KR101663646B1 - 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치 - Google Patents

오르막 경사 트윈 컨베이어 장치 Download PDF

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본 발명은, 이송 끝단에 정렬기가 요구없이 프리폼을 낮은 곳에서 높은 곳으로 이송시키기 위한 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 체인 컨베이어의 설치 각도를 크게 형성하여도 프리폼의 이송이 가능하고, 이송되는 프리폼이 안정적으로 지지되어 이송되며, 이송되는 프리폼이 지면에 대하여 수직한 형태를 유지한 채 이송될 수 있고, 이송되는 프리폼이 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 이송된 프리폼을 정렬하기 위한 정렬기가 끝단에 요구되지 않는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치에 관한 것이다.

Description

오르막 경사 트윈 컨베이어 장치{Twin conveyor}
본 발명은, 이송 끝단에 정렬기가 요구없이 프리폼을 낮은 곳에서 높은 곳으로 이송시키기 위한 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 체인 컨베이어의 설치 각도를 크게 형성하여도 프리폼의 이송이 가능하고, 이송되는 프리폼이 안정적으로 지지되어 이송되며, 이송되는 프리폼이 지면에 대하여 수직한 형태를 유지한 채 이송될 수 있고, 이송되는 프리폼이 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 이송된 프리폼을 정렬하기 위한 정렬기가 끝단에 요구되지 않는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치에 관한 것이다.
생산 공정 상에서 PET 병의 원료가 되는 프리폼 등의 이송을 위해서는 프리폼을 정렬기, 검사기 또는 가열 장치 등에 공급하기 위한 컨베이어 장치가 활용된다.
그러나, 종래의 컨베이어 장치는 컨베이어 상면에 올려진 프리폼들을 단순히 이송만 하는 것으로서, 프리폼 하단의 돌출부가 다른 프리폼의 외측면에 충격하여 찍힘, 스크래치 등 파손과 탑 셀(Top sell)에 오염물질이 부착되는 경우가 종종 발생되었다. 상기 찍힘과 스크래치는 향후 블로우 공정에서 불량 발생의 원인이 되고, 오염발생은 블로우 공정 이후에 주입되는 음료를 같이 오염시킬 우려가 있다.
또한, 이송된 이후에 블로우 공정 또는 포장 공정을 하기 위해서는 반드시 정렬기를 통과시켜야 한다.
이송 프리폼의 파손을 방지, 탑 셀의 오염물질 부착 방지 및 이송 끝단에서의 정렬기를 필요없도록 하기 위하여 체인 컨베이어를 쌍으로 형성하고, 각 체인 컨베이어의 사이에 이송 프리폼이 끼워지도록 한 후 이송 프리폼의 특정 부위, 프리폼의 경우 서포트 링을 체인 컨베이어의 상면에 지지되도록 한 후 이송하는 트윈 컨베이어 장치가 개발되었다.
그러나, 일반적인 트윈 컨베이어 시스템의 체인 컨베이어는 프리폼과 체인 컨베이어의 상면이 이루는 마찰력에 의존하여 프리폼의 이송이 이루어지는 형태를 띠었다.
이러한 이송 방법은 프리폼의 종류에 따라 체인 컨베이어가 지면과 형성할 수 있는 각도가 작게는 3도에서 크게는 5도까지 제한된다. 즉, 체인 컨베이어가 지면과 이루는 각도가 커지게 되면 프리폼이 체인 컨베이어를 따라 이송되지 못하고 인입측으로 미끄러져 내려가는 현상이 발생하게 되는 것이다. 이에 따라 프리폼을 다음 공정 또는 프리폼 수거 장치로 공급하기 위하여 필요 이상으로 긴 형태의 컨베이어 루트를 형성하여야 하고, 후속 공정의 인입부가 2미터 상방에 구비되는 경우 2미터 상방으로의 이송을 위하여 22미터 내지 38미터의 넓은 컨베이어 루트가 필요한 문제가 있었다.
따라서, 프리폼의 상방 이송을 위하여 수 미터 이내의 짧은 컨베이어 루트ㄱ가 소요되고, 프리폼 상호간에 접촉이 방지되며, 프리폼이 안정적인 각도로 지지되어 이송될 수 있는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치가 필요로 하게 되었다.
KR10-2007-0006706(공개번호) 2007.01.11.
