KR102356568B1 - 벨트 컨베이어 및 벨트 컨베이어의 진동 억제 방법 - Google Patents

벨트 컨베이어 및 벨트 컨베이어의 진동 억제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 벨트 컨베이어는, 반송물을 반송하는 컨베이어 벨트와, 공기를 통해 컨베이어 벨트를 지지하는 트로프와, 컨베이어 벨트와 트로프 사이에 공기를 공급하는 급기 라인과, 급기 라인에 설치되고, 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동을 발생시킴으로써 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동을 억제 가능한 압력 변동 억제기를 구비하고, 압력 변동 억제기는, 소정의 용적을 가지는 본체부와, 체부로부터 급기 라인까지 연장되는 관 형상의 수부와, 수부의 단면적을 변경함으로써, 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동이 당해 압력 변동 억제기로부터 발생하도록 당해 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정하는 작동 주파수 조정부를 구비한다.

Description

벨트 컨베이어 및 벨트 컨베이어의 진동 억제 방법
본 발명은 공기 부상식 벨트 컨베이어 및 공기 부상식 벨트 컨베이어의 진동 억제 방법에 관한 것이다.
반송물을 반송하는 컨베이어 벨트를 롤러가 아니라 공기를 통해 지지하는 공기 부상식의 벨트 컨베이어가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 등 참조).
일본 특허공개 특개2012-136347호 공보
공기 부상식 벨트 컨베이어에서는, 컨베이어 벨트와 컨베이어 벨트를 지지하는 트로프 사이에 공기의 층을 형성하고, 그 상태에서 컨베이어 벨트 상에 벌크(bulk) 등의 반송물을 적재하여 반송을 수행한다. 반송을 수행할 때, 반송물의 적재량에 의해 벨트 컨베이어 전체가 진동하는 경우가 있다. 벨트 컨베이어가 진동하면, 프레임 등에 고정된 볼트의 풀림이나 진동에 의한 소음이 발생하는 동시에, 컨베이어 벨트 상의 반송물로부터 발생하는 분진의 양이 증가한다.
벨트 컨베이어의 진동을 억제하는 데는, 컨베이어 프레임의 중량을 증가시키는 등으로 강성을 높이는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, 이러한 방법에서는 설계의 자유도가 저하되는 동시에, 컨베이어 프레임의 중량 증가에 의해 컨베이어 벨트의 제조 코스트가 증가할 우려가 있다.
본 발명은, 이상과 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 설계의 자유도의 저하 및 제조 코스트의 증가를 억제하면서, 진동의 억제가 가능한 공기 부상식 벨트 컨베이어를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 설계의 자유도의 저하 및 제조 코스트의 증가를 억제하면서, 진동의 제어가 가능한 공기 부상식 벨트 컨베이어의 진동 억제 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 벨트 컨베이어는, 반송물을 반송하는 컨베이어 벨트와, 공기를 통해 상기 컨베이어 벨트를 지지하는 트로프와, 상기 컨베이어 벨트와 상기 트로프 사이에 공기를 공급하는 급기 라인과, 상기 급기 라인에 설치되고, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동을 발생시킴으로써 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동을 억제 가능한 압력 변동 억제기를 구비하고, 상기 압력 변동 억제기는, 소정의 용적을 가지는 본체부와, 상기 본체부로부터 상기 급기 라인까지 연장되는 관 형상의 수부(首部)와, 상기 수부의 단면적을 변경함으로써, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동이 당해 압력 변동 억제기로부터 발생하도록 당해 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정하는 작동 주파수 조정부를 구비한다.
상기 구성에 따르면, 급기 라인의 소정 주파수의 압력 변동을 억제함으로써, 당해 소정 주파수의 압력 변동에 대응하는 벨트 컨베이어의 진동을 억제할 수 있다. 또한, 상기 구성에 따르면, 벨트 컨베이어의 진동 특성에 따라 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정할 수 있기 때문에, 벨트 컨베이어의 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 나아가, 상기 구성에서는, 컨베이어 프레임의 중량을 증가시킬 필요도 없기 때문에, 설계의 자유도의 저하 및 제조 코스트의 증가를 억제할 수 있다.
