KR20220139798A - 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치 - Google Patents

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바우어 머쉬넨 게엠베하
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Abstract

본 발명은 윈치 장치 특히, 윈치 드럼, 회전 마운트를 통해 회전축에 대해 회전 가능하도록 윈치 드럼이 장착되는 지지체, 윈치 드럼이 회전하도록 구동될 수 있는 적어도 회전 드라이브를 포함하는 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 회전 드라이브가 윈치 드럼에 부착되고, 윈치 드럼과 함께 회전 드라이브가 회전축을 중심으로 회전할 수 있도록 제공된다.

Description

건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치{WINCH DEVICE, IN PARTICULAR FOR A CONSTRUCTION-DEVICE ASSEMBLY}
본 발명은 윈치 장치, 특히 특허청구범위 청구항 제1항의 전제부에 따라, 윈치 드럼, 회전 마운트를 통해 회전축에 대해 회전 가능하도록 상기 윈치 드럼이 장착되는 지지체, 윈치 드럼이 회전하도록 구동될 수 있는 회전 드라이브를 포함하는 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치에 관한 것이다.
윈치 장치는 특히 건설 현장의 건설 장치 또는 건설 장치 어셈블리에 다양한 방식으로 사용된다. 이러한 종류의 윈치 장치를 사용하여 케이블 및 특히 라인을 컴팩트하게 보관하고 필요에 따라 공급할 수 있으며, 특히 토목 공사에서 건설 장치에 공급할 수 있다. 풀기(unrolling) 및 감기(rolling up) 작업을 위해 윈치에는 회전 드라이브가 제공되며 이를 통해 윈치 드럼이 회전하도록 구동될 수 있다. 일반적으로 회전 드라이브는 윈치 드럼의 측면 영역에 위치한다.
호스 라인을 위한 일반적인 윈치 드럼은 예를 들어 EP 3 425 123 A1에 알려져 있다. 측면에 장착된 회전 드라이브로 인해 윈치 장치의 폭이 넓어지고 이에 따라 그에 상응하는 설치 공간이 필요하게 된다. 이것은 특히 컴팩트한 애플리케이션에는 바람직하지 않다.
원칙적으로, 허브 모터를 구비한 윈치 드럼이 알려져 있는데, 이 윈치 드럼은 고정식 허브 모터를 중심으로 회전하도록 장착되고 구동된다. 이러한 종류의 윈치 장치에서, 윈치 드럼의 직경은 증가되고, 동시에 윈치 드럼 내의 허브 영역은 거의 완전히 점유된다. 이는 예를 들어 윈치 드럼 상의 하나 이상의 호스 라인에 유체를 공급하기 위해 허브 영역이 필요한 경우 특히 불리할 수 있다.
본 발명의 목적은 특히 컴팩트(compact)하고 또한 유연한 디자인(flexible design)을 허용하는 윈치 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 특허청구범위 청구항 1의 특징을 갖는 윈치 장치에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 윈치 장치는 적어도 하나의 회전 드라이브가 윈치 드럼에 부착되고, 회전 드라이브는 윈치 드럼과 함께 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 기본 개념은 윈치 장치 내의 고정식 회전 드라이브에서 벗어나 회전 드라이브를 회전하는 윈치 드럼으로 이동시키는 것이다. 그 결과, 윈치 드럼을 지지하고 장착하기 위한 지지체에 설치 공간을 사용할 수 있으며 다른 용도로 또는 특히 컴팩트한 디자인에 사용할 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 회전 드라이브는 거의 모든 위치에서 윈치 드럼에 부착될 수 있다. 따라서 윈치 장치의 특히 매우 다양한 디자인을 얻을 수 있다. 윈치 장치는 건설 장치에 직접 배치되거나 그로부터 분리되도록 배치될 수 있으며, 본 발명의 의미 내에서 건설 장치 어셈블리는 두 경우 모두에서 형성된다.
본 발명의 바람직한 변형예는 동력 전달 장치가 제공되며, 이를 통해 동력이 고정 지지체로부터 윈치 드럼 상의 적어도 하나의 회전 드라이브로 전달될 수 있다. 동력을 전달하기 위해, 예를 들어 압력 유체에 대한 전기적 슬립 접촉(electrical slip contact) 또는 로터리 피드스루(rotary feedthrough)가 제공될 수 있다.
