KR19990062641A - 공기 지지 평벨트 컨베이어 및 물품운반방법 - Google Patents

Abstract

수하물 또는 소포물과 같은 물품들을 고속으로 운반하는데 특히 적합한 공기 지지 컨베이어는 고압 챔버 및 다수의 구멍이 형성된 벨트 지지체를 구비한다. 벨트 이동 중에 상기 벨트와 상기 지지체 사이에 공기 베어링의 간극을 형성하기 위해 공기 또는 또 다른 압축 유동체가 상기 고압 챔버에 공급된다. 상기 벨트 지지체는 구부러지거나 상방향으로 각을 이룬 외측부를 갖춘 대체로 평평한 중앙부를 구비한다. 상기 각진 외측부 근처에 가이드가 설치된다. 상기 벨트의 길이방향을 따라, 그리고 각 가이드의 아래쪽과 상기 각진 외측부 사이에 신장 부재가 배치된다. 각각의 가이드 아래쪽 및 벨트 지지체와 함께 상기 각 신장 부재는 벨트 이동 중에 벨트 에지를 수용하는 리세스를 형성함으로써 벨트 에지 가이드의 역할을 수행한다. 각 리세스는 상기 벨트의 상부면을 가로질러서 슬롯 출구를 향하도록, 공기를 상기 벨트 아래쪽에서 위로 그리고, 벨트 측면 에지 주위를 지향시키도록 한다. 리세스는 가이드 아래쪽 근처의 벨트 상면에 대해 압력을 발생시키는 역할을 함으로써, 벨트의 가이드 아래쪽과의 접촉 및 잠재적인 벨트 마모 또는 고속의 벨트 이동으로 인한 손상을 최소화하거나 제거할 수 있다.

Description

공기 지지 평벨트 컨베이어 및 물품 운반 방법

본 발명은 공기지지 평벨트 컨베이어(air supported flat belt conveyor) 및 물품을 운반하는 방법에 관한 것으로, 특히 평벨트운반을 가능케 해주고 벨트측면과 벨트에지의 상방향 운동을 제어하는데 도움을 주는 벨트에지가이드(belt edge guide)와 벨트지지체구성을 채용한 공기지지 평벨트 컨베이어 및 물품을 운반하는 방법에 관한 것이다.

종래기술로, 재료의 처리를 위해 다양한 형태의 컨베이어가 제안된 바 있다. 그 한가지 형태의 컨베이어는 무한 벨트와 벨트 지지를 위한 일련의 아이들러 롤러(idler rolls)의 조합을 이용한다. 이러한 형태의 컨베이어는 벌크(bulk)재 및 수화물, 소포물과 같은 물품을 포함하는 다양한 형태의 재료들을 처리하는데 사용된다. 벌크재를 운반하는 경우, 상기 아이들러 롤러는 그 이동 중에 벨트 상에서의 벌크재를 유지하기 위해 홈통이 만들어진 아이들러 컨베이어를 형성하도록 구성될 수도 있다. 수화물 및 소포물과 같은 것을 위해, 상기 컨베이어 벨트는 비교적 편평하게 구성될 수 있다.

아이들러 롤러를 채용한 컨베이어 시스템은 가격이 상당히 비싸고, 유지비용이 많이 드는 단점이 있다. 또한, 이들 시스템은 소음을 발생시키고 컨베이어 벨트를 지지하는데 사용되는 많은 수의 아이들러를 구비한 실질적인 지지 구조를 필요로 한다. 또한, 아이들러를 채용한 컨베이어는 상기 아이들러의 질량 및 그 마찰 성분으로 인해 전력 소모가 크다.

상기와 같은 아이들러 롤러의 사용과 그 단점들을 제거하기 위한 노력의 일환으로, 다수의 아이들러보다는 공기에 의해 지지되는 벨트 컨베이어가 개발되었다. 그 예로서, ˝Dolgolenko˝ 이외의 다수의 출원인에게 특허 허여된 미국 특허 제 3,734,271 호 및 ˝Jonkers˝에게 특허 허여된 미국 특허 제 4,984,681 호에 개시된 바와 같은, 컨베이어 지지를 위해 공기를 이용한 컨베이어 시스템을 들 수 있다.

도 1을 참조하면, 전형적인 공기 지지 컨베이어(10)는 고압 챔버(plenum chamber)(3)를 지지하는 컨베이어 프레임(1)을 구비한다. 송풍기(5)는 상기 고압 챔버(3)속으로 공기를 유입시키고, 구멍(7)을 통해 그 유입된 공기를 통과시킨다.

