KR101406430B1 - 이송롤러 및 이를 포함하는 벨트 컨베이어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이송구조물에 설치되는 샤프트와 상기 샤프트에 회전 가능하게 설치되며, 회전시 상기 샤프트와의 마찰을 완화토록 상기 샤프트와의 접촉부에 베어링유닛을 포함하는 롤러몸체 및 상기 롤러몸체의 측부에 장착되며, 상기 롤러몸체 또는 베어링유닛의 이상유무를 표시토록 제공되는 이상유무 표시수단을 포함하는 이송롤러에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 볼베어링, 롤러몸체 등의 마모나 파손으로 인해 발생되는 온도변화를 감지하여 이송롤러의 이상유무를 실시간으로 신속하고 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.

Description

이송롤러 및 이를 포함하는 벨트 컨베이어 장치{Roller for transfer and belt conveyer having the same}

본 발명은 이송롤러 및 이를 포함하는 벨트 컨베이어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 마모, 파손 등의 이상유무를 실시간 파악할 수 있는 이송롤러 및 이를 포함하는 벨트 컨베이어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화물이나 제품 등을 동일 작업장내에서 다른 곳으로 운반, 이송시킬 때 가장 보편적으로 사용되는 것이 벨트 컨베이어 장치이다. 특히 제철소내에서는 연료와 원료 등의 운반을 위하여 운반 능력이 우수한 벨트 컨베이어 장치가 이송수단으로 주로 사용되고 있다.

이러한 벨트 컨베이어 장치의 기본 구조는 복수개의 이송롤러와 상기 복수개의 이송롤러를 서로 연결하며 무한궤도 형태로 배치되는 벨트 및 상기 벨트를 구동시키는 한 쌍의 엔드풀리 및 상기 한 쌍의 엔드풀리 중 어느 하나를 작동시키는 동력부로 구성될 수 있다.

상기 동력부에 의해 상기 엔드풀리가 작동되면 상기 벨트가 회전하게 되는데, 이때 상기 이송롤러는 상기 벨트가 이송물의 무게에 의해 하부로 처지지 않도록 지지하는 역할을 함과 동시에, 회전하며 이송물의 운반을 돕기도 한다.

여기서, 상기 이송롤러(1)는 도 1를 참고하면 기본적으로 상기 벨트 컨베이어 장치를 지지하는 구조물상에 이송방향으로 설치된 복수개의 지지대(2)에 샤프트(3)가 설치되고, 상기 샤프트(3)의 외경을 따라 회전하는 롤러몸체(4)가 결합되는 구조를 가진다.

이때 상기 롤러몸체(4)의 내부에서 상기 샤프트(3)와 밀착되는 부분에는 상기 롤러몸체(4)의 회전이 원활토록 베어링유닛(6)이 설치되게 된다. 상기 베어링유닛(6)은 상기 이송롤러(1)의 수명에 큰 영향을 주므로, 최초 제작 당시 상기 베어링유닛(6)에 유분, 수분, 각종 이물질 등이 침투되는 것을 방지토록, 상기 롤러몸체(1)에서 상기 베어링유닛(6)이 설치되는 부분의 외측으로는 엔드캡(5)이 장착되게 된다.

그런데, 상기 벨트 컨베이어 장치를 장시간 사용하다 보면 이송물의 하중에 의해 상기 롤러몸체(4)에 마모가 발생되거나, 상기 엔드캡(5)이 파손되어 상기 베어링유닛(6)에 각종 이물질이 침투되게 된다.

이 경우에 종래의 이송롤러(1)는 상기 롤러몸체(4)에 마모가 발생되었거나 또는 상기 베어링 유닛(6)이 파손되었다는 것을 쉽게 발견할 수가 없었다. 실제 작업환경에서는 상당히 많은 이송롤러(1)가 설치되므로 작업자가 일일이 그 많은 이송롤러(1)를 확인하는 것이 불가능하다.

이에 따라 정상적으로 작동되지 않는 마모, 파손된 이송롤러(1)를 그대로 사용하게 되고, 이는 비이상적인 소음 발생 및 특히 제철소 등의 경우에는 마찰에 의한 불꽃 발생으로 이송롤러(1) 주변에 잔류된 미분탄과의 반응으로 인한 화재 등의 예상할 수 없는 사고 및 좋지 않은 작업환경을 만드는 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 볼베어링, 롤러몸체 등의 마모나 파손으로 인해 발생되는 온도변화를 감지하여 이송롤러의 이상유무를 실시간으로 신속하고 용이하게 파악할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 이송롤러 및 이를 포함하는 벨트 컨베이어 장치를 제공한다.

본 발명인 이송롤러의 일 실시예에서는 샤프트에 베어링유닛을 매개로 회전 가능하게 설치되는 롤러몸체 및 상기 롤러몸체의 측부에 적어도 베어링유닛의 온도변화를 표시토록 제공되는 표시수단을 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 표시수단은 온도변화에 따라 색이 변화되는 서모페인트일 수 있다.

