 연결되거나 분리되도록 제1클러치부(1550)의 작동을 제어하고, 윈치드럼(1510)과 보조구동부(1570)가 연결되거나 분리되도록 제2클러치부(1590)의 작동을 제어할 수 있다. 이에 관해서는 후술한다.
다른 실시예에서, 도시되지 않았지만, 윈치드럼과 메인구동부 및 윈치드럼과 보조구동부는 작업자에 의해 연결되거나 분리될 수 있다.
이 경우, 작업자는 보관상태에서 부유상태가 되도록 하강하는 펜더의 높이를 육안으로 확인하며, 제1클러치부 및 제2클러치부를 작동시킬 수 있다.
앞서 살핀 바와 같이, 본 실시예에 따른 대빗장치(1000)는 부유상태의 펜더(100)가 상하방향으로 이동할 때 윈치드럼(1510)이 보조구동부(1570)의 구동력에 의해 회전함으로써, 펜더(100)에 연결된 와이어(1100)가 제1설정값 이상의 장력을 유지하며, 선체(10) 등과 충돌하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 6 내지 도 11은 본 발명의 일 실시에에 따른 대빗장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
참고로, 도 6 내지 도 11에서 +Y축방향은 선체(10)의 좌현측을 나타내고, 대빗장치(1000)가 설치된 선체의 일부가 도시되어 있다.
이하, 도 3, 도 4, 도 5 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 대빗장치(1000)의 작동을 설명한다.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 대빗장치(1000)는 펜더(100)를 보관상태에서 설정높이(H)까지 하강시킬 수 있다.
보다 상세히, 제어부(1700)는 펜더(100)가 보관상태에서 하강하기 시작할 때 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530)가 연결되도록 제1클러치부(1550)를 작동시키고, 윈치드럼(1510)과 보조구동부(1570)가 분리되도록 제2클러치부(1590를 작동시킬 수 있다.
이때, 메인모터(1531)는 윈치드럼(1510)이 와이어(1100)를 푸는 방향으로 회전하도록 구동력을 제공할 수 있다. 이 경우, 펜더(100)는 윈치드럼(1510)에 의해 풀리는 와이어(1100)에 지지되어 설정높이(H)까지 하강할 수 있다.
태엽스프링(1573)은 초기상태를 유지할 수 있다. 즉, 태엽스프링(1573)은 보조구동샤프트(1572)를 중심으로 감기거나 풀리지 않은 상태에 있을 수 있다.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 대빗장치(1000)는 펜더(100)를 설정높이(H)에서 부유상태가 되도록 하강시킬 수 있다.
보다 상세히, 제어부(1700)는 하강하는 펜더(100)가 설정높이(H)에 도달할 때 윈치드럼(1510)과 보조구동부(1570)가 연결되도록 제2클러치부(1590)를 작동시킬 수 있다. 이 경우, 제1윈치샤프트(1511)와 메인구동샤프트(1532)는 연결된 상태가 유지될 수 있다.
이때, 메인모터(1531)는 윈치드럼(1510)이 와이어(1100)를 푸는 방향으로 회전하도록 계속 구동력을 제공할 수 있다. 이 경우, 펜더(100)는 윈치드럼(1510)에 의해 풀리는 와이어(1100)에 지지되어 설정높이(H)에서 정수면(S)을 향해 하강할 수 있다.
보조구동샤프트(1572)는 회전하는 윈치드럼(1510)에 의해 회전하고, 태엽스프링(1573)은 회전하는 보조구동샤프트(1572)에 의해 감기며 탄성에너지를 저장할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 대빗장치는 도시되지 않았지만, 높이측정부를 더 포함할 수 있다.
높이측정부는 펜더가 부유상태가 되도록 하강하는 과정에서 정수면에 대한 펜더의 높이를 측정할 수 있다.
높이측정부는 레이저 또는 초음파 등을 이용하여 펜더의 높이를 측정할 수 있는 공지의 센서를 포함할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
예컨대, 높이측정부는 펜더 저면에 설치될 수 있다. 이 경우, 높이측정부가 측정한 높이측정값은 정수면과 펜더 저면 사이 거리일 수 있다.
이때, 제어부는 펜더가 하강하는 과정에 높이측정부의 높이측정값을 수신하고, 높이측정값이 설정높이에 대응할 때 펜더가 설정높이에 도달한 것으로 판단하고, 윈치드럼과 보조구동부를 연결시킬 수 있다.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 대빗장치(1000)는 부유상태의 펜더(100)를 지지할 수 있다.
보다 상세히, 제어부(1700)는 펜더(100)가 부유상태가 될 때 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530)가 분리되도록 제1클러치부(1550)를 작동시킬 수 있다. 이 경우, 제2윈치샤프트(1512)와 보조구동샤프트(1572)는 연결된 상태가 유지될 수 있다.
이때, 메인모터(1531)는 윈치드럼(1510)에 구동력을 제공하는 것이 중단될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 대빗장치는 도시되지 않았지만, 장력측정부를 더 포함할 수 있다.
장력측정부는 펜더가 부유상태가 되도록 하강하는 과정에서 와이어의 장력을 측정할 수 있다.
장력측정부는 와이어의 장력을 측정할 수 있는 공지의 센서를 포함할 수 있고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이때, 제어부는 펜더가 하강하는 과정에서 장력측정부의 장력측정값을 수신하고, 장력측정값이 제2설정값 이하가 될 때 펜더가 부유상태인 것으로 판단하고, 윈치드럼과 메인구동부를 분리시킬 수 있다.
여기서, 제2설정값은 하강하는 펜더가 정수면에 도달하여 부력에 의해 부유하게 될 때 와이어의 장력일 수 있다
예컨대, 제2설정값은 부력이 펜더의 하중에 대응할 때 와이어의 장력인 0에 가까운 값일 수 있다.
