KR102153223B1 - 열처리용 메쉬벨트 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면이나 내부 강도를 증가시키기 위한 금속재료나 기계부품을 열처리로 내부로 이송되도록 하는 열처리용 메쉬벨트 어셈블리에 관한 것으로서, 일정 간격으로 복수개가 배치되는 봉 형태의 지지봉; 상기 복수개의 지지봉에 군집을 이루며 규칙적으로 연결되어 메쉬 패턴을 형성하는 체인; 서로 이웃하는 지지봉의 단부에 각각 체결되어 지지봉 사이의 간격을 지지하는 가이드; 및 상기 지지봉의 단부에 탈착 가능하게 결합되어 상기 가이드의 축이동을 제한하는 결합부재;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 따른 본 발명은, 메쉬벨트의 내구성을 향상시켜 형태가 변형되는 것을 최소화할 수 있으며, 고온 고압의 환경으로 인해 메쉬벨트가 변형 또는 파손되더라도 부품의 수리 또는 교체가 간편하고 유지관리가 용이하다.

Description

열처리용 메쉬벨트 어셈블리{Mesh belt assembly for heat treatment}

본 발명은 열처리용 메쉬벨트 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표면이나 내부 강도를 증가시키기 위한 금속재료나 기계부품을 열처리로 내부로 이송되도록 하는 열처리용 메쉬벨트 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 메쉬벨트 컨베이어는 한 쌍의 스프로켓 간에 다수의 통공이 형성된 금속 재질의 벨트로 연결되어 있는 컨베이어로서, 대부분의 메쉬벨트 컨베이어는 고온의 가열로 내부를 통과하도록 설치된다.

열처리란 금속이나 기계부품의 성질을 변화시켜 필요로 하는 강도를 취할 목적으로 금속을 가열이나 냉각하는 것을 말하는 것으로, 이러한 열처리는 통상적으로 열처리로와 냉각장치로 크게 구성되며, 이때 상기 열처리로와 냉각장치의 내부로 금속재료나 기계부품을 이송하는 수단으로서 메쉬벨트 컨베이어가 사용된다.

도1은 종래기술에 따른 열처리용 메쉬벨트를 도시하는 사시도이고, 도2는 종래기술에 따른 열처리용 메쉬벨트의 측면부를 도시하는 부분 확대도이다.

도1을 참조하면, 메쉬벨트는 그 형상이 단순한 메쉬 형상으로 되어 있으며, 고온의 가열로 내부를 지속적으로 통과하는 과정에서 금속 재질의 특성상 열팽창이 일어난다. 이러한 메쉬벨트의 재질은 통상적으로 니켈과 크롬의 합금강을 사용하며, 내열성은 1000℃ 내지 1100℃ 정도이다.

하지만, 상기와 같은 메쉬벨트는 단순히 고리체인(3)이 서로 엮인 메쉬 형상을 가짐에 따라 열처리로의 내부로 이송하는 도중에 상기 열처리로의 내부에 설치된 히팅장치와 잦은 마찰이 발생하게 되어 메쉬벨트 자체가 열에 견디지 못하고 파손되는 경우가 빈번히 발생하고 있는 실정이다.

도1 및 도2를 참조하면 알 수 있듯이, 종래기술의 메쉬벨트는 복수개의 지지핀(1)이 일정 간격 배치되고, 상기 지지핀(1) 사이에 고리체인(3)들이 연결되어 메쉬벨트 형태로 이루어진다.

이때, 상기 지지핀(1)과 고리체인(3)의 측단부에서 자투리 부분을 서로 체결되도록 구부리고, 서로 체결된 부분을 부분 용접함으로써 메쉬벨트의 측면부가 고정되도록 한다.

그러나, 지지핀(1)과 고리체인(3)이 서로 구부러져 체결되어 용접된 부분은 고온의 가열로 내부를 반복적으로 통과하는 과정에서 체결력이 약해지게 되고, 용접 부위가 물러지게 됨으로써 매쉬벨트의 형태가 쉽게 변형되는 문제점이 있다.

