KR100506682B1 - 양중기의 과부하 방지장치 - Google Patents

Abstract

적어도 하나 이상의 로프를 사용하는 양중기(에어 윈치 또는 호이스트를 말함)를 이용하여 권상 작업시 각각의 로프에 가해지는 하중을 검출하는 검출수단에 의해 인양물체의 하중이 미리 설정된 정격하중을 초과하는 경우 에어 모터에 공기압 공급되는 것을 자동으로 차단하여 양중기의 권상작동을 정지시킬 수 있도록 한양중기의 과부하 방지장치에 관한 것으로,

공기압 공급원에 연결되는 권상용 에어모터와, 와이어가 권선되며 토오크 아암에 고정되는 유성캐리어에 의해 회전되는 드럼과, 공기압 공급원과 에어모터사이에 설치되며 에어모터에 공급되는 공기압을 단속하는 메인 컨트롤밸브와, 공기압 공급원과 메인 컨트롤밸브사이에 설치되며 메인 컨트롤밸브를 절환시키는 신호압을 단속하는 컨트롤밸브와, 컨트롤밸브와 메인 컨트롤밸브사이에 설치되며 메인 컨트롤밸브에 인가되는 신호압을 단속하는 파일럿 밸브를 구비하는 양중기의 과부하 방지장치에 있어서,

상기 토오크 아암에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출수단과, 상기 하중 검출수단에 의해 상기 토오크 아암에 가해지는 하중이 미리 설정된 하중치를 초과하는 경우 회동하는 링크와, 상기 링크 회동시 연동되어 상기 공기압 공급원으로부터 상기 파일럿 밸브에 공급되는 공기압을 단속하는 리미트밸브를 더 포함한다.

Description

양중기의 과부하 방지장치{over load protector for crane}

본 발명은 양중기를 이용하여 권상 작업시 인양물체의 하중이 정격하중을 초과할 때 에어 모터를 구동시키도록 공기압을 공급하는 스위치를 조작하는 경우에도 양중기의 작동을 정지시킬 수 있도록 한 양중기의 과부하 방지장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 적어도 하나 이상의 로프를 사용하는 양중기(에어 윈치 또는 호이스트를 말함)를 이용하여 권상 작업시 각각의 로프에 가해지는 하중을 검출하는 검출수단에 의해 인양물체의 하중이 미리 설정된 정격하중을 초과하는 경우 에어 모터에 공기압 공급되는 것을 자동으로 차단하여 양중기의 권상작동을 정지시킬 수 있도록 한 양중기의 과부하 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 에어 호이스트(air hoist) 또는 윈치(winch)는 에어 펌프 또는 에어 콤퓨레셔 등이 사용되는 공기압 공급원과, 공기압 공급원으로 부터 토출되는 공기압 공급방향에 따라 정,역방향으로 구동하는 권상용 에어 모터와, 공기압 공급원과 에어 모터사이의 공기통로에 설치되며 공기압 공급으로 절환시 에어 모터에 공급되는 공기압의 흐름방향 및 정지를 제어하는 컨트롤밸브와, 컨트롤밸브와 연결되어 컨트롤밸브 절환용 공기압을 단속하는 엎/다운 스위치를 구비한다.

