KR102074783B1 - 컨베이어용 롤러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨베이어용 롤러에 관한 것으로, 원통형상으로 양단이 개구된 중공을 가지는 롤러관하우징과 상기 롤러관하우징의 개구된 양측 내부에는 원통형의 중공을 가지는 엔드캡이 구비되는 본체부와 상기 본체부 중앙을 관통하여 양단으로 돌출되는 롤러샤프트가 구비되는 중심부와 상기 엔드캡과 롤러샤프트 사이에 복수 개의 베어링이 구비되는 회전부와 상기 엔드캡과 롤러샤프트 사이에 삽입되며 삽입되는 끝단이 상기 베어링을 향하는 씰링부재가 구비되는 씰링부로 이루어지고, 상기 롤러관하우징의 외벽은 대경부와 소경부를 이루고 상기 대경부에서 소경부로 이루어지는 구간에는 단차부를 포함하며, 상기 소경부로 이루어지는 양단부를 내향으로 만곡시켜 내륜플렌지를 구비함으로써, 양단부에 에지부가 생성되지 않고 곡면을 이루게 하여 관리자나 작업자의 취급 시 안전성을 확보할 수 있고 또한 롤러관하우징 양단부가 대경부에서 소경부로 이루어지는 단차부를 형성하여 엔드캡의 상면판이 얹혀지며 고정되고, 만곡되는 소경부의 끝단부가 상기 엔드캡 상면판 외측에 접촉되어 용접 결합을 이루는 구성을 통해 롤러관하우징과 엔드켑의 결합 강도가 현저히 향상되어 안정적인 고정력을 제공할 수 있다. 또한 롤러관하우징과 엔드캡의 밀폐구조를 통해 이물질이 롤러 내부로 인입되지 않도록 하여 롤러의 연속적인 구름성을 보장하고 변형을 방지하는 효과를 제공한다.

Description

컨베이어용 롤러{Roller for conveyor}

본 발명은 컨베이어용 롤러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물건을 운반하기 위한 컨베이어 시스템에서 자유로의 회전할 수 있는 롤러를 복수 개 구성하여 운반을 가능하게 하는 롤러 컨베이어 시스템에 설치되는 컨베이어용 롤러에 관한 것이다.

일반적으로 컨베이어는 물체를 싣고 일정거리를 이동하면서 연속적으로 운반하는 자동 기계 장치로, 물체의 운반을 용이하게 하고 경제적으로도 효율적인 방법으로 사용되고 있다. 석탄, 광석 운반을 비롯하여 공장 내에서 부품이나 원자재의 운반에 널리 사용되고 있으며 또한 물류창고에서의 물품 분류와 이동 장치의 기반이 되어 있다.

컨베이어의 종류와 용도는 벨트 컨베이어, 롤러 컨베이어, 나사 컨베이어, 체인 컨베이어, 트롤리 컨베이어 등으로 구분될 수 있으며, 이 중 가장 널리 사용되는 벨트 컨베이어를 살펴보면 대량의 생산 공장 등에서 가장 널리 쓰이는 시스템으로 고무, 직물, 철망, 강판 등으로 만들어진 벨트를 이용하여 운반을 가능하게 한다. 그 가운데 고무로 된 벨트가 가장 많이 쓰인다. 이것을 일정속도로 움직여 위에 물품을 올려놓고 운반, 가공, 조립 등을 수행한다. 이 벨트를 고리모양으로 벨트바퀴에 걸고, 벨트바퀴를 전동기로 회전시켜 움직이게 하고 벨트가 하나인 경우, 그 길이는 수평으로 2000m까지도 가능하다. 도중에 벨트가 늘어지는 것을 방지하기 위하여 아이들러가 사용될 수 있고 석탄과 곡물 같은 재료를 운반할 때는 벨트의 가운데를 약간 오목하게 하기 위하여 홈모양의 아이들러를 사용한다.

