KR101731196B1 - 헤드 요소를 가진 컨베이어 롤러 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 그 외주 영역이 운반될 재료에 대한 베어링 표면을 나타내는, 롤러 축을 갖는 롤러 몸체, 및 삽입부로 상기 롤러 몸체의 중공 단부내로 삽입되는 헤드 요소를 포함하는, 컨테이너들, 팰릿들 등을 운반하기 위한 컨베이어 시스템용 컨베이어 롤러에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 그러한 컨베이어 롤러를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 컨베이어 롤러의 경우에, 홀딩 요소가 상기 삽입부에 배치되고, 그 홀딩 요소가 그 외주에 적어도 하나의 포인트를 가지며, 롤러 축으로부터 방사 방향으로의 그 거리가, 동일 방사 방향으로 상기 롤러 몸체의 중공 단부의 내주상의 포인트와 상기 롤러 축간의 거리보다 더 길다.

Description

헤드 요소를 가진 컨베이어 롤러{CONVEYING ROLLER HAVING A HEAD ELEMENT}
본 발명은, 그 외주 영역이 운반될 재료에 대한 베어링 표면을 나타내는, 롤러 축을 갖는 롤러 몸체, 및 삽입부로 상기 롤러 몸체의 중공 단부내로 삽입되는 헤드 요소를 포함하는, 컨테이너들, 팰릿(pallet)들 등을 운반하기 위한 컨베이어 시스템용 컨베이어 롤러에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 그러한 컨베이어 롤러를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
이러한 설계의 컨베이어 롤러들은 물류 어플리케이션들에서 다양한 목적을 위해 사용된다. 따라서, 예컨대, 그것들은, 팰릿 운반에, 소포 물류 센터에서 꾸러미들의 운반을 위해, 다양한 종류의 창고들에서의 컨테이너들의 운반을 위해 또는 공항에서의 수화물 운반을 위해, 물론 많은 다양한 어플리케이션을 위해서 사용될 수 있다. 일반적으로, 서로 이웃하여 배치되고, 그 상위 주변 영역이 운반될 재료에 대한 마운트(mount)로서 기능하는, 몇몇의 롤러들로 이루어지는 컨베이어 트랙이 구성된다. 이러한 컨베이어 트랙들에 있어서, 드라이브(drive)를 갖지 않는 아이들 롤러(idle roller)들이 한편에 배치되고 컨베이어 케이지(conveyor cage)내에 단순히 회전 가능하게 장착된다. 또한, 동력 컨베이어 롤러들이 이러한 컨베이어 트랙들내에 배치되고, 상기 롤러들은 모터에 의해 구동되며 전기 구동 유닛에 의해 회전된다. 모터 구동 컨베이어 롤러들이 한편으로는, 그 롤러 몸체들의 외주 영역 바로 위에서 운반될 재료를 운반하는 역할을 한다. 다른 한편으로, 벨트 드라이브(belt drive)와 같은 전송 요소(transmission element)에 의한 하나 이상의 아이들 롤러들에 대한 모터 구동 컨베이어 롤러의 회전의 전달을 통해서, 하나 이상의 아이들 롤러들이, 그 외주 영역 위로 운반될 재료를 또한 추진시키기 위해서, 모터-구동 컨베이어 롤러에 의해 회전될 수 있다.
컨베이어 롤러들은, 롤러 몸체가 적어도 섹션(section)들에 있어서 중공으로서 설계되고, 특히, 중공 단부, 바람직하게는 2개의 중공 단부들을 갖는 그러한 방식으로 바람직하게 구성된다. 모터-구동 컨베이어 롤러들에 대해서는, 구동 유닛이 바람직하게 롤러 몸체의 내부의 내측에 배치된다. 구동 유닛이 롤러 몸체의 내부에 배치되는 경우에, 롤러들의 회전을 발생시키기 위해서 롤러 몸체 내부에 배치되는 기계적 부품들이 필요하지 않다. 롤러 몸체의 내부에 배치되는 구동 유닛은, 예컨대, 구동 유닛으로부터의 토크를 롤러 몸체 내부의 내주 영역에 전달하기 위해 설계되고 배치되는 커플링 유닛(coupling unit)을 갖는다.
EP 1 671 901 B1으로부터, 부싱(bushing)으로서 설계된 헤드 요소가 롤러 몸체의 중공 단부내로 삽입되고 그에 의해 단단히 연결되는, 컨베이어 롤러가 알려져 있다. EP 1 671 901 B1으로부터 부싱으로서 설계된 헤드 요소는 케이지(cage)의 핀(pin)에 회전 가능하게 장착되는 베어링을 포함한다. 이러한 방식으로, 롤러 몸체의 단부는 케이지에 관하여 용이하게 회전 가능하게 장착될 수 있다. 헤드 요소가, 적어도 섹션들, 즉 그 삽입부(insertion section)에 있어서, 롤러 몸체의 중공 단부내로 삽입될 수 있음으로써, 삽입부의 단면이, 또한 롤러 축에 직교하는 평면 내에 있는, 롤러 몸체의 중공 단부의 단면의 롤러 축에 직교하는 평면내에서 바람직하게 조정된다.