상기 고압 챔버(3)는 상기 송풍기(5)에 의해 공급된 공기 쿠션으로 컨베이어 벨트(9)를 위한 지지체를 형성하는 홈통 모양의 표면(8)을 갖는다. 상기 컨베이어 벨트(9)는 상기 홈통 모양 표면(8)의 윤곽을 그대로 따른다. 한 장소에서 또 다른 장소로 운반하기 위한 벌크재(11)는 컨베이어 벨트(9)에 의해 유지된다. 또한, 도 1에는 상기 컨베이어 벨트(9)가 다수의 아이들러 롤러(15)에 의해 지지되는 귀환 컨베이어(13)가 도시되어 있다.

상기 홈통 모양 표면(8)은 벨트 정렬 수단 즉, 가이드의 역할을 수행한다. 상기 홈통 모양 표면(8)으로, 상기 벌크재는 상기 컨베이어 벨트(9)의 종축을 향해 이동하게 됨으로써, 상기 컨베이어 벨트(9)는 이동 중에 상기 홈통 모양 표면 내에서 유지될 수 있다.

공기 지지 컨베이어의 경우, 그 자체의 단점이 없지는 않다. 상기 홈통 모양 표면을 구비한 컨베이어 벨트(9)로 인해, 상기와 같은 형태의 컨베이어는 편평한 모양의 컨베이어 상에서 이동되는 것이 더 적합한 일부 형태의 물품, 예컨대 수화물 또는 소포물을 운반하는 데는 맞지 않는다. 더욱이, 상기 컨베이어(10)가 상기 벌크재(11)의 운반을 위해 공기 지지 방식을 이용한다고는 하지만, 아이들러 롤러들이 여전히 귀환 컨베이어 시스템(13)에서 사용된다. 따라서, 도 1의 공기 지지 벨트 컨베이어(10)는 여전히 아이들러 롤러와 관련해 위에서 언급한 문제점들을 지니고 있다.

전술한 종래의 컨베이어 시스템의 단점을 고려해 볼 때, 종래기술의 결점들을 해소할 수 있는 개선된 형태의 컨베이어 시스템에 대한 필요성이 요구된다. 이러한 요구에 부응하여, 본 발명은 거의 편평한 벨트 상에서 고속으로 물품을 운반할 수 있는 독특한 벨트 에지 가이드 시스템(unique belt edge guide system) 및 공기 지지 컨베이어 벨트를 사용하는 개선된 컨베이어 시스템 및 물품 운반 방법을 제공한다.

따라서, 본 발명의 주목적은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소한 개선된 형태의 공기지지 평벨트 컨베이어를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 간헐적인 방법으로 물품을 운반하는데 특히 적합한 공기지지 평벨트컨베이어를 제공하는 데 있다.

발명의 또다른 목적은 공기지지 컨베이어를 사용하여 물품을 운반하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 특히 고속으로 물품을 운반 할 때 발생하는 컨베이어 벨트의 마모를 최소화시키는 컨베이어를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 벨트가 이동중일 때 측면 및 수직방향으로 벨트를 가이드하는 데 도움을 주는 벨트에지가이드를 사용하는 컨베이어를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또다른 목적과 특징은 진행과정을 설명하면서 구체화한다.

도 1은 종래의 공기지지벨트 컨베이어에 관한 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 장치의 개략적인 정면도,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ에 따른 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 공기지지 벨트컨베이어장치 20 : 고압 챔버

23 : 측면 27 : 바닥판

29 : 상판 31 : 내부공간

33 : 리브 35 : 구멍

37 : 벨트 38 : 압축유체공급수단

39 : 벨트 하면 40 : 상판의 상면

41 : 편평면 43 : 외측부

45 : 트랜지션부 47 : 직선부

48 : 트랜지션부의 단부 50 : 벨트에지가이드

51 : 벨트 에지면 53 : 벨트 상면

55 : 신장부재 57 : 가이드

59 : 너트 61 : 볼트

63 : 가이드 하면 65 : 지지체의 일측

67 : 수직면 69 : 리세스

71 : 신장부재표면 73 : 슬롯

전술한 목적과 특징을 만족하는 본 발명의 컨베이어는 벨트 지지체를 따라 이동하는 벨트 지지를 위해 벨트의 아래쪽에서 유체를 공급하는 압축유체의 공급수단, 벨트 구동수단, 벨트 지지체 및 벨트를 구비한 종래의 공기지지 벨트 컨베이어를 개선한 것이다. 본 발명에 따라, 앞서 설명된 공기 지지 컨베이어는 각을 이룬 외측부사이에 위치한 대체로 편평한 중앙부가 있는 벨트 지지체를 구비하고 있다. 가이드 구조는 각각의 각진 외측부 위에 장착되어 있다. 신장부재는 각 가이드 구조와 각 각진 외측부 사이에 위치하고 있으며, 각각의 신장 부재, 각진 외측부와 가이드구조는 벨트 이동 중에 벨트 에지를 수용하는 리세스를 형성한다.

