KR102217383B1 - 석재 이송 장치 - Google Patents

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KR102217383B1
KR102217383B1 KR1020190169304A KR20190169304A KR102217383B1 KR 102217383 B1 KR102217383 B1 KR 102217383B1 KR 1020190169304 A KR1020190169304 A KR 1020190169304A KR 20190169304 A KR20190169304 A KR 20190169304A KR 102217383 B1 KR102217383 B1 KR 102217383B1
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Abstract

본 발명은 석재 이송 장치에 관한 것으로, 석재를 적재하고, 고무 재질로 형성되는 벨트부; 상기 벨트부에 가해지는 하중을 지지하는 상부 롤러부; 및 상기 벨트부와 밀착하여 상기 벨트부를 구동시키는 구동 롤러부;를 포함한다.

Description

석재 이송 장치{STONE TRANSFER DEVICE}
본 발명은 석재 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송되는 석재에 의해 자동으로 장력이 조절될 수 있고, 석재의 양에 따라 자동으로 이송 속도를 조절할 수 있도록 구현한 석재 이송 장치에 관한 것이다.
일반적으로 컨베이어 시스탬은 산업현장에서 원료나 기타 완성품을 이송하기 위하여 이용되고 있으며, 석재를 운반하는 현장에서도 컨베이어 벨트를 이용한 석재 이송 장치라 많이 이용되고 있다.
컨베이어 벨트를 이용한 석재 이송 장치는 다수의 롤러와 컨베이어 벨트로 구성되어 있고, 컨베이어 벨트는 모터의 구동에 의하여 회전하는 롤러와의 마찰력으로 회전하게 된다.
이때, 컨베이어 벨트에는 적당한 장력이 필요하다. 컨베이어 벨트의 장력이 떨어지게 되면 컨베이어 벨트와 롤로 사이에 마찰력이 떨어지게 되고, 컨베이어 벨트는 원활한 회전을 할수 없게 된다. 컨베이어 벨트의 적당한 장력을 유지하기 위하여 컨베이어 벨트 장력 조정 장치가 이용되고 있다.
종래의 컨베이어 벨트 장력 조정 장치는 장력의 조정을 위해 컨베이어 벨트의 중간을 절단하고, 접합하는 방법을 사용하고 있는데 이러한 작업에는 많은 시간이 소요되므로 설비를 오랜 시간동안 정지시켜야 하므로 생산성의 저하를 초래하게 된다.
또한, 조정의 대상인 컨베이어 벨트의 위치가 높은 곳에 있으면, 크래인과 같은 장비가 동원되야 하므로 비용이 증가하는 문제가 있다.
이에 따라, 컨베이어 벨트가 이완되더라도 바로 바로 컨베이어 벨트를 교체할 수 없으므로 교체 전까지 장력이 떨어진 상태에서 장비를 운용해야 하는 문제점이 있다.
한편, 전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
한국등록특허 제10-0946717호 한국등록특허 제10-1310837호 한국공개특허 제10-2009-0072618호 한국등록특허 제10-1500541호
본 발명의 일측면은, 석재 이송 장치의 컨베이어 벨트가 이완되면 석재의 무게를 이용하여 컨베이어 벨트의 장력을 조정할 수 있는 석재 이송 장치를 제공한다.
이에 따라, 컨베이어 벨트 보수유지 비용과 시간을 절감할수 있고, 컨베이어 벨트의 장력을 효과적으로 조정할수 있으므로, 컨베이어 시스탬의 정비에 필요한 설비의 정지시간 단축 및 설비의 가동시간을 증가로 인해 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 작업자가 컨베이어 벨트의 교체를 위하여 크래인을 이용하여 높은 곳에 올라가는 경우도 현저하게 줄어들게 되므로, 크래인 임대 비용 및 안전사고를 예방할 수 있다.
본 발명의 다른 일측면은, 별다른 제어부가 없는 상태에서 석재 이송 장치의 컨베이어 벨트에 석재가 적재되면 그 양에 따라 저항값을 달리하여 속도를 조절할 수 있는 석재 이송 장치를 제공한다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 석재 이송 장치는 석재를 적재하고, 고무 재질로 형성되는 벨트부, 벨트부에 가해지는 하중을 지지하는 상부 롤러부 및 벨트부와 밀착하여 벨트부를 구동시키는 구동 롤러부를 포함한다.
일 실시 예에서, 석재 이송 장치는, 벨트부의 장력을 조절하는 장력 조절부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 장력 조절부는, 벨트부를 하방으로 압박하는 하부 롤러부, 상부 롤러부 및 하부 롤러부를 연결하며, 내부가 유체로 가득 채워져 있는 유압 실린더부, 및 유압 실린더부에 유체를 공급하여 장력 조절 과정을 수행하는 유체 공급부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상부 롤러부는, 이송 방향의 벨트부의 하단에서 벨트부가 움직일 수 있도록 회전하는 상부 롤러 회전부, 상부 롤러 회전부의 하단에 위치하며, 벨트부의 상단에 적재되는 석재의 하중을 전달받아 상부 롤러 회전부를 지지하는 상부 롤러 지지부, 상부 롤러 지지부의 하단에 위치하고, 상부 롤러 지지부를 위쪽 방향으로 탄성력을 가하는 상부 롤러 탄성부, 및 상부 롤러 지지부 하단에 위치하며, 상부 롤러 지지부로 전달되는 하중을 유압 실린더부로 전달할 수 있도록 유압 실린더부를 밀폐하는 고무 마개 구조로 형성되는 상부 롤러 마개부를 구비할 수 있다.