상기의 벨트 컨베이어에서, 상기 작동 주파수 조정부는 상기 수부에 설치된 개도 조정 밸브로 구성되어도 좋다.
이러한 구성에 따르면, 작동 주파수 조정부를 쉽게 형성할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 벨트 컨베이어 벨트의 진동 억제 방법은, 반송물을 반송하는 컨베이어 벨트와, 공기를 통해 상기 컨베이어 벨트를 지지하는 트로프와, 상기 컨베이어 벨트와 상기 트로프 사이에 공기를 공급하는 급기 라인과, 상기 급기 라인에 설치된 압력 변동 억제기를 구비하고, 상기 압력 변동 억제기는, 소정의 용적을 가지는 본체부와, 상기 본체부로부터 상기 급기 라인까지 연장되는 관 형상의 수부를 구비하는 벨트 컨베이어의 진동을 억제하는 진동 억제 방법으로서, 상기 수부의 단면적을 변경함으로써, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동이 당해 압력 변동 억제기로부터 발생하도록 당해 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정하여, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동을 억제함으로써 상기 벨트 컨베이어의 진동을 억제한다.
이러한 방법에 따르면, 벨트 컨베이어의 진동 특성에 따라 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정하여, 벨트 컨베이어의 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 나아가, 이러한 방법에서는, 컨베이어 프레임의 중량을 증가시킬 필요도 없기 때문에, 설계의 자유도의 저하 및 제조 코스트의 증가를 억제할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 벨트 컨베이어 벨트의 진동 억제 방법은, 반송물을 반송하는 컨베이어 벨트와, 공기를 통해 상기 컨베이어 벨트를 지지하는 트로프와, 상기 컨베이어 벨트와 상기 트로프 사이에 공기를 공급하는 급기 라인과, 상기 급기 라인에 설치된 압력 변동 억제기를 구비하고, 상기 압력 변동 억제기는, 소정의 용적을 가지는 본체부와, 상기 본체부로부터 상기 급기 라인까지 연장되는 관 형상의 수부를 구비하는 벨트 컨베이어의 진동을 억제하는 진동 억제 방법으로서, 상기 본체부의 용적을 변경함으로써, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동이 당해 압력 변동 억제기로부터 발생하도록 당해 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정하여, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동을 억제함으로써 상기 벨트 컨베이어의 진동을 억제한다.
이러한 방법에서도, 벨트 컨베이어의 진동 특성에 따라 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정하여, 벨트 컨베이어의 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 컨베이어 프레임의 중량을 증가시킬 필요도 없기 때문에, 설계의 자유도의 저하 및 제조 코스트의 증가를 억제할 수 있다.
상기 구성에 따르면, 설계의 자유도의 저하 및 제조 코스트의 증가를 억제하면서, 진동의 억제가 가능한 공기 부상식의 벨트 컨베이어를 제공할 수 있다. 또한, 설계의 자유도의 감소 및 제조 비용의 증가를 억제하면서, 진동의 억제가 가능한 공기 부상식 벨트 컨베이어의 진동 억제 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 벨트 컨베이어의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 II-II 선에서 본 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 III-III 선에서 본 단면도이다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 따른 벨트 컨베이어(100)에 대해 설명한다. 도 1은 벨트 컨베이어(100)의 개략도이다. 도 2는 도 1에 도시된 II-II 선에서 본 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 III-III 선에서 본 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 벨트 컨베이어(100)는, 이른바 공기 부상식 벨트 컨베이어이고, 컨베이어 벨트(10)와, 트로프(20)와, 급기 라인(30)과, 압력 변동 억제기(40)를 구비하고 있다. 이하에서, 이러한 구성 요소에 대해 차례로 설명한다.