각 리세스는 벨트 아래로부터 벨트의 상부면을 가로지르는 흐름이 발생하도록 한다. 상기 리세스는 벨트에지 위의 공간에 압력을 발생시키고, 슬롯을 경유하여 컨베이어 장축을 향하여 공기를 통과시키는 구조를 형성할 수 있다. 본 압력의 발생은 벨트의 상방향 운동을 조절하는데 도움을 주며, 특히 벨트에 빈 영역이 있을 때 그러하다. 이러한 영역은 물품이나 수하물을 실지 않은 벨트의 아래로 공급되는 공기로 인한 벨트의 상방향운동을 수용할 수 있게 해준다.

좀 더 바람직한 실시 예로써, 가이드 아래쪽과 벨트 지지체는 서로 각을 이루어 슬롯 디멘션(dimension)을 최소화하고 더욱 리세스(recess)에 압력을 증가시킨다. 벨트 지지체는 오히려 벨트 지지체 역할을 하는 상판에 구멍을 형성한 고압 챔버를 구성한다. 고압 챔버는 구조물을 지지하기 위해 하나 혹은 그 이상의 수직 리브(upstanding rib)를 구비할 수 있다.

신장부재는 벨트 지지체와 가이드 구조사이에 위치한 바(bar)형태로 구성하는 것이 좋다. 이 바는 리세스의 모양을 유지하기 위한 봉입제의 역할을 할뿐만 아니라 벨트 조정을 돕기 위한 벨트에지 표면 가이드로서의 역할을 한다. 상기 바는 바와 벨트 사이에 발생하는 접촉부에 저마찰표면을 가질 수 있는 데, 이로는 테프론 코팅이 좋다. 상기 바는 가이드 구조물, 벨트 지지체 혹은 다른 지지구조물 중 한 부분에 부착된다. 가이드 구조물은 또한 벨트 상으로 운반되는 물품의 가이드나 혹은 장벽의 역할을 하는 수직면을 구비한다.

본 발명은 또한 공기쿠션에 의해 지지되는 이동중인 벨트 위에 물품을 운반하거나 수송하는 개량된 방법을 포함한다. 본 발명에 따르면 공기 지지벨트는 각진 외측부와 대체로 편평한 중앙부를 구비한 벨트지지체의 윤곽을 그대로 따른다. 적어도 벨트 지지체를 위해 벨트아래를 향한 공기의 한 부분이 벨트의 상부표면을 가로지르고 벨트의 측면에지 주위를 지향하도록 한다. 이런 공기 흐름단계동안, 벨트가 상향으로 이동하는 것을 제어하는 것을 도와줄 수 있도록 공기 압력은 벨트 상표면 위의 영역에서 증가된다. 공기는 따라서 대기 중으로 새어나간다. 바람직하기로는, 공기는 벨트의 종축을 향하여 벨트상부면 위를 통과하는 것이다.

이 방법은 수하물이나 소포물과 같은 물품을 운반하는 데 특히 적합하고, 그것의 길이를 따라 운반되는 벨트에 일련적으로 계속하여 운반하거나 수하물이 없는 오픈 간격을 갖는 간헐적 운반능력도 모두 가지고 있다. 물품을 운반할 때, 공기쿠션이나 공기 베어링은 벨트지지체와 벨트 사이를 지지하여 물품수송을 조절한다. 바람직하기로는, 공기 베어링은 0.020 inch 이하이어야 하며, 더욱 바람직하게는 0.010 inch 이하가 적절하며, 좀더 바람직하게는 0.004-0.006inch 사이가 바람직하다. 또다른 공기 베어링들은 운반되는 물품에 의존된다.

이러한 독창적인 컨베이어는 공급 컨베이어와 귀환 컨베이어 모두에 공기지지 시스템을 이용할 수 있다. 바꾸어 말하면, 종래의 아이들러 롤러 컨베이어를 리턴 컨베이어의 한 부분으로써 이용할 수도 있다.

