KR20210047569A

KR20210047569A - 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치

Info

Publication number: KR20210047569A
Application number: KR1020190131347A
Authority: KR
Inventors: 김대영; 안철수; 이재창
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2019-10-22
Filing date: 2019-10-22
Publication date: 2021-04-30

Abstract

선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치가 개시된다. 리프팅 장치는, 수직 가이드; 일 단부가 상기 수직 가이드에 결합되고, 제1축 방향으로 길이 신축되는 구조의 제1축 수평 프레임; 상기 제1축 수평 프레임과 결합되어, 상기 제1축 수평 프레임이 상기 수직 가이드가 형성하는 경로를 따라 상기 제1축 방향에 수직하는 상하 방향으로 승강되도록 구동력을 제공하는 승강 구동부; 상기 상하 방향 및 상기 제1축 방향에 각각 수직하는 제2축 방향으로 슬라이딩 위치 이동하도록, 상기 제1축 수평 프레임의 타 단부측에 구비되는 제2축 수평 프레임; 및 상기 제2축 수평 프레임과 상기 고정 유닛 사이에 구비되어, 상기 고정 유닛을 3차원 공간상에서 회전시키는 틸팅 유닛을 포함한다.

Description

선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치{Apparatus for lifting insulation panel in cargo}

본 발명은 선박 화물창에서 설치될 단열재를 고정하여 리프팅하는 단열재 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 측벽 등 다양한 설치 각도의 위치에 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 화물창 내의 설치 위치에 대응되도록 리프트된 단열재(IP)를 승강시키거나 리프트된 자세를 다양하게 변경시킬 수 있어, 작업자의 작업 편의를 도모할 뿐 아니라 단열재의 설치 정밀도를 향상시킬 수 있는 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 설치할 단열재를 필요한 위치까지 승강시킬 때 미세 조정 등 정확한 높이 핸들링이 가능한 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 고정 유닛을 구비하여 화물창 내의 단열재를 고정 및 리프트하는 리프팅 장치에 있어서, 수직 가이드; 일 단부가 상기 수직 가이드에 결합되고, 제1축 방향으로 길이 신축되는 구조의 제1축 수평 프레임; 상기 제1축 수평 프레임과 결합되어, 상기 제1축 수평 프레임이 상기 수직 가이드가 형성하는 경로를 따라 상기 제1축 방향에 수직하는 상하 방향으로 승강되도록 구동력을 제공하는 승강 구동부; 상기 상하 방향 및 상기 제1축 방향에 각각 수직하는 제2축 방향으로 슬라이딩 위치 이동하도록, 상기 제1축 수평 프레임의 타 단부측에 구비되는 제2축 수평 프레임; 및 상기 제2축 수평 프레임과 상기 고정 유닛 사이에 구비되어, 상기 고정 유닛을 3차원 공간상에서 회전시키는 틸팅 유닛을 포함하는 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치가 제공된다.

상기 승강 구동부는 스파이럴 리프트(spiral lift)일 수 있다.

상기 제2축 수평 프레임은, 상기 제1축 수평 프레임의 타 단부측에 상기 제2축 방향으로 형성된 가이드 레일; 및 상기 틸팅 유닛과 결합되고, 상기 가이드 레일을 따라 상기 제2축 방향으로 슬라이딩 이동하는 주행기를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 틸팅 유닛은 상기 주행기에 결합될 수 있다.

상기 틸팅 유닛은, 상기 고정 유닛을 상기 제2축 방향의 회전축을 가져 제1 평면 방향으로 틸팅시키기 위한 제1 평면 틸팅부; 및 상기 고정 유닛을 상기 제1축 방향의 회전축을 가져 제2 평면 방향으로 틸팅시키기 위한 제2 평면 틸팅부를 포함하되, 상기 제1 및 제2 평면 틸팅부는 미리 지정된 연결 순서로 시리얼(serial)하게 결합되어 상기 틸팅 유닛을 구성할 수 있다.

