KR101775934B1

KR101775934B1 - 코일스프링 레일 브레이크용 스프링 케이징 장치

Info

Publication number: KR101775934B1
Application number: KR1020137034876A
Authority: KR
Inventors: 이안 더블유. 부르힐
Original assignee: 힐머 인더스트리즈 엘티디
Priority date: 2011-05-30
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2017-09-19
Anticipated expiration: 2031-05-30
Also published as: KR20140053918A; JP2014515333A; EP2714486A1; WO2012162783A1; CN103987608B; US9663123B2; CN103987608A; US20150175177A1; EP2714486A4; EP2714486B1; JP5722501B2

Abstract

레일 브레이크는 크레인의 하부에 장착되는 경질의 덮개를 포함하여 이 덮개를 레일의 상부에 인접되게 배치시킨다. 덮개 내에서 수직으로 이동되는 스프링 캐리지가 장착된다. 스프링 캐리지와 덮개의 상단 사이에는 스프링이 장착되어, 스프링 캐리지가 상승될 때 스프링은 압축된다. 캐리지의 하부에는 브레이크 슈가 장착된다. 액츄에이터가 스프링 캐리지와 덮개의 베이스 단부 사이에 장착된다. 액츄에이터의 신장은 스프링을 압축시키고 브레이크 슈를 레일로부터 상승시킨다. 수축은 스프링이 브레이크 슈를 레일로 구동시키도록 한다. 브레이크 슈의 상승은 브레이크 슈와 이에 대응하는 덮개 저면의 채널 벽 사이에 한 쌍의 스플라인 조인트를 정렬시킨다. 제거가능한 연장 키가 한 쌍의 스플라인 조인트 내에 로킹 스플라인을 제공한다.

Description

코일스프링 레일 브레이크용 스프링 케이징 장치{SPRING CAGING MECHANISM FOR A COIL SPRING RAIL BRAKE}

본 발명은 레일 브레이크 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무엇보다도 스프링 어셈블리를 수용(caging)하기 위한 접근성이 향상된 코일스프링 레일 브레이크용 스프링 케이징 장치에 관한 것이다.

종래기술 중, 출원인은 다양한 디자인의 레일 브레이크, 특히 다음의 미국특허들을 알고 있다.

레일 브레이크에 관하여 1897년 4월 27일 Davis에 허여된 미국특허 제581,270는 레버 바(lever bar)를 지지하기 위해 상기 레버 바에 연결된 코일스프링의 사용에 관하여 개시하고 있다. 여기서, 브레이크 슈(brake shoe)는 트랙 레일로부터 이격되게 상기 레버 바의 하측에 장착된다.

마그네틱 브레이크 장치에 관하여 1931년 1월 27일 Down에 허여된 미국특허 제1,790,202호는 평상시에는 상기 레일로부터 이격되게 메달려 있다가 활성화될 경우 상기 레일에 달라붙어 브레이크로서 작동하는 마그네틱 브레이크 슈를 개시하고 있다. 코일스프링은 챔버 속에 배치되어 피스톤에 작용함으로써 평상시 상기 브레이크 슈가 레일 상에 메달린 위치로 유지되도록 한다.

마그네틱 레일 브레이크용 장착 장치에 관하여 1975년 4월 22일 Ignatoweicz에 허여된 미국특허 제3,878,925호는 벨로우즈(bellows)의 내압을 낮추어 아래에 위치한 스프링 버퍼에 의해 멈춰질 때까지 상기 벨로우즈를 아래로 압축시키는 기술을 개시하고 있다. 여기서, 브레이크 마그넷은 활성화 시 레일 쪽으로 끌어당겨짐으로써 상기 스프링 버퍼의 추가적인 압축이 이루어지게 할 수 있다. 마그네틱 브레이크 유닛의 수직상의 세팅 조정은 상기 벨로우즈를 가압함으로써 상기 마그네틱 유닛을 높은 위치로 올리는 방법으로 달성된다. 이에 따라, 레일 상에서의 상기 마그네틱 유닛의 높이가 조절될 수 있다.

본 발명의 목적은, 스프링 어셈블리를 수용(caging)하기 위한 접근성이 향상된 코일스프링 레일 브레이크용 스프링 케이징 장치를 제공하는 데 있다.

레일 브레이크는, 상단과 이 상단의 반대편에 견고하게 장착되는 반대측 베이스 단부를 갖는 단단한 재질의 덮개를 포함한다. 상기 상단은 레일에 탑재되는 기계류, 예를 들어 크레인의 하부에 장착되는데 적합함에 따라 상기 덮개의 베이스 단부를 상기 레일 위에 인접되게 배치시킨다.