본 발명의 공기지지 벨트 컨베이어는 아이들러 롤러나 혹은 홈통이 만들어진 컨베이어와 같은 종래의 기술보다 개량된 컨베이어를 제공한다. 본 발명의 컨베이어는 아이들러 롤러를 채용하므로써 증가되는 유지 수단들을 최소화하거나 제거한다. 아울러 아이들러 롤러의 제거로 인하여 구조물이 좀 더 단순화된다. 좀 더 단순화된 구조물과 함께, 전체적인 시스템은 그 분야의 장치를 설치할 때 조립시간이 다소 절감되며, 이로 인하여 비용을 절감할 수 있다. 더욱이 아이들러 롤러를 없애므로써 종래 컨베이어 시스템에서 이용되어야만 하는 조립단계를 없앨 수 있다.

본 발명의 컨베이어는 아이들러 롤러를 사용하는 컨베이어가 구비하고 있는 핀치 포인트(pinch point)를 제거함으로써 종래 기술의 시스템보다 더욱 안전하다. 이러한 안전한 개량물은 또한 컨베이어를 따라 배치된 풀 코드 스위치(pull cord switch)를 제거할 수 있어 또다른 경제적인 잇점을 가지고 있다.

본 발명의 컨베이어는 컨베이어 벨트를 구동하기 위해 필요한 전력이 최소화되기 때문에 가동비를 절약할 수 있다. 아이들러 롤러를 사용하는 컨베이어 시스템에서 그들의 질량과 구성요소는 컨베이어 전력손실에 큰 영향을 미친다. 송풍기나 혹은 컨베이어 밸트 지지체를 위해 공기를 공급하는 것과 같은 장치의 존재에도 불구하고 아이들러 롤러의 제거를 통해 전체적인 컨베이어의 구동을 위해 필요한 전력을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 컨베이어는 또한 고속의, 예를 들면 분당 2,000피트를 초과하는 속도의 컨베이어에도 효과적이며, 특히 컨베이어가 빈 공간을 가질 때 더욱 그러하다.

빈 공간은 물품자체에 빈 공간을 가지거나 물품이 간헐적인 형태로 공급되는 컨베이어에서 발생된다. 본 발명의 컨베이어는 일반적으로 평벨트 형태로 수하물이나 소포물과 같은 물품의 운반에 이상적이다.

본 발명의 컨베이어는 이동중일 때 컨베이어의 측면운동에 대한 조절의 손실이나 고속으로 가동되는 동안 발생할 수 있는 지나친 마모 없이 대체로 편평한 컨베이어의 공기 지지를 허용하는 점을 특징으로 한다.

본 발명의 컨베이어의 실시 예로는 도 2(20)와 도 3에 도시되어 있다. 컨베이어(20)는 양 측면(23)이 있는 고압 챔버(21)를 구비하고 있다. 고압 챔버(21)는 지지체(25)에 의해 양 측면(23)을 통하여 지지되고 있다. 상기 지지체(25)는 고압 챔버(21)를 적절한 위치에 배치하여 컨베이어가 적절한 입구나 출구에 연결될 수 있다(도시되어 있지 않음). 지지체(25)로는 도시된 바와 같은 빔(beam) 뿐만 아니라 고압 챔버(21)를 지지하기 위해 이용될 수 있는 어떤 구조나 배열도 이용될 수 있다.

고압 챔버(21)는 바닥판(27)과 상판(29)을 구비하고 있고, 이러한 판들은 측면(23)과 함께 내부공간(31)을 형성한다. 보강리브(strengthening rib)(33)는 내부공간(31) 적절한 위치에서 부가적인 지지력을 제공한다.

바닥판(27)은 컨베이어의 종축을 향하여 기울어져있다. 배수플러그(32)는 바닥판(27)의 중간지점에 위치하여 축척되는 수분을 제거하거나 혹은 다른 이물질을 제거하여 준다. 물론, 공기지지를 제공하기 위해 압력을 받을 수 있는 내부공간(31)이 제공되는 다른 구성의 고압 챔버(21)도 컨베이어 벨트에 이용할 수 있다. 도 2와 도 3에서 알 수 있듯이, 상판(29)에는 다수개의 구멍(35)들이 형성되어 있다. 이 구멍(35)들은 둥근 구멍이나 슬롯 또는 이와 비슷한 형태의 것이 될 수 있으며, 이는 보여지는 바와 같이 다른 컨베이어에서도 볼 수 있으며, 간격이 균일하지 않을 수도 있다. 벨트(37)는 상판(29)에 인접하여 있다. 상판(29)은 두 가지 방식으로 벨트(37)를 지지하는 역할을 한다. 첫 번째는 내부공간(31)이 송풍기나 팬과 같은 압축유체공급수단(38)의 공기주입에 의한 압력을 받지 않는다면, 벨트(37)는 상판(29)에 정지하여 있게 된다. 내부공간(31)이 압력을 받게 되면, 공기는 상판(29)의 구멍(35)들을 통과하여 벨트(37)의 하면(39)을 향하여 흐르게 된다. 물품을 운반하기 위해 벨트 구동수단(도시되어 있지 않음)에 의해 벨트(37)가 이동되는 동안 공기흐름은 벨트(37)를 지지하기 위해 일정한 두께의 공기 베어링이나 공기 쿠션을 형성한다. 상기 벨트 드라이브는 종래의 것으로 본 발명을 이해하기 위해 이의 구체적인 설명은 필요치 않다.

