KR0164907B1 - 경하중용 동력식 롤러콘베이어 - Google Patents

Abstract

중량이 15kg 내지 60kg 정도의 경하중 운송물의 특히 오르막경사의 운송에 사용되는 동력식 롤러 콘베이어에 있어, 롤러(1)의 피복수지는 고무경도가 65도 내지 80도의 연질 폴리우레탄 고무이고, 상기 롤러의 횡단면에서의 상기 피복수지의 외주면은 원주방향의 피치가 약 3mm, 직경방향의 높이가 약 2mm의 가늘고 긴 대형상의 돌조(1a)가 등간격으로 조밀한 파형상으로 되고, 상기 롤러의 외주면은 상기 돌조가 축방향을 평행하게 연속하는 줄무늬상의 요철면으로 형성되어 있다. 이 롤러 콘베이어의 제작시에는 새로운 설비를 구비할 필요가 없고, 시간도 적게 소모되기 때문에 저가로 제공할 수 있고, 더 나아가서는 롤러 콘베이어의 비용절감에 기여한다. 오르막 경사가 큰 경사 운반용에 적합하여 최대경사각을 크게할 수 있다.

Description

경하중용 동력식 롤러콘베이어

제1도는 본 발명에 따른 경하중용 동력식 롤러 콘베이어의 주요부 구성을 나타낸 사시도.

제2도는 콘베이어 프레임에 의한 롤러의 지지구조를 나타낸 단면도.

제3도는 본 발명의 롤러 소재인 수지 피복 강 관의 사시도.

제4도는 롤러의 횡단면 형상을 크게 확대 도시한 부분 단면도.

제5도는 롤러 콘베이어의 구조개념도.

제6도는 (a)는 일 측 구동용 롤러의 정면도.

(b)는 양측 구동용 롤러의 정면도.

제7도는 반송 테스트용 장치의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 롤러 1a : 돌조

4 : 콘베이어프레임 5 : 전달벨트

6 : 구동축 14 : 풀리

본 발명은 저면의 치수가 400mm x 300mm 정도의 합성수지제의 운반용 용기 (통칭, 콘테이너)또는 동일한 크기의 골판지 상자 등의 총 중량이 15kg 내지 60kg 정도의 경량 물품을 수납한 경하중 운송물의 특히 오르막경사의 운송에 적합하게 사용되는 경하중용 동력식 롤러 콘베이어에 관한 것이다.

① 종래의 일본 실개소 54-19486호 공보에는 강제롤러 표면의 축 방향 또는 원주방향으로 복수의 홈(溝)을 설치하고, 그 홈 중에 경질(硬質)고무, 그밖에 비금속 띠(帶)재를 롤러 표면보다도 약간 돌출하는 상태로 압입한 롤러가 개시되어 있다.

② 또, 일본 실개소 55-113310호 공보에는 롤러 본체의 외주면에 고무경도가 80~90도의 반투명 우레탄고무를 피복 한 반송롤러가 개시되어 있다.

③ 한편, 일본 실공평 6-2971호 공보에는 얇은 두께의 강관 표면에 합성수지를 얇게 피복하여 된 롤러의 양단부가 동일한 수지피복 강관을 사용하여 구성한 양측 콘베이어 프레임의 베어링에 회전 자재하게 지지된 롤러 콘베이어가 개시되어 공지되어 있다.

상기 ①의 롤러를 제작하는데 있어서는, 강재 롤러의 표면에 복수의홈을 절삭가공하고, 비금속 띠 재를 상기 홈 내로 압입하는 작업을 필요로 하고 있고, 그로 인해 설비와 시간을 소비하지 않으면 안되기 때문에 필연적으로 값이 비싸지게 된다. 상기 ②의 반송롤러를 제작할 경우에도, 롤러 본체의 외주 면에 반투명의 우레탄고무를 피복하는 공정을 필요로 하고 있어, 그로 인해 설비와 시간을 소비하지 않으면 안되기 때문에 역시 필연적으로 값이 비싸지게 된다.

더욱이, 상기 ①과 같이 롤러의 표면에 비금속 띠 재를 취부하거나 또는 ②와 같이 반투명 우레탄 고무를 전면 균일하게 피복 한 반송롤러는 반송시험을 실시하여 보면, 운반물의 중량이 증가하는 것에 비례하여 미끄럼(slip)이 발생하여 오르막 경사의 반송에 있어서 만족할 만한 최대 경사각을 얻을 수 없고 비금속 띠재의 사용수명이 단축되어 자주 교환하지 않으면 안 되는 등의 문제점이 있었다.