상기 고정 유닛은, 상기 틸팅 유닛에 결합되는 유닛 바디; 상기 유닛 바디의 양측 사이드에 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. 여기서, 상기 그리퍼부는, 상기 로드의 노출된 단부측에 고정 결합되는 그리퍼 바디와, 상기 그리퍼 바디에 고정 결합되는 그리퍼 헤드를 포함하고, 상기 고정 유닛은 상기 단열재에 설치된 복수의 고정 지그의 사이 공간에 위치된 상태에서, 각각의 로드는 그리퍼 헤드가 대응되는 고정 지그의 외부 표면에 접촉될 때까지 수용 하우징에서 외부로 인출되며, 복수의 그리퍼 헤드가 각각 대응되는 고정 지그의 외부 표면에 접촉 상태를 유지하도록 하여 상기 단열재를 고정할 수 있다.

상기 고정 유닛은, 상기 틸팅 유닛에 결합되는 유닛 바디; 및 상기 유닛 바디의 복수 위치에 각각 결합되는 복수의 클램핑부를 포함할 수 있다. 여기서, 각각의 클램핑부는 상기 유닛 바디에 결합되는 클램핑 바디와, 상기 클램핑 바디에 위치된 가상의 기준축으로부터 방사상 모양으로 배치되는 복수의 클램핑 조를 포함하고, 각각의 클램핑 조는 몸체 길이 방향으로 상기 기춘축에 근접하거나 멀어지게 슬라이딩 이동되도록 상기 클램핑 몸체와 결합되며, 상기 고정 지그에는, 상기 클램핑 조가 최대 이동 거리까지 상기 기준축에서 멀어지게 슬라이딩 이동된 확대 상태의 클램핑부의 형상에 대응되는 내측 둘레면을 가지는 오목 홈이 형성될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 화물창 내의 설치 위치에 대응되도록 리프트된 단열재(IP)를 승강시키거나 리프트된 자세를 다양하게 변경시킬 수 있어, 작업자의 작업 편의를 도모할 뿐 아니라 단열재의 설치 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 설치할 단열재를 필요한 위치까지 승강시킬 때 미세 조정 등 정확한 높이 핸들링이 가능한 효과도 있다.

도 1은 종래기술에 따른 선박의 화물창 코너 패널의 부착을 위한 리프트 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 형상을 예시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 형상을 예시한 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 각 구성 요소의 결합 관계를 개념적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 구동부와 수직 가이드의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수평 프레임의 구성을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 평면 틸팅부의 구성을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 평면 틸팅부의 구성을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 고정 유닛의 형상을 예시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 고정 유닛을 이용한 단열재 고정 과정을 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리프팅 장치의 고정 유닛의 형상을 예시한 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리핑 지그의 형상을 예시한 도면.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리퍼부의 구성을 예시한 도면.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정 유닛을 이용한 단열재 고정 과정을 설명하기 위한 도면.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 동작 상태를 예시한 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 2와 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 형상을 예시한 도면들이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 각 구성 요소의 결합 관계를 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 각 구성 요소의 동작을 설명하기 위한 도면들이고, 도 9 내지 도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 리프팅 장치의 고정 유닛을 설명하기 위한 도면이며, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 장치의 동작 상태를 예시한 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 리프팅 장치(200)는 베이스부(205), 수직 가이드(210), 승강 구동부(215), 수평 프레임 유닛(220), 틸팅 유닛(230) 및 고정 유닛(240)을 포함할 수 있다.

베이스부(205)는 저면에 다수개의 바퀴가 설치되어, 리프팅 장치(200)가 이동 가능하도록 구현될 수 있다.

수직 가이드(210)는 베이스부(205)에 수직하게 결합되어, 수평 프레임 유닛(220)이 승강되는 경로를 한정한다.

수직 가이드(210)은 미리 지정된 길이로 제작될 수도 있으나, 상하 방향(Z축 방향)으로 길이 신축(伸縮)되도록 텔레스코픽 구조로 구성될 수도 있다.

수직 가이드(210)가 신축 가능하도록 구성되는 경우, 수직 가이드(210)는 후술되는 승강 구동부(215)가 수평 프레임 유닛(220)을 승강시키기 위해 가하는 힘에 의해 신축될 수 있다. 물론, 수평 프레임 유닛(220)의 승강에 연동하여 수직 가이드(210)가 신축되도록 구동력을 제공하는 구동력 제공 수단이 더 구비될 수도 있다.