일 실시예에서는 상기 서모페인트는 상기 베어링유닛의 온도변화를 표시토록, 복수개로 분리되며 상기 롤러몸체의 측부에 원주방향으로 배열되되, 상기 복수개의 서모페인트는 서로 각기 다른 온도에서 변색되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 서모페인트는 상기 롤러몸체의 외측 및 상기 베어링유닛의 온도변화를 표시토록, 상기 롤러몸체의 내측 및 외측에 환형으로 배열되되, 상기 한 쌍의 서모페인트는 특정온도에 변색되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 서모페인트는 상기 롤러몸체의 특정부위별 온도변화를 표시토록, 복수개로 분리되며 상기 롤러몸체 측부에 직경방향으로 배열되되, 상기 복수개의 서모페인트는 특정온도에 변색되도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서는 상기 표시수단은 상기 롤러몸체의 측부에 설치되고 상기 서모페인트가 도료되는 홈을 구비하며, 상기 서모페인트를 교체 가능토록 제공되는 표시패널을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 표시수단에 이물이 표착되는 것을 차단토록, 상기 롤러몸체 또는 상기 표시패널에 설치되는 이물부착 억제수단을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 이물부착 억제수단은 상기 표시수단의 주변부를 밀폐토록, 상기 롤러몸체의 측부에서 상기 표시패널의 상측에 설치되는 투명 강화아크릴판일 수 있다.

일 실시예에서는 상기 이물부착 억제수단은, 상기 표시수단의 주변부에 공기를 순환시키며 이물을 제거토록, 상기 롤러몸체의 신장부에 복수개로 설치되는 공기유입홀 및 상기 공기유입홀의 일측에 형성되고, 상기 롤러몸체의 내측으로 돌출되며 공기의 흐름를 가이드하는 가이드판을 포함할 수 있다.

일 실시예에서는 상기 이물부착 억제수단은, 상기 샤프트의 외경 일부를 감싸며 상기 표시패널에 설치되는 지지블럭 및 상기 표시수단의 주변부에 공기 흐름을 유도하여 이물을 제거토록, 상기 지지블럭상에 복수개로 형성되는 블레이드부재를 포함할 수 있다.

본 발명인 벨트 컨베이어 장치의 일 실시예에서는 복수개의 상기 이송롤러와 상기 복수개의 이송롤러를 연결하는 벨트와 상기 이송롤러를 지지하며, 물체의 이송경로상에 설치되는 이송구조물 및 상기 이송구조물상에서 상기 롤러몸체의 측부를 바라보며 설치되고, 상기 서모페인트의 상태를 실시간 촬영토록 제공되는 촬영부재 또는 상기 이송구조물상에서 상기 롤러몸체의 측부를 바라보며 설치되고, 상기 서모페인트의 색변화를 감지토록 제공되는 색감지센서를 포함할 수 있다.

본 발명인 이송롤러 및 이를 포함하는 벨트 컨베이어 장치의 일 실시예는 각각의 온도별로 변화하는 복수개의 서모페인트를 구비하여, 현재 이송롤러가 도달한 온도를 표시함에 따라 이송롤러의 현재 상태를 파악할 수 있다.

또한, 다른 실시예에서는 이송롤러의 외측 및 내측에 둘레 방향으로 장착되는 서모페인트를 구비하여, 기설정된 온도, 즉 이송롤러의 볼베어링 파손여부 등을 판별할 수 있는 온도, 또는 이송롤러에 마모, 결함, 등을 판별할 수 있는 온도에 도달한 경우, 이를 표시하여 이송롤러의 교체시기나 보수시기를 판단할 수 있는 기준을 제시할 수 있다.

그리고, 다른 실시예에서는 복수개로 분리되어 순차배열되고 기설정된 온도 도달시 변색되는 서모페인트를 구비하여, 이송롤러의 특정부위에서의 이상유무를 판단 가능하게 할 수 있다.

또한, 서모페인트에 근접하여 배치되는 투명 강화아크릴판, 또는 이송롤러의 외측 둘레 방향으로 가공된 복수개로 공기유입홀, 또는 이송롤러의 샤프트에 연결되는 블레이드부재를 구비하여, 분진 등의 이물질로 인해 서모페인트의 식별이 방해되는 것을 차단할 수 있다.

그리고, 이송구조물 특히 샤프트 지지대에 설치되는 촬영부재 및 색감지센서를 구비하여, 서모페인트의 변색을 실시간 모니터링할 수 있으며, 특정색으로 변색된 경우에 작업자에게 신호를 주어, 변색된 서모페인트를 포함하는 이송롤러를 신속히 파악할 수 있다.

도 1은 종래의 이송롤러에서 베어링유닛이 손상된 상태가 도시된 도이다.
도 2a은 본 발명인 이송롤러의 일 실시예의 정면도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.
도 2c는 본 발명인 이송롤러의 롤러몸체 측부에 서모페인트가 직접 도료되는 다른 예의 측단면도이다.
도 3a은 본 발명인 이송롤러의 다른 실시예의 정면도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.
도 4a은 본 발명인 이송롤러의 다른 실시예의 정면도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.
도 5a은 도 2a에 도시된 이송롤러에 투명 강화 아크릴판이 부착된 다른 실시예의 정면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.
도 6a은 도 2a에 도시된 이송롤러에 공기순환을 통해 이물을 제거하는 다른 실시예의 정면도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.
도 7a는 도 2a에 도시된 이송롤러에 블레이드부재를 통해 이물을 제거하는 다른 실시예의 정면도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.
도 8a는 도 2a에 도시된 이송롤러의 온도변화를 감지하는 촬영부재와 색감지센서가 이송구조물상에 설치된 상태도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 촬영부재와 색감지센서에 의해 벨트 컨베이어에 설치된 복수개의 이송롤러를 감지하는 전체 구성도이다.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 이송롤러 및 이를 포함하는 벨트 컨베이어 장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 볼베어링, 롤러몸체 등의 마모나 파손으로 인해 발생되는 온도변화를 감지하여 이송롤러의 이상유무를 실시간으로 신속하고 용이하게 파악할 수 있는 것을 기초로 한다.