이와 관련하여 강관의 표면에 폴리에틸렌을 얇고 균일한 층상으로 피복 한 표면이 매끄러운 롤러를 사용한 롤러 콘베이어의 반송시험에 의하면, 중량이 20kg의 합성수지제의 운반용 용기(통칭 콘테이너)의 운반은 오르막 경사의 최대 경사각이 4°가 한계이고, 마찬가지로 중량이 20kg의 골판지상자는 오르막 경사의 최대 경사각이 7°가 한계이어서 반송능력이 매우 낮다.

따라서, 본 발명의 목적은 기존의 설비를 이용하여 제작할 수 있고, 짧은 작업시간으로 완료하며, 저가의 콘베이어 롤러를 제공하는 것이고, 또 다른 목적은 오르막 경사의 반송 능력을 우수하게 하는(경사각이 크다)구성의 경하중용 동력 식 롤러 콘베이어를 제공함에 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 경하중용 동력 식 롤러 콘베이어는, 두께가 얇은 강 관의 외주에 합성수지를 얇고 균일한 층상으로 피복하여 강관과 접착제로 접착하여 된 롤러의 양단부가 양측의 콘베이어 프레임의 베어링수단에 회전이 자유롭게 지지됨과 동시에 상기 롤러는 콘베이어 프레임의 길이방향의 거의 길이에 걸쳐 등 간격으로 평행하게 복수설치하고, 각 롤러는 구동기구에 의해 공통방향으로 동일 원주속도로서 회전 구동되는 경하중용 동력식 롤러 콘베이어에 있어서, 상기 롤러의 피복수지는 연질 폴리우레탄 고무(고무경도 65°내지 80도의 경도)이며, 상기 롤러의 횡단면에 있어 피복수지의 외주면은 원주방향의 피치가 약 3mm, 직경방향의 높이가 약 2mm의 가늘고 긴 대(台)형상의 돌조를 등간격으로 조밀한 물결형상으로 이루게 형성하고, 상기 롤러의 외주면은 그 돌조가 축 방향으로 평행하게 연속하는 줄 무늬상(筋狀)의 요철 면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기에서 연질 폴리우레탄 고무의 경도를 65도에서 80도의 범위를 이루게 한것은, 65도 이하에서는 지나치게 부드러워 사용수명이 짧으며, 역으로 80도 이상으로 되면 지나치게 딱딱하여 반송능력이 저하될 염려가 있다.

또 상기 발명에 따른 동력식 롤러 콘베이어의 구동기구는 양측의 콘베이어 프레임을 따라 평행하게 한 개 씩 전동 축이 설치되고, 각 롤러의 양 단부의 풀리와 상기 전동 축은 전동벨트에 의해 연결된 양측 구동방식이며, 상기 두개의 전동 축은 모터 등에 의해 공통방향으로 동일속도로서 회전 구동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 콘베이어 롤러는 스트립코일을 차례로 원통형으로 성형하여 접합 테두리를 맞대기 용접하는 전기봉합 강 관의 제조법, 및 그 전기봉합 강 관의 표면에 ABS 또는 AAS수지 등을 얇고 균일한 층상으로 압출 성형하는 기술을 조합시킨 것으로, 주지관용의 수지 피복 강 관의 제조법(예를 들면 일본 특공소 50-38632호, 일본 특공소 57-2498호 공보에 기재된 제조방법 등을 참조)의 일 실시 상태로서, 피복수지를 고무경도가 65도 내지 80도의 연질 폴리우레탄고무로 하고, 압출 성형용 금형의 교환에 의해 제조되는 특정의 수지피복 강 관(제3도, 제4도 참조)을 콘베이어 롤러로서 필요한 길이로 절단하여 제작될 수 있게 때문에 기존의 설비를 이용할 수 있고, 작업시간이 단축된다.