승강 구동부(215)는 수직 가이드(210)에 평행하게 베이스부(205)에 결합되고, 수평 프레임 유닛(220)이 승강되도록 하는 구동력을 제공한다. 승강 구동부(215)는 예를 들어 간단하고 컴팩트한 구조로 긴 스트로크를 구현할 수 있고, 가반하중(可搬荷重)도 우수한 장점을 가지는 스파이럴 리프트(spiral lift)로 구현될 수 있다.

도 5에 예시된 바와 같이, 수평 프레임 유닛(220)은 승강 구동부(215)가 제공하는 힘에 의해 수직 가이드(210)가 형성하는 경로를 따라 승강될 수 있도록 하기 위해, 승강 구동부(215) 및 수직 가이드(210)와 각각 결합된다. 즉, 수평 프레임 유닛(220)의 일측은 승강 구동부(215)의 상측 단부와 고정 결합되고, 수평 프레임 유닛(220)의 일 단부는 수직 가이드(210)가 형성하는 경로를 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 수직 가이드(210)와 결합된다.

리프팅 장치(200)의 고정 유닛(240)에 단열재(280)가 고정된 경우, 승강 구동부(215)가 제공하는 힘에 의해 수직 가이드(210)가 형성하는 경로를 따라 수평 프레임 유닛(220)이 승강되면, 고정 유닛(240)에 고정된 단열재(280)도 이에 연동하여 상하 방향(Z축 방향)으로 승강될 것이다.

도 2 내지 4, 도 5를 참조하면, 수평 프레임 유닛(220)은 제1축 수평 프레임(222)과 제2축 수평 프레임(224)을 포함할 수 있다.

제1축 수평 프레임(222)은 제1축 방향(Y축 방향)으로 길이 신축되는 구조로 형성된다. 제1축 수평 프레임(222)은 예를 들어 텔레스코픽 구조를 가질 수 있으며, 길이 신축은 유압 등의 구동력을 이용하거나 작업자에 의해 수동으로 조정될 수 있다.

제1축 수평 프레임(222)은 수직 가이드(210)가 형성하는 경로를 따라 승강되기 위해 일 단부가 수직 가이드(210)에 결합되고, 승강 구동부(215)로부터 구동력을 공급받기 위해 일측이 승강 구동부(215)의 상측 단부에 결합되며, 타 단부는 제2축 수평 프레임(224)과 결합된다.

제2축 수평 프레임(224)은 제1축 수평 프레임(222)의 타 단부측에 제1축 방향과 직교하는 제2축 방향(X축 방향)으로 결합된 가이드 레일(510)와, 가이드 레일(510)을 따라 제2축 방향으로 슬라이딩 이동하는 주행기(520)를 포함할 수 있다.

수평 프레임 유닛(220)의 제1축 수평 프레임(222)의 길이 신장에 의해 고정 유닛(240)에 고정된 단열재(280)는 상하 방향(Z축 방향)에 수직하는 제1축 방향(X축 방향)으로 수평 이동될 수 있고, 제2축 수평 프레임(224)의 주행기(520)의 가이드 레일(510)을 따른 슬라이딩 이동에 의해 상하 방향 및 제1축 방향에 각각 수직하는 제2축 방향(Y축 방향)으로 수평 이동될 수 있다.

도 3, 도 4, 도 6 및 도 7을 참조하면, 제2축 수평 프레임(224)의 주행기(520)에는 단열재(280)를 3차원 공간 상에서 회전시키기 위한 틸팅 유닛(230)이 결합될 수 있다.

틸팅 유닛(230)은 제1 평편 틸팅부(232)와 제2 평편 틸팅부(234)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 평면 틸팅부(232, 234) 각각의 틸팅 조작은 모터 등의 구동 장치에 의해 실시되거나 작업자에 의해 수동 작업될 수 있다. 여기서, 틸팅된 각도는 스토퍼 등을 이용하여 고정될 수도 있다.

제1 평면 틸팅부(232)는 주행기(520)와 결합되어, 가이드 레일(510)을 따른 주행기(520)의 슬라이딩 이동에 연동하여 이동될 수 있다. 제1 평면 틸팅부(232)는 도 8에 예시된 바와 같이, 제2축 방향(X축 방향)의 회전축을 가지며, 리프팅 장치(200)의 제1 평면 방향(Z-Y 평면 방향)으로 고정 유닛(240)을 틸팅시킨다.