먼저 본 발명인 이송롤러(100)의 실시예의 구성은 기본적으로 샤프트(10)에 베어링유닛(20)을 매개로 회전 가능하게 설치되는 롤러몸체(30) 및 상기 롤러몸체(30)의 측부에 장착되며, 상기 롤러몸체(30)와 베어링유닛(20) 중 적어도 어느 하나의 온도변화를 표시토록 제공되는 표시수단(40)을 포함할 수 있다.

구체적으로 상기 샤프트(10)는 벨트 컨베이어 장치의 이송구조물상에 구비된 지지대상에 장착될 수 있으며, 상기 롤러몸체(30)는 상기 샤프트의 외경 둘레를 따라 설치될 수 있다.

상기 롤러몸체(30)는 벨트를 지지하는 바디부(31)와 상기 바디부(31)의 양측 둘레를 따라 돌출된 상기 롤러몸체(30)의 단부인 신장부(32)와 상기 롤러몸체의 내경에 용접되어 설치되고 베어링유닛(20)이 안착되는 장착부(33) 및 상기 장착부(33)와 결합되며 상기 베어링유닛(20)를 고정토록 제공되는 엔드캡(35)를 포함하여 구성될 수 있다. 이하 설명하는 상기 롤러몸체(30)의 측부는 상기 장착부(33) 및 상기 엔드캡(35)를 포함하는 개념일 수 있다.

여기서 상기 베어링유닛(20)이 장착되는 장착부(33)와 상기 장착부(33)와 연계되며 상기 베어링유닛(20)을 상기 롤러몸체(30)에 고정하는 엔드캡(35)은 다양한 형태로 구현될 수 있음은 자명할 것이다. 본 발명의 실시예에서는 상기 장착부(33) 및 엔드캡(35)이 다양한 구조로 이뤄질 수 있음에 따라, 이를 모두 포함할 수 있는 간략한 형태로 도시하도록 한다.

그리고 상기 표시수단(40)은 상기 롤러몸체(30) 또는 상기 베어링유닛(20)의 마모, 파손 등으로 인한 작동이상으로 인해 마찰열이 발생되고, 이로 인해 상기 롤러몸체(30) 또는 상기 베어링유닛(20)의 온도변화를 감지할 수 있는 모든 수단이 강구될 수 있다. 다만 본 발명의 실시예에서는 온도변화에 따라 색이 변화되는 서모페인트에 한정하여 설명하도록 한다.

여기서 서모페인트란 시온도료, 즉 온도를 표시하는 도료의 일종으로서, 서모컬러 또는 온도페인트라고도 한다. 이는 열을 받으면 색 변화를 일으키는 원리를 이용하여 물체의 온도를 측정하는 도료이며, 크게 불가역성 도료와 가역성 도료로 구별된다.

전자는 온도가 상승하여 색이 변화하면 다시 원상태로 색이 변화되지 않는 것으로서, 온도변화의 흔적을 찾고자 할 때 주로 사용된다. 그리고 후자는 온도 상승에 따라 색이 변화하지만, 온도가 하강한 이후에는 원색으로 다시 회복되게 된다.

본 발명의 실시예에서 사용되는 서모페인트는 불가역성 도료가 바람직할 것이나, 가역성 도료도 사용될 수 있으며, 다른 실시예에서는 불가역성 도료와 가역성 도료가 함께 혼용될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

(실시예 1)

도 2a은 본 발명인 이송롤러의 일 실시예의 정면도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 이송롤러의 측단면도이고, 도 2c는 본 발명인 이송롤러의 롤러몸체 측부에 서모페인트가 직접 도료되는 다른 예의 측단면도이다.

도 2a 및 도 2c를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에서 상기 서모페인트(42)는 상기 베어링유닛(20)의 온도변화를 표시토록, 복수개로 분리되며 상기 롤러몸체(30)의 측부에 원주방향으로 배열되되, 상기 복수개의 서모페인트(42)는 서로 각기 다른 온도에서 변색되도록 구성될 수 있다.

구체적으로 상기 롤러몸체(30)의 양측부에는 상기 롤러몸체(30)의 측부 형상에 대응하는 표시패널(41)이 용접가공 또는 볼트체결로 장착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 롤러몸체(30)의 측부 형상이 원형이므로 상기 표시패널(41)의 형상도 원형으로 제공되며, 상기 롤러몸체(30)의 신장부(32) 내경면에 용접가공으로 결합된다.

상기 표시패널(41)이 상기 롤러몸체(30)의 측부에 볼트체결되고, 상기 표시패널(41)상에 상기 서모페인트(42)가 도료된 경우 오랜 시간이 지난 후에 상기 서모페인트(42)를 새로이 교체하고자 할 때, 상기 롤러몸체(30)의 측부에 바로 도료되는 것보다는 교체가 용이할 것이다.