그러한 기존의 컨베이어 롤러들은 제조 및 설치하기가 간단하다. 하지만, 기존의 컨베이어 롤러들을 더욱 개선하고 그 신뢰성을 증대시키는 것이 이상적이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기한 필요들 중 하나 이상을 적어도 부분적으로 충족하는 이전에 언급된 종류의 컨베이어 롤러를 제공 또는 제조하는 것이다.
이러한 목적은, 홀딩 요소(holding element)가 삽입부에 배치되고, 그 홀딩 요소가 그 외주상에 적어도 하나의 포인트를 가지며, 롤러 축으로부터의 방사 방향으로의 그 거리가 동일 방사 방향으로 롤러 몸체의 중공 단부의 내부상의 포인트와 롤러 축간의 거리보다 더 긴, 상기한 유형의 컨베이어 롤러에 의해 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명은, 하나의 롤러로부터 다른 롤러로, 특히 모터-구동 컨베이어 롤러로부터 하나 또는 복수의 아이들 롤러들로 회전의 전달이, 롤러 몸체의 중공 단부내로 그와 함께 삽입될 수 있는 삽입부에 홀딩 요소를 제공하는 것에 의해 동시에 개선될 수 있다는 인식에 기초한 것이다. 따라서, 한편으로, 컨베이어 롤러의 신뢰성은 물론, 모터-구동 컨베이어 롤러 및 아이들 롤러의 신뢰성이 개선될 수 있고, 또한, 운반되는 재료의 운반의 정확성이 특히 시작 및 정지에 관하여 증대될 수 있다.
방사 방향은 롤러 축에 직교하는 방향이 되는 것으로 이해되어진다. 따라서, 롤러 축에 직교하는 특정 방사 방향에 있어서 또는 롤러 축을 참조하는 방사 방향에 있어서, 홀딩 요소는, 롤러 축으로부터, 동일 방사 방향으로 롤러 몸체의 중공 단부의 내주상의 포인트간의 거리보다 더 긴 거리에 있다, 즉, 홀딩 요소는, 특정 방사 방향상의 롤러 축으로부터, 롤러 몸체의 중공 단부의 내주보다 더 연장된다.
예를 들어 설치 위치에 고정된 컨베이어 롤러의 경우에 있어서, 특정 방사 방향이 롤러 축으로부터 수직방향으로 위쪽으로 배향되는 방향일 수 있다. 본 발명에 따르면, 롤러 축으로부터 수직 방향으로 위쪽으로 배향되는 이러한 방향에 있어서, 홀딩 요소의 외주상의 포인트는, 롤러 축으로부터, 롤러 몸체의 중공 단부의 내주상의 포인트보다 더 멀리 위치된다. 이것은, 예를 들면, 홀딩 요소의 롤러 축에 직교하는 단면의 둘레에 선을 긋는 원은, 중공-원통형 롤러 몸체의 중공 단부의 내부 단면보다 더 크다는 것을 의미할 수 있다.
하나의 특정 방사 방향에 있어서, 홀딩 요소는 바람직하게, 동일 방사 방향에 있어서 롤러 몸체의 중공 단부의 내경보다 더 큰 직경을 가질 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 홀딩 요소를 가진 헤드 요소의 삽입부를 롤러 몸체의 중공 단부내로 삽입할 때, 롤러 몸체의 단부와 홀딩 요소 사이에, 예컨대, 더 큰 원주를 갖는 홀딩 요소의 부분이 롤러 몸체의 중공 단부의 내벽 내로 파묻히는, 조정을 하는 것이 필요하다. 이러한 식으로, 헤드 요소와 롤러 몸체간에, 롤러 몸체에 관한 레드 요소의 상대 회전 움직임이 발생하는 것을 방지하는, 현저히 향상된 연결이 생성된다.
헤드 요소가, 컨베이어 롤러가 케이지에 장착될 수 있음에 의해 베어링 요소들을 수용하도록 특히 설계되는 내부 공동을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 내부 공동이 베어링 핀의 장착을 위해 롤러 베어링을 수용하도록 설계된다. 베어링 핀은, 예컨대, 롤러 베어링의 내부 링에 장착되는 내부 나사산이 제공되어 있는 슬리브, 및 상기 내부 나사산내로 나사 삽입될 수 있는 나사에 의해 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 컨베이어 롤러는, 아이들 롤러 또는 모터-구동 컨베이어 롤러로서 설계될 수 있다. 일 실시예에 있어서 모터-구동 컨베이어 롤러로서, 컨베이어 롤러는 롤러 몸체에 토크를 전달하도록 설계되고 배치되는 구동 유닛을 특징으로 한다.
롤러 몸체의 단부 및 삽입부가 각각 원통형 단면을 갖는 것이 특히 바람직하다. 여기서, 단면은, 롤러 축에 직교하는 평면에서의 섹션인 것으로 이해되어 진다. 특히, 헤드 요소의 삽입부가 원형 단면을 갖고 롤러 몸체의 중공 단부가 또한 원형 단면을 갖는 경우에는, 상기한 홀딩 요소의 배치가 특히 바람직한데, 그 이유는 삽입부의 원통형 외면과 롤러 몸체의 중공 단부의 원통형 내면간에는 포지티브 록킹(positive locking)이 없고, 오히려 마찰 연결만이 있기 때문이다. 홀딩 요소는, 삽입부의 원통형 외면과 롤러 몸체의 중공 단부의 원통형 내면간의 마찰 연결이 감소되거나 부족할 때라도, 헤드 요소가 롤러 몸체를 통해 미끄러지는 것 또는 롤러 몸체에 관하여 틈을 나타내는 것을 유리하게 방지한다.