이로 인해 형태가 변형된 메쉬벨트는 구동롤러에 의한 궤도운동이 원활하게 이루어지지 않게 되고, 형태가 변형된 부분이 구동롤러에 끼어 메쉬벨트가 파손되거나 컨베이어 작동이 멈춰 작업이 중단될 수 있는 문제점이 있다.

KR 2003-0085777 A KR 10-1839277 B1 KR 20-0289900 Y1

앞선 배경기술에서 도출된 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 메쉬벨트의 내구성을 향상시켜 형태가 변형되는 것을 최소화할 수 있도록 하는 열처리용 메쉬벨트 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 고온 고압의 환경으로 인해 메쉬벨트가 변형 또는 파손되더라도 부품의 수리 또는 교체가 간편하고 유지관리가 용이한 열처리용 메쉬벨트 어셈블리를 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적은, 본 발명의 실시예에 따라, 일정 간격으로 복수개가 배치되는 봉 형태의 지지봉; 상기 복수개의 지지봉에 군집을 이루며 규칙적으로 연결되어 메쉬 패턴을 형성하는 체인; 서로 이웃하는 지지봉의 단부에 각각 체결되어 지지봉 사이의 간격을 지지하는 가이드; 및 상기 지지봉의 단부에 탈착 가능하게 결합되어 상기 가이드의 축이동을 제한하는 결합부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열처리용 메쉬벨트 어셈블리에 의해 달성될 수 있다.

바람직하게는, 서로 이웃하는 가이드는 하나의 지지봉 단부에 순차적으로 이중 체결되며, 서로 이웃하는 가이드는 일부분이 겹쳐진 상태에서 서로 독립적으로 축회동하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가이드는 소정 각도 굽어져 양단부가 단차를 형성하며, 상기 지지봉 단부에는 단차 방향이 다른 가이드 단부끼리 이중 체결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 가이드는 군집 형성된 체인의 바닥면으로부터 상방으로 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 지지봉과 상기 결합부재가 결합된 측면에 부착되어 물리적 상태 변화에 따른 소정 신호를 발생시키는 신호발생부재와, 상기 신호발생부재와 근접하게 마련되어 상기 신호발생부재에서 발생한 신호를 감지하여 기지정된 단말기로 전송하는 신호감지모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 신호발생부재는 마그네틱 성분이 포함된 자기필름으로 이루어져 물리적 변형에 의해 찢어지게 되면 변형된 자력을 발생시키며, 상기 신호감지모듈 상기 자기필름으로부터 발생하는 자력을 감지하는 자기센서인 것을 특징으로 한다.

상기한 실시예에 따른 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 체인이 연결되는 지지봉의 단부가 이중으로 지지 및 고정되므로 체결력을 강화되어 내구성이 향상되고, 측면부의 가이드가 열처리 대상품이 흘러내리는 것을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 메쉬벨트의 측면부가 용접되지 않아 형태가 쉽게 변형되지 않고 지지봉 사이의 간격이 유지되므로 구동롤러에 의한 궤도운동이 원활하게 이루어지고, 메쉬벨트가 구동롤러에 끼어 파손되거나 작동이 중단되는 것을 최소화할 수 있다.

셋째, 장기간 구동으로 인해 메쉬벨트가 변형 또는 파손되더라도 탈착 가능한 가이드와 탈착부재를 통해 간편하게 부품의 수리 또는 교체가 가능하므로 유지관리가 용이하다.