<컨베이어 벨트>
컨베이어 벨트(10)는 벌크 등의 반송물(101)을 반송하는 부분이다. 컨베이어 벨트(10)는 무단 형상으로 형성되어 있고, 도면 밖의 구동 풀리 및 종동 풀리에 감겨 회전 구동한다. 여기서, 도 1에서는, 컨베이어 벨트(10)의 왕로(往路) 측(캐리어 측)만을 도시하고 있다. 컨베이어 벨트(10)는 가요성을 가지고 있고, 후술하는 트로프(20)의 형상에 대응하는 형상을 가지고 있다. 본 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 컨베이어 벨트(10)는 단면에서 볼 때 하방으로 볼록한 형상을 가지고 있다. 또한, 컨베이어 벨트(10)의 상면에는 반송물(101)이 적재된다.
<트로프>
트로프(20)는, 공기를 통해 컨베이어 벨트(10)를 지지하는 부분이다. 트로프(20)는 단면에서 볼 때 하방으로 볼록한 형상을 가지고 있다. 또한, 트로프(20)의 저부에는 길이 방향을 따라 등간격으로 늘어선 공기 공급공(21)이 형성되어 있다. 도 2의 화살표로 도시된 바와 같이, 급기 라인(30)(급기 헤더(33))으로부터 공기 공급공(21)을 통해 공기가 공급되면, 공급된 공기는 트로프(20)와 컨베이어 벨트(10)의 사이를 통해서 컨베이어 벨트(10)의 폭 방향 외측으로 빠져나간다.
이와 같이, 가동 시에 컨베이어 벨트(10)와 트로프(20)는 비접촉이지만, 양자는 탄성체인 공기를 통해 접속되어 있다. 컨베이어 벨트(10)와 트로프(20)는 다양한 조건에 따라 진동하지만, 이러한 진동이 공기를 통해 서로 영향을 미치고, 특히 반송물(101)의 반송량(적재량)이 소정 량인 때에, 벨트 컨베이어(100) 전체가 크게 진동한다.
<급기 라인>
급기 라인(30)은, 컨베이어 벨트(10)와 트로프(20) 사이에 공기를 공급하는 라인이다. 급기 라인(30)은, 상류 측에서 순서대로, 급기 블로어(31), 급기 배관(32) 및 복수의 급기 헤더(33)를 구비하고 있다.
급기 블로어(31)는 공기에 압력을 가하여 송출하는 장치이다. 본 실시예의 급기 라인(30)은, 1 개의 급기 블로어(31)를 구비하고 있지만, 복수의 급기 블로어(31)를 구비하고 있어도 좋다. 예를 들어, 급기 라인(30)을 왕로 측과 복로(復路) 측(리턴 측)의 각각에 1 개씩 설치하여도 좋고, 각각에 복수 설치하여도 좋다.
급기 배관(32)은 급기 블로어(31)로부터 송출된 공기를 각각의 급기 헤더(33)에 공급하는 배관이다. 급기 배관(32)은, 급기 블로어(31)에 접속된 공통부(34)와, 공통부(34)로부터 분기하여 각각 대응하는 급기 헤더(33)를 향해 연장되는 복수의 분기점(35)을 구비하고 있다.
급기 헤더(33)는, 급기 배관(32)으로부터 공급된 공기를 일단 모았다가 컨베이어 벨트(10)와 트로프(20) 사이에 공급하는 부분이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 급기 헤더(33)는 트로프(20)의 하면에 트로프(20)의 길이 방향으로 나란히 배치되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 급기 헤더(33)의 하부에는 급기구(36)가 형성되어 있고, 이러한 급기구(36)를 통해 급기 배관(32)으로부터 공기가 공급된다. 각각의 급기 헤더(33)는 복수의 공기 공급공(21)에 대응하여 설치되어 있고, 이러한 복수의 공기 공급공(21)을 통해 공기를 컨베이어 벨트(10)와 트로프(20) 사이에 공급한다. 급기 헤더(33)는 공기를 일단 모으는 것으로, 각각의 공기 공급공(21)에 공급하는 공기의 압력차를 억제할 수 있다.