제2 평면 틸팅부(234)는 제1 평면 틸팅부(232)와 결합되고, 제1축 방향(Y축 방향)의 회전축을 가지며, 제1 평면 방향에 수직하는 리프팅 장치(200)의 제2 평면 방향(Z-X 평면 방향)으로 고정 유닛(240)을 틸팅시킨다(도 7 참조).

틸팅 유닛(230)의 제1 평면 틸팅부(232)의 틸팅 조작에 의해 고정 유닛(240)에 고정된 단열재(280)는 제1 평면 방향으로 회전될 수 있고, 제2 평면 틸팅부(234)의 틸팅 조작에 의해 고정 유닛(240)에 고정된 단열재(280)는 제1 평면 방향에 수직하는 제2 평면 방향으로 회전될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 리프팅 장치(200)는 고정 유닛(240)에 고정된 단열재(280)를 3차원 공간상에서 자유롭게 전후 방향과 측면 방향으로 이동 또는 회전 이동시켜, 화물창 내의 설치 공간의 높이 및 기울어짐 각도에 부합하도록 단열재(280)를 리프팅 조작할 수 있는 특징이 있다.

이제까지 도 2 내지 도 8을 참조하여, 리프팅 장치(200)의 구성을 설명함에 있어 제1축 수평 프레임(222), 제2축 수평 프레임(224), 제1 평면 틸팅부(232) 및 제2 평면 틸팅부(234)의 순서로 수평 프레임 유닛(220) 및 틸팅 유닛(230)이 연결된 경우를 예로 들어 설명하였다.

그러나, 고정 유닛(240)에 고정된 단열재(280)를 3차원 공간 내에서 수직 및 수평 이동하고 또한 회전 이동이 가능하도록, 각 구성 요소가 시리얼(serial) 연결 관계를 가지도록 결합된다는 전제에서 각 구성 요소의 결합 순서는 제1축 수평 프레임(222), 제2축 수평 프레임(224), 제2 평면 틸팅부(234) 및 제1 평면 틸팅부(232) 등으로 다양할 수 있다.

도 6 내지 도 8에 예시된 바와 같이, 리프팅 장치(200)의 단부에 위치되는 고정 유닛(240)은 단열재(280)에 설치된 고정 지그(290)를 이용하여 단열재(280)를 고정하는 구조로 형성될 수 있다.

고정 유닛(240)의 일 예가 도시된 도 9를 참조하면, 고정 유닛(240)은 틸팅 유닛(230)과 결합되는 유닛 바디(910)와, 유닛 바디(910)의 복수 위치에 각각 결합되는 클램핑부(920)와, 유닛 바디(910)의 하측에 고정되는 받침대(930)를 포함할 수 있다.

받침대(930)는 후술될 가이드용 브라켓(1150)이 하부에 설치된 경우와 마찬가지로, 클램핑부(920)를 이용하여 고정 체결된 단열재(280)의 하부를 지지함으로써, 단열재(280)가 안정적으로 지지되어 리프팅될 수 있도록 기능한다.

도 9에는 고정 유닛(240)의 무게를 최소화하기 위해 유닛 바디(910)가

형상으로 형성된 경우가 예시되고, 유닛 바디(910)의 돌출 영역들에 4개의 클램핑부(920)가 결합된 형태가 예시되었으나, 유닛 바디(910)의 형상 및 결합되는 클램핑부(920)의 수가 예시된 바에 제한되지 않음은 당연하다.

클램핑부(920) 각각은 클램핑 바디(922)와 복수의 클램핑 조(clamping jaw)(924)를 포함할 수 있다.

여기서, 복수의 클램핑 조(924)는 클램핑 바디(922)에 위치된 가상의 기준축(C)으로부터 방사상 모양으로 각각 배치될 수 있다.

클램핑 조(924)는 미리 지정된 구동력 제공 수단에 의하여, 예를 들어 클램핑 조(924)의 몸체 길이 방향으로 기준축(C)에 근접하거나 멀어지는 방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 클램핑 바디(922)와 결합될 수 있다.

