KR20210044547A - 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치 - Google Patents

선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치 Download PDF

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KR20210044547A
KR20210044547A KR1020190127840A KR20190127840A KR20210044547A KR 20210044547 A KR20210044547 A KR 20210044547A KR 1020190127840 A KR1020190127840 A KR 1020190127840A KR 20190127840 A KR20190127840 A KR 20190127840A KR 20210044547 A KR20210044547 A KR 20210044547A
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lifting device
fixing
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김대영
안철수
이재창
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치가 개시된다. 리프팅 장치는 수직 프레임; 상기 수직 프레임과 연결되고, 수평방향으로 길이 신축되는 구조를 가지는 수평 프레임; 리프트될 단열재에 설치된 복수의 그리핑 지그들을 이용하여 상기 단열재를 고정하는 고정 유닛; 및 상기 고정 유닛을 틸팅시키기 위해, 상기 수평 프레임과 상기 고정 유닛을 연결하는 틸팅부를 포함한다.

Description

선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치{Lifting device for insulation panel of LNGC}
본 발명은 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치에 관한 것이다.
액화천연가스(LNG)를 수송하는 LNG선(LNG carrier)에는 극저온의 액화천연가스가 충전되는 화물창이 여러 개 구비된다.
화물창의 내부에는 액화천연가스를 극저온의 상태로 유지시키기 위해, 저장 탱크와 선체 사이에 단열재(Insulation Panel, IP)가 설치된다. 단열재는 예를 들어 폴리 우레탄 폼일 수 있다.
단열재를 화물창의 벽면과 코너에 부착하는 작업은 협소한 작업 공간에서 이루어질 뿐 아니라, 단열재의 무게도 약 150kg 이상으로 무거워 쉽지 않은 작업이다.
도 1에는 종래기술에 따른 리프팅 장치가 예시되어 있다.
리프팅 장치는 제1 수평 이동부(110), 수직 이동부(120), 제2 수평 이동부(130) 및 틸팅부(140)를 포함하여 구성된다.
제1 수평 이동부(110)는 저면에 다수개의 바퀴가 설치되어 이동 가능한 베이스 수평프레임(111)과, 베이스 수평프레임(111)과 슬라이딩되도록 결합되어 X축 방향으로 연장되는 연장 수평프레임(112)로 구성된다.
수직 이동부(120)는 베이스 수평프레임(111)의 일단에 수직하게 고정되는 베이스 수직프레임(121)과, 베이스 수직프레임(121)과 슬라이딩되도록 결합되고 유압식 구동원(A)에 의해 Z축 방향으로 연장되는 연장 수직프레임(122)으로 구성된다.
제2 수평이동부(130)는 연장 수직프레임(122)과 연동하여 Z축 방향으로 이동가능하도록 연장 수직프레임(122)에 수직하게 결합되는 이동 수평프레임(131)과, 이동 수평프레임(131)과 슬라이딩 되도록 결합되고 구동원(즉, 볼 스크류(S)와 모터 구동부(M))에 의해 X축 방향으로 연장되는 연장 이동수평프레임(132)으로 구성된다.
틸팅부(140)는 연장 이동수평프레임(132) 단부에 결합되되 모터 방식의 구동원에 의해 그리퍼(G)를 측면 방향(Z-X 평면상)으로 틸팅 구동하도록 결합된 측면틸팅부(141)와, 측면틸팅부(141)의 하부에 설치되어 그리퍼를 Y축방향으로 직선운동하도록 결합된 직선운동부(미도시)와, 측면틸팅부(141)의 상부에 설치되어 그리퍼(G)를 회전시키는 로테이팅부(144), 로테이팅부(440)의 상부에 설치되어 그리퍼(G)를 정면방향(Z-Y 평면상)으로 틸팅구동하도록 결합된 정면틸팅부(142)로 구성된다.
도 1에 도시된 종래기술에 따른 리프팅 장치는 단열재를 들어올리고 이동시킴으로써 화물창의 단열재 부착 작업을 실시하는 작업자의 편의를 도모하는 장점이 있다.