그러나, 전술한 에어 호이스트는 권상 작업시 작업물체(work)가 미리 설정된 정격하중을 초과하는 경우, 전술한 에어 모터에 과부하가 발생되어 이의 사용수명이 단축되는 것은 물론, 작업자의 부주의로 인해 정격하중을 초과하는 작업물체를 무리하게 들어올리는 경우 에어 모터에 오작동이 발생되거나, 후크 어셈블리에 의해 작업물체를 들어올리거나 내리는 와이어가 단절되어 권상 작업도중 중량물낙하시 작업자가 크게 다치는 안전사고를 초래할 수 있는 문제점을 갖게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 양중기를 이용하여 권상 작업시 인양물체의 하중이 정격하중을 초과하는 경우 에어 모터에 공기압 공급되는 것을 자동으로 차단하여 해당 부품에 과부하 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 양중기의 과부하 방지장치를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 양중기(에어 윈치 또는 호이스트를 말함)를 이용하여 권상 작업시 로프에 가해지는 하중을 검출하는 검출수단으로서 비전기적인 기구적 메카니즘에 의해 오작동 및 고장을 방지하고, 검출에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 양중기의 과부하 방지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 정격하중을 초과하는 작업물체를 들어올릴때 양중기의 작동을 정치시켜 중량물의 낙하로 인해 안전사고로 부터 작업자를 보호할 수 있도록 한 양중기의 과부하 방지장치를 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은, 공기압 공급원에 연결되는 권상용 에어모터와, 와이어가 권선되며 토오크 아암에 고정되는 유성캐리어에 의해 회전되는 드럼과, 공기압 공급원과 에어모터사이에 설치되며 에어모터에 공급되는 공기압을 단속하는 메인 컨트롤밸브와, 공기압 공급원과 메인 컨트롤밸브사이에 설치되며 메인 컨트롤밸브를 절환시키는 신호압을 단속하는 컨트롤밸브와, 컨트롤밸브와 메인 컨트롤밸브사이에 설치되며 메인 컨트롤밸브에 인가되는 신호압을 단속하는 파일럿 밸브를 구비하는 양중기의 과부하 방지장치에 있어서,

상기 토오크 아암에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출수단과,

상기 하중 검출수단에 의해 상기 토오크 아암에 가해지는 하중이 미리 설정된 하중치를 초과하는 경우 회동하는 링크와,

상기 링크 회동시 연동되어 상기 공기압 공급원으로 부터 상기 파일럿 밸브에 공급되는 공기압을 단속하는 리미트밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양중기의 과부하 방지장치를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 하중 검출수단은,

상기 링크와 대향되게 상기 리미트밸브에 설치되고, 상기 토오크 아암에 설정치 이상의 하중이 가해질때 회동하는 상기 링크와 접촉되어 상기 리미트밸브를 작동시키는 로드와, 상기 토오크 아암에 가해지는 하중이 설정치를 초과하는 경우 상기 링크에 의해 가압되도록 상기 링크를 지지하는 것을 초기상태로서 탄성바이어스하는 탄성부재를 구비한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와같이, 본 발명에 의한 양중기의 과부하 방지장치는, 공기압 공급원(1)으로부터의 공기압 공급에 따라 정역방향으로 구동하는 권상용 에어모터(2)와, 에어모터(2) 구동시 작업물체를 승강시키는 와이어가 권선되며 토오크 아암(3)에 고정되는 캐리어(7)에 의해 회전되는 드럼(4)과,

공기압 공급원(1)과 에어모터(2)사이의 공기통로에 설치되며 에어모터(2)에 공기압 공급되는 것을 단속하는 메인 컨트롤밸브(5)와, 공기압 공급원(1)과 메인컨트롤밸브(5)사이의 공기통로에 설치되며 메인 컨트롤밸브(5)를 절환시키는 신호압을 단속하는 컨트롤밸브(6)와,

상기 컨트롤밸브(6)와 메인 컨트롤밸브(5)사이에 설치되며 메인 컨트롤밸브(5)에 인가되는 신호압을 단속하는 파일럿 밸브(8)와, 공기압 공급원(1)과 파일럿밸브(8)사이의 공기통로에 설치되며 절환시 파일럿 밸브(8)에 공급되는 신호압을 단속하는 안전밸브(13)를 구비하는 양중기에 적용되며, 이들은 당해분야에 이용하는 기술내용에 속한다 할 것이므로 이들의 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 양중기의 과부하 방지장치는, 상기 토오크 아암(5)에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출수단(15)과, 하중 검출수단(15)에 의해 토오크 아암(5)에 가해지는 하중이 미리 설정된 하중치를 초과하는 경우 회동하는 링크(16)와, 링크(16) 회동시 연동되어 공기압 공급원(1)으로 부터 파일럿 밸브(8)에 공급되는 공기압을 단속하는 리미트밸브(17)를 더 포함한다.