본 발명의 동력식 롤러 콘베이어를 제7도의 상태에서 오르막경사에 사용한 경사 반송시험 결과는 대략 이하와 같다. 시험의 목적은 운반물의 종류와 그 하중 및 운반 가능한 최대 경사각의 상관관계를 롤러의 일 측 구동 식과 양측(양단)구동 식의 두(2)형식에 대해서 확인하는 것이다. 시험장치는 제7도에 도시한 바대로, 롤러 콘베이어의 전 길이는 1950mm이고, 오르막 경사의 경사각도를 θ로 한다. 롤러의 외경은 46mm, 피치는 80mm이고, 롤러 외 주면에는 경도가 70도의 연질 폴리우레탄고무를 피복하여 접착되어 있다. 롤러 콘베이어의 형식은 제6a도와 같이 롤러의 일단에만 풀리(14)를 설치한 일측 구동방식과, 제6b도와 같이 롤러의 양단에 풀리(14)를 설치한 양측 구동방식의 두 종류를 준비한다. 운반물의 종류는 다음의 5종류이다.

(1) PT-9 (저면치수 310 x 235mm) 롤러 4개 구조

(2) PT-14 (저면치수 415 x 315mm) 롤러 5개 구조

(3) Q (저면치수 405 x 285mm) 롤러 5개 구조

(4) S (저면치수 450 x 330mm) 롤러 5개 구조

(5) T (저면치수 280 x 280mm) 롤러 4개 구조

부연하면 PT-9, PT-14는 합성수재제의 운반용 용기(콘테이너)이고, 크기가 다르다. Q는 골판지상자, S는 플라스틱제의 골판지상자, T는 경질 발포수지제의 트레이 이다.

상기 PT-9의 빈 상자의 운반 가능한 최대 경사 각도는 26°, PT-14의 빈 상자의 경우에는 29°, Q의 경우는 30°, S의 경우는 28°, T의 경우는 29°이었다. 상기 각 운반물에 크기가 다른 하중 W(하물,荷物)를 적재해서 운반 가능한 최대 경사각도를 측정한 결과는 하기의 ［표 1］과 같다.

［표 1］의 결과에 의하면 일 측 구동방식의 롤러 콘베이어에 비교해서 양측 구동 식의 롤러 콘베이어 쪽이 몇 배 큰 반송능력을 발휘한다.

예를 들면 PR-9의 경우, 일 측 구동방식에서 경사각 14°에서는 하중 15.0kg의 반송능력밖에 없지만, 양측구동방식에서는 하중 55kg 까지 반송 가능하며, 하중 20kg에서 경사각 26°까지 반송능력이 있다. PT-14의 경우 일측 구동방식에서 경사각 17°에서는 하중 15.3kg의 반송능력이지만 양측구동방식에서는 하중 60kg가지 반송 능력이 있고, 하중 20kg에서 경사각 27°까지 반송능력이 있다. Q의 경우 에는 일측 구동방식에서 경사각 19°에서는 하중 15.2kg의 반송능력밖에 없지만 양측구동방식에서는 하중 40kg까지 반송능력이 있고, 하중 35kg에서 경사각은 24°까지 반송능력이 있다. 롤러 외 주면의 폴리우레탄고무의 경도를 60도로 내리면 각각 한층 큰 경사각까지 반송능력이 높아지는 것도 확인된다.

상기 반송 능력의 크기에는 롤러 표면의 원주방향에 물결형상을 축 방향으로 평행한 줄무늬상의 요철 면을 형성하는 돌조 및 그 재질이 크게 관여하고 있다.

먼저 연질 폴리우레탄고무는 마찰계수가 크고, 말하자면 미끄럼 정지 성이 우수하다. 더욱이 내마모성도 우수하다. 그리고 롤러 표면의 연질의 각 돌조(1a)는 운반물의 저면에 부드럽게 접하도록 변형하여 차례로 당접 함으로, 표면이 매끄러운 롤러에 비해서는 물론이고, 딱딱한 돌조의 선단면 만이 접하는 롤러에 비해서도 접촉면적이 넓고 친밀성이 양호하므로 결국은 운반 물이 미끄럼(slip)을 일으키기 어렵고, 오르막 경사에서의 반송능력이 향상되는 것이다. 더욱이 운송 물을 반송할 때의 충격음도 탄성효과에 의해 감소되고, 소음방지의 효과도 있다.

다음에 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

제1도에 도시한 경하중용 동력 식 롤러 콘베이어는 양측구동방식을 도시한 것이다. 즉, 양측의 콘베이어 프레임(4)에 따라 평행하도록 1개씩 구동축(6,6)이 설치되고, 각 롤러(1)의 양 단부를 각각 공통방향으로 동일원주속도로서 회전 구동하게 구성되어 있다. 상기 2개의구동축(6,6)은 전기모터(도시 생략)등을 동력원으로 하는 구동 장치에 의해, 동일방향으로 동일속도로서 회전 구동된다.