일 실시 예에서, 하부 롤러부는, 하부 롤러부 상단에 위치하며, 유압 실린더부로부터 하중을 전달받을 수 있도록 유압 실린더부를 밀폐하는 고무 마개 구조로 형성되는 하부 롤러 마개부, 하부 롤러 마개부의 하단에 위치하고, 유압 실린더부의 하중을 전달받는 하부 롤러 지지부, 하부 롤러 지지부의 상단에 위치하고, 하부 롤러 지지부를 아래쪽 방향으로 탄성력을 가하는 하부 롤러 탄성부, 및 하부 롤러 지지부로부터 전달되는 하중에 따라 이송 반대 방향의 벨트부의 상단에서 벨트부를 하방으로 하중을 가하면서 벨트부가 움직일 수 있도록 회전하는 하부 롤러 회전부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 유압 실린더부는, 비어있는 내부가 유체로 가득 채워져 있어 일측에 압력이 가해지면, 타측으로 압력을 전달하는 실린더 본체부, 상부 롤러 마개부가 밀착되어 삽입될 수 있도록 구멍이 뚫려 있고, 상부 롤러 마개부가 삽입된 지점까지 유체가 채워지는 상부 롤러 연결부, 및 하부 롤러 마개부가 밀착되어 삽입될 수 있도록 구멍이 뚫려 있고, 하부 롤러 마개부가 삽입된 지점까지 유체가 채워지는 하부 롤러 연결부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 유체 공급부는, 유압 실린더부에 유체를 공급할 수 있도록 유체를 저장하는 유체 탱크부, 유압 실린더부에 유체를 공급할 수 있도록 유압 실린더 연결부, 및 실린더 연결부 내측에서 유체 탱크부에서 유압 실린더 방향으로만 유체가 이동할 수 있도록 조절하는 유압 밸브부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 유압 밸브부는, 일측이 더 긴 “H” 형태이고, 유압 실린더에서 유체 공급부로 유체가 이동하지 못하도록 막는 유체 밸브부, 유체 밸브부가 유압 실린더부 측으로 이동한 경우 원래의 위치로 되돌릴 수 있도록 탄성력을 제공하는 유체 탄성부, 및 유체 탄성부가 유체 밸브부에 탄성력을 제공하기 위해 일측에서 지지면을 형성하는 유체 지지부, 를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 장력 조절 과정은, 벨트부에 석재가 적재되는 석재 적재 단계, 적재된 석재가 상부 롤러부를 압박하는 상부 압박 단계, 상부 롤러부가 상부 롤러 마개부를 통해 유압 실린더부 내부의 유체를 압박하는 실린더 압박 단계, 유압 실린더부 내부의 유체가 하부 롤러 마개부를 통해 하부 압박 단계, 벨트부의 적재된 석재가 하역되면 상부 롤러 탄성부가 상부 롤러 회전부를 위쪽으로 밀어내는 석재 하역 단계 및 상부 롤러 탄성부가 상부 롤러부를 위쪽으로 밀어내어 유압 실린더부가 하부 롤러부를 위쪽으로 당길 때, 하부 롤러 탄성부가 하부 롤러부를 아래로 밀어내면서 발생하는 압력에 의해 유압 실린더부의 내부로 유체 공급부로부터 유체가 유입되는 유체 유입 단계를 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 석재 이송 장치는, 속도 조절 과정에 따라 구동 롤러부의 속도를 조절하는 속도 조절부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 속도 조절부는, 슬라이드 형태로 상하 움직임에 의해 저항값이 변화하는 저항부, 구동 롤러부가 회전할 수 있도록 회전력을 공급하는 동력부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상부 롤러부는, 상부 롤러 지지부 일측이 저항부와 연결되어 상부 롤러 지지부의 움직임에 따라 저항부를 움직이는 저항 연결부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 동력부는, 공급되는 전압값에 따라 회전 속도가 달라지는 모터부, 모터부와 구동 롤러부를 연결하는 구동 롤러 연결부, 및 일측은 저항부와 연결되고, 다른 일측은 모터부와 연결되어 저항부의 저항값에 따라 전압 강하가 발생하고, 잔여 전압을 모터부에 공급하는 전원부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 속도 조절 과정은, 벨트부에 석재가 적재되는 석재 적재 단계, 적재된 석재가 상부 롤러부를 압박하는 상부 압박 단계, 상부 롤러부의 압박에 따라 상부 롤러 지지부가 아래로 이동하면서 저항부의 저항값을 변화시키는 저항값 조절 단계, 변화한 저항값에 따라 강하되는 전압값이 달라져서 모터부에 공급되는 전압값이 조절되는 전압값 조절 단계,
달라진 전압값에 따라 모터부의 회전 속도가 조절되는 회전 속도 조절 단계 및 모터부의 회전 속도가 달라져서 맞물리는 벨트부의 속도가 조절되는 벨트 속도 조절 단계를 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 석재 이송 장치의 컨베이어 벨트가 이완되면 석재의 무게를 이용하여 컨베이어 벨트의 장력을 조정할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