여기서, 각 클램핑 조(924)가 슬라이딩 이동 가능한 최대 거리까지 이동되었을 때, 크램핑 조(324)들 사이의 간격은 최대 크기로 벌어진 상태가 된다. 이때, 도 9의 (b)에 예시된 바와 같이, 클램핑부(920)의 형상에 따라서는 각 클램핑 조(924)의 단부가 클램핑 조(924)의 하부에 위치하는 클램핑 바디(922)의 바깥쪽으로 벗어나도록 위치될 수 있을 것이다.

이하, 클램핑 조(924)가 기준축(C) 방향으로 상대적으로 근접하도록 슬라이딩 이동된 상태를 축소 상태라 하고, 클램핑 조(924)가 기준축(C)에서 슬라이딩 이동 최대 거리까지 멀어진 상태를 확대 상태라 칭하기로 한다.

도 10을 참조하면, 리프팅 장치(200)를 이용하여 리프될 단열재(280)가 고정되도록 하기 위해, 먼저 단열재(280)에 하나 이상의 고정 지그(290)를 설치하고, 설치된 각 고정 지그(290)의 위치에 대응되도록 고정 유닛(240)의 각 클램핑부(920)를 정렬시킨다(도 10의 (a) 참조). 이때, 클램핑부(920)의 수와 배치를 고려하여 고정 지그(290)가 단열재(280)에 설치될 수 있을 것이다.

이어서, 수평 프레임 유닛(220)을 길이 신장시켜, 축소 상태의 클램핑부(920)를 고정 지그(290)에 형성된 오목 홈(1010) 내부의 끝까지 삽입시킨다(도 10의 (b)와 (c) 참조).

이어서, 축소 상태인 클램핑부(920)의 클램핑 조(924)가 기준축(C)에서 최대 슬라이딩 이동 거리까지 멀어지도록 하여, 클램핑부(920)를 확대 상태로 전환시킴으로써, 클램핑부(920)와 고정 지그(290)가 서로 체결 고정되도록 한다(도 10의 (d) 참조).

고정 지그(290)에 형성된 오목 홈(1010)의 내측 둘레면은 확대 상태의 클램핑부(920)와 체결될 수 있도록 하기 위해, 확대 상태의 클램핑부(920)의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.

즉, 단열재(280)에 설치된 고정 지그(290)의 오목 홈(1010)은 홈 진입부의 내경에 비해 오목 홈(1010) 내부의 내경이 상대적으로 크도록 단차를 가지는 내측 둘레면을 가지도록 형성될 수 있다.

따라서, 고정 지그(290)의 오목 홈(1010) 내부로 삽입된 클램핑부(920)의 클램핑 조(924)가 클램핑 바디(922)의 바깥쪽으로 벗어나도록 슬라이딩 이동된 확대 상태의 클램핑부(920)로 전환되면, 각 클램핑 조(924)의 단부가 오목 홈(1010)의 단차 영역의 내측 둘레면에 접촉되어 클램핑부(920)와 고정 지그(290)가 서로 체결 고정된다.

이와 같이, 리프팅 장치(200)에 구비되는 고정 유닛(240)은 각 클램핑부(920)를 축소 상태에서 단열재(280)에 설치된 대응되는 고정 지그(290)의 오목 홈(1010)에 정렬 및 삽입한 후, 각 클램핑부(920)를 확대 상태로 전환하는 것만으로 고정 지그(290)와 고정 체결되는 구조로 형성될 수도 있다.

고정 유닛(240)의 다른 예가 도시된 도 11을 참조하면, 고정 유닛(240)은 유닛 바디(910), 수용 하우징(1120), 로드(1130), 그리퍼부(1140) 및 가이드용 브라켓(1150)을 포함할 수 있다.

유닛 바디(910)는 틸팅 유닛(230)과 결합되고, 또한 몸체의 앞면 양 사이드측에는 후술될 복수의 로드(1130)를 수용하기 위해 'ㄷ'자 형상 또는 직육면체 형상의 수용 하우징(1120)이 각각 고정 결합된다.