본 발명의 발전에 따르면, 적어도 하나의 회전 드라이브는 유압 모터 또는 전기 모터인 것이 특히 바람직하다. 여기서, 유압 모터는 유압 유체를 통해 동력을 공급받을 수 있으며, 여기서 유압 유체는 적어도 하나의 회전 드라이브를 포함하는 윈치 드럼으로 이송되고 로터리 피드스루를 통해 다시 전달된다. 전기 모터를 사용할 때 회전 드라이브에 전력을 공급하기 위해 슬립 접촉 링(slip contact rings), 브러시(brushes) 또는 기타 적절한 연결 장치를 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 중공의 허브 영역을 포함하는 윈치 드럼 및 중공의 허브 영역에 배치되는 적어도 하나의 회전 드라이브에 의해 특히 컴팩트한 설계가 달성될 수 있다. 이 경우, 회전 드라이브는 회전축과 동심으로 배열될 수 있거나 그에 대해 편심하게 배열될 수 있다. 편심하게 배치하면 윈치 드럼 중앙에 다른 구성 요소(예: 로터리 피드스루)를 위한 충분한 설치 공간을 사용할 수 있다.
본 발명의 특히 유리한 구성은 윈치 드럼이 유체, 신호 및/또는 전류를 전달하기 위한 적어도 하나의 라인 또는 라인 번들을 포함하는 케이블 드럼으로 설계되고 적어도 하나의 연결이 특히 허브 영역에서 라인 또는 라인 번들을 연결하기 위해 케이블 드럼에 형성된다는 것이다. 라인은 유체, 특히 액체, 기체 및/또는 현탁액을 안내하기 위한 호스 라인으로 형성될 수 있다. 라인의 자유단은 특히 건설 장치에 연결되어 필요에 따라 윈치 장치를 통해 건설 장치에 공급되게 할 있다. 라인의 다른 쪽 끝은 케이블 드럼의 연결부에 연결된다. 연결부는 특히 윈치 드럼의 허브 영역의 외부에 배열될 수 있다. 특히, 이 경우, 호스 연결부에는 윈치 드럼의 허브를 통해 지지체에 의해 유체가 제공될 수 있다.
라인은 데이터 및/또는 전류를 전달하기 위한 케이블일 수도 있다. 라인 번들이 호스와 케이블로 구성되는 것도 마찬가지로 유리하다. 라인 번들은 특히 소위 전도 밴드(conduction band)와 같은 띠 형상일 수 있다.
본 발명의 발전에 따르면, 적어도 하나의 유체가 회전식 마운트 상에 배열되기 위한 로터리 피드스루가 특히 유리하며, 이 로터리 피드스루는 지지체에 부착된 토크 방지(torque proof)형 고정자 및 회전자를 포함하고, 윈치 드럼에 대해 상대적으로 회전 가능하고 견고하게 연결되며, 지지체와 호스 드럼의 호스 라인 사이에 로터리 피드스루를 통해 유체 연결이 형성되도록 한다. 여기에서 로터리 피드스루는 원칙적으로 알려진 구성요소이며 이를 통해 액체를 고정 구성요소에서 회전 구성요소로 전달할 수 있습니다. 본 발명과 관련하여, 로터리 피드스루는 호스 라인을 위한 유체를 전달하는 것뿐만 아니라 동력, 예를 들어 특히 유압 동력을 윈치 드럼 상의 회전 드라이브로 그리고 회전 드라이브로부터 전달하기 위해 사용될 수 있다.
바람직하게는, 로터리 피드스루는 윈치 드럼의 회전축과 동축으로 배열된다. 이 경우, 윈치 드럼에 있는 로터리 피드스루의 회전자는 윈치 드럼의 호스 연결부에 라인 연결되어 있고, 윈치 드럼의 호스 라인에 부착된다. 따라서 모든 구성 요소가 윈치 드럼에 부착되어 있기 때문에 호스 라인은 로터리 피드스루의 회전자 및 회전 드라이브에 대해 상대적으로 정지상태를 유지한다. 따라서 이러한 부품은 작동 중에 충돌하는 것이 방지된다.
본 발명의 발전에 따르면, 특히 우수한 힘 전달은 구동 피니언을 갖는 구동축을 포함하는 적어도 하나의 회전 드라이브에 의해 달성될 수 있으며 지지체 상의 회전축과 동심원으로 배열된 환형 톱니 칼라에 맞물려 연결된 구동 피니언에 의해 달성될 수 있다. 톱니형 칼라는 지지체에 단단히 연결되어 톱니형 구동 피니언이 유성 드라이브(planetary drive)와 유사하게 톱니형 칼라를 따라 롤링하여 윈치 드럼을 회전 운동으로 설정한다. 이 경우에, 톱니형 칼라는 반경방향으로 지향된 내부 또는 외부 톱니 또는 평기어 톱니를 포함할 수 있다.