상기 레일 브레이크의 일 실시예에서는, 탑플레이트가 상기 덮개의 상단 저면에 장착되어 상기 덮개의 상단에 실질적으로 평행하게 이격됨으로써 그 사이에 갭을 정의한다. 본 실시예에서 그러한 탑플레이트는 선택사양이며, 탑플레이트가 채용되지 않은 실시예들에서는, 아래에 기술된 바와 같이, 스프링이 상기 덮개의 상단을 가압한다. 아래의 기술에서는 그 기술된 바가 적절히 수정될 예정이다.

스프링 캐리지가 상기 덮개의 내부에서, 상기 탑플레이트 또는 상기 덮개 상단의 저면에, 상승된 위치와 하강된 위치 간 수직 이동을 위해 장착된다. 적어도 하나의 스프링이 상기 스프링 캐리지 상에 장착되어, 상기 스프링 캐리지가 상승된 위치에 있을 경우 압축되고 상기 스프링 캐리지가 하강된 위치에 있을 경우 압축해제된다. 적어도 하나의 브레이크 슈가 상기 스프링 캐리지의 아래에 장착되어 상기 스프링에 대하여 상기 캐리지 상에 서로 반대편으로 배치된다. 상기 스프링은 상기 탑플레이트 또는 상기 덮개의 상단에 작용하여, 상기 브레이크 슈를 하방향으로 이동시켜 레일에 접촉시킨다.

적어도 하나의 선택적으로 작동가능한 액츄에이터가, 그 양단부를 지지하도록, 상기 스프링 캐리지와 상기 덮개의 베이스 단부 사이에 각각 장착된다. 상기 액츄에이터는 신장 및 수축 위치 간을 작동한다. 신장된 위치에서, 상기 스프링 캐리지는 상승된 위치에 위치하고 그리고 상기 브레이크 슈는 이에 대응하여 상기 레일에 접촉된 상태로부터 상방향으로 후퇴된다. 후퇴된 위치에서, 상기 스프링 캐리지는 하강된 위치에 위치하고 그리고 상기 브레이크 슈는 이에 대응하여 하강되어 상기 스프링에 의해 가압됨으로써 상기 레일에 마찰접촉하게 된다.

상기 덮개는 상기 상단과 상기 베이스 단부 사이에 연장되는 측면들을 포함한다.

본 발명의 주제가 아닌 앞선 실시예에서, 스프링 캐리지는 또한 연장 케이징 부재를 포함할 수 있으며, 이 케이징 부재는 서로 반대되는 제1 및 제2 단부를 갖는다. 상기 케이징 부재는 상기 제1 단부에서 상기 스프링 캐리지에 장착되어 상기 스프링에 실질적으로 평행하게 연장된다. 상기 부재의 제2 단부는 상기 탑플레이트 내의 개구를 통해 상방향으로 지지되어, 상기 스프링 캐리지가 이에 대응하여 상기 덮개 내에서 이동할 때, 상기 갭 내에서 수직 이동이 자유롭게 이루어짐으로써 서로간 동시에 대응하여 이동한다. 상기 케이징 부재의 제2 단부는, 상기 스프링 캐리지가 상승된 위치에 위치할 경우 상기 갭 내의 스프링 케이징 위치로 돌출된다. 본 발명에서, 케이징 프레임이 상기 덮개의 하단부로부터 하방향으로 연장된다. 상기 케이징 프레임은 상기 덮개로부터 하방향으로 지지된 한 쌍의 서로 평행하게 이격된 벽을 제공함으로써 이들 사이에 브레이크 슈 채널을 정의한다. 상기 브레이크 슈 채널은 상기 레일에 수직되게 정렬되고, 상기 브레이크 슈를 상기 레일 위 중심에 정렬하도록 위치된다. 상기 브레이크 슈는 상기 스프링 캐리지의 바닥에 순차로 장착되는 슈 로드(shoe rod) 또는 다른 지지체들에 장착된다. 상기 브레이크 슈는 상기 케이징 프레임의 상기 서로 평행한 한 쌍의 벽들 사이에 있는 상기 브레이크 슈 채널 내에 위치된다. 상기 브레이크 슈는 상기 채널 내에 안정적이게 끼워지되 수직으로는 이동이 자유롭게 유지된다.