그러나, 종래기술에 따른 리프팅 장치는 코너에 위치하는 단열재를 설치하기 위한 장비로서, 수직한 측벽에 위치될 단열재를 설치하기 위한 목적으로 이용되기에는 부적합한 문제점이 있었다.
또한, 포크 리프트 등을 이용하여 단열재를 그리퍼(G)의 상부에 위치시킨 후, 작업자가 볼트로 단열재와 그리퍼(G)를 고정하여야 하기 때문에 작업성도 열악해지는 문제점이 있었다.
한국특허공개 제10-2009-0050773호(선박의 화물창 코너 패널부착을 위한 리프트 장치)
본 발명은 단열재(IP)를 리프트하기 위해 고정하는 절차가 간소화되고, 리프트할 단열재를 복수의 위치에서 고정함으로써 작업 안정성을 향상시킬 수 있는 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수직 프레임; 상기 수직 프레임과 연결되고, 수평방향으로 길이 신축되는 구조를 가지는 수평 프레임; 리프트될 단열재(Insulation Panel)에 설치된 복수의 그리핑 지그들을 이용하여 상기 단열재를 고정하는 고정 유닛; 및 상기 고정 유닛을 틸팅시키기 위해, 상기 수평 프레임과 상기 고정 유닛을 연결하는 틸팅부를 포함하는 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치가 제공된다.
상기 고정 유닛은, 상기 틸팅부에 결합되는 유닛 바디; 상기 유닛 바디의 몸체의 앞면 양 사이드측에 대향하도록 각각 고정 결합되는 2개의 수용 하우징; 상기 수용 하우징의 각 단부에서 상기 수용 하우징의 내부에 수용되는 방향 또는 외부로 인출되는 방향으로 직선 이동되도록, 각 수용 하우징에 2개씩 배치되는 복수의 로드; 및 각각의 로드의 노출된 단부측에 고정 결합되는 그리퍼부를 포함할 수 있다.
상기 그리퍼부는, 제1 측면측에서 상기 로드의 노출된 단부측에 고정 결합되는 그리퍼 바디; 및 상기 그리퍼 바디의 제2 측면측에 고정 결합되는 그리퍼 헤드를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 고정 유닛은 복수의 그리핑 지그들이 설치된 사이 공간에 위치되고, 그리퍼부가 결합된 각각의 로드는 그리퍼 헤드가 대응되는 그리핑 지그의 외부 표면에 접촉될 때까지 상기 수용 하우징에서 외부로 인출되어 리프트될 상기 단열재를 고정할 수 있다.
상기 그리퍼 헤드에는 상기 그리핑 지그의 외부 표면의 형상에 대응되는 내측 둘레면을 가지도록 형성된 오목 영역이 형성될 수 있다.
상기 그리핑 지그는 외부 표면에 하나 이상의 오목부를 가지도록 형상화되고, 상기 그리퍼 헤드의 오목 영역에는 상기 오목부에 대응되는 돌출부가 형성될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단열재(IP)를 리프트하기 위해 고정하는 절차가 간소화되고, 리프트할 단열재를 복수의 위치에서 고정함으로써 작업 안정성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 선박의 화물창 코너 패널의 부착을 위한 리프트 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치의 형상을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 유닛의 형상을 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리핑 지그의 형상을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼부의 구성을 예시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 유닛을 이용한 단열재 고정 과정을 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 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. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 첨부 도면은 설명과 이해의 편의를 위해 다소 과장하여 도시된 것으로서, 첨부 도면에 도시된 각 구성 요소의 크기로 본 발명이 제한되지 않음은 당연하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치의 형상을 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 유닛의 형상을 예시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리핑 지그의 형상을 예시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리퍼부의 구성을 예시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 유닛을 이용한 단열재 고정 과정을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 리프팅 장치(200)는 베이스부(205), 수직 프레임(210), 수평 프레임(220), 틸팅부(230) 및 고정 유닛(240)을 포함할 수 있다.