물론, 상기 서모페인트(42)는 도 2c에 도시된 바와 같이, 상기 표시패널(41)없이 상기 롤러몸체(30)의 측부에 도료될 수도 있다. 자세하게는 상기 베어링유닛(20)의 이상유무를 파악하기 위서는 상기 엔드캡(35)에 도료될 수 있으며, 상기 롤러몸체(30)의 표면 이상유무를 판단하기 위해서는 상기 장착부(32)상에 도료될 수 있다. 이하에서 설명할 실시예 2,3 에서도 상기의 사항은 동일하게 적용될 것이다.

그리고 상기 표시패널(41)의 재질은 상기 베어링유닛(20)에서 상기 엔드캡(35)으로 전달된 마찰열에 의한 온도가 잘 전달될 수 있는 스틸 또는 경량화를 위해 알루미늄, 티타늄 등의 금속재질일 수 있다.

상기 표시패널(41)상에는 복수개의 서모페인트(42)가 도료될 수 있으며, 상기 복수개의 서모페인트(42)는 서로 각기 다른 온도에서 변색토록 제공될 수 있다. 여기서 상기 서모페인트(42)의 변색온도의 선정기준은 상기 베어링유닛(20)의 마모나 파손이 발생되었을 때 상기 롤러몸체(30)의 측부로 전달되는 마찰열에 의한 온도가 기준이 될 것이다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 표시패널(41)상에 6개의 각기 다른 서모페인트(42)가 도료되는데, 예를 들어 6개의 서모페인트(42) 중 제1 서모페인트를 (X), 제2 서모페인트를 (Y), 제3 서모페인트를 (Z), 제4 서모페인트를 (Q), 제5 서모페인트를 (R), 제6 서모페인트를 (P) 라고 지정하면, 상기 각각의 서모페인트(42)의 변색온도 및 원색과 변색은 상기 베어링유닛(20)의 이상유무를 파악할 수 있는 온도를 기준으로 하기의 표와 같이 지정될 수 있다.

서모페인트	변색온도(℃)	원색	변색
X	130	분홍색	짙은 보라색
Y	160	파랑색	회색
Z	180	붉은색	짙은 갈색
Q	200	겨자색	엷은 보라색
R	220	백색	검정색
P	250	하늘색	엷은 갈색

만약, 상기 베어링유닛(20)에 마모가 발생되어 마찰열에 의해 상기 롤러몸체(30)의 측부가 상승하는 온도를 200℃ 라고 가정하면, 마모가 발생된 상태에서 지속적으로 상기 베어링유닛(20)이 사용되면, 가장 먼저 제1 서모페인트 X 가 변색될 것이다. 이후 제2 서모페인트 Y, 제3 서모페인트 Z 가 변색되게 된다.

그리고 제4 서모페인트 Q 가 상기 롤러몸체(30)의 측부의 온도가 200℃ 에 도달됨에 따라 겨자색에서 엷은 보라색으로 변색될 것이다. 이후 제5,6 서모페인트는 변색되지 않고 원색을 유지할 것이다. 상기 롤러몸체(30)의 측부에 전달되는 온도는 대략 200℃에서 머무르게 될 것이기 때문이다.

작업자는 색감지센서에 의한 신호 또는 카메라 등의 촬영부재를 이용하여 지속적으로 모니터링을 실시 중에 제4 서모페인트의 변색을 파악하고 상기 롤러몸체(30)에 장착된 베어링유닛(20)의 이상유무를 감지할 수 있으며, 제5,6 서모페인트 R,P 는 변색되지 않을 것을 함께 파악하고 대략적으로 상기 베어링유닛(20)이 마모 정도의 이상이 발생되었다는 것을 파악할 수 있게 된다.

또한, 예를 들어 상기 베어링유닛(20)이 파손되어 마찰열에 의해 상기 롤러몸체(30)의 측부가 상승하는 온도를 250℃라고 가정한다면, 파손이 발생된 상태에서 지속적으로 상기 베어링유닛(20)이 사용됨에 따라 제1,2,3,4,5 서모페인트가 차례대로 변색되게 될 것이다. 이후 제6 서모페인트 P 가 하늘색에서 엷은 갈색으로 변색되게 될 것이다.

작업자는 제6 서모페인트 P 의 변색을 파악하고 현재 상기 베어링유닛(20)이 파손 정도의 이상이 발생되었다는 것을 파악할 수 있게 되며, 그에 따라 상기 이송롤러(100)의 교체 또는 상기 베어링유닛(20)의 보수 등을 결정할 수 있게 된다.

여기서 상기 각각의 서모페인트(42)의 변색온도 및 원색과 변색의 색상 그리고 상기 베어링유닛(20)의 마모나 파손 발생시 상기 롤러몸체(30)의 측부에 전달되는 마찰열에 의한 온도 등은 한 예로 기재된 것이므로, 반드시 이에 한정될 것은 아니며 작업환경에 따라 다른 변색범위를 가지는 서모페인트로 구현될 수 있음은 자명할 것이다.

(실시예 2)

도 3a은 본 발명인 이송롤러의 다른 실시예의 정면도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.

도 3a 및 도 3b를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 서모페인트(43a,43b)는 상기 롤러몸체(30)의 외측 및 상기 베어링유닛(20)의 온도변화를 표시토록, 상기 롤러몸체(30)의 내측 및 외측에 환형으로 배열되되, 상기 한 쌍의 서모페인트(43a,43b)는 특정온도에 변색되도록 구성될 수 있다.