본 발명의 발전에 따르면, 특히 이 어셈블리에서 적어도 하나의 회전 드라이브가 윈치 드럼 상에 편심적으로 배열되는 것이 특히 편리하다. 이 과정에서 회전 드라이브는 회전축을 중심으로 궤도 운동을 수행한다.
특히 많은 양의 힘은 윈치 드럼의 허브 영역에 배치된 2개의 회전 드라이브에 의해 전달될 수도 있다. 이 경우에, 2개의 회전 드라이브는 그에 대한 반경 방향으로 회전축에 대향하여 배열될 수 있다. 결과적으로, 윈치 드럼의 불균형은 특히 회전 드라이브의 편심 배치에 의해 보상될 수 있다. 원칙적으로, 3개, 4개 또는 그 이상의 회전 드라이브가 회전축 주위에 분포되도록 윈치 드럼에 제공될 수도 있다. 따라서 전체적으로 비교적 컴팩트하고 비용 효율적인 회전 드라이브를 설치할 수 있다.
본 발명에 따른 윈치 장치는 광범위한 응용 분야에서 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구성에 따르면, 윈치 장치의 특히 편리한 응용은 윈치 장치가 적어도 하나의 건설 장치, 특히 토목 공학 장치를 포함하는 건설 장치 어셈블리 상에 배열된다는 것이다. 이 경우, 윈치 장치는 스틸 케이블, 전류 라인, 데이터 라인 또는 유체 라인에 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 건설 장치 어셈블리의 특히 편리한 구성은 토목 공학 지하 장치, 특히 다이어프램 벽 절단기(diaphragm wall cutter)가 제공된다는 것이다. 원칙적으로 호스 드럼은 다른 토목 공학 장치에도 사용할 수 있는데, 여기서는 유체, 예를 들어 드릴링 장치의 드릴링 액체 또는 다이어프램 벽 절단기 또는 다이어프랠 벽 그래버(diaphragm wall grabbers)의 지지 현탁액을 공급 및/또는 배출하는 데 편리하다.
도 1은 본 발명에 따른 윈치 장치의 후방에서 본 사시도이다.
도 2는 도 1의 윈치 장치를 정면에서 더 자세히 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 윈치 장치의 단면도이다.
본 발명은 도면에 개략적으로 도시된 바람직한 실시 예에 기초하여 다음에서 더 상세히 설명된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 윈치 장치(10)는 디스크형 연결 플레이트(disc-shaped connecting plate 14)가 견고하게 부착되는 베어링 블록형 지지체(bearing-block-like support 12)를 포함한다. 환형 회전 마운트(annular rotary mount 16)는 연결 플레이트(14)에 배열되며, 이를 통해 윈치 드럼(20)이 자체 지지 방식(self-supporting manner)으로 장착되어 회전축(17)을 중심으로 회전 가능하게 된다.
윈치 드럼(20)은 드럼형 본체(drum-shaped main body 22)를 포함하고, 그 축방향 단부에서 디스크 벽(24)이 방사상 외측으로 돌출하여 라인(30)의 권선을 수용하기 위한 수용 영역을 형성하며, 이는 라인 번들로 도시되어 있다. 절결부(25)는 도 3에 도시된 바와 같이 디스크 벽(24)에 만들어질 수 있다. 라인 번들은 복수의 호스 라인, 신호 라인 또는 전기 라인으로 구성될 수 있다. 드럼형 본체(22)의 측면에는 회전마운트(16)와 연결되는 원판형 허브(26)가 형성된다.
2개의 내부 회전 드라이브(40)는 드럼형 본체(22)에 의해 둘러싸인 중공 허브 영역(28)에서 회전축(17)에 편심되도록 윈치 드럼(20)의 허브(26)에 체결된다. 이 목적을 위해 허브(26)에 체결 플랜지(27)가 형성된다.
도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 각각의 회전 드라이브(40)는 구동축(44)을 포함하고, 구동축(44)을 중심으로 외부 톱니를 포함하는 구동 피니언(42)이 구동되어 회전한다. 구동축(44)은 회전축(17)에 평행하다. 구동 피니언(42)은 대응하는 내부 톱니를 포함하는 톱니형 칼라(18)와 맞물리며, 여기서 톱니형 칼라(18)는 지지체(12)의 연결 플레이트(14)에 고정된다. 구동 피니언(42)의 맞물림에 의해 회전축(17)을 중심으로 톱니형 칼라(18)를 따라 유성 방식(planet-like manner)으로 회전하며, 여기서 윈치 드럼(20)은 회전축(17)을 중심으로 대응하는 회전 운동으로 설정된다.