베이스부(205)는 저면에 다수개의 바퀴가 설치되어, 리프팅 장치(200)가 이동 가능하도록 구현된다.
수직 프레임(210)은 베이스부(205)에 수직하게 결합되고, 상하 방향(Z축 방향)으로 길이 신축(伸縮)되도록 구성된다. 길이 신축이 가능하도록 수직 프레임(210)은 예를 들어 텔레스코픽 구조로 형성될 수 있다. 길이 신축은 유압 등의 구동력을 이용하거나 작업자가 수동으로 조정할 수 있으며, 신축된 길이는 스토퍼 등을 이용하여 고정될 수도 있다.
수평 프레임(220)은 수평 방향(Y축 방향)으로 길이 신축되도록 구성되고, 수직 프레임(210)의 길이 신축에 연동하여 승강되도록 수직 프레임(210)에 일 단부가 결합된다. 길이 신축을 위해 수평 프레임(220)은 예를 들어 텔레스코픽 구조를 가질 수 있다.
수평 프레임(220)의 타 단부에는 고정 유닛(240)을 리프팅 장치(200)의 전면 방향(Z-Y 평면 방향)으로 틸팅 구동시키는 틸팅부(230)가 결합된다.
리프팅된 단열재(280)가 화물창의 부착 부위(벽면 또는 코너)의 각도에 맞추어 기울어지도록 하기 위해, 틸팅부(230)는 단열재(280)를 고정하여 지지하는 고정 유닛(240)을 틸팅시킬 수 있다.
틸팅부(230)의 틸팅 조작은 모터 등의 구동 장치에 의해 실시되거나 작업자에 의해 수동 작업될 수 있다. 틸팅부(230)의 틸팅 각도는 스토퍼 등을 이용하여 고정될 수도 있다.
고정 유닛(240)은 단열재(280)에 설치된 그리핑 지그(290)를 이용하여 단열재(280)를 고정한다.
도 3을 참조하면, 고정 유닛(240)은 유닛 바디(310), 수용 하우징(320), 로드(330), 그리퍼부(340) 및 가이드용 브라켓(350)을 포함할 수 있다.
유닛 바디(310)는 틸팅부(230)와 결합되고, 또한 몸체의 앞면 양 사이드측에는 후술될 복수의 로드(330)를 수용하기 위해 'ㄷ'자 형상 또는 직육면체 형상의 수용 하우징(320)이 각각 고정 결합된다.
유닛 바디(310)의 일측에는 로드(330)와 그리퍼부(340)를 이용하여 그리핑 지그(290)를 고정하는 과정에서의 안정성을 도모하고 그리퍼부(340)의 위치 셋팅이 용이하도록 하기 위해, 단열재(280)의 일측을 걸어 단열재(280)와 고정 유닛(240)간의 상대적 움직임을 억제하는 가이드용 브라켓(350)이 고정 결합될 수 있다.
도 2와 3에는 가이드용 브라켓(350)이 고정 유닛(240)의 상측에 고정 결합되는 경우가 예시되었으나, 가이드용 브라켓(350)이 고정 유닛(240)의 상측이나 하측 등 다양한 위치에 하나 이상 고정 결합될 수도 있다. 만일, 가이드용 브라켓(350)이 고정 유닛(240)의 하측에 구비되는 경우, 가이드용 브라켓(350)은 그리퍼부(340)에 의해 고정된 단열재(280)의 하부를 지지함으로써, 단열재(280)가 안정적으로 지지되어 리프팅될 수 있도록 하는 받침대로 기능할 수도 있을 것이다.
또한 유닛 바디(310)는 리프팅된 단열재(280)를 하부에서 지지하기 위해 플레이트(plate) 형상으로 형성될 수 있다.
각각의 수용 하우징(320)에는 2개의 로드(330)가 수용된다. 2개의 로드(330) 각각은 수용 하우징(320)의 제1 및 제2 단부측에서 유압이나 공기압 등의 구동력을 이용하여 수용 하우징(320)의 외부로 인출되거나 수용 하우징의 내부로 수용되는 방향으로 직선 이동될 수 있다(도 6 참조). 각 로드(330)를 이동시키기 위한 구동력 제공 수단이 수용 하우징 내에 구비될 수 있음은 당연하다.