좀더 구체적으로, 공기나 다른 압축유체는 원심팬이나 다른 어떤 공기를 이동시키는 장치로도 내부공간(31)으로 유입된다. 공기는 컨베이어의 종축이나 근처의 일련의 구멍을 통하여 새어나간다. 공기는 넓은 폭으로 퍼져나가고 벨트(37)는 상판(29)의 상면(40)으로부터 들어올려진다. 동시에 벨트는 종래의 구동시스템에 의해 추진된다. 공기는 벨트를 따라 당겨지는 데 대략 벨트가 이동하는 속도와 비슷한 속도로 당겨진다. 공기는 벨트 측면 에지를 따라 새어나가고 또 컨베이어의 출구 끝단과 입구로 새어 나간다. 벨트의 움직임이 공기를 유도하기 때문에 공기는 입구보다는 출구로 더욱 많은 양이 빠져나간다.

도 2에서 보여지듯이 상판(29)은 3부분으로 나뉘어지는 데, 대략 편평한 중앙의 편평부(41)와 중앙의 편평부(41)로 정의되는 편평면으로부터 상방향으로 각이 지거나 구부러진 양쪽 끝단의 외측부(43)로 나뉘어진다.

도 3에 도시된 바와 같이 외측부(43)는 반지름 ˝R˝을 갖는 트랜지션부(45)와 일반적인 직선부(47)로 이루어져 있다. 트랜지션부(45) 벨트를 약간 구부러지게 하는 역할을 하거나 이를 조정할 수 있도록 한다.

외측부(43)는 반지름 ˝R˝ 뿐만 아니라 각도 ˝θ˝로 정의되기도 한다. 만곡의 정도나 반경은 컨베이어의 적용에 의존한다. 예를 들면 반경이 거의 0에 근접하는 타이트한 만곡에서부터 반경이 20inch 이상이 되는 점진적인 만곡까지 조절이 가능하다. 바람직한 반경범위는 5-10inch사이가 바람직하며, 좀더 바람직하게는 5-7inch가 바람직하며, 예를 들면 6.5inch 정도이다. 이와 유사하게 각도 ˝θ˝도 매우 다양할 수 있는 데, 60。 이하의 범위를 가지며, 바람직하게는 25。- 35。가 적당하며, 더욱 바람직하게는 30。이다. 직선부(47)는 트랜지션부(45)의 단부(48)로 결정되는 출구각도와 일치된다. 그러나, 만약 원한다면, 직선부(47)는 트랜지션부(45)의 단부(48)와 관련하여 각을 이룰 수 있다.

도 2에서도 볼 수 있듯이, 각도 혹은 상부면(29)의 각지거나 구부러진 외측부(43)는 참고번호 50으로 표시된 벨트 에지가이드의 한 부분으로서도 작용한다. 벨트에지가이드(50)는 벨트가 이동할 때 측면운동과 상부를 향하는 벨트 혹은 수직운동을 조절하는 데 도움을 준다.

벨트에지가이드(50)는 벨트(37)의 하면(39)으로부터 벨트 에지면(51)주위와 벨트 상면(53)을 가로질러 공기가 빠져나오도록 유도한다. 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 벨트에지가이드(50)는 벨트상면(53) 위로 증가된 압력 영역을 형성하여 벨트 에지의 상방향 운동을 조정할 수 있게 하며, 특히 벨트가 비어있을 때 예를 들면, 이송되는 물품이 없거나 비적하 상태일 때 더욱 그러하다.