본 발명은, 체인 컨베이어의 설치 각도를 크게 형성하여도 프리폼의 이송이 가능한 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 이송되는 프리폼이 안정적으로 지지되어 이송될 수 있어, 프리폼을 낮은 곳에서 높은 곳으로 이송할때에 공간 소요가 적은 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 이송되는 프리폼이 지면에 대하여 수직한 형태를 유지한 채 이송될 수 있도록 하는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 이송되는 프리폼이 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 체인 컨베이어 상호간 이격 거리가 가변 가능하여, 이송되는 프리폼의 직경에 따라 별도의 컨베이어 장치를 구비하지 않아도 되는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 프리폼을 낮은 곳으로 높은 곳으로 이송할때에 스크래치, 찍힘이 발생되지 않으면서 이송 끝단에 정렬기가 별도로 구비할 필요가 없는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 10도 이상의 경사 각도에서도 프리폼을 이송할 수 있으며, 이송 끝단에 별도의 정렬기가 요구되지 않는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 이송 끝단에 정렬기가 요구없이 프리폼을 낮은 곳에서 높은 곳으로 이송시키기 위한 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치에 있어서, 구동 모터와, 상기 구동 모터의 회전축에 결합되는 구동 샤프트와, 상기 구동 샤프트의 구동력을 전달받아 회전되는 구동 체인 스프라켓을 포함하는 구동부; 종동 샤프트와, 상기 종동 샤프트에 회전 가능하게 결합되는 종동 체인 스프라켓을 포함하는 종동부; 상기 구동 체인 스프라켓의 회전력을 상기 종동 체인 스프라켓에 전달 가능하게 상기 구동 체인 스프라켓과 상기 종동 체인 스프라켓에 결합되는 체인 컨베이어;를 포함하되, 상기 구동 체인 스프라켓은 상호 이격된 한 쌍으로 구비되고, 상기 종동 체인 스프라켓은 상호 이격된 한 쌍으로 구비되며, 상기 체인 컨베이어는 한 쌍으로 이루어져 각각 쌍을 이루는 상기 구동 체인 스프라켓과 상기 종동 체인 스프라켓에 각각 결합되고, 상기 구동부와 상기 종동부는 상호 다른 높이로 구비되며, 상기 체인 컨베이어는 외측면에 상기 프리폼의 서프트링(Support-Ring)이 걸쳐지는 이송 돌기가 설정 간격마다 돌출 형성된다.
또한, 본 발명의 상기 이송 돌기는 진행 방향측 측면에 걸림 사면이 형성된다.
또한, 본 발명의 상기 걸림 사면이 상기 체인 컨베이어의 상면과 이루는 각도는 상기 체인 컨베이어의 상면이 지면과 이루는 각도와 동일하게 형성된다.
또한, 본 발명의 상기 걸림 사면은 상기 이송 돌기의 상단면과의 사이에 걸림 단턱이 형성된다.
또한, 본 발명은, 일단에 상기 구동부가 결합되고 타단에 상기 종동부가 결합되는 한쌍의 레일 프레임; 상기 각 레일 프레임의 외측면에 각각 결합되는 한쌍의 고정판과, 상기 고정판 사이를 관통하여 구비되는 간격 조절 볼트를 포함하는 간격 조절 장치;를 포함하며, 상기 간격 조절 장치의 상기 간격 조절 볼트를 조절하는 것으로 상기 각 레일 프레임의 이격 거리가 가변된다.
또한, 본 발명의 상기 간격 조절 장치의 상기 고정판은 상기 레일 프레임을 따라 이동 가능하다.
본 발명은, 체인 컨베이어가 이격된 쌍으로 구성되고, 각 체인 컨베이어의 설정 간격마다 이송 돌기가 돌출 형성됨으로써, 체인 컨베이어의 설치 각도를 크게 형성하여도 프리폼의 이송이 가능하여 낮은 곳에서 높으로 이동할때에 소요 공간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 이송 돌기의 진행 방향측 측면에 걸림 사면이 형성됨으로써, 이송되는 프리폼이 걸림 사면에 의해 안정적으로 지지되어 이송되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 걸림 사면의 형성 각도와 체인 컨베이어의 설치 각도를 동일하게 형성함으로써, 이송되는 프리폼이 지면에 대하여 수직한 형태를 유지한 채 이송될 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 걸림 사면과 이송 돌기의 상단면과의 사이에 걸림 단턱이 형성됨으로써, 이송되는 프리폼이 걸림 사면 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 간격 조절 장치가 구비됨으로써, 체인 컨베이어 상호간 이격 거리가 가변 가능하므로, 이송되는 프리폼의 직경에 따라 별도의 컨베이어 장치를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 간격 조절 장치가 레일 프레임의 레일에 이동 가능하게 삽입되므로, 간격 조절 장치의 설치 위치가 가변 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 낮은 곳에서 높으로 프리폼을 이송할때에 10도 이상의 경사도에서도 이송이 가능하며, 이송시에 찍힘, 스크래치가 최소화되고 이송후에 별도의 정렬기가 요구되지 않는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치의 공정 예시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치의 사시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치의 구동부의 분리 사시도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치의 종동부의 분리 사시도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치의 체인 컨베이어의 요부 사시도.
도 6 은 본 발명의 실시예에 따른 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치의 체인 컨베이어의 이송 돌기 분리 사시도.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치의 체인 컨베이어의 다른 실시예를 도시한 사시도.
도 8 은 본 발명의 실시예에 따른 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치의 체인 컨베이어의 이송 예를 도시한 단면도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1<a> 와 같이, 본 발명은 프리폼 공급부(20), 엘리베이터 컨베이어(30), 정렬기(40), 이송 레일(60), 검사기(50), 프리폼 수거 장치로 이루어지는 공정 내에서 검사기(50)와 프리폼 수거 장치 사이에 구비되어 검사기를 통과한 프리폼을 프리폼 수거 장치로 이송하거나, 또는 도 1<b> 와 같이 프리폼 공급부(20), 치출 장치(21), 이송 컨베이어(31), 이송 레일(60), 검사기(50), 프리폼 수거 장치로 이루어지는 공정 내에서 이송 컨베이어(31)와 이송 레일 사이, 또는 검사기(50)와 프리폼 수거 장치 사이에 구비되어 하측에 위치된 프리폼을 상측으로 이송하는 역할을 한다. 이때, 본 발명의 설치 위치는 도면에 도시되고 설명된 예에 한정하지 아니하고 필요에 따라 다양한 활용이 가능함은 물론이다.