넷째, 외부 요인이나 구동 시간이 장기화 등으로 인한 결합부재 부위의 물리적 변형을 간단한 원리로 정확하게 감지할 수 있으며, 이를 통해 작업 중의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

도1은 종래기술에 따른 열처리용 메쉬벨트를 도시하는 사시도이고,
도2는 종래기술에 따른 열처리용 메쉬벨트의 측면부를 도시하는 부분 확대도이고,
도3은 본 발명의 실시예에 따른 열처리용 메쉬벨트 어셈블리를 도시하는 사시도이고,
도4는 본 발명의 실시예에 따른 열처리용 메쉬벨트 어셈블리를 도시하는 정면도이고,
도5는 본 발명의 실시예에 따른 열처리용 메쉬벨트 어셈블리를 도시하는 평면도이고,
도6은 본 발명의 실시예에 따른 열처리용 메쉬벨트 어셈블리의 측면부를 도시하는 부분 확대도이고,
도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열처리용 메쉬벨트 어셈블리의 측면부를 도시하는 정면도 및 평면도이고,
도8은 도7의 실시예에 따른 작동 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 한편, 해당 기술분야의 통상적인 지식을 가진자로부터 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 열처리용 메쉬벨트 어셈블리는, 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이, 크게 지지봉(10)과 체인(30) 그리고 가이드(50) 및 결합부재(70)로 구성된다.

상기 지지봉(10)은 일정 간격으로 복수개가 배치되는 것으로, 봉 형태로 길게 형성된다. 이러한 지지봉(10)의 개수가 많아지게 되면 메쉬벨트의 길이 또한 길어지게 된다.

그리고 상기 지지봉(10)이 배치되는 간격은 후술할 체인(30)이 결속되는 길이에 따라 달라지게 되고, 결속되는 체인(30)의 종류에 따라 지지봉(10)의 형상이 그에 대응하게 형성될 수 있다.

상기 체인(30)은 상기 복수개의 지지봉(10)에 군집을 이루며 규칙적으로 연결되어 메쉬 패턴을 형성함으로써 전체적으로 메쉬벨트 형태가 이루어지도록 한다. 이러한 체인(30)에는 열처리의 대상이 되는 금속재료나 기계부품이 올려지게 된다.

상기 체인(30)은 일반적으로 쇼트링크 체인이 사용될 수 있으며, 무거운 중량물을 취급하는 환경에서는 스터드링크 체인을 사용할 수 있다. 이와 같은 체인(30)은 그 종류와 형태가 한정되지 않으며 사용 환경에 따라 다양하게 선택될 수 있다.

상기 가이드(50)는 서로 이웃하는 지지봉(10)의 단부에 각각 체결되어 지지봉(10) 사이의 간격을 지지한다. 부가적으로 상기 체인(30)이 지지봉(10)의 단부로 이탈되는 것을 방지하는 걸림턱 역할을 겸할 수 있으나, 이러한 구성이 무조건적으로 한정되지는 않으며 별도의 스토퍼나 걸림턱이 지지봉(10)에 형성되어 체인(30)의 이동 반경을 제한할 수 있다.

상기와 같은 가이드(50)는 군집 형성된 체인(30)의 바닥면으로부터 상방으로 길게 형성되는 것이 바람직한데, 이러한 구성에 의해 체인(30)에 놓여진 열처리의 대상이 되는 금속재료나 기계부품이 흘러내려 낙하하는 것을 방지할 수 있다.

도6을 참조하면, 서로 이웃하는 가이드(50)는 하나의 지지봉(10) 단부에 순차적으로 이중 체결되며, 서로 이웃하는 가이드(50)는 일부분이 겹쳐진 상태에서 서로 독립적으로 축회동할 수 있다. 따라서, 메쉬벨트가 궤도운동을 할 때 굽어지는 부분에서 이웃하는 가이드(50)끼리의 간섭을 방지하면서 원활한 궤도운동이 이루어질 수 있도록 한다.

아울러, 상기 가이드(50)는 소정 각도 굽어져 양단부가 단차를 형성하며, 상기 지지봉(10) 단부에는 단차 방향이 다른 가이드 단부끼리 이중 체결된다. 상기와 같이 굽어져 단차를 형성하는 가이드(50)는 메쉬벨트가 열팽창하여 늘어날 때 보다 유연하게 지지될 수 있도록 하고, 메쉬벨트에 하중이 순간적으로 크게 가해질 때 발생하는 인장력에 대한 충격을 완화시킨다.