또한, 헤드 요소가 전송 요소(transmission element)에 토크를 전달하기 위한 전송부를 갖는 것이 또한 특히 바람직하다.
본 발명의 장점들은, 롤러 몸체의 회전이 하나 이상의 다른 롤러들에게 헤드 요소를 통해 전달되는 경우에, 특히 유용해진다. 이에 관하여, 헤드 요소는 롤러 몸체내로 삽입되지 않지만, 오히려 축 방향으로 롤러 몸체를 넘어 외측으로 연장하는, 전송부를 갖는 것이 바람직하다. (예컨대, 이러한 전송부에 있어서), 모터-구동 컨베이어 롤러를 이웃하는 아이들 롤러들과 운반 그리고/또는 대향 방향으로 직접적으로 또는 간접적으로 연결하는, 벨트 드라이브가 배치될 수 있다.
전송부가 그 외주에 있어서, 폴리-V-벨트가 그 주위에 위치될 수 있는 W-모양의 원주 프로파일(circumferential profile)을 적어도 갖는 것이 특히 바람직하다. 2개의 폴리-V-벨트를 수용할 수 있게 하기 위해서, 이중 W 모양을 갖는 원주 프로파일의 설계 또는 하나 또는 복수의 폴리-V-벨트를 수용할 수 있게 하기 위해서, 다수의 V-원주 프로파일의 설계인 것이 특히 바람직하다,
그러한 폴리-V-벨트들은, 예컨대, 후친슨(Hutchinson) 회사로부터 얻을 수 있다. W-프로파일 대신에, 2개 보다 많은 V-모양 내부 웨지(wedge)를 가진 폴리-V-벨트들을 수용할 수 있게 하기 위해서, 전송부의 외주에 다수의 V 프로파일이 또한 구성될 수 있다. 폴리-V-벨트들은 기존의 벨트들에 비해 확대된 접촉면을 갖는다. 이것은 더 큰 토크의 전송을 가능케 한다. 더 큰 토크의 전송은, 헤드 요소와 롤러 몸체간의 마찰 연결의 부족을 촉진시킨다. 토크의 더 큰 전송을 신뢰성 있게 실현하기 위해서, 따라서, 홀딩 요소를 제공하는 것에 의해 달성되는, 대응적으로 높은 토크에 대해 컨베이어 롤러의 중공 단부와 헤드 요소간의 토크-저항 연결을 보장하는 것이 필요하다.
바람직한 실시예에 있어서, 홀딩 요소는 디스크-모양 설계를 갖는다. 디스크-모양 설계는, 롤러 축의 방향을, 즉, 축방향으로, 롤러 축에 직교하는 즉, 방사상 방향으로보다 실질적으로 더 작은 원주를 갖는, 홀딩 요소의 형태인 것으로 이해되어 진다.
또한, 홀딩 요소가 별 모양 설계를 갖는 것이 바람직하다. 홀딩 요소의 별 모양 설계는, 특히, 홀딩 요소가 롤러 축에 직교하는 단면에 있어서 방사상으로 외측으로 배향되는 피크(peak)들을 갖는 설계인 것으로 이해되어진다. 피크들은 홀딩 요소의 원주 주위에 바람직하게 균일하게 분포된다.
피크들은 방사상으로 서로 대향하도록 배치될 수 있고 또는 서로 상대적으로 바꾸어 놓일 수 있다. 피크들이 서로 방사상으로 대향하도록 배치되는 경우에 있어서, 피크들의 영역에 있어서 홀딩 요소의 직경은 롤러 몸체의 중공 단부의 내경보다 더 크다. 피크들이 서로 오프셋(offset)되도록 배치되는 경우에 있어서, 피크들의 영역에 있어서 홀딩 요소의 반경 및 따라서 롤러 축으로의 외주의 거리가 롤러 몸체의 중공 단부의 반경, 따라서 롤러 축과 롤러 몸체의 중공 단부의 내주상의 포인트간의 거리보다 더 크다.
바람직하게 피크들 간에는, 피크들보다 롤러 축으로부터 더 짧은 방사상의 거리에 있는 평탄화된 섹션들이 배치되어 있다. 평탄화된 섹션들과 개개의 인접한 피크들간에 오목한 곡률을 갖는 천이는 바람직하게 제공된다. 홀딩 요소는 연속적인 표면을 갖는 것으로 또는 내부, 바람직하게 원형의, 리세스(recess)를 갖는 것으로 설계될 수 있다. 그러한 홀딩 요소의 구성은, 한편으로, 헤드 요소와 롤러 몸체간에 비틀림 강고 연결(torsionally rigid connection)을 생성하기 위해 복수의 피크들이 제공되며, 동시에, 홀딩 요소에 대한 재료 및 따라서 무게 및 비용이 절감된다는 장점을 갖는다.
