KR19990023014A - 벌크 언로더용 벌크화물 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무한 경로에서 이동하고 벌크화물 수용 포켓 (9)을 갖는 컨베이어 벨트 (10)를 구비한 벌크 언로더 (1)용의 벌크화물 충전장치 (12)에 관한 것이다. 상기 벌크화물 충전장치 (12)는 수평 주축 (A)을 갖는 벌크화물 충전기 휠(31)을 구비하고, 상기 충전기 휠은 상기 주축 (A)을 중심으로 회전가능하고 상기 컨베이어 벨트 (10)의 측면 벨트부 (23)가 대향 인접하는 두개의 러너 (80)와; 상기 주축 (A)과 평행하게 연장하는 대칭축을 가지며, 상기 대칭축을 중심으로 회전하도록 배치되고, 상기 벌크화물을 상기 포켓속에 안내하기 위해 상기 러너 (80)사이에 배치되는 상기 포켓 (9)을 향해 인렛 개구 (39)로 부터 분기되는 절두-원추형 부재 (70) 형태의 관형벽을 포함하고, 상기 포켓 (9)은 상기 두개의 러너 (80)사이에서 이동하고 상기 러너 (80)중 첫번째 러너를 통해 인렛 개구(39)를 경유하여 축방향으로 공급되는 벌크 화물을 수용하기 위해 상기 충전기 휠 (31)의 내측을 향해 개방되는 것을 특징으로 한다.

Description

벌크 언로더용 벌크화물 충전장치

상기한 종류의 언로더는 예컨대, SE 9201558-5, SE 9202034-6 및 SE 9302695-3에 개시되어 있다. 상기 SE 9202034-6에는 수직 가이동 수평암, 진자 운동을 위해 상기 수평암의 외측 단부에서 지지되는 수직암을 구비하고, 컨베이어 벨트가 무한 경로에서 상기 수평암 및 수직암을 따라 이동하는 선박용 벌크 언로더가 설명되어 있다. 상기 컨베이어 벨트는 상기 수직암의 하단부에 배치된 회전 휠(turning wheel)을 중심으로 하여 이동하고, 상기 수직암의 하단부의 상기 회전 휠에 인접한 곳에는, 벌크 화물을 컨베이어 벨트 포켓에 옮기기 위해 선체(ship hull)로 부터 벌크 화물을 수용하는 스크류 하우징에 형성되는 스크류 컨베이어가 배치된다. 이같은 종래의 선박용 언로더뿐만 아니라, 전술한 다른 2 개의 특허 명세서에 언급된 언로더는 상기 포켓의 개방측이 상호 포켓간에 옆을 향하도록 배치되는 구성을 특징으로 하고 있다. 즉, 벌크 화물이 상기 컨베이어 벨트의 외향하여 마주보는 쪽에서 하역이 이루어지는 구성을 특징으로 하고 있다. 이러한 이유로 인해, 상기 컨베이어 벨트의 벌크 화물 적재운반부가 상기 수평암의 귀환부위에 연장되어 있어야 하고, 그 결과, 상기 귀환부의 포켓은 상기 수평암에서 아래를 향해 개방된 상태가 된다. 이러한 선박용 벌크 언로더용의 벌크화물 충전장치의 근본적인 단점은 상기 컨베이어 벨트 귀환부의 완전히 비어있지 않은 포켓에 남아 있을 수도 있는 어떤 잔여 벌크 화물이 상기 포켓이 상기 수평암을 따라서 이동함에 따라 상기 포켓으로 부터 뒤흔들려 산재된채 상기 언로더로 부터 아래로 떨어지게 된다. 상기한 언로더의 비교적 큰 운송능력을 고려하면, 상당한 양의 상기 벌크 화물이 완전히 비워있지 않은 포켓으로 부터 아래로 떨어질 수도 있다.

본 발명은 무한 경로에서 이동하고 벌크화물 수용 포켓을 구비하는 컨베이어 벨트를 갖춘 벌크 언로더(bulk unloader; 선박용 비포장 선적품 하역 크레인을 의미함)용의 벌크화물 충전(充塡)장치(filling arrangement)에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 벌크화물 충전장치를 구비한 선박용 벌크 언로더의 전체 구성도를 도시한 것이다.

도 2는 도 1의 벌크 언로더의 수평암을 도시한 종단면도이다.

도 3은 벌크화물-이송 포켓을 구비한 도 1의 벌크 언로더의 컨베이어 벨트의 일부를 길이방향으로 절단한 단면도를 도시한 것이다.

도 4a 및 4b는 도 1의 벌크 언로더에 사용될 본 발명의 제 1 실시예에 따른 벌크화물 충전장치의 부분 정면 단면도 및 측면도를 각각 도시한 것이다.

도 5는 도 4a의 벌크화물 충전장치를 확대한 도면이다.

도 6 및 도 7은 도 4a 및 도 4b에 예시된 벌크화물 충전장치의 정면 단면도 및 측면도를 각각 도시한 것이다.

도 8a 및 도 8b는 도 6 및 도 7의 충전기 휠의 하우징의 단부를 나타낸 도면 및 그 측면도를 각각 도시한 것이다.

도 9a 및 도 9b는 도 6 및 도 7의 충전기 휠의 휠 홀더의 단부를 나타낸 도면 및 그 측면도를 각각 도시한 것이다.

도 10은 도 6 및 도 7의 충전기 휠의 절두-원추형 부재의 단면도를 도시한 것이다.

도 11a 및 도 11b는 도 6 및 도 7의 충전기 휠의 러너의 단부를 나타낸 도면 및 그 측면도를 각각 도시한 것이다.

도 12는 이중 인렛 개구 및 이중 스크류 컨베이어를 구비하는, 본 발명에 따른 벌크화물 충전장치의 제 2 실시예를 도시한 것으로서, 도 5에 대응하는 도면이다.