유닛 바디(910)의 일측에는 로드(1130)와 그리퍼부(1140)를 이용하여 고정 지그(290)를 고정하는 과정에서의 안정성을 도모하고 그리퍼부(1140)의 위치 셋팅이 용이하도록 하기 위해, 단열재(280)의 일측을 걸어 단열재(280)와 고정 유닛(240)간의 상대적 움직임을 억제하는 가이드용 브라켓(1150)이 고정 결합될 수 있다.

도 11에는 가이드용 브라켓(1150)이 고정 유닛(240)의 상측에 고정 결합되는 경우가 예시되었으나, 가이드용 브라켓(1150)이 고정 유닛(240)의 상측이나 하측 등 다양한 위치에 하나 이상 고정 결합될 수도 있다. 만일, 가이드용 브라켓(1150)이 고정 유닛(240)의 하측에 구비되는 경우, 가이드용 브라켓(1150)은 그리퍼부(1140)에 의해 고정된 단열재(280)의 하부를 지지함으로써, 단열재(280)가 안정적으로 지지되어 리프팅될 수 있도록 하는 받침대로 기능할 수도 있을 것이다.

각각의 수용 하우징(1120)에는 2개의 로드(1130)가 수용된다. 2개의 로드(1130) 각각은 수용 하우징(1120)의 제1 및 제2 단부측에서 유압이나 공기압 등의 구동력을 이용하여 수용 하우징(1120)의 외부로 인출되거나 수용 하우징의 내부로 수용되는 방향으로 직선 이동될 수 있다(도 14 참조). 각 로드(1130)를 이동시키기 위한 구동력 제공 수단이 수용 하우징 내에 구비될 수 있음은 당연하다.

각 로드(1130)의 노출된 단부측에는 단열재(280)에 설치된 고정 지그(290)를 고정하기 위한 그리퍼부(1140)가 결합된다. 고정 지그(290)는 도 12에 예시된 바와 같이, 몸체의 중앙에 오목부를 가지는 모래 시계 형상으로 형성될 수 있다.

그리퍼부(1140)는 도 13에 예시된 바와 같이, 그리퍼 바디(1310)와 그리퍼 헤드(1320)를 포함할 수 있다.

그리퍼 바디(1310)는 로드(1130)의 노출된 단부측에 고정 결합되고, 바깥쪽면에 그리퍼 해드(520)가 고정 결합된다. 즉, 그리퍼 바디(1310)는 제1 측면측에서 로드(1130)에 의해 고정되고, 제2 측면측에서 고정 지그(290)를 접촉 고정할 그리퍼 헤드(1320)가 결합된다.

그리퍼 헤드(1320)는 다양한 크기로 제작될 수 있으며, 고정할 고정 지그(290)의 직경에 부합하는 크기의 그리퍼 헤드(1320)가 그리퍼 바디(1310)에 결합되어 이용될 수 있다. 이때, 단열재(280)에 설치되는 고정 지그(290)들이 모두 동일한 크기일 수도 있으나, 필요한 경우 상이한 크기의 고정 지그(290)가 설치될 수도 있으며, 이에 상응하는 크기의 그리퍼 헤드(1320)가 각 그리퍼 바디(1310)에 결합될 수 있다.

그리퍼 헤드(1320)는 고정 지그(290)의 외측면 형상에 부합되는 내측 둘레면으로 형성된 오목 영역을 가지도록 형상화된다. 즉, 그리퍼 헤드(1320)는 고정 지그(290)에 형성된 오목부에 끼워지는 볼록부를 가지며, 그리퍼 헤드(1320)의 오목 영역이 고정 지그(290)의 외측면에 밀착하여 접촉되는 형상을 가지도록 형상화된다.

이때, 그리퍼 헤드(1320)는 고정 지그(290)와 정확히 정렬되지 않은 경우에도 고정 지그(290)를 정확히 고정할 수 있도록 하기 위해, 끝단 양쪽이 테이퍼(tapered) 형상으로 형성될 수도 있다.

물론, 고정 지그(290)에 형성되는 오목부의 수와 위치는 다양하게 설정될 수 있다. 고정 지그(290)의 외측면에 밀착하여 접촉되어 고정 지그(290)를 안정적으로 고정할 수 있도록, 그리퍼부(1140)의 형상도 고정 지그(290)의 형상에 상응하여 다양할 수 있음은 당연하다.