홀딩 요소가 제1 재료를 포함하거나 제1 재료로 이루어지고, 롤러 몸체가 제2 재료를 포함하거나 제2 재료로 이루어지며, 제1 재료가 제2 재료보다 더 단단한 것이 특히 바람직하다.
홀딩 요소가, 특히 원주 피크들을 형성하는 홀딩 요소의 그 부분들이 롤러 몸체보다 더 단단한 경우에, 홀딩 요소 또는 그 원주 피크들이, 헤드 요소의 삽입부가 롤러 몸체의 중공 단부내로 삽입될 때, 롤러 몸체의 내면내로 파묻힌다. 이것은, 헤드 요소와 롤러 몸체간의 상대 움직임을 방지하는, 헤드 요소와 롤러 몸체간의 특히 신뢰성 있는 비틀림 강고 연결을 생성한다. 홀딩 요소가 금속으로 형성되는 것이 특히 바람직하다.
헤드 요소 및 홀딩 요소가 동일 재료로 통합되고 동일 재료로 만들어질 수 있다. 하지만, 헤드 요소가 제3 재료를 포함하고 제1 재료가 제3 재료보다 더 단단한 것이 특히 바람직하다. 따라서, 헤드 요소는 홀딩 요소와는 상이한 재료로 이루어지거나 적어도 다른 재료를 포함한다. 그에 의해, 예컨대, 홀딩 요소와 동일한 재료로 만들어지는 헤드 요소의 일 실시예와 비교하여 무게 및/또는 비용을 절감하기 위해서, 홀딩 요소보다 더 부드럽고 그리고/또는 더 비용 효율적인 재료로 헤드 요소를 형성하는 것이 가능하다.
헤드 요소는, 플라스틱으로, 특히 폴리아미드와 같은 딱딱한 플라스틱 또는 컴패러블 플라스틱(comparable plastic)으로 바람직하게 제조된다. 헤드 요소는 바람직하게, 그곳에 동작하는 구동 벨트에 대한 부착으로부터 선호하는 마모성을 달성하기 위해서, 섬유들, 입자들 등과 같은 필러(filler)들로 채워지거나 강화되지 않는다. 대조적으로, 홀딩 요소는 헤드 요소보다 더 단단한 재료로 형성될 수 있고, 특히, 홀딩 요소는 강, 특히 스프링 강과 같은 금속성 재료로 제조될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 슬롯들이 삽입부의 원주 주위에 분포되고, 홀딩 요소가, 외부쪽으로 슬롯들을 통해 방사상으로 연장되는 원주 피크들을 갖는다. 슬롯들은 바람직하게 원주를 따라 균일하게 분포되고, 또한, 바람직하게 롤러 축에 나란히 연장된다. 또한, 슬롯들이 전송부의 방향으로 삽입부의 일단으로부터 연장되어 삽입부내에서 끝나는 것이 특히 바람직하다.
이러한 실시예는, 홀딩 요소를 삽입부의 단부로부터 헤드 요소상으로 용이하게 슬라이드시킬 수 있다는 것, 원주 피크들이 슬롯들쪽으로 배향되고 홀딩 요소가 삽입부상에 배치된다는 장점을 갖는데, 그 이유는 그것이, 슬롯들이 연장되는 만큼만 헤드 요소내로 삽입될 수 있기 때문이다. 슬롯들의 단부는 따라서, 특히, 삽입부를 롤러 몸체의 단부내로 삽입할 때 유리하게 됨을 증명하는, 홀딩 요소에 대한 스토퍼를 나타낸다.
그렇게 함에 있어서, 슬롯들이 전송부쪽으로 가늘어지는 것이 특히 바람직하다. 이러한 식으로, 슬롯들이 삽입부의 단부에서 더 넓음으로써, 슬롯들내로의 홀딩 요소의 원주 피크들의 삽입이 더 용이하게 되고, 슬롯들이, 롤러 축 주위로 헤드 요소에 관련된 홀딩 요소의 회전이 방지될 정도로, 그 단부들에서 가늘어진다.
추가적인 바람직한 실시예에 있어서, 삽입부는 전송부쪽으로 배향되는 단부에서 가늘어진다. 그렇게 함에 있어서, 롤러 몸체의 단부가 삽입부의 가늘어진 단부의 영역내에 플랜지를 갖는 것이 특히 바람직하다.
이러한 실시예에 있어서, 헤드 요소와 롤러 몸체간의 비틀림 강고 연결은, 롤러 몸체의 외단이, 삽입부가 롤러 몸체의 단부내로 삽입된 후에, 삽입부의 가늘어진 부분 주위로 플랜지된다(flanged)는 점에서, 더욱 개선된다.