도 13은 컨베이어 벨트가 도 4 내지 도 11의 제 1 실시예에 따른 벌크화물 충전장치를 통해 충전되는 방식을 나타낸 수직암의 부분 개략 측면도이다.

도 14는 컨베이어 벨트가 도 15 내지 도 18의 제 3 또는 제 4 실시예에 따른 벌크화물 충전장치를 통해 충전되는 방식을 나타낸 수직암의 부분 개략 측면도이다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 벌크화물 충전장치의 제 3 실시예에 따른, 역회전 절두-원추형 부재를 구비한 충전기 휠의 종단면도 및 측면도이다.

도 17 및 도 18은 본 발명의 벌크화물 충전장치의 제 3 실시예에 따른, 역회전 절두-원추형 부재를 구비한 충전기 휠의 정면 단면도 및 측면도이다.

도 19는 본 발명의 벌크화물 충전장치의 제 5 실시예에 따른 충전기 휠의 측면도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래기술의 단점을 해결하는데 있다.

본 발명에 따라, 컨베이어 벨트의 포켓이 서로를 향하도록 구성하여 벌크 화물을 상기 컨베이어 벨트의 포켓속에 효율적으로 충전시킬수 있는 벌크 언로더용의 벌크화물 충전장치가 제공된다. 따라서, 상기 컨베이어 벨트의 운반부가 수평암 내부의 귀환부 아래로 이동하도록 구성할 수 있고, 그 결과, 상기 귀환부의 포켓은 상기 운반부의 상향 개방 포켓을 향해 하향하여 개방될 것이다. 상기 벌크 언로더용의 벌크화물 충전장치의 장점은 상기 귀환부의 완전히 비어있지 않은 포켓으로 부터 외부로 떨어질 수도 있는 잔여 벌크 화물이 상기 운반부의 포켓속으로 안내되어 상기 운반부에 의해 의도된 컨베이어 벨트 하역 스테이션으로 이송될 수 있다는 점이다. 이러한 방식으로, 상기 벌크 언로더로 부터 벌크 화물이 포켓속에서 불필요하게 비워지는 것을 방지할 수 있다.

이를 보다 정확히 설명하면, 본 발명은 안전하고 효과적인 방법으로 전술한 종류의 내향하여 마주보는 포켓속에 벌크 화물을 충전시킬 수 있는 벌크 언로더용의 벌크화물 충전장치를 제공한다.

본 발명에 따른 벌크 언로더용의 벌크화물 충전장치는, 수평 주축을 가지고 있고 전술한 종류의 벌크 언로더의 수직암의 하단부에 설치된 회전휠(turning wheel)로서 배타적이 아닌 특수한 용도로 사용되도록 구성되는 충전기 휠(filler wheel)을 포함하는 것에 그 특징이 있다. 그러나, 상기 충전기 휠은 일반적으로 전술한 선박용 벌크 언로더의 타입이 아닌 다른 분야에서도 사용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 충전기 휠은 상기 주축을 중심으로 회전가능하고 컨베이어 벨트의 벨트 에지부가 대향 인접하는 두개의 러너(runner)를 포함하고, 상기 포켓은 상기 러너중 첫번째 러너를 통해 인렛 개구(inlet opening)를 경유하여 축방향으로 공급되는 벌크 화물을 수용하기 상기 충전기 휠의 내측을 향해 개방된채 상기 러너사이로 이동한다. 상기 인렛 개구속으로 공급되는 벌크 화물이 상기 충전기 휠의 작동을 불필요하게 방해하는 것을 방지하거나 상기 충전기 휠속에 벌크 화물층이 쌓이는 것을 방지함은 물론, 상기 공급된 벌크 화물이 상기 포켓속으로 안전하게 옮겨지는 것을 보장하기 위해, 상기 충전기 휠은 상기 주축과 본질적으로 평행하게 연장하는 대칭축을 갖는 절두(節頭)-원추형 부재(frusto-conical member)처럼 형성되는 관형벽(管形壁)을 구비한다. 상기 절두-원추형 부재는 상기 벌크 화물을 상기 포켓속에 안내하기 위해, 상기 인렛 입구로 부터 상기 러너 사이에 배치된 포켓을 향하는 방향으로 분기한다. 이러한 종류의 회전하는 절두-원추형 부재를 제공함으로써, 본 발명의 실시예에 대한 후속 설명에서 알수 있듯이 불충분한 정지각(靜止角)으로 인해 야기될 수도 있는 문제점들이 제거될 것이다.

상기 러너의 회전을 가능하게 하는 상기 충전기 휠의 주축 및, 상기 절두-원추형 부재의 회전을 가능하게 하는 원추 대칭축은 동일한 것이 바람직하지만, 서로에 대해 변위될 수도 있다. 전술한 내용중 본질적으로 평행하게라는 표현은 상기 주축과 대칭축이 전적으로 평행한 경우와, 이들 축이 서로에 대해 약간 기울어진채 연장되는 경우 모두를 고려한 것이면서도, 어느 정도는 상기 절두-원추형 부재의 의도한 효과가 확실하게 달성되도록 의도한 것이다.

상기 회전가능한 절두-원추형 부재에 별도의 구동 수단을 제공할 수 있지만, 상기 절두-원추형 부재는 회전되기 위해 상기 러너중 최소 한 러너에 연결될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 절두-원추형 부재는 러너와 공동 회전하기 위해 상기 러너중 한 러너에 고정 연결된다.

상기 충전기 휠은 전술한 종류의 두개의 절두-원추형 부재를 구비하고, 이들 절두-원추형 부재는 상기 주축을 중심으로 회전되도록 구성되고 그 베이스 또는 큰 단부가 서로 마주보는 상태로 배치됨으로써, 상기 인렛 개구를 통해 공급되는 벌크 화물이 상기 절두-원추형 부재 사이에 형성된 갭을 경유하여 포켓속으로 하향 안내된다. 본 실시예에 따르면, 상기 절두-원추형 부재는 회전되기 위해 그 작은 단부에 위치한 러너의 각각에 연결될 수 있다.