도 14를 참조하여, 리프팅 장치(200)의 고정 유닛(240)을 이용하여 단열재(280)를 고정하는 일련의 과정을 간략히 설명한다.

먼저, 리프팅될 단열재(280)에 복수의 고정 지그(290)를 설치한다. 이때, 그리퍼부(1140)의 수와 배치를 고려하여 고정 지그(290)들이 단열재(280)에 설치될 수 있을 것이다(도 14의 (a) 참조).

이어서, 단열재(280)의 설치된 복수의 고정 지그(290) 사이에 고정 유닛(240)을 위치시킨다(도 14의 (b) 참조).

이어서, 그리퍼부(1140)의 그리퍼 헤드(1320)가 대응되는 고정 지그(290)의 외측 표면에 접촉할 때까지, 노출된 단부측에 그리퍼부(1140)가 장착된 각각의 로드(1130)들을 미리 지정된 구동력을 이용하여 수용 하우징(1120)의 외부로 인출시킨다(도 14의 (c) 참조).

복수의 그리퍼부(1140) 각각이 대응되는 고정 지그(290)의 외측 표면에 접촉할 때까지 각각의 로드(1130)가 수용 하우징(1120) 외부로 인출됨으로써, 리프팅 장치(200)는 복수의 고정 지그(290)가 설치된 단열재(280)를 고정하여 리프팅할 수 있게 된다.

이와 같이, 리프팅 장치(200)에 구비되는 고정 유닛(240)은 단열재(280)에 설치된 복수의 고정 지그(290) 사이에 고정 유닛(240)을 위치시키고, 각각의 로드(1130)를 수용 하우징(1120)의 외부로 인출시켜 그리퍼부(1140) 각각이 대응되는 고정 지그(290)의 측면을 접촉하여 고정시키는 구조로 형성될 수 있다.

도 15에는 본 실시예에 따른 리프팅 장치(200)의 다양한 동작 상태가 예시되어 있다.

도 15의 (a)에 예시된 바와 같이, 화물창 내의 수직 벽면에 단열재(280)를 부착하고자 하는 경우, 리프팅 장치(200)는 리프팅된 단열재(280)에 대해 승강 구동부(215)와 수직 가이드(210)을 이용하여 높이를 조정하고, 수평 프레임 유닛(220)을 이용하여 설치 위치와의 간격을 조정할 수 있다.

또한, 도 15의 (b)와 (c)에 각각 예시된 바와 같이, 단열재(280)가 화물창 내의 상부 경사면이나 천장면에 부착되어야 하는 경우, 리프팅 장치(200)는 리프팅된 단열재(280)에 대해 수직 가이드(210)을 이용하여 높이를 조정하고, 수평 프레임 유닛(220)을 이용하여 설치 위치와의 간격을 조정하며, 부착할 대상면의 각도에 부합하도록 제1 평면 틸팅부(232)를 이용하여 회전 각도를 조정할 수 있다.

물론, 도시되지는 않았으나 필요한 경우 제2 평면 틸팅부(234)를 더 이용하여 리프트된 단열재(280)가 리프팅 장치(200)의 측면 방향으로 회전 이동되도록 할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 리프팅 장치(200)는 간이한 절차로 리프트될 단열재(280)를 고정할 수 있고, 고정한 단열재(280)를 화물창 내의 설치 위치에 대응되도록 이동시키거나 리프트된 자세를 다양하게 변경시킬 수 있어, 작업자의 작업 편의를 도모할 뿐 아니라 단열재의 설치 정밀도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 단열재 설치 공간 내에 장애물이 존재하더라도 장애물을 피해 설치할 단열재를 설치 위치로 접근시킬 수 있어, 데드존 없이 전체 작업 공간 내에서 원활한 설치 작업이 가능해지는 효과도 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 가이드 215 : 승강 구동부
220 : 수평 프레임 유닛 222 : 제1축 수평 프레임
224 : 제2축 수평 프레임 230 : 틸팅 유닛
232 : 제1 평면 틸팅부 234 : 제2 평면 틸팅부
240 : 고정 유닛 280 : 단열재
290 : 고정 지그 910 : 유닛 바디
920 : 클램핑부 930 : 받침대
1120 : 수용 하우징 1130 : 로드
1140 : 그리퍼부 1150 : 가이드용 브라켓