이에 따라, 컨베이어 벨트 보수유지 비용과 시간을 절감할수 있고, 컨베이어 벨트의 장력을 효과적으로 조정할수 있으므로, 컨베이어 시스탬의 정비에 필요한 설비의 정지시간 단축 및 설비의 가동시간을 증가로 인해 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 작업자가 컨베이어 벨트의 교체를 위하여 크래인을 이용하여 높은 곳에 올라가는 경우도 현저하게 줄어들게 되므로, 크래인 임대 비용 및 안전사고를 예방하는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일측면은, 별다른 제어부가 없는 상태에서 석재 이송 장치의 컨베이어 벨트에 석재가 적재되면 그 양에 따라 저항값을 달리하여 속도를 조절할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석재 이송 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 장력 조절부를 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 장력 조절부를 나타내는 측면도이다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송장치의 장력 조절 과정에 따른 유체의 흐름을 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 유압 밸브부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송장치의 장력 조절 과정을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 속도 조절부를 나타내는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 속도 조절부를 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 속도 조절부를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송장치의 속도 조절 과정을 나타내는 순서도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 석재 이송 장치의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 석재 이송 장치(10)는 벨트부(100), 상부 롤러부(300) 및 구동 롤러부(500)를 포함한다.
벨트부(100)는 고무 재질로 형성될 수 있다. 벨트부(100)는 고무 재질을 포함하는 연질의 재질을 사용하여 형성할 수 있으며, 이동하려는 위치를 따라 길쭉한 형태로 형성될 수 있다.
상부 롤러부(300)는 벨트부(100)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다. 상부 롤러부(300)는 벨트부(100)의 하단에서 벨트부(100)가 움직일 수 있도록 하중을 지지해 주고, 벨트부(100)의 이동에 따라 회전할 수 있다.
구동 롤러부(500)는 벨트부(100)와 밀착하여 벨트부(100)를 구동시킬 수 있다. 구동 롤러부(500)는 모터를 포함하는 구동계를 의미하고, 모터에 의해 생성된 회전력을 직접적으로 전달받아서 벨트부(100)를 움직일 수 있으며, 벨트부(100)의 움직임에 따라 상부 롤러부(300) 또한 움직이게 된다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 장력 조절부를 나타내는 정면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 석재 이송 장치(10)는 장력 조절부(700)를 더 포함할 수 있다.
장력 조절부(700)는 벨트부의 장력을 조절할 수 있고, 장력 조절부(700)는 하부 롤러부(710), 유압 실린더부(730) 및 유체 공급부(750)를 포함할 수 있다.
하부 롤러부(710)는 벨트부(100)를 하방으로 압박할 수 있다. 이 때, 하부 롤러부(710)의 압박의 대상이 되는 벨트부(100)는 석재가 적재되는 상면이 아닌 하역을 완료하고 이송 방향의 반대 방향으로 움직이는 하면의 벨트부(100)이다.
유압 실린더부(730)는 상부 롤러부(300) 및 하부 롤러부(710)를 연결하며, 내부가 유체로 가득 채워져 있다.
유압 실린더부(730)는 상부 롤러부(300)와 하부 롤러부(710)의 중간에 위치하며, 내부가 비어있는 관이며, 동작시에는 유체로 채워질 수 있다. 이 때, 유체는 기체가 아닌 액체를 의미하며, 강한 압력에도 낮은 압축률를 보이고, 부식성이 적은 유체일 수 있다.
유체 공급부(750)는 유압 실린더부에 유체를 공급하여 장력 조절 과정(S100)을 수행할 수 있다. 유체 공급부(750)에 의해 수행되는 장력 조절 과정(S100)에 관한 상세한 설명은 도 5와 함께 후술하기로 한다.
상부 롤러부(300)는 상부 롤러 회전부(310), 상부 롤러 지지부(330), 상부 롤러 탄성부(350) 및 상부 롤러 마개부(370)를 포함할 수 있다.
상부 롤러 회전부(310)는 이송 방향의 벨트부(100)의 하단에서 벨트부(100)가 움직일 수 있도록 회전할 수 있다. 상부 롤러 회전부(310)의 회전에 의해 벨트부(100)는 하면에 마찰력을 최소화할 수 있고, 이에 따라 원활한 이동을 가능하게 한다.
상부 롤러 지지부(330)는 상부 롤러 회전부(310)의 하단에 위치하며, 벨트부(100)의 상단에 적재되는 석재의 하중을 전달받아 상부 롤러 회전부(310)를 지지할 수 있다.
상부 롤러 지지부(330)는 상부 롤러 회전부(310)의 양측에 튀어나온 중심축과 연결되며, 설명을 위해 하나의 지지축으로 연결이 되나, 구현에 따라 복수 개의 지지축을 가질 수 있다.