설치를 목적으로, 상기 충전기 휠은 상기 주축 주위에 배치되고 2 개의 단부벽 및 이 단부벽에 연결되는 중간 주변벽을 갖는 관형 하우징을 포함할 수도 있다. 그리고, 상기 인렛 입구가 상기 2 개의 단부벽중 한 단부벽에 제공될 것이다. 상기 러너는 상기 각 단부벽에 회전가능하게 장착되고, 그 하단부의 상기 주변벽은 상기 벌크 화물이 상기 절두-원추형 부재로 부터 상기 포켓속으로 떨어지도록 통과되는 아웃렛 개구를 구비한다.

또한, 본 발명에 따른 벌크 언로더용 벌크 화물 충전장치는 상기 충전기 휠의 주축을 중심으로 진자 운동을 위해 배치되는 스크류 컨베이어를 포함하는데, 상기 스크류 컨베이어는 상기 충전기 휠의 인렛 개구속으로 개방되는 아웃렛 개구가 그 상단부에 형성되고 벌크 화물을 상기 스크류 컨베이어속으로 이송하기 위해 그 하단부에 피드-인(feed-in) 장치를 구비한다.

본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 상기 절두-원추형 부재는 두개가 제공될 경우, 상기 러너의 회전 방향에 반대인 방향으로 그 대칭축을 중심으로 회전되도록 구성된다. 이러한 역-회전 절두-원추형 부재를 사용함으로써 얻어지는 장점은 벌크 화물 충전동작이 상기 컨베이어 벨트의 빠져 나오는 운반부가 아닌 상기 충전기 휠속으로 이동하는 상기 컨베이어 벨트의 귀환부에서 일어난다는 점이다. 이러한 방식으로, 본 발명의 실시예에 대한 후속 설명을 통해 명백히 알수 있듯이, 상기 빠져 나오는 운반부로 부터 벌크 화물이 불필요하게 넘쳐나는 것을 방지할 수 있다.

EP-B1-0 284 154는 이중 진자운동 스크류 컨베이어를 구비한 벌크 화물 충전장치를 극히 개략적으로 도시하고 있는데(도 9참조), 여기서, 상기 스크류 컨베이어의 방출 단부들은 포켓이 상호 마주보는 것으로 알려진 셀 벨트(cell belt)를 향해 서로 마주하고 있다. 그러나, 상기 특허 명세서에는 상시 벨트가 회전하는 영역에 배치된 벌크 화물 충전장치의 기능 또는 구성에 관한 정보가 제공되어 있지 않다. 보다 구체적으로 설명하면, 전술한 종류의 회전 러너는 물론, 회전가능한 절두-원추형 부재에 대해서는 어떠한 설명이나 도시도 되어 있지 않고, 일반적으로 말해서, 상기 특허 명세서에는 충전기 휠 또는 이와 유사한 장치가 제공되는지의 여부도 전혀 개시되어 있지 않다.

본 발명의 상기 실시예 및 다른 실시예의 특징은 첨부된 특허 청구의 범위에서 한정된다.

첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 양호한 실시예가 이하에 상세히 설명될 것이다.

도 1은 예컨대 석탄과 같은 벌크화물을 선체로 부터 하역하기 위한 선박용 벌크 언로더의 전체 구성을 도시한 것이다. 상기 벌크 언로더 1은 이동 브리지 크레인 2, 타워 3, 수직 상승 및 하강이 가능하도록 구성된 수평암 4, 상기 수평암 4의 외측 단부 5로 부터 현수(懸垂)되어 있는 수직암 6 및, 진자축 8을 중심으로 진자운동을 하기 위해 상기 수직암 6을 작동시키도록 배치되는 구동 수단 7을 포함한다. 더우기, 상기 벌크 언로더 1은 벌크화물-수용 포켓 9(도 3참조)을 구비한 컨베이어 벨트 10 및 상기 타워 3에 인접 배치되는 벌크화물 배출장치(본 명세서에는 상세히 설명되지 않음)를 포함하고, 상기 컨베이어 벨트 10은 상기 수평암 4 및 수직암 6을 따라 무한 경로에서 이동한다. 상기 수직암 6의 하단부에는 벌크화물을 상기 컨베이어 벨트 10의 포켓 9속에 충전시키기 위한 본 발명에 따른 벌크화물 충전장치 12가 설치된다. 상기 타워 3에 인접 배치되는 상기 벌크화물 배출장치에 대한 보다 상세한 설명을 위해, Emptying Arrangement for a Bulk Unloader(벌크 언로더용의 벌크화물 배출장치)라는 발명의 명칭의 본 출원인의 스웨덴 특허 출원 SE 9502337-O(의 개시 내용이 본 명세서에서 참고로 언급됨)이 참조하기로 한다.

도 1의 화살표로 표시된 바와같이, 상기 컨베이어 벨트 10의 운반부 13는 상기 수평암 4에서 하부 경로를 따라 이동하는 반면, 상기 컨베이어 벨트 10의 귀환부 14는 상기 수평암 4의 상부에서 이동한다. 이것은 상기 수평암 4을 형성하는 구조물 15-19가 도시되는 도 2에서 보다 상세히 설명된다. 측벽 20, 21 및 상부벽 22을 포함하는 하우징은 상기 구조물 15-19을 에워싸고 있는 동시에, 그 구조물 15-19과 연결된다. 상기 수평암 4의 내부에서, 상기 컨베이어 벨트 10의 측면 벨트부 23은 자유-운동 벨트 롤러 24위에 놓이고, 이와 동시에, 상기 귀환 벨트부 14의 하향 개방 포켓 9는 상기 운반 벨트부 13의 상향 개방 포켓 9위에서 직선으로 배열된다. 비스듬히 경사진 측면 보호 부재 29는 상기 수평암 4의 길이를 따라 연장되고, 상기 귀환부 14의 완전히 비워져있지 않은 포켓 9로 부터 아래로 떨어질지도 모르는 임의의 벌크화물을 안내하기 위한 채널을 형성한다.