또한 롤러 컨베이어는 자유로이 회전할 수 있는 롤러를 여러 개 늘어놓고 그 롤러의 구름성을 이용하여 물품이 운반되는 것이다. 손으로 밀거나 약간의 경사를 주어 물품의 자체 무게로 굴러가도록 하거나 벨트로 구동될 수 있다.

상기 롤러 컨베이어 시스템에 사용되는 컨베이어용 롤러의 구성을 위해 대한민국 등록특허 제10-0844179호에는 본 명세서의 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 컨베이어장치의 지지요크에 양측단부가 삽입 고정되는 지지축과, 양측면에 베어링하우징이 용접 결합되고 베어링에 의해 지지축을 중심으로 회전하는 원통관체 형상의 바디케이스로 구성되는 컨베이어용 롤러의 베어링 시일장치를 구성함에 있어서, 원통형의 몸체중앙 바깥둘레면에 날개판이 형성되고, 날개판 일측에는 제1날개테가 베어링하우징의 바깥쪽을 향하여 돌출형성되며, 날개판 타측에는 제2날개테 및 제2날개테보다 직경이 작은 제3날개테가 베어링하우징 안쪽을 향하여 돌출 형성된 인너 래비린스시일이 상기 지지축의 양측 바깥둘레에 억지끼움되어 지지축과 함께 고정 상태로 결합되는 컨베이어용 롤러의 베어링 시일장치가 게시되어 있다.

그러나 종래 기술은 바디케이스의 끝단부에 에지가 발생될 수 있어 관리자가 롤러 취급 시 안전상에 위험이 발생될 수 있고 또한 바디케이스와 베어링하우징이 용접 결합만을 통한 고정력을 이루고 있어 계속적인 롤러의 회전과 물건의 하중으로 인한 충격 시 용접부의 손상과 이로 인해 롤러가 파손될 수 있는 문제가 발생될 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-0844179호(2008.06.30)

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본원발명에서는 롤러관하우징의 양단부에 에지부가 생성되지 않게 하고 또한 상기 롤러관하우징 내측으로 결합되는 엔드캡의 결합 강도를 향상시켜 안정적인 고정 상태를 유지함과 동시에 밀폐구조를 공고히 하여 파손 및 변형을 최소화하는 컨베이어용 롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.

목적을 달성하기 위한 구성으로는 원통형상으로 양단이 개구된 중공을 가지는 롤러관하우징과 상기 롤러관하우징의 개구된 양측 내부에는 원통형의 중공을 가지는 엔드캡이 구비되는 본체부와 상기 본체부 중앙을 관통하여 양단으로 돌출되는 롤러샤프트가 구비되는 중심부와 상기 엔드캡과 롤러샤프트 사이에 복수 개의 베어링이 구비되는 회전부와 상기 엔드캡과 롤러샤프트 사이에 삽입되며 삽입되는 끝단이 상기 베어링을 향하는 씰링부재가 구비되는 씰링부로 이루어지고, 상기 롤러관하우징의 외벽은 대경부와 소경부를 이루고 상기 대경부에서 소경부로 이루어지는 구간에는 단차부를 포함하며, 상기 소경부로 이루어지는 양단부를 내향으로 만곡시켜 내륜플렌지를 형성하는 것을 특징으로 하는 컨베이어용 롤러이다.

본 발명의 다른 특징으로는 상기 엔드캡의 외측을 향하는 판은 상기 단차부에 얹혀질 수 있도록 연장되어 구성되되, 상기 내륜플렌지의 만곡된 내향 끝단과 판의 외측면이 접촉되어 용접 결합된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 컨베이어용 롤러는 양단부에 에지부가 생성되지 않고 곡면을 이루게 하여 관리자나 작업자의 취급 시 안전성을 확보할 수 있고 또한 롤러관하우징 양단부가 대경부에서 소경부로 이루어지는 단차부를 형성하여 엔드캡의 상면판이 얹혀지며 고정되고, 만곡되는 소경부의 끝단부가 상기 엔드캡 상면판 외측에 접촉되어 용접 결합을 이루는 구성을 통해 롤러관하우징과 엔드켑의 결합 강도가 현저히 향상되어 안정적인 고정력을 제공할 수 있다.