이때, 상기 하중 검출수단(15)은,

상기 링크(16)와 대향되게 리미트밸브(17)에 설치되고 토오크 아암(5)에 설정치 이상의 하중이 가해질때 회동하는 링크(16) 단부에 형성된 가압편(16a)과 접촉되어 리미트밸브(17)를 작동시키는 로드(18)와, 토오크 아암(5)에 가해지는 하중이 설정치를 초과하는 경우 링크(16)에 의해 가압되도록 링크(16)를 지지하는 것을 초기상태로서 탄성바이어스하는 탄성부재(19)를 구비한다.

도면중 미 설명부호 9는 감속기, 10은 링크(16)를 회동가능하게 고정지지하는 힌지핀, 11과 12는 토오크 아암(3)에 설정된 범위내의 하중치가 가해질때 탄성부재(19)에 의해 초기상태로서 지지되는 링크(16)를 고정지지하는 조정볼트 이다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 양중기의 과부하 방지장치의 작동을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

a)양중기(에어 윈치 또는 호이스트를 말함)를 이용하여 설정된 하중치 이하의 작업물체를 인양하는 권상 작업을 설명하면 아래와 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 작업자에 의해 상기 컨트롤밸브(6)를 도면상, 하측방향으로 절환시킴에 따라, 공기압 공급원(1)으로 부터의 공기압이 절환된 컨트롤밸브(6)를 경유한후, 컨트롤밸브(6)와 메인 컨트롤밸브(5)사이의 공기통로에 설치된 파일럿 밸브(8)를 경유하여 메인 컨트롤밸브(5)에 신호압으로서 인가되어 이를 도면상, 좌측방향으로 절환시킨다.

따라서, 상기 공기압 공급원(1)으로 부터의 공기압이 절환된 메인 컨트롤밸브(5)를 경유하여 에어모터(2)에 공급됨에 따라, 기계식 브레이크(21)의 제동상태가 해제되어 에어모터(2)는 정방향으로 구동하게 되므로 드럼(4)에 권선되는 와이어에 고정된 후크(미도시됨)에 의해 소정의 작업물체를 들어올리는 권상 작업을 할 수 있게 된다.

이와 반면, 상기 컨트롤밸브(6)를 도면상, 상측방향으로 절환시킴에 따라, 공기압 공급원(1)으로 부터의 공기압이 절환된 컨트롤밸브(6)를 경유한후, 메인 컨트롤밸브(5)에 신호압으로서 인가되어 이를 도면상, 우측방향으로 절환시킨다.

따라서, 공기압 공급원(1)으로 부터의 공기압이 절환된 메인 컨트롤밸브(5)를 경유하여 에어모터(2)에 공급됨에 따라, 기계식 브레이크(21)의 제동상태가 해제되어 에어모터(2)는 역방향으로 구동하게 되므로 드럼(4)에 권선되는 와이어에 고정된 후크에 의해 소정의 작업물체(work)를 내려놓는 권하 작업을 할 수 있게 된다.

b)권상 작업되는 작업물체의 하중이 설정된 값을 초과하는 경우를 설명하면 아래와 같다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 드럼(4)에 감기는 와이어에 의해 들어 올려지는 물체의 하중이 설정된 중량을 초과하여 토오크 아암(3)에 미리 설정된 하중값 이상의 부하가 작용하는 경우, 상기 링크(16)는 힌지핀(10)을 중심축으로 하여 도면상, 시계방향으로 회전하게 됨에 따라 상기 탄성부재(19)를 도면상, 하측방향으로 가압하게 된다.

이와 동시에, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 링크(16) 단부에 형성된 가압편(16a)이 상기 리미트밸브(17)의 로드(18)를 가압하여 직선이동 시키므로 리미트밸브(17)를 구동시킨다. 이때 상기 안전밸브(13)는 도면상, 우측방향으로 절환된다.

따라서, 상기 공기압 공급원(1)으로 부터의 공기압은 절환된 안전밸브(13)를 경유하여 파일럿 밸브(8)의 밸브스프링(8a) 대향측에 신호압으로서 작용하여 도면 상, 좌측방향으로 절환시킨다. 이로 인해 컨트롤밸브(6)와 메인 컨트롤밸브(5)사이의 공기통로(22)를 폐쇄시킨다.