도 2 및 도 3은 도 1의 벌크 언로더 1에 사용될 상기 컨베이어 벨트 10의 구조를 도시한 것이다. 이미 언급한 바와같이, 상기 켄베이어 벨트 10은 2 개의 측면 벨트부를 포함하는데, 그 중 하나가 도 3에 도시된다. 상기 측면 벨트부 23의 중간에는 U-자형 포켓 9의 단부가 연결되는 삼각형의 상호연결 빔 26이 연장된다. 상기 포켓 9의 측면은 측벽(도시생략)에 인접해 있다. 이러한 종류의 벨트는 독일 트렉렉스 프렉소벨 게엠베하(Trelex Flexowell GmbH)에 의해 유통된다. 도면 참조부호 27은 상기 포켓 9의 상향 및 하향 개방측을 나타낸 것이고, 참조부호 28은 컨베이어 벨트 이동시아래로 떨어지는 잔여 벌크화물을 담기 위해 상기 수평암 4의 길이 방향으로 연장하는 저부(低部)을 나타낸 것이다.

도 1의 벌크화물 충전장치 12의 제 1 실시예는 도 4-11을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 우선, 도 4a 및 4b와 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. 도시의 명료성을 위해,상기 포켓 9가 도 4b의 측면도에는 도시생략된다. 상기 수직암 6의 스탠드는 상기 수직암의 하단부에서 플랜지 연결부 30에 의해 충전기 휠 31을 지지한다. 상기 충전기 휠 31은 상기 수직암 6의 하단부에서상기 컨베이어 벨트 10을 위한 회전휠의 역할을 하고, 상기 포켓 9의 개방측 27은 도 4a 및 도 5에서 알수 있듯이, 상기 충전기 휠 31을 향해 내향하여 회전한다.

상기 벌크화물 충전기 휠 31의 일단부 벽에는, 모터 33에 의해 구동되는 이송 나사(도시생략) 상기 이송 나사를 에워싸고 있는 하우징 34를 포함하는 공지된 종류의 스크류 컨베이어 32가 설치된다. 상기 스크류 컨베이어 32의 하단부에는, 벌크화물을 상기 스크류 컨베이어 32속으로 이송하기 위한 피드-인(feed-in)장치(본 명세서에서는 상세히 설명되지 않음)가 설치된다. 상기 스크류 컨베이어 32의 상단부에는, 짧은 도관(conduit) 36을 통해 상기 충전기 휠 31의 상기 일단부벽에 연결되는 주변 아웃렛 개구가 상기 하우징 34에 형성된다.

상기 스크류 컨베이어 32는 지지 부재 37를 통해 상기 수직암 6의 스탠드에 현수되어 있고, 상기 충전기 휠 31의 주축을 중심으로 진자 운동을 할 수 있도록 배치된다. 도 4b에서 이중 화살표로 표시되며 회전 장치 38에 의해 달성되는 진자 운동으로 인해, 상기 피드-인 장치 35는 상기 수직암 6의 진자 위치와는 무관하게 선체 바닥에 대해 수직 위치에 설정될 수 있다.

도 4a의 벌크화물 충전장치를 확대하여 도시한 도 5에서 명백히 알수 있듯이, 상기 스크류 컨베이어 32의 아웃렛 도관 36과 상기 충전기 휠 31의 단부벽의 벌크화물 인렛 개구사이에 환상(環狀)갭(4)이 존재한다. 이로 인해, 상기 아웃렛 도관 36은 상기 수직암 6의 스탠드로 부터 하향하여 돌출하는 제 2 지지 부재 42의 베어링에 회전가능하게 장착된다.

이하에서는, 분해된 상태의 충전기 휠 31의 구성 요소를 나타내는 도 8-11을 참조하여 상기 충전기 휠 31이 보다 상세히 설명된다.

상기 충전기 휠 31은 관형 하우징 50, 두개의 휠 홀더 60, 두개의 절두 원추체 70 및 두개의 러너를 포함한다.

상기 관형(管形) 하우징 50은 원통형 주변벽 51, 환상(環狀)의 관형빔 형태로 된 두개의 단부벽 52a 및 52b, 및 상기 주변벽 51의 상부측으로 부터 직립해 있고 도 4a 및 도 5에 도시된 플랜지 연결부 30를 형성하기 위해 연결 플랜지 54를 구비하는 빔 연결 수단 53으로 구성된다. 상기 관형 하우징 50의 하부의 상기 주변벽 51은 도 8b에 도시된 바와같이, 상기 주변벽 51의 양측상에서 상향하여 원주방향으로 연장하는 벌크화물 아웃렛 개구부 55를 구비한다. 그러나, 상기 아웃렛 개구부 55는 벨트 56의 상향측, 즉 상기 벌크화물 충전포켓 9이 이동하는 쪽위로 약간 높은 레벨로 연장된다. 이러한 장치를 설치하는 이유는 어떤 방출되는 벌크화물이 또다른 포켓속으로 재유입되도록 하기 위해 그 벌크화물을 상기 충전기 휠 31속으로 떨어뜨리기 위한 것이다. 상기 아웃렛 개구부 55에 대향하는 단부 57은 상기 포켓이 상기 충전기 휠 31의 주위를 이동할때, 상기 포켓의 벌크화물 충전이 개시되는 시점을 결정한다. 그러나, 상기 아웃렛 개구부 55의 구성은 역회전 절두-원추형 부재를 포함하는 후술될 본 발명의 실시예에 따라 차이가 날수도 있다.

또한, 상기 관형 하우징 50은 하기 설명에서 알수 있듯이 상기 단부벽 52a 및 52b의 각각에 보호 플랜지 58a 및 58b를 구비하고, 상기 보호 플랜지는 벌크화물이 상기 충전기 휠 31의 휠 레이스(wheel race)에 접촉하는 것을 방지하는 역할을 해준다.