Claims

고정 유닛을 구비하여 화물창 내의 단열재를 고정 및 리프트하는 리프팅 장치에 있어서,
수직 가이드;
일 단부가 상기 수직 가이드에 결합되고, 제1축 방향으로 길이 신축되는 구조의 제1축 수평 프레임;
상기 제1축 수평 프레임과 결합되어, 상기 제1축 수평 프레임이 상기 수직 가이드가 형성하는 경로를 따라 상기 제1축 방향에 수직하는 상하 방향으로 승강되도록 구동력을 제공하는 승강 구동부;
상기 상하 방향 및 상기 제1축 방향에 각각 수직하는 제2축 방향으로 슬라이딩 위치 이동하도록, 상기 제1축 수평 프레임의 타 단부측에 구비되는 제2축 수평 프레임; 및
상기 제2축 수평 프레임과 상기 고정 유닛 사이에 구비되어, 상기 고정 유닛을 3차원 공간상에서 회전시키는 틸팅 유닛을 포함하는 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 승강 구동부는 스파이럴 리프트(spiral lift)인, 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2축 수평 프레임은,
상기 제1축 수평 프레임의 타 단부측에 상기 제2축 방향으로 형성된 가이드 레일; 및
상기 틸팅 유닛과 결합되고, 상기 가이드 레일을 따라 상기 제2축 방향으로 슬라이딩 이동하는 주행기를 포함하되,
상기 틸팅 유닛은 상기 주행기에 결합되는, 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치.
제1항에 있어서,
상기 틸팅 유닛은,
상기 고정 유닛을 상기 제2축 방향의 회전축을 가져 제1 평면 방향으로 틸팅시키기 위한 제1 평면 틸팅부; 및
상기 고정 유닛을 상기 제1축 방향의 회전축을 가져 제2 평면 방향으로 틸팅시키기 위한 제2 평면 틸팅부를 포함하되,
상기 제1 및 제2 평면 틸팅부는 미리 지정된 연결 순서로 시리얼(serial)하게 결합되어 상기 틸팅 유닛을 구성하는, 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치.
제4항에 있어서,
상기 고정 유닛은,
상기 틸팅 유닛에 결합되는 유닛 바디;
상기 유닛 바디의 양측 사이드에 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 포함하되,
상기 그리퍼부는, 상기 로드의 노출된 단부측에 고정 결합되는 그리퍼 바디와, 상기 그리퍼 바디에 고정 결합되는 그리퍼 헤드를 포함하고,
상기 고정 유닛은 상기 단열재에 설치된 복수의 고정 지그의 사이 공간에 위치된 상태에서, 각각의 로드는 그리퍼 헤드가 대응되는 고정 지그의 외부 표면에 접촉될 때까지 수용 하우징에서 외부로 인출되며, 복수의 그리퍼 헤드가 각각 대응되는 고정 지그의 외부 표면에 접촉 상태를 유지하도록 하여 상기 단열재를 고정하는, 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치.
제4항에 있어서,
상기 고정 유닛은,
상기 틸팅 유닛에 결합되는 유닛 바디; 및
상기 유닛 바디의 복수 위치에 각각 결합되는 복수의 클램핑부를 포함하되,
각각의 클램핑부는 상기 유닛 바디에 결합되는 클램핑 바디와, 상기 클램핑 바디에 위치된 가상의 기준축으로부터 방사상 모양으로 배치되는 복수의 클램핑 조를 포함하고,
각각의 클램핑 조는 몸체 길이 방향으로 상기 기춘축에 근접하거나 멀어지게 슬라이딩 이동되도록 상기 클램핑 몸체와 결합되며,
상기 고정 지그에는, 상기 클램핑 조가 최대 이동 거리까지 상기 기준축에서 멀어지게 슬라이딩 이동된 확대 상태의 클램핑부의 형상에 대응되는 내측 둘레면을 가지는 오목 홈이 형성되는, 선박 화물창 내의 단열재 리프팅 장치.