도 3을 참조하면, 벨트에지가이드(50)는 컨베이어(20)와 대략 평행하게 배치된 신장부재(55)를 구비하고 있다. 이 신장부재(55)는 가이드(57)와 직선부(47)사이에 위치한다. 도 3에서, 신장부재(55)는 가이드(57)에 너트(59)와 볼트(61)로 장착되어 있는 데, 볼트(61)는 신장부재(55)와 가이드 하면(63)에 형성되어 있는 구멍을 통해 설치되어있다. 가이드(57)는 부호 65로 표시된 지지체(25)에 일측에 의해 지지되어 있다. 도 2에서 보는 바와 같이 가이드(57)는 그것의 수직면(67)이 벨트(37)에 의해 운반되는 물품(75)을 위한 가이드면으로서 작용된다. 상기 신장부재(55), 가이드(57)와 상판(29)의 조합은 벨트 상면(53)위에 고압영역을 발생시킨다. 더욱 구체적으로는, 벨트 하면(39)으로부터 빠져나가는 공기는 상판(29), 가이드 하면(63) 및 신장부재표면(71)으로 형성되는 리세스(69)로 들어간다. 일단 리세스로 들어간 공기는 벨트의 상면(53)을 통과하여 슬롯(73)으로 나간다. 리세스와 비교하여 슬롯(73)의 용적이 감소된 이유로 고압의 영역, 예를 들면 주위보다 압력이 높은 영역이 벨트 상면(53)에 생기게 된다. 고압의 이러한 영역은 상판(29)을 향하여 벨트의 에지부분에 아래쪽으로 힘을 가하게 된다. 따라서 벨트의 상면(53)과 가이드(57)의 하면(63)의 접촉은 최소화되거나 혹은 제거될 수 있다.

이러한 작용은 분당 벨트가 1,000피트 이상 되는, 예를 들어 분당 2,200피트와 같은 고속으로 움직일 때 매우 중요하다. 고속일 때의 벨트의 상면(53)과 가이드(57)의 하면(63)의 접촉은 벨트 표면에 심한 손상을 일으킬 수 있다.

또한 도 2에서와 같이 컨베이어(20)는 수화물이나 소포물을 운반하는 데 적합하기 때문에, 벨트(37)는 균일하게 적재되어 있지 않은 부분에서는 빈 공간이 생긴다. 이러한 조건하에서는 공기 베어링현상이 발생하는 경향이 있다. 즉, 벨트(37)의 하면(39)과 상판(29)의 상면(40) 사이의 간격이 증가되고 벨트에지부근의 벨트 상면(53)을 포함하여 벨트(37)에 위쪽으로 힘을 가하게 된다. 벨트에지가이드(50)와 함께 벨트의 양면으로 빠져나가는 공기는 상부를 향한 벨트에지 움직임을 조절하거나 최소화한다. 그 결과로써 벨트는 간헐적인 물품을 이동시킬 수 있고 만약 원한다면 벨트 표면의 손상 없이 고속으로 운반할 수 있다.

압력 받는 영역을 넓히기 위하여, 가이드(57)의 하면(63)은 직선부(47)에 의해 생성되는 각 또는 트랜지션부(45)의 접선에 의한 각과는 다른 각을 형성할 수 있다. 어떤 방법으로 측정하든, 각도의 차이로 인하여 가이드의 하면(63)과 상판(29)의 편평부(41)를 양분하는 참고면에 의해 형성되는 예각이 같은 참고면에 대한 직선부 및 트랜지션부(45)의 접평면에 의해 형성되는 각도보다 크다. 가이드 하면(63)과 트랜지션부(45)나 직선부(47)의 접평면에 의한 각도의 차이는 슬롯(73) 용적을 감소시켜 리세스(69)에서의 압력 받는 부위는 가이드 하면(63)과 직선부(47) 혹은 트랜지션부(45) 사이의 관계가 대략 평행을 이룰 때에 비하여 증가된다.

벨트에지가이드(50)의 모양은 충분히 이해되리라 생각된다. 어떤 형태나 수단으로 공기가 벨트(37) 아래로부터 공급되면 벨트 에지면(51) 주위와 벨트 상면(53) 위로 이용 가능한 압력영역이 발생한다. 구체적으로 가이드의 수직면(67)을 필요로 하지 않을 때, 예를 들면, 공급 컨베이어와 귀환 컨베이어 모두로 수하물을 운반하기 위해 컨베이어(20)를 이용하는 것을 필요로 하지 않을 때 가이드 하면(63)은 가이드(57)로부터 분리하여도 된다.

수하물의 이송과 귀환 컨베이어를 위한 컨베이어(20)의 이용은 앞서 언급한 바와 같이 귀환 컨베이어에 아이들러 롤러를 사용하는 홈통형태의 공기지지벨트의 단점을 극복할 수 있다.

벨트(37)의 조종작용을 높이기 위해, 신장부재(55)는 그 표면(71)에 저마찰재를 사용할 수 있다. 이 저마찰재는 벨트 에지면(51)과 신장부재 표면(71)이 접촉할 때 마찰을 감소시킨다. 마찰이 적은 재질은 코팅, 제거 가능한 부착물이거나 혹은 신장부재에 접속연결된 어떤 다른 형태로의 구성일 수도 있다. 바람직하기로는, 저마찰재로는 테프론과 같은 플루오르화탄소 중합체를 사용하는 것이 좋다. 만약 가능하다면, 신장부재(55) 전체를 코팅한다.