서로 대면하고 실질적으로 수평인 한 쌍의 그루브가 상기 브레이크 슈 채널을 정의하는 상기 한 쌍의 벽의 내측벽에 이를 따라 형성된다. 이에 대응하여 서로 반대측에 배치되는 한 쌍의 그루브가 상기 브레이크 슈의 측면들에 형성된다. 상기 브레이크 슈가 상기 레일 위에서 상승되어 상승 위치에 위치하는 경우, 상기 브레이크 슈의 측면들의 그루브는 상기 채널 벽들에 있는 그루브와 정렬한다. 그루브들이 정렬되면, 스플라인 조인트(여기서는 연장 키가 스플라인에 해당)의 방식으로 상기 정렬된 그루브 내로 안착되는 크기를 갖는 연장 키가 상기 정렬된 그루브들에 의해 형성된 상기 조인트 키 수용 보어 내부로 길이방향을 따라 슬라이드된다. 상승된 위치의 브레이크 슈를 로킹시키기 위해 적어도 하나의 키가 구비된다. 그러나, 바람직하게는 이러한 키가 2개 사용되어 상기 브레이크 슈의 측면마다 하나씩 구비됨으로써 상기 스프링을 상기 레일 브레이크 하우징 속에 가둘 수 있도록 한다.

바람직한 실시예에서, 상기 스프링 캐리지는 상기 액츄에이터의 상단 위치에 대응되는 베어링 부재를 포함함으로써 상기 액츄에이터가 상기 베어링 부재를 지탱하도록 한다. 상기 베어링 부재는 상기 액츄에이터에 대해 직각으로 연장되는 한 쌍의 실질적으로 서로 반대로 배치되는 베어링 부재를 포함할 수 있다. 상기 액츄에이터는 상기 스프링에 실질적으로 평행하게 연장되는 한 쌍의 액츄에이터일 수 있다.

상기 캐리지는 브레이크 세트를 상기 상승 및 하강 위치 사이의 거리로 이동시키며, 상기 액츄에이터는 이에 대응하여 그 신장 및 후퇴 위치 간의 작동 거리 간을 작동한다. 상기 액츄에이터는 또한 상기 캐리지의 상승 위치보다 더 상승된 언로킹 위치까지 상기 스프링 캐리지를 선택적으로 상승시킴으로써, 상기 정렬된 그루브들에 의해 형성되는 상기 조인트 보어 내에 장착된 경우의 키에 가해진 스프링력을 제거할 수 있도록 한다. 상기 스프링력이 제거되면 각 키는 해당되는 한 쌍의 정렬 그루브로부터 제거 가능하다.

상기 키는 한 쌍의 독립적인 막대(rod)일 수 있으며, 또는 2개의 이빨을 갖는 포크로 형성될 수도 있다.

본 명세서에서 청구되는 바와 같이, 저면에 장착되는 브레이크 슈에 대하여 하방향으로 작용하는 적어도 하나의 스프링을 수용하는 레일 브레이크 덮개를 포함함으로써 레일 위에 위치되는 경우 상기 브레이크 슈를 상기 레일에 가압하는 본 발명에 따른 레일 브레이크를 위한 스프링 케이징 장치는, 상기 레일 브레이크 덮개로부터 하방향으로 지지되어 상기 덮개 아래에 장착되어 상기 덮개 내 적어도 하나의 스프링에 연결된 브레이크 슈를 받치는 케이징 프레임을 포함하되, 상기 케이징 프레임은 실질적으로 서로 평행하고 양자 사이에 브레이크 슈 채널을 정의하는 한 쌍의 벽을 포함하고, 상기 채널은 상기 브레이크 슈가 상기 채널 내에서 안정적으로 지지됨으로써 스프링 케이징 위치 및 레일 접촉 위치에 대응하여 상기 채널 내 상승 및 하강 위치 간 상기 브레이크 슈의 수직 이동이 이루어지도록 하는 크기를 가지며, 상기 평행한 벽들 간 서로 대향하는 내벽은 서로 대향하는 한 쌍의 제1 그루브를 포함하고, 서로 반대방향으로 배치되는 한 쌍의 제2 그루브가 상기 브레이크 슈의 서로 반대되는 외측면에 형성되어, 상기 브레이크 슈가 상기 상승 위치에 있는 경우 상기 제1 및 제2 그루브가 인접하여 정렬됨으로써 함께 상기 상승 위치의 브레이크 슈의 서로 반대되는 측면에 한 쌍의 키 수용 보어(bore)를 형성하도록 위치되며, 상기 한 쌍의 키 수용 보어 내에 안착되어 이를 따라 슬라이드되는 비품(fitment)으로서의 한 쌍의 연장 키로서, 이들 키가 상기 보어 내에서 안내될(journalled) 경우 상기 브레이크 슈는 그 상승 위치에서 해제가능하게 로킹됨으로써 상기 레일 브레이크 덮개 내에 적어도 하나의 레일 브레이크 스프링을 가두는(caging) 것을 발명의 일 측면에서 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 한 쌍의 키 수용 보어와 상기 제1 및 제2 그로브는 실질적으로 수평이다. 유익하게는 상기 한 쌍의 제1 그루브와 상기 한 쌍의 제2 그루브는 각기, 상기 레일의 상단에 평행하게 정의되는 실질적으로 수평인 각 해당 평면에 배열된다. 권리범위를 제한하려는 의도없이 설명되는 실시예에서, 상기 제1 및 제2 그루브는 각기 마찬가지 모양의 채널로서 형성되어 상기 보어가 실질적으로 정사각형 단면을 갖는다. 더욱 유익하게는 상기 브레이크 슈 채널이, 상기 레일 브레이크가 상기 레일 위에 위치되는 경우 상기 레일에 실질적으로 수직으로 되도록 배열된다.