상기 결합부재(70)는 상기 지지봉(10)의 단부에 탈착 가능하게 결합되어 상기 가이드의 축이동을 제한한다. 즉, 축이동을 제한함으로써 상기 가이드(50)가 지정된 위치에서 축회동될 수 있도록 하고, 이를 통해 이웃한 가이드(50) 간에 마찰을 최소화하고 원활한 축회동이 가능할 수 있도록 한다. 이러한 결합부재(70)로는 일반적인 너트가 사용되어 지지봉(10)의 단부에 조여져 결합될 수 있으며, 조임 반경을 조절함으로써 가이드(50)의 축이동 제한 위치를 조절할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도7에 도시된 바와 같이, 상기 지지봉(10)과 상기 결합부재(70)가 결합된 측면에 부착되어 물리적 상태 변화에 따른 소정 신호를 발생시키는 신호발생부재(92)를 포함할 수 있다.

여기서, 물리적 상태 변화는 결합부재(70)가 헐거워지거나 손상을 받아 부착되어 있던 신호발생부재(92)에 물리적 변형이 발생한 것을 의미하며, 상기 물리적 변형에 의해 전원공급 없이 자체적으로 신호를 발생시킬 수 있는 것이 바람직하다.

도8을 참조하면, 상기 신호발생부재(92)는 마그네틱 성분이 포함된 자기필름(92)으로 이루어져 물리적 변형에 의해 찢어지게 되면 변형된 자력을 발생시킨다.

상기 자기필름(92)은 일정한 자력을 유지하다가 물리적 변형에 의해 찢어지게 되면 상기 마그네틱 성분의 배치가 달라져 자력선의 크기와 방향이 변형되므로 자력의 변화가 발생되는 것이다.

여기서, 상기 자기필름(92)의 마그네틱 성분은 철, 니켈, 알루미늄 및 코발트가 합금된 알리코 자석인 것을 특징으로 한다. 이러한 알리코 자석은 고온에서도 자력을 유지하는 내열형 자석으로 내구성이 뛰어나다.

특히, 본 발명에 따른 자석필름(92)의 마그네틱 성분은 주조 알리코 자석으로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 주조 알리코 자석은 고온에서 감자가 거의 일어나지 않으며 경도가 우수하고 착자가 용이하기 때문에 본 발명에 따른 자기필름(92) 형태로 제조하여 자기적 특성을 효과적으로 이용할 수 있다.

상기와 같은 자기필름(92)은 테이프 형태로 이루어져 부착되는 것이 생산성을 향상시키고 제조비용을 절감하는 데에 바람직하다.

덧붙여, 도8을 참조하면, 상기 신호발생부재(92)와 근접하게 마련되는 신호감지모듈(94)을 더 포함할 수 있으며, 상기 신호발생부재(92)에서 발생된 신호를 감지할 수 있는 위치라면 어디에 설치되어도 무방하다. 이러한 신호감지모듈(94)은 상기 신호발생부재(92)에서 발생한 신호를 감지하여 기지정된 단말기로 전송한다.

상기와 같은 상기 신호감지모듈(94)은 상기 자기필름(92)으로부터 발생하는 자력을 감지하는 자기센서(94)인 것이 바람직하며, 상기 자기센서(94)는 변형된 자력을 감지하여 전기적인 신호로 변환한 후 신호전송모듈(미도시)을 통해 기지정된 단말기로 전송한다.

이때, 상기 신호전송모듈은 일반적인 통신모듈 형태이며, 상기 기설정된 단말기와 근거리 무선통신으로 연결된다. 근거리 무선통신 방식으로는 블루투스, NFC 등 당업자의 선택 또는 사용자의 요구에 따라 다양한 선택이 가능하다.

도8을 참조하여 상술한 자기필름(92)과 자기센서(94)의 작동원리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고온의 형태 변형이나 외부 충격 등으로 인해 결합부재(70)가 지지봉(10)의 단부로부터 풀려 느슨해지거나 뒤틀림이 발생하게 되면 자기필름(92)이 찢어지게 된다.