여러 다양한 형태의 신장부재(55)는 봉합이나 그와 유사한 것을 제공하여 고압 부위를 형성한다. 신장부재(55)는 또한 직선부(47)나 다른 부분에 부착될 수 있고 경우에 따라서는 분리된 상태로 지지될 수도 있다. 신장부재(55)는 또한 가이드(57)나 고압 챔버(21)에서 제거할 수 없는 구성요소나 필수요소로 될 수도 있다.

슬롯(73) 용적은 상판(29)과 가이드 하면(63)사이의 관계에 따라 변경될 수 있고, 또 다른 수단이나 자치가 슬롯 용적 조절을 위해 사용될 수도 있다. 예를 들면 가이드(57)에 부착할 수 있는 삽입물들, 돌출 립들(lips) 또는 기타 벨트(37)의 상부 표면에 원하는 압력을 형성할 수 있는 구조물이 사용될 수 있다.

본 발명의 방법상에서, 종래의 공기지지벨트는 각을 이룬 외측부와 대체로 편평한 중앙부가 형성된 벨트 지지체의 외형을 따라 벨트를 정렬함으로써 개량되었다.

이러한 형태에서, 벨트를 지지하는 데 이용되는 압축 유체의 일부는 벨트의 측면에지 둘레를 향하고 벨트 상단부를 따라 이동한다.

벨트 에지 부근의 바람직한 형태에서, 압력이 증가된 영역은 벨트 상면에 생기게 되고, 이는 벨트에지가 상부로 향하는 움직임을 제어하는 도움을 준다.

일반적으로 약 0.02inch 두께의 공기층이나 공기 베어링을 발생시키는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 공기층이 0.01inch 이하이거나, 0.004-0.006inch사이의 범위가 적당하다. 물론, 표준 공기 베어링은 운반하려는 물품에 의존한다. 대체로 팬에 의해 발생하는 14-16inch수중압력이 바람직하고 이를 위해 컨베이어의 선형 피트당 공급되는 공기는 분당 6입방피트가 바람직하다.

다시 말해, 이러한 값은 컨베이어 종류에 따라 매우 다양한 값을 갖는다. 이 계산은 최적 공기 베어링 틈을 결정하는 데 필요하며, 공기 압력과 공기 부피는 이 분야의 기술자들에게는 잘 알려진 부분이다. 이와 유사하게 컨베이어를 구동하는 데 필요한 전력과 바람직한 공기 부피의 공급은 이 분야의 기술자라면 어떤 사람이든 계산할 수 있다.

42˝의 넓은 컨베이어벨트를 이용하는 전형적인 컨베이어에서는 0.004-0.006inch사이의 공기베어링을 사용할 수 있으며, 특히 수하물이나 소포물들을 고속의 속도, 분당 2,100피트 이상으로 운반하는데 적합하다.

이러한 관점에서, 본 발명은 본 발명에 앞서 기술한 종래기술의 단점을 완전히 제거한 기술이며, 본 발명의 모든 목적은 앞서 상술한 바와 같이 달성되고, 새롭게 개량된 공기지지벨트 컨베이어 및 물품운반방법이 제공된다.

즉, 본 발명을 이용하면 많은 수의 아이들러 롤러를 사용함에 따른 지지구조와 롤러 자체를 없앨 수 있으며, 또 아이들러 롤러 구동에 따른 전력소모 등을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 수하물 등의 이송에도 적합하며 고속으로 물품을 이동시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있게 된다.

물론, 본 발명에서 서술한 바와 같이, 변형 및 변화는 그의 범위나 특별한 기술과는 관련 없이 본 분야에 기술이 있는 사람에 의해 고려된다. 본 발명은 추가되는 청구항과같이 제한된다.