구동축(6)에는 각 롤러(1)의 피치(약 80mm)와 동일한 간격으로 풀리(13)가 부착되고, 제6b도에서와 같이 롤러(1)의 양 단부에 설치된 풀리(14)와 교차걸이의 전동벨트(5)에 의해 연결되어 있다(제5도 참조).

콘베이어 프레임(4)의 구조는 실공평 6-2971호 공보에 개재되어 있는 것, 그리고, 콘베이어 프레임에 대응하는 베어링수단(2)의 설치구조, 평행한 베어링수단(2)에 의한 롤러(1)의 양 단부의 지지구조는 일본 실공평2-47291호 공보에 게재된 것을 채용하였다. 구체적으로는 제2도에 상세히 도시된 바와 같이, 콘베이어 프레임(4)은 두께가 얇은 강관의 표면에 합성수지를 얇은 층상으로 피복하여 접착함과 동시에 직경방향으로 돌출되어 축 방향으로 연속하는 리브(41a) 또는 (42a)를 일체로 성형한 2개의 합성수지 피복강관(41,42)이 상하로 평행하게 배치되고, 상기 리브(41a)와 (42a)를 겹쳐 접착제 등에 의해결합하여 단면계수가 큰 콘베이어 프레임(4)이 구성되어 있다. 콘베이어 프레임(4)은 제1도 또는 제7도와 같이 여러개의 기둥(15)으로서 소정의 경사각θ로 지지되어 있다.

다음에, 베어링수단(2)은, 상기 콘베이어 프레임(4)을 구성하는 상부의 수지피복 강관(41)에 부착 고정된 베이스부재(21)와 상기 베이스부재에 대응하여 착탈 가능하게 결합한 지축부재(22)로 구성된다. 상기 베이스부재(21)는 수지피복강관(41)의 외경면에 꼭 맞게 부착되는 C형상의 입구를 가지며, 그 입구의 배면에는 상기 수지피복강관(41)의 축방향과 직교하는 상하방향으로 향하도록 상기 지축부재(22)를 삽입 결합하는 결합부(23)를 설치하고 있다. 상기 지축부재(22)는 내마모성이 우수한 나일론(66)(등록상표)으로 성형된 것이고, 베이스부재(21)의 상기 결합부(23)로 결합되는 결합부(24)를 갖고, 그 반대측에는 롤러(1)을 지지하는 지지축(26)이 일체로 성형되어 있다. 한편, 두께가 얇은 강관(11)의 외주에 연질 폴리우레탄고무(12)를 얇고 균일한 층상으로 피복하여 강 관과 접착제로 접착한 합성수지 피복강관(제3도, 제4도 참조)으로 형성한 롤러(1)의 양단에는 그 중공부내로 합성수지재의 베어링부시(29)가 압입 되어 고주파 접착 법에 의해 고정되어 있다. 상기 베어링부시(29)의 중심부에 축공(27)이 설치되고, 이 축공(27)내에 장착된 니이들 베어링(30)의 내 측에 상기 지지축(26)이 삽입되어 롤러(1)가 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 상기 베어링부지(29)의 외주 면에 상기 풀리(14)의 벨트홈(14a)이 형성되어 있다.

다음에 상기 롤러(1)로서는 이미 상술한 바와 같이 출원인에 의해 20여 년간의 제조실적이 있는 제조방법에 의해 외경이 46mm의 수지 피복강관(10)으로서 제3도와 같이 무한의 길이로 제조된 것을 콘베이어 롤러로서 필요한 길이(예를 들면 660mm)로 절단한 것이 사용되고 있다. 특히 피복수지로는 미끄러지지 않는 성질이 우수한 고무경도가 70도의 연질 폴리우레탄 고무(12)(학술명은 폴리우레탄계 열가소성 에라스토마라고 한다.)가 채용되어 있다. 이 피복수지(12)는 또한 제4도의 횡단면의 형상을 확대하여 도시한 바와 같이 원주방향의 피치(P)가 약 3mm, 직경방향의 높이(H)가 약 2mm의 가늘고 긴 대형상의 돌조(1a)가 등 간격으로 조밀한 물결형상으로 되고, 상기 롤러(1)의 외 주면은 상기 돌조(1a)축 방향으로 평행하게 연속하는 줄무늬상의 요철 면으로 형성되고, 운반물 W는 롤러표면의 돌조(1a)를 최대한 유효하게 이용하여 운반하는 구성으로 되어 있다. 제4도중의 부호 11은 강관, 12는 상기 강관의 외주 면에 피복된 수지를 나타내는 것이다.