상부 롤러 탄성부(350)는 상부 롤러 지지부(330)의 하단에 위치하고, 상부 롤러 지지부(330)를 위쪽 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 상부 롤러 탄성부(350)는 석재가 적재되어 하방 압력에 의해 상부 롤러 지지부(330)가 아래로 내려온 상태에서 석재가 하역이 되어 하방 압력이 없어지면, 상부 롤러 탄성부(350)가 상방 탄성력을 가하여 원래의 위치로 되돌려 놓을 수 있다.
상부 롤러 마개부(370)는 상부 롤러 지지부(330)의 하단에 위치하며, 상부 롤러 지지부(330)로 전달되는 하중을 유압 실린더부(730)로 전달할 수 있도록 유압 실린더부(730)를 밀폐하는 고무 마개 구조로 형성될 수 있다.
상부 롤러 마개부(370)에 대한 상세한 설명은 도 3과 함께 후술하기로 한다.
하부 롤러부는(710)는 하부 롤러 회전부(711), 하부 롤러 지지부(713), 하부 롤러 마개부(715) 및 하부 롤러 탄성부(717)를 포함할 수 있다.
하부 롤러 마개부(715)는 하부 롤러부(710)의 상단에 위치하며, 유압 실린더부(730)로부터 하중을 전달받을 수 있도록 유압 실린더부(730)를 밀폐하는 고무 마개 구조로 형성될 수 있다.
하부 롤러 마개부(715)에 대한 상세한 설명은 도 5와 함께 후술하기로 한다.
하부 롤러 지지부(713)는 하부 롤러 마개부(715)의 하단에 위치하고, 유압 실린더부(730)의 하중을 전달받을 수 있다. 상부 롤러 지지부(330)에 의한 압력이 유압 실린더부(730)를 통해 하부 롤러 지지부(713)까지 전달될 수 있다. 하부 롤러 지지부(713)는 전달된 압력을 하부 롤러 회전부(711)로 전달할 수 있다.
하부 롤러 탄성부(717)는 하부 롤러 지지부(713)의 상단에 위치하고, 하부 롤러 지지부(713)를 아래쪽 방향으로 탄성력을 가할 수 있다. 하부 롤러 탄성부(717)는 하부 롤러 지지부(713)가 전달된 압력을 통해 아래 방향으로 밀려나갔다가 원래의 상태로 돌아오는 과정에서 후술 하는 유체 공급부(750)가 유체를 공급하는 시간을 확보하기 위해 천천히 원상태로 되돌아 오게 할 수 있다.
하부 롤러 회전부(711)는 하부 롤러 지지부(713)로부터 전달되는 하중에 따라 이송 방향과 반대로 움직이는 하단의 벨트부(100)의 상단에서 벨트부(100)를 하방으로 하중을 가하면서 벨트부(100)가 움직일 수 있도록 회전할 수 있다.
하부 롤러 회전부(711)는 하방으로 압력을 가하기 때문에 벨트부(100)의 하단은 아래로 밀려나게 되고, 장력이 낮아진 경우에는 길이가 조절되어 장력이 유지될 수 있게 된다.
유압 실린더부(730)는 실린더 본체부(731), 상부 롤러 연결부(733) 및 하부 롤러 연결부(735)를 포함할 수 있다.
실린더 본체부(731)는 비어있는 내부가 유체로 가득 채워져 있어 일측에 압력이 가해지면, 타측으로 압력을 전달할 수 있다. 실린더 본체부(731)는 석재 이송 장치(10)의 길이에 일측 끝단에서 타측 끝단까지 형성될 수도 있고, 더 짧은 길이로도 형성될 수 있다.
상부 롤러 연결부(733)는 상부 롤러 마개부(370)가 밀착되어 삽입될 수 있도록 구멍이 뚫려 있고, 상부 롤러 마개부(370)가 삽입된 지점까지 유체가 채워질 수 있다.
하부 롤러 연결부(735)는 하부 롤러 마개부(715)가 밀착되어 삽입될 수 있도록 구멍이 뚫려 있고, 하부 롤러 마개부(715)가 삽입된 지점까지 유체가 채워질 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 장력 조절부를 나타내는 측면도이다.
도 3을 참조하면, 상부 롤러 마개부(370)는 상부 롤러 연결부(733)에 삽입되며, 상부 롤러 마개부(370)가 실린더 본체부(731)에 압력을 가할 때, 실린더 본체부(731) 내부의 유체가 새어나가지 않도록 밀폐시킬 수 있는 구조이면 된다.
하부 롤러 마개부(715)는 상부 롤러 마개부(370)와 마찬가지로 하부 롤러 연결부(735)에 삽입되며, 실린더 본체부(731)가 하부 롤러 마개부(715)에 압력을 가할 때, 실린더 본체부(731) 내부의 유체가 새어나가지 않도록 밀폐시킬 수 있는 구조이면 된다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송장치의 장력 조절 과정에 따른 유체의 흐름을 나타내는 측면도이다.