본 발명은, 도 2 내지 도 8 에 도시된 바와 같이, 구동 모터(110)와, 구동 모터(110)의 회전축에 결합되는 구동 샤프트(120)와, 구동 샤프트(120)의 구동력을 전달받아 회전되는 구동 체인(410) 스프라켓(140)을 포함하는 구동부(100), 종동 샤프트(220)와, 종동 샤프트(220)에 회전 가능하게 결합되는 종동 체인(410) 스프라켓(240)을 포함하는 종동부(200), 구동 체인(410) 스프라켓(140)의 회전력을 종동 체인(410) 스프라켓(240)에 전달 가능하게 구동 체인(410) 스프라켓(140)과 종동 체인(410) 스프라켓(240)에 결합되는 체인 컨베이어(400)를 포함하여 구성된다.
우선, 본 발명의 주요 구성을 설명하기에 앞서, 본 발명의 구성들이 설치되는 베이스 프레임(300)을 설명한다.
베이스 프레임(300)은 종동부(200)와 구동부(100)에 설치 공간을 제공하는 역할을 하며, 이에 따라 종동부(200)와 구동부(100)가 각각 인입측 및 인출측에 위치될 수 있도록 한다.
이러한 베이스 프레임(300)은 기둥 형태의 세로 프레임(301)이 프리폼의 인입측과 인출측에 각각 쌍을 이루도록 설치되고, 각 쌍을 이루는 세로 프레임(301) 사이에 가로 프레임이 고정되며, 가로 프레임의 상단에 가이드 프레임(310)이 결합된다. 이때, 세로 프레임(301)과 가로 프레임의 형상은 이에 한정하지 아니하고, 블럭 형태로 형성될 수도 있으며, 가이드 프레임(310)을 지면으로부터 이격하여 고정할 수 있는 형태이면 어느 것이든 가능하다.
또한, 베이스 프레임(300)은 세로 프레임(301)의 양 측면 또는 체인 컨베이어(400)의 하부에 외부로부터의 이물질을 방지할 수 있도록 프로텍터(302)가 더 구비될 수 있다.
가이드 프레임(310)은 도 2 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 판형으로 이루어져 넓은 면이 지면에 수직하도록 가로 프레임 또는 세로 프레임(301)상에 결합되며, 하나의 쌍으로 이루어져 두 가이드 프레임(310)이 상호 평행하게 이격되도록 설치된다.
이러한 가이드 프레임(310)의 내측 또는 외측으로 구동부(100)와 종동부(200) 그리고 체인 컨베이어(400)가 설치되며, 본 발명의 특성상 일측과 타측이 서로 다른 높이를 이루도록 설치되며, 본 발명의 일 실시예에 따르면 가이드 프레임(310)의 중단부 각도는 지면으로부터 30도의 각도를 이루도록 설치되나, 이에 한정하는 것은 아니다.
두 가이드 프레임(310)의 상호 마주보는 면, 즉 가이드 프레임(310)의 내측면에는 가이드 레일(320)이 결합된다. 가이드 레일(320)은 체인 컨베이어(400)가 프리폼을 이송중에 출렁거려 프리폼이 이탈되지 않도록 체인 컨베이어(400)의 하단부를 지지하는 역할을 하며, 이를 위하여 판형으로 형성되어 가이드 프레임(310)의 내측면에 수직하게 결합된다. 이때, 도 2 를 참조하면 프리폼의 인출측에서 가이드 프레임(310)이 지면과 이루는 각도가 작아지게 되는데, 이러한 경우 가이드 레일(320) 역시 지면과 이루는 각도가 작아지도록 결합되어 체인 컨베이어(400)가 지면과 이루는 각도가 점차 작아지도록 구성할 수 있다. 이러한 가이드 레일(320)의 설치 각도는 비단 도 2 와 같이 프리폼의 인출측에만 적용되지 아니하고 프리폼의 인입측 또는 가이드 프레임(310)의 중단측 어느 곳에서든 원하는 각도로 설치 가능함은 물론이다.
한편, 가이드 레일(320)은 도 2 와 같이 체인 컨베이어(400)가 프리폼을 인출측에 인출하고 다시 인입측으로 회귀하는 하부측에는 설치하지 않아도 된다. 이는 프리폼의 이송중에 프리폼의 이탈을 방지하기 위하여 설치되는 가이드 레일(320)의 특성상 프리폼의 이송 없이 회귀하는 체인 컨베이어(400)는 다소 출렁이더라도 크게 지장이 없기 때문이다.