상기 케이징 프레임은 상기 평행한 벽들에 인접하여 이 벽들로부터 연장되되 서로 반대로 배치되는 보강부재를 더 포함한다. 예를 들어, 상기 보강부재는 적어도 한 쌍의 서로 반대로 배치되는 플랜지가 장착되어 상기 벽들과 상기 레일 브레이크 덮개 또는 하우징의 베이스 사이에 연장된다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 코일스프링 레일 브레이크용 스프링 케이징 장치에 의하면 스프링 어셈블리를 수용(caging)하기 위한 접근성을 향상시킬 수 있다.

첨부된 도면들은 본 명세서의 일부를 이루며 각 도면 간 동일한 번호는 서로 대응되는 부분들을 지칭한다.
도 1a는 코일스프링 레일 브레이크의 일례로서 부분적으로 절단된 측면도,
도 1b는 도 1a의 레일 브레이크의 정단면도,
도 1c는 도 1a의 레일 브레이크의 평면도,
도 2a는 도 1a의 레일 브레이크에서 한 쌍의 헬리컬 코일스프링이 제거되고 레일 브레이크 하우징을 도시한 부분적으로 절단된 측면도,
도 2b는 도 2a의 레일 브레이크의 정면도,
도 2c는 도 2a의 레일 브레이크의 평면도,
도 3은 다른 실시예에 따른 레일 브레이크로서 레일 브레이크 스프링들을 수용(cage)하기 위해 브레이크 슈가 상승된 위치에서 로킹된 상태의 제1 측면도,
도 3a는 도 3의 제1 측면도에 반대되는 측면에서 바라본 제2 측면도,
도 3b는 도 3의 레일 브레이크의 정면도,
도 4는 도 3의 레일 브레이크의 저면도,
도 4a는 도 3의 레일 브레이크의 평면도,
도 5는 도 3의 레일 브레이크의 저면, 후방, 제2 측면에서 바라본 사시도,
도 5a는 도 3의 레일 브레이크의 저면, 전방 제1 측면에서 바라본 사시도,
도 6은 도 3의 레일 브레이크에서 브레이크 슈가 제거된 상태로서 저면, 후방, 제2 측면에서 바라본 사시도,
도 6a는 도 6의 레일 브레이크의 저면, 일측에서 바라본 사시도,
도 6b는 도 6의 레일 브레이크의 측면도,
도 7은 하나의 브레이크 슈 로킹 키에 대한 사시도,
도 8a는 도 6의 레일 브레이크에서 덮개 하우징으로부터 스프링, 스프링 캐리어 및 브레이크 슈 로드가 제거되고, 상기 하우징 아래의 케이징 프레임으로부터 브레이크 슈 로킹 키들이 제거된 상태에 대한 상부에서 바라본 부분 분해 사시도,
도 8b는 도 8a의 상태에 대한 저면에서 바라본 사시도,
도 9는 도 3a의 9-9선에 따른 단면도이다.

첨부된 도면들에 도시된 레일 브레이크(10)는 크레인(10a)과 같이 레일에 탑재되는 기계류의 하부에 장착된다. 크레인과 레일 사이에는 공간이 존재하며 여기에는 단단한 재질의 레일 브레이크 덮개(26)가 설치된다. 이 덮개의 상부 플레이트는 크레인의 저면에 볼트체결됨으로써 상기 덮개의 저면이 레일에 인접하여 위치되도록 한다. 상기 레일에는 브레이크가 작용한다.

