KR20030054514A - 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치 - Google Patents

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KR20030054514A
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최윤식
박원석
임채규
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주식회사 포스코
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Abstract

본 발명인 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치는, 벨트콘베어가 불안정되게 운행되는 문제를 해결하고 벨트콘베어를 보호도록함에 그 목적이 있다.
본 발명은 벨트콘베어(3) 양단에 폭 방향으로 설치되어 일정 탄성력으로 벨트콘베어(3)에 밀착되어 회전되는 장력조절롤(22)을 가진 압축부(20)와; 감지롤 (32)이 상기 압축부(20)사이에 설치되고, 상기 압축부(20)가 장력감소로 느슨하여진 벨트콘베어(3)를 가압하는 경우에 장력 조정신호를 제어부(40)로 전송하며, 사행조절롤(39)이 벨트콘베어(3) 사행으로 회전구동되면 사행 조정신호를 제어부(40)로 전송하는 감지부(30)와; 콘트롤박스(41)를 통하여 작동부(50)를 조절하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)로 제어구동되는 모터(51)에 의해 스크류 스프로컷 (55)을 회전시켜 베어링 블록(5)을 이동시키는 작동부(50)를 포함하여 구성된 것이다.
본 발명을 벨트콘베어에 적용하게 되면 장력에 따라 느슨하여 지고 일측으로 사행되는 경우 발생되는 벨트콘베어 사이드 손상과 낙광에 의한 환경오염 및 과부하를 사전에 제거하여 벨트콘베어 운송을 안정화시키는 장점이 있다.

Description

벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치{The Apparatus for Controlling Automatically Tention and Serpentine Motion of Belt Conveyor}
본 발명은 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벨트콘베어의 늘어짐으로 인해 벨트 슬립과 사행 및 편적으로 벨트 사이드에 마모와 손상이 일어나고 벨트의 슬립이 발생되는 것을 방지하는 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치에 관한 것이다.
일반적으로 벨트 콘베어는 자동화공장에서 대량의 수송물을 짧은 시간 내에 수송하도록 하는 장치로써, 하역 설비에 있어 벨트 콘베어는 원료 및 연료를 운반하는 작업을 한다.
이러한 벨트 콘베어의 장력에는 대차 중추식, 중추식, 테이크업식으로 구분하는데, 그 중에서 가장 널리 사용되는 테이크업식을 도 1에서 도시하고 있다.
도시된 바와 같이 테이크업 풀리(2)의 샤프트(4)에 연결된 베어링볼록(5)이 레일(6)을 따라 움직이도록 설치하고 베어링볼록(5)을 스크류축(7)에 연결하여 스크류 너트(8)로 장력을 조정하여 벨트콘베어(3)의 장력을 잡아 주고있다.
즉, 벨트콘베어(3)의 사용에 따라 벨트의 늘어나는 현상과 롤라 파손 그리고, 우천 또는 벨트 과부하의 경우에는 이러한 원인으로 벨트 쏠림이 발생되고, 벨트 사이드 손상 및 오바로드가 걸리는 문제점이 발생되는데, 테이크업식은 이러한 문제점을 방지하기 위하여 스크류 너트(8)로 장력의 밸런스를 조정게 된다.
그러나 테이크업식의 종래 벨트콘베어 장력조절장치는 스크류 너트(8)가 고착되어 작동이 잘 되지 않고, 작동 및 조정을 위하여 시간이 많이 소요되며, 작업자가 직접 장력조정 작업을 하여야 하므로 작업중에 안전사고 발생될 수 있는 문제점이 있었다.