마지막으로, 상기 두개의 단부벽 52a 및 52b는 도 9a 및 9b를 참조하여 후술되는 바와같이, 관련 휠 홀더 60과의 볼트 연결을 확립하기 위한 볼트 삽입구멍 59를 구비한다.

휠 홀더 60은 상기 하우징 50의 볼트 삽입구멍 59와 결합하는 볼트 삽입구멍 62이 형성되고 상기 하우징 50의 상기 단부벽 52a 및 52b와 동일한 직경을 갖는 원형링으로 된 플랜지 61도 구비한다. 또한, 상기 휠 홀더 60은 대칭적으로 배치되고 자유롭게 회전가능한 세개의 플랜지 휠 63을 구비하는데, 이 플랜지 휠의 주변은 상기 플랜지 링 61의 표면밖으로 약간 돌출되어 있고, 상기 플랜지 휠은 원주홈 64를 구비한다. 상기 플랜지 휠 63은 앵글 아이언(angle iron) 65및 경사 윤곽부 66으로 인해 상기 플랜지 61상에 회전가능하게 장착된다.

상기 충전기 휠 31의 각각의 절두 원추체 70(그 중 하나가 도 10에 도시되어 있음)은 원통형의 절두-원추형 부재 형태로 된 관형벽 71로 구성되고, 그 작은 단부 72는 상기 절두-원추형 부재 70의 외측면을 향해 회전되는 강화 요소 74를 포함하는 방사상으로 돌출된 환상 연결 플랜지 73을 갖는다. 상기 절두-원추형 부재 70의 높이는 조립상태에서 상기 충전기 휠 31(도 6)이 상기 절두-원추형 부재 70의 베이스 76사이의 갭 75을 갖도록 상기 하우징 50의 축길이에 맞추어 진다. 또한, 상기 절두-원추형 부재 70의 베이스 76의 직경은 상기 단부벽 52a 및 52b과 상기 관형 하우징 50의 주변벽 51의 내경보다 약간 작다.

한편, 상기 충전기 휠 31의 두개의 러너 80(그 중 하나가 도 11a 및 11B에 도시됨)는 상기 플랜지 휠 63의 원주홈 64와 결합하기 위해 반경 레일 링 81으로 부터 형성되는 T-자형 횡단부 및, 상기 벨트부 23이 이동하는 레이스를 형성하는 원형 외측부 82를 구비한다. 상기 러너 80의 직경은 상기 러너가 롤러 베이링의 외측 레이스와 유사한 방식으로 상기 플랜지 휠 63상에서 작동할 수 있도록 상기 플랜지 휠 63에 맞추어 진다. 또한, 각 러너 80은 그들 단부중 한 단부에서 상기 러너 80의 외측부 82에 고착되는 4 개의 삼각형 원추 지지판 83을 갖는 반면, 방사상으로 내향하는 모서리들은 상기 연결 플랜지 73를 통해 상기 절두 원추형 부재 70에 연결되도록 배열된다. 분리된 상기 지지판 83을 포함하는 구조는 상기 휠 홀더속으로 유입될 수 있는 벌크화물이 상기 지지판 83사이의 갭을 통해 효과적으로 밖으로 안내될 수 있기 때문에, 하나의 연적속인 환상 플레이트를 사용하는 대체안과 비교해 볼 때, 유리하다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 조립된 상태의 충전기 휠 31의 정면 단면도 및 일단부벽의 단부 측면도가 도시된다. 도 6에 도시된 기본 실시예에 따르면, 상기 충전기 휠 31은 각 단부벽 52a 및 52b에 하나의 인렛 개구부 39를 갖는다. 그러나, 도 1, 도 4a, 도 4b 및 도 5의 실시예에서, 한쪽 인렛 개구부는 도 4a 및 도 5의 에서 장착되는 플레이트 44(도시생략)에 의해 폐쇄되어 있다. 따라서, 이들 인렛 개구부 39는 상기 절두-원추형 부재 70의 작은 단부 72와 일치하며, 그 마주보는 베이스 76은 전술한 바와같이 간격 75 만큼 이격되어 있기 때문에, 하나 또는 두개의 인렛 개구부 39를 통해 공급되는 벌크화물이 상기 절두-원추형 부재 70에 의해 상기 하우징 50의 아웃렛 기구부 55속으로 하향하여 안내되고, 상향 개방 포켓 9(도 6에서 도시 생략됨)속으로 하향 안내된다.

도 6 및 도 7은 상기 휠 홀더 60의 상호연결 플랜지 61이 볼트 조인트 42에 의해 홀 59를 사용하여 상기 하우징 50의 단부벽 52a 및 52b에 고착되는 방법을 도시하고 있다. 또한, 도 6 및 도 7은 상기 절두-원추형 부재 70가 상기 원추 지지판 83, 상기 환상 플랜지 73 및 상기 볼트 조인트 43로 이루어진 별모양의 결합을 통해, 상기 러너 80에 의해 지지되는 방법을 도시하고 있다. 이러한 결합에 의해, 각 절두-원추형 부재 70은 그 관련 러너 80과 함께 회전하게 될 것이다. 또한, 도 6은 상기 보호 플랜지 58a 및 58b가 떨어지는 어떤 벌크화물로 부터 상기 플랜지 휠 63 및 레일 링 81을 효과적으로 보호하는 방법을 도시하고 있다.

상기 절두-원추형 부재 70이 상기 충전기 휠 31의 내부에서 회전된다는 사실로 인해, 상기 인렛 개구부 39를 통해 상기 스크류 컨베이어 32에 의해 공급되는 벌크화물은 상기 포켓 9속으로 원만하게 안내된다. 보다 정확히 설명하면, 어떤 이유로 인해 상기 포켓속으로 저절로 떨어지지 않는 벌크화물은, 회전하는 상기 절두-원추형 부재 70에 의해 수용되어 상기 벌크화물이 상기 충전기 휠 31의 상부에 도달할 때 그 상기 절두-원추형 부재를 떠나기 때문에, 정지각과 관련한 문제점은

발생하지 않는다. 이러한 구조로 인하여, 각 절두-원추형 부재의 내부에 고정 내측 스크래퍼(scraper) 장치를 설치하는 것이 가능해 진다.