상기에서 돌조(1a)를 원주방향의 피치(P)는 약 3mm로 하고, 직경방향의 높이(H)는 약 2mm로서 가늘고 길게 형성한 것은, 반송 능력의 크기에는 롤러 표면의 원주방향에 물결형상을 축 방향으로 평행한 줄무늬상의 요철면을 형성하는 돌조 및 그 재질이 크게 관여하게 된다.

롤러 표면의 연질의 각 돌조(1a)는 운반물의 저면에 부드럽게 접하도록 변형하여 차례로 당접 함으로, 표면이 매끄러운 롤러에 비해서는 물론이고, 딱딱한 돌조의 선단면 만이 접하는 롤러에 비해서는 접촉면적이 넓고 친밀성이 양호하므로 결국은 운반물이 미끄럼(slip)을 일으키기 어렵고, 오르막 경사에서의 반송능력이 향상되는 것이다. 더욱이 운송물을 반송할 때의 충격음도 탄성효과에 의해 감소되고, 소음 방지의 효과도 있다는 것을 발휘함이 최적이기 때문이다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 콘베이어 롤러는 수지피복 강관 제조방법의 전용(피복수지재질 및 압출 성형용 금형을 교환하는 정도의 전용)에 의해 외주면에 미끄러지지 않는 성질이 우수한 연질 폴리우레탄 고무를 피복하여 접착함과 동시에 횡단면의 외주형상을 돌조(1a)가 조밀한 물결형상으로, 그리고 외주면은 상기 돌조(1a)가 축 방향으로 평행하게 연속하는 줄무늬상의 요철 면으로 형성되기 때문에 제작 시 새로운 설비를 구비할 필요가 없고, 시간도 적게 소모되기 때문에 저가로 제공할 수 있고, 더 나아가서는 롤러 콘베이어의 비용절감에 기여한다.

또한, 상기 롤러(1)를 사용한 롤러 콘베이어는 오르막경사가 큰 경사운반용에 적합하여 최대경사각을 크게 할 수 있다. 또한 피 반송물과의 접촉에 수반하는 소음발생을 방지할 수 있어 환경의 정숙성에 기여한다. 그러므로 운반작업의 확실성과 안전성을 얻을 수 있고, 반송능력을 향상시키며, 나아가서 저가의 롤러 콘베이어를 제공할 수 있게 된다. 더욱이 롤러 외의 구성부재가 수지피복 강관에 의해 구성되어 있으므로 내수성이 우수하고, 사용범위의 확대를 도모할 수 있다.

Claims (2)

1. 두께가 얇은 강관의 외주에 합성수지를 얇고 균일한 층상으로 피복하여 강관과 접착제로 접착하여 이루어진 롤러의 양 단부를 양측의 콘베이어 프레임의 베어링수단에 회전이 자유롭게 지지함과 동시에 상기 롤러는 콘베이어 프레임의 길이방향의 거의 전 길이에 걸쳐 등 간격으로 평행하게 복수설치하고, 각 롤러는 구동기구에 의해 공통방향으로 동일 원주속도로서 회전 구동하는 경하중용 동력식 롤러 콘베이어에 있어서, 상기 롤러(1)의 피복수지는 고무경도가 65도 내지 80도의 연질 폴리우레탄 고무이고, 상기 롤러의 횡단면에서의 상기 피복수지의 외주면은, 원주방향의 피치가 약 3mm, 직경방향의 높이가 약 2mm의 가늘고 긴 대형상의 돌조가 등 간격으로 치밀한 파형상을 이루고, 상기 롤러의 외주면은 상기 돌조가 축 방향으로 평행하게 연속하는 줄무늬상의 요철 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 경하중용 동력식 롤러 콘베이어.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동기구는, 양측의 콘베이어 프레임에 따라 평행하게 한 개씩 전동축이 설치되고, 각 롤러의 양단부의 풀리와 상기 전동축은 전동벨트에 의해 연결되어 있고, 상기 두개의 전동축은 모터에 의해 공통방향으로 동일속도로 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 경하중용 동력식 롤러 콘베이어.