<압력 변동 억제기>
압력 변동 제어기(40)는, 급기 라인(30)에 설치되어 있고, 급기 라인(30) 내의 공기에 발생하는 소정 주파수의 압력 변동을 억제하는 기기이다. 본 실시예의 압력 변동 억제기(40)는, 이른바 헬름홀츠 형 공진기이다. 헬름홀츠 형 공진기는 급기 라인(30) 내의 공기에 발생하는 소정 주파수의 압력 변동과 공진하는 것에 의해, 그러한 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동을 발생시킨다. 이에 따라서, 급기 라인(30) 내의 공기에 발생하는 소정 주파수의 압력 변동을 억제할 수 있다. 여기서, 이하에서는 급기 라인(30) 내의 공기의 압력 변동과 공진하여 압력 변동 억제기(40)에서 발생되는 압력 변동의 주파수를 「작동 주파수」라고 칭한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 압력 변동 억제기(40)는, 소정의 용적을 가지는 본체부(41)와, 본체부(41)로부터 급기 라인(30)까지 연장된 관 형상의 수부(42)를 구비하고 있다. 그리고, 본체부(41)의 체적을 V, 수부(42)의 단면적을 S, 수부(42)의 길이를 l, 음속을 c, 압력 변동 억제기(40)의 공진 주파수를 f라고 하면, 그들의 관계는 이하의 수학식 1로 나타낼 수 있다.
Figure 112020117768602-pct00001
본 실시예의 압력 변동 억제기(40)는 작동 주파수를 조정하는 작동 주파수 조정부(43)를 더 구비하고 있다. 작동 주파수 조정부(43)는, 수부(42)에 설치된 개도 조정 밸브(본 실시예에 따르면 버터플라이 밸브)에 의해 구성되어 있고, 수부(42)의 단면적을 변경할 수 있다. 즉, 작동 주파수 조정부(43)는 상기 수학식 1의 수부(42)의 단면적(S)을 변경할 수 있고, 이에 따라서 압력 변동 억제기(40)의 작동 주파수(f)를 조정할 수 있다. 여기서, 작동 주파수 조정부(43)는 개도 조정 밸브 이외의 기구에 의해 구성되어 있어도 좋다. 예를 들어, 수부(42)를 가요성의 재료로 형성하고, 작동 주파수 조정부(43)는 수부(42)를 외부로부터 끼워 넣음으로써 수부(42)의 단면적을 변경하도록 구성되어 있어도 좋다. 또한, 예를 들어, 작동 주파수 조정부(43)는 수부(42)를 다른 단면적을 가지는 다른 수부(42)로 교체하는 것 같은 기구라도 좋다.
이상과 같이, 본 실시예의 압력 변동 억제기(40)는 작동 주파수를 조정 가능한 작동 주파수 조정부(43)를 구비하고 있다. 이에 따라서, 벨트 컨베이어(100)의 진동이 커질 때에, 급기 라인(30)의 압력 변동과 압력 변동 억제기(40)로부터 발생하는 압력 변동이 간섭하도록 작동 주파수를 조정하면, 벨트 컨베이어(100)의 진동을 효과적으로 억제할 수 있다. 여기서, 벨트 컨베이어(100)의 진동 특성이 변화하는 경우에도, 압력 변동 억제기(40)의 작동 주파수를 적절히 조정하면, 벨트 컨베이어(100)의 진동을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예의 본체부(41)는 상자형으로 형성되어 있지만, 본체부(41)의 형상은 상자형에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본체부(41)는 컨베이어 벨트(10)를 따라 연장되는 통형의 형상을 가지고 있어도 좋고, 다른 부재와 간섭하지 않도록 복잡한 형상을 가지고 있어도 좋다. 본체부(41)는 일정 이상의 용적을 가지는 것이라면 좋다.
또한, 본체부(41)는 용적을 변경할 수 있도록 구성되어 있어도 좋다. 예를 들어, 본체부(41)를 신축 가능하게 형성하거나, 내부에 칸막이를 삽입할 수 있도록 형성하거나, 내부에 모래나 물 등을 공급 배출할 수 있도록 형성하면, 본체부(41)의 용적을 변경할 수 있다. 이 경우, 상기의 수학식 1의 본체부(41)의 용적(V)을 변경할 수 있기 때문에, 압력 변동 억제기(40)의 작동 주파수(f)를 조정할 수 있다.