각 로드(330)의 노출된 단부측에는 단열재(280)에 설치된 그리핑 지그(290)를 고정하기 위한 그리퍼부(340)가 고정 결합된다.
그리핑 지그(290)는 도 4에 예시된 바와 같이, 몸체의 중앙에 오목부를 가지는 모래 시계 형상으로 형성될 수 있다.
그리퍼부(340)는 도 5에 예시된 바와 같이, 그리퍼 바디(510)와 그리퍼 헤드(520)를 포함할 수 있다.
그리퍼 바디(510)는 로드(330)의 노출된 단부측에 고정 결합되고, 바깥쪽면에 그리퍼 해드(520)가 고정 결합된다. 즉, 그리퍼 바디(510)는 제1 측면측에서 로드(330)에 의해 고정되고, 제2 측면측에서 그리핑 지그(290)에 접촉될 그리퍼 헤드(520)를 고정한다.
그리퍼 헤드(520)는 다양한 크기로 제작될 수 있으며, 고정할 그리핑 지그(290)의 직경에 부합하는 크기의 그리퍼 헤드(520)가 그리퍼 바디(510)에 결합되어 이용될 수 있다. 이때, 단열재(280)에 설치되는 그리핑 지그(290)들이 모두 동일한 크기일 수도 있으나, 필요한 경우 상이한 크기의 그리핑 지그(290)가 설치될 수도 있으며, 이에 상응하는 크기의 그리퍼 헤드(520)가 각 그리퍼 바디(510)에 결합될 수 있다.
그리퍼 헤드(520)는 그리핑 지그(290)의 외측면 형상에 부합되는 내측 둘레면으로 형성된 오목 영역을 가지도록 형상화된다. 즉, 그리퍼 헤드(520)는 그리핑 지그(290)에 형성된 오목부에 끼워지는 볼록부를 가지며, 그리퍼 헤드(520)의 오목 영역이 그리핑 지그(290)의 외측면에 밀착하여 접촉되는 형상을 가지도록 형상화된다.
이때, 그리퍼 헤드(520)는 그리핑 지그(290)와 정확히 정렬되지 않은 경우에도 그리핑 지그(290)를 정확히 고정할 수 있도록 하기 위해, 끝단 양쪽이 테이퍼(tapered) 형상으로 형성될 수도 있다.
물론, 그리핑 지그(290)에 형성되는 오목부의 수와 위치는 다양하게 설정될 수 있다. 그리핑 지그(290)의 외측면에 밀착하여 접촉되어 그리핑 지그(290)를 안정적으로 고정할 수 있도록, 그리퍼부(340)의 형상도 그리핑 지그(290)의 형상에 상응하여 다양할 수 있음은 당연하다.
도 6을 참조하여, 리프팅 장치(200)의 고정 유닛(240)을 이용하여 단열재(280)를 고정하는 일련의 과정을 간략히 설명한다.
먼저, 리프팅될 단열재(280)에 복수의 그리핑 지그(290)를 설치한다. 이때, 그리퍼부(340)의 수와 배치를 고려하여 그리핑 지그(290)들이 단열재(280)에 설치될 수 있을 것이다(도 6의 (a) 참조).
이어서, 단열재(280)의 설치된 복수의 그리핑 지그(290) 사이에 고정 유닛(240)을 위치시킨다(도 6의 (b) 참조).
이어서, 그리퍼부(340)의 그리퍼 헤드(520)가 대응되는 그리핑 지그(290)의 외측 표면에 접촉할 때까지, 노출된 단부측에 그리퍼부(340)가 장착된 각각의 로드(330)들을 미리 지정된 구동력을 이용하여 수용 하우징(320)의 외부로 인출시킨다.