한편, 가이드 프레임(310)은 서로 쌍을 이루는 가이드 프레임(310)의 양 측면을 고정하여 가이드 프레임(310)이 상호 이루는 이격 거리를 결정하는 간격 조절 장치(330)가 더 구비된다. 간격 조절 장치(330)는 각 가이드 프레임(310)의 측면에 각각 결합되는 한쌍의 고정판과, 각 고정판 사이를 관통하여 결합되는 간격 조절 볼트를 포함하여 구성된다. 이때, 간격 조절 볼트라 함은 통상적인 표현일 뿐, 볼트와 너트의 복합 구성, 맞볼트 형태의 구성, 하나의 볼트와 고정판에 형성된 나사산의 구성 등 다양한 구성이 모두 가능하며, 두 개의 판을 상호 이격하여 고정시키되 그 이격 거리를 조절할 수 있는 공지의 구성이 모두 가능함은 물론이다.
따라서, 두 체인 컨베이어(400)가 이루는 이격 거리, 즉, 이송해야 할 프리폼의 직경이 변경되는 경우, 간격 조절 볼트를 조이거나 풀어냄으로써 체인 컨베이어(400)의 이격 거리를 조절할 수 있게 된다. 이때, 기준이 되는 가이드 프레임(310)만 가로 프레임상에 고정하고, 다른 하나의 가이드 프레임(310)은 가로 프레임상에 고정하지 않는 것이 유리하며, 간격 조절 장치(330)에 의해 가로 프레임상에 고정되지 않은 가이드 프레임(310)이 견고히 고정될 수 있도록 구성된다.
또한 한편, 간격 조절 장치(330)는 도 2 와 같이 레일 프레임(152, 252)에 설치될 수 있으며, 레일 프레임(152, 252)의 레일 홈에 간격 조절 장치(330)의 고정판이 삽입 설치됨으로써, 간격 조절 장치(330)의 설치 위치를 필요에 따라 가변할 수 있는 장점을 갖게 된다.
구동부(100)는, 체인 컨베이어(400)에 구동력을 제공하여 체인 컨베이어(400)가 적재된 프리폼을 이송시킬 수 있도록 하는 역할을 하며, 도 3 과 같이 구동 모터(110)와, 구동 모터(110)의 회전축에 결합되는 구동 샤프트(120)와, 구동 샤프트(120)의 구동력을 체인 컨베이어(400)에 전달하는 구동 체인(410) 스프라켓(140)을 포함하여 구성된다.
구동 모터(110)는 체인 컨베이어(400)에 구동력을 제공하기 위하여 구동 체인(410) 스프라켓(140)에 회전력을 공급하는 역할을 하며, 이를 위하여 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)의 외측면에 고정되어 설치된다. 이러한 구동 모터(110)는 공급되는 회전 구동력의 미세한 조절이 가능한 웜 감속기 형태로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.
구동 모터(110)의 회전축에는 구동 샤프트(120)가 결합된다. 구동 샤프트(120)는 두 체인(410) 스프라켓에 동일한 구동력을 제공할 수 있도록 두 가이드 프레임(310) 또는 두 레일 프레임(152, 252)을 가로지르도록 구비되며, 이러한 구동 샤프트(120)를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 구동 지지 베어링(160)이 두 레일 프레임(152, 252)의 하단에 각각 결합된다.
한편, 구동 샤프트(120)에 구동 체인(410) 스프라켓(140)이 직접 연결되어 체인 컨베이어(400)를 회전시킬 수도 있으나, 이러한 직접적인 구동력의 제공은 체인 컨베이어(400)에 프리폼이 끼어 체인 컨베이어(400)가 회전을 멈추는 경우 구동 모터(110)의 파손, 체인(410) 스프라켓의 파손 또는 체인 컨베이어(400)의 파손을 야기할 우려가 있다. 따라서, 본 발명에서는 구동 샤프트(120)의 회전력을 구동 벨트를 통해 구동 샤프트(120)에 전달하는 간접적인 구동력의 제공 방법을 제안한다. 이러한 간접 구동 방식의 경우 체인 컨베이어(400)에 프리폼이 끼어 체인 컨베이어(400)가 회전을 멈추더라도 벨트의 미끌림에 의해 구동 모터(110), 구동 체인(410) 스프라켓(140) 또는 체인 컨베이어(400)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
이러한 간접 구동 방식을 위하여 본 발명에서는 구동 샤프트(120)와 이격되게 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)에 관통 삽입되는 타이밍 샤프트(121)가 설치되고, 타이밍 샤프트(121)에 구동 체인(410) 스프라켓(140)이 결합되며, 구동 샤프트(120)에는 제 1 타이밍 풀리(130)가, 타이밍 샤프트(121)에는 제 2 타이밍 풀리(131)가 결합되고, 제 1 타이밍 풀리(130)의 회전력을 제 2 타이밍 풀리(131)에 제공하는 타이밍 벨트(132)가 제 1 타이밍 풀리(130)와 제 2 타이밍 풀리(131)를 아우르도록 결합된다. 이때, 타이밍 샤프트(121)는 각 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)에 각각 구비되며, 제 1 타이밍 풀리(130)와 제 2 타이밍 풀리(131) 역시 타이밍 샤프트(121)가 설치되는 방향에 각각 구비된다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 타이밍 샤프트(121)는 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)을 관통하도록 설치되되, 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)에 회전 가능하도록 설치되기 위하여 타이밍 베어링(161)이 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)에 형성된 베어링 홀(151)에 결합된다. 이러한 타이밍 베어링(161)을 관통하도록 타이밍 샤프트(121)가 설치되며, 타이밍 샤프트(121)의 일측, 즉, 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)의 외측 방향에는 제 2 타이밍 풀리(131)가 설치되고, 타이밍 샤프트(121)의 타측, 즉, 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)의 내측 방향에는 구동 체인(410) 스프라켓(140)이 삽입 설치된다. 그리고, 구동 샤프트(120)에는 제 2 타이밍 풀리(131)에 동력을 제공할 수 있도록 제 1 타이밍 풀리(130)가 설치되며, 제 1 타이밍 풀리(130)와 제 2 타이밍 풀리(131)를 아우르도록 타이밍 벨트(132)가 설치된다.이때, 타이밍 벨트(132)가 외부의 먼지 등 이물질로부터 보호되고, 또한, 작업자가 타이밍 벨트(132)에 의해 부상을 입지 않도록 타이밍 벨트(132)와 제 1 타이밍 풀리(130), 제 2 타이밍 풀리(131)를 외부와 차단시키는 타이밍 커버(133)가 더 구비될 수 있다.