나아가, 본 실시예의 수부(42)는 길이가 일정하지만, 길이가 변경 가능하게 구성되어 있어도 좋다. 예를 들어, 수부(42)를 벨로우즈 형상으로 형성하면, 수부(42)의 길이를 변경할 수 있다. 이 경우, 상기의 수학식 1의 수부(42)의 길이(l)를 변경함으로써, 압력 변동 억제기(40)의 공진 주파수를 조정할 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는, 압력 변동 억제기(40)는 각각의 급기 헤더(33)의 하부에 설치되어 있지만, 각각의 급기 헤더(33)의 측부 등 급기 헤더(33)의 다른 장소에 설치되어도 좋다. 나아가, 압력 변동 억제기(40)는 급기 헤더(33)에 설치하지 않고, 급기 배관(32)에 설치하여도 좋고, 급기 배관(32)의 공통부(34)에 설치하여도 좋다.
10: 컨베이어 벨트
20: 트로프
30: 급기 라인
40: 압력 변동 억제기
41: 본체부
42: 수부
43: 작동 주파수 조정부
100: 벨트 컨베이어
101: 반송물

Claims (4)

  1. 반송물을 반송하는 컨베이어 벨트와,
    공기를 통해 상기 컨베이어 벨트를 지지하는 트로프와,
    상기 컨베이어 벨트와 상기 트로프 사이에 공기를 공급하는 급기 라인과,
    상기 급기 라인에 설치되고, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동을 발생시킴으로써 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동을 억제 가능한 압력 변동 억제기를 구비하고,
    상기 압력 변동 억제기는,
    소정의 용적을 가지는 본체부와,
    상기 본체부로부터 상기 급기 라인까지 연장되는 관 형상의 수부(首部)와,
    상기 수부의 단면적을 변경함으로써, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동이 당해 압력 변동 억제기로부터 발생하도록 당해 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정하는 작동 주파수 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 벨트 컨베이어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동 주파수 조정부는 상기 수부에 설치된 개도 조정 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 벨트 컨베이어.
  3. 반송물을 반송하는 컨베이어 벨트와,
    공기를 통해 상기 컨베이어 벨트를 지지하는 트로프와,
    상기 컨베이어 벨트와 상기 트로프 사이에 공기를 공급하는 급기 라인과,
    상기 급기 라인에 설치된 압력 변동 억제기를 구비하고,
    상기 압력 변동 억제기는, 소정의 용적을 가지는 본체부와, 상기 본체부로부터 상기 급기 라인까지 연장되는 관 형상의 수부를 구비하는 벨트 컨베이어의 진동을 억제하는 진동 억제 방법으로서,
    상기 수부의 단면적을 변경함으로써, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동이 당해 압력 변동 억제기로부터 발생하도록 당해 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정하여, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동을 억제함으로써 상기 벨트 컨베이어의 진동을 억제하는 것을 특징으로 하는 진동 억제 방법.
  4. 반송물을 반송하는 컨베이어 벨트와,
    공기를 통해 상기 컨베이어 벨트를 지지하는 트로프와,
    상기 컨베이어 벨트와 상기 트로프 사이에 공기를 공급하는 급기 라인과,
    상기 급기 라인에 설치된 압력 변동 억제기를 구비하고,
    상기 압력 변동 억제기는, 본체부와, 상기 본체부로부터 상기 급기 라인까지 연장되는 관 형상의 수부를 구비하는 벨트 컨베이어의 진동을 억제하는 진동 억제 방법으로서,
    상기 본체부의 용적을 변경함으로써, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동과 간섭하는 압력 변동이 당해 압력 변동 억제기로부터 발생하도록 당해 압력 변동 억제기의 작동 주파수를 조정하여, 상기 급기 라인에서 소정 주파수의 압력 변동을 억제함으로써 상기 벨트 컨베이어의 진동을 억제하는 것을 특징으로 하는 진동 억제 방법.
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