샤프트형 로터리 피드스루(shaft-like rotary feedthrough 50)는 회전축(17)과 동심으로 배열된다. 이 경우, 로터리 피드스루(50)는 연결 플레이트(14) 및 이에 따라 지지체(12)에 회전 불가능하게 연결되는 개략적으로 도시된 고정자(52)를 포함한다. 하나 이상의 유체를 라인(30)으로 또는 라인(30)으로부터 공급 및/또는 배출하기 위한 공급 라인들(32)은 고정자(52)에 연결된다.
로터리 피드스루(50)는 로터리 피드스루(50)의 고정자(52)에 대해 회전 가능한 회전자(54)를 더 포함한다. 회전자(54)는 윈치 드럼(20)의 허브(26)에 견고하게 연결되어 함께 회전한다. 윈치 드럼(20) 상의 라인(30)은 라인 연결부(31)를 통해 회전자(54)의 대응하는 연결부(56)에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 유체는 공급 라인(32)에서 로터리 피드스루(50)를 통해 윈치 드럼(20) 상의 라인(30)으로 이송될 수 있다.
라인 번들에 대한 하나 이상의 유체, 전력 또는 신호를 전달하는 것 외에, 전력은 또한 개략적으로 도시된 전원 공급 장치(46)에 의해 로터리 피드스루(50)를 통해 회전식 드라이브(40)에 전달될 수 있다. 동력으로서 유압 유체 또는 전류가 회전 피드스루(50)를 통해 외부로부터 궤도 운동하는 회전 드라이브(40)로 전달될 수 있다.
본 발명에 따른 장치에 의해, 윈치 드럼(20) 상의 라인(30) 형태의 전기 라인 또는 호스 라인은 로터리 피드스루(50)의 회전자(54)에 간단한 방식으로 연결될 수 있어 로터리 피드스루(50)를 통해 외부로부터 라인 번들로 전달될 수 있는 것은 유체만이 아니다. 윈치 드럼(20) 상의 내부 회전 드라이브(40)에 의해, 윈치 장치(10)의 컴팩트한 설계가 달성될 수 있다.

Claims (11)

  1. 윈치 드럼,
    회전 마운트를 통해 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 윈치 드럼이 장착되는 지지체,
    상기 윈치 드럼이 회전하도록 구동될 수 있는 적어도 하나의 회전 드라이브를 포함하고,
    적어도 하나의 상기 회전 드라이브는 상기 윈치 드럼에 부착되고, 상기 회전 드라이브는 상기 윈치 드럼과 함께 상기 회전축을 중심으로 회전 가능한 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    동력 전달 장치가 제공되며, 이를 통해 동력은 고정식의 상기 지지체로부터 상기 윈치 드럼 상의 적어도 하나의 회전 드라이브로 전달될 수 있는 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 회전 드라이브는 유압 모터 또는 전기 모터인 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 윈치 드럼은 중공 허브 영역을 포함하고,
    적어도 하나의 상기 회전 드라이브는 상기 중공 허브 영역에 배열된 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 윈치 드럼은 유체, 신호 및/또는 전류를 전달하기 위한 하나 이상의 라인 또는 라인 번들을 포함하는 케이블 드럼으로 설계되고,
    적어도 하나의 상기 라인 또는 라인 번들을 연결하기 위해, 상기 허브 영역에서 적어도 하나의 연결부가 케이블 드럼 상에 형성되는 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    적어도 하나의 유체 및/또는 적어도 하나의 신호 라인 및/또는 전류를 위한 로터리 피드스루가 상기 회전 마운트에 배열되고, 상기 로터리 피드스루는 상기 지지체에 부착된 토크 방지(torque proof)인 고정자 및 상기 고정자에 대해 회전 가능하고 상기 윈치 드럼에 견고하게 연결된 회전자를 포함하며, 상기 지지체와 상기 케이블 드럼 상의 라인 사이의 유체 연결, 신호 연결 및/또는 전기 연결은 상기 로터리 피드스루에 의해 형성되는 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 회전 드라이브는 구동 피니언을 포함하는 드라이브 샤프트를 포함하고, 상기 구동 피니언은 상기 지지체의 회전축과 동심으로 배열된 환형 톱니 칼라에 맞물림 연결되는 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 회전 드라이브는 상기 윈치 드럼에 편심으로 배열되는 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    2개의 회전 드라이브가 상기 윈치 드럼의 허브 영역에 배열되는 건설 장치 어셈블리를 위한 윈치 장치.
  10. 제1항에 따른 적어도 하나의 윈치가 마련된 적어도 하나의 건설 장치를 포함하는 건설 장치 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    토목 공사 장치인 다이어프램 벽 절단기가 제공되는 건설 장치 어셈블리.
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