한편, 타이밍 샤프트(121)는 각 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)에 개별로 설치되는 것이 바람직하다. 이는 체인 컨베이어(400)의 이격 거리를 조절하기 위하여 간격 조절 장치(330)를 조절할 때, 타이밍 샤프트(121)가 개별로 구성되어 있는 경우 구동 샤프트(120)를 교체하거나 구동 샤프트(120)에 결합되는 제 1 타이밍 풀리(130)의 위치만 변경하면 되기 때문이다. 이를 위하여 구동 샤프트(120)에는 구동 모터(110)측에 설치된 제 1 타이밍 풀리(130) 이외에 구동 모터(110)의 반대측에 하나의 제 1 타이밍 풀리(130)가 더 구비되며, 이에 따라 타이밍 벨트(132)와 타이밍 커버(133) 역시 반대측 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)의 외측에 더 구비된다. 또한, 구동 샤프트(120)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있도록 구동 지지 베어링(160)이 반대측 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)의 하단에 더 구비되어 결합된다.
한편, 도 3 에 도시된 바와 같이, 레일 프레임(152, 252)의 일측 단부에 베어링 블록(150)을 결합하여 구성할 수도 있다. 베어링 블록(150)은 레일 프레임(152, 252)이 설치될 수 있도록 설치 공간을 제공하고, 그 내측에 베어링 홀(151)이 형성되어 타이밍 베어링(161)이 삽입 설치될 수 있다.
레일 프레임(152, 252)은, 막대형으로 형성되어서, 각 측면에 레일이 형성된다. 이때 형성되는 레일은 내측으로 인입된 홈부에 비해 레일 프레임(152, 252) 면측, 즉, 인입 시작부분이 더 좁아지도록 형성된 형태로서, 레일 프레임(152, 252)의 단부로부터 볼트 등 머리가 몸체보다 넓은 형상의 구조물을 레일 내측으로 삽입시켰을 때, 구조물이 프레임의 측면으로 빠지지 않고 레일에 걸린 채 레일을 타고 이동 가능하게 형성되는 구조이다. 예를 들어, 커튼 레일이 이러한 형상과 유사하며, 커튼 레일의 내측으로 롤러를 단부 방향으로부터 삽입할 경우 롤러가 레일을 따라 이동 가능한 형태가 되지만 레일로부터는 이탈되지 않는 형상과 유사하다.
이러한 레일 프레임(152, 252)의 외측으로는 간격 조절 장치(330)가 레일을 따라 삽입되어 고정되며, 간격 조절 장치(330)의 고정 위치를 자유롭게 가변할 수 있는 장점을 갖게 된다.
또한, 레일 프레임(152, 252)의 상면에는 가이드 프레임(310)이 결합되며, 이 경우 가이드 프레임(310)이 베이스 프레임(300)의 가로 프레임에 직접 결합되지 않고, 레일 프레임(152, 252)을 가로 프레임에 결합한 후 그 상면에 가이드 프레임(310)을 결합하여 구성할 수 있다. 즉, 레일 프레임(152, 252)은 가이드 프레임(310), 간격 조절 장치(330), 구동부(100) 및 종동부(200)에 설치 공간을 제공하는 역할을 하며, 상술한 바와 같이 서로 쌍을 이루는 레일 프레임(152, 252) 중 하나의 레일 프레임(152, 252)만 가로 프레임에 고정하고 반대측 레일 프레임(152, 252)은 간격 조절 장치(330)에 의해 고정된 레일 프레임(152, 252)에 고정되는 구조로 구성하는 것이 바람직하다.
이러한 간격 조절 구조에 의해, 이송되는 프리폼의 직경이 가변되더라도, 별도의 이송 장치를 구비할 필요 없이, 기 설치된 본 발명의 컨베이어 장치(10)의 체인 컨베이어(400)의 간격을 조절하는 것으로 다양한 직경의 프리폼도 용이하게 이송할 수 있게 된다.
또한, 레일 프레임(152, 252)의 일측 단부, 즉, 프리폼이 인출되는 방향에는 인출 가이드(340)가 결합된다. 인출 가이드(340)는 측면 및 하부면이 폐쇄되고 상부가 개구된 'ㄷ'자 형태의 판넬로서, 체인 컨베이어(400)를 따라 이송된 프리폼이 외부로 이탈되지 않고 후속되는 공정 또는 프리폼 수거 장치에 공급될 수 있도록 한다.