상기 덮개 내에는 모듈식의 스프링과 액츄에이터 장치가 수용된다. 이 액츄에이터는 스프링 장치에 작용하기 위해 상기 덮개 내에 설치되는 한 쌍의 액츄에이터일 수도 있다. 상기 스프링 장치는, 일 실시예에 따르면 공칭(nominal) 470[kN]의 하방향 힘으로 스프링 장치의 아래에 설치된 하나 이상의 브레이크 슈(brake shoe, 14)를 하방향으로 구동하는 한 쌍의 헬리컬 코일스프링(12)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 슈 로드(shoe rod, 16) 상에 장착되는 브레이크 슈(14)가 레일(18)의 상면에 마찰 접촉되도록 하방향으로 구동된다. 예를 들어 도 3, 3a 및 3b에 도시된 바와 같은 레일(18)은 브레이크 슈(14)의 바로 아래에 위치하여 브레이크 슈 채널(54)에 수직으로 정렬된다. 브레이크 슈(14)는 금속 클립(16b)의 관통홀에 체결되는 볼트(16a)에 의해 슈 로드(16)에 장착된다.

도 1a 내지 도 2c의 실시예를 참조하면, 스프링 장치 내에는 코일 스프링(12)이, 스프링의 상단과 하단을 수용하도록 설치되는 단단한 소재의 지지체들, 구체적으로 스프링의 하단을 지지하는 스프링 홀더(20)와 스프링의 상단을 지지하는 탑플레이트 어셈블리(top plate assembly, 22)에 의해 서로 평행하게 이격된 상태로 유지된다. 스프링 홀더(20)는 스프링(12)의 하단을 담도록 형성된 벽(20a)과 이에 의해 정의되는 공간 내에서 상방향으로 연장되어 수직으로 돌출된 가이드(20b)를 포함한다. 이에 따라, 스프링(12)은 스프링 홀더(20) 내에 설치되고 상기 가이드(20b)는 스프링의 헬리컬 코일의 중심을 관통하여 상방향으로 연장됨으로써 저널(jounal)이 된다. 가이드(20b)의 상면은, 아래에서 상술하는 바와 같이 스프링(12)이 완전히 압축될 때, 탑플레이트 어셈블리(22)이 저면에 인접하게 된다. 센터 가이드 부재(20c)는 스프링들 사이에서 상방향으로 연장되어 탑플레이트 어셈블리(22)의 멈춤쇠로서 작용함으로써 스프링의 과도한 압축을 방지토록 한다. 스프링의 과도한 압축은 스프링을 손상시킨다. 센터 가이드 부재(20c)의 상단은 탑플레이트와 함께 이러한 과도한 압축을 방지하기 위한 스페이서로서 작용한다.

도 1a 내지 도 2c의 실시예를 참조하면, 케이징 핀(caging pin, 24)이 가이드(20b)의 상단부 내로 견고하게 설치됨으로써 이로부터 상방향으로 수직되게 돌출된다. 핀(24)의 섕크(shank, 24a)는 탑플레이트 어셈블리(22)에 일치되도록 형성된 개구(22a)를 관통함으로써, 스프링(12)이 압축되거나 팽창이 허여된 경우 가이드(20b)에 설치된 케이징 핀(24)이 탑플레이트 어셈블리(22)에 대해 상대적으로 상승되거나 하강되도록 한다. 스프링(12) 및 스프링 홀더(20)와 같은 스프링 캐리지(carriage)에 의해 제공되는 상기 스프링의 지지체들은 모두 단단한 재질의 덮개(26) 내에 설치된다. 덮개(26)는 크레인(10a)의 하부와 같이 레일에 탑재되는 기계류의 하부에 장착되어 상기 기계류의 하부와 레일(18)의 사이 공간에 위치한다. 탑플레이트 어셈블리(22)는 덮개(26)의 상판(26a) 저면 상에 설치되는 스페이서(22b)에 볼트체결된다. 덮개(26)는 상기한 상판(26a), 측벽 또는 지지틀(26b, 이하 '벽'이라 한다), 그리고 상기 벽에 의해 상판(26a)의 저면에 견고하게 지지되는 단단한 재질의 베이스(26c)를 포함한다. 상기 스프링 어셈블리는 한 쌍의 스프링(12), 스프링 홀더(20), 그리고 상기 덮개(26) 내에 설치된 탑플레이트 어셈블리(22)로 이루어진다.

앞의 실시예에서 캐비티(cavity) 또는 공간(28)이 스페이서(22b)에 의해 탑플레이트 어셈블리(22)와 덮개(26)의 상판(26a) 사이에 유지된다. 공간(28)은 케이징 핀(24), 즉 케이징 부품 상단의 수직 이동이 가능하도록 한다. 스페이서(22b)를 통해 상판(26a)에 볼트(30)로 체결되는 탑플레이트 어셈블리(22)를 가짐으로써, 스프링 어셈블리는 덮개(26) 내에 매달려 스프링(12)의 압축 및 팽창을 수용할 수 있도록 한다.