본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 상기한 목적이, 하기의 단계들을 포함하는, 컨테이너들, 팰릿들 등을 운반하기 위한 컨베이어 시스템용 컨베이어 롤러, 특히 상기한 컨베이어 롤러를 제조하는 방법 또는 그 추가적인 실시예에 의해 달성된다:
- 그 외주 영역이 운반될 재료에 대한 베어링 표면을 나타내는, 롤러 축을 갖는 롤러 몸체의 준비 단계,
- 상기 롤러 몸체의 중공 단부내로의 삽입을 위한 삽입부를 갖는 헤드 요소의 준비 단계,
- 그 외주에 적어도 하나의 포인트를 가지며, 상기 롤러 축으로부터 방사 방향으로의 그 거리가, 동일 방사 방향으로 상기 롤러 몸체의 중공 단부의 내주상의 포인트와 상기 롤러 축간의 거리보다 더 긴, 상기 삽입부상의 홀딩 요소의 배치 단계,
- 홀딩 요소를 가진 상기 헤드 요소의 삽입부의 상기 롤러 몸체의 중공 단부내로의 삽입 단계.
본 발명에 따른 이러한 방법의 장점들, 실시예들의 버전들 및 실시예 세부들에 관하여서는, 그 한편으로 컨베이어의 대응하는 특징들에 관한 앞서의 설명이 참조된다.
본 발명은, 상기한 필요들 중 하나 이상을 적어도 부분적으로 충족하는 이전에 언급된 종류의 컨베이어 롤러를 제공 또는 제조할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들에 기초하여 일 예로서 설명된다. 하기는 다음을 나타낸다:
도 1은 본 발명에 따른 컨베이어 롤러용 헤드 요소의 평면도이다.
도 2는 도 1에 묘사된 헤드 요소의 측면도이다.
도 3은 도 1로부터의 세부 Z이다.
도 4는 도 1에 묘사된 헤드 요소의 단면 A-A를 따르는 단면도이다.
도 5는 도 4로부터의 세부 Y이다.
도 6은 도 1에 따른 헤드 요소용 홀딩 요소의 평면도이다.
도 7은 도 6에 따른 홀딩 요소의 3차원도이다.
도 8은 도 6에 따른 홀딩 요소는 물론 추가적인 베어링 요소들의, 도 1에 따른 헤드 요소의 개방도이다.
도 9는 도 8에 따른 부분 조립된 요소들을 통한 길이 방향의 단면도이다.
그리고, 도 10은 본 발명에 따른 컨베이어 롤러의 길이방향의 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 나타내어진 헤드 요소(100)는 (도시되지 않은) 롤러 몸체(300)의 중공 단부(330)내로 삽입하기 위한 삽입부(110)를 갖는다. 헤드 요소(100)는 바람직하게 플라스틱을 포함하거나 플라스틱으로 이루어진다. 헤드 요소(100)의 삽입부(110)의 원통형 외주가 바람직하게, 롤러 몸체의 중공 단부의 내주보다 약간 더 크거나 동일하게 설계됨으로써, 삽입부(110)가 롤러 몸체의 중공 단부내로 삽입될 때, 마찰 연결이 발생한다.
헤드 요소(100)는, 헤드 요소(100)의 회전 가능한 장착을 위해 도 8 및 도 9에 묘사된 베어링 요소들(300)을 수용하도록 설계되는 내부 공동(170)을 갖는다. 베어링 요소(300)는 베어링 핀의 장착을 위한 롤러 베어링(340)을 포함한다. 예를 들어, 베어링 핀은, 롤러 베어링(340)의 내부 링에 장착되는 O-링(331)을 갖는 내부 나사산이 구비되어 있는 슬리브(sleeve), 및 이러한 내부 나사산내로 나사 결합될 수 있는 나사(310)에 의해 형성된다. 지지 디스크(320)가 슬리브(330)와 나사(310) 사이에 배치될 수 있다. 컨베이어 롤러는 이러한 롤러 베어링 마운트(300)를 통해 헤드 요소(100)를 통해 케이지에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 리브(rib)들(105)(참조 부호들로만 부분적으로 제공됨)이 내부 공동(170)의 내주의 축방향 섹션에 배치된다.
컨베이어 롤러는 또한, 슬리브와 그 내부에 삽입되는 나사(310)로 케이지에서와는 다른 방식으로 본질적으로 장착될 수 있다. 따라서, 예컨대, 나사산이 없는 베어링 핀이 부착을 위해 대신 사용되는 일 실시예가 또한 유리할 수 있으며 본 발명의 권리 범위에 포함된다. 이러한 베어링 핀은 예컨대, 컨베이어 롤러의 단순하고 신속한 조립을 성취하기 위해서, 스프링에 의해 외측으로 프리-스트레스되고(pre-stressed), 롤러의 길이 방향으로 특히 시프트(shift)되도록, 컨베이어 롤러에 부착될 수 있다. 대응 방식에 있어서, 컨베이어 롤러의 외측에, 케이지내의 대응하는 비원통형 개구내로의 컨베이어 롤러의 토크-저항 장착을 위해, 다른 구성적인 실시예, 특히 비원통형의, 예컨대 정사각형 또는 육각형의 원주 표면을 가진 베어링 핀이 제공될 수 있다.