상기 충전기 휠 31에 두개의 절두-원추형 부재를 설치하는 주된 이유는 상기 스크류 컨베이어 32로 부터 배출되는 벌크화물이 상기 충전기 휠 31속에 상이한 속도로 유입될 수 있도록 하는데 있다. 상기 충전기 휠 31속으로 분출 유입되는 저속의 벌크화물은 도 4A에 도시된 바와같이, 좌측의 절두-원추형 부재 70에 의해 안내되는 반면, 상기 충전기 휠 31속으로 투입되는 고속의 벌크화물은 도 4a에 도시된 바와같이, 우측의 절두-원추형 부재 70에 의해 안내될 것이다.

도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 두개의 인렛 개구부 39가 사용되는 벌크화물 충전장치 12의 제 2 실시예가 도시되고, 두개의 인렛 개구부 39가 사용됨으로 인해, 상기 수직암 6은 진자-부여 실린더 38a 및 38b가 각각 설치되고, 진자운동을 위해 배치된 두개의 스크류 컨베이어 32a 및 32b를 지탱한다. 이러한 방식으로, 효과적인 벌크화물의 하역을 수행하기 위해 상기 스크류 컨베이어 32a 및 32b를 상이한 방향으로 진자운동시킬 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 벌크화물 충전장치의 전술한 실시예에 의해, 벌크화물이 상기 컨베이어 벨트상의 포켓속으로 충전되어 가는 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 상기 절두-원추형 부재 70이 상기 러너 80과 공동 회전하는 결과로서, 상기 절두-원추형 부재 70상에 있는 벌크화물은 도 13에 도시된 것과 같이 시계 반대방향의 회전방향, 즉 상기 컨베이어 벨트 10의 상승 운반부의 이동 방향으로 움직일 것이다. 따라서, 도 13에서 G로 표시되는 벌크화물은 도 13에 도시된 방법으로 상기 포켓 9속으로 충전될 것이다. 그러나, 상기 컨베이어 벨트 10의 구성(도 3 참조)으로 인해, 작은 선반 100이 상기 컨베이어 벨트 10의 상승 운반부의 삼각형 상호연결 빔 26 상부에 형성된다. 상기 벌크화물 G 자체는 상기 선반 100의 상부에 놓이기 때문에, 상기 벌크화물 G는 원하지 않는 넘친 벌크화물로서 상기 컨베이어 벨트 10의 상승 운반부에서 떨어질 수 있다. 그러나, 만약, 상기 절두-원추형 부재 및 상기 컨베이어 벨트 10를 서로 반대 방향으로 회전시키면, 상기와 같은 단점은 제거되거나, 적어도 감소될 수 있다.

만약, 상기 절두-원추형 부재 70를 상기 러너 80의 이동 방향과 반대방향으로 회전시키면, 상기 절두-원추형 부재 70에 있는 벌크화물은 도 14에 도시된 바와같이 시계방향인, 상기 컨베이어 벨트 10의 귀환부를 향해 비스듬히 상향하여 움직일 것이다. 그 결과, 도 14에 따르면, 상기 포켓속으로의 벌크화물 충전이 근본적으로 상기 컨베이어 벨트 10의 하강 귀환부에서 수행될 것이다(이 경우에서는 상기와 같은 선반 100이 형성되지 않음). 따라서, 넘친 벌크화물과 관련한 상기 문제점이 해소된다. 이와 관련하여, 포켓속으로의 벌크화물 충전은 상기 벌크 언로더 1의 수직암 6의 실질적인 진자 각도와는 무관해 질 것이다. 즉, 벌크화물은 상기 포켓이 수직암에 대해 비교적 정확한 위치를 취하기 때문에, 각각의 포켓 9속에 퇴적될 것이다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 벌크화물 충전장치의 제 3 실시예에 따른 역-회전 절두-원추형 부재를 구비한 충전기 휠을 도시한 것이다. 도 4-11에 따른 충전기 휠의 구성요소와 동일하거나 그에 대응하는 구성요소들은 표기의 단순화를 위해, 동일한 도면 참조부호를 사용하며, 그 기능에 관한 설명은 생략하기로 한다.

도 15 및 도 16에 따른 충전기 휠은 원추 지지판 83이 배제되고, 그 대신에 역회전 원추 부재 70이 플랜지 휠 63을 통해 러너 80에 의해 구동되는 것에 그 특징이 있다. 보다 상세히 설명하면, 각 절두-원추형 부재 70의 환상 연결 플랜지 73는 볼트 조인트에 의해 환상 외측 플레이트 101의 방사상 내측부에 연결된다. 상기 환상 외측 플레이트 101는 그 방사상 외측부에서, 볼트 조인트에 의해 중간 링 102를 통해 내측 링 103에 연결된다. 따라서, 그 관련 절두-원추형 부재 70에 고정되게 연결되는 상기 내측 링 103은 상기 플랜지 휠 63속에 꽉 끼워져 구동될 수 있는 폭과 외경을 갖는다. 실제로는, 단지 두개의 하부 플랜지 휠 63이 구동 휠이 되는 반면, 상부 플랜지 휠 63은 측면 가이드로서만 작용한다. 일 실시예에 따르면, 상기 내측 링 103은 상기 플랜지 휠 63상으로의 장착을 용이하게 하기 위해 분할된다. 예컨대, 상기 플랜지 휠 63은 각각 90도, 90도 및 180도로 연장하는 3개의 부분으로 분할될 수 있다. 완전한 중간링 102를 사용함으로써, 상기 내측 링 103은 상기 볼트 조인트에 의해 함께 결합되어 연속적인 내측 링 103을 형성할 수 있다. 그러나, 구성요소 조립 단계의 여러가지 순서를 요구할 수도 있는 완전한 내측 링 103을 사용하는 것이 마찬가지로 가능하다.