또한 벨트콘베어(3)가 사행을 하면서 계속 회전하게 되면 원료가 벨트의 중앙에 실리지 않고 한쪽으로 편적 되어 낙광이 발생되는데, 종래의 장력조절장치는 이를 감지하지 못하므로 작업자가 일일이 감시 및 조정작업을 하여야 하므로 작업능률이 감소되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 벨트콘베어의 장력과 사행을 검사하도록 압축부와 감지부를 설치하고, 감지부가 장력문제와 사행여부를 감지하는 경우 일정신호를 제어부로 전송하여, 제어부에 의해 모터구동이 일어나 벨트콘베어의 장력조정과 사행조절을 하는 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 테이크업 방식 벨트콘베어의 개략적 측면도,
도 2는 본 발명인 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치에 따른 일실시예의 사시도,
도 3은 본 발명인 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치에 따른 일실시예의 압축부와 장력 감지부의 사시도,
도 4a는 본 발명인 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치의 압축부 분해도,
도 4b는 본 발명인 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치의 장력 감지부 분해도,
도 4c는 본 발명인 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치의 구동부 및 제어부의 분해도,
도 5a는 본 발명인 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치의 벨트콘베어 장력조절 예시도,
도 5b느 본 발명인 벨트콘베어 장력 및 사행 자동 조정장치의 벨트콘베어 사행 조절 예시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 테이크업 프레임2 : 테이크업 풀리
3 : 벨트콘베어4 : 샤프트
5 : 베어링블록6 : 레일
7 : 스크류축8 : 스크류조정너트
10 : 벨트콘베어 지지롤15 : 벨트콘베어 프레임
20 : 압축부21 : 압축부지지대
22 : 장력조절롤23 : 장력용 하부쇼바봉
24, 34 : 스프링25 : 장력용 상부쇼바봉
26 : 고정너트30 : 감지부
31 : 감지부지지대32 : 감지롤
33 : 감지유도쇼바봉35 : 감지고정쇼바봉
36 : 장력감지박스37 : 리미트스위치
38 : 케이블39 :사행조절롤
39-1 : 리미트박스40 : 제어부
41 : 콘트롤박스50 : 구동부
51 : 구동모터52 : 구동축
53 : 모터 스프로컷54 : 체인
55 : 스크류 스프로컷56 : 볼
57 : 볼프레임
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명인 벨트컨베어 장력 및 사행 자동 조정장치는,
테이크업풀리(2)의 사프트(4)에 연결된 베어링블록(5)을 레일(6)을 따라 이동시킴으로써, 벨트컨베어(3)의 장력과 사행을 조절하는 장치에 있어서,
벨트콘베어(3) 양단에 폭 방향으로 설치된 장력 조절롤(22)을 스프링(24)의 탄성력으로 벨트콘베어(3)에 밀착되어 회전되도록 하는 장력용 쇼바봉(23,25)이 밸트컨베어 프레임(15)에 고정설치된 압축부(20)와;
상기 장력 조절롤(22) 사이에 벨트콘베어(3) 폭 방향으로 설치된 감지롤(32)을 스프링(34)의 탄성력으로 벨트콘베어(3)에 접촉회전되도록 하는 감지용 쇼바봉 (33,35)에 의해, 상기 압축부(20)가 장력감소로 느슨하여진 벨트콘베어(3)를 가압하는 경우에 장력 조정신호를 제어부(40)로 전송하는 리미트스위치(37)와 , 상기 벨트컨베어(3)의 폭방향 양측에 설치된 사행 조절롤(39)이 벨트콘베어(3) 사행으로 회전구동되면 사행 조정신호를 제어부(40)로 전송하는 리미터박스(39-1)가 각각 벨트콘베어 프레임(15)에 고정설치된 감지부(30)와;
상기 감지부(30)의 리미터스위치(37)와 리미터박스(39-1)에 연결된 콘트롤박스(41)를 통하여 작동부(50)를 조절하는 제어부(40)와;
벨트콘베어(3)의 테이크업풀리(2) 양측에 설치된 테이크업 프레임(1)에 설치되어 상기 제어부(40)로 제어구동되는 모터(51)의 구동축(52)에 연결된 모터 스프로컷(53)을 스크류 스프로컷(55)과 연동회전되게 연결하고, 상기 스크류 스프로컷 (55)의 회전시 스크류 스프롯컷(55)을 관통하는 스크류축(7)를 통하여 베어링 블록 (5)을 수평이동시키므로써, 벨트콘베어(3)의 장력과 사행을 자동제어되는 작동부 (50)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명인 벨트콘베어의 장력 및 사행자동 조정장치에 따른 바람직한 일실시예의 구성을 상세하게 설명한다.
참고로 압축부와 작동부의 대칭되는 동일 구성은 도면상 별도로 부호표시하였으나 설명의 편의상 하나의 부호로 설명한다.
이하에서는 에 대한 도 2는 벨트콘베어에 설치된 본 발명의 바람직한 실시예인 자동 조정장치를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 본 실시예는 전체적으로, 벨트콘베어 프레임(15)상에 설치된 압축부(20)와 감지부(30)의 장력을 감지하도록 장력조절롤과 감지롤이 각각 벨트콘베어(3)의 벨트와 접촉되어 회전되고, 사행조절롤(39)이 벨트 양측에 설치되어 사행여부를 감지하도록 구성된다.