종동부(200)는, 구동부(100)에 의해 회전되는 체인 컨베이어(400)의 타측에서 반환점을 형성하는 역할을 하며, 이를 위하여 종동 샤프트(220)와, 종동 샤프트(220)에 회전 가능하게 결합되는 종동 체인(410) 스프라켓(240)을 포함하여 구성된다.
종동 샤프트(220)는 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)에 삽입 고정되고, 일측에 종동 체인(410) 스프라켓(240)이 회전 가능한 형태로 삽입된다. 이러한 종동 샤프트(220)는 서로 쌍을 이루는 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252) 각각에서 대향되는 가이드 프레임(310) 또는 레일 프레임(152, 252)을 향하는 방향으로 구비되며, 각 종동 샤프트(220)에 종동 체인(410) 스프라켓(240)이 각각 구비된다.
한편, 레일 프레임(152, 252)의 타측 단부에 샤프트 블록(250)을 결합한 후 샤프트 블록(250)에 종동 샤프트(220)를 삽입 고정하여 구성할 수도 있다. 샤프트 블록(250)은 레일 프레임(152, 252)이 설치될 수 있도록 설치 공간을 제공하고, 그 내측에 샤프트 홀(251)이 형성되어 종동 샤프트(220)가 삽입 설치될 수 있다. 종동 샤프트(220)의 고정 방법은 종동 샤프트(220)를 샤프트 블록(250)의 샤프트 홀(251)에 삽입한 후 샤프트 블록(250)의 측면 방향으로부터 종동 샤프트(220)의 외주연에 이르는 쐐기 볼트를 삽입하여 고정할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
종동 체인(410) 스프라켓(240)은 종동 샤프트(220)에 회전 가능하게 결합되는데, 이를 위하여 종동 샤프트(220)와의 사이에 종동 베어링(260)이 더 구비된다. 종동 베어링(260)은 종동 샤프트(220)의 외주연에 고정 설치되며, 그 외주연이 종동 체인(410) 스프라켓(240)의 내주연에 고정된다. 이러한 종동 베어링(260)은 종동 샤프트(220)의 단부 외측으로 이탈되는 것을 방지하기 위하여 베어링 고정 볼트(261)가 더 구비될 수 있으며, 이러한 축과 베어링의 고정 방법은 공지의 구성이므로 상세한 설명을 생략한다.
종동 체인(410) 스프라켓(240)은 각 종동 샤프트(220)에 각각 구비되어 쌍을 이루며, 이러한 종동 체인(410) 스프라켓(240)에 체인 컨베이어(400)가 각각 설치됨으로써, 체인 컨베이어(400)가 상호간 이격된 채 그 사이에 프리폼을 세워 이송할 수 있는 형태가 된다.
체인 컨베이어(400)는, 도 5 에 도시된 바와 같이, 쌍으로 이루어져 상호 이격되게 설치되며, 본 발명의 실시예와 같이 PET 병의 원료가 되는 프리폼을 이송하는 경우, 서포트 링(Support-Ring) 부분이 체인 컨베이어(400)의 상면에 걸린 채 바디 부분이 이격된 공간 사이로 통과됨으로써 프리폼이 지면에 수직하게 세워져 이송될 수 있도록 한다. 즉, 이송되는 프리폼을 동일한 형태로 정렬하여 이송하기 위하여 이격된 형태의 체인 컨베이어(400)가 필요로 하게 되며, 프리폼의 종류 및 형상에 따라 이격 거리의 조정이 필요한 경우 간격 조절 장치(330)를 조절하여 이격 거리를 조절할 수 있게 된다.
한편, 체인 컨베이어(400)의 각 체인(410)의 형상은 어느 형태여도 크게 무리는 없으나, 바람직하게는 도 5 내지 도 8 에 도시된 바와 같이 일측은 둥글고 다른 일측은 체인 컨베이어(400)의 길이 방향에 대하여 수직한 형태로 형성하되, 수직한 면의 상단부가 다음 체인(410)의 둥근면을 감싸는 형태로 확장 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 체인(410)의 형상은 각 체인(410)을 서로 연결하여 체인 컨베이어(400)를 형성했을 때, 내측으로는 둥글게 권취할 수 있으나, 외측으로는 확장부에 의해 직선 형상을 유지할 수 있는 형태로서, 프리폼의 이송시 체인 컨베이어(400)가 프리폼의 무게에 의해 아래로 쳐지는 현상을 방지할 수 있게 된다.
한편, 체인 컨베이어(400)의 외측면에는 설정 간격마다 이송 돌기(420)가 돌출 형성된다.
이송 돌기(420)는 체인 컨베이어(400)의 외측면상에 설정 간격마다 돌출 형성되며, 체인 컨베이어(400)가 프리폼을 이송할 때 프리폼이 체인 컨베이어(400)상에서 미끄러지는 현상을 방지하는 역할을 한다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 일반적인 트윈 컨베이어 시스템의 체인 컨베이어(400)는 돌기가 형성되지 않아 프리폼과 체인 컨베이어(400)의 상면이 이루는 마찰력에 의존하여 프리폼의 이송이 이루어지는 형태를 띤다.