도 3 이하의 본 실시예에서, 스프링(12')이 연장될 때, 스프링 홀더(20)는 하방향으로 가압됨으로써 브레이크 슈(14)가 하방향으로 치우쳐 레일(18)과 마찰접촉이 이루어지도록 한다. 유압 액츄에이터(32')일 수도 있는 한 쌍의 액츄에이터(32)가 덮개의 베이스(26c)와 외팔보 또는 다른 형상, 예를 들어 도 8a에 도시된 바와 같이 스프링 홀더(20)의 둘레에 고리 모양으로 연장되는 다른 형상의 단단한 재질로 이루어진 플랜지(20c)와 같은 베어링 부재의 사이에서 설치 또는 작용한다. 작용 시 액츄에이터(32')는 연장하여 스프링 홀더(20)를 상방향으로 구동시킨다. 이로 인해, 스프링(12')은 완전히 압축된 위치를 향해 가압되고, 브레이크 슈(14)는 레일(18) 위에서 상승 위치로 상승된다. 상기 스프링이 압축되고 브레이크가 상승됨으로써, 스프링은 아래에서 설명되는 바와 같이 갇힐(caged) 수 있다.

앞선 실시예에서, 스프링 홀더(20)가 상승되면, 케이징 핀(24) 역시 상승됨으로써 섕크(24a) 상의 헤드(24b)를 탑플레이트 어셈블리(22)의 대응하는 상면 위 공간(28)으로 상승시킨다. 예를 들어 액츄에이터의 피스톤 행정이 대략 10[mm]로 주어짐으로써 스프링이 상기 액츄에이터에 의해 완전히 압축됨에 따라, 헤드(24b) 또한 동일한 행정으로 탑플레이트 어셈블리(22)의 대응하는 상면 위 공간(28)으로 상승될 것이다. 예를 들어 상기 행정의 거리와 실질적으로 동일한 두께를 갖는 포크(34)와 같은 래치 요소를 포함하는 잠금쇠 또는 래치가 횡방향으로 슬라이드 이동이 가능하도록 수평적으로 장착됨으로써 상기 포크의 이빨(34a)을 케이징 핀 측 헤드(24b)의 고리 모양의 립(lip) 아래에 위치시킨다. 헤드(24b)는 상기 포크의 이빨을 체결하기 위해 고리 모양의 립, 림(rim) 또는 칼라(collar)를 포함하도록 형성될 수 있다. 포크(34)는 예를 들어 핸들이나 핀(34b)을 수단으로 하여 수동으로 작동될 수 있다. 핀(34b)은, 스프링(12)이 완전히 압축되었을 때 수평적으로 눌려짐으로써 포크(34)를 헤드(24b)의 아래로 삽입시킨다. 포크(34)의 이빨(34b)이 헤드(24b)의 아래로 삽입됨으로써 스프링(12)을 가두고(cage), 이에 따라 브레이크 슈를 레일(18) 상부의 상승된 위치에 정지시킬 수 있다. 이후, 브레이크 슈는 검사, 유지보수 또는 교체를 위해 분리될 수도 있다. 브레이크 슈를 상기 상승 및 정지된 위치로부터 해제하기 위해서는, 액츄에이터가 완전히 연장됨으로써 스프링(12)을 언로킹 위치(unlock position)까지 약간 더, 예를 들어 10[mm]의 공칭 피스톤 행정을 초과하여 2[mm] 더 압축시킨다. 이에 따라, 헤드(24b)를 포크(34)로부터 다소 상승시킴으로써 스프링 부하를 제거할 수 있다. 그리고 나서, 포크(34)는 헤드(24b)의 저면으로부터 빼내어질 수 있다. 다음으로, 액츄에이터 피스톤을 원위치로 되돌림으로써 스프링(12)을 피스톤 행정 거리만큼 연장시켜 브레이크 슈를 레일에 맞물리게 한다.