따라서, 사용자에 의해 상기 컨트롤밸브(6)를 도면상, 하측방향으로 절환시키는 경우에도 메인 컨트롤밸브(5)는 초기의 중립상태를 유지하게 되므로 공기압 공급원(1)으로 부터의 압축공기는 에어모터(2)에 공급되는 것이 차단됨에 따라, 에어모터(2)는 구동되지 않는다.

전술한 바와 같이, 권상되는 작업물체의 하중치가 설정된 값을 초과할 때, 사용자에 의해 엎/다운 스위치(미도시됨)를 조작하여 컨트롤밸브(6)를 절환시키는 경우에도 공기압 공급원(1)으로 부터 토출되는 공기압이 에어모터(2)에 공급되는 것이 자동으로 차단되므로, 설정된 하중치를 초과하는 작업물체를 들어올릴 수 없게 된다.

이때, 경보음이 자동으로 발생되어 권상되는 물체의 하중이 설정된 값을 초과하여 와이어에 과부하가 발생되는 것을 작업자에게 주지시키며, 작업자에 의해 상기 엎/다운 스위치의 다운 버튼(down button)을 조작하여 물체를 하강시킬 수 있음은 물론 이다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 양중기의 과부하 방지장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.

양중기를 이용하여 권상 작업시 인양물체의 하중이 정격하중을 초과하는 경우, 에어 모터에 공기압 공급되는 것을 자동으로 차단하여 해당 부품에 과부하 발생되는 것을 방지지함에 따라 사용수명을 대폭적으로 연장하여 사후관리비용을 절감할 수 있다.

또한, 양중기를 이용하여 권상 작업시 로프에 가해지는 하중을 검출하는 검출수단으로서 비전기적인 기구적 메카니즘에 의해 오작동 및 고장을 방지하고, 하중 검출에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 정격하중을 초과하는 작업물체를 들어올릴때 양중기의 작동을 정지시켜 중량물의 낙하로 인해 안전사고로 부터 작업자를 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 양중기의 과부하 방지장치의 개략적인 유압 회로도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 양중기의 과부하 방지장치의 개략적인 정면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 양중기의 과부하 방지장치의 개략적인 단면도,

도 4는 도 3에 도시된 양중기의 과부하 방지장치의 개략적인 측면도 이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

1; 공기압 공급원

2; 에어모터

3; 토오크 아암

4; 드럼

5; 메인 컨트롤밸브

6; 컨트롤밸브

7; 캐리어

8; 파일럿밸브

13; 안전밸브

16; 링크

17; 리미트밸브

18; 로드

19; 탄성부재

Claims (2)

1. 공기압 공급원에 연결되는 권상용 에어모터와, 와이어가 권선되며 토오크 아암에 고정되는 유성캐리어에 의해 회전되는 드럼과, 공기압 공급원과 에어모터사이에 설치되며 에어모터에 공급되는 공기압을 단속하는 메인 컨트롤밸브와, 공기압 공급원과 메인 컨트롤밸브사이에 설치되며 메인 컨트롤밸브를 절환시키는 신호압을 단속하는 컨트롤밸브와, 컨트롤밸브와 메인 컨트롤밸브사이에 설치되며 메인 컨트롤밸브에 인가되는 신호압을 단속하는 파일럿 밸브를 구비하는 양중기의 과부하 방지장치에 있어서:

   상기 토오크 아암에 가해지는 하중을 검출하는 하중 검출수단;

   상기 하중 검출수단에 의해 상기 토오크 아암에 가해지는 하중이 미리 설정된 하중치를 초과하는 경우 회동하는 링크; 및

   상기 링크 회동시 연동되어 상기 공기압 공급원으로 부터 상기 파일럿 밸브에 공급되는 공기압을 단속하는 리미트밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양중기의 과부하 방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하중 검출수단은;

   상기 링크와 대향되게 상기 리미트밸브에 설치되고, 상기 토오크 아암에 설정치 이상의 하중이 가해질때 회동하는 상기 링크와 접촉되어 상기 리미트밸브를 작동시키는 로드; 및

   상기 토오크 아암에 가해지는 하중이 설정치를 초과하는 경우 상기 링크에 의해 가압되도록 상기 링크를 지지하는 것을 초기상태로서 탄성바이어스하는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 양중기의 과부하 방지장치.