구체적으로 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 롤러몸체(30)의 측부에 상기 샤프트(10)를 기준으로 환형으로 두 개의 서모페인트(43a,43b)가 도료되어 있는 것을 확인할 수 있다. 여기서 직경이 상대적으로 작으며 상기 샤프트(10)의 둘레를 따라 도료된 서모페인트(43b)는 상기 베어링유닛(20)의 이상유무를 파악하도록 제공되는 것이며, 직경이 상대적으로 크며 상기 샤프트(10)의 둘레를 따라 도료된 서모페인트(43a)는 상기 롤러몸체(30)의 외측 표면의 이상유무를 파악하도록 제공된다.

예를 들어 상기 베어링유닛(20)의 파손시 발생되는 마찰열에 의한 온도를 250℃ 라고 가정하고, 상기 롤러몸체(30)의 표면 손상으로 인한 마찰열에 의한 온도를 180℃ 라고 가정한다면, 내측 서모페인트(43b)는 상기 제6 서모페인트 P 로 도료될 수 있으며, 외측 서모페인트(43a)는 상기 제3 서모페인트 Z 로 도료될 수 있다.

만약 원료나 제품 등의 이송물에 의해 상기 롤러몸체(30)의 외측 표면이 손상된 경우 지속적으로 사용되는 동안 마찰열이 발생될 것이며, 이로 인해 표면 온도가 상승하게 될 것이다. 그리고 이는 특정온도 180℃ 까지 도달될 것이다.

이 경우 상기 제3 서모페인트로 도료된 외측 서모페인트(43a)는 붉은색에서 짙은 갈색으로 색상이 변색될 것이며, 작업자는 이를 통해 상기 롤러몸체(30)의 표면에 손상이 발생되었을 것을 파악할 수 있게 된다.

또한 상기 베어링유닛(20)의 단순 마모인 경우에는 그대로 사용하고 파손인 경우에만 교체 또는 보수하도록 결정하고 내측 서모페인트(43a)를 상기 제6 서모페인트로만 도료할 수 있다. 이 경우 상기 베어링유닛(20)이 파손된 경우 내측 서모페인트는 하늘색에서 엷은 갈색으로 변색될 것이며, 이를 작업자는 파악하고 상기 베어링유닛(20)의 교체 또는 보수시기를 결정할 수 있게 된다.

다만, 이는 한 예일 뿐이므로, 다른 형태에서는 상기 환형으로 배치된 내외측 서모페인트(43a,43b)를 각각 반고리형으로 분할하여, 절반은 다른 범위의 변색온도를 가지는 서모페인트로, 다른 절반은 또 다른 범위의 변색온도를 가지는 서모페인트로도 도료하면, 보다 정확한 상기 롤러몸체(30)의 외측 표면과 상기 베어링유닛(20)의 상태를 파악할 수 있을 것이다.

(실시예 3)

도 4a은 본 발명인 이송롤러의 다른 실시예의 정면도이며, 도 4b는 도 4a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.

도 4a 및 도 4b를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 서모페인트(45a,45b,45c)는 상기 롤러몸체(30)의 특정부위별 온도변화를 표시토록, 복수개로 분리되며 상기 롤러몸체(30) 측부에 직경방향으로 배열되되, 상기 복수개의 서모페인트(45a,45b,45c)는 특정온도에 변색되도록 구성될 수 있다.

구체적으로 상기 서모페인트(45a,45b,45c)는 상기 롤러몸체(30)의 측부 특정부위의 손상을 파악토록 상기 롤러몸체(30)의 측부에 직경방향으로 복수개로 분할되어 방사형으로 배열될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 각 직경단위마다 4개의 영역으로 배치되며, 상기 롤러몸체(30)의 측부의 이상유무를 표시토록 제공된다.

우선 가장 내측에 도료된 서모페인트(45c)는 상기 베어링유닛(20)의 이상유무를 표시하게 된다. 즉 상기 베어링유닛(20)이 외부로부터 침투한 유분, 수분 또는 이물질 등으로 인해 상기 샤프트(10)와의 관계에서 마모나 파손이 발생된 경우 마찰열이 발생될 것이며, 이는 상기 엔드캡(35)을 통해 상기 서모페인트까지 전달될 것이다.

만약, 상기와 같이 실시예 1의 가정조건을 기준으로 상기 제4 서모페인트 Q 또는 제6 서모페인트 P 를 사용하게 된다면, 작업자는 가장 내측 서모페인트(45c)의 4 개의 분할영역 중 가장 먼저 변색되는 어느 한 서모페인트를 통해 상기 베어링유닛(20) 중 특정 부분의 이상유무를 파악할 수 있는 것이다.

그리고 중앙에 도료된 서모페인트(45b)는 상기 롤러몸체(30)의 장착부(33)와 엔드캡(35)부분의 손상유무를 표시하게 된다. 즉 상기 장착부(33)에 상기 엔드캡(35)이 제대로 결합되지 않은 경우, 장시간 사용으로 인해 엔드캡(35)이 상기 장착부(33)에서 분리된 경우 또는 상기 베어링유닛(20)의 파손으로 상기 엔드캡(35)도 함께 파손된 경우 등에 있어서, 이를 작업자가 파악할 수 있게 하는 것이다. 이 때 상기 중앙 서모페인트(45b)의 변색온도는 실제 작업환경에서 상기 장착부(33)와 엔드캡(35)의 이상시 발생되는 온도에 따라 결정될 것이다.