권리제한의 의도가 없는 상기 실시예에서, 만약 피스톤 행정 거리가 10[mm]로 주어진다면, 스프링은 이 10[mm]의 행정 거리만큼 압축될 때 추가적으로 압축가능한 거리, 예를 들어 2[mm]의 추가 압축이 가능함으로써 포크(34)를 케이징 핀의 헤드(24b) 아래로부터 해제시킬 수 있다. 또한, 스프링이 예를 들어 10[mm]의 행정 거리만큼 연장될 때, 이 또한 예를 들어 2[mm]의 추가 연장이 가능하도록 구비됨으로써 덮개(26)의 상승 대비 레일(18)의 상승으로 인한 상대적인 유동을 수용할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 브레이크 슈는, 레일을 따라 상기 기계류가 이동하는 것을 저지하기 위한 브레이크 기능을 제공하기에 충분한 하방향 힘을 상기 레일에 계속적으로 가하고 있는 동안에도, 예를 들어 가감하여 2[mm]의 범위 내에서 수직 이동이 가능하여야 한다. 권리제한의 의도없이 상기 스프링에 의해 발휘되는 힘의 일례를 들면, 각각의 스프링은 공칭 270[kN]의 힘 및 최대 약 300[kN]의 힘을 제공할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 스프링은 공칭 540[kN]의 힘을 제공한다. 그러므로, 2개의 스프링에 대하여, 이들 스프링을 압축시키기 위해 2개의 액츄에이터에 의해 상방향으로 발휘되는데 요구되는 힘은 공칭 540[kN] 및 최대 약 600[kN]이다. 스프링의 완전 압축은 스프링 어셈블리의 브레이크 해제 위치와 일치하며, 이때 브레이크 슈는 레일 위에서 10[mm] 상승되고 상기 스프링은 10[mm]의 피스톤 행정만큼 압축된다. 이는 거의 한계치로서, 스프링의 길이로는 330[mm]에 해당한다.

도 3 이하에 도시된 바와 같은 본 실시예에서, 케이징 프레임(50)은 레일 브레이크 덮개(26)의 하단(26c)으로부터 하방향으로 연장된다. 케이징 프레임(50)은 서로 평행하게 이격된 한 쌍의 벽(52)을 제공한다. 이들 벽(52)은 상기 덮개의 하방향으로 지지되어 이들 사이에 브레이크 슈 채널(54)을 정의한다. 벽(52)은 플랜지(52b)와 같이 서로 대향되는 한 쌍의 보강부재에 의해 횡방향으로 지지된다. 브레이크 슈 채널(54)은 레일(18)에 수직되게 정렬되고, 이 레일 위에서 브레이크 슈(14)의 중심을 잡도록 위치한다. 브레이크 슈(14)는 상기한 스프링 캐리지(도 9 참조)의 바닥에 교대로 장착되는 슈 로드(shoe rod, 16) 또는 다른 지지체에 장착된다. 브레이크 슈(14)는 케이징 프레임(50) 측 서로 평행한 한 쌍의 벽(52) 사이의 브레이크 슈 채널(54) 내에 위치된다. 브레이크 슈(14)는 채널(54) 내에 안착되어 있는 반면, 도 3에 도시된 바와 같이 A 방향을 따라 수직 이동이 자유로운 상태로 유지된다. 브레이크 슈는 상기 브레이크 슈 채널 내에 안착됨으로 인해 상기 벽(52)에 의해 지지됨으로써 레일(18)에 맞물릴 때 크레인이 상기 레일을 따라 이동하는 것에 저항하는데 따른 왜곡(deflection)을 방지할 수 있다.

한 쌍의 서로 반대편에서 대향되고 실질적으로 수평인 그루브(56)가 상기 한 쌍의 벽(52)의 내측면(52a)에 이를 따라 형성된다. 이에 대응하여 한 쌍의 그루브(58)가 브레이크 슈(14)의 측면에 형성된다. 브레이크 슈(14)가 도 3에 도시된 바와 같이 상승된 위치, 즉 레일(18) 위에서 상승된 경우, 브레이크 슈(14) 상의 그루브(58)는 케이징 프레임(50)의 채널 벽(52) 내 그루브(56)와 정렬된다. 이렇게 정렬된 그루브(56, 58)는 키 수용 보어(bore)를 형성하여, 스플라인 조인트(spline joint, 여기서 각 키(60)는 해당 조인트에서 스플라인으로서 작용함)의 방식으로 상기 정렬된 그루브(56, 58) 내에 안착될 수 있는 크기를 갖는 연장 키(60)가 상기 정렬된 그루브(56, 58)에 의해 형성되는 키 수용 보어 내에 그 길이를 따라 B 방향으로 슬라이드된다. 적어도 하나의 키(60), 바람직하게는 도시된 바와 같이 한 쌍의 키(60)가 상승된 위치에 있는 브레이크 슈(14)를 로킹시키는데 이용되고, 이에 따라 하나 또는 복수의 스프링을 레일 브레이크 하우징 내에 가둔다(cage). 또한, 바람직하게는 2개의 키(60)가 브레이크 슈(14)의 측면마다 하나씩 사용된다. 리프팅 아이볼트(lifting eye bolt, 60a)가 제공되어 키(60)의 끝단에 장착될 수 있다. 키(60)는 각기 독립적인 막대 형상이거나, 예를들어 2갈래 이빨 또는 U자 모양의 포크(여기서 U자 모양의 다리인 이빨은 각각 키임)와 같이 형성된 단일의 도구(도면 미도시)로 이루어질 수 있다.