복수의 그리퍼부(340) 각각이 대응되는 그리핑 지그(290)의 외측 표면에 접촉할 때까지 각각의 로드(330)가 수용 하우징(320) 외부로 인출됨으로써, 리프팅 장치(200)는 복수의 그리핑 지그(290)가 설치된 단열재(280)를 고정하여 리프팅할 수 있게 된다.
그리핑 지그(290)사이의 간격이 멀어서, 만일 로드(330)가 최대 길이만큼 인출되었으나 그리퍼 헤드(520)가 그리핑 지그(290)의 외측 표면에 접촉되지 못하는 경우, 그리핑 지그(290)는 단열재(280)에서 분리된 후 적절한 위치로 이동되어 다시 설치될 수 있을 것이다.
또한, 이 경우, 그리퍼 바디(510)와 그리퍼 헤드(520) 사이에 스페이서(spacer)를 개재시켜, 그리퍼 헤드(520)가 상대적으로 보다 긴 거리까지 도달될 수 있도록 할 수도 있을 것이다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 리프팅 장치(200)는 단열재(280)에 설치된 복수의 그리핑 지그(290) 사이에 고정 유닛(240)을 위치시키고, 각각의 로드(330)를 수용 하우징(320)의 외부로 인출시키는 작업만으로 단열재(280)에 대한 고정 작업이 완료되는 장점이 있다.
이를 통해, 단열재(IP)를 리프트하기 위해 고정하는 절차가 간소해질 수 있고, 리프트할 단열재를 복수의 위치에서 고정함으로써 리프팅 안정성을 향상되는 장점도 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
200 : 리프팅 장치 205 : 베이스부
210 : 수직 프레임 220 : 수평 프레임
230 : 틸팅부 240 : 고정 유닛
280 : 단열재 290 : 그리핑 지그
310 : 유닛 바디 320 : 수용 하우징
330 : 로드 340 : 그리퍼부
350 : 가이드용 브라켓 510 : 그리퍼 바디
520 : 그리퍼 헤드

Claims (5)

  1. 수직 프레임;
    상기 수직 프레임과 연결되고, 수평방향으로 길이 신축되는 구조를 가지는 수평 프레임;
    리프트될 단열재(Insulation Panel)에 설치된 복수의 그리핑 지그들을 이용하여 상기 단열재를 고정하는 고정 유닛; 및
    상기 고정 유닛을 틸팅시키기 위해, 상기 수평 프레임과 상기 고정 유닛을 연결하는 틸팅부를 포함하는 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 유닛은,
    상기 틸팅부에 결합되는 유닛 바디;
    상기 유닛 바디의 몸체의 앞면 양 사이드측에 대향하도록 각각 고정 결합되는 2개의 수용 하우징;
    상기 수용 하우징의 각 단부에서 상기 수용 하우징의 내부에 수용되는 방향 또는 외부로 인출되는 방향으로 직선 이동되도록, 각 수용 하우징에 2개씩 배치되는 복수의 로드; 및
    각각의 로드의 노출된 단부측에 고정 결합되는 그리퍼부를 포함하는, 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 그리퍼부는, 제1 측면측에서 상기 로드의 노출된 단부측에 고정 결합되는 그리퍼 바디; 및 상기 그리퍼 바디의 제2 측면측에 고정 결합되는 그리퍼 헤드를 포함하되,
    상기 고정 유닛은 복수의 그리핑 지그들이 설치된 사이 공간에 위치되고, 그리퍼부가 결합된 각각의 로드는 그리퍼 헤드가 대응되는 그리핑 지그의 외부 표면에 접촉될 때까지 상기 수용 하우징에서 외부로 인출되어 리프트될 상기 단열재를 고정하는, 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 그리퍼 헤드에는 대응되는 그리핑 지그의 외부 표면의 형상에 대응되는 내측 둘레면을 가지도록 형성된 오목 영역이 형성되는, 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 그리핑 지그는 외부 표면에 하나 이상의 오목부를 가지도록 형상화되고, 상기 그리퍼 헤드의 오목 영역에는 상기 오목부에 대응되는 돌출부가 형성되는, 선박 화물창의 단열재 부착을 위한 리프팅 장치.
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