도 3, 도 4, 도 5, 도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 대빗장치(1000)는 부유상태에서 상하방향으로 이동하는 펜더(100)를 지지할 수 있다.
보다 상세히, 도 9를 참조하면, 부유상태의 펜더(100)는 외부요인에 의해 정수면(S)과 설정높이(H) 사이에서 상승할 수 있다. 이 경우, 와이어(1100)의 장력은 제1설정값보다 작을 수 있다.
이때, 보조구동샤프트(1572)는 태엽스프링(1573)의 탄성에너지에 의해 회전하며 윈치드럼(1510)을 회전시킬 수 있다.
윈치드럼(1510)은 와이어(1100)의 장력이 제1설정값 이상 되도록 와이어(1100)를 감을 수 있다.
또는, 도 10을 참조하면, 부유상태의 펜더(100)는 외부유인에 의해 정수면(S)보다 아래로 하강할 수 있다. 이 경우, 와이어(1100)의 장력은 제1설정값 이상이 될 수 있다.
이때, 윈치드럼(1510)은 하강하는 펜더(100)의 하중에 의해 와이어(1100)를 푸는 방향으로 회전할 수 있다.
보조구동샤프트(1572)는 회전하는 윈치드럼(1510)에 의해 회전하고, 태엽스프링(1573)은 회전하는 보조구동샤프트(1572)에 의해 보조구동샤프트(1572)를 중심으로 감기며 탄성에너지를 저장할 수 있다.
도 3, 도 4 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 대빗장치(1000)는 펜더(100)가 부유상태에서 보관상태가 되도록 상승시킬 수 있다.
보다 상세히, 제어부(1700)는 부유상태의 펜더(100)를 상승시키기 시작할 때 윈치드럼(1510)과 메인구동부(1530)가 연결되도록 제1클러치부(1550)를 작동시키고, 윈치드럼(1510)과 보조구동부(1570)가 분리되도록 제2클러치부(1590)를 작동시킬 수 있다.
이때, 윈치드럼(1510)은 메인모터(1531)의 구동력에 의해 와이어(1100)를 감는 방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 펜더(100)는 부유상태에서 선체(10)를 향해 상승할 수 있다.
태엽스프링(1573)은 초기상태가 될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 선체 100: 펜더
1000: 대빗장치 1100: 와이어
1300: 지지암 1500: 윈치부
1510: 윈치드럼 1511: 제1윈치샤프트
1512: 제2윈치샤프트 1530: 메인구동부
1531: 메인모터 1532: 메인구동샤프트
1550: 제1클러치부 1570: 보조구동부
1571: 하우징 1572: 보조구동샤프트
1573: 태엽스프링 1590: 제2클러치부
1700: 제어부

Claims (5)

  1. 선체에 설치되어 펜더를 지지하는 대빗장치로서,
    상기 펜더와 연결되는 와이어;
    상기 펜더가 승강하도록 상기 와이어를 감거나 푸는 윈치부; 및
    상기 와이어를 부분적으로 지지하는 지지암을 포함하고,
    상기 윈치부는,
    상기 와이어를 감거나 푸는 윈치드럼;
    상기 윈치드럼과 분리 가능하게 연결되고, 상기 윈치드럼과 연결될 때 상기 윈치드럼을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 메인구동부; 및
    상기 윈치드럼과 분리 가능하게 연결되고, 상기 윈치드럼과 상기 메인구동부가 분리될 때 상기 와이어의 장력이 제1설정값 이상이 되도록 상기 윈치드럼을 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 보조구동부를 포함하고,
    상기 메인구동부는,
    상기 펜더가 상기 선체에 보관되는 보관상태에서 정수면을 향해 하강할 때 상기 윈치드럼과 연결되고, 상기 펜더가 상기 정수면에 부유하는 부유상태가 될 때 상기 윈치드럼과 분리되는, 대빗장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 윈치부는,
    상기 윈치드럼과 상기 메인구동부를 연결시키거나 분리시키는 제1클러치부; 및
    상기 윈치드럼과 상기 보조구동부를 연결시키거나 분리시키는 제2클러치부를 더 포함하는, 대빗장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보조구동부는,
    하우징;
    일단부가 상기 윈치드럼과 분리 가능하게 연결되고, 타단부가 상기 하우징 내부에 위치하는 보조구동샤프트; 및
    상기 하우징 내부에서 상기 보조구동샤프트에 연결되고, 상기 윈치드럼과 상기 보조구동샤프트가 연결될 때 탄성에너지가 저장되는 태엽스프링을 포함하는, 대빗장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보조구동샤프트는 상기 펜더가 상기 보관상태에서 상기 정수면을 향해 하강하는 과정에서 설정높이에 도달할 때 상기 윈치드럼과 연결되고,
    상기 태엽스프링은 상기 펜더가 상기 설정높이에서 상기 부유상태가 되도록 하강하는 과정에서 상기 윈치드럼의 회전에 의해 탄성에너지를 저장하는, 대빗장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 윈치드럼과 상기 메인구동부 및 상기 윈치드럼과 상기 보조구동부를 연결시키거나 분리시키는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 펜더가 상기 보관상태에서 상기 설정높이까지 하강하는 과정에서 상기 윈치드럼과 상기 메인구동부를 연결시키며, 상기 윈치드럼과 상기 보조구동부를 분리시키고,
    상기 펜더가 상기 설정높이에서 상기 부유상태가 되도록 하강하는 과정에서 상기 윈치드럼과 상기 보조구동부를 연결시키고,
    상기 펜더가 상기 부유상태가 될 때 상기 윈치드럼과 상기 메인구동부를 분리시키는, 대빗장치.
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