그리고 감지부에 구비된 장력감지박스(36)와 리미트 박스(39-1)가 벨트콘베어 프레임(15)의 소정지점에 각각 설치되며, 이와 연결된 제어부(40)의 콘트롤박스(41)가 테이크업 프레임(1)에 설치된 작동부(50)의 모터(51)에 연결 구성된다.
도 3은 본 실시예의 압축부와 감지부의 사시도이고 도 4는 압축부와 감지부의 분해사시도이다.
도시된 바와 같이, 벨트콘베어(3)의 양단 폭방향으로 마련된 두 개의 압축부지지대(21)에 하방으로 각각 두 개의 장력조절롤(22,22a)이 일정 이격되어 벨트콘베어(3)와 접촉되도록 설치되며, 압축부지지대(21) 사이에는 감지부지지대(31)가 역시 폭 방향으로 설치되어, 4 개의 감지롤(32)이 일정간격으로 벨트콘베어(3)와 접촉되며, 또한 감지롤(320의 상부에는 장력감지박스(36)가 연결구성된다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 압축부(20)는, 장력조절롤(22)의 양측에 장력용 하부쇼바봉(23)이 각각 설치되는데, 상기 장력용 하부쇼바봉(23)은 스프링(24)이 삽입된 장력용 상부쇼바봉(25)의 하단에 삽입설치된다. 그리고 장력용 상부쇼바봉(25)의 상단은 나사산으로 가공되어 압축부지지대(21)에 형성된 체결공에 삽입되어 고정너트를 통하여 체결고정된다. 압축부지지대(21)는 벨트콘베어 프레임(15)의 하단부에 고정된다. 그리고 장력조절롤(22)의 위치와 폭방향길이 및 설치개수는 벨트콘베어(3)의 장력이상여부를 용이하게 감지하도록 고려하여 설치하면 되된다. 본 실시예에서는 벨트콘베어(3)의 진행방향 양단에 각각 2개씩 설치하여 벨트콘베어(3)이 느슨하여 지는 경우에 양호하게 동작되도록 하였다.
이러한 압축부(20)는, 벨트콘베어(3)의 장력이 유지되어 팽팽한 경우에는, 상기 스프링(24)이 수축된 상태에서 장력조절롤(23)이 벨트콘베어(3)과 가압밀착되어 회전되고, 장력이 감소되어 벨트콘베어(3)가 느슨하여지면 스프링(24)의 탄성복원력에 의해 장력용 하부쇼바봉(23)이 장력용 상부쇼바봉(25)의 하부에 일정 밀려나오면서 장력조절롤(23)이 벨트콘베어(3)에 접촉되게 된다.
감지부(30)는, 감지롤(32) 4개가 압축부지지대(21)의 중간 지점에 설치된 감지 지지대(31)의 하방으로 일정 이격되게 설치되는데, 이 역시 장력조절롤(22) 처럼 벨트콘베어(3)에 가압되어 회전된다.
상기 감지롤(32)의 양단은 감지유도쇼바봉(33)이 연결설치되며, 상기 감지 유도쇼바봉(33)은 스프링(34)를 삽입하여 감지 지지대(31)의 하부면의 장력감지박스(36)에 고정된 감지고정쇼바봉(35)에 삽입되도록 구성된다.
이때, 감지고정쇼바봉(35)이 결합되는 장력감지박스(36) 부위에는 일정크기의 관통공이 형성되어 있으며, 스프링(34)은 상기 감지고정쇼바봉(35)의 상부와 감지유도쇼바봉(32)의 하부로 지지되도록 구성되므로, 벨트콘베어(3)가 팽팽한 초기상태에서는 감지유도쇼바봉(32)의 하부가 스프링(34)을 누르면서 일단부가 상기 장력감지박스(36)의 관통공을 통과하여 장력감지박스(36) 내부로 진입되며, 벨트컨베어(3)이 느슨하여지면 스프링(34)의 복원력으로 감지유도쇼바봉(33)이 하방으로 밀리어 감지롤(32)가 벨트콘베어(3)에 접촉하게 된다.