또한 롤러관하우징과 엔드캡의 밀폐구조를 통해 이물질이 롤러 내부로 인입되지 않도록 하여 롤러의 연속적인 구름성을 보장하고 변형을 방지할 수 있다.

도 1은 기존의 컨베이어용 롤러의 베어링 시일장치 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 컨베이어용 롤러의 단면도.

롤러 컨베이어는 운반 자동화 기계 분야에서 연속 이동기기에 해당되는 기술장치로써 자유롭게 회전이 가능한 여러 개의 롤러를 이용하여 소재나 부품, 제품 등을 운반 및 이송하는 작업을 무인화 또는 자동화한 시스템을 말한다. 또한 운반 자동화 기계의 연속 이동기기로는 롤러 컨베이어를 비롯하여 벨트 컨베이어, 휠 컨베이어, 체인 컨베이어, 틸트 트레이 컨베이어, 애프론 컨베이어, 츄트 컨베이어 등으로 재료나 반제품의 운반이 가능한 이송 시스템이 있다.

롤러 컨베이어를 이루는 구성요소로써 도 2는 본 발명에 따른 컨베이어용 롤러 실시 예의 단면도이고 이를 참고하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 하기와 같다.

본원발명의 중심축으로 양단이 돌출되게 구성되는 롤러샤프트가 포함되는 컨베이어용 롤러에 있어서, 원통형상으로 양단이 개구된 중공을 가지는 롤러관하우징(110)과 상기 롤러관하우징(110)의 개구된 양측 내부에는 원통형의 중공을 가지는 엔드캡(120)이 구비되는 본체부(100);와 상기 본체부(100) 중앙을 관통하여 양단으로 돌출되는 롤러샤프트가 구비되는 중심부;와 상기 엔드캡(120)과 롤러샤프트 사이에 복수 개의 베어링(210)이 구비되는 회전부(200);와 상기 엔드캡(120)의 원호형 모서리부와 끝단면이 밀착되는 단부를 가지고 타단면은 롤러샤프트 외측면에 접하게 평행하게 이어져 상기 회전부(200)와 맞닿게 되는 외부래버린스씰(310)과 상기 외부래버린스씰(310) 내측으로 구비되는 내부래버린스씰(320)이 포함되는 씰링부(300);로 이루어지고, 상기 롤러관하우징(110)의 외벽은 대경부(111)와 소경부(112)를 이루고 상기 대경부(111)에서 소경부(112)로 이루어지는 구간에는 단차부(113)를 포함하며, 상기 소경부(112)로 이루어지는 양단부를 내향으로 만곡시켜 내륜플렌지(114)를 형성하는 구성을 가진다. 이 때, 상기 씰링부(300) 내측으로 회전부(200) 사이에 설치되는 판스프링(410)이 추가적으로 구비될 수 있다. 세부적으로 상기 소경부(112)가 원호형상으로 만곡되어 구성되되, 상기 내륜플렌지(114)의 끝단면이 상기 단차부(113)의 상면과 평행을 이루는 것을 특징으로 하고 치수를 한정할 시에는 상기 대경부(111)는 4.5mm의 두께를 가지고, 소경부(112)는 2.0mm의 두께를 가지게 된다.

상기 컨베이어용 롤러를 복수 개 설치하여 많은 수량 또는 품목들의 이동을 용이하게 할 수 있고 공정과 검사 등과 같은 다른 작업과 운반이 동시에 수행될 수 있게 된다. 또한 컨베이어용 롤러의 형태 및 크기를 다양하게 함으로써 설치 위치에 융통성을 가질 수 있고 여러 위치에 설치 또는 연장이 가능하며 경로나 통로의 형태에 유연성을 가질 수 있다.