도 4를 참조하면, 유체는 석재가 적재되면 상부 롤러 회전부(310)가 하방 압력을 받고, 하방 압력은 상부 롤러 지지부(330)에 의해 상부 롤러 연결부(733)에 삽입되어 있는 상부 롤러 마개부(370)가 실린더 본체부(731) 내부의 유체에 압력을 가하게 된다.
압력을 받은 유체는 하방 압력을 전달할 수 있는 하부 롤러 마개부(715)로 이동하고, 하부 롤러 마개부(715)는 전달되는 압력에 따라 하부 롤러 지지부(713) 및 하부 롤러 회전부(711)를 아래 방향으로 밀어내게 된다.
이는 상부 롤러부(300)가 석재의 적재에 의해 아래로 눌려지면 장력이 낮아지기 때문에 하부 롤러부(710)가 아래로 내려오면서 부족한 장력을 높여줄 수 있게 된다.
유체 공급부(750)는 유체 탱크부(751), 유압 실린더 연결부(753) 및 유압 밸브부(755)를 포함할 수 있다.
유체 탱크부(751)는 유압 실린더부(730)에 유체를 공급할 수 있도록 여분의 유체를 저장할 수 있다. 석재가 적재되고 하역되는 과정을 거치면서 상부 롤러부(300)와 하부 롤러부(710)가 움직이게 되는데, 이 과정에서 장력을 조절하기 위해 추가적인 유체의 공급이 필요하며 이를 위해 저장할 수 있다.
장력을 조절하는 과정에 관한 상세한 내용은 도 6과 함께 후술하기로 한다.
유압 실린더 연결부(753)는 유압 실린더부(730)에 유체를 공급할 수 있도록 유체 탱크부(751)와 실린더 본체부(731)를 연결할 수 있다.
유압 밸브부(755)는 유압 실린더 연결부(753) 내측에서 유체 탱크부에서 유압 실린더부(730) 방향으로만 유체가 이동할 수 있도록 조절할 수 있다.
유압 밸브부(755)에 관한 상세한 설명은 도 5와 함께 후술하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 유압 밸브부를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 유압 밸브부(755)는 유체 밸브부(7551), 유체 탄성부(7553) 및 유체 지지부(7555)를 포함할 수 있다.
도 5와 관련하여 놓여진 도면의 상태를 기준으로 좌우를 설명한다.
유체 밸브부(7551)는 일측이 더 긴 “H” 형태이고, 유압 실린더부(730)에서 유체 공급부(750)로 유체가 이동하지 못하도록 막을 수 있다.
유체 밸브부(7551)의 우측 수직 바아(bar)는 실린더 본체부(731)에서 유체 탱크부(751)로 유체가 흘러들어 올 수 없게 막을 수 있다.
유체 밸브부(7551)의 좌측 수직 바아(bar)는 후술하는 유체 탄성부(7553)와 함께 유체 밸브부(7551)를 좌측으로 이동시킬 수 있다.
유체 탄성부(7553)는 유체 밸브부(7551)가 유압 실린더부(730) 방향으로 이동한 경우 원래의 위치로 되돌릴 수 있도록 탄성력을 제공할 수 있다.
유체 지지부(7555)는 유체 탄성부(7553)가 유체 밸브부(7551)에 탄성력을 제공하기 위해 지지면을 형성할 수 있다.
벨트부(100)가 늘어나서 장력이 떨어질 경우, 유체 공급부(750)에서 실린더 본체부(731)로 유체를 공급할 수 있고, 실린더 본체부(731)로 유체가 공급되면 상부 롤러부(300)는 위쪽 방향으로 하부 롤러부(710)는 아래쪽 방향으로 움직이게 되므로 장력이 강해질 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송장치의 장력 조절 과정을 나타내는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 장력 조절 과정(S100)은 석재 적재 단계(S110), 상부 압박 단계(S120), 실린더 압박 단계(S130), 하부 압박 단계(S140), 석재 하역 단계(S150) 및 유체 유입 단계(S160)를 포함할 수 있다.
석재 적재 단계(S110)는 벨트부에 석재가 적재되는 과정이다. 석재가 적재되는 최초 위치에서 석재가 하역되는 최종 위치까지 이송하기 위해서는 석재 이송 장치(10)에 석재가 적재되는 것이 가장 먼저 수행된다.
상부 압박 단계(S120)는 벨트부(100)에 적재된 석재가 상부 롤러부(300)를 압박할 수 있다. 석재의 무게에 의해 벨트부(100)의 바로 아래에 있는 상부 롤러부(300)를 하방 압박하는 것이며, 석재가 벨트부(100)에 떨어지는 과정에서 상부 롤러부(300)는 충격을 흡수할 수 있어 쿠션의 역할도 수행할 수 있다.
실린더 압박 단계(S130)는 상부 롤러부가 상부 롤러 마개부(370)를 통해 유압 실린더부(730) 내부의 유체를 압박할 수 있다. 석재의 하중이 전달되어 유체를 압박하는 것으로, 복수개의 석재가 있는 경우에는 복수 개의 상부 롤러 마개부(370)에 의해 유압 실린더부(730)가 압력을 받게 된다.