상기한 개시에 비추어 본 기술분야의 통상의 기술자에 명백하듯이, 본 발명의 정신이나 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명을 실시함에 있어서 많은 변경과 수정이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음의 청구항들에 의해 정의되는 바에 따라 해석되어야 한다.

10: 레일 브레이크 12: 코일스프링
14: 브레이크 슈 16: 슈 로드
18: 레일 20: 스프링 홀더
22: 탑플레이트 어셈블리 24: 케이징 핀
26: 레일 브레이크 덮개 28: 공간
32: 액츄에이터 34: 포크
50: 케이징 프레임 52: 벽
54: 브레이크 슈 채널 56, 58: 그루브
60: 연장 키

Claims

저면에 장착되는 브레이크 슈에 대하여 하방향으로 작용하는 적어도 하나의 스프링을 수용하는 레일 브레이크 덮개를 포함함으로써 레일 위에 위치되는 경우 상기 브레이크 슈를 상기 레일에 가압하는 레일 브레이크를 위한 스프링 케이징 장치에 있어서,
상기 레일 브레이크 덮개로부터 하방향으로 지지되어 상기 덮개 아래에 장착되어 상기 덮개 내 적어도 하나의 스프링에 연결된 브레이크 슈를 받치는 케이징 프레임을 포함하되, 상기 케이징 프레임은 실질적으로 서로 평행하고 양자 사이에 브레이크 슈 채널을 정의하는 한 쌍의 벽을 포함하고, 상기 채널은 상기 브레이크 슈가 상기 채널 내에서 안정적으로 지지됨으로써 스프링 케이징 위치 및 레일 접촉 위치에 대응하여 상기 채널 내 상승 및 하강 위치 간 상기 브레이크 슈의 수직 이동이 이루어지도록 하는 크기를 가지며,
상기 평행한 벽들 간 서로 대향하는 내벽은 서로 대향하는 한 쌍의 제1 그루브를 포함하고,
서로 반대방향으로 배치되는 한 쌍의 제2 그루브가 상기 브레이크 슈의 서로 반대되는 외측면에 형성되어, 상기 브레이크 슈가 상기 상승 위치에 있는 경우 상기 제1 및 제2 그루브가 인접하여 정렬됨으로써 함께 상기 상승 위치의 브레이크 슈의 서로 반대되는 측면에 한 쌍의 키 수용 보어(bore)를 형성하도록 위치되며,
상기 한 쌍의 키 수용 보어 내에 안착되어 이를 따라 슬라이드되는 비품(fitment)으로서의 한 쌍의 연장 키로서, 이들 키가 상기 보어 내에서 안내될(journalled) 경우 상기 브레이크 슈는 그 상승 위치에서 해제가능하게 로킹됨으로써 상기 레일 브레이크 덮개 내에 적어도 하나의 레일 브레이크 스프링을 가두는(caging) 것을 특징으로 하는 스프링 케이징 장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 키 수용 보어와 상기 제1 및 제2 그루브는 실질적으로 수평인 것을 특징으로 하는 스프링 케이징 장치.
제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 그루브와 상기 한 쌍의 제2 그루브는 각기 해당하는 실질적으로 수평인 평면에 배열되는 것을 특징으로 하는 스프링 케이징 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 그루브는 각기 해당 채널로서 형성되어 상기 보어가 실질적으로 정사각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 스프링 케이징 장치.
제1항에 있어서,
상기 브레이크 슈 채널은, 상기 레일 브레이크가 상기 레일 위에 위치되는 경우 상기 레일에 실질적으로 수직으로 되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 스프링 케이징 장치.
제5항에 있어서,
상기 케이징 프레임은 상기 평행한 벽들에 인접하여 이 벽들로부터 연장되되 서로 반대로 배치되는 보강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 케이징 장치.
제6항에 있어서,
상기 보강부재는 적어도 한 쌍의 서로 반대로 배치되는 플랜지가 장착되어 상기 벽들과 상기 레일 브레이크 덮개 사이에 연장되는 것을 특징으로 하는 스프링 케이징 장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 연장 키는 한 쌍의 서로 독립적인 선형 키인 것을 특징으로 하는 스프링 케이징 장치.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 연장 키는 각 일단부가 서로 연결되어 실질적으로 U자 모양을 형성하고, 상기 U자 모양의 다리 부분이 상기 한 쌍의 연장 키를 제공하는 것을 특징으로 하는 스프링 케이징 장치.