삽입부(110)는, 그 원주를 따라 연장되는 슬롯들(120)은 물론 롤러 축(X)에 직교하는 평면에 있어서의 원통형 단면을 갖는다. 슬롯들(120)은 삽입부(110)의 원주를 따라 균일하게 분포되고 롤러 축(X)에 나란히 연장된다. 슬롯들(120)은 전송부(150)의 방향으로 삽입부(110)의 일단으로부터 가늘어져 삽입부(110)내에 여전히 위치되는 동안에 끝난다. 슬롯들(120)은 삽입부(110)의 단부(111)로부터 전송부(150)로 가늘어지고 삽입부(110)내에서 끝난다. 슬롯들(120)의 단부들(121)은, 도 6 및 도 7을 참조하여 더욱 상세히 묘사되지 않는, 홀딩 요소용 스토퍼(stopper)로서 기능한다.
헤드 요소(100)는 삽입부(110)의 영역내에서 그 외주상에 돌출부(103)형태의 외벽 보강부를 갖는다.
삽입부(110)는 전송부(150)쪽으로 배향되는 그 자신의 단부(130)에서 가늘어진다. 삽입부(110)는 롤러 몸체의 중공 단부내로 이러한 단부(130)까지 삽입된다. 롤러 몸체의 단부가 그 다음으로는, 삽입부(110)와 롤러 몸체간의 비틀림 강고 연결을 개선하기 위해서, 헤드 요소(100)의 영역(130)에서 바람직하게 플랜지된다.
제1의 고리모양 비드(bead)(101)가 삽입부(110)의 단부(111)에서 슬롯들(120) 사이에 위치됨과 더불어, 추가적인 고리모양 비드(102)가, 제1 고리모양 비드(101)보다 롤러 축(X)으로부터 더 짧은 방사상의 거리에 있는, 거리(104)에서 전송부(150)로부터 일정 거리에서 축 방향으로 위치된다. 고리모양 비드(102)는 그 방사상의 배향에 있어서 슬롯들(120)쪽으로 배향되는 노치(notch)들(122)- 슬롯들(120)의, 삽입부(110)의 단부(111)로부터 슬롯들(121)의 단부로의, 축 방향 연장이 제1 고리모양 비드(101)와 제2 고리모양 비드(102) 사이의 거리(104)보다 더 길 때, 특히 유리함 -을 갖는다. 제1 고리모양 비드(101)와 제2 고리모양 비드(102) 사이에 위치되는, 외측으로 방사 방향으로 비스듬하게 연장되는 고리 모양 표면(106)이 함몰(depression)들(107)을 갖는다(참조 부호로만 부분적으로 제공됨). 헤드 요소(100)의, 특히 삽입부(110)의 이러한 구성은, 헤드 요소(100)의 안정성을 증대시키고 홀딩 요소를 통해 헤드 요소로 전달되는 힘들을 받는 역할을 한다.
베어링 핀이, 축 방향으로 시프트하는 핀의 케이지에서와 같이, 티핑(tipping)에 대한 저항이 없는 방식으로 케이지에 부착되고, 앞서 언급된 육각형 핀과 같이, 컨베이어 롤러의 더 용이하고 더 신속한 조립을 위한 스프링이 제공되는 경우에, 특히 필요한 제2 베어링이 헤드 요소의 내측으로 놓이는 단부 영역에 위치될 수 있다. 이러한 경우에, 헤드 요소의 방사 롤링 접촉 베어링(radial rolling contact bearing)이, 스냅 연결(snap connection)에 의해 노치들(122)을 통해서 베어링의 외부 링으로의 포지티브 결합(positive engagement)을 통해 축 방향으로 고정될 수 있고, 팁-저항(tip-resistant) 방식으로 이러한 롤러를 지지하기 위해서, 컨베이어 롤러의 헤드 요소상에서 베어링 핀의 제2 방사 지지를 만들 수 있다.
또한, 헤드 요소(100)는 롤러 몸체의 회전을 하나 이상의 다른 롤러들에 전달하기 위한 전송부(150)를 갖는다. 전송부(150)는 또한, (도시되지 않은) 하나 이상의 폴리-V-벨트를 수용할 수 있는, 다수의 V 프로파일(160)을 그 자신의 외주에 갖는다.
도 1 내지 도 5에 묘사된 헤드 요소(100)용 홀딩 요소는 도 6 및 도 7에 묘사되어 있다. 홀딩 요소는 디스크 모양이고, 롤러 축(X)의 방향으로 축방향 연장부(250)를 갖는데, 그것은 롤러 축(X)에 직교하는 평면에 있어서 홀딩 요소(200)의 연장부보다 덜 필수적이다. 홀딩 요소(200)는 별 모양이고, 복수의 원주 피크들(210) 및 내부의 원형 리세스(240)를 갖는다. 복수의 평탄화된 세그먼트(segment)들(2200이 홀딩 요소(200)의 원주를 따라 원주 피크들(210) 사이에 형성된다; 상기 평탄화된 세그먼트들은 오목한 굴곡부(230)를 통해 원주 피크들(210)에 연결된다. 도 8에 있어서 하나의 원주 피크(210)에만 참조 부호가 제공되어 있듯이, 도 7 및 도 8의 각각에 있어서 하나의 평탄화된 세그먼트(220)와 하나의 오목한 굴곡부(230)에만 참조 부호가 제공되어 있다.