따라서 감지부(30)와 압축부(20)의 스프링(24,34)은 장력의 크기에 비례하여 탄성계수를 가지도록 하고, 장력조절롤(22)와 감지롤(32) 벨트콘베어에 접촉되어 벨트콘베어(3)의 장력크기에 반응되도록 길이 등을 조절하여 설치하는 것이 바람직하다.
또한 감지부(30)는 벨트콘베어(3)의 폭방향 소정지점에 벨트콘베어(3)의 사행을 감지하도록 설치된 사행조절롤(39)이 사행된 벨트콘베어(3)와 접촉시 회전되고, 이에 따라 동작되는 리미트박스(39-1)가 벨트콘베어(3) 소정지점에 설치구성된다.
제어부(40)는 콘트롤박스(41)을 구비하고 상기 콘트롤박스(41)는 상기 리미트스위치(37)와 리미트박스(39-1)에 연결되어 장력조정 및 사행 조정여부의 온/오프 신호를 인가받아, 작동부(50)의 모터(51)로 제어신호를 전송하도록 각각 케이블(38)로 연결구성된다.
작동부(50)는 벨트콘베어(3)의 일단부 양측에 구비된 테이크업 프레임(1)의 상단에 제어부(40)와 연결된 모터(51,51a)를 각각 설치하고, 모터(51) 구동시 테이크업 풀리(2) 샤프트(4)의 베어링(5)이 레일(6)을 따라 이동되도록, 모터(51)의 구동축(52)에 연결된 모트 스프로컷(53)에 체인(53)으로 그 하부의 스크류 스프로컷(55)에 연결구성된다.
그리고 테이크업 프레임(1)의 일측에 형성된 관통홀의 외측으로 볼 프레임(57)을 고정설치하고 상기 볼프레임(57)에는 대각선 방향으로 4 개의 볼(56)이 삽입설치된다. 상기 볼(56)은 볼프레임(57)에 밀찰되어 회전하는 스크류축(7)이 원활하게 구동되도록 하는 작용을 한다.
그리고 베어링블록(5)의 일측에는 스크류축(7)을 고정체결하여 상기 스크류축(7)이 테이크업 프레임(1)의 관통홀로 삽입되어 스크류 스프로컷(55)내측에 형성된 나사산을 통하여 수평 이동되도록 구성된다.
따라서 모터(51)의 회전구동력이 체인을 따라 스크류 스프로컷(55)에 전달되어 스크류 스프롯컷(55)가 일정방향으로 회전운동을 하게 되면 스크류축(7)이 나사산을 따라 수평직선운동을 하므로 스크류축(7)에 고정된 베어링블록(5) 역시 수평운동을 하게 된다.
또한 작동부(51)의 모터(51) 구동으로 베어링블록(5)을 이동시키는 구성은 여러가지로 변형구성할 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진자에게 자명하므로 상세설명은 생략한다.
이하 도면을 참조하여 본 실시예의 작용을 상세하게 설명한다.
도 5a와 도 5b는 벨트콘베어의 장력조정과 사행조정을 실시하는 예시도이다.
장력조정에 대하여 먼저 설명하면, 도 5a에 도시된 바와 같이 장력이 일정하게 유지되어 벨트콘베어(3)가 팽팽한 경우에는 장력조절롤(22)을 지지하는 장력용 하부쇼바봉(23)이 스프링(24)을 가압하면서 장력용 상부쇼바봉(24)의 하단부에 일정삽입된다.
그러나 벨트콘베어(3)가 느슨하여 벨트콘베어(3)가 늘어나는 비례만큼 장력용 하부쇼바봉(23)에 가압되던 스프링(24)이 팽창하면서 벨트콘베어(3)의 양단에 설치된 장력조절롤(22)이 폭방향으로 벨트콘베어(3)을 누르게 되며 벨터콘베어(3)의 타부분이 전체적으로 일정 함몰된다.
이와 동시에 감지유도쇼바봉(33)에 가압되던 스프링(34)이 복원력으로 팽창하면서 감지유도쇼바봉(33)을 하방으로 밀게 되고 따라서 장력감지박스(36)내부에 진입된 감지유도쇼바봉(33)과 리미트스위치(37)의 접촉이 분리된다.
다음으로 리미트스위치(37)가 동작되면서 제어부(40)의 콘트롤박스(410로 신호를 전송하고 제어부(40)는 작동부(50)에 구동신호를 전달한다.
다음으로 제어부(40)로부터 구동신호를 받은 모터(51,51a)는 화살표 방향(도 5a 참조)회전을 하고, 스크류축은 좌측으로 이동되어 샤프트(4)를 이동시켜 벨트콘베어(3)의 장력을 조정하게 된다.