다음 가장 외측에 도료된 서모페인트(45a)는 실시예 3과 같이 상기 롤러몸체(30)의 외측 표면의 이상유무를 표시하게 된다. 다만, 4개의 분할영역으로 되어 있어 이송물에 의한 상기 롤러몸체(30) 외측의 특정부위의 마모나 파손을 파악할 수 있게 된다.

물론, 본 발명의 실시예에서는 4개의 분할영역이 모두 동일한 변색 온도범위를 가지는 서모페인트(45a,45b,45c)로 도료되는 것으로 기재하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 각각의 분할영역마다 다른 변색 온도범위를 가지는 서모페인트로도 도료될 수 있을 것이다.

본 발명인 이송롤러(100)의 서모페인트(42,43,45)에 대한 도료 형태 및 구성은 상기와 같으며, 이하에서는 실시예 1에 기재된 이송롤러(100)를 기본 형태로 하여, 상기 표시수단(40)인 서모페인트(42,43,45)에 이물이 표착되는 것을 방지하는 이물부착 억제수단에 대해 살펴보도록 한다. 물론 실시예 2,3에도 상기 이물부착 억제수단이 적용될 수 있음은 자명할 것이다.

(실시예 4)

먼저 도 5a은 도 2a에 도시된 이송롤러에 투명 강화 아크릴판이 부착된 다른 실시예의 정면도이며, 도 5b는 도 5a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.

도 5a 및 도 5b를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 이물부착 억제수단은 상기 표시수단(40)의 주변부를 밀폐토록, 상기 롤러몸체(30)의 측부에서 상기 표시수단(40)의 상측에 설치되는 투명 강화아크릴판(51)으로 구성될 수 있다.

구체적으로 상기 강화아크릴판(51)은 상기 롤러몸체(30)의 측부 형상에 대응하여 원반형으로 제공될 수 있으며, 상기 강화아크릴판(51)은 상기 표시패널(41)의 둘레를 따라 볼트(52)체결될 수 있다.

상기 강화아크릴판(51)은 투명한 재질로 제공되므로, 작업자는 색감지센서 또는 카메라 등의 촬영부재를 통해 상기 서모페인트(42)의 변색여부를 지속적으로 확인할 수 있다.

그리고 상기 서모페인트(42)의 외부에서 밀폐하게 되므로, 상기 서모페인트(42)에 이물질이 표착되는 것을 방지할 수 있으며, 빗물 등에 의해 상기 서모페인트(42)의 원색이 변색되는 것을 방지할 수 있다.

(실시예 5)

다음 도 6a은 도 2a에 도시된 이송롤러에 공기순환을 통해 이물을 제거하는 다른 실시예의 정면도이며, 도 6b는 도 6a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.

도 6a 및 도 6b를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 이물부착 억제수단은, 상기 표시수단(40)의 주변부에 공기를 순환시키며 이물을 제거토록, 상기 롤러몸체(30)의 신장부(32)에 복수개로 설치되는 공기유입홀(53) 및 상기 공기유입홀(53)의 일측에 형성되고, 상기 롤러몸체(30)의 내측으로 돌출되며 공기의 흐름를 가이드하는 가이드판(54)을 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로 본 발명의 실시예에서는 상기 롤러몸체(30)의 신장부(32)에 6개의 공기유입홀(53)에 제공된다. 상기 공기유입홀(53)은 상기 롤러몸체(30)의 신장부(32)를 펀칭 또는 절삭하여 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 롤러몸체(30)의 회전방향을 고려하여 상기 롤러몸체(30)의 회전에 따라 공기가 상기 롤러몸체(30)의 내측으로 유도될 수 있도록 상기 공기유입홀(53)의 일측은 내측으로 경사져 제공될 수 있다.

그리고 상기 롤러몸체(30)의 회전에 따라 회전 반대방향으로 흐르는 공기는 상기 롤러몸체(30)의 내측으로 기울어진 가이드판(54)을 타고 상기 롤러몸체(30)의 측부에서 유동되도록 유도된다. 이에 따라 공기는 상기 서모페인트(42)의 주변부를 흐르게 되며, 상기 서모페인트(42) 주변의 이물질을 제거하게 된다. 물론 빗물 등에 의해 상기 서모페인트(42)가 젖은 경우에는 건조시킬 수도 있다.

(실시예 6)

다음 도 7a는 도 2a에 도시된 이송롤러에 블레이드부재를 통해 이물을 제거하는 다른 실시예의 정면도이며, 도 7b는 도 7a에 도시된 이송롤러의 측단면도이다.

도 7a 및 도 7b를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 이물부착 억제수단은, 상기 롤러몸체(30)의 측단 중앙부에서 상기 샤프트(10)의 외경 일부를 감싸며 설치되는 지지블럭(55) 및 상기 표시수단(40)의 주변부에 공기 흐름을 유도하여 이물을 제거토록, 상기 지지블럭(55)상에 복수개로 형성되는 블레이드부재를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로 상기 지지블럭(55)은 상기 표시패널(41)의 중앙부에 용접가공되어 장착될 수 있으며, 상기 지지블럭(55)의 중앙부는 개방되어 있다. 상기 샤프트(10)는 상기 지지블럭(55)의 중앙부로 관통되며 장착됨에 따라 상기 지지블럭(55)은 상기 서모페인트(42)의 중앙부에 위치하게 된다.