도 8 및 도 9에서 알 수 있듯이, 홀딩 요소(200)는, 원주 피크들(210)이 삽입부(110)의 외주를 따라 외측으로 슬롯들(1200을 통해 외측으로 연장되는 그러한 방식으로 헤드 요소(100)의 삽입부(110)내로 삽입된다. 도 9에 있어서, 홀딩 요소(200)가 슬롯들(120)의 단부들까지 삽입되는 것으로 묘사되었지만, 삽입부(110)의 외주를 따라 외측으로 연장되는 원주 피크들이 도 9에는 묘사되어 있지 않다.
특정 방사 방향으로 (여기서는, 외측으로 배향되는 수직 방향으로) 롤러 축(X)과 홀딩 요소(200)의 원주상에 놓이는 포인트(202)간의 거리는, 롤러 몸체의 중공 단부의 내주상의 포인트와 롤러 축(X)간의 거리보다 더 길다. 이러한 식으로, 홀딩 요소(200)를 가진 헤드 요소(100)의 삽입부(110)가 롤러 몸체의 중공 단부내로 삽입될 때, 홀딩 요소(200)의 원주 피크들(210)과 롤러 몸체의 내면간에 조정이 이루어져야 한다. 이러한 조정을 통해서, 헤드 요소(100)와 롤러 몸체간의 상대 움직임이, 높은 토크의 경우에서라도, 방지된다.
홀딩 요소(200)는 바람직하게 금속으로, 즉, 롤러 몸체의 재료, 특히 롤러 몸체의 중공 단부의 내면에 대한 재료보다 더 단단한 금속으로 형성된다. 이러한 식으로, 홀딩 요소(200)의 원주 피크들(210)은, 헤드 요소(100)의 삽입부(110)가 롤러 몸체의 중공 단부내로 삽입되거나 안내됨으로써, 특히 신뢰성 있는 비틀림 강고 연결이 헤드 요소(100)와 롤러 몸체간에 생성될 때, 롤러 몸체의 내면내로 파묻힌다.
도 10은, 여기에서 모터-구동 컨베이어 롤러로서 설계되는, 본 발명에 따른 컨베이어 롤러의 기본 구성을 나타낸다. 롤러 몸체(1100)에 있어서 제1 단부에, 롤러 몸체에 영속적으로 연결되는 단부 캡(end cap)(1101)이 설치되며, 그 내부에는 롤러 베어링(1110)이 배치된다. 롤러 베어링(1110)은 베어링 핀(1120)의 회전 가능한 장착을 위해 역할을 한다. 베어링 핀(1120)에는, 외측으로 뾰족해지는 단부에 외부 나사산이 제공되며, 그 위로 너트가 나사 결합되고 그것에 의해 베어링 핀이, 너트와 너트로부터 내측으로 나사산에 죄어지는 슬리브 사이에서 케이지가 클램프(clamp)되므로, 케이지의 개구에서 토크-저항 방식으로 부착될 수 있다.
롤러 몸체(1100)는, 롤러 몸체의 내부에 방사상으로 테를 두르는 내부 주변 영역(1132)을 갖는다.
베어링 핀(1120)은 중공으로서 설계되고, 공급 및 제어 라인들이 베어링 핀(1120)의 내부 구멍을 통해서 구동 유닛(1200)으로 나아간다. 구동 유닛(1200)은 롤러 몸체(1100)의 내부에 배치되고 토크-저항 방식으로 베어링 핀(11200에 부착된다. 구동 유닛(1200)은, 내부 러너(runner)들을 가진 브러시리스 3상 직류 모터로서 바람직하게 설계되는, 전기 구동 모터(1220)의 제어를 위해 베어링 핀(1120)쪽으로 배향되는 그 자신의 단부에서 제어 전자기기(1210)를 갖는다. 구동 모터(1220)는, 베어링 핀(1120)으로부터 떨어져 배향되는 구동 유닛의 단부에 배치되는, 구동 유닛(1200)의 유성 기어(1230)와 제어 전자기기(1210) 사이에 배치된다.
유성 기어(1230)는, 토크-저항 방식으로 결합 유닛(1300)에 꼭 맞는 형태에 의해 연결되는, 육각형 단면으로 설계되는 구동 샤프트(1231)를 갖는다. 결합 유닛(1300)은 마찰 연결에 의해 롤러 몸체의 내벽에 압력 링(1300)으로 죄어지고 구동 유닛으로부터의 토크와 구동 샤프트의 회전을 롤러 몸체에 전달한다. 그 결과로서, 롤러 몸체는 베어링 핀과 구동 유닛(1200)에 관계되는 구동 토크로 회전된다.
베어링 핀(1120)에 대향하여 놓이는 롤러 몸체의 단부에는, 단부 피스(end piece)(1102)가 토크-저항 방식으로 롤러 몸체에 부착된다. 이러한 단부 피스는 복수의 W-모양의 원주 홈(1105)을 갖는데, 그에 의해 컨베이어 롤러의 토크 및 회전이 인접한 아이들 롤러들에 전달될 수 있다. 단부 피스(1102)내에, 단부에 베어링 핀(1121)을 장착하기 위해 배치되는 롤러 베어링(1112)이 추가적으로 있다. 베어링 핀(1121)은, 롤러 베어링(1112)의 내부 링에 장착되는 내부 나사산이 제공되어 있는 슬리브(1123), 및 이러한 단부에서 케이지에 컨베이어를 추가적으로 부착하기 위해서 이러한 내부 나사산에 나사 결합될 수 있는 나사(1122)에 의해 형성된다.