이러한 이송 방법은 프리폼의 종류에 따라 체인 컨베이어(400)가 지면과 형성할 수 있는 각도가 작게는 3도에서 크게는 5도까지 제한된다. 즉, 체인 컨베이어(400)가 지면과 이루는 각도가 커지게 되면 프리폼이 체인 컨베이어(400)를 따라 이송되지 못하고 인입측으로 미끄러져 내려가는 현상이 발생하게 되는 것이다. 이에 따라 프리폼을 다음 공정 또는 프리폼 수거 장치로 공급하기 위하여 필요 이상으로 긴 형태의 컨베이어 루트를 형성하여야 하고, 후속 공정의 인입부가 2미터 상방에 구비되는 경우 2미터 상방으로의 이송을 위하여 22미터 내지 38미터의 컨베이어 루트가 필요하게 된다.
본 발명에서는 이러한 한계를 극복하고자 체인 컨베이어(400)의 설정 간격마다 이송 돌기(420)를 형성한다. 이송 돌기(420)는 블럭 형태로 형성되어 체인(410)의 상면에 결합되거나 체인(410)과 일체로 형성되며, 도 6 과 같이 별도로 제작되어 체인(410)의 상면에 결합되는 경우 체인(410)과의 결합을 위한 결합홀(423)이 형성된다. 이러한 결합홀(423) 내측으로 나사를 삽입하여 체인(410)과 이송 돌기(420)를 결합할 수 있게 된다. 이때, 이송 돌기(420)는 프리폼을 각 체인 컨베이어(400)로부터 동시에 지지하여 운반할 수 있도록 서로 쌍을 이루는 체인 컨베이어(400)의 동일한 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
이송 돌기(420)는 진행 방향측 측면에 경사지게 인입된 걸림 사면(422)이 형성된다. 이러한 걸림 사면(422)은 이송 프리폼을 수직하게 세울 수 있도록 하는 역할을 하며, 본 발명의 일 실시예에서처럼 PET 프리폼(1)을 이송하는 경우 걸림 사면(422)에 프리폼(1)의 서포트 링이 걸쳐져 프리폼(1)이 지면에 대하여 수직한 형태를 유지하며 이송될 수 있게 된다.
이러한 걸림 사면(422)의 이송 예시도가 도 8 에 도시되어 있다. 도 8 을 참조하면, 체인 컨베이어(400)가 지면에 설정 각도를 이루도록 설치되어 있고, 체인 컨베이어(400)의 설정 간격마다 이송 돌기(420)가 형성되어 있다. 이러한 체인 컨베이어(400)가 회전하며 인입측의 프리폼들을 이송하게 되면, 프리폼이 체인 컨베이어(400)의 상면에 걸쳐진 채 미끄러지다 이송 돌기(420)와 만나는 순간 이송 돌기(420)에 걸쳐지게 된다. 이때, 이송 돌기(420)의 걸림 사면(422)에 프리폼의 서포트 링이 지지되면서 프리폼이 지면으로부터 수직한 형태를 유지한 채 이송될 수 있게 된다. 즉, 걸림 사면(422)에 의해 이송 프리폼이 지면과 이루는 각도가 고정적으로 유지됨으로써, 이송 프리폼 상호간의 접촉에 의한 파손을 방지할 수 있고, 후속되는 공정에 공급되는 이송 프리폼의 정렬을 위한 정렬기가 별도로 필요치 않게 되는 장점을 갖게 된다.
이러한 걸림 사면(422)의 형성 각도는 체인 컨베이어(400)가 설치되는 각도에 따라 가변될 수 있다. 이송 돌기(420)가 체인 컨베이어(400)의 상면으로부터 수직하게 돌출 형성되므로, 체인 컨베이어(400)가 지면으로부터 30도의 각도를 갖도록 설치되는 경우, 걸림 사면(422)은 체인 컨베이어(400)의 상면과 30도의 각도를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 체인 컨베이어(400)를 설치했을 때 이송 돌기(420)의 걸림 사면(422)이 지면과 이루는 각도가 수평이 되도록 하여야 하며, 이에 따라 이송 돌기(420)의 걸림 사면(422)에 지지된 프리폼의 각도가 지면에 수직하게 형성될 수 있다.
한편, 도 5 내지 도 8 을 참조하면, 걸림 사면(422)이 이송 돌기(420)의 상단면까지 확장되지 않고 이송 돌기(420)의 상단면 근처까지만 형성된 것을 확인할 수 있다. 이는 도 8 을 참조하면, 체인 컨베이어(400)가 프리폼을 이송할 때 걸림 사면(422)이 지면과 이루는 각도가 수평하므로, 진동 등에 의해 프리폼이 걸림 사면(422) 외측으로 이탈될 우려가 있게 된다. 따라서, 걸림 사면(422)의 끝단과 이송 돌기(420)의 상단면 사이에 걸림 단턱을 형성함으로써 이송되는 프리폼이 걸림 사면(422)의 외측, 즉, 이송 돌기(420)의 상단면 방향으로 이탈되지 않도록 하는 효과를 갖게 된다.