상기 자기필름(92)이 찢어지게 되면 일정한 자력을 유지하다가 갑자기 변형된 자력을 발생시키게 된다. 즉, 하나의 자기필름(92)이 찢어져 나누어지면서 자력선의 크기와 방향이 변형되고, 이때 신호감지모듈(94)이 변형된 자력을 감지하여 전기적인 신호로 변환한 후 신호전송모듈을 통해 기지정된 단말기로 전송하게 되는 것이다.

따라서 결합부재(70)의 연결부위에 이상이 발생할 경우 상기한 자기필름(92)과 자기센서(94)를 통해 즉각적인 상황 파악이 가능하게 되므로 신속한 조치가 가능하게 되는 것이다.

지금까지 설명한 본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 체인이 연결되는 지지봉의 단부가 이중으로 지지 및 고정되므로 체결력을 강화되어 내구성이 향상되고, 측면부의 가이드가 열처리 대상품이 흘러내리는 것을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 메쉬벨트의 측면부가 용접되지 않아 형태가 쉽게 변형되지 않고 지지봉 사이의 간격이 유지되므로 구동롤러에 의한 궤도운동이 원활하게 이루어지고, 메쉬벨트가 구동롤러에 끼어 파손되거나 작동이 중단되는 것을 최소화할 수 있다.

셋째, 장기간 구동으로 인해 메쉬벨트가 변형 또는 파손되더라도 탈착 가능한 가이드와 탈착부재를 통해 간편하게 부품의 수리 또는 교체가 가능하므로 유지관리가 용이하다.

넷째, 외부 요인이나 구동 시간이 장기화 등으로 인한 결합부재 부위의 물리적 변형을 간단한 원리로 정확하게 감지할 수 있으며, 이를 통해 작업 중의 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 지지봉
30: 체인
50: 가이드
70: 결합부재
92: 신호발생부재(자기필름)
94: 신호감지모듈(자기센서)

Claims (6)

1. 일정 간격으로 복수개가 배치되는 봉 형태의 지지봉;
   상기 복수개의 지지봉에 군집을 이루며 규칙적으로 연결되어 메쉬 패턴을 형성하는 체인;
   서로 이웃하는 지지봉의 단부에 각각 체결되어 지지봉 사이의 간격을 지지하는 가이드;
   상기 지지봉의 단부에 탈착 가능하게 결합되어 상기 가이드의 축이동을 제한하는 결합부재;
   상기 지지봉과 상기 결합부재가 결합된 측면에 부착되어 물리적 상태 변화에 따른 소정 신호를 발생시키는 신호발생부재; 및
   상기 신호발생부재와 근접하게 마련되어 상기 신호발생부재에서 발생한 신호를 감지하여 기지정된 단말기로 전송하는 신호감지모듈;을 포함하며,
   상기 신호발생부재는 마그네틱 성분이 포함된 자기필름으로 이루어져 물리적 변형에 의해 찢어지게 되면 변형된 자력을 발생시키고,
   상기 신호감지모듈은 상기 자기필름으로부터 발생하는 자력을 감지하는 자기센서인 것을 특징으로 하는 열처리용 메쉬벨트 어셈블리.
2. 제1항에 있어서,
   서로 이웃하는 가이드는 하나의 지지봉 단부에 순차적으로 이중 체결되며,
   서로 이웃하는 가이드는 일부분이 겹쳐진 상태에서 서로 독립적으로 축회동하는 것을 특징으로 하는 열처리용 메쉬벨트 어셈블리.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가이드는 소정 각도 굽어져 양단부가 단차를 형성하며,
   상기 지지봉 단부에는 단차 방향이 다른 가이드 단부끼리 이중 체결되는 것을 특징으로 하는 열처리용 메쉬벨트 어셈블리.
4. 제1항에 있어서,
   상기 가이드는 군집 형성된 체인의 바닥면으로부터 상방으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 열처리용 메쉬벨트 어셈블리.
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6. 삭제

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