장력이 조정되어 벨터콘베어(3)가 다시 팽팽하여 지면 스프링(34)가 가압되면서 감지유도쇼바봉(33)이 리미트스위치(37)를 동작시켜 제어부(40)가 모터(51)의 구동을 정지시킨다.
이하, 본 실시예의 사행조정을 설명한다.
도 5b는 일측으로 사행이 일어난 경우를 도시하고 있는데, 벨트콘베어(3)의 사행이 일어나면 해당방향의 사행조절롤(39)가 회전을 하게 된다. 그리고 리미트 박스(39-1)가 동작되어 제어부(40)로 신호가 전송되면 제어부(40)의 콘트롤박스 (41)가 작동부(50)의 양측 각 모터(51,51a)로 구동신호를 전달하게 된다.
이때 벨트가 편향되어 회전되는 사행조절롤(39b)측의 모터(51a)는 벨트콘베어(3)을 풀어주는 방향으로 회전되고 이와 반대로 반대측의 모터(51)는 벨트콘베어(3)을 당겨감아주는 방향으로 회전하게 된다.
사행이 조절되어 리미트박스(39-1)로 신호가 제어부(40)로 전송되면 제어부(40)가 모터(51,51a)의 모터구도을 정지시킨다.
본 발며은 상기의 실시예로만 한정되지 아니하며, 명세서와 도면 및 청구범위에 내재된 기술적 사상의 범위내에서 여러가지로 변형가능함은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
상기와 같이 작용하는 본 발명은, 장력조정과 사행조정이 정확하고 신속하게 자동제어되므로써, 벨트콘베어가 장력에 따라 느슨하여 지고, 일측으로 사행되는 경우 발생되는 벨트콘베어 사이드 손상과 낙광에 의한 환경오염 및 과부하를 사전에 제거하여 벨트콘베어 운송을 안정화시키는 장점이 있다.
또한 자동으로 장력과 사행을 조정함으로써, 비가동시간 단축 및 안전사고를 방지할 수 있어 작업능률과 인력활용을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

  1. 테이크업풀리(2)의 사프트(4)에 연결된 베어링블록(5)을 레일(6)을 따라 이동시킴으로써, 벨트컨베어(3)의 장력과 사행을 조절하는 장치에 있어서,
    벨트콘베어(3) 양단에 폭 방향으로 설치된 장력 조절롤(22)을 스프링(24)의 탄성력으로 벨트콘베어(3)에 밀착되어 회전되도록 하는 장력용 쇼바봉(23,25)이 밸트컨베어 프레임(15)에 고정설치된 압축부(20)와;
    상기 장력 조절롤(22) 사이에 벨트콘베어(3) 폭 방향으로 설치된 감지롤(32)을 스프링(34)의 탄성력으로 벨트콘베어(3)에 접촉회전되도록 하는 감지용 쇼바봉 (33,35)에 의해, 상기 압축부(20)가 장력감소로 느슨하여진 벨트콘베어(3)를 가압하는 경우에 장력 조정신호를 제어부(40)로 전송하는 리미트스위치(37)와 , 상기 벨트컨베어(3)의 폭방향 양측에 설치된 사행 조절롤(39)이 벨트콘베어(3) 사행으로 회전구동되면 사행 조정신호를 제어부(40)로 전송하는 리미터박스(39-1)가 각각 벨트콘베어 프레임(15)에 고정설치된 감지부(30)와;
    상기 감지부(30)의 리미터스위치(37)와 리미터박스(39-1)에 연결된 콘트롤박스(41)를 통하여 작동부(50)를 조절하는 제어부(40)와;
    벨트콘베어(3)의 테이크업풀리(2) 양측에 설치된 테이크업 프레임(1)에 설치되어 상기 제어부(40)로 제어구동되는 모터(51)의 구동축(52)에 연결된 모터 스프로컷(53)을 스크류 스프로컷(55)과 연동회전되게 연결하고, 상기 스크류 스프로컷 (55)의 회전시 스크류 스프롯컷(55)을 관통하는 스크류축(7)를 통하여 베어링 블록(5)을 수평이동시키므로써, 벨트콘베어(3)의 장력과 사행을 자동제어되는 작동부 (50)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 벨트콘베어의 장력 및 사행자동 조정장치.
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