도 17 및 도 18은 본 발명의 벌크화물 충전장치의 제 4 실시예에 따른 역-회전 절두-원추형 부재를 구비한 충전기 휠을 도시한 것이다. 도 17 및 도 18의 충전기 휠은 상기 역-회전 절두-원추형 부재 70를 위한 분리된 구동 수단을 구비한다. 이를 위해, 각 역-회전 절두-원추형 부재 70을 위한 한 내측 링 104이 베이링 105를 통해 외측 링 106상에서 작동하는 상기 휠 홀더 60의 플랜지 61에 고정되게 연결된다. 그리고, 상기 외측 링 106은 환상 플레이트 107 및 볼트 조인트를 통해 상기 역-회전 절두-원추형 부재 70에 고정되게 연결된다. 이러한 방식으로, 상기 역-회전 절두-원추형 부재 70은 상기 플랜지 휠 63과 어떠한 구동 접촉없이, 상기휠 홀더 60에 대해서 비교적 자유롭게 회전될 수 있다. 도 17에 도시된 바와같이, 상기 역-회전 절두-원추형 부재 70을 구동시키기 위한 적절한 모터 108가 설치된다. 상기 모터 108의 출력축은 체인 109를 통해 베어링 케이지 112에 회전가능하게 장착된 구동축 111상에 고정되게 설치되는 기어 110에 연결된다. 상기 구동축 11은 두개의 기어 113(상기 구동축 11의 양단부에 위치함)를 구동시키는 반면, 상기 기어들은 체인 114를 통해 상기 외측 링 106의 각각을 구동시키고, 이를 위해, 상기 외측 링의 외표면상에 톱니가 형성된다.

분명한 사실은 상기 분리된 구동 장치(모터)가 원추체가 공동 회전하는 경우에도 사용될 수 있었다.

도 19는 도 15 및 도 16의 충전기 휠의 변형 실시예를 도시한 것이다. 상기 벌크 언로더를 조립하는 과정중에, 도 16의 최상부 플랜지 휠 63은 초기에 지지한다. 즉, 상기 플랜지 휠 63은 상기 절두-원추형 부재 70 및 상기 러너 80의 무게를 지탱한다. 그러나, 상기 컨베이어 벨트 10를 설치하고 팽팽하게 조인 후에, 상기 무게는 상기 벨트 10에 의해 유지되고, 상기 최상부 플랜지 휠 63은 단지 측면 안내 기능만을 갖게 될 것이다. 이러한 구조로 인해, 보다 작은 직경의 상부 플랜지 휠을 선택하는 것이 가능하고, 이와는 달리, 상기 플랜지 휠을 상향이동하여 상기 러너 80의 레일 링 81과 방사상으로 외향하여 접촉시킬 수 있다. 이러한 성질의 변형 실시예가 도 19에 도시된다. 이 경우, 내측 링 103와 인접하고 상기 내측 링을 측방향으로 안내하는 제 2 상부 휠 120가 상기 충전기 휠에 부가될 수 있다. 도 19에 개략적으로 도시되는 바와같이, 상기 제 2 휠 120은 스프링 수단 122에 의해 상기 내측 링 103에 적극적으로 힘을 작용하는 선회가능한 브래킷 121상에 장착됨으로써, 상기 휠 120과 내측 링 103사이에는 접촉면상에 오물이나 기타 먼지 입자의 존재와는 무관하게 정확한 인접 상태가 유지된다. 도 19에 도시된 바와같이, 이러한 종류의 두개의 추가 휠 120은 그자체의 브래킷 121 및 스프링 수단 122을 구비한다. 상부 위치에 이중 휠을 포함하는 상기 변형 실시예의 결과로서, 상기 두개의 상부 휠 63 및 120의 반경 위치는 정확한 동작을 보장하기 위해 각각 설정될 수도 있다. 상부에 이중 휠을 설치하는데 따른 명백한 장점은 상기 휠들이 정지상태에 있지 않게 되어, 예컨대 부식으로 인해 발생할 수 있는 재밍(jamming)현상을 방지해 준다는 데 있다. 상기 이중 상부 휠을 구비하는 상기 실시예에 따른 또다른 장점은 조립을 용이하게 해준다는데 있다. 상기 3개의 플랜지 휠 63은 처음에는 상기 레일 링 81에 인접하게끔 장착될 수 있다. 그런 후에, 상기 내측 링 103은 상기 절두-원추형 부재 70와 함께 상기 휠 63에 대해 비교적 제 위치에 놓이게 됨으로써 상기 제 2 상부 휠 120이 장착된다.

본 발명은 양호한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명에 따른 벌크화물 충전장치는 이하에서 첨부되는 특허 청구의 범위의 범위내에서 다양한 방법으로 변형될 수 있다.

예컨대, 상기 벌크화물 충전장치는 이송을 위한 스크류 컨베이어가 사용되지 않는 경우에 사용될 수 있다. 어떤 경우에는, 상기 절두-원추형 부재들중 하나가 제거될 수도 있다. 또한, 상기 절두-원추형 부재는 반드시 원통형 형태를 구비할 필요는 없다.

특히, 관심의 대상이 되는 한 가지 변형 실시예에 따르면, 원추 대칭축은 상기 컨베이어 벨트 10의 하강 귀환부를 향하는 방향으로 상기 충전기 휠의 주축 A에 대해 상대적으로 변위된다. 이것은 도 16의 하부 좌측 플랜지 휠 63의 직경을 보다 작은 것으로 선택함으로써 달성될 수 있다. 상기 컨베이어 벨트 10와 상기 절두-원추형 부재 70의 외측면사이로 유입될 수 있는 먼지는 상기 벨트 10에 의해 상기 벨트 이동 방향으로 분기하는 공간을 향하는 방향으로 움직이게 될 것이다. 이렇게 함으로써, 먼지가 상기 벨트 10에 의해 끼워드는 것이 방지된다. 이러한 바람직한 방출 효과를 달성하기 위해서는 상기 내측 링 103의 매우 미세한 측방향 변위로도 충분하다.