따라서, 벨트부(100)에 적재된 석재가 많은 경우에는 각각의 상부 롤러 마개부(370)를 통해 실린더 본체부(731)의 유체에 더 큰 하방 압력을 가하게 된다.
하부 압박 단계(S140)는 유압 실린더부(730) 내부의 유체가 하부 롤러 마개부(715)를 통해 하부 롤러 지지부(713)에 압력을 전달하게 된다. 적재되는 석재가 많을수록 많은 수의 상부 롤러 마개부(370)에 압력이 가해지고, 이에 따라 하부 롤러 마개부(715)에는 더 큰 압력이 전달될 수 있다.
석재 하역 단계(S150)는 벨트부(100)의 적재된 석재가 하역되면 상부 롤러 탄성부(350)가 상부 롤러 회전부(310)를 위쪽으로 밀어낼 수 있다.
석재의 이송이 완료되어 벨트부(100)에서 석재가 하역되면, 석재에 의해 발생하는 하방 압력이 사라지게 되므로, 벨트부(100)는 원래의 높이로 돌아와야 한다.
이때, 상부 롤러 탄성부(350)는 제자리로 돌아갈 수 있도록 상부 롤러 지지부(330)의 하단에서 상부 롤러 지지부(330)를 위쪽 방향으로 밀어낼 수 있다.
이에 따라, 실린더 본체부(731) 내부의 유체가 밀려 올라간 상부 롤러 지지부(330)를 따라 위쪽으로 이동하게 되고, 하부 롤러 지지부(713)도 따라서 위쪽으로 올라가게 된다.
유체 유입 단계(S160)는 상부 롤러 탄성부(350)가 상부 롤러부(300)를 위쪽으로 밀어내어 유압 실린더부(730)가 하부 롤러부(710)를 위쪽으로 당길 때, 하부 롤러 탄성부(717)가 하부 롤러부(710)를 아래로 밀어내면서 발생하는 압력에 의해 유압 실린더부(730)의 내부로 유체 공급부(750)로부터 유체가 유입될 수 있다.
예를 들면, 상부 롤러 탄성부(350)의 상방향 탄성력보다 하부 롤러 탄성부(717)의 하방향 탄성력을 더 큰 값을 갖도록 하면, 상부 롤러 탄성부(350)에 의해 상부 롤러 지지부(330)가 위로 올라가는 동안 하부 롤러 지지부(713)는 하부 롤러 탄성부(717)에 의해 더 느리게 올라가게 된다.
그러나, 실린더 본체부(731)는 밀폐된 공간이기 때문에 유체의 이동에 따라 움직여야 하지만, 상부 롤러 탄성부(350)의 탄성력과 하부 롤러 탄성부(717)의 탄성력의 차이로 인해 발생하는 압력 차이에 의해 유체 공급부(750)의 유체 밸브부(7551)가 열려서 유체가 공급될 수 있다.
유체가 공급되고, 상부 롤러부(300)와 하부 롤러부(710)가 안정된 상태를 갖게 되면, 실린더 본체부(731)에 유체가 더 공급되었기 때문에 하부 롤러부(710)는 최초보다 조금 더 아래로 내려간 상태에서 고정되게 된다.
따라서, 하부 롤러부(710)가 계속해서 조금씩 내려가기 때문에 요구되는 벨트부(100)의 길이가 조금씩 길어지게 되므로 낮아지는 장력을 보완할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 속도 조절부를 나타내는 정면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치(10)는 속도 조절부(900)를 더 포함할 수 있다.
속도 조절부(900)는 벨트부(100)의 이동 속도를 조절하기 위한 것으로, 벨트부(100)에 적재된 석재가 많으면 빠른 처리가 필요하므로 벨트부(100)를 가속할 수 있고, 벨트부(100)에 적재된 석재가 적으면 안정적인 이송을 위해 벨트부(100)를 감속할 수 있다.
저항 연결부(390)는 상부 롤러부(300)는 상부 롤러 지지부(330)의 일측이 저항부와 연결되어 상부 롤러 지지부(330)의 움직임에 따라 저항부(910)를 움직일 수 있다.
속도 조절부(900)의 저항부(910)에 관한 상세한 설명은 도 8과 함께 후술하기로 한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 속도 조절부를 나타내는 측면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치(10)의 속도 조절부(900)는 저항부(910) 및 동력부(930)를 포함할 수 있다.
저항부(910)는 슬라이드 형태로 상하 움직임에 의해 저항값이 변화할 수 있는 슬라이드 형태의 가변 저항이다.
동력부(930)에 걸리는 전압값은 아래 수학식에 따라 계산할 수 있다.
[수학식 1]
VI = I × R
여기서, VI 는 최초 전압을 의미한다.
적어도 하나 이상의 저항부(910)가 존재하므로 이로 인해 발생하는 전압 강하는 수학식 2에 따라 계산할 수 있다.
[수학식 2]
VR = I × (R1 + R2 + R3 +??+ Rn)
여기서, VR 은 저항부(910)에 의한 전압 강하를 의미한다.