컨베이어용 롤러의 연속적이고 안정적인 구름성을 유지하기 위해 결합 강도를 향상시키기 위한 구성적 특징으로는 상기 엔드캡(120) 외측을 향하는 판은 상기 단차부(113)에 얹혀질 수 있도록 연장되어 구성되어 1차적인 결합력을 제공하게 되고 상기 내륜플렌지(114)의 만곡된 내향 끝단과 판의 외측면이 접촉되어 용접 결합하여 2차적인 결합력을 제공하게 된다. 또한 상기 엔드캡(120)의 외측 판이 연장되는 구성과 상기 내륜플렌지(114)가 외측 판을 덮게 되어 용접되는 구성은 롤러 내부로 이물질이 인입되지 않는 밀폐구조를 보장할 수 있게 된다. 상기 엔드캡(120)의 타단은 상기 베어링(210)에 연결되도록 연장되어 구비되어 진동과 고정력을 안정적으로 유지할 수 있다.

또한 래버린스 씰(labyrinth seal)은 외부로 누설되는 액체 및 기체가 미세한 틈을 여러 번 지나면서 받게 되는 압력강하로 인해 약간의 공기 누출만을 허용하여 누설량을 줄여주는 형태의 씰(seal)로 밀봉특성을 향상시킬 수 있는 구성요소로써 본원발명에서는 씰링부(300)가 해당된다.

상세하게는 상기 외부래버린스씰(310)의 바깥면은 만곡되어 구성되는 소경부(112)의 최외곽면과 평행한 면을 이루게 구성되고, 상기 엔드캡(120)과 맞닿게 되는 단부의 이어지는 내측면은 원호형의 요홈을 형성하며 요철 형상을 이루어 구성되되, 제1돌기부(311)와 제2돌기부(312)가 안쪽을 향하여 돌출 형성되고 상기 제2돌기부(312)에서 이어지는 요홈은 상기 제1돌기부(311)와 제2돌기부(312) 사이의 요홈보다 직경이 넓은 것을 특징으로 한다. 또한 상기 내부래버린스씰(320)은 상기 엔드캡(120)의 원호형상의 모서리부에서 내려오는 둘레면과 접촉되어 끝단이 상기 회전부(200) 상단에 맞닿게 이어지는 지지바(321)가 구비되고,

상기 엔드캡(120)의 원호형상의 모서리부가 일직선으로 이루어지는 구간에서 상기 지지바(321)의 내측이 돌출되어 연장되고 롤러샤프트와 평행하게 외측으로 요철형상의 제3돌기부(322)와 제4돌기부(323)가 구비되되, 상기 제3돌기부(322)와 제4돌기부(323)는 상기 외부래버린스씰(310)의 요홈과 이격되어 구성된다. 또한 상기 제4돌기부(323)의 끝단부는 롤러샤프트 측으로 향하게 절곡되어 연장되어 구성되며 씰링부(300)가 이루어진다.

상기와 같이 본 발명을 통해서, 컨베이어용 롤러는 양단부가 날카로운 에지부가 생성되지 않고 곡면을 이루게 하여 관리자나 작업자의 취급 시 안전성을 확보할 수 있고 또한 롤러관하우징 양단부가 대경부에서 소경부로 이루어지는 단차부를 형성하여 엔드캡의 상면판이 얹혀지며 고정되고, 만곡되는 소경부의 끝단부가 상기 엔드캡 상면판 외측에 접촉되어 용접 결합을 이루는 구성을 통해 롤러관하우징과 엔드켑의 결합 강도가 현저히 향상되어 안정적인 고정력을 제공할 수 있다.

또한 롤러관하우징과 엔드캡의 밀폐구조를 통해 이물질이 롤러 내부로 인입되지 않도록 하여 롤러의 연속적인 구름성을 보장하고 변형을 방지하게 된다.