또한, 상기 지지블럭(55)은 상기 샤프트(10)에 볼트체결될 수 있다. 이 경우 상기 샤프트(10)의 회전에 따라 함께 회전되며, 상기 서모페인트(42)상의 이물질을 제거할 수 있을 것이다.

상기 지지블럭(55)상에는 수직방향으로 상기 복수개의 블레이드부재(56)가 형성될 수 있다. 이는 상기 지지블럭(55)을 절삭하여 상기 블레이드부재(56)를 가공할 수도 있으며, 다른 형태로는 볼트체결 또는 용접가공 등으로 상기 지지블럭(55)상에 상기 블레이드부재(56)를 장착할 수도 있을 것이다.

상기 블레이드부재(56)는 별도의 동력수단으로 회전하는 것이 아니라, 상기 표시패널(41)에 용접가공됨에 따라 상기 표시패널(41)이 설치된 상기 롤러몸체(30)의 회전에 따라 동일 방향으로 함께 회전하게 되며, 공기의 유동을 일으키게 된다.

즉 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 롤러몸체(30)가 시계방향으로 회전함에 따라 상기 블레이드부재(56)도 시계방향으로 함게 회전하게 되는데, 이때 상기 블레이드부재(56)는 회전방향으로 볼록하게 만곡되어 있어, 공기를 상기 서모페인트(42) 방향으로 유도하여 상기 서모페인트(42)에 표착된 이물질을 제거하게 된다. 물론 역시 빗물 등에 의해 서모페인트(42)가 젖은 경우에는 건조시킬 수도 있다.

본 발명인 이송롤러(100)의 이물부착 억제수단의 실시예는 상기와 같으며, 이하에서는 상기 이송롤러(100)가 장착되어 운용되는 벨트 컨베이어장치에 대해 설명하도록 한다.

도 8a는 도 2a에 도시된 이송롤러의 온도변화를 감지하는 촬영부재와 색감지센서가 이송구조물상에 설치된 상태도이며, 도 8b는 도 8a에 도시된 촬영부재와 색감지센서에 의해 벨트 컨베이어에 설치된 복수개의 이송롤러를 감지하는 전체 구성도이다.

도 8a 및 도 8b를 참고하면, 본 발명인 벨트 컨베이어 장치의 일 실시예는 상기 복수개의 이송롤러(100)와 상기 복수개의 이송롤러(100)를 연결하는 무한궤도 형태의 벨트(210)와 상기 이송롤러(100)를 지지하며, 물체의 이송경로상에 설치되는 이송구조물 및 상기 이송구조물상에서 상기 롤러몸체(30)의 측부를 바라보며 설치되고, 상기 서모페인트(42)의 상태를 실시간 촬영토록 제공되는 촬영부재(233) 또는 상기 이송구조물상에서 상기 롤러몸체(30)의 측부를 바라보며 설치되고, 상기 서모페인트(42)의 색변화를 감지토록 제공되는 색감지센서(231)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로 상기 이송롤러(100)는 상기 샤프트(10)가 설치되는 지지대(220)를 포함하는 이송구조물상에 복수개로 설치될 수 있다. 그리고 상기 복수개의 이송롤러(100)는 상기 벨트(210)에 의해 서로 연결되며 원료 또는 제품 등의 이송물을 운송토록 구성될 수 있다.

이때 상기 벨트(210)의 양측에는 한 쌍의 풀리(미도시)가 설치될 수 있으며, 이 중 어느 하나는 구동모터 등의 동력수단에 의해 작동되며 상기 벨트(210)를 구동시키도록 제공될 수 있다.

상기 지지대(220)에는 상기 색감지센서(231) 또는 카메라 등으로 구현될 수 있는 상기 촬영부재(233)가 장착될 수 있다. 물론 어느 하나를 선택하여 장착할 수 있으며, 양자를 모두 장착하여 운용할 수 있을 것이다.

우선 상기 촬영부재(233)는 상기 지지대(220)에서 상기 롤러몸체(30)의 측부를 바라보도록 장착될 수 있으며, 상기 촬영부재(233)는 상기 서모페인트(42)의 색변화를 실시간 모니터링하게 된다. 상기 롤러몸체(30)는 상기 벨트(210)의 구동에 따라 계속하여 회전하게 되므로, 상기 촬영부재(233)가 단수로 설치되더라도 복수개의 상기 서모페인트(42)의 각각의 색변화를 파악할 수 있다.

그리고 상기 색감지센서(231)는 상기 지지대(220)에서 상기 롤러몸체(30)의 측부를 바라보도록 장착될 수 있으며, 상기 색감지센서(231)는 기설정된 특정색상에 대해 반응하도록 제공될 수 있다.

예를 들어 상기 색감지센서(231)가 엷은 갈색에 반응하도록 사전에 설정하였다면, 상기 제6 서모페인트가 하늘색에서 엷은 갈색으로 변색된 경우에만 상기 색감지센서(231)는 반응하게 될 것이다.

이는 실제 작업환경에서 사용되는 이송롤러(100)의 갯수는 굉장히 많으며, 이를 작업자가 일일이 모니터링한다는 것은 상당히 어려우므로, 일부 이송롤러(100) 즉 베어링유닛(20) 등의 마모나 파손이 발생되어 교체 또는 보수가 필요한 이송롤러(100)에 대해서만 상기 색감지센서(231)의 신호를 받아 신속히 파악하도록 하는 것이다.