따라서, 동력부(930)에 인가되는 최종 전압은 저항부(910)에 의한 전압 강하를 제외한 전압값이 인가되고, 이는 아래 수학식 3에 따라 계산할 수 있다.
[수학식 3]
VF = VI × (R1 + R2 + R3 +??+ Rn)
여기서, VR는 동력부(930)에 인가되는 최종 전압값을 의미한다.
예를 들면, 적재된 석재가 적으면 천천히 이송되어도 되는 경우이며, 이 때에는 저항 연결부(390)가 저항부(910)의 상단에 위치하게 되고, 이 때 높은 전압 강하가 필요하므로 저항부(910)의 상단에는 높은 저항값을 갖게 된다.
이와 반대로 적재된 석재가 많으면 빨리 이송되어야 하는 경우이며, 이 때에는 저항 연결부(390)가 저항부(910)의 하단에 위치하게 되고, 동력부(930)에 더 높은 전압을 인가하기 위해 낮은 전압 강하가 필요하므로 저항부(910)의 하단에는 낮은 저항값을 갖게된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 속도 조절부를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송 장치의 속도 조절부는 적어도 하나 이상의 저항부(910) 및 동력부(930)를 포함할 수 있고, 동력부(930)는 모터부(931), 구동 롤러 연결부(933) 및 전원부(935)를 포함할 수 있다.
모터부(931)는 공급되는 전압값에 따라 회전 속도가 달라질 수 있다. 따라서, 저항부(910)의 가변 저항에 의해 달라지게 되는 전압값에 따라 회전 속도가 달라지게 된다.
구동 롤러 연결부(933)는 모터부(931)와 구동 롤러부(500)를 연결할 수 있고, 구동 롤러 연결부(933)는 고무 재질의 튜브로 이어질 수 있고, 체인과 같은 금속 소재에 의해 연결될 수 있으며, 기어에 의해 맞 물려서 움직일 수도 있다.
전원부(935)는 저항부(910)에 전원이 공급되면 저항부(910)의 저항값에 따라 전압 강하가 발생하고, 전압 강하 후의 잔여 전압을 모터부에 공급하 수 있다. 전원부(935)의 일측은 저항부(910)와 연결되고, 전원부(935)의 다른 일측은 모터부(931)와 연결될 수 있다.
따라서, 석재 이송 장치(10)의 속도를 조절하기 위해 제어 시스템과 같은 복잡한 장치 없이도 속도를 조절할 수 있으며, 구조가 단순하기 때문에 고장의 위험성도 낮으면서도, 복수 개의 저항부(910)에 의해 전압 강하가 발생하므로 섬세한 속도 변화를 기대할 수 있는 장점이 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송장치의 속도 조절 과정을 나타내는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 이송장치의 속도 조절 과정(S200)은 석재 적재 단계(S210), 상부 압박 단계(S220), 저항값 조절 단계(S230), 전압값 조절 단계(S240), 회전 속도 조절 단계(S250) 및 벨트 속도 조절 단계(S260)를 수행할 수 있다.
석재 적재 단계(S210)는 벨트부(100)에 석재가 적재될 수 있다. 상부 압박 단계(S220)는 적재된 석재가 상부 롤러부(300)를 압박할 수 있다. 이와 관련하여 장력 조절 과정과 동일한 과정이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
저항값 조절 단계(S230)는 상부 롤러부(300)의 압박에 따라 상부 롤러 지지부(330)가 아래로 이동하면서 저항부(910)의 저항값을 변화시킬 수 있다. 상부 롤러 지지부(330)가 하방 압력에 따라 아래로 이동하면서 슬라이드형 가변 저항인 저항부(910)를 움직이게 되고, 그 결과 저항값이 변화하게 된다.
전압값 조절 단계(S240)는 변화한 저항값에 따라 강하되는 전압값이 달라져서 모터부(931)에 공급되는 전압값을 조절할 수 있다. 전압값이 변화하기 때문에 각각의 저항에 인가되는 전압값이 달라지고, 그 결과 모터부(931)에 인가되는 전압값도 달라지게 된다.
회전 속도 조절 단계(S250)는 달라진 전압값에 따라 모터부(931)의 회전 속도가 조절되고, 조절된 전압값이 모터부(931)에 인가되므로 이에 따라 모터부(931)의 회전 속도도 달라지게 된다.