또한, 한편 도 5 내지 도 6 에서는 걸림 사면(422)이 이송 돌기(420)의 일측에만 형성된 것으로 도시되었으나, 도 7<a>와 같이 이송 돌기(420)의 진행 방향 측 전체에 걸쳐 형성되는 것도 무방하다. 또한, 도 7<b>와 같이 이송 돌기(420)의 몸체(421)를 걸림 사면(422)이 지지될 수 있는 최소한의 두께로 형성함으로써 제작시 원자재 절감의 효과를 도모할 수도 있다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 체인 컨베이어(400)가 이격된 쌍으로 구성되고, 각 체인 컨베이어(400)의 설정 간격마다 이송 돌기(420)가 돌출 형성됨으로써, 체인 컨베이어(400)의 설치 각도를 크게 형성하여도 프리폼의 이송이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 이송 돌기(420)의 진행 방향측 측면에 걸림 사면(422)이 형성됨으로써, 이송되는 프리폼이 걸림 사면(422)에 의해 안정적으로 지지되어 이송되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 걸림 사면(422)의 형성 각도와 체인 컨베이어(400)의 설치 각도를 동일하게 형성함으로써, 이송되는 프리폼이 지면에 대하여 수직한 형태를 유지한 채 이송될 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 걸림 사면(422)과 이송 돌기(420)의 상단면과의 사이에 걸림 단턱이 형성됨으로써, 이송되는 프리폼이 걸림 사면(422) 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 간격 조절 장치(330)가 구비됨으로써, 체인 컨베이어(400) 상호간 이격 거리가 가변 가능하므로, 이송되는 프리폼에 따라 별도의 컨베이어 장치를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 간격 조절 장치(330)가 레일 프레임(152, 252)의 레일에 이동 가능하게 삽입되므로, 간격 조절 장치(330)의 설치 위치가 가변 가능한 효과가 있다.
100 : 구동부 110 : 구동 모터
120 : 구동 샤프트 121 : 타이밍 샤프트
130 : 제 1 타이밍 풀리 131 : 제 2 타이밍 풀리
132 : 타이밍 벨트 140 : 구동 체인 스프라켓
152 : 레일 프레임 200 : 종동부
220 : 종동 샤프트 240 : 종동 체인 스프라켓
300 : 베이스 프레임 330 : 간격 조절 장치
400 : 체인 컨베이어 420 : 이송 돌기
422 : 걸림 사면

Claims (6)

  1. 이송 끝단에 프리폼(Preform)의 정렬을 위한 정렬기가 별도로 필요치 않게 상기 프리폼을 정렬하여 낮은 곳에서 높은 곳으로 이송시키기 위한 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치에 있어서,
    구동 모터와, 상기 구동 모터의 회전축에 결합되는 구동 샤프트와, 상기 구동 샤프트의 구동력을 전달받아 회전되는 구동 체인 스프라켓을 포함하는 구동부;
    종동 샤프트와, 상기 종동 샤프트에 회전 가능하게 결합되는 종동 체인 스프라켓을 포함하는 종동부;
    상기 구동 체인 스프라켓의 회전력을 상기 종동 체인 스프라켓에 전달 가능하게 상기 구동 체인 스프라켓과 상기 종동 체인 스프라켓에 결합되는 체인 컨베이어;
    를 포함하되,
    상기 구동 체인 스프라켓은 상호 이격된 한 쌍으로 구비되고, 상기 종동 체인 스프라켓은 상호 이격된 한 쌍으로 구비되며, 상기 체인 컨베이어는 한 쌍으로 이루어져 각각 쌍을 이루는 상기 구동 체인 스프라켓과 상기 종동 체인 스프라켓에 각각 결합되고,
    상기 구동부와 상기 종동부는 상호 다른 높이로 구비되며,
    서로 쌍을 이루는 상기 체인 컨베이어의 동일한 위치에 설정 간격마다 돌출 형성되는 이송 돌기를 포함하며,
    상기 이송 돌기의 외측면에 상기 프리폼의 서프트링(Support-Ring)이 지지되고, 서로 쌍을 이루는 상기 체인 컨베이어의 이격된 공간 사이로 상기 프리폼의 바디 부분이 통과되어 상기 프리폼이 세워져 이송되는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 돌기는 진행 방향측 측면에 걸림 사면이 형성되는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 걸림 사면이 상기 체인 컨베이어의 상면과 이루는 각도는 상기 체인 컨베이어의 상면이 지면과 이루는 각도와 동일하게 형성되는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 걸림 사면은 상기 이송 돌기의 상단면과의 사이에 걸림 단턱이 형성되는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    일단에 상기 구동부가 결합되고 타단에 상기 종동부가 결합되는 한쌍의 레일 프레임;
    상기 각 레일 프레임의 외측면에 각각 결합되는 한쌍의 고정판과, 상기 고정판 사이를 관통하여 구비되는 간격 조절 볼트를 포함하는 간격 조절 장치;
    를 포함하며,
    상기 간격 조절 장치의 상기 간격 조절 볼트를 조절하는 것으로 상기 각 레일 프레임의 이격 거리가 가변되는 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 간격 조절 장치의 상기 고정판은 상기 레일 프레임을 따라 이동 가능한 오르막 경사 트윈 컨베이어 장치.

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