도 8a에는 이러한 상기 색감지센서(231)와 촬영부재(233)가 상기 지지대(220)에 설치되어 상기 롤러몸체(30)의 측부에 장착된 상기 서모페인트(42)를 실시간 모니터링하는 상태를 볼 수 있으며, 도 8b에는 전체 실시간 모니터링 관련 전체 구성도를 확인할 수 있다.

즉 각각의 이송롤러(100)를 바라보도록 상기 지지대(220)에는 복수의 상기 색감지센서(231)와 촬영부재(233)가 장착되며, 복수의 상기 색감지센서(231)는 색감지신호부(232)에 의해 하나의 라인으로 연결되고, 복수의 상기 촬영부재(233)는 촬영신호부(234)에 의해 하나의 라인으로 연결되며, 상기 색감지신호부(232)와 촬영신호부(234)는 제어부(C)에 신호를 주고 이를 표시부(237)를 통해 작업자에게 실시간 상기 이송롤러(100)의 상태를 전달하게 된다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 구성과 작동상태를 통해 볼베어링, 롤러몸체 등의 마모나 파손으로 인해 발생되는 온도변화를 감지하여 이송롤러의 이상유무를 실시간으로 신속하고 용이하게 파악할 수 있도록 하는 것이다.

이상의 사항은 이송롤러 및 이를 포함하는 벨트 컨베이어 장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.

10...샤프트 20...베어링유닛
30...롤러몸체 40...표시수단
41...표시패널 42,43,45...서모페인트
50...이물부착 억제수단 51...투명 강화아크릴판
53...공기유입홀 54...가이드판
55...지지블럭 56...블레이드

Claims (11)

1. 샤프트에 베어링유닛을 매개로 회전 가능하게 설치되는 롤러몸체;
   상기 롤러몸체의 측부에 베어링유닛의 온도변화를 표시토록 제공되는 표시수단; 및
   상기 표시수단에 이물이 표착되는 것을 차단토록, 상기 롤러몸체 또는 교체 가능하게 제공되는 표시패널에 설치되는 이물부착 억제수단;을 포함하고,
   상기 이물부착 억제수단은,
   상기 표시수단의 주변부에 공기를 순환시키며 이물을 제거토록, 상기 롤러몸체의 신장부에 복수개로 설치되는 공기유입홀; 및
   상기 공기유입홀의 일측에 형성되고, 상기 롤러몸체의 내측으로 돌출되며 공기의 흐름를 가이드하는 가이드판;을 포함하는 이송롤러.
   
2. 샤프트에 베어링유닛을 매개로 회전 가능하게 설치되는 롤러몸체;
   상기 롤러몸체의 측부에 적어도 베어링유닛의 온도변화를 표시토록 제공되는 표시수단; 및
   상기 표시수단에 이물이 표착되는 것을 차단토록, 상기 롤러몸체 또는 교체 가능하게 제공되는 표시패널에 설치되는 이물부착 억제수단;을 포함하고,
   상기 이물부착 억제수단은,
   상기 샤프트의 외경 일부를 감싸며 상기 표시패널에 설치되는 지지블럭; 및
   상기 표시수단의 주변부에 공기 흐름을 유도하여 이물을 제거토록, 상기 지지블럭상에 복수개로 형성되는 블레이드부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송롤러.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 표시수단은
   온도변화에 따라 색이 변화되는 서모페인트인 것을 특징으로 하는 이송롤러.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 서모페인트는 상기 베어링유닛의 온도변화를 표시토록, 복수개로 분리되며 상기 롤러몸체의 측부에 원주방향으로 배열되되, 상기 복수개의 서모페인트는 서로 각기 다른 온도에서 변색되는 것을 특징으로 하는 이송롤러.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 서모페인트는 상기 롤러몸체의 외측 및 상기 베어링유닛의 온도변화를 표시토록, 상기 롤러몸체의 내측 및 외측에 환형으로 배열되는 것을 특징으로 하는 이송롤러.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 서모페인트는 상기 롤러몸체의 특정부위별 온도변화를 표시토록, 복수개로 분리되며 상기 롤러몸체 측부에 직경방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 이송롤러.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 표시수단은 상기 롤러몸체의 측부에 설치되고 상기 서모페인트가 도료되는 홈을 구비하는 이송롤러.
   
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 이물부착 억제수단은
   상기 표시수단의 주변부를 밀폐토록, 상기 롤러몸체의 측부에서 상기 표시패널의 상측에 설치되는 투명 강화아크릴판인 것을 특징으로 하는 이송롤러.
   
9. 삭제
10. 삭제
11. 복수개의 제3항의 이송롤러;
    상기 복수개의 이송롤러를 연결하는 벨트;
    상기 이송롤러를 지지하며, 물체의 이송경로상에 설치되는 이송구조물; 및
    상기 이송구조물상에서 상기 롤러몸체의 측부를 바라보며 설치되고, 상기 서모페인트의 상태를 실시간 촬영토록 제공되는 촬영부재 또는 상기 이송구조물상에서 상기 롤러몸체의 측부를 바라보며 설치되고, 상기 서모페인트의 색변화를 감지토록 제공되는 색감지센서;
    를 포함하는 벨트 컨베이어 장치.

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