마지막으로, 벨트 속도 조절 단계(S260)는 달라진 모터부(931)의 회전 속도에 의해 맞물리는 벨트부(100)의 속도까지 조절할 수 있게 된다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 명세서를 통해 보호받고자 하는 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 석재 이송 장치
100: 벨트부
300: 상부 롤러부
500: 구동 롤러부
700: 장력 조절부
900: 속도 조절부

Claims (2)

  1. 석재를 적재하고, 고무 재질로 형성되는 벨트부; 상기 벨트부에 가해지는 하중을 지지하는 상부 롤러부; 상기 벨트부와 밀착하여 상기 벨트부를 구동시키는 구동 롤러부; 및 상기 벨트부의 장력을 조절하는 장력 조절부;를 포함하되,
    상기 장력 조절부는,
    상기 벨트부를 하방으로 압박하는 하부 롤러부;
    상기 상부 롤러부 및 상기 하부 롤러부를 연결하며, 내부가 유체로 가득 채워져 있는 유압 실린더부; 및
    상기 유압 실린더부에 유체를 공급하여 장력 조절 과정을 수행하는 유체 공급부;를 포함하며,
    상기 상부 롤러부는,
    이송 방향의 상기 벨트부의 하단에서 상기 벨트부가 움직일 수 있도록 회전하는 상부 롤러 회전부;
    상기 상부 롤러 회전부의 하단에 위치하며, 상기 벨트부의 상단에 적재되는 석재의 하중을 전달받아 상기 상부 롤러 회전부를 지지하는 상부 롤러 지지부; 상기 상부 롤러 지지부의 하단에 위치하고, 상기 상부 롤러 지지부를 위쪽 방향으로 탄성력을 가하는 상부 롤러 탄성부; 및
    상기 상부 롤러 지지부 하단에 위치하며, 상기 상부 롤러 지지부로 전달되는 하중을 상기 유압 실린더부로 전달할 수 있도록 상기 유압 실린더부를 밀폐하는 고무 마개 구조로 형성되는 상부 롤러 마개부;를 구비하며,
    상기 하부 롤러부는,
    상기 하부 롤러부 상단에 위치하며, 상기 유압 실린더부로부터 하중을 전달받을 수 있도록 상기 유압 실린더부를 밀폐하는 고무 마개 구조로 형성되는 하부 롤러 마개부;
    상기 하부 롤러 마개부의 하단에 위치하고, 상기 유압 실린더부의 하중을 전달받는 하부 롤러 지지부;
    상기 하부 롤러 지지부의 상단에 위치하고, 상기 하부 롤러 지지부를 아래쪽 방향으로 탄성력을 가하는 하부 롤러 탄성부; 및
    상기 하부 롤러 지지부로부터 전달되는 하중에 따라 이송 반대 방향의 상기 벨트부의 상단에서 상기 벨트부를 하방으로 하중을 가하면서 상기 벨트부가 움직일 수 있도록 회전하는 하부 롤러 회전부;를 포함하며,
    상기 유압 실린더부는,
    비어있는 내부가 유체로 가득 채워져 있어 일측에 압력이 가해지면, 타측으로 압력을 전달하는 실린더 본체부;
    상기 상부 롤러 마개부가 밀착되어 삽입될 수 있도록 구멍이 뚫려 있고, 상기 상부 롤러 마개부가 삽입된 지점까지 유체가 채워지는 상부 롤러 연결부; 및
    상기 하부 롤러 마개부가 밀착되어 삽입될 수 있도록 구멍이 뚫려 있고, 상기 하부 롤러 마개부가 삽입된 지점까지 유체가 채워지는 하부 롤러 연결부;를 포함하며,
    상기 유체 공급부는,
    상기 유압 실린더부에 유체를 공급할 수 있도록 유체를 저장하는 유체 탱크부;
    상기 유압 실린더부에 유체를 공급할 수 있도록 유압 실린더 연결부; 및
    상기 실린더 연결부 내측에서 상기 유체 탱크부에서 상기 유압 실린더 방향으로만 유체가 이동할 수 있도록 조절하는 유압 밸브부;를 포함하며,
    상기 유압 밸브부는,
    일측이 더 긴 “H” 형태이고, 상기 유압 실린더에서 상기 유체 공급부로 유체가 이동하지 못하도록 막는 유체 밸브부;
    상기 유체 밸브부가 상기 유압 실린더부 측으로 이동한 경우 원래의 위치로 되돌릴 수 있도록 탄성력을 제공하는 유체 탄성부; 및
    상기 유체 탄성부가 상기 유체 밸브부에 탄성력을 제공하기 위해 일측에서 지지면을 형성하는 유체 지지부; 를 포함하며,
    상기 장력 조절 과정은,
    상기 벨트부에 석재가 적재되는 석재 적재 단계;
    적재된 석재가 상기 상부 롤러부를 압박하는 상부 압박 단계;
    상기 상부 롤러부가 상기 상부 롤러 마개부를 통해 상기 유압 실린더부 내부의 유체를 압박하는 실린더 압박 단계;
    상기 유압 실린더부 내부의 유체가 상기 하부 롤러 마개부를 통해 하부 롤러 지지부에 압력을 전달하는 하부 압박 단계;
    상기 벨트부의 적재된 석재가 하역되면 상기 상부 롤러 탄성부가 상기 상부 롤러 회전부를 위쪽으로 밀어내는 석재 하역 단계;
    상기 상부 롤러 탄성부가 상부 롤러부를 위쪽으로 밀어내어 상기 유압 실린더부가 상기 하부 롤러부를 위쪽으로 당길 때, 상기 하부 롤러 탄성부가 상기 하부 롤러부를 아래로 밀어내면서 발생하는 압력에 의해 상기 유압 실린더부의 내부로 상기 유체 공급부로부터 유체가 유입되는 유체 유입 단계;를 포함하는, 석재 이송 장치.
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Citations (8)

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