Claims (16)

  1. 소정의 재료를 운반하기 위한 컨베이어 시스템용 컨베이어 롤러로서,
    그 외주 영역이 운반될 재료에 대한 베어링 표면을 나타내는, 롤러 축을 갖는 롤러 몸체, 및
    삽입부(110)로 상기 롤러 몸체(300)의 중공 단부내로 삽입되는 헤드 요소(100)를 포함하며,
    홀딩 요소(holding element)(200)가 상기 삽입부(110)에 배치되는데, 상기 홀딩 요소는 그 외주 상에 적어도 하나의 포인트(201)를 가지며, 상기 롤러 축(X)과 상기 홀딩 요소(200)의 상기 외주 상의 상기 포인트(201) 사이의 방사 방향으로의 거리가, 동일 방사 방향으로 상기 롤러 몸체의 중공 단부의 내주 상의 포인트와 상기 롤러 축(X)간의 거리보다 더 길고,
    상기 삽입부(110)의 원주 주위로 슬롯(slot)들(120)이 분포되고, 상기 홀딩 요소(200)가, 상기 슬롯들(120)을 통해 방사상으로 외부를 향해 연장되는 원주 피크(circumferential peak)들을 갖는, 컨베이어 롤러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러 몸체에 토크를 전하도록 설계되고 배치되는 구동 유닛을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 삽입부(110)와 상기 롤러 몸체의 단부가 각각 원통형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 헤드 요소(100)가 전송 요소(transmission element)에 토크를 전하기 위한 전송부(transmission section)(150)를 갖는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 전송부(150)의 외주의 원주 프로파일(circumferential profile)이 2개의 폴리-V-벨트를 수용하기 위해서 이중-W-모양을 갖는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 전송부(150)의 외주는 하나 또는 복수의 폴리-V-벨트를 수용하기 위해 다수의 V 원주 프로파일(160)을 갖는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 홀딩 요소(200)는 디스크 모양인 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 홀딩 요소(200)가, 방사상으로 돌출하는 부분들을 갖는 별 모양인 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 홀딩 요소(200)가 제1 재료를 포함하거나 제1 재료로 이루어지고, 상기 롤러 몸체가 제2 재료를 포함하거나 제2 재료로 이루어지며, 상기 제1 재료는 상기 제2 재료보다 더 단단하고, 상기 헤드 요소(100)가 제3 재료를 포함하거나 제3 재료로 이루어지며, 상기 제1 재료가 상기 제3 재료보다 더 단단한 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드 요소(100)가 전송 요소(transmission element)에 토크를 전하기 위한 전송부(transmission section)(150)를 갖고,
    상기 슬롯들(120)이 상기 전송부(150)의 방향으로 상기 삽입부(110)의 일단(111)으로부터 연장되어 상기 삽입부(110)내에서 끝나는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드 요소(100)가 전송 요소(transmission element)에 토크를 전하기 위한 전송부(transmission section)(150)를 갖고,
    상기 슬롯들이 상기 전송부쪽으로 가늘어지는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  13. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 헤드 요소(100)가 전송 요소(transmission element)에 토크를 전하기 위한 전송부(transmission section)(150)를 갖고,
    상기 삽입부(110)가 상기 전송부(150)쪽으로 배향되는 그 단부(130)에서 가늘어지는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 롤러 몸체의 단부가 상기 삽입부(110)의 가늘어진 단부의 영역에 플랜지(flange)를 갖는 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러.
  15. 소정의 재료를 운반하기 위한 컨베이어 시스템용 컨베이어 롤러를 제조하기 위한 방법으로서,
    - 그 외주 영역이 운반될 재료에 대한 베어링 표면을 나타내는, 롤러 축을 갖는 롤러 몸체의 준비 단계,
    - 상기 롤러 몸체의 중공 단부내로의 삽입을 위한 삽입부(110)를 갖는 헤드 요소(100)의 준비 단계,
    - 그 외주 상에 적어도 하나의 포인트(201)를 가지며, 상기 롤러 축(X)과, 상기 외주 상의 상기 포인트(201) 사이의 방사 방향으로의 거리가, 동일 방사 방향으로 상기 롤러 몸체의 중공 단부의 내주 상의 포인트와 상기 롤러 축(X)간의 거리보다 더 긴 홀딩 요소(200)로서, 상기 삽입부(110)의 원주 주위로 슬롯(slot)들(120)이 분포되고, 상기 홀딩 요소(200)가, 상기 슬롯들(120)을 통해 방사상으로 외부를 향해 연장되는 원주 피크(circumferential peak)들을 갖는 홀딩 요소(200)의 상기 삽입부(110)상의 배치 단계,
    - 상기 홀딩 요소(200)를 가진 상기 헤드 요소(100)의 삽입부(110)의 상기 롤러 몸체의 중공 단부내로의 삽입 단계를 포함하는, 컨베이어 롤러 제조 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 컨베이어 롤러는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 컨베이어 롤러인 것을 특징으로 하는, 컨베이어 롤러 제조 방법.
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