본 발명은 벌크 언로더, 즉 선박용의 곡물, 석탄, 광석등의 포장하지 않은 낱알 그대로 싣는 비포장 선적품 또는 벌크화물을 효과적으로 하역하는데 사용되는 크레인에 적용된다.

Claims (15)

1. 무한 경로에서 이동하고 벌크화물 수용 포켓 (9)을 갖는 컨베이어 벨트 (10)를 구비한 벌크 언로더 (1)용의 벌크화물 충전장치 (12)에 있어서,

   상기 벌크화물 충전장치 (12)는 수평 주축 (A)을 갖는 벌크화물 충전기 휠을 구비하고, 상기 충전기 휠은 상기 주축 (A)을 중심으로 회전가능하고 상기 컨베이어 벨트 (10)의 측면 벨트부 (23)가 대향 인접하는 두개의 러너 (80)와;

   상기 주축 (A)과 평행하게 연장하는 대칭축을 가지며, 상기 대칭축을 중심으로 회전하도록 배치되고, 상기 벌크화물을 상기 포켓속에 안내하기 위해 상기 러너 (80)사이에 배치되는 상기 포켓 (9)을 향해 인렛 개구 (39)로 부터 분기되는 절두-원추형 부재 (70) 형태의 관형벽을 포함하고,

   상기 포켓 (9)은 상기 두개의 러너 (80)사이에서 이동하고 상기 러너 (80)중 첫번째 러너를 통해 인렛 개구(39)를 경유하여 축방향으로 공급되는 벌크 화물을 수용하기 위해 상기 충전기 휠 (31)의 내측을 향해 개방되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 절두-원추형 부재 (70)는 상기 러너 (80)와 동일한 방향으로 그 대칭축을 중심으로 회전되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 절두-원추형 부재 (70)는 상기 러너 (80)와 동일한 방향으로 회전되도록 하기 위해, 적어도 상기 러너 (80)중 하나에 고정되게 연결되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 러너 (80)를 회전가능하게 장착하기 위해, 적어도 3개의 원주방향으로 이격된 플랜지 휠 (63)이 각 러너 (80)의 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 절두-원추형 부재 (70)는 상기 러너 (80)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 그 대칭축을 중심으로 회전되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 절두-원추형 부재 (70)는 상기 러너 (80)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 회전되도록 하기 위해, 토크 전달 수단 (63)을 통해 적어도 상기 러너 (80)중 하나에 결합되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 각각의 러너 (80)를 회전가능하게 지지하기 위해, 적어도 3개의 원주방향으로 이격된 플랜지 휠 (63)이 각 러너 (80)의 내측에 배치되고, 상기 토크 전달 수단은 상기 플랜지 휠 (63)에 의해 형성되고, 상기 플랜지 휠 (63)은 그 방사상의 외측상에서 상기 러너 (80)에 의해 구동되고, 그 방사상의 내측상에서 상기 러너 (80)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 상기 절두-원추형 부재 (70)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
8. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 절두-원추형 부재 (70)는 회전가능하도록 하기 위해 분리된 구동 수단 (108)에 구동가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 충전기 휠 (31)은 대칭축 (A)을 중심으로 동일한 방향으로 회전되도록 배치되는, 서로 마주보고 축방향으로 이격되는 베이스 (76)를 갖는 두개의 절두-원추형 부재 (70)를 구비함으로써, 상기 인렛 개구 (39)를 통해 공급되는 벌크화물이 상기 절두-원추형 부재 (70)사이에 형성된 갭 (75)을 통해 상기 포켓 (9)속으로 안내되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 각각의 절두-원추형 부재 (70)는 회전가능하도록 하기 위해 그 작은 단부(72)가 상기 각 러너 (80)에 연결되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 충전기 휠 (31)의 주축 (A)은 상기 절두-원추형 부재 (70)의 대칭축과 일치하는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
12. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 충전기 휠 (31)의 주축 (A)은 상기 절두-원추형 부재 (70)의 대칭축에 대해 상대적으로 변위가능한 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
13. 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 충전기 휠 (31)은 상기 주축 (A)주위에 배치되고 두개의 단부벽 (52a,52b)과 상기 단부벽에 연결되는 중간 주변벽 (51)을 갖는 관형 하우징 (50)을 추가로 포함하고, 상기 러너 (80)는 상기 각 단부벽 (52a,52b)상에 회전가능하게 장착되고, 상기 주변벽 (51)은 상기 벌크화물이 상기 절두-원추형 부재 (70)로 부터 상기 포켓 (9)속으로 떨어져 통과하는 아웃렛 개구 (55)를 그 하부에 구비하는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
14. 제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 충전기 휠 (31)은 상기 벌크 언로더 (1)의 수직암 (6)의 하단부에 회전휠로서 배치되고, 상기 벌크화물 충전장치는 상기 충전기 휠 (31)의 주축 (A)주위에서 진자운동을 하기 위해 배치되는 스크류 컨베이어 (32)를 추가로 포함하는데, 상기 스크류 컨베이어 (32)는 상기 충전기 휠 (31)의 상기 인렛 개구 (39)속으로 직접 개방되는 아웃렛 개구 (36)를 상단부에 구비하고 상기 스크류 컨베이어 (32)속으로 벌크화물을 이송하기 위한 피드-인 장치 (35)를 하단부에 구비하는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 스크류 컨베이어 (32)와 상기 충전기 휠 (31)사이에는 하역 작업중 상기 스크류 컨베이어 (32)에 영향을 미칠 수 있는 외부 힘이 상기 충전기 휠 (31)에 전달되지 않도록 하기 위해, 갭 (40)이 유지되는 것을 특징으로 하는 벌크화물 충전장치.