본 발명은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

100. 본체부 110. 롤러관하우징
111. 대경부 112. 소경부
113. 단차부 114. 내륜플렌지
120. 엔드캡 200. 회전부
210. 베어링 300. 씰링부
310. 외부래버린스씰 311. 제1돌기부
312. 제2돌기부 320. 내부래버린스씰
321. 지지바 322. 제3돌기부
323. 제3돌기부

Claims (8)

1. 중심축으로 양단이 돌출되게 구성되는 롤러샤프트가 포함되는 컨베이어용 롤러에 있어서,
   원통형상으로 양단이 개구된 중공을 가지는 롤러관하우징(110)과 상기 롤러관하우징(110)의 개구된 양측 내부에는 원통형의 중공을 가지는 엔드캡(120)이 구비되는 본체부(100);와
   상기 엔드캡(120)과 롤러샤프트 사이에 복수 개의 베어링(210)이 구비되는 회전부(200);와
   상기 엔드캡(120)의 원호형 모서리부와 끝단면이 밀착되는 단부를 가지고 타단면은 롤러샤프트 외측면에 접하게 평행하게 이어져 상기 회전부(200)와 맞닿게 되는 외부래버린스씰(310)과 상기 외부래버린스씰(310) 내측으로 구비되는 내부래버린스씰(320)이 포함되는 씰링부(300);로 이루어지고,
   상기 롤러관하우징(110)의 외벽은 대경부(111)와 소경부(112)를 이루고 상기 대경부(111)에서 소경부(112)로 이루어지는 구간에는 단차부(113)를 포함하며,
   상기 소경부(112)로 이루어지는 양단부를 내향으로 원호형상으로 만곡을 이루며 내륜플렌지(114)가 형성되되, 상기 내륜플렌지(114)의 끝단면이 상기 단차부(113)의 상면과 평행을 이루고
   상기 엔드캡(120) 외측을 향하는 판은 상기 단차부(113)에 얹혀질 수 있도록 연장되어 구성되되, 상기 내륜플렌지(114)의 만곡된 내향 끝단과 판의 외측면이 접촉되어 용접 결합되며
   상기 엔드캡(120)의 타단은 상기 베어링(210)에 연결되도록 연장되어 구비되는 것을 특징으로 하는 컨베이어용 롤러.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 대경부(111)는 4.5mm의 두께를 가지고, 상기 소경부(112)는 2.0mm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 컨베이어용 롤러.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 외부래버린스씰(310)의 바깥면은 만곡되어 구성되는 소경부(112)의 최외곽면과 평행한 면을 이루게 구성되고, 상기 엔드캡(120)과 맞닿게 되는 단부의 이어지는 내측면은 원호형의 요홈을 형성하며 요철 형상을 이루어 구성되되,
   제1돌기부(311)와 제2돌기부(312)가 안쪽을 향하여 돌출 형성되고 상기 제2돌기부(312)에서 이어지는 요홈은 상기 제1돌기부(311)와 제2돌기부(312) 사이의 요홈보다 직경이 넓은 것을 특징으로 하는 컨베이어용 롤러.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 내부래버린스씰(320)은 상기 엔드캡(120)의 원호형상의 모서리부에서 내려오는 둘레면과 접촉되어 끝단이 상기 회전부(200) 상단에 맞닿게 이어지는 지지바(321)가 구비되고,
   상기 엔드캡(120)의 원호형상의 모서리부가 일직선으로 이루어지는 구간에서 상기 지지바(321)의 내측이 돌출되어 연장되고 롤러샤프트와 평행하게 외측으로 요철형상의 제3돌기부(322)와 제4돌기부(323)가 구비되되,
   상기 제3돌기부(322)와 제4돌기부(323)는 상기 외부래버린스씰(310)의 요홈과 이격되는 것을 특징으로 하는 컨베이어용 롤러.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 제4돌기부(323)의 끝단부는 롤러샤프트 측으로 향하게 절곡되어 연장되는 것을 특징으로 하는 컨베이어용 롤러.
   
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