Claims (22)

1. 벨트, 벨트 지지체, 벨트 구동수단 및 벨트지지체를 따라 이동되는 벨트를 지지하기 위해 벨트 하부를 통해 유체를 공급하는 압력유체 공급수단을 구비하는 공기지지벨트 컨베이어 장치에 있어서,

   a) 각진 외측부 사이에 위치한 대체로 편평한 중앙부위를 갖는 벨트지지체;

   b) 상기 각진 외측부에 장착된 가이드;

   c) 상기 가이드와 각진 외측부 사이에 위치한 신장부재를 구비하고,

   상기 각 신장부재와, 각진 외측부와, 가이드에 의해 형성되어 상기 벨트의 끝단이 수용되고, 벨트의 하부에서 발생되어 벨트의 상부표면을 가로지르는 유체의 적어도 일부를 제어하는 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 외측부와 가이드의 하면이 중앙부표면에 대해 예각을 이루며 상기 가이드 하면이 이루는 예각은 외측부에 의한 예각보다 큰 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 벨트 지지체에는 상판 아래로 고압 챔버가 더 구비되어 있고, 상기 상판에는 벨트 하면을 향하여 고압 챔버 안에 있던 압력유체를 공급하기 위한 복수의 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 고압 챔버는 종방향의 수직보강리브를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 신장부재는 벨트 지지체의 상판과 가이드 사이에 장착된 바(bar)인 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 신장부재의 한면은 저마찰재 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 저마찰재는 플루오르화탄소 중합체인 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 가이드는 벨트의 종축을 향해 배치된 수직면을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
9. 제 3항에 있어서, 상기 지지체는 고압 챔버 양측에 정렬되는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 지지체가 가이드를 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
11. 벨트 아래쪽을 향한 압축 유체에 의해 지지되는 벨트를 이용하여 하나 이상의 물품을 운반하는 운송방법에 있어서,

    a) 각을 이룬 외측부와 대체로 편평한 중앙부가 구비된 벨트 지지체의 외형을 따라 벨트를 정렬하는 단계; 및

    b) 압축유체가 운송중인 물품이송을 위해 벨트를 지지하고 있는 동안, 벨트 하부로부터의 압축유체의 한 부분이 벨트 아래쪽으로부터 벨트 측면에지둘레 및 벨트의 윗면을 따라 흐르게 되어, 벨트의 상면 위로 압력증가영역을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품운반방법.
12. 제 11항에 있어서, 상기 벨트는 무한하게 공급되고 귀환되는 운송방법을 갖고 있으며, 이에는 단계(a)와 (b)가 적용되는 것을 특징으로 하는 물품운반방법.
13. 제 11항에 있어서, 상기 압축유체는 벨트이동 방향에 대해 대체로 벨트 상면을 가로질러 횡방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 물품운반방법.
14. 제 12항에 있어서, 상기 압축유체는 벨트의 이동방향에 대해 대체로 벨트의 상면을 가로질러 횡방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 물품운반방법.
15. 제 11항에 있어서, 상기 벨트는 최소한 하나이상의 소포물이나 물품을 운반하는 것을 특징으로 하는 물품운반방법.
16. 제 11항에 있어서, 상기 벨트는 0.020inch 이하의 공기베어링에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 물품운반방법.
17. 제 16항에 있어서, 상기 공기 베어링은 0.004-0.006inch의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 물품운반방법.
18. 제 11항에 있어서, 상기 벨트는 분속 2000피트를 초과하는 고속으로 운반되는 것을 특징으로 물품운반방법.
19. 벨트, 벨트 지지체, 벨트 구동수단 및 벨트지지체를 따라 이동되는 벨트를 지지하기 위해 벨트 하부를 통해 유체를 공급하는 압력유체 공급수단을 구비하는 공기지지벨트 컨베이어 장치에 있어서,

    a) 각진 외측부 사이에 위치한 대체로 편평한 중앙부위를 갖는 벨트 지지체; 및

    b) 압축유체가 운송중인 물품이송을 위해 벨트를 지지하고 있는 동안, 벨트 하부로부터의 압축유체의 한 부분이 벨트 아래쪽으로부터 벨트 측면에지둘레 및 벨트의 윗면을 따라 흐르게 되어, 벨트의 상면 위로 압력증가영역을 생성하여 적어도 벨트의 측면 에지의 상향 운동을 조절할 수 있도록 해주는 압력유체 조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
20. 제 19항에 있어서, 상기 압력유체 조정수단은 각진 외측부와 그 위에 설치된 가이드와, 상기 가이드와 외측부 사이에 설치된 밀봉재가 벨트의 끝단이 수용될 수 있는 리세스를 형성하며, 상기 리세스는 벨트 하부로부터 발생되는 유체의 적어도 일부분을 유도하여 압력증가영역을 형성하고 또 벨트의 상부 표면을 가로질러 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
21. 제 20항에 있어서, 상기 외측부와 가이드의 하면은 중앙 편평부에 대해 예각을 이루며, 외측부가 이루는 예각보다 가이드 하면에 의한 예각이 더 큰 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.
22. 제 1항에 있어서, 상기 벨트컨베이어장치는 공급동작과 귀환동작을 가지고 있으며, 각 동작은 (a),(b)와(c)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 공기지지 벨트컨베이어장치.